JP3438351B2 - ミューティング回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オーディオ機器など
に適用して好適なミューティング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ機器の最終出力段に設けられ
る電力増幅回路としては図２に示すような構成のものが
知られている。

【０００３】図２に示すこの電力増幅回路１０は信号源
１２として電圧増幅された出力信号（オーディオ信号）
Ｓｏが用意される。出力信号Ｓｏは伝送路Ｌ上の抵抗器
Ｒａを介して電力増幅器１４に導かれ、電力増幅された
出力信号Ｓｏは最終負荷であるスピーカ１６に供給され
る。

【０００４】伝送路Ｌにはこれと並列にミューティング
回路２０が接続される。ミューティング回路２０は図の
ようにミューティングトランジスタＱａを有し、このミ
ューティングトランジスタＱａを駆動するためそのベー
スには駆動トランジスタＱｂが接続される。

【０００５】この例では、トランジスタＱａはＮＰＮ
形、トランジスタＱｂはＰＮＰ形トランジスタが使用さ
れる。したがって駆動トランジスタＱｂのコレクタがミ
ューティングトランジスタＱａのベースに接続され、そ
のエミッタが抵抗器Ｒｂを介して電源＋Ｂに接続される
と共に、マイコン２２からのミューティング信号Ｓｍが
供給される。

【０００６】ミューティングスイッチ２４をオンにする
と、駆動トランジスタＱｂがオフ、ミューティングトラ
ンジスタＱａもオフとなるから出力信号Ｓｏはそのまま
電力増幅器１４に供給される。これに対してミューティ
ングスイッチ２４をオフにすると、今度は駆動トランジ
スタＱｂのエミッタ側には抵抗器Ｒｂを介して所定の駆
動電圧が印加されるので、駆動トランジスタＱｂがオン
し、ミューティングトランジスタＱａもオンする。そう
すると、伝送路ＬがミューティングトランジスタＱａに
よって接地されるので、出力信号Ｓｏがミューティング
される。

【０００７】ミューティングトランジスタＱａの他に駆
動トランジスタＱｂを設けてミューティング回路２０を
構成したのは、次のような理由による。ミューティング
トランジスタＱａのみでミューティング回路２０を構成
した場合には特に出力信号Ｓｏが、ミューティングトラ
ンジスタＱａのベース・エミッタ間の電圧以上の負レベ
ルであるときには、ミュートオフモードであるにも拘ら
ずミューティングトランジスタＱａがオンしてしまう。
そうすると、出力信号Ｓｏの負レベルがクリップされ、
出力波形が歪んでしまう。

【０００８】駆動トランジスタＱｂを設ければ、これが
オンしない限りミューティングトランジスタＱａがオン
することがないので、上述したような出力信号Ｓｏが伝
送路Ｌに供給されたとしても出力波形が歪むようなこと
はないからである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したミューティン
グ信号Ｓｍはマイコン２２内で生成される。マイコン２
２には複数の回路が設けられ、それぞれが共通電位（接
地電位）に接続され、内部には多数の配線パターンが張
り巡らされているので、スイッチ２４をオンして駆動ト
ランジスタＱｂのエミッタ電位を接地電位に落そうとし
ても完全な接地電位とはならない。これらのことを図３
を参照して説明する。

【００１０】図３において、Ｑｃはミューティングスイ
ッチ用トランジスタであって、これがオンすると、その
ソース・ドレイン抵抗などによるオン抵抗（残留抵抗）
Ｒonが存在する。またマイコン２２の内部には複数の回
路２６Ａ〜２６Ｎが設けられ、それらを接続する配線パ
ターンが張り巡らされることから、マイコン内部には配
線抵抗Ｒｒが存在し、この配線抵抗Ｒｒによってオン電
圧が発生する。

【００１１】したがって、スイッチ２４をオンにしたと
き、つまりミュートオフの状態でのミューティング回路
２０は図４のような等価回路となる。ここに、抵抗Ｒｘ
は図３に示したオン抵抗と配線抵抗を合わせたものであ
り、電源Ｅｘは上述したオン電圧と配線抵抗を電流が流
れることによって生ずる電位差を合わせたものである。

【００１２】このような電源Ｅｘと内部抵抗Ｒｘが存在
するため、スイッチ２４をオンにしても接続点ｐの電位
Ｖｐは完全にはゼロにはならない。実験によると、０．
２ボルトの電位上昇が確認された。この電位Ｖｐによっ
て駆動トランジスタＱｂのエミッタ・ベース間には微小
電流ｉbが流れ、この微小電流ｉbによってエミッタ・コ
レクタ間に電流ｉcが流れることになる。

【００１３】したがって出力信号Ｓｏが負の波形になる
と、この微小電流ｉcによってミューティングトランジ
スタＱａが僅かにオンして出力信号Ｓｏの波形（負側の
波形の一部）を歪ませてしまう。微小電流ｉcは温度が
高くなるほど流れ易くなるから、出力波形の歪は特に高
温下（７０〜９０℃以上）で顕著になる。電力増幅器１
４を連続駆動すると、電力増幅器１４付近の温度はこの
ような温度まで上昇することが実験により確認されてい
るので、出力波形歪が大きな問題となっている。

