JPS59188208A - Power amplifier - Google Patents

Power amplifier

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JPS59188208A
JPS59188208A JP6258383A JP6258383A JPS59188208A JP S59188208 A JPS59188208 A JP S59188208A JP 6258383 A JP6258383 A JP 6258383A JP 6258383 A JP6258383 A JP 6258383A JP S59188208 A JPS59188208 A JP S59188208A
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JP
Japan
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voltage
emitter
transistor
output
transistors
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Application number
JP6258383A
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Japanese (ja)
Inventor
Joji Kasai
笠井 譲治
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Onkyo Corp
Original Assignee
Onkyo Corp
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Publication date
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Publication of JPS59188208A publication Critical patent/JPS59188208A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3217Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in single ended push-pull amplifiers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the distortion of a push-pull Darlington-connected amplifier by compensating variation in the base-emitter voltages of transistors (TR) by using current mirror circuits. CONSTITUTION:The push-pull power amplifier consisting of driving TRs Q3 and Q4 and output TRs Q1 and Q2 is provided with current mirror circuits 1 and 2 and the bias compensating circuit composed of TRs Q5 and Q6, diodes D1 and D2, etc. The bias compensating circuit adds the sum of the difference voltage between the base-emitter voltages of the TRs Q3 and Q4 and the difference voltage between the base-emitter voltages of the TRs Q1 and Q2 to a bias voltage as the voltage drop across a resistance R31 or R32 to compensate variation in base-emitter voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力増幅器の改良に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to improvements in power amplifiers.

オーディオ電力増幅器の電力増幅段の構成は、一般に、
第1図に示すようtこ、2段ダーリントン接続した正側
の第1の駆動トランジスタQ3、第1の出力トランジス
タQ1、負側の第2の駆動トランジスタQ4、第2の出
力トランジスタQ2の第1、第2の出力トランジスタQ
l、Q2のエミ/り同志を直列接続したエミッタ抵抗r
、rを介して接続し、このエミッタ抵抗r、rの接続中
点を出力端子として負荷RLに接続し、」二記第1、第
2の駆動トランジスタQ3、Q4のベースに正側の第1
のバイアス電圧VBt、負側の第2のバイアス電圧VB
2をそれぞれ印加した構成を有する。
The configuration of the power amplification stage of an audio power amplifier is generally as follows:
As shown in FIG. 1, the first drive transistor Q3 on the positive side, the first output transistor Q1, the second drive transistor Q4 on the negative side, and the first drive transistor Q2 of the second output transistor Q2 are connected in two stages. , second output transistor Q
l, emitter resistor r with Q2 emitters/res connected in series
, r, and connect the midpoint between the emitter resistors r and r to the load RL as an output terminal.
bias voltage VBt, negative side second bias voltage VB
2 is applied to each.

以上の構成Oこおいて、出力電圧Voは、(1)A級動
作領域(第1、第2の出力トランジスタQ1、Q2が能
動状態にある場合)第1、第2の出力トランジスタQl
、Qzのエミッタ電圧■1、■2は Vt=VS−1−VB−VBE3−VEEIV2 = 
V S −V R4−V BE4−1− V BEまた
たし ■S二人力電圧 VB=バイアス電圧(VB =VB1 =VB2 )V
BEn:トランジスタQnのベース・エミッタ間電圧(
n−1〜4) となる。
In the above configuration O, the output voltage Vo is: (1) Class A operation region (when the first and second output transistors Q1 and Q2 are in the active state) the first and second output transistors Ql;
, Qz emitter voltage ■1, ■2 is Vt=VS-1-VB-VBE3-VEEIV2=
V S -V R4-V BE4-1- V BE Matatashi ■S Two-person voltage VB = Bias voltage (VB = VB1 = VB2) V
BEn: Base-emitter voltage of transistor Qn (
n-1 to 4).

ここて、 であるから、出力電圧■0は、 −VBE4)  ・・・・・(2) ただし r:エミッタ抵抗 kL:負荷 となる。Here, Therefore, the output voltage ■0 is -VBE4)...(2) However, r: emitter resistance kL: load becomes.

