JPH11355052A - 電力増幅装置 - Google Patents
電力増幅装置Info
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- JPH11355052A JPH11355052A JP10163998A JP16399898A JPH11355052A JP H11355052 A JPH11355052 A JP H11355052A JP 10163998 A JP10163998 A JP 10163998A JP 16399898 A JP16399898 A JP 16399898A JP H11355052 A JPH11355052 A JP H11355052A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 出力増幅器の出力信号が小レベルでも、消費
電力を削減する。 【解決手段】 出力増幅器５の出力レベルが小レベルの
とき、スイッチＳＷ１２をオフさせ、昇圧チョッパー回
路２の出力電圧を遮断する。その一方、出力増幅器５の
出力信号は、レベルシフトされた後に比較回路９ａに印
加され、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２との比較
結果に応じて、降圧チョッパー回路８が制御される。そ
の結果、降圧チョッパー回路８の出力電圧は、出力増幅
器５の出力信号にレベルシフト分だけオフセットを有し
て追従される。この出力電圧Ｖ２が出力増幅器５に電源
電圧として印加されるので、消費電力が可能になる。
電力を削減する。 【解決手段】 出力増幅器５の出力レベルが小レベルの
とき、スイッチＳＷ１２をオフさせ、昇圧チョッパー回
路２の出力電圧を遮断する。その一方、出力増幅器５の
出力信号は、レベルシフトされた後に比較回路９ａに印
加され、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２との比較
結果に応じて、降圧チョッパー回路８が制御される。そ
の結果、降圧チョッパー回路８の出力電圧は、出力増幅
器５の出力信号にレベルシフト分だけオフセットを有し
て追従される。この出力電圧Ｖ２が出力増幅器５に電源
電圧として印加されるので、消費電力が可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーディオ機器に
用いて好適な電力増幅装置に関する。
用いて好適な電力増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電力増幅装置において、無駄な
電力損失を抑えるとともに、電力増幅装置の出力信号を
ひずまないようにするため、その出力レベルに応じて電
力増幅装置の電源電圧を切り換える技術が知られてい
る。電力増幅装置の入力または出力が小中レベルのとき
電源電圧を低くしておき、電力増幅装置の入力または出
力が大となった場合のみ電源電圧を高くするものであ
る。図５は上記の如き従来の電力増幅装置を示す図であ
る。
電力損失を抑えるとともに、電力増幅装置の出力信号を
ひずまないようにするため、その出力レベルに応じて電
力増幅装置の電源電圧を切り換える技術が知られてい
る。電力増幅装置の入力または出力が小中レベルのとき
電源電圧を低くしておき、電力増幅装置の入力または出
力が大となった場合のみ電源電圧を高くするものであ
る。図５は上記の如き従来の電力増幅装置を示す図であ
る。
【０００３】図５において、電力増幅装置の動作中、昇
圧チョッパ回路２内部の発振器２Ａが作動して、スイッ
チングトランジスタＳＷ１１がオン／オフ動作すること
により昇圧チョッパ回路２が動作し、これによりバッテ
リーからの定電圧Ｖｂが昇圧され、昇圧電圧が生成され
る。
圧チョッパ回路２内部の発振器２Ａが作動して、スイッ
チングトランジスタＳＷ１１がオン／オフ動作すること
により昇圧チョッパ回路２が動作し、これによりバッテ
リーからの定電圧Ｖｂが昇圧され、昇圧電圧が生成され
る。
【０００４】この時点では、スイッチングトランジスタ
ＳＷ２はオフしており、出力増幅器５には、定電圧Ｖｂ
がバイパス回路を経由して電源電圧として印加される。
電圧Ｖｂを電源電圧とする出力増幅器５において、入力
信号ＡＳは増幅されて、出力増幅信号ＺＳが生成され
る。
ＳＷ２はオフしており、出力増幅器５には、定電圧Ｖｂ
がバイパス回路を経由して電源電圧として印加される。
電圧Ｖｂを電源電圧とする出力増幅器５において、入力
信号ＡＳは増幅されて、出力増幅信号ＺＳが生成され
る。
【０００５】上記の如き動作の間、常にコンパレータ４
Ａによって図５のａ点の電位Ｖａと、基準電圧Ｖｒｅｆ
とが比較されており、ａ点の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅ
ｆ以上か否か検出される。
Ａによって図５のａ点の電位Ｖａと、基準電圧Ｖｒｅｆ
