JPH0474884B2 - - Google Patents
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- JPH0474884B2 JPH0474884B2 JP56062895A JP6289581A JPH0474884B2 JP H0474884 B2 JPH0474884 B2 JP H0474884B2 JP 56062895 A JP56062895 A JP 56062895A JP 6289581 A JP6289581 A JP 6289581A JP H0474884 B2 JPH0474884 B2 JP H0474884B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、増幅器に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an amplifier.
メイン・アンプにおいて、電力増幅回路のＡ
級、AB級乃至Ｂ級を、入力に応じて自動的に切
り換え、波形クリツプによる歪みをなくしたもの
がある。この場合の好ましい手法は、入力電圧の
変化を検出して、電源電圧±Ｂ及びバイアスの電
位を切り換えることである。 In the main amplifier, A of the power amplification circuit
There are devices that automatically switch between class, AB class, and B class according to the input, eliminating distortion caused by waveform clipping. A preferred method in this case is to detect changes in the input voltage and switch the power supply voltage ±B and bias potential.
ところで、通常、メイン・アンプの電源レギユ
レーシヨンは、15％程度であり、負荷4Ω時のメ
イン・アンプ出力電圧は、負荷8Ω時の1.2乃至1.3
倍程度に造られている。 By the way, the power regulation of the main amplifier is usually about 15%, and the main amplifier output voltage when the load is 4Ω is 1.2 to 1.3 when the load is 8Ω.
It is made about twice as large.
したがつて、上述のように、入力に対する級の
切り換え、電源電圧の切り換えをしたとしても、
負荷変動に対しては無防備であり、例えば、
8Ω10W時に検出回路が働くように調整すると、
4Ω負荷時には、出力電圧が20Wになるまで切り
換わらない。また、実際には、4Ω時のメイン・
アンプ電源は、12W程度の能力しかなく、第３図
に示すように、12乃至20Wまでは出力波形がクリ
ツプした状態になる。なお、第３図の状態におい
て、Ａが入力、Ｂが8Ω負荷時出力（10W）、Ｃが
4Ω負荷時出力の各波形である。そして、出力対
歪み特性を見ると、第４図のようになり、電源切
換え点付近で著しい歪みを呈する。 Therefore, as mentioned above, even if you switch the input class or power supply voltage,
It is defenseless against load fluctuations, for example,
If you adjust the detection circuit to work at 8Ω10W,
When loaded with 4Ω, it will not switch until the output voltage reaches 20W. Also, in reality, the main
The amplifier power supply has a capacity of only about 12W, and as shown in FIG. 3, the output waveform is clipped from 12 to 20W. In addition, in the state shown in Figure 3, A is the input, B is the output (10W) when loaded with 8Ω, and C is the output when loaded with 8Ω.
These are the output waveforms when loaded with 4Ω. When looking at the output vs. distortion characteristic, it becomes as shown in FIG. 4, and significant distortion is exhibited near the power supply switching point.
本発明は、負荷変動に対してもそのような不都
合のないものを提供しようとするものである。 The present invention aims to provide a system that is free from such inconveniences even with load fluctuations.
以下、本発明を第１図に示す実施例について説
明する。 The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIG.
図において、１は入力端INと出力端OUTの間
に、電圧増幅器１１と電力増幅回路１２を有して
成るメイン・アンプであり、電力増幅回路１２
は、入力トランジスタQ1に適宜に固定乃至可変
のバイアス抵抗R1，R2，R3を備え、その内の一
つの可変抵抗R2を、リレー、フオト・カプラ、
その他の電子的スイツチS1を以て入・切するよう
にし、入力トランジスタQ1に連なる終段の電力
増幅トランジスタQ2，Q3を、NPN型とPNP型と
の２個でコンプリメンタリ結合し、これらの電力
増幅トランジスタQ2，Q3に供給する電源電圧＋
Ｂ，−Ｂを、それぞれリレー、フオト・カプラ、
その他の電子的スイツチS2，S3を以て±V1（低電
圧）、±V2（高電圧）に切り換えるようにしてお
り、それら三つの電子的スイツチS1，S2，S3を互
いに連動させて、S1がON、S2，S3がOFFにおい
てＡ級動作、S1がOFF、S2，S3がONにおいて
AB級乃至Ｂ級動作を得るようにしている。図
中、D1，D2は、逆流防止用ダイオードである。 In the figure, 1 is a main amplifier comprising a voltage amplifier 11 and a power amplification circuit 12 between an input terminal IN and an output terminal OUT.
