JPH0458201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力増幅器に関し、特に電力増幅器の
電源投入時に発生するシヨツク音を防止する為の
シヨツク音防止回路を備えた電力増幅器に関す
る。

従来、この種の防止回路は種々提案されている
が、その中には電源電圧のリツプル分を除くリツ
プルフイルタ回路を利用したものがある。

すなわち、リツプルフイルタ回路はリツプル分
を取り除くためにコンデンサを有し、このコンデ
ンサの電圧は電源投入時は零でその後徐々に増加
する。そこで、そのコンデンサの電圧の変化を利
用して出力端子の電圧を徐々に立ち上がらせるも
のである。ところが、電源投入時にリツプルフイ
ルタとしての機能はなく、このため上述のような
シヨツク音防止回路では電源に重畳するハム成分
が出力端子に現われることになる。

以下、図面により従来の問題点および本発明の
詳細な説明を行なう。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である
が、点線で囲まれた回路Ａが本発明の要部であ
り、回路Ａがない場合は従来のリツプルフイルタ
回路をシヨツク音防止回路に利用した電力増幅器
を示すと考えてよい。

最初に回路Ａのない場合の動作について説明す
る。第１図の回路において、ａは入力端子、ｂは
負帰還端子、端子ｇは電源端子であり、端子ｇに
定常のバイアス電圧が与えられている時、端子ａ
に加えられた入力信号は差動増幅器を構成するト
ランジスタQ₃，Q₄，によつて増幅され、位置反
転増幅器を構成するトランジスタQ₅，Q₆によつ
て位置反転され、さらに前置増幅器を構成するト
ランジスタQ₁₃により増幅されてシングルエンデ
ツドプツシユプル出力回路により増幅されその信
号出力がスピーカＳよりとり出される。シングル
エンデツドプツシユプル出力回路は、トランジス
タQ₁₄，Q₁₉，Q₂₀およびQ₂₁で構成され、トラン
ジスタQ₁₂，Q₁₅，Q₁₇およびQ₁₈は出力回路にア
イドリング電流を流すためのものである。このア
イドリング電流は、出力回路を構成するトランジ
スタQ₁₉とQ₂₀間に常に一定の電流を流すことに
より、スイツチング歪みをなくす目的で流され
る。

トランジスタQ₁₉とQ₂₀によりベース・エミツ
タ電圧と、トランジスタQ₁₂，Q₁₄，Q₁₇，Q₁₈の
ベース・エミツタ電圧との関係は V_BEQ19＋V_BEQ20＝V_BEQ12 −V_BEQ14＋V_BEQ17＋V_BEQ18 であるため、これらのQ₁₂，Q₁₄，Q₁₇，Q₁₈を流
れる電流値を所定の値に設定することにより、ア
イドリング電流の電流値を決定することができ
る。出力信号は端子ｅより抵抗R₁，R₈及びコン
デンサC₁により構成される負帰還回路によつて
上述した差動増幅器のトランジスタQ₄のベース
に帰還されて直流バイアス及び増幅度歪率の改善
がはかられる。コンデンサC₄はブートストラツ
プ・コンデンサで大信号出力に正の半サイクルを
増幅する出力トランジスタQ₁₉，Q₂₀を十分飽和
領域に追い込む為に接続されており、出力電力の
増大が図られている。又、トランジスタQ₇、抵
抗R₁₀、コンデンサC₂はリツプルフイルタ回路を
構成し、定常状態時において、リツプル分が抵抗
R₁₀とコンデンサC₂のフイルタターにより除去さ
れることになる。トランジスタQ₁₀，Q₁₁，Q₁₆は
カレントミラー回路による定電流源を構成する。
特にトランジスタQ₁₀はトランジスタQ₉で駆動さ
れ、トランジスタQ₁₁，Q₁₆はそれぞれドライバ
トランスジスタQ₁₃、アイドリング電流設定部へ
電流を流す。トランジスタQ₇のベースには２個
ダイオードD₅，D₆を介してトランジスタQ₈のベ
ースが接続されている。トランジスタQ₈のコレ
クタは接地端子ｄへ、エミツタはトランジスタ
Q₁₁のコレクタへそれぞれ接続されている。

このような構成において、出力回路を構成する
トランジスタQ₁₉，Q₂₀に対する電源リツプルの
影響はコレクタに対しては、C₁，R₈，R₉からな
る出力端子ｅに対する負帰還経路により出力端子
ｅのインピーダンスが低くなるため、影響が小さ
くなりベースからの影響に対しても定電流回路に
より防止することができる。

