JPH05315856A - 電力増幅装置 - Google Patents

電力増幅装置

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JPH05315856A
JPH05315856A JP4121724A JP12172492A JPH05315856A JP H05315856 A JPH05315856 A JP H05315856A JP 4121724 A JP4121724 A JP 4121724A JP 12172492 A JP12172492 A JP 12172492A JP H05315856 A JPH05315856 A JP H05315856A
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JP
Japan
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amplifier
input signal
level
input terminal
operational amplifier
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Withdrawn
Application number
JP4121724A
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English (en)
Inventor
Akio Tokuge
昭夫 徳毛
Masayuki Kato
政行 加藤
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217Class D power amplifiers; Switching amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号のレベルに応じて演算増幅器をアナ
ログ増幅器またはPWM増幅器として機能させる電力増
幅装置に関し、小形化することができ、増幅機能を切り
換えたときの特性に連続性を持たせることができるとと
もに、利得および周波数特性を一致させることを目的と
する。 【構成】 入力信号が2つの入力端の一方に供給される
演算増幅器11と、三角波形状の電圧を出力する三角波
発生器12と、入力信号のレベルが所定値以上になる
と、三角波発生器12の電圧を演算増幅器11の他方の
入力端に供給させる入力信号レベル検出回路4と、演算
増幅器11の出力を増幅する広帯域電力増幅器14と、
この広帯域電力増幅器14の出力端に接続されたロー・
パス・フィルタ6とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、入力信号のレベルに
応じて演算増幅器をアナログ増幅器またはPWM(Puls
e Width Modulation)増幅器として機能させる電力増幅
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の電力増幅装置の構成を示す
ブロック図である。図3において、1は入力信号が供給
される入力端子、2は入力端子1に供給される入力信号
を増幅するPWM増幅器、3は入力端子1に供給される
入力信号を増幅するアナログ増幅器を示す。4は入力端
子1に供給される入力信号のレベルを検出する入力信号
レベル検出回路を示し、入力信号のレベルが所定値以上
になると、その期間は駆動制御信号を出力し、入力信号
のレベルが所定値未満になると、その期間は非駆動制御
信号を出力するものである。
【0003】5は切換スイッチを示し、接点5aはPW
M増幅器2の出力端に接続され、接点5bはアナログ増
幅器3の出力端に接続され、接片5cは入力信号レベル
検出回路4の出力によって接点5a,5bの間で切り換
わるのを制御される。6はロー・パス・フィルタ(LP
F)を示し、一端が切換スイッチ5の接片5cに接続さ
れている。7はロー・パス・フィルタ6の他端に接続さ
れている負荷を示す。
【0004】次に、動作について説明する。まず、入力
端子1に入力信号が供給されると、入力信号はPWM増
幅器2およびアナログ増幅器3によってそれぞれ増幅さ
れる。そして、入力信号レベル検出回路4は、入力信号
のレベルを検出し、入力信号のレベルが所定値未満のと
き、切換スイッチ5の接片5cを接点5b側に切り換え
る非駆動制御信号を出力し、入力信号レベルが所定値以
上のとき、接片5cを接点5a側に切り換える駆動制御
信号を出力する。
【0005】したがって、入力信号のレベルが所定値未
満の場合、入力信号はアナログ増幅器3で増幅された
後、切換スイッチ5およびロー・パス・フィルタ6を介
して負荷7に供給される。また、入力信号のレベルが所
定値以上の場合、入力信号はPWM増幅器2で増幅され
た後、切換スイッチ5およびロー・パス・フィルタ6を
介して負荷7に供給される。
【0006】なお、ロー・パス・フィルタ6の遮断周波
数は、PWM増幅器3のキャリアを遮断できるように、
例えば20kHz〜50kHzに設定されているので、
アナログ増幅器3の出力がロー・パス・フィルタ6に供
給されても、ロー・パス・フィルタ6の出力に悪影響を
与えることはない。そして、このような電力増幅装置
