JP3316357B2 - Clip detection circuit - Google Patents

Clip detection circuit

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JP3316357B2
JP3316357B2 JP28409195A JP28409195A JP3316357B2 JP 3316357 B2 JP3316357 B2 JP 3316357B2 JP 28409195 A JP28409195 A JP 28409195A JP 28409195 A JP28409195 A JP 28409195A JP 3316357 B2 JP3316357 B2 JP 3316357B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、出力バイアスを固
定にし、BTL駆動する増幅装置に用いて好適なクリッ
プ検出回路に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a clip detection circuit suitable for use in a BTL-driven amplifier having a fixed output bias.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、増幅器において、出力信号のレ
ベルが増幅器のダイナミックレンジ以上となった場合、
増幅器の出力信号はクリップされ、歪率が悪化する。そ
こで、従来では、増幅器の出力信号がクリップしたこと
を検出するクリップ検出回路を設け、クリップ検出時ク
リップ検出回路の出力信号に応じて、増幅器の入力信号
レベルを低下させることにより、増幅器の出力信号のク
リップを防止していた。その様な増幅器の出力信号のク
リップを検出するクリップ検出回路として、図2の如き
回路が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, when an output signal level of an amplifier exceeds a dynamic range of the amplifier,
The output signal of the amplifier is clipped, and the distortion factor deteriorates. Therefore, conventionally, a clip detection circuit for detecting that the output signal of the amplifier has been clipped is provided, and the input signal level of the amplifier is reduced according to the output signal of the clip detection circuit at the time of clip detection, whereby the output signal of the amplifier is reduced. To prevent clipping. A circuit as shown in FIG. 2 is known as a clip detecting circuit for detecting such a clip of the output signal of the amplifier.

【0003】図2において、入力信号は、増幅器(1
a)及び(1b)において増幅され、互いに逆相で同一
レベルの出力信号が増幅器(1)からスピーカ(2)の
両端に印加される。その為、増幅器(1a)及び(1
b)の出力信号によって、スピーカ(2)はBTL(B
alanced Transformerless)駆
動される。増幅器(1a)及び(1b)の出力信号がク
リップされていない場合、トランジスタ(3)及び
(4)はオンし、さらに、トランジスタ(5)及び
(6)もオンする。トランジスタ(5)及び(6)がオ
ンすることによって、抵抗(7)及び(8)の接続中点
は接地される。その為、トランジスタ(9)はオフし、
出力端子(10)からの出力信号がクリップされていな
いことを示す「H」レベルの出力信号が発生する。
In FIG. 2, an input signal is supplied to an amplifier (1).
Output signals which are amplified in a) and (1b) and have the same level in opposite phases to each other are applied from the amplifier (1) to both ends of the speaker (2). Therefore, the amplifiers (1a) and (1)
According to the output signal of b), the loudspeaker (2) is in BTL (B
(Alternated Transformerless) drive. When the output signals of the amplifiers (1a) and (1b) are not clipped, the transistors (3) and (4) are turned on, and the transistors (5) and (6) are also turned on. When the transistors (5) and (6) are turned on, the connection point between the resistors (7) and (8) is grounded. Therefore, the transistor (9) is turned off,
An "H" level output signal indicating that the output signal from the output terminal (10) is not clipped is generated.

【0004】ここで、増幅器(1)の出力信号(a)に
クリップが発生した場合、特に、増幅器(1)からの出
力信号(a)のレベルが電源電圧Vccに略等しくなる
ので、トランジスタ(3)のベース電圧がそのエミッタ
電圧に近づき、トランジスタ(3)はオフする。トラン
ジスタ(3)がオフすることによって、トランジスタ
(5)のベースが接地され、トランジスタ(5)もオフ
する。トランジスタ(5)がオフすると、抵抗(7)及
び(8)の中点出力電圧がトランジスタ(9)に印加さ
れるので、トランジスタ(9)はオンし、出力端子(1
0)から「L」レベルの信号が発生する。また、増幅器
(1)の出力信号(b)にクリップが発生した場合は、
トランジスタ(4)がオフすることによって、トランジ
スタ(6)もオフし、さらに、それによりトランジスタ
(9)がオンするので、出力端子(10)から「L」レ
ベルの出力信号が発生する。よって、クリップが発生す
ると、出力端子(10)から出力信号が変化するので、
この出力信号を用いればクリップを検出できる。
Here, when a clip occurs in the output signal (a) of the amplifier (1), the level of the output signal (a) from the amplifier (1) becomes substantially equal to the power supply voltage Vcc. The base voltage of 3) approaches its emitter voltage and transistor (3) turns off. When the transistor (3) is turned off, the base of the transistor (5) is grounded, and the transistor (5) is also turned off. When the transistor (5) is turned off, the midpoint output voltage of the resistors (7) and (8) is applied to the transistor (9), so that the transistor (9) is turned on and the output terminal (1)
0) generates an “L” level signal. When a clip occurs in the output signal (b) of the amplifier (1),
When the transistor (4) is turned off, the transistor (6) is also turned off, which further turns on the transistor (9), so that an output signal of "L" level is generated from the output terminal (10). Therefore, when a clip occurs, the output signal changes from the output terminal (10).
Using this output signal, a clip can be detected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、増幅器の中
には、増幅器の出力直流電圧を電源電圧Vccの1/2
以下の電圧とし、負荷を半波出力信号でBTL駆動させ
る増幅器があるが、このような増幅器においては、出力
直流電圧をVcc/2以下とし、半波信号で負荷を駆動
するため、増幅器の出力信号のうち負の半周期側は図3
(イ)の実線の如くクリップしている。その為、図2の
クリップ検出回路は増幅器(1)の出力信号の高レベル
側でしかクリップ検出ができない。図2の如きクリップ
検出回路では、半波出力信号を発生する増幅器であるの
で、出力信号の高レベル側及び低レベル側でクリップを
検出しないと、正確なクリップ検出を行えず、このよう
な増幅器には図2の如きクリップ検出回路は不向きであ
った。
In some amplifiers, the output DC voltage of the amplifier is reduced to 1/2 of the power supply voltage Vcc.
There is an amplifier that drives the load with a half-wave output signal at the following voltage, but in such an amplifier, the output DC voltage is set to Vcc / 2 or less and the load is driven by the half-wave signal. The negative half cycle side of the signal is shown in FIG.
Clipped as indicated by the solid line in (a). Therefore, the clip detection circuit of FIG. 2 can detect a clip only on the high level side of the output signal of the amplifier (1). Since the clip detection circuit shown in FIG. 2 is an amplifier that generates a half-wave output signal, accurate clip detection cannot be performed unless a clip is detected on the high level side and the low level side of the output signal. However, the clip detection circuit shown in FIG.

