JPH0354481B2 - - Google Patents

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JPH0354481B2
JPH0354481B2 JP57106327A JP10632782A JPH0354481B2 JP H0354481 B2 JPH0354481 B2 JP H0354481B2 JP 57106327 A JP57106327 A JP 57106327A JP 10632782 A JP10632782 A JP 10632782A JP H0354481 B2 JPH0354481 B2 JP H0354481B2
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amplifier
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、BTL構成された出力段パルス増
幅器を持つパルス幅変調増幅器に関するもので、
特に新規な形で帰還をかけるようにしたパルス幅
変調増幅器に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a pulse width modulation amplifier having an output stage pulse amplifier having a BTL configuration.
In particular, the present invention relates to a pulse width modulation amplifier in which feedback is applied in a novel manner.

パルス幅変調増幅器は、例えばオーデイオ信号
等の入力信号を振幅に応じたデユーテイー比を持
つパルス信号に変換してパルス信号の形で効率よ
く増幅し、しかる後復調を行なつて増幅出力を得
るようにしたものである。このようなパルス幅変
調増幅器においては、通常、歪を低減するために
負帰還をかけることが不可欠である。
A pulse width modulation amplifier converts an input signal, such as an audio signal, into a pulse signal with a duty ratio according to its amplitude, efficiently amplifies it in the form of a pulse signal, and then demodulates it to obtain an amplified output. This is what I did. In such a pulse width modulation amplifier, it is usually essential to apply negative feedback to reduce distortion.

ところで、この種のパルス幅変調増幅器におい
てより一層電源利用効率を高めたい場合、出力段
のパルス増幅器をBTL構成にすることが考えら
れる。しかしながらBTL構成を採用すると、出
力が平衡となつてしまうため(すなわち出力が接
地電位に対して対称となつてしまうため)、通常
の不平衡入力段に対してそのままの形では負帰還
をかけることが不可能である。この場合、BTL
構成された出力段の各パルス増幅器毎に入力段を
設け、これら各出力段と入力段との間において負
帰還をかけることが考えられるが、この構成では
回路が極めて複雑になつてしまうという問題があ
る。
By the way, if it is desired to further improve the power usage efficiency in this type of pulse width modulation amplifier, it is conceivable to configure the output stage pulse amplifier to have a BTL configuration. However, when a BTL configuration is adopted, the output becomes balanced (that is, the output becomes symmetrical with respect to the ground potential), so negative feedback cannot be applied to a normal unbalanced input stage. is not possible. In this case, BTL
It is conceivable to provide an input stage for each pulse amplifier in the configured output stage and apply negative feedback between each output stage and the input stage, but this configuration has the problem that the circuit becomes extremely complex. There is.

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、出力段のパルス増
幅器をBTL構成にする場合、簡単な回路構成で
しかも出力信号をパルス信号の形のままで安定に
帰還することができるパルス幅変調増幅器を提供
することにある。そして、この発明の特徴は、増
幅すべき入力信号にBTL出力段における第2の
パルス増幅器の出力の積分信号を加算し、この加
算結果をミラー積分回路を構成する増幅器の非反
転入力端子へ供給する一方、BTL出力段の第1
のパルス増幅器の出力をこの増幅器の反転入力端
子に供給して積分し、この増幅器の出力を比較器
によつてキヤリア信号と比較すると共に、この比
較出力により前記第1、第2のパルス増幅器を駆
動するようにしたものである。
This invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a simple circuit configuration when the pulse amplifier in the output stage is configured as a BTL configuration, while still allowing the output signal to remain in the form of a pulse signal. An object of the present invention is to provide a pulse width modulation amplifier that can provide stable feedback. The feature of this invention is to add the integrated signal of the output of the second pulse amplifier in the BTL output stage to the input signal to be amplified, and to supply this addition result to the non-inverting input terminal of the amplifier that constitutes the Miller integration circuit. On the other hand, the first
The output of the pulse amplifier is supplied to the inverting input terminal of this amplifier and integrated, and the output of this amplifier is compared with the carrier signal by a comparator, and the comparison output is used to control the first and second pulse amplifiers. It is designed to be driven.

