JPH1093365A - オーディオ用電力増幅回路 - Google Patents

オーディオ用電力増幅回路

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JPH1093365A
JPH1093365A JP8246112A JP24611296A JPH1093365A JP H1093365 A JPH1093365 A JP H1093365A JP 8246112 A JP8246112 A JP 8246112A JP 24611296 A JP24611296 A JP 24611296A JP H1093365 A JPH1093365 A JP H1093365A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
amplifier
voltage
feedback signal
inverted feedback
Prior art date
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Application number
JP8246112A
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English (en)
Inventor
Mitsuharu Murakami
光治 村上
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカ12の入力端に設けた大容量のコン
デンサ10,11によって直流オフセット電圧の発生を
抑制しているので、増幅信号f1,f2に含まれている
直流成分電圧以外の信号(特に低周波帯域の信号)も抑
制することになり、スピーカの音質が劣化するなどの課
題があった。 【解決手段】 計測用オペアンプ27から出力された増
幅信号f5に含まれる直流成分電圧Vdcを抽出すると
ともに、基準電圧1/2Vccを中心にして直流成分電
圧Vdcに反比例した反転帰還信号Vbkを低周波電力
の増幅器25に出力するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、BTL方式の増
幅器のBTL出力端子に発生する直流オフセット電圧を
抑制するオーディオ用電力増幅回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図10は従来のオーディオ用電力増幅回
路を示す回路図であり、図において、1は音声信号fを
入力する信号入力端子、2はコンデンサ、3は電力増幅
回路の増幅利得を設定する抵抗、4はコンデンサ、5は
グランド、6は電圧Vccを入力する電源供給端子、7
は電源供給用のグランド、8は音声信号fと基準信号V
1を入力し、その音声信号fと基準信号V1の差分にゲ
インGを乗じたのち、基準電圧1/2Vccを印加した
増幅信号f1,f2をそれぞれBTL出力端子8a,8
bからスピーカ12に出力する低周波電力の増幅器(B
TL方式の増幅器)、10は増幅信号f1に含まれてい
る直流成分電圧を抑制する大容量のコンデンサ、11は
増幅信号f2に含まれている直流成分電圧を抑制する大
容量のコンデンサ、12は増幅信号f1及び増幅信号f
2に基づいて音声を出力するスピーカである。
【0003】次に動作について説明する。まず、音声信
号fはコンデンサ2を介して低周波電力の増幅器8のプ
ラスの入力端子から低周波電力の増幅器8に入力されて
おり、基準信号V1(通常は0Vの電圧信号)は低周波
電力の増幅器8のマイナスの入力端子から低周波電力の
増幅器8に入力されている。そして、低周波電力の増幅
器8は音声信号fと基準信号V1の差分にゲインGを乗
じたのち、基準電圧1/2Vccを印加した増幅信号f
1,f2をそれぞれBTL出力端子8a,8bからスピ
ーカ12に出力する。 増幅信号f1=(音声信号f−基準信号V1)×G+基
準電圧1/2Vcc 増幅信号f2=(基準信号V1−音声信号f)×G+基
準電圧1/2Vcc
【0004】このようにして低周波電力の増幅器8のB
TL出力端子8a,8bから増幅信号f1,f2が出力
されると、スピーカ12が増幅信号f1,f2に基づい
て音声を出力するが、低周波電力の増幅器8等の素子の
バラツキにより増幅信号f1に含まれる直流成分電圧と
増幅信号f2に含まれる直流成分電圧が異なるため、直
流オフセット電圧が発生し、かかる直流オフセット電圧
