JPH06291561A - 電源ブースタ - Google Patents
電源ブースタInfo
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- JPH06291561A JPH06291561A JP21263292A JP21263292A JPH06291561A JP H06291561 A JPH06291561 A JP H06291561A JP 21263292 A JP21263292 A JP 21263292A JP 21263292 A JP21263292 A JP 21263292A JP H06291561 A JPH06291561 A JP H06291561A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 扱いやすく、低コストであり、適用範囲の限
定も少なくできる電源ブースタを提供すること。 【構成】 トラッキング装置３ａ，３ｂが、パワーアン
プ１の出力に応じて、その出力が基準電圧Ｖref+〜Ｖ
ref-の範囲内の時は電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａ、（Ｃ
２）２ｂに電荷が蓄積されるようにし、又出力が基準電
圧Ｖref+〜Ｖref-の範囲を超えたときは電荷蓄積装置
（Ｃ１）２ａ、（Ｃ２）２ｂがパワーアンプ１の補助電
源として働くようにする。
定も少なくできる電源ブースタを提供すること。 【構成】 トラッキング装置３ａ，３ｂが、パワーアン
プ１の出力に応じて、その出力が基準電圧Ｖref+〜Ｖ
ref-の範囲内の時は電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａ、（Ｃ
２）２ｂに電荷が蓄積されるようにし、又出力が基準電
圧Ｖref+〜Ｖref-の範囲を超えたときは電荷蓄積装置
（Ｃ１）２ａ、（Ｃ２）２ｂがパワーアンプ１の補助電
源として働くようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、増幅器の電源電圧を供
給する電源ブースタに関するものである。
給する電源ブースタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、Ａ級及びＡＢ級の増幅器といっ
た従来の線形電力増幅器は、オーディオ信号の増幅に広
く用いられている。Ａ級増幅器の場合、優れた線形性を
得ることが可能であり、ＡＢ級増幅器の場合には、効率
の面で上回っている。さらに効率に優れたＣ級増幅器
も、回路がさらに複雑になるが、オーディオ業界に用途
を見いだしている。
た従来の線形電力増幅器は、オーディオ信号の増幅に広
く用いられている。Ａ級増幅器の場合、優れた線形性を
得ることが可能であり、ＡＢ級増幅器の場合には、効率
の面で上回っている。さらに効率に優れたＣ級増幅器
も、回路がさらに複雑になるが、オーディオ業界に用途
を見いだしている。
【０００３】上述の各級増幅器は、全て、正負間出力信
号振幅が、増幅器に対する供給電圧によって制限され
る。増幅器の入力における過励振は、出力波形をクリッ
プさせることになる。この制約のために、増幅器の出力
電力が制限されるが、この問題は、カー・オーディオや
ポータブル式の製品といった供給電圧の低い用途におい
ては、とりわけ重大である。
号振幅が、増幅器に対する供給電圧によって制限され
る。増幅器の入力における過励振は、出力波形をクリッ
プさせることになる。この制約のために、増幅器の出力
電力が制限されるが、この問題は、カー・オーディオや
ポータブル式の製品といった供給電圧の低い用途におい
ては、とりわけ重大である。
【０００４】一般に、出力電力を増すためのアプローチ
には、次の２つがある。
には、次の２つがある。
【０００５】ａ）出力の振幅を大きくすることができる
ように、増幅器に対する供給電圧を増す。
ように、増幅器に対する供給電圧を増す。
【０００６】ｂ）負荷インピーダンスを下げる。
【０００７】第１のアプローチは、より大形のバッテリ
電源、直流・直流コンバータ、あるいは、倍電圧整流回
路を用いることによって達成することができる。
電源、直流・直流コンバータ、あるいは、倍電圧整流回
路を用いることによって達成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