【００１４】この問題は以下の手段を採ることによって
解決できる。図５は駆動トランジスタＱｂのエミッタ側
にダイオードＤを接続した例である。ダイオードＤの順
方向降下電圧は０．６ボルト程度あるので、上述したマ
イコン内部の電源Ｅｘが存在しても、スイッチ２４オン
時、駆動トランジスタＱｂに微小電流ｉbは流れない。
したがって出力波形が負になってもミューティングトラ
ンジスタＱａはオンせず、出力波形歪みを回避できる。

【００１５】図６はダイオードＤの代わりに抵抗器Ｒｄ
を駆動トランジスタＱｂのエミッタ・ベース間に接続し
て駆動トランジスタＱｂオフ時のエミッタ電位を高くす
るようにした例である。図７の例では駆動トランジスタ
Ｑｂのエミッタ側（接続点ｐ）にさらに制御トランジス
タＱｃを１段接続してマイコン２２の内部電源Ｅｘの影
響を回避するようにした例である。

【００１６】しかし、図５の構成では、高温下になると
ダイオードＤの順方向降下電圧が０．６ボルトより小さ
くなるので、場合によっては微小電流ｉbが流れてしま
うおそれがある。図６の例でも高温下になると、駆動ト
ランジスタＱｂのベース電位Ｖｂと接続点ｐの電位Ｖｐ
との電位差が小さくなって、微小電流ｉbが流れる場合
がある。

【００１７】図５あるいは図６の場合には、ダイオード
Ｄあるいは抵抗器Ｒｄが必要なため、その分駆動トラン
ジスタＱｂの最低駆動電圧（オンさせる電圧）が高くな
る。また、例えば電源をオフする時に電源電圧の低下に
よって発生する信号源のノイズがパワー段に伝達されな
いようにミューティングをかける際、電源＋Ｂの低下に
よりパワー段が動作しなくなるよりも低い電源＋Ｂ電圧
までミューティング回路を動作させられず、ノイズが出
力されてしまうことがある。

【００１８】図７の例では駆動トランジスタＱｂの近く
に実装する必要があり、基板設計の問題の他に、トラン
ジスタを１個追加しなければならないのでコストアップ
をもたらすなど、何れの場合でも完全な歪解決策とはな
っていない。

【００１９】そこで、この発明はこのような問題を解決
したものであって、特にコストアップをもたらすことな
く、波形歪を解消できるミューティング回路を提案する
ものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係るミューティング回路は、出力信号の伝
送路に対して並列接続されたミュートトランジスタと、
このミュートトランジスタに接続され、このミュートト
ランジスタを駆動する駆動トランジスタと、この駆動ト
ランジスタのベースと接地電位との間に接続されたベー
ス抵抗器と、この駆動トランジスタのベースと電源との
間に接続された分圧抵抗器とを備え、この駆動トランジ
スタのエミッタ側にミューティング信号が供給されると
共に、この駆動トランジスタのベースには、電源電圧を
ベース抵抗器と分圧抵抗器とにより分圧したベースバイ
アス電圧が印加されるようになされたことを特徴とする
ものである。

【００２１】

【作用】図１のように、抵抗器Ｒｅによって駆動トラン
ジスタＱｂのエミッタ・ベース間にベースバイアス電圧
を印加する。そうすると、駆動トランジスタＱｂのベー
スバイアス電位Ｖｂは電源＋Ｂが抵抗器Ｒｃ，Ｒｅによ
って分圧された値となる。接続点ｐの電位Ｖｐは上述し
たように０．２ボルト程度であるので、ベースバイアス
電位Ｖｂは０．３ボルト位の電位となるように選んであ
る。

【００２２】こうすることによって、マイコン２２で
０．２ボルト程度の内部電位Ｅｘ（＝Ｖｐ）が発生して
も、駆動トランジスタＱｂが導通することはない。ま
た、内部温度が上昇してもベースバイアス電位Ｖｂはこ
の温度上昇には影響されず、不変であるから、高温下で
も駆動トランジスタＱｂはオンしない。したがってミュ
ートオフ時に内部電位Ｅｘが原因で、ミューティングト
ランジスタＱａがオンして出力波形が歪むようなことは
ない。抵抗器Ｒｅを１個追加するだけであるから、コス
トアップともならない。

【００２３】

【実施例】続いて、この発明に係るミューティング回路
の一例を上述したオーディオ機器の電力増幅段に適用し
た場合につき、図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】この発明においても、図２と同様な電力増
幅器１４が使用され、またその出力信号Ｓｏの伝送路Ｌ
に対して並列にミューティング回路２０が接続される構
成は従来例と同様であるのでその説明は省略する。

【００２５】ミューティング回路２０にあってもミュー
ティングトランジスタＱａの他に駆動トランジスタＱｂ
が設けられ、そのエミッタ側の接続点ｐにミューティン
グ信号Ｓｍが供給されることも従来例と同じである。ま
た、このミューティング信号Ｓｍがマイコン２２で生成
されるのも同じである。