の影響でスピーカ12の音質が劣化する。そこで、この
従来例では、かかる直流オフセット電圧の発生を抑制す
べく、スピーカ12の入力端に大容量のコンデンサ1
0,11を設けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のオーディオ用電
力増幅回路は以上のように構成されているので、低周波
電力の増幅器8等の素子のバラツキを起因とする直流オ
フセット電圧の発生を抑制することができるが、あくま
でもスピーカ12の入力端に設けた大容量のコンデンサ
10,11によって直流オフセット電圧の発生を抑制し
ているので、増幅信号f1,f2に含まれている直流成
分電圧以外の信号(特に低周波帯域の信号)も抑制する
ことになり、スピーカの音質が劣化するなどの課題があ
った。
【0006】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、直流オフセット電圧の発生を抑制
し、スピーカの音質の劣化を防止できるオーディオ用電
力増幅回路を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るオーディオ用電力増幅回路は、検出手段により検出さ
れた増幅信号の電位差に含まれる直流成分電圧を抽出す
るとともに、基準電圧を中心にして当該直流成分電圧に
反比例した反転帰還信号をBTL方式の増幅器に出力す
るようにしたものである。
【0008】請求項2記載の発明に係るオーディオ用電
力増幅回路は、補正手段が出力する反転帰還信号の値を
調整するようにしたものである。
【0009】請求項3記載の発明に係るオーディオ用電
力増幅回路は、検出手段を計測用オペアンプを用いて構
成したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるオ
ーディオ用電力増幅回路を示す回路図であり、図におい
て、1は音声信号fを入力する信号入力端子、2はコン
デンサ、6は電圧Vccを入力する電源供給端子、7は
電源供給用のグランド、12はスピーカ、21,22は
電力増幅回路の増幅利得を設定する抵抗、23,24は
コンデンサ、25は音声信号fと反転帰還信号Vbkを
入力し、その音声信号fと反転帰還信号Vbkの差分に
ゲインGを乗じたのち、基準電圧1/2Vccを印加し
た増幅信号f3,f4をそれぞれBTL出力端子25
a,25bからスピーカ12に出力する低周波電力の増
幅器(BTL方式の増幅器)である。
【0011】また、26は低周波電力の増幅器25にお
けるBTL出力端子25a,25bからそれぞれ出力さ
れた増幅信号f3,f4の電位差を検出する差動増幅器
(検出手段)、27は高い入力インピーダンスと高い同
相モード除去比を有し、増幅信号f3,f4の電位差を
検出するとともに、その検出結果を増幅して増幅信号f
5を出力する計測用オペアンプ、28は抵抗である。
【0012】また、29は計測用オペアンプ27から出
力された増幅信号f5に含まれる直流成分電圧Vdcを
抽出するとともに、基準電圧1/2Vccを中心にして
直流成分電圧Vdcに反比例した反転帰還信号Vbkを
低周波電力の増幅器25に出力するミラー積分回路(補
正手段)、30,31はコンデンサ、32,33,34
は抵抗、35は定電流ダイオード、36,37,38は
ツェナーダイオード、39はオペアンプである。また、
40はオペアンプ39が出力する反転帰還信号Vbkの
値を調整する可変抵抗(調整手段)である。
【0013】次に動作について説明する。まず、音声信
号fはコンデンサ2を介して低周波電力の増幅器25の
プラスの入力端子から低周波電力の増幅器25に入力さ
れており、反転帰還信号Vbk(反転帰還信号Vbkの
内容については後述するが、直流オフセット電圧が発生
していなければ、基準電圧1/2Vccと等しい値とな
る)は低周波電力の増幅器25のマイナスの入力端子か
ら低周波電力の増幅器25に入力されている。そして、
低周波電力の増幅器25は音声信号fと反転帰還信号V
bkの差分にゲインGを乗じたのち、基準電圧1/2V
ccを印加した増幅信号f3,f4をそれぞれBTL出
力端子25a,25bからスピーカ12に出力する。 増幅信号f3=(音声信号f−反転帰還信号Vbk)×
G+基準電圧1/2Vcc 増幅信号f4=(反転帰還信号Vbk−音声信号f)×
G+基準電圧1/2Vcc
【0014】このようにして低周波電力の増幅器25の
BTL出力端子25a,25bから増幅信号f3,f4
