JP4533707B2 - Amplifier device, power supply circuit for amplifier, and audio signal reproducing device - Google Patents
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Description
本発明は、アンプ装置、アンプ用電源回路およびオーディオ信号再生装置に関する。 The present invention relates to an amplifier device, an amplifier power supply circuit, and an audio signal reproduction device.
図2は、従来のアンプ装置の構成例を示すブロック図である。図2に示す従来のアンプ装置では、直流電源2の出力電圧Vd1がDC/DCコンバータ3により昇圧され、昇圧後の電圧Vd2がシリーズレギュレータ201に印加される。シリーズレギュレータ201は、DC/DCコンバータ3からの入力電圧Vd2を降圧させ、出力電圧Vddを、Dクラスアンプ回路4の仕様に応じた電圧にして、電源電圧としてDクラスアンプ回路4のドライバ32に印加する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional amplifier device. In the conventional amplifier device shown in FIG. 2, the
Dクラスアンプ回路4では、前段回路31が、アナログの入力信号に基づいて三角波信号などの基本信号にパルス幅変調またはパルス密度変調を施して、ドライバ32のスイッチング素子のゲート信号を生成し、ドライバ32が、そのゲート信号に基づいてスイッチング動作し、コイルL1およびコンデンサC1からなるローパスフィルタ33が、上記基本信号の周波数成分の信号を減衰させ、オーディオ帯域の信号を透過させる(例えば特許文献1参照)。
In the D class amplifier circuit 4, the
これにより、Dクラスアンプ回路4は、シリーズレギュレータ201からの電源電圧に基づいて音声信号の増幅を行う。
As a result, the D class amplifier circuit 4 amplifies the audio signal based on the power supply voltage from the
シリーズレギュレータ201では、基準電圧発生部211により生成される基準電圧と、出力電圧Vddを抵抗Raと抵抗Rbで分圧した電圧とがエラーアンプ212により比較され、出力電圧Vddが、所定の目標電圧Vddo以下になると、エラーアンプ212の出力電圧、つまりゲート信号の電圧が低くなり、スイッチング素子Mがオン動作する。これにより、シリーズレギュレータ201の出力電圧Vddが所定の電圧Vddoになるように制御される。
In the
なお、過電流保護回路213は、シリーズレギュレータ201の出力電流が所定の値を超えると、スイッチング素子Mへのゲート信号を遮断する回路である。また、コンデンサCa,Cbは、平滑用コンデンサである。
The
本出願人は、上述した従来のアンプ装置に対比して、音質改善などを目的としてアンプ装置を先に提案している。図3は、本出願人が先に提案したアンプ装置の構成例を示すブロック図である。 The applicant of the present application has previously proposed an amplifier device for the purpose of improving the sound quality as compared with the conventional amplifier device described above. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the amplifier device previously proposed by the present applicant.
図3に示すアンプ装置は、電源回路101に特徴を有する。電源回路101において、スイッチング素子M1,M2は、互いに相補的な金属酸化物電界効果トランジスタ(MOSFET)である。
The amplifier device illustrated in FIG. 3 is characterized by the
制御用IC(Integrated Circuit)11は、電源回路1の出力電圧Vddに応じて、スイッチング素子M1,M2をスイッチングさせる回路を有する。制御用IC11は、Dクラスアンプ回路4のドライバ32への電源電圧Vddの値をフィードバックし、所定の基準電圧との差に応じて所定の基本信号をパルス幅変調してゲート信号を生成し、そのゲート信号をスイッチング素子M1,M2へ供給することで、電源電圧Vddの値を所定の値に制御する。
The control IC (Integrated Circuit) 11 has a circuit that switches the switching elements M1 and M2 in accordance with the output voltage Vdd of the
制御用IC11において、基本信号発生回路21は、所定の周波数foで所定の波形の基本信号を生成する回路である。ゲート信号生成回路22は、基本信号とエラーアンプ24の出力信号とを比較し、比較結果に応じて、ゲート信号をハイレベルまたはローレベルとする回路である。また、基準電圧発生部23は、所定の目標電圧Vddoを抵抗R1,R2で分圧して得られる基準電圧(=Vddo・R2/(R1+R2))を発生する回路または素子である。また、エラーアンプ24は、基準電圧発生部23による基準電圧と電源回路101の出力電圧Vddを抵抗R1,R2で分圧した電圧(=Vdd・R2/(R1+R2))とを比較し、出力信号を両者の差に応じた電圧値とする回路である。
In the
また、ローパスフィルタ12は、コイルL2およびコンデンサC2からなる2次パッシブフィルタとして構成され、電源電圧Vddを平滑する回路である。
The low-
上述した電源回路101,201では、出力電圧Vddは、電源回路101,201からアンプ回路4への電源出力ラインとグランドライン(例えば基板上のグランドパターン,、金属製の筐体内構造物など)との間の電圧として検出される。その場合、電源出力ラインは直接的な配線を介してエラーアンプ24,212の分圧回路(抵抗Ra,Rb、抵抗R1,R2)に接続されるが、グランドラインが多くの素子により共用されることに起因して配線などに制約がある。このような理由から、電源出力ラインの電圧検出ポイントからエラーアンプ24,212の分圧回路までの配線長と、グランドラインの電圧検出ポイントからエラーアンプ24,212の分圧回路までの配線長とを一致させ難いため、エラーアンプ24,212により検出される出力電圧Vddが正確ではない可能性がある。
In the
特に、制御用IC11のように、グランド端子11gがICチップに設けられる場合には、第2の端子であるグランド端子11gは、出力電圧Vddの検出のためのグランド端子と、制御用IC11内の他の回路のグランド端子とに共用されるため、一括してグランドラインに接続せざるを得ない。さらに、制御用IC11内にエラーアンプ24や分圧回路(抵抗R1,R2)が内蔵される場合には、上述のように検出される出力電圧Vddに対する補正などの調整が難しい。
