JPH04288715A - Btl電力増幅回路 - Google Patents

Btl電力増幅回路

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JPH04288715A
JPH04288715A JP3002699A JP269991A JPH04288715A JP H04288715 A JPH04288715 A JP H04288715A JP 3002699 A JP3002699 A JP 3002699A JP 269991 A JP269991 A JP 269991A JP H04288715 A JPH04288715 A JP H04288715A
Authority
JP
Japan
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output
potential
transistor
power supply
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3002699A
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English (en)
Inventor
Kazuo Imanishi
今西 和雄
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Publication date
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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】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】この発明は、出力信号の最大振幅
を電源電位とするBTL電力増幅回路に関し、特に音声
用増幅回路におけるミューティング動作開始時の雑音抑
制を可能にしたBTL電力増幅回路に関する。
【0003】
【従来の技術】従来、限られた電源電圧範囲内において
大きな出力を得るための電力増幅回路としては、図3に
示すように、互いに逆相で動作させる2つの同等の増幅
器1,2の出力間に負荷3を接続し、1つの増幅器で負
荷を駆動する場合に比して4倍の電力で負荷3を駆動す
るBTL(Balanced Transformer
−less )電力増幅回路が知られている。
【0004】このようなBTL電力増幅回路の具体的な
回路構成としては、例えば図4に示すようなものがある
【0005】図4において、増幅回路は、その出力段が
入力信号の正側半サイクルを駆動増幅するバイポーラの
トランジスタQ1 ,Q2 と、入力信号の負側半サイ
クルを駆動増幅するバイポーラのトランジスタQ3 ,
Q4 とからなるB級プッシュプルバッファで構成され
ている。 正側半サイクルを駆動増幅するトランジスタQ2 は、
トランジスタQ6 とカレントミラー回路を構成するト
ランジスタQ5 によりベース電流が供給されており、
トランジスタQ5 はトランジスタQ2 のベース端子
と入力段側の増幅器4の出力との間に接続されて、無信
号時にアイドリング電流を設定するダイオード列D1 
にバイアス電流を与えている。
【0006】また、増幅回路は、第1の電源端子5に与
えられる第1の電源電位(Vcc1 )で駆動されるト
ランジスタQ1 により得られる出力信号の最大振幅を
第1の電源電位とするために、第1の電源電位により例
えば抵抗RB 等の小インピーダンス素子によりバイア
スされる第2の電源ラインにおける第2の電源端子6と
出力端子7との間にブートストラップ用のコンデンサC
B が接続されている。
【0007】このような構成においては、無信号時にコ
ンデンサCB に蓄積された電荷によるコンデンサCB
 両端の電圧が、出力信号の正側の半サイクルにおいて
第1の電源電位以上に昇圧され、第2の電源電位を第2
の電源端子6に得るようにしている。
【0008】ここで、最大のダイナミックレンジを得る
ために、無信号時における出力端子6の出力電圧V1 
をVcc1 /2とし、抵抗RB 間の電圧降下VRB
が第1の電源電位Vcc1 に比べ十分に小さい(Vc
c1 》VRB)とすると、第2の電源電位Vcc2は
、 Vcc2 =Vcc1 −VRB で表されてほぼVcc1 となり、コンデンサCB の
両端の電圧Vc は、 Vc =Vcc1 −(Vcc1 /2)=Vcc1 
/2となる。
【0009】このような状態にあって、出力端子7に出
力電圧V1 が生じると、第2の電源電位Vcc2 は