以下、この発明によるパルス幅変調増幅器の一
実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, one embodiment of a pulse width modulation amplifier according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、この第1図のパルス幅変調増幅器の概略
構成を述べると、符号1は入力信号ei(増幅すべ
きアナログ信号)を増幅するバツフア増幅器であ
り、また符号2はコンデンサ3を有してミラー積
分回路を構成する演算増幅器(増幅器)である。
また符号4はこの演算増幅器2の出力とキヤリア
信号ecとを比較する比較器であり、また符号5は
この比較器4の出力を同相で増幅する第1のパル
ス増幅器、符号6は同比較器4の出力を逆相で増
幅する第2のパルス増幅器である。そしてこれら
第1、第2のパルス増幅器5,6はBTL接続さ
れて負荷7の両端を互いに逆位相の出力信号で駆
動するようになつている。さらに、パルス増幅器
5の出力は抵抗8を介して演算増幅器2の反転入
力端子に負帰還され、またパルス増幅器6の出力
は抵抗9を介して演算増幅器2の非反転入力端子
に帰還されるようになつている。
First, to describe the schematic configuration of the pulse width modulation amplifier shown in FIG. This is an operational amplifier (amplifier) that constitutes an integrating circuit.
Reference numeral 4 is a comparator that compares the output of the operational amplifier 2 with the carrier signal ec, numeral 5 is a first pulse amplifier that amplifies the output of the comparator 4 in the same phase, and numeral 6 is the comparator. This is a second pulse amplifier that amplifies the output of No. 4 in reverse phase. The first and second pulse amplifiers 5 and 6 are BTL connected to drive both ends of the load 7 with output signals having opposite phases to each other. Furthermore, the output of the pulse amplifier 5 is negatively fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 2 via the resistor 8, and the output of the pulse amplifier 6 is fed back to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2 via the resistor 9. It's getting old.