【0006】また、図2のクリップ検出回路は負荷に直
接接続されるので、負荷の両端電圧が負荷の抵抗値に応
じて変化し、クリップ検出が誤って行われるという問題
があった。即ち、増幅器(1)が所定のレベルの入力信
号を増幅した場合、第1の値を有する負荷を増幅器
(1)の出力端に接続した時クリップする増幅器(1)
の出力レベルを第1出力レベルとすると、第1の負荷よ
り小さい第2の値を有する第2の負荷を接続した時クリ
ップする増幅器(1)の第2出力レベルは前記第1出力
レベルより低くなる。図2では、一定のクリップ検出レ
ベルに対して増幅器(1)の出力レベルを見ており、第
1の負荷ではクリップが検出されるが、第2の負荷では
クリップが検出されない場合があり、正確なクリップ検
出を行うことができないという問題があった。
Further, since the clip detection circuit shown in FIG. 2 is directly connected to the load, there is a problem that the voltage across the load changes according to the resistance value of the load, and clip detection is erroneously performed. That is, when the amplifier (1) amplifies an input signal of a predetermined level, the amplifier (1) clips when a load having a first value is connected to the output terminal of the amplifier (1).
Is the first output level, the second output level of the amplifier (1) that clips when a second load having a second value smaller than the first load is connected is lower than the first output level. Become. In FIG. 2, the output level of the amplifier (1) is viewed with respect to a fixed clip detection level, and the clip is detected with the first load, but the clip may not be detected with the second load. However, there has been a problem that it is not possible to perform an accurate clip detection.

【0007】さらに、負荷に応じてクリップ検出レベル
を変更すれば、正確にクリップ検出できる。クリップ検
出レベルの変更は、例えば、抵抗(11)及び(12)
の抵抗比を変更すればよいが、他にも抵抗(8)の値や
増幅器(1)に含まれる出力段トランジスタの飽和レベ
ルを考慮しなければならないので、調整は困難であっ
た。
Further, if the clip detection level is changed according to the load, the clip can be detected accurately. The change of the clip detection level is performed by, for example, the resistors (11) and (12).
However, the adjustment is difficult because the value of the resistor (8) and the saturation level of the output transistor included in the amplifier (1) must be taken into consideration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点に鑑み
成されたものであり、2つの入力端子、2つの出力端子
及び該出力端子の直流レベルを定める制御端子を含み、
一方の入力端子からの入力信号を増幅すると共に、互い
に逆相で同一レベルの出力信号を発生し負荷をBTL駆
動する増幅器と、前記増幅器の一方の出力信号レベルが
所定値以上である場合には前記増幅器の他方の出力信号
を所定レベルにクランプする非線形加算回路と、前記非
線形加算回路の出力信号と基準電圧との差に応じた出力
信号を前記制御端子に印加する比較回路とを備える増幅
装置のクリップ検出回路であって、前記非線形加算回路
の出力信号が前記基準電圧より所定値以上または所定値
以下になったことを検出することによってクリップを検
出する検出部から成ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and includes two input terminals, two output terminals, and a control terminal for determining a DC level of the output terminal.
An amplifier that amplifies an input signal from one input terminal, generates an output signal of the same level in opposite phase to each other, and BTL-drives the load; and, when one output signal level of the amplifier is equal to or higher than a predetermined value, An amplification device comprising: a nonlinear addition circuit that clamps the other output signal of the amplifier to a predetermined level; and a comparison circuit that applies an output signal corresponding to a difference between an output signal of the nonlinear addition circuit and a reference voltage to the control terminal. A clip detecting circuit for detecting a clip by detecting that an output signal of the non-linear adding circuit has become equal to or more than a predetermined value from the reference voltage or equal to or less than a predetermined value.

