JPS61145909A - Low frequency amplifier - Google Patents

Low frequency amplifier

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JPS61145909A
JPS61145909A JP26901884A JP26901884A JPS61145909A JP S61145909 A JPS61145909 A JP S61145909A JP 26901884 A JP26901884 A JP 26901884A JP 26901884 A JP26901884 A JP 26901884A JP S61145909 A JPS61145909 A JP S61145909A
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JP
Japan
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transistor
low frequency
switch
circuit
frequency amplifier
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Application number
JP26901884A
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Japanese (ja)
Inventor
Muneyoshi Hirano
平野 宗義
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To set a collector current of an output stage transistor (TR) in matching with each load condition by having only to switch one switch to changeover the operation of both a phase inverting circuit and a bias current switch circuit. CONSTITUTION:In closing a switch 4, an interlocked switch 8 is opened, the same input signal is fed to input terminals 1, 2 via a switch 9 to invert the phase inverting circuit, a signal having an opposite phase to that of an input signal is fed to a low frequency amplifier circuit 7 to allow low frequency amplifier circuits 6, 7 to BTL-drive a speaker 10. In opening the switch 4, the switch 8 is closed, a different input signal is fed to the input terminals 1, 2 by the switch 9 to bring the phase inverting circuit 3 to the noninverting state, a signal in phase to that of the input signal is fed to the low frequency amplifier circuit 7, the low frequency amplifier circuits 6, 7 drive separately a headphone load 11. In order to set the output stage bias current to a proper value, a value of a resistor 143 is changed normally to change the bias state.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ラジオ受信機等の電子機器に用いる低周波増
幅器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a low frequency amplifier used in electronic equipment such as radio receivers.

従来の技術 、第4図は従来の位相反転回路を有する低周波増幅器お
よび周辺回路のブロック図である。第4図において、1
.2は入力端子、3は位相反転回路、4は切換スイッチ
、6,7は低周波増幅回路、8゜9は負荷切換用スイッ
チであり、スイッチ4に連動している10はスピーカ、
11はヘッドホンである。
BACKGROUND OF THE INVENTION FIG. 4 is a block diagram of a conventional low frequency amplifier having a phase inversion circuit and peripheral circuits. In Figure 4, 1
.. 2 is an input terminal, 3 is a phase inversion circuit, 4 is a changeover switch, 6 and 7 are low frequency amplifier circuits, 8°9 is a load switching switch, 10 is a speaker linked to switch 4,
11 is a headphone.

第4図に示す従来の低周波増幅器について以下にその動
作を説明する。入力端子1.2に加えられた入力信号に
よってヘッドホン11の左右両チャンネルを別々に駆動
する場合は、スイッチ8゜9により低周波増幅回路6.
7の出力をヘッドホン11にそれぞれ接続する。この場
合、スイッチ4は入力端子1に加えられた入力信号と低
周波増幅回路7に加えられる位相反転回路3の出力が同
相となる側に接続されている。入力端子1.2に同一人
力信号を加え、スピーカ10をBTL(Ba1ance
d Transformer La5s)駆動する場合
には、スイッチ8を開き、スイッチ9をスピーカ側に切
換え、スイッチ4は入力端子1に加えられた入力信号と
低周波増幅回路7に加えられる位相反転回路3の出力が
逆相となる側に接続され、低周波増幅回路6および7に
おいて互いに逆相の信号を増幅し、スピーカ10をBT
L駆動する。
The operation of the conventional low frequency amplifier shown in FIG. 4 will be explained below. When the left and right channels of the headphones 11 are to be driven separately by the input signal applied to the input terminal 1.2, the low frequency amplifier circuit 6.
The outputs of 7 are connected to headphones 11, respectively. In this case, the switch 4 is connected to the side where the input signal applied to the input terminal 1 and the output of the phase inversion circuit 3 applied to the low frequency amplifier circuit 7 are in phase. The same human input signal is applied to the input terminals 1.2, and the speaker 10 is connected to BTL (Ba1ance).
d Transformer La5s) When driving, open switch 8, switch 9 to the speaker side, and switch 4 connects the input signal applied to input terminal 1 and the output of phase inversion circuit 3 applied to low frequency amplifier circuit 7. is connected to the opposite phase side, and the low frequency amplification circuits 6 and 7 amplify the signals of opposite phase to each other, and the speaker 10 is connected to the BT side.
Drive L.

発明が解決しようとする問題点 ところが、前記の従来の回路構成では、位相反転回路の
切換に用いるスイッチに少なくとも1回路2接点のもの
を必要とし、部品の大型化により低周波増幅器全体の小
型化を防げていた。また、このような低周波増幅器は、
通常、省電流、高効率化という点からB緩動作として用
いているが、この場合、トランジスタのベース、エミッ
タ間電圧およびコレクタ電流特性の非線形性に起因する
クロスオーバー歪が問題となる。このためトランジスタ
はその非線形性が問題とならない状態に無信号時の動作
点を設定しなくてはならず、無信号時においてもバイア
ス電流が流れることになる。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional circuit configuration described above, at least one circuit with two contacts is required for the switch used to switch the phase inversion circuit, and the increase in the size of the components makes it difficult to downsize the entire low frequency amplifier. was prevented. Also, such a low frequency amplifier is
Normally, it is used as a B slow operation from the viewpoint of current saving and high efficiency, but in this case, crossover distortion caused by nonlinearity of the voltage between the base and emitter of the transistor and the collector current characteristics becomes a problem. Therefore, the operating point of the transistor when no signal is present must be set in a state where its nonlinearity is not a problem, and a bias current flows even when there is no signal.

