JPH0785524B2 - パルス幅変調増幅回路 - Google Patents
パルス幅変調増幅回路Info
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- JPH0785524B2 JPH0785524B2 JP63328810A JP32881088A JPH0785524B2 JP H0785524 B2 JPH0785524 B2 JP H0785524B2 JP 63328810 A JP63328810 A JP 63328810A JP 32881088 A JP32881088 A JP 32881088A JP H0785524 B2 JPH0785524 B2 JP H0785524B2
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- Japan
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- width modulation
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
- H03F3/2171—Class D power amplifiers; Switching amplifiers with field-effect devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパルス幅変調増幅回路に関するものであり、特
に入力アナログ信号をパルス幅変換するための高周波キ
ャリア信号が、他の機器に対して妨害を与える程度を低
減できるようにしたパルス幅変調増幅回路に関する。
に入力アナログ信号をパルス幅変換するための高周波キ
ャリア信号が、他の機器に対して妨害を与える程度を低
減できるようにしたパルス幅変調増幅回路に関する。
〔従来の技術〕 パルス幅変調増幅器（PWMアンプ）として、例えば音声
信号等のアナログ信号で高周波の三角波キャリア信号を
変調してパルス幅信号に変換し、これを電力増幅してス
ピーカ等の負荷に与える直前でキャリア信号をフィルタ
で除去して復調するようにしたものがあり、電力増幅時
の効率が非常に良く、このため最近車載用のオーディオ
機器等に用いられている。
信号等のアナログ信号で高周波の三角波キャリア信号を
変調してパルス幅信号に変換し、これを電力増幅してス
ピーカ等の負荷に与える直前でキャリア信号をフィルタ
で除去して復調するようにしたものがあり、電力増幅時
の効率が非常に良く、このため最近車載用のオーディオ
機器等に用いられている。
第３図はPWMアンプの一例を示してものであり、１はア
ナログ信号の入力端であり、このアナログ信号はコンパ
レータ２の反転入力端に印加される。一方このコンパレ
ータ２の非反転入力端には高周波の三角波キャリア発振
器３からの出力が印加されており、従ってキャリア信号
はアナログ信号により変調されパルス幅信号に変換され
る。前記コンパレータ２により得られたパルス幅信号は
ドライブアンプ４を経てMOS型パワーFETより成るパルス
増幅（電力増幅）器５により増幅され、チョークコイル
６およびコンデンサ７より成るフィルタ回路によりキャ
リアが除去され、出力端８に接続された例えばスピーカ
９を駆動する。
ナログ信号の入力端であり、このアナログ信号はコンパ
レータ２の反転入力端に印加される。一方このコンパレ
ータ２の非反転入力端には高周波の三角波キャリア発振
器３からの出力が印加されており、従ってキャリア信号
はアナログ信号により変調されパルス幅信号に変換され
る。前記コンパレータ２により得られたパルス幅信号は
ドライブアンプ４を経てMOS型パワーFETより成るパルス
増幅（電力増幅）器５により増幅され、チョークコイル
６およびコンデンサ７より成るフィルタ回路によりキャ
リアが除去され、出力端８に接続された例えばスピーカ
９を駆動する。
以上の構成において、入力アナログ信号をパルス幅に変
換するための三角波キャリア信号は、例えば200KHz程度
の高周波信号が用いられる。
換するための三角波キャリア信号は、例えば200KHz程度
の高周波信号が用いられる。
従ってこのキャリア信号は高次の高調波を有しており、
その基本波並びに高調波が輻射され、ラジオ受信機等に
対して種々の妨害を与える等の不都合を有している。
その基本波並びに高調波が輻射され、ラジオ受信機等に
対して種々の妨害を与える等の不都合を有している。
このような妨害を与える程度を低減させるために、200K
Hz程度の基本波を例えば20Hz程度の特定な周波数でFM変
調することにより、キャリアを拡散し、輻射される基本
波およびその高調波のレベルをある程度低下させるとい
う手段が考えられている。
Hz程度の基本波を例えば20Hz程度の特定な周波数でFM変
調することにより、キャリアを拡散し、輻射される基本
波およびその高調波のレベルをある程度低下させるとい
う手段が考えられている。
しかしながら高周波信号を消滅させるのではなく、低下
させるものであるため、無対策のものよりは妨害を与え
難いながらも、受信機への妨害は生じ、妨害が生じた際
には、例えば前記した例では20Hz信号及びその高調波成
分が復調、再生されるという不都合が生ずる。
させるものであるため、無対策のものよりは妨害を与え
難いながらも、受信機への妨害は生じ、妨害が生じた際
には、例えば前記した例では20Hz信号及びその高調波成
分が復調、再生されるという不都合が生ずる。
本発明は前記した問題点に鑑みて成されたものであり、
入力アナログ信号をパルス幅に変換するためのキャリア
信号をエネルギー拡散させることで他の機器への妨害の
程度を低下させると共に、エネルギー拡散させるための
変調信号による妨害にも対処できるようにしたパルス幅
変調増幅回路を提供することを目的とするものである。
入力アナログ信号をパルス幅に変換するためのキャリア
