JPH03241904A - 定電流出力アンプ - Google Patents

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１ この発明は、例えばスピーカ等をドライブするパワーア
ンプを定電流出力によって駆動する時に好適な定電流出
力アンプに関するものである。

〔発明の概要１ この発明は、例えばスピーカ等をドライブするパワーア
ンプを定電流出力によって駆動するため、出力アンプに
正帰還回路と、負帰還回路を設けて定電流出力アンプを
形成し、該定電流出力アンプの入力側に信号源インピー
ダンスを一定にするためのバッハア回路を設けることに
よって、定電流出力となるための条件が容易に得られる
ようにするとともに、定電流出力条件とするための調整
が安定に行われるようにしたものである。

〔従来の技術１ オーディオ系の増幅器は、一般に電圧入力−電圧出力形
式で構成されている。これは伝送信号系の電力が少なく
なり、回路設計が容易になるという利点があるが、接地
点の取り方によってはノイズが容易に混入し、Ｓ／Ｎを
劣化するという問題がある。

一方、電流そのものを増幅する信号系では、接地点から
混入するノイズの影響はきわめて少なくなるが、回路設
計がやや困難になり、大きな電力が消費されることにな
る。

しかしながら、出力インピーダンスに対して定電流出力
特性を持たせると、負荷インピーダンスに関係なく一定
の出力電流が得られることになるため、周波数特性が重
視されるオーディオ系の増幅器として有用性がある。

第２図はかかる定電流出力アンプの基本的な構成例を示
したもので、ｅは入力信号源、Ａは差動型の出力アンプ
、ＺＬは負荷インピーダンスを示している。

Ｒ３−Ｒ４は前記出力アンプＡを定電流特性とするため
の抵抗を示し、Ｒ３，Ｒ，は負帰還量を設定する抵抗を
示す。

ｒは出力アンプＡの出力電流を検出するために設けられ
ている電流センス抵抗を示し、この電流センス抵抗で検
出された電流値が抵抗Ｒ２を介して出力アンプＡの正相
入力端子に供給されている。

このような定電流出力アンプは、よく知られているよう
に出力アンプＡのゲインが十分大きいとＲ，Ｒ３ という回路条件を設定することによって、出力アンプＡ
の出力インピーダンスＺ。が無限大となり、負荷インピ
ーダンスＺＬの値の関係なく、出力電流が入力電圧によ
って決まる一定の電流が得られる。

（但し、２．＝　（β／（β−α）・ｒであり、β＝　
Ｒ３／　（Ｒ３＋Ｒ４）　、α＝ＲＩ／（ＲＩ＋Ｒ２１
１また、この時に流れる出力電流ｉは 〔発明が解決しようとする問題点Ｊ ところで、このような定電流出力アンプは、負荷インピ
ーダンスＺＬとしてスピーカのボイスコイルを接続する
と、スピーカを定電流駆動することが可能になるか、こ
の定電流出力アンプのドライブ信号となる入力信号源ｅ
の出力インピーダンスＲ６が変化すると前記第（１）式
の条件が成立しなくなる。

そのため、この定電流出力アンプは前記第（１）式が成
立するように各抵抗Ｒ１〜Ｒ４が正確に設定されていて
も、ドライブ信号となる入力信号源ｅが異なると再調整
を行う必要があり、汎用性が失われるという問題がある
。

特に、負荷インピーダンスＺＬに出力される電力を大き
くするためには電流センス抵抗ｒをできるだけ小さい値
にすることが要請されるが、この電流センス抵抗ｒの値
を小さくすると、定電流特性の条件を与える前記第（１
）式を成立させる各抵抗の値が、理論値より僅かでもず
れると定電流特性が失われる。