この無信号時の動作点は、出力負荷が大きく、負荷電流
が大きくなるほど、より線形に近い領域で使用しなくて
はならず、その結果、無信号時のバイアス電流も増加す
ることになる。低周波増幅器の負荷としてスピーカ及び
ヘッドホンの両刃°を切換えて用いる場合、負荷として
より大きなスピーカで歪が問題とならないような状態に
無信号時のバイアス状態を設定しなくてはならず、ヘッ
ドホン使用時にはよりバイアス電流が少ない状態に設定
しても問題がないにもかかわらず、スピーカに対応した
設定のままで低周波増幅器を動作させなくてはならない
。このことは機器の小型化に伴う使用電池の小型化によ
り省電流化という点から大問題を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決するため、入力信号と同
相の出力信号を発生する第1の差動増幅回路と、入力信
号と逆相の出力信号を発生する第2の差動増幅回路への
電流供給をスイッチの開閉により切換えて位相切換を行
う位相切換回路と、この第1の差動増幅回路と同時に動
作する第1の電流供給回路と、第2の差動増幅回路と同
時に動作する第2の電流供給回路からなるバイアス切換
と 回路を備えたことを特「fるものである。
The larger the output load and load current, the more linear the operating point when there is no signal must be used, and as a result, the bias current when there is no signal increases. When using speakers and headphones as a load for a low-frequency amplifier, the bias state when there is no signal must be set so that distortion does not become a problem when using a larger speaker as the load. Even though there are times when there is no problem in setting the bias current to a lower level, the low frequency amplifier must be operated with the settings corresponding to the speaker. This is a means of solving a major problem in terms of current savings due to the miniaturization of batteries that accompany the miniaturization of devices.In order to solve the above problems, the present invention provides an output signal that is in phase with the input signal. A phase switching circuit that performs phase switching by switching current supply to a first differential amplifier circuit that generates a signal and a second differential amplifier circuit that generates an output signal that is in opposite phase to the input signal by opening and closing a switch; The special features include a bias switching circuit consisting of a first current supply circuit that operates simultaneously with the first differential amplifier circuit and a second current supply circuit that operates simultaneously with the second differential amplifier circuit. It is something that

作用 本発明の低周波増幅回路は、位相反転回路の動作切換え
を単にスイッチの開閉によって行えるようにすると共に
、これに連動して切換わるバイアス切換回路によってス
ピーカ駆動時にはバイアス電流を大きく、ヘッドホン駆
動時にはバイアス電流を小さくすることが可能であり、
必要とするスイッチの小型化による小型化および適正バ
イアス化による省電流化を可能とするものである。
Operation The low frequency amplifier circuit of the present invention allows the operation of the phase inversion circuit to be changed simply by opening and closing a switch, and also uses a bias switching circuit that switches in conjunction with this to increase the bias current when driving speakers, and to increase the bias current when driving headphones. It is possible to reduce the bias current,
This makes it possible to reduce the size of the required switch and save current by adjusting the bias appropriately.

実施例 第1図は本発明の一実施例における低周波増幅器および
周辺回路のブロック図、第2図はその具体例における回
路図である。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a low frequency amplifier and peripheral circuits in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a specific example thereof.

第2図において、5は位相反転及びバイアス切換回路、
6,7は低周波増幅回路であり、70回路構成は6と全
く同一である。位相反転およびバイアス電流切換回路1
3において、トランジスタ116とトランジスタ117
が第1の差動増幅回路を構成し、トランジスタ124と
トランジスタ125が第2の差動増幅回路を構成してお
り、トランジスタ116のコレクタとトランジスタ12
6のコレクタ、トランジスタ117のコレクタとトラン
ジスタ124のコレクタがそれぞれ接続されている。ト
ランジスタ107は第1の差動増幅回路に電流を供給し
、トランジスタ111は第2の差動増幅回路に電流を供
給する。トランジスタ119.120は第1及び第2の
差動増幅回路の共通の能動負荷である。トランジスタ1
06゜106.107.108およびトランジスタ1o
9゜110.111.112はそれぞれカレントミラー
回路を構成している。また、トランジスタ121゜12
6 、127およびトランジスタ129.130もそれ
ぞれカレントミ・ラー回路を構成しており、定電流源1
38の電流工に等しい電流を供給する。
In FIG. 2, 5 is a phase inversion and bias switching circuit;
6 and 7 are low frequency amplification circuits, and the circuit configuration 70 is exactly the same as that of 6. Phase inversion and bias current switching circuit 1
3, transistor 116 and transistor 117
constitutes a first differential amplifier circuit, transistor 124 and transistor 125 constitute a second differential amplifier circuit, and the collector of transistor 116 and transistor 12 constitute
6, the collector of transistor 117, and the collector of transistor 124 are connected to each other. Transistor 107 supplies current to the first differential amplifier circuit, and transistor 111 supplies current to the second differential amplifier circuit. Transistors 119 and 120 are common active loads for the first and second differential amplifier circuits. transistor 1
06°106.107.108 and transistor 1o
9°110, 111, and 112 constitute a current mirror circuit, respectively. Also, the transistor 121°12
6, 127 and transistors 129 and 130 each constitute a current mirror circuit, and the constant current source 1
Supply a current equal to 38 currents.

