KR100420888B1 - 신호증폭기 - Google Patents
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Abstract
2 개의 다른 구성 모드들로 배열될 수 있는 4 개의 증폭단들을 포함하는, 신호 증폭기가 설명되고, 그 중 제 1 구성 모드에서, 2 개의 부하들의 직렬 배열이 제 1 과 제 3 의 증폭단들에서 출력 단자들 사이에 배열되고, 기준 전위는 부하들 사이의 노드에 인가될 수 있고, 증폭될 제 1 신호는 제 1 증폭단의 입력에 인가될 수 있고, 증폭될 제 2 신호는 제 3 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 제 2 구성 모드에서, 부하들 중 제 1 부하가 제 1 증폭단의 출력 단자와 제 2 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고, 부하들의 제 2 부하는 제 3 증폭단의 출력 단자와 제 4 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고, 증폭될 제 1 신호는 제 1 증폭단의 입력과 제 2 증폭단의 입력에 인가될 수 있고 증폭될 제 2 신호는 제 3 증폭단의 입력과 제 4 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 신호 증폭기는 2 개의 구성 모드들 중 한 모드로 신호 증폭기를 선택적으로 스위칭시키는 스위칭 장치를 포함한다.
특히, 이러한 신호 증폭기의 특히 낮은 손실과 낮은 왜곡 동작은 제 1 증폭단 및/또는 제 3 증폭단의 출력 단자에서 신호의 왜곡 인자를 검출하고, 왜곡 인자의 검출된 값에 따라 스위칭 장치를 동작시키는 검출장치에 의해 달성된다.
Description
본 발명은 2 개의 다른 구성 모드들로 배열될 수 있는 4 개의 증폭단들을 포함하는 신호 증폭기에 관한 것이고, 제 1 구성 모드에 있어서, 두 개의 부하들의 직렬 배열은 증폭단들 중 제 1 과 제 3 의 증폭단의 출력 단자들 사이에 배열되고, 기준 전위는 부하들 사이의 노드에 인가될 수 있고, 증폭될 제 1 신호는 제 1 증폭단의 입력에 인가될 수 있고 증폭될 제 2 신호는 제 3 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 제 2 구성 모드에서, 부하들 중 제 1 부하가 제 1 증폭단의 출력 단자와 제 2 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고 부하들 중 제 2 부하는 제 3 증폭단의 출력 단자와 제 4 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고, 증폭될 제 1 신호는 제 1 증폭단의 입력과 제 2 증폭단의 입력에 인가될 수 있고, 증폭될 제 2 신호는 제 3 증폭단의 입력과 제 4 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 또한 이 신호 증폭기는 2 개의 구성 모드들 중 하나의 모드로 신호 증폭기를 선택적으로 스위칭시키는 스위칭 장치를 포함한다.
이러한 신호 증폭기는 EP 0 613 242 A1 으로부터 알려진다. 거기에 기술되어 있는 자기 구성 가능한 전력 증폭기는 증폭기에 공급되는 입력 신호들의 레벨을 검출하는 윈도우(window) 비교기를 포함한다. 복수의 구성 스위치들은 증폭기가 단일한 브릿지 증폭기 또는 2 개의 별도의 브릿지 증폭기들로 구성되도록 한다. 입력 신호들의 레벨들이 음과 양의 전압 기준에 의해서 정의된 범위 내에 있는 한, 증폭기는 단일한 브릿지 증폭기로 구성이 된다. 그러나, 입력 신호들의 순간 값들이 상기 전압 기준들을 초과하면, 윈도우 비교기는 상태를 바꾸고 2 개의 별도의 브릿지 증폭기들을 가진 구성으로 증폭기를 스위칭한다. 이것은 순간 값들이 비교기의 "윈도우" 내에 있는 입력 신호들에 대한 증폭기의 파워 소모를 2 개의 별도의 브릿지 증폭기들의 파워 소모의 약 1/4로 감소시킨다. 이것은 결과로서 증폭기의 파워 소모를 최종 감소시킨다.
이미 알려진 배열에 있어서, 증폭기 구성에 대한 변경 기준(change-overcriterion)은 입력 신호들의 레벨들을 비교함으로써 얻어지고, 적절한 때에, 또한 출력 신호들의 레벨들을 전압 기준과 비교하여 얻는다. 자동차(automotive)의 사용에서 특히 발생하는 것과 같이, 변화하는 동작 전압의 경우에, 이것은 문제들을 일으킬 수 있다는 것이 판명되었다. 게다가, 알려진 회로 배열에 사용되는 피드백(feedback) 루프들은 기생(parasitic) 발진들을 나타내는 경향이 있다.
