JPH0213003A - 温度補償回路 - Google Patents
温度補償回路Info
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- JPH0213003A JPH0213003A JP63161992A JP16199288A JPH0213003A JP H0213003 A JPH0213003 A JP H0213003A JP 63161992 A JP63161992 A JP 63161992A JP 16199288 A JP16199288 A JP 16199288A JP H0213003 A JPH0213003 A JP H0213003A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 38
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
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- Amplifiers (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、負性インピーダンス駆動用の増幅回路に用
いられる温度補償回路に関するもので、特に、駆動状態
の温度補償を合理的に実現するものに使用される。
いられる温度補償回路に関するもので、特に、駆動状態
の温度補償を合理的に実現するものに使用される。
一般に、スピーカは磁気回路の磁気ギャップ中に配設さ
れたボイスコイルを有し、これに駆動電流を流すことで
振動板等を駆動している。ここで、ボイスコイルは直流
抵抗成分を含む固有の内部インピーダンスを有しており
、これがスピーカを配設したスピーカシステムの音圧再
生特性の共振のQ値と、最・低共振周波数f。に重要な
影響を与えている。
れたボイスコイルを有し、これに駆動電流を流すことで
振動板等を駆動している。ここで、ボイスコイルは直流
抵抗成分を含む固有の内部インピーダンスを有しており
、これがスピーカを配設したスピーカシステムの音圧再
生特性の共振のQ値と、最・低共振周波数f。に重要な
影響を与えている。
本出願人は、このような事実に着目し、このボイスコイ
ルの直流抵抗成分を等価的に無効化もしくは低減した音
響再生装置について特許出願した(特願昭62−334
262.334263号など・・・未公開)。第5図(
a)にこれを概念的に表わした等価回路図を示す。同図
において、CMおよびLHはそれぞれ電磁変換器(スピ
ーカ)のモーショナルインピーダンスZMのキャパシタ
ンス分、インダクタンス分であり、Rvは負荷であるボ
イスコイルの内部抵抗である。この内部抵抗Rvは駆動
側で等価的に形成される負性抵抗−RAによって減少化
され、見掛は上の駆動インピーダンスZAは 2八″″Rv −Rt。
ルの直流抵抗成分を等価的に無効化もしくは低減した音
響再生装置について特許出願した(特願昭62−334
262.334263号など・・・未公開)。第5図(
a)にこれを概念的に表わした等価回路図を示す。同図
において、CMおよびLHはそれぞれ電磁変換器(スピ
ーカ)のモーショナルインピーダンスZMのキャパシタ
ンス分、インダクタンス分であり、Rvは負荷であるボ
イスコイルの内部抵抗である。この内部抵抗Rvは駆動
側で等価的に形成される負性抵抗−RAによって減少化
され、見掛は上の駆動インピーダンスZAは 2八″″Rv −Rt。
となる。但し、ZAが負になると回路の動作が不安定に
なるので、Rv≧RAとなっている。
なるので、Rv≧RAとなっている。
この音響再生装置によれば、スピーカからなるユニット
振動系の共振のQ値は理想的にはゼロになり、また最低
共振周波数f。の概念も消失する。
振動系の共振のQ値は理想的にはゼロになり、また最低
共振周波数f。の概念も消失する。
更に、上記の共鳴器を駆動する際には、共鳴のQ値を下
げることもないので、強力な共鳴音響放射を実現できる
。
げることもないので、強力な共鳴音響放射を実現できる
。
このような負性インピーダンス駆動を行なうためには、
負性インピーダンスを等価的に生成することが必要にな
り、そのために負荷2であるスピーカに対して直列に電
流検出素子3として、検出索子Rが接続される。第5図
(b)に負性インピーダンス発生回路の回路図を示す。
負性インピーダンスを等価的に生成することが必要にな
り、そのために負荷2であるスピーカに対して直列に電
流検出素子3として、検出索子Rが接続される。第5図
(b)に負性インピーダンス発生回路の回路図を示す。
図示のとおり、負荷2(内部抵抗R)には検出抵抗Rが
S 接続され、この検出出力は帰還率βの帰還回路4を介し
て加算器5に与えられ、増幅率Aのアンプ1に正帰還さ
れる。従って、負荷2に対する等価的な出力インピーダ
ンスR8は Ro−R8(1−A−β) となる。
S 接続され、この検出出力は帰還率βの帰還回路4を介し
て加算器5に与えられ、増幅率Aのアンプ1に正帰還さ
