JPS62261206A

JPS62261206A - 電力増幅回路

Info

Publication number: JPS62261206A
Application number: JP61104536A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hikita; 純一疋田; Takuzo Kamimura; 上村　卓三; Hiroyuki Funabashi; 船橋　裕之
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1986-05-07
Publication date: 1987-11-13
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH07120909B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、スピーカやヘッドフォンなどの電気音響変
換手段を駆動する電力増幅回路に係り、特に、発振の防
止などの駆動特性の改善に関する。

〔従来の技術〕

スピーカは、その内部にボイスコイルを備えているので
、そのインピーダンス特性は誘導性であり、インピーダ
ンスは周波数に比例して増加するものである。このため
、このようなスピーカを駆動する電力増幅器は、高周波
域において発振を生じ易い。

特に、この種の電力増幅器には、帰還型電力増幅器が用
いられて、高忠実度の電圧ドライブを実現していること
も、発振を生じ易くしている。

また、スピーカの他にヘソドフォンを駆動する電力増幅
器では、その機能上、ヘソドフォンを責脱できるように
コネクタを設置しているので、ヘッドフォンを外したと
き、その出力部のインピーダンスが無限大になり、これ
も発振の原因に成る。

第８図および第９図は、スピーカやヘッドフォンなどの
電気音響変換手段を駆動するための従来の電力増幅回路
の構成を示す。

この電力増幅回路は、電力増幅器２に抵抗４．６からな
る帰還回路８を設けて帰還型の電力増幅回路を構成して
いる。前段側の増幅手段から電力増幅器２の入力端子１
０に加えられた入力信号は、電力増幅器２で増幅され、
その出力信号はキャパシタ１２によって直流成分が除か
れた後、スピーカ１４に加えられる。スピーカ１４は、
増幅出力中の交流成分によって駆動され、音声出力を発
生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような電力増幅回路において、発振を防止する対策
として、第８図に示すように、スピーカ１４に対してキ
ャパシタ１６を並列に接続することにより、高周波域で
のスピーカ１４のインピーダンスの増加分を、キャパシ
タ１６の高周波域でのインピーダンスの減少によって相
殺する手段が講じられている。

しかし、電力増幅器２がエミッタフォロワ形式の回路で
構成される場合には、キャパシタ１６の容量性によって
高周波域において発振を生じることがある。このような
場合には、第９図に示すように、キャパシタ１６に対し
て抵抗１８を直列に接続し、インピーダンスの極端な低
下を阻止して発振を防止する。

このように、キャパシタ１６に対して抵抗値の低い抵抗
１８が直列に接続された場合、抵抗１８による損失が考
えられるが、キャパシタ１６には０．１μＦ以下の容量
のものが用いられるので、スピーカ１４に対する音声電
力の低下などの不都合が生じることはない。

しかしながら、キャパシタ１６は、高周波補償用であり
、高忠実度を維持する上で高周波特性の優れたものが要
求されるので、たとえば、ポリエステルフィルムなどの
高価なコンデンサが用いられる。

そこで、この発明は、このような高周波補償用のキャパ
シタを不要にするとともに、高周波域などでの発振を防
止した電力増幅回路の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の電力増幅回路は、第１図に示すように、入力
信号Ｖ、を増幅する第１の増幅手段（電力増幅器２１）
とともに、第１の増幅手段゛（電力増幅器２１）の直流
出力電圧■Ｄｃと同一の直流出力電圧Ｖｉｌｅを発生す
る第２の増幅手段（電力増幅器２２）を設置し、第１の
増幅手段（電力増幅器２１）が発生した出力信号を音声
に変換する電気音υ変換手段（スピーカ２４）を設置す
るとともに、第１および第２の増幅手段（電力増幅器２
１．２２）の出力部間にインピーダンス素子２６を設置
したものである。

〔作　　　用〕

このように構成すると、第１の増幅手段（電力増幅器２
１）の増幅出力を電気音響変換手段（スピーカ２４）に
供給するとともに、インピーダンス素子２６を介して第
１の増幅手段（電力増幅器２１）の出力部と、第１の増
幅手段（電力増幅器２１）の直流出力電圧ＶＩ、ｃと等
しい直流出力電圧ＶＤＣを発生する第２の増幅手段（電
力増幅器２２）の出力部とを結合し、インピーダンス素
子２６の両端の直流電位は、第１および第２の増幅手段
（電力増幅器２１．２２）の直流出力電圧Ｖ、。で設定
される。

