JPH04216206A - 高い忠実度で使用するための高効率音声増幅器 - Google Patents
高い忠実度で使用するための高効率音声増幅器Info
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- JPH04216206A JPH04216206A JP3027258A JP2725891A JPH04216206A JP H04216206 A JPH04216206 A JP H04216206A JP 3027258 A JP3027258 A JP 3027258A JP 2725891 A JP2725891 A JP 2725891A JP H04216206 A JPH04216206 A JP H04216206A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0216—Continuous control
- H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】この発明は高い忠実度で使用するための高
効率音声増幅器に関するものである。
効率音声増幅器に関するものである。
【０００２】特に、この発明は、どのようにしても導入
された高調波ひずみの観点から性能を不利にすることな
く、従来のＡＢ級段で獲得され得る値に関して、効率に
おけるかなりの増加を有する音声出力増幅器に関するも
のである。
された高調波ひずみの観点から性能を不利にすることな
く、従来のＡＢ級段で獲得され得る値に関して、効率に
おけるかなりの増加を有する音声出力増幅器に関するも
のである。
【０００３】高効率に対する要求は、モノリシック回路
は現在ほぼ２５Ｗより高い電力消失を許容しないという
事実から起こり、これは実際問題として高出力電力を与
えるために適切なＡＢ級増幅器を製造することの不可能
性を必然的に伴う。
は現在ほぼ２５Ｗより高い電力消失を許容しないという
事実から起こり、これは実際問題として高出力電力を与
えるために適切なＡＢ級増幅器を製造することの不可能
性を必然的に伴う。
【０００４】公知のように、音声出力増幅器の効率を改
善するために適切なさまざまな解決がある。
善するために適切なさまざまな解決がある。
【０００５】１つの知られた解決は、Ｄ級増幅器を用い
ることにあり（たとえば、論文「アナログ出力のための
デジタル増幅器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒｓｆｏｒ Ａｎａｌｏｇ Ｐｏｗｅｒ）」、Ｊ．
Ａ．ドゥートラ（Ｄｕｔｒａ）、ＩＥＥＥトランスアク
ションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス（Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏ
ｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）、Ｖｏｌ．
ＣＥ−２４、Ｎｏ．３、１９７８年８月、を見られたい
）、スイッチとして能動パワー素子を使用して、高いス
イッチング速度で選択的にそれらを飽和させかつそれら
のスイッチを切ることを特徴とする。この場合駆動信号
は２−レベル信号であり、そこにおいて増幅されるべき
情報（実際の音声信号）は特定の変調システムによって
エンコードされ、スピーカを駆動するために必要とされ
るアナログ信号は最終段の後で適切にろ波することによ
って再び獲得される。そのようなシステムの効率は非常
に高いレベル（論理上１００％）に到達するが、信号に
導入されるひずみは高い再生音質と互換性がない（シス
テムの複雑さのレベルが極めて高いスイッチング頻度に
たよることにより容認できないぐらいに増加されない限
り）。
ることにあり（たとえば、論文「アナログ出力のための
デジタル増幅器（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅ
ｒｓｆｏｒ Ａｎａｌｏｇ Ｐｏｗｅｒ）」、Ｊ．
Ａ．ドゥートラ（Ｄｕｔｒａ）、ＩＥＥＥトランスアク
ションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニクス（Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏ
ｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）、Ｖｏｌ．
ＣＥ−２４、Ｎｏ．３、１９７８年８月、を見られたい
）、スイッチとして能動パワー素子を使用して、高いス
イッチング速度で選択的にそれらを飽和させかつそれら
のスイッチを切ることを特徴とする。この場合駆動信号
は２−レベル信号であり、そこにおいて増幅されるべき