【0009】また、前記検出部は、非線形加算回路と兼
用されて成り、ベースに入力信号が印加される第1トラ
ンジスタと、ベースにバイアスが印加され、エミッタが
該第1トランジスタのエミッタに共通接続される第2ト
ランジスタと、前記第1トランジスタのコレクタから発
生する出力信号に応じて、クリップ検出したか否かを示
す出力信号を発生する出力段回路とから成り、前記第2
トランジスタのコレクタから前記増幅器の制御端子へ出
力信号を発生することを特徴とする。
The detection section is also used as a non-linear addition circuit. The first transistor has a base to which an input signal is applied, a bias is applied to the base, and the emitter is commonly connected to the emitter of the first transistor. A second transistor, and an output stage circuit for generating an output signal indicating whether or not clipping has been detected in accordance with an output signal generated from the collector of the first transistor.
An output signal is generated from a collector of the transistor to a control terminal of the amplifier.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例を示す図
であり、(12)は制御端子を備えた増幅回路(12
a)及び(12b)と、反転回路(12c)とを含む増
幅器、(13)は入力信号が印加される第1入力抵抗、
(14)は増幅器(12)の正出力端子からの出力信号
を負帰還するための第1帰還抵抗、(15)はバイアス
が印加される第2入力抵抗、(16)は増幅器(12)
の負出力端子からの出力信号を負帰還するための第2帰
還抵抗、(17)は負荷、(18)は、増幅器(12)
の正及び負出力端子の間に接続された第1及び第2加算
抵抗(19)及び(20)、カソードがそれぞれ増幅器
(12)の正及び負入力端子に接続されたダイオード
(21)及び(22)とから成る非線形加算回路、(2
3)は非線形加算回路(18)の出力信号を基準電圧と
比較する比較回路、(24)は非線形加算回路(18)
の出力信号に応じてクリップを検出するクリップ検出回
路、(25)はクリップ検出回路(24)の出力信号に
応じて入力信号のレベルを可変するレベル可変回路であ
る。尚、説明を簡単とするために、増幅回路(12)及
び(13)の制御端子を増幅器(12)の制御端子と称
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. (12) is an amplifier circuit (12) having a control terminal.
an amplifier including a) and (12b) and an inverting circuit (12c); (13) a first input resistor to which an input signal is applied;
(14) is a first feedback resistor for negatively feeding back an output signal from the positive output terminal of the amplifier (12), (15) is a second input resistor to which a bias is applied, and (16) is an amplifier (12).
A second feedback resistor for negatively feeding back the output signal from the negative output terminal of (1), (17) a load, (18) an amplifier (12)
First and second summing resistors (19) and (20) connected between the positive and negative output terminals of the amplifier, and diodes (21) and (21) whose cathodes are connected to the positive and negative input terminals of the amplifier (12), respectively. 22), and (2)
3) is a comparison circuit for comparing an output signal of the nonlinear addition circuit (18) with a reference voltage, and (24) is a nonlinear addition circuit (18).
Is a clip detection circuit that detects a clip according to the output signal of the clip detection circuit, and (25) is a level variable circuit that varies the level of the input signal according to the output signal of the clip detection circuit (24). For the sake of simplicity, the control terminals of the amplifier circuits (12) and (13) will be referred to as control terminals of the amplifier (12).

【0011】図1において、入力信号は、第1入力抵抗
(13)を介して増幅回路(12a)で増幅され、反転
回路(12c)で反転された後増幅回路(12b)で増
幅される。増幅器(12)の出力端子から発生する出力
信号は負荷(17)に供給される。前記出力信号は互い
に逆相で同一レベルの信号であるので、負荷(17)は
増幅器(12)の出力信号によりBTL駆動される。ま
た、増幅器(12)の正及び負出力端子から発生する出
力信号は、それぞれ負及び正入力端子に帰還される。
In FIG. 1, an input signal is amplified by an amplifier circuit (12a) via a first input resistor (13), inverted by an inverter circuit (12c), and then amplified by an amplifier circuit (12b). An output signal generated from an output terminal of the amplifier (12) is supplied to a load (17). Since the output signals are signals having opposite phases and the same level, the load (17) is BTL-driven by the output signal of the amplifier (12). Output signals generated from the positive and negative output terminals of the amplifier (12) are fed back to the negative and positive input terminals, respectively.

【0012】非線形加算回路(18)において、増幅器
(12)の2つの出力信号が加算され、非線形加算回路
(18)の出力信号は比較回路(23)で基準電圧と比
較される。そして、比較結果に応じた比較回路(23)
の出力信号は増幅器(12)の制御端子に印加され、比
較回路(23)の出力信号に応じて増幅器(12)の出
力直流電圧が制御される。増幅器(12)の出力端子か
ら非線形加算回路(18)及び比較回路(23)を介し
て増幅器(12)の制御端子までのループは負帰還ルー
プを構成しているので、増幅器(12)の正及び負出力
端子から発生する出力直流レベルを一定に保つ。
In the non-linear addition circuit (18), two output signals of the amplifier (12) are added, and the output signal of the non-linear addition circuit (18) is compared with a reference voltage in a comparison circuit (23). Then, a comparison circuit (23) according to the comparison result
Is applied to the control terminal of the amplifier (12), and the output DC voltage of the amplifier (12) is controlled according to the output signal of the comparison circuit (23). Since the loop from the output terminal of the amplifier (12) to the control terminal of the amplifier (12) via the nonlinear addition circuit (18) and the comparison circuit (23) forms a negative feedback loop, the loop of the amplifier (12) is positive. And the output DC level generated from the negative output terminal is kept constant.