In particular, when the
本発明は、電源回路の出力電圧を正確に検出し、出力電圧を正確に制御することができるアンプ装置およびアンプ用電源回路、並びにそれらを使用したオーディオ信号再生装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain an amplifier device and an amplifier power supply circuit that can accurately detect an output voltage of a power supply circuit and accurately control the output voltage, and an audio signal reproduction device using them.
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
本発明に係るアンプ装置は、電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、コンデンサの両端に入力が接続されたエラーアンプ回路と、エラーアンプ回路の出力信号に基づいて、電源用スイッチング素子を制御する制御回路とを備える。 An amplifier device according to the present invention includes a capacitor provided between a power supply output line of a power supply circuit and a ground line having no common impedance with other circuits, and an error amplifier circuit having inputs connected to both ends of the capacitor. And a control circuit for controlling the power switching element based on the output signal of the error amplifier circuit.
また、本発明に係るアンプ装置は、出力電圧を制御する電源用スイッチング素子と、電源回路の出力電圧に応じた信号を入力されるための第1の端子と他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインが接続される第2の端子とを有し上記第1の端子に印加された電圧と所定の基準電圧との差分値に応じて電源用スイッチング素子の制御信号を出力する制御用ICと、電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、コンデンサの両端に入力が接続され、コンデンサの両端の電圧に応じた出力信号を、制御用ICの第1の端子に入力するエラーアンプ回路とを備える。 The amplifier device according to the present invention has a common impedance between the power switching element for controlling the output voltage, the first terminal for inputting a signal corresponding to the output voltage of the power circuit, and another circuit. A control IC which has a second terminal to which a ground line is connected and outputs a control signal for the power switching element in accordance with a difference value between a voltage applied to the first terminal and a predetermined reference voltage; a capacitor provided between a ground line having no common impedance between the power supply output line and other circuits of the power supply circuit, is connected to an input to both ends of the capacitor, an output signal corresponding to the voltage across the capacitor And an error amplifier circuit for inputting to the first terminal of the control IC.
また、本発明に係るアンプ装置は、上記のアンプ装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。つまり、エラーアンプ回路は、コンデンサの一端と他端に接続され、コンデンサの一端の電位を第1の入力電位とし、コンデンサの他端の電位を第2入力電位として、第1の入力電位と第2の入力電位との差分に応じた出力信号を出力する差動増幅器を有する。 In addition to the above amplifier device, the amplifier device according to the present invention may be configured as follows. That is, the error amplifier circuit is connected to one end and the other end of the capacitor, the potential of one end of the capacitor to the first input potential, the potential of the other end of the capacitor as a second input potential, a first input potential first A differential amplifier that outputs an output signal corresponding to the difference between the two input potentials.
また、本発明に係るアンプ装置は、上記のアンプ装置のいずれかに加え、次のようにしてもよい。つまり、エラーアンプ回路は、その入力側および/またはその出力側にリアクタンス素子を接続される。 In addition to the above amplifier device, the amplifier device according to the present invention may be configured as follows. In other words, the reactance element is connected to the input side and / or the output side of the error amplifier circuit.
