JPH067643B2

JPH067643B2 - 低周波増幅器

Info

Publication number: JPH067643B2
Application number: JP59269015A
Authority: JP
Inventors: 宗義平野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPS61145908A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ラジオ受信機等の電子機器に用いる低周波増
幅器に関するものである。

従来の技術近年、各種電子機器の小型化，低コスト化に対する要求
が高まってきており、これに伴い各種部品に対する小型
化，低コスト化の要求が高まっている。また、小型化に
伴う使用電池の小型化により機器の省電流化が大きな問
題となってきている。

通常、小型電子機器に用いる低周波増幅器は省電流化，
高効率化という点からＢ級動作として用いている。この
場合、出力段トランジスタのベース・エミッタ間電圧対
コレクタ電流特性が非線形であるためクロスオーバー歪
が生じる。このため、トランジスタはその非線形性が問
題とならない状態に無信号時の動作点を設定し、無信号
時においてもコレクタバイアス電流を流しておく必要が
ある。この動作点設定は出力負荷の状態によって変って
くる。負荷としてスピーカを用い出力負荷のインピーダ
ンスが低くなった場合、負荷インピーダンスが高い場合
と比べ同一の出力電圧変化を得るために必要な出力電流
変化が大きくなるため、ベース・エミッタ間電圧対コレ
クタ電流特性がより線形に近くなるように動作点を設定
する。つまりコレクタバイアス電流をより多く流す状態
に動作点を設定する必要がある。この状態で負荷として
インピーダンスの高いもの、一例として３００Ωのイヤ
ホンを用いた場合には出力負荷電流よりも出力トランジ
スタのバイアス電流の方が大きくなる場合も生じ、省電
流化という点から問題を生じてしまう。従って、負荷イ
ンピーダンスに応じて適切なバイアス状態を個々に設定
する必要がある。

第４図に従来の回路を示す。第４図において、トランジ
スタ１５，２４は電流供給用であり、トランジスタ１４
とカレントミラー回路を構成し、定電流源１３の電流Ｉ
に等しい電流が各トランジスタのコレクタ電流として負
荷回路に供給される。トランジスタ１７，１８は差動増
幅回路を構成しており、トランジスタ１９，２０は差動
増幅回路の能動負荷である（抵抗１０，１２，１６，２
１，２２，２３は差動増幅回路のバイアス用であ
る。）。この差動増幅回路の出力はトランジスタ１７の
コレクタから信号増幅用トランジスタ２９のベースに入
力され、このトランジスタ２９によってトランジスタ３
０，３１，３５，３６で構成されるＢ級プッシュプル出
力回路を駆動する。トランジスタ２４、ダイオード３
３、抵抗２６，３２，３４は出力回路のバイアス回路を
構成する。抵抗３２，３４はダイオード３３のバイアス
用である。この回路でトランジスタ３０，３１のベース
・エミッタ間電圧は次式で与えられる。