is equipped with bias resistors R 1 , R 2 , R 3 that are fixed or variable as appropriate for the input transistor Q 1 , and one of the variable resistors R 2 is connected to a relay, photo coupler,
The other electronic switch S1 is used to turn on and off, and the power amplification transistors Q2 and Q3 at the final stage connected to the input transistor Q1 are complementary-coupled with two NPN type and PNP type. Power supply voltage + supplied to power amplification transistors Q 2 and Q 3
B, -B are relays, photo couplers,
Other electronic switches S 2 and S 3 are used to switch between ±V 1 (low voltage) and ±V 2 (high voltage), and these three electronic switches S 1 , S 2 , and S 3 are interlocked with each other. class A operation when S 1 is ON and S 2 and S 3 are OFF, and class A operation when S 1 is OFF and S 2 and S 3 are ON.
I'm trying to get class AB to class B action. In the figure, D 1 and D 2 are backflow prevention diodes.
なお、上記入力トランジスタQ1の可変バイア
ス抵抗R2と電子的スイツチS1の回路を、第２図
のように構成してもよい。 Note that the circuit of the variable bias resistor R 2 of the input transistor Q 1 and the electronic switch S 1 may be configured as shown in FIG.
１４は、前記メイン・アンプ１の入力端INか
ら入力を分岐導入し、入力の電圧レベルviが所定
値以上、すなわち、前記電圧増幅器１１段の入力
回路に前記電力増幅回路１２で出力波形のクリツ
プ・歪みを生ずる一定レベル以上の入力信号にな
つたときに出力viを送り出す電圧検出回路であ
る。 14 branches the input from the input terminal IN of the main amplifier 1, and when the input voltage level v i is equal to or higher than a predetermined value, that is, the output waveform of the power amplifier circuit 12 is input to the input circuit of the voltage amplifier 11 stage. This is a voltage detection circuit that sends out an output v i when the input signal exceeds a certain level that causes clipping and distortion.
１５は、一端を前記メイン・アンプ１の出力端
OUTに接続し、他端を抵抗R0を介して接地した
スピーカ（負荷）である。 15 has one end connected to the output end of the main amplifier 1.
This is a speaker (load) connected to OUT, and the other end is grounded via resistor R0 .
１６は、前記スピーカ１５の他端、したがつ
て、前記抵抗Rpに接続して、該抵抗Rpの電圧降
下vpを検知し、これが所定値以上、すなわち、前
記電力増幅回路１２においてスピーカインピーダ
ンスの変化に伴い出力波形のクリツプ・歪みを生
ずる一定レベル以上の出力電流になつたときに出
力Vpを生じる電流検出回路である。つまり、電
流レベルを電圧の姿でキヤツチするものである。 16 is connected to the other end of the speaker 15, and thus to the resistor R p , to detect the voltage drop v p of the resistor R p , and when this voltage drop is greater than or equal to a predetermined value, that is, the speaker This is a current detection circuit that generates an output Vp when the output current exceeds a certain level, which causes clipping and distortion of the output waveform due to changes in impedance. In other words, it captures the current level in the form of voltage.