위와 같은 문제들을 없애기 위해 서두에서 정의된 유형의 회로 배열을 구성하는 것이 본 발명의 목적이다. 특히 신호 증폭기의 구성과 따라서 증폭기에 의해서 공급되는 신호들의 재생 품질 상의 변화하는 동작 전압들의 영향들이 제거되어야 한다.
서두에서 정의된 유형의 신호 증폭기에 있어서, 이것은 제 1 및/또는 제 3 증폭단의 출력 단자에서 신호의 왜곡 인자를 검출하고 왜곡 인자(distortion factor)의 검출된 값에 따라 스위칭 장치를 동작시키는 검출 장치에 의해서 달성된다.
따라서, 본 발명에 따른 신호 증폭기는 "윈도우 비교기"에 대한 스위칭 임계치들로서 고정된 미리 규정된 전압 기준들을 더 이상 사용하지 않는 대신에, 출력 단자에서 신호의 재생 품질은 왜곡 인자에 기초하여 직접 결정된다. 출력 단자에서 신호의 왜곡과 왜곡 인자가 충분히 작은 한, 즉, 재생 품질이 만족스러우면, 신호 증폭기는 제 1 구성 모드에 있고, 이 모드에서는 낮은 파워 소모를 가진다. 더 높은 진폭들에는 알맞지만 더 많은 파워 소모를 가지는 제 2 구성 모드로 변경시키는 것은 왜곡 인자가 증가하고 결과적으로 재생 품질이 감소할 때까지 실시되지 않는다. 그러므로 재생 품질은 파워 소모를 불필요하게 증가시키지 않고, 변화하는 동작 전압들의 경우에서조차 높은 레벨로 유지된다. 사실상, 변화하는 동작 전압의 경우에, 더 높은 왜곡 인자가 증폭될 신호들의 다른 레벨들이나 진폭들에서 발생하면, 본 발명에 따라서, 2 개의 구성 모드들 사이의 변화는 왜곡 인자가 허용치를 초과하는 시작점에 적응된다. 반대로, 입력 신호의 레벨을 고정된 기준 전위와 비교하는 경우에는, 다른 안전 마진이 관찰되어져야 하며 "윈도우"는 매우 좁아져야 하고, 왜곡 인자는 적합하지 않는 동작 전압의 경우에 또한 제한되어 유지된다. 본 발명은 입력 신호, 즉 증폭될 신호에 대한 범위가 어느 경우에 있어서, 즉, 동작 전압의 모든 값들에 대해서 완전히 사용되게 하고 가능한 한 오래 동안 낮은 손실의 제 1 구성 모드를 유지하게 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 회로 배열은 왜곡 인자의 검출된 값이 주어진 한계 값보다 작아지면 스위칭 장치에 의해 제 1 구성 모드로 스위칭하는 것이 가능하고 다른 경우에는 제 2 구성 모드로 스위칭하는 것이 가능한 그러한 방식으로 구성된다.