が出力されると、スピーカ12が増幅信号f3,f4に
基づいて音声を出力するが、低周波電力の増幅器25等
の素子のバラツキにより増幅信号f3に含まれる直流成
分電圧と増幅信号f4に含まれる直流成分電圧が異なる
ため、直流オフセット電圧が発生し、かかる直流オフセ
ット電圧の影響でスピーカ12の音質が劣化する。そこ
で、この実施の形態1では、かかる直流オフセット電圧
の発生を抑制すべく、差動増幅器26,ミラー積分回路
29及び可変抵抗40を設けている。
【0015】以下、各部の波形を参照しつつ、差動増幅
器26,ミラー積分回路29及び可変抵抗40の動作を
説明する。まず、音声信号fが入力されている状態にお
いては、低周波電力の増幅器25等の素子のバラツキを
考慮しなければ、増幅信号f3,f4の波形は概ね図2
に示す通りとなるが、低周波電力の増幅器25等の素子
にバラツキがあると、増幅信号f3,f4にそれぞれ異
なる直流成分電圧が重畳されるため、増幅信号f3の信
号波形と増幅信号f4の信号波形が一致せず、直流オフ
セット電圧が発生する。ここで、図3は説明の便宜上、
音声信号fが入力されていない状態において、増幅信号
f4にのみ直流成分電圧が含まれ、増幅信号f3にはほ
とんど直流成分電圧が含まれていないものについて示し
ている。なお、増幅信号に直流成分電圧が含まれていな
ければ、この場合の増幅信号は基準電圧1/2Vccに
一致する。
【0016】そして、図3に示すような直流オフセット
電圧が発生すると、計測用オペアンプ27は増幅信号f
3と増幅信号f4の電位差を検出して増幅し、増幅信号
f5を出力する(図4参照)。なお、計測用オペアンプ
27の増幅利得は抵抗28で設定することができるが、
差動増幅器26を計測用オペアンプ27を用いて構成し
ている理由は、計測用オペアンプ27は高い入力インピ
ーダンスと高い同相モード除去比を有しているので、増
幅信号f3と増幅信号f4の電位差を正確に検出して増
幅できるからである。即ち、一般の差動増幅器は開ルー
プで特定の役割を与えられていないデバイスであるの
で、閉ループにするには外部ネットワークが必要とな
り、また、外部ネットワークを設けても、計測用オペア
ンプ27と同等の性能を発揮することは極めて困難だか
らである。
【0017】このようにして計測用オペアンプ27から
増幅信号f5が出力されると、ミラー積分回路29は増
幅信号f5に含まれる直流成分電圧Vdcを抽出すると
ともに、基準電圧1/2Vccを中心にして直流成分電
圧Vdcに反比例した反転帰還信号Vbkを低周波電力
の増幅器25に出力する(図5参照)。具体的には、ミ
ラー積分回路29は図7に示すように、20Hz以上の
信号を遮断して、増幅信号f5に含まれる直流成分電圧
Vdcを抽出するとともに、図6に示すような特性の演
算を行って反転帰還信号Vbkを出力する。ただし、直
流オフセット電圧の抑制効果が最大になるように可変抵
抗40によって反転帰還信号Vbkの大きさを調整する
ことができる(図8参照)。
【0018】・直流成分電圧Vdcが0より小さい場合 反転帰還信号Vbk=直流成分電圧Vdc×ゲインα+
基準電圧1/2Vcc ・直流成分電圧Vdcが0より大きい場合 反転帰還信号Vbk=−直流成分電圧Vdc×ゲインα
+基準電圧1/2Vcc
【0019】これにより、可変抵抗40によって大きさ
が調整された反転帰還信号Vbk、即ち、直流オフセッ
ト電圧を打ち消すことができる反転帰還信号Vbkが低
周波電力の増幅器25のマイナスの入力端子から低周波
電力の増幅器25に入力されるため、図9に示すよう
に、直流オフセット電圧が抑制されることになる。
【0020】以上で明らかなように、この実施の形態1
によれば、計測用オペアンプ27から出力された増幅信
号f5に含まれる直流成分電圧Vdcを抽出するととも
に、基準電圧1/2Vccを中心にして直流成分電圧V
dcに反比例した反転帰還信号Vbkを低周波電力の増
幅器25に出力するようにしたので、大容量のコンデン
サをスピーカ12の入力端に設けることなく、直流オフ
セット電圧の発生を抑制することができ、スピーカの音
質の劣化を防止できる効果を奏する。
【0021】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、検出手段により検出された増幅信号の電位差に含
まれる直流成分電圧を抽出するとともに、基準電圧を中
心にして当該直流成分電圧に反比例した反転帰還信号を