トランジスタ113はスイッチ4の開閉によってスイッ
チング動作を行う。抵抗114,115゜122112
3.118は第1および第2の差動増幅回路の利得を制
御するためのもので、第1および第2の差動増幅回路の
利得の絶対値を1に設定する。抵抗100,102,1
03.104はバイアス用である。コンデンサ101は
リップル除去用である。入力信号は端子164からコン
デンサ163を介してトランジスタ116および122
0ベースに加えられ、出力信号はトランジスタ117お
よび124のコレクタからコンデンサ128を介してと
り出され、低周波増幅回路6に入力される。
The transistor 113 performs a switching operation by opening and closing the switch 4. Resistance 114, 115° 122112
3.118 is for controlling the gains of the first and second differential amplifier circuits, and sets the absolute value of the gains of the first and second differential amplifier circuits to 1. Resistance 100, 102, 1
03.104 is for bias. Capacitor 101 is for ripple removal. The input signal is passed from terminal 164 to transistors 116 and 122 via capacitor 163.
0 base, and the output signal is taken out from the collectors of transistors 117 and 124 via capacitor 128 and input to low frequency amplifier circuit 6.

低周波増幅回路7において、抵抗143,146゜14
8ダイオード147、トランジスタ141゜142は出
力段のバイアス回路を構成しており、抵抗143には位
相反転回路3のトランジスタ106・110から電流が
供給される。低周波増幅回路7は6と全く同一の構成で
あり、抵抗143に対応する低周波増幅回路7の抵抗に
は位相反転回路3のトランジスタ105 、109によ
って電流が供給されている。
In the low frequency amplifier circuit 7, the resistors 143 and 146°14
8 diode 147 and transistors 141 and 142 constitute an output stage bias circuit, and current is supplied to resistor 143 from transistors 106 and 110 of phase inversion circuit 3. The low frequency amplification circuit 7 has exactly the same configuration as the low frequency amplification circuit 6, and current is supplied to the resistor of the low frequency amplification circuit 7 corresponding to the resistor 143 by the transistors 105 and 109 of the phase inversion circuit 3.

第2図における回路ブロック5.6.7は第1図におけ
る5、6.7にそれぞれ対応している。
Circuit blocks 5.6.7 in FIG. 2 correspond to 5 and 6.7 in FIG. 1, respectively.

また、第2図におけるスイッチ4.8.9は第、1図お
よび第4図におけるスイッチ4,8.9にそれぞれ対応
しており、これらのスイッチは連動して切換わる。
Further, switches 4.8.9 in FIG. 2 correspond to switches 4 and 8.9 in FIGS. 1 and 4, respectively, and these switches are switched in conjunction with each other.

まず、位相反転回路について説明を行う。fJ’、2図
において、スイッチ4が閉じている場合、トランジスタ
113,105,106,107.108は各ベースと
各エミッタが短絡されるため遮断領域に入り、これらの
トランジスタはコレクタ電流が流れない。トランジスタ
107のコレクタ電流が流れないためトランジスタ11
6と117による第10差動増幅回路は動作しない。ト
ランジスタ121,126.127はカレントミラー回
路になっており、トランジスタ121には電流源138
に等しい電流が流れるが、トランジスタ10日が動作し
ないため、スイッチ4を通して電源が供給される。トラ
ンジスタ126にも定電流源138に等しい電流工が流
れるがトランジスタ113が遮断状態であるため、トラ
ンジスタ112から電源が供給されることになる。また
、トランジスタ1Q9.11o、111,112はカレ
ントミラー回路を構成しているため、これらのトランジ
スタのコレクタ電流はすべて定電流源138の電流Iに
等しくなる。、従って、トランジスタ111によって電
流を供給されるトランジスタ124.125によって構
成される第2の差動増幅回路が動作することになる。こ
の場合、入力端子1に加えられた入力信号は第2の差動
増幅回路で増幅され、トランジスタ124のコレクタか
ら反転出力となって低周波増幅回路7に入力されるっ次
に、スイッチ4が開いている場合は、トランジスタ10
5,106,107,108はカレントミラー回路を構
成しており、トランジスタ108のコレクタ電流はトラ
ンジスタ121のコレクタ電流と等しいため、トランジ
スタ108のコレクタ電流は定亀流源電流工に等しくな
り、トランジスタ107のコレクタにも電流工が流れ、
これによってトランジスタ106.107で構成される
第1の差動増幅回路が動作する。一方、トランジスタ1
26のコレクタにも電流Iが流れるが、スイッチ4を開
いた場合、トランジスタ113はトラ7ジスタ108と
カレントミラー回路を構成するため、トランジスタのコ
レクタ電流も工となり、トランジスタ126のコレクタ
に電流を供給する。
First, the phase inversion circuit will be explained. fJ', In Figure 2, when switch 4 is closed, transistors 113, 105, 106, 107, and 108 enter the cutoff region because their bases and emitters are shorted, and no collector current flows through these transistors. . Since the collector current of transistor 107 does not flow, transistor 11
The tenth differential amplifier circuit consisting of 6 and 117 does not operate. The transistors 121, 126, and 127 are current mirror circuits, and the transistor 121 has a current source 138.
However, since transistor 10 does not operate, power is supplied through switch 4. A current equal to that of the constant current source 138 flows through the transistor 126, but since the transistor 113 is in a cut-off state, power is supplied from the transistor 112. Furthermore, since the transistors 1Q9.11o, 111, and 112 constitute a current mirror circuit, the collector currents of these transistors are all equal to the current I of the constant current source 138. , therefore, the second differential amplifier circuit constituted by transistors 124 and 125 supplied with current by transistor 111 will operate. In this case, the input signal applied to the input terminal 1 is amplified by the second differential amplifier circuit, becomes an inverted output from the collector of the transistor 124, and is input to the low frequency amplifier circuit 7. If open, transistor 10
5, 106, 107, and 108 constitute a current mirror circuit, and since the collector current of transistor 108 is equal to the collector current of transistor 121, the collector current of transistor 108 is equal to the constant current source current, and transistor 107 Electrical current also flows through the collector of
As a result, the first differential amplifier circuit composed of transistors 106 and 107 operates. On the other hand, transistor 1
Current I also flows through the collector of transistor 126, but when switch 4 is opened, transistor 113 forms a current mirror circuit with transistor 108, so the collector current of the transistor also becomes a current, supplying current to the collector of transistor 126. do.