情報（実際の音声信号）は特定の変調システムによって
エンコードされ、スピーカを駆動するために必要とされ
るアナログ信号は最終段の後で適切にろ波することによ
って再び獲得される。そのようなシステムの効率は非常
に高いレベル（論理上１００％）に到達するが、信号に
導入されるひずみは高い再生音質と互換性がない（シス
テムの複雑さのレベルが極めて高いスイッチング頻度に
たよることにより容認できないぐらいに増加されない限
り）。
【０００６】別の公知の解決はＧ級増幅器を使用するこ
とにあり（たとえば論文「Ｇ級出力増幅器の平均効率（
Ａｖｅｒａｇｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ
Ｃｌａｓｓ−Ｇ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｓ）」、Ｆ．Ｈ．ラーブ（Ｒａａｂ）、ＩＥＥＥトラン
スアクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニク
ス、Ｖｏｌ．ＣＥ−３２、Ｎｏ．２、１９８６年５月、
を見られたい）、それは、その電源が出力信号の振幅に
従って（かつそれゆえ負荷に与えられる電力に従って）
２つの電圧レベル（α＜１の状態で±αＶｃｃおよび±
Ｖｃｃ）の間で切換えられる最終ＡＢ級段を含む。ひず
み問題は有さないが、この構成はＡＢ級に関して効率に
おける適度の増加を必然的に伴う。
とにあり（たとえば論文「Ｇ級出力増幅器の平均効率（
Ａｖｅｒａｇｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ
Ｃｌａｓｓ−Ｇ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｓ）」、Ｆ．Ｈ．ラーブ（Ｒａａｂ）、ＩＥＥＥトラン
スアクションズ・オン・コンシューマ・エレクトロニク
ス、Ｖｏｌ．ＣＥ−３２、Ｎｏ．２、１９８６年５月、
を見られたい）、それは、その電源が出力信号の振幅に
従って（かつそれゆえ負荷に与えられる電力に従って）
２つの電圧レベル（α＜１の状態で±αＶｃｃおよび±
Ｖｃｃ）の間で切換えられる最終ＡＢ級段を含む。ひず
み問題は有さないが、この構成はＡＢ級に関して効率に
おける適度の増加を必然的に伴う。
【０００７】さらなる公知の解決（たとえばＨ．ナカガ
キ（Ｎａｋａｇａｋｉ）、Ｎ．アマダ（Ａｍａｄａ）お
よびＳ．イノウエ（Ｉｎｏｕｅ）による論文、「高効率
音声出力増幅器（Ａ Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ
ｙ Ａｕｄｉｏ ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）
」、Ｊ．オーディオ（Ａｕｄｉｏ）Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．、
Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．６、１９８３年６月、において説
明される）は最終段を与えることにあり、それはまたＡ
Ｂ級において、スイッチング電源から得られた、信号の
作用に従ってそのそれぞれの導通位相の間に能動パワー
エレメントを低値定電圧に保つ可変電圧を有する状態で
再び行なわれ、これは消失を明らかに減らし、かつ結果
として効率の増加をもたらす。電源電圧制御は、各電源
電圧を入力信号（適切にシフトされる）と比較すること
により、かつ応じてローパスフィルタによってスイッチ
ング電源とそれぞれの最終素子の電源端子との間に挿入
されるスイッチを切換えることにより、２つの半波（正
のものおよび負のもの）上に別個に実現され、それぞれ
の最終素子の動作期間の間に増幅器の周波数と相関され
る周波数を有するスイッチング電源からの電流の流れを
許容するかまたは妨げ、これは回路の複雑さを増加させ
、かつまたモノリシックチップに対し必然的に外部にあ
る２つのＬＣフィルタを使用することを必要とする。
キ（Ｎａｋａｇａｋｉ）、Ｎ．アマダ（Ａｍａｄａ）お
よびＳ．イノウエ（Ｉｎｏｕｅ）による論文、「高効率
音声出力増幅器（Ａ Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃ
ｙ Ａｕｄｉｏ ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）
」、Ｊ．オーディオ（Ａｕｄｉｏ）Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．、
Ｖｏｌ．３１、Ｎｏ．６、１９８３年６月、において説
明される）は最終段を与えることにあり、それはまたＡ
Ｂ級において、スイッチング電源から得られた、信号の