とが比較されており、ａ点の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅ
ｆ以上か否か検出される。
【０００６】出力増幅器５の出力増幅信号ＺＳが小また
は中レベルで図５のａ点の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆ
以下の場合、コンパレータ４Ａの出力信号はＬレベルと
なり、スイッチングトランジスタＳＷ２はオフするの
で、バイパス回路３を介して定電圧Ｖｂが出力増幅器５
に電源電圧として印加される。
は中レベルで図５のａ点の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆ
以下の場合、コンパレータ４Ａの出力信号はＬレベルと
なり、スイッチングトランジスタＳＷ２はオフするの
で、バイパス回路３を介して定電圧Ｖｂが出力増幅器５
に電源電圧として印加される。
【０００７】また、出力増幅信号ＺＳが大レベルとな
り、ａ点の電位Ｖａが基準レベル以上になった場合、コ
ンパレータ４Ａの出力はＨレベルになるので、スイッチ
トランジスタＳＷ２はオンして昇圧チョッパ回路２から
の昇圧電圧Ｖｕが電源電圧として出力増幅器５に印加さ
れる。
り、ａ点の電位Ｖａが基準レベル以上になった場合、コ
ンパレータ４Ａの出力はＨレベルになるので、スイッチ
トランジスタＳＷ２はオンして昇圧チョッパ回路２から
の昇圧電圧Ｖｕが電源電圧として出力増幅器５に印加さ
れる。
【０００８】再び出力増幅信号ＺＳが小または中レベル
になり、図５中の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆより下回
ると、コンパレータ４Ａの出力レベルがＬレベルにな
り、バッテリーの定電圧Ｖｂが出力増幅器５に印加され
る。
になり、図５中の電位Ｖａが基準電圧Ｖｒｅｆより下回
ると、コンパレータ４Ａの出力レベルがＬレベルにな
り、バッテリーの定電圧Ｖｂが出力増幅器５に印加され
る。
【０００９】よって、出力増幅器５の出力レベルがＶｒ
ｅｆより高くなった場合のみ、出力増幅器５の電源電圧
として電圧Ｖｂより高い昇圧電圧Ｖｕが印加されること
になる。
ｅｆより高くなった場合のみ、出力増幅器５の電源電圧
として電圧Ｖｂより高い昇圧電圧Ｖｕが印加されること
になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図５の電力増幅装置で
は、出力レベルが小または中レベルのとき出力増幅器５
の電源電圧はバッテリーからの定電圧Ｖｂとなる。出力
レベルが中レベルのときには損失電力を低減することは
できる。しかし、出力増幅器５の出力レベルが小レベル
のとき、前記出力レベルは定電圧Ｖｂより大きく下回る
ので、損失電力が大きくなっていた。そこで、本発明
は、電力増幅装置の出力レベルが小レベルでの高効率化
を図ることを目的とする。
は、出力レベルが小または中レベルのとき出力増幅器５
の電源電圧はバッテリーからの定電圧Ｖｂとなる。出力
レベルが中レベルのときには損失電力を低減することは
できる。しかし、出力増幅器５の出力レベルが小レベル
のとき、前記出力レベルは定電圧Ｖｂより大きく下回る
ので、損失電力が大きくなっていた。そこで、本発明
は、電力増幅装置の出力レベルが小レベルでの高効率化
を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも出
力増幅器の電源電圧が可変となる電力増幅装置におい
て、外部電源からの固定電圧を昇圧する昇圧回路と、前
記外部電源からの固定電圧を、前記出力増幅器の出力信
号に追従する電圧に降圧する降圧回路と、前記出力増幅
器のレベルに応じて前記昇圧回路及び降圧回路の出力電
圧の発生を制御し、前記出力電圧を切り換えて前記出力
増幅器に電源電圧として印加させる制御回路とを備える
ことを特徴とする。
力増幅器の電源電圧が可変となる電力増幅装置におい
て、外部電源からの固定電圧を昇圧する昇圧回路と、前
記外部電源からの固定電圧を、前記出力増幅器の出力信
号に追従する電圧に降圧する降圧回路と、前記出力増幅
器のレベルに応じて前記昇圧回路及び降圧回路の出力電
圧の発生を制御し、前記出力電圧を切り換えて前記出力
増幅器に電源電圧として印加させる制御回路とを備える
ことを特徴とする。
【００１２】特に、前記出力増幅器の出力レベルが大レ
ベルのとき前記昇圧回路の昇圧電圧を前記出力増幅器に
印加させ、前記出力増幅器の出力レベルが小レベルのと
き前記降圧回路の降圧電圧を前記出力増幅器に印加させ
ることを特徴とする。
ベルのとき前記昇圧回路の昇圧電圧を前記出力増幅器に
印加させ、前記出力増幅器の出力レベルが小レベルのと
き前記降圧回路の降圧電圧を前記出力増幅器に印加させ
ることを特徴とする。
【００１３】また、前記制御回路は、前記出力増幅器の
出力信号をレベルシフトする第1レベルシフト手段、及
