JPH04227383A - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

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JPH04227383A
JPH04227383A JP3132413A JP13241391A JPH04227383A JP H04227383 A JPH04227383 A JP H04227383A JP 3132413 A JP3132413 A JP 3132413A JP 13241391 A JP13241391 A JP 13241391A JP H04227383 A JPH04227383 A JP H04227383A
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JP
Japan
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amplifier
output
load
devices
operational amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP3132413A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark F Rumreich
マーク フランシス ラムライク
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Technicolor USA Inc
Original Assignee
Thomson Consumer Electronics Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/181Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
    • H03F3/183Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/187Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Television Receiver Circuits (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷を駆動する増幅回
路に関し、特に、各々が限られた電流容量を有する複数
のデバイスから最大の電力移送を実現する増幅回路に関
する。
【0002】
【発明の背景】或る回路からその回路内にある個々のデ
バイスの容量を超えた出力を実現することがしばしば必
要となる。これは経済上の理由であって、比較的低出力
のデバイスが手ごろな値段で容易に入手でき、より高出
力のデバイスに高めようとすると、実現し得る電力利得
に関して値段が不当に高くなるという場合によくあるこ
とである。
【0003】比較的低出力のデバイスを幾つか並列にす
ると電力出力の容量が増加する。しかしながら、各デバ
イスから与えられる出力をむらなく配分するためには、
これら複数の低出力デバイスを整合させなければならな
い。さもなければ、高電力出力において幾つかのデバイ
スは、負荷を駆動するのに寄与せずに、その他のデバイ
スの負荷となってしまう。その上これらのデバイスから
最大ピーク出力を同時に実現するためにはこれらのデバ
イスは低電力出力において互いに追従しなければならな
い。
【0004】従って、複数の協同するデバイスを使用し
て、負荷に入る電力出力を増加させる際には、これらの
デバイスをそれぞれ同等にすることが望ましい。このよ
うな目的は、複数のデバイスがすべて同一の集積回路チ
ップ上に在るとき、比較的容易に実現できる。この場合
、複数のデバイスは互いに物理的に極めて接近しており
、同じ製法で同時に製造される。演算増幅器がこのよう
な並列負荷駆動の目的に特に役立つのは、しばしば4個
またはそれ以上の正確に整合されたデバイスが最低のコ
ストで単一の集積回路チップ上で利用できるからである
。しかし、これらのデバイスはほぼ同等のものであるが
、各デバイスは外部素子を必要とし、これらの外部素子
の有する許容誤差は増幅回路全体の許容誤差に大きく影
響を及ぼす。
【0005】従来技術において、負荷に供給される電力
出力を増加させるもう1つの一般的な構成は、ナショナ
ル・セミコンダクタ社の線形応用例ハンドブック・ノー
トAN69−5に示されているような、低い電力出力の
デバイスを2個使用するものである。この応用例ノート
に示されている2個の演算増幅器はプッシュプル構成で
動作し、増幅器には180度位相の異なる信号が供給さ
れる。この構成では、所定の供給電圧に対し負荷の両端
の電圧振幅は2倍となり、従って、出力容量は単一の増
幅器よりも因数4だけ増加する。これは高インピーダン
スの負荷には役立つが、出力デバイスが電圧制限される
よりむしろ電流制限される低インピーダンス負荷につい
ては満足できるものではない。
【0006】低電力デバイスが電流制限される時、負荷
に供給される電力を高めるため、外部の電流増幅器を駆
動する単一のデバイスを設けるのが普通である。この場
合、1つの演算増幅器がしばしばナショナル・セミコン
ダクタ社の応用ノート125の第15図およびノート1
27の第7図に示されるような“トーテムポール”と呼
ばれる構成で正および負の電源電圧の間に接続される1
