JPH0215380Y2

JPH0215380Y2 -

Info

Publication number: JPH0215380Y2
Application number: JP13953883U
Authority: JP
Priority date: 1983-09-07
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1990-04-25
Also published as: JPS6045514U

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本考案は、スピーカ等の負荷を駆動する為の
BTL（バランスド・トランスフオーマー・レス）
増幅器の保護回路に関するものである。 (ロ) 従来技術入力信号を増幅して第１出力信号を発生する第
１増幅器と、前記第１出力信号と逆相の第２出力
信号を発生する第２増幅器とを備え、前記第１出
力信号を負荷の一端に、前記第２出力信号を他端
に直接印加して前記負荷の駆動を行うOCL（出力
コンデンサレス）BTL増幅器が知られている。
このBTL増幅器は、負荷の両端に互いに逆相の
出力信号を印加する様に構成されているので、単
一の増幅器を用いた場合に比べ約４倍のパワーア
ツプを計ることが出来、かつOCL接続される為
に周波数特性の改善を計ることが出来るという利
点を有する。しかして、通常の場合、第１及び第
２増幅器の出力中点電圧は1/2Vcc（ただし、Vcc
は電源電圧）に固定されており、負荷に直流電流
が流れることが無い。しかしながら、誤つて負荷
の一端が接地される（地絡）と、接地されない側
の増幅器の前記出力中点電圧1/2Vccに応じた直
流電流が前記負荷に流れ、前記負荷が破壊される
危険が生じるとともに、増幅器自体が有する直流
帰還作用により、前記増幅器を構成する出力トラ
ンジスタが破壊される危険が生じていた。その為、従来からOCL・BTL増幅器に対して
は、保護回路が付加されており、地絡の発生時
に、前記保護回路を動作させ、前記OCL・BTL
増幅器の保護を行つていた。第１図は、その様な
従来のBTL増幅器の保護回路の一例を示すもの
で、１は前置駆動トランジスタ２と駆動トランジ
スタ３及び４と出力トランジスタ５及び６とを有
する第１増幅器、７は前置駆動トランジスタ８と
駆動トランジスタ９及び１０と出力トランジスタ
１１及び１２とを有し、前記第１増幅器１と同一
の構成と成された第２増幅器、１３は一端が前記
第１増幅器１の出力中点Ａに、他端が前記第２増
幅器７の出力中点Ｂにそれぞれ接続された負荷と
なるスペーカ、１４は基準電圧2V_BE（ただしV_BE
はトランジスタのベース・エミツタ間電圧）を発
生するダイオード１５と、前記基準電圧と前記出
力中点Ａの電圧とを比較検出する第１検出トラン
ジスタ１６と、前記基準電圧と前記出力中点Ｂの
電圧とを比較検出する第２検出トランジスタ１７
と、前記第１検出トランジスタ１６がオンしたと
きオンするする第１駆動トランジスタ１８と、前
記第２検出トランジスタ１７がオンしたときオン
する第２駆動トランジスタ１９と、前記第１及び
第２駆動トランジスタ１８及び１９の一方のトラ
ンジスタのオンに応じてオンし、第１及び第２増
幅器１及び７の入力信号をそれぞれ遮断する第１
及び第２遮断トランジスタ２０及び２１とによつ
て構成される保護回路である。しかして、第１増
幅器１の出力中点Ａには、第２図実線イに示す如
き第１出力信号が、第２増幅器７の出力中点Ｂに
は、第２図点線ロに示す如き第２出力信号がそれ
ぞれ発生し、それがスピーカ１３の両端に印加さ
れる。その際、前記第１及び第２出力信号は、第
２図に示される下側飽和残り電圧V_X（＞V_BE）を
有しており、第１及び第２検出トランジスタのベ
ース電圧は2V_BE、エミツタ電圧はV_Xとなるから、
正常時において前記第１及び第２検出トランジス
タ１６及び１７がオンすることはなく、保護回路
