JPH0794963A - パルス幅変調増幅器 - Google Patents
パルス幅変調増幅器Info
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- JPH0794963A JPH0794963A JP5234521A JP23452193A JPH0794963A JP H0794963 A JPH0794963 A JP H0794963A JP 5234521 A JP5234521 A JP 5234521A JP 23452193 A JP23452193 A JP 23452193A JP H0794963 A JPH0794963 A JP H0794963A
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- Japan
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- pulse width
- output
- width modulation
- operational amplifier
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-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/351—Pulse width modulation being used in an amplifying circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響再生装置の出力を増幅する際に使用され
るパルス幅変調増幅器に関し、出力オフセット電圧と出
力雑音を低減した優れた特性のパルス幅変調増幅器を提
供することを目的とする。 【構成】 演算増幅器１のマイナス端子側の抵抗１７に
コンデンサ２４を接続し、このコンデンサ２４の一端を
アースに接続した交流増幅器とすることにより、オフセ
ット電圧は利得に無関係に演算増幅器１固有のオフセッ
ト電圧まで減少し、高次雑音を減少させることができ
る。
るパルス幅変調増幅器に関し、出力オフセット電圧と出
力雑音を低減した優れた特性のパルス幅変調増幅器を提
供することを目的とする。 【構成】 演算増幅器１のマイナス端子側の抵抗１７に
コンデンサ２４を接続し、このコンデンサ２４の一端を
アースに接続した交流増幅器とすることにより、オフセ
ット電圧は利得に無関係に演算増幅器１固有のオフセッ
ト電圧まで減少し、高次雑音を減少させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は音響再生装置の出力を増
幅する際に使用されるパルス幅変調増幅器に関するもの
である。
幅する際に使用されるパルス幅変調増幅器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のパルス幅変調増幅器について図面
を用いて説明する。図４は従来のパルス幅変調増幅器の
全体構成を示すブロック図であり、演算増幅器１を通し
た入力信号と三角波発振器４からの三角波を比較器５に
より比較してパルス幅変調信号を作り、これを出力段Ｆ
ＥＴ駆動回路６と最終出力段ＦＥＴ駆動回路７をドライ
ブすることにより増幅し、フィルタ（低域通過フィル
タ）８を通して復調されて負荷９に電力が供給されるよ
うに構成されている。
を用いて説明する。図４は従来のパルス幅変調増幅器の
全体構成を示すブロック図であり、演算増幅器１を通し
た入力信号と三角波発振器４からの三角波を比較器５に
より比較してパルス幅変調信号を作り、これを出力段Ｆ
ＥＴ駆動回路６と最終出力段ＦＥＴ駆動回路７をドライ
ブすることにより増幅し、フィルタ（低域通過フィル
タ）８を通して復調されて負荷９に電力が供給されるよ
うに構成されている。
【０００３】さらに、オーディオ回路として歪率、雑音
などの改善のために負帰還をかけるが、このようなパル
ス幅変調増幅器の場合、発振周波数と同一の搬送波（以
下、キャリアという）を除去した上で負帰還をかけるた
めに帰還回路２および３内には低域通過フィルタを用い
た構成としている。
などの改善のために負帰還をかけるが、このようなパル
ス幅変調増幅器の場合、発振周波数と同一の搬送波（以
下、キャリアという）を除去した上で負帰還をかけるた
めに帰還回路２および３内には低域通過フィルタを用い
た構成としている。
【０００４】図５は上記従来のパルス幅変調増幅器の演
算増幅器１の周辺部を示した回路図であり、入力端子１
０より入力されてコンデンサ１１を通過した信号が印加
され、コンデンサ１３，１５と抵抗１２，１４，１６，
１７により差動増幅器が構成されている。なお、上記コ
ンデンサ１３と１５は高域制限用のコンデンサで２０ｋ
Hz付近の遮断周波数としている。また、出力段からは帰
還回路２，３を介して演算増幅器１のプラス入力端子及
びマイナス入力端子に接続されて構成されている。
算増幅器１の周辺部を示した回路図であり、入力端子１
０より入力されてコンデンサ１１を通過した信号が印加
され、コンデンサ１３，１５と抵抗１２，１４，１６，
１７により差動増幅器が構成されている。なお、上記コ
ンデンサ１３と１５は高域制限用のコンデンサで２０ｋ
Hz付近の遮断周波数としている。また、出力段からは帰
還回路２，３を介して演算増幅器１のプラス入力端子及
びマイナス入力端子に接続されて構成されている。
【０００５】図６は同じく従来のパルス幅変調増幅器の
演算増幅器１及び帰還回路２，３を示したものであり、
上記図５と同様に演算増幅器１とコンデンサ１３，１５
と抵抗１２，１４，１６，１７で差動増幅器を構成し、
抵抗１９，２３とコンデンサ２０，２２で構成された低
域通過フィルタによりキャリアを取り除き、抵抗１８，
２１を介して演算増幅器１に帰還されるように構成され
ている。この際、キャリアを取り除くコンデンサ２０，
２２のアース（１／２Ｖcc）と入力段差動増幅器の外付
け抵抗１４，１７のアースとは共通したものであった。
演算増幅器１及び帰還回路２，３を示したものであり、
上記図５と同様に演算増幅器１とコンデンサ１３，１５
と抵抗１２，１４，１６，１７で差動増幅器を構成し、
抵抗１９，２３とコンデンサ２０，２２で構成された低
域通過フィルタによりキャリアを取り除き、抵抗１８，
２１を介して演算増幅器１に帰還されるように構成され
