JPH02177605A - パルス幅変調増幅回路 - Google Patents

パルス幅変調増幅回路

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JPH02177605A
JPH02177605A JP63328808A JP32880888A JPH02177605A JP H02177605 A JPH02177605 A JP H02177605A JP 63328808 A JP63328808 A JP 63328808A JP 32880888 A JP32880888 A JP 32880888A JP H02177605 A JPH02177605 A JP H02177605A
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coil
output
pulse
amplifier
pulse width
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JP63328808A
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Akio Tokuge
徳毛　昭夫
Masayuki Kato
政行 加藤
Takeshi Sato
猛 佐藤
Tatsuzo Hasegawa
達三 長谷川
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09—Filters comprising mutual inductance

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＢＴＬ　（バランスド・トランスフォーマ・レ
ス）接続の出力方式を採用したパルス幅変調増幅回路に
関するものであり、特にキャリア信号を除去するフィル
タ回路に関する。
〔従来の技術〕
パルス幅変調増幅器（Ｐ　Ｗ　Ｍアンプ）として、例え
ば音声信号等のアナログ信号で高周波の三角波キャリア
信号を変調してパルス幅信号に変換し、これを電力増幅
してスピーカ等の負荷に与える直前でキャリア信号をフ
ィルタで除去して復調するようにしたものがあり、電力
増幅時の効率が非常に良く、このため最近車載用のオー
ディオ機器等に用いられている。
第３図はＰＷＭアンプの一例を示したものであり、１は
アナログ信号の入力端であり、このアナログ信号はコン
パレータ２の反転入力端に印加される。一方、コンパレ
ータ２の非反転入力端には高周波（例えば２００　ＫＨ
ｚ程度）の三角波キャリア発振器３からの出力が印加さ
れており、従ってキャリア信号はアナログ信号により変
調されパルス幅信号に変換される。前記コンパレータ２
によ′り得られたパルス幅信号はドライブアンプ４を経
てＮチャンネルＭＯ３型パワーＦＥＴより成るパルス増
幅（電力増幅）器５により増幅され、チョ−クコイル６
およびコンデンサ７より成るフィルタ回路によりキャリ
アが除去され、出力端８に接続された例えばスピーカ９
を駆動する。
そして、この様なＰＷＭアンプを２つ使用し、ＢＴＬ回
路としたものを第４図に示す。
すなわちこのＢＴＬ回路においては、入力端１に加わる
アナログ信号を先ず差動回路１０等によって互いに１８
０度位相の異なる第１と第２のアナログ信号に変換させ
る。そして第１のアナログ信号は第１のコンパレータ２
によりパルス幅信号に変換され、ドライブアンプ４．パ
ルス幅増幅器５を経てチョークコイル６およびコンデン
サ７によりキャリアが除去され出力端８にもたらされる
。
一方第２のアナログ信号は同様に第２のコンパレータ２
′によりパルス幅信号に変換され、ドライブアンプ４′
　、パルス増幅器５′を経てチョークコイル６′および
コンデンサ７′によりキャリアが除去され出力端８′に
もたらされる。
前記出力端８および８′間には、例えばスピーカ等の負
荷９の両端が接続されており、従って負荷９には各々の
ＰＷＭアンプからの復調アナログ出力が逆相関係で印加
されることになり、その両端間電圧は１つのＰＷＭアン
プによって得られる出力電圧の２倍となり、理論上４倍
の電力を負荷９に対して出力させることができる。
〔従来技術の問題点〕
上記したＢＴＬ−ＰＷＭアンプにおいては、第１と第２
のＰＷＭアンプにチョークコイルおよびコンデンサから
成るキャリア除去用のフィルタをそれぞれ設ける必要が
ある。このチョークコイルには例えば２００　Ｋｆｌｚ
程度のパルス信号が印加されるため、輻射ノイズの発生
を防止させるため、通常トロイダルチョークコイルが用
いられる。
前記それぞれのチョークコイルにはオーディオ出力の大
電流が流れるためチョークコイルが直流磁化により飽和
し、フィルタ作用を低下させるという不都合が有る。従
ってこれを防止させるためにはチョークコイルのコアを
大型化せざるを得ない。
又チョークコイルとコンデンサから成るフィルタ回路は
オーディオ信号帯域に対して影響を与えないようその遮
断周波数を相当高い周波数に設定しなければならず、一
方キャリアに対する十分な減衰度をとるためには遮断周
波数を相当低い周波数に設定したいとする相反する関係
が有るため、遮断周波数の設定について苦労を強いられ
ることになる。
〔本発明の目的］ 本発明は以上のようなＰＷＭアンプの問題点に鑑みて成
されたものであり、パルス出力を平滑するためのチョー
クコイルのコアを小型化できると共にオーディオ出力に
影響を与えることなくキャリアを十分に減衰させること
のできるＰＷＭアンプを提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
上記した目的を達成するために、この発明においては、
ＢＴＬ接続出力方式のＰＷＭアンプにおいて、ＢＴＬ出
力の一方と負荷の一端との間に接続されるフィルタ用第