び、該第1レベルシフト手段の出力電圧と前記降圧チョ
ッパー回路の出力電圧とを比較する第１比較回路を有す
る降圧チョッパー制御回路を含み、該降圧チョッパー制
御回路の出力信号に応じて前記降圧チョッパー回路が制
御されることを特徴とする。
出力信号をレベルシフトする第1レベルシフト手段、及
び、該第1レベルシフト手段の出力電圧と前記降圧チョ
ッパー回路の出力電圧とを比較する第１比較回路を有す
る降圧チョッパー制御回路を含み、該降圧チョッパー制
御回路の出力信号に応じて前記降圧チョッパー回路が制
御されることを特徴とする。
【００１４】さらに、前記降圧チョッパー回路と前記出
力増幅器との間に、電流逆流防止用のダイオードが接続
されることを特徴とする。
力増幅器との間に、電流逆流防止用のダイオードが接続
されることを特徴とする。
【００１５】さらにまた、前記制御回路は、前記外部電
源から固定電圧をレベルシフトする第２レベルシフト手
段、前記出力増幅器の出力信号と前記第２レベルシフト
手段の出力電圧とを比較する第２比較回路、及び第２比
較回路の出力信号に応じて前記昇圧回路の出力電圧を導
通または遮断させるスイッチ手段を含むことを特徴とす
る。
源から固定電圧をレベルシフトする第２レベルシフト手
段、前記出力増幅器の出力信号と前記第２レベルシフト
手段の出力電圧とを比較する第２比較回路、及び第２比
較回路の出力信号に応じて前記昇圧回路の出力電圧を導
通または遮断させるスイッチ手段を含むことを特徴とす
る。
【００１６】本発明に依れば、出力増幅器の出力レベル
が大レベルになると、昇圧回路から発生する固定の昇圧
電圧が前記出力増幅器に印加され、出力増幅器の出力レ
ベルが小レベルになると、出力増幅器の出力信号波形に
追従した降圧回路の降圧電圧を前記出力増幅器に印加さ
せる。
が大レベルになると、昇圧回路から発生する固定の昇圧
電圧が前記出力増幅器に印加され、出力増幅器の出力レ
ベルが小レベルになると、出力増幅器の出力信号波形に
追従した降圧回路の降圧電圧を前記出力増幅器に印加さ
せる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
図であり、６は定電圧Ｖｂを提供するバッテリー、７は
昇圧チョッパー回路２の出力電圧を導通または遮断する
スイッチＳＷ１２、８は、オン・オフ制御されるスイッ
チＳＷ２２、コイルＬ２２、コイルＬ２２のそれぞれの
両端とグランドとの間に接続されたダイオードＤ２３及
びコンデンサーＣ２２から成り、定電圧Ｖｂを降圧して
降圧電圧Ｖ２を発生する降圧チョッパー回路、９は出力
増幅器５の出力信号に応じて基準電圧Ｖｚ１を生成する
ツェナーダイオードＺｄ２、及びツェナーダイオードＺ
ｄ２のカソード電圧と降圧チョッパー回路８の出力電圧
とを比較しスイッチＳＷ２２をオン・オフ制御する制御
信号を発生する比較回路９ａから成る降圧チョッパー制
御回路、１０はバッテリー６の定電圧Ｖｂをツェナーダ
イオードＺｄ１によりレベルシフトされた電圧Ｖｚ２を
基準として、出力増幅器５の出力信号に応じてスイッチ
ＳＷ１２をオン・オフ制御する比較回路である。尚、図
１において、図５と同一の回路については、同一符号を
付し、説明を省略する。
図であり、６は定電圧Ｖｂを提供するバッテリー、７は
昇圧チョッパー回路２の出力電圧を導通または遮断する
スイッチＳＷ１２、８は、オン・オフ制御されるスイッ
チＳＷ２２、コイルＬ２２、コイルＬ２２のそれぞれの
両端とグランドとの間に接続されたダイオードＤ２３及
びコンデンサーＣ２２から成り、定電圧Ｖｂを降圧して
降圧電圧Ｖ２を発生する降圧チョッパー回路、９は出力
増幅器５の出力信号に応じて基準電圧Ｖｚ１を生成する
ツェナーダイオードＺｄ２、及びツェナーダイオードＺ
ｄ２のカソード電圧と降圧チョッパー回路８の出力電圧
とを比較しスイッチＳＷ２２をオン・オフ制御する制御
信号を発生する比較回路９ａから成る降圧チョッパー制
御回路、１０はバッテリー６の定電圧Ｖｂをツェナーダ
イオードＺｄ１によりレベルシフトされた電圧Ｖｚ２を
基準として、出力増幅器５の出力信号に応じてスイッチ
ＳＷ１２をオン・オフ制御する比較回路である。尚、図
１において、図５と同一の回路については、同一符号を
付し、説明を省略する。
【００１８】図１の電力増幅装置において、出力増幅器
５は入力信号ＡＳを増幅し、増幅された入力信号ＡＳに
対して反転及び非反転された増幅出力信号をスピーカＳ
Ｐに印加する。つまり、スピーカＳＰはＢＴＬ接続さ
れ、出力増幅器５はスピーカＳＰをＢＴＬ駆動する。
５は入力信号ＡＳを増幅し、増幅された入力信号ＡＳに
対して反転及び非反転された増幅出力信号をスピーカＳ
Ｐに印加する。つまり、スピーカＳＰはＢＴＬ接続さ
れ、出力増幅器５はスピーカＳＰをＢＴＬ駆動する。
【００１９】ここで、本発明の特徴は、出力増幅器５の
出力レベルに応じて出力増幅器５の電源電圧Ｖｃｃを変
更することにある。以下、図１の動作を図２を参照して
説明する。