対の外部のNPNトランジスタとPNPトランジスタを
駆動する。しかし、先に説明したように、これらの外部
デバイスは、個別デバイスであり、従って必ずしも正確
に整合されていないことは別にしても、電力出力をたと
え適度にでも増加することが必要であればコストを不当
に増大させる。
【0007】もう1つの可能な構成は2つの演算増幅器
を含むものであり、これらの増幅器の非反転入力端子は
互いに並列に信号源に結合され、出力端子は負荷に並列
に結合される。各演算増幅器は、第1の帰還抵抗が負荷
における共通出力と反転入力の間に結合され、第2の帰
還抵抗が反転入力と信号用アースの間に結合される。各
増幅器の利得はそれぞれの第1帰還抵抗と第2帰還抵抗
の比である。出力は絶縁抵抗を介して並列に結合される
ので、2つの増幅器の低出力インピーダンスは互いに負
荷とならない。このような構成の欠点は、たとえ2つの
演算増幅器が同等であっても、同一の集積回路チップ上
に在るので、利得を決定する帰還抵抗その他の外部要素
の許容誤差を考慮に入れなければならない。例えば、抵
抗の許容誤差が5%であるならば、(これはテレビジョ
ン受像機のような消費者用製品の場合、普通である)、
2つの増幅器の間に生じ得る利得の差は10%にもなる
。これは、一方の増幅器が他方の増幅器よりも前にかな
りクリップすることを意味する。電力は負荷にかかる電
圧の2乗に比例するので、この利得の差は負荷に供給さ
れる電力に換算して20%の差になる。抵抗比の差は許
容誤差の小さい要素(例えば、許容誤差が1%の抵抗)
を使用することにより減らすことができる。これは計測
用デバイスにとっては良い解決法であるが、テレビジョ
ン受像機のような競争の激しい分野では、消費者用製品
として望ましからぬコストを呈する。
【0008】従って、コストの点で効果的に、電流源と
しての容量が比較的限られた複数のデバイスから最大電
力出力を実現することが望ましい。
【0009】
【発明の概要】簡単に言うと、本発明は、複数の比較的
低電力のデバイスの電力出力を合計する能力をこれらの
デバイス間の許容誤差を減じることにより高める増幅回
路に関する。第1の増幅器は、信号入力を受け入れて駆
動電圧を負荷に供給するように構成される。第2の増幅
器は電圧フォロワの形態をとり、入力は第1の増幅器の
出力より得られ出力は負荷に結合される。第2の増幅器
の出力は実質的には第1の増幅器の出力を再生したもの
であり、従って、これら2個の増幅器により与えられる
出力はほぼ同等のものとなる。このようにして、それぞ
れの増幅器間の許容誤差は減少し、各増幅器は他の増幅
器と同時にほぼその最大電流を供給する。
【0010】
【実施例】図1に関して述べると、テレビジョン信号は
放送用受信アンテナ10あるいはケーブルシステム、ビ
デオカセットレコーダ(VCR)などの他の適当な信号
源から受信され、チューナ12で処理され、ここで所望
の信号が選択され、IF(中間周波)信号に変換され、
IF部14で処理される。複合ビデオ信号は検波器16
によりIF信号から取り出され、ビデオ/クロマ部18
と偏向処理部20に供給される。インターキャリア音声
信号は音声信号を取り出すために音声IF/検波器22
により処理され且つ検波される。この音声信号は音声処
理器24により処理される。音声処理器24は左右のス
テレオ信号を取り出し、各ステレオ信号は増幅されて、
スピーカ、ヘッドフォン、イヤフォンなどの変換器を駆
動する。例示的実施例では、左チャンネルだけを示す。 しかしながら、右チャンネルは同じものなのでこれ以上
説明しない。
【0011】多くのテレビジョンセットにはヘッドフォ
ンジャックが備えられており、このため視聴者は個人で
聴くことができ、あるいは望むなら、テープレコーダの
ような付属品に接続することができる。ヘッドフォンと
イヤフォンはスピーカよりも必要とする電力がかなり少
ないが、それでも低電力の演算増幅器に対してかなり多
量の駆動電力を必要とする。集積回路はテレビジョン受
像機に広く使われており、演算増幅器の集積回路はこの
目的のために特に有用である。しかしながら、もっと経
済的な集積回路は、それ自体1対のヘッドフォンすら十
分な音量レベルにまで駆動するだけの電力を持っていな
い。演算増幅器の集積回路は典型的には1チップ上に演
算増幅器を4個持っているので、各チャンネルに対し並
列に対をなす増幅器はヘッドフォンやイヤフォンのよう
な比較的低電力の装置を駆動するのに望ましい手段とな
る。以下に述べる駆動回路はこのように構成されており
、特に、上述した演算増幅器の外部回路要素に関連する
整合の問題を解決するものである。また、この駆動回路
は低レベルの高調波歪みおよび相互変調歪みと両立する
最大駆動出力を実現するものである。
【0012】詳しく述べると、入力信号は演算増幅器2
8の非反転入力端子26に供給される。端子30におけ
る出力は分割抵抗32と34により反転入力端子36に
帰還される。従来の構成では、端子30からの出力は、
分離抵抗38を介してヘッドフォンのような音響変換器
(負荷抵抗40で表わす)に結合されているに過ぎない
。テレビジョン受像機の製造者は、ユーザーがどんなイ
ヤフォンあるいはどんなヘッドフォンを使用するかを規
制することはできない。負荷40は一般に入手できるヘ
ッドフォンまたはイヤフォンで、例えば、8オーム、3
2オームあるいは250オームのインピーダンスを有す
る。250オームのような高インピーダンスの負荷に対
しては、演算増幅器として用いられる個別の演算増幅器
28の電流吸い込み容量は通常十分なものである。しか