【0013】非線形加算回路(18)において、増幅器
(12)の2つの出力信号がダイオード(21)及び
(22)の順方向電圧より低い場合、ダイオード(2
1)及び(22)は非導通状態になる。その為、増幅器
(12)の2つの出力信号は負荷(17)に図3(イ)
の実線及び点線の如き波形でそれぞれ印加される。図3
(イ)の如き増幅回路(12a)及び(12b)の出力
信号はそれぞれ負帰還されるので、増幅回路(12a)
の利得は、第1入力抵抗(13)及び第1帰還抵抗(1
4)の抵抗値をそれぞれR1及びR2とすれば、1/2
×R2/R1となり、増幅回路(12b)の利得は、第
2入力抵抗(15)及び第2帰還抵抗(16)の抵抗値
をそれぞれR3及びR4とすれば、1/2×R4/R3
となる。よって、増幅器(12)は全体として利得がR
2/R1の線形増幅器として動作する。そして、負荷
(17)に流れる信号は図3(ロ)の如くなる。また、
加算抵抗(19)及び(20)で増幅器(12)の出力
信号が加算され、非線形加算回路(18)から図3
(ハ)の如きレベルが略一定の信号が発生する。非線形
加算回路(18)の出力信号は比較回路(23)で基準
電圧と比較され、前記出力信号と基準電圧との差に応じ
た制御信号が増幅器(12)の制御端子に印加される。
一方、非線形加算回路(18)の出力信号はクリップ検
出回路(24)に印加される。クリップ検出回路(2
4)は、非線形加算回路(18)の出力信号レベルが一
定レベル以上に変化した場合クリップを検出する。よっ
て、定常動作時、非線形加算回路(18)の出力信号レ
ベルは略一定レベルであるので、クリップは検出されな
い。その為、クリップ検出回路(24)から出力信号は
発生しないせず、入力信号レベルはレベル可変回路(2
5)で低下せず、そのまま増幅器(12)に印可され
る。
In the nonlinear adder circuit (18), when the two output signals of the amplifier (12) are lower than the forward voltages of the diodes (21) and (22), the diode (2)
1) and (22) become non-conductive. Therefore, the two output signals of the amplifier (12) are applied to the load (17) as shown in FIG.
Are applied in a waveform as shown by a solid line and a dotted line, respectively. FIG.
Since the output signals of the amplifier circuits (12a) and (12b) as shown in (a) are negatively fed back, the amplifier circuit (12a)
The gain of the first input resistor (13) and the first feedback resistor (1)
If the resistance values of 4) are R1 and R2, respectively, then 1 /
× R2 / R1, and the gain of the amplifier circuit (12b) is ×× R4 / R3 if the resistance values of the second input resistor (15) and the second feedback resistor (16) are R3 and R4, respectively.
Becomes Therefore, the gain of the amplifier (12) as a whole is R
It operates as a 2 / R1 linear amplifier. The signal flowing to the load (17) is as shown in FIG. Also,
The output signals of the amplifier (12) are added by the addition resistors (19) and (20), and the signals are output from the nonlinear addition circuit (18) to FIG.
A signal having a substantially constant level as shown in (c) is generated. An output signal of the non-linear addition circuit (18) is compared with a reference voltage in a comparison circuit (23), and a control signal corresponding to a difference between the output signal and the reference voltage is applied to a control terminal of the amplifier (12).
On the other hand, the output signal of the non-linear addition circuit (18) is applied to the clip detection circuit (24). Clip detection circuit (2
4) Detects a clip when the output signal level of the non-linear addition circuit (18) changes to a certain level or more. Therefore, during the steady operation, the clip is not detected because the output signal level of the nonlinear addition circuit (18) is substantially constant. Therefore, no output signal is generated from the clip detection circuit (24), and the input signal level is changed to the level variable circuit (2).
It is applied to the amplifier (12) without lowering in 5).

【0014】入力信号の振幅が大きくなって、例えば、
増幅回路(12a)の出力信号が出力直流電圧よりダイ
オード(21)の順方向電圧分以上高くなった場合、ダ
イオード(21)は非導通状態であり、前記正出力端子
の出力信号がそのまま正出力端子に供給される。また、
増幅回路(12b)の出力信号は出力直流電圧よりダイ
オード(22)の順方向電圧分以上低くなり、ダイオー
ド(22)は導通状態になるので、増幅回路(12b)
の出力信号レベルは略一定レベルにクランプされる。正
確には、ダイオードのV−I特性により、前記負出力端
子の出力信号は出力直流電圧に対して入力信号を対数に
略比例するように圧縮された信号になる。また、ダイオ
ード(21)は非導通状態であるので、増幅回路(12
a)の利得はR2/R1となり、前記利得を有する増幅
回路(12a)の出力信号が負荷(17)に供給され
る。
When the amplitude of the input signal increases, for example,
When the output signal of the amplifier circuit (12a) becomes higher than the output DC voltage by the forward voltage of the diode (21), the diode (21) is in a non-conductive state, and the output signal of the positive output terminal is directly output as the positive output. It is supplied to the terminal. Also,
Since the output signal of the amplifier circuit (12b) is lower than the output DC voltage by the forward voltage of the diode (22) and the diode (22) becomes conductive, the amplifier circuit (12b)
Is clamped to a substantially constant level. To be precise, the output signal of the negative output terminal is a signal obtained by compressing the input signal to be approximately proportional to the logarithm of the output DC voltage due to the VI characteristic of the diode. Further, since the diode (21) is in a non-conductive state, the amplifier circuit (12
The gain of a) is R2 / R1, and the output signal of the amplifier circuit (12a) having the gain is supplied to the load (17).