トランジスタQ₈、ダイオードD₅，D₆は前述の
リツプルフイルタ回路と共に電源投入時のシヨツ
ク音防止回路を構成する。すなわち、電源端子ｇ
に電源が投入されても、その直後においては、端
子Ｃに接続されているコンデンサC₂は充電され
ていないため、この電源端子の電位は0Vに近い。
従つて、電源端子から抵抗R₆を介して電位がダ
イオードD₁，D₂トランジスタQ₉および抵抗R₁₁か
らなる定流回路に供給されないため、トランジス
タQ₉のベース電位が上らず、このQ₉は非導通と
なり、トランジスタQ₁₀，Q₁₁，Q₁₆がしや断とな
る。従つて、出力回路は立上らない。

端子Ｃに接続されたコンデンサC₂が抵抗R₁₀を
通して充電されてトランジスタQ₇のベース電位
が上昇し、トランジスタQ₇のエミツタより抵抗
R₆を通してトラジスタQ₉のベースに電位が与え
られると、トランジスタQ₁₀，Q₁₁，Q₁₆の定電流
回路が動作し、トランジスタQ₁₁のコレクタ電流
によりトランジスタQ₁₉，Q₂₀が駆動されて出力
端子が立ち上る。しかし、トランジスタQ₈のベ
ースはダイオードD₅，D₆を介して端子Ｃに、そ
のエミツタはトランジスタQ₁₉のベースに、そし
てそのコレクタに接地端子ｄにそれぞれ接続され
ているので、トランジスタQ₁₉のベース電位は、
トランジスタQ₈のエミツタ電位の立上りで制御
される。このトランジスタQ₈のベースはダイオ
ードD₅およびD₆を介して端子Ｃに接続されてい
るため結果として出力端子ｅの立上りは端子ｃの
電圧に応動して上昇し、抵抗R₁₀及びコデンサC₂
の時定数で決まるゆるやかな立上りを示す。出力
端子ｅの立上りは帰還回路の抵抗R₉を通してコ
ンデンサC₁を充電し、そして端子ｂの電位がト
ランジスタQ₃のベース電位に等しくなると出力
端子の電圧は電源電圧の1/2の電位にゆるやかに
ひき戻されて定常の増幅作用をなす。このよう
に、上述した電源投入から定常状態に到る迄、出
力端子ｅはゆるやかに変動する為にスピーカに過
渡音を生じることはない。定常状態では、トラン
ジスタQ₈はコンデンサC₂の電圧によつて逆バイ
アスされている。

しかし、近年、電圧増幅回路技術が向上して定
常状態に電源電圧変動除去特性が向上した事、
又、音響装置の価格低減と小型軽量化から音響装
置に用いる電源装置に重畳するハム成分は大きく
なる傾向にあり、特にモータ等の電源起動時に大
電流を必要とする装置では、電源投入時に著しく
大きなハム成分が電源に重畳することになる。

第１図の回路で点線で囲つた回路Ａがない場
合、電源投入時はリツプルフイルタの機能はなく
ても出力端子ｅの立上りが端子Ｃの電源の立上り
に応動する為に、抵抗R₁₀とコンデンサC₂の時定
数で定まるハム成分が出力端子に現われることに
なる。

端子Ｃからのハム成分を少なくしようとする
と、抵抗R₁₀およびコンデンサC₂の時定数を十分
大きくとる必要があり、電源投入時の立上りが遅
くなるという不都合があつた。本発明はかかる問
題を解決する回路を提供しようとするものであ
る。

本発明による電力増幅器は、上述したような電
源端子間に直列に接続された抵抗およびコンデン
サを含んで電源電圧のリツプル分を除去するリツ
プルフイルタ回路と、上記コンデンサの充電電圧
を利用して電源投入時の出力端子での急激な電位
変動を抑圧するシヨツク音防止手段とを備えた電
力増幅器において、上記抵抗に並列に停電流源を
設け、この定電流源を電源投入時に動作させて上
記コンデンサを充電させるようになし、定常状態
時には定電流源を非動作状態とせしめたことを特
徴とする。

