JP4936698B2

JP4936698B2 - パワーアンプシステム

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Publication number: JP4936698B2
Application number: JP2005275997A
Authority: JP
Inventors: 勝宏安田; 博幸鶴見
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
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Description

本発明は、パワーアンプシステムに係り、特にＧＮＤオープン地絡保護機能を有したパワーアンプシステムに関するもので、例えばカーオーディオセットに使用されるものである。

図５は、カーオーディオセットに搭載されるパワーアンプシステムの従来例を示す。図５中のパワーアンプＩＣ５０は、外部端子として、電源端子（Ｖｃｃ端子）１１、接地端子（ＧＮＤ端子）１２、出力端子１３、リップル端子１４などが設けられている。パワーアンプＩＣ５０の電源端子１１と接地端子１２の間には、外部の直流電源（バッテリー）２１が接続されるとともに、パワーアンプＩＣ５０を起動するための外部の電源ＩＣやマイコン等を含む制御用ＩＣ２２が接続されている。そして、パワーアンプＩＣ５０のリップル端子１４には、バイアス電圧平滑用のリップルフィルタ用コンデンサ２３が外付け接続され、出力端子１３にはスピーカ（図示せず）が接続されて使用される。制御用ＩＣ２２から出力する制御信号はバイアス回路１９に入力される。

パワーアンプＩＣ５０において、電源端子１１と出力端子１３との間にはＰＭＯＳ型のプッシュ側出力トランジスタＰＴが接続され、出力端子１３と接地端子１２との間にはＮＭＯＳ型のプル側出力トランジスタＮＴが接続され、これらのＭＯＳ型の出力トランジスタはプッシュプル型のパワーアンプ回路１６を構成している。このパワーアンプ回路１６のプッシュプル出力ノードは、出力端子１３に接続されている。ここで、Ｄは接地電位側に接続されたプル側出力トランジスタＮＴのドレイン・ソース間に存在する寄生ダイオードである。

負電位検出回路１７は、パワーアンプ回路１６の出力電位が負電位になったことを検出するものであり、負電位検出出力ノードがゲートインピーダンス制御回路５２に接続されている。

バイアス回路１９は、前記制御用ＩＣ２２から出力される制御信号により起動制御され、パワーアンプ回路１６のドライバ回路１６ａにバイアス電圧を供給することによってパワーアンプ回路１６を動作可能にするものであり、バイアス電圧出力ノードはドライバ回路１６ａおよびリップル端子１４に接続されている。

ゲートインピーダンス制御回路５２は、電源側に接続されたプッシュ側出力トランジスタＰＴのゲート・ソース間に接続され、負電位検出回路１７により制御される。

このようなパワーアンプシステムを例えば通常のユーザーがカーオーディオセットに搭載する際、パワーアンプＩＣ５０とバッテリー２１との配線の接続を誤り易く、例えばバッテリー２１の接地端子側をパワーアンプＩＣ５０の出力端子１３に誤接続してしまい、パワーアンプＩＣ５０の接地端子１２がバッテリー２１の接地端子に接続されないでオープン状態（ＧＮＤオープン地絡状態）になる場合がある。この場合、制御用ＩＣ２２の接地端子もバッテリー２１の接地端子に接続されていない状況である。

このような誤接続状態の時は、一見すると、制御用ＩＣ２２やパワーアンプＩＣ５０は、接地端子側がオープンであるので起動しないように思われるが、パワーアンプＩＣ５０の接地端子１２→寄生ダイオードＤ→出力端子１３を経由して動作電流が流れるので、制御用ＩＣ２２は正常に起動してしまう。つまり、制御用ＩＣ２２は、誤接続されていることを検知することなく、パワーアンプＩＣ５０を起動するための制御信号を送信することになる。したがって、誤接続されているにも拘らず、パワーアンプＩＣ５０のバイアス回路１９が起動してしまう。