第２の増幅手段（電力増幅器２２）を設置してインピー
ダンス素子２６の両端電位を共通の直流出力電圧ＶＤＣ
に維持するのは、インピーダンス素子２６に直流電流が
流れるのを阻止して電力損失が生じるのを防止するため
である。すなわち、第１の増幅手段（電力増幅器２１）
の出力信号は、交流信号と直流出力電圧ＶＤＣとの合成
信号であるので、仮に、第１の増幅手段（電力増幅器２
１）の出力部にインピーダンス素子２６を接続した場合
には、そのインピーダンス素子２６に異常な直流電流が
流れることになる。そこで、第１の増幅手段（電力増幅
器２１）と同一の直流出力電圧ＶＤＣを発生する第２の
増幅手段（電力増幅器２２）を設置してインピーダンス
素子２６の両端を同一の直流出力電圧Ｖ０゜に維持する
ことにより、直流電流が流れるのを阻止している。この
ようにすると、第１の増幅手段（電力増幅器２１）の出
力部に対して仮想接地点としてインピーダンス素子２６
を機能させることができるので、第８図に示すキャパシ
タ１６を省略しても、インピーダンス素子２６がキャパ
シタ１６と同等の機能を持ち、発振を防止することがで
きる。

〔第１実施例〕第１図は、この発明の電力増幅回路の第１実施例を示す
。

この電力増幅回路は、入力信号ｖｉを増幅する第１の増
幅手段として電力増幅器２１を設置するとともに、この
電力増幅器２１が発生する直流出力電圧■ｏｃと同一の
直流出力電圧ＶＤＣを発生する　　　　゛第２の増幅手
段として電力増幅器２２を設置している。

電力増幅器２１は、抵抗２８．３０からなる帰還回路３
２が付加されて、帰還型の電力増幅器を構成しており、
その出力端子３４には、キャパシタ３６を介して電気音
響変換手段としてのスピーカ２４が接続されている。

そして、電力増幅器２１の出力端子３４と電力増幅器２
２の出力端子３８との間には、インピーダンス素子２６
が設置されている。

したがって、入力端子４０に加えられた入力信号Ｖ、は
、電力増幅器２１および帰還回路３２によって増幅され
た後、出力端子３４から取り出され、直流分がキャパシ
タ３６で遮断されて、スピーカ２４に供給される。スピ
ーカ２４は、出力端子３４に発生した交流信号によって
駆動され、音声出力を発生する。

そして、電力増幅器２２は、入力端４２を解放状態とし
、無信号入力によって直流出力電圧ＶＤＣのみを出力端
子３８に発生させる。この直流出力電圧ＶＤＣは、電力
増幅器２１の直流出力電圧ｖｎｃと等しく設定されてい
るので、インピーダンス素子２６の端子間は同一の直流
電位に設定され、インピーダンス素子２６には電力増幅
器２１の出力による直流電流は流れない。このため、電
力増幅器２１の出力端子３４は、インピーダンス素子２
６による仮想接地点となる結果、電力増幅器２１の高周
波域での寄生発振が防止される。

〔第２実施例〕第２図に示すように、電力増幅器２１と同様に電力増幅
器２２の入出力間に抵抗４４．４６からなる帰還回路４
８を設置して、電力増幅器２２を帰還型の電力増幅器と
して構成すれば、直流出力電圧■。。について電力増幅
器２１との整合性をより高めることができ、電源電圧の
変動や温度変化による影響を回避でき、効果的な寄生発
振の防止が実現できる。

〔第３実施例〕第３図に示すように、電力増幅器２１の出力端子３４と
電力増幅器２２の出力端子３８との間に設置したインピ
ーダンス素子２６に対してスピーカ２４をキャパシタ３
６を介して並列に接続しても、第１実施例と同様に、ス
ピーカ２４の駆動とともに、寄生発振を防止できる。