바람직하게는, 검출 장치는 왜곡 인자의 순간 값을 결정할 수 있다. 이 때문에, 신호 증폭기의 출력부에서의 신호에서 증폭될 신호의 하나 또는 그보다 많은 고조파들(harmonics)의 순간 값과 신호 증폭기의 출력부에서의 신호로서의 그것의 증폭된 형태에서 증폭될 신호의 기본에 대한 순간 값을 비교하는 것이 원리적으로 가능하고, 고조파들의 순간 값의 증가는 왜곡 인자의 증가와 동일하며 즉시 제 2 구성 모드로 변경되게 한다. 그러나, 대안적으로, 변경은 검출 장치가 신호 증폭에 따라 왜곡 인자를 결정하고, 신호 증폭의 한계 값이 초과될 때, 스위칭 레벨을 정의하는 그러한 방식으로 실시될 수 있고 이 레벨이 신호의 순간 값에 의해 초과될 때 이 레벨을 넘어 제 1 구성 모드에서 제 2 구성 모드로의 변경이 일어난다. 또한, 변경은 고정된 미리 규정된 전압 한계치들에서 실시되지 않는 대신에, 스위칭 레벨들은 왜곡 인자의 검출을 통해 결정되고, 레벨 위에서 출력 신호는 허용할 수 없이 높은 왜곡 인자를 나타내거나 입력 신호, 즉, 증폭될 신호는 허용할 수 없이 높은 비선형 왜곡을 가진 출력 신호를 가진 출력 신호를 발생시킨다. 동작 전압이 이제 변화하면, 스위칭 레벨은 그에 따라 자동적으로 변화될 것이다. 선택적으로, 스위칭 레벨은, 신호 증폭기의 출력에서의 신호 또는 증폭될 신호가 스위칭 레벨과 비교될 수 있도록 하는 레벨이 될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 검출 장치는 제 1 및/또는 제 3 증폭단의 포화 상태로의 트랜지션을 검출한다. 포화 상태가 도달되기 전에, 제 1 구성 모드는 동작하고 포화 상태가 도달될 때, 제 2 구성 모드가 활성화된다. 포화 상태의 검출은 비선형 왜곡의 증가를 결정하도록 간단한 가능성을 제공하는데, 왜냐하면 이것은 포화 상태가 도달되었을 때에 발생하는 비선형들에 의해 주로 야기되기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 두 개의 구성 모드들에서 완전히 대응하는 이득 인자들을 얻고 그것에 의해 낮은 왜곡을 가진 신호 증폭을 보장하기 위해서, 스위칭 장치와 동시에 동작될 수 있는, 제 1 과 제 2 증폭단들의 각각에 있는 이득 제어 장치는 이러한 증폭단들의 이득 인자들을 제 1 구성 모드에 제 1 값과 제 2 구성 모드에 더 작은 제 2 값으로 세팅한다. 따라서, 제 2 와 제 4 증폭단이 또한제 2 구성 모드에서 신호 증폭에 기여한다는 사실이 허용된다.
제 1 구성 모드에 있어서, 기준 전위는 바람직하게는 제 2 및/또는 제 4 증폭단을 통해 부하들 사이의 노드에 인가될 수 있다. 원리상, 제 2 와 제 4 증폭단 둘 다의 출력들은 그 후 기준 전위로 있을 수 있다. 그러나, 실제로, 제조 허용오차들은 이러한 증폭단들의 출력들에서 작은 전위 차이들을 일으킬 수 있다. 이러한 차이들은 원하지 않는 보상 전류들을 일으킬 수 있고, 추가 손실들을 일으킨다. 보상 전류들을 방지하기 위해, 따라서, 제 1 구성 모드에서 제 2 또는 제 4 증폭단은 높은 임피던스 출력 단자로 동작하도록 스위칭될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예는 도면에 나타나 있으며, 자세히 서술되어질 것이다.
도 1 은 각각 참고 번호들(1-4)을 가진 제 1, 2, 3, 4 증폭단을 도시하고, 이들은 본 발명에 따른 신호 증폭기의 부분들을 형성한다. 증폭단들(1-4) 각각은 입력(5, 6, 7, 8) 각각과 출력 단자(9, 10, 11, 12) 각각과 본 예에서 공통 단자인 동작 전압 단자(13)와 접지 단자(14)를 가진다. 제 1 부하(15)는 각각 제 1 과 제 2 증폭단(1, 2)의 출력 단자들(9, 10) 사이에 서로 배열되며, 제 2 부하(16)는 제 3 과 제 4 증폭단(3, 4)의 출력 단자들(11, 12) 사이에 각각 배열된다. 도 1에서 두 개의 부하들(15, 16)은 라우드스피커들(loudspeakers)에 의해 형성된다. 게다가, 제 2 증폭단(2)의 출력 단자(10)와 제 4 증폭단(4)의 출력 단자(12)는 제 1 스위치(17)를 통해 서로 연결된다. 제 1 스위치(17)의 전도성 상태에서, 부하들(15, 16)이 직렬로 배열되는 접속을 형성하게 된다. 그것의 컷-오프(cut-off) 상태에서, 제 1 스위치(17)는 증폭단들(1, 2)과 제 1 부하(15)를 포함하는 배열과 제 3 및 제4 증폭단(3, 4)과 제 2 부하(16)를 포함하는 배열을 서로 분리시킨다.