【0015】逆に、増幅回路(12b)の出力信号が出
力直流電圧よりダイオード(22)の順方向電圧分より
高くなる場合には、増幅回路(12a)の出力信号が直
流出力電圧よりダイオード(21)の順方向電圧以上低
くなるので、ダイオード(21)が導通状態になり、増
幅回路(12a)の出力信号レベルは一定レベルにクラ
ンプされる。また、ダイオード(22)は非導通状態で
あるので、R4/R3の利得で増幅された出力信号が増
幅回路(12b)の出力端に得られ、負荷(17)に供
給される。
Conversely, when the output signal of the amplifier circuit (12b) is higher than the output DC voltage by the forward voltage of the diode (22), the output signal of the amplifier circuit (12a) is lower than the DC output voltage by the diode (12). Since the voltage becomes lower than the forward voltage of 21), the diode (21) becomes conductive and the output signal level of the amplifier circuit (12a) is clamped at a constant level. Further, since the diode (22) is in a non-conductive state, an output signal amplified with a gain of R4 / R3 is obtained at an output terminal of the amplifier circuit (12b) and supplied to the load (17).

【0016】従って、増幅器(12)の出力信号レベル
に応じて、非線形加算回路(18)のダイオード(2
1)及び(22)がオンまたはオフ動作を行うことによ
り、増幅器(12)の2つの出力信号の波形は図3
(イ)の実線及び点線の如くなる。そして、負荷(1
7)に流れる信号は図3(ロ)の如くなり、正確な正弦
波信号が得られるので、クロスオーバー歪みは発生しな
い。
Therefore, according to the output signal level of the amplifier (12), the diode (2) of the nonlinear addition circuit (18)
The waveforms of the two output signals of the amplifier (12) are changed as shown in FIG.
The solid line and the dotted line in FIG. And the load (1
The signal flowing in 7) is as shown in FIG. 3B, and an accurate sine wave signal is obtained, so that no crossover distortion occurs.

【0017】ここで、非線形加算回路(18)の出力信
号について説明する。入力信号が小信号である場合、ダ
イオード(21)及び(22)が非導通状態であるの
で、増幅器(12)の2つの出力信号はそれぞれ図4
(イ)の実線及び点線の如き入力信号をそのまま増幅し
た信号になる。その為、負荷(17)に流れる信号は図
4(ロ)の如くなる。また、ダイオード(21)及び
(22)の非導通状態のため、加算抵抗(19)及び
(20)で増幅器(12)の出力信号が加算され、非線
形加算回路(18)から図4(ハ)の如きレベルが略一
定の信号が発生する。非線形加算回路(18)の出力信
号は比較回路(23)で基準電圧と比較され、前記出力
信号と基準電圧との差に応じた制御信号が増幅器(1
2)の制御端子に印加される。一方、非線形加算回路
(18)の出力信号はクリップ検出回路(24)に印加
される。非線形加算回路(18)の出力信号レベルは略
一定レベルなので、クリップ検出回路(24)から出力
信号が発生せず、即ち、クリップは検出されない。クリ
ップ検出回路(24)から出力信号は発生しないので、
入力信号レベルはレベル可変回路(25)で低下しな
い。入力信号はそのままのレベルで増幅器(12)に印
加される。
Here, the output signal of the non-linear addition circuit (18) will be described. When the input signal is a small signal, since the diodes (21) and (22) are not conducting, the two output signals of the amplifier (12) are respectively shown in FIG.
It becomes a signal obtained by directly amplifying the input signal as shown by the solid line and the dotted line in (a). Therefore, the signal flowing to the load (17) is as shown in FIG. Further, since the diodes (21) and (22) are in a non-conductive state, the output signals of the amplifier (12) are added by the addition resistors (19) and (20), and the signals are output from the non-linear addition circuit (18) to FIG. A signal having a substantially constant level is generated. An output signal of the non-linear addition circuit (18) is compared with a reference voltage by a comparison circuit (23), and a control signal corresponding to a difference between the output signal and the reference voltage is supplied to the amplifier (1).
2) is applied to the control terminal. On the other hand, the output signal of the non-linear addition circuit (18) is applied to the clip detection circuit (24). Since the output signal level of the nonlinear addition circuit (18) is substantially constant, no output signal is generated from the clip detection circuit (24), that is, no clip is detected. Since no output signal is generated from the clip detection circuit (24),
The input signal level is not reduced by the level variable circuit (25). The input signal is applied to the amplifier (12) at the same level.