作用に従ってそのそれぞれの導通位相の間に能動パワー
エレメントを低値定電圧に保つ可変電圧を有する状態で
再び行なわれ、これは消失を明らかに減らし、かつ結果
として効率の増加をもたらす。電源電圧制御は、各電源
電圧を入力信号（適切にシフトされる）と比較すること
により、かつ応じてローパスフィルタによってスイッチ
ング電源とそれぞれの最終素子の電源端子との間に挿入
されるスイッチを切換えることにより、２つの半波（正
のものおよび負のもの）上に別個に実現され、それぞれ
の最終素子の動作期間の間に増幅器の周波数と相関され
る周波数を有するスイッチング電源からの電流の流れを
許容するかまたは妨げ、これは回路の複雑さを増加させ
、かつまたモノリシックチップに対し必然的に外部にあ
る２つのＬＣフィルタを使用することを必要とする。
【０００８】この条件で、この発明の目的は、公知技術
の欠点を解決し得る、高い忠実度において用いられるた
めの高効率音声増幅器を提供することである。
の欠点を解決し得る、高い忠実度において用いられるた
めの高効率音声増幅器を提供することである。
【０００９】この目的の範囲内で、この発明の特定の目
的は高効率および低いひずみレベルを有する音声増幅器
を提供することである。
的は高効率および低いひずみレベルを有する音声増幅器
を提供することである。
【００１０】この発明の重要な目的は、上述のナカガキ
他による論文において説明されたような可変低値電圧を
有する最終素子を与える原理を用いることにより、それ
でもなお減少された回路の複雑さを有し、かつ音声増幅
器の残余と集積化され得ないＬＣフィルタのような外部
コンポーネントの数を特に減らす音声増幅器を提供する
ことである。
他による論文において説明されたような可変低値電圧を
有する最終素子を与える原理を用いることにより、それ
でもなお減少された回路の複雑さを有し、かつ音声増幅
器の残余と集積化され得ないＬＣフィルタのような外部
コンポーネントの数を特に減らす音声増幅器を提供する
ことである。
【００１１】この発明の別の目的は、誘導性負荷の場合
にナカガキ他による回路に関して消失された電力の点で
一層良い性能を達成することを許容する、指示された型
の音声増幅器を提供することである。
にナカガキ他による回路に関して消失された電力の点で
一層良い性能を達成することを許容する、指示された型
の音声増幅器を提供することである。
【００１２】特にこの発明の目的は、非常に信頼ができ
、かつその製造のためにエレクトロニクス産業において
通常用いられるものと異なる装置または手順を必要とし
ない音声増幅器を提供することである。
、かつその製造のためにエレクトロニクス産業において
通常用いられるものと異なる装置または手順を必要とし
ない音声増幅器を提供することである。
【００１３】後に明らかとなるであろうこの狙い、これ
らの目的および他の目的は、添付の特許請求の範囲にお
いて規定されるように、高い忠実度で用いるための高効
率音声増幅器によって達成される。
らの目的および他の目的は、添付の特許請求の範囲にお
いて規定されるように、高い忠実度で用いるための高効
率音声増幅器によって達成される。
【００１４】実際、この発明は、入力音声信号を受取る
Ｄ級増幅器の出力をＡＢ級増幅器の最終段だけを与える
低圧電源に接続することにあるので、前記最終段の電源
は、その代わりにＤ級増幅器に与えられかつＡＢ級増幅
器の信号部分に与えられる高圧電源から減結合される。
Ｄ級増幅器の出力をＡＢ級増幅器の最終段だけを与える
低圧電源に接続することにあるので、前記最終段の電源
は、その代わりにＤ級増幅器に与えられかつＡＢ級増幅
器の信号部分に与えられる高圧電源から減結合される。
【００１５】この発明の特徴および利点は、添付の図面
において限定的ではない例としてのみ示された２つの好
ましい実施例の説明から明らかとなるであろう。
において限定的ではない例としてのみ示された２つの好
ましい実施例の説明から明らかとなるであろう。
【００１６】図１を参照して、音声増幅器の第１の実施
例は、入力において音声信号Ｖｓ を受取りかつ２つの
高圧電源＋Ｖｃｃおよび−Ｖｃｃにより付勢される利得
Ａを有する増幅器段２と、それらの制御端子において段
２の出力信号を受取りかつこの発明に従って発生された
電圧ＶＡＬ１ およびＶＡＬ２ における２つの電源ラ
インセットの間で直列に接続され、逆の導電性を有する
この場合ＭＯＳ型の２つのトランジスタＴ１ およびＴ
２ によって構成される最終段３とを含む最終ＡＢ型増
幅器１を含む。Ｔ１ およびＴ２ の間の中間点は、抵
抗性および／またはリアクティブ型のものでありかつ接
地に関して出力電圧Ｖ０を有する負荷インピーダンスＲ
Ｌ に接続される。
例は、入力において音声信号Ｖｓ を受取りかつ２つの
高圧電源＋Ｖｃｃおよび−Ｖｃｃにより付勢される利得
Ａを有する増幅器段２と、それらの制御端子において段
