JPH03149918A - 三角波発生器 - Google Patents
三角波発生器Info
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- JPH03149918A JPH03149918A JP1289004A JP28900489A JPH03149918A JP H03149918 A JPH03149918 A JP H03149918A JP 1289004 A JP1289004 A JP 1289004A JP 28900489 A JP28900489 A JP 28900489A JP H03149918 A JPH03149918 A JP H03149918A
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- Japan
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- voltage
- triangular wave
- power supply
- constant current
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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、主としてパルス幅変調増幅器(以下、PW
Mアンプと称す)に使用されるPWM変調器の構成要素
として使用される三角波発生器に関するものである。
Mアンプと称す)に使用されるPWM変調器の構成要素
として使用される三角波発生器に関するものである。
[従来の技術]
PWMアンプにおいて、入力信号を二値のPWM変調波
とするPWM変調器の構成要素として使用される三角波
発生器には、所要のキャリア周波数において精度良く三
角波形を発生することが要求される。特に、音声信号の
増幅に使用する場合け、キャリア周波数が数100KH
zと高い上に再生音声信号の歪を抑えるために波形の精
度が良いことが強く求められる。
とするPWM変調器の構成要素として使用される三角波
発生器には、所要のキャリア周波数において精度良く三
角波形を発生することが要求される。特に、音声信号の
増幅に使用する場合け、キャリア周波数が数100KH
zと高い上に再生音声信号の歪を抑えるために波形の精
度が良いことが強く求められる。
第7図は上記のような要求を満たす従来の三角波発生器
の回路図である。同図において、(1)辻コンデンサ、
(2) itこのコンデンサ(1) に接続される′
M1のスイッチ手段、(3)は第1の定電流源、(4)
は第2のスイッチ手段、(5)は第2の定電流源、(!
)は電圧比較手段、(7)は第1および第2の定電流源
(3) 、 (5)に接続される抵抗器、(8)線上記
第1および′!J2のスイッチ手段に接続され、これら
に適当な動作電圧を与える分圧回路、(9)は電源端子
である。
の回路図である。同図において、(1)辻コンデンサ、
(2) itこのコンデンサ(1) に接続される′
M1のスイッチ手段、(3)は第1の定電流源、(4)
は第2のスイッチ手段、(5)は第2の定電流源、(!
)は電圧比較手段、(7)は第1および第2の定電流源
(3) 、 (5)に接続される抵抗器、(8)線上記
第1および′!J2のスイッチ手段に接続され、これら
に適当な動作電圧を与える分圧回路、(9)は電源端子
である。
つぎに、上記構成の動作について、各構成要素の詳細な
構成とともに順番に説明する。
構成とともに順番に説明する。
まず、電圧比較手段(6)について説明する。なお、説
明の便宜上、抵抗器R1、R2%R3およびR4の抵抗
値をすべて等しいrとし、抵抗器R5およびR6の抵抗
値を互いに等しく、かつ上記rよりも十分大きいものと
し、電流源CSI、CS2の電流値を互いに等しいiと
する。
明の便宜上、抵抗器R1、R2%R3およびR4の抵抗
値をすべて等しいrとし、抵抗器R5およびR6の抵抗
値を互いに等しく、かつ上記rよりも十分大きいものと
し、電流源CSI、CS2の電流値を互いに等しいiと
する。
この電圧比較手段(6)で鑓、トランジスタQl、Q2
(以下、単にQl、Qlと称す)のベース電位を比較
しており、Qlのベース電位が高ければQlがオンとな
り、Qlがオフとなるから、Qlのコレクタ電位はほぼ
電源電圧Vccとなり、Qlのコレクタ電位は定電流源
CSIの電流が抵抗器R2を通して流れることによる電
圧降下のため、はぼ Vcc−rXi となる。
(以下、単にQl、Qlと称す)のベース電位を比較
しており、Qlのベース電位が高ければQlがオンとな
り、Qlがオフとなるから、Qlのコレクタ電位はほぼ
電源電圧Vccとなり、Qlのコレクタ電位は定電流源
CSIの電流が抵抗器R2を通して流れることによる電
圧降下のため、はぼ Vcc−rXi となる。
このため、Ql、Qlの各コレクタ電極に接続された二
つのpnp)ランジスタQ3、Q4(以下、単にQB、
Q4と称す)は、QBがオンとなり、Q4がオフとなる
。Q4のコレクタ電位はほぼグランド電位となり、QB
のコレクタ電位は定電流@CS2が抵抗器R3を通して
流れることにより、はぼ rxi となる。このとき
のQlのベース電位VLは、はぼ VL= (Vcc/2)−r −t/z−−−−−(t
)となる。
つのpnp)ランジスタQ3、Q4(以下、単にQB、
Q4と称す)は、QBがオンとなり、Q4がオフとなる
。Q4のコレクタ電位はほぼグランド電位となり、QB
のコレクタ電位は定電流@CS2が抵抗器R3を通して
流れることにより、はぼ rxi となる。このとき
のQlのベース電位VLは、はぼ VL= (Vcc/2)−r −t/z−−−−−(t
)となる。
したがって、Qlのベース電位がQlのベース電位VL
より高ければ、この状態(以下、第1の安定状態と称す
)が維持されるが、Qlのベー・ス電位がQlのベース
電位VLより少しでも下がると、Qlがオフとなり始め
てQ4がオンしてゆくことから、Qlのベース電位VL