出力レベルに応じて出力増幅器５の電源電圧Ｖｃｃを変
更することにある。以下、図１の動作を図２を参照して
説明する。
【００２０】出力増幅器５の出力信号は、比較回路１０
の反転入力端子に印加されると共に、降圧チョッパー制
御回路８でツェナーダイオードＺｄ２によりレベルシフ
トされた後、比較回路９ａの反転入力端子に印加され
る。比較回路１０において、非反転入力端子にはバッテ
リー６の定電圧ＶｂがツェナーダイオードＺｄ１により
レベルシフトされた電圧Ｖｂ−Ｖｚ１が印加され、出力
増幅器５の出力信号ＺＳがこの基準電圧Ｖｂ−Ｖｚ１と
比較される。但し、電圧Ｖｚ１はツェナーダイオードＺ
ｄ１の端子間電圧であり、例えば、本発明の電力増幅装
置をカー用にすると、バッテリー電圧は約１３Ｖに、ツ
ェナーダイオードＺｄ１の端子間電圧は３Ｖとなり、基
準電圧Ｖｂ−Ｖｚ１は１０Ｖになる。また、比較回路９
ａにおいて、非反転入力端子に出力信号ＺＳがツェナー
ダイオードＺｄ２によりレベルシフトされた電圧Ｖｚｓ
＋Ｖｚ２が印加され、これを基準として降圧チョッパー
回路８の出力電圧Ｖ２と比較される。但し、出力増幅器
５の出力レベルをＶｚｓとし、電圧Ｖｚ２はツェナーダ
イオードＺｄ２の端子間電圧であり、例えばツェナーダ
イオードＺｄ２の端子間電圧を３Ｖとすると、基準電圧
Ｖｚｓ＋Ｖｚ２は出力増幅器５の出力レベルＶｚｓより
３Ｖ高い電圧になる。
の反転入力端子に印加されると共に、降圧チョッパー制
御回路８でツェナーダイオードＺｄ２によりレベルシフ
トされた後、比較回路９ａの反転入力端子に印加され
る。比較回路１０において、非反転入力端子にはバッテ
リー６の定電圧ＶｂがツェナーダイオードＺｄ１により
レベルシフトされた電圧Ｖｂ−Ｖｚ１が印加され、出力
増幅器５の出力信号ＺＳがこの基準電圧Ｖｂ−Ｖｚ１と
比較される。但し、電圧Ｖｚ１はツェナーダイオードＺ
ｄ１の端子間電圧であり、例えば、本発明の電力増幅装
置をカー用にすると、バッテリー電圧は約１３Ｖに、ツ
ェナーダイオードＺｄ１の端子間電圧は３Ｖとなり、基
準電圧Ｖｂ−Ｖｚ１は１０Ｖになる。また、比較回路９
ａにおいて、非反転入力端子に出力信号ＺＳがツェナー
ダイオードＺｄ２によりレベルシフトされた電圧Ｖｚｓ
＋Ｖｚ２が印加され、これを基準として降圧チョッパー
回路８の出力電圧Ｖ２と比較される。但し、出力増幅器
５の出力レベルをＶｚｓとし、電圧Ｖｚ２はツェナーダ
イオードＺｄ２の端子間電圧であり、例えばツェナーダ
イオードＺｄ２の端子間電圧を３Ｖとすると、基準電圧
Ｖｚｓ＋Ｖｚ２は出力増幅器５の出力レベルＶｚｓより
３Ｖ高い電圧になる。
【００２１】図２の期間Ｔ１の如く、出力増幅器５の出
力レベルが小レベルになると、比較回路１０において、
前記出力レベルは基準電圧Ｖｂ−Ｖｚ２より低くなり、
比較回路１０から「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ス
イッチＳＷ１２はオフする。その結果、昇圧チョッパー
回路２の出力電圧Ｖ１は遮断される。
力レベルが小レベルになると、比較回路１０において、
前記出力レベルは基準電圧Ｖｂ−Ｖｚ２より低くなり、
比較回路１０から「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ス
イッチＳＷ１２はオフする。その結果、昇圧チョッパー
回路２の出力電圧Ｖ１は遮断される。
【００２２】一方、出力増幅器５の出力信号ＺＳはツェ
ナーダイオードＺｄ２でレベルシフトされた後、比較回
路９ａに印加される。比較回路９ａの出力信号によりス
イッチＳＷ２２がオンオフ制御され、コンデンサーＣ２
２の充放電が制御される。降圧チョッパー回路８は定電
圧Ｖｂを降圧させるものであり、その基本動作は、スイ
ッチＳＷ２２がオンオフ制御されることにより、図３
（イ）の実線の如くダイオードＤ２３のカソード電圧が
電圧Ｖｂと略０Ｖとが交互に切り換えられ、前記カソー
ド電圧がコンデンサーＣ２２で平滑されることにより降
圧チョッパー回路８の出力電圧が発生する。降圧チョッ
パー回路８は、スイッチＳＷ２２のオンオフのデューテ
ィー比が５０％の場合図３（イ）の点線のようにＶｂ／
２の電圧を発生する。また、デューティー比が５０％で
ない場合はデューティー比に応じた平均電圧が降圧チョ
ッパー回路８から発生し、オン期間が長ければ出力電圧
Ｖ２は図３（イ）の点線のように電圧ＶＢ／２より高く
なり、オフ期間が長ければ出力電圧Ｖ２は逆に電圧ＶＢ
／２より低くなる。
ナーダイオードＺｄ２でレベルシフトされた後、比較回
路９ａに印加される。比較回路９ａの出力信号によりス
イッチＳＷ２２がオンオフ制御され、コンデンサーＣ２
２の充放電が制御される。降圧チョッパー回路８は定電
圧Ｖｂを降圧させるものであり、その基本動作は、スイ
ッチＳＷ２２がオンオフ制御されることにより、図３
（イ）の実線の如くダイオードＤ２３のカソード電圧が
電圧Ｖｂと略０Ｖとが交互に切り換えられ、前記カソー
