JPS61112408A - 電力増幅器 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、オーディオアンプて好適な電力増幅器の改良
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点］ 水出願人は先に、第２図に示すような構成の高効率の８
級ステレオ５ＥＰＰ　ｑ力増幅器を出願し既に公開され
ている。（特開昭５７−２１２８０９号）。

即ち、極性の異なる直流電源（１２ａ　）　、　（１２
ｂ　）にスイッチング素子（１３ａ　）　、　（１３ｂ
　）の各一端が接続されその各他端が平滑回路（１７ａ
　）、　Ｑ７ｂ）の各入力端に接続されており、これら
平滑回路の各出力端に５ＦＪＰＰ増幅器（２４［Ｌ）、
Ｃ犯）の正および負の電源入力端が共通接続されている
。これらの５ＥＰＰ増＠器の各信号入力端は入力端子（
ＩＩＲ）、　（ＩＩＬ）に接続され、出力端が負荷（２
１Ｒ）　、　（２ＬＬ）に接続されている。又、入力端
子（ＩＩＲ）　、　（ＩＩＬ）には、これらに印加され
る入力信号電圧のうち各々直流電源（１２ａ　）　、　
Ｑ２ｂ　）の電圧に近い方の電圧を検出する検出回路Ｃ
Ｚ２ａ　）　、（至））が接続され、更にこれらの検出
回路には、これら検出回路の出力電圧と平滑回路（１７
ａ　）　、　（１７ｂ　）の出力電圧に比例した帰還電
圧を比較し両者の差が一定値を越えたときスイッチング
素子（１３ａ　）、　Ｑ３ｂ　）をそれぞれ導通させる
電圧比較器（２３ａ　）　、　（Ｚ３ｂ　）が接続され
た構成となっている。

尚、平滑回路（１７ａ　）　、　（１７ｂ　）は各々チ
ョークコイルα５ａ　’）　、　（１５ｂ　）と平滑コ
ンデ７　ｆ　（１６ａ　）　、　（１６ｂ　）から成っ
ており、又１，３ＥＰＰ増幅器味）、圀Ｌ）は各々ドラ
イブ回路＠Ｒ）　、　Ｃ汎）とバイアス回路（２６Ｂ、
’）　、　（２６Ｌ　）とトランジスタ（２０Ｒａ）、
（２０Ｉｌｂ）、（２０Ｌａ）、（２０Ｌｂ）から成っ
ている。

上記構成のＢ級ステレオ５ＥＰＰ電力増幅器によれば電
力損失が少なく高効率の増幅器が得られる。

しかし、これをＢＴＬ接続によるモノラル増幅器として
構成することはできない。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ステレオ
及びモノラル両用であり、いずれの場合にも高効率の電
力増幅器を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はｖ９するに上記の電力増幅器の一方の入力信号
経路にモノラルステレオ切換器を設け、モノラル信号再
生時には他方の入力信号とこの信号を位相反転した信号
を２つの入力信号として検出回路、電圧比較器を動作さ
せるものである。

〔発明の効果〕

したがって、モノラル再生のときにはＢＴＬ接続構成と
なり高出力であると共に高効率のステレオモノラル画用
の電力増幅器が得られる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例につき図面を用いて説明する。

第１図にこの実施例の構成を示す。（３１Ｂ　）　、　
（３１Ｌ）は右左両チャンネル信号の入力端子であり、
入力端子（３１Ｒ）には入力信号を位相反転する位相反
転器ｒ３のが接続される。この位相反転器３３の出力信
号、即ち入力端子（３１Ｒ）へ入力された信号の反転信
号と入力端子（３１Ｌ　）への入力信号は、モノラルス
テレオ切換器（至）を聴取者が操作することによって選
択される。即ち、切換器（至）の一方の端子（３３Ｍ）
に接続されたとき、入力端子（３１Ｒ）入力の反転信号
が、他方の端子（３３３）に接続されたとき、入力端子
（３１Ｌ）入力の左チャンネルの信号がそれぞれ切換器
（至）から出力されることになる。