これと同時に、パワーアンプＩＣ５０の出力端子１３が負電位になっていることを負電位検出回路１７が検知し、この検知出力によりゲートインピーダンス制御回路５２が動作する。この際、前述したようにバイアス回路１９が動作しているので、ゲートインピーダンス制御回路５２の動作状況に応じてプッシュ側出力トランジスタＰＴを保護できるかどうかが分かれる。

例えば、ゲートインピーダンス制御回路５２の感度を高く設定してゲートインピーダンスを極小に抑えた場合は、プッシュ側出力トランジスタＰＴは破壊すること無く保護可能である。しかし、ゲートインピーダンス制御回路５２の感度を高く設定すると、パワーアンプＩＣ５０が電源に対して正常に接続された状態でスピーカ（図示せず）を駆動している最中に、スピーカの逆起電力によって負電位検出回路１７が誤動作する場合が生じ、プッシュ側出力トランジスタＰＴをカットオフさせてしまうことにつながり、音質を損ねかねない。

上記とは逆にゲートインピーダンス制御回路５２の感度を低く設定してゲートインピーダンスを大きくした場合は、前述したような誤接続状態においてバイアス回路１９が起動し、負電位検出回路１７によりゲートインピーダンス制御回路５２が動作した時に、プッシュ側出力トランジスタＰＴを十分に保護することができない。

したがって、従来例の回路においては、パワーアンプＩＣ５０の正常接続状態時の音質確保およびＧＮＤオープン地絡状態時のプッシュ側出力トランジスタＰＴの保護強度の両立を達成するためには、ゲートインピーダンス制御回路５２および負電位検出回路１７の設定を注意深く行わなければならず、チップ内素子の製造プロセスに依存するばらつきに対する設計マージンが極めて低いものであった。

なお、特許文献１の「音声電力増幅装置の地絡保護装置」には、音声電力増幅回路ユニットに印加される電源部からの印加電源電圧とユニット接地端子との間の電圧を電圧検出部で検出し、検出結果に基づいて適正と判定された時にスイッチ回路をオン制御し、電力増幅回路ユニットの回路が接地短絡と判定された時にオフ制御するスイッチ駆動信号を生成する制御部とを具備することが開示されている。

また、特許文献２の「電力増幅器」には、終段が直流バイアスを伴ったプッシュプル構成のパワートランジスタ回路により構成され、かつスピーカ駆動出力端が地絡した時にはパワートランジスタの直流バイアスを遮断して過電流通電を阻止する地絡破壊保護回路を内蔵することが開示されている。
特開２００４−１１２０１９号公報特開２００１−７６５９号公報

本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、パワーアンプＩＣがＧＮＤオープン地絡状態に誤接続された状態の時、パワーアンプシステム制御用マイコン等がパワーアンプＩＣに起動用の制御信号を送った場合でも、パワーアンプＩＣの出力信号の音質を損ねることなく、プッシュ側出力トランジスタを破壊しないように確実に保護し得るパワーアンプシステムを提供することを目的とする。

本発明のパワーアンプシステムは、電源端子、接地端子、出力端子、リップル端子および外部から起動用の制御信号が入力する制御端子と、前記電源端子と前記接地端子との間にそれぞれＭＯＳトランジスタからなるプッシュ側出力トランジスタおよびプル側出力トランジスタが接続され、プッシュプル出力ノードが前記出力端子に接続されたパワーアンプ回路と、前記出力端子が負電位になったことを検出する負電位検出回路と、リップルフィルタを構成する抵抗の端部が前記リップル端子に接続され、前記パワーアンプ回路に所定のパワーアンプバイアス電圧を供給するバイアス回路と、前記制御端子の入力および前記負電位検出回路の出力により、誤接続時の起動時、前記バイアス回路の起動を阻止し、正常接続時の起動後、前記制御端子の入力および前記リップル端子の電位により、前記バイアス回路の動作を維持するバイアス起動回路とを有するパワーアンプ集積回路装置と、前記パワーアンプ集積回路装置のリップル端子に外付け接続された前記リップルフィルタ用のコンデンサとを具備することを特徴とする。

