JPH05226940A

JPH05226940A - 増幅回路

Info

Publication number: JPH05226940A
Application number: JP4061301A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Izawa; 芳伊澤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1992-02-15
Filing date: 1992-02-15
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】電源の投入遮断の制御や出力ミューティング
等の制御を不要にし、増幅手段自体の制御によって電源
の投入又は遮断時のノイズを抑制した増幅回路を提供す
る。【構成】動作電流を与えられて動作し、動作電流が停
止した場合には出力が遮断状態（オープン状態）となる
よう構成され、入力信号を増幅すべき増幅手段（増幅器
２０）と、この増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を
検出に基づいて前記増幅器の動作電流を制限する動作電
流制限手段（電流制限回路３０、正側電流制限部３２、
負側電流制限部３４）とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源投入、遮断に伴う
ノイズの発生を抑制すべき音声増幅器等に用いられる増
幅回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲの音声系統、ＣＤプレーヤ等には
音声信号を高忠実度で増幅すべき増幅回路が用いられて
いる。そして、この種の増幅回路では、電源の立上がり
や遮断時、供給電圧の不安定な状態にあるとき、各構成
部分の動作に不揃いが生じて出力に異常な電圧を生じる
ことがある。特に、機器の出力にあたる増幅器では、こ
れらの異常電圧にはノイズとして感知され、品質を著し
く低下させる。

【０００３】したがって、この種の増幅回路における電
源投入、遮断に伴うノイズ抑制手段としての出力ミュー
ティング制御が施されている。例えば、図５に示すよう
に、増幅器２の出力側に抵抗４を介して出力信号を取り
出す出力端子６が設けられ、出力端子６と接地点との間
にはトランジスタやリレー等で構成されたミューティン
グスイッチ８が挿入されている。増幅器２に対する＋は
正電源の供給、−は負電源の供給を示している。そし
て、ミューティング制御では、ミューティングスイッチ
８を閉じることで出力端子６が接地され、出力信号が遮
断されることから、ミューティング状態となる。このミ
ューティング制御は、電源の投入又は遮断時に同期的に
行うことで、電源の投入又は遮断時のノイズの発生を防
止できる。このようなミューティング制御では、回路的
に増幅器２の出力部にミューティングスイッチ８として
トランジスタやリレーを設置しなければならず、また、
抵抗４として高抵抗を挿入する必要があり、これらを制
御することが必要である。

【０００４】また、このような増幅回路の電源側のミュ
ーティング制御としては、図６に示すように、トラッキ
ング電源の使用がある。このような回路では、増幅器２
の出力部に抵抗４を介して出力端子６が設けられ、増幅
器２には駆動制御が可能な正電源１０及び負電源１２が
接続されているが、この増幅回路では、正電源１０及び
負電源１２を以て種々の回路を同時に駆動するため、基
準電位に対する正電圧又は負電圧の立上がりや遮断特性
が時間的に不一致状態となり、これがノイズの原因とな
る。そこで、正電源１０及び負電源１２は切換制御部１
４を通して投入、遮断の制御を行い、正負電源の時間
的、電圧的な立上がり及び遮断特性を一致させるトラッ
キング電源を用いる結果、増幅器が電源電圧に対する対
称性を高める設計を行うことにより、増幅器の過渡的ノ
イズの発生を防ぐことができる。しかし、このような構
成はコスト的に高くつき、電源系の制約を受けてしま
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
増幅回路では、電源の投入及び遮断時のノイズ対策とし
て信号系統側と電源側との双方で行っており、しかも、
各制御は外部的な回路としてミューティングスイッチや
正電源及び負電源の制御を行っており、回路構成及びそ
の制御を複雑化しており、コスト的にも高くなる。