以下、このパルス幅変調増幅器の構成を詳述す
ると、符号10は入力信号eiが供給される信号入
力端子である。この信号入力端子10は、バツフ
ア増幅器1を構成する演算増幅器11の非反転入
力側に接続されると共に、抵抗12を介して接地
されている。演算増幅器11の反転入力端子と出
力端子とは直接接続され、同出力端子は抵抗13
(第1のインピーダンス素子、値R1)を介して演
算増幅器2(増幅器)の非反転入力端子に接続さ
れている。この演算増幅器2の必反転入力端はコ
ンデンサ14(第1の容量素子、値C1)を介し
て接地され、同演算増幅器2の反転入力端子は、
抵抗15(第2のインピーダンス素子、値R′1
を介して接地されると共にコンデンサ3(第2の
容量素子、値C2)を介して同演算増幅器2の出
力端子に接続され、同出力端子は比較器4の入
力端子に接続されている。この比較器4の入力
端子にはキヤリア信号源16から三角波状のキヤ
リア信号ecが供給されている。この場合、キヤリ
ア信号ecの周波数は、前記入力信号eiの上限周波
数より充分に高い一定値に設定されている。この
比較器4の出力は、非反転形のパルス増幅器5
(第1のパルス増幅器)の入力端子に供給される
と共に、反転形のパルス増幅器6(第2のパルス
増幅器)の入力端子に供給されている。そして、
パルス増幅器5の出力端子は、トランス18の一
方の巻線18aと信号出力端子19aを順次介し
て負荷7の一端に接続され、パルス増幅器6の出
力端子は、トランス18の他方の巻線18bと信
号出力端子19bを順次介して負荷7の他端に接
続されている。また信号出力端子19a,19b
の間にはコンデンサ20が介挿されている。この
場合、トランス18とコンデンサ20からなる部
分は、パルス増幅器5,6の出力信号中のキヤリ
ア信号成分を阻止するフイルタ回路21を構成し
ている。一方、前記パルス増幅器5の出力端子は
抵抗8(第3のインピーダンス素子、値R′2)を
介して前記演算増幅器2の反転入力端子に接続さ
れ、また前記パルス増幅器6の出力端子は抵抗9
(第4のインピーダンス素子、値R2)を介して演
算増幅器2の非反転入力端子に接続されている。
なお、この実施例において、パルス増幅器5,6
には各々電源電圧+E、−Eが供給され、また抵
抗9とコンデンサ14とにより決まる時定数
C1・R2および抵抗8とコンデンサ3とにより決
まる時定数C2・R′2はキヤリア信号ecの周期に対
して充分大きな値に設定されている。
The configuration of this pulse width modulation amplifier will be described in detail below. Reference numeral 10 is a signal input terminal to which an input signal ei is supplied. This signal input terminal 10 is connected to the non-inverting input side of an operational amplifier 11 constituting the buffer amplifier 1, and is also grounded via a resistor 12. The inverting input terminal and output terminal of the operational amplifier 11 are directly connected, and the output terminal is connected to the resistor 13.
(first impedance element, value R 1 ) to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2 (amplifier). The inverting input terminal of this operational amplifier 2 is grounded via the capacitor 14 (first capacitive element, value C 1 ), and the inverting input terminal of the operational amplifier 2 is
Resistor 15 (second impedance element, value R′ 1 )
It is connected to the output terminal of the operational amplifier 2 via the capacitor 3 (second capacitive element, value C 2 ), and the output terminal is connected to the input terminal of the comparator 4. A triangular wave carrier signal ec is supplied to the input terminal of the comparator 4 from a carrier signal source 16. In this case, the frequency of the carrier signal ec is set to a constant value that is sufficiently higher than the upper limit frequency of the input signal ei. The output of this comparator 4 is sent to a non-inverting pulse amplifier 5.
(the first pulse amplifier), and is also supplied to the input terminal of the inverted pulse amplifier 6 (the second pulse amplifier). and,
The output terminal of the pulse amplifier 5 is connected to one end of the load 7 via one winding 18a of the transformer 18 and the signal output terminal 19a, and the output terminal of the pulse amplifier 6 is connected to the other winding 18b of the transformer 18. It is connected to the other end of the load 7 via the signal output terminal 19b in sequence. Also, signal output terminals 19a, 19b
A capacitor 20 is inserted between them. In this case, a portion consisting of the transformer 18 and the capacitor 20 constitutes a filter circuit 21 that blocks carrier signal components in the output signals of the pulse amplifiers 5 and 6. On the other hand, the output terminal of the pulse amplifier 5 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 2 via a resistor 8 (third impedance element, value R' 2 ), and the output terminal of the pulse amplifier 6 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 2.
(fourth impedance element, value R2 ) to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2.
Note that in this embodiment, the pulse amplifiers 5 and 6
are supplied with power supply voltages +E and -E, respectively, and have a time constant determined by resistor 9 and capacitor 14.
The time constant C 2 ·R' 2 determined by C 1 ·R 2 and the resistor 8 and capacitor 3 is set to a value sufficiently large with respect to the period of the carrier signal ec.

次に、以上の構成におけるこの実施例の動作を
第2図に示すタイムチヤートを参照して説明す
る。
Next, the operation of this embodiment with the above configuration will be explained with reference to the time chart shown in FIG.

まず、演算増幅器11の出力信号の電圧は入力
信号eiの電圧に等しい。この演算増幅器11の出
力信号は抵抗13を介して演算増幅器2の非反転
入力端子に供給されるが、この場合、抵抗13と
コンデンサ14とにより決まる時定数C1・R1
入力信号eiの上限周波数の周期に対して充分小さ
いため、同非反転入力端子に得られる信号e1の電
圧は、入力信号eiの電圧に略等しい。
First, the voltage of the output signal of the operational amplifier 11 is equal to the voltage of the input signal ei. The output signal of the operational amplifier 11 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2 via the resistor 13, but in this case, the time constant C1· R1 determined by the resistor 13 and the capacitor 14 is the input signal ei. Since the period of the upper limit frequency is sufficiently small, the voltage of the signal e 1 obtained at the non-inverting input terminal is approximately equal to the voltage of the input signal ei.

