JPS6035846B2 - ミュ−ティング増幅器 - Google Patents

ミュ−ティング増幅器

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JPS6035846B2
JPS6035846B2 JP55122622A JP12262280A JPS6035846B2 JP S6035846 B2 JPS6035846 B2 JP S6035846B2 JP 55122622 A JP55122622 A JP 55122622A JP 12262280 A JP12262280 A JP 12262280A JP S6035846 B2 JPS6035846 B2 JP S6035846B2
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JP55122622A
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JPS5746511A (en
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欣士 河本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/305Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in case of switching on or off of a power supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、増幅能力をもち、かつ制御信号によって増幅
度を零にすることができ、かつ、このときに出力に直流
変動いわゆるクリック音を出さず、また、電源のON、
OFFの途中にもクリック音の発生を防止できるミュー
ティング増幅器に関し、とくにIC化に通したミューテ
ィング増幅器に関する。
オーディオ機器、たとえば、ラジオ、ステレオ、録音機
などでは、各種スイッチを操作したり、電源をON、O
FFする際に、クリック音が出ないことが望まれている
このために、各種のミューティング方式が提案され、か
つ実用に供されているが、若干のクリック音が発生する
ものや、リレーのごとく大型のものが多い。近年集積回
路にの採用が盛んになるにしたがい、IC化できるミュ
ーティング回路の必要性が高まってきた。本発明は、こ
のような背景の下に、電源のON、OFF時にクリック
音を出さず、動作時にも完全にクリック音を防止するこ
とのできるミューティング増幅器を提供するものである
第1図は本発明の原理を示すものである。
1は第1のカレントミラーで、トランジスタQ1,Q2
抵抗R1,R2より成る。
トランジスタQ3,Q4は差動増幅段を構成し、トラン
ジスタQ2のコレクタ電流をェミッタバィアス電流とす
る。2は第2のカレントミラーでトランジスタQ5,Q
6、抵抗R3,R4より成り、トランジスタQ3のコレ
クタ電流を入力とする。
3は第3のカレントミラーでトランジスタQ7,Q8、
抵抗R5,R6より成り、トランジスタQ6のコレクタ
電流を入力とする。
4は第4のカレントミラーでトランジスタQ9,QI0
、抵抗R7,R8より成り、トランジスタQ4のコレク
タ電流を入力電流とする。
QI1,Q12,Q13,Q14,Q15,R9,RI
0,R「 1,R12は、B級プッシュプルの出力段で
ある。このうちトランジスタQI1,Q12,R9はバ
イアス電圧回路である。トランジスタQ13は正側の出
力トランジスタ、Q14とQ15はダーリントン接続さ
れた負側の出力トランジスタである。RI0,RIIは
出力トランジスタの保護用の4・抵抗である。出力端子
7とトランジスタQ3のベースの間には、帰還用の抵抗
R16が、またトランジスタQ3のベースと接地間には
抵抗R15が接続されている。トランジスタQ4のベー
スは入力端子6に接続され、かつR14を介して接地さ
れている。出力端子7と接地間にはR13が接続されて
いる。本実施例は、十Vccと−Vcc(ボルト)の電
圧で動作するものとする。カレントミラー1のトランジ
スタQIには抵抗R17が接続され、その他端は制御端
子5に接続されている。制御端子5には、第1図中に示
すようにVccまたは、Vccより低い電圧V。Nのい
ずれかが印加される。上認構成において、電圧VoNが
印加されると21^がトランジスタQIに流れ、これと
等しい電流が差動入力段のェミッタバィアスとになる。
入力電圧V,NがOVのとき、トランジスタQ3とQ4
には、それぞれ1^が流れる。カレントミラー2,3,
4のミラー係数が1の場合、カレントミラーの入力電流
と出力電流が等しいから、トランジスタQ5,Q6,Q
7,Q8,Q9,QIOのコレクタ電流は等しくなり、
バイアス電圧回路のトランジスタQI1,Q12には1
^が流れ、バイアス電圧が発生し、出力トランジス外ま
能動状態となる。一方、入力電圧VINが入力端子6に
加わると、トランジスタQ3とQ4のコレクタ電流がア
ンバランスとなり、結局トランジスタQ8とQIOのコ
レクタ電流がアンバランスになる。
アンバランス電流は出力トランジスタQ13またはQ1
4のベース電流となって、出力段をドライブするから、
オープンループ利得は、非常に高くなる。閉ループ利得
は、抵抗R16の帰還によってR15十R16/R15
になる。ここで制御端子5の制御電圧がVccになると