Ｖ_BE30＝（Ｖ_D33＋Ｖ_BE28）−（Ｖ_BE31＋Ｖ_R26）…(1) Ｖ_BE31＝（Ｖ_BE30＋Ｖ_R26）−（Ｖ_D33＋Ｖ_BE28）…(2) 但し、Ｖ_BE28：トランジスタ２８のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE30：トランジスタ３０のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE31：トランジスタ３１のベース・エミッタ間電圧Ｖ_D33：ダイオード３３の順方向電圧降下Ｖ_R26：抵抗２６の両端における電圧降下無信号動作状態においては、出力トランジスタ３５，３
６のコレクタ電流が等しく、かつトランジスタ３０，３
１が上記(1)式および(2)式を満足する状態で動作してい
る。出力トランジスタ３５，３６のコレクタバイアス電
流を変化させるには、トランジスタ３０，３１の無信号
時にベース・エミッタ間電圧を変化させればよい。その
ため、従来抵抗２６の抵抗値を変化させることにより対
応しており第４図に示すようにスイッチ３，４は連動し
ており、スイッチ３が開いた場合はスイッチ４はイヤホ
ン負荷５側に接続されている。抵抗２６はこの状態で適
切なバイアス状態となるように設定されている。次にス
イッチ３が閉じた場合、スイッチ４はスピーカ負荷６側
に接続される。スイッチ３が閉じることにより抵抗２７
が抵抗２６と並列に接続されるため、この並列抵抗両端
での電圧降下が小さくなる。従って(1)式および(2)式に
おけるＶ_R26の値が小さくなり、トランジスタ３０，３
１のベース・エミッタ間電圧が大きくなり、トランジス
タ３０、３１のコレクタ電流が大きくなる。この電流が
出力トランジスタ３５，３６のベース電流となるため、
出力トランジスタのコレクタバイアス電流も増加する。
抵抗２７の値は抵抗２６と並列に接続された状態で、ス
ピーカ駆動時に適切なバイアス状態となるような値に設
定する。以上のようにスイッチ３の開閉により、負荷に
応じた適切なバイアス状態を選択出来るようにすること
は可能になる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、第４図に示す従来の構成においては、こ
の回路をＩＣ化する場合、バイアス切換のためにスイッ
チ３を構成するａ，ｂの２つの端子を外付端子として持
たねばならず、ＩＣパツケージのピン数が増加する。前
記のような小型化，低コスト化の要求が高まるなかで、
ピン数増加によるＩＣパツケージの大型化，高コスト化
が問題となってきた。

問題点を解決するための手段本発明は、上記の問題点を解決するため、バイアス回路
に電流を供給する第１のトランジスタと互いにコレクタ
を接続し、スイッチの開閉により動作あるいは非動作と
なるバイアス回路への電流供給用の第２のトランジスタ
を設けたことを特長とするものである。

作用本発明は、低周波増幅器の電源ラインとの間にバイアス
電流切換用スイッチを構成出来るため、ＩＣ化した場
合、１端子の追加でバイアス電流を切換えることが可能
となり、ＩＣパツケージの小型化及びそれに伴う低コス
ト化を計ることが出来るものである。

実施例第１図は本発明における第１の実施例を示す。第１図の
回路構成はトランジスタ４０の追加および抵抗２７の廃
止以外は第４図の回路と同一である。

第１図のバイアス切換回路について以下に述べる。第４
図の回路説明で述べたように、トランジスタ３０，３１
のベース・エミッタ間電圧はそれぞれ(1)式および(2)式
で与えられる。第４図の回路ではトランジスタ３０、３
１のベース・エミッタ間電圧を変化させ、バイアス状態
を変化させるため、抵抗２６の値を変化させることによ
ってその両端での電圧降下を変化させている。これに対
し、第１図では抵抗２６の値を一定とし、抵抗２６に供
給される電流を変化させることによってもその両端での
電圧降下を変化させることが可能である。第１図におい
て、トランジスタ１４，１５，２４，４０はそれぞれベ
ースがお互いに接続されており、トランジスタ１４，１
５，２４のエミッタはすべて電源ラインに接続されてい
る。従ってこれら３つのトランジスタはカレントミラー
回路を構成しており、定電流源１３の電流Ｉに等しい電
流が各トランジスタのコレクタ電流として流れる。スイ
ッチ３を閉じた場合、トランジスタ４０のエミッタが電
源ラインに接続され動作状態となり、トランジスタ１
４，１５，２４，４０はカレントミラー回路を構成し、
トランジスタ４０のコレクタ電流もＩとなる。トランジ
スタ２４，４０のコレクタは抵抗２６と接続されている
ため、抵抗２６に供給される電流は２Ｉとなる。スイッ
チ３と連動するスイッチ４はイヤホン負荷６側に接続さ
れているスイッチ３を開いた場合、トランジスタ４０は
非動作となるため、抵抗２６に供給される電流はＩとな
り、抵抗２６両端での電圧降下が小さくなるため、出力
トランジスタ３５、３６のコレクタ電流が増加する。こ
の場合、スイッチ３と連動するスイッチ４はスピーカ負
荷５側に接続されている。本実施例ではＩ＝５０μＡに
対し、出力トランジスタ３５，３６のコレクタ電流は約
５ｍＡ変化する。本実施例をＩＣ化する場合には、スイ
ッチ３の端子ａのみの１端子の追加でバイアス電流切換
を行うことが出来る。