れる。従って、負荷2に対する等価的な出力インピーダ
ンスR8は Ro−R8(1−A−β) となる。
[発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この負性インピーダンス駆動においては
、スピーカのボイスコイルの温度変化による当該ボイス
コイルの直流抵抗Rvの変化に対して、適当な温度補償
を施さないと、通常の定電圧駆動などにおける場合より
も大きな駆動状態の変動を生じてしまう。そして、ボイ
スコイルが銅線などで出来ていることを考慮すると、そ
の温度上昇は避けることができない。ところが、このよ
うな内部抵抗Rの温度変化を積極的に補償する工夫は、
従来において特になされていない。
、スピーカのボイスコイルの温度変化による当該ボイス
コイルの直流抵抗Rvの変化に対して、適当な温度補償
を施さないと、通常の定電圧駆動などにおける場合より
も大きな駆動状態の変動を生じてしまう。そして、ボイ
スコイルが銅線などで出来ていることを考慮すると、そ
の温度上昇は避けることができない。ところが、このよ
うな内部抵抗Rの温度変化を積極的に補償する工夫は、
従来において特になされていない。
そこで、この発明は、簡単な構成によって負荷の温度補
償を行なうことができる温度補償回路を提供することを
目的とする。
償を行なうことができる温度補償回路を提供することを
目的とする。
この発明に係る温度補償回路は、負荷となるスピーカに
直列に介挿された電流検出手段の検出出力を入力端に正
帰還して出力インピーダンス中に負性抵抗成分を生じさ
せ、スピーカのボイスコイルの直流抵抗分を等価的に低
減もしくは無効化するようにしたスピーカ駆動用増幅回
路において、電流検出手段をスピーカのボイスコイル材
とほぼ同等の温度上昇をする放熱抵抗および熱時定数を
有する部材で構成すると共に、電流検出手段に熱結合し
た所定抵抗温度係数の感温手段を設け、この感温手段の
温度に対応した電気的な変化量で正帰還の帰還量を制御
することを特徴とする。
直列に介挿された電流検出手段の検出出力を入力端に正
帰還して出力インピーダンス中に負性抵抗成分を生じさ
せ、スピーカのボイスコイルの直流抵抗分を等価的に低
減もしくは無効化するようにしたスピーカ駆動用増幅回
路において、電流検出手段をスピーカのボイスコイル材
とほぼ同等の温度上昇をする放熱抵抗および熱時定数を
有する部材で構成すると共に、電流検出手段に熱結合し
た所定抵抗温度係数の感温手段を設け、この感温手段の
温度に対応した電気的な変化量で正帰還の帰還量を制御
することを特徴とする。
ここで、前記の感温手段に代えて、電流検出手段に熱結
合した温度検出手段を設け、かつこの温度検出手段の検
出信号を正帰還の帰還率に掛算する掛算手段を設けるよ
うにしてもよい。
合した温度検出手段を設け、かつこの温度検出手段の検
出信号を正帰還の帰還率に掛算する掛算手段を設けるよ
うにしてもよい。
この発明の構成によれば、スピーカのボイスコイルに流
れる駆動電流はそのまま電流検出素子に流れるようにな
っているので、ボイスコイルの温度上昇につれて電流検
出素子もほぼ同等の温度上昇を示すことになる。ここで
、この電流検出素子と感温手段あるいは温度検出手段は
熱結合されており、これによって正帰還が制御されるよ
うになりいる。従って、前述の温度補償を行なうことに
なる。
れる駆動電流はそのまま電流検出素子に流れるようにな
っているので、ボイスコイルの温度上昇につれて電流検
出素子もほぼ同等の温度上昇を示すことになる。ここで
、この電流検出素子と感温手段あるいは温度検出手段は
熱結合されており、これによって正帰還が制御されるよ
うになりいる。従って、前述の温度補償を行なうことに
なる。
以下、添付図面の第1図ないし第4図にもとづいて、こ
の発明の詳細な説明する。なお、図面の説明において同
一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
の発明の詳細な説明する。なお、図面の説明において同
一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
第1図は、第1の実施例に係る負性インピーダンス駆動
回路の回路図である。そして、これが第5図(b)の回
路と異なる点は、電流検出手段3としての検出抵抗Rに
熱結合する感温抵抗素子(例えばサーミスタ)Rが設け
られ、これが帰還回路4に接続されていることである。
回路の回路図である。そして、これが第5図(b)の回
路と異なる点は、電流検出手段3としての検出抵抗Rに
熱結合する感温抵抗素子(例えばサーミスタ)Rが設け
られ、これが帰還回路4に接続されていることである。
ここで、第1図の検出抵抗Rの放熱抵抗および熱時定数
は、スピーカ2のボイスコイルの温度上昇と検出抵抗R
の温度上昇が路間−になるよう設定されている。この第
1実施例によれば、検出抵抗R6の温度上昇に応じて帰
還回路4の帰還率βが制御されるので、温度補償を好適
に行なうことができる。