(2)B駆動作領域(第1の出力トランジスタqlかオ
ン、第2の出力トランジスタq2かオフの場合) 出力′電圧■0は、入力電圧■S、第1のバイアス電圧
VBI (−VB )および第1の駆動トランジスタQ
3 、第1の出力トランジスタq1のベース・エミッタ
間電圧VBE3 、VBEIをエミッタ抵抗r、負荷R
して分圧したものであるから、となる。
(2) B drive operating region (when the first output transistor ql is on and the second output transistor q2 is off) Output' voltage ■0 is input voltage ■S, first bias voltage VBI (-VB) and the first drive transistor Q
3. The base-emitter voltage VBE3 and VBEI of the first output transistor q1 are connected to the emitter resistance r and the load R.
Since it is the result of dividing the pressure by

上記(2)、(3)式から明らかなよう(こ、A級動作
領域、B駆動作領域において、出力電圧Voは各トラン
ジスタQnのベース・エミッタ間電圧VBEnの関数番
こなっており、各ベース・エミッタ間′覗圧VBEnは
エミッタ電流に対して非線形な特性を有し、特番こ、第
1、第2の出力トランジスタQ1、Qzは他のトランジ
スタに叱へてエミッタ電流の変化が大きく、それらのベ
ース・エミッタ電圧■BEz、V BE2の変化も大き
いので、歪成分か大きくなる。たとえは、第1、第2の
駆動トランジスタQ3、Q4のベース間に印加されてい
る/くイアス゛喧圧VB1+VB2は一定であるから、
正方向の入力に対して、第1の出力トランジスタQ1の
エミッタ電流が増大し、それに伴って、ベース・エミン
タ間゛改圧V BEIが増大し、逆4こ、第2の出力ト
ランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧V BE2は
減少するが、これらのベース・エミッタ間電圧はエミッ
タ′喧流に対して非線形な変化をし、かつ、その変化も
大きいので、歪成分が大きくなる。また、A級動作領域
、B駆動作領域では伝達特性が異なり、境界領域で不連
続であるため、7<イアスミ流の設定が困難で、また、
仮に最適なバイアス電流を設定しても、上記のような理
由によりクロスオーバー歪みの発生は避けられなかった
。さらに、出力電圧Voは負荷インピーダンスttLに
依存するため、負荷の影響を受けやすく、さらにまた、
@1、第2の出力トランジスタQ1、Qzのスイッチン
グスピードが遅いと、高域の入力信号に対してスイッチ
ングズレを生じ、ノツチング歪みが発生する等の欠点が
ある。
As is clear from the above equations (2) and (3), in the class A operation region and the B drive operation region, the output voltage Vo is a function of the base-emitter voltage VBEn of each transistor Qn, and each The base-emitter peak pressure VBEn has non-linear characteristics with respect to the emitter current, and the emitter current of the first and second output transistors Q1 and Qz has a large change due to the influence of the other transistors. Since the changes in their base-emitter voltages BEz and VBE2 are also large, the distortion component becomes large.For example, the bias voltage applied between the bases of the first and second drive transistors Q3 and Q4 Since VB1+VB2 is constant,
In response to a positive direction input, the emitter current of the first output transistor Q1 increases, and accordingly, the base-eminter pressure V BEI increases, and inversely, the base of the second output transistor Q2 increases. - Although the emitter voltage VBE2 decreases, these base-emitter voltages change non-linearly with respect to the emitter's current and the change is large, so the distortion component becomes large. In addition, the transfer characteristics are different in the A-class operating region and the B-drive operating region, and are discontinuous in the boundary region, making it difficult to set 7<Iasumi flow.
Even if an optimal bias current was set, the occurrence of crossover distortion was unavoidable due to the reasons mentioned above. Furthermore, since the output voltage Vo depends on the load impedance ttL, it is easily affected by the load, and furthermore,
@1, if the switching speed of the second output transistors Q1 and Qz is slow, there are drawbacks such as a switching deviation occurring with respect to a high-frequency input signal and notching distortion.

本発明はこのような従来欠点を改良したもので、以下図
1こおいて説明する。図中、第1図の従来例と同等部分
については同一符号を付し、その説明は省略する。
The present invention improves on such conventional drawbacks, and will be explained below with reference to FIG. 1. In the figure, parts equivalent to those of the conventional example shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted.

以下、(ス1において実施例を説明する。Hereinafter, an example will be described in (S1).

第2図において、ベース同志を接続した一対のトランジ
スタQ7 、Qsの両エミ/りを抵抗k、艮を介して正
の電源+VCCにそれぞれ接続して第1のカレントミラ
ー回路(1)を形成し、同様に、ベース同志を接続した
一対のトランジスタQ9、Q10  の両エミッタを抵
抗R,lζを介して負の電源−〜lCCにそれぞれ接続
して第2のカレントミラー回路(2)を形成する。この
第1、第2のカレンl−−。
In FIG. 2, a first current mirror circuit (1) is formed by connecting both emitters of a pair of transistors Q7 and Qs, whose bases are connected together, to a positive power supply +VCC via a resistor k and a wire. Similarly, a second current mirror circuit (2) is formed by connecting the emitters of a pair of transistors Q9 and Q10, whose bases are connected together, to a negative power supply - to lCC via resistors R and lζ, respectively. These first and second Karen l--.

ラー回路(1)、(2)の入力側トランジスタQs 、
 Ql。
input side transistors Qs of error circuits (1) and (2),
Ql.