今、入力信号eiが第2図イに示すように正電圧
であつたとする。この場合、信号e1の電圧は前述
したように前記入力信号eiの電圧に略等しい電圧
となつている。ここで、第2図ハに示す時刻t0
おいて、演算増幅器2の出力信号e2(実線で示す
信号)の電圧と、キヤリア信号ec(一点鎖線で示
す信号)の電圧との関係がe2>ecとなつていたと
する。この場合、比較器4の出力信号e3はハイレ
ベルであるから、パルス増幅器5の出力信号e4
は、第2図ニに示すように略電圧E、またパルス
増幅器6の出力信号4は、同図ホに示すように略
電圧−Eとなつている。この場合、信号4は抵抗
9とコンデンサ14とによつて積分されるから、
信号e1の電圧は、第2図ロに示すように時定数
C1,R2で決まる傾斜で下降する。ただし、この
信号e1の変化量は極めて僅かである(第2図ロの
波形は電圧軸を拡大してある)。一方、演算増幅
器2の反転入力端子の信号e′1の電圧は負帰還が
施された演算増幅器の性質から、常に信号e1の電
圧に等しくなりかつ抵抗15にはこの信号e′1
よつて決まる電流iが流れている。したがつて、
この場合、抵抗8には信号e4の電圧Eと信号e′1
の電圧(すなわち信号eiの電圧に略等しい電圧)
との差による電流が流れ、この電流から前記電流
iを減算した電流がコンデンサ3を介して演算増
幅器2の出力端子へ流れ込む。この結果、信号e2
の電圧は、第2図ハに示すように一定傾斜で下降
してゆく。
Now, suppose that the input signal ei is a positive voltage as shown in FIG. 2A. In this case, the voltage of the signal e1 is approximately equal to the voltage of the input signal ei, as described above. Here, at time t 0 shown in FIG . > ec. In this case, since the output signal e 3 of the comparator 4 is at a high level, the output signal e 4 of the pulse amplifier 5
is approximately a voltage E as shown in FIG. 2D, and the output signal 4 of the pulse amplifier 6 is approximately a voltage -E as shown in FIG. 2E. In this case, since signal 4 is integrated by resistor 9 and capacitor 14,
The voltage of signal e 1 has a time constant as shown in Figure 2 (b).
It descends at a slope determined by C 1 and R 2 . However, the amount of change in this signal e1 is extremely small (the voltage axis of the waveform in FIG. 2B is enlarged). On the other hand, the voltage of the signal e' 1 at the inverting input terminal of the operational amplifier 2 is always equal to the voltage of the signal e' 1 due to the nature of the operational amplifier with negative feedback, and the voltage of the signal e' 1 at the inverting input terminal of the operational amplifier 2 is always equal to the voltage of the signal e' 1 . A current i determined by Therefore,
In this case, the voltage E of the signal e 4 and the signal e' 1 are applied to the resistor 8.
voltage (i.e. approximately equal to the voltage of signal ei)
A current flows due to the difference between the two, and a current obtained by subtracting the current i from this current flows into the output terminal of the operational amplifier 2 via the capacitor 3. As a result, the signal e 2
The voltage decreases at a constant slope as shown in FIG. 2C.

