JPH0635536Y2 - パワーアンプの保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、オーディオ機器等の最終段に用いられるパワ
ーアンプの保護回路に関するもので、特に電源ラインに
混入する大振幅のサージ電圧から前記パワーアンプを保
護する保護回路に関する。

（ロ）従来の技術 実開昭62-32617号公報に示される如く、プッシュプル接
続された出力トランジスタを有するパワーアンプが知ら
れている。前記パワーアンプは、第２図に示す如く、入
力端子（１）に印加される入力信号をＡ級増幅する前置
駆動トランジスタ（２）と、該前置駆動トランジスタ
（２）の正出力信号を増幅する駆動トランジスタ（３）
と、該駆動トランジスタ（３）の出力信号を増幅する第
１出力トランジスタ（４）と、前記前置駆動トランジス
タ（２）の負出力信号を反転する反転トランジスタ
（５）と、該反転トランジスタ（５）の出力信号を増幅
する第２出力トランジスタ（６）とを備えており、前記
第１及び第２出力トランジスタ（４）及び（６）の出力
信号は、プッシュプルの関係で出力コンデンサ（７）を
介して負荷となるスピーカ（８）に印加される。また、
前置駆動トランジスタ（２）、駆動トランジスタ（３）
及び反転トランジスタ（５）に動作電流を供給する為、
定電流源（９）と電流ミラー接続された第１乃至第３定
電流トランジスタ（10）乃至（12）とが配置されてい
る。

従って、第２図のパワーアンプを用いれば、入力端子
（１）に印加される入力信号に応じてスピーカ（８）を
十分に駆動することが出来る。

（ハ）考案が解決しようとする課題 しかしながら、第２図のパワーアンプにおいては、電源
ラインに大振幅のサージ電圧が混入すると、第１出力ト
ランジスタ（４）が破壊されるという問題があった。す
なわち、前記大振幅のサージ電圧が混入すると、第１出
力トランジスタ（４）のコレクタ電圧が上昇し、そのコ
レクタ・エミッタ間電圧V_CEがコレクタ・エミッタ間素
子耐圧V_CEOを越えてしまう為、前記第１出力トランジス
タ（４）が破壊される。特に、有信号時には前記第１出
力トランジスタ（４）のコレクタ電流も大になるので、
破壊される危険性は大幅に増加する。

前記第１出力トランジスタ（４）を破壊から保護する為
には、前記大振幅のサージ電圧を検出し、駆動トランジ
スタ（３）のベースを接地して前記第１出力トランジス
タ（４）をオフにすればよい。しかしながら、単にその
様な保護回路を設けただけでは、第１出力トランジスタ
（４）の破壊保護を達成することは出来るが、駆動トラ
ンジスタ（３）のベースを接地することに応じて第２定
電流トランジスタ（11）のコレクタが接地される為、前
記第２定電流トランジスタ（11）のコレクタ・エミッタ
間電圧V_CEが耐圧V_CEOを越え破壊されるという新たな問
題が生じる。

それ故、本考案は、出力トランジスタとともに定電流ト
ランジスタを破壊から保護する為のパワーアンプの保護
回路を提供せんとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、正側出力ト
ランジスタを駆動する駆動トランジスタと、該駆動トラ
ンジスタに動作電流を供給する定電流トランジスタと、
前記駆動トランジスタのベースと前記定電流トランジス
タのコレクタとの間に接続された抵抗と、サージ電圧を
検出して前記駆動トランジスタのベースを接地する保護
回路とを備える点を特徴とする。

（ホ）作用 本考案に依れば、電源ラインに混入する大振幅のサージ
電圧は、保護回路部により検出され、前記保護回路部が
作動して駆動トランジスタのベースを接地する。その
為、前記駆動トランジスタ及び出力トランジスタの破壊
保護を達成出来る。また、サージ電圧検出時に保護回路
部に流れる電流により抵抗に電圧降下が生じ、前記電圧
降下はサージ電圧の大きさに応じて増大するので、定電
流トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の増大を防
止出来、前記定電流トランジスタの破壊保護も達成出来
る。