本発明のパワーアンプシステムによれば、例えばカーオーディオセットに搭載した際の誤接続モードの一種であるＧＮＤオープン地絡状態において、パワーアンプシステム制御用マイコン等がパワーアンプＩＣに起動用の制御信号を送った場合でも、パワーアンプＩＣの出力信号の音質を損ねることなく、プッシュ側出力トランジスタを破壊しないように確実に保護することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のパワーアンプシステムの第１の実施形態を示すブロック図である。図１中のパワーアンプＩＣ１０は、外部端子として、電源端子（Ｖｃｃ端子）１１、接地端子（ＧＮＤ端子）１２、出力端子１３、リップル端子１４、制御端子１５などが設けられている。パワーアンプＩＣ１０の電源端子１１と接地端子１２の間には、外部の直流電源（バッテリー）２１が接続されるとともに、外部の電源ＩＣやマイコン等を含む制御用ＩＣ２２が接続される。そして、パワーアンプＩＣ１０のリップル端子１４には、バイアス電圧平滑用のリップルフィルタ用コンデンサ２３が外付け接続され、出力端子１３にはスピーカ（図示せず）が接続されて使用される。パワーアンプＩＣ１０の制御端子１５には、バッテリー２１を動作電源とする外部の制御用ＩＣ２２から出力する制御信号が入力される。

パワーアンプＩＣ１０において、電源端子１１と出力端子１３との間にはＰＭＯＳ型のプッシュ側出力トランジスタＰＴが接続され、出力端子１３と接地端子１２との間にはＮＭＯＳ型のプル側出力トランジスタＮＴが接続され、これらのＭＯＳ型の出力トランジスタはプッシュプル型のパワーアンプ回路１６を構成している。このパワーアンプ回路１６のプッシュプル出力ノードは、出力端子１３に接続されている。ここで、Ｄは接地電位側に接続されたプル側出力トランジスタＮＴのドレイン・ソース間に存在する寄生ダイオードである。

負電位検出回路１７は、パワーアンプ回路１６の出力電位が負電位になったことを検出するものであり、負電位検出出力ノードはバイアス起動回路１８に接続されている。

バイアス起動回路１８は、制御端子１５から入力する制御信号および負電位検出回路１７の出力（負電位検出信号）ならびに後述するリップル端子の電位により制御され、後述するバイアス回路１９の起動をバイアス起動信号により制御する。この場合、これらの制御信号、負電位検出信号、リップル電位検出信号の論理レベル（活性レベル／非活性レベル）およびその変化順序の組み合わせに応じて、バイアス起動信号の生成が制御されるように構成されている。

バイアス回路１９は、バイアス起動回路１８から出力されるバイアス起動回路制御信号により起動制御され、パワーアンプ回路１６のドライバ回路１６ａにバイアス電圧を供給することによってパワーアンプ回路１６を動作可能にする。バイアス電圧出力ノードはドライバ回路１６ａおよびリップル端子１４に接続されている。

リップル端子電位検出回路２０は、リップル端子１４の電位を検出するものであるが、リップル端子の電位をそのまま利用する場合には省略可能である。

このようなパワーアンプシステムを例えば通常のユーザーがカーオーディオセットに搭載する際、パワーアンプＩＣ１０とバッテリー２１との配線の接続を誤り易く、例えばバッテリー２１の接地端子側をパワーアンプＩＣ１０の出力端子１３に誤接続してしまい、パワーアンプＩＣ１０の接地端子１２がバッテリー２１の接地端子に接続されないでオープン状態（ＧＮＤオープン地絡状態）になる場合がある。この場合、制御用ＩＣ２２等の接地端子もバッテリー２１の接地端子に接続されていない状況である。

このような誤接続状態の時は、一見すると、制御用ＩＣ２２やパワーアンプＩＣ１０は、接地端子側がオープンであるので起動しないように思われるが、パワーアンプＩＣ１０の接地端子１２→寄生ダイオードＤ→出力端子１３を経由して動作電流が流れるので、制御用ＩＣ２２は正常に起動してしまう。つまり、制御用ＩＣ２２は、誤接続されていることを検知することなく、パワーアンプＩＣ１０を起動するための活性レベルの制御信号をパワーアンプＩＣ１０の制御端子１５に送信することになり、この制御信号はバイアス起動回路１８に入力される。これと同時に、パワーアンプＩＣ１０の出力端子１３が負電位になっていることを負電位検出回路１７が検知し、活性レベルの負電位検出信号もバイアス起動回路１８に入力される。