次に、時刻t1において、信号e2と信号ecとの電
圧関係がe2<ecに逆転したとする。この場合、信
号e3はハイレベルからローレベルに移行するか
ら、信号e4は電圧+Eから電圧−Eへ、また信号
e4は電圧−Eから電圧+Eへ各々移行する。この
結果、抵抗8には信号e′1の電圧と信号e4の電圧
−Eとの差による電流が流れ、この電流に前記電
流iを加算した電流がコンデンサ3を介して演算
増幅器2の出力端子から抵抗8,15の接続点に
向つて流れる。この結果、信号e2の電圧は、第2
図ハの期間T1に示すように一定傾斜で上昇する。
一方この期間T1においては、信号4が電圧+E
となつているから、第2図ロに示すように信号e1
も時定数C1.R2で決まる傾斜で上昇する。
Next, assume that at time t1 , the voltage relationship between the signal e2 and the signal ec is reversed to e2 <ec. In this case, signal e 3 goes from high level to low level, so signal e 4 changes from voltage +E to voltage -E and again
e 4 respectively transition from voltage -E to voltage +E. As a result, a current flows through the resistor 8 due to the difference between the voltage of the signal e' 1 and the voltage -E of the signal e4 , and a current obtained by adding the current i to this current flows through the capacitor 3 to the output of the operational amplifier 2. The current flows from the terminal toward the connection point between the resistors 8 and 15. As a result, the voltage of signal e 2 is
As shown in period T1 in Figure C, it rises at a constant slope.
On the other hand, during this period T1 , signal 4 is at voltage +E
Therefore, as shown in Figure 2 (b), the signal e 1
also rises with a slope determined by the time constant C 1 .R 2 .

次に、期間T1が経過して信号e2と信号ecとの電
圧関係がe2>ecに逆転したとする。この場合、信
号e3はローレベルからハイレベルに移行するか
ら、信号e4は電圧−Eから電圧+Eへ、また信号
e4は電圧+Eから電圧−Eへ各々移行する。この
結果、抵抗8には信号e4の電圧+Eと信号e′1
電圧との差による電流が流れ、この電流から前記
電流iを減算した電流がコンデンサ3を介して演
算増幅器2の出力端子に流れ込む。この結果、信
号e2の電圧は、第2図ハの期間T2に示すように
一定傾斜で下降する。一方この期間T2において
は、信号4が電圧−Eとなつているから、第2図
ロに示すように信号e1も時定数C1.R2で決まる傾
斜で下降する。
Next, assume that the period T 1 has elapsed and the voltage relationship between the signal e 2 and the signal e c has reversed to e 2 >ec. In this case, signal e 3 goes from low level to high level, so signal e 4 changes from voltage -E to voltage +E and again.
e 4 respectively transition from voltage +E to voltage -E. As a result, a current flows through the resistor 8 due to the difference between the voltage +E of the signal e4 and the voltage of the signal e'1 , and the current obtained by subtracting the current i from this current flows through the capacitor 3 to the output terminal of the operational amplifier 2. flows into. As a result, the voltage of the signal e2 falls at a constant slope as shown in period T2 in FIG. 2C. On the other hand, during this period T2 , since the signal 4 is at the voltage -E, the signal e1 also falls at a slope determined by the time constant C1.R2 , as shown in FIG. 2B .

そして、この期間T2が経過すると、信号e2
信号ecとの電圧関係が再び逆転し、以下同様にし
て上述した動作が繰り返される。
Then, after this period T 2 has elapsed, the voltage relationship between the signal e 2 and the signal e c is reversed again, and the above-described operation is repeated in the same manner.

すなわちこの実施例によれば、信号e2はその立
上り傾斜と立下り傾斜が入力信号eiの電圧に応じ
て変化する三角波となり、かつその周波数はキヤ
リア信号ecの周波数と等しくなるから、出力信号
e44として、周波数がキヤリア信号ecの周波数
に等しく、かつデユーテイー比が入力信号eiの振
幅に比例したパルス信号を得ることができ、しか
も抵抗8による負帰還作用により歪が大幅に低減
される。またこの実施例によれば、抵抗9、コン
デンサ14を設けたことにより、演算増幅器2の
非反転入力端子における信号e1は、入力信号eiに
信号e4の積分信号、すなわち入力信号eiと逆相関
係にあるアナログ信号が加算された信号となるか
ら(すなわち負帰還がかけられたことになるか
ら)この負帰還作用によつて歪が更に低減され
る。
That is, according to this embodiment, the signal e2 is a triangular wave whose rising slope and falling slope change according to the voltage of the input signal ei, and whose frequency is equal to the frequency of the carrier signal ec, so that the output signal
As e 4 and 4 , it is possible to obtain a pulse signal whose frequency is equal to the frequency of the carrier signal ec and whose duty ratio is proportional to the amplitude of the input signal ei, and distortion is significantly reduced by the negative feedback effect of the resistor 8. Ru. Further, according to this embodiment, by providing the resistor 9 and the capacitor 14, the signal e 1 at the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2 is an integral signal of the signal e 4 in the input signal ei, that is, the inverse of the input signal ei. Since the signal is a sum of analog signals having a phase relationship (that is, negative feedback has been applied), distortion is further reduced by this negative feedback effect.