２の出力信号を受取りかつこの発明に従って発生された
電圧ＶＡＬ１ およびＶＡＬ２ における２つの電源ラ
インセットの間で直列に接続され、逆の導電性を有する
この場合ＭＯＳ型の２つのトランジスタＴ１ およびＴ
２ によって構成される最終段３とを含む最終ＡＢ型増
幅器１を含む。Ｔ１ およびＴ２ の間の中間点は、抵
抗性および／またはリアクティブ型のものでありかつ接
地に関して出力電圧Ｖ０を有する負荷インピーダンスＲ
Ｌ に接続される。
【００１７】上述のナカガキ他による論文において説明
された解決と同様に、最終素子は、低い消失を有するよ
うに低圧に保たれる。この目的のために、この発明に従
って、入力信号の作用に相関され、かつ特にそれぞれ、
その一方が入力信号に直接比例し、他方が低値電圧、特
に一定のもの、を構成する、２つのコンポーネントの和
および減算の結果である２つの電源電圧を発生するのに
適切な１つの電源段５がある。
された解決と同様に、最終素子は、低い消失を有するよ
うに低圧に保たれる。この目的のために、この発明に従
って、入力信号の作用に相関され、かつ特にそれぞれ、
その一方が入力信号に直接比例し、他方が低値電圧、特
に一定のもの、を構成する、２つのコンポーネントの和
および減算の結果である２つの電源電圧を発生するのに
適切な１つの電源段５がある。
【００１８】詳細には、電源段５は、利得Ａｓ を有し
、かつ段２のように増幅されるべきＶｓ 音声信号を入
力において受取り、かつ＋Ｖｃｃおよび−Ｖｃｃの高圧
で付勢されるＤ級増幅器６（スイッチング型の）を含む
。Ｄ級増幅器６の出力は、インダクタＬｆ およびキャ
パシタＣｆ により形成されるローパスフィルタ７に接
続され、それは順に、加算しかつそれぞれフィルタ７の
出力信号Ｖ′から電圧ＶＡ を減算する１組の定電圧源
ＶＡ により概略的に示される二重電源９の中間点に接
続される。
、かつ段２のように増幅されるべきＶｓ 音声信号を入
力において受取り、かつ＋Ｖｃｃおよび−Ｖｃｃの高圧
で付勢されるＤ級増幅器６（スイッチング型の）を含む
。Ｄ級増幅器６の出力は、インダクタＬｆ およびキャ
パシタＣｆ により形成されるローパスフィルタ７に接
続され、それは順に、加算しかつそれぞれフィルタ７の
出力信号Ｖ′から電圧ＶＡ を減算する１組の定電圧源
ＶＡ により概略的に示される二重電源９の中間点に接
続される。
【００１９】図１の回路の動作は今、図３（Ａ）、図３
（ａ）および図４（Ａ）、図４（ａ）を参照して説明さ
れ、Ｄ級増幅器が利得を有し、それによって前記増幅器
の出力において出力信号Ｖｏ （図３（Ａ）および図３
（ａ））と同じ振幅またはわずかに低い振幅（図４（Ａ
）および図４（ａ））のどちらかを有する低周波数信号
が存在する状態で、最終段の電源電圧ＶＡＬ１ および
ＶＡＬ２ ならびに出力電圧Ｖｏ の作用をプロットす
る。
（ａ）および図４（Ａ）、図４（ａ）を参照して説明さ
れ、Ｄ級増幅器が利得を有し、それによって前記増幅器
の出力において出力信号Ｖｏ （図３（Ａ）および図３
（ａ））と同じ振幅またはわずかに低い振幅（図４（Ａ
）および図４（ａ））のどちらかを有する低周波数信号
が存在する状態で、最終段の電源電圧ＶＡＬ１ および
ＶＡＬ２ ならびに出力電圧Ｖｏ の作用をプロットす
る。
【００２０】この発明に従う回路において、入力信号が
ないとき（Ｖｓ ＝Ｖｏ ＝０）、出力素子を介する電
圧は、システムの電源電圧Ｖｃｃよりより低い一定レベ
ル（それぞれＴ１ およびＴ２ に対して＋ＶＡ およ
び−ＶＡ ）に保たれる。
ないとき（Ｖｓ ＝Ｖｏ ＝０）、出力素子を介する電
圧は、システムの電源電圧Ｖｃｃよりより低い一定レベ
ル（それぞれＴ１ およびＴ２ に対して＋ＶＡ およ
び−ＶＡ ）に保たれる。
【００２１】Ｖｓ ≠０に対して、二重電源９の中心点
は、最終出力素子上の制限された電圧値を維持するよう
に入力信号（および出力信号）の時間作用に従う。
は、最終出力素子上の制限された電圧値を維持するよう
に入力信号（および出力信号）の時間作用に従う。
【００２２】特に、Ｄ級増幅器６の利得がＶ′＝Ｖｏ
（図３（Ａ））を得るように設定されれば、絶対値にお
いてＶＡ に等しい定電圧ＶＴ１、ＶＴ２は最終素子上
で獲得される（たとえば、Ｖｃｃが５０Ｖに等しく設定
されれば、ＶＡ は１０Ｖに等しく選択され得、図３（
ａ）を見られたい）。
（図３（Ａ））を得るように設定されれば、絶対値にお
いてＶＡ に等しい定電圧ＶＴ１、ＶＴ２は最終素子上
で獲得される（たとえば、Ｖｃｃが５０Ｖに等しく設定
されれば、ＶＡ は１０Ｖに等しく選択され得、図３（
ａ）を見られたい）。
【００２３】その代わりに、Ｄ級増幅器６の利得は述べ
られたように、その出力がＶｏ より僅かに低い最大振
幅を有するように選択され得る。この場合、最終素子Ｔ