のコレクタを第1、第2のトランジスタQ5、Q6を介
して直列接続した抵抗R1、Rtの両端Gこそれぞれ接
続し、この直列接続した抵抗R1,R1の接続中点P1
を抵抗■ζ2を介して直列接続したエミッタ抵抗r、r
の接続中点P2すなわち出力点に接続するとともに、上
記第1、第2のトランジスタQs 、Q6のベースを第
1、第2の駆動トランジスタQ3 、Q4 のベースに
それぞれ接続する。そして、第1、第2のカレントミラ
ー回路(1)、(2)の出力側トランジスタQ7 、Q
9のコレクタ同志を接続し、一方、第1、第2の駆動ト
ランジスタQs 、Q4のベースと第1.第2のバイア
ス電圧VBI、VB2との間に第1、第2の抵抗R31
、艮32をそれぞれ接続し、上記第1、第2の駆動トラ
ンジスタQ3、Q4のベースに、同方向に直2のタイオ
ードD2のアノードをそれぞれ接続し、この第1、第2
のクイオードDz 、D2 の接続中点を上記出力側ト
ランジスタQ? 、Q9’)のコレクタにそれぞれ接続
した構成である。
The collectors of are connected to both ends G of the resistors R1 and Rt connected in series through the first and second transistors Q5 and Q6, respectively, and the connection midpoint P1 of the resistors R1 and R1 connected in series is connected.
emitter resistors r and r connected in series via resistor ■ζ2
The bases of the first and second transistors Qs and Q6 are connected to the bases of the first and second drive transistors Q3 and Q4, respectively. Then, the output side transistors Q7 and Q of the first and second current mirror circuits (1) and (2)
9 are connected to each other, while the bases of the first and second drive transistors Qs and Q4 are connected to each other. The first and second resistors R31 are connected between the second bias voltages VBI and VB2.
, and the anodes of two diodes D2 in the same direction are connected to the bases of the first and second drive transistors Q3 and Q4, respectively.
The connection midpoint of the diodes Dz and D2 is connected to the output side transistor Q? , Q9'), respectively.

以下、本実施例を、第1、第2の出力トランジスタQl
、Q2がとも番こ能動状態にある領域すなわちA級動作
領域において、その出力電圧について解析すること(こ
より、その動作を説明する。
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the first and second output transistors Ql.
, Q2 is in the most active state, that is, in the class A operation region, its output voltage will be analyzed (hereinafter, its operation will be explained).

各岐路(こ流れる電流を図示のように11〜■4とし、
また、エミッタ抵抗rは抵抗R1、R21こ対して十分
小さく選ばれるので、 R1、R2’:> r II 、12 >I3−I4 の条件の下に、出力電圧■0を求める。
The current flowing through each branch is designated as 11 to ■4 as shown in the diagram,
Further, since the emitter resistance r is selected to be sufficiently small compared to the resistances R1 and R21, the output voltage 0 is determined under the following conditions: R1, R2':>r II , 12>I3-I4.

今、人力゛覗圧VSとして正の信号が入力されたときを
考えると、出力電圧■0は正であるから、′第1、第2
の出力トランジスタQ+ 、Q2のエミッタ電流■l、
I2、および第1、第2のトランジスタQ5 、Qsの
エミッタ電流I3.14は、11 >I2      
I3 >I4の関係にある。
Now, if we consider the case when a positive signal is input as the human power ``seeing pressure VS'', the output voltage ``0'' is positive, so the ``1st and 2nd
output transistor Q+, emitter current of Q2 ■l,
I2, and the emitter current I3.14 of the first and second transistors Q5 and Qs is 11 > I2
There is a relationship of I3 > I4.

したがって、第1、第2のカレントミラー回路(1)、
(2)の出力側トランジスタQ7 、Q9のコレクタ電
流もI3.14 となり、その差の電流l3−I4が第
1のタイオードD1を通して第1の抵抗艮31に流れ、
この第1の抵抗1(31の両端に、△V =R31(I
3−I4  ) なる電圧か発生する。
Therefore, the first and second current mirror circuits (1),
The collector currents of the output side transistors Q7 and Q9 in (2) also become I3.14, and the difference current l3-I4 flows to the first resistor 31 through the first diode D1,
At both ends of this first resistor 1 (31), △V = R31 (I
3-I4) A voltage is generated.

以下、解析する。I will analyze it below.

