JP4114923B2 - 真空管式プッシュプル回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空管式のプッシュプル回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆるプッシュプル回路によって、入力信号を増幅回路は各種提案されている。例えば、逆極性のトランジスタを2個直接に接続してB級プッシュプル動作を行う回路等が提案されていた。また、2個の真空管のカソード同士を接続して、 プッシュプル動作を行う回路等も提案されており、これを用いて構成された増幅回路は例えばオーディオ用ハイファイアンプ等に利用されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭62−101107号公報(第1−2頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような2個の真空管を使用してプッシュプル動作を正確に行わせるためには、使用する2つの真空管の特性を極めて正確に揃えなければならず、完全に特性の揃うものはないため、2個の真空管を使用してプッシュプル回路を構成する際には非常に厳密さが要求されるといった問題があった。また、最初は略特性が揃っていても経年変化によって特性が揃わなくなるといった問題もあった。
【0005】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、1つの真空管でプッシュプル回路を構成して真空管特性を揃えることを不要とする真空管式プッシュプル回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、プレート、カソードおよびグリッドを備える真空管と、
入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成する極性反転部と、
入力信号を所定レベルの電圧値と比較した結果を示す比較信号を生成する比較部と、出力用トランスと、
前記比較信号に応じて、前記入力信号又は前記極性反転信号を前記グリッドに選択的に供給する第1のスイッチング部と、
前記比較信号に応じて、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの一端側又は他端側に選択的に供給する第2のスイッチング部と、を備えた真空管式プッシュプル回路とした。
【0007】
また、より具体的には、この真空管式プッシュプル回路において、前記第1のスイッチング部および前記第2のスイッチング部の選択動作は同期がとれているように構成されている。つまり、前記入力信号がグリッドに選択的に供給されている場合には、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの一端側に選択的に供給し、一方、前記極性反転信号がグリッドに選択的に供給されている場合には、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの他端側に選択的に供給するように構成されている。
【0008】
さらに本発明の他の態様によれば、プレート、カソードおよびグリッドを備える真空管と、
入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成する極性反転部と、出力用トランスと、制御信号を出力する発振部と、
前記制御信号に応じて、前記入力信号又は前記極性反転信号を前記グリッドに選択的に供給する第1のスイッチング部と、
前記制御信号に応じて、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの一端側又は他端側に選択的に供給する第2のスイッチング部と、を備えた真空管式プッシュプル回路も提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0010】
(第1の実施形態)
(構成)
図1は第1の実施形態の真空管式プッシュプル回路の構成図である。入力端子10から入力された入力信号は、スイッチング部70のA1端子と極性反転部20と比較部30とに供給されるように構成されている。極性反転部20は入力信号の極性を反転した極性反転信号をスイッチング部70のB1端子に供給される。また、比較部30は例えば0(V)と入力信号とを比較して入力信号の方が高いレベルである正の信号である場合にはローレベルの信号を出力する一方、入力信号が負の信号である場合にはハイレベルの信号を出力する。
【0011】
スイッチング部70は、比較部30からローレベル信号が出力される場合には、端子A1と真空管40のグリッド43とを接続して入力信号をグリッドに供給する一方、比較部30からハイレベル信号が出力される場合には、端子B1と真空管40のグリッド43とを接続して極性反転信号をグリッドに供給するようにスイッチング動作を行うように構成されている。
【0012】
