JPH07240636A - 電力増幅器 - Google Patents
電力増幅器Info
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- JPH07240636A JPH07240636A JP6056613A JP5661394A JPH07240636A JP H07240636 A JPH07240636 A JP H07240636A JP 6056613 A JP6056613 A JP 6056613A JP 5661394 A JP5661394 A JP 5661394A JP H07240636 A JPH07240636 A JP H07240636A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷インピーダンスの大小を確実に判別し、
適正に電源電圧を切り替え可能とする。 【構成】 ＰＷＭ制御方式の電源回路９Ａはアナログス
イッチ１５Ａの外部制御で２段階に電源電圧を切り替え
可能としておく。アンプ回路２０の入力電圧レベルを第
１の検出回路２１で検出し、一方、アンプ回路２０の出
力電流レベルを第２の検出回路２４で検出し、判別回路
２７において入力電圧レベルに対する出力電流レベルの
大きさから負荷インピーダンスの大小を判別する。入力
電圧レベルに比べて出力電流レベルが小さいときは負荷
インピーダンスが大きいと判別し、アナログスイッチ１
５Ａを開かせて大きな電源電圧を発生させ、逆に、入力
電圧レベルに比べて出力電流レベルが大きいときは負荷
インピーダンスが小さいと判別し、アナログスイッチ１
５Ａを閉じさせて小さな電源電圧を発生させる。
適正に電源電圧を切り替え可能とする。 【構成】 ＰＷＭ制御方式の電源回路９Ａはアナログス
イッチ１５Ａの外部制御で２段階に電源電圧を切り替え
可能としておく。アンプ回路２０の入力電圧レベルを第
１の検出回路２１で検出し、一方、アンプ回路２０の出
力電流レベルを第２の検出回路２４で検出し、判別回路
２７において入力電圧レベルに対する出力電流レベルの
大きさから負荷インピーダンスの大小を判別する。入力
電圧レベルに比べて出力電流レベルが小さいときは負荷
インピーダンスが大きいと判別し、アナログスイッチ１
５Ａを開かせて大きな電源電圧を発生させ、逆に、入力
電圧レベルに比べて出力電流レベルが大きいときは負荷
インピーダンスが小さいと判別し、アナログスイッチ１
５Ａを閉じさせて小さな電源電圧を発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は音声信号を増幅してスピ
ーカを駆動する電力増幅器に係り、とくにインピーダン
スの不適正なスピーカが接続される場合の発熱対策とし
て電源電圧を切り替え可能にした電力増幅器に関する。
ーカを駆動する電力増幅器に係り、とくにインピーダン
スの不適正なスピーカが接続される場合の発熱対策とし
て電源電圧を切り替え可能にした電力増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】スピーカには標準インピーダンスのもの
のほか標準インピーダンスより小さいインピーダンスの
ものがあり、標準インピーダンス用のパワーアンプに対
しユーザが標準より小さいインピーダンスのスピーカを
接続した場合、駆動電流が増え過ぎて過度の発熱を生
じ、最悪の場合、パワーアンプのトランジスタが破壊し
てしまうことがある。このため、従来からパワーアンプ
の動作電源電圧を切り替え可能とし、標準より小さいイ
ンピーダンスのスピーカ接続時には電源電圧を低くでき
るようにし、駆動電流を抑えて発熱量を抑えられるよう
にしてある。一例として図４に示すホーム用パワーアン
プの如く、電源回路１がＡＣ100V電源を降圧トランス２
で降圧し、二次コイル３の出力側に設けたダイオードブ
リッジ回路４と大容量コンデンサＣ１，Ｃ２により整
流、平滑化して±Ｖccの電源電圧を作成する場合、二次
コイル３にタップ５Ａ，５Ｂ、６Ａ，６Ｂを設け、ダイ
オードブリッジ回路４への入力をスイッチ７と８を連動
してマニュアル操作で５Ａ，５Ｂ側または６Ａ，６Ｂ側
に切り替えて、電源電圧を±Ｖcc（１）と±Ｖcc（２）
の２段階に切り替え可能にしたものがある（但し、Ｖcc
（１）＞Ｖcc（２））。
のほか標準インピーダンスより小さいインピーダンスの
ものがあり、標準インピーダンス用のパワーアンプに対
しユーザが標準より小さいインピーダンスのスピーカを
接続した場合、駆動電流が増え過ぎて過度の発熱を生
じ、最悪の場合、パワーアンプのトランジスタが破壊し
てしまうことがある。このため、従来からパワーアンプ
の動作電源電圧を切り替え可能とし、標準より小さいイ
ンピーダンスのスピーカ接続時には電源電圧を低くでき