そして以上のようにして得られた信号e44
フイルタ回路21を介して復調されて出力信号
e00となり、負荷7の両端に供給される。この
場合、信号e0と信号0とは互いに逆位相関係とな
つている。なお、本発明によれば、キヤリア信号
ecと積分信号e2との比較出力が演算増幅器2へ負
帰還されるというループで構成されている。従つ
て、キヤリア信号ecの波形が歪んだ場合、比較器
4が出力する信号e3のパルス幅の変化に応じて、
演算増幅器2の信号e2の傾きが変化する。そし
て、比較器4において、この傾きが変化した信号
e2と上記歪んだキヤリア信号ecとが比較されるこ
とにより、ループは上記信号e3のパルス幅が入力
信号eiに対応したところで安定する。このため出
力信号eoはキヤリア信号ecの波形に依存せず、
キヤリア信号ecはゼロツクスする点において周期
性があればよい。従つて、以上の説明においては
キヤリア信号ecを三角波として説明したが、この
キヤリア信号ecとしては正弦波等を使用すること
もできる。
The signals e 4 and 4 obtained in the above manner are demodulated via the filter circuit 21 and output as an output signal.
e 0 , 0 , and is supplied to both ends of the load 7. In this case, the signal e 0 and the signal 0 are in an antiphase relationship with each other. Note that, according to the present invention, the carrier signal
It consists of a loop in which the comparison output of ec and the integral signal e2 is negatively fed back to the operational amplifier 2. Therefore, when the waveform of the carrier signal ec is distorted, depending on the change in the pulse width of the signal e3 output from the comparator 4,
The slope of the signal e 2 of the operational amplifier 2 changes. Then, in comparator 4, a signal whose slope has changed is
By comparing e 2 and the distorted carrier signal ec, the loop is stabilized when the pulse width of the signal e 3 corresponds to the input signal ei. Therefore, the output signal eo does not depend on the waveform of the carrier signal ec,
It is sufficient that the carrier signal ec has periodicity at the point of zeroxing. Therefore, in the above explanation, the carrier signal ec has been explained as a triangular wave, but a sine wave or the like can also be used as the carrier signal ec.

次に、この実施例における信号入力端子10と
信号出力端子19a,19bとの間における利得
GVについて考察する。また時定数C1R2、C2R′2
は、キヤリア信号ecの周期に対して充分大である
から、アナログ信号についてのみ考察すると、信
号e1と信号e′1とが等しいことから、 R1e0+R2ei/R1+R2=R′1e0/R′1+R′2 ……(1) なる関係が成り立つ。ここで、信号0は信号e0
逆相信号であるから、前記(1)式は、 −R1e0+R2ei/R1+R2=R′1e0/R1′+R′2 ……(2) となる。またここで抵抗8,9,13,15の各
抵抗値を、R1=R′1およびR2=R′2となるように
各々設定すれば(2)式は、 2R1e0=R2ei e0/ei=R2/2R1 ……(3) と変形することができる。そして信号出力端子1
9a,19b間の電圧は2e0であるから、利得GV
は、 GV=2e0/ei=R2/R1 ……(4) となり、R1とR2の比によつて決定することがで
きる。
Next, the gain between the signal input terminal 10 and the signal output terminals 19a and 19b in this embodiment
Consider G V. Also, the time constants C 1 R 2 , C 2 R′ 2
is sufficiently large with respect to the period of the carrier signal ec, so considering only the analog signal, since the signal e 1 and the signal e' 1 are equal, R 1 e 0 + R 2 ei/R 1 + R 2 = R′ 1 e 0 /R′ 1 +R′ 2 ...(1) The following relationship holds true. Here, since the signal 0 is the opposite phase signal of the signal e 0 , the above equation (1) is: −R 1 e 0 +R 2 ei/R 1 +R 2 =R′ 1 e 0 /R 1 ′+R′ 2 ...(2) becomes. Also, if the resistance values of resistors 8, 9, 13, and 15 are set so that R 1 = R' 1 and R 2 = R' 2 , equation (2) becomes 2R 1 e 0 = R It can be transformed as 2 ei e 0 /ei=R 2 /2R 1 ...(3). and signal output terminal 1
Since the voltage between 9a and 19b is 2e 0 , the gain G V
is G V =2e 0 /ei=R 2 /R 1 (4), and can be determined by the ratio of R 1 and R 2 .