は上昇してゆくという正帰還がかかり、急速にもう一つ
の安定状!!(以下、N2の安定状態と称す)釘穆るこ
とになる。
より高ければ、この状態(以下、第1の安定状態と称す
)が維持されるが、Qlのベー・ス電位がQlのベース
電位VLより少しでも下がると、Qlがオフとなり始め
てQ4がオンしてゆくことから、Qlのベース電位VL
は上昇してゆくという正帰還がかかり、急速にもう一つ
の安定状!!(以下、N2の安定状態と称す)釘穆るこ
とになる。
上記第2の安定状態、すなわち、QlよりもQlのベー
ス電位が高くなると、Q2がオンとなり、Qlがオフと
なるから、Qlのコレクタ電位はほぼ電源電圧Vccと
なり、Qlのコレクタ電位は定電流ICSIの電流が抵
抗5Rzでの電圧降下のため、はぼ Vcc−rXi
となる。
ス電位が高くなると、Q2がオンとなり、Qlがオフと
なるから、Qlのコレクタ電位はほぼ電源電圧Vccと
なり、Qlのコレクタ電位は定電流ICSIの電流が抵
抗5Rzでの電圧降下のため、はぼ Vcc−rXi
となる。
このため、QBがオフ、Q4がオンとなり、QBのコレ
クタ電位はほぼグランド電位、Q4のコレクタ電位は定
電流源CS2が抵抗器R4を通して流れることにより、
はぼ rxi となる。このときのqlのベース電位
Vυは、はぼ VU璽(Vcc/2)+r−t/z−−−−−−(z)
となる。
クタ電位はほぼグランド電位、Q4のコレクタ電位は定
電流源CS2が抵抗器R4を通して流れることにより、
はぼ rxi となる。このときのqlのベース電位
Vυは、はぼ VU璽(Vcc/2)+r−t/z−−−−−−(z)
となる。
したがって、Q1のベース電位がQlのベース電位vU
より低ければ、この第2の安定状態が維持されるが、q
lのベース電位がqlのベース電位vuより少しでも上
がると、Qlがオンとなり始めて、Q4がオフしてゆく
ことから、Q2のベース電位が下降してゆくという正帰
還がかかり、急速にもう一つの安定状態に移ることにな
る。
より低ければ、この第2の安定状態が維持されるが、q
lのベース電位がqlのベース電位vuより少しでも上
がると、Qlがオンとなり始めて、Q4がオフしてゆく
ことから、Q2のベース電位が下降してゆくという正帰
還がかかり、急速にもう一つの安定状態に移ることにな
る。
以上の結果、電圧比較手段(1)は第8図で示すように
、入力電圧、つまり、Qlのベース電位に対してスレッ
シ謬ルド電圧がvt、、vuとなるヒステリシスをもつ
こととなる。
、入力電圧、つまり、Qlのベース電位に対してスレッ
シ謬ルド電圧がvt、、vuとなるヒステリシスをもつ
こととなる。
第1の定電流源(3)鎗、特性の揃った2つのpnpト
ランジスタq7、QB(以下、単にq)、QBと称す)
で構成されるカレントミラ一回路であり、QBのベース
電極とコレクタ電極鎗結ばれており、Q7のコレクタ電
流はQBのコレ クタ電流とほぼ等しくなる。この場合
、QBのベース電流は無視し得るから、抵抗器(1)に
流れる電流と同等の電流がQlから供給されることとな
る。
ランジスタq7、QB(以下、単にq)、QBと称す)
で構成されるカレントミラ一回路であり、QBのベース
電極とコレクタ電極鎗結ばれており、Q7のコレクタ電
流はQBのコレ クタ電流とほぼ等しくなる。この場合
、QBのベース電流は無視し得るから、抵抗器(1)に
流れる電流と同等の電流がQlから供給されることとな
る。
第2の定電流源(5)は、特性の揃った2つのnpn)
ランジスタQll、Ql2(以下、単にQl1%Q12
と称す)で構成されるカレントミラ一回路であり、Ql
2のベース電極とコレクタ電極は結ばれており、Qll
のコレクタ電流はQl2のコレクタ電流とほぼ等しくな
ることから、Qllには抵抗11(7)に流れる電流と
同等の電流が吸い込まれることとなる。
ランジスタQll、Ql2(以下、単にQl1%Q12
と称す)で構成されるカレントミラ一回路であり、Ql
2のベース電極とコレクタ電極は結ばれており、Qll
のコレクタ電流はQl2のコレクタ電流とほぼ等しくな
ることから、Qllには抵抗11(7)に流れる電流と
同等の電流が吸い込まれることとなる。
341のスイッチ手段(2)は、特性の揃った2つのp
np)ランジスタQ5、Q6(以下、阜にQ5、Q6と
称す)畠よび抵抗器R7、R8で構成される電流切り替
え回路である。Q6のベース電極には分圧回路(8)か
ら上記電圧比較手段(6)の第1、第2の安定状態での
Qlのコレクタ電位、Vccおよび(Vcc−rXi)
の間の適当な電圧が与えられるから、このスイッチ手段
(2)はQ 2がオンの場合、第1の定電流源(3)の
電流がQ5を通してコンデンサ(1)に向けて出力され
、Qlがオフの場合、Q5がオフとなって電流供給を停
止するというスイッチ動作をおこなう。
np)ランジスタQ5、Q6(以下、阜にQ5、Q6と
称す)畠よび抵抗器R7、R8で構成される電流切り替
え回路である。Q6のベース電極には分圧回路(8)か
ら上記電圧比較手段(6)の第1、第2の安定状態での
Qlのコレクタ電位、Vccおよび(Vcc−rXi)
の間の適当な電圧が与えられるから、このスイッチ手段
(2)はQ 2がオンの場合、第1の定電流源(3)の
電流がQ5を通してコンデンサ(1)に向けて出力され
、Qlがオフの場合、Q5がオフとなって電流供給を停
止するというスイッチ動作をおこなう。
第2のスイッチ手段(4)は、特性の揃った2つのnp
n)ランジスタQ9、qlo(以下、単にQ9、QIG
と称す)および抵抗器R9、RIOで構成される電流切
り替え回路である。Q10のベース電極には分圧回路(
8)から上記電圧比較手段(8)の第1、第2の安定状
態でのQ3のコレクタ電位、0およびrXiの間の適当
な電圧が与えられるから、このスイッチ手段(4)はQ
3がオンの場合、第2の定電流源(5)の電流がQ9を
通してコンデンサ(1)から吸い込まれ%Q3がオフの
場合、Q9がオフとなって電流吸い込みを停止するとい
うスイッチ動作をおこなう。
n)ランジスタQ9、qlo(以下、単にQ9、QIG
