JPS62286302A - 高効率電力増幅器 - Google Patents
高効率電力増幅器Info
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- JPS62286302A JPS62286302A JP61130773A JP13077386A JPS62286302A JP S62286302 A JPS62286302 A JP S62286302A JP 61130773 A JP61130773 A JP 61130773A JP 13077386 A JP13077386 A JP 13077386A JP S62286302 A JPS62286302 A JP S62286302A
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- control signal
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- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 9
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 101150092538 cssB gene Proteins 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
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- Amplifiers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は、デジタル化したオーディオ信号を用いて、電
力増幅器の動作を制御する方式の高効率電力増幅器に関
するものである。
力増幅器の動作を制御する方式の高効率電力増幅器に関
するものである。
従来の技術
オーディオ用電力増幅器（以下パワーアンプと略す）の
出力用トランジスタの損失を減らす方法として、オーデ
ィオ信号の振幅に対応して複数の出力トランジスタを切
り換えて使う方法がある。
出力用トランジスタの損失を減らす方法として、オーデ
ィオ信号の振幅に対応して複数の出力トランジスタを切
り換えて使う方法がある。
以下第３図を参照しながら上記トランジスタ切り換え方
式バク−アンプの一例について説明する。
式バク−アンプの一例について説明する。
第３図において、１０１はオーディオ信号の入力端子、
１０２は増幅段および出力トランジスタのドライバ一段
である増幅・ドライバ一部、１０３Ａ。
１０２は増幅段および出力トランジスタのドライバ一段
である増幅・ドライバ一部、１０３Ａ。
１０３Ｂは入力端子に加えられたオーディオ信号のレベ
ルを検出して各々トランジスタからなるローレベルスイ
ッチ１０４Ａ 、１０４Ｂ、およびハイレベルスイッチ
１０５Ａ 、 １０ｓＢを制御する信号を発生する制御
回路、１０４Ａ 、１ ｏ４Ｂは、信号レベルが小さい
時に制御回路から与えられる制御信号で導通するトラン
ジスタから成るローレベルスイノｆ、１０５Ａ 、１０
５Ｂｄ信号レベルの大きい時に制御回路から与えられる
制御信号で導通するトランジスタから成るハイレベルス
イッチ、１０６Ａ 、１０６Ｂは信号レベルが小さい時
に動作する出力トランジスタから成るローレベルトラン
ジスタ、１０７Ａ 、１０７Ｂは信号レベルが大きい時
に動作する出力トランジスタから成るハイレベルトラン
ジスタ、１０９Ａ 、１０９Ｂ（ｄローレベルトランジ
スタ１０６Ａ 、１０６Ｂを動作させるためのローレベ
ル電源、１ｉ０Ａ、ｊｌｏＢはハイレベルトランジスタ
を動作させるための・・イレベル電源、１１１はスピー
カである。
ルを検出して各々トランジスタからなるローレベルスイ
ッチ１０４Ａ 、１０４Ｂ、およびハイレベルスイッチ
１０５Ａ 、 １０ｓＢを制御する信号を発生する制御
回路、１０４Ａ 、１ ｏ４Ｂは、信号レベルが小さい
時に制御回路から与えられる制御信号で導通するトラン
ジスタから成るローレベルスイノｆ、１０５Ａ 、１０
５Ｂｄ信号レベルの大きい時に制御回路から与えられる
制御信号で導通するトランジスタから成るハイレベルス
イッチ、１０６Ａ 、１０６Ｂは信号レベルが小さい時
に動作する出力トランジスタから成るローレベルトラン
ジスタ、１０７Ａ 、１０７Ｂは信号レベルが大きい時
に動作する出力トランジスタから成るハイレベルトラン
ジスタ、１０９Ａ 、１０９Ｂ（ｄローレベルトランジ
スタ１０６Ａ 、１０６Ｂを動作させるためのローレベ
ル電源、１ｉ０Ａ、ｊｌｏＢはハイレベルトランジスタ
を動作させるための・・イレベル電源、１１１はスピー
カである。
第３図に示したトランジスタ切り換え方式において、ハ
イレベル電源１１０Ａを＋Ｖｃｃ、ハイレベル電源１１