ところで、上述の電圧検出回路１４と電流検出
回路１６とは、それぞれの増幅度を、
スピーカ・インピーダンスＺ≧8Ωのときに
Vi≧Vp
スピーカ・インピーダンスＺ＜8Ωのときに
Vi＜Vp
となるよう設定している。 By the way, the above-mentioned voltage detection circuit 14 and current detection circuit 16 have their respective amplification degrees as follows: When the speaker impedance Z≧8Ω, Vi ≧V p When the speaker impedance Z < 8Ω, Vi < V p It is set so that
１７は、前記電圧検出回路１４と前記電流検出
回路１６とから出力Vi，Vpを導入するようにし、
Ｚ≧8Ωのときに電圧検出回路１４の出力Viで働
き、Ｚ＜8Ωのときに電流検出回路１６の出力Vp
で働くコンパレータであり、その出力Vi，Vpに
対応して方形波を出力する。つまり、前記電圧検
出回路１４に発生する検出電圧Vi又は前記電流検
出回路１６に発生する検出電圧Vpに応答して、
前記電圧増幅器１１の入力信号の変化乃至スピー
カインピーダンスの変化に伴う前記電力増幅回路
１２の出力波形のクリツプ・歪みを除くための一
定の制御信号を出力する制御信号発生回路として
機能するものである。 17 introduces outputs V i and V p from the voltage detection circuit 14 and the current detection circuit 16,
When Z≧8Ω, it works with the output V i of the voltage detection circuit 14, and when Z<8Ω, it works with the output V p of the current detection circuit 16.
It is a comparator that works in , and outputs a square wave corresponding to its outputs Vi and V p . That is, in response to the detection voltage V i generated in the voltage detection circuit 14 or the detection voltage V p generated in the current detection circuit 16,
It functions as a control signal generation circuit that outputs a constant control signal to eliminate clipping and distortion of the output waveform of the power amplifier circuit 12 due to changes in the input signal of the voltage amplifier 11 or changes in speaker impedance.
１８は、前記コンパレータ１７からの出力を受
けて作動し、その出力を所定時間持続させる単安
定マルチバイブレータである。 18 is a monostable multivibrator that operates upon receiving the output from the comparator 17 and maintains the output for a predetermined period of time.
１９は、前記単安定マルチバイブレータ１８の
出力を受けて作動し、前記電子的スイツチS1，
S2，S3を、上記出力Vi又は上記出力Vpに従い、
S1をOFF、S2，S3をONさせるように構成してい
る制御回路である。つまり、該制御回路１９は、
前記単安定マルチバイブレータ１８とで前記電圧
増幅器１１の入力信号の変化又はスピーカインピ
ーダンスの変化に伴う前記電力増幅回路１２の出
力波形のクリツプ・歪みを除くためのスイツチ制
御回路を構成しているのである。 19 operates in response to the output of the monostable multivibrator 18, and operates the electronic switches S 1 ,
S 2 and S 3 according to the above output V i or the above output V p ,
This is a control circuit configured to turn S 1 OFF and S 2 and S 3 ON. In other words, the control circuit 19
The monostable multivibrator 18 constitutes a switch control circuit for eliminating clipping and distortion of the output waveform of the power amplifier circuit 12 due to changes in the input signal of the voltage amplifier 11 or changes in speaker impedance. .
如上の構成であるから、スピーカ・インピーダ
ンスＺ≧8Ωのときには、電圧検出回路１４が働
く。 With the above configuration, the voltage detection circuit 14 operates when the speaker impedance Z≧8Ω.
この場合、普段、第１図に示すように、三つの
電子的スイツチS1，S2，S3は、S1がON、S2，S3
がOFFの状態にあり、すなわち、電力増幅回路
１２がＡ級増幅の態勢にあつて、メイン・アンプ
１は、小さな入力信号に対してＡ級動作する。 In this case , as shown in FIG .
is in an OFF state, that is, the power amplifier circuit 12 is in a class A amplification mode, and the main amplifier 1 performs class A operation for small input signals.