本発明に係るアンプ用電源回路は、この電源回路の入力とこの電源回路の出力との間に配置される第1のスイッチング素子と、この電源回路の出力と他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインとの間に配置される第2のスイッチング素子と、第1および第2のスイッチング素子とDクラスアンプのドライバとの間に配置され、この電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサを有するローパスフィルタと、他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインを介さずにコンデンサの両端に接続されたエラーアンプ回路と、エラーアンプ回路の出力信号に基づいて所定の基本信号をパルス幅変調してゲート信号を生成し、そのゲート信号を第1および第2のスイッチング素子へ供給する制御回路とを備える。 Amplifier power supply circuit according to the present invention has the common impedance of the input of the power supply circuit and the first switching element disposed between the output of the power supply circuit, the output and other circuits of the power supply circuit a second switching element disposed between the ground lines are disposed between the first and second switching elements and D class amplifier driver, the power supply output line and other circuits of the power supply circuit a low pass filter having a capacitor which is provided between the ground line having no common impedance, an error amplifier circuit connected to both ends of the capacitor without passing through the ground line with a common impedance with the other circuit, the error amplifier Based on the output signal of the circuit, a predetermined basic signal is subjected to pulse width modulation to generate a gate signal, and the gate signal is first and 2 to the switching element and a control circuit for supplying.
本発明に係るオーディオ信号再生装置は、アンプ回路のドライバと、アンプ回路のドライバに電源電圧を印加する電源回路と、音声信号に基づいてパルス変調されたパルス変調信号をドライバに供給するパルス変調信号供給回路とを備えたオーディオ信号再生装置であり、さらに電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、
他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインを介さずにコンデンサの両端に接続されたエラーアンプ回路と、エラーアンプ回路の出力信号に基づいて、電源用スイッチング素子を制御する制御回路と備える。そして、アンプ回路は、パルス変調信号供給回路に入力される音声信号を増幅して出力する。
An audio signal reproduction device according to the present invention includes an amplifier circuit driver, a power supply circuit that applies a power supply voltage to the driver of the amplifier circuit, and a pulse modulation signal that supplies a pulse modulation signal that is pulse-modulated based on an audio signal to the driver. A capacitor provided between a power supply output line of the power supply circuit and a ground line having no common impedance with other circuits ;
An error amplifier circuit connected to both ends of the capacitor without using a ground line having a common impedance with other circuits, and a control circuit for controlling the power switching element based on an output signal of the error amplifier circuit. The amplifier circuit amplifies and outputs the audio signal input to the pulse modulation signal supply circuit.
本発明によれば、電源回路の出力電圧を正確に検出し、出力電圧を正確に制御するアンプ装置およびアンプ用電源回路、並びにそれらを使用したオーディオ信号再生装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the output voltage of a power supply circuit can be detected correctly, the amplifier apparatus and amplifier power supply circuit which control an output voltage correctly, and the audio signal reproduction apparatus using them can be obtained.
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るアンプ装置の構成を示すブロック図である。図1において、電源回路1は、Dクラスアンプ回路4におけるドライバ32などに電源電圧を印加する回路であって、DC/DCコンバータ3からの入力電圧Vd2の印加を受け、出力電圧Vddを所定の目標電圧Vddoに制御する回路である。また、直流電源2は、充電式バッテリ、乾電池、AC/DC変換器などの、直流電圧Vd1を発生する回路または装置である。また、DC/DCコンバータ3は、直流電源2の発生電圧Vd1を所定の電圧Vd2に昇圧する回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an amplifier device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
また、Dクラスアンプ回路4は、アナログの入力音声信号に基づいて基本信号にパルス幅変調またはパルス密度変調を施してスイッチング素子のゲート信号を生成し、そのゲート信号に基づいてスイッチング素子をスイッチング動作させて入力音声信号を増幅し、増幅後の信号のうち、ローパスフィルタにより上記基本信号の周波数成分を減衰させ、増幅後のオーディオ帯域の信号を出力する回路である。 The D class amplifier circuit 4 generates a gate signal of the switching element by performing pulse width modulation or pulse density modulation on the basic signal based on the analog input audio signal, and performs switching operation of the switching element based on the gate signal. In this circuit, the input audio signal is amplified, the frequency component of the basic signal is attenuated by a low-pass filter in the amplified signal, and the amplified audio band signal is output.
なお、スピーカ5は、Dクラスアンプ回路4に接続され、Dクラスアンプ回路4からのアナログ音声信号に応じた音声を出力する装置である。 The speaker 5 is a device that is connected to the D class amplifier circuit 4 and outputs a sound corresponding to the analog sound signal from the D class amplifier circuit 4.