出力電力を増すための方法には、下記の表１に示す欠点
がある。
出力電力を増すための方法には、下記の表１に示す欠点
がある。
【０００９】
【表１】
【００１０】従って、出力電力を増すためには、重くて
扱いにくい、高価である、適用範囲が限定されるなどの
課題がある。
扱いにくい、高価である、適用範囲が限定されるなどの
課題がある。
【００１１】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、扱いやすく、低コストであり、適用範囲の限定も少
なくできる電源ブースタを提供することを目的とするも
のである。
し、扱いやすく、低コストであり、適用範囲の限定も少
なくできる電源ブースタを提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、増幅器の電源
端子に接続され、電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、その
電荷蓄積手段の他端に接続された電圧出力手段とを備
え、電圧出力手段は、増幅器の出力に応じて、その出力
が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段に電荷が蓄積さ
れるように、又出力が所定レベル範囲を超えたときは電
荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働く電源ブースタ
である。
端子に接続され、電荷を蓄積する電荷蓄積手段と、その
電荷蓄積手段の他端に接続された電圧出力手段とを備
え、電圧出力手段は、増幅器の出力に応じて、その出力
が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段に電荷が蓄積さ
れるように、又出力が所定レベル範囲を超えたときは電
荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働く電源ブースタ
である。
【００１３】
【作用】本発明は、電圧出力手段が、増幅器の出力に応
じて、その出力が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段
に電荷が蓄積されるように、又出力が所定レベル範囲を
超えたときは電荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働
く。
じて、その出力が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段
に電荷が蓄積されるように、又出力が所定レベル範囲を
超えたときは電荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働
く。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明にかかる一実施例の電源ブ
ースタを用いた適応電力ブースタ（以下、ＡＰＢと略記
する）のブロック図である。すなわち、ＡＰＢはプリ・
アンプ８の出力信号を電力増幅するパワーアンプ１と電
源ブースタにより構成されている。
ースタを用いた適応電力ブースタ（以下、ＡＰＢと略記
する）のブロック図である。すなわち、ＡＰＢはプリ・
アンプ８の出力信号を電力増幅するパワーアンプ１と電
源ブースタにより構成されている。
【００１６】電源ブースタは、パワーアンプ１の出力信
号の正負に対してそれぞれ設けられた電荷蓄積装置（Ｃ
１）２ａ、電荷蓄積装置（Ｃ２）２ｂ、正のトラッキン
グ装置（以下、Ｐ−ＴＫと略記する）３ａ、負のトラッ
キング装置（以下、Ｎ−ＴＫと略記する）３ｂにより構
成されている。電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａの一方の端子
はパワーアンプ１の正の電源端子に接続され、他方の端
子はＰ−ＴＫ３ａの出力端子に接続され、Ｐ−ＴＫ３ａ
の入力端子がパワーアンプ１の出力に接続されている。
又、パワーアンプ１の正の電源端子と供給電源５との間
には逆流防止用のダイオード（Ｄ１）４ａが接続されて
いる。同様に、電荷蓄積装置（Ｃ２）２ｂの一方の端子
はパワーアンプ１の負の電源端子に接続され、他方の端