１ およびＴ２ にかかる電圧は可変である。特に、増
幅値Ａｓ およびＶＡ は、最終素子にかかる電圧が正
弦であると仮定される最大出力信号のピーク値において
実際にゼロまで低下するように選択され得る。この解決
は、全ダイナミックレンジを増加し、かつ全体にわたる
効率におけるさらなる改善を生じることを許容する。
られたように、その出力がＶｏ より僅かに低い最大振
幅を有するように選択され得る。この場合、最終素子Ｔ
１ およびＴ２ にかかる電圧は可変である。特に、増
幅値Ａｓ およびＶＡ は、最終素子にかかる電圧が正
弦であると仮定される最大出力信号のピーク値において
実際にゼロまで低下するように選択され得る。この解決
は、全ダイナミックレンジを増加し、かつ全体にわたる
効率におけるさらなる改善を生じることを許容する。
【００２４】図２は第２の実施例を示し、そこにおいて
二重電源９は単純な電源９′で置換えられる。この場合
、フィルタ７の出力は、直列に接続されかつそれらの他
の端子が最終素子に接続され、前記他の端子の間で定電
圧はＶＡ に関して２倍の値（たとえば２０Ｖ）である
電圧ＶＢ の源によって維持される、１組の同一キャパ
シタＣの共通点に接続される。この解決は図３（Ａ）、
図３（ａ）、図４（Ａ）、図４（ａ）を参照して上で説
明されたものとちょうど同じように作用するが、そこに
関して電源９′の電源変圧器の複雑さを減らす利点を有
する（図示せず）。
二重電源９は単純な電源９′で置換えられる。この場合
、フィルタ７の出力は、直列に接続されかつそれらの他
の端子が最終素子に接続され、前記他の端子の間で定電
圧はＶＡ に関して２倍の値（たとえば２０Ｖ）である
電圧ＶＢ の源によって維持される、１組の同一キャパ
シタＣの共通点に接続される。この解決は図３（Ａ）、
図３（ａ）、図４（Ａ）、図４（ａ）を参照して上で説
明されたものとちょうど同じように作用するが、そこに
関して電源９′の電源変圧器の複雑さを減らす利点を有
する（図示せず）。
【００２５】図５および図６はＢ級およびＧ級に関連す
る対応する曲線と比較したこの発明に従う増幅器の出力
および効率曲線を示す。前記曲線はＶＣＥ（ｓａｔ）＝
０および４Ωの負荷上の±５０Ｖの電源＋Ｖｃｃおよび
−Ｖｃｃを仮定することにより得られる。見られるよう
に、この発明に従う増幅器に関連する曲線は、Ｉによっ
て示され、かなりの改善を得ることを許容する。特に、
最大論理上効率は９３％に近く、かつ前記図においてプ
ロットされた非常に高い出力電圧値においてさえもモノ
リシック回路に対して消失は極めて容認できるレベル内
に保たれる。
る対応する曲線と比較したこの発明に従う増幅器の出力
および効率曲線を示す。前記曲線はＶＣＥ（ｓａｔ）＝
０および４Ωの負荷上の±５０Ｖの電源＋Ｖｃｃおよび
−Ｖｃｃを仮定することにより得られる。見られるよう
に、この発明に従う増幅器に関連する曲線は、Ｉによっ
て示され、かなりの改善を得ることを許容する。特に、
最大論理上効率は９３％に近く、かつ前記図においてプ
ロットされた非常に高い出力電圧値においてさえもモノ
リシック回路に対して消失は極めて容認できるレベル内
に保たれる。
【００２６】図７はリアクティブ負荷（および特に誘導
性負荷）の場合に出力電力の関数として消失される電力
に関する曲線を示す。図７の曲線は（ナカガキ他による
論文において説明される解決に関する曲線はＮによって
示されるが、そこにおいてこの発明に関する曲線は再び
Ｉによって示される）、６０°に等しい出力電圧および
電流間のシフトΦを仮定し、かつ負荷インピーダンスの
実部分がＲＬ ＝４Ω、電源±Ｖｃｃ＝±５０Ｖの状態
で計算された。
性負荷）の場合に出力電力の関数として消失される電力
に関する曲線を示す。図７の曲線は（ナカガキ他による
論文において説明される解決に関する曲線はＮによって
示されるが、そこにおいてこの発明に関する曲線は再び
Ｉによって示される）、６０°に等しい出力電圧および
電流間のシフトΦを仮定し、かつ負荷インピーダンスの
実部分がＲＬ ＝４Ω、電源±Ｖｃｃ＝±５０Ｖの状態
で計算された。
【００２７】先の説明からみられるように、この発明は
意図された狙いおよび目的を達成する。モノリシックに
集積化され得る高い忠実度において使用するための音声
増幅器が実際提供され、それにおいてローパスＬＣフィ
ルタに対してただ２つの外部コンポーネントを有する１
つのスイッチング電源によって電源素子上の電源電圧の
制御をする状態で高効率および低いひずみレベルを獲得
することが可能である。この発明に従う増幅器はそれゆ
え少量の集積化できない外部コンポーネントを必要とし
、かつさらに上述のナカガキ他による論文において説明
されたシステムを実現するために必要とされる回路に関
してかなりの単純化を許容する。
意図された狙いおよび目的を達成する。モノリシックに
集積化され得る高い忠実度において使用するための音声