一方、（３４ａ　）　、　（３４ｂ　）は直流電源であ
り、各々の正負甑はスイッチング素子（３５ａ）　、　
（３５ｂ）　（例えばトランジスタ）の一端に接続され
、これらスイッチング素子の他端はフライホイールダイ
オード（３６ａ　）　。

（３６ｂ　）に接続されると共に平滑回路（３７ａ　）
　、　Ｃ３７ｂ　）の入力端即ちこれらを構成するチョ
ークコイル（３１（ａ　）　。

（３１’１ｂ）Ｋ接続されている。フライホイルダイオ
ードはチョークコイルからスイッチング素子への悪影響
を防止する為にある。平滑回路（３７ａ　）　、　Ｃ，
３７ｂ　）は上記チョークコイル（３Ｆｌａ　）　、　
（３１’ｌｂ　）と平滑コンデンサ（３９ａ　）　、　
（３９ｂ　）とから成っており、平滑回路の両出力端（
チョークコイルと平滑コンデンサの接続点）は後述する
５ＢＰＰ増幅器（４０ａ　）　、　（４０ｂ　）の正、
負の電源入力端に共通接続されている。又、平滑回路（
３７ａ　）　、　（３７ｂ　）の出力電圧は、帰還抵抗
（４１ａ　）　、　（４１ｂ　）と（４２ａ　）　、　
（４２ｂ　）により分圧され後述する第１　、＄２ノ電
圧比較器（４３ａ　）　、　（４３ｂ）　Ｋ帰還されて
いる。

！９ＥＰＰ増幅器（６）　、　（４０ｂ　）は、第１図
に示すように信号入力端に入る信号を増幅するドライブ
回路Ｃ４４ａ　）　、　（４４ｂ　）と、出力増幅素子
とし−（のＮ　Ｐ　Ｎ形Ｏトランジスタ（４６ａ　）　
、　（４６ｂ　）及びＰＮＰ形トランジュタ（４’；’
ａ　）　、　（＋７ｂ）とから成る。尚、基本的には必
要ないが、各トランジスタのベースとドライブ回路出力
端間にバイアス回路が設けられることもあるうドライブ
回路（４４ａ　）　、　（４４ｂ　）の入力端は各々入
力端子（３１Ｒ）とモノラルステレオ切換器（２）の出
力端子に接続されている。トランジスタ（４６ａ　”）
　、　（４６ｂ　）は各々トランジスタ（４７ａ）　、
　（４７ｂ　）とエミッタ同志接続されてお夛、ステレ
オ再生時にはこれらの接続点とア−ス間に各々負荷（ス
ピーカ）　（４８ａ）　、　（４８ｂ）が接続され、又
モノラル再生時には両エミッタ接続点間に負荷（スピー
カ）（４８Ｃ）が接続される。（４９ａ　）　、　（４
９ｂ　）は第１．第２の検出回路でらシ、入力端子（３
１Ｒ）。

出力信号とモノラルステレオ切換器（至）出方信号のう
ち各々直流電源（３４ａ　）　、　（３４ｂ　）の電圧
に近い方の電圧を検出してその電圧を出力電圧Ｖｉａ、
Ｖｉｂとして取り出す回路である。直流電源（３４ａ）
が正極性であるので第１の検出回路（４９ａ）としては
、例えば第３図（ａ）ニ示すように２個のダイオード（
ＤＩ）、（Ｄ２）のカソードを抵抗（Ｒ１）を介して負
電源−Ｖｃｃに接続した最大値検出回路が用いられる。

又、直流電源（３４ｂ）は負極性であるから、第２の検
出回路０↓９ｂ）としては、例えば第３図（ｂ）に示す
ように２個のダイオード（Ｄ３　）　、　（Ｄ４　）の
カソードを抵抗（Ｒ２）を介して正電源＋ＶＣＣＫ接続
した最小値検出回路が用いられる。