子はＮ−ＴＫ３ｂの出力端子に接続され、Ｎ−ＴＫ３ｂ
の入力端子がパワーアンプ１の出力に接続されている。
又、パワーアンプ１の負の電源端子とグランド９との間
には逆流防止用のダイオード（Ｄ２）４ｂが接続されて
いる。上記のＰ−ＴＫ３ａ及びＮ−ＴＫ３ｂは、トラッ
キング回路３０と出力バッファ段３１より構成されてい
る。又、パワーアンプ１の出力端子には、結合用コンデ
ンサ（Ｃ３）６を介して負荷７が接続されている。
号の正負に対してそれぞれ設けられた電荷蓄積装置（Ｃ
１）２ａ、電荷蓄積装置（Ｃ２）２ｂ、正のトラッキン
グ装置（以下、Ｐ−ＴＫと略記する）３ａ、負のトラッ
キング装置（以下、Ｎ−ＴＫと略記する）３ｂにより構
成されている。電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａの一方の端子
はパワーアンプ１の正の電源端子に接続され、他方の端
子はＰ−ＴＫ３ａの出力端子に接続され、Ｐ−ＴＫ３ａ
の入力端子がパワーアンプ１の出力に接続されている。
又、パワーアンプ１の正の電源端子と供給電源５との間
には逆流防止用のダイオード（Ｄ１）４ａが接続されて
いる。同様に、電荷蓄積装置（Ｃ２）２ｂの一方の端子
はパワーアンプ１の負の電源端子に接続され、他方の端
子はＮ−ＴＫ３ｂの出力端子に接続され、Ｎ−ＴＫ３ｂ
の入力端子がパワーアンプ１の出力に接続されている。
又、パワーアンプ１の負の電源端子とグランド９との間
には逆流防止用のダイオード（Ｄ２）４ｂが接続されて
いる。上記のＰ−ＴＫ３ａ及びＮ−ＴＫ３ｂは、トラッ
キング回路３０と出力バッファ段３１より構成されてい
る。又、パワーアンプ１の出力端子には、結合用コンデ
ンサ（Ｃ３）６を介して負荷７が接続されている。
【００１７】また、供給電源については、適切に適応さ
せると、単一電源または二重電源によって、ＡＰＢを駆
動することが可能になる。図１には、単一の供給電圧Ｖ
ccによって駆動されるＡＰＢの一例が示されている。
せると、単一電源または二重電源によって、ＡＰＢを駆
動することが可能になる。図１には、単一の供給電圧Ｖ
ccによって駆動されるＡＰＢの一例が示されている。
【００１８】次に上記実施例の動作について説明する。
【００１９】プリ・アンプ８は、大電圧利得を提供す
る。プリ・アンプ８は、また、大入力インピーダンスを
提供して、電源に対する負荷を最小限に抑える。プリ・
アンプ８は、一定したＶccの電力供給を受ける。パワー
アンプ１は、適度な利得及び大電流利得を得て、負荷７
を駆動する。パワーアンプ１は、この段に対する供給
（すなわち、Ｖ3−Ｖ4）が一定でない点を除けば、ＡＢ
級のプッシュ・プル増幅器と同様である。電源電圧の供
給は、出力レベルＶ0に応じて変動する。Ｐ−ＴＫ３ａ
及び電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａは、必要があれば、特別
に正電圧（Ｖccを超える）を加えて、パワーアンプ１を
駆動する。同様に、Ｎ−ＴＫ３ｂ及び電荷蓄積装置（Ｃ
２）２ｂは、負電圧（０Ｖ未満）を加えて、パワーアン
プ１を駆動することができる。基準電圧Ｖref+及びＶ
ref-が、それぞれ、Ｐ−ＴＫ３ａ及びＮ−ＴＫ３ｂにお
いて用いられる。トラッキング装置は、パワーアンプ１
の出力電圧レベルＶ0を検出して、基準電圧と比較し、
下記説明のように、相応じた反応を示す。
る。プリ・アンプ８は、また、大入力インピーダンスを
提供して、電源に対する負荷を最小限に抑える。プリ・
アンプ８は、一定したＶccの電力供給を受ける。パワー
アンプ１は、適度な利得及び大電流利得を得て、負荷７
を駆動する。パワーアンプ１は、この段に対する供給
（すなわち、Ｖ3−Ｖ4）が一定でない点を除けば、ＡＢ
級のプッシュ・プル増幅器と同様である。電源電圧の供
給は、出力レベルＶ0に応じて変動する。Ｐ−ＴＫ３ａ
及び電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａは、必要があれば、特別
に正電圧（Ｖccを超える）を加えて、パワーアンプ１を
駆動する。同様に、Ｎ−ＴＫ３ｂ及び電荷蓄積装置（Ｃ
２）２ｂは、負電圧（０Ｖ未満）を加えて、パワーアン
プ１を駆動することができる。基準電圧Ｖref+及びＶ
ref-が、それぞれ、Ｐ−ＴＫ３ａ及びＮ−ＴＫ３ｂにお
いて用いられる。トラッキング装置は、パワーアンプ１