は、例えば米国特許5077539号に示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力増幅装置
は、入力信号のレベルに応じて使用する増幅器をPWM
増幅器2またはアナログ増幅器3に切り換えるため、P
WM増幅器2またはアナログ増幅器3の2系統を必要と
し、大形になる。また、特性の同じPWM増幅器2およ
びアナログ増幅器3を用いなければ、入力信号のレベル
に応じてPWM増幅器2からアナログ増幅器3に、また
はアナログ増幅器3からPWM増幅器2に切り換えたと
きに特性が不連続になって異音が発生するなどの不都合
があった。
【0008】この発明は、上記したような不都合を解消
するためになされたもので、小形化することができ、増
幅機能を切り換えたときの特性に連続性を持たせること
ができるとともに、利得および周波数特性を一致させる
ことのできる電力増幅装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる電力増
幅装置は、上記した目的を達成するため、入力信号が2
つの入力端の一方に供給される演算増幅器と、三角波形
状の電圧を出力する三角波発生器と、入力信号のレベル
が所定値以上になると、三角波発生器の電圧を演算増幅
器の他方の入力端に供給させる入力信号レベル検出回路
と、演算増幅器の出力を増幅する広帯域電力増幅器と、
この広帯域電力増幅器の出力端に接続されたロー・パス
・フィルタとで構成したものである。
【0010】
【作用】この発明における入力信号レベル検出回路は、
入力信号のレベルが所定値以上になると、三角波発生器
の電圧を演算増幅器の他方の入力端に供給させる。ま
た、入力信号のレベルが所定値未満になると、三角波発
生器の電圧を演算増幅器の他方の入力端に供給させなく
する。したがって、演算増幅器は、入力信号および三角
波形状の電圧が供給されると、PWM増幅器として機能
し、入力信号のみが供給されると、アナログ増幅器とし
て機能する。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1はこの発明の一実施例による電力増幅器の構
成を示すブロック図であり、図3と同一または相当部分
に同一符号を付して説明を省略する。図1において、1
1は演算増幅器を示し、反転入力端に入力端子1から入
力信号が供給される。
【0012】12は三角波形状の電圧を出力する三角波
発生器を示し、入力信号レベル検出回路4から駆動制御
信号が供給されると、三角波形状の電圧を演算増幅器1
1の非反転入力端に供給し、入力信号レベル検出回路4
から非駆動制御信号が供給されると、三角波形状の電圧
を演算増幅器11の非反転入力端に供給しなくなるもの
である。13はドライブ回路を示し、演算増幅器11の
出力に基づいて広帯域電力増幅器14を動作させ、広帯
域電力増幅器14からロー・パス・フィルタ6に出力を
供給させるものである。
【0013】次に、動作について説明する。まず、入力
端子1に入力信号が供給されると、入力信号は演算増幅
器11の反転入力端に供給されるとともに、入力信号レ
ベル検出回路4にも供給される。このように入力信号が
供給される入力信号レベル検出回路4は、入力信号のレ
ベルが所定値以上になると、駆動制御信号を三角波発生
器12に出力して三角波形状の電圧を演算増幅器11の
非反転入力端に供給させ、入力信号のレベルが所定値未
満になると、非駆動制御信号を三角波発生器12に出力
して三角波形状の電圧を演算増幅器11の非反転入力端
に供給させなくする。
【0014】そして、入力信号が反転入力端に供給され
ている演算増幅器11は、非反転入力端に三角波発生器
12の三角波形状の電圧が供給されると、PWM増幅器
として機能し、非反転入力端に三角波発生器12の三角
波形状の電圧が供給されないと、アナログ増幅器として
機能し、入力信号を増幅する。さらに、演算増幅器11
の出力が供給されるドライブ回路13は、広帯域電力増
幅器14を動作させてロー・パス・フィルタ6に出力を
供給する。
【0015】上述したように、この発明の上記した実施
例によれば、入力信号のレベルが所定値以上になると、
演算増幅器11の非反転入力端に三角波形状の電圧を供
給させ、入力信号のレベルが所定値未満になると、演算
増幅器11の非反転入力端に三角波形状の電圧を供給さ
せないようにすることによって演算増幅器11をPWM
増幅器またはアナログ増幅器と機能させる構成としたの
で、演算増幅器11をPWM増幅器とアナログ増幅器と
に共用できるため、小形化することができる。
【0016】また、演算増幅器11をPWM増幅器とア
ナログ増幅器とに共用させたため、演算増幅器11の機
能をPWM増幅器からアナログ増幅器に、アナログ増幅
器からPWM増幅器に切り換えても、特性は同じになる
ので、増幅機能を切り換えたときの特性に連続性を持た
せることができ、増幅機能の切り換え時に異音を発する
ことがなくなるとともに、周波数特性も一致させること
ができる。
【0017】図2はこの発明の他の実施例による電力増
幅装置の構成を示す部分ブロック図であり、図1と異な
る部分を図示した。図2において、4Aはヒステリシス
特性を有する入力信号レベル検出回路を示し、入力端子
1に供給される入力信号を整流するダイオード41と、
このダイオード41の出力が供給されるシュミット回路
42と、このシュミット回路42の出力がベースに供給