、Vcc2 =(Vcc/2)+V1 となり、トランジスタQ1 の飽和電圧をほぼ0とする
と、出力電圧V1の最大値が第1の電源電位Vcc1 
となるため、第2の電源電位Vcc2 は、Vcc2 
=3/2Vcc1 となり、第1の電源電位Vcc1 を越える第2の電源
電位が第2の電源端子6に得られる。したがって、トラ
ンジスタQ1 を飽和状態にさせることが可能となり、
第1の電源電位を最大振幅とする出力信号が得られる。
【0010】このようなBTL電力増幅回路を例えば音
声用の増幅回路に用いた場合には、電源投入時における
衝撃雑音の防止等に用いられるミューティング動作が行
なわれる。ミューティング動作として有効なものは、B
TL増幅回路の特性を利用して、1対の増幅器1,2に
おける双方の出力を電源電位あるいは接地電位として同
相とし、それぞれの増幅器1,2から負荷3に与えられ
る駆動信号を相殺するようにしたものが知られている。
【0011】このようなミューティングの手法を上述し
たBTL増幅回路に適用した場合に、それぞれの増幅器
1,2の出力信号をミューティング時に例えば電源電位
側に移行させると、出力電圧V1 は図5に示すように
、ブートストラップの昇圧作用により、 V1 =Vcc1 −VCE で表わされてほぼVcc1 まで上昇し、その後出力電
圧の変化がなくなって昇圧作用がなくなり、出力電圧V
1 は、 V1 =Vcc1 −VBE1 −VBE2 −VCE
にまで低下する。ここで、VCEはトランジスタQ5 
のコレクタ・エミッタ間電圧、VBE1 はトランジス
タQ1 のベース・エミッタ間電圧、VBE2 はトラ
ンジスタQ2 のベース・エミッタ間電圧とし、VCE
《VCC1 とする。
【0012】このように、出力電圧はミューティング時
に一旦上昇した後降下するわけであるが、この降下の時
定数は、ブートストラップ用のコンデンサCBとバイア
ス用の抵抗RB の値に依存するため、これらの値のバ
ラツキの影響を受けることになる。
【0013】このため、コンデンサCB と抵抗RB 
のバラツキにより、図5に示すように、ミューティング
時における両増幅器1,2の出力電圧には電位差が生じ
、負荷に印加される駆動信号にオフセットが生じること
になる。したがって、負荷に印加される両増幅器1,2
の駆動信号を完全に相殺することができず、衝撃雑音が
発生してしまう。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
昇圧回路を備えて出力信号の最大振幅を電源電位とし、
ダイナミックレンジの広い従来のBTL電力増幅回路に
あっては、ミューティング時に両増幅器の出力電圧間に
オフセットが生じるため、ミューティング動作になった
にもかかわらず衝撃雑音が発生するといった不具合を招
くことになる。
【0015】そこで、本発明は、上記に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、簡易な構成によ
り、ミューティング時の衝撃雑音を抑制するBTL電力
増幅回路を提供することにある。
【0016】[発明の構成]
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、エミッタホロワ出力により出力信号の正側半サイク
ルを駆動出力する出力トランジスタを含むプッシュプル
形の出力回路と、出力信号の最大振幅となる第1の電源
電位よりも高い第2の電源電位を出力電圧の上昇により
得る昇圧回路と、前記昇圧回路によって得られる第2の
電源電位で前記出力トランジスタを飽和状態にまで駆動
する駆動回路と、ミューティング時における前記出力ト
ランジスタの電圧上昇過程のベース電位が所定の電位に
達した時に、前記出力トランジスタのベース電位を前記
所定の電位にクランプすることによって出力電圧を前記
第1の電源電位以下に設定される所定の電位にクランプ
するクランプ回路とから構成される。
【0018】
【作用】上記構成において、本発明は、ミューティング
時に出力トランジスタのベース電位の上昇過程において
、出力トランジスタのベース電位が所定の電位に達した
時にクランプすることによって、ミューティング時の出
力電圧の上昇を防止し、負荷に印加される駆動信号のオ
フセットを抑制するようにしている。
【0019】
【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。
【0020】図1はこの発明に係るBTL電力増幅回路
の一実施例における構成を示す図である。同図に示す実
施例におけるBTL電力増幅回路は、ミューティング動
作時における出力電圧の上昇過程において、出力電圧の