【0018】そして、入力信号が中信号である場合、ダ
イオード(21)及び(22)のいずれか一方は非導通
状態に又は他方が導通状態になるので、増幅器(12)
の2つの出力信号は、それぞれ図3(イ)の実線及び点
線の如き信号となる。その為、負荷(17)に流れる信
号は図3(ロ)の如くなり、入力信号を増幅して得られ
る波形を有する信号である。また、非線形加算回路(1
8)の出力信号は、増幅器(12)の両出力信号レベル
が出力直流電圧よりダイオードの順方向電圧分だけ低い
場合増幅器(12)の両出力信号を加算し、増幅器(1
2)の出力信号が出力直流電圧より前記順方向電圧だけ
高い場合ダイオードがクランプするので、略一定にな
る。そして、比較回路(23)から基準電圧と非線形加
算回路(18)の出力信号との差に応じた信号が発生す
る。一方、非線形加算回路(18)の出力信号はクリッ
プ検出回路(24)に印加される。非線形加算回路(1
8)の出力信号レベルは略一定レベルなので、クリップ
検出回路(24)から出力信号が発生せず、即ち、クリ
ップは検出されない。クリップ検出回路(24)から出
力信号は発生しないので、入力信号レベルはレベル可変
回路(25)で低下しない。
When the input signal is a medium signal, one of the diodes (21) and (22) is turned off or the other is turned on.
The two output signals are signals as shown by a solid line and a dotted line in FIG. Therefore, the signal flowing to the load (17) is as shown in FIG. 3B and has a waveform obtained by amplifying the input signal. In addition, the nonlinear addition circuit (1
The output signal of 8) adds the two output signals of the amplifier (12) when both output signal levels of the amplifier (12) are lower than the output DC voltage by the forward voltage of the diode.
When the output signal of 2) is higher than the output DC voltage by the forward voltage, the diode is clamped, and thus becomes substantially constant. Then, a signal corresponding to the difference between the reference voltage and the output signal of the nonlinear addition circuit (18) is generated from the comparison circuit (23). On the other hand, the output signal of the non-linear addition circuit (18) is applied to the clip detection circuit (24). Non-linear addition circuit (1
Since the output signal level of 8) is substantially constant, no output signal is generated from the clip detection circuit (24), that is, no clip is detected. Since no output signal is generated from the clip detection circuit (24), the input signal level is not reduced by the level variable circuit (25).

【0019】さらに、入力信号がクリップを発生させる
ほどの大信号である場合、ダイオード(21)及び(2
2)のうちいずれか一方が導通及び非導通状態になると
ともに、増幅器(12)の一方の出力信号のレベルが電
源電圧で制限されることにより他方の出力信号が変化す
るので、増幅器(12)の正及び負出力端子の出力信号
は図5(イ)の実線及び点線の如き信号となる。その
為、負荷(17)に流れる信号は図5(ロ)の如きクリ
ップされた信号になる。また、非線形加算回路(18)
の出力信号は後述されるように図5(ハ)の実線または
点線の如き信号になる。非線形加算回路(18)の出力
信号は比較回路(23)に印加され、基準電圧と比較さ
れる。比較結果に応じた比較回路(23)の出力信号は
増幅器(12)の制御端子に印加される。一方、非線形
加算回路(18)の出力信号はクリップ検出回路(2
4)に印加される。クリップ検出回路(24)は非線形
加算回路(18)の出力信号が基準値により大きい場合
に出力信号を発生する。
Further, when the input signal is large enough to cause clipping, the diodes (21) and (2)
2) One of the two becomes conductive and non-conductive, and the other output signal changes by limiting the level of one output signal of the amplifier (12) by the power supply voltage. The output signals of the positive and negative output terminals are signals as shown by the solid and dotted lines in FIG. Therefore, the signal flowing to the load (17) is a clipped signal as shown in FIG. Also, a non-linear addition circuit (18)
Is a signal as shown by a solid line or a dotted line in FIG. The output signal of the non-linear addition circuit (18) is applied to a comparison circuit (23) and compared with a reference voltage. The output signal of the comparison circuit (23) according to the comparison result is applied to the control terminal of the amplifier (12). On the other hand, the output signal of the non-linear addition circuit (18) is
4) is applied. The clip detection circuit (24) generates an output signal when the output signal of the non-linear addition circuit (18) is larger than the reference value.

【0020】クリップ時、非線形加算回路(18)の出
力信号がクリップ発生期間中図5(ハ)の如く変化す
る。この変化を利用し、クリップ検出回路(24)でそ
の出力変化を検出することによりクリップが発生したこ
とを検出する。クリップ検出回路(24)からのクリッ
プを検出したことを示す出力信号によって、レベル可変
回路(25)は増幅器(12)の入力信号レベルを低下
させるように可変する。よって、増幅器(12)におい
て入力信号レベルが低下するのでその出力信号のクリッ
プの発生を防止することができる。尚、図1ではクリッ
プを防止する手段として増幅器(12)の入力信号レベ
ルを低下させるレベル可変回路(25)を接続したが、
クリップ防止手段はこの手段に限らず従来から使用され
ている他の手段を用いても良い。
At the time of clipping, the output signal of the nonlinear addition circuit (18) changes as shown in FIG. Utilizing this change, the clip detection circuit (24) detects the change in the output to detect the occurrence of a clip. The level varying circuit (25) varies the input signal level of the amplifier (12) so as to decrease according to an output signal from the clip detecting circuit (24) indicating that a clip has been detected. Therefore, since the input signal level is reduced in the amplifier (12), it is possible to prevent clipping of the output signal. In FIG. 1, a level variable circuit (25) for reducing the input signal level of the amplifier (12) is connected as means for preventing clipping.
The clip preventing means is not limited to this means, and other means conventionally used may be used.