１４が保護動作を行うこともない。一方、出力中点Ａの地絡が発生すると、前記下
側飽和残り電圧V_Xが零となり、第１検出トラン
ジスタ１６がオンとなる。そして、前記第１検出
トランジスタ１６がオンとなると、第１駆動トラ
ンジスタ１８もオンとなり、第１及び第２遮断ト
ランジスタ２０及び２１もオンとなつて、第１及
び第２増幅器１及び７の入力信号が遮断され、保
護動作が達成される。同様に、出力中点Ｂの接絡
が発生すると、下側残り電圧V_Xが零となり、第
２検出トランジスタ１７、第２駆動トランジスタ
１９、第１及び第２遮断トランジスタ２０及び２
１が順次オンとなり、第１及び第２増幅器１及び
７の入力信号が遮断され、保護動作が行なわれ
る。上述の如く、第１図の保護回路は、負荷の一端
が地絡されたとき、保護動作を行い、BTL増幅
器を破壊から保護することが出来るが、様々な理
由により誤動作するという欠点を持つている。例
えば、負荷のインピーダンスが変化して大となつ
たり、飽和抵抗の小なる出力トランジスタを使用
すると、下側飽和残り電圧V_Xが小となり、正常
時でも保護回路が働くという誤動作を生じる。ま
た、地絡時に、わずかなインピーダンスが存在す
ると、地絡状態にも関わらず保護回路が動作しな
くなる。出力トランジスタのコレクタ最大電流を
10Aとすれば、前記インピーダンスは0.06Ωとい
う小さな値となる。更に、第１図の保護回路は、
温度変化による誤動作、電源投入時の誤動作等を
生じるので、あまり好ましいものではなかつた。 (ハ) 考案の目的本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、地
絡時に確実に動作してBTL増幅器の保護を行う
保護回路を提供せんとするものである。 (ニ) 考案の構成本考案に係るBTL増幅器の保護回路は、負荷
の一端もしくは他端の地絡を検知する検知部と、
基準電圧を発生する基準電圧発生部と、前記検知
部の出力信号に応じて前記基準電圧発生部の出力
電圧を短絡する短絡部と、前記基準電圧発生部の
出力電圧に応じてBTL増幅器の入力信号を遮断
する遮断部とによつて構成される。 (ホ) 実施例第３図は、本考案の一実施例を示す回路図で、
２２はBTL増幅器の非反転出力が印加される第
１端子、２３は前記BTL増幅器の反転出力が印
加される第２端子、２４は前記第１及び第２端子
２２及び２３に印加される信号によりBTL駆動
されるスピーカ、２５は差動接続された第１及び
第２検出トランジスタ２６及び２７を含み、前記
第１及び第２端子２２及び２３が地絡したか否か
を検知する検知部、２８は２個のダイオード２９
及び３０とツエナーダイオード３１との直列回路
と、２個のトランジスタ３２及び３３からなる電
流ミラー回路とによつて構成され、点Ｃに基準電
圧を発生する第１基準電圧発生部、３４は同じく
２個のダイオード３５及び３６とツエナーダイオ
ード３７との直列回路と、２個のトランジスタ３
８及び３９から成る電流ミラー回路とによつて構
成され、点Ｄに基準電圧を発生する第２基準電圧
発生部、４０は前記検知部２５の出力信号に応じ
て前記点Ｃを接地する為の第１短絡トランジス
タ、４１は前記検知部２５の出力信号に応じて前
記点Ｄを接地する為の第２短絡トランジスタ、４
２は第１、第２及び第３トランジスタ４３，４４
及び４５から成り、BTL増幅器の非反転入力を
遮断する第１遮断部、及び４６は第４、第５及び
第６トランジスタ４７，４８及び４９から成り、
BTL増幅器の反転入力を遮断する第２遮断部で
ある。尚、５０及び５１はブートストラツプ回路
である。次に動作を説明する。検知部２５の第１検知ト
ランジスタ２６のベースは、電源電圧Vccを抵抗
５２及び５３で分圧することにより得られる電圧
V₁（ただし、１／４Vcc＜V₁＜１／２Vcc）でバイアスされている。一方、検知部２５の第２検知トラン
ジスタ２７のベースは、それぞれ等しい値の抵抗
５４及び５５を介して第１及び第２端子２２及び
２３に接続されているから、交流分はキヤンセル
され、直流電圧1/2Vccのみが前記第２検知トラ