０Ｂを−■ＣＣ又、ローレベル電源１０９Ａを一＋−％
Ｖｃｃ、ｏ−レベル電源１０９Ｂを一′ＡＶｃｃ と
し、ローレベルスイッチ１０４Ａ。
イレベル電源１１０Ａを＋Ｖｃｃ、ハイレベル電源１１
０Ｂを−■ＣＣ又、ローレベル電源１０９Ａを一＋−％
Ｖｃｃ、ｏ−レベル電源１０９Ｂを一′ＡＶｃｃ と
し、ローレベルスイッチ１０４Ａ。
１ｏ４Ｂｉローレベルトランジスタ１０６Ａ 。
１０６Ｂが飽和するまで導通しておく様に、制御、 回
路１０３Ａ 、１０３Ｂであらかじめ設定してあす、ハ
イレベルスイッチ１０５Ａ 、 １０５Ｂｉｌ：ローレ
ベルトランジスタ１ｏｅＡ 、 １ｏｓＢが飽和したら
導通する様に制御回路１０３Ａ 、 １０３Ｂで設定し
である条件においての動作について説明する。
路１０３Ａ 、１０３Ｂであらかじめ設定してあす、ハ
イレベルスイッチ１０５Ａ 、 １０５Ｂｉｌ：ローレ
ベルトランジスタ１ｏｅＡ 、 １ｏｓＢが飽和したら
導通する様に制御回路１０３Ａ 、 １０３Ｂで設定し
である条件においての動作について説明する。
入力端子１０１に加えられた信号レベルが、ローレベル
トランジスタ１０６Ａ、１０６Ｂが飽和しない小さなレ
ベルの時には増幅・ドライノく一部１ｏ２を通った信号
ハローレベルスイッチ１０４Ａ。
トランジスタ１０６Ａ、１０６Ｂが飽和しない小さなレ
ベルの時には増幅・ドライノく一部１ｏ２を通った信号
ハローレベルスイッチ１０４Ａ。
１０４Ｂを通って、ローレベルトランジスタ１０６Ａ、
１ ｏｅＢに加えられ、スピーカ１１１を駆動する。次
にローレベルトランジスタ１０６Ａ。
１ ｏｅＢに加えられ、スピーカ１１１を駆動する。次
にローレベルトランジスタ１０６Ａ。
１０６Ｂが飽和するレベルよりも大きな信号が、入力端
子１０１に加えられると、ローレベルスイッチ１０４Ａ
、１０４Ｂは非導通となり、）ｈイレベルスイソチ１
ｏｓＡ 、 １ｏｓＢが導通する。従って信号はハイレ
ベルトランジスタ１０７Ａ、ｊ○７Ｂに加エラれ、スピ
ーカ１１１を駆動する。
子１０１に加えられると、ローレベルスイッチ１０４Ａ
、１０４Ｂは非導通となり、）ｈイレベルスイソチ１
ｏｓＡ 、 １ｏｓＢが導通する。従って信号はハイレ
ベルトランジスタ１０７Ａ、ｊ○７Ｂに加エラれ、スピ
ーカ１１１を駆動する。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら前記第３図に示した様な構成のトランジス
タ切り換え方式ノ々ワーアンプでは次の様な問題点があ
った。
タ切り換え方式ノ々ワーアンプでは次の様な問題点があ
った。
即ち、パワーアンプの最大出力の士％Ｖｃｃの点でロー
レベルトランジスタ１０ｅＡ 、 １ｏｅＢとハイレベ
ルトランジスタ１０７Ａ 、１０７Ｂｉ切り換える動作
をさせるローレベルスイッチ１０４Ａ、１０４Ｂおよび
ハイレベルスイッチ１０５Ａ、１０５Ｂを制御する信号
を発生する制御回路１０３Ａ、１０３Ｂは、入力端子１
０１に加えられた信号レベルに対応して動作するために
、制御信号に時間的な遅れが発生する。このために第４
図に示す様なスピーカ１１１に加わる信号にスイッチン
グ歪発生する。
レベルトランジスタ１０ｅＡ 、 １ｏｅＢとハイレベ
ルトランジスタ１０７Ａ 、１０７Ｂｉ切り換える動作
をさせるローレベルスイッチ１０４Ａ、１０４Ｂおよび
ハイレベルスイッチ１０５Ａ、１０５Ｂを制御する信号
を発生する制御回路１０３Ａ、１０３Ｂは、入力端子１
０１に加えられた信号レベルに対応して動作するために
、制御信号に時間的な遅れが発生する。このために第４
図に示す様なスピーカ１１１に加わる信号にスイッチン
グ歪発生する。
本発明は前記問題点を解決するために、オーディオ信号
をデジタル信号に変換し、トランジスタスイッチを制御
する正確な信号を発生させるとともに、デジタル化され
た信号に時間遅延をかける事により、スイッチング歪の
発生しない高効率電力増幅器を提供するものである。
をデジタル信号に変換し、トランジスタスイッチを制御
する正確な信号を発生させるとともに、デジタル化され
た信号に時間遅延をかける事により、スイッチング歪の
発生しない高効率電力増幅器を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明はオーディオ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄコンバータと、デジタル化された信号を一定時間遅延
するデジタル遅延器と、前記デジタル遅延器の出力をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、前記Ｄ／Ａ
コンバータの出力をローレベル出力トランジスタもＬ＜
はハイレベル出力トランジスタを介して電力増幅する電
力増幅器と、前記デジタル信号に基づき前記電力増幅器