増幅器に出力するように構成したので、大容量のコンデ
ンサをスピーカの入力端に設けることなく、直流オフセ
ット電圧の発生を抑制することができ、スピーカの音質
の劣化を防止できる効果がある。
【0022】請求項2記載の発明によれば、補正手段が
出力する反転帰還信号の値を調整するように構成したの
で、直流オフセット電圧の抑制効果を最大にすることが
できる効果がある。
【0023】請求項3記載の発明によれば、検出手段を
計測用オペアンプを用いるように構成したので、BTL
方式の増幅器における2つのBTL出力端子からそれぞ
れ出力された増幅信号の電位差を正確に検出することが
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるオーディオ用
電力増幅回路を示す回路図である。
【図2】 低周波電力の増幅器の出力の波形を示す波形
図である。
【図3】 低周波電力の増幅器の出力の波形を示す波形
図である。
【図4】 計測用オペアンプの出力の波形を示す波形図
である。
【図5】 ミラー積分回路の出力の波形を示す波形図で
ある。
【図6】 ミラー積分回路の出力特性を示す特性図であ
る。
【図7】 ミラー積分回路の信号遮断特性を示す特性図
である。
【図8】 ミラー積分回路の出力の波形を示す波形図で
ある。
【図9】 低周波電力の増幅器の出力の波形を示す波形
図である。
【図10】 従来のオーディオ用電力増幅回路を示す回
路図である。
【符号の説明】
12 スピーカ、25 低周波電力の増幅器(BTL方
式の増幅器)、25a,25b BTL出力端子、26
差動増幅器(検出手段)、27 計測用オペアンプ、
29 ミラー積分回路(補正手段)、40 可変抵抗
(調整手段)。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 音声信号と反転帰還信号を入力し、その
    音声信号と反転帰還信号の差分に基準電圧を印加した増
    幅信号をそれぞれ2つのBTL出力端子からスピーカに
    出力するBTL方式の増幅器と、上記BTL方式の増幅
    器における2つのBTL出力端子からそれぞれ出力され
    た増幅信号の電位差を検出する検出手段と、上記検出手
    段により検出された増幅信号の電位差に含まれる直流成
    分電圧を抽出するとともに、上記基準電圧を中心にして
    当該直流成分電圧に反比例した反転帰還信号を上記BT
    L方式の増幅器に出力する補正手段とを備えたオーディ
    オ用電力増幅回路。
  2. 【請求項2】 補正手段が出力する反転帰還信号の値を
    調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項1記
    載のオーディオ用電力増幅回路。
  3. 【請求項3】 検出手段を計測用オペアンプを用いて構
    成したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    オーディオ用電力増幅回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002095936A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Niigata Seimitsu Co., Ltd. Amplificateur de sortie audio
WO2002095935A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Niigata Seimitsu Co., Ltd. Amplificateur de sortie audio
US7368982B2 (en) 2004-09-03 2008-05-06 Rohm Co., Ltd. Balanced output circuit and electronic apparatus utilizing the same

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WO2002095935A1 (fr) * 2001-05-21 2002-11-28 Niigata Seimitsu Co., Ltd. Amplificateur de sortie audio
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