도시되지 않은, 외부 신호 소스로부터 증폭될 제 1 신호를 수신할 수 있는 제 1 신호 입력부(20)는 제 1 증폭단(1)의 입력(5)에 직접 연결되고, 제 2 스위치(18)를 통해 제 2 증폭단(2)의 입력(6)에 연결된다. 마찬가지로, 증폭될 제 2 신호에 대한 제 2 신호 입력부(21)는 제 3 증폭단(3)의 입력(7)에 직접 연결되고, 제 3 스위치(19)를 통해 제 4 증폭단(4)의 입력(8)에 연결된다. 제 2 및 제 3 스위치(18, 19)는 변경 스위치들이고, 이에 의해 제 2 및 제 4 증폭단(2, 4)의 입력들(6, 8)이 기준 전위 소스(23)의 공통 전압(22)에 선택적으로 결합될 수 있고, 이는 바람직하게는 동작 전압 값의 1/2에 상응하는 전압을 공급한다.
제 1, 제 2, 제 3 스위치들(17, 18, 19)은 함께 도 1 에 도시된 신호 증폭기를 제 1 구성 모드와 제 2 구성 모드로 선택적으로 스위칭시키기 위한 스위칭 장치를 형성한다. 직렬로 연결된 2 개의 푸쉬-풀(push-pull) 증폭기들의 배열에 대응하는 제 1 구성 모드에 있어서, 제 1 스위치(17)는 전도성이며 제 2 및 제 3 스위치(18, 19)는 도 1 에 도시된 스위치 위치들에 있고, 여기서 제 2 증폭단(2)의 입력들(6)과 제 4 증폭단(4)의 입력들(8)은 기준 전위 소스(23)의 출력(22)에 공동으로 연결된다. 기준 전위는 반전(inverting) 입력인 제 2 증폭단(2)의 입력(6)과 비반전(non-inverting) 입력인 제 4 증폭단(4)의 입력(8)에 인가되고, 기준 전위는 또한 제 2 와 제 4 증폭단(2, 4) 각각의 출력 단자들(10, 12)에 나타난다. 결과적으로, 제 1 부하(15)를 가진 제 1 증폭단(1)은 제 2 부하(16)를 가진 제 3 증폭단(3)과 독립적으로 이 기준 전위에서 동작한다. 도 1 의 제 1 증폭단(1)의 입력(5)은 비반전 입력이며, 제 3 증폭단(3)의 입력(7)은 반전 입력이다. 본 발명에 따른 신호 증폭기가 자동차(motor vehicle)의 승객 칸막이의 앞 부분과 뒷 부분에 장착된 스테레오 채널의 2 개의 라우드스피커들을 구동시키는 예에서, 신호 입력부들(20, 21)에서 증폭될 제 1 과 제 2 신호는 대응한다. 그 다음, 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)의 출력 단자들(9, 11)에서 증폭된 신호들 각각은 위상적으로 반대에 있고, 따라서 제 2 와 제 4 증폭단(2, 4)은 대응하는 증폭과 동일한 부하들(라우드스피커들)의 경우에 신호 전류를 운반하지 않는다. 결과적으로, 제 2, 제 4 증폭단(2, 4)에 의해 야기되는 파워 소모는 매우 적다.
제 2 구성 모드에서, 제 1 스위치(17)는 컷 오프되고, 제 2, 제 3 스위치(18, 19)는 도시되지는 않았지만 그들의 스위치 위치들에 세팅된다. 제 2 스위치(18)는 제 2 증폭단(2)의 입력(6)을 제 1 신호 입력부(20)에 연결시키며 제 3 스위치(19)는 제 4 증폭단(4)의 입력(8)을 제 2 신호 입력부(21)에 연결시킨다. 제 1, 제 2 증폭단(1, 2)은 이제 브릿지 증폭기를 형성하고 출력 단자들(9, 10)에서 신호들과 위상적으로 반대로 제 1 부하(15)를 구동시킨다. 마찬가지로, 제 3 과 제 4 증폭단(3, 4)은 제 2 부하(16)에 대한 제 2 브릿지 증폭기를 형성한다. 그 후 위에서 설명된 예에서, 부하들(15, 16)은 정확한 위상 관계에서 동일한 신호로 서로 독립적으로 구동되고, 즉, 구성 모드들 사이의 변경은 신호 트랜지언트(transient)나 또는 신호내의 다른 교란(disturbance)의 발생없이 동작 가능하다.
