JPH08222974A - オーディオ・パワーアンプ - Google Patents

オーディオ・パワーアンプ

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Publication number
JPH08222974A
JPH08222974A JP7029719A JP2971995A JPH08222974A JP H08222974 A JPH08222974 A JP H08222974A JP 7029719 A JP7029719 A JP 7029719A JP 2971995 A JP2971995 A JP 2971995A JP H08222974 A JPH08222974 A JP H08222974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
push
power amplifier
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7029719A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Yukita
昌裕 雪田
Masatoshi Maeda
正利 前田
Masanori Ienaka
正憲 家中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7029719A priority Critical patent/JPH08222974A/ja
Publication of JPH08222974A publication Critical patent/JPH08222974A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的低い電源電圧で高出力が得られるとと
もに、外付けのスナバ回路に依存することなく高い安定
性を確保することができるBTLオーディオ・パワーア
ンプ。 【構成】 BTLをなす一対の電力増幅回路にそれぞ
れ、バイポーラ・トランジスタ出力段とともに、入力信
号を増幅する電流出力型の補助増幅回路を設け、一方の
電力増幅回路側の補助増幅回路の出力で他方の電力増幅
回路側の出力段トランジスタのベース駆動電流を付勢さ
せるとともに、他方の電力増幅回路側の補助増幅回路の
出力で一方の電力増幅回路側の出力段トランジスタのベ
ース駆動電流を付勢させる。 【効果】 動作不安定の原因となる負帰還ループに依存
することなく、低電源電圧で高出力を得るのに十分なベ
ース駆動電流が得られるようになる。