ている。この際、キャリアを取り除くコンデンサ２０，
２２のアース（１／２Ｖcc）と入力段差動増幅器の外付
け抵抗１４，１７のアースとは共通したものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では負帰還量を多くすると演算増幅器１の増幅度
を上げる必要が出てくるが、増幅度を上げるとオフセッ
ト電圧が発生し、出力段に無視できない大きな値のオフ
セット電圧が現われるために好ましくないものであっ
た。
の構成では負帰還量を多くすると演算増幅器１の増幅度
を上げる必要が出てくるが、増幅度を上げるとオフセッ
ト電圧が発生し、出力段に無視できない大きな値のオフ
セット電圧が現われるために好ましくないものであっ
た。
【０００７】また、帰還回路２，３内のフィルタが直流
結合されているため（低域通過回路であるため）に比較
器５以後の増幅段のオフセットも含まれ、充分に演算増
幅器１のみのオフセット電圧を補正することはむずかし
いものであった。
結合されているため（低域通過回路であるため）に比較
器５以後の増幅段のオフセットも含まれ、充分に演算増
幅器１のみのオフセット電圧を補正することはむずかし
いものであった。
【０００８】また、帰還回路２，３のフィルタのアース
を入力段の演算増幅器１のアースと共通にして直流結合
させるとキャリアが演算増幅器１にもれてくるため雑音
が増加してしまうという問題も有していた。
を入力段の演算増幅器１のアースと共通にして直流結合
させるとキャリアが演算増幅器１にもれてくるため雑音
が増加してしまうという問題も有していた。
【０００９】また、上記図６に示した従来のパルス幅変
調増幅器のキャリアの周波数は可聴帯域より高い周波数
（６３ｋHz）で使用されているものであり、しかも最終
出力段ＦＥＴ駆動回路７のスイッチングノイズなども含
まれてくるので雑音特性が悪化するという課題があっ
た。
調増幅器のキャリアの周波数は可聴帯域より高い周波数
（６３ｋHz）で使用されているものであり、しかも最終
出力段ＦＥＴ駆動回路７のスイッチングノイズなども含
まれてくるので雑音特性が悪化するという課題があっ
た。
【００１０】図７は図６に示した回路構成のパルス幅変
調増幅器における最終出力段（図４の負荷９の両端）の
電圧を周波数分析したものであり、この時の入力電圧は
０で増幅器の残留雑音を分析しており、基本発振周波数
６３ｋHz以外に高調波成分が多く含まれ、可聴帯域内ま
で影響しているのがわかる。
調増幅器における最終出力段（図４の負荷９の両端）の
電圧を周波数分析したものであり、この時の入力電圧は
０で増幅器の残留雑音を分析しており、基本発振周波数
６３ｋHz以外に高調波成分が多く含まれ、可聴帯域内ま
で影響しているのがわかる。
【００１１】本発明はこのような従来の課題を解決し、
出力雑音を低減した優れた特性のパルス幅変調増幅器を
提供することを目的とするものである。
出力雑音を低減した優れた特性のパルス幅変調増幅器を
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】上記課題を解決するため
に本発明によるパルス幅変調増幅器は、演算増幅器を交
流増幅器としたものである。さらに帰還回路と演算増幅
器とを交流結合して帰還回路も交流のみを通す交流帰還
の構成としたものである。
に本発明によるパルス幅変調増幅器は、演算増幅器を交
流増幅器としたものである。さらに帰還回路と演算増幅
器とを交流結合して帰還回路も交流のみを通す交流帰還
の構成としたものである。
【００１３】
【作用】この構成により演算増幅器の直流利得が１にな
るためにオフセット電圧はほとんど発生しない。
るためにオフセット電圧はほとんど発生しない。
【００１４】また、帰還回路を直流的に分離することに
よりアースパターンや回路インピーダンスなどでキャリ
アがもれることのない、安定した特性を得ることができ
る。
よりアースパターンや回路インピーダンスなどでキャリ
アがもれることのない、安定した特性を得ることができ
る。
【００１５】
【実施例】以下、本発明によるパルス幅変調増幅器につ
いて図面を用いて説明する。なお、以下の説明では上記
従来のパルス幅変調増幅器について図４〜図６を用いて
説明した部品と同じ構成の部品については同一の符号を
付与し、その説明は省略する。
いて図面を用いて説明する。なお、以下の説明では上記
従来のパルス幅変調増幅器について図４〜図６を用いて
説明した部品と同じ構成の部品については同一の符号を
付与し、その説明は省略する。
【００１６】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例
によるパルス幅変調増幅器について図面を用いて説明す
る。
によるパルス幅変調増幅器について図面を用いて説明す
る。
【００１７】図１は同実施例によるパルス幅変調増幅器
の構成を示す回路図であり、従来の図５の構成と異なる
のは、演算増幅器１のマイナス端子側の抵抗１７を中点
電圧１／２Ｖccに接続せず、コンデンサ２４を介してア
ースへ接続している点であり、この構成とすることによ
って演算増幅器１が交流増幅器となり、周波数が低くな
るとコンデンサ２４をＣ、抵抗１７をＲとした時の
の構成を示す回路図であり、従来の図５の構成と異なる
のは、演算増幅器１のマイナス端子側の抵抗１７を中点
電圧１／２Ｖccに接続せず、コンデンサ２４を介してア
ースへ接続している点であり、この構成とすることによ
って演算増幅器１が交流増幅器となり、周波数が低くな
るとコンデンサ２４をＣ、抵抗１７をＲとした時の
【００１８】
【数１】
【００１９】の高域通過フィルタとなって直流利得は１
となり、オフセット電圧が最小に抑えられるようになる
ものである。
となり、オフセット電圧が最小に抑えられるようになる
ものである。
【００２０】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
によるパルス幅変調増幅器について図面を用いて説明す
る。図２は同実施例によるパルス幅変調増幅器の構成を
示す回路図であり、従来の図６と異なるのは、帰還回路
を構成する低域通過フィルタのコンデンサ２０，２２を
直接アースへ接続し、カップリングコンデンサ２５，２
６を介して演算増幅器１へ帰還している点であり、この
構成で出力電圧の周波数分析を行った結果を図３に示
す。
によるパルス幅変調増幅器について図面を用いて説明す