第２図は本発明における第２の実施例を示す。本実施例
は抵抗４１の追加以外は第１図に示す第１の実施例と同
一である。本実施例ではスイッチ３が閉じた場合、トラ
ンジスタ４０のエミッタおよび電源ライン間に抵抗４１
が挿入され、この抵抗値によって出力回路のバイアス状
態が適切な状態になるようにトランジスタ４０のコレク
タ電流を制御出来る。電流値の制御は、実施例の回路を
ＩＣ化した場合には、トランジスタ２４，４０のエミッ
タ面積を変化させて行ってもよい。また、トランジスタ
１４，２４、４０の各エミッタ，電源ライン間にそれぞ
れ抵抗を挿入し、抵抗比によって電流値を制御してもよ
い。

また、第３図に示す第３の実施例のようにトランジスタ
４０と同時に動作あるいは非動作となる他のトランジス
タ４２によって別回路５０を駆動することも可能であ
る。

なお、バイアス回路以外の回路形成は実施例に限定され
るものではない。

発明の効果以上のように本発明は、電源ラインとの間に開閉スイッ
チを構成し、その開閉により出力負荷に応じて出力トラ
ンジスタのコレクタバイアス電流を設定することで省電
流化を計ることを可能にすると共に、ＩＣ化に際して１
ピンの端子追加で回路を実現出来るため、パツケージの
小型化によるＩＣの小型化および低コスト化を計ること
も可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における回路図、第２図
は第２の実施例における回路図、第３図は第３の実施例
における回路図、第４図は従来の回路図である。１……入力端子、２……電源ライン、３，４……スイッ
チ、５……スピーカ（低インピーダンス負荷）、６……
イヤホン（高インピーダンス負荷）、７，８，１１，３
８……コンデンサー、１０，１２，１６，２１，２２，
２３，２６，２７，３２，３４，３６，３７，４１……
抵抗、１４，１５，１７，１８，１９，２０，２４，２
８，２９，３０，３１，３５，３６，４０，４２……ト
ランジスタ、１３……定電流源、３３……ダイオード、
５０……トランジスタ４２によって電流を供給される別
の回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のトランジスタのベースと、第２のト
ランジスタのベースとを接続し、上記第１のトランジス
タのコレクタと上記第２のトランジスタのコレクタと第
３のトランジスタのベースと第１の抵抗の一方とを接続
し、上記第３のトランジスタのコレクタと第１の抵抗の
他方とを接続し、第３のトランジスタのエミッタと信号
増幅用の第４のトランジスタのコレクタとを接続し、上
記第３および第４のトランジスタにバイアス電流を供給
して上記第３のトランジスタのコレクタおよびエミッタ
からコンプリメンタリ接続された出力段の第５および第
６のトランジスタ駆動用の信号電流を各々取り出すよう
に構成するとともに、電源ライン、あるいはアースと上
記第２のトランジスタのエミッタ間に設けられたスイッ
チの開閉により上記第２のトランジスタを動作あるいは
非動作とすることによって、上記第３のトランジスタの
コレクタ電圧を変化させて、上記第５および第６のトラ
ンジスタの無信号時のコレクタ電流を変化させ、無信号
時の出力トランジスタのバイアス電流を変化させるよう
に構成したことを特徴とする低周波増幅器。