特にこの成立条件が悪いほうにずれると定電流出力アン
プが発振するという問題があった。

〔問題点を解決するための手段１ 本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
定電流出力アンプの定電流特性が確立された状態では、
どのような入力信号源が接続されたときでも低電流特性
が失われないように、抵抗Ｒ９の入力側にインピーダン
ス変換を行うバッハア回路を設けるようにしている。

［作用１ インピーダンス変換を行うバッハア回路を抵抗Ｒ３の入
力端に接続することによって、入力信号源のインピーダ
ンスがどのような値を持っているときでも定電流出力ア
ンプの定電流特性が確保されることになる。

［実施例１ 第１図は本発明の一実施例を示したもので、点鎖線で囲
った部分ＢＡはインピーダンス変換用のバッハア回路、
Ａは出力アンプ、ＺＬは出力インビーダンス、Ｒ１−Ｒ
４は定電流特性とするための抵抗、「は電流センス抵抗
を示す。

なお、ＶＲは前記第（１）式を満足するようなＵ！Ｊ整
を行う半固定ボリュームを示し、この半固定ボリューム
ＶＲは図示されているようにその固定端子が正帰還回路
を構成している抵抗Ｒ２に直列に接続されている。

本発明の定電流出力アンプは抵抗Ｒ１の入力端に例えば
ゲインが（１）の差動アンプに１００％の負帰還を掛け
たバッハア回路ＢＡが設けられている。そのため、入力
信号源ｅの出力インピーダンスはこのバッハア回路ＢＡ
によってインピーダンス変換され、その値がほぼＯとな
る。

すると、定電流出力アンプの定電流特性を成立する出力
アンプＡの入力抵抗は、抵抗Ｒ０の値に確定されること
になるから、この抵抗Ｒ１を含めて他の抵抗Ｒ２Ｒ，Ｒ
，の値が前記第（１）式を満足すれば、負荷インピーダ
ンスＺＬに入力信号源ｅの電圧ｅ、に比例した電流ｉを
負荷インピーダンスＺＬのインピーダンスの値に関係な
く出力することができる。

なお、電流センス抵抗ｒを小さくすると前記したように
各抵抗（Ｒ，〜Ｒ，）は高い精度を持った抵抗値で設定
することが必要になるが、本発明の実施例では半固定ボ
リュームＶＲを調整することによって前記第（１）式が
成立するようにしているから、高精度の高価な抵抗を必
要としない。

また、半固定ボリュームＶＲは図示されているように正
帰還回路に挿入されているので、この半固定ボリューム
ＶＲの接触不良によって、前記第（１）式の条件が崩れ
たときでも、出力アンプＡが発振し、負荷インピーダン
スｚＬに過大な電流が流れることを防止することができ
るという利点がある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の定電流出力アンプは入力
側にバッハア回路を設けることによって入力信号源がど
のような種類の場合でも、負荷側で定電流特性を持たせ
ることが可能になり、単品の１０回路として汎用性を持
たせることができる。

また、各抵抗のバラツキの影響が外付けのＶＲ等によっ
て安定に調整できるため、量産性を高くすることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に一実施例を示す定電流出力アンプの回
路図、第２図は定電流出力アンプの原理図、 図中 ＢＡはバッハア回路、Ａは出力アンプ、ＺＬは負荷イン
ピーダンス、Ｒ１−Ｒ４は抵抗、ｒは電流センス抵抗、
ＶＲは半固定ボリュームＶＲを示す。 と−二ニご−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号源のインピーダンスを一定の出力インピ
   ーダンスに変換するバッハア回路と、該バッハア回路の
   出力を出力アンプに入力する第１の抵抗と、前記出力ア
   ンプの出力を電流センス抵抗と出力インピーダンスによ
   って分圧し、入力側に正帰還する第２の抵抗と、前記出
   力アンプの出力を分圧して入力側に負帰還する第３、第
   ４の抵抗を備えていることを特徴とする定電流出力アン
   プ。
2. （２）第２の抵抗と直列に半固定抵抗が接続されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の定
   電流出力アンプ。