このようにバイアス起動回路１８に活性レベルの制御信号と活性レベルの負電位検出信号が入力されても、負電位検出信号入力を無効として扱い、バイアス起動信号をオフとする（バイアス回路１９を起動させない）。したがって、パワーアンプＩＣ１０は、バイアス電圧が供給されずに、オフした状態のままとなる。この場合、プッシュ側出力トランジスタＰＴを見れば、ドレイン・ソース間電圧がほぼバッテリー２１の電圧になっており、バイアス回路１９を起動させないので、プッシュ側出力トランジスタＰＴが破壊されることを確実に防ぐことが可能になる。

一方、パワーアンプＩＣ１０が電源に対して正常に接続された状態の時には、バイアス起動回路１８には活性レベルの制御信号が入力されており、バイアス起動信号がオンであり、バイアス回路１９は動作している。また、リップル端子１４の電位が所定値以上に立ち上がった場合には、リップル端子電位が活性レベルの信号としてバイアス起動回路１８に入力されている。この後、スピーカを駆動している最中にスピーカの逆起電力により負電位検出回路１７が誤動作し、活性レベルの負電位検出信号がバイアス起動回路１８に入力されたとしても、バイアス起動信号はオフしないように設定しているので、プッシュ側出力トランジスタＰＴをカットオフさせることなく、音質を損ねることも無い。

なお、制御用ＩＣ２２から出力する制御信号が非活性レベルの時は、パワーアンプＩＣ１０のバイアス起動回路１８はオフであり、バイアス起動信号はオフである。

以上の動作を纏めて次表に示す。

＜負電位検出回路の第１の具体例＞
図２は、図１中の負電位検出回路１７の第１の具体例を示す。この負電位検出回路は、ＮＰＮ型の検出用トランジスタＱ１と、このトランジスタＱ１のベースとパワーアンプＩＣ１０の接地端子（ＧＮＤ端子）１２の間に接続された抵抗Ｒ１と、上記トランジスタＱ１のエミッタとパワーアンプＩＣ１０の出力端子（Ｏｕｔ端子）１３の間に接続された抵抗Ｒ２と、上記トランジスタＱ１のコレクタとパワーアンプＩＣ１０の電源端子１１の間に接続された抵抗Ｒ３とからなり、上記トランジスタＱ１のコレクタが検出出力ノードＡとなっている。

いま、パワーアンプＩＣ１０が電源に対して正常に接続されている場合は、出力端子１３の電位がＧＮＤより高くなり、検出用トランジスタＱ１のベースに電流が流れないので、検出出力ノードＡは“Ｈ”レベルとなり、非検出状態である。

これに対して、パワーアンプＩＣ１０が電源に対して誤接続されている場合は、出力端子１３の電位がＧＮＤより低くなる。この場合、検出用トランジスタＱ１のベース・エミッタ間に順方向電圧ＶＢＥが発生すれば、検出用トランジスタＱ１のベースに電流が流れるので、検出用トランジスタＱ１がオン動作し、検出出力ノードＡは“Ｌ”レベルとなり、検出状態となる。

なお、抵抗Ｒ１、Ｒ２は、その値を適宜設定することが可能であり、前述した誤接続状態の時に接地端子１２から出力端子１３までの電流パスができた場合のサージ入力等に対する破壊耐量を向上させる目的で挿入している。なお、抵抗Ｒ１、Ｒ２のいずれか一方が無くても良い。また、検出用トランジスタＱ１のエミッタバック耐圧が低い場合には、図中の点線で示すように、検出用トランジスタＱ１のベース・エミッタ接合と並列にベース・エミッタ接合（ダイオード）とは逆方向のＰＮ接合素子を挿入しても良い。