また、スイッチング部80は、比較部30からローレベル信号が出力される場合には、端子A2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の下端側に供給する一方、比較部30からハイレベル信号が出力される場合には、端子B2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の上端側に供給するように構成されている。なお、トランス50はスピーカー60に接続されていると共に、入力側の適宜の位置には電源電圧Vが供給されている。そして、スイッチング部70とスイッチング80のスイッチング動作(信号選択動作)は同期が取れており、スイッチング部70が端子を選択する動作とスイッチング部80が端子を選択する動作とが同時に行われるようになっている。
【0013】
真空管40は、一端が接地されている抵抗46の他端に接続されたカソード42から電子を放射させるためのヒータ45を備えていて、このカソード42から放射された電子はプレート41に到達することによってプレート電流が流れて真空管40による増幅動作が行われる。なお、このプレート41への到達電子の量はグリッド43に供給される電圧によって制御される。
【0014】
(動作)
図2を参照して動作を説明する。図2(a)に示すように0(V)に対して正負となる入力信号が入力されたとすると、図2(b)に示すように、極性反転部20はこの入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成出力する。また、図2(c)に示すように、比較部30は、入力信号が正の場合にはローレベルの信号を両スイッチング部70、80に供給する一方、入力信号が負の場合にはハイレベルの信号を両スイッチング部70、80に供給する。
【0015】
スイッチング部70は比較部30からローレベル信号が出力される場合には、端子A1と真空管40のグリッド43とを接続して入力信号をグリッドに供給する一方、比較部30からハイレベル信号が出力される場合には、端子B1と真空管40のグリッド43とを接続して極性反転信号をグリッドに供給するので、結局、入力信号の全波整流波形がグリッド43に供給されることになる。したがって、グリッド43への供給信号は図2(d)に示すように、入力信号の全波整流信号に、グリッドのバイアス電圧が印加されたものとなる。
【0016】
この結果、図2(e)に示すように、真空管40で増幅された信号がプレートから出力される。そして、スイッチング部80は、比較部30からローレベル信号が出力される場合には、端子A2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の下端側に供給する一方、比較部30からハイレベル信号が出力される場合には、端子B2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の上端側に供給するので、トランス50からの出力は入力信号がプッシュプルされた、図2(f)のような信号となる。
【0017】
したがって、第1の実施形態によれば、極性反転部20が入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成し、比較部30が入力信号を0V(所定レベルの電圧値)と比較した結果を示す比較信号を生成する。一方、スイッチング部70は、比較信号に応じて、入力信号又は極性反転信号をグリッド43に選択的に供給し、また、スイッチング部80は、比較信号に応じて、プレート41からの信号をトランス50の一端(下端)側又は他端(上端)側に選択的に供給する。しかも、スイッチング部70およびスイッチング部80の選択動作は同期がとれるように、具体的には、スイッチング部70が端子A1を選択する動作とスイッチング部80が端子A2を選択する動作とが同時に行われ、また、スイッチング部70が端子B1を選択する動作とスイッチング部80が端子B2を選択する動作とが同時に行われる。この結果、1つの真空管40でプッシュプル動作を行わせることができ、従来のような2つの真空管の特性を揃えることは不要になる。
【0018】
(第2の実施形態)
(構成)
図3は真空管式プッシュプル回路の第2の実施の形態の構成図である。図1の構成との相違点は、図1の比較部30の換わりに矩形波発振部90からの信号を両スイッチング部70、80に供給している点のみであり、その他の点には相違点はない。
【0019】
矩形波発振部90は、例えば48kHzの周波数矩形波(ローレベルとハイレベルとを繰り返す信号)を生成出力する。そして、スイッチング部70は、矩形波発振部90からローレベル信号が出力される場合には、端子A1と真空管40のグリッド43とを接続して入力信号をグリッドに供給する一方、矩形波発振部90からハイレベル信号が出力される場合には、端子B1と真空管40のグリッド43とを接続して極性反転信号をグリッドに供給するようにスイッチング動作を行う。
【0020】
また、スイッチング部80は、矩形波発振部90からローレベル信号が出力される場合には、端子A2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の下端側に供給する一方、矩形波発振部90からハイレベル信号が出力される場合には、端子B2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の上端側に供給するようにスイッチング動作を行う。
【0021】
(動作)