図1に示す電源回路1において、スイッチング素子M1は、回路上、電源回路1の入力と電源回路1の出力との間に配置される第1のスイッチング素子である。スイッチング素子M2は、回路上、電源回路1の出力とグランドとの間に配置される第2のスイッチング素子である。
In the
スイッチング素子M1,M2は、互いに相補的な金属酸化物電界効果トランジスタ(MOSFET)である。この実施の形態では、スイッチング素子M1を、P型トランジスタとし、スイッチング素子M2をN型トランジスタとしている。スイッチング素子M1のソースが、電源回路1の入力を介してDC/DCコンバータ3に接続され、スイッチング素子M1のドレインが、電源回路1の出力に接続されたローパスフィルタ12に接続される。また、スイッチング素子M2のソースが、グランドに接続され、スイッチング素子M2のドレインが、スイッチング素子M1のドレイン、および電源回路1の出力に接続されたローパスフィルタ12に接続される。
The switching elements M1 and M2 are metal oxide field effect transistors (MOSFETs) that are complementary to each other. In this embodiment, the switching element M1 is a P-type transistor, and the switching element M2 is an N-type transistor. The source of the switching element M1 is connected to the DC / DC converter 3 via the input of the
また、制御用IC11は、第1の端子である入力端子11aに印加される入力電圧に応じて、スイッチング素子M1,M2をスイッチングさせるための制御信号を生成する回路を有する。この制御用IC11は、図3に示すように、エラーアンプ24を内蔵し、エラーアンプ回路13がなくても、電源回路101の出力電圧Vddに応じて、スイッチング素子M1,M2をスイッチングさせるためのゲート信号を生成可能な回路を有する。制御用IC11としては、例えば、降圧DC/DCコンバター用制御ICが使用される。
The
さらに詳しくは、制御用IC11は、Dクラスアンプ回路4のドライバ32への電源電圧Vddの値に応じて所定の基本信号をパルス幅変調してゲート信号を生成し、そのゲート信号をスイッチング素子M1,M2へ供給する回路である。制御用IC11において、基本信号発生回路21は、所定の周波数foで所定の波形の基本信号を生成する回路である。基本信号の周波数foは、オーディオ帯域の上限(通常20キロヘルツ)の10倍以上のいずれかの値とされ、基本信号の波形は、三角波、ノコギリ波などとされる。この実施の形態では、基本信号の周波数foは、200キロヘルツとされる。ゲート信号生成回路22は、基本信号とエラーアンプ24の出力信号とを比較し、比較結果に応じて、ゲート信号をハイレベルまたはローレベルとする回路である。
More specifically, the
また、基準電圧発生部23は、所定の目標電圧Vddoを抵抗R1,R2で分圧して得られる基準電圧(=Vddo・R2/(R1+R2))を発生する回路または素子である。また、エラーアンプ24は、基準電圧発生部23による基準電圧と、入力端子11aへの印加電圧を抵抗R1,R2で分圧した電圧(=Vdd・R2/(R1+R2))とを比較し、出力信号を両者の差に応じた電圧値とする回路である。すなわち、エラーアンプ24は、入力端子11aへの印加電圧と所定の目標電圧Vddoとの誤差に応じた電圧の誤差信号を出力する。
The
また、ローパスフィルタ12は、コイルL2およびコンデンサC2からなる2次パッシブフィルタである。ローパスフィルタ12のカットオフ周波数fcは、基本信号の周波数foの100分の1程度となるように設定される。したがって、この実施の形態では、ローパスフィルタ12のカットオフ周波数fcは、2キロヘルツとされる。また、ローパスフィルタ12による減衰量は、基本信号の周波数foにおいて少なくとも80デシベルとなるように設定される。すなわち、このような特性となるように、コイルL2のリアクタンス値およびコンデンサC2のキャパシタンス値が設定される。
The low-
また、エラーアンプ回路13は、コンデンサC2の両端電圧を直接検出し、それに応じた出力電圧を発生する差動増幅器である。エラーアンプ回路13の入力端は、コンデンサC2の一端と他端に、電源ラインおよびグランドラインGNDを介さない配線で接続される。
The
エラーアンプ回路13では、オペアンプ25の正側入力端とコンデンサC2の一端との間に抵抗R11が設けられ、オペアンプ25の正側入力端とコンデンサC2の他端との間に抵抗R12が設けられ、オペアンプ25の負側入力端とコンデンサC2の他端との間に抵抗R21が設けられ、オペアンプ25の出力端と負側入力端との間に抵抗R22が設けられる。さらに、抵抗R11に対して並列にコンデンサC11が接続され、抵抗R21に対して直列にコンデンサC21が挿入され、抵抗R22に対して並列にコンデンサC22が接続される。
In the
差動増幅器としてのエラーアンプ回路13の増幅率および周波数特性は、抵抗R11,R12,R21,R22およびコンデンサC11,C21,C22により決定される。抵抗R11,R12,R21,R22およびコンデンサC11,C21,C22の値として、電源回路1の制御系(スイッチング素子M1,M2、制御用IC11およびローパスフィルタ12)に応じて適切な値が設定される。
The amplification factor and frequency characteristics of the
また、図1に示すDクラスアンプ回路4において、前段回路31は、アナログの音声入力信号に基づいて三角波信号などの基本信号にパルス幅変調またはパルス密度変調を施し、ドライバ32のスイッチング素子のゲート信号として、パルス幅変調またはパルス密度変調の被変調信号を生成する回路である。つまり、前段回路31は、音声信号に基づいてパルス変調されたパルス変調信号をドライバ32に供給するパルス変調信号供給回路として機能する。また、ドライバ32は、スイッチング素子を有し、前段回路31からのゲート信号の値に応じたそのスイッチング素子のスイッチング動作により電力増幅し、パルス幅変調またはパルス密度変調された信号を出力する回路である。ローパスフィルタ33は、Dクラスアンプ回路4のドライバ32の出力側に配置されるローパスフィルタである。このローパスフィルタ33は、コイルL1およびコンデンサC1からなる2次パッシブフィルタとして構成される。このローパスフィルタ33は、上記基本信号の周波数foの成分を減衰させ、オーディオ帯域の信号を透過させるように設定される。なお、この実施の形態では、前段回路31は、Dクラスアンプ回路4内に設けられているが、Dクラスアンプ回路4の外部に別の回路として設けるようにしてもよい。
Further, in the D class amplifier circuit 4 shown in FIG. 1, the