従って、トランジスタ112のコレクタ電流は流れず、
トランジスタ112とカレントミラー回路を構成するト
ランジスタ109,110,111のコレクタ電流も流
れなくなる。このため、トランジスタ111によって電
流を供給されているトランジスタ124,125による
第2の差動増幅回路は動作しない。この場合、入力端子
1に加えられた入力信号は第1の差動増幅回路で増幅さ
れ、トランジスタ117のコレクタから非反転出力とな
って低周波増幅回路子に入力される。以上の動作により
、スイッチ4が閉じた場合は、これと連動するスイッチ
8が開き、スイッチ9は接点a側に接続され、入力端子
1,2に同一人力信号を加え、位相反転回路3を反転動
作させ、低周波増幅回路7に入力信号と逆位相の信号を
加えることにより、低周波増幅回路6,7によってスピ
ーカ10をBTL駆動する。スイッチ4が開いた場合に
は、スイッチ8が閉じ、スイッチ9は接点す側に接続さ
れ入力端子1,2に別々の入力信号を加え、位相反転回
路3は非反転動作とし、低周波増幅回路7に入力信号と
同位相の信号を加えることにより、低周波増幅回路6.
7によってヘッドホン負荷11を別々に駆動する。
Therefore, the collector current of transistor 112 does not flow.
The collector currents of transistors 109, 110, and 111 that constitute a current mirror circuit with transistor 112 also stop flowing. Therefore, the second differential amplifier circuit including transistors 124 and 125 to which current is supplied by transistor 111 does not operate. In this case, the input signal applied to the input terminal 1 is amplified by the first differential amplifier circuit, becomes a non-inverted output from the collector of the transistor 117, and is input to the low frequency amplifier circuit. When the switch 4 is closed by the above operation, the switch 8 linked to it is opened, the switch 9 is connected to the contact a side, and the same human input signal is applied to the input terminals 1 and 2, and the phase inversion circuit 3 is inverted. By operating the low-frequency amplifier circuit 7 and applying a signal having an opposite phase to the input signal to the low-frequency amplifier circuit 7, the speaker 10 is driven by the low-frequency amplifier circuits 6 and 7 in a BTL manner. When the switch 4 is opened, the switch 8 is closed, the switch 9 is connected to the contact side, and separate input signals are applied to the input terminals 1 and 2, and the phase inversion circuit 3 is in non-inversion operation, and the low frequency amplification circuit is By adding a signal in phase with the input signal to 6.7, the low frequency amplification circuit 6.
7 separately drive the headphone load 11.

次にバイアス電流切換回路について説明を行う。Next, the bias current switching circuit will be explained.

第2図の低周波増幅回路7において、出力回路トランジ
スタ144,146のベース・エミッタ間電圧は次式で
与えられる。
In the low frequency amplifier circuit 7 of FIG. 2, the base-emitter voltage of the output circuit transistors 144 and 146 is given by the following equation.

V””144= (vD147 + V”142) −
(vat、45+ VR,’、) (11Vat0.=
 (Tax144+Vn、、 ) −(To、47  
+vBx、42) f21ここで VBx142  :  トランジスタ1420ベース・
エミ・ツタ間電圧VBII+44  :  トラ7ジス
タ144のベース・エミ・ツタ間電圧vBE145:ト
ランジスタ1450ベース・エミ・ツタ間電圧Vo 1
47  :  ダイオード147の順方向電圧降下VR
143:  抵抗143の両端における電圧篩−ド従っ
て、直流動作状態においては、出力トランジスタ151
.152のコレクタ電流が等しく、かつ(1)式、(2
)式を満足する状態でトランジスタ144・146は動
作している。出力段ノ(イアスミ流を適切な値に設定す
るために通常抵抗143の値を変化させ、(1)式およ
び((8)式のVR12,’lの値を変化させることに
よってバイアス状態を変化させる。
V""144= (vD147 + V"142) -
(vat, 45+ VR,',) (11Vat0.=
(Tax144+Vn,, ) -(To, 47
+vBx, 42) f21 where VBx142: Transistor 1420 base
Emitter-emitter voltage VBII+44: Base-emitter-edge voltage of transistor 144 vBE145: Base-emitter-edge voltage Vo 1 of transistor 1450
47: Forward voltage drop VR of diode 147
143: Voltage sieve across resistor 143. Therefore, in DC operating condition, output transistor 151
.. 152 collector currents are equal, and formula (1) and (2
) The transistors 144 and 146 operate in a state that satisfies the equation. In order to set the output stage current (Iasumi current) to an appropriate value, the bias state is changed by changing the value of the normal resistor 143 and by changing the value of VR12,'l in equations (1) and (8). let

