JPH06291559A - 電力増幅器 - Google Patents
電力増幅器Info
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- JPH06291559A JPH06291559A JP5096900A JP9690093A JPH06291559A JP H06291559 A JPH06291559 A JP H06291559A JP 5096900 A JP5096900 A JP 5096900A JP 9690093 A JP9690093 A JP 9690093A JP H06291559 A JPH06291559 A JP H06291559A
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- 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
- H03F1/0233—Continuous control by using a signal derived from the output signal, e.g. bootstrapping the voltage supply
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/26—Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】実際の使用状態での効率を上げ発熱を少なく
し、電源回路に使用する部品を小型化させ、機器を小型
軽量化させること等を実現することを課題とする。 【構成】電力増幅器は、増幅回路と電源回路とコンデン
サと信号レベル値により切り換え動作する切換回路を有
し、信号レベルが規定値を越えない場合電源回路からコ
ンデンサに電荷を充電させ、信号レベルが規定値を越え
た場合コンデンサの両端の電圧を畳重させて増幅回路に
供給する切換回路を有するものからなる。
し、電源回路に使用する部品を小型化させ、機器を小型
軽量化させること等を実現することを課題とする。 【構成】電力増幅器は、増幅回路と電源回路とコンデン
サと信号レベル値により切り換え動作する切換回路を有
し、信号レベルが規定値を越えない場合電源回路からコ
ンデンサに電荷を充電させ、信号レベルが規定値を越え
た場合コンデンサの両端の電圧を畳重させて増幅回路に
供給する切換回路を有するものからなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ、ビデオ、
拡声装置、電子楽器、遊技機器等に用いられる電力増幅
器に関するものである。
拡声装置、電子楽器、遊技機器等に用いられる電力増幅
器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の音声用電力増幅器の中で高忠実度
な増幅器はＳＥＰＰ（シングル・エンド・プッシュプ
ル）増幅回路を用いている。この回路の出力は回路素子
にロスが無い時、次ぎの式１で与えられる。 Ｐｏｕｔ＝（Ｖｃｃ）＾２÷（８×Ｒ１） 式１ Ｐｏｕｔ：出力電力（Ｗ） Ｖｃｃ：電源電圧（Ｖ） Ｒ１：負荷抵抗（Ω） 式１から分かる通り出力電力Ｐｏｕｔは電源電圧Ｖｃｃ
により決まるので、大きな出力を得るには高い電圧の電
源が必要となる。
な増幅器はＳＥＰＰ（シングル・エンド・プッシュプ
ル）増幅回路を用いている。この回路の出力は回路素子
にロスが無い時、次ぎの式１で与えられる。 Ｐｏｕｔ＝（Ｖｃｃ）＾２÷（８×Ｒ１） 式１ Ｐｏｕｔ：出力電力（Ｗ） Ｖｃｃ：電源電圧（Ｖ） Ｒ１：負荷抵抗（Ω） 式１から分かる通り出力電力Ｐｏｕｔは電源電圧Ｖｃｃ
により決まるので、大きな出力を得るには高い電圧の電
源が必要となる。
【０００３】この事は大出力増幅器を作る場合つぎにあ
げる問題点が発生する。 ．高い電源電圧の為小出力時でも発熱がおおきくエネ
ルギーのロスが大きい。 ．高い電源電圧の為電源回路に使用する部品が大型で
しかも特殊な部品が必要となる。 ．機器を小型軽量化するのが困難となる。
げる問題点が発生する。 ．高い電源電圧の為小出力時でも発熱がおおきくエネ
ルギーのロスが大きい。 ．高い電源電圧の為電源回路に使用する部品が大型で