次に、上記装置の動作について説明する。 Next, the operation of the above apparatus will be described.
直流電源2は、電圧Vd1を発生し、DC/DCコンバータ3は、直流電源2により印加される電圧Vd1を昇圧し、出力電圧Vd2を、直流電源2の電圧Vd1およびアンプ回路4に印加する電源電圧Vddより高い電圧とする。 The DC power supply 2 generates a voltage Vd1, and the DC / DC converter 3 boosts the voltage Vd1 applied by the DC power supply 2, and applies the output voltage Vd2 to the voltage Vd1 of the DC power supply 2 and the amplifier circuit 4. The voltage is higher than the voltage Vdd.
そして、電源回路1は、DC/DCコンバータ3により印加される電圧Vd2を安定化し、所定の電圧VddoとなるようにDクラスアンプ回路4のドライバ32などに電源電圧Vddを印加する。
Then, the
Dクラスアンプ回路4は、電源としての電源回路1から電力を供給され、音声入力信号を増幅し、増幅後の出力音声信号をスピーカ5に出力する。
The D class amplifier circuit 4 is supplied with power from the
ここで、電源回路1の動作の詳細について説明する。
Here, details of the operation of the
電源回路1では、スイッチング素子M1が、入力・出力間の直列スイッチとして動作し、スイッチング素子M2が、出力・グランド間のシャントスイッチとして動作する。スイッチング素子M1とスイッチング素子M2は、互いに相補的であり、かつ同一のゲート信号を供給されるため、一方がオン状態にあるときには他方がオフ状態にあり、制御用IC11からのゲート信号に応じてプッシュプル動作をする。
In the
他方、エラーアンプ回路13は、電源回路1の電源出力ラインとグランドラインGNDとの間に設けられた受動素子であるコンデンサC2の両端電圧に応じた出力電圧を発生し、制御用IC11の入力端子11aへ印加する。その際、エラーアンプ回路13は、オペアンプ25の入力側および出力側に接続された抵抗R11,R12,R21,R22およびコンデンサC11,C21,C22の値に応じた増幅率および周波数特性で出力電圧を発生する。
On the other hand, the
制御用IC11の入力端子11aは、制御用IC11内部の抵抗R1に接続されており、エラーアンプ回路13の出力電圧は、抵抗R1,R2により分圧され、分圧後の電圧がエラーアンプ24の正側入力端に印加される。
The
制御用IC11のエラーアンプ24は、この分圧後の電圧を、基準電圧発生部23により生成される基準電圧と比較し、両者の差に応じた電圧値の誤差信号をゲート信号生成回路22に供給する。
The
制御用IC11のゲート信号生成回路22は、基本信号発生回路21からの基本信号の値とエラーアンプ24からの誤差信号の値とを比較し、エラーアンプ24の誤差信号の値が基本信号発生回路21からの基本信号の値より大きいときには、ゲート信号をハイレベル(所定の電圧Vo、Vo≠0)とし、エラーアンプ24の誤差信号の値が基本信号発生回路21からの基本信号の値以下であるときには、ゲート信号をローレベル(電圧ゼロ)とし、時系列に沿って連続的にゲート信号を出力する。
The gate
エラーアンプ24からの誤差信号の電圧値が大きくなると、ゲート信号のデューティ比が増加し(つまり、スイッチング素子M1がオン状態である期間が短くなり)、エラーアンプ24からの誤差信号の電圧値が小さくなると、ゲート信号のデューティ比が減少する。
When the voltage value of the error signal from the
したがって、電源回路1の出力電圧Vddが所定の目標電圧Vddoより高くなると、エラーアンプ24の出力値が大きくなり、エラーアンプ24の出力値が大きくなると、ゲート信号のデューティ比は、大きくなる。そして、ゲート信号のデューティ比が大きくなると、スイッチング素子M1のオン状態である期間の割合が減り、かつシャントスイッチとして機能するスイッチング素子M2のオン状態である期間の割合が増え、これにより、出力電圧Vddが減少する。一方、出力電圧Vddが所定の電圧Vddoより低くなると、エラーアンプ24の出力値が小さくなり、エラーアンプ24の出力値が小さくなると、ゲート信号のデューティ比は、小さくなる。そして、ゲート信号のデューティ比が小さくなると、スイッチング素子M1のオン状態である期間の割合が増え、かつスイッチング素子M2のオン状態である期間の割合が減り、これにより、出力電圧Vddが増加する。
Therefore, when the output voltage Vdd of the
このようにして、電源回路1は、負荷が変動し、Dクラスアンプ回路4の電源電圧Vddが所定の電圧Vddoより高くなっても低くなっても、その電源電圧Vddを所定の電圧Vddoになるように制御する。
In this way, in the
以上のように、上記実施の形態によれば、エラーアンプ回路13は、電源回路1の電源出力ラインとグランドラインGNDとの間に設けられた受動素子であるコンデンサC2の両端に、グランドラインGNDを介さずに接続され、制御回路としての制御用IC11は、エラーアンプ回路13の出力信号に基づいて、電源用のスイッチング素子M1,M2を制御する。
As described above, according to the above embodiment, the
これにより、コンデンサC2からエラーアンプ回路13までの2本の配線のインピーダンスを合わせ易くなり、エラーアンプ回路13により電源回路1の出力電圧が正確に検出され、制御用IC11により電源回路1の出力電圧を正確に制御することができる。
This makes it easy to match the impedances of the two wires from the capacitor C2 to the
また、上記実施の形態によれば、エラーアンプ回路13は、制御用IC11とコンデンサC2との間に設けられ、コンデンサC2の両端に接続されコンデンサC2の両端の電圧に応じた出力信号を、制御用IC11の入力端子11aに入力する。特に、エラーアンプ回路13は、その入力側および出力側にリアクタンス素子であるコンデンサC11,C21,C22を接続される。
Further, according to the above embodiment, the
これにより、さらに、エラーアンプ回路13が追加されていることで、電源回路1の出力電圧を正確に検出することができるとともに、制御用IC11の回路上の制約を受けずに、種々の制御系を構成することができる。また、エラーアンプ回路13において、抵抗R11,R12,R21,R22およびコンデンサC11,C21,C22の値を変更することで、増幅率や周波数特性は適宜変更可能である。そのため、出力電圧Vddの値、ローパスフィルタ12の周波数特性などが変更されても、エラーアンプ回路13を調整するだけで、制御用IC11をそのまま使用することができる。