信号をエネルギー拡散させることで他の機器への妨害の
程度を低下させると共に、エネルギー拡散させるための
変調信号による妨害にも対処できるようにしたパルス幅
変調増幅回路を提供することを目的とするものである。
上記した目的を達成するために、本発明においてはキャ
リア信号を周期性を持たないランダム信号で周波数変調
（FM）するようにした点に特徴を有し、この結果キャリ
ア信号およびその高調波がエネルギー拡散されて他の機
器へ与える妨害の程度を低下させることが可能となる。
又変調信号は周期性を持たないため、AM受信機等へ妨害
として作用しても聴感的に目立ち難くなる。
リア信号を周期性を持たないランダム信号で周波数変調
（FM）するようにした点に特徴を有し、この結果キャリ
ア信号およびその高調波がエネルギー拡散されて他の機
器へ与える妨害の程度を低下させることが可能となる。
又変調信号は周期性を持たないため、AM受信機等へ妨害
として作用しても聴感的に目立ち難くなる。
以下、本発明のパルス幅変調増幅回路の一例を第１図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
すなわち第１図において、符号1,2,4〜９で示した部分
は第３図に示した従来の例と同一部分を示すものであ
り、従ってその説明は省略する。
は第３図に示した従来の例と同一部分を示すものであ
り、従ってその説明は省略する。
この実施例における第３図との相異点は、符号31〜34で
示した三角波キャリア発生器を備えた点に有る。
示した三角波キャリア発生器を備えた点に有る。
先ず31は三角波信号発生器であり、これは例えばコンデ
ンサに対して定電流源より一定電流を充電し、又このコ
ンデンサより同一の一定電流を放電（引き抜き）させる
繰り返し作用により、前記コンデンサの端子電圧として
三角波を生成させるものである。
ンサに対して定電流源より一定電流を充電し、又このコ
ンデンサより同一の一定電流を放電（引き抜き）させる
繰り返し作用により、前記コンデンサの端子電圧として
三角波を生成させるものである。
32は前記三角波信号発生器31に対して充電および放電作
用を行なわせるトリガー用の制御信号を送るための制御
回路であり、この制御回路32は例えば200KHz程度の基本
信号発振器33からの信号を入力とし、この信号を周期性
を持たないランダム信号発振器34からの信号によって周
波数変調させるFM変調回路により構成している。
用を行なわせるトリガー用の制御信号を送るための制御
回路であり、この制御回路32は例えば200KHz程度の基本
信号発振器33からの信号を入力とし、この信号を周期性
を持たないランダム信号発振器34からの信号によって周
波数変調させるFM変調回路により構成している。
この制御回路32は、前記基本信号発振器33からの200KHz
の基本波をランダム信号発振器34からの信号により、±
20KHz程度の変調幅でFM変調するものであり、この結
果、その基本波並びに高調波のレベルは第２図に示され
たようなものとなる。
の基本波をランダム信号発振器34からの信号により、±
20KHz程度の変調幅でFM変調するものであり、この結
果、その基本波並びに高調波のレベルは第２図に示され
たようなものとなる。
すなわち、図中c1,c2,c3は変調前の基本波およびその高
調波のスペクトラムを示したものであり、これに対して
ランダム信号でキャリア（200KHz）の周波数を周波数変
調すると、C1,C2およびC3で示す基本波および高調波成
分は、C1,C2およびC3を中心にスペクトル拡散された信
号成分D1,D2およびD3に変化する。
調波のスペクトラムを示したものであり、これに対して
ランダム信号でキャリア（200KHz）の周波数を周波数変
調すると、C1,C2およびC3で示す基本波および高調波成
分は、C1,C2およびC3を中心にスペクトル拡散された信
号成分D1,D2およびD3に変化する。
この第２図の様子からも明らかなとおり、基本波並びに
その高調波は±20KHz程度のスペクトラム拡散によりそ
のピークが周波数変調しない場合の信号レベルに対して
低下し、その低下幅Ｇは約10dB程度となる。
その高調波は±20KHz程度のスペクトラム拡散によりそ
のピークが周波数変調しない場合の信号レベルに対して
低下し、その低下幅Ｇは約10dB程度となる。
この結果、D1〜Dn（D3以上の高周波）が他の電波機器に
妨害を与えた場合、その妨害電波の強さは周波数変調し
ない場合に比べて低減される。
妨害を与えた場合、その妨害電波の強さは周波数変調し
ない場合に比べて低減される。
また、D1〜Dnはキャリアを周期性を持たないランダム信
号で変調してスペクトル拡散されたものであるから、例
えばラジオ等によって受信された場合、復調出力には元
の周期性を持たないランダム信号が出力されるため、聴
感的には目立ち難くなる。
号で変調してスペクトル拡散されたものであるから、例
えばラジオ等によって受信された場合、復調出力には元
の周期性を持たないランダム信号が出力されるため、聴
感的には目立ち難くなる。
なお、実施例においてはキャリア信号をFM変調するため
の信号としてランダム信号を用いるようにしているが、
このランダム信号としては、いわゆるホワイトノイズ、
或いはピンクノイズを用いるようにして良い。
の信号としてランダム信号を用いるようにしているが、
このランダム信号としては、いわゆるホワイトノイズ、
或いはピンクノイズを用いるようにして良い。
以上の説明で明らかなとおり、この発明のパルス幅変調
増幅回路によると、入力アナログ信号をパルス幅に変換
するためのキャリア信号に対して周期性を持たないラン
ダム信号により周波数変調を加えるようにしたので、前
記キャリア信号並びにその高調波はエネルギー拡散され
てピークレベルが低下し、ラジオ等へ与えるスプリアス
妨害を低下させることが可能である。
増幅回路によると、入力アナログ信号をパルス幅に変換