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・パワーア
ンプ、さらにはBTL方式のオーディオ・パワーアンプ
IC(半導体集積回路装置)に適用して有効な技術に関
するものであって、たとえば車載用音響再生システムい
わゆるカーオーディオに利用して有効な技術に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】BTL方式のオーディオ・パワーアンプ
は、1つの負荷(スピーカ)を2つの電力増幅回路で相
補的に駆動するものであって、比較的低い電源電圧で高
出力仕様を得るのに適している。このため、電源に車載
バッテリを使用するカーオーディオに良く利用されてい
る。
【0003】図3は、本発明者らが本発明に先立って検
討したオーディオ・パワーアンプの構成例を示す。同図
に示すオーディオ・パワーアンプは、互いに逆相の入力
信号+Vin/−Vinが与えられる一対の電力増幅回
路1A,1Bによって形成されるBTL方式のオーディ
オ・パワーアンプであって、各電力増幅回路1A,1B
はそれぞれバイポーラ・トランジスタによるプッシュプ
ル出力段を有する。
【0004】プッシュプル出力段のプッシュ側出力部3
では、npnバイポーラ・トランジスタQ1とpnpバ
イポーラ・トランジスタQ2によるインバーテッド・ダ
ーリントン回路が形成されている。このプッシュ側出力
部3の駆動回路は、定電流回路I2、ダイオードD5,
D6、npnバイポーラ・トランジスタQ3,Q4、抵
抗R1,R2による構成されている。この場合、定電流
回路I2とダイオードD5,D6は、入力信号Vinを
電源電位Vcc側にレベルシフトさせるレベルシフト回
路を形成する。npnバイポーラ・トランジスタQ3,
Q4と抵抗R1,R2は、多量の負帰還のループにより
高電流増幅率を得られるようにしたボルテージフォロワ
回路7を形成する。このボルテージフォロワ回路3によ
ってプッシュ側出力部3のベース駆動電流を得るように
している。
【0005】プッシュプル出力段のプル側出力部4で
は、npnのバイポーラ・トランジスタQ5とpnpバ
イポーラ・トランジスタQ6によるインバーテッド・ダ
ーリントン回路が形成されている。このプル側出力部4
の駆動回路は、インバーテッド・ダーリントン回路の前
段側トランジスタQ6が担っているが、これに加えて、
ダイオードD1,D2、定電流回路I1、npnバイポ
ーラ・トランジスタQ7によるバイアス負帰還回路が設
けられている。
【0006】上述した電力増幅回路1A,1Bは、その
一方(1A)の出力VoutAとその他方(1B)の出
力VoutBが負荷SP(スピーカ)の端子に接続され
て、いわゆるBTLアンプとして使用される。
【0007】なお、BTL方式のオーディオ・パワーア
ンプとしては、たとえば、CQ出版社発行「最新リニア
IC規格表’84」87ページ(HA1396)などに
記載されたものがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
【0009】すなわち、この種のオーディオ・パワーア
ンプでは、比較的低い電源電圧でも高出力が得られるよ
うにするため、とくにプッシュ側出力部3の出力トラン
ジスタQ1に対して十分なベース駆動電流を供給できる
ようにすることが必要である。
【0010】そこで、上述したオーディオ・パワーアン
プでは、負帰還ループにより高電流増幅率を得られるよ
うにしたボルテージフォロワ回路7を使ってプッシュ側
出力部3のベース駆動電流を供給するようにしている。
【0011】ところが、そのベース駆動電流を供給する
ボルテージフォロワ回路は負帰還ループにより形成され
る回路であるために、その動作が高周波域にて不安定で
あり、たとえば寄生発振などが生じやすい。とくに、出
力段にインバーテッド・ダーリントン回路を採用した場
合に高周波域での発振が生じやすくなる。このような不
安定性は、出力トランジスタQ1を介してスピーカとい
う誘導性の負荷SPが接続されることにより一層増大さ
れる。
【0012】そこで、従来のこの種のオーディオ・パワ
ーアンプでは、高周波域での安定性を確保するために、
図3に示すように、大容量で高周波特性の良い容量素子
Coと小抵抗Roからなるスナバ回路6を出力端子に接
続することで、高周波領域での安定性を確保していた。
しかし、スナバ回路6を形成する容量素子Coと小抵抗
Roは、半導体集積回路化が困難であるために外づけ部
品とせざるを得ず、このことがオーディオ・パワーアン
プの部品点数と実装面積を大幅に増大させてコストを高
くする、という問題を生じさせていた。
【0013】本発明の目的は、比較的低い電源電圧で高
出力を得るのに適しているとともに、外付けのスナバ回
路に依存しなくても高い安定性を確保できるようにす
る、という技術を提供することにある。
【0014】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
【0015】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0016】すなわち、互いに逆相の入力信号が与えら
れる一対の電力増幅回路によって形成されるBTL方式
のオーディオ・パワーアンプにあって、各電力増幅回路
にそれぞれ、バイポーラ・トランジスタによるプッシュ
プル出力段とともに、入力信号を増幅する電流出力型の
補助増幅回路を設け、一方の電力増幅回路側の補助増幅
回路の出力で他方の電力増幅回路側の出力段トランジス
タのベース駆動電流を付勢させるとともに、他方の電力
増幅回路側の補助増幅回路の出力で一方の電力増幅回路
側の出力段トランジスタのベース駆動電流を付勢させ
る、というものである。
【0017】
【作用】上述した手段によれば、高周波域での動作を不