は、スピーカ2のボイスコイルの温度上昇と検出抵抗R
の温度上昇が路間−になるよう設定されている。この第
1実施例によれば、検出抵抗R6の温度上昇に応じて帰
還回路4の帰還率βが制御されるので、温度補償を好適
に行なうことができる。
これを第2図の具体例により説明する。ここでは、検出
抵抗Rとしてスピーカ2のボイスコイルRと同極性の温
度係数(ボイスコイルRがv
v銅のように正の温度係数を有す
るときは、検出抵抗Rも正の温度係数を有するというこ
と)を有する場合を示している。この場合には、等価モ
ーショナルインピーダンスZHの駆動インピーダンスは
、帰還率βが β−1+R/R1 であるから、 R+R+1+A (1+R/R1)1 v S
x・・(1) となる。ここで、温度係数を有するのはボイスコイルR
と感温抵抗Rだけであるから、これをv
x抜き出すと(1)式は R−RA(R/R1) ・・・(2)v
S xとなり、これがゼロ
であれば温度補償が理想的になされているのであるから R=RA(R/R1) v S xとおく。ここで
、ボイスコイルR1感温抵抗■ Rについては R−R(1+K −T ) v vo Tv v R−R(1+K −T ) X XOTx x (但し、R:0℃でのRの値、 vOv K :Rの温度係数、 Tv v Tv:Rの温度、 ■ R:0℃でのRの値、 xOx K :Rの温度係数、 Tx x T、:Rの温度 とする。) となるから、(2)式は R(1+K −T ) vo Tv v −RA−R(1+K −T )/R1s x
o Tx Xとなる。ここで、前述の熱結
合によってTV:=fT となるようにしたから、 (1+K ◆T )/(1+K −T )Tv
v Tx x?(R−A−R)/
(R−R) s xo vo tとなるような
温度係数KTxを釘する感温抵抗Rxを使用することで
、温度の影響をほとんどなくすことが可能となる。なお
、温度係数がボイスコイルRと逆極性になる感温抵抗R
を用いたときX は、第3図のような回路構成にすればよい。
抵抗Rとしてスピーカ2のボイスコイルRと同極性の温
度係数(ボイスコイルRがv
v銅のように正の温度係数を有す
るときは、検出抵抗Rも正の温度係数を有するというこ
と)を有する場合を示している。この場合には、等価モ
ーショナルインピーダンスZHの駆動インピーダンスは
、帰還率βが β−1+R/R1 であるから、 R+R+1+A (1+R/R1)1 v S
x・・(1) となる。ここで、温度係数を有するのはボイスコイルR
と感温抵抗Rだけであるから、これをv
x抜き出すと(1)式は R−RA(R/R1) ・・・(2)v
S xとなり、これがゼロ
であれば温度補償が理想的になされているのであるから R=RA(R/R1) v S xとおく。ここで
、ボイスコイルR1感温抵抗■ Rについては R−R(1+K −T ) v vo Tv v R−R(1+K −T ) X XOTx x (但し、R:0℃でのRの値、 vOv K :Rの温度係数、 Tv v Tv:Rの温度、 ■ R:0℃でのRの値、 xOx K :Rの温度係数、 Tx x T、:Rの温度 とする。) となるから、(2)式は R(1+K −T ) vo Tv v −RA−R(1+K −T )/R1s x
o Tx Xとなる。ここで、前述の熱結
合によってTV:=fT となるようにしたから、 (1+K ◆T )/(1+K −T )Tv
v Tx x?(R−A−R)/
(R−R) s xo vo tとなるような
温度係数KTxを釘する感温抵抗Rxを使用することで
、温度の影響をほとんどなくすことが可能となる。なお
、温度係数がボイスコイルRと逆極性になる感温抵抗R
を用いたときX は、第3図のような回路構成にすればよい。
次に、第4図を参照してこの発明の第2の実施例を説明
する。
する。
第4図はその回路図である。ここでは、検出抵抗Rに熱
結合する温度検出素子11が設けられ、この検出信号(
温度による変化パラメータ)が変換回路12に与えられ
て電圧信号(Y)に変換されている。そして、この電圧
信号(Y)が掛算器13に与えられて帰還回路4からの
帰還信号(X)に掛算され、加算器5に与えられている
。
結合する温度検出素子11が設けられ、この検出信号(
温度による変化パラメータ)が変換回路12に与えられ
て電圧信号(Y)に変換されている。そして、この電圧
信号(Y)が掛算器13に与えられて帰還回路4からの
帰還信号(X)に掛算され、加算器5に与えられている
。
この回路においては、等価モーショナルインピーダンス
ZHの駆動インピーダンスは R+R(1−AβY) ・・・ (3
)v S となる。ここで、0℃におけるボイスコイル抵抗RをR
とすると、 v vO (1+K −T )R・・・(4)Tv V
VO とおくことができる。従って、(3)式は(1+K
−T )R Tv v v。
ZHの駆動インピーダンスは R+R(1−AβY) ・・・ (3
)v S となる。ここで、0℃におけるボイスコイル抵抗RをR
とすると、 v vO (1+K −T )R・・・(4)Tv V