と称す)および抵抗器R9、RIOで構成される電流切
り替え回路である。Q10のベース電極には分圧回路(
8)から上記電圧比較手段(8)の第1、第2の安定状
態でのQ3のコレクタ電位、0およびrXiの間の適当
な電圧が与えられるから、このスイッチ手段(4)はQ
3がオンの場合、第2の定電流源(5)の電流がQ9を
通してコンデンサ(1)から吸い込まれ%Q3がオフの
場合、Q9がオフとなって電流吸い込みを停止するとい
うスイッチ動作をおこなう。
以上の各構成要素からなる従来例において、まず、電圧
比較手段(6)が第一1の安定状態にあると、Qlがオ
フ、Q3がオンであるから、コンデンサ(1)への第1
のスイッチ手段(2)を通しての充電はおこなわれず、
第2のスイッチ手段(4)を通して第2の定電流源(5
)への放電のみがおこなわれる。そのため、コンデンサ
(1)の端子電圧、すなわち、Qlのベース電位は、時
間とともに直線的に減少してゆ(,このようにしてコン
デンサ(1)の端子電圧が上記VLに達すると、電圧比
較手段(6)は急速に′s2の安定状態に移る。
比較手段(6)が第一1の安定状態にあると、Qlがオ
フ、Q3がオンであるから、コンデンサ(1)への第1
のスイッチ手段(2)を通しての充電はおこなわれず、
第2のスイッチ手段(4)を通して第2の定電流源(5
)への放電のみがおこなわれる。そのため、コンデンサ
(1)の端子電圧、すなわち、Qlのベース電位は、時
間とともに直線的に減少してゆ(,このようにしてコン
デンサ(1)の端子電圧が上記VLに達すると、電圧比
較手段(6)は急速に′s2の安定状態に移る。
152の安定状態になると、Qlがオン、Q3がオフと
なり、コンデンサ(1)へ第1のスイッチ手段(2)を
通してm1の定電流源(3)からの充電がおこなわれ、
第2のスイッチ手段(4)を通しての放電は停止される
。そのため、コンデンサ(1)の端子電圧、すなわち%
Q1のベース電位け、時間とともに直線的に増加してゆ
く、このようにしてコンデンサ(1)の端子電圧が上記
VUに達すると、電圧比較手段(6)は再び急速に第1
の安定状態に移る。
なり、コンデンサ(1)へ第1のスイッチ手段(2)を
通してm1の定電流源(3)からの充電がおこなわれ、
第2のスイッチ手段(4)を通しての放電は停止される
。そのため、コンデンサ(1)の端子電圧、すなわち%
Q1のベース電位け、時間とともに直線的に増加してゆ
く、このようにしてコンデンサ(1)の端子電圧が上記
VUに達すると、電圧比較手段(6)は再び急速に第1
の安定状態に移る。
以上の動作の繰り返しにより、′M9図で示すように、
コンデンサ(1)には、はぼVUとVLを上限・下限と
し、時間とともに直線的に増加・減少を繰り返す電圧波
形、すなわち、三角波が得られることとなる。
コンデンサ(1)には、はぼVUとVLを上限・下限と
し、時間とともに直線的に増加・減少を繰り返す電圧波
形、すなわち、三角波が得られることとなる。
[発明が解決しようとする課題]
従来の三角波発生器は以上のように構成されており、電
圧比較手段のヒステリシス電圧幅、すなわち、(VtJ
−VL)にほぼ等しい一定振幅の三角波を発生するもの
であった。ところが、実際のPWMアンプにおいて鎗、
たとえば、特開昭60−190010号公報などに記載
されているとおり、三角波の振幅を出力段電源電圧の変
動に応じて変化させることが望まれる場合が多い。
圧比較手段のヒステリシス電圧幅、すなわち、(VtJ
−VL)にほぼ等しい一定振幅の三角波を発生するもの
であった。ところが、実際のPWMアンプにおいて鎗、
たとえば、特開昭60−190010号公報などに記載
されているとおり、三角波の振幅を出力段電源電圧の変
動に応じて変化させることが望まれる場合が多い。
これは、PWMIIeQ度が一定であっても、出力振幅
が出力段の電源電圧に比例するというPWMアンプの性
質、言い換えると、その利得が出力段の電源電圧に比例
するという性質をもっており、電源電圧の変動がそのま
ま出力に現われるという問題を抱えているためである。
が出力段の電源電圧に比例するというPWMアンプの性
質、言い換えると、その利得が出力段の電源電圧に比例
するという性質をもっており、電源電圧の変動がそのま
ま出力に現われるという問題を抱えているためである。
この対策として、電源電圧を安定化することも考えられ
るけれども、この場合は、電源電圧の安定化回路での損
失のため、他の方式に比べて非常に効率が高いというP
WMアンプ本来の利点を損なうこととなる。このため、
電源電圧の変動、すなわち利得の変動に対してPWM変
調器での変調度を、この利得変動を補償するよう変化さ
せるという方策が考えられ、その具体的方法として。
るけれども、この場合は、電源電圧の安定化回路での損
失のため、他の方式に比べて非常に効率が高いというP
WMアンプ本来の利点を損なうこととなる。このため、
電源電圧の変動、すなわち利得の変動に対してPWM変
調器での変調度を、この利得変動を補償するよう変化さ
せるという方策が考えられ、その具体的方法として。
PWM変調器に使用する三角波の振幅を電源電圧に応じ
て変化させるという方法がとられる。
て変化させるという方法がとられる。
この補償を効果的におこなうためには、入力信号レベル
を一定とした場合のPWM変調度が出力段電圧に反比例
するようにすればよい、電圧比較器を用いて入力信号と
三角波の比較をおこなう通常のpwuRB器においては
、入力信号が一定の場合、pwuzH度が三角波の振幅
に反比例するから、この条件は三角波の振幅を出力段電
源電圧釘比例するように変化させることに相当する。
を一定とした場合のPWM変調度が出力段電圧に反比例
するようにすればよい、電圧比較器を用いて入力信号と
三角波の比較をおこなう通常のpwuRB器においては
、入力信号が一定の場合、pwuzH度が三角波の振幅
に反比例するから、この条件は三角波の振幅を出力段電
源電圧釘比例するように変化させることに相当する。
また、PWMアンプの出力段の構成が第5図に示すよう