これとは別に抵抗143、トランジスタ142、および
ドライブ用トランジスタ141を動作させるために流す
電流値を変化させ、抵抗143の両端における電圧降下
VR143を変化させることでノ;イアス状態を変化さ
せることも可能である。第2図において、低周波増幅回
路7の抵抗143およびトランジスタ142のベースに
は位相反転回路3のトランジスタ106および110の
コレクタが接続されており、低周波増幅回路6の抵抗1
43に対応する部分には位相反転回路3のトランジスタ
106および109のコレクタが接続されている。前述
のように、位相反転回路3において、トランジスタ10
51106,107.108はカレントミラー回路を構
成しており、トランジスタ109.110,111.1
12もカレントミラー回路を構成している。従ってスイ
ッチ4を閉じた場合、トランジスタ109,110,1
11゜112のカレントミラー回路のみ動作するため、
低周波増幅回路7の抵抗143にはトランジスタ110
によって、また低周波増幅回路6の抵抗143に対応す
る部分にはトランジスタ109によって電流が供給され
る。スイッチ4を開いた場合はトランジスタ105,1
06,107.108のカレントミラー回路のみ動作す
るため、低周波増幅回路7の抵抗143にはトランジス
タ106によって、また低周波増幅回路6の対応する部
分にはトランジスタ106によって電流が供給される。
Separately, it is also possible to change the current state by changing the current value flowing to operate the resistor 143, transistor 142, and drive transistor 141, and changing the voltage drop VR143 across the resistor 143. It is. In FIG. 2, the collectors of the transistors 106 and 110 of the phase inversion circuit 3 are connected to the bases of the resistor 143 and the transistor 142 of the low frequency amplifier circuit 7, and the resistor 1 of the low frequency amplifier circuit 6 is
The collectors of transistors 106 and 109 of the phase inversion circuit 3 are connected to the portion corresponding to 43. As mentioned above, in the phase inversion circuit 3, the transistor 10
51106, 107.108 constitute a current mirror circuit, and transistors 109.110, 111.1
12 also constitutes a current mirror circuit. Therefore, when switch 4 is closed, transistors 109, 110, 1
Since only the 11°112 current mirror circuit operates,
A transistor 110 is connected to the resistor 143 of the low frequency amplifier circuit 7.
In addition, a current is supplied to a portion of the low frequency amplifier circuit 6 corresponding to the resistor 143 by the transistor 109. When switch 4 is open, transistor 105,1
Since only the current mirror circuits 06, 107, and 108 operate, current is supplied to the resistor 143 of the low frequency amplifier circuit 7 by the transistor 106, and to the corresponding portion of the low frequency amplifier circuit 6 by the transistor 106.

ここで、トランジスタ106,106のトランジスタ1
08に対するエミツタ面積比あるいは並列接続個数と、
トランジスタ109,110のトランジスタ112に対
するエミツタ面積比あるいは並列接続個数を変えること
によって、スイッチ4の切換えにより低周波増幅回路7
の抵抗143および低周波増幅回路6の対応する抵抗に
供給される電流値が変化し、その結果、出力段のバイア
ス電Rも変化する。前述のように、スピーカを負荷とす
る場合には、ヘッドホンを負荷とする場合よりも負荷が
重くなり、出力電圧に対する出力電流の変化範囲が広く
なるため、クロスオーバー歪をなくすためには出力段ト
ランジスタはベース・エミッタ間電圧対コレクタ電流特
性がより線形に近くなる領域に動作点を設定する必要が
ある。つまり、出力段トランジスタの無信号時のコレク
タ電流(バイアス電流)を大きくする必要がある。
Here, transistor 1 of transistors 106, 106
The emitter area ratio or the number of parallel connections to 08,
By changing the emitter area ratio of the transistors 109 and 110 to the transistor 112 or the number of parallel connections, the low frequency amplifier circuit 7 can be operated by switching the switch 4.
The current value supplied to the resistor 143 and the corresponding resistor of the low frequency amplifier circuit 6 changes, and as a result, the bias current R of the output stage also changes. As mentioned above, when using speakers as a load, the load is heavier than when using headphones as a load, and the range of change in output current relative to output voltage becomes wider. Therefore, in order to eliminate crossover distortion, it is necessary to The operating point of the transistor must be set in a region where the base-emitter voltage vs. collector current characteristics are closer to linear. In other words, it is necessary to increase the collector current (bias current) of the output stage transistor when there is no signal.