ド電圧がコンデンサーＣ２２で平滑されることにより降
圧チョッパー回路８の出力電圧が発生する。降圧チョッ
パー回路８は、スイッチＳＷ２２のオンオフのデューテ
ィー比が５０％の場合図３（イ）の点線のようにＶｂ／
２の電圧を発生する。また、デューティー比が５０％で
ない場合はデューティー比に応じた平均電圧が降圧チョ
ッパー回路８から発生し、オン期間が長ければ出力電圧
Ｖ２は図３（イ）の点線のように電圧ＶＢ／２より高く
なり、オフ期間が長ければ出力電圧Ｖ２は逆に電圧ＶＢ
／２より低くなる。
【００２３】比較回路９ａにおいて、降圧チョッパー回
路８の出力電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｚｓ＋Ｖｚ２より高い
と「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ＳＷ２２がオフす
る。その為、コンデンサーＣ２２が放電され、コンデン
サーＣ２２の端子電圧である電圧Ｖ２は低下する。ま
た、電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｚｓ＋Ｖｚ２より低いと
「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ＳＷ２２がオフし、
コンデンサーＣ２２が充電されるので、電圧Ｖ２は高く
なる。
路８の出力電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｚｓ＋Ｖｚ２より高い
と「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ＳＷ２２がオフす
る。その為、コンデンサーＣ２２が放電され、コンデン
サーＣ２２の端子電圧である電圧Ｖ２は低下する。ま
た、電圧Ｖ２が基準電圧Ｖｚｓ＋Ｖｚ２より低いと
「Ｌ」レベルの出力信号が発生し、ＳＷ２２がオフし、
コンデンサーＣ２２が充電されるので、電圧Ｖ２は高く
なる。
【００２４】上記のような動作により降圧チョッパー回
路８の出力電圧Ｖ２には負帰還がかかり、電圧Ｖ２は出
力増幅器５の出力レベルＶｚｓにツェナーダイオードＺ
ｄ２の端子電圧Ｖｚ２を重畳した電圧になるように制御
される。つまり、出力電圧Ｖ２は、出力増幅器５の出力
レベルに３Ｖ（＝Ｖｚ２）を加えた電圧になる。降圧チ
ョッパー回路８の出力電圧Ｖ２はダイオードＤ２２を介
して電源電圧Ｖｃｃとして出力増幅器５に印加される。
ここで、出力増幅器５の出力レベルは常に変化している
が、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２は基準電圧Ｖ
ｚｓ＋Ｖｚ２に等しくなるように制御されるので、出力
増幅器５の電源電圧Ｖｃｃは図２の期間Ｔ１の如く出力
増幅器５の出力レベルＶｚｓにより電圧Ｖｚ２の分だけ
高いレベルで、出力信号ＺＳに追従される。
路８の出力電圧Ｖ２には負帰還がかかり、電圧Ｖ２は出
力増幅器５の出力レベルＶｚｓにツェナーダイオードＺ
ｄ２の端子電圧Ｖｚ２を重畳した電圧になるように制御
される。つまり、出力電圧Ｖ２は、出力増幅器５の出力
レベルに３Ｖ（＝Ｖｚ２）を加えた電圧になる。降圧チ
ョッパー回路８の出力電圧Ｖ２はダイオードＤ２２を介
して電源電圧Ｖｃｃとして出力増幅器５に印加される。
ここで、出力増幅器５の出力レベルは常に変化している
が、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２は基準電圧Ｖ
ｚｓ＋Ｖｚ２に等しくなるように制御されるので、出力
増幅器５の電源電圧Ｖｃｃは図２の期間Ｔ１の如く出力
増幅器５の出力レベルＶｚｓにより電圧Ｖｚ２の分だけ
高いレベルで、出力信号ＺＳに追従される。
【００２５】次に、図２の期間Ｔ２に移行し、出力レベ
ルが大となると、比較回路１０から「Ｈ」レベルの出力
信号が発生し、スイッチＳＷ１２はオンし、その結果、
昇圧チョッパー回路２の出力電圧Ｖ１が導通される。
ルが大となると、比較回路１０から「Ｈ」レベルの出力
信号が発生し、スイッチＳＷ１２はオンし、その結果、
昇圧チョッパー回路２の出力電圧Ｖ１が導通される。
【００２６】昇圧チョッパー回路２において、比較回路
２ａの基準電圧Ｖｒｅｆ１はバッテリー６の出力電圧Ｖ
ｂよりも高い電圧に設定される。出力電圧Ｖ１が比較回
路２ａの基準電圧Ｖｒｅｆ１より低くなると、比較回路
２ａの出力信号は「Ｌ」レベルになり、スイッチＳＷ１
１がオフする。その為、コイルＬ１１に蓄えられていた
エネルギーがコンデンサーＣ１１に充電され、コンデン
サーＣ１１の端子電圧である出力電圧Ｖ１が図３（ロ）
の実線のように上昇する。そして、出力電圧Ｖ１が基準
電圧Ｖｒｅｆ１より高くなると、比較回路２ａの出力信
号は「Ｈ」レベルになり、スイッチＳＷ１１はオンし、
コイルＬ１１及びダイオードＤ１２の接続点は０Ｖにな
る。その為、コンデンサーＣ１１は放電されて、その端
子電圧である出力電圧Ｖ１は図３（ロ）のように低くな