また、入力信号の電圧レベルが所定レベルより
以上に大きくなると、電圧検出回路１４が出力Vi
を生じ、これがコンパレータ１７の方形波に形成
され、かつ、該方形波が幅狭で繰り返す場合にも
後続回路にチヤタリングが生じないよう単安定マ
ルチバイブレータ１８で時間延長されて、制御回
路１９へともたらされ、該制御回路の作動により
三つの電子的スイツチS1，S2，S3は、S1がOFF、
S2，S3がONし、AB級乃至Ｂ級態勢となる。し
たがつて、メイン・アンプ１の出力波形は、入力
信号が大きくなつてもクリツプを生ぜず、歪みを
生じない。 Further, when the voltage level of the input signal becomes higher than a predetermined level, the voltage detection circuit 14 outputs V i
This is formed into a square wave by the comparator 17, and even if the square wave is narrow and repeats, the time is extended by the monostable multivibrator 18 so as not to cause chattering in the subsequent circuit, and is also transmitted to the control circuit 19. and the operation of the control circuit causes three electronic switches S 1 , S 2 , S 3 to turn S 1 OFF,
S 2 and S 3 are turned ON, and the state becomes AB class or B class. Therefore, the output waveform of the main amplifier 1 does not clip or distort even when the input signal becomes large.
次に、スピーカ・インピーダンスＺ＜8Ωのの
際には、電流検出回路１６が働く。 Next, when the speaker impedance Z<8Ω, the current detection circuit 16 operates.
この場合、スピーカ１５に流れる電流がクリツ
プ・歪みを生じない範囲内のとき、すなわち、
12W以内のときに、第１図のＡ級態勢にあるが、
それ以上に電流値になつたときに、電流検出回路
１６に出力Vpが現れ、これにより前回同様に、
コンパレータ１７→単安定マルチバイブレータ１
８→制御回路１９と次々に作動して、三つの電子
的スイツチS1，S2，S3は、S1がOFF、S2，S3が
ONし、AB級乃至Ｂ級態勢となる。したがつて、
メイン・アンプ１の負荷、すなわち、スピーカ１
５のインピーダンスが、小さくなる方向に変わつ
ても、これによつてはクリツプを生ぜず、歪みを
生じない。 In this case, when the current flowing through the speaker 15 is within a range that does not cause clipping or distortion, that is,
When it is within 12W, it is in the A-class position shown in Figure 1, but
When the current value exceeds that value, the output V p appears in the current detection circuit 16, and as in the previous case,
Comparator 17 → Monostable multivibrator 1
8→control circuit 19 and operate one after another, the three electronic switches S 1 , S 2 , S 3 are turned OFF, S 1 is OFF, and S 2 , S 3 are turned OFF.
It turns on and becomes AB class or B class state. Therefore,
Load of main amplifier 1, i.e. speaker 1
Even if the impedance of 5 changes in the direction of decreasing, this will not cause clipping and will not cause distortion.
以上の実施例では、電力増幅回路１２の入力段
のバイアスと電源電圧の双方を切り換えるように
しているが、電源電圧だけを切り換えてもよい。 In the above embodiments, both the input stage bias and the power supply voltage of the power amplifier circuit 12 are switched, but only the power supply voltage may be switched.
本発明によれば、入力信号の増大に対する級の
自動切換えばかりでなく、負荷インピーダンスが
低下して出力が増大した場合にも級の自動切換え
が得られて、出力波形のクリツプが前面的に防止
され、歪みが防止される。また、省エネルギー対
策として、AB級乃至Ｂ級のものにおいて、入力
によつて電源電圧を切り換え、増幅器内の電力損
失を軽減することにも使用できる。 According to the present invention, it is possible to automatically switch classes not only when the input signal increases, but also when the load impedance decreases and the output increases, thereby preventing clipping of the output waveform. and distortion is prevented. Furthermore, as an energy saving measure, it can be used to reduce power loss within the amplifier by switching the power supply voltage depending on the input in class AB or B class devices.
第１図は、本発明の実施例を示す回路図、第２
図は、要部の他の例を示す回路図、第３図、第４
図は、説明図である。
１……メイン・アンプ、１２……電力増幅回
路、１５……スピーカ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figures are circuit diagrams showing other examples of main parts, Figures 3 and 4.
