JPH0348683B2 - - Google Patents
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- JPH0348683B2 JPH0348683B2 JP56210597A JP21059781A JPH0348683B2 JP H0348683 B2 JPH0348683 B2 JP H0348683B2 JP 56210597 A JP56210597 A JP 56210597A JP 21059781 A JP21059781 A JP 21059781A JP H0348683 B2 JPH0348683 B2 JP H0348683B2
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- JP
- Japan
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- transistor
- voltage
- bias
- power supply
- circuit
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- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、小信号増幅時における低ひずみ率
と、大信号増幅時における高効率さとを兼ね備え
た電力増幅器に関する。
と、大信号増幅時における高効率さとを兼ね備え
た電力増幅器に関する。
Ａ級増幅器は、ひずみ率が極めて低いという利
点を有しているから、これをオーデイオ用の電力
増幅器として用いれば極めて良好な音質を得るこ
とができる。しかしながらＡ級増幅器はその動作
原理から、極めて電力効率が悪いという欠点を有
しており、このため高出力化が困難である。
点を有しているから、これをオーデイオ用の電力
増幅器として用いれば極めて良好な音質を得るこ
とができる。しかしながらＡ級増幅器はその動作
原理から、極めて電力効率が悪いという欠点を有
しており、このため高出力化が困難である。
従来、Ａ級増幅器が持つ前記利点を生かすと共
に前記欠点を克服するようにした電力増幅器とし
ては、マニユアルスイツチの切換操作によつてＡ
級動作とＢ級動作とを選択し得るようにしたもの
が知られている。すなわちこの電力増幅器は、前
記マニユアルスイツチを一方の切換位置に設定す
ると、電力増幅段のバイアス量が増加されてＡ級
動作が選択されると共に同電力増幅段に供給され
る電源電圧が低下されて損失が過大となるのを防
止し、一方前記マニユアルスイツチが他方の切換
位置に設定された場合はバイアス量が減少されて
Ｂ級動作が選択されると共に電源電圧が増加され
て高出力が得られるようにしたものである。しか
しながらこのような電力増幅器は、Ａ級動作が選
択されると、上述したように電源電圧が低下され
るから、Ｂ級動作が選択されている場合よりも最
大信号レベルが小さい信号しか増幅し得なくなる
（すなわちダイナミツクレンジが狭くなる）とい
う問題があつた。
に前記欠点を克服するようにした電力増幅器とし
ては、マニユアルスイツチの切換操作によつてＡ
級動作とＢ級動作とを選択し得るようにしたもの
が知られている。すなわちこの電力増幅器は、前
記マニユアルスイツチを一方の切換位置に設定す
ると、電力増幅段のバイアス量が増加されてＡ級
動作が選択されると共に同電力増幅段に供給され
る電源電圧が低下されて損失が過大となるのを防
止し、一方前記マニユアルスイツチが他方の切換
位置に設定された場合はバイアス量が減少されて
Ｂ級動作が選択されると共に電源電圧が増加され
て高出力が得られるようにしたものである。しか
しながらこのような電力増幅器は、Ａ級動作が選
択されると、上述したように電源電圧が低下され
るから、Ｂ級動作が選択されている場合よりも最
大信号レベルが小さい信号しか増幅し得なくなる
（すなわちダイナミツクレンジが狭くなる）とい
う問題があつた。
一方、近年オーデイオ用機器のデイジタル化が
進み、低ひずみ率と広いダイナミツクレンジとを
両立し得る電力増幅器の自現が強く望まれてい
る。
進み、低ひずみ率と広いダイナミツクレンジとを
両立し得る電力増幅器の自現が強く望まれてい
る。
この発明は、以上の諸事情に鑑み小信号に対す
る低ひずみ率を確保したまま大信号を効率よく増
幅し得る電力増幅器を提供することを目的として
なされたもので、電力増幅段の出力端子に得られ
る出力信号に基づいて信号レベルを検出する信号
レベル検出手段と、前記信号レベルが小さい場合
は前記電力増幅段のバイアス量を増加させ、また
前記信号レベルが大きい場合は前記バイアス量を
減少させるバイアス制御手段と、前記信号レベル
が小さい場合は前記電力増幅段へ供給される電源