0(V)に対して正負となる入力信号が入力されたとすると、極性反転部20はこの入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成出力する。また、矩形波発振部90は、入力信号にかかわらずローレベルの信号とハイレベルの信号とを交互、且つ、同時に両スイッチング部70、80に供給する。
【0022】
スイッチング部70は矩形波発振部90からローレベル信号が出力される場合には、端子A1と真空管40のグリッド43とを接続して入力信号をグリッドに供給する一方、矩形波発振部90からハイレベル信号が出力される場合には、端子B1と真空管40のグリッド43とを接続して極性反転信号をグリッドに供給するので、結局、入力信号の全波整流波形がグリッド43に供給されることになる。したがって、グリッド43への供給信号は入力信号の全波整流信号にグリッドのバイアス電圧が印加されたものとなる。この結果、真空管40で増幅された信号がプレートから出力される。
【0023】
そして、スイッチング部80は、矩形波発振部90からローレベル信号が出力される場合には、端子A2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の下端側に供給する一方、矩形波発振部90からハイレベル信号が出力される場合には、端子B2と真空管40のプレート41とを接続して、プレート41からの出力信号をトランス50の上端側に供給するので、トランス50からの出力は入力信号がプッシュプル増幅された信号となる。
【0024】
したがって、第2の実施形態によれば、極性反転部20が入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成し、矩形波発振部90は入力信号にかかわらず矩形波信号(制御信号)を所定の周波数で生成出力する。一方、スイッチング部70は、矩形波信号に応じて、入力信号又は極性反転信号をグリッド43に選択的に供給し、また、スイッチング部80は、矩形波信号に応じて、プレート41からの信号をトランス50の一端(下端)側又は他端(上端)側に選択的に供給する。しかも、スイッチング部70が端子A1を選択する動作とスイッチング部80が端子A2を選択する動作とが同時に行われ、また、スイッチング部70が端子B1を選択する動作とスイッチング部80が端子B2を選択する動作とが同時に行われる。この結果、1つの真空管40でプッシュプル動作を行わせることができ、従来のような2つの真空管の特性を揃えることは不要になる。
【0025】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で上記実施形態に種々の変形や変更を施すことが可能となる。また、極性反転部20や比較部30等を可能な限りハードウエアで実現することもできるし、その機能を可能な限りCPU(又はDSP)が動作プログラムを実行することによって実現することも可能である。また、トランス50とスピーカーとの間にノイズ除去用のノイズフィルタを挿入した構成としても良い。
【0026】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、1つの真空管でプッシュプル回路を構成して真空管特性を揃えることを不要とする真空管式プッシュプル回路を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の構成図である。
【図2】動作例の説明図である。
【図3】第2の実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
10 入力端子
20 極性反転部
30 比較部
40 真空管
50 トランス
60 スピーカー
70 スイッチング部
80 スイッチング部
90 矩形波発振部
Claims (3)
- プレート、カソードおよびグリッドを備える真空管と、
入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成する極性反転部と、
入力信号を所定レベルの電圧値と比較した結果を示す比較信号を生成する比較部と、出力用トランスと、
前記比較信号に応じて、前記入力信号又は前記極性反転信号を前記グリッドに選択的に供給する第1のスイッチング部と、
前記比較信号に応じて、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの一端側又は他端側に選択的に供給する第2のスイッチング部と、を備えた真空管式プッシュプル回路。 - 請求項1に記載の真空管式プッシュプル回路において、
前記第1のスイッチング部および前記第2のスイッチング部の選択動作は同期がとれていることを特徴とする真空管式プッシュプル回路。 - プレート、カソードおよびグリッドを備える真空管と、
入力信号の極性を反転した極性反転信号を生成する極性反転部と、出力用トランスと、制御信号を出力する発振部と、
前記制御信号に応じて、前記入力信号又は前記極性反転信号を前記グリッドに選択的に供給する第1のスイッチング部と、
前記制御信号に応じて、前記プレートからの信号を前記出力用トランスの一端側又は他端側に選択的に供給する第2のスイッチング部と、を備えた真空管式プッシュプル回路。
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