The figure is an explanatory diagram. 1... Main amplifier, 12... Power amplifier circuit, 15... Speaker.
Claims (1)
増幅段と、該電圧増幅段の入力回路に前記電力増
幅段で出力波形のクリツプ・歪みを生ずる一定レ
ベル以上の入力信号のあつたことを検出する電圧
検出回路と、前記電力増幅段にスピーカインピー
ダンスの変化に伴い出力波形のクリツプ・歪みを
生ずる一定レベル以上の出力電流のあつたことを
検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路に発
生する検出電圧又は前記電流検出回路に発生する
検出電圧に応答して前記電圧増幅段の入力信号の
変化乃至前記スピーカインピーダンスの変化に伴
う前記電力増幅段の出力波形のクリツプ・歪みを
除く一定の制御信号を出力する制御信号発生回路
と、その制御信号により前記電圧増幅段の入力信
号の変化乃至前記スピーカインピーダンスの変化
に伴う前記電力増幅段の出力波形のクリツプ・歪
みを除くべく前記電力増幅段をＡ級からAB級乃
至Ｂ級に切り換える切換え手段とから成る増幅
器。 ２ 前記電力増幅段をＡ級からAB級乃至Ｂ級に
切換える前記切換え手段として、前記電力増幅段
の電源電圧を切り換える電子的スイツチと前記電
力増幅段の入力回路のバイアス電圧を切り換える
電子的スイツチを設け、かつ、これらの電子的ス
イツチを前記制御信号発生回路からの制御信号に
基づいて切り換えるスイツチ制御回路を設けて成
る特許請求の範囲第１項記載の増幅器。 ３ 前記制御信号発生回路として、前記電圧検出
回路からの検出電圧乃至前記電流検出回路からの
検出電圧を入力して所定の信号を出力するコンパ
レータを設け、また、前記スイツチ制御回路とし
て、前記コンパレータからの出力を所定時間持続
させる単安定マルチバイブレータを設け、かつ、
該単安定マルチバイブレータからの出力に基づい
て前記電子的スイツチを切り換える制御回路を設
けて成る特許請求の範囲第２項記載の増幅器。 ４ 電力増幅段と、該電力増幅段を駆動する電圧
増幅段と、該電圧増幅段の入力回路に前記電力増
幅段で出力波形のクリツプ・歪みを生ずる一定レ
ベル以上の入力信号のあつたことを検出する電圧
検出回路と、前記電力増幅段にスピーカインピー
ダンスの変化に伴い出力波形のクリツプ・歪みを
生ずる一定レベル以上の出力電流のあつたことを
検出する電流検出回路と、前記電圧検出回路に発
生する検出電圧又は前記電流検出回路に発生する
検出電圧に応答して前記電圧増幅段の入力信号の
変化乃至前記スピーカインピーダンスの変化に伴
う前記電力増幅段の出力波形のクリツプ・歪みを
除く一定の制御信号を出力する制御信号発生回路
と、その制御信号により前記電圧増幅段の入力信
号の変化乃至前記スピーカインピーダンスの変化
に伴う前記電力増幅段の出力波形のクリツプ・歪
みを除くべく前記電力増幅段の電源電圧を切り換
える切換え手段とから成る増幅器。 ５ 前記電力増幅段の電源電圧を切り換える前記
切換え手段として、前記電力増幅段の電源電圧を
切り換える電子的スイツチを設け、かつ、該電子
的スイツチを前記制御信号発生回路からの制御信
号に基づいて切り換えるスイツチ制御回路を設け
て成る特許請求の範囲第４項記載の増幅器。 ６ 前記制御信号発生回路として、前記電圧検出
回路からの検出電圧乃至前記電流検出回路からの
検出電圧を入力して所定の信号を出力するコンパ
レータを設け、また、前記スイツチ制御回路とし
て、前記コンパレータからの出力を所定時間持続
させる単安定マルチバイブレータを設け、かつ、
該単安定マルチバイブレータからの出力に基づい
て前記電子的スイツチを切り換える制御回路を設
けて成る特許請求の範囲第５項記載の増幅器。[Scope of Claims] 1. A power amplification stage, a voltage amplification stage that drives the power amplification stage, and an input circuit of the voltage amplification stage that has an input level above a certain level that causes clipping or distortion of the output waveform in the power amplification stage. a voltage detection circuit that detects the presence of a signal; a current detection circuit that detects the presence of an output current of a certain level or higher that causes clipping and distortion of the output waveform due to changes in speaker impedance in the power amplification stage; Clipping of the output waveform of the power amplification stage due to a change in the input signal of the voltage amplification stage or a change in the speaker impedance in response to a detection voltage generated in the voltage detection circuit or a detection voltage generated in the current detection circuit. A control signal generation circuit that outputs a constant control signal excluding distortion, and the control signal eliminates clipping and distortion of the output waveform of the power amplification stage due to changes in the input signal of the voltage amplification stage or changes in the speaker impedance. and switching means for switching the power amplification stage from class A to class AB or class B. 2. The switching means for switching the power amplification stage from class A to class AB or class B includes an electronic switch that switches the power supply voltage of the power amplification stage and an electronic switch that switches the bias voltage of the input circuit of the power amplification stage. 2. The amplifier according to claim 1, further comprising a switch control circuit for switching said electronic switches based on a control signal from said control signal generating circuit. 3. As the control signal generation circuit, a comparator is provided which inputs the detection voltage from the voltage detection circuit or the detection voltage from the current detection circuit and outputs a predetermined signal, and as the switch control circuit, a comparator is provided that outputs a predetermined signal. A monostable multivibrator that maintains the output for a predetermined period of time is provided, and