各部の電圧を求めると、 Vl=VS +VB 十△V −VBEI −VBE3
       ・・・・−(1)V2 = vs −V
B +VBE2 +VBE4        −−−−
− (2)ただし ■1、■2:第1、第2の出力トラ
ンジスタQ1、Q2のエミッタ電圧 ■S:入力電圧 VB=バイアス電圧(VB =VBx =VB2 )△
■:第1の抵抗R31の両端に発生する電圧 VBEn : )ランジスタQnのベース・エミッタ間
′這圧 ここで、 てiるから、本式に(1)、(2)式を代入すると、出
力電圧■0は、 (△V−VBE1−1−VBE2  VBE3−)VB
E4)  ・・・・・・(3)となる。
Calculating the voltage of each part, Vl=VS +VB 10△V -VBEI -VBE3
...-(1) V2 = vs -V
B +VBE2 +VBE4 ---
- (2) However, ■1, ■2: Emitter voltage of the first and second output transistors Q1 and Q2 ■S: Input voltage VB = bias voltage (VB = VBx = VB2)△
■: Voltage VBEn generated across the first resistor R31: ) Pressure between the base and emitter of transistor Qn. Voltage ■0 is (△V-VBE1-1-VBE2 VBE3-)VB
E4) ......(3).

また、各電圧、各電流は、 V5=VS−1−VB+△V−VBE5       
  ・・・・・・(4)V6=MS −VB+VBE6
          −(5)1 ただし、vs、■6:第1、第2のトランジスタQs 
、Q6のエミッタ電圧 ■3:抵抗R+ 、λlの接続中点P1の電圧 I3、I4:第11第2のトランジスタQs 、Q6の
エミッタ電流 の関係(こめるから、 同様にして、抵抗R2を流れる電流も13−1.1であ
るので、 VB −V。
Also, each voltage and each current are V5=VS-1-VB+△V-VBE5
・・・・・・(4) V6=MS −VB+VBE6
−(5)1 However, vs, ■6: First and second transistors Qs
, Q6 emitter voltage ■3: Voltage at connection midpoint P1 of resistor R+, λl I3, I4: Relationship between the 11th and 2nd transistors Qs and the emitter current of Q6. is also 13-1.1, so VB -V.

I a−14=□         ・・・・・(7)
2 である。
I a-14=□・・・・・・(7)
It is 2.

(6)、(7)式より となるから、本式に(3)、(4)、(5)式を代入す
ると、(R1+2Rz)(r−4−2RL) ・・・・・(9) となる。また、(3)、(9)式を(7)式に代入する
と、r Ia−I4=             VS(R1+
2Rz)(r−4−2RL) ・・・・・(11) ここて、第1の抵抗R31の両端に発生する電圧は、 AV −R31(I 3− I 4 )であるから、(
11)式より、 (R1+2R2−IL3t) r+2(Rt+2R2)
RL(VBEI−VBE2−1−VBE3−VBE4 
)      ・・甲(12)となる。本式を(3)式
に代入して整理すると、(Rt−1−2R2−R3t)
 r+2(Rt+2R2)Rr。
From formulas (6) and (7), substituting formulas (3), (4), and (5) into this formula yields (R1+2Rz)(r-4-2RL)...(9) becomes. Also, by substituting equations (3) and (9) into equation (7), r Ia-I4= VS(R1+
2Rz) (r-4-2RL) (11) Here, since the voltage generated across the first resistor R31 is AV - R31 (I 3 - I 4 ), (
From formula 11), (R1+2R2-IL3t) r+2(Rt+2R2)
RL(VBEI-VBE2-1-VBE3-VBE4
) ... becomes A (12). Substituting this formula into formula (3) and rearranging it, (Rt-1-2R2-R3t)
r+2(Rt+2R2)Rr.

(R1+2R2−R31)r+2(Rt+2R2)RL
(VBEI−VBE2−1−VBE3−VBE4)  
   ・・−・・(13)となる。
(R1+2R2-R31)r+2(Rt+2R2)RL
(VBEI-VBE2-1-VBE3-VBE4)
...-...(13).

(12)、(13)式において、 R31=Rt +2R2 となるように、各定数を選ぶと、(12)、(13)式
はそれぞれ次のようになる。
In equations (12) and (13), if each constant is selected so that R31=Rt +2R2, equations (12) and (13) become as follows, respectively.

−1−(VBEt=VBg2+VBE3−VBE4) 
 −・−・・(14)Vo=vs−−(VBEs−VB
E6)       ・・・・・(15)一方、第2の
出力トランジスタQ2のエミッタ電流工2は、 12== −(VO−V2 ) であるから、(2)、(15)式より となる。
-1-(VBEt=VBg2+VBE3-VBE4)
−・−・(14) Vo=vs−−(VBEs−VB
E6) ...(15) On the other hand, since the emitter current factor 2 of the second output transistor Q2 is 12==-(VO-V2), it follows from equations (2) and (15).