ると共に、コイルＬ１１にはエネルギーが蓄えられる。
このように、昇圧チョッパー回路２では、出力電圧Ｖ１
が基準電圧Ｖｒｅｆ１に等しくなるように動作するの
で、出力電圧Ｖ１はバッテリー６からの電圧Ｖｂよりも
高い電圧が得られる。例えば、基準電圧Ｖｒｅｆ１を１
８Ｖに設定すると、出力電圧Ｖ１は１３Ｖのバッテリー
電圧Ｖｂを昇圧した１８Ｖになる。また、実際の回路で
は、基準電圧Ｖｒｅｆはバッテリー電圧Ｖｂよりも低い
電圧、例えば９Ｖに設定することが望ましく、この場合
出力電圧Ｖ１を例えば抵抗分割等により１／２に分圧し
た後に比較回路２ａに印加する。尚、昇圧チョッパー回
路２の上記動作はスイッチＳＷ１２の状態に関わらず、
常に動作されている。
２ａの基準電圧Ｖｒｅｆ１はバッテリー６の出力電圧Ｖ
ｂよりも高い電圧に設定される。出力電圧Ｖ１が比較回
路２ａの基準電圧Ｖｒｅｆ１より低くなると、比較回路
２ａの出力信号は「Ｌ」レベルになり、スイッチＳＷ１
１がオフする。その為、コイルＬ１１に蓄えられていた
エネルギーがコンデンサーＣ１１に充電され、コンデン
サーＣ１１の端子電圧である出力電圧Ｖ１が図３（ロ）
の実線のように上昇する。そして、出力電圧Ｖ１が基準
電圧Ｖｒｅｆ１より高くなると、比較回路２ａの出力信
号は「Ｈ」レベルになり、スイッチＳＷ１１はオンし、
コイルＬ１１及びダイオードＤ１２の接続点は０Ｖにな
る。その為、コンデンサーＣ１１は放電されて、その端
子電圧である出力電圧Ｖ１は図３（ロ）のように低くな
ると共に、コイルＬ１１にはエネルギーが蓄えられる。
このように、昇圧チョッパー回路２では、出力電圧Ｖ１
が基準電圧Ｖｒｅｆ１に等しくなるように動作するの
で、出力電圧Ｖ１はバッテリー６からの電圧Ｖｂよりも
高い電圧が得られる。例えば、基準電圧Ｖｒｅｆ１を１
８Ｖに設定すると、出力電圧Ｖ１は１３Ｖのバッテリー
電圧Ｖｂを昇圧した１８Ｖになる。また、実際の回路で
は、基準電圧Ｖｒｅｆはバッテリー電圧Ｖｂよりも低い
電圧、例えば９Ｖに設定することが望ましく、この場合
出力電圧Ｖ１を例えば抵抗分割等により１／２に分圧し
た後に比較回路２ａに印加する。尚、昇圧チョッパー回
路２の上記動作はスイッチＳＷ１２の状態に関わらず、
常に動作されている。
【００２７】昇圧チョッパー回路２の出力電圧Ｖ１は出
力増幅器５に電源電圧Ｖｃｃとして印加される。つま
り、図２の期間Ｔ２の如く、出力増幅器５の電源電圧Ｖ
ｃｃはその出力レベルより十分に高い、固定の電圧にな
る。よって、出力増幅器５の出力レベルが大のときダイ
ナミックレンジを良好にすることができる。
力増幅器５に電源電圧Ｖｃｃとして印加される。つま
り、図２の期間Ｔ２の如く、出力増幅器５の電源電圧Ｖ
ｃｃはその出力レベルより十分に高い、固定の電圧にな
る。よって、出力増幅器５の出力レベルが大のときダイ
ナミックレンジを良好にすることができる。
【００２８】尚、期間Ｔ２の間、降圧チョッパー回路８
からも出力電圧が発生しているが、ダイオードＤ２２で
電流逆流が防止されると共に、昇圧チョッパー回路２の
出力電圧Ｖ１の方が高いので、電源電圧Ｖｃｃは昇圧チ
ョッパー回路２の出力電圧に支配され、降圧チョッパー
回路８の出力電圧に影響されない。
からも出力電圧が発生しているが、ダイオードＤ２２で
電流逆流が防止されると共に、昇圧チョッパー回路２の
出力電圧Ｖ１の方が高いので、電源電圧Ｖｃｃは昇圧チ
ョッパー回路２の出力電圧に支配され、降圧チョッパー
回路８の出力電圧に影響されない。
【００２９】また、降圧チョッパー回路８の最大電圧は
バッテリー６からの電圧Ｖｂと等しい電圧であるので、
出力増幅器５の出力レベルが大となると、比較回路９ａ
の反転入力端子の入力電圧が常に高くなる。その為、期
間Ｔ２では、比較回路９ａの出力信号は「Ｈ」レベルに
なり、スイッチＳＷ２２はオンする。スイッチＳＷ２２
のオンによりコンデンサーＣ２２は充電されるが、比較
回路９ａの反転入力端子の入力電圧はコンデンサーＣ２
２の端子電圧より高いので、スイッチＳＷ２２は常にオ
ン状態となる。
バッテリー６からの電圧Ｖｂと等しい電圧であるので、
出力増幅器５の出力レベルが大となると、比較回路９ａ
の反転入力端子の入力電圧が常に高くなる。その為、期
間Ｔ２では、比較回路９ａの出力信号は「Ｈ」レベルに
なり、スイッチＳＷ２２はオンする。スイッチＳＷ２２
のオンによりコンデンサーＣ２２は充電されるが、比較
回路９ａの反転入力端子の入力電圧はコンデンサーＣ２
２の端子電圧より高いので、スイッチＳＷ２２は常にオ
ン状態となる。
【００３０】そして、期間Ｔ３以降において、期間Ｔ３
及びＴ５では、出力増幅器５の出力レベルが小になるの
で、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２が出力増幅器
５に印加され、電源電圧Ｖｃｃが出力増幅５の出力信号
に追従される。また、期間Ｔ４では、出力増幅器５の出
力信号が大のとき昇圧チョッパー回路２の出力電圧Ｖ１