増幅器が実際提供され、それにおいてローパスＬＣフィ
ルタに対してただ２つの外部コンポーネントを有する１
つのスイッチング電源によって電源素子上の電源電圧の
制御をする状態で高効率および低いひずみレベルを獲得
することが可能である。この発明に従う増幅器はそれゆ
え少量の集積化できない外部コンポーネントを必要とし
、かつさらに上述のナカガキ他による論文において説明
されたシステムを実現するために必要とされる回路に関
してかなりの単純化を許容する。
【００２８】この発明に従う増幅器は、先に説明された
ようにリアクティブ負荷の場合において前記論文で説明
された既知の回路に関してさえもより低い電力消失を獲
得することをさらに許容する。
ようにリアクティブ負荷の場合において前記論文で説明
された既知の回路に関してさえもより低い電力消失を獲
得することをさらに許容する。
【００２９】この発明はさらに回路的に単純でかつ信頼
できる。主題に関して、高効率Ｄ級増幅器は、電源電圧
を制御する機能を果たし、かつ有用な音声信号増幅ライ
ンに挿入されないので、特定のひずみ問題を持ち出さず
、かつそれゆえ低レベルの回路の複雑さを有する構造を
有し得るということに注目されるべきである。
できる。主題に関して、高効率Ｄ級増幅器は、電源電圧
を制御する機能を果たし、かつ有用な音声信号増幅ライ
ンに挿入されないので、特定のひずみ問題を持ち出さず
、かつそれゆえ低レベルの回路の複雑さを有する構造を
有し得るということに注目されるべきである。
【００３０】このように考えられるこの発明は、そのす
べてがこの発明の概念の範囲内にある数々の修正および
変更を許容できる。特に、Ｄ級増幅器の出力に加えられ
る低圧は、図１に示された二重電源および図２の単一電
源だけでなく、他の型の低圧電源、前記最終素子をそれ
らの飽和レンジの外に保持するために必要とされる最小
値を有する最終素子にかかる電圧を発生しかつこうして
それらの消失を減らす、一定でない電圧を有するものを
用いてでさえも獲得され得るという事実が強調される。
べてがこの発明の概念の範囲内にある数々の修正および
変更を許容できる。特に、Ｄ級増幅器の出力に加えられ
る低圧は、図１に示された二重電源および図２の単一電
源だけでなく、他の型の低圧電源、前記最終素子をそれ
らの飽和レンジの外に保持するために必要とされる最小
値を有する最終素子にかかる電圧を発生しかつこうして
それらの消失を減らす、一定でない電圧を有するものを
用いてでさえも獲得され得るという事実が強調される。
【００３１】最終素子は図示されたようなＭＯＳトラン
ジスタによるかまたはバイポーラトランジスタによって
構成されてもよいという事実がさらに強調される。
ジスタによるかまたはバイポーラトランジスタによって
構成されてもよいという事実がさらに強調される。
【００３２】すべての詳細は他の技術的に同等のものと
さらに置換えられてもよい。
さらに置換えられてもよい。
【図１】この発明に従う音声増幅器の第１の実施例の概
略回路図である。
略回路図である。
【図２】この発明に従う音声増幅器の第２の実施例の概
略回路図である。
略回路図である。
【図３】第１の値での利得を有する最終素子電源段の増
幅器を有する図１の回路から引き出されたいくつかの電
圧の作用をプロットする。
幅器を有する図１の回路から引き出されたいくつかの電
圧の作用をプロットする。
【図４】第２の利得値を有する最終素子電源段の増幅器
を有する図１の回路から引き出されたいくつかの電圧の
作用をプロットする。
を有する図１の回路から引き出されたいくつかの電圧の
作用をプロットする。
【図５】この発明に従う音声増幅器の消失された電力に
関するグラフである。
関するグラフである。
【図６】この発明に従う音声増幅器の効率に関するグラ
フである。
フである。
【図７】この発明に従う音声増幅器の消失された電力に
関するグラフである。
関するグラフである。
１はＡＢ級増幅器、３は最終素子、５は電源段、６はス
イッチング増幅器、９は二重電源、９′は単一電源であ
る。
イッチング増幅器、９は二重電源、９′は単一電源であ
る。
Claims (10)
- 【請求項１】 高い忠実度で使用するための高効率音
声増幅器であって、音声入力信号（Ｖｓ ）を受取り、
かつ１組の最終素子（３）を有するＡＢ級増幅器（１）
と、音声入力信号（Ｖｓ ）の関数として変化する電源
電圧を発生するために適した前記最終素子（３）のため
の電源段（５）とを含み、前記電源段（５）が、前記音
声入力信号（Ｖｓ ）に比例する第１の電源電圧を発生
するための手段（６、Ｌｆ 、 Ｃｆ ）と、第２の低
値電源電圧を発生するために適した手段（９、９′）と
、前記１組の最終素子（３）の電源のために前記第１お
よび第２の電圧を加算するのに適した加算器手段とを含