As a result, the
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。 Each embodiment described above is a preferred example of the present invention, but the present invention is not limited to these, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
例えば、上述の実施の形態における電源回路1は、DC/DCコンバータ3に内蔵させてもよい。また、ローパスフィルタ12は、電源回路1に内蔵されていてもよいし、電源回路1に外付けされていてもよい。
For example, the
また、上述の実施の形態においては、スイッチング素子M1をP型トランジスタとし、スイッチング素子M2をN型トランジスタとしているが、その代わりに、スイッチング素子M1をN型トランジスタとし、スイッチング素子M2をP型トランジスタとし、さらに、上述の実施の形態におけるゲート信号に対してハイレベルとローレベルとを反転させたゲート信号を制御用IC11から供給するようにしてもよい。
In the above embodiment, the switching element M1 is a P-type transistor and the switching element M2 is an N-type transistor. Instead, the switching element M1 is an N-type transistor and the switching element M2 is a P-type transistor. In addition, a gate signal obtained by inverting the high level and the low level with respect to the gate signal in the above-described embodiment may be supplied from the
また、上述の実施の形態においては、ローパスフィルタ12として、2次フィルタを使用しているが、3次以上の高次のフィルタを使用するようにしてもよい。その場合には、カットオフ周波数fcが、2次フィルタの場合より、高く設定される。
In the above-described embodiment, a second-order filter is used as the low-
また、上述の実施の形態においては、直流電源2の電圧を、DC/DCコンバータ3により昇圧しているが、直流電源2の電圧が十分高い場合には、DC/DCコンバータ3を省き、直流電源2の出力電圧を電源回路1に直接印加するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the voltage of the DC power source 2 is boosted by the DC / DC converter 3. However, when the voltage of the DC power source 2 is sufficiently high, the DC / DC converter 3 is omitted and the DC power source 2 is omitted. The output voltage of the power supply 2 may be directly applied to the
また、上述の実施の形態においては、スイッチング素子M1のゲート信号とスイッチング素子M2のゲート信号とは全く同一のものを使用しているが、スイッチング素子M1,M2が両方ともオン状態となる期間の発生を抑制するために、ゲート信号の値の反転時に、両者ともオフ状態となる微小期間(デッドタイム)をゲート信号に設けてもよい。 In the above-described embodiment, the gate signal of the switching element M1 and the gate signal of the switching element M2 are exactly the same, but the period during which both the switching elements M1 and M2 are in the ON state is used. In order to suppress the occurrence, the gate signal may be provided with a minute period (dead time) in which both are turned off when the value of the gate signal is inverted.
また、上述の実施の形態においては、エラーアンプ回路13は、オペアンプ25を使用した差動増幅回路であるが、トランジスタ素子と受動素子で構成される差動増幅回路としてもよい。
In the above-described embodiment, the
本発明は、例えば、MD(ミニディスク(商標))プレーヤなどといったポータブルオーディオ信号再生装置のアンプ装置およびアンプ用電源回路に適用可能である。 The present invention can be applied to an amplifier device and an amplifier power supply circuit of a portable audio signal reproduction device such as an MD (Mini Disc (trademark)) player.
1 電源回路
4 アンプ回路
11 制御用IC(制御回路)
11a 入力端子(第1の端子)
11g グランド端子(第2の端子)
12 ローパスフィルタ
13 エラーアンプ回路
31 前段回路(パルス変調信号供給回路)
32 ドライバ
C2 コンデンサ(受動素子)
C11,C21,C22 コンデンサ(リアクタンス素子)
GND グランドライン
M1 スイッチング素子(電源用スイッチング素子,第1のスイッチング素子)
M2 スイッチング素子(電源用スイッチング素子,第2のスイッチング素子)
1 Power supply circuit 4
11a Input terminal (first terminal)
11g Ground terminal (second terminal)
12 Low-
32 driver C2 capacitor (passive element)
C11, C21, C22 capacitors (reactance elements)
GND ground line M1 switching element (switching element for power supply, first switching element)