到達電位を電源電位以下の電位にクランプするようにし
ている。
【0021】図1において、BTL電力増幅回路は、図
4に示したBTL電力増幅回路の構成に対して、それぞ
れの増幅器、11,12にクランプ回路13を設けたこ
とを特徴としており、他の構成は同様である。なお、図
1において、図4と同符号は同一機能を有するものであ
り、その説明は省略する。
【0022】クランプ回路13は、直列接続されたN個
のダイオードからなるダイオード列D2 、ミューティ
ング動作開始に連動して閉状態となるスイッチ14、電
流源15及びPNP型のバイポーラトランジスタQ7 
を備えて構成されている。
【0023】ダイオード列D2 は、そのアノード端が
第1の電源端子5に接続され、そのカソード端がスイッ
チ14を介して電流源15に接続されている。トランジ
スタQ7 は、そのベース端子がダイオード列D2 と
スイッチ14の接続点に接続され、エミッタ端子がトラ
ンジスタQ2 のベース端子に接続されており、コレク
タ端子がグランドに接続されている。
【0024】このような構成において、両増幅器11,
12の出力信号を高位電源側に移行させてミューティン
グを行なう場合に、ミューティング動作が開始されると
、トランジスタQ5 のコレクタ電流がトランジスタQ
2 のベース端子に供給され、トランジスタQ2 のベ
ース電位が上昇する。これと同時に、スイッチ14がミ
ューティング開始時に閉状態となるので、第1の電源端
子5からダイオード列D2 、スイッチ14及び電流源
15を介して電流がグランドに流れ、ダイオード列D2
の電圧降下によりトランジスタQ7のベース端子がバイ
アスされる。
【0025】ここで、ダイオードの順方向電圧をVD 
とし、図1に示す回路で用いられているすべてのバイポ
ーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧VBEと同
程度であるとすると、トランジスタQ7 のベース電位
VB7は、 VB7=Vcc1 −NVD にバイアスされ、トランジスタQ2 のベース電位VB
2は、 VB2=V1 +VBE1 +VBE2で与えられる。
【0026】トランジスタQ5 のコレクタ電流がトラ
ンジスタQ2 のベース端子に供給されて、トランジス
タQ2 のベース電位が上昇するにつれて出力電圧も上
昇し、ブートストラップ用のコンデンサCB により第
2の電源電位Vcc2 が昇圧されて上昇し、トランジ
スタQ7 のコレクタ電流が増加してトランジスタQ2
 のベース電位が上昇を続ける。
【0027】このような状態にあって、トランジスタQ
2 のベース電位すなわちトランジスタQ7 のエミッ
タ電位がベース電位よりもトランジスタQ7 を導通状
態にさせるに足りる電圧以上になると、すなわち、トラ
ンジスタQ2 のベース電位VB2が、 VB2=Vcc1 −NVD +VBE7=Vcc1 
−(N−1)VBE になると、トランジスタQ7 が導通状態となる。
【0028】これにより、トランジスタQ5 のコレク
タ電流はトランジスタQ7 を介してグランドに流れ込
み、トランジスタQ2 のベース電位は上昇せず、Vc
c1 −(N−1)VBE で示される値でクランプされることになる。すなわち、
トランジスタQ7 が導通状態になることで、トランジ
スタQ2 のベース端子はトランジスタQ7 のエミッ
タフォロアによる低インピーダンスによりクランプされ
ることになる。
【0029】トランジスタQ2 のベース電位が上述し
た値でクランプされると、出力電圧V1 は、図2に示
すように、 V1 =Vcc1 −(N−1)VD −VBE1 −
VBE2で示される電位でクランプされることになる。 したがって、ダイオード列D2におけるダイオードの個
数Nを適宜調整して上述した出力電圧V1 の値を、図
4に示したミューティング時における出力電圧V1 の
収束値よりも低く設定することによって、従来の技術で
述べたようにミューティング時における昇圧作用がなく
なっても、ブートストラップ用のコンデンサCB 及び
バイアス用の抵抗RB の時定数による出力電圧の降下
は防止される。
【0030】これにより、図5に示したような出力信号
のオフセットは回避され、ミューティング動作時の衝撃
雑音を抑制することが可能となる。
【0031】また、上記実施例にあっては、ミューティ
ング動作が開始された直後に出力信号をクランプするの
ではなく、図2に示すように、ミューティング動作が開
始されても出力電圧は上昇を続け、所定の電位に到達し
た時点でクランプされる。これにより、出力電圧がクラ
ンプ電圧に到達するまでの上昇速度は、ミューティング
の時定数により設定できるので、通常状態からミューテ