従って、まずスイッチ4を閉じスピーカ奮B T L駆
動する場合、トランジスタ109,110とトランジス
タ112に同一特性のものを用い、トランジスタ109
,110のコレクタ電流を工とし、低周波増幅部7の抵
抗143および低周波増幅部6の抵抗143に対応する
抵抗の値をスピーカ駆動時にクロスオーバー歪を生じな
いような状態に出力段トランジスタの動作点が設定され
る値に決定し、次にスイッチ4を開いた状態において、
ヘッドホン負荷駆動時にクロスオーバー歪を生じない程
度に、スピーカ駆動時に比べて出力段トランジスタ15
1,152の無信号時コレクタ電流を減少させるように
トランジスタ106.106のコレクタ電流値を設定す
る。この場合、低周波増幅回路7の抵抗143および低
周波増幅回路6のこれに対応する抵抗の両端での電圧降
下を大きくするため、トランジスタ105 、106の
コレクタ電流はトランジスタ109,110のコレクタ
電流よりも大きくしなくてはならない。(実施例では約
50μA増加させ、これにより出力段トランジスタ15
1,152のコレクタ電流は約51nk減少する)これ
は前述のようにトランジスタ105゜106のトランジ
スタ108に対するエミツタ面積比を変更するか、ある
いは同一素子を用いた場合は複数個を並列にして用いる
等の方法てカレン、トミラー比を変えることで対応出来
る。また、ミラー比を変える手段として、各トランジス
タのエミッタおよび電源ライン170間に適当な抵抗を
挿入してもよい。さらに、本実施例においては低周波増
幅回路のバイアス電流切換のみを行っているが、トラン
ジスタ105,106.107.108のカレントミラ
ー回路の各トランジスタとベースおよびエミッタを互い
に接続したトランジスタと、トランジスタ109,11
0,111.112のカレントミラー回路の各トランジ
スタとベースおよびエミッタを互いに接続したトランジ
スタの両方を用い、他の回路の電流切換あるいはどちら
か一方の側のみを用い、他の回路をどちらかの状態での
み動作させるような応用も可能である。
Therefore, when the switch 4 is first closed to drive the speaker BTL, the transistors 109 and 110 and the transistor 112 have the same characteristics, and the transistor 109 and the transistor 112 have the same characteristics.
, 110, and set the values of the resistors corresponding to the resistor 143 of the low frequency amplifying section 7 and the resistor 143 of the low frequency amplifying section 6 to a state that does not cause crossover distortion when driving the speaker. Once the operating point has been determined to the set value, then with switch 4 open,
In order to avoid crossover distortion when driving a headphone load, the output stage transistor 15 is smaller than when driving a speaker.
The collector current values of the transistors 106 and 106 are set so as to reduce the collector current during no signal of 1,152. In this case, in order to increase the voltage drop across the resistor 143 of the low frequency amplifier circuit 7 and the corresponding resistor of the low frequency amplifier circuit 6, the collector currents of the transistors 105 and 106 are lower than the collector currents of the transistors 109 and 110. must also be made larger. (In the example, the output stage transistor 15 is increased by about 50 μA.
1,152 collector current decreases by about 51 nk) This can be done by changing the emitter area ratio of transistors 105 and 106 with respect to transistor 108 as described above, or by connecting multiple devices in parallel if the same element is used. This can be handled by changing the current/to-mirror ratio. Further, as a means for changing the mirror ratio, an appropriate resistor may be inserted between the emitter of each transistor and the power supply line 170. Furthermore, in this embodiment, only the bias current switching of the low frequency amplifier circuit is performed, but the transistors 105, 106, 107, and 108 of the current mirror circuit, the transistors whose bases and emitters are connected to each other, and the transistor 109 ,11
0,111.112 current mirror circuit and a transistor whose base and emitter are connected to each other, the current of the other circuit can be switched, or only one side can be used to switch the other circuit to either state. It is also possible to apply it in such a way that it operates only in

本実施例における各スイッチは、第3図に示すようなジ
ャックを用いることで、プラグの挿入、取はずしにより
、すべての開閉改能をi+、va足することが出来る。
By using a jack as shown in FIG. 3, each switch in this embodiment can have all opening/closing functions i+ and va added by inserting and removing a plug.

第3図1の端子21が第1図および第2図のスイッチ8
に、端子22.23が第1図および第2図のスイッチ9
に、端子24・25が第1図および第2図のスイッチ4
に対応している、第3図のジャックの動作を@1図との
対応で説明する。
The terminal 21 in FIG. 1 is replaced by the switch 8 in FIGS. 1 and 2.
, terminals 22, 23 are connected to switch 9 of FIGS. 1 and 2.
, terminals 24 and 25 are connected to switch 4 in FIGS. 1 and 2.
The operation of the jack shown in FIG. 3, which corresponds to the above, will be explained with reference to FIG. 1.