電圧を減少させ、また前記信号レベルが大きい場
合は前記電源電圧を増加させる電源電圧制御手段
とを具備してなることを特徴としている。
る低ひずみ率を確保したまま大信号を効率よく増
幅し得る電力増幅器を提供することを目的として
なされたもので、電力増幅段の出力端子に得られ
る出力信号に基づいて信号レベルを検出する信号
レベル検出手段と、前記信号レベルが小さい場合
は前記電力増幅段のバイアス量を増加させ、また
前記信号レベルが大きい場合は前記バイアス量を
減少させるバイアス制御手段と、前記信号レベル
が小さい場合は前記電力増幅段へ供給される電源
電圧を減少させ、また前記信号レベルが大きい場
合は前記電源電圧を増加させる電源電圧制御手段
とを具備してなることを特徴としている。
以下、この発明による電力増幅器の実施例を図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
第１図はこの発明による電力増幅器の一実施例
の構成を示す回路図である。この図において、
NPNトランジスタ１ａ、およびPNPトランジス
タ１ｂは、この電力増幅器の電力増幅段を構成す
るトランジスタであり、これらトランジスタ１
ａ，１ｂの各エミツタ抵抗２ａ，２ｂは共通接続
されて出力端子３に接続され、これらトランジス
タ１ａ，１ｂの両ベース間には、これらトランジ
スタ１ａ，１ｂに等量のバイアス電流IBを流すた
めのバイアス回路（例えば定電圧回路）４が介挿
されている。このバイアス回路４は、前記バイア
ス電流IBを、後述するバイアス制御回路１０（バ
イアス制御手段）の出力に応じて、トランジスタ
１ａ，１ｂがＡ級（あるいはAB級）にバイアス
される大きな値IB1、またはこれらトランジスタ
１ａ，１ｂがＢ級にバイアスされる小さな値IB2
に切り換え得るように構成されている。
の構成を示す回路図である。この図において、
NPNトランジスタ１ａ、およびPNPトランジス
タ１ｂは、この電力増幅器の電力増幅段を構成す
るトランジスタであり、これらトランジスタ１
ａ，１ｂの各エミツタ抵抗２ａ，２ｂは共通接続
されて出力端子３に接続され、これらトランジス
タ１ａ，１ｂの両ベース間には、これらトランジ
スタ１ａ，１ｂに等量のバイアス電流IBを流すた
めのバイアス回路（例えば定電圧回路）４が介挿
されている。このバイアス回路４は、前記バイア
ス電流IBを、後述するバイアス制御回路１０（バ
イアス制御手段）の出力に応じて、トランジスタ
１ａ，１ｂがＡ級（あるいはAB級）にバイアス
される大きな値IB1、またはこれらトランジスタ
１ａ，１ｂがＢ級にバイアスされる小さな値IB2
に切り換え得るように構成されている。
次に、直列接続された電源５ａ（電圧E1）と電
源６ａ（電圧E2）とは、前記トランジスタ１ａの
コレクタへ正の電源電圧＋Ｂを供給するための電
源であり、電源５ａの負側端子は接地され、電源
５ａの正側端子と電源６ａの負側端子との接続点
はダイオード７ａを順方向に介してトランジスタ
１ａのコレクタに接続され、電源６ａの正側端子
はスイツチ回路８ａを介してトランジスタ１ａの
コレクタに接続されている。
源６ａ（電圧E2）とは、前記トランジスタ１ａの
コレクタへ正の電源電圧＋Ｂを供給するための電
源であり、電源５ａの負側端子は接地され、電源
５ａの正側端子と電源６ａの負側端子との接続点
はダイオード７ａを順方向に介してトランジスタ
１ａのコレクタに接続され、電源６ａの正側端子
はスイツチ回路８ａを介してトランジスタ１ａの
コレクタに接続されている。
一方、直列接続された電源５ｂ（電圧E1）、電
源６ｂ（電圧E2）は、トランジスタ１ｂのコレク
タへ負の電源電圧−Ｂを供給するための電源であ
り、電源５ｂの正側端子は接地され、電源５ｂの
負側端子と電源６ｂの正側端子との接続点はダイ
オード７ｂを逆方向に介してトランジスタ１ｂの
コレクタに接続され、電源６ｂの負側端子はスイ
ツチ回路８ｂを介してトランジスタ１ｂのコレク
タに接続されている。信号レベル検出回路９は、
前記出力端子３に得られる出力信号の電圧e0の絶
対値が、電圧E1よりも僅かに小さく設定された
所定レベルより大である時と、前記電圧e0の絶対
値が前記所定レベル以下に低下した後の所定時間
内とにおいて検出信号を出力するように構成され
ている。この信号レベル検出回路９から出力され
る検出信号はバイアス制御回路１０と、電源電圧
切換回路１１（電源電圧切換手段）とへ各々供給
されている。バイアス制御回路１０は、前記バイ
アス回路４を、前記検出信号が供給されていない
場合は、トランジスタ１ａ，１ｂがＡ級（あるい
はAB級）にバイアスされるように、すなわちバ
イアス電流IBが値IB1となるように制御し、前記検
出信号が供給されている場合は、トランジスタ１
ａ，１ｂがＢ級にバイアスされるように、すなわ
ちバイアス電流IBが値IB2となるように制御する回
路である。また電源電圧切換回路１１は、前記信
号レベル検出回路９から検出信号が供給されてい
なければスイツチ回路８ａ，８ｂを共に開状態に
し、一方同検出信号が供給されていればスイツチ
回路８ａ，８ｂを共に閉状態にする回路である。
なお端子１２は前記出力端子３に対応する接地端
子である。
源６ｂ（電圧E2）は、トランジスタ１ｂのコレク
タへ負の電源電圧−Ｂを供給するための電源であ
り、電源５ｂの正側端子は接地され、電源５ｂの
負側端子と電源６ｂの正側端子との接続点はダイ
オード７ｂを逆方向に介してトランジスタ１ｂの
コレクタに接続され、電源６ｂの負側端子はスイ
ツチ回路８ｂを介してトランジスタ１ｂのコレク
タに接続されている。信号レベル検出回路９は、
前記出力端子３に得られる出力信号の電圧e0の絶
対値が、電圧E1よりも僅かに小さく設定された
所定レベルより大である時と、前記電圧e0の絶対
値が前記所定レベル以下に低下した後の所定時間
内とにおいて検出信号を出力するように構成され
ている。この信号レベル検出回路９から出力され
る検出信号はバイアス制御回路１０と、電源電圧
切換回路１１（電源電圧切換手段）とへ各々供給
されている。バイアス制御回路１０は、前記バイ
アス回路４を、前記検出信号が供給されていない
場合は、トランジスタ１ａ，１ｂがＡ級（あるい
はAB級）にバイアスされるように、すなわちバ
イアス電流IBが値IB1となるように制御し、前記検
出信号が供給されている場合は、トランジスタ１
ａ，１ｂがＢ級にバイアスされるように、すなわ
ちバイアス電流IBが値IB2となるように制御する回
路である。また電源電圧切換回路１１は、前記信
号レベル検出回路９から検出信号が供給されてい
なければスイツチ回路８ａ，８ｂを共に開状態に
し、一方同検出信号が供給されていればスイツチ
回路８ａ，８ｂを共に閉状態にする回路である。
なお端子１２は前記出力端子３に対応する接地端
子である。
次に、以上の構成におけるこの電力増幅器の動
作を説明すると、第２図に示すタイムチヤートに
おける時刻t1以前のように、電圧e0の絶対値が電
圧E1に対応する所定レベル以下の場合、すなわ
ち小信号増幅時の場合、信号レベル検出回路９は
検出信号を出力しない。したがつてこの場合、電
源電圧切換回路１１はスイツチ回路８ａ，８ｂを
開状態にするから、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては、電
源５ａ，５ｂの電圧＋E1，−E1がダイオード７
ａ，７ｂを介して供給される（第２図のイ参照）。
またこの場合、バイアス制御回路１０は、バイア
ス回路４をバイアス電流IBが値IB1になるように制
御する。このように、時刻t1以前においてはトラ
ンジスタ１ａ，１ｂはＡ級動作を行なうようにバ
イアスされると共に、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては電
圧＋E1，−E1が供給される。次に、時刻t1におい
て電圧e0の絶対値が前記所定レベルを越えた場
合、信号レベル検出回路９は検出信号を出力する
ようになる。したがつてこの場合、電源電圧切換
回路１１はスイツチ回路８ａ，８ｂを閉状態に移
行させ、この結果、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては電圧
＋（E1＋E2），−（E1＋E2）が供給されるようにな
る。なおこの時、ダイオード７ａ，７ｂは逆バイ
アス状態となる。またこの場合、バイアス制御回
路１０は、バイアス電流IBを値IB2（IB2＜IB1）に切
り換える。このように時刻t1においては、トラン
ジスタ１ａ，１ｂはＢ級動作を行なうようにバイ
アスが切り換えられると共に、電圧＋Ｂ，−Ｂは
各々増加される。次に、時刻t2において、電圧e0
の絶対値が前記所定レベル以下に減少した場合、
信号レベル検出回路９は、この時刻t2から期間T1
経過した時刻t3において検出信号を出力しなくな
る。したがつてこの場合、スイツチ回路８ａ，８
ｂは時刻t3において閉状態から開状態に移行し、
この結果、電圧＋Ｂ，−Ｂは、＋（E1＋E2），−（E1
＋E2）から＋E1，−E1へ各々減少される。またこ
の時、バイアス電流IBは値IB2から値IB1へ増加さ
れる。このように、時刻t3においては、トランジ
スタ１ａ，１ｂはＢ級バイアス状態からＡ級バイ
アス状態に移行され、また＋Ｂ，−Ｂは各々減少
される。なお前記期間T1は、電圧e0が頻繁に増
減した時バイアス電流IB、電圧＋Ｂ，−Ｂが頻繁
に増減されるのを防止するために設けられてい
る。以後全く同様の動作に従つて、電圧＋Ｂ，−
Ｂおよびバイアス電流IBは、電圧e0の絶対値の増
減に応じて増減される。
