JPS6133702Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえばオーデイオ用電力増幅器等
として用いる増幅装置に関する。

一般にパワートランジスタ、パワーFET等で
構成した電力増幅段をＢ級またはAB級で動作さ
せると大きな歪を発生する。このために最近のオ
ーデイオ増幅器では歪を減らすことを目的として
多量の負帰還をかけている。しかしながら負帰還
を安定にかけるために位相補償回路を用いて高域
では帰還量が減少するように設計している。この
ために増幅器の高域における歪は帰還量の減少に
応じて増加する。

しかしてこのような歪を打消す技術としてフイ
ードフオワード方式が知られている。第１図は従
来のフイードフオワード方式による増幅装置の一
例を示すブロツク図である。図中１は増幅すべき
信号を与えられる入力端子、２は入力端子１から
増幅すべき信号を非反転入力へ与えられかつ安定
に負帰還をかけることができるように高域で増幅
度の低下する位相補償を施した前置増幅器であ
る。そして３は前置増幅器２の出力を増幅する比
較的歪の多い、すなわち直線性の良好でない大電
力増幅器である。さらに４は前置増幅器２の出力
を増幅する比較的歪の少ない、すなわち直線性の
良好な小電力増幅器である。そして大電力増幅器
３の出力と前置増幅器２の反転入力との間に負帰
還回路５を介挿している。そして大電力増幅器３
の出力をインピーダンス素子６を介して、小電力
増幅器４の出力を直接、負荷７へ供給するように
している。

あるいは電流増幅器の代りに単なる抵抗器を用
いている場合があつた。

このような構成において、出力点における互い
に合成は6dB／octの比率に限られてしまう。一
方、実際の装置においては前置増幅器２で6dB／
octの位相補償を行つても増幅器３を含む総合特
性では、ストレー容量やその他素子の入力容量等
の影響によつて実際には高域で6dB／oct以上の
位相補償となつてしまう事は良く知られている。
従つて増幅器４の出力をインピーダンス素子６に
よつて高域で6dB／octで増加する信号として出
力に加算する事によるものでは、信号周波数に対
するフイードフオワードの効果はある周波数一点
でのみ適正でありこの点以外の周波数では不適正
になり、特に高域における歪改善の効果はほとん
ど得られない。

このために、正確な歪補正を行うべく歪補正信
号の加算を高域で6dB／octから12dB／octで増加
する特性にするためにたとえば第２図に示すブロ
ツク図のように小電力増幅器４の出力にインピー
ダンス素子８円直列に介挿することが考えられて
いる。この場合、大電力増幅器３の出力における
歪、ノイズ成分と、小電力増幅器４で増幅して出
力する歪、ノイズ成分とをその電圧レベルのみな
らず位相も正確に一致させるように各インピーダ
ンス素子６，８の値、負荷７の値、各増幅器２，
３，４の増幅度、負帰還回路５による負帰還量等
を設定する。第２図においてフイードフオワード
による歪の打消し作用の１例を説明する。大電力
増幅器３の出力に負帰還の効果により、この大電
力増幅器３で発生した歪を帰還量分だけ改善して
高域に向つて歪の増加する特性の出力を得、イン
ピーダンス素子６を介して負荷７へ供給する。ま
たこの負帰還によつて増幅器３の入力にはこの増
幅器３で発生する歪とは逆位相の歪を含む信号が
入力される。そしてこの増幅器３の入力信号を小
電力増幅器４で増幅し、インピーダンス素子８を
介して負荷７へ供給する。そしてインピーダンス
素子６，８によつて大電力増幅器３の出力歪と小
電力増幅器４の出力歪の電圧とを位相を合せる。
このようにすれば負帰還を施した周波数帯域であ
れば歪をお互いに打消し合い歪のない信号を負荷
７に供給することができる。

しかしながら、小電力増幅器４からインピーダ
ンス素子８を介して負荷７拾供給される信号には
フイードフオワード方式の目的である歪成分の補
正電流とともに入力端子１に与えられる信号の基
本周波数成分も含まれる。本来、大電力増幅器３
の出力から負荷７へ供給される信号と、小電力増
幅器４の出力から負荷７へ供給される信号との電
圧値および位相が等しいとすればこの基本周波数
成分は流れない。しかしながら大電力増幅器３の
出力信号はおもにインピーダンス素子６によつて
電圧位相が変化させられて負荷７に表われる。こ
のため小電力増幅器４には歪成分の補正電流以外
にフイードフオワードのためには不必要な基本周
波数成分が周波数が高くなるほど大量に流れる。
そしてこの小電力増幅器４の出力が不足する場合
は歪の打消しが不完全で歪、ノイズ成分等が残留
する。また充分に歪を打消し得る出力を得る場合
には小電力増幅器４から比較的大きな出力を必要
とし、このために直線性が損なわれる問題があ
る。