る。図２は同実施例によるパルス幅変調増幅器の構成を
示す回路図であり、従来の図６と異なるのは、帰還回路
を構成する低域通過フィルタのコンデンサ２０，２２を
直接アースへ接続し、カップリングコンデンサ２５，２
６を介して演算増幅器１へ帰還している点であり、この
構成で出力電圧の周波数分析を行った結果を図３に示
す。
【００２１】図３から明らかなように基本周波数の洩れ
以外に高調波成分の洩れがほとんどない良好な特性を示
していることがわかる。
以外に高調波成分の洩れがほとんどない良好な特性を示
していることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】このように初段の演算増幅器を交流増幅
器とすることによって出力オフセット電圧を減少させる
ことができる。さらに帰還回路を交流結合とすることに
よって出力雑音を低減させることができる。
器とすることによって出力オフセット電圧を減少させる
ことができる。さらに帰還回路を交流結合とすることに
よって出力雑音を低減させることができる。
【図１】本発明の第１の実施例によるパルス幅変調増幅
器の構成を示す回路図
器の構成を示す回路図
【図２】本発明の第２の実施例によるパルス幅変調増幅
器の構成を示す回路図
器の構成を示す回路図
【図３】同第２の実施例によるパルス幅変調増幅器の特
性図
性図
【図４】従来のパルス幅変調増幅器の構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図５】従来のパルス幅変調増幅器の入力部の構成を示
す回路図
す回路図
【図６】従来のパルス幅変調増幅器の入力部及び帰還回
路部の構成を示す回路図
路部の構成を示す回路図
【図７】従来のパルス幅変調増幅器の特性図
１ 演算増幅器 ２，３ 帰還回路 １０ 入力端子 １１，１３，１５，２４ コンデンサ １２，１４，１６，１７ 抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】 演算増幅器の出力と三角波発振器の出力
とを比較する比較器と、この比較器の出力に接続された
出力段ＦＥＴ駆動回路と、この出力段駆動回路の出力に
接続されたＨブリッジ接続構成の最終出力段ＦＥＴ駆動
回路と、この最終出力段駆動回路の出力に接続された復
調用フィルタと、これに接続される負荷と系全体に帰還
をかける帰還回路からなるパルス幅変調増幅器におい
て、入力段の演算増幅器のマイナス端子に接続された抵
抗の一端をコンデンサを介して接地する交流増幅器とし
たパルス幅変調増幅器。 - 【請求項２】 帰還回路を構成する低域通過フィルタの
コンデンサの一端を接地し、この他端をカップリングを
介して演算増幅器へ帰還することにより、帰還回路と演
算増幅器を交流結合した請求項１記載のパルス幅変調増
幅器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05234521A JP3106795B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | パルス幅変調増幅器 |
| EP94114813A EP0644649B1 (en) | 1993-09-21 | 1994-09-20 | A pulse width modulation amplifier |
| DE69434163T DE69434163T2 (de) | 1993-09-21 | 1994-09-20 | Pulsbreitenmodulationsverstärker |
| US08/309,185 US5508663A (en) | 1993-09-21 | 1994-09-20 | Pulse width modulation amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05234521A JP3106795B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | パルス幅変調増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794963A true JPH0794963A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3106795B2 JP3106795B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=16972332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05234521A Expired - Fee Related JP3106795B2 (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | パルス幅変調増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5508663A (ja) |
| EP (1) | EP0644649B1 (ja) |
| JP (1) | JP3106795B2 (ja) |
| DE (1) | DE69434163T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6992527B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-01-31 | Flying Mole Corporation | Digital power amplifier |
| JP2012151680A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Ntt Electornics Corp | ドライバ回路 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0925642B1 (en) * | 1997-07-11 | 2004-11-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for amplifying signals |