作を説明すると、第２図に示すタイムチヤートに
おける時刻t1以前のように、電圧e0の絶対値が電
圧E1に対応する所定レベル以下の場合、すなわ
ち小信号増幅時の場合、信号レベル検出回路９は
検出信号を出力しない。したがつてこの場合、電
源電圧切換回路１１はスイツチ回路８ａ，８ｂを
開状態にするから、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては、電
源５ａ，５ｂの電圧＋E1，−E1がダイオード７
ａ，７ｂを介して供給される（第２図のイ参照）。
またこの場合、バイアス制御回路１０は、バイア
ス回路４をバイアス電流IBが値IB1になるように制
御する。このように、時刻t1以前においてはトラ
ンジスタ１ａ，１ｂはＡ級動作を行なうようにバ
イアスされると共に、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては電
圧＋E1，−E1が供給される。次に、時刻t1におい
て電圧e0の絶対値が前記所定レベルを越えた場
合、信号レベル検出回路９は検出信号を出力する
ようになる。したがつてこの場合、電源電圧切換
回路１１はスイツチ回路８ａ，８ｂを閉状態に移
行させ、この結果、電圧＋Ｂ，−Ｂとしては電圧
＋（E1＋E2），−（E1＋E2）が供給されるようにな
る。なおこの時、ダイオード７ａ，７ｂは逆バイ
アス状態となる。またこの場合、バイアス制御回
路１０は、バイアス電流IBを値IB2（IB2＜IB1）に切
り換える。このように時刻t1においては、トラン
ジスタ１ａ，１ｂはＢ級動作を行なうようにバイ
アスが切り換えられると共に、電圧＋Ｂ，−Ｂは
各々増加される。次に、時刻t2において、電圧e0
の絶対値が前記所定レベル以下に減少した場合、
信号レベル検出回路９は、この時刻t2から期間T1
経過した時刻t3において検出信号を出力しなくな
る。したがつてこの場合、スイツチ回路８ａ，８
ｂは時刻t3において閉状態から開状態に移行し、
この結果、電圧＋Ｂ，−Ｂは、＋（E1＋E2），−（E1
＋E2）から＋E1，−E1へ各々減少される。またこ
の時、バイアス電流IBは値IB2から値IB1へ増加さ
れる。このように、時刻t3においては、トランジ
スタ１ａ，１ｂはＢ級バイアス状態からＡ級バイ
アス状態に移行され、また＋Ｂ，−Ｂは各々減少
される。なお前記期間T1は、電圧e0が頻繁に増
減した時バイアス電流IB、電圧＋Ｂ，−Ｂが頻繁
に増減されるのを防止するために設けられてい
る。以後全く同様の動作に従つて、電圧＋Ｂ，−
Ｂおよびバイアス電流IBは、電圧e0の絶対値の増
減に応じて増減される。
このように、この実施例によれば増幅すべき信
号の信号レベルが小さければ、電力増幅段をＡ級
にバイアスさせると共に電源電圧を減少させ、ま
た増幅すべき信号の信号レベルが大きければ電力
増幅段をＢ級にバイアスさせると共に電源電圧を
増加させることができる。そして、信号レベル検
出回路９は、電力増幅段の出力端子に得られる出
力信号に基づいて動作するため、電力増幅段自体
の動作状態を正確に検出することができ、バイア
スおよび電源電圧の制御も確実なものとなる。す
なわち、電力増幅段より前段の電圧増幅段等に位
相補償の過不足があり、信号増幅時に位相回転等
を生じていたりした場合でも、切換等の制御タイ
ミングを誤ることなく、常に電力増幅段自身の動
作に応じたバイアス量および電源電圧を供給する
ことができる。なお、上記実施例においては、バ
イアス電流IBが切り換わるタイミングと、電圧＋
Ｂ，−Ｂが切り換わるタイミングとを同一のタイ
ミングとして説明したが、バイアス電流IBの切り
換えタイミングは、バイアス電流IBが増加されて
いる状態において電圧＋Ｂ，−Ｂは必ず減少され
ているという条件を満していれば、任意に変更し
てもよい。例えば第２図のハに示すバイアス電流
IBの切り換えタイミングのように、バイアス電流
IBが増加されるタイミングを、電圧＋Ｂ，−Ｂが
減少されるタイミングより期間T2ずつ後方にず
らしてもよい。また前記実施例においてはバイア
ス電流IBを、トランジスタ１ａ，１ｂがＡ級動作
を行なうか、またはＢ級動作を行なうかのどちら
かに切り換えるものとして説明したが、このバイ
アス電流を、トランジスタ１ａ，１ｂが、AB級
動作とＢ級動作のどちらかを行なうように切り換
えるか、またはＡ級動作とAB級動作のどちらか
を行なうように切り換えるか、または完全に動作
モードを切り換えずに単に増減させるようにして
もよい。
号の信号レベルが小さければ、電力増幅段をＡ級
にバイアスさせると共に電源電圧を減少させ、ま
た増幅すべき信号の信号レベルが大きければ電力
増幅段をＢ級にバイアスさせると共に電源電圧を
増加させることができる。そして、信号レベル検
出回路９は、電力増幅段の出力端子に得られる出