M2 switching element (switching element for power supply, second switching element)
Claims (6)
上記電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、
上記コンデンサの両端に入力が接続されたエラーアンプ回路と、
上記エラーアンプ回路の出力信号に基づいて、電源用スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とするアンプ装置。 In an amplifier device comprising a driver for an amplifier circuit and a power supply circuit for applying a power supply voltage to the driver for the amplifier circuit,
A capacitor provided between a power supply output line of the power supply circuit and a ground line having no common impedance with other circuits ;
An error amplifier circuit with inputs connected to both ends of the capacitor ;
A control circuit for controlling the power switching element based on the output signal of the error amplifier circuit;
An amplifier device comprising:
出力電圧を制御する電源用スイッチング素子と、
上記電源回路の出力電圧に応じた信号を入力されるための第1の端子と他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインが接続される第2の端子とを有し上記第1の端子に印加された電圧と所定の基準電圧との差分値に応じて上記電源用スイッチング素子の制御信号を出力する制御用ICと、
上記電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、
上記コンデンサの両端に入力が接続され、上記コンデンサの両端の電圧に応じた出力信号を、上記制御用ICの第1の端子に入力するエラーアンプ回路と、
を備えることを特徴とするアンプ装置。 In an amplifier device comprising a driver for an amplifier circuit and a power supply circuit for applying a power supply voltage to the driver for the amplifier circuit,
A power switching element that controls the output voltage;
A first terminal for inputting a signal corresponding to the output voltage of the power supply circuit and a second terminal to which a ground line having a common impedance with other circuits is connected; A control IC that outputs a control signal of the power switching element in accordance with a difference value between the applied voltage and a predetermined reference voltage;
A capacitor provided between a power supply output line of the power supply circuit and a ground line having no common impedance with other circuits ;
An error amplifier circuit having inputs connected to both ends of the capacitor and inputting an output signal corresponding to the voltage across the capacitor to the first terminal of the control IC;
An amplifier device comprising:
この電源回路の入力とこの電源回路の出力との間に配置される第1のスイッチング素子と、
この電源回路の出力と他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインとの間に配置される第2のスイッチング素子と、
上記第1および第2のスイッチング素子と上記Dクラスアンプのドライバとの間に配置され、この電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサを有するローパスフィルタと、
他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインを介さずに上記コンデンサの両端に接続されたエラーアンプ回路と、
上記エラーアンプ回路の出力信号に基づいて所定の基本信号をパルス幅変調してゲート信号を生成し、そのゲート信号を上記第1および第2のスイッチング素子へ供給する制御回路と、
を備えることを特徴とするアンプ用電源回路。 In the amplifier power supply circuit that applies the power supply voltage to the driver of the D class amplifier,
A first switching element disposed between the input of the power supply circuit and the output of the power supply circuit,
A second switching element disposed between the output of the power supply circuit and a ground line having a common impedance with other circuits ;
Is disposed between the first and second switching element and the D class amplifier of the driver, it is provided between the ground line having no common impedance between the power supply output line and other circuits of the power supply circuit A low-pass filter having a capacitor;