なバランスド・トランスフォーマレス(BTL)構成の
場合、第4図(b)に示すように、対称な振幅変化をす
る波形であることが望ましく、また、PWMアンプの出
力段の構成が3116図に示すようなシングルエンデド
・プッシュプル(SEPP)構成の場合、第4図(c)
に示すように、片側だけが振幅変化する波形であること
が望ましい、こうすることにより入出力信号が直流であ
る場合でも補償が可能となる。
なバランスド・トランスフォーマレス(BTL)構成の
場合、第4図(b)に示すように、対称な振幅変化をす
る波形であることが望ましく、また、PWMアンプの出
力段の構成が3116図に示すようなシングルエンデド
・プッシュプル(SEPP)構成の場合、第4図(c)
に示すように、片側だけが振幅変化する波形であること
が望ましい、こうすることにより入出力信号が直流であ
る場合でも補償が可能となる。
この発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、
PWMアンプの出力段の電源電圧の変動を効果的に補償
し得るような振幅変調機能を付与して、とくに、PWM
アンプの構成要素として好適に使用することができる三
角波発生器を提供することを目的とする。
PWMアンプの出力段の電源電圧の変動を効果的に補償
し得るような振幅変調機能を付与して、とくに、PWM
アンプの構成要素として好適に使用することができる三
角波発生器を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明にかかる三角波発生器は、三角波出力となるコ
ンデンサの端子電圧の監視に、その入出力特性にヒステ
リシスを有する電圧比較手段を使用し、この電圧比較手
段の出力により制御される2つのスイッチ手段を通して
ほぼ同一の電流値を有する2つの定電流源を介してコン
デンサの充・放電をおこなうように構成することにより
、はぼこのヒステリシス電圧幅にほぼ等しい振幅の三角
波信号を出力させるように、上記電圧比較手段のヒステ
リシス電圧幅をこの電圧比較手段に接続されるN2の電
源端子の入力端子に応じて変化させるように構成したこ
とを特徴とする特 *作用1 この発明によれば、コンデンサの端子電圧をヒステリシ
スを有する電圧比較手段で監視して、この電圧比較手段
のヒステリシス電圧幅を第2の電源端子電圧に応じて変
化させるように構成することにより、ヒステリシス電圧
幅にほぼ等しい振幅の三角波信号を出力することができ
る。そのため、第2の電源端子にPWMアンプの出力段
の電源電圧を与えることにより、その出力段電源変動を
効果的に補償することが可能なpwuIIe調器を構成
することができる。
ンデンサの端子電圧の監視に、その入出力特性にヒステ
リシスを有する電圧比較手段を使用し、この電圧比較手
段の出力により制御される2つのスイッチ手段を通して
ほぼ同一の電流値を有する2つの定電流源を介してコン
デンサの充・放電をおこなうように構成することにより
、はぼこのヒステリシス電圧幅にほぼ等しい振幅の三角
波信号を出力させるように、上記電圧比較手段のヒステ
リシス電圧幅をこの電圧比較手段に接続されるN2の電
源端子の入力端子に応じて変化させるように構成したこ
とを特徴とする特 *作用1 この発明によれば、コンデンサの端子電圧をヒステリシ
スを有する電圧比較手段で監視して、この電圧比較手段
のヒステリシス電圧幅を第2の電源端子電圧に応じて変
化させるように構成することにより、ヒステリシス電圧
幅にほぼ等しい振幅の三角波信号を出力することができ
る。そのため、第2の電源端子にPWMアンプの出力段
の電源電圧を与えることにより、その出力段電源変動を
効果的に補償することが可能なpwuIIe調器を構成
することができる。
[発明の実施例]
以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。
。
第1図はこの発明の一実施例による三角波発生器の回路
図であり、同図において、(1)〜(9)は第7図で示
す従来例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付
して、それらの詳しい説明を省略する。
図であり、同図において、(1)〜(9)は第7図で示
す従来例と同一であるため、該当部分に同一の符号を付
して、それらの詳しい説明を省略する。
第1図において、(lO)はトランジスタQ13および
Ql4(以下、阜にQl3、Ql4と称す)で構成され
るカレントミラー型の第3の定電流源(14)とQl、
Qlおよび抵抗器R1、R2で構成される差動増幅部と
からなる第1の電圧比較回路、(11)はトランジスタ
Q15およびQl6(以下、阜にQl5、Ql6と称す
)で構成されるカレントミラー型の第4の定電流源(1
5)とQ3、Q4J5よび抵抗器1L3.R4で構成さ
れる差動増幅部とからなる第2の電圧比較回路、 (1
2)は上記343および314の定電流源(14)、(
Is)にそれぞれ接続される抵抗器、(13)鎗上記第
1の電圧比較回路(tossよび第2の電圧比較回路(
11)により構成される電圧比較手段(6)に接続され
た第2の電源端子である。
Ql4(以下、阜にQl3、Ql4と称す)で構成され
るカレントミラー型の第3の定電流源(14)とQl、
Qlおよび抵抗器R1、R2で構成される差動増幅部と
からなる第1の電圧比較回路、(11)はトランジスタ
Q15およびQl6(以下、阜にQl5、Ql6と称す
)で構成されるカレントミラー型の第4の定電流源(1
5)とQ3、Q4J5よび抵抗器1L3.R4で構成さ
れる差動増幅部とからなる第2の電圧比較回路、 (1
2)は上記343および314の定電流源(14)、(
Is)にそれぞれ接続される抵抗器、(13)鎗上記第
1の電圧比較回路(tossよび第2の電圧比較回路(
11)により構成される電圧比較手段(6)に接続され
た第2の電源端子である。
つぎに、上記構成の動作について説明する。
この実施例と第7図で示す従来例との相違点 は、電圧