【０００６】そこで、本発明は、このような電源の投入
遮断の制御や出力ミューティング等の制御を不要にし、
増幅手段自体の制御によって電源の投入又は遮断時のノ
イズを抑制した増幅回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の増幅回路は、動
作電流を与えられて動作し、動作電流が停止した場合に
は出力が遮断状態（オープン状態）となるよう構成さ
れ、入力信号を増幅すべき増幅手段（増幅器２０）と、
この増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を検出に基づ
いて前記増幅器の動作電流を制限する動作電流制限手段
（電流制限回路３０）とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明の増幅回路は、入力信号を増
幅すべき増幅手段（増幅器２０）と、この増幅手段に給
電すべき電源電圧の推移を検出に基づいて増幅出力の正
側振幅側の電流を制限する正側電流制限手段（正側電流
制限部３２）と、前記増幅手段に給電すべき電源電圧の
推移を検出に基づいて前記増幅出力の負側振幅側の電流
を制限する負側電流制限手段（負側電流制限部３４）と
を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】電源の供給、遮断を電圧の推移を以て検出し、
その検出に基づいて正側の電流及び負側の電流を制御す
る。電流制限手段は、電源電圧の推移に応じた電流制限
機能を持っており、増幅手段が正常に動作するための正
及び負側の電源電圧に達したときのみ、増幅手段に動作
電流を供給し、それ以外で停止させる。この電流制限動
作によって、増幅手段には、電源投入時、電源投入波形
がいかなる状態であっても、また、電源遮断時、遮断状
態がどのような場合においても増幅手段が安定動作領域
以外で停止させる。したがって、電源の投入及び遮断時
のノイズを確実に抑制することが可能である。

【００１０】また、本発明の増幅回路は、電流制限手段
として正側電流制限手段及び負側電流制限手段を設置
し、増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を検出に基づ
き、正側及び負側の電源電圧が共に増幅回路の正常動作
に必要な電源電圧に達した時のみ動作電流を供給する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の増幅回路を図面に示した実施
例を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の増幅回路の一実施例を示
している。この増幅回路には、入力端子１８に加えられ
る増幅すべき入力信号を増幅する増幅手段として増幅器
２０が設置され、この増幅器２０の入力部と接地点との
間に抵抗２２が設置されている。また、増幅器２０の出
力部と接地点との間には帰還抵抗又は負荷抵抗を成す抵
抗２３が接続され、増幅器２０の出力信号は出力端子２
４から取り出される。さらに、増幅器２０には増幅器の
動作、停止を制御する動作電流供給路３６が設けられて
おり、動作電流が供給されないときは、増幅器は停止す
るとともに出力がオープン（開）状態となる。この際の
出力バイアスは抵抗２３により与えられる。

【００１３】また、増幅器２０には正側電源ライン２６
を通して正電源、負側電源ライン２８が接続され、駆動
電圧として正側電源ライン２６側には正電圧Ｖ_CC、負側
電源ライン２８側には負電圧−Ｖ_EEが加えられている。

【００１４】そして、正側電源ライン２６及び負側電源
ライン２８の間には、接地点を基準点とする正電圧Ｖ_CC
及び負電圧−Ｖ_EEを検出し、増幅器２０の動作電流を制
限する動作電流制限手段として電流制限回路３０が設置
されている。この電流制限回路３０には、正電圧Ｖ_CCが
規定電圧以下であるとき動作電流を制限する正側電流制
限部３２及び負電圧−Ｖ_EEが規定電圧以下であるとき動
作電流を制限する負側電流制限部３４が直列に接続さ
れ、その出力となる動作電流供給路３６は前記増幅器２
０に接続される。そして、この規定電圧は、増幅器２０
が正常動作に必要な正負電源電圧以下に設定されてい
る。

【００１５】このような構成によれば、電源の投入及び
遮断による電源電圧の推移、即ち、正電圧Ｖ_CC及び負電
圧−Ｖ_EEの増減が電流制限回路３０によって検出され、
その検出に基づいて電流制限回路３０を通して増幅器２
０の動作電流が制限される。即ち、電源の投入又は遮断
に応じ、電源投入時には投入から正負の電源電圧が共
に、規定電圧に到達する時点で増幅器２０は動作電流が
供給され動作状態に移行し、増幅器２０の動作を開始
し、また、電源遮断時には電源遮断から電源電圧が規定
電圧以下に低下する時点で増幅器２０は動作停止状態に
移行する。したがって、増幅器の過渡状態での電源の投
入又は遮断によるノイズの発生が防止される。

【００１６】次に、図２は、図１に示した増幅回路の具
体的な回路構成例を示している。この増幅回路は、単一
の基板を以て集積回路として構成されたものであり、図
１の増幅回路に対応する素子及び回路部には同一符号を
付してある。