次に、この実施例における反転増幅器17とパ
ルス増幅器5,6とからなる部分の具体回路を第
3図に示す。
Next, FIG. 3 shows a specific circuit of the portion consisting of the inverting amplifier 17 and the pulse amplifiers 5 and 6 in this embodiment.

第3図において、第1図における比較器4の出
力信号e3は、反転形のパルス増幅器6を構成する
MOS電力形電解効果トランジスタ(以下、MOS
パワーFETと略称する)6a,6bの両ゲート
に供給されると共に、非反転形のパルス増幅器5
を構成する反転増幅器17およびこれに続く
MOS FET5a,5bの入力端に供給されてい
る。MOSパワーFET5a,6aの両ソースと、
MOSパワーFET5b,6bの両ソースとの間に
は直流電源22から電圧2Eが供給されている。
この場合、直流電源22の正負両電源端子間には
抵抗値の等しい抵抗23a,23b(値は共にr)
が順次直列に接続されると共に、これら両抵抗2
3a,23bの接続点はボルテージフオロワ回路
24を介して接地され、これによつてMOSパワ
ーFET5a,6aの両ソースへの印加電圧と、
MOSパワーFET5b,6bの両ソースへの印加
電圧が各々電圧+E、−Eに保持されるようにな
つている。そして、MOSパワーFET5a,5b
の両ドレインは共通接続され、この接続点から出
力信号e4が取り出され、またMOSパワーFET6
a,6bの両ドレインは共通接続され、この接続
点から出力信号4が取り出されるようになつてい
る。
In FIG. 3, the output signal e 3 of the comparator 4 in FIG. 1 constitutes an inverted pulse amplifier 6.
MOS power type field effect transistor (hereinafter referred to as MOS
(abbreviated as power FET) 6a and 6b, and a non-inverting pulse amplifier 5.
The inverting amplifier 17 and the following
It is supplied to the input terminals of MOS FETs 5a and 5b. Both sources of MOS power FETs 5a and 6a,
A voltage 2E is supplied from a DC power supply 22 between the sources of the MOS power FETs 5b and 6b.
In this case, resistors 23a and 23b having the same resistance value (both values are r) are connected between the positive and negative power supply terminals of the DC power supply 22.
are successively connected in series, and these two resistors 2
The connection point between 3a and 23b is grounded via the voltage follower circuit 24, thereby applying voltage to both sources of the MOS power FETs 5a and 6a.
The voltages applied to both sources of the MOS power FETs 5b and 6b are maintained at voltages +E and -E, respectively. And MOS power FET5a, 5b
Both drains of are commonly connected, and the output signal e4 is taken out from this connection point, and the MOS power FET6
The drains of a and 6b are commonly connected, and the output signal 4 is taken out from this connection point.