比較手段(6)に含まれる第3の定電流源(14)およ
び第4の定電流源(15)をそれぞれカレントミラー型
とし、その電源を第1の電源端子(g)から与えられる
安定化電源とは別の電源としていることである。
比較手段(6)に含まれる第3の定電流源(14)およ
び第4の定電流源(15)をそれぞれカレントミラー型
とし、その電源を第1の電源端子(g)から与えられる
安定化電源とは別の電源としていることである。
したがフて、上記の点を除けば、この実施例の三角波発
生器は、従来例と全く同様に動作する。
生器は、従来例と全く同様に動作する。
実際、第2の電源端子(13)から与えられる電圧が一
定であると、Q16、抵抗器(12)J3よびQ14を
通して流れる電流が一定となり、Q15から差動増幅部
に供給する電流と、Q13に差動増幅部から吸い込む電
流とはほぼ等しい一定の値となる。さらに、この電流値
をlとすると、既述の(1)式および(2)式も同様に
成り立つ。
定であると、Q16、抵抗器(12)J3よびQ14を
通して流れる電流が一定となり、Q15から差動増幅部
に供給する電流と、Q13に差動増幅部から吸い込む電
流とはほぼ等しい一定の値となる。さらに、この電流値
をlとすると、既述の(1)式および(2)式も同様に
成り立つ。
また、上記電流値iは、342の電源端子(13)の端
子電圧なVdd、抵抗器(12)の抵抗値をrlとする
と、通常、Q16j3よびQ14での電圧降下けVdd
に比べ十分に小さいから、 i−Vdd/rl と表わすことができ、この関係it V d dが変化
する場合にも成り立つ。
子電圧なVdd、抵抗器(12)の抵抗値をrlとする
と、通常、Q16j3よびQ14での電圧降下けVdd
に比べ十分に小さいから、 i−Vdd/rl と表わすことができ、この関係it V d dが変化
する場合にも成り立つ。
したがって、(1)式の下側スレッショルド電圧VLは
、 VL=(Vcc/2) −Vdd−r/ (2−r 1 ) ””(4)となり
、また、(2)式の上側スレッシ暮ルド電圧vU鎗、 VU=(Vcc/2) +Vdd−r/ (2−r 1 ) ・・・・=(S)
となる。
、 VL=(Vcc/2) −Vdd−r/ (2−r 1 ) ””(4)となり
、また、(2)式の上側スレッシ暮ルド電圧vU鎗、 VU=(Vcc/2) +Vdd−r/ (2−r 1 ) ・・・・=(S)
となる。
コンデンサ(1)の端子電圧として与えられる三角波出
力は従来例と同様に、上記下側スレッショルド電圧VL
を下限とし、下側スレッショルド電圧vUを上限とする
三角波として与えられるから、出力三角波の振幅 VL
諧(vu−vt、)は、はぼ Vt=Vdd−r/r1 となり、第2の電源端子(13)の端子電圧Vddに比
例することとなる、 したがって、上記実施例では、(4)式わよび(5)式
から明らかなように、出力三角波は第4図(a)に示す
ようなVddの変化にともない、第4図(b)に示すよ
うに、その振幅が上下対称に変化するものとなり、増幅
器の出力段が第5図で示すようなりTL構成である場合
に適する。
力は従来例と同様に、上記下側スレッショルド電圧VL
を下限とし、下側スレッショルド電圧vUを上限とする
三角波として与えられるから、出力三角波の振幅 VL
諧(vu−vt、)は、はぼ Vt=Vdd−r/r1 となり、第2の電源端子(13)の端子電圧Vddに比
例することとなる、 したがって、上記実施例では、(4)式わよび(5)式
から明らかなように、出力三角波は第4図(a)に示す
ようなVddの変化にともない、第4図(b)に示すよ
うに、その振幅が上下対称に変化するものとなり、増幅
器の出力段が第5図で示すようなりTL構成である場合
に適する。
′s2図はこの発明の他の実施例による三角波発生器の
回路図であり、この実施例と341図で示す実施例との
相違点は、電圧比較手段(6) に含まれる第1の電圧
比較回路(10)への正帰還用抵抗器R5、R6のうち
、一方の抵抗器R5が′i41の電源端子(!l)に接
続されていて、正帰還が第2の電圧比較回路(11)の
出力からのみかかることである。
回路図であり、この実施例と341図で示す実施例との
相違点は、電圧比較手段(6) に含まれる第1の電圧
比較回路(10)への正帰還用抵抗器R5、R6のうち
、一方の抵抗器R5が′i41の電源端子(!l)に接
続されていて、正帰還が第2の電圧比較回路(11)の
出力からのみかかることである。
したがって、上記の点を除けば、この実施例の三角波発
生器の構成および動作は上記実施例の構成島よび動作と
全く同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、
それらの詳しい説明を省略する。
生器の構成および動作は上記実施例の構成島よび動作と
全く同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、
それらの詳しい説明を省略する。
この実施例の動作上の相違点について述べると、電圧比
較手段(6)が第1の安定状態にあり、Q4がオフの場
合のスレッショルド電圧VLが、単に V L W V c c / 2 となることであり、第2の安定状態、すなわち、Q4が
オンの場合のスレッショルド電圧vuは、上記の実施例
と同様に、 Vυ= (V c c / 2 ) +vdd−r/(2・rl) となる。
較手段(6)が第1の安定状態にあり、Q4がオフの場
合のスレッショルド電圧VLが、単に V L W V c c / 2 となることであり、第2の安定状態、すなわち、Q4が
オンの場合のスレッショルド電圧vuは、上記の実施例
と同様に、 Vυ= (V c c / 2 ) +vdd−r/(2・rl) となる。
それゆえに、コンデンサ(1)の端子電圧として与えら
れる三角波出力は、上記実施例と同様に、VLを下限と
し、vuを上限とする三角波として与えられるから、出
力三角波の振幅Vt−(VU−VL)は、ぼぼ Vt−Vdd −r/(2−rl) となり、第2の電源端子(13)の端子電圧Vddに比
例することとなる。