力信号に基づいて動作するため、電力増幅段自体
の動作状態を正確に検出することができ、バイア
スおよび電源電圧の制御も確実なものとなる。す
なわち、電力増幅段より前段の電圧増幅段等に位
相補償の過不足があり、信号増幅時に位相回転等
を生じていたりした場合でも、切換等の制御タイ
ミングを誤ることなく、常に電力増幅段自身の動
作に応じたバイアス量および電源電圧を供給する
ことができる。なお、上記実施例においては、バ
イアス電流IBが切り換わるタイミングと、電圧＋
Ｂ，−Ｂが切り換わるタイミングとを同一のタイ
ミングとして説明したが、バイアス電流IBの切り
換えタイミングは、バイアス電流IBが増加されて
いる状態において電圧＋Ｂ，−Ｂは必ず減少され
ているという条件を満していれば、任意に変更し
てもよい。例えば第２図のハに示すバイアス電流
IBの切り換えタイミングのように、バイアス電流
IBが増加されるタイミングを、電圧＋Ｂ，−Ｂが
減少されるタイミングより期間T2ずつ後方にず
らしてもよい。また前記実施例においてはバイア
ス電流IBを、トランジスタ１ａ，１ｂがＡ級動作
を行なうか、またはＢ級動作を行なうかのどちら
かに切り換えるものとして説明したが、このバイ
アス電流を、トランジスタ１ａ，１ｂが、AB級
動作とＢ級動作のどちらかを行なうように切り換
えるか、またはＡ級動作とAB級動作のどちらか
を行なうように切り換えるか、または完全に動作
モードを切り換えずに単に増減させるようにして
もよい。
次に、第３図は、この発明による電力増幅器の
一具体例を示す回路図であり、この図において、
第１図の各部に対応する部分には同一符号を付し
てその説明を省略する。第３図において、信号レ
ベル検出回路９は、出力端子３における出力信号
の電圧e0を、同電圧e0の絶対値｜e0｜に変換して
出力する絶対値回路１３と、この絶対値回路１３
の出力｜e0｜を基準電圧Vrと比較し、｜e0｜≧Vr
ならハイレベル信号を出力し、｜e0｜＜Vrなら接
地レベル信号を出力する比較器１４と、この比較
器１４の出力端子とNPNトランジスタ１５のベ
ースとの間に順次直列に接続された抵抗１６〜１
８と、抵抗１６，１７に並列に接続されたダイオ
ード１９と、抵抗１６，１７の接続点と接地点と
の間に接続されたコンデンサ２０と、トランジス
タ１５のコレクタにベースが接続されたPNPト
ランジスタ２１等からなるもので、｜e0｜＜Vrで
あればトランジスタ２１のコレクタ電圧が接地レ
ベルとなり、｜e0｜≧Vrであればトランジスタ２
１のコレクタ電圧がハイレベルとなり、また｜e0
｜≧Vrなる状態から｜e0｜＜Vrに移行したまま
抵抗１６〜１８の抵抗値とコンデンサ２０の容量
とによつて決まる時間T1が経過するとトランジ
スタ２１のコレクタ電圧がハイレベルから接地レ
ベルへ移行するようになつている。電源電圧切換
回路１１は、前記トランジスタ２１のコレクタ電
流によつて駆動されるNPNトランジスタ２２と、
このトランジスタ２２のエミツタ電流によつて駆
動されるPNPトランジスタ２３等からなるもの
で、前記トランジスタ２１のコレクタ電圧がハイ
レベルであればPNPトランジスタ８ａおよび
PNPトランジスタ８ｂを導通させ、トランジス
タ２１のコレクタ電圧が接地レベルであればトラ
ンジスタ８ａ，８ｂを非導通状態にするものであ
る。なお、トランジスタ８ａ，８ｂは第１図に示
したスイツチ回路８ａ，８ｂに各々対応する。バ
イアス制御回路１０は、電源６ａの正側端子とト
ランジスタ１ａのコレクタとの間に電位差が発生
すると、すなわちトランジスタ８ａが非導通状で
あると導通し、電源６ａの正側端子とトランジス
タ１ａのコレクタとの間に電位差が発生しない
と、すなわち、トランジスタ８ａが導通すると非
導通状態になるPNPトランジスタ２４と、トラ
ンジスタ２４のコレクタ電流により駆動される
NPNトランジスタ２５と、トランジスタ２５の
コレクタ電圧がハイレベルであると導通し、同ト
ランジスタ２５のコレクタ電圧が接地レベルであ
ると非導通状態になるNPNトランジスタ２６等
からなるもので、トランジスタ８ａが導通すると
トランジスタ２６が導通し、トランジスタ８ａが
非導通状態になるとトランジスタ２６が非導通状
態になるようになつている。バイアス回路４は、
PNPトランジスタ２７と、このトランジスタ２
７のエミツタとコレクタとの間に順次直列に接続
された抵抗２８〜３０とからなる定電圧回路であ
り、トランジスタ２７のエミツタは定電流源３１
の出力端子に接続されると共に、トランジスタ１
ａをドライブするNPNトランジスタ３２ａのベ
ースに接続され、またトランジスタ２７のコレク
タは、NPNトランジスタ３３、抵抗３４を順次
介して電源６ｂの負側端子に接続されると共にト
ランジスタ１ｂをドライブするPNPトランジス
