JPS6345907A - Power amplifier - Google Patents

Power amplifier

Info

Publication number
JPS6345907A
JPS6345907A JP61189065A JP18906586A JPS6345907A JP S6345907 A JPS6345907 A JP S6345907A JP 61189065 A JP61189065 A JP 61189065A JP 18906586 A JP18906586 A JP 18906586A JP S6345907 A JPS6345907 A JP S6345907A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
low
circuit
output
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61189065A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kashiwa
秀明 柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP61189065A priority Critical patent/JPS6345907A/en
Publication of JPS6345907A publication Critical patent/JPS6345907A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize low noise and high efficiency of an amplifier by connecting an audio signal in opposite phase and a carrier signal in phase, a balanced transformerless (BTL) fashion and connecting a capacitor in parallel with a load. CONSTITUTION:In extracting a pulse signal subjected to power amplification via a low-pass filter 5, a low frequency output signal similar to an audio input signal from which a signal component corresponding to a carrier signal is eliminated is fed to one terminal of the load. In extracting the signal via a low-pass filter 5', since the signal passes through an inverting circuit 8, the low frequency output signal of opposite phase is fed to the other terminal of the load. That is, because of BTL connection, a low frequency signal having a double output voltage is extracted across the load. Then the signal through the low-pass filters 5, 5' is fed back to preamplifier circuits 1, 1' via feedback circuits 6, 6'. Further, a leaked carrier signal component after the low-pass filters 5, 5' is cut off by a capacitor 9 connected in parallel with the load 7.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アナログ入力信号をパルス化して電2 ベー
ン 力増幅するPWM(パルス幅変調)方式の電力増幅器に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a PWM (Pulse Width Modulation) type power amplifier that pulses an analog input signal and amplifies the vane force.

従来の技術 従来、オーディオ用増幅器として、A級増幅器。Conventional technology Conventionally, class A amplifiers have been used as audio amplifiers.

B級増幅器などが知られており、歪率等音響特性を重視
する場合A級増幅器、また増幅器の効率の点からはB級
増幅器がそれぞれ採用される事が多い。しかし、電源容
量の限られたカーオーディオ分野においては、大出力化
が推進され、ますます増幅器の効率が重要視されている
がB級増幅器では最大出力時においても78.5%であ
るが、小出力時の実質的な効率はきわめて悪い。
Class B amplifiers are known, and when emphasis is placed on acoustic characteristics such as distortion rate, class A amplifiers are often used, and from the standpoint of amplifier efficiency, class B amplifiers are often used. However, in the car audio field where power supply capacity is limited, higher output is being promoted, and amplifier efficiency is becoming increasingly important. The actual efficiency at low output is extremely poor.

そこで、従来の増幅器の効率の悪い点を考慮して、最近
パルス幅変調方式、いわゆるD級増幅器と呼ばれる高効
率増幅器が重要視されてきた。
Therefore, in consideration of the poor efficiency of conventional amplifiers, emphasis has recently been placed on high-efficiency amplifiers based on pulse width modulation, so-called so-called class D amplifiers.

以下、第2図を参照しながら、従来のD級増幅器につい
て説明する。
Hereinafter, a conventional class D amplifier will be explained with reference to FIG.

第2図において、1は前置増幅回路、2は三角波発生回
路、3は比較回路、4は出力増幅回路、5はコイルとコ
ンデンサで構成されたローパスフ3 ヘーノ イルタ、6は帰還回路、7は負荷である。
In Figure 2, 1 is a preamplifier circuit, 2 is a triangular wave generation circuit, 3 is a comparison circuit, 4 is an output amplifier circuit, 5 is a low-pass filter consisting of a coil and a capacitor, 6 is a feedback circuit, and 7 is a load. It is.

以上のように構成されたD級増幅器について、以下その
動作について説明する。
The operation of the class D amplifier configured as described above will be explained below.