【００１７】増幅器２０には差動増幅器２０２が設置さ
れ、この差動増幅器２０２の出力側にはドライバ回路２
０４を経て出力回路２０６が設置されている。差動増幅
器２０２にはエミッタを共通にした一対のトランジスタ
２０８、２１０からなる差動対が設置されており、トラ
ンジスタ２０８、２１０のエミッタ側には動作電流を流
すための定電流源２１２、また、そのコレクタ側には能
動負荷としてトランジスタ２１４、２１６からなるカレ
ントミラー回路が接続されている。この差動増幅器２０
２の出力は、トランジスタ２１６のコレクタ側から取り
出され、ドライバ回路２０４を経て出力回路２０６に出
力される。

【００１８】ドライバ回路２０４には、差動増幅器２０
２の出力をベースで受けるトランジスタ２１８、２２０
がベースを共通化する形で設置されている。各トランジ
スタ２１８、２２０のベースと接地点との間には、時定
数回路を成すキャパシタ２２２及び抵抗２２４の直列回
路が接続されている。そして、トランジスタ２１８は、
正側電源ライン２６と負側電源ライン２８との間にトラ
ンジスタ２２６、２２８、２３０及び定電流源２３２と
直列回路を成して接続されており、トランジスタ２２
６、２２８、２３０は、それぞれベース・コレクタを共
通化してダイオードとして機能する。

【００１９】また、トランジスタ２２０のコレクタ側と
正側電源ライン２６との間には抵抗２３４及びトランジ
スタ２３６の直列回路が接続され、また、トランジスタ
２２０のエミッタ側と負側電源ライン２８との間には抵
抗２３８を介してトランジスタ２４０が接続されてい
る。そして、トランジスタ２４０とベースが共通化され
るとともに接地されたトランジスタ２４２が設置され、
このトランジスタ２４２のコレクタは正側電源ライン２
６に直結され、また、そのエミッタと負側電源ライン２
８との間には抵抗２４４、トランジスタ２４６、２４８
及び抵抗２５０の直列回路が接続されている。トランジ
スタ２３０のベース・コレクタとトランジスタ２４６の
ベースは共通化され、トランジスタ２３０、２４６でカ
レントミラー回路２４７が構成されている。

【００２０】そして、出力回路２０６には、正側電源ラ
イン２６及び負側電源ライン２８の間に抵抗２５２、ト
ランジスタ２５４、２５６及び抵抗２５８が接続されて
いる。トランジスタ２３６、２５４は、互いにベースが
共通されてカレントミラー回路２５５を構成しており、
また、トランジスタ２４８、２５６も、互いにベースが
共通化されてカレントミラー回路２５７を構成してお
り、トランジスタ２３６に流れる電流はカレントミラー
効果によってトランジスタ２５４に流れ、また、トラン
ジスタ２４８に流れる電流はカレントミラー効果によっ
てトランジスタ２５６に流れる。したがって、トランジ
スタ２１６によって取り出された差動増幅器２０２の出
力はドライバ回路２０４のトランジスタ２１８、２２
６、２２８、２３０、２４６を経てトランジスタ２４８
に供給され、また、トランジスタ２２０によって取り出
された差動増幅器２０２の出力はドライバ回路２０４の
トランジスタ２３６を経てトランジスタ２５４に出力さ
れ、出力端子２４には両者の合成出力が取り出される。

【００２１】また、出力端子２４とトランジスタ２１０
のベースとの間には、帰還回路として抵抗２６０が接続
され、抵抗２６０は抵抗２６２とともに分圧回路を成し
ている。したがって、抵抗２６０、２６２の抵抗比に応
じた帰還量を以て出力信号がトランジスタ２１０のベー
スに帰還されている。なお、抵抗２６０、２６２は、図
１での抵抗２３に相当する。さらに、動作電流供給路３
６より動作電流が供給され、増幅器の動作、停止を制御
する。動作電流が供給されないとき、増幅器出力はオー
プン（開）状態となり、抵抗２６０、２６２により接地
点バイアスが与えられる。