タ３２ｂのベースに接続されている。このバイア
ス回路４は、前記トランジスタ２６が導通すると
トランジスタ２７のコレクタ・エミツタ間電圧が
減少してトランジスタ１ａ，１ｂのバイアス電流
IBを減少させ、一方トランジスタ２６が非導通状
態になるとトランジスタ２７のコレクタ・エミツ
タ間電圧が増加して前記バイアス電流IBを増加さ
せる。なお、トランジスタ３３のベースに接続さ
れている端子３５は、この電力増幅器の入力端子
である。
一具体例を示す回路図であり、この図において、
第１図の各部に対応する部分には同一符号を付し
てその説明を省略する。第３図において、信号レ
ベル検出回路９は、出力端子３における出力信号
の電圧e0を、同電圧e0の絶対値｜e0｜に変換して
出力する絶対値回路１３と、この絶対値回路１３
の出力｜e0｜を基準電圧Vrと比較し、｜e0｜≧Vr
ならハイレベル信号を出力し、｜e0｜＜Vrなら接
地レベル信号を出力する比較器１４と、この比較
器１４の出力端子とNPNトランジスタ１５のベ
ースとの間に順次直列に接続された抵抗１６〜１
８と、抵抗１６，１７に並列に接続されたダイオ
ード１９と、抵抗１６，１７の接続点と接地点と
の間に接続されたコンデンサ２０と、トランジス
タ１５のコレクタにベースが接続されたPNPト
ランジスタ２１等からなるもので、｜e0｜＜Vrで
あればトランジスタ２１のコレクタ電圧が接地レ
ベルとなり、｜e0｜≧Vrであればトランジスタ２
１のコレクタ電圧がハイレベルとなり、また｜e0
｜≧Vrなる状態から｜e0｜＜Vrに移行したまま
抵抗１６〜１８の抵抗値とコンデンサ２０の容量
とによつて決まる時間T1が経過するとトランジ
スタ２１のコレクタ電圧がハイレベルから接地レ
ベルへ移行するようになつている。電源電圧切換
回路１１は、前記トランジスタ２１のコレクタ電
流によつて駆動されるNPNトランジスタ２２と、
このトランジスタ２２のエミツタ電流によつて駆
動されるPNPトランジスタ２３等からなるもの
で、前記トランジスタ２１のコレクタ電圧がハイ
レベルであればPNPトランジスタ８ａおよび
PNPトランジスタ８ｂを導通させ、トランジス
タ２１のコレクタ電圧が接地レベルであればトラ
ンジスタ８ａ，８ｂを非導通状態にするものであ
る。なお、トランジスタ８ａ，８ｂは第１図に示
したスイツチ回路８ａ，８ｂに各々対応する。バ
イアス制御回路１０は、電源６ａの正側端子とト
ランジスタ１ａのコレクタとの間に電位差が発生
すると、すなわちトランジスタ８ａが非導通状で
あると導通し、電源６ａの正側端子とトランジス
タ１ａのコレクタとの間に電位差が発生しない
と、すなわち、トランジスタ８ａが導通すると非
導通状態になるPNPトランジスタ２４と、トラ
ンジスタ２４のコレクタ電流により駆動される
NPNトランジスタ２５と、トランジスタ２５の
コレクタ電圧がハイレベルであると導通し、同ト
ランジスタ２５のコレクタ電圧が接地レベルであ
ると非導通状態になるNPNトランジスタ２６等
からなるもので、トランジスタ８ａが導通すると
トランジスタ２６が導通し、トランジスタ８ａが
非導通状態になるとトランジスタ２６が非導通状
態になるようになつている。バイアス回路４は、
PNPトランジスタ２７と、このトランジスタ２
７のエミツタとコレクタとの間に順次直列に接続
された抵抗２８〜３０とからなる定電圧回路であ
り、トランジスタ２７のエミツタは定電流源３１
の出力端子に接続されると共に、トランジスタ１
ａをドライブするNPNトランジスタ３２ａのベ
ースに接続され、またトランジスタ２７のコレク
タは、NPNトランジスタ３３、抵抗３４を順次
介して電源６ｂの負側端子に接続されると共にト
ランジスタ１ｂをドライブするPNPトランジス
タ３２ｂのベースに接続されている。このバイア
ス回路４は、前記トランジスタ２６が導通すると
トランジスタ２７のコレクタ・エミツタ間電圧が
減少してトランジスタ１ａ，１ｂのバイアス電流
IBを減少させ、一方トランジスタ２６が非導通状
態になるとトランジスタ２７のコレクタ・エミツ
タ間電圧が増加して前記バイアス電流IBを増加さ
せる。なお、トランジスタ３３のベースに接続さ
れている端子３５は、この電力増幅器の入力端子
である。
しかして、この第３図に示す具体回路によれ
ば、第１図に示した実施例と同様の動作を行なわ
せることができる。
ば、第１図に示した実施例と同様の動作を行なわ
せることができる。
次に第４図は、この発明による電力増幅器の他
の具体例を示す回路図である。この図において、
バイアス制御回路１０は、第５図に示すように、
出力端子３における出力信号の電圧e0の絶対値が
電圧E1に対応する所定レベルを越えるとバイア
ス電流IBが値IB2になるように、また電圧e0の絶対
値が前記所定レベル以下であればバイアス電流IB