以上の説明から明らかなように、この発明によ
るパルス幅変調増幅器によれば、入力信号に
BTL出力段における第2のパルス増幅器の出力
信号の積分信号を加算して増幅器の非反転入力端
子へ供給する一方、BTL出力段における第1の
パルス増幅器の出力信号を前記増幅器の反転入力
端子へ供給して積分し、さらにこの増幅器の出力
をキヤリア信号と比較し、この比較出力により前
記第1、第2のパルス増幅器を駆動するようにし
たので、出力段のパルス増幅器をBTL構成にす
る場合、アクテイブ素子を用いることなく極めて
簡単な回路構成でしかも出力信号をパルス信号の
形のままで安定に負帰還することができ、これに
よつて低コスト、低歪率のパルス幅変調増幅器を
実現することができる。
As is clear from the above explanation, according to the pulse width modulation amplifier according to the present invention, the input signal
The integrated signal of the output signal of the second pulse amplifier in the BTL output stage is added and supplied to the non-inverting input terminal of the amplifier, while the output signal of the first pulse amplifier in the BTL output stage is added to the inverting input terminal of the amplifier. Then, the output of this amplifier is compared with the carrier signal, and the first and second pulse amplifiers are driven by this comparison output, so when the output stage pulse amplifier is configured as BTL. , it is possible to stably provide negative feedback to the output signal in the form of a pulse signal with an extremely simple circuit configuration without using active elements, thereby realizing a low-cost, low-distortion pulse width modulation amplifier. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明によるパルス幅変調増幅器の
一実施例の構成を示す回路図、第2図は同実施例
の動作を説明するためのタイムチヤート、第3図
は同実施例における出力段パルス増幅器の具体回
路を示す回路図である。 2……増幅器(演算増幅器)、3……第2の容
量素子(コンデンサ)、4……比較器、5……第
1のパルス増幅器、6……第2のパルス増幅器、
7……負荷、8……第3のインピーダンス素子
(抵抗)、9……第4のインピーダンス素子(抵
抗)、10……信号入力端子、13……第1のイ
ンピーダンス素子(抵抗)、14……第1の容量
素子(コンデンサ)、15……第2のインピーダ
ンス素子(抵抗)、16……キヤリア信号源、2
1……フイルタ回路。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an embodiment of a pulse width modulation amplifier according to the present invention, Fig. 2 is a time chart for explaining the operation of the embodiment, and Fig. 3 is an output stage pulse in the embodiment. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit of an amplifier. 2... Amplifier (operational amplifier), 3... Second capacitive element (capacitor), 4... Comparator, 5... First pulse amplifier, 6... Second pulse amplifier,
7... Load, 8... Third impedance element (resistance), 9... Fourth impedance element (resistance), 10... Signal input terminal, 13... First impedance element (resistance), 14... ...First capacitive element (capacitor), 15... Second impedance element (resistance), 16... Carrier signal source, 2
1... Filter circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 非反転入力端子が第1の容量素子を介し
て接地されると共に第1のインピーダンス素子
を介して信号入力端子に接続され、反転入力端
子と出力端子との間に第2の容量素子が介挿さ
れ、かつ前記反転入力端子が第2のインピーダ
ンス素子を介して接地された増幅器と、 前記増幅器の出力とキヤリア信号とを比較す
る比較器と、 前記比較器の出力によつて駆動され、かつフ
イルタ回路を介して負荷の両端を互いに逆位相
の信号で駆動する第1、第2のパルス増幅器
と、 前記第1のパルス増幅器の出力を第3インピ
ーダンス素子を介して前記増幅器の反転入力端
子へ負帰還すると共に、前記第2のパルス増幅
器の出力を第4のインピーダンス素子を介して
前記増幅器の非反転入力端子へ負帰還する帰還
回路とを各々具備してなることを特徴とするパ
ルス幅変調増幅器。
[Claims] 1. A non-inverting input terminal is grounded via a first capacitive element and connected to a signal input terminal via a first impedance element, and a non-inverting input terminal is connected between the inverting input terminal and the output terminal. a comparator that compares the output of the amplifier with a carrier signal; and a comparator that compares the output of the amplifier with a carrier signal; first and second pulse amplifiers, which are driven by the filter circuit and drive both ends of the load with signals having opposite phases to each other through a filter circuit; and a feedback circuit that provides negative feedback to the inverting input terminal of the amplifier and also provides negative feedback of the output of the second pulse amplifier to the non-inverting input terminal of the amplifier via a fourth impedance element. Characteristic pulse width modulation amplifier.
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