まず、前置増幅回路1にオーディオ入力信号が印加され
、比較回路3の一方の入力端子に入力される。また、比
較回路3の他方の入力端子は三角波発生回路2で発生し
たキャリア信号である三角波が入力されて、比較回路3
からオーディオ入力信号の振幅に応じてパルス幅変調さ
れたパルス信号が出力される。すなわち周期がキャリア
信号の周期と等しく、かつパルスのデユーティ比がオー
ディオ入力信号の振幅に応じて変化するパルス信号が得
られる。このパルス信号は出力増幅回路4に供給され、
出力増幅回路4内のスイッチング素子を駆動することに
より電力増幅される。そして電力増幅されたパルス信号
をローパスフィルタ6を介してとり出すと、キャリア信
号に対応する信号成分が除去され、オーディオ入力信号
と相似な低周波出力信号が負荷7に供給される。またロ
ーパスフィルタ6を通過した信号を帰還回路6を介して
前置増幅回路1に帰還することにより変調特性及び全体
特性を良くすることができる。
First, an audio input signal is applied to the preamplifier circuit 1 and input to one input terminal of the comparator circuit 3. Further, the other input terminal of the comparison circuit 3 receives a triangular wave which is a carrier signal generated by the triangular wave generation circuit 2, and the comparison circuit 3
A pulse signal whose pulse width is modulated according to the amplitude of the audio input signal is output from the input signal. That is, a pulse signal whose period is equal to that of the carrier signal and whose pulse duty ratio changes depending on the amplitude of the audio input signal is obtained. This pulse signal is supplied to the output amplifier circuit 4,
Power is amplified by driving the switching elements in the output amplification circuit 4. When the power-amplified pulse signal is extracted through the low-pass filter 6, the signal component corresponding to the carrier signal is removed, and a low-frequency output signal similar to the audio input signal is supplied to the load 7. Furthermore, by feeding back the signal that has passed through the low-pass filter 6 to the preamplifier circuit 1 via the feedback circuit 6, the modulation characteristics and overall characteristics can be improved.

発明が解決しようとする問題点 ところが、通常キャリア周波数は、オーディオ信号帯域
の最大伝送周波数を20 KHz とすると、その5倍
以上で100 K)Iz以上に選定される。
Problems to be Solved by the Invention However, if the maximum transmission frequency of the audio signal band is 20 KHz, the carrier frequency is usually selected to be 5 times or more, or 100 KHz or more.

このキャリア周波数成分を除去するためにローパスフィ
ルタを必要とするが、コイル及びコンデンサの値を大き
くしたり、ローパスフィルタを何段も直列に接続すれば
良いが、値を大きくすれば再生帯域が狭くなり、また、
何段も直列に接続すれば、信号の位相回りによって帰還
を安定にかけられないという問題がある。また、電源容
量の限られたカーオーディオ分野における大出力化の問
題もある。この両方の問題点を解決することがオーディ
オアンプとして実用化する上で重要になる。
A low-pass filter is required to remove this carrier frequency component, but you can increase the value of the coil and capacitor, or connect multiple stages of low-pass filters in series, but if the value is increased, the reproduction band will become narrower. become, again,
If multiple stages are connected in series, there is a problem that feedback cannot be stably applied due to the phase rotation of the signal. There is also the problem of increasing output in the car audio field, where power supply capacity is limited. Solving both of these problems is important for practical use as an audio amplifier.

本発明は、上記問題点を解決した高効率大出力のD級の
電力増幅器を提供するものである。
The present invention provides a high-efficiency, large-output, class D power amplifier that solves the above problems.

問題点を解決するための手段 この目的を達成するため本発明の電力増幅器は、5ペー
ジ アナログ信号が印加される前置増幅回路の出力信号と三
角波発生回路の出力信号とを比較する比較回路と、この
比較回路から出力されるパルス幅変調信号を電力増幅す
る出力増幅回路と、キャリア信号成分を除去するローパ
スフィルタと帰還回路からなるD級電力増幅系がB T
 L (BalancedTransformer L
ess)接続され、6系のローパスフィルタの出力間に
負荷が接続され、この負荷と並列にコンデンサが接続さ
れた構成となっている。
Means for Solving the Problems To achieve this object, the power amplifier of the present invention includes a comparator circuit that compares the output signal of the preamplifier circuit to which the 5-page analog signal is applied and the output signal of the triangular wave generator circuit. B T is a class D power amplification system consisting of an output amplification circuit that amplifies the power of the pulse width modulation signal output from this comparison circuit, a low-pass filter that removes the carrier signal component, and a feedback circuit.
L (Balanced Transformer L
A load is connected between the outputs of the low-pass filters of the 6th system, and a capacitor is connected in parallel with this load.

作  用 この構成によって、ローパスフィルタ通過後のもれキャ
リア信号成分をコンデンサでカットする。
Function: With this configuration, the leakage carrier signal component after passing through the low-pass filter is cut by the capacitor.

tた、ローパスフィルタを1段(すなわち2次フィルタ
)としているため位相回りが少なく帰還を安定にかける
ことができる。
In addition, since the low-pass filter is one stage (ie, a second-order filter), there is little phase rotation, and feedback can be stably applied.

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における電力増幅器を示すも
のである。第1図において、1,1′はア6ページ ナログ信号が正相、逆相でそれぞれ印加される前置増幅
回路、2は三角波発生回路、3,3′は前置増幅回路1
,1′より出力される変調大刀信号と三角波発生回路2
,2′の出力の三角波信号とが印加され比較される比較
回路、4,4′は比較回路3゜3′よシ出力されるパル
ス幅変調信号の出方パルスによりスイッチング素子を駆
動して電力増幅を行う出力増幅回路、5,5′はコンデ
ンサとコイルを有し、出力増幅回路4,4′の出力パル
スを積分スルローパスフィルタ、6,6′ハローパスフ
イルタ6.6′の出力から前置増幅回路1,1′へ帰還
する帰還回路で、以上よりD級電力増幅系が構成される
。7はローパスフィルタ5,5′の出力間に接続された
負荷、8は反転回路、9は負荷7と並列に接続されたコ
ンデンサである。
FIG. 1 shows a power amplifier in one embodiment of the present invention. In Figure 1, 1 and 1' are preamplifier circuits to which A6 page analog signals are applied in positive and negative phase, respectively, 2 is a triangular wave generation circuit, and 3 and 3' are preamplifier circuits 1.
, 1' and the triangular wave generation circuit 2.
, 2' are applied and compared with the triangular wave signals output from the comparator circuits 3, 4', and 4, 4' drive the switching elements with the output pulses of the pulse width modulation signals output from the comparator circuits 3, 3', and generate power. Output amplification circuits 5 and 5' have capacitors and coils, and the output pulses of output amplification circuits 4 and 4' are integrated through low-pass filters, 6 and 6', and outputs of halo-pass filters 6 and 6' are passed through. The feedback circuit that feeds back to the stationary amplifier circuits 1 and 1' constitutes a class D power amplification system. 7 is a load connected between the outputs of the low-pass filters 5 and 5', 8 is an inverting circuit, and 9 is a capacitor connected in parallel with the load 7.

以上のように構成された電力増幅器について以下その動
作について説明する。
The operation of the power amplifier configured as above will be explained below.

まず、オーディオ入力信号の一方は前置増幅回路1に入
力されその出力は比較回路3の一方の入力端子に入力さ
れる。オーディオ入力信号の他方7ページ は反転回路8を通して前置増幅回路1′に入力されその
出力は比較回路3′の一方の入力端子に入力される。
First, one of the audio input signals is input to the preamplifier circuit 1, and its output is input to one input terminal of the comparator circuit 3. The other seven pages of audio input signals are input to a preamplifier circuit 1' through an inversion circuit 8, and the output thereof is input to one input terminal of a comparator circuit 3'.

寸た、三角波発生回路2で発生したキャリア信号である
三角波が各比較回路3,3′の他方の入力端子に入力さ
れて、各比較回路3,3′から同相のオーディオ入力信
号の振幅に応じたパルス幅変調されたパルス信号が出力
される。このパルス信号は、各出力増幅回路4,4′に
供給され各出力増幅回路4,4′内のスイッチング素子
を駆動することによシミ力増幅される。そして、電力増
幅されたパルス信号をローパスフィルタ5を介して取り
出すと、キャリア信号に対応する信号成分が除去されオ
ーディオ入力信号と相似な低周波出力信号が負荷の一方
に供給される。
The triangular wave, which is a carrier signal generated by the triangular wave generating circuit 2, is input to the other input terminal of each comparator circuit 3, 3', and the signal is output from each comparator circuit 3, 3' according to the amplitude of the in-phase audio input signal. A pulse width modulated pulse signal is output. This pulse signal is supplied to each output amplification circuit 4, 4' and is amplified by driving the switching elements in each output amplification circuit 4, 4'. When the power-amplified pulse signal is extracted through the low-pass filter 5, the signal component corresponding to the carrier signal is removed, and a low-frequency output signal similar to the audio input signal is supplied to one of the loads.

また、ローパスフィルタ5′を介して取り出すと、反転
回路8を通しているため逆相の低周波出力信号が負荷の
他の一方に供給される。すなわちBTL接続されている
ため、負荷の両端では出力電圧が2倍の低周波信号が取
り出せる。次に各ローパスフィルタ5,5′を通過した
信号を各帰還回路6゜6′を介して前置増幅回路1,1
′に帰還する。まに各=3−パスフィルタ5,5′通過
後のもれキャリア信号成分を負荷7と並列に接続したコ
ンデンサ9によりカットする。
Further, when the signal is taken out through the low-pass filter 5', a low-frequency output signal with an opposite phase is supplied to the other side of the load because it is passed through the inverting circuit 8. In other words, because of the BTL connection, a low frequency signal with twice the output voltage can be extracted at both ends of the load. Next, the signals that have passed through the low-pass filters 5 and 5' are sent to the preamplifier circuits 1 and 1 via the feedback circuits 6 and 6'.
Return to '. Meanwhile, the leakage carrier signal component after passing through each =3-pass filter 5, 5' is cut by a capacitor 9 connected in parallel with a load 7.

μ上のように本実施例によれば、コンデンサ9を負荷7
と並列に接続したことにより、ローパスフィルタ5,5
′が簡単な構成となると共にキャリア信号成分が除去で
きるため低雑音化にすることができる。
According to this embodiment, as shown in μ, the capacitor 9 is connected to the load 7.
By connecting in parallel with the low-pass filters 5, 5
' has a simple configuration, and since carrier signal components can be removed, noise can be reduced.

発明の効果 本発明は、オーディオ信号を逆相、キャリア信号を同相
にしてBTL接続しているため、キャリア成分は互いに
打ち消し合うが出力増幅回路、ローパスフィルタの素子
のバラツキにより発生するもれキャリア信号成分が負荷
と並列に接続したコンデンサによりカットされるため、
キャリア成分を完全に除去することができ、低雑音化が
可能となる。さらにローパスフィルタを簡単な1段で構
成できるため位相回りが起きにくくなり帰還を安定にか
けることができる。また、D級増幅の高効率を生かしな
がら出力電圧が2倍、出力電力に対9ページ しては4倍となるため限られた電源容量時においても大
出力化が可能と々る。従って、オーディオアンプで要求
される大出力、高効率、低雑音化を可能にするという効
果を得ることができる優れた電力増幅器を実現できるも
のである。
Effects of the Invention In the present invention, since the audio signal is in reverse phase and the carrier signal is in the same phase for BTL connection, the carrier components cancel each other out, but there is no leakage carrier signal generated due to variations in the output amplifier circuit and low-pass filter elements. Since the component is cut by the capacitor connected in parallel with the load,
Carrier components can be completely removed, making it possible to reduce noise. Furthermore, since the low-pass filter can be configured with a simple single stage, phase rotation is less likely to occur and feedback can be stably applied. Further, while taking advantage of the high efficiency of class D amplification, the output voltage is doubled, and the output power is 4 times as much as 9 pages, making it possible to increase the output even when the power supply capacity is limited. Therefore, it is possible to realize an excellent power amplifier that can achieve the effects of high output, high efficiency, and low noise required for audio amplifiers.

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

第1図は本発明の一実施例における電力増幅器の回路図
、第2図は従来の電力増幅器の回路図である。 1.1′・・・・・・前置増幅回路、2・・・・・・三
角波発生回路、3,3′・・・・・・比較回路、4,4
′・・・・・・出力増幅回路、5.5’・・・・・・ロ
ーパスフィルタ、7・・・・・・負荷、8・・・・・・
反転回路、9・・・・・・コンデンサ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
FIG. 1 is a circuit diagram of a power amplifier according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional power amplifier. 1.1'...Preamplifier circuit, 2...Triangular wave generation circuit, 3,3'...Comparison circuit, 4,4
'...Output amplifier circuit, 5.5'...Low pass filter, 7...Load, 8...
Inverting circuit, 9... Capacitor. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] アナログ信号が印加される前置増幅回路と、三角波発生
回路と、前記前置増幅回路より出力される変調入力信号
と前記三角波発生回路の出力三角波信号とが印加される
比較回路と、前記比較回路より出力されるパルス幅変調
信号の出力パルスによりスイッチング素子を駆動して、
電力増幅を行う出力増幅回路と、前記出力増幅回路の出
力パルスを積分するローパスフィルタと、前記ローパス
フィルタの出力から前記前置増幅回路へ帰還する帰還回
路からなるD級電力増幅系がBTL接続され、各系の前
記ローパスフィルタの出力間に負荷が接続され、前記負
荷と並列にコンデンサが接続されたことを特徴とする電
力増幅器。
a preamplification circuit to which an analog signal is applied; a triangular wave generation circuit; a comparison circuit to which a modulated input signal output from the preamplification circuit and an output triangular wave signal of the triangular wave generation circuit are applied; and the comparison circuit. The switching element is driven by the output pulse of the pulse width modulation signal output from the
A class D power amplification system is BTL-connected, and includes an output amplification circuit that performs power amplification, a low-pass filter that integrates output pulses of the output amplification circuit, and a feedback circuit that returns the output of the low-pass filter to the preamplification circuit. , A power amplifier characterized in that a load is connected between the outputs of the low-pass filters of each system, and a capacitor is connected in parallel with the load.
JP61189065A 1986-08-12 1986-08-12 Power amplifier Pending JPS6345907A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61189065A JPS6345907A (en) 1986-08-12 1986-08-12 Power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61189065A JPS6345907A (en) 1986-08-12 1986-08-12 Power amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6345907A true JPS6345907A (en) 1988-02-26

Family

ID=16234709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61189065A Pending JPS6345907A (en) 1986-08-12 1986-08-12 Power amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6345907A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096532A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Pulsus Technologies Demodulation apparatus for digital audio amplifier
JP2015074283A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 株式会社デンソー Vehicular alarm apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS432802Y1 (en) * 1965-07-31 1968-02-06
JPS5153439A (en) * 1974-11-06 1976-05-11 Sony Corp

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS432802Y1 (en) * 1965-07-31 1968-02-06
JPS5153439A (en) * 1974-11-06 1976-05-11 Sony Corp

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096532A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Pulsus Technologies Demodulation apparatus for digital audio amplifier
KR100542793B1 (en) * 2002-05-08 2006-01-20 (주)펄서스 테크놀러지 Demodulation apparatus for digital audio amplifier
JP2015074283A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 株式会社デンソー Vehicular alarm apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4949048A (en) Pulse width modulation amplifier circuit
US7332962B2 (en) Filterless class D power amplifier
US6707337B2 (en) Self-operating PWM amplifier
US7446603B2 (en) Differential input Class D amplifier
US20070109049A1 (en) Filterless class d power amplifier
JP2003115730A (en) Pwm (pulse-width modulation) circuit and power amplifier circuit
JPH09121128A (en) Improved class d amplifier and its method
CN100444519C (en) Synchronized controlled oscillation modulator
US6307431B1 (en) PWM bridge amplifier with input network configurable for analog or digital input not needing a triangular wave generator
TWM365017U (en) D-class amplifier
EP0644649B1 (en) A pulse width modulation amplifier
CN100431263C (en) Pulse modulated power converter
WO2023155600A1 (en) Common-mode voltage dynamic modulation circuit and method and d-class audio power amplifier
JPH04250710A (en) Audio circuit
JPH07231226A (en) Class d power amplifier
JPS6345907A (en) Power amplifier
US7924091B2 (en) Class-D transconductance amplifier
US20060261885A1 (en) Global loop integrating modulator
EP0730344B1 (en) Single pole negative feedback for class-D amplifier
JPS6059764B2 (en) power amplifier
JPH0335846B2 (en)
US7609110B2 (en) Filterless class-D speaker driver with less switching
JPS5826683B2 (en) Power amplifier circuit using pulse width modulation method
JPS6017168B2 (en) Pulse width modulation output amplifier circuit
JPS6089110A (en) Pwm amplifier