の出力電圧レベルＶ0を検出して、基準電圧と比較し、
下記説明のように、相応じた反応を示す。
【００２０】図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、及
び図３（ｂ）には、ＡＰＢの動作原理が示されている。
ＡＰＢは、正弦励振下にある。プリ・アンプ８及びパワ
ーアンプ１には、Ｖ0の静止点が１／２Ｖccになるよう
にバイアスがかけられる。Ｖ0がＶref+〜Ｖref-の範囲
内にあるような小出力レベルの場合、Ｐ−ＴＫ３ａ及び
Ｎ−ＴＫ３ｂのトラッキング回路３０は作動しない。パ
ワーアンプ１に対する供給電圧はＶccに等しく、ダイオ
ード（Ｄ１）４ａとダイオード（Ｄ２）４ｂ間における
損失が少ない。Ｐ−ＴＫ３ａの出力は、負の供給電圧に
近い電位であり（すなわち、Ｖ1は約０Ｖ）、電流を引
き込む。ＮーＴＫ３ｂの出力は、正の供給電圧に近い電
位であり（すなわち、Ｖ2は約Ｖcc）、電流を供給す
る。従って、電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａ及び電荷蓄積装
置（Ｃ２）２ｂは、その間の電位Ｖccまで充電される。
び図３（ｂ）には、ＡＰＢの動作原理が示されている。
ＡＰＢは、正弦励振下にある。プリ・アンプ８及びパワ
ーアンプ１には、Ｖ0の静止点が１／２Ｖccになるよう
にバイアスがかけられる。Ｖ0がＶref+〜Ｖref-の範囲
内にあるような小出力レベルの場合、Ｐ−ＴＫ３ａ及び
Ｎ−ＴＫ３ｂのトラッキング回路３０は作動しない。パ
ワーアンプ１に対する供給電圧はＶccに等しく、ダイオ
ード（Ｄ１）４ａとダイオード（Ｄ２）４ｂ間における
損失が少ない。Ｐ−ＴＫ３ａの出力は、負の供給電圧に
近い電位であり（すなわち、Ｖ1は約０Ｖ）、電流を引
き込む。ＮーＴＫ３ｂの出力は、正の供給電圧に近い電
位であり（すなわち、Ｖ2は約Ｖcc）、電流を供給す
る。従って、電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａ及び電荷蓄積装
置（Ｃ２）２ｂは、その間の電位Ｖccまで充電される。
【００２１】Ｖ0が、Ｖref+に近づくにつれてＰ−ＴＫ
３ａの出力は、電流の流入から電流の供給にスイッチす
る（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。Ｖ0がＶref+を超え
ると、Ｐ−ＴＫ３ａのトラッキング回路３０が作動し、
Ｖ1が上昇して０Ｖを超える。電荷蓄積装置（Ｃ１）２
ａが、その両端における定電圧を維持するのに十分な大
きさであると仮定すると、Ｖ3が上昇しＶccを超える。
従って、ダイオード（Ｄ１）４ａには逆バイアスがかけ
られ、電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａは放電し、パワーアン
プ１に電流が供給される。パワーアンプ１に供給される
電圧が上昇すると、Ｖ0の振幅はＶccを超える可能性が
ある。Ｖ0が正のピークに達し、降下してＶref+未満に
まで戻ると、Ｖ1は０Ｖに戻る。Ｐ−ＴＫ３ａの出力が
スイッチし、電流供給から電流流入に戻ると、電荷蓄積
装置（Ｃ１）２ａが再充電される。このプロセスによっ
て、次の正サイクル時においてパワーアンプ１を駆動す
る電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａの準備が保証される。
３ａの出力は、電流の流入から電流の供給にスイッチす
る（図２（ａ）及び（ｂ）参照）。Ｖ0がＶref+を超え
ると、Ｐ−ＴＫ３ａのトラッキング回路３０が作動し、
Ｖ1が上昇して０Ｖを超える。電荷蓄積装置（Ｃ１）２
ａが、その両端における定電圧を維持するのに十分な大
きさであると仮定すると、Ｖ3が上昇しＶccを超える。
従って、ダイオード（Ｄ１）４ａには逆バイアスがかけ
られ、電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａは放電し、パワーアン
プ１に電流が供給される。パワーアンプ１に供給される
電圧が上昇すると、Ｖ0の振幅はＶccを超える可能性が
ある。Ｖ0が正のピークに達し、降下してＶref+未満に
まで戻ると、Ｖ1は０Ｖに戻る。Ｐ−ＴＫ３ａの出力が
スイッチし、電流供給から電流流入に戻ると、電荷蓄積
