JPS5868307A - プツシユプルアンプの過電流保護回路 - Google Patents

プツシユプルアンプの過電流保護回路

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JPS5868307A
JPS5868307A JP16694081A JP16694081A JPS5868307A JP S5868307 A JPS5868307 A JP S5868307A JP 16694081 A JP16694081 A JP 16694081A JP 16694081 A JP16694081 A JP 16694081A JP S5868307 A JPS5868307 A JP S5868307A
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JP
Japan
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voltage
output
current
transistor
circuit
Prior art date
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JP16694081A
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English (en)
Inventor
Takuhide Nakayama
中山 卓英
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプッシュプルアンプの過電流保護回路に関し、
特にコレクタ出力型式のノンスイッチング型プッシュプ
ルアンプにおける過電流保護回路に関するものである。
オーディオアンプにおける5EPP (シングルエンデ
ツドプッシュプル)型のアンプには、0わゆるコレクタ
接地型式にて出力トランジスタを動作させて負荷を低イ
ンピーダンス駆動するものがある。かかるエミッタ出力
型式の5EPPアンプの過電流保11回lI8は電子的
な方式が種々用(入られている。
一方、出力トランジスタを所謂エミッタ接地型式として
動作させるコレクタ出力の5EPPアンプもあるが、か
かる回路における過電流保護回路としてはリレー等を用
いた比較的動作速度が遅くかつ信頼性の低い回路が一般
的であり実用的ではない。電子的保1回路もあるものの
その保護特性が出力トランジスタの動作に無関係に常に
一定の電流制限をなす如き特性となり満足なものではな
い。
また、近時B@5EPPアンプの出力トランジスタのス
イッチングによる歪をなくすために、し)わゆるノンス
イッチング型の5EPPアンプが用いられているが、同
様にエミッタ出力型式の他にコレクタ出力型式のものも
提案されている。かかるコレクタ出力型式のノンスイッ
チング5EPPアンプの一例が第1図に示されており、
入力信号は差動トランジスタQ+ 、Q2の差動入力と
なり、トランジスタQ1のドレイン負荷抵抗R2より出
力が導出される。尚、抵抗R+ 、R3は夫々ゲートバ
イアス用及び電流源用の各抵抗である。トランジスタQ
1のドレイン出力はPNPt−ランジスタQ衾のベース
入力となっており、抵抗R4、R5、ダイオードD+よ
りなるバイアス回路へ信号を供給する。尚、抵抗R6及
びコンデンサC1はトランジスタQ8のエミッタバイア
ス源回路を構成している。
抵抗R4とダイオードD1との直列回路の両端電圧がド
ライバ段トランジスタQ4.QSのベース入力となって
おり、これら両トランジスタQ41Qsの各コレクタ出
力が出力増幅素子であるトランジスタ Qs、Qyのベ
ース駆動入力となる。
トランジスタQ4 、Qsの各コレクタと回路電源±8
との間には、ダイオードD2.抵抗R9及びダイオード
D3.抵抗R+oより成る回路が設けられており、ダイ
オードD2のカソードとアース間及びダイオードD3の
アノードとアース間には夫々オートバイアス用の電流源
となる^抵抗R+t+R+tが夫々設けられている。
尚、トランジスタQ4 、Qsの各エミッタは抵抗R7
,R8を介してアースされており、トランジスタQa 
、Qyの各コレクタ出力が共通となってアンプ出力とな
ると共に、抵抗Rrs、R+sよりなる帰還回路を介し
て差動トランジスタQ2のゲート入力となる。抵抗R+
a、RI4はエミッタ接地トランジスタQa 、Qyの
エミッタ抵抗である。
かかる回路において、トランジスタQ4のベース入力が
負となりトランジスタQ4がオフとなると出力トランジ
スタQ6もオフとなろうとする。
しかしながら、ダイオードD2には高抵抗Rnを介して
電流が流れるからトランジスタQ6のベース電流が抵抗
R9及び抵抗Rnを介して流れることになり、トランジ
スタQ6が浅い導通状態に維持される。よって、トラン
ジスタQ8のカットオフは生じない。トランジスタQs
のベース入力が正となって、トランジスタQ5がオフへ
移行する場合にも、ダイオードDlに順方向電流が高抵
抗Rt2を介して流れるから、出力トランジスタQ7の
ベース電流がわずかながら流れて出力トランジスタQ7
を浅い導通状態に維持する。