ここて、第1、第2のトランジスタQ5、Q6のエミッ
タ電流は他のトランジスタのエミ7り″電流に比へて十
分小さく、かつ、市流変化も小さく(VBEs−VEE
6)キO であるので、(16)式は ■2中−(VB二VBE2邑/BE4)       
    ・・・・・(17)となる。
Here, the emitter currents of the first and second transistors Q5 and Q6 are sufficiently small compared to the emitter currents of the other transistors, and the change in current is also small (VBEs-VEE
6) Since kiO, equation (16) is ■2 in - (VB2VBE2e/BE4)
...(17).

一般に1.第2の駆動トランジスタQ4、第2の出力ト
ランジスタQ2にバイアス゛1u流を流すために、 VB=VBE2+VBE4+ハ/B    (△:Vs
)o)となるよう(こバイアス電圧vBを定めるので、
12六−△VB>0 となる。
Generally 1. In order to flow a bias current of 1u to the second drive transistor Q4 and the second output transistor Q2, VB=VBE2+VBE4+H/B (△:Vs
)o) (Since the bias voltage vB is determined,
126-△VB>0.

すなわち、第2の出力トランジスタQ2は、入力電圧■
Sや負荷RLにかかわらす、常に能動状態を保持して、
オフにならす、A級動作をする。
That is, the second output transistor Q2 has an input voltage of
Regardless of S or load RL, it always maintains an active state,
It turns off and performs class A operation.

以上の動作解析から明らかなように、第2の出力トラン
ジスタQ2は入力電圧VSや直前にかかわらす、常に能
動状態を保持して、つまり、A級動作をして、その出力
電圧Voは(15)式で表わされるように、 Vo = vS−−(VBE5−VBE6 )中VS となり、エミッタ抵抗r1負荷RLおよび各トランジス
タQnのベース・エミッタ間電圧VBgnと無関係とな
る。
As is clear from the above operation analysis, the second output transistor Q2 always maintains an active state regardless of the input voltage VS or the immediately preceding state, that is, performs class A operation, and its output voltage Vo is (15 ), Vo = vS--VS in (VBE5-VBE6), which is independent of the emitter resistor r1 load RL and the base-emitter voltage VBgn of each transistor Qn.

たとえば、正方向の入力に対して、第1の駆動トランジ
スタQ3.第2の出力トランシスタQ1ノエミンタ電流
が増大し、それ番こ伴ってベース・エミッタ間電圧VB
E3 、VBEIが増大して、第1の出力トランジスタ
q1のエミッタ電圧■1が減少するが、直列接続した抵
抗R1、R1の接続中点PI と出力点P2との電圧差
に比例した電流(I3−I4)を第1の抵抗1(31に
供給することにより、すなわち、(14)式で表わされ
るように、入力゛電圧VSに比例した電圧(第1項)と
第1、第2の駆動トランジスタQ3、Q4のベース・エ
ミハイアス補償電圧として第1のバイアス電圧VBIに
加算することにより、出方電圧VO(従来例)に現われ
る各トランジスタのベース・エミッタ間電圧に依存する
成分、エミッタ抵抗および負荷(こ依存する成分か除去
される。
For example, for a positive direction input, the first drive transistor Q3. The emitter current of the second output transistor Q1 increases, and as a result, the base-emitter voltage VB
E3, VBEI increases, and the emitter voltage ■1 of the first output transistor q1 decreases, but a current (I3 -I4) to the first resistor 1 (31), that is, as expressed by equation (14), a voltage (first term) proportional to the input voltage VS and the first and second drive By adding it to the first bias voltage VBI as the base-emitter compensation voltage of transistors Q3 and Q4, components that depend on the base-emitter voltage of each transistor, emitter resistance and load that appear in the output voltage VO (conventional example) (This dependent component is removed.

次に、入力電圧VSとして負の信号が入力されたとき(
12)It 、I4 >13  )ときも、同様に解析
でき、(14−13)なる電流が第2のダイオードD2
を通して第2の抵抗R32に流れ、その両端に、 △:V =R32(I4−I3) なる電圧か発生する。
Next, when a negative signal is input as the input voltage VS (
12) When It, I4 > 13), it can be analyzed in the same way, and the current of (14-13) flows through the second diode D2.
The voltage flows through the second resistor R32 through the resistor R32, and a voltage of Δ:V=R32(I4-I3) is generated across the resistor R32.

すなわち、 △VニーVS+(VBE2−VBEI+VBE4−VB
E3)l(L な電圧かバイアス補償電圧として第2のバイアス電圧V
B2に加算される。
That is, △V knee VS + (VBE2 - VBEI + VBE4 - VB
E3) l(L) or the second bias voltage V as the bias compensation voltage.
It is added to B2.