、トランジスタQ1,Q2はOFFになり、差動入力段
のバイアス電流が零になる。
したがって、トランジスタQ3〜Q15はすべて、それ
らのベース電流が零となり、したがってOFHこなる。
この状態では、増幅機能は失なわれ、入力電圧V,Nは
、出力端子7に伝達されず、出力端子7は、R13,R
16,R15を介して接地されている状態になる。この
とき入力端子6と出力端子7の間には、OFFになった
トランジスタが数多〈介在するから、入力電圧V,Nの
出力端子7へのもれ(フィードスル−)は非常に少ない
。制御電圧がVccでもVoNでも、入力電圧V,N=
○の状態では、出力電圧VoUrは、OVである。
制御電圧がV。NからVccに除々に変化する過程での
出力電圧VouTの変化は非常に小さく実質上0ボルト
にできる。このためには、トランジスタQ8とQIOの
コレクタ電流が、常にバランスしていることと、トラン
ジスタQIIとQ13、およびQ12とQ14の特性が
良くバランスしていることが好ましい。そして上記特性
のバランスは集積回路では容易に実現できる。以上が本
発明の原理であるが、本発明はこのようなミューティン
グ増幅器において第5のカレントミラーを付加し、第1
、第5のカレントミラーへの制御信号の選択により複数
の入力が選択切換できるようにしたミューティング増幅
器を提供するものである。
以下本発明の一実施例について第2図とともに説明する
第2図において第1図と同一機能の部分には同一符号を
付して説明を省略し、第1図との変更点に着目して説明
する。カレントミラー1′は第1図のカレントミラー1
と同様の構成で、第2の制御端子8より加えられた(引
き抜かれた)電流と等量の電流を出力する第5のカレン
トミラーである。
トランジスタQ16とQ17、抵抗R18は第2の差動
入力段で、第2の入力端子9には入力信号V…′を印加
することができ、トランジスタQ16のベースには帰還
抵抗R16を介して出力電圧が負婦環されている。上記
カレントミラー1′の出力電流は、第2の差動入力段の
共通ェミッタバィアス電流となる。第2の差動入力段の
トランジスタQ16とQ17のコレクタ電流は、カレン
トミラー2とカレントミラー4とにそれぞれ入力される
。制御端子5と8の制御入力電流が共に零のときは、第
1と第2の差動入力段がOFFになり、入力信号V,N
, V,N′は共にミュートされる。
制御端子5のみに制御入力電流が加わると第1の差動入
力段は能動状態、第2の差動入力段は遮断状態になり、
入力信号V,Nのみが増幅され出力端子、7に現われる
。制御端子8のみに制御入力電流が加わると、逆に、V
IN′のみが増幅される。制御入力電流が制御端子5と
8の両方に加わる(引き抜かれる)と、第1と第2の両
差動入力段が能動状態になり、入力信号V,NとV…′
の両方が増幅されて出力端子7に現われる。第2図では
、帰還抵抗R16とバイアス用抵抗R15を両差動入力
段に対し共通としたが、それぞれ別々の抵抗で独立に帰
還すれば、電圧利得を独立に設定することができる。
なお、カレントミラー2,3,4のミラー係数は、動作
電流の広い範囲で安定していることが好ましい。
カレントミラー2,3,4のミラー係数をそれぞれGM
2,GM3,GM4とするとき、GM2×GM3=GM
4 ‘1}が常に満足されるなら、カ
レントミラー3と4の出力電流はバランスする。このた
めには、トランジスタのhFEが高いことが好ましいが
、実際には有限の値をとるため、‘1}式からずれる。
このずれを防止するためには、第3図〜第5図に示すよ
うな改良されたカレントミラーを用いればよい。第3図
は、トランジスタQIOOとQIOIのベース電流をト
ランジスタQI02に流すことにより、ミラー係数を1
に近づけたカレントミラーである。第4図は、公知のウ
ィルソン型カレントミラーである。第5図は、第4図の
トランジスタQI04をダーリントン化することにより
、トランジスタのアーリー効果の悪影響を除いたカレン
トミラーである。第2図の出力段における抵抗R12は
、トランジスタQ12とQ14の動作電流を近づけるた
めに挿入している。
これに代えて第6図のように、Q14のコレクタ電流を
、トランジスタQ200より供給するようにすれば、ト
ランジスタQIOとQ200のコレクタ電流が等しいか
ら、トランジスタQ12とQ14のェミッタ電流は、そ
の動作範囲の広い領域にわたってバランスし、クリック
音の減少に寄与する。出力段の出力電流を多くとる必要
がある場合には、トランジスタQ13,Q14,Q15
などを並列接続にするか、トランジスタ面積を大きくす
ればよい。
バイアス電圧回路の電流を大きくしたい場合には、カレ
ントミラー3と4のミラー係数GM3とGMを1より大
きくしてもよい。トランジスタQ8とQIOを並列に設
けるか、マルチエミツタ化してカレントミラー3と4の
出力を複数設け、それぞれに対し、第2図のB級プッシ
ュブル出力段の如き出力段を接続して、それぞれの出力
端子よりトランジスタQ3に負帰還するようにすれば、
単一入力、複数出力の増幅器をつくることができる。
このようにすると、共通のミューテイングをカレントミ
ラー1の制御によってかけることが可能になる。しかも
、構成は簡単になる。なお、第2図において、カレント
ミラー1′と第2の差動入力段を増やせば、多入力の切
換えも可能になることは言うまでもない。
また、第2図のミューティング増幅器において、帰還量
が多いと発振を起すおそれがあるが、この場合には、適