【００２２】次に、図３は、電流制限回路３０の具体的
な回路構成例を示している。この電流制限回路３０に
は、定電流源としてトランジスタ３０２、３０４及び抵
抗３０６、３０８からなるカレントミラー回路３１が設
置され、トランジスタ３０２のベース・コレクタは抵抗
３１０を介して正側電源ライン２６に接続されている。
このカレントミラー回路３１で得られた定電流は、正側
電流制限部３２及び負側電流制限部３４に流れる。

【００２３】正側電流制限部３２及び負側電流制限部３
４は直列に接続されており、正側電流制限部３２には４
つのダイオード３２０からなるダイオード回路３２２と
ともにトランジスタ３２４、３２６及び抵抗３２８、３
３０からなるカレントミラー回路３３２が設置されてい
る。また、負側電流制限部３４は、トランジスタ３３４
と３個のダイオード３３６からなるダイオード回路３３
８の直列回路で構成されている。トランジスタ３３４の
ベースは接地されている。

【００２４】そして、正側電流制限部３２及び負側電流
制限部３４の電流制限出力は、トランジスタ３２６のコ
レクタ側から取り出され、動作電流供給路３６となる。
その出力回路としてカレントミラー回路３４０が設置さ
れている。このカレントミラー回路３４０は、トランジ
スタ３４２、３４４、３４６、３４８及び抵抗３５０、
３５２、３５４、３５６で構成されている。トランジス
タ３４６は図２の定電流源２１２、トランジスタ３４８
は定電流源２３２を構成している。

【００２５】次に、図４は、正電源及び負電源の立上が
りに応じた増幅器２０の動作を示している。この図４を
参照しながら、正電源及び負電源の立上がりに応じた増
幅器２０の動作を説明する。

【００２６】図４のＡ、Ｂにおいて、ｔは時間軸を示し
ており、時点ｔ₀で電源スイッチが閉じられたとする
と、図示しない正電源及び負電源が動作状態になり、正
電圧Ｖ_CCは正方向に又は負電圧−Ｖ_EEは負方向に時間と
ともに立ち上がる。図４のＡは、その過渡的状態を時間
の経過とともに示したものであり、曲線は電圧値の漸増
状態を示している。

【００２７】増幅器の動作電流は、正電圧Ｖ_CC、負電圧
−Ｖ_EE間の電圧の印加される抵抗３１０、３０６及びト
ランジスタ３０２により定電流Ｉ₀が発生するが、直列
に接続された正側電流制限部３２及び負側電流制限部３
４には、正側電源ライン２６及び負側電源ライン２８と
の間に４つのダイオード３２０からなるダイオード回路
３２２、抵抗３２８、トランジスタ３２４、トランジス
タ３３４、３個のダイオード３３６からなるダイオード
回路３３８、トランジスタ３０４及び抵抗３０８の直列
回路が接続されており、トランジスタ３３４のベースが
接地されている。トランジスタ３２６に定電流Ｉ₀が流
れ始めるには、次の条件が成立する必要がある。即ち、
ダイオード３２０、３３６の順方向降下電圧、トランジ
スタ３２４、３３４のベース・エミッタ間電圧をＶ_F、
トランジスタ３０４、３３４の飽和電圧をＶ_satとする
と、正側電源ライン２６と接地点との間の電圧、負側電
源ライン２８と接地点との間の電圧降下Ｖｄが電圧（４
Ｖ_F＋Ｖ_sat（≒３Ｖ））以上に到達しないと定電流Ｉ
₀が流れない。即ち、正側電源ライン２６と接地点との
間の電圧、負側電源ライン２８と接地点との間の電圧降
下Ｖｄが（４Ｖ_F＋Ｖ_sat（≒３Ｖ））以上に到達しな
い場合には、正側電流制限部３２及び負側電流制限部３
４は制限電流機能が働き、定電流源２１２、２３２の動
作が停止状態に制御されることになる。