が出力増幅器５に印加され、電源電圧Ｖｃｃはバッテリ
ー電圧よりも十分に高い電圧に設定される。
及びＴ５では、出力増幅器５の出力レベルが小になるの
で、降圧チョッパー回路８の出力電圧Ｖ２が出力増幅器
５に印加され、電源電圧Ｖｃｃが出力増幅５の出力信号
に追従される。また、期間Ｔ４では、出力増幅器５の出
力信号が大のとき昇圧チョッパー回路２の出力電圧Ｖ１
が出力増幅器５に印加され、電源電圧Ｖｃｃはバッテリ
ー電圧よりも十分に高い電圧に設定される。
【００３１】図４は、昇圧チョッパー回路２の他の具体
回路例であり、比較回路２ａは、基準電圧Ｖｒｅｆ１
と、出力電圧Ｖ１を抵抗２ｂ及び２ｃにより抵抗分割さ
れた分圧電圧Ｖ３と、発振器２ｄからの三角波信号が印
加され、反転出力信号がスイッチＳＷ１１に印加される
ように構成される。図４においては、分圧電圧Ｖ３が基
準電圧Ｖｒｅｆ１より高い場合、基準電圧Ｖｒｅｆ１が
優先され、三角波信号と基準電圧Ｖｒｅｆ１とが比較さ
れる。その比較結果に応じて、スイッチＳＷ１１がオン
／オフ制御され、それにより昇圧電圧Ｖ１が得られる。
但し、比較回路２ａからは反転出力信号が発生するの
で、三角波信号レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ１より高い
と、スイッチＳＷ１１がオンし、三角波信号が低いとス
イッチＳＷ１１はオフする。
回路例であり、比較回路２ａは、基準電圧Ｖｒｅｆ１
と、出力電圧Ｖ１を抵抗２ｂ及び２ｃにより抵抗分割さ
れた分圧電圧Ｖ３と、発振器２ｄからの三角波信号が印
加され、反転出力信号がスイッチＳＷ１１に印加される
ように構成される。図４においては、分圧電圧Ｖ３が基
準電圧Ｖｒｅｆ１より高い場合、基準電圧Ｖｒｅｆ１が
優先され、三角波信号と基準電圧Ｖｒｅｆ１とが比較さ
れる。その比較結果に応じて、スイッチＳＷ１１がオン
／オフ制御され、それにより昇圧電圧Ｖ１が得られる。
但し、比較回路２ａからは反転出力信号が発生するの
で、三角波信号レベルが基準電圧Ｖｒｅｆ１より高い
と、スイッチＳＷ１１がオンし、三角波信号が低いとス
イッチＳＷ１１はオフする。
【００３２】また、分圧電圧Ｖ３が基準電圧Ｖｒｅｆ１
より低いと、分圧電圧Ｖ３が優先され、分圧電圧Ｖ３と
三角波信号との比較結果に応じてスイッチＳＷ１１がオ
ン／オフ制御される。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆ１と
三角波信号との比較の場合よりも、オン期間が長くなる
ので、昇圧電圧Ｖ１が低下すると昇圧電圧を素早く上昇
させることができる。よって、昇圧チョッパー回路２の
出力電圧の著しい低下を防止することができる。
より低いと、分圧電圧Ｖ３が優先され、分圧電圧Ｖ３と
三角波信号との比較結果に応じてスイッチＳＷ１１がオ
ン／オフ制御される。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆ１と
三角波信号との比較の場合よりも、オン期間が長くなる
ので、昇圧電圧Ｖ１が低下すると昇圧電圧を素早く上昇
させることができる。よって、昇圧チョッパー回路２の
出力電圧の著しい低下を防止することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明に依れば、出力増幅器の出力レベ
ルが小及び中レベルの場合、出力増幅器の電源電圧をそ
の出力信号に追従されるので、出力増幅器の出力レベル
が小レベルの場合であっても消費電力を低減することが
できる。また、出力増幅器の出力レベルが大の場合電源
電圧を十分に高い電圧に設定されるので、出力増幅器の
出力信号がクリップされるのが防止される。
ルが小及び中レベルの場合、出力増幅器の電源電圧をそ
の出力信号に追従されるので、出力増幅器の出力レベル
が小レベルの場合であっても消費電力を低減することが
できる。また、出力増幅器の出力レベルが大の場合電源
電圧を十分に高い電圧に設定されるので、出力増幅器の
出力信号がクリップされるのが防止される。
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】図１の出力増幅器の出力波形と電源電圧Ｖｃｃ
との関係を示す特性図である。
との関係を示す特性図である。
【図３】図１の降圧チョッパー回路２の動作を説明する
ための特性図である。
ための特性図である。
【図４】昇圧チョッパー回路２の他の回路例を示す回路
図である。
図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
２ 昇圧チョッパー回路 ５ 出力増幅器 ６ バッテリー ７ スイッチ ８ 降圧チョッパー回路 ９ 降圧チョッパー制御回路 １０ 比較回路
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも出力増幅器の電源電圧が可変