装置（Ｃ１）２ａが再充電される。このプロセスによっ
て、次の正サイクル時においてパワーアンプ１を駆動す
る電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａの準備が保証される。
【００２２】Ｖ0、Ｖ1、及びＶ2は、無限に上昇するこ
とはできない。Ｐ−ＴＫ３ａに対する供給がＶccのた
め、Ｖ1に関する上限はＶccである。これは、２Ｖccが
Ｖ3及びＶ0に関する上限になる。入力における過励振に
よって、ＡＰＢの出力は２Ｖcc未満のレベルでクリップ
することになる。Ｖ0が上昇してＶref+を超える毎に、
Ｖ3はＶ0に追従する。Ｖ0がさらに上昇できることを保
証するため、Ｐ−ＴＫ３ａの「トラッキング利得」は、
少なくとも１、すなわち、
とはできない。Ｐ−ＴＫ３ａに対する供給がＶccのた
め、Ｖ1に関する上限はＶccである。これは、２Ｖccが
Ｖ3及びＶ0に関する上限になる。入力における過励振に
よって、ＡＰＢの出力は２Ｖcc未満のレベルでクリップ
することになる。Ｖ0が上昇してＶref+を超える毎に、
Ｖ3はＶ0に追従する。Ｖ0がさらに上昇できることを保
証するため、Ｐ−ＴＫ３ａの「トラッキング利得」は、
少なくとも１、すなわち、
【００２３】
【数１】
【００２４】でなければならない。
【００２５】上述の関係を保持することによって、Ｖ0
がＶ3より速く上昇することがないようにしなければな
らない、さもなければ、パワーアンプ１の飽和が早すぎ
て、理論的上限である２Ｖccよりかなり低い値でクリッ
プすることになる。
がＶ3より速く上昇することがないようにしなければな
らない、さもなければ、パワーアンプ１の飽和が早すぎ
て、理論的上限である２Ｖccよりかなり低い値でクリッ
プすることになる。
【００２６】図３（ａ）及び図３（ｂ）には、負のサイ
クル時にも、同様の動作原理が当てはまることが示され
ている。Ｖ0が降下してＶref-未満になると、Ｎ−ＴＫ
３ｂが作動する。Ｖ2が降下してＶcc未満になり、Ｖ4が
降下して０Ｖ未満になる。従って、Ｖ0の振幅は−Ｖcc
を下限とする負電圧に達する可能性がある。電荷蓄積装
置（Ｃ２）２ｂは、Ｖ0が降下してＶref-未満になると
放電し、Ｖ0がＶref-を超える値まで戻ると、すぐに再
充電する。
クル時にも、同様の動作原理が当てはまることが示され
ている。Ｖ0が降下してＶref-未満になると、Ｎ−ＴＫ
３ｂが作動する。Ｖ2が降下してＶcc未満になり、Ｖ4が
降下して０Ｖ未満になる。従って、Ｖ0の振幅は−Ｖcc
を下限とする負電圧に達する可能性がある。電荷蓄積装
置（Ｃ２）２ｂは、Ｖ0が降下してＶref-未満になると
放電し、Ｖ0がＶref-を超える値まで戻ると、すぐに再
充電する。
【００２７】次に、Ｖ’ref+及びＶ’ref-が下記のよう
に定義されるものとする。
に定義されるものとする。
【００２８】
【数２】
【００２９】対称設計の場合、Ｖ’ref+は｜Ｖ’ref-｜
に等しいはずである。Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜の値は、
０Ｖ〜１／２Ｖccの範囲内になければならない。これら
の値が小さすぎると、トラッキング装置の作動が早すぎ
てＡＰＢの効率が大幅に低下する。良好な設計によれ
ば、Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜が限界において、１／２Ｖcc
未満になるので、トラッキング装置の作動はパワーアン
プ１の飽和を阻止するのに間に合う。
に等しいはずである。Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜の値は、
０Ｖ〜１／２Ｖccの範囲内になければならない。これら
の値が小さすぎると、トラッキング装置の作動が早すぎ
てＡＰＢの効率が大幅に低下する。良好な設計によれ
ば、Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜が限界において、１／２Ｖcc
未満になるので、トラッキング装置の作動はパワーアン
プ１の飽和を阻止するのに間に合う。
【００３０】理想的な場合、下記の仮定がなされる。
【００３１】ａ）電荷蓄積装置（Ｃ１）２ａ及び電荷蓄
積装置（Ｃ２）２ｂは、十分に大きいので、それらの間
の電圧は一定になる。