一方、第１の電圧比較器（４３ａ　）は、第１の検出回
路（４９ａ）の出力電圧Ｖｉａと、帰還抵抗（４１ａ　
）　、　（４２ａ　）を介して帰還される平滑回路（３
７ａ　）の出方電圧に比例する帰還電圧Ｖ’ｆａとを比
較し、両者の差が一定値を越えたとき、出力が反転して
スイッチング素子Ｇ３５ａ）を導通させるものである。

同様に、第２の電圧比較器（４３ｂ　）は、第２の検出
回路（４９ｂ）の出力電圧Ｖｌｂト、帰還抵抗（４１ｂ
　）　、　（４２ｂ　）を介シテ帰還される平滑回路（
３７ｂ　）の出力電圧に比例する帰還電圧Ｖｆｂとを比
較し１両者の差が一定値を越えたとき、出力が反転して
スイッチング素子（３５ｂ　）を導通させるものである
。

これら電圧比較器（４３ａ　）　、　（４３ｂ　）の具
体的構成例を第４図に示した。同図において６０は検出
回路（４９ａ　）　。

（４９ｂ）の出力端子に接続される端子、５２は帰還抵
抗（４１ａ　）　、　（４２ａ　）　、　（４１ｂ　）
　、　（４２ｂ　）による帰還電ａＥ　Ｖｆａ、Ｖｆｂ
　２＞（加えられる端子である。曽は端子６１）への電
圧Ｖｉａ。

Ｖｉｂに必要に応じ適当な直流バイアスを加算するバイ
アス加算部であり、（ロ）は入力信号電圧Ｖｉａ。

Ｖｉｂを反転する反転増幅器、霞は反転増幅器（ロ）の
出力電圧と端子ｒ５２への帰還電圧Ｖｆａ、Ｖｆｂを加
算する加算増幅器である。又、５ｆｌＧ、５７）は加算
増幅器−の出力電圧が土ΔＶの範囲を越えたとき導通し
て出力端子（至）の電位を反転させるダイオードである
。

崗、加算増幅器（ト）とダイオードＣ局、　５？）から
成る部分は、シ瓢ミツトトリガ回路又は２組のコンパレ
ータから成るウィンドウコンパレータに置換えてもよい
。

又、第１図において第１の電圧比較器（４３ａ）と第２
の電圧比較器（４３ｈ）では比較する電圧が異なるがバ
イアス加算部（至）の抵抗値を変えてバイアス量を変え
ることによりどちらにも第４図の構成の電圧比較器を用
いることができる。

第１図に示した実施例の動作を説明する。まずステレオ
再生のときには、モノラルステレオ切換器（至）のスイ
ッチは端子（３３ｓ）に倒され５ＥＰＰ増幅器（４０ａ
　）　、　（４０ｂ　）には負荷（４８ａ）　、　（４
８ｂ　）が接続される。このとき、負荷（４８ａ　）、
　（４８ｂ　）に出力される電圧波形を第５図の（６１
ａ）、（６１ｂ）とする。第１の検出回路（４９ａ）は
左右両チャンネルの人力信号のうち大きい方の信号Ｖｉ
ａを検出し、第２の検出回路（４９ｂ）は小さい方（負
で大きい方）　Ｖｌｂの信号を検出する。又、第１の電
圧比較器（４３ａ　）は帰還電圧Ｖｆａと上記Ｖｉａの
差を検出しスイッチング素子（３５ａ　）をオンオフさ
せ平滑回路（３７ａ）の出力電圧の変化をＶｉａに追従
させる。同様に第２の電圧比較器（４３ｈ）は、帰還電
圧Ｖｆｂと上記Ｖｉｂの差を検出しスイッチング素子（
３５ｂ）をオンオフさせ平滑回路Ｃ３７ｂ　）の出力電
圧の変化をＶｉｂに追従させる。