が値IB1（IB1＞IB2）になるように、バイアス回路４
を制御する。また電源電圧制御回路１１は、電源
６ａの正側端子とトランジスタ８ａのベースとの
間に介挿された抵抗３６ａ、同ベースと出力端子
３との間に介挿されたツエナーダイオード３７ａ
（ツエナー電圧Vz）、出力端子３とトランジスタ
８ｂのベースとの間に介挿されたツエナーダイオ
ード３７ｂ（ツエナー電圧Vz）、同ベースと電源
６ｂの負側端子との間に介挿された抵抗３６ｂを
各々有してなるもので、これも出力端子３におけ
る出力信号の電圧e0の絶対値が電圧E1に対応する
所定レベルを越えると、ツエナー電圧Vzと電圧
e0とによつてトランジスタ８ａ（またはトランジ
スタ８ｂ）が導通され、これによつて電圧＋Ｂ
（または電圧−Ｂ）が第５図イに示すように、電
圧｜e0＋Vz｜に応じて変化されるようになつて
いる。
の具体例を示す回路図である。この図において、
バイアス制御回路１０は、第５図に示すように、
出力端子３における出力信号の電圧e0の絶対値が
電圧E1に対応する所定レベルを越えるとバイア
ス電流IBが値IB2になるように、また電圧e0の絶対
値が前記所定レベル以下であればバイアス電流IB
が値IB1（IB1＞IB2）になるように、バイアス回路４
を制御する。また電源電圧制御回路１１は、電源
６ａの正側端子とトランジスタ８ａのベースとの
間に介挿された抵抗３６ａ、同ベースと出力端子
３との間に介挿されたツエナーダイオード３７ａ
（ツエナー電圧Vz）、出力端子３とトランジスタ
８ｂのベースとの間に介挿されたツエナーダイオ
ード３７ｂ（ツエナー電圧Vz）、同ベースと電源
６ｂの負側端子との間に介挿された抵抗３６ｂを
各々有してなるもので、これも出力端子３におけ
る出力信号の電圧e0の絶対値が電圧E1に対応する
所定レベルを越えると、ツエナー電圧Vzと電圧
e0とによつてトランジスタ８ａ（またはトランジ
スタ８ｂ）が導通され、これによつて電圧＋Ｂ
（または電圧−Ｂ）が第５図イに示すように、電
圧｜e0＋Vz｜に応じて変化されるようになつて
いる。
しかしてこの第４図に示す具体回路によつても
第１図に示した実施例と同様の効果が得られる。
第１図に示した実施例と同様の効果が得られる。
なお、以上に説明した実施例および具体例にお
いては、電圧＋Ｂ，−Ｂおよびバイアス電流IBを
主としてステツプ状に変化させるものとしたが、
これら電圧＋Ｂ，−Ｂおよびバイアス電流IBを第
６図のイ，ロに示すように各々アナログ状に変化
させるようにしてもよい。
いては、電圧＋Ｂ，−Ｂおよびバイアス電流IBを
主としてステツプ状に変化させるものとしたが、
これら電圧＋Ｂ，−Ｂおよびバイアス電流IBを第
６図のイ，ロに示すように各々アナログ状に変化
させるようにしてもよい。
以上の説明から明らかなように、この発明によ
る電力増幅器によれば、バイアス制御手段と、電
源電圧制御手段とを各々設け、増幅すべき信号に
基づいて、増幅すべき信号の信号レベルが小さい
時は電力増幅段のバイアス量を増加させると共に
電源電圧を減少させ、前記信号レベルが大きい時
はバイアス量を減少させると共に電源電圧を増加
させるようにしたので、小信号を極めて低いひず
み率で増幅し得ると共に大信号は極めて高い電力
効率で増幅することができ、これによつて低ひず
み率と広いダイナミツクレンジとを両立させるこ
とができる。また、各制御手段の制御タイミング
は、電力増幅段自身の出力信号に基づいて検出さ
れるため、他の回路の位相変化等の影響を受ける
ことなく、常に正確にかつ的確なものとなる。
る電力増幅器によれば、バイアス制御手段と、電
源電圧制御手段とを各々設け、増幅すべき信号に
基づいて、増幅すべき信号の信号レベルが小さい
時は電力増幅段のバイアス量を増加させると共に
電源電圧を減少させ、前記信号レベルが大きい時
はバイアス量を減少させると共に電源電圧を増加
させるようにしたので、小信号を極めて低いひず
み率で増幅し得ると共に大信号は極めて高い電力
効率で増幅することができ、これによつて低ひず
み率と広いダイナミツクレンジとを両立させるこ
とができる。また、各制御手段の制御タイミング
は、電力増幅段自身の出力信号に基づいて検出さ
れるため、他の回路の位相変化等の影響を受ける
ことなく、常に正確にかつ的確なものとなる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路
図、第２図は同実施例の動作を説明するためのタ
イムチヤート、第３図はこの発明の一具体例を示
す回路図、第４図はこの発明の他の具体例を示す
回路図、第５図は第４図に示す具体例の動作を説
明するためのタイムチヤート、第６図はこの発明
におけるバイアス電流、電源電圧の他の制御方法
を示すタイムチヤートである。 １ａ，１ｂ…電力増幅段（トランジスタ）、４