１コイルの全部又は一部と、ＢＴＬ出力の他方と負荷の
他端との間に接続されるフィルタ用第２コイルの全部又
は一部とを同一のコア上に巻回し、かつ第１と第２のコ
イルの巻回極性が、ＢＴＬ出力端から見て同極性となる
ように接続させた点に特徴を有する。
〔実施例〕
以下、本発明のパルス幅変調増幅回路の一例を第１図に
基づいて説明する。
すなわち第１図において、第４図に示した符号１〜５，
７〜１０　、２’〜５’、７’に対応する部分はそれぞ
れ同一であり、従ってその説明は省略する。
第１のパルス増幅器５の出力端と負荷９への出力端８と
の間には第１のコイル１１が接続されており、又第２の
パルス増幅器５′の出力端と負荷９への出力端８′との
間には第２のコイル１２が接続されている。そして前記
第１のコイル１１と第２のコイル１２とは同一のコア１
３上に巻回されている。しかも第１のコイル１１と第２
のコイル１２とは、第１と第２のパルス増幅器５，５′
の出力端から見て同極性（コモンモード）となるように
接続されている。
以上の構成において、発振器３における三角波キャリア
信号を第２図（イ）とすると、入力端１に加わる入力ア
ナログ信号が零の場合にはパルス増幅器５，５′から出
力される方形波パルスの出力には共に第２図（ロ）に示
すようになる。
しかしここで入力端１に加わる入力アナログ信号のレベ
ルが大となると、第１と第２のコンパレータ２，２′の
反転入力端に加わるアナログ信号は同一レベルで逆相の
ため、第１と第２のパルス増幅器５，５′より出力され
るパルス出力は第２図（ハ）（ニ）に示すようになる。
これはキャリア信号は同相であり、アナログ信号は逆相
の関係になる。
これら第２図（ハ）（ニ）の各パルス出力は前記第１の
チョークコイル１１および第２のチョークコイル１２に
印加される。この時第１と第２のコイル１１．１２は同
一のコア１３上にコモンモードとなるよう接続されてい
るため、コア１３においてはアナログ信号は互いに打ち
消し合うような逆相関係となり、コア１３における磁気
飽和は生じ難い。又この時、各コイル１１．１２はアナ
ログ信号に対してはコイルとして、すなわちインダクタ
ンス成分として動作しないため、キャリア信号に対する
遮断周波数をオーディオ周波数帯域を含めて任意に設定
することが可能となる。
一方キャリア信号に対しては前記コイル１１゜１２は同
相関係となるため、同一コア１３上に巻回されたコイル
１１．１２による相互誘導により、インダクタンス成分
は倍になり、前記した磁気飽和が生じ難いために生ずる
コア１３の小型化の効果に加え、より一層コア１３を小
型化できることになる。
なお、アナログ入力レベルが増大した場合には、前記し
た２つのパルス増幅器５，５′からもたらされるパルス
信号の位相は全ての時点において同相関係にならない場
合も生ずる。
このような場合には前記したようなコモンモードチョー
クコイルのみではキャリア信号を完全に除去することが
困難になる場合が生ずる。
従ってこの対策として、前記第１と第２のコイル１１．
１２にそれぞれ直列に比較的小さなインダクタンス値を
有する独立したチョークコイルを別途設けることで十分
にキャリア信号の除去が成し得る。
このようにコモンモードチョークコイルに別途に直列に
チョークコイルを接続するようにしたとしても、直列に
付加されるチョークコイルはごく小型のもので済ませる
ことが可能なため、フィルター全体として比較すると、
第４図に示した従来のものより占有容積をはるかに小さ
くすることが可能である。
〔効　果〕
以上の説明で明らかなとおり、本発明はＢＴＬＰＷＭア
ンプのフィルタとしてコモンモードチョークコイルを用
いるようにしたので、チョークコイルはアナログ信号に
おいては互いに打ち消し合い、磁気飽和は生し難い、こ
のためコアの容積も少なくて済む。さらにこの時、２つ
のコイルはアナログ信号に対してはインダクタンスとし
て作用しないため、フィルタの遮断周波数をオーディオ
周波数帯域まで低下させることが可能となり、キャリア
信号に対して十分なフィルタ効果をもたらすことができ
るようになる。
さらにキャリア信号に対しては相互誘導によりインダク
タンス成分が増大するため、コイルの巻数も少なくする
ことが可能であり、従来２つの独立したチョークコイル
を用いていたものに比較するとその占有容積を大幅に低
下させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示したブロック図、第２図は
パルス幅変調作用を説明するための信号波形図、 第３図は従来のパルス幅変調増幅器の基本構成を説明す
るブロック図、 第４図は従来のＢＴＬ構成のパルス幅変調増幅回路を示
したブロック図である。 １・・・アナログ信号入力端、２，２′・・・コンパレ
ータ、３・・・三角波キャリア発振器、４，４′・・・
ドライブアンプ、５，５′・・・パルス増幅器、８，８
′・・・出力端、９・・・負荷、１ｏ・・・差動回路、
１１，１２・・・チョークコイル、１３・・・コア。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ＢＴＬ接続出力方式のパルス幅変調増幅器であって、Ｂ
    ＴＬ出力の一方と、負荷の一端との間に接続されるフィ
    ルタ用第１コイルの全部又は一部と、ＢＴＬ出力の他方
    と前記負荷の他端との間に接続されるフィルタ用第２コ
    イルの全部又は一部とが同一コア上に巻回され、かつ第
    １と第２コイルの巻回極性が、ＢＴＬ出力端から見て同
    極性となるように接続されたことを特徴とするパルス幅
    変調増幅回路。
JP63328808A 1988-12-28 1988-12-28 パルス幅変調増幅回路 Pending JPH02177605A (ja)

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