3. The amplifier of claim 2 further comprising a control circuit for switching said electronic switch based on the output from said monostable multivibrator. 4. Check that the power amplification stage, the voltage amplification stage that drives the power amplification stage, and the input circuit of the voltage amplification stage receive an input signal of a certain level or higher that causes clipping or distortion of the output waveform in the power amplification stage. A current detection circuit detects the presence of an output current of a certain level or higher that causes clipping and distortion of the output waveform due to a change in speaker impedance in the power amplification stage; constant control excluding clipping and distortion of the output waveform of the power amplification stage due to changes in the input signal of the voltage amplification stage or changes in the speaker impedance in response to the detection voltage generated in the current detection circuit or the detection voltage generated in the current detection circuit; A control signal generation circuit that outputs a signal, and a control signal generating circuit that controls the power amplification stage in order to eliminate clipping and distortion of the output waveform of the power amplification stage due to changes in the input signal of the voltage amplification stage or changes in the speaker impedance. An amplifier consisting of switching means for switching the power supply voltage. 5. The switching means for switching the power supply voltage of the power amplification stage is provided with an electronic switch for switching the power supply voltage of the power amplification stage, and the electronic switch is switched based on a control signal from the control signal generation circuit. 5. The amplifier according to claim 4, further comprising a switch control circuit. 6 As the control signal generation circuit, a comparator is provided which inputs the detection voltage from the voltage detection circuit or the detection voltage from the current detection circuit and outputs a predetermined signal, and as the switch control circuit, a comparator is provided that outputs a predetermined signal. A monostable multivibrator that maintains the output for a predetermined period of time is provided, and
6. The amplifier of claim 5 further comprising a control circuit for switching said electronic switch based on the output from said monostable multivibrator.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP56062895A JPS57176813A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP56062895A JPS57176813A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57176813A JPS57176813A (en) | 1982-10-30 |
| JPH0474884B2 true JPH0474884B2 (en) | 1992-11-27 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56062895A Granted JPS57176813A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Amplifier |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPS57176813A (en) |
Families Citing this family (3)
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- 1981-04-24 JP JP56062895A patent/JPS57176813A/en active Granted
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