…バイアス回路、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…電
源、８ａ，８ｂ…スイツチ回路、９…信号レベル
検出手段（信号レベル検出回路）、１０…バイア
ス制御手段（バイアス制御回路）、１１…電源電
圧制御手段（電源電圧制御回路）。
図、第２図は同実施例の動作を説明するためのタ
イムチヤート、第３図はこの発明の一具体例を示
す回路図、第４図はこの発明の他の具体例を示す
回路図、第５図は第４図に示す具体例の動作を説
明するためのタイムチヤート、第６図はこの発明
におけるバイアス電流、電源電圧の他の制御方法
を示すタイムチヤートである。 １ａ，１ｂ…電力増幅段（トランジスタ）、４
…バイアス回路、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…電
源、８ａ，８ｂ…スイツチ回路、９…信号レベル
検出手段（信号レベル検出回路）、１０…バイア
ス制御手段（バイアス制御回路）、１１…電源電
圧制御手段（電源電圧制御回路）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電力増幅段の出力端子に得られる出力信号に
基づいて信号レベルを検出する信号レベル検出手
段と、 前記信号レベルが小さい場合は前記電力増幅段
のバイアス量を増加させ、また前記信号レベルが
大きい場合は前記バイアス量を減少させるバイア
ス制御手段と、 前記信号レベルが小さい場合は前記電力増幅段
へ供給される電源電圧を減少させ、また前記信号
レベルが大きい場合は前記電源電圧を増加させる
電源電圧制御手段と を具備してなることを特徴とする電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210597A JPS58114510A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210597A JPS58114510A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 電力増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114510A JPS58114510A (ja) | 1983-07-07 |
| JPH0348683B2 true JPH0348683B2 (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=16591952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56210597A Granted JPS58114510A (ja) | 1981-12-26 | 1981-12-26 | 電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58114510A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02142209A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Nec Corp | 高周波電力増幅器 |
| FR2655790B1 (fr) * | 1989-12-08 | 1992-01-24 | Thomson Tubes Electroniques | Tube a grille a rendement ameliore. |
| JPH0736953Y2 (ja) * | 1993-01-18 | 1995-08-23 | 株式会社ホクコン | コンクリートブロックの運搬装置 |
| JPH11122050A (ja) * | 1998-07-03 | 1999-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源電圧切換型増幅回路 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5797209A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-16 | Marantz Japan Inc | Power amplifying circuit |
-
1981
- 1981-12-26 JP JP56210597A patent/JPS58114510A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58114510A (ja) | 1983-07-07 |
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