むことを特徴とする、高効率音声増幅器。 - 【請求項２】 前記１組の最終素子（３）の電源のた
めの１つの電源段（５）を含むことを特徴とする、請求
項１に記載の増幅器。 - 【請求項３】 第１の電源電圧を発生するのに適した
前記手段（６、Ｃｆ 、 Ｌｆ ）がスイッチング増幅
器（６）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の増
幅器。 - 【請求項４】 前記スイッチング増幅器（６）が前記
ＡＢ級増幅器（１）に等しい利得を有することを特徴と
する、請求項３に記載の増幅器。 - 【請求項５】 前記音声増幅器は前記ＡＢ級増幅器（
１）よりも低い利得を有することを特徴とする、請求項
３に記載の増幅器。 - 【請求項６】 第２の電源電圧を発生するのに適した
前記手段（９、９′）は、フィルタ回路（Ｌｆ 、 Ｃ
ｆ ）により前記スイッチング増幅器（６）の出力に接
続された中間端子と、前記１組の最終素子（３）のそれ
ぞれの電源端子に接続された１組の出力端子とを有する
二重電源（９）を含むことを特徴とする、請求項１に記
載の増幅器。 - 【請求項７】 第２の電源電圧を発生するのに適した
前記手段（９、９′）は、それぞれ直列に接続されかつ
フィルタ回路（Ｌｆ 、 Ｃｆ ）によって前記スイッ
チング増幅器（６）の出力に接続された共通の端子を規
定する１組のキャパシタ（Ｃ）に並列に接続された単一
電源（９′）を含み、前記１組のキャパシタの反対側の
端子は前記１組の最終素子（３）のそれぞれの電源端子
に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の増幅
器。 - 【請求項８】 第２の電源電圧を発生するのに適した
前記手段（９、９′）は、定電圧源（ＶＡ 、ＶＢ ）
によって構成されることを特徴とする、請求項７に記載
の増幅器。 - 【請求項９】 前記第１の電源電圧を発生するのに適
した前記手段（６、Ｌｆ 、 Ｃｆ ）および前記第２
の電源電圧を発生するための前記手段（９、９′）は前
記最終素子（３）にかかる電圧が一定であるように構成
されることを特徴とする、請求項１に記載の増幅器。 - 【請求項１０】 前記第１の電源電圧を発生するのに
適した前記手段（６、Ｌｆ 、 Ｃｆ ）および前記第
２の電源電圧を発生するための前記手段（９、９′）は
、前記１組の最終素子（３）にかかる電圧が出力信号の
ピーク値において少なくとも前記１組の最終素子（３）
をその飽和レンジ外に保つために必要とされる最小電圧
であるように構成されることを特徴とする、請求項１に
記載の増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT19444A/90 | 1990-02-22 | ||
| IT19444A IT1239643B (it) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | Amplificatore audio ad alta efficienza per uso in alta fedelta' |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04216206A true JPH04216206A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=11158050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027258A Withdrawn JPH04216206A (ja) | 1990-02-22 | 1991-02-21 | 高い忠実度で使用するための高効率音声増幅器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0443507A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04216206A (ja) |
| IT (1) | IT1239643B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525900A (ja) * | 1998-09-17 | 2002-08-13 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | 電力増幅器の飽和を防止する方法および装置 |
| US7649413B2 (en) | 2006-11-10 | 2010-01-19 | Kazumi Shiikuma | High-frequency power amplifier improved in size and cost |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2275384A (en) * | 1993-02-22 | 1994-08-24 | Thomson Consumer Electronics | Controlling amplifier power supply in dependence on signal level |