のローレベル出力トランジスタもしくは・・イレベル出
力トランジスタのいずれかを駆動するだめの制御信号を
発生させる制御信号発生器とで構成されている。
Ｄコンバータと、デジタル化された信号を一定時間遅延
するデジタル遅延器と、前記デジタル遅延器の出力をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、前記Ｄ／Ａ
コンバータの出力をローレベル出力トランジスタもＬ＜
はハイレベル出力トランジスタを介して電力増幅する電
力増幅器と、前記デジタル信号に基づき前記電力増幅器
のローレベル出力トランジスタもしくは・・イレベル出
力トランジスタのいずれかを駆動するだめの制御信号を
発生させる制御信号発生器とで構成されている。
作 用
本発明は前記した構成によって、入力端子に加えられた
信号のレベルに正確に対応して、電力坩幅器の出力トラ
ンジスタを切り換える制御信号を発生するとともに、制
御信号を発生するために必要な処理時間をデジタル遅延
器で補償する事により、スイッチング歪の発生しない高
効率電力増幅器を実現する事ができる。
信号のレベルに正確に対応して、電力坩幅器の出力トラ
ンジスタを切り換える制御信号を発生するとともに、制
御信号を発生するために必要な処理時間をデジタル遅延
器で補償する事により、スイッチング歪の発生しない高
効率電力増幅器を実現する事ができる。
実施例
以下本発明の高効率電力増幅器について第１図を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
第１図は本発明の一実施例における高効率電力増幅器の
ブロック図、第２図は第１図の動作を説明するための波
形図である。
ブロック図、第２図は第１図の動作を説明するための波
形図である。
第１図において、１はオーディオ信号の入力端子、２は
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ、３はデジタル化された信号を遅延し、入力信号に対
して一定時間遅延した信号を出力するデジタル遅延器、
４はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータ、６はトランジスタ切り換え方式の電力増幅器、
６は電力増幅器６に供給する電源、７は電力増幅器６の
負極となるスピーカ、８はＡ／Ｄコンバータ２のデジタ
ル信号から最上位ビット（ＭＳＢ）を検出し、第２図Ｃ
７ｄに示す制御信号を発生する制御信号発生器である。
アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバー
タ、３はデジタル化された信号を遅延し、入力信号に対
して一定時間遅延した信号を出力するデジタル遅延器、
４はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコン
バータ、６はトランジスタ切り換え方式の電力増幅器、
６は電力増幅器６に供給する電源、７は電力増幅器６の
負極となるスピーカ、８はＡ／Ｄコンバータ２のデジタ
ル信号から最上位ビット（ＭＳＢ）を検出し、第２図Ｃ
７ｄに示す制御信号を発生する制御信号発生器である。
６１は、増幅及びドライバーの機能を有する増幅・ドラ
イバ一部、６２Ａ。
イバ一部、６２Ａ。
ｓ２Ｂはローレベル出ランジスタスイソ−Ｆ−１５３Ａ
。
。
ｓ３Ｂはハイレベルトランジスタスイッチ、５４Ａ。
５４Ｂはローレベル出力トランジスタ、６ｓＡ。
ｃｓｓＢはハイレベル出力トランジスタで、以上で電力
増幅器５を構成している。又６１Ａ、ｅｓ１Ｂはハイレ
ベル電源で電圧は士Ｖｃｃ であり、６２Ａ。
増幅器５を構成している。又６１Ａ、ｅｓ１Ｂはハイレ
ベル電源で電圧は士Ｖｃｃ であり、６２Ａ。
６２Ｂはローレベル電源で電圧は±３ＡＶｃｃ で、以
上で電源６を構成している。
上で電源６を構成している。
なお、制御信号発生器８の動作は、第２図に示す如（Ｍ
ＳＢを検出してから制御信号を発生するまでに信号処理
時間ｔが必要であるため、デジタル遅延器３は前記ｔの
時間遅延を行う様に設定されている。
ＳＢを検出してから制御信号を発生するまでに信号処理
時間ｔが必要であるため、デジタル遅延器３は前記ｔの
時間遅延を行う様に設定されている。
上記構成の高効率電力増幅器の動作について説明する。
入力端子１に加えられた信号はＡ／Ｄコンバータ２でア
ナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信
号はデジタル遅延器３で設定された時間遅れｔだけ遅延
され、Ｄ／Ａコンバータ４でデジタル信号からアナログ
信号に変換されて電力増幅器６に加えられる。一方Ａ／
Ｄコンバータ２のデジタル信号の一部は制御信号発生器
８に加えられ、第２図ａに示すＭＳＢを検出して第２図
ｂ −ｅに示す制御信号を発生する。
ナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信
号はデジタル遅延器３で設定された時間遅れｔだけ遅延
され、Ｄ／Ａコンバータ４でデジタル信号からアナログ
信号に変換されて電力増幅器６に加えられる。一方Ａ／
Ｄコンバータ２のデジタル信号の一部は制御信号発生器
８に加えられ、第２図ａに示すＭＳＢを検出して第２図
ｂ −ｅに示す制御信号を発生する。
今、制御信号発生器８でＭＳＢが検出されない期間、す
なわち第２図のｔｌ の期間は、第２図Ｃ７ｄの出力
によってローレベルトランジスタスイッチ６２Ａ 、５
２Ｂが導通しているので電力増幅器５に加えられた信号
は、増幅・ドライバ一部６１を通りローレベルトランジ
スタスイッチ５２人。
なわち第２図のｔｌ の期間は、第２図Ｃ７ｄの出力
によってローレベルトランジスタスイッチ６２Ａ 、５
２Ｂが導通しているので電力増幅器５に加えられた信号
は、増幅・ドライバ一部６１を通りローレベルトランジ
スタスイッチ５２人。
５２Ｂを通って、ローレベル出力トランジスタ５４Ａ
、５４Ｂからスピルカフに供給される。
、５４Ｂからスピルカフに供給される。
次に制御信号発生器８でＭＳＢが検出される期間、すな
わち第２図のｔ２の期間は第２図す、ｅの出力によって
、ハイレベルトランジスタ５３Ａ５３Ｂが導通するので
信号はハイレベルトランジスタ５５Ａ、６５Ｂを通って
スピーカに加えられる。
わち第２図のｔ２の期間は第２図す、ｅの出力によって
、ハイレベルトランジスタ５３Ａ５３Ｂが導通するので
信号はハイレベルトランジスタ５５Ａ、６５Ｂを通って
スピーカに加えられる。
前記の動作において、制御信号発生器８でデジタル信号
のＭＳＢが検出される時は、Ａ／Ｄコンバータ２に加え
られるアナログ信号が、最大値の％の場合である。従っ
て、電力増幅器６の利得をあらかじめ調整しておく事に
より、ＭＳＢが検出されるまでは±３ＡＶ ｃ ｃ
から供給される電源でローレベル出力トランジスタ５４
Ａ 、５４Ｂ’（ｉ＝動作させ、ＭＳＢが検出されたら
士Ｖｃｃ から供給される′電源でハイレベル出力ト
ランジスタ５６Ａ。
のＭＳＢが検出される時は、Ａ／Ｄコンバータ２に加え
られるアナログ信号が、最大値の％の場合である。従っ
て、電力増幅器６の利得をあらかじめ調整しておく事に
より、ＭＳＢが検出されるまでは±３ＡＶ ｃ ｃ
から供給される電源でローレベル出力トランジスタ５４
Ａ 、５４Ｂ’（ｉ＝動作させ、ＭＳＢが検出されたら
士Ｖｃｃ から供給される′電源でハイレベル出力ト
ランジスタ５６Ａ。
６６Ｂを動作させることが出来る。従って、出力トラン
ジスタは信号のレベルに対応して常に損失の少ない動作
点で動作する事になり、効率の良い電力増幅器を実現で
きる。
ジスタは信号のレベルに対応して常に損失の少ない動作
点で動作する事になり、効率の良い電力増幅器を実現で
きる。
発明の効果
以上のように本発明は、以下に示す浸れた効果を奏する
ことができる。
ことができる。
（１）オーディオ信号をＡ／Ｄコンバータを通してデジ
タル信号に変換し、出力トランジスタの制御信号を発生
するために、出力トランジスタの切り換えに伴なう時間
的なズレが発生しない、従ってスイッチング歪が発生し
ない。
タル信号に変換し、出力トランジスタの制御信号を発生
するために、出力トランジスタの切り換えに伴なう時間
的なズレが発生しない、従ってスイッチング歪が発生し
ない。
（２）出力トランジスタは常に最適な動作点で動作する
ため損失が少なく、発熱が小さい。
ため損失が少なく、発熱が小さい。
第１図は本発明の一実施例における高効率電力増幅器を
示すブロック図、第２図は第１図の動作を説明するため
の波形図、第３図は従来の電力増幅器のブロンク図、第
４図は従来例の動作を説明するための波形図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・Ａ／Ｄコンバ
ータ、３・・・・・・デジタル遅延器、４・・・・・・
Ｄ／Ａコンバータ、５・・・・・・電力増幅器、６・・
・・・・電源、７・・・・・・スピーカ、８・・・・・
・制御信号発生器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 かＳＡ、 ＲＩＢ ’軸）Ｙ４しＴＩＬ７４ツァＩＩ（
Ａ、ｎＣＢ −−−１１−〇゛ルトフンンスプ第４図
示すブロック図、第２図は第１図の動作を説明するため
の波形図、第３図は従来の電力増幅器のブロンク図、第
４図は従来例の動作を説明するための波形図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・Ａ／Ｄコンバ
ータ、３・・・・・・デジタル遅延器、４・・・・・・
Ｄ／Ａコンバータ、５・・・・・・電力増幅器、６・・
・・・・電源、７・・・・・・スピーカ、８・・・・・