しながら、演算増幅器28は、低インピーダンスの負荷
を駆動するのに十分な電流源容量および電流吸い込み容
量を持っていないことがある。従って、十分に大きな音
の得られる電流源容量と電流吸い込み容量を備えること
が望ましい。この問題を解決するために、図1に示すよ
うな回路構成で演算増幅器42を追加する。
【0013】演算増幅器42は演算増幅器28と同じも
のであって、同一のチップ上に配置される。端子30か
らの出力信号は演算増幅器42の非反転入力端子41に
供給され、端子44における出力信号は利得1の形態で
反転入力45に帰還される。演算増幅器42の出力端子
44は抵抗46を介して負荷40に結合される。
【0014】この構成では、演算増幅器42の電圧利得
は1であり、端子44における出力は端子30における
出力に正確に追従する。換言すれば、演算増幅器42は
電圧フォロワであって、端子44における出力電圧信号
は端子30における出力電圧に正確に追従する。これは
、2個の演算増幅器の各々に対して、整合のとれた帰還
抵抗を設ける従来の方法よりもかなり有利である。本発
明の回路では、回路間のこのような許容誤差の問題は回
避される。従って、帰還抵抗36と38は演算増幅器2
8と42の両方に対して、利得を決定する帰還抵抗とし
て効果的に役立ち、演算増幅器42から供給される電流
は演算増幅器28から供給される電流にほぼ等しいので
、比較的低い歪みで最大電力移送が行われる。
【0015】分離抵抗46と38はそれぞれ負荷40に
直列であり、整合のとれた抵抗であることが望ましい。 分離抵抗46と38は負荷40とそれぞれの出力端子4
4および30に直列であり、演算増幅器が互いに負荷と
なるのを防止すると共に演算増幅器を短絡のような悪影
響を及ぼす負荷状態から保護する。
【0016】本発明の装置は任意の複数の増幅器に応用
できるものであり、n番目の増幅器が増幅器n1の出力
から入力を得る。このようにして、それぞれの増幅器の
回路における許容誤差の問題は避けられ、各増幅器は他
の増幅器と同時に、その最大電流吸い込み容量を与える
【0017】例示的実施例では、演算増幅器28と42
はそれぞれナショナル・セミコンダクタ社が製作したL
M324演算増幅器チップの4分の1であり、抵抗32
と34はそれぞれ68Kと10Kであり、分離抵抗38
と46はそれぞれ82オームであり、従って、負荷40
の出力インピーダンスは41オームとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴に従って構成される音響負荷を駆
動する電力増幅器を備えたテレビジョン受像機の関連す
る部分について、1部分はブロック図で示し、1部分は
略図で示す。
【符号の説明】
10    放送受信アンテナ 12    チューナ 14    IF(中間周波)部 16    検波器 18    ビデオ/クロマ部 20    偏向処理部 22    音声IF/検波器 24    音声処理部 26    非反転入力端子 28    演算増幅器 30    演算増幅器28の出力端子32    分
割抵抗 34    分割抵抗 40    負荷抵抗 41    非反転入力端子 42    演算増幅器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  増幅回路を備えたテレビジョン受像機
    であって、第1の入力端子および第1の出力端子を有す
    る第1の増幅手段と、第2の入力端子および第2の出力
    端子を有する第2の増幅手段とを含み、前記第2の入力
    端子は前記第1の出力端子に結合され、前記第1の出力
    端子と前記第2の出力端子が互いに並列に結合されて共
    通の負荷を有する、前記テレビジョン受像機。
JP3132413A 1990-03-28 1991-03-27 増幅回路 Pending JPH04227383A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/501,089 US5086474A (en) 1990-03-28 1990-03-28 Amplifier having maximum summed power output from a plurality of devices having limited current sinking capability
US501089 1990-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04227383A true JPH04227383A (ja) 1992-08-17

Family

ID=23992104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3132413A Pending JPH04227383A (ja) 1990-03-28 1991-03-27 増幅回路

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US (1) US5086474A (ja)
EP (1) EP0449104B1 (ja)
JP (1) JPH04227383A (ja)
KR (1) KR0166364B1 (ja)
CN (1) CN1048374C (ja)
DE (1) DE69119958T2 (ja)
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