以上のよう(こ、本実施例によれは、出力電圧はエミッ
タ抵抗、負荷および各トランジスタのベース・エミッタ
間電圧とは無関係となり、かつ、A級動作をするので、
各トランジスタのベース・エミッタ間電圧の非線形性に
起因する歪成分か著しく低減でき、また、従来のように
A級、133駆動領域の境界領域における不連続性がな
いので、バイアス設定が容易であり、クロスオーバー歪
みおよびB駆動作に特有の/ノチング歪みも著しく低減
される。さらに、出力電圧が負荷インピータンスにかか
わらす一定であることは、等偏向(こ出力インピーダン
スが零であること、つまり、理想的な定電圧源であるこ
とを意味し、負荷の影響を受けにくいという効果がある
As mentioned above (according to this embodiment, the output voltage is independent of the emitter resistance, the load, and the base-emitter voltage of each transistor, and class A operation is performed.
The distortion component caused by the nonlinearity of the base-emitter voltage of each transistor can be significantly reduced, and since there is no discontinuity in the boundary region between the class A and 133 drive regions as in the conventional case, bias setting is easy. , crossover distortion and notching distortion characteristic of B drive operation are also significantly reduced. Furthermore, the fact that the output voltage is constant regardless of the load impedance means that the output impedance is zero, which means that it is an ideal constant voltage source and is not easily affected by the load. There is an effect.

第3図は、第2図の実施例において、第1、第2のダイ
オードDz 、D2の代わりにカレントミラー回路を用
いて構成した他の実施例である。
FIG. 3 shows another embodiment in which a current mirror circuit is used in place of the first and second diodes Dz and D2 in the embodiment of FIG.

図Oこおいて、エミッタを抵抗&を介して正の電源十■
CCに接続したトランジスタQ1+のベースト8 第1のカレントミラー回路(1)のトランジスタQ8ノ
ヘースとを接続して第3のカレントミラー回路(3)形
成し、同様に、エミッタを抵抗kを介して負の電源−V
C(lこ接続したトランジスタQ12のベースを第2の
カレントミラー回路(2)のトランジスタQ1oのベー
スとを接続して第4のカレントミラー回路(4)を形成
する。そして、第3、第4のカレントミラー回路(3)
、(4)の出力側トランジスタQll、Q 12のコレ
クタを第1、第2の駆動トランジスタQ3 、Q4のベ
ースにそれぞれ接続するととも番こ、上記出力側トラン
ジスタQ11、Q l 2のエミッタを第2、第1のカ
レントミラー回路(2)、(1)の出力側トランジスタ
Q9、Q7 のコレクタにそれぞれ接続したものである
In Figure O, connect the emitter to the positive power supply through the resistor &amp;
The base 8 of the transistor Q1+ connected to CC is connected to the base 8 of the transistor Q8 of the first current mirror circuit (1) to form a third current mirror circuit (3), and similarly, the emitter is connected to the negative terminal through the resistor k. Power supply of -V
A fourth current mirror circuit (4) is formed by connecting the base of the transistor Q12 connected to the base of the transistor Q12 of the second current mirror circuit (2). Current mirror circuit (3)
, (4), the collectors of the output side transistors Qll, Q12 are connected to the bases of the first and second drive transistors Q3, Q4, respectively, and the emitters of the output side transistors Q11, Q12 are connected to the second drive transistors Q11, Q12. , are connected to the collectors of the output side transistors Q9 and Q7 of the first current mirror circuits (2) and (1), respectively.

次に動r「を説明すると、第2図の実施例と同様に、正
方向の入力に対して抵抗R1、Rt に電流13、I4
が流れ、そして、抵抗R2に′市原I3−14が流れて
いるとすると、第1、第2のカレントミラー回路(1)
、(2)の出力側トランジスタQ7、(29のコレクタ
には電流I3.14が流れ、また、第3のカレントミラ
ー回路(3)の出力側トランジスタQ 11のエミッタ
には電流■3か流れ、そのうち電流工4だけかトランジ
スタQ9のコレクタに流れ込む。したかって、この出力
側トランジスタQllのコレクタには電流I3、I4の
差の電流l5−14が流れ、この゛電流が第1の抵抗R
31に供給されて、第1の抵抗R31の両端には△■−
技51(I3−I4) なる電圧が発生する。一方、トランジスタQ i 2の
エミッタに接続されている抵抗kにはトランジスタQ7
のコレクタから電流■3が供給されており、電圧降下I
aRを生じている。この電圧降下は、トランジスタQI
Oのエミッタ番こ接続されている抵抗kによる電圧降下
分L4.Rよりも大きいので、トランジスタQ12は遮
断状態番こなっている。
Next, to explain the dynamic r', as in the embodiment shown in FIG.
If Ichihara I3-14 is flowing through the resistor R2, then the first and second current mirror circuits (1)
, (2), a current I3.14 flows through the collector of the output side transistor Q7, (29), and a current I3.14 flows through the emitter of the output side transistor Q11 of the third current mirror circuit (3), Only the current 4 flows into the collector of the transistor Q9.Therefore, a current 15-14, which is the difference between the currents I3 and I4, flows into the collector of the output transistor Qll, and this current flows into the collector of the transistor Q9.
31, and △■-
Technique 51 (I3-I4) A voltage is generated. On the other hand, the resistor k connected to the emitter of the transistor Q i 2 is connected to the transistor Q7.
Current ■3 is supplied from the collector of , and the voltage drop I
AR is occurring. This voltage drop is caused by transistor QI
The voltage drop due to the resistor k connected to the emitter of O is L4. Since R is larger than R, transistor Q12 is in the cut-off state.