【0021】図6は、比較回路(23)及びクリップ回
路(24)を兼用した回路の具体回路例を示す図であ
り、(26)及び(27)は差動接続されるとともに、
一方に基準電圧が印加され他方に非線形加算回路(1
8)の出力信号が印加されたトランジスタ、(28)は
トランジスタ(27)のコレクタ電流を反転する電流ミ
ラー回路、(29)は電流ミラー回路(28)の出力電
流を反転する電流ミラー回路、(30)及び(31)は
電源電圧Vcc及びアース間に接続された分圧抵抗、
(32)はベースが分圧抵抗(30)及び(31)の接
続中点に接続された出力トランジスタ、(33a)及び
(33b)はそれぞれトランジスタ(26)のエミッタ
及びコレクタに接続され、出力電流比が2:1になる定
電流源である。
FIG. 6 is a diagram showing a specific circuit example of a circuit that also serves as a comparison circuit (23) and a clip circuit (24). (26) and (27) are differentially connected.
A reference voltage is applied to one side and a non-linear addition circuit (1
8) a transistor to which the output signal is applied; (28) a current mirror circuit for inverting the collector current of the transistor (27); (29) a current mirror circuit for inverting the output current of the current mirror circuit (28); 30) and (31) are voltage dividing resistors connected between the power supply voltage Vcc and ground;
(32) is an output transistor whose base is connected to the connection middle point of the voltage dividing resistors (30) and (31), (33a) and (33b) are connected to the emitter and collector of the transistor (26), respectively, and the output current is This is a constant current source having a ratio of 2: 1.

【0022】図6において、トランジスタ(27)のベ
ース電圧がトランジスタ(26)のベース電圧に略等し
いとき、即ち、非線形加算回路(18)の出力信号が基
準電圧に略等しいとき、トランジスタ(27)及び(2
6)の両方がオンするので、トランジスタ(27)のコ
レクタ電流は定電流源(33a)及び(33b)の差電
流になる。トランジスタ(27)のコレクタ電流は電流
ミラー回路(28)及び(29)で反転され、その為、
電流ミラー回路(29)は分圧抵抗(30)に流れる電
流を吸引する。分圧抵抗(30)及び(31)の中点電
圧は略0Vになり、出力トランジスタ(32)はオンせ
ず、出力端子(34)からクリップしたことを示す信号
は発生しない。
In FIG. 6, when the base voltage of the transistor (27) is substantially equal to the base voltage of the transistor (26), that is, when the output signal of the nonlinear adder (18) is substantially equal to the reference voltage, the transistor (27) And (2
Since both 6) are turned on, the collector current of the transistor (27) becomes the difference current between the constant current sources (33a) and (33b). The collector current of the transistor (27) is inverted by the current mirror circuits (28) and (29),
The current mirror circuit (29) draws a current flowing through the voltage dividing resistor (30). The midpoint voltage of the voltage dividing resistors (30) and (31) becomes substantially 0 V, the output transistor (32) does not turn on, and no signal indicating that clipping has occurred is generated from the output terminal (34).

【0023】また、クリップが発生し、図5(ハ)の如
く非線形加算回路(18)の出力信号が低下すると、ト
ランジスタ(27)のコレクタ電流が減少するので、電
流ミラー回路(29)の出力電流も減少する。分圧抵抗
(30)に流れる電流は分圧抵抗(31)に流れるの
で、分圧抵抗(30)及び(31)の中点電圧は上昇し
トランジスタ(32)はオンする。よって、出力端子
(34)からクリップを検出したことを示す出力信号が
発生する。
When clipping occurs and the output signal of the non-linear addition circuit (18) decreases as shown in FIG. 5 (c), the collector current of the transistor (27) decreases, and the output of the current mirror circuit (29) decreases. The current also decreases. Since the current flowing through the voltage dividing resistor (30) flows through the voltage dividing resistor (31), the midpoint voltage of the voltage dividing resistors (30) and (31) rises and the transistor (32) turns on. Therefore, an output signal indicating that the clip has been detected is generated from the output terminal (34).

【0024】尚、定電流源(33a)及び(33b)の
出力電流比が2:1であるので、トランジスタ(26)
のコレクタからの出力信号は、トランジスタ(26)及
び(27)のベース間電圧が0Vのとき、出力端子(3
5)から発生しない。また、トランジスタ(26)のベ
ース電圧がトランジスタ(27)のベース電圧より低い
とき、定電流源(33b)の出力電流が出力端子(3
5)に供給される。逆に、トランジスタ(26)のベー
ス電圧がトランジスタ(27)のそれより高いとき、出
力端子(35)からトランジスタ(26)を介して定電
流源(35)に電流が流れ、出力信号が発生する。出力
端子(35)からの出力信号は、増幅器(12)の制御
端子に印加され、増幅器(12)の出力直流レベルを制
御する。
Since the output current ratio of the constant current sources (33a) and (33b) is 2: 1, the transistor (26)
The output signal from the collector of the output terminal (3) is output when the voltage between the bases of the transistors (26) and (27) is 0V.
Does not occur from 5). When the base voltage of the transistor (26) is lower than the base voltage of the transistor (27), the output current of the constant current source (33b) is changed to the output terminal (3).
5). Conversely, when the base voltage of the transistor (26) is higher than that of the transistor (27), current flows from the output terminal (35) to the constant current source (35) via the transistor (26), and an output signal is generated. . The output signal from the output terminal (35) is applied to the control terminal of the amplifier (12) and controls the output DC level of the amplifier (12).