스위칭 장치(17, 18, 19)를 동작시키기 위해서, 도 1 에 도시된 신호 증폭기는 제어회로(24)를 포함하고, 제어회로(24)는 제 1 제어 라인(25)을 통해 제 1 스위치(17)에 그리고 제 2 제어 라인(26)을 통해 스위치(18, 19)에 연결된다. 제 1 증폭단(1)과 제 3 증폭단(3) 각각은 개별적인 출력 단자들(9, 11)에서 신호의 왜곡 인자를 검출하기 위한 검출 장치를 구비한다. 이 검출 장치는, 예컨대, 개별적인 출력 단자들(9, 12)에서의 신호 또는 증폭될 신호의 고조파들의 진폭 또는 순간값을 측정하기 위한 측정 회로를 포함한다. 선택적으로, 비선형 신호 왜곡들이 검출될 수 있거나 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)의 포화 상태의 트랜지션이 검출된다. 따라서, 이렇게 얻어진 검출 신호는 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)의 관련된 검출 신호 출력(27 또는 28)에서 각각 나타나고, 제어 회로(24)에 인가되며, 검출 신호 출력들(27, 28)은 그 제어 회로(24)에 연결된다. 제어 회로(24)가 증폭단들(1, 3) 중 하나에서 높은 왜곡 인자 또는 포화 상태로의 트랜지션을 검출하면, 회로 배열은 제어 라인(25, 26)을 통해 제 1 구성 모드에서 제 2 구성 모드로 스위칭된다.
제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)은 제 3 제어라인(29)을 통해 제어 회로(24)에 더 연결된다. 제 3 제어 라인(29)에 의해, 제어 신호는 스위칭 장치(17, 18, 19)의 동작으로, 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)에 인가되고, 그것에 의해 증폭단들(1, 3) 내의 제어 신호 이득 제어 장치들이 동작될 수 있다. 이러한 결과로서, 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)의 이득 인자들은 제 1 구성 모드에서의 제 1 값에서 제 2 구성 모드에서의 더 작은 제 2 값으로 세팅된다. 제 2 구성 모드에서, 증폭단들(1, 3) 각각의 이득 인자는, 예컨대, 제 1 구성 모드 내의 이득 인자에 비해 6dB 감소된다. 그 후 제 2 구성 모드에서 제 2 와 제 4 증폭단(2, 4)의 동작은 증폭기 특성 기울기에서 어떤 변화 없이 진행된다.
검출 장치와 제어 회로(24)는 또한 그들이 출력 단자(9, 11)에서의 신호들의 기본파와 고조파들 사이, 특히 신호 입력부들(20, 21)에서 증폭될 신호 내에 존재하지 않는 고조파들 간의 진폭비(amplitude ratio)로부터 시간 평균된 왜곡 인자를 결정하는 방식으로 구성될 수 있다. 왜곡 인자의 이러한 결정은 기본파의 진폭 또는 신호 진폭에 따라 실시된다. 왜곡 인자가 주어진 한계 값을 초과하는 신호 진폭의 값으로부터, 스위칭 레벨이 도출된다. 신호 입력부(20, 21)에서, 또는 선택적으로 출력 단자(9, 11)에서의 신호의 순간 값은 이 스위칭 레벨과 비교된다. 순간 값이 스위칭 레벨을 초과하면, 제어 회로(24)는 제 1 구성 모드에서 제 2 구성 모드로 변경될 것이다. 스위칭 레벨이 왜곡 인자를 항상 트래킹하기 때문에, 본 배열은 또한, 예컨대, 시간 평균에도 불구하고 변화하는 동작 전압의 영향들을 보상한다.
도 1 은 제 4 및 제 5 제어 라인(30, 31)을 각각 더 도시하고, 이 제 4 및 제 5 라인(30, 31)은 선택적이다. 이러한 제어 라인들(30, 31)에 의해서, 제 2 또는 제 4 증폭단(2 또는 4)은 제 1 구성 모드 내의 높은 임피던스를 가진 출력 단자로 동작하도록 스위칭될 수 있다. 따라서, 실시예는 2 개의 제어 라인들(30, 31) 중 하나만을 포함할 것이다.