＜負電位検出回路の第２の具体例＞
図３は、図１中の負電位検出回路１７の第２の具体例を示す。この負電位検出回路において、ＮＰＮ型の接地電位検出用トランジスタＱ１のベースが基準電位Ｖｒｅｆに接続され、コレクタと電源ノードとの間に抵抗Ｒ１が接続され、エミッタと接地電位ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ３が接続されている。

ＮＰＮ型の出力電位検知用トランジスタＱ２のベースが前記基準電位Ｖｒｅｆに接続され、コレクタと電源ノードとの間に抵抗Ｒ２が接続され、エミッタとパワーアンプＩＣ１０の出力端子１３との間に抵抗Ｒ４が接続されている。

そして、接地電位検出用トランジスタＱ１のコレクタと出力電位検知用トランジスタＱ２のコレクタは電圧コンパレータＣＰの２つの入力ノードに対応して接続されており、このコンパレータＣＰの出力ノードが検出出力ノードＡとなり、図１中のバイアス起動回路１８に接続されている。

いま、パワーアンプＩＣ１０が電源に対して正常に接続されている場合は、出力端子１３の電位が接地電位と同電位、もしくは、それより高くなる。この場合、抵抗Ｒ２の電圧降下が抵抗Ｒ１の電圧降下よりも小さくなるように、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の抵抗比を設定しておけば、コンパレータＣＰの出力ノードＡは“Ｌ”レベル状態（非検出状態）である。

これに対して、パワーアンプＩＣ１０が電源に対して誤接続されている場合は、パワーアンプＩＣ１０の出力端子１３の電位が接地電位より低くなる。この場合、抵抗Ｒ２の電圧降下が抵抗Ｒ１の電圧降下よりも大きくなるように、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の抵抗比を設定しておけば、コンパレータＣＰの出力ノードＡは“Ｈ”レベル状態（検出状態）である。

なお、抵抗Ｒ４は、出力端子１３のサージ入力等に対する破壊耐量を向上させるようにその値を適宜設定する必要ある。また、出力電位検知用トランジスタＱ２のエミッタバック耐圧が低い場合には、図中の点線で示すように、出力電位検出用トランジスタＱ２のベース・エミッタ接合と並列にベース・エミッタ接合（ダイオード）とは逆方向のＰＮ接合素子を挿入しても良い。

＜バイアス起動回路の具体例＞
図４は、図１中のバイアス起動回路１８、バイアス回路１９およびリップル端子電位検出回路２０の具体例を示す。バイアス起動回路１８において、負電位検出信号が入力される負電位検出ノードＡは抵抗Ｒ２、Ｒ３を直列に介して接地電位ＧＮＤに接続されており、抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列接続ノードは抵抗Ｒ４を介してＮＰＮ型のトランジスタＱ２のベースに接続されている。このトランジスタＱ２のエミッタは接地電位に接続され、コレクタはダイオードＤ１、Ｄ２が直列に接続されたダイオードスタック回路を介して接地電位に接続されており、また、ＮＰＮ型のトランジスタＱ４のベースに接続されるとともに抵抗Ｒ５を介してＮＰＮ型のトランジスタＱ３のエミッタに接続されている。このトランジスタＱ３は、コレクタが電源（Ｖｃｃ）ノードに接続され、ベースが制御端子１５に接続されている。トランジスタＱ４は、エミッタが抵抗Ｒ７を介して接地電位に接続され、コレクタが抵抗Ｒ６を介して電源ノードに接続されている。

バイアス回路１９において、ＮＭＯＳ型のトランジスタＭ１は、ゲートがバイアス起動回路１８のトランジスタＱ４のコレクタに接続され、ドレインが電源ノードに接続され、ソースがＮＰＮ型のトランジスタＱ５のベースに接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介してトランジスタＱ５のエミッタに接続されている。このトランジスタＱ５は、コレクタが電源ノードに接続され、エミッタが抵抗Ｒ９、Ｒ１０、ダイオードＤ３を直列に介して接地電位に接続されている。