するためのキャリア信号に対して周期性を持たないラン
ダム信号により周波数変調を加えるようにしたので、前
記キャリア信号並びにその高調波はエネルギー拡散され
てピークレベルが低下し、ラジオ等へ与えるスプリアス
妨害を低下させることが可能である。
しかも周波数変調を加えるための信号として周期性を持
たないランダム信号を用いているため、たとえその変調
信号がラジオ等に影響を与えても音響出力中に混在する
妨害は聴感上目立ち難いという独自の効果が得られる。
たないランダム信号を用いているため、たとえその変調
信号がラジオ等に影響を与えても音響出力中に混在する
妨害は聴感上目立ち難いという独自の効果が得られる。
第１図はこの発明の実施例を示したブロック図、 第２図は第１図のものの作用を説明するための特性図、 第３図は従来のものの例を示したブロック図である。 １……アナログ信号入力端、２……コンパレータ、４…
…ドライブアンプ、５……パルス増幅器、６……チョー
クコイル、７……コンデンサ、８……出力端、９……負
荷、31……三角波信号発生器、32……制御回路（FM変調
器）、33……基本信号発振器、34……ランダム信号発振
器。
…ドライブアンプ、５……パルス増幅器、６……チョー
クコイル、７……コンデンサ、８……出力端、９……負
荷、31……三角波信号発生器、32……制御回路（FM変調
器）、33……基本信号発振器、34……ランダム信号発振
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 達三 埼玉県川越市大字山田字西町25番地１ パ イオニア株式会社川越工場内 (56)参考文献 特開 昭58−157221（ＪＰ，Ａ) 米国特許4186346（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】入力アナログ信号によりパルス幅変調を行
ない、このパルス幅変調により得られたパルス信号を電
力増幅した後にパルス信号を復調するパルス幅変調増幅
器であって、前記入力アナログ信号の振幅情報をパルス
幅信号に変換するためのキャリア信号がランダム信号で
周波数変調されていることを特徴とするパルス幅変調増
幅回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328810A JPH0785524B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | パルス幅変調増幅回路 |
| US07/389,091 US4952884A (en) | 1988-12-28 | 1989-08-03 | Pulse width modulation amplifier circuit |
| DE3927175A DE3927175C2 (de) | 1988-12-28 | 1989-08-17 | Impulsbreitenmodulationsverstärkerschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328810A JPH0785524B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | パルス幅変調増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177606A JPH02177606A (ja) | 1990-07-10 |
| JPH0785524B2 true JPH0785524B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=18214351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328810A Expired - Lifetime JPH0785524B2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | パルス幅変調増幅回路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4952884A (ja) |
| JP (1) | JPH0785524B2 (ja) |
| DE (1) | DE3927175C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008017309A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Yamaha Corp | スペクトラム拡散回路 |
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- 1988-12-28 JP JP63328810A patent/JPH0785524B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-08-03 US US07/389,091 patent/US4952884A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-17 DE DE3927175A patent/DE3927175C2/de not_active Expired - Lifetime
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| JPH02177606A (ja) | 1990-07-10 |
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| US4952884A (en) | 1990-08-28 |
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