安定にする負帰還ループに依存しなくても、低電源電圧
で高出力を得るのに十分なベース駆動電流を各電力増幅
回路の出力段バイポーラ・トランジスタに与えることが
できる。
【0018】これにより、比較的低い電源電圧で高出力
を得るのに適しているとともに、外付けのスナバ回路に
依存しなくても高い安定性を確保できるようにする、と
いう目的が達成される。
【0019】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を示すものとする。
【0020】図1は本発明の技術が適用されたオーディ
オ・パワーアンプの一実施例を示したものであって、1
A,1BはBTL方式のオーディオ・パワーアンプを形
成する一対の電力増幅回路、+Vinは一方の電力増幅
回路1Aの入力信号、−Vinは他方の電力増幅回路1
Bの入力信号、VoutAは一方の電力増幅回路1Aの
出力、VoutBは他方の電力増幅回路1Bの出力、S
Pは負荷(スピーカ)、Vccは電源電位(12〜13
V)である。
【0021】各電力増幅回路1A,1Bはそれぞれ、n
pnバイポーラ・トランジスタQ1,Q5によるプッシ
ュプル出力段と、入力信号Vin(+Vin/−Vi
n))を増幅する電流出力型の補助増幅回路2を有し、
一方の電力増幅回路1A側の補助増幅回路2の出力Ia
で他方の電力増幅回路側1Bの出力段トランジスタQ1
のベース駆動電流を付勢させるとともに、他方の電力増
幅回路1B側の補助増幅回路2の出力Ibで一方の電力
増幅回路1A側の出力段トランジスタQ1のベース駆動
電流を付勢させるように相互結線されている。
【0022】ここで、プッシュプル出力段のプッシュ側
出力部3では、npnバイポーラ・トランジスタQ1と
pnpバイポーラ・トランジスタQ2によるインバーテ
ッド・ダーリントン回路が形成されている。このプッシ
ュ側出力部3における駆動回路はpnpバイポーラ・ト
ランジスタQ4のエミッタフォロワ回路で形成されてい
る。入力信号Vinはそのエミッタフォロワを介してプ
ッシュ側出力部3のトランジスタQ1にベース駆動電流
として伝達される。このとき、そのエミッタフォロワ回
路のエミッタ電流は、トランジスタQ3とQ2により形
成されるカレントミラーを介して、補助増幅回路2の出
力で付勢されるようになっている。
【0023】補助増幅回路2は、入力信号Vin電圧を
電源電位Vccの中間電位Vcc/2と比較する比較回
路部、この比較回路部の出力を電流増幅するカレントミ
ラー部、バイアス用定電流回路I3を有する。比較回路
部は、抵抗R1、ダイオードD3、定電流回路I2、p
npバイポーラ・トランジスタQ8により形成される。
カレントミラー部は、ダイオードD4とnpnバイポー
ラ・トランジスタQ9により形成される。バイアス用定
電流回路I3は、補助増幅回路2の電流出力(Ia/I
b)に若干のバイアス電流を付与する。この補助増幅回
路2は、入力信号Vin(+Vin/−Vin)の波形
電圧が中間電位Vcc/2よりも低いときに選択的に動
作して、プッシュプル出力段のプッシュ側出力部3にお
けるベース駆動電流を付勢する。
【0024】プッシュプル出力段のプル側出力部4で
は、npnのバイポーラ・トランジスタQ5とpnpバ
イポーラ・トランジスタQ6によるインバーテッド・ダ
ーリントン回路が形成されている。このプル側出力部の
駆動回路5は、インバーテッド・ダーリントン回路の前
段側トランジスタQ6が担っているが、これに加えて、
ダイオードD1,D2、定電流回路I1、npnバイポ
ーラ・トランジスタQ7によるバイアス負帰還が設けら
れている。
【0025】上述した電力増幅回路1A,1Bは、その
一方(1A)の出力VoutAとその他方(1B)の出
力VoutBが負荷SP(スピーカ)の端子に接続され
て、いわゆるBTLアンプとして使用される。
【0026】次に、動作について説明する。
【0027】図1に示した実施例のオーディオ・パワー
アンプでは、互いに逆相の入力信号+Vin/−Vin
が与えられる一対の電力増幅回路1A,1Bにそれぞれ
上記入力信号+Vin/−Vinを増幅する電流出力型
の補助増幅回路2を設け、一方の電力増幅回路1A側の
補助増幅回路2の出力Iaで他方の電力増幅回路1B側
の出力段トランジスタQ1のベース駆動電流を付勢させ
るとともに、他方の電力増幅回路1B側の補助増幅回路
2の出力Ibで一方の電力増幅回路1A側の出力段トラ
ンジスタQ1のベース駆動電流を付勢させることによ
り、高周波域での動作を不安定にする多量の負帰還のル
ープに依存することなく、それぞれの電力増幅回路1
A,1Bのプッシュ側出力トランジスタQ1に対して、
低電源電圧で高出力を得るのに十分なベース駆動電流を
供給することができる。
【0028】これにより、比較的低い電源電圧で高出力
を得ることができるとともに、外付けのスナバ回路に依
存することなく、さらに発振を生じやすいインバーテッ
ド・ダーリントン回路が採用されていても、高い安定性
を確保することができる。
【0029】図2は、上述したオーディオ・パワーアン
プが複数組集積形成された半導体集積回路装置100の
概略構成を示したものであって、11は互いに逆相の入
力信号を生成する位相分割バッファ回路である。同図に
示す例では、8つの電力増幅回路1A,1Bによる4チ
ャンネルのオーディオ・パワーアンプが外付け部品をほ
とんど使うことなく構成されている。
【0030】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、プッシュプル出力段のプル側またはブッシュ側をノ
ーマル・ダーリントン回路とする構成であってもよい。
【0031】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるオー
ディオ・パワーアンプに適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、たとえばオーディ