されるNPN型のトランジスタ43とで構成され、トラ
ンジスタ43のコレクタは三角波発生器12の出力端に
接続され、トランジスタ43のエミッタはアースされて
いる。
【0018】なお、入力信号のレベルが上昇してトラン
ジスタ43を非導通状態にする第1のレベルと、入力信
号のレベルが下降してトランジスタ43を導通状態にす
る第2のレベルとは異なる値とされ、第1のレベルより
も第2のレベルが低く設定されてヒステリシス特性を持
たせてある。Rは抵抗器を示し、演算増幅器11の非反
転入力端と、三角波発生器12の出力端とトランジスタ
43のコレクタとの接続点との間に挿入されている。
【0019】次に、図1に示す実施例と異なる動作につ
いて説明する。このように構成された入力信号レベル検
出回路4Aに入力信号が供給され、入力信号のレベルが
上昇して第1のレベルになるまで、または入力信号のレ
ベルが下降して第2のレベル未満になると、トランジス
タ43が導通状態になるので、演算増幅器11の非反転
入力端には三角波発生器12の電圧が供給されなくな
る。
【0020】また、入力信号のレベルが上昇して第1の
レベル以上になると、または入力信号のレベルが下降し
て第2のレベルになるまでは、トランジスタ43が非導
通状態になるので、演算増幅器11の非反転入力端には
三角波発生器12の電圧が供給される。
【0021】上述したように、この発明の上記した実施
例によれば、入力信号レベル検出回路4Aにヒステリシ
ス特性を持たせてトランジスタ43を導通状態にする第
1のレベルと、トランジスタ43を非導通状態にする第
2のレベルとに幅を持たせることにより、入力信号のレ
ベルが変動しても、演算増幅器11の増幅機能を切り換
える回数を減少させることができるので、演算増幅器1
1の増幅機能の切り換えに起因するノイズを低減させる
ことができる。
【0022】なお、上記した図1に示す実施例では、三
角波発生回路12を常時動作させている例で説明した
が、三角波発生回路12は、入力信号レベル検出回路4
からの駆動制御信号によって動作状態となり、入力信号
レベル検出回路4からの非駆動制御信号によって非動作
状態になる構成としてもよく、また、図2に示す入力信
号レベル検出回路4Aの出力で動作状態、非動作状態に
なる構成としてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
信号が2つの入力端の一方に供給される演算増幅器と、
三角形状の電圧を出力する三角波発生器と、入力信号の
レベルが所定値以上になると、三角波発生器の電圧を演
算増幅器の他方の入力端に供給させる入力信号レベル検
出回路と、演算増幅器の出力を増幅する広帯域電力増幅
器と、この広帯域電力増幅器の出力端に接続されたロー
・パス・フィルタとで構成したので、演算増幅器をPW
M増幅器とアナログ増幅器とに共用できるため、小形化
することができる。
【0024】また、演算増幅器をPWM増幅器とアナロ
グ増幅器とに共用させたため、PWM増幅器からアナロ
グ増幅器に、アナログ増幅器からPWM増幅器に増幅機
能を切り換えても、特性は同じになるので、増幅機能を
切り換えたときの特性に連続性を持たせることができ、
増幅機能の切り換え時に異音を発することがなくなると
ともに、周波数特性も一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による電力増幅装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】この発明の他の実施例による電力増幅装置の構
成を示す部分ブロック図である。
【図3】従来の電力増幅装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 入力端子 4,4A 入力信号レベル検出回路 6 ロー・パス・フィルタ 11 演算増幅器 12 三角波発生器 13 ドライブ回路 14 広帯域電力増幅器 41 ダイオード 42 シュミット回路 43 トランジスタ R 抵抗器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号が2つの入力端の一方に供給さ
    れる演算増幅器と、 三角波形状の電圧を出力する三角波発生器と、 前記入力信号のレベルが所定値以上になると、前記三角
    波発生器の電圧を前記演算増幅器の他方の入力端に供給
    させる入力信号レベル検出回路と、 前記演算増幅器の出力を増幅する広帯域電力増幅器と、 この広帯域電力増幅器の出力端に接続されたロー・パス
    ・フィルタと、 を備えた電力増幅装置。
JP4121724A 1992-05-14 1992-05-14 電力増幅装置 Withdrawn JPH05315856A (ja)

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JP4121724A JPH05315856A (ja) 1992-05-14 1992-05-14 電力増幅装置
US08/060,056 US5343161A (en) 1992-05-14 1993-05-13 Power amplifier apparatus

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