しかも特殊な部品が必要となる。 ．機器を小型軽量化するのが困難となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、実際の使用
状態での効率を上げ発熱を少なくし、電源回路に使用す
る部品を小型化させ、機器を小型軽量化させること等を
実現することを課題とする。
状態での効率を上げ発熱を少なくし、電源回路に使用す
る部品を小型化させ、機器を小型軽量化させること等を
実現することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
【０００６】本発明に係る電力増幅器は、増幅回路と電
源回路とコンデンサと信号レベル値により切り換え動作
する切換回路を有し、信号レベルが規定値を越えない場
合電源回路からコンデンサに電荷を充電させ、信号レベ
ルが規定値を越えた場合コンデンサの両端の電圧を畳重
させて増幅回路に供給する切換回路を有することを特徴
とする。
源回路とコンデンサと信号レベル値により切り換え動作
する切換回路を有し、信号レベルが規定値を越えない場
合電源回路からコンデンサに電荷を充電させ、信号レベ
ルが規定値を越えた場合コンデンサの両端の電圧を畳重
させて増幅回路に供給する切換回路を有することを特徴
とする。
【０００７】
【発明の作用・効果】切換回路により信号レベルが規定
値を越えた場合コンデンサの両端の電圧を畳重させて増
幅回路に供給されるので、電源回路の出力電圧以上の出
力電力を増幅回路から得ることができる。理論上では、
コンデンサの両端の電圧と電源回路の出力電圧は同じに
なり、それらが畳重され増幅回路に供給される電圧は、
電源回路の出力電圧の２倍になる。これにより従来の電
源回路の出力電圧を直接増幅回路に供給する電力増幅器
に比較して４倍の出力電力を得ることができる。実験値
では、３倍の出力電力を得ている。
値を越えた場合コンデンサの両端の電圧を畳重させて増
幅回路に供給されるので、電源回路の出力電圧以上の出
力電力を増幅回路から得ることができる。理論上では、
コンデンサの両端の電圧と電源回路の出力電圧は同じに
なり、それらが畳重され増幅回路に供給される電圧は、
電源回路の出力電圧の２倍になる。これにより従来の電
源回路の出力電圧を直接増幅回路に供給する電力増幅器
に比較して４倍の出力電力を得ることができる。実験値
では、３倍の出力電力を得ている。
【０００８】これをひっくりかえして考えれば、同じ出
力電力を得るに電源回路の出力電圧を従来の方式に比べ
て半分で良くなることになる。これにより、前記した高
い電源電圧を得るに派生して生じた問題点が回避され、
実際の使用状態での効率を上げ発熱を少なくし、電源回
路に使用する部品を小型化させ、機器を小型軽量化させ
ること等を実現することができる効果がある。
力電力を得るに電源回路の出力電圧を従来の方式に比べ
て半分で良くなることになる。これにより、前記した高
い電源電圧を得るに派生して生じた問題点が回避され、
実際の使用状態での効率を上げ発熱を少なくし、電源回
路に使用する部品を小型化させ、機器を小型軽量化させ
ること等を実現することができる効果がある。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である。１は、コ
ンプリメンタリ方式ＳＥＰＰ増幅回路で、内部が簡略化
されて示されている。Ｑ１及びＱ２は、増幅回路１の最
終出力段のトランジスタで、ＮＰＮ型トランジスタＱ１
及びＰＮＰ型トランジスタＱ２の両エミッターは接続さ
れ増幅回路１の出力端子Ｐ１となってスピーカーとして
の負荷抵抗Ｒ１を介して接地されている。負荷抵抗Ｒ１
に流れる電流をＩｏとし、出力端子Ｐ１の電圧をＶｏと
すると、ＩｏとＶｏの関係式は、 Ｖｏ＝Ｉｏ×Ｒ１
になる。トランジスタＱ１及びＱ２のコレクターのそれ
ぞれに加えられるバイアス電圧をＶ１ａ及びＶ１ｂとす
る。なお、説明の便宜上増幅回路１の入出力関係は、同
相とする。
ンプリメンタリ方式ＳＥＰＰ増幅回路で、内部が簡略化
されて示されている。Ｑ１及びＱ２は、増幅回路１の最
終出力段のトランジスタで、ＮＰＮ型トランジスタＱ１
及びＰＮＰ型トランジスタＱ２の両エミッターは接続さ