도 2 는 각각 제 1 과 제 3 증폭단(1, 3)의 출력 단자들(9, 11)에서의 신호의 순간 값에 따르는 2 개의 구성 모드들의 동작을 도식적으로 도시한다. 신호(S)는 최소 값(SMIN)과 최대 값(SMAX) 사이의 기준 전위(0)에 대한 시간(t) 함수로서 변화한다. 낮은 스위칭 레벨(GRU)과 높은 스위칭 레벨(GRO) 사이의 기준 전위(0) 부근의 범위에서는, 신호 증폭기는 제 1 구성 모드에 있으며 스위칭 레벨들(GRU,GRO)에 의해 정의되는 "윈도우" 외부에서는 신호 증폭기는 제 2 구성 모드에서 동작한다. 도 2에 도시된 예에서는, 스위칭 레벨이 신호(S)의 한 주기 동안에 4 번 교차된다. 구성 모드는 각 교차마다 변화된다. 명확성을 위해, 제 2 구성 모드가 동작중인 영역들은 수직선으로 빗금친 영역들로 도시된다.
본 발명에 따른 신호 증폭기의 사용의 유리한 분야는 자동차 음성 기술, 특히 라우드스피커 증폭기들이다. 이러한 장치들은 라우드스피커들에서의 높은 신호 파워들에도 불구하고, 매우 낮은 파워 소모들을 요구한다. 게다가, 이러한 높은 신호 파워들은 매우 낮은 왜곡으로 사용 가능해야 한다. 본 발명에 따른 신호 증폭기는 평균 음성 신호(average audio signal)가 단지 제 2 구성 모드의 사용을 드물게 요구하지 않는다는 사실의 인식에 기초된다. 본 발명은 저 손실과 저 왜곡 동작을 보장해주며, 특히, 출력 결합 커패시터들 없이도 회로 배열을 사용할 수 있게 해준다. 결과적으로, 싸고 더 간편한 구조가 가능하며 특히 신호 증폭기를 집적 장치에 통합시키는 것이 가능하다. 적합하게, 왜곡 인자는 포화 상태, 바람직하게는 증폭단들의 출력측에 증폭하는 장치들의 포화 전압을 결정함으로써 또는 신호 입력부들에 있는 신호 전압들과 증폭단들의 출력 단자들에 신호들의 대응하는 부분을 비교함으로써 검출된다.
도 1 은 하나의 실시예를 도시한 블록도.
도 2 는 도 1 에 도시된 회로 배열을 설명한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 *
1, 2, 3, 4; 증폭단
5, 6, 7, 8; 입력부
9, 10, 11, 12; 출력 단자
15, 16; 부하
17; 제 1 스위치,
25, 26; 제어라인
이런 방식으로, 본 발명은 2 개의 다른 구성 모드들로 배열될 수 있는 4 개의 증폭단들을 포함하는 신호 증폭기에서 특히 낮은 손실과 낮은 왜곡 동작이 달성될 수 있다.
Claims (8)
- 2 개의 다른 구성 모드들로 배열될 수 있는 4 개의 증폭단들을 포함하는 신호 증폭기로서, 그 중 제 1 구성 모드에서, 2 개의 부하들의 직렬 배열들이 상기 증폭단들의 제 1 과 제 3 의 증폭단의 출력 단자들 사이에 배열되고, 기준 전위는 상기 부하들 사이의 노드에 인가될 수 있고, 증폭될 제 1 신호는 상기 제 1 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 증폭될 제 2 신호는 상기 제 3 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며 제 2 구성 모드에서, 상기 부하들 중 제 1 부하가 상기 제 1 증폭단의 상기 출력 단자와 제 2 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고 상기 부하들 중 제 2 부하는 상기 제 3 증폭단의 상기 출력 단자와 제 4 증폭단의 출력 단자 사이에 배열되고, 증폭될 제 1 신호는 상기 제 1 증폭단의 입력과 상기 제 2 증폭단의 입력에 인가될 수 있고, 증폭될 상기 제 2 신호는 상기 제 3 증폭단의 상기 입력과 상기 제 4 증폭단의 입력에 인가될 수 있으며, 상기 신호 증폭기는 상기 2 개의 구성 모드들 중 하나의 모드로 상기 신호 증폭기를 선택적으로 스위칭하기 위한 스위칭 장치를 포함하는, 상기 신호 증폭기에 있어서,상기 제 1 증폭단 및/또는 제 3 증폭단의 출력 단자에서의 신호의 왜곡 인자를 검출하고 상기 왜곡 인자의 검출된 값에 따라 상기 스위칭 장치를 동작시키기 위한 검출 장치를 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 1 항에 있어서,상기 왜곡 인자의 검출 값이 주어진 한계 값 보다 작아지면 상기 스위칭 장치에 의해 상기 제 1 구성 모드로 스위칭하는 것이 가능하며 다른 경우에 있어서는 상기 제 2 구성 모드로 스위칭하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 검출 장치는 상기 왜곡 인자의 순간 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 검출 장치는 상기 제 1 및/또는 상기 제 3 증폭단의 포화 상태로 트랜지션을 검출하고, 상기 제 1 구성 모드로 스위칭하는 것은 상기 포화 상태가 도달되기 전에 실시되며 상기 제 2 구성 모드로 스위칭하는 것은 상기 포화 상태에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 검출 장치는 신호 진폭에 따라서 상기 왜곡 인자를 결정하고 한계 값이 초과될 때 상기 신호 진폭으로부터 스위칭 레벨을 도출하며 상기 신호의 순간 값이 상기 스위칭 레벨을 초과할 때 상기 제 1 구성 모드에서 상기 제 2 구성 모드로의 스위칭이 실시되는 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기,