積装置（Ｃ２）２ｂは、十分に大きいので、それらの間
の電圧は一定になる。
【００３２】ｂ）ダイオード（Ｄ１）４ａとダイオード
（Ｄ２）４ｂの間における電圧の損失は、無視できるほ
どわずかである。
（Ｄ２）４ｂの間における電圧の損失は、無視できるほ
どわずかである。
【００３３】ｃ）パワーアンプ１及びトラッキング装置
の出力バッファ段３１には、電圧の飽和は生じない。
の出力バッファ段３１には、電圧の飽和は生じない。
【００３４】ｄ）Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜が、１／２Ｖ
ccに設定される。すなわち、Ｖref+＝Ｖcc、及びＶref-
＝０Ｖである。
ccに設定される。すなわち、Ｖref+＝Ｖcc、及びＶref-
＝０Ｖである。
【００３５】こうした理想の状態における動作の場合、
Ｖ0の最大振幅は理論的には−Ｖcc〜２Ｖccである。こ
の量は理想のＡ級及びＡＢ級増幅器（０Ｖ〜Ｖccの最大
振幅を取り扱う）の３倍である。従って、同じ供給電圧
及び負荷において、理想のＡＰＢは理想のＡ級及びＡＢ
級増幅器に比べると９倍の電力を送り出すことが可能で
ある。
Ｖ0の最大振幅は理論的には−Ｖcc〜２Ｖccである。こ
の量は理想のＡ級及びＡＢ級増幅器（０Ｖ〜Ｖccの最大
振幅を取り扱う）の３倍である。従って、同じ供給電圧
及び負荷において、理想のＡＰＢは理想のＡ級及びＡＢ
級増幅器に比べると９倍の電力を送り出すことが可能で
ある。
【００３６】静止電流を無視すると、ＡＰＢの効率ηは
次のように示すことができる。
次のように示すことができる。
【００３７】
【数３】
【００３８】ここで、Ｖmは出力信号の振幅である。
【００３９】Ｖ’ref+と｜Ｖ’ref-｜が１／２Ｖccに設
定され、上述の他の全ての仮定が有効である理想的な場
合、効率は下記のように示される。
定され、上述の他の全ての仮定が有効である理想的な場
合、効率は下記のように示される。
【００４０】
【数４】
【００４１】図４には、理想のＡＰＢに関するη及びＰ
0対Ｖmのプロットが示されている。又、理想のＢ級増幅
器の効率も示されている。公正な比較のため理想のＢ級
増幅器は３Ｖccの電力供給を受けなければならないの
で、最大出力はＡＰＢと同じになる。従って、このＢ級
増幅器の効率は次のように修正される。
0対Ｖmのプロットが示されている。又、理想のＢ級増幅
器の効率も示されている。公正な比較のため理想のＢ級
増幅器は３Ｖccの電力供給を受けなければならないの
で、最大出力はＡＰＢと同じになる。従って、このＢ級
増幅器の効率は次のように修正される。
【００４２】
【数５】
【００４３】理想のＡＰＢの効率はＶmの全ての値につ
いて理想のＢ級増幅器より優れている。理想のＡＰＢの
効率は、Ｖm＝０．５Ｖccにおいて、７８．５％の局所
最大値に達する。Ｖmが上昇して０．５Ｖccをわずかに
超えると、トラッキング装置が作動し、動作効率が悪く
なるので効率が低下する。Ｖmが１．５Ｖccに近づくと
再び効率が良くなる。Ｖm＝１．５Ｖccにおいて、８
１．７％の最大効率が得られる。
いて理想のＢ級増幅器より優れている。理想のＡＰＢの
効率は、Ｖm＝０．５Ｖccにおいて、７８．５％の局所
最大値に達する。Ｖmが上昇して０．５Ｖccをわずかに
超えると、トラッキング装置が作動し、動作効率が悪く
なるので効率が低下する。Ｖmが１．５Ｖccに近づくと
再び効率が良くなる。Ｖm＝１．５Ｖccにおいて、８
１．７％の最大効率が得られる。
【００４４】トラッキング装置は、出力信号レベルに応
じた反応を示し、必要があれば特別に電圧を発生して、
パワーアンプ１を駆動するという事実から、「適応電力
ブースタ」の名称が、このタイプの増幅器に与えられて
いる。
じた反応を示し、必要があれば特別に電圧を発生して、
パワーアンプ１を駆動するという事実から、「適応電力
ブースタ」の名称が、このタイプの増幅器に与えられて
いる。
【００４５】以上のように、トラッキング回路及び蓄積
された電荷を用いることによって、ＡＰＢは、同じ供給
電圧及び負荷において従来の増幅器（Ａ級及びＢ級増幅
器のような）に比べてはるかに高い電圧を送り出すこと
が可能である。理想の場合、前者のクリップしない最大
出力は、後者の９倍になる。トラッキング法を用いるこ
とによって、パワーアンプに対する供給電圧に急激な変