れ増幅回路１の出力端子Ｐ１となってスピーカーとして
の負荷抵抗Ｒ１を介して接地されている。負荷抵抗Ｒ１
に流れる電流をＩｏとし、出力端子Ｐ１の電圧をＶｏと
すると、ＩｏとＶｏの関係式は、 Ｖｏ＝Ｉｏ×Ｒ１
になる。トランジスタＱ１及びＱ２のコレクターのそれ
ぞれに加えられるバイアス電圧をＶ１ａ及びＶ１ｂとす
る。なお、説明の便宜上増幅回路１の入出力関係は、同
相とする。
【００１０】２は、増幅回路１に電力を供給する電源回
路で、プラス及びマイナスの両極の電圧Ｖ２ａ及びＶ２
ｂを出力する。その関係式は、 Ｖ２ａ＝−Ｖ２ｂ と
なる。プラス出力端子をＰ２、マイナス出力端子をＰ３
とする。
路で、プラス及びマイナスの両極の電圧Ｖ２ａ及びＶ２
ｂを出力する。その関係式は、 Ｖ２ａ＝−Ｖ２ｂ と
なる。プラス出力端子をＰ２、マイナス出力端子をＰ３
とする。
【００１１】３及び４は、切換回路であり、切換回路３
及び４の入力端子Ｐ４及びＰ５は、増幅回路１の出力端
子Ｐ１に接続されている。切換回路３は、基準電圧発生
用ツェナ・ダイオードＤ１、逆流阻止用ダイオードＤ
２、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ２、ＮＰＮ型トランジスタ
Ｑ４、ＰＮＰ型トランジスタＱ５から構成されている。
及び４の入力端子Ｐ４及びＰ５は、増幅回路１の出力端
子Ｐ１に接続されている。切換回路３は、基準電圧発生
用ツェナ・ダイオードＤ１、逆流阻止用ダイオードＤ
２、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ２、ＮＰＮ型トランジスタ
Ｑ４、ＰＮＰ型トランジスタＱ５から構成されている。
【００１２】切換回路３の入力端子Ｐ４は、ツェナ・ダ
イオードＤ１のカソード側に、ツェナ・ダイオードＤ１
のアノード側はダイオードＤ２のアノード側に、ダイオ
ードＤ２のカソード側は抵抗Ｒ２を介して接地されてい
る。ダイオードＤ２のカソード側はトランジスタＱ４、
Ｑ５の両ベースに接続され、トランジスタＱ４のコレク
ターは、電源回路２のプラス出力端子Ｐ２及びダイオー
ドＤ３のアノード側に接続されており、トランジスタＱ
４のエミッターは、トランジスタＱ５のエミッターに接
続されている。トランジスタＱ５のコレクターは、接地
されている。ダイオードＤ３のカソード側は、増幅回路
１のトランジスタＱ１のコレクターに接続されている。
イオードＤ１のカソード側に、ツェナ・ダイオードＤ１
のアノード側はダイオードＤ２のアノード側に、ダイオ
ードＤ２のカソード側は抵抗Ｒ２を介して接地されてい
る。ダイオードＤ２のカソード側はトランジスタＱ４、
Ｑ５の両ベースに接続され、トランジスタＱ４のコレク
ターは、電源回路２のプラス出力端子Ｐ２及びダイオー
ドＤ３のアノード側に接続されており、トランジスタＱ
４のエミッターは、トランジスタＱ５のエミッターに接
続されている。トランジスタＱ５のコレクターは、接地
されている。ダイオードＤ３のカソード側は、増幅回路
１のトランジスタＱ１のコレクターに接続されている。
【００１３】入力端子Ｐ４にプラスの信号電圧が加えら
れて、ツェナ・ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、抵抗
Ｒ２を通って接地点へ電流が流れだし、ツェナ・ダイオ
ードＤ１がツェナ電圧領域にある時の入力端子Ｐ４にお
ける電圧を基準電圧Ｖ３とする。この時の電流により抵
抗Ｒ２に発生する端子間電圧で、トランジスタＱ４はＯ
ＮにトランジスタＱ５はＯＦＦになるように抵抗Ｒ２の
抵抗値は設定されている。入力端子Ｐ４の電圧が基準電
圧Ｖ３に満たない時には、トランジスタＱ４はＯＦＦに
トランジスタＱ５はＯＮの状態になっている。ツェナ・
ダイオードＤ１は、入力端子Ｐ４の電圧が基準電圧Ｖ３
以上になったらツェナ電圧領域で電流が流れだすような
ツェナ電圧値を有するものが選ばれている。ダイオード
Ｄ２は、入力端子Ｐ４にマイナスの信号電圧が加えられ
て、ツェナ・ダイオードＤ１に逆バイアスがかかった
時、電流の流れを阻止する為のものである。
れて、ツェナ・ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、抵抗