負方向の入力に対しては、I4>13 となり、上記カ
レントミラー回路(1)、(3)をカレントミラー回路
(2)、(4)に、また、カレントミラー回路(2)、
(4)をカレントミラー(1)、(8)iこ置換えて考
えれは、同様の結果が得られる。
For input in the negative direction, I4>13, and the current mirror circuits (1) and (3) are replaced with current mirror circuits (2) and (4), and the current mirror circuits (2) and
Similar results can be obtained by replacing (4) with current mirrors (1) and (8).

すなわち、第3、第4のカレントミラー回路(3)、(
4)は′磁流13.14の減算機能と第2図の第1、第
2のダイオードD1、D2のスイノチンク機能を併用す
るものである。
That is, the third and fourth current mirror circuits (3), (
4) uses the subtraction function of the magnetic currents 13 and 14 together with the subtraction function of the first and second diodes D1 and D2 in FIG.

第4図は、第2図の実施例を適用した電力増幅器の具体
的な回路例を示す。
FIG. 4 shows a specific circuit example of a power amplifier to which the embodiment of FIG. 2 is applied.

以上のように、本発明は、複数段ダーリントン接続した
正側の第1の駆動トランジスタQ3、第1の出力トラン
ジスタQz、負側の第2の駆動トランジスタQ<、第2
の出力トランジスタQ2の上記第1、第2の出力トラン
ジスタQl、Q2を直列接続した抵抗r、rを介してジ
ノ/ニブル接続し、当該直列接続した抵抗r、1°の接
続中点を出力端子とし、上記第1、第2の駆動トランジ
スタQ3、Q4のベースに正側、負側の第1、第2のバ
イアス電圧VBI、VB2をそれぞれ印加した構成にお
いて、人力′歇圧VSに比例した電圧と、第1、第2の
駆動トランジスタQ3 、Q’40ベース・エミンタ間
磁圧の差の′電圧、第1、第2の出力トランジスタQl
、Q2のベース・エミッタ間電圧の差の電圧との和の電
圧をバイアス補償電圧として当該バイアス補償電圧が正
の場合は上記第1ノ/”イアスミ圧VBIへ、当該バイ
アスm償*圧が負の場合は上記第2のバイアス電圧VB
2へ加算するようにした、ことを特徴とし、入力′電圧
に対する出力電圧はエミッタ抵抗、負荷および各トラン
ジスタのベース・エミッタ間電圧とは無関係となり、か
つ、A級動作をするので、クロスオーバー歪みおよびノ
ツチング歪みが低減され、また、理想的な定′屯圧源と
して動作するのみならず、各トランジスタ特に出力トラ
ンジスタのベース・エミッタ間電圧の非線形性(こ起因
する歪成分か低減される等の優れた利点を有する。
As described above, the present invention provides a positive side first drive transistor Q3, a first output transistor Qz, a negative side second drive transistor Q<, a second
The first and second output transistors Ql and Q2 of the output transistor Q2 are connected in series via resistors r and r, and the midpoint of the connection of the series-connected resistors r and 1° is connected to the output terminal. In a configuration in which positive and negative first and second bias voltages VBI and VB2 are applied to the bases of the first and second drive transistors Q3 and Q4, respectively, a voltage proportional to the human power cycle pressure VS is applied. , the first and second drive transistors Q3, Q'40 voltage of the difference in magnetic pressure between the base and eminter, and the first and second output transistors Ql.
, the voltage of the sum of the voltage difference between the base and emitter voltages of Q2 is set as the bias compensation voltage, and when the bias compensation voltage is positive, the bias m compensation *pressure is negative. In the case of the above second bias voltage VB
The output voltage with respect to the input voltage is independent of the emitter resistance, the load, and the base-emitter voltage of each transistor, and since it operates in class A, there is no crossover distortion. In addition, it not only operates as an ideal constant voltage source, but also reduces the distortion components caused by the nonlinearity of the base-emitter voltage of each transistor, especially the output transistor. Has excellent advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の電力増幅器の要部構成を示す図、第2図
は本発明の電力増幅器の要部構成を示す図、第3図は同
、他の実施例の要部構成を示す図、第4図は同、具体的
な回路例を示す図−Cある。 Ql 、Q2 、Q3 、Q4 はトランジスタ、rは
抵抗、VBI、VB2はバイアス電圧。 第1圀 ど 第2図 f 4  ′第3図 手続補正書(自発) 昭和58年 6月104へ 特許庁長官殿 1 事件の表示 昭和58年特許願第  62583   号2、発明の
名称 電力増幅器 3、 補正をする者 事件との関係  特 許 出 願 人 住所 〒572  笑1寺!6′g1N #布が市1番