この場合、電力増幅器２２は、第２図に示すように、帰
還回路４８を設置して帰還型の電力増幅器としてもよい
。

〔第４実施例〕第４図に示すように、複数組の第１の増幅手段として、
たとえば、二組の電力増幅器２１ａ１２１ｂを設置し、
それぞれ抵抗２８．３０からなる帰還回路３２ａ、３２
ｂを付加して帰還型の電゛　　力増幅器を構成する。電
力増幅器２１ａの出力端子３４ａにキャパシタ３６ａを
介してスピーカ２４ａを接続し、また、電力増幅器２１
ｂの出力端子３４ｂにキャパシタ３６ｂを介してスピー
カ２４ｂを接続する。そして、各電力増幅器２１ａ、２
１ｂごとに設置したインピーダンス素子２６ａ、２６ｂ
を出力端子３４ａ、３４ｂ間に直列に接続し、インピー
ダンス素子２６ａ、２６ｂの接続点端子５０に第２の増
幅手段として設置した電力増幅器２２の直流出力電圧Ｖ
ＩＩＣを印加する。

そして、入力端子４０ａ、４０ｂには、入力信号Ｖ、い
Ｖｉｂとしてたとえば、ステレオ信号の右信号、左信号
を供給すれば、電力増幅器２１ａ、２１ｂから入力信号
■１いｖｉの増幅出力が得られるので、スピーカ２４ａ
は入力信号ｙ　ｉｍの増幅出力、スピーカ２４ｂは入力
信号■ｌｂの増幅出力で駆動される。この場合、スピー
カ２４ａ、２４ｂは、ステレオへ７ドフオンで構成する
こともできる。

このようにすれば、ステレオ用の電力増幅回路において
、インピーダンス素子２６ａ、２６ｂと単一の電力増幅
器２２を用いて第１実施例と同様に各電力増幅器２１ａ
、２１ｂの寄生発振を防止することができる。

〔第５実施例〕第５図に示すように、複数組の第１の増幅手段として、
たとえば、一対の電力増幅器２１ａ、２１ｂを設置し、
各電力増幅器２１ａ、２１ｂに帰還回路３２ａ、３２ｂ
を設置して帰還型の電力増幅器を構成したものにおいて
、出力端子３４ａ、３４ｂ間に単一のインピーダンス素
子２６を接続するとともに、一対のスピーカ２４ａ、２
４ｂをキャパシタ３６ａ、３６ｂを介して直列に接続し
、スピーカ２４ａ、２４ｂの接続点端子５２に第２の増
幅手段としての電力増幅器２２から直流出力電圧ｖｏｅ
を印加してもよい。この場合、電力増幅器２１ａ、２１
ｂ、２２は、同一の直流出力電圧ＶＤＣを発生し、電力
増幅器２２の直流出力電圧■、は、接続点端子５２から
スピーカ２４ａおよびキャパシタ３６ａを介して出力端
子３４ａに印加されるとともに、スピーカ２４ｂおよび
キャパシタ３６ｂを介して出力端子３４ｂに印加される
ので、インピーダンス素子２６の端子間の電位は、直流
出力電圧ＶＤＣに設定される。

したがって、このように構成すれば、各入力端子４０ａ
、４０ｂに加えられる入力信号Ｖ１ｍ、■、の増幅出力
によってスピーカ２４ａ、２４ｂが個別に駆動されると
ともに、インピーダンス素子２６によって各電力増幅器
２１ａ、２１ｂの寄生発振が防止される。

また、インピーダンス素子２６は、第６図に示すように
、スピーカ２４ａ、２４ｂのみに並列に接続してもよい
。

〔その他の実施例〕

第１ないし第５実施例において、次のような具体的な実
施例が考えられる。

ｆａｔ　　第１図ないし第３図および第６図に示したイ
ンピーダンス素子２６、第４図および第５図に示したイ
ンピーダンス素子２６ａ、２６ｂは、たとえば、第１実
施例の具体的な回路構成例として第７図に示すように、
純抵抗素子で構成してもよい。

（ｂ）　　インピーダンス素子２６．２６ａ、２６ｂに
は増幅手段からの交流出力電圧が流れるので、その大き
さは、スピーカなど電気音響変換手段の持つインピーダ
ンスより大きい値にする。このようにすれば、インピー
ダンス素子２６．２６ａ、２６ｂによる出力効率の低下
を防止することができる。