Ｒ２を通って接地点へ電流が流れだし、ツェナ・ダイオ
ードＤ１がツェナ電圧領域にある時の入力端子Ｐ４にお
ける電圧を基準電圧Ｖ３とする。この時の電流により抵
抗Ｒ２に発生する端子間電圧で、トランジスタＱ４はＯ
ＮにトランジスタＱ５はＯＦＦになるように抵抗Ｒ２の
抵抗値は設定されている。入力端子Ｐ４の電圧が基準電
圧Ｖ３に満たない時には、トランジスタＱ４はＯＦＦに
トランジスタＱ５はＯＮの状態になっている。ツェナ・
ダイオードＤ１は、入力端子Ｐ４の電圧が基準電圧Ｖ３
以上になったらツェナ電圧領域で電流が流れだすような
ツェナ電圧値を有するものが選ばれている。ダイオード
Ｄ２は、入力端子Ｐ４にマイナスの信号電圧が加えられ
て、ツェナ・ダイオードＤ１に逆バイアスがかかった
時、電流の流れを阻止する為のものである。
【００１４】一方、切換回路４は、基準電圧発生用ツェ
ナ・ダイオードＤ４、逆流阻止用ダイオードＤ５、ダイ
オードＤ６、抵抗Ｒ３、ＰＮＰ型トランジスタＱ６、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＱ７から構成されている。切換回路
４の入力端子Ｐ５は、ツェナ・ダイオードＤ４のアノー
ド側に、ツェナ・ダイオードＤ４のカソード側はダイオ
ードＤ５のカソード側に、ダイオードＤ５のアノード側
は抵抗Ｒ３を介して接地されている。ダイオードＤ５の
アノード側はトランジスタＱ６、Ｑ７の両ベースに接続
され、トランジスタＱ６のコレクターは、電源回路２の
マイナス出力端子Ｐ３及びダイオードＤ６のカソード側
に接続されており、トランジスタＱ６のエミッターは、
トランジスタＱ７のエミッターに接続されている。トラ
ンジスタＱ７のコレクターは、接地されている。ダイオ
ードＤ６のアノード側は、増幅回路１のトランジスタＱ
２のコレクターに接続されている。
ナ・ダイオードＤ４、逆流阻止用ダイオードＤ５、ダイ
オードＤ６、抵抗Ｒ３、ＰＮＰ型トランジスタＱ６、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＱ７から構成されている。切換回路
４の入力端子Ｐ５は、ツェナ・ダイオードＤ４のアノー
ド側に、ツェナ・ダイオードＤ４のカソード側はダイオ
ードＤ５のカソード側に、ダイオードＤ５のアノード側
は抵抗Ｒ３を介して接地されている。ダイオードＤ５の
アノード側はトランジスタＱ６、Ｑ７の両ベースに接続
され、トランジスタＱ６のコレクターは、電源回路２の
マイナス出力端子Ｐ３及びダイオードＤ６のカソード側
に接続されており、トランジスタＱ６のエミッターは、
トランジスタＱ７のエミッターに接続されている。トラ
ンジスタＱ７のコレクターは、接地されている。ダイオ
ードＤ６のアノード側は、増幅回路１のトランジスタＱ
２のコレクターに接続されている。
【００１５】切換回路４は、切換回路３とは位相のみを
反転すれば、同じ動作をする回路である。つまり、トラ
ンジスタのＰＮＰ型とＮＰＮ型を逆にすれば、相対する
所には同じ部品が用いられており、入力端子Ｐ５の電圧
に負の基準電圧Ｖ３が加わった時には、トランジスタＱ
６はＯＮにトランジスタＱ７はＯＦＦになり、入力端子
Ｐ４の電圧が負の基準電圧Ｖ３に満たない時には、トラ
ンジスタＱ６はＯＦＦにトランジスタＱ７はＯＮの状態
になる。
反転すれば、同じ動作をする回路である。つまり、トラ
ンジスタのＰＮＰ型とＮＰＮ型を逆にすれば、相対する
所には同じ部品が用いられており、入力端子Ｐ５の電圧
に負の基準電圧Ｖ３が加わった時には、トランジスタＱ
６はＯＮにトランジスタＱ７はＯＦＦになり、入力端子
Ｐ４の電圧が負の基準電圧Ｖ３に満たない時には、トラ
ンジスタＱ６はＯＦＦにトランジスタＱ７はＯＮの状態
になる。
【００１６】電源用コンデンサＣ１のプラス極側は、ダ
イオードＤ３のカソード側に、マイナス極側は、トラン
ジスタＱ４のエミッターにそれぞれ接続されている。電
源用コンデンサＣ２のマイナス極側は、ダイオードＤ６
のアノード側に、プラス極側は、トランジスタＱ６のエ
ミッターにそれぞれ接続されている。
イオードＤ３のカソード側に、マイナス極側は、トラン
ジスタＱ４のエミッターにそれぞれ接続されている。電
源用コンデンサＣ２のマイナス極側は、ダイオードＤ６