【００２６】この発明では図１に示すように電源＋Ｂと
駆動トランジスタＱｂのベースとの間に分圧抵抗器Ｒｅ
が接続される。分圧抵抗器Ｒｅはベース抵抗器Ｒｃに比
べ高抵抗であり、駆動トランジスタＱｂのベースバイア
ス電位Ｖｂはミュートオフ時における接続点ｐの電位Ｖ
ｐ（０．２ボルト程度）よりも僅かに高い電位となるよ
うに選定される。接続点ｐの電位Ｖｐはミュートオフ時
には内部電位Ｅｘと同じになる。

【００２７】例えば、電源＋Ｂの電圧が１０ボルト、抵
抗器Ｒｃが５０ＫΩであるとき、分圧抵抗器Ｒｅは１Ｍ
Ω程度の高抵抗に選ばれる。このような値に選ぶことに
よって、ベースバイアス電位Ｖｂは内部電位Ｅｘよりも
僅かに高い０．３ボルト程度になる。

【００２８】このようなベースバイアス電圧Ｖｂをミュ
ートオフ時に駆動トランジスタＱｂのベースに印加する
ことによって、ミュートオフ時マイコン２２の内部電位
Ｅｘが０．２ボルト程度であったとしても駆動トランジ
スタＱｂはオンしない。したがって伝送路Ｌに供給され
る出力信号Ｓｏが０．６ボルト以上の負の波形であって
もミューティングトランジスタＱａがオンするようなこ
とはない。

【００２９】もちろん、このベースバイアス電位Ｖｂは
内部温度が上昇しても不変であり、温度上昇には影響さ
れないから、電力増幅器１４の発熱によって電力増幅器
付近の温度が７０℃以上に上昇したとしてもミューティ
ングトランジスタＱａが誤ってオンするようなことはな
い。したがって高温下でも出力信号Ｓｏの波形歪は発生
しない。また、このバイアス電圧は電源をオフする時の
電源＋Ｂの低下に対しても比例して低下するのでミュー
ティング回路の最低動作電圧を上げることはない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るミュ
ーティング回路によれば、出力信号の伝送路に対して並
列接続されたミュートトランジスタを駆動するトランジ
スタのベースと電源との間に接続された分圧抵抗器を備
え、この分圧抵抗器とベース抵抗器とにより分圧された
電源電圧が、ベースバイアス電圧として駆動トランジス
タのベースに印加されるものである。

【００３１】この構成によって、ベース抵抗器と分圧抵
抗器との抵抗比によりベースバイアス電圧を規定できる
ので、ベースバイアス電圧をミュートオフ後の駆動トラ
ンジスタに印加される電圧よりも僅かに高い電位となる
ように選定することができる。このため、駆動トランジ
スタのベースバイアス電位は内部温度が上昇しても不変
であり、温度上昇には影響されないから、電力増幅器の
発熱によって電力増幅器付近の温度が相当高温になった
としても、ミュートトランジスタが誤ってオンするよう
なことはない。したがって高温下でも出力信号の波形歪
は発生しない。

【００３２】この発明では抵抗器を１個使用するだけで
あるから、コストアップを招来することもなければ、ダ
イオードなどを使用することによって駆動トランジスタ
の最低駆動電圧が高くなることもないので、この発明は
オーディオ機器の最終出力段の電力増幅系に適用して極
めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電力増幅回路の一例を示す接続
図である。

【図２】従来の電力増幅回路の一例を示す接続図であ
る。

【図３】マイコン内部の一例を示す構成図である。

【図４】ミュートオフ時のミューティング回路の一部等
価回路図である。

【図５】従来の電力増幅回路の一例を示す接続図であ
る。

【図６】従来の電力増幅回路の一例を示す接続図であ
る。

【図７】従来の電力増幅回路の一例を示す接続図であ
る。

【符号の説明】

１０ 電力増幅回路 １４ 電力増幅器 ２０ ミューティング回路 ２２ マイコン ２４ ミューティングスイッチ Ｑａ ミューティングトランジスタ Ｑｂ 駆動トランジスタ Ｒｅ 分圧抵抗器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力信号の伝送路に対して並列接続され
   たミュートトランジスタと、 前記ミュート トランジスタに接続され、当該ミュートト
   ランジスタを駆動する駆動トランジスタと、 前記駆動トランジスタのベースと接地電位との間に接続
   されたベース抵抗器と、 前記駆動トランジスタのベースと電源との間に接続され
   た分圧抵抗器と を備え、 前記 駆動トランジスタのエミッタ側にミューティング信
   号が供給されると共に、当該駆動トランジスタのベース
   には、電源電圧を前記ベース抵抗器と前記分圧抵抗器と
   により分圧したベースバイアス電圧が印加されるように
   なされたことを特徴とするミューティング回路。
2. 【請求項２】 前記ベースバイアス電圧は、前記分圧抵抗器を前記ベース抵抗器よりも高抵抗とする
   ことによって、 ミュートオフ後の前記駆動トランジスタ
   に印加される電圧よりも高い電位となるように選定され
   たことを特徴とする請求項１記載のミューティング回
   路。