ィング状態への移行を円滑に行なうことが可能となる。 したがって、ミューティング動作が開始された直後に出
力電圧をクランプするようなクランプ回路にあっては、
出力電圧を急激にクランプするため、クランプ時に衝撃
雑音を発生してしまうが、本発明に係る上記実施例にあ
っては、上述した理由からこれらの不具合を招くことな
く、上記した顕著な効果を得ることができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力トランジスタのミューティング時における電圧上昇
過程のベース電位を所定の電位にクランプすることによ
って出力電圧をクランプするようにしたので、ミューテ
ィング時における出力電圧の上昇を防止して、負荷に印
加される駆動信号のオフセットを抑制することができる
。この結果、簡易な構成により、ミューティング時の衝
撃雑音を抑制することを可能にしたBTL電力増幅回路
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るBTL電力増幅回路の
回路構成を示す図である。
【図2】図1に示す回路におけるミューティング時の出
力波形を示す図である。
【図3】本発明を適用しない従来のBTL電力増幅回路
の概略構成を示す図である。
【図4】図3に示す回路の具体的な一構成例を示す図で
ある。
【図5】図4に示す回路におけるミューティング時の出
力波形を示す図である。
【符号の説明】
1,2,11,12  増幅器 3  負荷 4  入力段の増幅器 5,6  電源端子 7  出力端子 13  クランプ回路 14  スイッチ 15  電流源 Q1 〜Q7   バイポーラトランジスタCB   
ブートストラップ用コンデンサRB   バイアス用抵
抗 D1 〜D2   ダイオード列

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  エミッタホロワ出力により出力信号の
    正側半サイクルを駆動出力する出力トランジスタを含む
    プッシュプル形の出力回路と、出力信号の最大振幅とな
    る第1の電源電位よりも高い第2の電源電位を出力電圧
    の上昇により得る昇圧回路と、前記昇圧回路によって得
    られる第2の電源電位で前記出力トランジスタを飽和状
    態にまで駆動する駆動回路と、ミューティング時におけ
    る前記出力トランジスタの電圧上昇過程のベース電位が
    所定の電位に達した時に、前記出力トランジスタのベー
    ス電位を前記所定の電位にクランプすることによって出
    力電圧を前記第1の電源電位以下に設定される所定の電
    位にクランプするクランプ回路とを有することを特徴と
    するBTL電力増幅回路。
  2. 【請求項2】  前記クランプ回路は、前記出力トラン
    ジスタのベース端子と低位電圧源との間に接続されたト
    ランジスタと、ミューティング時に前記トランジスタの
    ベース端子を所定の電位にバイアスするバイアス回路と
    を備えてなることを特徴とする請求項1記載のBTL電
    力増幅回路。
JP3002699A 1991-01-14 1991-01-14 Btl電力増幅回路 Pending JPH04288715A (ja)

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JP3002699A JPH04288715A (ja) 1991-01-14 1991-01-14 Btl電力増幅回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5515431A (en) * 1993-09-02 1996-05-07 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Speakerphone device with auxiliary circuit for eliminating clicking at power-on

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5515431A (en) * 1993-09-02 1996-05-07 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Speakerphone device with auxiliary circuit for eliminating clicking at power-on

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