上記抵抗Ｒ９、Ｒ１０の直列接続ノードは、リップル端子電位検出回路２０の抵抗Ｒ１１を介してリップル端子１４に接続されている。ここで、上記抵抗Ｒ１１およびリップル端子１４に外付け接続されているコンデンサ２３は、リップルフィルタを構成している。リップル端子電位検出回路２０において、ＮＰＮ型のトランジスタＱ６は、ベースがリップル端子１４に接続され、コレクタが電源ノードに接続され、エミッタが抵抗Ｒ１２、Ｒ１３を直列に介して接地電位に接続されている。上記抵抗Ｒ１２、Ｒ１３の直列接続ノードは、バイアス起動回路１８の抵抗Ｒ１を介してＮＰＮ型のトランジスタＱ１のベースに接続されている。このトランジスタＱ１のエミッタは接地電位に接続され、コレクタは抵抗Ｒ２、Ｒ３の直列接続ノードに接続されている。

バイアス回路１９において、ＮＰＮ型のトランジスタＱ７は、コレクタが電源ノードに接続され、ベースがトランジスタＱ６のベースに接続され、エミッタは抵抗Ｒ１４およびダイオードＤ４、Ｄ５が直列に接続されたダイオードスタック回路を介して接地電位に接続されている。上記抵抗Ｒ１４およびダイオードＤ４の直列接続ノードは、ＮＰＮ型のトランジスタＱ８のベースに接続されている。このトランジスタＱ８は、エミッタが抵抗Ｒ１５を介して接地電位に接続され、コレクタがパワーアンプバイアスノードＢとなってパワーアンプドライバ回路１６ａに接続されている。

（初期状態）
初期状態では、制御端子１５が非活性レベル（“Ｌ”）であり、トランジスタＱ３，Ｑ４がオフ状態であり、トランジスタＭ１およびＱ５もオフ状態であり、リップルフィルタ用のコンデンサ２３は充電されていない状態である。よって、トランジスタＱ６、Ｑ７もオフ状態であり、トランジスタＱ８にはパワーアンプバイアス電流が流れていない。

（起動時）
この後、制御端子１５にマイコン等から活性レベル（“Ｈ”）が与えられた時の動作を説明する。制御端子１５が“Ｈ”レベルになった瞬間は、リップルフィルタ用のコンデンサ２３は充電されていないので、トランジスタＱ６はオフ状態のままであり、この状態ではトランジスタＱ１もオフ状態になるように抵抗Ｒ１２、Ｒ１３の値を設定している。

このように制御端子１５が活性レベル（“Ｈ”）であると、トランジスタＱ３がオン状態になる。この時、負電位検出信号が活性レベル（“Ｈ”）であれば、トランジスタＱ２がオン状態になり、トランジスタＱ３がオン状態になっていてもトランジスタＱ４をオフ状態にすることができる。このような起動防止動作によって、ＧＮＤオープン地絡状態において制御端子１５が“Ｈ”レベルになっても、トランジスタＱ８にパワーアンプバイアス電流が流れることは無いので、パワーアンプ回路１６を確実に保護することが可能となる。

（正常な動作状態における誤動作の防止）
パワーアンプＩＣ１０が電源に対して正常に接続されている状態の時、制御端子１５が活性レベル（“Ｈ”）、負電位検出信号が活性レベル（“Ｌ”）である場合は、トランジスタＱ２はオフ状態であるが、トランジスタＱ３、Ｑ４はオン状態、トランジスタＭ１およびＱ５もオン状態であるので、リップルフィルタ用のコンデンサ２３が充電され、トランジスタＱ８にパワーアンプバイアス電流が流れる。パワーアンプバイアス状態に移行した後は、トランジスタＱ６、Ｑ１がオン状態であるので、負電位検出信号が活性レベル（“Ｈ”）になっても、トランジスタＱ２がオンすることは無く、バイアス回路１９の動作を妨げない。よって、パワーアンプ回路１６の出力によりスピーカを駆動している最中にスピーカの逆起電力により負電位検出回路１７が誤動作する場合があっても、パワーアンプ回路１６の動作をカットオフさせることなく、音質を損ねることも無い。したがって、負電位検出回路１７、バイアス起動回路１８を設計し易いシンプルな構成でありながら、パワーアンプシステムの音質およびＧＮＤオープン地絡強度の両立を実現することが可能となる。