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 상기 제 2 증폭단들 각각의 증폭단의 이득 제어 장치로서, 이 이득 제어 장치는 이들 증폭단들의 상기 이득 인자들을 상기 제 1 구성 모드에서의 제 1 값과 상기 제 2 구성 모드에서의 더 작은 제 2 값으로 설정하도록 상기 스위칭 장치와 함께 동시에 동작될 수 있는, 상기 이득 제어 장치를 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 구성 모드에서, 상기 기준 전위는 상기 제 2 및/또는 제 4 증폭단을 통해 상기 부하들 사이의 상기 노드에 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 구성모드에서, 상기 제 2 또는 상기 제 4 증폭단은 높은 임피던스 출력 단자로 동작하도록 스위칭될 수 있는 것을 특징으로 하는, 신호 증폭기.
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| US7167569B1 (en) * | 2000-10-25 | 2007-01-23 | National Semiconductor Corporation | Output coupling capacitor free audio power amplifier dynamically configured for speakers and headphones with excellent click and pop performance |
| US6552607B1 (en) * | 2001-11-12 | 2003-04-22 | Apogee Technology Inc. | Time division multiplexed PWM amplifier |
| EP1487100A1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-12-15 | STMicroelectronics S.r.l. | Multi-channel power amplifier with channels independently self-configuring bridge or single-ended output, particulary for audio applications |
| EP1496611A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-01-12 | STMicroelectronics S.r.l. | Multi-channel power amplifier self-configuring to a bridge or single-ended output, particularly for audio applications |
| DE102004010785B4 (de) * | 2004-03-05 | 2015-10-08 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Konfigurierbarer Eingangsverstärker für Positionsmesseinrichtungen |
| US7548178B2 (en) * | 2006-03-10 | 2009-06-16 | Nvidia Corporation | Method and apparatus for ADC size and performance optimization |
| US9300261B2 (en) * | 2006-03-10 | 2016-03-29 | Nvidia Corporation | Method and apparatus for efficient load biasing |
| US8284958B2 (en) * | 2008-12-22 | 2012-10-09 | Nokia Corporation | Increased dynamic range microphone |
| US8330539B2 (en) * | 2009-08-14 | 2012-12-11 | Nxp B.V. | Dynamic switchable mode dual bridge power amplifier |
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| JP6360453B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2018-07-18 | 株式会社東芝 | 電力増幅装置 |
| JP7288415B2 (ja) * | 2020-03-23 | 2023-06-07 | 株式会社東芝 | 電力増幅装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365188A (en) * | 1993-02-24 | 1994-11-15 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | Self-configurable, dual bridge, power amplifier |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4494077A (en) * | 1981-12-02 | 1985-01-15 | Nippon Electric Co., Ltd. | Amplifier system switchable between two amplifying operations |
| IT1237511B (it) * | 1989-10-31 | 1993-06-08 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuito di amplificazione audio ad alta efficenza, con commutazione dello stato di funzionamento in funzione del segnale d'ingresso |
-
1995
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-
1996
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365188A (en) * | 1993-02-24 | 1994-11-15 | Sgs-Thomson Microelectronics S.R.L. | Self-configurable, dual bridge, power amplifier |
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