れる三角波出力は、上記実施例と同様に、VLを下限と
し、vuを上限とする三角波として与えられるから、出
力三角波の振幅Vt−(VU−VL)は、ぼぼ Vt−Vdd −r/(2−rl) となり、第2の電源端子(13)の端子電圧Vddに比
例することとなる。
ただし、この実施例の場合、VLが上記のとおりほぼ一
定となるから、出力三角波は第4図(C)に示すように
、Vddの変化にともない、その振幅の上側のみが変化
するものとなる。
定となるから、出力三角波は第4図(C)に示すように
、Vddの変化にともない、その振幅の上側のみが変化
するものとなる。
したがって、この実施例による三角波発生器は、第6図
で示すように、増幅器の出力段がSEPP構成である場
合に適する。
で示すように、増幅器の出力段がSEPP構成である場
合に適する。
ところで、第1図に示す実施例−と第2図で示す実施例
の相違は既述のとおり、電圧比較手段(6)に含まれる
正帰還用抵抗器の接続の違いのみであるから、例えば、
この発明に係る三角波発生器をIC化する場合、上記の
帰還用抵抗器の端子、電圧比較回路の出力端子および第
1の電源端子をICビンとして外部に出しておき、必要
に応じ接続変更できるようにしておくことで、このIC
が使用されるPWMアンプの出力段構成に容易に適合し
得るようにすることがで台る。
の相違は既述のとおり、電圧比較手段(6)に含まれる
正帰還用抵抗器の接続の違いのみであるから、例えば、
この発明に係る三角波発生器をIC化する場合、上記の
帰還用抵抗器の端子、電圧比較回路の出力端子および第
1の電源端子をICビンとして外部に出しておき、必要
に応じ接続変更できるようにしておくことで、このIC
が使用されるPWMアンプの出力段構成に容易に適合し
得るようにすることがで台る。
以上説明した両実施例による三角波発生器にあっては、
三角波の出力振幅に反比例して周波数が変化する。
三角波の出力振幅に反比例して周波数が変化する。
これは、上記両実施例において、コンデンサ(1)に対
する充・放電電流を一定としているために、三角波の上
昇・下降の傾斜が出力の振幅にかかわらず一定となり、
出力振幅が増大すると、これに比例して三角波の周期が
のび、また、出力振幅が減少すると、これに比例して周
期が縮まるためである。
する充・放電電流を一定としているために、三角波の上
昇・下降の傾斜が出力の振幅にかかわらず一定となり、
出力振幅が増大すると、これに比例して三角波の周期が
のび、また、出力振幅が減少すると、これに比例して周
期が縮まるためである。
このように三角波周波数がPWMアンプ出力段の電源変
動により変化すると、PWMアンプ出力でのキャリア成
分およびその高調波成分が除去しにくくなり、ラジオ受
信機など他の機器へ妨害を与える可能性がある。
動により変化すると、PWMアンプ出力でのキャリア成
分およびその高調波成分が除去しにくくなり、ラジオ受
信機など他の機器へ妨害を与える可能性がある。
第3図鎗この発明のもう1つの実施例による三角波発生
器の回路図であり、上記した各実施例における問題を解
消するものである。
器の回路図であり、上記した各実施例における問題を解
消するものである。
この実施例と第1図で示す実施例との相違点は、第1の
定電流源(コ) と第2の定電流源(5)の電源が第1
の電源端子(9)からではなく、第2の電源端子(13
)から与えられることのみであり、その他の構成は第1
図と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、
それらの詳しい説明を省略する。
定電流源(コ) と第2の定電流源(5)の電源が第1
の電源端子(9)からではなく、第2の電源端子(13
)から与えられることのみであり、その他の構成は第1
図と同一であるため、該当部分に同一の符号を付して、
それらの詳しい説明を省略する。
したがって、この実施例において、第1の定電流源(3
)のQ8と第2の定電流源(5)のQ12を通して流れ
る電流11は、第2の電源端子電圧なVdd、抵抗器(
1)の抵抗値r2とするとき、通常、Q8JiSよびQ
12での電圧降下はVddに比べ十分に小さいから、 i 1 = V d d / r 2となる。
)のQ8と第2の定電流源(5)のQ12を通して流れ
る電流11は、第2の電源端子電圧なVdd、抵抗器(
1)の抵抗値r2とするとき、通常、Q8JiSよびQ
12での電圧降下はVddに比べ十分に小さいから、 i 1 = V d d / r 2となる。
341の定電流源(3)から供給される電流および第2
の定電流源(5) に吸い込まれる電流はカレントミラ
ーの性質により、はぼ11に等しくなり、Vddにほぼ
比例することとなる。
の定電流源(5) に吸い込まれる電流はカレントミラ
ーの性質により、はぼ11に等しくなり、Vddにほぼ
比例することとなる。
そのため、この実施例では第2の電源端子電圧Vddが
増加し、これに比例して三角波振幅が増大すると、同時
に第1の定電流源(3)および′s2の定電流源(5)
の電流値もVddに比例して増加し、三角波の傾斜がV
ddに比例して急となるから、三角波の周期は一定に保
たれる。
増加し、これに比例して三角波振幅が増大すると、同時
に第1の定電流源(3)および′s2の定電流源(5)
の電流値もVddに比例して増加し、三角波の傾斜がV
ddに比例して急となるから、三角波の周期は一定に保
たれる。
Vddが減少するときも、同様に三角波振幅の減少にほ
ぼ比例して三角波の傾斜がゆるやかとなるため、三角波
の周期けやはり一定に保たれることとなる。
ぼ比例して三角波の傾斜がゆるやかとなるため、三角波
の周期けやはり一定に保たれることとなる。
以上、この実施例は、第1図および第2図に示す実施例
の有する問題点を一部回路の接続変更という簡易な手段
により有効に解消し得ることとなる。
の有する問題点を一部回路の接続変更という簡易な手段
により有効に解消し得ることとなる。
なお、上記各実施例で示した三角波発生器をPWMアン
プに使用する場合の態様について簡単に説明する。