のアノード側に、プラス極側は、トランジスタＱ６のエ
ミッターにそれぞれ接続されている。
【００１７】次ぎにこの実施例の動作説明を行う。まず
切換回路３に係る動作説明を行う。切換回路３の基準電
圧Ｖ３は電源回路２の出力端子Ｐ２の電圧Ｖ２ａにほぼ
等しいか少し低く設定されているとする。今、増幅回路
１の入力に正の信号が入力され、増幅回路１の出力端子
Ｐ１に基準電圧Ｖ３より低いＶｏの電圧が発生したとす
る。この電圧Ｖｏが、切換回路３の入力端子Ｐ４に加わ
るが、基準電圧Ｖ３に満たないため、ツェナ・ダイオー
ドＤ１には電流が流れず、トランジスタＱ４はＯＦＦに
トランジスタＱ５はＯＮの状態にある。これにより、増
幅回路１のトランジスタＱ１のコレクターには、ダイオ
ードＤ３を通って電源回路２の出力端子Ｐ２の電圧Ｖ２
ａがバイアス電圧Ｖ１ａとして印加される。また、電源
用コンデンサＣ１のマイナス極側は、トランジスタＱ５
を通って接地され、プラス極側は、ダイオードＤ３を通
って電源回路２の出力端子Ｐ２に接続されるので、電源
用コンデンサＣ１は、電源回路２の出力電圧Ｖ２ａによ
り充電される。
切換回路３に係る動作説明を行う。切換回路３の基準電
圧Ｖ３は電源回路２の出力端子Ｐ２の電圧Ｖ２ａにほぼ
等しいか少し低く設定されているとする。今、増幅回路
１の入力に正の信号が入力され、増幅回路１の出力端子
Ｐ１に基準電圧Ｖ３より低いＶｏの電圧が発生したとす
る。この電圧Ｖｏが、切換回路３の入力端子Ｐ４に加わ
るが、基準電圧Ｖ３に満たないため、ツェナ・ダイオー
ドＤ１には電流が流れず、トランジスタＱ４はＯＦＦに
トランジスタＱ５はＯＮの状態にある。これにより、増
幅回路１のトランジスタＱ１のコレクターには、ダイオ
ードＤ３を通って電源回路２の出力端子Ｐ２の電圧Ｖ２
ａがバイアス電圧Ｖ１ａとして印加される。また、電源
用コンデンサＣ１のマイナス極側は、トランジスタＱ５
を通って接地され、プラス極側は、ダイオードＤ３を通
って電源回路２の出力端子Ｐ２に接続されるので、電源
用コンデンサＣ１は、電源回路２の出力電圧Ｖ２ａによ
り充電される。
【００１８】次ぎに増幅回路１の入力に更に高い正の信
号が入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に基準電圧Ｖ
３に等しいかそれ以上の電圧Ｖｏが発生したとする。こ
の電圧Ｖｏが切換回路３の入力端子Ｐ４に加わり、電圧
Ｖｏが基準電圧Ｖ３に等しいかそれ以上の電圧のためツ
ェナ・ダイオードＤ１に電流が流れ、トランジスタＱ４
がＯＮにトランジスタＱ５はＯＦＦの状態に切り替わ
る。トランジスタＱ４がＯＮになることにより、増幅回
路１のトランジスタＱ１のコレクターにバイアス電圧Ｖ
１ａとして印加される電圧は、トランジスタＱ４のエミ
ッター電圧に電源用コンデンサＣ１の端子間電圧を加算
した値になる。トランジスタＱ４のエミッター電圧は、
増幅回路１の出力端子Ｐ１における電圧Ｖｏからツェナ
・ダイオードＤ１のツェナ電圧とダイオードＤ２の順方
向電圧及びトランジスタＱ４のベース・エミッター間電
圧を引いた値になる。また、ツェナ・ダイオードＤ１の
ツェナ電圧とダイオードＤ２の順方向電圧及びトランジ
スタＱ４のベース・エミッター間電圧は、出力端子Ｐ１
における電圧Ｖｏの値に係りなくほぼ一定値である。
号が入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に基準電圧Ｖ
３に等しいかそれ以上の電圧Ｖｏが発生したとする。こ
の電圧Ｖｏが切換回路３の入力端子Ｐ４に加わり、電圧
Ｖｏが基準電圧Ｖ３に等しいかそれ以上の電圧のためツ
ェナ・ダイオードＤ１に電流が流れ、トランジスタＱ４
がＯＮにトランジスタＱ５はＯＦＦの状態に切り替わ
る。トランジスタＱ４がＯＮになることにより、増幅回
路１のトランジスタＱ１のコレクターにバイアス電圧Ｖ
１ａとして印加される電圧は、トランジスタＱ４のエミ
ッター電圧に電源用コンデンサＣ１の端子間電圧を加算
した値になる。トランジスタＱ４のエミッター電圧は、
増幅回路１の出力端子Ｐ１における電圧Ｖｏからツェナ
・ダイオードＤ１のツェナ電圧とダイオードＤ２の順方
向電圧及びトランジスタＱ４のベース・エミッター間電
圧を引いた値になる。また、ツェナ・ダイオードＤ１の