（ヘ）実施例 第１図は、本考案の一実施例を示す回路図で、（13）及
び（14）はエミッタが共通接続された検出用の第１及び
第２検出トランジスタ、（15）は前記第１検出トランジ
スタ（13）のベースに基準電圧を印加するツェナーダイ
オード、（16）は電源（＋Vcc）とアース間に直列接続
された第１及び第２抵抗（17）及び（18）から成り、前
記第１及び第２抵抗（17）及び（18）の接続中点が前記
第２検出トランジスタ（14）のベースに接続された電圧
分割回路、（19）はベースが前記第２検出トランジスタ
（14）のコレクタに接続された制御トランジスタ、（2
0）はベースが前記制御トランジスタ（19）のコレクタ
に接続され、駆動トランジスタ（３）のベースをアース
に短絡する短絡トランジスタ、及び（21）は第２定電流
トランジスタ（11）のコレクタと駆動トランジスタ
（３）のベースとの間に挿入された抵抗である。尚、第
１図の一点鎖線で囲まれた部分Ａは保護回路部を示して
いる。

第１検出トランジスタ（13）のベースに接続されたツェ
ナーダイオード（15）のツェナー電圧は、5.6Vから6.2V
程度に設定されており、電源電圧（＋Vcc）は約13.2Vに
設定されている。また、電圧分割回路（16）の分圧比は
約1/3に設定されている。その為、電源にサージ電圧が
混入しない場合は、第１検出トランジスタ（13）がオ
ン、第２検出トランジスタ（14）がオフになり、制御ト
ランジスタ（19）及び短絡トランジスタ（20）もオフに
なるので、保護回路部Ａが動作せず、パワーアンプは入
力端子（１）に印加される入力信号を正常に増幅する。

いま、電源に50V程度の大振幅を有し、パルス幅が200μ
sec程度のサージ電圧が混入したとすれば、第２検出ト
ランジスタ（14）のベース電圧が第１検出トランジスタ
（13）のベース電圧よりも高くなり、第１検出トランジ
スタ（13）がオフ、第２検出トランジスタ（14）がオン
になる。その為、制御トランジスタ（19）及び短絡トラ
ンジスタ（20）がオンになり、駆動トランジスタ（３）
のベース信号（バイアス電圧を含む）をアースに側路す
る。ベース信号が側路されると、駆動トランジスタ
（３）及び第１出力トランジスタ（４）がオフするの
で、前記第１出力トランジスタ（４）のコレクタ・エミ
ッタ間電圧が大になっても前記第１出力トランジスタ
（４）が破壊されることが無い。

一方、短絡トランジスタ（20）がオンすると、第２定電
流トランジスタ（11）のコレクタ電流が抵抗（21）を介
して前記短絡トランジスタ（20）に流れる為、前記抵抗
（21）に電圧降下が生じる。例えば、第２定電流トラン
ジスタ（11）の出力電流を350mA前記抵抗（21）の値を3
00Ωとすれば、前記電圧降下は約10V程度になるので、
前記第２定電流トランジスタ（11）のエミッタ・コレク
タ間電圧は低下し、破壊電圧（約40〜50V）に至らな
い。従って、本考案に依れば、出力トランジスタととも
に定電流トランジスタをもサージ電圧に起因する破壊か
ら防止し得る。

（ト）考案の効果 以上述べた如く、本考案に依れば、大振幅のサージ電圧
によりパワーアンプが破壊されるのを防止し得る。特
に、定電流トランジスタと駆動トランジスタとの間に抵
抗を挿入し、前記駆動トランジスタのベース信号を側路
することにより保護を行なっているので、出力トランジ
スタとともに定電流トランジスタをもサージ電圧による
破壊から保護し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す回路図、及び第２図
は従来のパワーアンプを示す回路図である。 （３）……駆動トランジスタ、（４），（６）……出力
トランジスタ、（10），（11），（12）……定電流トラ
ンジスタ、（20）……短絡トランジスタ、（21）……抵
抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プッシュプル接続された出力トランジスタ
   を有するパワーアンプを破壊から保護する為の保護回路
   であって、正側出力トランジスタを駆動する駆動トラン
   ジスタと、該駆動トランジスタに動作電流を供給すると
   共に、エミッタが直接電源に接続される定電流トランジ
   スタと、前記駆動トランジスタのベースと前記定電流ト
   ランジスタのコレクタとの間に接続された抵抗と、電源
   ラインに混入する大振幅のサージ電圧を検出し、前記駆
   動トランジスタのベースを接地する保護回路部とから成
   り、前記サージ電圧に対して出力トランジスタ及び定電
   流トランジスタを同時に保護する様にしたことを特徴と
   するパワーアンプの保護回路。