本発明のパワーアンプシステムの第１の実施形態を示すブロック図。図１中の負電位検出回路の第１の具体例を示す回路図。図１中の負電位検出回路の第２の具体例を示す回路図。図１中のバイアス起動回路、バイアス回路およびバイアス回路の具体例を示す回路図。カーオーディオセットに搭載されるパワーアンプシステムの従来例を示すブロック図。

符号の説明

１０…パワーアンプＩＣ、１１…電源端子、１２…接地端子、１３…出力端子１３…リップル端子、１５…制御端子、１６…プッシュプル型パワーアンプ回路、１６ａ…ドライバ回路、１７…負電位検出回路、１８…バイアス起動回路、１９…バイアス回路、２０…リップル端子電位検出回路、２１…バッテリー、２２…制御用ＩＣ、２３…リップルフィルタ用コンデンサ、ＰＴ…プッシュ側出力トランジスタ、ＮＴ…プル側出力トランジスタ、Ｄ…ダイオード。

Claims

電源端子、接地端子、出力端子、リップル端子および外部から起動用の制御信号が入力する制御端子と、
前記電源端子と前記接地端子との間にそれぞれＭＯＳトランジスタからなるプッシュ側出力トランジスタおよびプル側出力トランジスタが接続され、プッシュプル出力ノードが前記出力端子に接続されたパワーアンプ回路と、
前記出力端子が負電位になったことを検出する負電位検出回路と、
リップルフィルタを構成する抵抗の端部が前記リップル端子に接続され、前記パワーアンプ回路に所定のパワーアンプバイアス電圧を供給するバイアス回路と、
前記制御端子の入力および前記負電位検出回路の出力により、誤接続時の起動時、前記バイアス回路の起動を阻止し、正常接続時の起動後、前記制御端子の入力および前記リップル端子の電位により、前記バイアス回路の動作を維持するバイアス起動回路
とを有するパワーアンプ集積回路装置と、
前記パワーアンプ集積回路装置のリップル端子に外付け接続された前記リップルフィルタ用のコンデンサ
とを具備することを特徴とするパワーアンプシステム。
前記プル側出力トランジスタのドレイン・ソース間に寄生ダイオードが存在することを特徴とする請求項１に記載のパワーアンプシステム。
前記バイアス起動回路は、
初期状態において、前記制御端子の非活性状態の論理レベルに基づいてパワーアンプバイアス電流が流れない状態になり、この後、前記出力端子が外部直流電源の接地電位に接続されるとともに前記接地端子が開放状態になったＧＮＤオープン地絡状態の時に前記制御端子が活性状態の論理レベルになっても、前記負電位検出回路から入力する負電位検出信号が活性状態の論理レベルになることで、前記パワーアンプバイアス電流が流れない状態を維持してパワーアンプの起動を防止する手段と、
前記パワーアンプ回路の正常動作状態において、前記負電位検出回路から入力する負電位検出信号が非活性状態の論理レベルである場合は前記パワーアンプバイアス電流が流れる状態に移行し、この後は負電位検出信号が活性状態の論理レベルになってもリップル端子の電位が活性状態である場合、前記パワーアンプバイアス電流が流れる状態を維持する手段
とを具備することを特徴とした請求項１または２に記載のパワーアンプシステム。
前記パワーアンプシステムは、カーオーディオセットに使用され、前記パワーアンプ集積回路装置の電源端子にはバッテリーが接続され、前記パワーアンプ集積回路装置の出力端子にはスピーカが接続され、前記パワーアンプ集積回路装置の制御端子には前記バッテリーを動作電源とする外部の制御用集積回路装置から制御信号が入力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のパワーアンプシステム。