第2図は、第1図の回路の出力トランジスタQs 、Q
yの定格最大負荷時における出力電圧対コレクタ電流1
c との関係を示すものであり、曲線21がトランジス
タQ6の特性を、曲線22がトランジスタQ7の特性を
夫々示している。すなわち、例えばトランジスタQ6は
信号の半サイクルで正出力電圧に略比例したコレクタ電
流を出力へ供給し、他の半サイクルで略一定の微少電流
が強制的に流れてオフとならない。トランジスタQyは
信号の当該他の半サイクルで負出力電圧に略比例したコ
レクタ電流を出力から吸収し、信号の当該半分サイクル
で略一定の微少電流が強制的に流れてオフならない。
こうして、スイッチング歪のないノンスイッチング型式
のコレクタ出力5EPPアンプが得られるが、かかるア
ンプの過電流保護回路に要求される特性は、信号の正負
半サイクルにおいて夫々出力トランジスタQs 、Qy
の動作に応じた特性が必要とされることになる。
従って、本発明の目的はコレクタ出力型式のノンスイッ
チングアンプに適した過電流保護回路を提供することで
ある。
本発明によるコレクタ出力型式のノンスイッチング5E
PPアンプの過電流保護回路であって、その特徴とする
ところは、出力増幅素子に流れる電11E(Ic)を夫
々検出すると共にこれら素子の各一対の出力電極間電圧
(Vce)を検出し、これら検出出力を出力増幅素子毎
に加算重畳し可変インピーダンス素子のインピーダンス
制御信号として用い、これら可変インピーダンス素子に
より対応する出力増幅素子の制御人力と回路電源との闇
のインピーダンスを制御して電流(Ic)@限をなすと
共に、各出力増幅素子が夫々信号の半分す少 イクルにおいて檄P流を供給されている藺対応すとにあ
る。
以下に、図面を用いて本発明を説明する。
第3図は本発明の実施例の回路図であり、第1図と同等
部分は同一符号により示されている。
図において、トランジスタQs 、 Qy  の各電流
検出のために各エミッタ抵抗R+s、RHが用いられて
おり、抵抗Ru、RI4の両端電圧が抵抗R17゜Rs
s及びR19,RNの各分圧回路により分圧されて抵抗
Rz+eRiを夫々介して可変インピーダンス素子とし
てのトランジスタQa 、Qsの各ベース入力となって
いる。また、出力トランジスタQs 、Qyの各Vct
e検出tべくRat 、 Ru。
R1&及びR24* Rz5. Ratが夫々設けられ
ており、これら各vctの分圧出力がトランジスタQe
Qyに夫々流れる電流の検出信号とvctの検出信号と
が加算されて各トランジスタQa 、Qsのベース制御
信号として用いられる。
トランジスタQs 、Qeは出力増幅素子QseQ7の
ベース1lIIl電極と回路電源±8との闇に夫々設け
られて、これら簡のインピーダンスを変化せしめるよう
動作する。更に抵抗RtzとRlB及び抵抗R2SとR
2Gの各接続点とアースとの間に夫々低電圧発生素子と
してダイオードD4 、Dsが設けられている。
ここで、トランジスタQ7側の回路について説明すれば
、そのベース入力信号が正でレベルが増大すれば、それ
に応じて出力電流1c は大となり抵抗RI4の両端電
圧も大となる。これに対し、トランジスタQ7のVCE
は信号レベルの増大に応じて減少するから可変インピー
ダンス素子Q9のベース電位は略一定に維持される。従
って、最大定各負荷時にトランジスタQ9がオンしない
ように各定数(R+4. R+s 、 Rn 、 R−
4〜Rz&)が設定されている。一方、何等かの原因で
Icが増大すると抵抗RI4の両端電圧が増大し、ある
値以上になるとトランジスタQ9が急峻にオンとなりイ
ンピーダンスが減少しトランジスタQ7のコレクタ11
i%E Ic を制限する。すなわち、出力トランジス
タノコレクタ損失Pc  = Tc  −VCI!ニI
3ケルVCt−の値に応じて制限電流が比例して変化す
ることになる。
トランジスタQ7のベース入力が負となり出力電圧が正
側へ移行すると、ダイオードDsが順バイアスされてオ
ンとなり、抵抗R2Gの一端電圧を+0.6Vにクラン
プする。そのため、トランジスタQ9のベース電圧は、
この+o、evと電源−Bとの閣の一定電位差を抵抗R
+s e R2に* R”により分圧したものと、抵抗
R)4の両端電圧の分圧値との和となる。この時の抵抗
RI4の両端電圧はダイオードD3.抵抗RI61RI
2によるオートバイアス回路による微少な一定電流によ
るものであり、よってトランジスタQ9のベース電圧は
一定の電圧となっている。この時、何等かの原因でトラ
ンジスタQ7のIc が増大しである値を得ればトラン
ジスタQsがオンとなるようにしておけば、トランジス
タQ7の制限電流は一定値となる。
トランジスタQ6における電流制限動作についても同様
となり、第4図にその特性が示されている。すなわち、
太線23及び24がトランジスタQe、Qy側の電流制
限特性であり、曲線21゜22がトランジスタQ6 、
Q7の最大定格負萄時の動作電流特性である。
こうすることにより、出力トランジスタのノンスイッチ
ング動作が何等害されることなくスイッチング歪を除去
しつつ適切な過電流保護がなされることになる。すなわ
ち、出力増幅素子の一対の出力電極間電圧(V C! 