プに使用する場合の態様について簡単に説明する。
第5図はーバランスド・トランスフォーマレス(BTL
)構成のPWMアンプを示すブロック図であり、同図に
おいて、(20)は第4図(a)で示すようなアナログ
信号(Sc)の入力端子、(21)は上記第1図で示す
構成の三角波発生器で、第4図(b)で示すように、振
幅が上下対称に変化する三角波電圧信号(Ss)を供給
する、 (22)if電圧比較器で、上記両信号(Sc
) 、 (Ss)の電圧レベルが比較され、Sc>Ss
のとき八イレベルとし、Sc<Ssのときローレベルと
して、上記人力アナログ信号(Sc)の振幅変化に対応
したパルス幅変調信号(51)が得られる。
)構成のPWMアンプを示すブロック図であり、同図に
おいて、(20)は第4図(a)で示すようなアナログ
信号(Sc)の入力端子、(21)は上記第1図で示す
構成の三角波発生器で、第4図(b)で示すように、振
幅が上下対称に変化する三角波電圧信号(Ss)を供給
する、 (22)if電圧比較器で、上記両信号(Sc
) 、 (Ss)の電圧レベルが比較され、Sc>Ss
のとき八イレベルとし、Sc<Ssのときローレベルと
して、上記人力アナログ信号(Sc)の振幅変化に対応
したパルス幅変調信号(51)が得られる。
(コ3)は駆動回路で、この駆動回路(33)は負荷(
31)にし P F C1B) 、 (30)を通じて
電流を供給するものであり、共通接続されたベースにド
ライバ(23)を介して上記パルス幅変調信号(51)
が供給される一対のpおよびnチャンネルのMOSFE
T)ランジスタ(25) 、 (28)と、共通接続さ
れたベースに反転ドライバ(24)を介して上記パルス
幅変調信号(51)のハイレベルとローレベルとを反転
したパルス幅変調信号(S2)が供給される一対のpお
よびnチャンネルのMOS FET)ランジスタ(2
7) 、 (28)とから構成される装置上記一対のM
OS FETトランジスタ(25)。
31)にし P F C1B) 、 (30)を通じて
電流を供給するものであり、共通接続されたベースにド
ライバ(23)を介して上記パルス幅変調信号(51)
が供給される一対のpおよびnチャンネルのMOSFE
T)ランジスタ(25) 、 (28)と、共通接続さ
れたベースに反転ドライバ(24)を介して上記パルス
幅変調信号(51)のハイレベルとローレベルとを反転
したパルス幅変調信号(S2)が供給される一対のpお
よびnチャンネルのMOS FET)ランジスタ(2
7) 、 (28)とから構成される装置上記一対のM
OS FETトランジスタ(25)。
C26)および(27) , (2g)はそれぞれソー
スが共通接続されており、D級増幅器電源端子(32)
と接地電位点との間に並列に配設されており、各ゲート
の接続点(Pi)と(P2)との間に上記負荷(3l)
が接続されている。
スが共通接続されており、D級増幅器電源端子(32)
と接地電位点との間に並列に配設されており、各ゲート
の接続点(Pi)と(P2)との間に上記負荷(3l)
が接続されている。
第6図はシングルエンデド・プッシュブル(SEPP)
構成のPWMアンプを示すブロック図であり、同図社お
いて、第5図の構成と相違する点は、三角波発生器(2
1)として第2図で示す構成のものを用いて、第4図(
e)に示すように、振幅が上側にのみ変化する三角波電
圧信号(Set)を供給すiようじしたことと、Sc>
Selのときハイレベルとし、Sc<Selのときロ
ーレベルとするパルス幅変調信号(Sl)のみを一対の
MOSFET)ランジスタ(25) 、 (26)から
なる駆動回路(33)に供給し、コンデンサ(34)を
介して負荷(31)に電流を供給するようにしたことの
2点であり、その他の構成は第5図と同一のため、該当
部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略
する。
構成のPWMアンプを示すブロック図であり、同図社お
いて、第5図の構成と相違する点は、三角波発生器(2
1)として第2図で示す構成のものを用いて、第4図(
e)に示すように、振幅が上側にのみ変化する三角波電
圧信号(Set)を供給すiようじしたことと、Sc>
Selのときハイレベルとし、Sc<Selのときロ
ーレベルとするパルス幅変調信号(Sl)のみを一対の
MOSFET)ランジスタ(25) 、 (26)から
なる駆動回路(33)に供給し、コンデンサ(34)を
介して負荷(31)に電流を供給するようにしたことの
2点であり、その他の構成は第5図と同一のため、該当
部分に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略
する。
また、この発明に係る三角波発生器は、とくに、PWM
アンプのPWM変調器に好適に使用することができるが
、それ以外に、たとえばDC−ACインバータなどにも
適用することが可能である。
アンプのPWM変調器に好適に使用することができるが
、それ以外に、たとえばDC−ACインバータなどにも
適用することが可能である。
【発明の効果J
以上のように、この発明によれば、PWMアンプのPW
M変調器に使用する場合、PWMアンプの出力段の電源
変動による出力変動をPWM変調度の変化により有効に
補償することができるという効果を臭する.それゆえに
、PWMアンプの電源を安定化する必要がなくなるため
、電源安定化回路での電力損失がなくなり、PWMアン
プの高効率という特長を十分に生かすことができる。
M変調器に使用する場合、PWMアンプの出力段の電源
変動による出力変動をPWM変調度の変化により有効に
補償することができるという効果を臭する.それゆえに
、PWMアンプの電源を安定化する必要がなくなるため
、電源安定化回路での電力損失がなくなり、PWMアン
プの高効率という特長を十分に生かすことができる。
3111図けこの発明の一実施例虹よる三角波発生器の
回路図,第2図はこの発明の他の実施例による三角波発
生器の回路図、第3図はこの発明のもう1つの実施例に