| US20030095000A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Acoustic Technology, Inc. | Apparatus with ultra high output power class D audio amplifier |
| US7058369B1 (en) | 2001-11-21 | 2006-06-06 | Pmc-Sierra Inc. | Constant gain digital predistortion controller for linearization of non-linear amplifiers |
| US6636124B1 (en) | 2001-11-30 | 2003-10-21 | Analog Technologies, Inc. | Method and apparatus for accurate pulse width modulation |
| GB2405948B (en) * | 2003-09-12 | 2006-06-28 | Canon Res Ct Europ Ltd | Voice activated device |
| US7697827B2 (en) | 2005-10-17 | 2010-04-13 | Konicek Jeffrey C | User-friendlier interfaces for a camera |
| WO2008011597A2 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Aerielle Technologies, Inc. | Amplitude equalizer for fm transmitters |
| EP2162984B1 (en) | 2007-06-27 | 2014-05-21 | Nxp B.V. | Pulse width modulation circuit and class-d amplifier comprising the pwm circuit |
| DE102010040723B4 (de) * | 2010-09-14 | 2016-01-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Bereitstellung eines Wechselsignals |
| WO2014110435A1 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | Rfaxis, Inc. | On-die harmonics filtering for radio frequency power amplifiers |
| US9912304B2 (en) * | 2015-04-17 | 2018-03-06 | Analog Devices, Inc. | Two-input amplifier |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3572098D1 (en) * | 1984-11-02 | 1989-09-07 | Bose Corp | Frequency-stabilized two-state modulation |
| IT1215247B (it) * | 1985-03-13 | 1990-01-31 | Ates Componenti Elettron | Dispositivo e procedimento per azzerare un segnale di uscita in un amplificatore a commutazione. |
| JPH02177605A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-10 | Pioneer Electron Corp | パルス幅変調増幅回路 |
| US4987381A (en) * | 1989-10-17 | 1991-01-22 | Butler Brent K | Tube sound solid-state amplifier |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP05234521A patent/JP3106795B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-20 US US08/309,185 patent/US5508663A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-20 EP EP94114813A patent/EP0644649B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-20 DE DE69434163T patent/DE69434163T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6992527B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-01-31 | Flying Mole Corporation | Digital power amplifier |
| JP2012151680A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Ntt Electornics Corp | ドライバ回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5508663A (en) | 1996-04-16 |
| EP0644649A2 (en) | 1995-03-22 |
| DE69434163D1 (de) | 2005-01-05 |
| EP0644649B1 (en) | 2004-12-01 |
| DE69434163T2 (de) | 2005-04-14 |
| JP3106795B2 (ja) | 2000-11-06 |
| EP0644649A3 (en) | 1996-02-14 |
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Legal Events
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