)に応じてこれら素子に流れる過電流の制限値がコント
ロールされるから各出力素子の損失Pcをできるだけ低
い値に制限することができ、極めて有効でかつ高速の電
流保護回路が得られる。
尚、このコレクタ出力型式の5EPP回路は、A級アン
プの効率を向上させるべくこのA級アンプの出力トラン
ジスタの電流源として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はコレクタ出力型式のノンスイッチング5EPP
アンプの回路図、第2図は第1図の回路の出力トランジ
スタの動作特性図、第3.図は本発明の実施例の回路図
、第4図は第3図の回路の特性を示す図である。 主要部分の符号の説明 Qe、Qy・・・・・・出力トランジスタQs 、Qs
・・・・・・可変インピーダンストランジスタ Q10.R14・・・・・・電流検出抵抗R” e  
R” +  R” *  R糾。 Rat、R2c・・・・・・電圧検出抵抗D2〜Os・
・・・・・ダイオード 出願人   パイオニア株式会社 代理人   弁理士 藤村元彦

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)113111人力に対し逆相出力を得る逆相出力
    電極が共通接続されてプッシュプル動作をなす一対の出
    力増幅素子を有し、一方の素子が信号の半サイクルにお
    いて駆動されている時に他方の素子に微少電流を供給す
    るバイアス手段を有するノンスイッチング型プッシュプ
    ルアンプにおGする過電流保護回路であって、前記出力
    増幅素子に流れる各電流を検出してこれ等電流に応じた
    検出信号を発生する電流検出手段と、前記出力増幅素子
    の各一対の出力電極間電圧を検出してこれ等電圧に応じ
    た検出信号を発生する電圧検出手段と、前記電流及び電
    圧検出手段の対応する検出信号の重畳出力に応じて夫々
    インピーダンスが制御されf’sつ前記出力増幅素子の
    各制御電極と回路電源との間に夫々設けられた可変イン
    ピーダンス素子と、前記出力増幅素子が前記バイアス手
    段により微少電流を供給されている期間夫々対応する前
    記電圧検出手段の検出信号を一定値にIII IIIす
    る制御手段とを含むことを特徴とする回路。
  2. (2) 前記制御手段はアンプ出力が正及び負の半分サ
    イクルの間に夫々順バイアスされるダイオード素子を有
    し、この順バイアスされたダイオード素子による順方向
    電圧に比例した電圧を前記電圧検出手段の検出信号とし
    て対応する可変インピーダンス素子の制御信号とするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の回路。
  3. (3) 前記出力増幅素子はバイポーラトランジスタで
    あり、前記逆相出力電圧はコレクタであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の回路。
JP16694081A 1981-10-19 1981-10-19 プツシユプルアンプの過電流保護回路 Pending JPS5868307A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000709A1 (en) * 1985-07-22 1987-01-29 Charters, John, Dumergue Composite audio amplifier
JP2010233196A (ja) * 2009-03-06 2010-10-14 Onkyo Corp スイッチングアンプ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5666911A (en) * 1979-11-05 1981-06-05 Nippon Columbia Co Ltd Protection circuit for amplifier
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