今、ステレオ再生時に第５図に実線（６１ａ）、（６１
ｂ）Ｋ示すような右左両チャンネルの信号が入力端子（
３１Ｒ）　、　（３１Ｌ　）に各々入るとすると、この
とき負荷れら２つの人力信号の大きい方の電圧波形とな
り平滑回路（３７ａ　）の出力電圧はこれに追随して点
線（６２ａ）に示すように変化する。又、　同様ＫＦｆ
’ｉ１回ｕ　（３７ｂ）の出力電圧はｖｔｂに追随して
点線（６２ｂ）に示すように変化する。このようにして
、高効率の電力増幅器が得られる。

又、モノラル再生のときには、モノラルステレオ切換器
側のスイッチは端子（３３Ｍ　）　Ｋ倒されると共に、
５ＢＰＰ増幅器（４０ａ）　、　（４０ｂ）の出力端間
に負荷（４８ｅ）が接続される。このとき、第６図の実
線（６３ａ）　Ｋ示す信号が入力端子（３１Ｒ）に入る
とするとこの信号は位相反転器Ｃ３にて反転され実線（
６３ｂ）のような信号波形となる。両者の信号の差電圧
が負荷（４８Ｃ）に印加される。

したがってモノラル再生のときにはＢＴＬ接続モノラル
増幅器となり高電力が得られると共に非常に電力損失の
少ない電力増幅器となる。

本発明は、特にＢ級の８ＥＰＰ増幅器に適用するときに
高効率の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は従来の電
力増幅器の構成図、第３図は第１図の実施例に用いる検
出回路の一例を示す図、第４図は第１図の実施例に用い
る電圧比較器の一例を示す図、第５図、第６図は第１図
の実施例の動作を説明する為の図である。 ３１Ｒ，３１Ｌ・・・入力端子、　諺・・・位相反転器
、お・・・モノラルステレオ切換器、 ３４ａ、３４ｂ・・・直流電源、　　３５ａ、あり・・
・スイッチング素子、３７ａ　、３７ｂ　・＝平滑回路
、　４０ａ、４０ｂ　−・−８ＥＰＰ　増幅器。 ４３ａ・・・　第１の電圧比較器、４３ｂ・・・第２の
電圧比較器、４６ａ、４６ｂ　−−−Ｎ　Ｐ　Ｎ形）　
５　ｙ　シ、ｃ　ｌ、４７ａ、４７ｂ−・・Ｐ　Ｎ　Ｐ
形トランジスタ、４８ａ　、４８ｈ　、４８ｃ　重負荷
（スピーカ）、４９ａ・・・１／ｃ１の検出回路、４９
ｂ・・・第２の検出回路。 第１図 第２図 ２ａ 第　３　図 ｓ　４　図 第５ｔ２１ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 極性の異なる第１、第２の直流電源と、これら第１、第
   ２の直流電源に各一端が接続された第１、第２のスイッ
   チング素子と、これら第１、第２のスイッチング素子の
   各他端に各入力端が接続された第１、第２の平滑回路と
   、これら第１、第２の平滑回路の各出力端に各々の正及
   び負の電源入力端が共通接続され各出力端が第１、第２
   の負荷に接続された第１、第２のＳＥＰＰ増幅器と、第
   １のＳＥＰＰ増幅器の信号入力端に接続された第１の入
   力端子に接続され、この入力端子に入力される信号の反
   転出力を得る位相反転器と、この位相反転器の出力信号
   および第２の入力端子への入力信号のいずれか一方を出
   力するモノラルステレオ切換器と、この切換器の出力信
   号電圧と第１の入力端子への入力信号電圧のうち各々前
   記第１、第２の直流電源の電圧に近い方の電圧を検出す
   る第１、第２の検出回路と、これら第１、第２の検出回
   路の出力電圧又はこれらに一定直流バイアスを加算した
   電圧と第１、第２の平滑回路の出力電圧に比例した帰還
   電圧とを各々比較し、両者の差が一定値を越えたとき第
   １、第２のスイッチング素子をそれぞれ導通させる第１
   、第２の電圧比較器とを備えて成ることを特徴とする電
   力増幅器。