ツェナ電圧とダイオードＤ２の順方向電圧及びトランジ
スタＱ４のベース・エミッター間電圧は、出力端子Ｐ１
における電圧Ｖｏの値に係りなくほぼ一定値である。
【００１９】従って、増幅回路１のトランジスタＱ１の
コレクターにバイアス電圧Ｖ１ａとして印加される電圧
は、電源用コンデンサＣ１の端子間電圧に増幅回路１の
出力端子Ｐ１における電圧Ｖｏから一定の値を引いた電
圧を加算した値になるから、出力端子Ｐ１の電圧Ｖｏに
追随して変動することになる。このことは、重要なこと
なので留意して置く必要がある。
コレクターにバイアス電圧Ｖ１ａとして印加される電圧
は、電源用コンデンサＣ１の端子間電圧に増幅回路１の
出力端子Ｐ１における電圧Ｖｏから一定の値を引いた電
圧を加算した値になるから、出力端子Ｐ１の電圧Ｖｏに
追随して変動することになる。このことは、重要なこと
なので留意して置く必要がある。
【００２０】電源用コンデンサＣ１の端子間電圧は、電
源用コンデンサＣ１が、電源回路２の出力電圧Ｖ２ａに
より充電されるから、充分に充電されていれば、出力電
圧Ｖ２ａと等しくなるので、バイアス電圧Ｖ１ａは、最
大で電源回路２の出力電圧Ｖ２ａの２倍の電圧になる。
ダイオードＤ３は、コンデンサＣ１の端子間電圧により
逆バイアスが掛けられた状態になるので、非導通にな
り、ダイオードＤ３を介して接続されていたトランジス
タＱ１のコレクターと電源回路２の出力端子Ｐ２間は、
遮断状態になる。
源用コンデンサＣ１が、電源回路２の出力電圧Ｖ２ａに
より充電されるから、充分に充電されていれば、出力電
圧Ｖ２ａと等しくなるので、バイアス電圧Ｖ１ａは、最
大で電源回路２の出力電圧Ｖ２ａの２倍の電圧になる。
ダイオードＤ３は、コンデンサＣ１の端子間電圧により
逆バイアスが掛けられた状態になるので、非導通にな
り、ダイオードＤ３を介して接続されていたトランジス
タＱ１のコレクターと電源回路２の出力端子Ｐ２間は、
遮断状態になる。
【００２１】更に次ぎに増幅回路１の入力に負の信号が
入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に負の電圧Ｖｏが
発生したとする。この場合は、前記した増幅回路１の入
力に正の信号が入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に
基準電圧Ｖ３より低いＶｏの電圧が発生したとする場合
と同様の動作をする。ただ異なるのはツェナ・ダイオー
ドＤ１は、逆方向に電流が流れようとするが、直列接続
されているダイオードＤ２が逆バイアスになるので結果
として、ツェナ・ダイオードＤ１には、同様に電流は、
流れない。
入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に負の電圧Ｖｏが
発生したとする。この場合は、前記した増幅回路１の入
力に正の信号が入力され、増幅回路１の出力端子Ｐ１に
基準電圧Ｖ３より低いＶｏの電圧が発生したとする場合
と同様の動作をする。ただ異なるのはツェナ・ダイオー
ドＤ１は、逆方向に電流が流れようとするが、直列接続
されているダイオードＤ２が逆バイアスになるので結果
として、ツェナ・ダイオードＤ１には、同様に電流は、
流れない。
【００２２】次ぎに切換回路４の動作説明に移るのであ
るが、切換回路４の動作は、位相を反転すれば、切換回
路３と同じ結果になるので、説明を省略する。
るが、切換回路４の動作は、位相を反転すれば、切換回
路３と同じ結果になるので、説明を省略する。
【００２３】次ぎに更なる効果を以下に述べる。図２か
ら図４までの波形図は、正の波形半分のみが示されてい
る図である。図２に大出力時の本発明に係る増幅回路の
バイアス電圧と出力電圧、図３に大出力時の従来の増幅
回路のバイアス電圧と出力電圧の関係を示す。各々の回
路のロス部分を斜線で示す。本発明の回路のロスが少な
いことがわかる。図４に小出力時の本発明に係る増幅回
路のバイアス電圧と出力電圧、図５に小出力時の従来の
増幅回路のバイアス電圧と出力電圧の関係を示す。各々
の回路のロスの部分を斜線で示す。小出力時は従来の回
路ではバイアス電圧は高いままの状態でありロスが多
い。一方本発明による増幅器では出力電圧が小さい時は