【0025】[0025]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明に依れば、出力
直電圧を動作電圧の半分の電圧より低くし半波出力信号
で負荷を駆動させる増幅器において、前記出力直流電圧
を制御するための信号を用いており、クリップ発生時の
み前記信号レベルが変化するので、その変化に基づいて
正確にクリップを検出することができ、前記増幅器に用
いて好適なクリップ検出回路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, in an amplifier for lowering the output direct voltage to less than half the operating voltage and driving the load with a half-wave output signal, the output DC voltage is controlled. Since the signal level changes only when a clip occurs, the clip can be accurately detected based on the change, and a clip detection circuit suitable for the amplifier can be provided. .

【0026】また、抵抗だけでクリップ検出レベルを変
えることができるので、検出レベル変更が容易に行うこ
とができる。さらに、負荷に供給される信号を用いずク
リップ検出を行わないので、負荷の抵抗値に応じて出力
増幅回路の出力レベルが変化しても何ら影響を受けず、
正確にクリップ検出を行うことができ、負荷に応じてク
リップ検出レベルを変更する必要がない。
Since the clip detection level can be changed only by the resistance, the detection level can be easily changed. Furthermore, since clip detection is not performed without using a signal supplied to the load, even if the output level of the output amplifier circuit changes according to the resistance value of the load, it is not affected at all,
Clip detection can be performed accurately, and there is no need to change the clip detection level according to the load.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図3】本発明を説明するための特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the present invention.

【図4】本発明を説明するための特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the present invention.

【図5】本発明を説明するための特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining the present invention.

【図6】本発明の要部を示す具体回路例である。FIG. 6 is a specific circuit example showing a main part of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 増幅器 17 負荷 18 非線形回路 19 比較回路 24 クリップ検出回路 25 レベル可変回路 12 Amplifier 17 Load 18 Nonlinear circuit 19 Comparison circuit 24 Clip detection circuit 25 Level variable circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 5/00 - 11/08 H03F 3/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03G 5/00-11/08 H03F 3/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2つの入力端子、2つの出力端子及び該出
力端子の直流レベルを定める制御端子を含み、一方の入
力端子からの入力信号を増幅する増幅器と、前記増幅器
の一方の出力信号レベルが所定値以上である場合には前
記増幅器の他方の出力信号を所定レベルにクランプする
非線形加算回路と、前記非線形加算回路の出力信号と基
準電圧との差に応じた出力信号を前記制御端子に印加す
る比較回路とを備え、互いに逆相の半波信号によって負
荷をBTL駆動する増幅装置のクリップ検出回路であっ
て、 前記非線形加算回路の出力信号が前記基準電圧より所定
値以上または所定値以下になったことを検出することに
よってクリップを検出する検出部から成ることを特徴と
するクリップ検出回路。
1. A two input terminals, includes two output terminals and a control terminal for determining the DC level of the output terminal, and the amplifier that amplifying the input signal from one input terminal, one of said amplifier A non-linear addition circuit that clamps the other output signal of the amplifier to a predetermined level when the output signal level is equal to or higher than a predetermined value; and an output signal corresponding to a difference between an output signal of the non-linear addition circuit and a reference voltage. and a comparator circuit to be applied to the control terminal, the negative by the half-wave signals of opposite phase
A clip detection circuit of an amplifier that BTL-drives a load , comprising: a detection unit that detects a clip by detecting that an output signal of the non-linear addition circuit has become a predetermined value or more or a predetermined value or less from the reference voltage. A clip detection circuit, comprising:
【請求項2】前記検出部は、非線形加算回路と兼用され
て成り、 ベースに入力信号が印加される第1トランジスタと、 ベースにバイアスが印加され、エミッタが該第1トラン
ジスタのエミッタに共通接続される第2トランジスタ
と、 前記第1トランジスタのコレクタから発生する出力信号
に応じて、クリップ検出したか否かを示す出力信号を発
生する出力段回路とから成り、前記第2トランジスタの
コレクタから前記増幅器の制御端子へ出力信号を発生す
ることを特徴とする請求項1記載のクリップ検出回路。
2. The detecting section, which is also used as a non-linear addition circuit, wherein a first transistor to which an input signal is applied to a base, a bias is applied to a base, and an emitter is commonly connected to an emitter of the first transistor. A second transistor, and an output stage circuit that generates an output signal indicating whether or not clipping has been detected in accordance with an output signal generated from the collector of the first transistor. 2. The clip detection circuit according to claim 1, wherein an output signal is generated to a control terminal of the amplifier.
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