プラグが挿入されていない場合、第3図の端子23は第
1図のスイッチ9のスピーカ側端子であり、端子24と
接触して変り、端子24を通して第1図の低周波増幅回
路7の出力と接続されている。端子24は電源電圧に、
端子25は第1図スイッチ4の位相反転回路3およびバ
イアス電流切換回路12側端子であり、両者が接触して
おり、位相反転回路3は反転動作となる。プラグが挿入
された場合は第3図すに示すように端子21がプラグの
端子17と接触し、第1図のスイッチ8が閉じ−\ラッ
ドンに接続された状態となり、端子23と24は開かれ
、端子24がプラクの端子18と接触し、第1図のスイ
ッチ9がヘッドホン側に接続された状態となる。また、
プラグの端子19が、絶縁パッド20を押し下けるため
ジャックの端子24.25が開かれ、第1図のスイッチ
4が開かれた状態となり、位相反転回路3は非反転動作
となる。
When the plug is not inserted, the terminal 23 in FIG. 3 is the speaker side terminal of the switch 9 in FIG. is connected to. Terminal 24 is connected to the power supply voltage,
The terminal 25 is a terminal on the side of the phase inversion circuit 3 and the bias current switching circuit 12 of the switch 4 in FIG. When the plug is inserted, the terminal 21 contacts the terminal 17 of the plug as shown in Figure 3, the switch 8 in Figure 1 is closed and connected to the radon, and the terminals 23 and 24 are open. Then, the terminal 24 comes into contact with the terminal 18 of the plaque, and the switch 9 in FIG. 1 is connected to the headphone side. Also,
Since the terminal 19 of the plug presses down the insulating pad 20, the terminals 24, 25 of the jack are opened, and the switch 4 of FIG. 1 is in the open state, and the phase inverting circuit 3 is in a non-inverting operation.

なお、第2図の低周波増幅回路7におけるダイオード1
47は、本実施例の回路をIC化する場合ニは、トラン
ジスタのコレクタ、ベース間を短絡した形でダイオード
として用いる。また低周波増幅回路7においてトランジ
スタ131,133゜134 、135 、136、抵
抗132 、137によって構成されている初段増幅回
路の構成はこれに限定するものではない。出力回路につ
いてもこれに限定されるものではない。
Note that the diode 1 in the low frequency amplifier circuit 7 in FIG.
When the circuit of this embodiment is integrated into an IC, 47 is used as a diode with the collector and base of the transistor short-circuited. Furthermore, the configuration of the first stage amplifier circuit configured by the transistors 131, 133, 134, 135, 136, and resistors 132, 137 in the low frequency amplifier circuit 7 is not limited to this. The output circuit is not limited to this either.

位相反転及びバイアス電流切換回路6については、入力
をトランジスタ117.125のベース側に加えてもよ
い。ただし、この場合は出力の位相が逆転するため、必
要に応じて出力負荷の接続を変更する。また、トランジ
スタ116と126のコレクタあるいはトランジスタ1
17と124のコレクタの少なくともいずれか一方が互
いに接続されていればよく、コレクタ負荷についても本
実施例の能動負荷に限定するものではない。
For the phase inversion and bias current switching circuit 6, the input may be applied to the base side of the transistors 117, 125. However, in this case, the output phase will be reversed, so change the output load connection as necessary. Also, the collectors of transistors 116 and 126 or transistor 1
It is sufficient that at least one of the collectors 17 and 124 is connected to each other, and the collector load is not limited to the active load of this embodiment.

発明の効果 以上のように本発明の低周波増幅器は、単に1つのスイ
ッチの開閉のみで、位相反転回路およびバイアス電流切
換回路の両者の動作を切換えることができ、2組の低周
波増幅回路を用いたスピーカBTL駆動時およびヘッド
ホン負荷を別々に駆動する場合にそれぞれの負荷条件に
合わせて出力段トランジスタのコレクタ電流(バイアス
電流)を設定することで省電流化を計ることを可能にす
ると共に、スイッチ構成を従来の1回路2接点から1回
路1接点と出来るため、スイッチの簡略化、小型化およ
びコストダウンを計ることをも可能にするものである。
Effects of the Invention As described above, the low frequency amplifier of the present invention can switch the operation of both the phase inversion circuit and the bias current switching circuit by simply opening and closing one switch, and can switch between two sets of low frequency amplifier circuits. It is possible to save current by setting the collector current (bias current) of the output stage transistor according to the load conditions when driving the used speaker BTL and when driving the headphone load separately. Since the switch configuration can be changed from the conventional one circuit and two contacts to one circuit and one contact, it is possible to simplify the switch, downsize it, and reduce costs.