（Ｃ）　　第１図ないし第３図に示したスピーカ２４、
第４図ないし第６図に示したスピーカ２４ａ。

２４ｂは、誘導性の直流遮断を施していない、すなわち
、キャパシタ３６．３６ａ、３６ｂを設置していないも
のを用いてもよい。

＋ｄ）　　各実施例はスピーカ２４．２４ａ、２４ｂを
固定的に接続したものについて説明したが、この発明は
、コネクタなどを介してスピーカ２４．２４ａ、２４ｂ
やヘソドフォンを着脱するようなシステムにも通用でき
、その場合、スピーカ２４、２４ａ、２４ｂやヘソドフ
オンを外した際に、インピーダンス素子２６．２６ａ、
２６ｂによって位相の安定化が図られるとともに、増幅
手段の出力インピーダンスの無限大化を避けることがで
き、寄生発振を防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、第１の増幅手
段の増幅出力を電気音響変換手段に供給するとともに、
インピーダンス素子を介して第１の増幅手段の出力部と
、第１の増幅手段の直流出力電圧ＶＩＩＣと等しい直流
出力電圧■。０を発生する第２の増幅手段の出力部とを
結合し、インピーダンス素子の両端の直流電位は、第１
および第２の増幅手段の直流出力電圧■。、で設定され
るので、第１の増幅手段の出力部に対して仮想接地点と
してインピーダンス素子を機能させることができ、高周
波特性を補償するための高価なキャパシタの省略ととも
に、増幅手段の寄生発振を防止することができ、高忠実
度の増幅出力によって電気音響変換手段を駆動すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電力増幅回路の第１実施例を示す回
路図、第２図はこの発明の電力増幅回路の第２実施例番
示す回路図、第３図はこの発明の電力増幅回路の第３実
施例を示す回路図、第４図はこの発明の電力増幅回路の
第４実施例を示す回路図、第５図はこの発明の電力増幅
回路の第５実施例を示す回路図、第６図は第５図に示し
たこの発明の電力増幅回路の第５実施例の変形例を示す
回路図、第７図は第１図に示した電力増幅回路のインピ
ーダンス素子についての具体的な回路構成例を示す回路
図、第８図および第９図は従来の電力増幅回路を示す回
路図である。２１．２１ａ１２１ｂ・・・第１の増幅手段としての電
力増幅器、２２・・・第２の増幅手段としての電力増幅
器、２４．２４ａ、２４ｂ・・・、　電気音響変換手段
としてのスピーカ、２６．２６ａ、２６ｂ・・・インピ
ーダンス素子。第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力信号を増幅する第１の増幅手段とともに、第
１の増幅手段の直流出力電圧と同一の直流出力電圧を発
生する第２の増幅手段を設置し、第１の増幅手段が発生
した出力信号を音声に変換する電気音響変換手段を設置
するとともに、第１および第２の増幅手段の出力部間に
インピーダンス素子を設置したことを特徴とする電力増
幅回路。
（２）前記電気音響変換手段は、前記インピーダンス素
子に並列に接続したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の電力増幅回路。
（３）前記第１の増幅手段を複数組設置し、第１の増幅
手段の出力部間に各増幅手段ごとに設置した電気音響変
換手段を接続し、各第１の増幅手段の出力部と前記第２
の増幅手段の出力部との間に前記インピーダンス素子を
設置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の電力増幅回路。
（４）前記第１の増幅手段を複数組設置し、各第１の増
幅手段の出力部と、前記第２の増幅手段の出力部との間
にそれぞれ前記電気音響変換手段を設置するとともに、
前記第１の増幅手段の出力部間に前記インピーダンス素
子を設置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の電力増幅回路。
（５）前記第１および第２の増幅手段は、同一特性の帰
還型電力増幅器で構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項、第３項または第４項に記載の電力
増幅回路。
（６）前記インピーダンス素子は、純抵抗素子で構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第
３項または第４項に記載の電力増幅回路。
（７）前記インピーダンス素子は、前記電気音響変換手
段のインピーダンスより大きいインピーダンス値に設定
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、
第３項または第４項に記載の電力増幅回路。