化の生じないことが保証されるが、別のやり方であれ
ば、ＡＰＢの出力に、グリッチ及び歪みが生じる可能性
がある。理想のＡＰＢの効率は、やはり、理想のＡ級及
びＢ級増幅器より優れている。
された電荷を用いることによって、ＡＰＢは、同じ供給
電圧及び負荷において従来の増幅器（Ａ級及びＢ級増幅
器のような）に比べてはるかに高い電圧を送り出すこと
が可能である。理想の場合、前者のクリップしない最大
出力は、後者の９倍になる。トラッキング法を用いるこ
とによって、パワーアンプに対する供給電圧に急激な変
化の生じないことが保証されるが、別のやり方であれ
ば、ＡＰＢの出力に、グリッチ及び歪みが生じる可能性
がある。理想のＡＰＢの効率は、やはり、理想のＡ級及
びＢ級増幅器より優れている。
【００４６】なお、上記実施例では、供給電源を電源電
圧Ｖcc５とグランド９間による単一電源で構成したが、
これに限らず、負側供給電源を−Ｖccによる正負２電源
構成としてもよい。あるいは又、トラッキング装置の電
源を別の電源により構成してもよい。
圧Ｖcc５とグランド９間による単一電源で構成したが、
これに限らず、負側供給電源を−Ｖccによる正負２電源
構成としてもよい。あるいは又、トラッキング装置の電
源を別の電源により構成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、電圧出力手段が、増幅器の出力に応じて、その
出力が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段に電荷が蓄
積されるように、又出力が所定レベル範囲を超えたとき
は電荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働くので、扱
いやすく、低コストであり、適用範囲の限定も少なくで
きるという長所を有する。
発明は、電圧出力手段が、増幅器の出力に応じて、その
出力が所定レベル範囲内の時は電荷蓄積手段に電荷が蓄
積されるように、又出力が所定レベル範囲を超えたとき
は電荷蓄積手段が増幅器の補助電源として働くので、扱
いやすく、低コストであり、適用範囲の限定も少なくで
きるという長所を有する。
【図１】本発明にかかる一実施例の電源ブースタを用い
た適応電力ブースタ（ＡＰＢ）のブロック図である。
た適応電力ブースタ（ＡＰＢ）のブロック図である。
【図２】同図（ａ）は、同実施例における正の半サイク
ルの動作を示す信号波形図、同図（ｂ）は、同実施例の
正のトラッキング装置の出力バッファの状態を示すタイ
ミング・チャートである。
ルの動作を示す信号波形図、同図（ｂ）は、同実施例の
正のトラッキング装置の出力バッファの状態を示すタイ
ミング・チャートである。
【図３】同図（ａ）は、同実施例における負の半サイク
ルの動作を示す信号波形図、同図（ｂ）は、同実施例の
負のトラッキング装置の出力バッファの状態を示すタイ
ミング・チャートである。
ルの動作を示す信号波形図、同図（ｂ）は、同実施例の
負のトラッキング装置の出力バッファの状態を示すタイ
ミング・チャートである。
【図４】理想の適応電力ブースタ（ＡＰＢ）及び理想の
Ｂ級増幅器に関する出力の効率及び出力電力対振幅の関
係を示す図である。
Ｂ級増幅器に関する出力の効率及び出力電力対振幅の関
係を示す図である。
１ パワーアンプ（増幅器） ２ａ 電荷蓄積装置（Ｃ１） ２ｂ 電荷蓄積装置（Ｃ２） ３ａ 正のトラッキング装置 ３ｂ 負のトラッキング装置 ４ａ ダイオード（Ｄ１） ４ｂ ダイオード（Ｄ２） ５ 供給電源 ３０ トラッキング回路 ３１ 出力バッファ段
Claims (2)
- 【請求項１】 増幅器の電源端子に接続され、電荷を蓄
積する電荷蓄積手段と、その電荷蓄積手段の他端に接続
された電圧出力手段とを備え、前記電圧出力手段は、前
記増幅器の出力に応じて、その出力が所定レベル範囲内
の時は前記電荷蓄積手段に電荷が蓄積されるように、又
前記出力が前記所定レベル範囲を超えたときは前記電荷
蓄積手段が前記増幅器の補助電源として働くことを特徴
とする電源ブースタ。 - 【請求項２】 電荷蓄積手段、及び前記電圧出力手段
は、前記増幅器の信号の正負に対してそれぞれに設けら
れていることを特徴とする請求項１記載の電源ブース