低いバイアス電圧で動作しておりロスが少ない。
ら図４までの波形図は、正の波形半分のみが示されてい
る図である。図２に大出力時の本発明に係る増幅回路の
バイアス電圧と出力電圧、図３に大出力時の従来の増幅
回路のバイアス電圧と出力電圧の関係を示す。各々の回
路のロス部分を斜線で示す。本発明の回路のロスが少な
いことがわかる。図４に小出力時の本発明に係る増幅回
路のバイアス電圧と出力電圧、図５に小出力時の従来の
増幅回路のバイアス電圧と出力電圧の関係を示す。各々
の回路のロスの部分を斜線で示す。小出力時は従来の回
路ではバイアス電圧は高いままの状態でありロスが多
い。一方本発明による増幅器では出力電圧が小さい時は
低いバイアス電圧で動作しておりロスが少ない。
【００２４】また本発明の動作では基準電圧Ｖ３以上の
信号を増幅している場合、増幅回路のバイアス電圧Ｖ１
ａ、Ｖ１ｂは出力信号に応じて変化する。その結果増幅
回路のトランジスタ−のコレクタ−とエミッタ−間の電
圧（Ｖｃｅ）は一定となる。このことは次に述べる利点
が得られる。 Ａ．トランジスタ−の安全動作領域（ＳＯＡ）を超える
動作になりにくい為信頼性が上がる。 Ｂ．トランジスタ−の入力容量はＶｃｅにより変化する
が、Ｖｃｅが一定であれば、入力容量は変化しない。そ
のため歪の少ない増幅が可能となる。 また、入力容量が安定している為、動作の安定度が上が
る。
信号を増幅している場合、増幅回路のバイアス電圧Ｖ１
ａ、Ｖ１ｂは出力信号に応じて変化する。その結果増幅
回路のトランジスタ−のコレクタ−とエミッタ−間の電
圧（Ｖｃｅ）は一定となる。このことは次に述べる利点
が得られる。 Ａ．トランジスタ−の安全動作領域（ＳＯＡ）を超える
動作になりにくい為信頼性が上がる。 Ｂ．トランジスタ−の入力容量はＶｃｅにより変化する
が、Ｖｃｅが一定であれば、入力容量は変化しない。そ
のため歪の少ない増幅が可能となる。 また、入力容量が安定している為、動作の安定度が上が
る。
【００２５】本発明を音楽信号を増幅するオ−ディオ用
増幅器に利用した場合の例を考える。音楽信号のピーク
レベルに対する実効値の差は１５ｄＢ〜２５ｄＢある。
しかし高いピークレベルの出現する時間の割合（時間
率）は０．１％以下であり動作している殆どは小さい出
力となっている。この事実は本発明の回路が音楽再生用
の増幅器として適している事を示している。
増幅器に利用した場合の例を考える。音楽信号のピーク
レベルに対する実効値の差は１５ｄＢ〜２５ｄＢある。
しかし高いピークレベルの出現する時間の割合（時間
率）は０．１％以下であり動作している殆どは小さい出
力となっている。この事実は本発明の回路が音楽再生用
の増幅器として適している事を示している。
【００２６】前記実施例では、プラスマイナス２電源方
式の増幅器の例を示したが、これに限定されることなく
１電源方式の増幅器にも適用できる。また、入力信号レ
ベルの検知を、増幅回路１の出力端子Ｐ１で行ったが、
これに限定されることなく増幅回路１の入力側や回路途
中で行なってもよい。
式の増幅器の例を示したが、これに限定されることなく
１電源方式の増幅器にも適用できる。また、入力信号レ
ベルの検知を、増幅回路１の出力端子Ｐ１で行ったが、
これに限定されることなく増幅回路１の入力側や回路途
中で行なってもよい。
【図１】実施例に係る増幅器の回路図
【図２】大出力時の本発明に係る増幅回路のバイアス電
圧と出力電圧の関係を示す図
圧と出力電圧の関係を示す図
【図３】大出力時の従来の増幅回路のバイアス電圧と出
力電圧の関係を示す図
力電圧の関係を示す図
【図４】小出力時の本発明に係る増幅回路のバイアス電
圧と出力電圧の関係を示す図
圧と出力電圧の関係を示す図
【図５】小出力時の従来の増幅回路のバイアス電圧と出
力電圧の関係を示す図
力電圧の関係を示す図
１ ・・・・ 増幅回路 ２ ・・・・ 電源回路 ３、４ ・・・・ 切換回路 Ｃ１、Ｃ２ ・・・・ コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】増幅回路と電源回路とコンデンサと信号レ
ベル値により切り換え動作する切換回路を有する電力増
幅器において、信号レベルが規定値を越えない場合前記
電源回路から前記コンデンサに電荷を充電させ、信号レ