オ用途以外のパワー駆動回路にも適用できる。
【0032】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
【0033】すなわち、BTL方式のオーディオ・パワ
ーアンプにおいて、比較的低い電源電圧で高出力を得る
のに適しているとともに、外付けのスナバ回路に依存す
ることなく、高い安定性を確保することができる、とい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の技術が適用されたオーディオ・パワー
アンプの第1の実施例を示す回路図
【図2】本発明が適用された多チャンネル・オーディオ
・パワーアンプ構成例を示す図
【図3】本発明に先立って検討されたオーディオ・パワ
ーアンプの構成を示す回路図
【符号の説明】
1A,1B 電力増幅回路 +Vin,−Vin 電力増幅回路の入力信号 VoutA,VoutB 電力増幅回路の出力 SP 負荷(スピーカ) Vcc 電源電位 2 補助増幅回路 3 プッシュ側出力部 4 プル側出力部 6 スナバ回路 7 ボルテージフォロワ回路 11 位相分割バッファ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家中 正憲 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに逆相の入力信号が与えられる一対
    の電力増幅回路によって形成されるBTL方式のオーデ
    ィオ・パワーアンプであって、各電力増幅回路はそれぞ
    れ、バイポーラ・トランジスタによるプッシュプル出力
    段と、入力信号を増幅する電流出力型の補助増幅回路と
    を有し、一方の電力増幅回路側の補助増幅回路の出力で
    他方の電力増幅回路側の出力段トランジスタのベース駆
    動電流を付勢させるとともに、他方の電力増幅回路側の
    補助増幅回路の出力で一方の電力増幅回路側の出力段ト
    ランジスタのベース駆動電流を付勢させるようにしたこ
    とを特徴とするオーディオ・パワーアンプ。
  2. 【請求項2】 各電力増幅回路のプッシュプル出力段は
    それぞれ、プッシュ側出力部とプル側出力部がそれぞれ
    インバーテッド・ダーリントン回路によって構成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のオーディオ・パ
    ワーアンプ。
  3. 【請求項3】 補助増幅回路は、入力信号電圧が電源電
    位の中間電位よりも低いときに選択的に動作して、プッ
    シュプル出力段のプッシュ側出力部のベース駆動電流を
    付勢することを特徴とする請求項1または2に記載のオ
    ーディオ・パワーアンプ。
  4. 【請求項4】 補助増幅回路は、入力信号電圧を電源電
    位の中間電位と比較する比較回路部と、この比較回路部
    の出力を電流増幅して出力するカレントミラー部を有す
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
    オーディオ・パワーアンプ。
  5. 【請求項5】 プッシュプル出力段のプッシュ側出力部
    における駆動回路をエミッタフォロワ回路で形成したこ
    とを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のオー
    ディオ・パワーアンプ。
  6. 【請求項6】 プッシュプル出力段のプッシュ側出力部
    における駆動回路をエミッタフォロワ回路で形成すると
    ともに、そのエミッタフォロワ回路のエミッタ電流を補
    助増幅回路の出力で付勢させるようにしたことを特徴と
    する請求項1から5のいずれかに記載のオーディオ・パ
    ワーアンプ。
  7. 【請求項7】 プッシュプル出力段のプッシュ側出力部
    における駆動回路をエミッタフォロワ回路で形成すると
    ともに、そのエミッタフォロワ回路のエミッタ電流をカ
    レントミラーを介して伝達される補助増幅回路の出力で
    付勢させるようにしたことを特徴とする請求項1から6
    のいずれかに記載のオーディオ・パワーアンプ。
JP7029719A 1995-02-17 1995-02-17 オーディオ・パワーアンプ Pending JPH08222974A (ja)

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JP7029719A JPH08222974A (ja) 1995-02-17 1995-02-17 オーディオ・パワーアンプ

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JP7029719A JPH08222974A (ja) 1995-02-17 1995-02-17 オーディオ・パワーアンプ

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JP (1) JPH08222974A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019110413A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 オンキヨー株式会社 増幅装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019110413A (ja) * 2017-12-18 2019-07-04 オンキヨー株式会社 増幅装置

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