| US6144258A (en) * | 1998-03-27 | 2000-11-07 | Schwenk; Tracy R. | Apparatus and method for amplifying an audio signal without reference to ground |
| DE60136199D1 (de) * | 2001-12-04 | 2008-11-27 | Em Microelectronic Marin Sa | Komplementär aufgebautes elektronisches System für einen geringen elektrischen Verbrauch |
| TWI278987B (en) | 2001-12-04 | 2007-04-11 | Em Microelectronic Marin Sa | Complementary electronic system for lowering electric power consumption |
| GB2396266B (en) * | 2002-12-13 | 2006-02-22 | Zarlink Semiconductor Ltd | Operational amplifiers |
| DE102008025347B4 (de) * | 2007-12-22 | 2015-07-09 | Klaus Zametzky | Elektronischer Verstärker |
| DE102008030576B3 (de) | 2008-06-27 | 2009-12-03 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Hocheffizienter Präzisionsverstärker |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52132660A (en) * | 1976-04-28 | 1977-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power amplifier |
| JPS56104510A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-20 | Nippon Gakki Seizo Kk | Electric power amplifier |
| JPS61271517A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-01 | Hitachi Ltd | 疑似２電源発生回路 |
-
1990
- 1990-02-22 IT IT19444A patent/IT1239643B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-02-19 EP EP19910102321 patent/EP0443507A3/en not_active Withdrawn
- 1991-02-21 JP JP3027258A patent/JPH04216206A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002525900A (ja) * | 1998-09-17 | 2002-08-13 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | 電力増幅器の飽和を防止する方法および装置 |
| US7649413B2 (en) | 2006-11-10 | 2010-01-19 | Kazumi Shiikuma | High-frequency power amplifier improved in size and cost |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT9019444A0 (it) | 1990-02-22 |
| IT1239643B (it) | 1993-11-11 |
| EP0443507A3 (en) | 1992-01-29 |
| IT9019444A1 (it) | 1991-08-22 |
| EP0443507A2 (en) | 1991-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |