JPS6363125B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力増幅器に関するもので特にその出
力信号の飽和時に発生する高調波成分のきわめて
少ない電力増幅器を提供しようとするものであ
る。

飽和時に高調波成分を多く含む電力増幅器を内
蔵しているラジオ受信機等においては、電力増幅
器が飽和した時に発生する高調波がみずからの受
信機のアンテナからとび込み受信されて、その信
号が復調器により復調されて再度電力増幅器に加
えられるといういわゆる発振現象を起こすことが
ある。これらの現象は通常の放送受信を不可能と
するばかりでなく、聞いていてきわめて不快であ
る。

次に第１図を用いて説明すると、従来の電力増
幅器は点線で囲つた回路Ｘがない構成をしてい
る。すなわち、端子ａは入力端子で信号源Ｓから
コンデンサC₁を介して端子ａに加えられた信号
は差動増幅器を構成するトランジスタQ₁，Q₂に
より増幅され負荷抵抗R₃に出力を得、さらにこ
の出力がトランジスタQ₆によつて増幅される。
トランジスタQ₁₁，Q₁₀及びQ₁₂，Q₇はそれぞれ信
号の正及び負の半サイクルの期間、信号を増幅す
るSEPP出力回路であり、ダイオードD₂，D₃，
D₄，D₅及びトランジスタQ₈，Q₉はこのSEPP回
路に無信号時でも浅くバイアスを与えて歪みの軽
減をはかつているバイアス回路である。トランジ
スタQ₆からの信号を受けてトランジスタQ₇，
Q₁₀，Q₁₁，Q₁₂等のSEPP出力回路が駆動され、
出力端子ｄから出力信号が取り出される。Ｌはス
ピーカで出力端子ｄの信号が直流阻止用のコンデ
ンサC₃を介してスピーカに加えられ音として再
生される。

一方、出力端子ｄから抵抗R₈を通して差動増
幅器のトランジスタQ₂のベースに負帰還がかけ
られ増幅度の安定と歪みの改善がはかられてい
る。端子ｅはブートストラツプ端子で正の半サイ
クルのダイナミツクレンジを拡大する為設けられ
たものでブートストラツプコンデンサC₄の充電
を利用して正の半サイクル時、端子ｅの電位を信
号に応じて持ち上げ、トランジスタQ₁₁を駆動す
るのでトランジスタQ₅の飽和電圧及びトランジ
スタQ₁₀，Q₁₁のベースエミツタ間の電位降下の
影響をなくすことができ、出力端子電圧はトラン
ジスタQ₁₁の飽和電圧で定まる電位迄上昇するこ
とができ、出力の振幅を大きくとれる。

さて、電力増幅器から発生する高調波成分であ
るが、入力信号が増大して飽和を開始しはじめる
と増大してくるが、飽和開始時点ではまだ高調波
成分は比較的少ない。しかしさらに入力を増大さ
せると第２図に出力波形を示したように波形の立
ち下り時に急しゆんな立ち下り波形を示すように
なる。これはトランジスタの飽和時に発生する動
作遅れ時間によるものできわめて高い周波数成分
を含み前述した発振の原因となる。

本発明の目的は出力に高い高調波成分を含まず
寄生発振のない電力増幅器を得ることにある。

本発明によれば、出力信号の正負各半サイクル
で入力信号をそれぞれ増幅するシングルエンデツ
ド・プツシユプル出力回路を有し、このシングル
エンデツド・プツシユプル出力回路の出力信号の
正の半サイクルで入力信号を増幅する部分は同一
極性の第１、第２トランジスタと電流源とを含
み、第１のトランジスタのコレクタ・エミツタ・
ベースはそれぞれ電源端子、出力端子、第２のト
ランジスタのエミツタに接続され、電流源の一端
は第２のトランジスタのベースに接続され、電流
源の他端は第２のトランジスタのコレクタと共に
ブートストラツプ端子に接続された電力増幅回路
において、電源端子とブートストラツプ端子との
間に接続された電圧分圧手段と、この分圧手段の
分圧点にベースが接続され、エミツタが第２のト
ランジスタのベースに接続され、コレクタが定電
位点に接続された第３のトランジスタとを設けた
ことを特徴とする電力増幅器を得る。

すなわち、本発明は上述したトランジスタQ₁₁
の駆動を過飽和の１歩手前で制限して、出力トラ
ンジスタQ₁₁を常に過飽和にいたらしめないよう
にして高調波成分をきわめて小さくかつ出力電力
の低下も少なくしたものである。

次に、図面を参照して本発明をより詳細に説明
する。

本発明の第１の実施例によれば、点線で囲つた
回路Ｘを含む第１図の回路が得られる。すなわ
ち、正の入力信号が端子ａに加えられるとトラン
ジスタQ₆の電流が減少しトランジスタQ₅のコレ
クタ電位が上昇する。ブートストラツプ端子ｅの
電位はトランジスタQ₁₀，Q₁₁の導通によつて出
力端子ｄの電位が上昇し、その電位上昇がブート
ストラツプコンデンサC₄によつて端子ｅに帰還
されるのでさらに上昇する。従つてトランジスタ
Q₅及びQ₁₀のV_CEは十分余裕のある状態でトラン
ジスタQ₁₁を駆動できる。トランジスタQ₅のコレ
クタ電位が上昇し、出力トランジスタQ₁₁が飽和
に近づくとトランジスタQ₃が導通し、トランジ
スタQ₅のコレクタ電流を接地点に側路するので、
トランジスタQ₁₁はこれ以上駆動されない。従つ
て過飽和されることがないので前述した急峻な出
力の立ち下りも生ぜず高調波成分の発生も少な
い。この時端子ｅは電源電圧より十分高くなつて
いるのでダイオードD₁が導通しトランジスタQ₃
のベースには電源電圧から抵抗R₄の電位降下だ
け高いバイアス電圧が与えられている。

抵抗R₄の電圧降下をV_R4、トランジスタQ₁₁の
飽和電圧をVsat（Q₁₁），トランジスタQ₃，Q₁₀，
Q₁₁のベースエミツタ間電圧をV_BE（Q₃）V_BE（Q₁₀）
V_BE（Q₁₁）とすればV_R4を下の式を満すように設
定すればよい。

V_BE（Q₁₀）＋V_BE（Q₁₁）−V_R4 −V_BE（Q₃）＞Vsat（Q₁₁） 第３図及び第４図は第１図の回路Ｘと同一の働
きをなす他の回路例を図示したものである。第１
と同一の働きをなすものについては同一の符号を
付した。

第３図では、ブートストラツプ端子ｅにバイア
ス電流を供給する抵抗R₁₁，R₁₀で２分割し、そ
の分圧点にトランジスタQ₃のベースを接続した
もので第１図で説明したと同様に正の半サイクル
時、トランジスタQ₁₀のベース電位が上昇してあ
らかじめ設定された電位を越えるとトランジスタ
Q₃が導通してトランジスタQ₁₀のベースへの供給
電流を側路しトランジスタQ₁₁の過飽和を防止す
る。

第４図では、第１図の回路より抵抗R₁₀を削除
し、ブートストラツプ端子ｅへのバイアス供給は
ダイオードD₆、抵抗R₆を通して供給される。ダ
イオードD₆は電流供給能力を高める為に新たに
設けたが、特に必要なければ削除してもよい。そ
の際端子ｅへの電流供給は抵抗R₄及びR₅を通し
て供給される。出力トランジスタQ₁₁の過飽和を
防ぐ動作については第１図でのべた通りである。

以上本発明によれば簡単な構成できわめて高調
波成分の少ない電力増幅器を構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例および本発明を具体的に実施し
た一実施例とを説明する回路図、第２図はその動
作を説明する為の波形図、第３図及び第４図は本
発明を具体的に実施した他の実施例の要部を示す
回路図である。 R₁，R₂……R₁₁…抵抗、D₁，D₂……D₆…ダイ
オード、Q₁，Q₂……Q₁₂…トランジスタ、C₁，C₂
……C₄…コンデンサ、Ｓ…信号源、Ｌ…スピー
カー、ａ…入力端子、ｂ…負帰還端子、ｃ…
GND端子、ｄ…出力端子、ｅ…ブートストラツ
プ端子、ｆ…電源端子、Ｘ…出力駆動制限回路、
I₁，I₂…定電流源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正の半サイクルと負の半サイクルをそれぞれ
   増幅するシングルエンデツドプツシユプル出力回
   路を有し、上記正の半サイクルを増幅する出力部
   は同一極性の第１および第２のトランジスタと電
   流源とを含み、かつ前記第１のトランジスタのコ
   レクタ、エミツタおよびベースはそれぞれ電源端
   子、出力端子および前記第２のトランジスタのエ
   ミツタに接続され、前記電流源の一端は前記第２
   のトランジスタのベースに接続され、前記電流源
   の他端は前記第２のトランジスタのコレクタと共
   にブートストラツプ端子に接続された電力増幅器
   において、上記電源端子と上記ブートストラツプ
   端子との間に接続された電圧分圧手段と、該分圧
   手段の分圧点にベースが接続され、エミツタが上
   記第２のトランジスタのベースに接続され、コレ
   クタが定電位点に接続された逆極性の第３のトラ
   ンジスタとを設けたことを特徴とする電力増幅
   器。