よる三角波発生器の回路図、第4図はこの発明に係る三
角波発生器による三角波出力波形を示す説明図、第5図
けこの発明の三角波発生器を適用したバランスド・トラ
ンスフォーマレス構成のPWMアンプを示すブロック図
、第6図は.この発明の三角波発生器を適用したシング
ルエンデド・ブッシェブル構成のPWMアンプを示すブ
ロック図、第7図は従来の三角波発生器の回路図,第8
図は従来例の電圧比較手段の動作を示す説明図、第9図
は従来例の各部波形を示す説明図である。 (1)−・・コンデンサ、(2) −・・第1のスイッ
チ手段、(3)−・・第1の定電流源,(4) −・・
第2のスイッチ手段、(S)−・・第2の定電流源、(
6) −・・電圧比較手段、(7)、(12)−・・抵
抗器、(8)−・・分圧回路、(9)−mtの電源端子
、(10)−・・第1の電圧比較回路、(11)−・一
第2の電圧比較回路、(13)−・・第2の電源端子,
(14)−・・第3の定電流源、(15)−・一第4
の定電流源。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
回路図,第2図はこの発明の他の実施例による三角波発
生器の回路図、第3図はこの発明のもう1つの実施例に
よる三角波発生器の回路図、第4図はこの発明に係る三
角波発生器による三角波出力波形を示す説明図、第5図
けこの発明の三角波発生器を適用したバランスド・トラ
ンスフォーマレス構成のPWMアンプを示すブロック図
、第6図は.この発明の三角波発生器を適用したシング
ルエンデド・ブッシェブル構成のPWMアンプを示すブ
ロック図、第7図は従来の三角波発生器の回路図,第8
図は従来例の電圧比較手段の動作を示す説明図、第9図
は従来例の各部波形を示す説明図である。 (1)−・・コンデンサ、(2) −・・第1のスイッ
チ手段、(3)−・・第1の定電流源,(4) −・・
第2のスイッチ手段、(S)−・・第2の定電流源、(
6) −・・電圧比較手段、(7)、(12)−・・抵
抗器、(8)−・・分圧回路、(9)−mtの電源端子
、(10)−・・第1の電圧比較回路、(11)−・一
第2の電圧比較回路、(13)−・・第2の電源端子,
(14)−・・第3の定電流源、(15)−・一第4
の定電流源。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)第1の定電流源と、この第1の定電流源に直列に
接続される第1のスイッチ手段と、この第1のスイッチ
手段に直列に接続される第2のスイッチ手段と、この第
2のスイッチ手段に直列に接続され上記第1の定電流源
ととほぼ同じ値の電流を吸い込む第2の定電流源と、上
記第1および第2のスイッチ手段の接続点と基準電位点
との間に接続されたコンデンサと、その入出力特性にヒ
ステリシスを有し上記コンデンサの端子電圧を監視する
電圧比較手段と、上記第1の定電流源および上記電圧比
較手段とに接続される第1の電源端子と、上記電圧比較
手段に接続される第2の電源端子とを備え、上記電圧比
較手段のヒステリシス電圧幅が実質的に上記第2の電源
端子電圧に比例するように構成されているとともに、上
記電圧比較手段の出力に応じて上記第1のスイッチ手段
および第2のスイッチ手段のいずれか一方を選択的に活
性化させるように構成され、かつ、上記コンデンサの端
子電圧を三角波信号として出力するように構成したこと
を特徴とする三角波発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289004A JP2812744B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 三角波発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1289004A JP2812744B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 三角波発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149918A true JPH03149918A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2812744B2 JP2812744B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17737597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1289004A Expired - Fee Related JP2812744B2 (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | 三角波発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2812744B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123409A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Hitachi Ltd | 弛張発振器 |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP1289004A patent/JP2812744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6123409A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Hitachi Ltd | 弛張発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2812744B2 (ja) | 1998-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |