JPH0722860A - スピーカ駆動用スイッチングアンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 スピーカ８０のインピーダンスを小さくした
り、あるいはＤＣ−ＤＣコンバータを用いて電源電圧を
昇圧したりしなくとも、大きな電力を取り出すことがで
きるスピーカ駆動用スイッチングアンプを提供する。 【構成】 同相信号とノコギリ波とからＰＷＭ１信号、
および逆相信号とノコギリ波とからＰＷＭ２信号をそれ
ぞれ作成するＰＷＭ変換回路２０はＰＷＭ１信号を第１
のプッシュプル回路３１と、前記ＰＷＭ２信号を第２の
プッシュプル回路３２に接続する。第１のプッシュプル
回路３１は第１のスイッチング回路４１および第１のパ
ルストランス５１および第１の整流回路６１を介して第
１の平滑回路７１に接続され、一方、第２のプッシュプ
ル回路３２は第２のスイッチング回路４２および第２の
パルストランス５２および第２の整流回路６２を介して
第２の平滑回路７２に接続され、第１の平滑回路７１お
よび第２の平滑回路７２がスピーカ８０に接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として車載用スピーカ
を駆動するためのスピーカ駆動用スイッチングアンプに
関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、アンプの出力電力Ｐ₀ は、Ｒを負荷インピーダン
ス、Ｖをアンプ出力段の電源電圧とすると、 Ｐ₀ ＝Ｖ
² ／Ｒ … で表わされる。式から解るように
アンプの出力電力Ｐ₀ を大きくするには、（１）出力段
の電源電圧Ｖを大きくするか、または（２）負荷インピ
ーダンスＲを小さくするかの２通りの方法がある。これ
ら（１）および（２）の方法のうち、Ａ級、ＡＢ級、Ｂ
級アンプの場合には、通常、（１）の方法が採られてい
る。例えば、前記アンプが車載用スピーカを駆動するた
めのアンプとして用いられる場合、車両のバッテリー電
圧は低く、１２Ｖ程度までしか設定できないので、
（１）の方法でアンプの出力電力Ｐ₀ を大きくする場合
は、ＤＣ−ＤＣコンバータで前記バッテリ電圧を昇圧し
て電源電圧Ｖを大きくする方法が採られている。しかし
この場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータを介在させること
により電源効率が１０〜２０％程度低下してしまうとい
う問題が生じる。

【０００３】しかしながら、ＰＷＭアンプの第一の利点
は電源効率が高いことである。したがって、上記したよ
うにＤＣ−ＤＣコンバータを用いることによって電源効
率を低下させてしまっては、ＰＷＭアンプの利点を十分
生かせなくなってしまう。一方、上記（２）の方法を採
用する場合にも、下記（ａ）、（ｂ）に示す課題があ
る。

【０００４】（ａ） 上記式から見れば、負荷（＝ス
ピーカ）インピーダンスＲを小さくすればするほど出力
電力Ｐ₀ が大きくなるように思える。しかしながら、実
際は前記スピーカインピーダンスが小さくなるにつれて
ダンピングファクタも悪化するので、あまり前記スピー
カインピーダンスを小さくしすぎると却って電源効率を
低下させてしまう。すなわち、前記スピーカインピーダ
ンスを小さくするにしても、電源効率の面から見れば小
さくできる限界があり、該限界により取りだせる電力Ｐ
₀ の大きさも限定される。

【０００５】（ｂ） 上記内容を逆に言うと、出力電力
Ｐ₀ の大きさに応じて該出力電力Ｐ ₀ を取りだすのに必
要なインピーダンス値を有するスピーカを用意する必要
があることになる。つまり、負荷インピーダンスＲを小
さくすることで出力電力Ｐ₀を大きくしようとする場合
には、出力電力Ｐ₀ を上げてグレードアップを図るたび
毎にスピーカを取り替えなければならないからコストア
ップになるし、特に車載用では取り替えに手間を生じる
という課題を生じる。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、負荷（＝スピーカ）インピーダンスを小さくした
り、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いて電源電圧を昇圧した
りしなくとも、大きな出力電力を取りだすことができる
スピーカ駆動用スイッチングアンプ（＝ＰＷＭアンプ）
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るスピーカ駆動用スイッチングアンプは、
同相信号とノコギリ波とから前記同相信号のプラス側の
みのＰＷＭ１信号、および逆相信号と前記ノコギリ波と
から前記逆相信号のプラス側のみのＰＷＭ２信号をそれ
ぞれ作成するＰＷＭ変換回路を備え、該ＰＷＭ変換回路
はフリップ・フロップとスイッチング素子等で構成さ
れ、前記ＰＷＭ１信号をプッシュ側とプル側とに交互に
振り分ける第１のプッシュプル回路と、前記ＰＷＭ２信
号をプッシュ側とプル側とに交互に振り分ける第２のプ
ッシュプル回路に接続され、前記第１のプッシュプル回
路はスイッチング素子等で構成され、前記プッシュ側と
プル側とに振り分けられた信号を電源電圧とグランドレ
ベルとの間でスイッチングさせる第１のスイッチング回
路に接続され、前記第２のプッシュプル回路は同様にス
イッチング素子等で構成された第２のスイッチング回路
に接続され、前記第１のスイッチング回路は該第１のス
イッチング回路からの出力電圧を昇圧する第１のパルス
トランスに接続され、前記第２のスイッチング回路は同
様に第２のパルストランスに接続され、前記第１のパル
ストランスは該第１のパルストランスからの出力電圧を
整流する第１の整流回路を介して、該第１の整流回路の
出力を平滑する第１の平滑回路に接続され、前記第２の
パルストランスは同様に第２の整流回路を介して第２の
平滑回路に接続され、前記第１の平滑回路および第２の
平滑回路がスピーカに接続されていることを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】図２、図３および図４に基づいて「作用」を説
明する。図２は上記構成に係るスピーカ駆動用スイッチ
ングアンプの基本構成を示したブロック図である。図３
（ａ）は入力信号を示した波形図であり、図３（ｂ）は
同相信号とノコギリ波との関係を示し、図３（ｃ）は逆
相信号とノコギリ波との関係を示した波形図である。図
３（ｄ）、（ｅ）および図４は図２に示した各ブロック
から出力される出力信号を概略的に示した波形図であ
る。

【０００９】ＰＷＭ変換回路２０では、図３（ｂ）に示
したように同相信号とノコギリ波とから該同相信号のプ
ラス側のみのＰＷＭ信号であるＰＷＭ１信号（図３
（ｄ））が作成されると共に、図３（ｃ）に示したよう
に逆相信号と前記ノコギリ波とから該逆相信号のプラス
側のみのＰＷＭ信号であるＰＷＭ２信号（図３（ｅ））
が作成される。

【００１０】次に、第１のプッシュプル回路３１で前記
ＰＷＭ１信号がプッシュ側とプル側とに交互に振り分け
られた後、第１のスイッチング回路４１で第１のパルス
トランスの一次側コイルが電源電圧（＋Ｂ）とグランド
レベルとの間でスイッチングされ、同様にして第２のプ
ッシュプル回路３２により、前記ＰＷＭ２信号がプッシ
ュ側とプル側とに交互に振り分けられた後、第２のスイ
ッチング回路４２で第２のパルストランスの一次側コイ
ルが電源電圧（＋Ｂ）とグランドレベルとの間でスイッ
チングされる。

【００１１】次に、第１のスイッチング回路４１のスイ
ッチングにより、第１のパルストランス５１の２次側に
図４（ａ）に示した波形の電圧が誘起され、同様に第２
のスイッチング回路４２のスイッチングにより、第２の
パルストランス５２の２次側に、図４（ｂ）に示した波
形の電圧が誘起される。その後、第１の整流回路６１に
おいて第１のパルストランス５１で昇圧された信号がプ
ラス側に整流され、図４（ｃ）に示したように、信号の
レベルは異なっているが図３（ｄ）と同じ波形のＰＷＭ
信号が作成される。同様に第２の整流回路６２では第２
のパルストランス５２で昇圧された信号がマイナス側に
整流されて図４（ｄ）に示したように、図３（ｅ）に示
した波形を反転したＰＷＭ信号が作成される。

【００１２】次に第１の平滑回路７１において第１の整
流回路６１から出力された出力信号（図４（ｃ））が平
滑化され、第１の平滑回路７１から図４（ｃ）の点線で
示した信号が出力される。一方、第２の平滑回路７２に
おいて第２の整流回路６２から出力された出力信号（図
４（ｄ））が平滑化され、第２の平滑回路７２から図４
（ｄ）の点線で示した信号が出力される。そして、これ
らが合成されて図４（ｅ）に実線で示した信号、すなわ
ちレベルは異なっているが図３（ａ）で示した入力信号
と同じ波形をした信号が取り出され、スピーカ８０が駆
動される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るスピーカ駆動用スイッチ
ングアンプの実施例を図面に基づいて説明する。図１は
実施例に係るスピーカ駆動用スイッチングアンプを概略
的に示した回路構成図である。

【００１４】図中、１１はバッファを示し、１２はイン
バータを示している。バッファ１１およびインバータ１
２には入力信号が入力されるようになっており、バッフ
ァ１１はＰＷＭ変換回路２０を構成するコンパレータ２
１に接続され、インバータ１２はＰＷＭ変換回路２０を
構成するもう一方のコンパレータ２２に接続されてい
る。また、コンパレータ２１およびコンパレータ２２に
はノコギリ波が入力されるようになっており、該ノコギ
リ波はフリップ・フロップ１３にも入力されるようにな
っている。コンパレータ２１は第１のプッシュプル回路
３１を構成する抵抗Ｒ₁₀の一端および抵抗Ｒ₁₅の一端に
接続され、一方、コンパレータ２２は第２のプッシュプ
ル回路３２を構成する抵抗Ｒ₂₀の一端および抵抗Ｒ₂₅の
一端に接続されている。

【００１５】第１のプッシュプル回路３１において、抵
抗Ｒ₁₀の他端はトランジスタＱ₁₁のコレクタに接続さ
れ、抵抗Ｒ₁₅の他端はトランジスタＱ₁₂のコレクタに接
続されており、トランジスタＱ₁₁およびトランジスタＱ
₁₂のエミッタは共にグランドに接続されている。トラン
ジスタＱ₁₁のベースは抵抗Ｒ₁₁を介してフリップ・フロ
ップ１３のＱ出力側に接続されると共に、抵抗Ｒ₁₂を介
してグランドに接続されており、トランジスタＱ₁₂のベ
ースは抵抗Ｒ₁₄を介してフリップ・フロップ１３のＱ
_INV 出力側と接続されると共に、抵抗Ｒ₁₃を介してグラ
ンドに接続されている。トランジスタＱ₁₁のコレクタは
第１のスイッチング回路４１を構成する抵抗 ₁₆の一端に
接続されており、トランジスタＱ₁₂のコレクタは第１の
スイッチング回路４１を構成する抵抗Ｒ₁₉の一端に接続
されている。

【００１６】第２のプッシュプル回路３２において、抵
抗Ｒ₂₀の他端はトランジスタＱ₂₁のコレクタに接続さ
れ、抵抗Ｒ₂₅の他端はトランジスタＱ₂₂のコレクタに接
続されており、トランジスタＱ₂₁およびトランジスタＱ
₂₂のエミッタは共にグランドに接続されている。トラン
ジスタＱ₂₁のベースは抵抗Ｒ₂₁を介してフリップ・フロ
ップ１３のＱ出力側に接続されると共に、抵抗Ｒ₂₂を介
してグランドに接続されており、トランジスタＱ₂₂のベ
−スは抵抗Ｒ₂₄を介してフリップ・フロップ１３のＱ
_INV 出力側に接続されると共に、抵抗Ｒ₂₃を介してグラ
ンドに接続されている。トランジスタＱ₂₁のコレクタは
第２のスイッチング回路４２を構成する抵抗Ｒ₂₆の一端
に接続されており、トランジスタＱ₂₂のコレクタは第２
のスイッチング回路４２を構成する抵抗Ｒ₂₉の一端に接
続されている。

【００１７】第１のスイッチング回路４１において、抵
抗Ｒ₁₆の他端はトランジスタＱ₁₃のベ−スに接続されて
おり、抵抗Ｒ₁₉の他端はトランジスタＱ₁₄のベースに接
続されている。トランジスタＱ₁₃のベースは抵抗Ｒ₁₇を
介して、トランジスタＱ₁₄のベースは抵抗Ｒ₁₈を介して
グランドに接続されており、またトランジスタＱ₁₃およ
びトランジスタＱ₁₄のエミッタも共にグランドに接続さ
れている。トランジスタＱ₁₃のコレクタは第１のパルス
トランス５１の一次側コイルＬ₁₁の＋側に接続されてお
り、トランジスタＱ₁₄のコレクタは第１のパルストラン
ス５１の一次側コイルＬ₁₂の−側に接続されている。

【００１８】第２のスイッチング回路４２において、抵
抗Ｒ₂₆の他端はトランジスタＱ₂₃のベースに接続されて
おり、抵抗Ｒ₂₉の他端はトランジスタＱ₂₄のベースに接
続されている。トランジスタＱ₂₃のベースは抵抗Ｒ₂₇を
介して、トランジスタＱ₂₄のベースは抵抗Ｒ₂₈を介して
グランドに接続されており、またトランジスタＱ₂₃およ
びトランジスタＱ₂₄のエミッタも共にグランドに接続さ
れている。トランジスタＱ₂₃のコレクタは第２のパルス
トランス５２の一次側コイルＬ₂₁の＋側に接続されてお
り、トランジスタＱ₂₄のコレクタは第２のパルストラン
ス５２の一次側コイルＬ₂₂の−側に接続されている。

【００１９】第１のパルストランス５１は一次側はコイ
ルＬ₁₁およびコイルＬ₁₂、２次側はコイルＬ₁₃で構成さ
れている。コイルＬ₁₁の−側とコイルＬ₁₂の＋側は共に
＋Ｂ電源に接続されており、コイルＬ₁₃の一端Ｌ_13a は
第１の整流回路６１を構成するダイオードＤ₁₁のアノ−
ド側に接続され、コイルＬ₁₃の他端Ｌ_13b は第１の整流
回路６１を構成するダイオードＤ₁₂のアノ−ド側に接続
されている。また、コイルＬ₁₃の中央端子Ａ₁ は第１の
平滑回路７１を構成するコンデンサ−Ｃ₁ の一端に接続
されている。ダイオードＤ₁₁のカソ−ド側とダイオード
Ｄ₁₂のカソ−ド側とは共に第１の平滑回路７１を構成す
るコイルＬ₁ の一端に接続されており、コイルＬ₁ の他
端はコンデンサーＣ₁ の他端に接続され、コンデンサ−
Ｃ₁ の両端はスピーカ８０に接続されている。

【００２０】第２のパルストランス５２は一次側はコイ
ルＬ₂₁およびコイルＬ₂₂、２次側はコイルＬ₂₃で構成さ
れている。コイルＬ₂₁の−側とコイルＬ₂₂の＋側は共に
＋Ｂ電源に接続されており、コイルＬ₂₃の一端Ｌ_23a は
第２の整流回路６２を構成するダイオードＤ₂₁のカソ−
ド側に接続され、コイルＬ₂₃の他端Ｌ_23b は第２の整流
回路６２を構成するダイオードＤ₂₂のカソ−ド側に接続
されている。また、コイルＬ₂₃の中央端子Ａ₂ は第２の
平滑回路７２を構成するコンデンサーＣ₂ の一端に接続
されている。ダイオードＤ₂₁のアノ−ド側とダイオード
Ｄ₂₂のアノ−ド側とは共に第２の平滑回路７２を構成す
るコイルＬ₂ の一端に接続されており、コイルＬ₂ の他
端はコンデンサーＣ₂ の他端に接続され、コンデンサー
Ｃ₂ の両端はスピーカ８０に接続されている。

【００２１】上記の如く構成されたスピーカ駆動用スイ
ッチングアンプの動作を図３、図４を用いて説明する。
バッファ１１およびインバータ１２に図３（ａ）に示し
た入力信号が入力されると、バッファ１１からはコンパ
レータ２１に対して同相信号が出力され、インバータ１
２からはコンパレータ２２に対して逆相信号が出力され
る。そして、図３（ｂ）に示したように、コンパレータ
２１において前記同相信号とノコギリ波とが比較され、
コンパレータ２１から第１のプッシュプル回路３１に対
して図３（ｄ）に示したＰＷＭ１信号が出力される。ま
たコンパレータ２２においては、前記逆相信号とノコギ
リ波とが比較され（図３（ｃ））、コンパレ−タ２２か
ら第２のプッシュプル回路３２に対して図３（ｅ）に示
したＰＷＭ２信号が出力される。

【００２２】前記ノコギリ波はフリップ・フロップ１３
にも入力されており、ノコギリ波が立ち下がるごとにフ
リップ・フロップ１３のＱ出力およびＱ_INV 出力の状態
が変化する。そして、フリップ・フロップ１３のＱ出力
はトランジスタＱ₁₁のベースに入力され、Ｑ_INV 出力は
トランジスタＱ₁₂のベースに入力されるので、結局、ノ
コギリ波が立ち下がるごとにトランジスタＱ₁₁とトラン
ジスタＱ₁₂とが交互にオン／オフする。したがって、ト
ランジスタＱ₁₁（あるいはトランジスタＱ₁₂）がオンし
ている場合には、第１のプッシュプル回路３１のトラン
ジスタＱ₁₃側（あるいはトランジスタＱ₁₄側）に入力さ
れようとする前記ＰＷＭ１信号はトランジスタＱ₁₁の
（あるいはトランジスタＱ₁₂の）コレクタ電流となって
トランジスタＱ₁₁（あるいはトランジスタＱ₁₂）に吸収
され、トランジスタＱ₁₃（あるいはトランジスタＱ₁₄）
には伝達されない。一方、トランジスタＱ₁₄側（あるい
はトランジスタＱ₁₃側）に入力されようとする前記ＰＷ
Ｍ１信号はトランジスタＱ₁₂（あるいはトランジスタＱ
₁₁）がオフしているから、トランジスタＱ₁₂（あるいは
トランジスタＱ₁₁）に吸収されることなくトランジスタ
Ｑ₁₄（あるいはトランジスタＱ₁₃）に伝達される。前記
ＰＷＭ１信号がトランジスタＱ₁₃（あるいはトランジス
タＱ₁₄）に入力されると、＋Ｂ電源からコイルＬ₁₁、ト
ランジスタＱ₁₃を通って（あるいは＋Ｂ電源からコイル
Ｌ₁₂、トランジスタＱ₁₄を通って）電流が流れ、第１の
パルストランス５１を構成する一次側のコイルＬ₁₁（あ
るいはコイルＬ₁₂）に＋Ｂ電圧が印加される。

【００２３】以上説明したように、ＰＷＭ１信号が入力
されるごとに第１のスイッチング回路４１を構成するト
ランジスタＱ₁₃およびトランジスタＱ₁₄が交互にオン／
オフして、＋Ｂ電源から第１のパルストランス５１の一
次側のコイルＬ₁₁およびトランジスタＱ₁₃（あるいは一
次側のコイルＬ₁₂およびトランジスタＱ₁₄）を通って電
流が流れる。このように前記一次側のコイルＬ₁₁に印加
される＋Ｂ電源の方向とコイルＬ₁₂に印加される＋Ｂ電
源の方向とが逆となるので、第１のパルストランス５１
の二次側コイルＬ₁₃に誘起する電圧の波形は、図４
（ａ）に示したように、図３（ｄ）に示したＰＷＭ１信
号を二次側コイルＬ₁₃の中央端子Ａ₁ の電位を基準とし
てプラス側とマイナス側とに交互に振り分けられた波形
となる。

【００２４】上記した内容はＰＷＭ２信号の場合につい
ても同様であり、第２のパルストランス５２の二次側コ
イルＬ₂₃に誘起する電圧の波形は、図４（ｂ）に示した
ように、図３（ｅ）に示したＰＷＭ２信号を二次側コイ
ルＬ₂₃の中央端子Ａ₂ の電位を基準としてプラス側とマ
イナス側とに交互に振り分けられた波形となる。

【００２５】第１のパルストランス５１において、トラ
ンジスタＱ₁₃がオンしてコイルＬ₁₁に＋Ｂ電源が印加さ
れた場合には、二次側のコイルＬ₁₃にコイルＬ₁₃の他端
Ｌ_{13 b} をプラス方向とする起電力が発生する。この時に
は、ダイオードＤ₁₂が順方向にバイアスされ、ダイオー
ドＤ₁₂、コイルＬ₁ 、コンデンサＣ₁ 、中央端子Ａ₁の
経路で電流が流れると共に、ダイオードＤ₁₂、コイルＬ
₁ 、スピーカ８０、中央端子Ａ₁ の経路で負荷電流が流
れる。一方、トランジスタＱ₁₄がオンしてコイルＬ₁₂に
＋Ｂ電源が印加された場合には、二次側のコイルＬ₁₃に
コイルＬ₁₃の一端Ｌ_13a をプラス方向とする起電力が発
生する。この時には、ダイオードＤ₁₁が順方向にバイア
スされ、ダイオードＤ₁₁、コイルＬ₁ 、コンデンサーＣ
₁ 、中央端子Ａ₁ の経路で電流が流れると共に、ダイオ
ードＤ₁₁、コイルＬ₁ 、スピーカ８０、中央端子Ａ₁ の
経路で負荷電流が流れる。上記したように、一次側のコ
イルＬ₁₁またはコイルＬ₁₂に＋Ｂ電源が印加されると、
二次側のコイルＬ₁₃に誘起される起電力の方向にかかわ
りなく、第１の整流回路６１からは第１の平滑回路７１
を構成するコイルＬ₁ からコンデンサーＣ₁ へと向かう
電流およびスピーカ８０の端子８０ａから８０ｂへと向
かう負荷電流が流れる。これから解るように、第１の整
流回路６１の出力電圧波形は、二次側のコイルＬ₁₃に誘
起した電圧波形をプラス側に整流した電圧波形となる。
該電圧波形を図４（ｃ）に示す。

【００２６】一方、第２のパルストランス５２におい
て、トランジスタＱ₂₃がオンしてコイルＬ₂₁に＋Ｂ電源
が印加された場合には、二次側のコイルＬ₂₃にコイルＬ
₂₃の一端Ｌ_23a をマイナス方向とする起電力が発生す
る。この時にはダイオードＤ₂₁が順方向にバイアスさ
れ、中央端子Ａ₂ 、コンデンサーＣ₂ 、コイルＬ₂ 、ダ
イオードＤ₂₁の経路で電流が流れると共に、中央端子Ａ
₂ 、スピーカ８０、コイルＬ ₂ 、ダイオードＤ₂₁の経路
で負荷電流が流れる。また、トランジスタＱ₂₄がオンし
てコイルＬ₂₂に＋Ｂ電源が印加された場合には、二次側
のコイルＬ₂₃にコイルＬ₂₃の他端Ｌ_23b をマイナス方向
とする起電力が発生する。この時には、ダイオードＤ₂₂
が順方向にバイアスされ、中央端子Ａ₂ 、コンデンサ−
Ｃ₂ 、コイルＬ ₂ 、ダイオードＤ₂₂の経路で電流が流れ
ると共に、中央端子Ａ₂ 、スピーカ８０、コイルＬ₂ 、
ダイオードＤ₂₂の経路で負荷電流が流れる。上記したよ
うに、一次側のコイルＬ₂₁またはコイルＬ₂₂に＋Ｂ電源
が印加されると、二次側のコイルＬ₂₃に誘起される起電
力の方向にかかわりなく、第２の平滑回路７２を構成す
るコンデンサーＣ₂ およびコイルＬ₂ を介して第２の整
流回路６２から二次側のコイルＬ₂₃に流れ込む充電電流
が流れると共に、中央端子Ａ₂ からスピーカ８０（スピ
ーカ８０の端子８０ｂから８０ａ）に向かう負荷電流が
流れる。これから解るように、第２の整流回路６２の出
力電圧波形は、二次側のコイルＬ₂₃に誘起した電圧波形
をマイナス側に整流した電圧波形となる。該電圧波形を
図４（ｄ）に示す。

【００２７】上記した第１の整流回路６１の出力電圧は
第１の平滑回路７１で平滑化されて図４（ｃ）の点線で
示した信号波形となり、一方、第２の整流回路６２の出
力電圧は第２の平滑回路７２で平滑化されて図４（ｄ）
の点線で示した信号波形となる。そして、これら平滑回
路の出力が合成されて図４（ｅ）の実線で示した信号、
すなわち入力信号を大きく増幅した信号が取り出され、
該信号によりスピーカ８０が駆動される。

【００２８】以上説明したように実施例に係るスピーカ
駆動用スイッチングアンプを用いれば、スピーカ８０の
インピーダンスを小さくしたり、あるいはＤＣーＤＣコ
ンバータを用いて電源電圧を昇圧したりしなくとも、大
きな出力電力を取り出すことができる。すなわち、実施
例に係るスピーカ駆動用スイッチングアンプを用いれ
ば、効率を悪化させることがなく、かつダンピングファ
クタも悪化しないスピーカ駆動用アンプを構成すること
ができる。

【００２９】また、実施例においては、パルストランス
５１およびパルストランス５２を用いてＰＷＭ信号を増
幅する方式をとっているが、ＰＷＭ１信号およびＰＷＭ
２信号をそのままパルストランス５１およびパルストラ
ンス５２で増幅しようとしても変調周波数（音声周波
数）が２０Ｈｚ〜２０ＫＨｚと低周波であるため、残留
磁気を生じて一次側入力と二次側出力との間にリニアリ
ティを確保することができない虞がある。実施例ではこ
の点を考慮して、十分に周波数の高い（例えば１００Ｋ
Ｈｚ以上の）ＰＷＭ１信号およびＰＷＭ２信号をそれぞ
れプッシュ側とプル側とに交互に振り分け、この振り分
けた信号をパルストランス５１およびパルストランス５
２で増幅した後、整流する方式をとっている。変調周波
数（音声周波数）に比べ、スイッチング周波数は十分に
高いため、隣り合うＰＷＭ信号のパルス幅はほぼ同じで
あるので、上記したようにプッシュ側とプル側とに振り
分けることにより、極性は反対で、同じレベルでかつほ
ぼ同じパルス幅を有するＰＷＭパルスがパルストランス
５１およびパルストランス５２に入力される。これによ
り、前記残留磁気を打ち消すことができ、パルストラン
ス５１およびパルストランス５２における一次側入力と
二次側出力との間にリニアリティを確保することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るスピー
カ駆動用スイッチングアンプを用いれば、スピーカのイ
ンピーダンスを小さくしたり、あるいはＤＣーＤＣコン
バータを用いて電源電圧を昇圧したりしなくとも、大き
な出力電力を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るスピ−カ駆動用スイッチ
ングアンプを概略的に示した回路構成図である。