すなわち第２図に示すブロツク図のように大電
力増幅器３の出力をインピーダンス素子６、たと
えばコイルを介して負荷７へ供給するものでは負
荷３に供給される信号は高域成分が減衰する。こ
のような高域における周波数特性の低下は歪では
なく格別補正する必要はない。しかしながらフイ
ードフオワード方式では入出力の信号が全く相似
な信号となるように補正することが究極的な目的
である。このために周波数特性の高域における低
下に関しても小電力増幅器４から補正電流が出力
する。このために小電力増幅器４が飽和し、本来
必要とする歪を打消すための補正電流を取り出す
ことが出来なくなり、あるいはこの小電力増幅器
４自体で発生する歪が急増する等の問題を生じ
る。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたものでフ
イードフオワード方式の増幅装置の小電力増幅器
から出力する補正電流を任意に決定することがで
き歪成分を打消すための充分な補正電流を得られ
しかも基本周波数信号に対する不必要な補正信号
電流を小電流に抑えることができる増幅装置を提
供することを目的とするものである。

以下本考案の一実施例を第２図と同一部分に同
一符号を付与して第３図に示すブロツク図を参照
して詳細に説明する。第３図において９は第１の
コイルで大電力増幅器３の出力と負荷７との間に
介挿している。そして１０は第２のコイルで小電
力増幅器４の出力のインピーダンス素子８と負荷
７との間に介挿している。なお上記第１、第２の
コイル９，１０は所定の結合係数でＭ結合するよ
うにしている。

このような構成であれば入力端子１を介して外
部から与えられる信号を前置増幅器２で増幅し、
大電力増幅器３、小電力増幅器４へ与える。そし
て大電力増幅器３から負荷へ供給する出力は第１
のコイル９のために高域で減衰する周波数特性に
なる。しかしながら小電力増幅器４の出力に介挿
した第２のコイル１０は上記第１のコイル９にＭ
結合し、上記小電力増幅器４の出力の特に高域成
分に上記Ｍ結合によつて第２のコイル１０に誘起
した信号を加算する。したがつて小電力増幅器４
からみれば負荷側における高域低下は生じず歪成
分だけに関して大電力増幅器３の出力を補正し、
この歪成分を打消すことができる。しかして上記
実施例では大電力増幅器３の出力の第１のコイル
９と小電力増幅器４の出力の第２のコイル１０と
をＭ結合することによりその電圧、位相差を補正
することによつて歪成分の補正信号以外の不用な
信号電流を少なすることができる。

また第１、第２のコイル９，１０はその結合度
を調整して電位差、位相差を任意に変えることが
でき、小電力増幅器４に基本周波数電流がほとん
ど流れないようにすることができる。

なお本考案は上記実施例に限定されるものでは
なく、たとえば第３図図示破線のように、小電力
増幅器４の出力の第２のコイル１０に並列にコン
デンサを接続して並列共振回路を構成することに
よりＭ結合の作用をさらに高めることができる。
またこの第２のコイル１０に並列に抵抗を接続し
て共振回路のＱを下げるようにしてもよい。

以上に詳述したように、本考案は前置増幅器と
大電力増幅器に負帰還を施してあり、前置増幅器
の出力を増幅する小電力増幅器により、大電力増
幅器において生じた歪を打消すようにしたもので
ある。そして大電力増幅器と小電力増幅器の出力
はＭ結合する第１、第２のコイルを介して負荷へ
供給されているため、小電力増幅器の出力は歪打
消し信号だけであり、入力信号の基本周波数電流
はほとんど流れない。したがつて広い周波数帯域
で、特に高い周波数において歪を減少し良好な特
性を得ることができる増幅装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はフイードフオワード増幅器の
一例を示すブロツク図、第３図は本考案の一実施
例を示すブロツク図である。 １……入力端子、２……前置増幅器、３……大
電力増幅器、４……小電力増幅器、５……負帰還
回路、７……負荷、８……インピーダンス素子、
９……第１のコイル、１０……第２のコイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部から与えられる信号を増幅する前置増幅器
   と、この前置増幅器の出力を増幅し第１のコイル
   を介して負荷へ供給する比較的直線性の劣る第１
   の増幅器と、この第１の増幅器の出力を上記前置
   増幅器の入力へ帰還する負帰還回路と、上記第１
   の増幅器の入力を与えられて増幅し上記第１のコ
   イルにＭ結合され且つ負荷側において上記第１の
   コイルと共通に接続された第２のコイルを介して
   負荷へ供給して上記第１の増幅器において生じた
   歪みを打消す比較的直線性の良好な第２の増幅器
   とを具備する増幅装置。