VO とおくことができる。従って、(3)式は(1+K
−T )R Tv v v。
+R(1−AβY) ・・・(5)となる。こ
こで、(5)式において温度パラメータを持つのはKT
vとYであるから、 RvOKTVTV−RSAβY−0 となればよいので RvoKTvTv −Rs AβY ・・・
(6)となり、(6)式は Y/T −(R,。K、v)/RSAβ ・・・(7
)■ となる。ここで、前述の熱結合によってT′xT と設
定するのであるから、検出抵抗Rの温S 度から電圧信号(Y)までの温度/電圧変換特性Y/T
ζ(RvOKlx)/(RsAβ)となるように温度
検出素子11と変換回路12を設定すればよいことにな
る。
こで、(5)式において温度パラメータを持つのはKT
vとYであるから、 RvOKTVTV−RSAβY−0 となればよいので RvoKTvTv −Rs AβY ・・・
(6)となり、(6)式は Y/T −(R,。K、v)/RSAβ ・・・(7
)■ となる。ここで、前述の熱結合によってT′xT と設
定するのであるから、検出抵抗Rの温S 度から電圧信号(Y)までの温度/電圧変換特性Y/T
ζ(RvOKlx)/(RsAβ)となるように温度
検出素子11と変換回路12を設定すればよいことにな
る。
第2の実施例において、温度検出素子11としては各種
のものを用いることができる。例えば、温度係数を有す
る抵抗や、サーミスタ、ポジスタのような半導体、熱電
対等を用いることができる。
のものを用いることができる。例えば、温度係数を有す
る抵抗や、サーミスタ、ポジスタのような半導体、熱電
対等を用いることができる。
また、トランジスタやダイオードのような素子のジャン
クション電圧を利用する構成にしてもよい。
クション電圧を利用する構成にしてもよい。
また、掛算器13としては、トランジスタのVBE(ベ
ース・エミッタ電圧)特性によって構成されるマルチプ
ライヤ回路(vCA)や、FET等の抵抗変化領域を用
いた回路でもよく、LEDにようなランプとCd Sセ
ルを組み合せた回路やアナロクスイッチ回路でもよい。
ース・エミッタ電圧)特性によって構成されるマルチプ
ライヤ回路(vCA)や、FET等の抵抗変化領域を用
いた回路でもよく、LEDにようなランプとCd Sセ
ルを組み合せた回路やアナロクスイッチ回路でもよい。
以上、説明したとおり、この発明では、スピーカのボイ
スコイルに流れる駆動電流はそのまま電流検出素子に流
れるようになっているので、ボイスコイルの温度上昇に
つれて電流検出素子もほぼ同等の温度上昇を示すことに
なり、この電流検出素子と感温手段あるいは温度検出手
段は熱結合されている。従って、ボイスコイルと感温手
段あるいは温度検出手段は同様に温度上昇し、これによ
って正帰還が制御されるようになついるので、前述の温
度補償を行なうことができるようになる。
スコイルに流れる駆動電流はそのまま電流検出素子に流
れるようになっているので、ボイスコイルの温度上昇に
つれて電流検出素子もほぼ同等の温度上昇を示すことに
なり、この電流検出素子と感温手段あるいは温度検出手
段は熱結合されている。従って、ボイスコイルと感温手
段あるいは温度検出手段は同様に温度上昇し、これによ
って正帰還が制御されるようになついるので、前述の温
度補償を行なうことができるようになる。
第1図は、この発明の第1の実施例の回路図、第2図お
よび第3図は、第1図の回路の具体例の構成を示す図、
第4図は、この発明の第2の実施例の回路構成を示す図
、第5図は、先願の動電形電気音響変換器の等価回路図
および負性インピーダンス発生回路の回路図である。 1・・・増幅器(増幅率A) 2・・・負荷(スピー
カ)、3・・・電流検出手段(検出抵抗R)、4・・・
帰還回路(帰還率β)、5・・・加算器、R・・・感温
抵抗。
よび第3図は、第1図の回路の具体例の構成を示す図、
第4図は、この発明の第2の実施例の回路構成を示す図
、第5図は、先願の動電形電気音響変換器の等価回路図
および負性インピーダンス発生回路の回路図である。 1・・・増幅器(増幅率A) 2・・・負荷(スピー
カ)、3・・・電流検出手段(検出抵抗R)、4・・・
帰還回路(帰還率β)、5・・・加算器、R・・・感温
抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、負荷となるスピーカに直列に介挿された電流検出手
段の検出出力を入力側に正帰還して出力インピーダンス
中に負性抵抗成分を生じさせ、前記スピーカのボイスコ
イルの直流抵抗分を等価的に低減もしくは無効化するよ
うにしたスピーカ駆動用増幅回路において、前記電流検
出手段を前記スピーカのボイスコイル材とほぼ同等の温
度上昇をする放熱抵抗および熱時定数を有する部材で構
成すると共に、前記電流検出手段に熱結合した所定抵抗
温度係数の感温手段を設け、この感温手段の温度に対応
した電気的な変化量で前記正帰還の帰還量を制御するこ
とを特徴とする温度補償回路。 2、負荷となるスピーカに直列に介挿された電流検出手