第１図は、点線で囲まれた回路Ａを付加するこ
とによつて本発明の一実施例を示す。回路Ａは、
トランジスタQ₂₂、ダイオードD₃，D₄、抵抗R₇，
R₁₄およびスイツチＷで構成される。電源端子ｇ
−接地端子ｄ間にダイオードD₃，D₄、スイツチ
Ｗ、抵抗R₇が直列接続されダイオードD₃，D₄と
並列に抵抗R₁₄およびトランジスタQ₂₂のベー
ス・エミツタ通路の直列回路が接続される。トラ
ンジスタQ₂₂のコレクタはコンデンサC₂へ接続さ
れている。電源電圧が供給されるとトランジスタ
Q₂₂のベースにはダイオードD₃，D₄で決まる電圧
が供給され、しかもダイオードD₃，D₄の電圧は
電源電圧のリツプル分によらない実質的に一定の
電圧となる。よつて、トランジスタQ₂₂は定電流
源とにり、コンデンサC₂を定電流充電する。従
つて、コンデンサC₂にはリツプル分が実質的に
現われず、出力端子ｅにリツプル分が出力される
ことはなくなる。定常状態では、スイツチ回路Ｗ
によつてこの定電流回路をしや断するようにして
ある。

第２図は、このスイツチ回路Ｗを具体的に実施
した回路の１例である。第２図において、第１図
と共通接続される端子は同一符号を付した。第２
図の回路のトランジスタQ₂₆のコレクタは第１図
の回路トランジスタQ₂₂のベースに接続されて
る。スイツチ回路Ｗは、トランジスタQ₂₄，Q₂₅
および抵抗R₁₆の比較器を有し、これは、コンデ
サC₂が接続される端子Ｃの電圧と抵抗R₁₅，R₁₇
で得られる電圧とを比較し、ダイオードD₇，D₈
へ出力を供給してトランジスタQ₂₆を制御する。

次に、第２図の回路の電源投入時の動作につい
て説明する。電源端子ｇに電源が投入されると、
トランジスタQ₂₄のベースには端子ｆの電圧を抵
抗R₁₅とR₁₇とで分割電圧が与えられ、一方トラ
ンジスタQ₂₅のベースは端子Ｃに接続されている
ので、第１図でのべた様にするには立上らずコン
デンサC₂の充電と共にQ₂₅のベース電圧は上昇す
る。従つて、トランジスタQ₂₅は導通してトラン
ジスタQ₂₆を導通させ、これによつてトラジスタ
Q₂₂が導通してコンデンサC₂へ定電流を供給す
る。この定電流値を適切な値に選べば、ハム除去
比改善の為に抵抗R₁₀の値を十分に大きくとつて
も、トランジスタQ₂₂よつて供給される定電流に
よつてコンデンサC₂の立上り早めることができ
る。よつて、電力増幅器の立上りを適切に設定す
ることができる。端子Ｃの電位が上昇して、抵抗
R₁₅とR₁₇の分割電位以上になると、トランジス
タQ₂₄が導通してトランジスタQ₂₅がオフとなり、
トランジスタQ₂₆，Q₂₂もオフとなる。

従つて、定常状態では抵抗R₁₀を通してトラン
ジスタQ₇のベース電流が供給される。

以上、説明した様に本発明を用いれば、電源投
入時のシヨツク音を防止する回路を通してあらわ
れるハム音をきわめて小さくすると共に電源投入
と共にすみやかに立上る電力増幅器を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は第１図の回路におけるスイツチ回路Ｗの具体
的回路図である。 図において、R₁乃至R₁₈……抵抗、D₁乃至D₈…
…ダイオード、Q₁乃至Q₂₆……トランジスタ、C₁
乃至C₄……コンデンサ、Ｓ……スピーカー、ａ
……入力端子、ｂ……帰還端子、ｃ……リツプル
フイルター端子、ｄ……GND端子、ｅ……出力
端子、ｆ……ブートストラツプ端子、ｇ……電源
端子、Ｗ……スイツチ回路をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電源端子間に直列に接続された抵抗およびコ
   ンデンサを含み電源電圧のリツプル分を除去する
   リツプルフイルタ回路と、前記電源端子間に接続
   された出力回路と、電源投入に応じて増加する前
   記コンデサの充電電圧変化に対応した電圧を電源
   投入から定常状態に至る期間発生する電圧発生手
   段と、前記電圧発生手段からの電圧を前記出力回
   路に供給する電圧供給手段とを備え、電源投入時
   に前記出力回路の入力電圧が急激に変化すること
   を抑圧し前記出力回路の出力端子での急激な電位
   変動を抑圧する電力増幅器において、前記抵抗に
   並列に接続された定電流源と、この定電流源を電
   源入時に動作させて前記定電流源によつて前記コ
   ンデンサを充電させ、前記定常状態時には前記定
   電流源を非動作状態とせしめる手段とを設けたこ
   とにより電源投入時のリツプル分を除去すること
   を特徴とする電力増幅器。