となる電力増幅装置において、 外部電源からの固定電圧を昇圧する昇圧回路と、 前記外部電源からの固定電圧を、前記出力増幅器の出力
信号に追従する電圧に降圧する降圧回路と、 前記出力増幅器のレベルに応じて前記昇圧回路及び降圧
回路の出力電圧の発生を制御し、前記出力電圧を切り換
えて前記出力増幅器に電源電圧として印加させる制御回
路とを備えることを特徴とする電力増幅装置。 - 【請求項２】 前記出力増幅器の出力レベルが大レベル
のとき前記昇圧回路の昇圧電圧を前記出力増幅器に印加
させ、 前記出力増幅器の出力レベルが小レベルのとき前記降圧
回路の降圧電圧を前記出力増幅器に印加させることを特
徴とする請求項１記載の電力増幅装置。 - 【請求項３】 前記制御回路は、前記出力増幅器の出力
信号をレベルシフトする第1レベルシフト手段、及び、
該第1レベルシフト手段の出力電圧と前記降圧チョッパ
ー回路の出力電圧とを比較する第１比較回路を有する降
圧チョッパー制御回路を含み、該降圧チョッパー制御回
路の出力信号に応じて前記降圧チョッパー回路が制御さ
れることを特徴とする請求項１記載の電力増幅装置。 - 【請求項４】 前記降圧チョッパー回路と前記出力増幅
器との間に、電流逆流防止用のダイオードが接続される
ことを特徴とする請求項３記載の電力増幅装置。 - 【請求項５】 前記制御回路は、前記外部電源から固定
電圧をレベルシフトする第２レベルシフト手段、前記出
力増幅器の出力信号と前記第２レベルシフト手段の出力
電圧とを比較する第２比較回路、及び第２比較回路の出
力信号に応じて前記昇圧回路の出力電圧を導通または遮
断させるスイッチ手段を含むことを特徴とする請求項１
記載の電力増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163998A JPH11355052A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163998A JPH11355052A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355052A true JPH11355052A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15784827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163998A Pending JPH11355052A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11355052A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007228570A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-09-06 | Marvell World Trade Ltd | 可変パワー適応送信機 |
| JP2009097920A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Nippon Eng Kk | テスター装置 |
| JP2012034227A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 増幅器及びそれを用いた無線送信機 |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP10163998A patent/JPH11355052A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007228570A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-09-06 | Marvell World Trade Ltd | 可変パワー適応送信機 |
| JP2009097920A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Nippon Eng Kk | テスター装置 |
| JP2012034227A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Toshiba Corp | 増幅器及びそれを用いた無線送信機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041004 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051227 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060221 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060926 |