【００２８】ここで、正側電源ライン２６と接地点との
間の電圧、負側電源ライン２８と接地点との間の電圧降
下Ｖｄが（４Ｖ_F＋Ｖ_sat（≒３Ｖ））以上に到達する
と、図４のＢに示すように、定電流Ｉ₀が定電流源２１
２、２３２に流れ、増幅器２０が動作状態に移行する。
即ち、差動増幅器２０２には定電流源２１２を通して定
電流Ｉ₀からなる動作電流が流れ、また、ドライバ回路
２０４には定電流源２３２を通して定電流Ｉ₀が流れ
る。このような定電流Ｉ₀の供給により差動増幅器２０
２が動作状態になると、入力端子１８に加えられた入力
信号は差動増幅器２０２によって増幅され、その増幅出
力がトランジスタ２１０のコレクタ側からトランジスタ
２１８、２２０を通して取り出される。トランジスタ２
１８に流れる出力電流はトランジスタ２３０、２４６か
らなるカレントミラー回路２４７、２５７を通してトラ
ンジスタ２５６に流れる。また、トランジスタ２２０を
通して取り出された差動増幅器２０２の出力電流はカレ
ントミラー回路２５５を経てトランジスタ２５４に流れ
る。したがって、トランジスタ２５４、２５６の各電流
は合成されて出力端子２４から取り出され、図示しない
負荷に供給される。

【００２９】このように、電源の投入時には、電源電圧
の立上がりに対応し、適正な電圧に到達するまでの間、
正側電流制限部３２及び負側電流制限部３４によって定
電流Ｉ₀の供給が制限され、増幅器２０の異常な動作が
確実に防止される。しかも、差動増幅器２０２の動作と
ドライバ回路２０４の動作開始が同時に行われ、従来の
ように部分的な動作開始の不揃いによるノイズの発生が
防止できる。さらに、正電源、負電源の一方だけが常時
通電されている場合にも、他方の電源の投入、遮断によ
り増幅器は異常動作することなく動作、停止が可能であ
る。

【００３０】以上、電源投入時の動作開始について説明
したが、電源遮断時には、電流制限回路３０の正電圧Ｖ
_CC及び負電圧−Ｖ_EEが（４Ｖ_F＋Ｖ_sat（≒３Ｖ））以
下に立ち下がるまでの間、増幅器２０の動作状態が維持
される。そして、正電圧Ｖ_CC及び負電圧−Ｖ_EEが（４Ｖ
_F＋Ｖ_sat（≒３Ｖ））以下になると、定電流源２１
２、２３２の定電流Ｉ₀の供給が制限され、差動増幅器
２０及びドライバ回路２０４の動作を同時にかつ速やか
に停止させ、動作停止の不揃いによるノイズの発生を未
然に防止できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源の投入又は遮断に伴う正電源及び負電源の電圧の推
移に応じて増幅手段に給電する動作電流を制御するの
で、増幅手段に対する給電開始又は給電停止を緩やかに
行うことができ、電源の投入又は遮断に伴うノイズを確
実に防止でき、しかも、従来の電源制御及び出力ミュー
ティングの双方の対策が不要になるので、回路構成も簡
略化できコストを低減することができる。また、ＩＣを
以て容易に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の増幅回路の一実施例を示すブロック図
である。

【図２】図１に示した増幅回路の具体的な回路構成例の
一部を示す回路図である。

【図３】図１に示した増幅回路の具体的な回路構成例の
一部を示す回路図である。

【図４】図２及び図３に示した増幅回路の電源投入時の
動作を示す図である。

【図５】従来の増幅回路における出力ミューティング回
路を示す回路図である。

【図６】従来の増幅回路におけるノイズ防止のための電
源制御を示す回路図である。

【符号の説明】

２０増幅器（増幅手段）３０電流制限回路（動作電流制限手段）３２正側電流制限部（正側電流制限手段）３４負側電流制限部（正側電流制限手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動作電流を与えられて動作し、動作電流
が停止した場合には出力が遮断状態となるよう構成さ
れ、入力信号を増幅すべき増幅手段と、この増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を検出に基づ
いて前記増幅手段の動作電流を制限する動作電流制限手
段と、を備えたことを特徴とする増幅回路。
【請求項２】入力信号を増幅すべき増幅手段と、この増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を検出に基づ
いて増幅出力の正側振幅側の電流を制限する正電流制限
手段と、前記増幅手段に給電すべき電源電圧の推移を検出に基づ
いて前記増幅出力の負側振幅側の電流を制限する負側電
流制限手段と、を備えたことを特徴とする増幅回路。