1号名称 (027)  オンキヨー株式会社代表者 
五 代    武 4、代理人 住所 〒572  大阪府寝屋川市日新町2番1号7、
補正の内容 f+)  明細書第12頁第14行〜同頁第20行の「 (VBEl−VBE2+VB−−VBE4)(13)」
を次のように補正する。 「 −(VBE□−VBE2+VBE3−VBE4 )  
 −(+3) J(2)添付図面のコピーに失記のよう
に、第4図の第1のトランジスタQ5のエミッタに接続
されている抵抗の符号を「Pl ヨがら「R1」に補正
する。 以上
FIG. 1 is a diagram showing the main part configuration of a conventional power amplifier, FIG. 2 is a diagram showing the main part structure of the power amplifier of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the main part structure of another embodiment of the same. , FIG. 4 is a diagram C showing a specific example of the circuit. Ql, Q2, Q3, and Q4 are transistors, r is a resistor, and VBI and VB2 are bias voltages. Part 1, Figure 2, f 4 ' Figure 3 Procedural amendment (voluntary) June 104, 1980 Dear Commissioner of the Patent Office 1 Indication of the case 1981 Patent Application No. 62583 2 Name of the invention Power amplifier 3 , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant Address 572 Sho 1 Temple! 6'g1N #Nunogaichi 1-1 Name (027) Onkyo Co., Ltd. Representative
Takeshi Godai 4, Agent Address: 2-1-7 Nisshinmachi, Neyagawa City, Osaka Prefecture 572
Contents of amendment f+) "(VBEl-VBE2+VB--VBE4)(13)" from page 12, line 14 to line 20 of page 12 of the specification
is corrected as follows. "-(VBE□-VBE2+VBE3-VBE4)
-(+3) J(2) As noted in the copy of the attached drawing, the sign of the resistor connected to the emitter of the first transistor Q5 in FIG. 4 is corrected to "R1" instead of "Pl". that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数段ダーリントン接続した正側の第1の駆動トランジ
スタQ 3’ s第1の出力トランジスタq1、負側の
第2の駆動トランジスタQ4 、第2の出力トランジス
タQ2の上記第1、第2の出力トランジスタQl 、Q
2を直列接続した抵抗r、rを介してプッシュプル接続
し、当該直列接続した抵抗r、rの接続中点を出力端子
とし、上記第1、第2の駆動トランジスタQ3、Q4の
ベースニ正側、負側の第1、第2のバイアス電圧VBI
、VB2をそれぞれ印加した構成において、へ力市圧v
Sに比例した電圧と、第1、第2の駆動トランジスタQ
3 、Q4のベース・エミッタ開市圧の差の電圧、第1
 、第2の出力トランジスタQl、Q2のベース・エミ
ッタ間電圧の差の電圧との相の電圧をバイアス補償電圧
として当該バイアス補償電圧が正の場合は上記第1のバ
イアス電圧VBtへ、当該バイアス補償電圧が負の場合
は上記第2のバイアス電圧VB2へ加算するようにした
ことを特徴とする電圧増幅器。
The first drive transistor Q3's on the positive side connected in multiple stages in Darlington, the first output transistor q1, the second drive transistor Q4 on the negative side, and the first and second output transistors of the second output transistor Q2. Ql, Q
2 are push-pull connected through series-connected resistors r and r, and the connection midpoint of the series-connected resistors r and r is used as an output terminal, and the positive side of the bases of the first and second drive transistors Q3 and Q4 are connected to each other. , negative side first and second bias voltages VBI
, VB2 are applied, the force city pressure v
A voltage proportional to S and the first and second drive transistors Q
3, the voltage of the difference between the base and emitter open voltage of Q4, the first
, the phase voltage with the voltage difference between the base-emitter voltages of the second output transistors Ql and Q2 is set as a bias compensation voltage, and if the bias compensation voltage is positive, the bias compensation is applied to the first bias voltage VBt. A voltage amplifier characterized in that when the voltage is negative, it is added to the second bias voltage VB2.
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EP0328180A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Amplifier arrangement with output-swing limitation
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