ベルが規定値を越えた場合前記コンデンサの両端の電圧
を畳重させて前記増幅回路に供給する前記切換回路を有
することを特徴とする電力増幅器
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5096900A JPH06291559A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電力増幅器 |
| DE19944410498 DE4410498A1 (de) | 1993-03-30 | 1994-03-25 | Leistungsverstärker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5096900A JPH06291559A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291559A true JPH06291559A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14177252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5096900A Pending JPH06291559A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電力増幅器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291559A (ja) |
| DE (1) | DE4410498A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183363A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Seiko Epson Corp | 容量性負荷の充放電回路 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2709655C (en) | 2006-10-16 | 2016-04-05 | Thx Ltd. | Loudspeaker line array configurations and related sound processing |
| US7834702B2 (en) | 2007-10-16 | 2010-11-16 | Thx Ltd. | Efficient power amplifier |
| US9484860B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-11-01 | Thx Ltd. | Tracking power supply with increased boost capability |
| US9438181B1 (en) | 2015-07-21 | 2016-09-06 | Rockford Corporation | Amplification of signals output from bridge-tied load audio amplifiers |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP5096900A patent/JPH06291559A/ja active Pending
-
1994
- 1994-03-25 DE DE19944410498 patent/DE4410498A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183363A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Seiko Epson Corp | 容量性負荷の充放電回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4410498A1 (de) | 1994-10-06 |
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