・制御信号発生器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 かＳＡ、 ＲＩＢ ’軸）Ｙ４しＴＩＬ７４ツァＩＩ（
Ａ、ｎＣＢ −−−１１−〇゛ルトフンンスプ第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 オーディオ信号をデジタル信号に変換する Ａ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータによってデ
ジタル化されたディジタル信号を一定時間遅延するデジ
タル遅延器と、前記デジタル遅延器の出力をアナログ信
号に変換するＤ／Ａコンバータと、前記Ｄ／Ａコンバー
タの出力をローレベル出力トランジスタもしくはハイレ
ベル出力トランジスタを介して電力増幅する電力増幅器
と、前記デジタル信号に基づき前記電力増幅器のローレ
ベル出力トランジスタもしくはハイレベル出力トランジ
スタのいずれかを駆動するための制御信号を発生させる
制御信号発生器とを具備してなる高効率電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130773A JPS62286302A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 高効率電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130773A JPS62286302A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 高効率電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286302A true JPS62286302A (ja) | 1987-12-12 |
Family
ID=15042321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61130773A Pending JPS62286302A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 高効率電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286302A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121713A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-19 | Pioneer Electronic Corp | Power supply circuit for power amplifier |
| JPS57152741A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Onkyo Corp | System for regeneration of pcm signal |
| JPS57184307A (en) * | 1982-04-12 | 1982-11-13 | Hitachi Ltd | Power supply voltage control type amplifier |
| JPS6051305A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | 電力増幅器 |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP61130773A patent/JPS62286302A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121713A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-19 | Pioneer Electronic Corp | Power supply circuit for power amplifier |
| JPS57152741A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-21 | Onkyo Corp | System for regeneration of pcm signal |
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| JPS6051305A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-22 | Toshiba Corp | 電力増幅器 |
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