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

第1図は本発明の第1の実施例における全体のブロック
図、第2図は第1図の要部の詳細回路図第3図a、bは
第1の実施例におけるスイッチ切換兼用のジャックの動
作説明図、第4図は従来のBTL動作可能な低周波増幅
器の全体のブロック図である。 1.2・・・・・・入力端子、3・・・・・・位相反転
回路、4゜8.9・・・・・・切換スイッチ、6・・・
・・・位相反転兼バイアス切換回路、6.7・・・・・
・低周波増幅回路、10・・・・・・スピーカ、11・
・・・・・ヘッドホン、16・・・・・・プラグ絶縁部
、17.18・・・・・・プラグ入力端子、19・・・
・・・プラグ共通端子、20・・・・・・ジャック絶縁
パッド、21〜26・・・・・・ジャック端子、27・
・・・・・ジャック基部、100,102,103,1
04゜118.122,123,132,137,13
9゜140.143,146,148,153,154
゜165・・・・・・抵抗、105,106,107,
108゜109.1101111 .112.113,
116゜117.119,120,121 .124,
125゜126.127.129,130,131 .
133゜134.135.136.141 .142,
144゜1451149.150.151,162・・
・・・トランジスタ、147・・・・・・ダイオード、
101゜128.153,156,158,162.1
63・・・・・・コンデンサ、138・・・・・・定電
流1fjt。 7.2・・・入力端子 ノー・・・ ヘー/F′ホーン
Fig. 1 is an overall block diagram of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed circuit diagram of the main parts of Fig. 1, and Fig. 3 a and b are jacks that also function as switches in the first embodiment. FIG. 4 is an overall block diagram of a conventional low frequency amplifier capable of BTL operation. 1.2... Input terminal, 3... Phase inversion circuit, 4°8.9... Changeover switch, 6...
...Phase inversion and bias switching circuit, 6.7...
・Low frequency amplifier circuit, 10...Speaker, 11・
...Headphones, 16...Plug insulation section, 17.18...Plug input terminal, 19...
... Plug common terminal, 20 ... Jack insulation pad, 21-26 ... Jack terminal, 27.
... Jack base, 100, 102, 103, 1
04゜118.122,123,132,137,13
9゜140.143,146,148,153,154
゜165...Resistance, 105, 106, 107,
108°109.1101111. 112.113,
116°117.119,120,121. 124,
125°126.127.129,130,131.
133°134.135.136.141. 142,
144゜1451149.150.151,162...
...Transistor, 147...Diode,
101°128.153,156,158,162.1
63... Capacitor, 138... Constant current 1fjt. 7.2... Input terminal no... He/F' horn

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 互いにエミッタを接続した第1および第2のトランジス
タによる第1の差動増幅回路と、互いにエミッタを接続
した第3および第4のトランジスタによる第2の差動増
幅回路と、上記第1の差動増幅回路の第1および第2の
トランジスタのエミッタに電流を供給する第5のトラン
ジスタと上記第2の差動増幅回路の第3および第4のト
ランジスタのエミッタに電流を供給する第6のトランジ
スタを有し、第1および第2の差動増幅器から互いに位
相が逆相となる出力が得られるように第1のトランジス
タおよび第3のトランジスタのベースを接続すると共に
第2のトランジスタおよび第4のトランジスタのベース
を接続し、かつ第1のトランジスタおよび第4のトラン
ジスタのコレクタあるいは第2および第3のトランジス
タのコレクタの少なくとも一方を接続し、これら出力と
第4のB級低周波増幅回路の入力を接続し、第1および
第4のトランジスタあるいは第2および第3のトランジ
スタに加えた入力信号に対して第1のB級低周波増幅回
路および第2のB級低周波増幅回路を別個の負荷に接続
する場合には第1および第2のB級低周波増幅回路の出
力信号が同相となるように前記差動増幅回路の出力信号
が加えられ、第1および第2のB級低周波増幅回路をB
TL接続して単一の負荷を駆動する場合には第1および
第2のB級増幅回路の出力信号が互いに逆相となるよう
に前記差動増幅回路の出力信号が加えられるようにスイ
ッチの切換により第5あるいは第6のトランジスタのど
ちらか一方を動作させるように構成し、このスイッチの
切換によって第1のB級低周波増幅回路のバイアス回路
に電流を供給する第7、第8のトランジスタおよび第2
のB級低周波増幅回路のバイアス回路に電流を供給する
第9、第10のトランジスタについてそれぞれどちらか
一方を動作させ、バイアス回路に供給される電流の大き
さを変化させることによって第1および第2の低周波増
幅回路の負荷切換と同時にバイアス電流を切換えられる
ように構成したことを特徴とする低周波増幅器。
a first differential amplifier circuit including first and second transistors whose emitters are connected to each other; a second differential amplifier circuit including third and fourth transistors whose emitters are connected to each other; a fifth transistor that supplies current to the emitters of the first and second transistors of the amplifier circuit; and a sixth transistor that supplies current to the emitters of the third and fourth transistors of the second differential amplifier circuit. and the bases of the first transistor and the third transistor are connected so that outputs having opposite phases to each other are obtained from the first and second differential amplifiers, and the bases of the second transistor and the fourth transistor are connected. and at least one of the collectors of the first transistor and the fourth transistor or the collectors of the second and third transistors, and connect these outputs and the input of the fourth class B low frequency amplifier circuit. and connect the first class B low frequency amplifier circuit and the second class B low frequency amplifier circuit to separate loads for input signals applied to the first and fourth transistors or the second and third transistors. When connected, the output signal of the differential amplifier circuit is added so that the output signals of the first and second B class low frequency amplifier circuits are in phase, and the first and second B class low frequency amplifier circuits are connected. A B
When driving a single load with TL connection, the switch is configured so that the output signal of the differential amplifier circuit is applied so that the output signals of the first and second class B amplifier circuits are in opposite phases to each other. The seventh and eighth transistors are configured to operate either the fifth or sixth transistor by switching, and supply current to the bias circuit of the first class B low frequency amplifier circuit by switching the switch. and the second
By operating one of the ninth and tenth transistors, respectively, which supply current to the bias circuit of the B-class low frequency amplifier circuit, and changing the magnitude of the current supplied to the bias circuit, the first and tenth transistors are operated. A low frequency amplifier characterized in that the bias current can be switched at the same time as the load of the low frequency amplifier circuit described in item 2 is switched.
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