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21263292A JPH06291561A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電源ブースタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21263292A JPH06291561A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電源ブースタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291561A true JPH06291561A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=16625879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21263292A Pending JPH06291561A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 電源ブースタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291561A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135903A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-06-18 | Thx Ltd | 効率的な電力増幅器 |
| US9414152B2 (en) | 2006-10-16 | 2016-08-09 | Thx Ltd. | Audio and power signal distribution for loudspeakers |
| US9438181B1 (en) | 2015-07-21 | 2016-09-06 | Rockford Corporation | Amplification of signals output from bridge-tied load audio amplifiers |
| US9484860B2 (en) | 2013-03-12 | 2016-11-01 | Thx Ltd. | Tracking power supply with increased boost capability |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55156407A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Sony Corp | Amplifying circuit for pulse-width-modulated signal |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP21263292A patent/JPH06291561A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55156407A (en) * | 1979-05-24 | 1980-12-05 | Sony Corp | Amplifying circuit for pulse-width-modulated signal |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9414152B2 (en) | 2006-10-16 | 2016-08-09 | Thx Ltd. | Audio and power signal distribution for loudspeakers |
| JP2009135903A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-06-18 | Thx Ltd | 効率的な電力増幅器 |
| US8723605B2 (en) | 2007-10-16 | 2014-05-13 | 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 |
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