当な箇所、たとえば、トランジスタQI0,Q8のコレ
クタ、ベース間に微少キャパシタを接続することにより
防止できる。
以上説明したように、本発明は、入力差動段の出力電流
をカレントミラーにより出力段の駆動点まで移動させ、
上記入力差動段のバイアス電流を変化させることにより
、ミューティング状態をつくり出すようにしたものであ
るから、電源印加時には、トランジスタのバランスをう
まく利用して、クリックの発生を防止することができる
。また、制御端子の制御電流を零にしておけば、電源+
Vccと−Vccがどのような立上り、立下りを行なっ
ても、出力電圧VoUTは0ボルトのままにすることが
できる。また、増幅動作時には、負帰還がかかるから、
少ない消費電流でも、クロスオーバひずみなどのひずみ
を減らせることができ、しかも、集積回路において、こ
れらの特徴を最大に発揮させることができる。また本発
明によれば上述のようなミューテイング増幅器にもうひ
とつの差動入力段と第5のカレントミラーを付加し、第
1、第5のカレントミラーに加える制御入力電流を選択
することによって2つの差動入力段の入力を選択切換す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を説明するための回路図、第2図
は本発明の一実施例の回路図、第3図〜第5図は本発明
に使用し得るカレントミラーの回路図、第6図は出力段
の一部分の他の実施例の回路図である。 1〜4……第1〜第4のカレントミラー、1′・・・・
・・第5のカレントミラー、5,8・・・・・・制御端
子、6,9……入力端子、7……出力端子、Q3,Q4
およびQ16,Q17・・…・差動入力段、QII〜Q
15・・・・・・B級プッシュプル出力段、R16・・
・・・・帰還抵抗。 第1図 第3図 第4図 第2図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1、第2、第3、第4および第5のカレントミラ
    ーと、第1および第2の差動入力段と、出力段とを備え
    、上記第1のカレントミラーの出力を上記第1の差動入
    力段の共通バイアス電流とし、上記第5のカレントミラ
    ーの出力を上記第2の差動入力段の共通バイアス電流と
    し、上記各差動入力段の第1の出力を上記第2のカレン
    トミラーに入力し、上記各差動入力段の第2の出力を上
    記第4のカレントミラーに入力し、上記第2のカレント
    ミラーの出力を第3のカレントミラーに入力し、上記第
    3と第4のカレントミラーの出力電流を上記出力段のバ
    イアス電流として上記出力段に加え、上記出力段の出力
    信号を上記第1および第2の差動入力段に負帰還して所
    望の電圧利得を有する増幅器となし、上記第1と第5の
    カレントミラーの入力電流を、所定の値または零に選択
    することにより、上記第1、第2の差動入力段に加えら
    れた入力信号の選択、増幅、両入力信号のミユーテイン
    グ、および両入力信号の加算増幅のうちのいずれかが実
    現現できるようにしたことを特徴とするミユーテイング
    増幅器。 2 特許請求の範囲第1項において、出力段が、B級出
    力段であることを特徴とするミユーテイング増幅器。 3 特許請求の範囲第2項において、第2、第3、第4
    のカレントミラーが出力段を駆動するバイアス電流を出
    力すべく、所定のミラー係数を有するカレントミラーで
    あることを特徴とするミユーテイング増幅器。 4 特許請求の範囲第2項において、B級出力段が、バ
    イアス回路と出力トランジスタ群とより成り、上記バイ
    アス回路の動作電流と、上記出力トランジスタ群の動作
    電流とが、バイアス電流の全範囲において対応するよう
    にして、出力オフセツト電圧の発生を防止したことを特
    徴とするミユーテイング増幅器。 5 特許請求の範囲第2項において、B級出力段が、コ
    ンプレメンタリーB級出力段であることを特徴とするミ
    ユーテイング増幅器。 6 特許請求の範囲第5項において、コンプレメンタリ
    ーB級出力段のPNP側を、PNPトランジスタとNP
    Nトランジスタのダーリントン接続とし、上記PNPト
    ランジスタのコレクタ電流が、第1のカレントミラーの
    入力電流に応じて可変されるようにしたことを特徴とす
    るミユーテイング増幅器。 7 特許請求の範囲第6項において、PNPトランジス
    タのコレクタ電流が、第4のカレントミラーの出力電流
    に応じて可変されるようにしたとを特徴とするミユーテ
    イング増幅器。
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JPS5746511A JPS5746511A (en) 1982-03-17
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JPH0531155Y2 (ja) * 1987-07-13 1993-08-10

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JPH0531155Y2 (ja) * 1987-07-13 1993-08-10

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