【図２】本発明に係るスピーカ駆動用スイッチングアン
プの基本構成を示したブロック図である。

【図３】（ａ）図は実施例に係るスピーカ駆動用スイッ
チングアンプに入力される入力信号、（ｂ）図は同相信
号とノコギリ波との位置関係、（ｃ）図は逆相信号とノ
コギリ波との位置関係を概略的に示した波形図であり、
（ｄ）図はＰＷＭ１信号、（ｅ）図はＰＷＭ２信号を概
略的に示した波形図である。

【図４】（ａ）図は第１のパルストランスの二次側出
力、（ｂ）図は第２のパルストランスの二次側出力を概
略的に示した波形図である。（ｃ）図において実線は第
１の整流回路の出力、点線は第１の平滑回路の出力を概
略的に示した波形図であり、同様に（ｄ）図において実
線は第２の整流回路の出力、点線は第２の平滑回路の出
力を概略的に示した波形図である。（ｅ）図は第１の平
滑回路の出力と第２の平滑回路の出力とを合成して得ら
れる信号を概略的に示した波形図である。

【符号の説明】

２０ ＰＷＭ変換回路 ３１ 第１のプッシュプル回路 ３２ 第２のプッシュプル回路 ４１ 第１のスイッチング回路 ４２ 第２のスイッチング回路 ５１ 第１のパルストランス ５２ 第２のパルストランス ６１ 第１の整流回路 ６２ 第２の整流回路 ７１ 第１の平滑回路 ７２ 第２の平滑回路 ８０ スピーカ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同相信号とノコギリ波とから前記同相信
   号のプラス側のみのＰＷＭ１信号、及び逆相信号と前記
   ノコギリ波とから前記逆相信号のプラス側のみのＰＷＭ
   ２信号をそれぞれ作成するＰＷＭ変換回路を備え、 該ＰＷＭ変換回路はフリップ・フロップとスイッチング
   素子等で構成され、前記ＰＷＭ１信号をプッシュ側とプ
   ル側とに交互に振り分ける第１のプッシュプル回路と、
   前記ＰＷＭ２信号をプッシュ側とプル側とに交互に振り
   分ける第２のプッシュプル回路に接続され、 前記第１のプッシュプル回路はスイッチング素子等で構
   成され、前記プッシュ側とプル側とに振り分けられた信
   号を電源電圧とグランドレベルとの間でスイッチングさ
   せる第１のスイッチング回路に接続され、前記第２のプ
   ッシュプル回路は同様にスイッチング素子等で構成され
   た第２のスイッチング回路に接続され、前記第１のスイ
   ッチング回路は該第１のスイッチング回路からの出力電
   圧を昇圧する第１のパルストランスに接続され、前記第
   ２のスイッチング回路は同様に第２のパルストランスに
   接続され、 前記第１のパルストランスは該第１のパルストランスか
   らの出力電圧を整流する第１の整流回路を介して、該第
   １の整流回路の出力を平滑する第１の平滑回路に接続さ
   れ、前記第２のパルストランスは同様に第２の整流回路
   を介して第２の平滑回路に接続され、前記第１の平滑回
   路及び第２の平滑回路がスピーカに接続されていること
   を特徴とするスピーカ駆動用スイッチングアンプ。