段の検出出力を入力側に正帰還して出力インピーダンス
中に負性抵抗成分を生じさせ、前記スピーカのボイスコ
イルの直流抵抗分を等価的に低減もしくは無効化するよ
うにしたスピーカ駆動用増幅回路において、前記電流検
出手段を前記スピーカのボイスコイル材とほぼ同等の温
度上昇をする放熱抵抗および熱時定数を有する部材で構
成すると共に、前記電流検出手段に熱結合した温度検出
手段を設け、かつこの温度検出手段の検出信号を前記正
帰還の帰還率に掛算する掛算手段を設けたことを特徴と
する温度補償回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161992A JPH0213003A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 温度補償回路 |
| DE68921922T DE68921922T2 (de) | 1988-05-31 | 1989-05-19 | Temperaturkompensationsschaltung in einem Verstärker zum Treiben einer negativen Impedanz. |
| EP89109051A EP0344545B1 (en) | 1988-05-31 | 1989-05-19 | Temperature compensation circuit in a negative impedance driving amplifier |
| US07/357,701 US4944020A (en) | 1988-05-31 | 1989-05-26 | Temperature compensation circuit for negative impedance driving apparatus |
| US07/477,498 US5036228A (en) | 1988-05-31 | 1990-02-09 | Temperature compensation circuit for negative impedance driving apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63161992A JPH0213003A (ja) | 1988-06-29 | 1988-06-29 | 温度補償回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213003A true JPH0213003A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15745977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63161992A Withdrawn JPH0213003A (ja) | 1988-05-31 | 1988-06-29 | 温度補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0213003A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06283939A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-10-07 | Nec Corp | 増幅器 |
| JP2017175251A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | ヤマハ株式会社 | 駆動装置 |
| US11381908B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-07-05 | Michael James Turner | Controller for an electromechanical transducer |
-
1988
- 1988-06-29 JP JP63161992A patent/JPH0213003A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06283939A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-10-07 | Nec Corp | 増幅器 |
| JP2017175251A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | ヤマハ株式会社 | 駆動装置 |
| US11381908B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-07-05 | Michael James Turner | Controller for an electromechanical transducer |
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