ンジスタ２７のベースに印加される。従つて、地
絡が生じていない正常状態においては、第１検知
トランジスタ２６のベース電圧が第２検知トラン
ジスタ２７のベース電圧よりも低くなり、前記第
１検知トランジスタ２６がオンし、それに応じて
第１及び第２短絡トランジスタ４０及び４１もオ
ンとなる。前記第１短絡トランジスタ４０のオン
により点Ｃが接地され、前記第２短絡トランジス
タ４１のオンにより点Ｄが接地される。その為、
第１及び第２遮断部４２及び４６が作動せず、保
護動作は行なわれない。いま、第１及び第２端子２２及び２３の一方、
もしくは両方が地絡されたとする。第１及び第２
端子２２及び２３の一方が地絡された場合には、
第２検知トランジスタ２７のベース電圧が1/4
Vccに低下し、両方が地絡された場合には、前記
第２検知トランジスタ２７のベース電圧が零に低
下する。いずれの場合も、第２検知トランジスタ
２７のベース電圧が第１検知トランジスタ２６の
ベース電圧よりも低下し、前記第２検知トランジ
スタ２７がオン、第１検知トランジスタ２６がオ
フとなる。しかして、前記第１検知トランジスタ
２６がオフになると、第１及び第２短絡トランジ
スタ４０及び４１もオフになり、電流ミラー回路
を構成するトランジスタ３３のコレクタ電流がダ
イオード２９及び３０とツエナーダイオード３１
との直列回路に流入し、点Ｃの電圧が所定値V₂
になるとともに、点Ｄの電圧も同様にV₂になる。
前記電圧V₂は、それぞれ第１及び第２遮断部４
２及び４６の第１及び第４トランジスタ４３及び
４７をオンさせるに十分な値に設定されている。
その為、点Ｃ及び点Ｄに電圧V₂が発生すると、
第１及び第２遮断部４２及び４６の第１乃至第６
トランジスタ４３乃至４９がオンし、第３トラン
ジスタ４５によりBTL増幅器の非反転入力が遮
断され、第６トランジスタ４９によりBTL増幅
器の反転入力が遮断され、保護動作が達成され
る。 (ヘ) 考案の効果本考案に係るBTL増幅器の保護回路は、負荷
の一端もしくは両端が地絡された時確実に動作す
るものである。特に、電源電圧を分圧して検知部
の基準電圧を作成しているので、電源電圧の変動
に起因する誤動作を生じないという利点を有す
る。また、BTL増幅器の非反転及び反転出力の
直流電圧を検知して保護動作を行うものであるか
ら、交流信号に記因する誤動作を生じないという
利点を有する。更に、保護動作を行うとき、基準
電圧の短絡を解除するという方法を用いているの
で、基準電圧として十分大なる値の電圧を設定し
ておくことが出来、保護動作が必要な時の動作不
良を生じないという利点を有する。また更に、検
知部２５の正常時オンする第１検知トランジスタ
２６により第１及び第２短絡トランジスタ４０及
び４１を駆動しているので、電源投入時に誤動作
を生じないという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のBTL増幅器の保護回路を示
す回路図、第２図はその動作を説明する為の波形
図、及び第３図は本考案の一実施例を示す回路図
である。主な図番の説明、２５……検知部、２８，３４
……基準電圧発生部、４０，４１……短絡トラン
ジスタ、４２，４６……遮断部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

負荷に対してBTL接続された２個の増幅器を、
負荷の一端が地絡されたときに破壊から保護する
BTL増幅器の保護回路であつて、負荷の一端も
しくは他端の地絡を検知する検知部と、基準電圧
を発生する基準電圧発生部と、前記検知部の出力
信号に応じて前記基準電圧発生部の出力電圧を短
絡する短絡部と、前記基準電圧発生部の出力電圧
に応じてBTL増幅器の入力信号を遮断する遮断
部とから成り、負荷の地絡時に、前記検出部の出
力信号により前記短絡部を不動作とし、前記基準
電圧発生部の出力電圧を用いて前記遮断部を動作
させ、BTL増幅器の保護を行う様にしたBTL増
幅器の保護回路。