An error amplifier circuit connected to both ends of the capacitor without passing through a ground line having a common impedance with other circuits ;
A control circuit that generates a gate signal by pulse-width modulating a predetermined basic signal based on the output signal of the error amplifier circuit, and supplies the gate signal to the first and second switching elements;
An amplifier power supply circuit comprising:
上記アンプ回路のドライバに電源電圧を印加する電源回路と、
音声信号に基づいてパルス変調されたパルス変調信号を上記ドライバに供給するパルス変調信号供給回路と、
を備えたオーディオ信号再生装置であって、
上記電源回路の電源出力ラインと他の回路との共通インピーダンスを持たないグランドラインとの間に設けられたコンデンサと、
他の回路との共通インピーダンスを持つグランドラインを介さずに上記コンデンサの両端に接続されたエラーアンプ回路と、
上記エラーアンプ回路の出力信号に基づいて、電源用スイッチング素子を制御する制御回路と、
を備え、
前記アンプ回路は、前記パルス変調信号供給回路に入力される音声信号を増幅して出力すること、
を特徴とするオーディオ信号再生装置。 A driver of the amplifier circuit;
A power supply circuit for applying a power supply voltage to the driver of the amplifier circuit;
A pulse modulation signal supply circuit that supplies a pulse modulation signal that is pulse-modulated based on an audio signal to the driver;
An audio signal reproducing apparatus comprising:
A capacitor provided between a power supply output line of the power supply circuit and a ground line having no common impedance with other circuits ;
An error amplifier circuit connected to both ends of the capacitor without passing through a ground line having a common impedance with other circuits ;
A control circuit for controlling the power switching element based on the output signal of the error amplifier circuit;
With
The amplifier circuit amplifies and outputs an audio signal input to the pulse modulation signal supply circuit;
An audio signal reproducing apparatus characterized by the above.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5483748A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Onkyo Kk | Class d power amplifier |
JPH0417297A (en) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lamp voltage detecting device |
JPH08204466A (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Low-loss driving circuit |
JPH1093366A (en) * | 1996-03-27 | 1998-04-10 | Hioki Ee Corp | Power amplifier |
JPH11344522A (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Kataoka Seisakusho:Kk | Electrically conductive contactor |
JP2004146981A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Sharp Corp | Class d amplifier |
-
2004
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5483748A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Onkyo Kk | Class d power amplifier |
JPH0417297A (en) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Lamp voltage detecting device |
JPH08204466A (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Low-loss driving circuit |
JPH1093366A (en) * | 1996-03-27 | 1998-04-10 | Hioki Ee Corp | Power amplifier |
JPH11344522A (en) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Kataoka Seisakusho:Kk | Electrically conductive contactor |
JP2004146981A (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Sharp Corp | Class d amplifier |
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