るようにし、駆動電流を抑えて発熱量を抑えられるよう
にしてある。一例として図４に示すホーム用パワーアン
プの如く、電源回路１がＡＣ100V電源を降圧トランス２
で降圧し、二次コイル３の出力側に設けたダイオードブ
リッジ回路４と大容量コンデンサＣ１，Ｃ２により整
流、平滑化して±Ｖccの電源電圧を作成する場合、二次
コイル３にタップ５Ａ，５Ｂ、６Ａ，６Ｂを設け、ダイ
オードブリッジ回路４への入力をスイッチ７と８を連動
してマニュアル操作で５Ａ，５Ｂ側または６Ａ，６Ｂ側
に切り替えて、電源電圧を±Ｖcc（１）と±Ｖcc（２）
の２段階に切り替え可能にしたものがある（但し、Ｖcc
（１）＞Ｖcc（２））。
【０００３】また、他の例として図５に示す車載用パワ
ーアンプの如く、電源回路９がバッテリ電圧＋Ｂを昇圧
トランス１０の一次コイル１１に印加し、一次コイル両
端とアース間に設けたスイッチング用のトランジスタＱ
１，Ｑ２をコントローラ１２によりスイッチング制御
し、二次コイル１３に大きな交流電圧を発生させ、二次
コイル１３の出力側に設けたダイオードブリッジ回路１
４と大容量コンデンサＣ３，Ｃ４により整流、平滑化し
て±Ｖccを作成し、＋Ｖccを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した
電圧が一定となるようにコントローラ１２でＰＷＭ制御
して定電圧とする場合、直列接続した抵抗Ｒ３とスイッ
チ１５を抵抗Ｒ１と並列に設け、スイッチ１５を開くか
閉じることで電源電圧を±Ｖcc（１）´と±Ｖcc（２）
´の２段階に切り替え可能にしたものがある（但し、Ｖ
cc（１）´＞Ｖcc（２）´）。
ーアンプの如く、電源回路９がバッテリ電圧＋Ｂを昇圧
トランス１０の一次コイル１１に印加し、一次コイル両
端とアース間に設けたスイッチング用のトランジスタＱ
１，Ｑ２をコントローラ１２によりスイッチング制御
し、二次コイル１３に大きな交流電圧を発生させ、二次
コイル１３の出力側に設けたダイオードブリッジ回路１
４と大容量コンデンサＣ３，Ｃ４により整流、平滑化し
て±Ｖccを作成し、＋Ｖccを抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した
電圧が一定となるようにコントローラ１２でＰＷＭ制御
して定電圧とする場合、直列接続した抵抗Ｒ３とスイッ
チ１５を抵抗Ｒ１と並列に設け、スイッチ１５を開くか
閉じることで電源電圧を±Ｖcc（１）´と±Ｖcc（２）
´の２段階に切り替え可能にしたものがある（但し、Ｖ
cc（１）´＞Ｖcc（２）´）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】けれども、スイッチ
７，８や１５はマニュアルで操作を行うため、ユーザが
スイッチを開とするか閉とするか間違えることがあり、
かかるとき、加熱対策をとれず、特に、小インピーダン
ススピーカを接続しているのに、スイッチ７，８をタッ
プ５Ａ，５Ｂ側に切り替えたり、スイッチ１５を開いた
りしたときパワーアンプを破壊してしまう恐れがある。
この点につき、温度センサでパワーアンプの温度を検出
し、設定値以下の温度のときは電源電圧を大きくし、電
源電圧を小さくさせて負荷インピーダンスの大小に対応
するようにした発明がある（特開平3-123108号）。しか
しながら、負荷インピーダンスが小さいときに音量を大
きくして聴取していた場合、トランジスタが発熱してか
らケースが昇温し、温度センサの温度が上がって検出温
度が設定値を越えるまでにはどうしても時間的な遅れが
生じることから、給電電圧の切り替えが間に合わず、ト
ランジスタを熱破壊してしまう恐れがある。この発明
は、上記した従来技術の問題に鑑み、確実に負荷インピ
ーダンスの大小を判別でき、電源電圧を適正に切り替え
て加熱の防止を図ることのできる電力増幅器を提供する
ことを目的とする。
７，８や１５はマニュアルで操作を行うため、ユーザが
スイッチを開とするか閉とするか間違えることがあり、
かかるとき、加熱対策をとれず、特に、小インピーダン
ススピーカを接続しているのに、スイッチ７，８をタッ
プ５Ａ，５Ｂ側に切り替えたり、スイッチ１５を開いた
りしたときパワーアンプを破壊してしまう恐れがある。
この点につき、温度センサでパワーアンプの温度を検出
し、設定値以下の温度のときは電源電圧を大きくし、電
源電圧を小さくさせて負荷インピーダンスの大小に対応
するようにした発明がある（特開平3-123108号）。しか
しながら、負荷インピーダンスが小さいときに音量を大
きくして聴取していた場合、トランジスタが発熱してか
らケースが昇温し、温度センサの温度が上がって検出温
度が設定値を越えるまでにはどうしても時間的な遅れが
生じることから、給電電圧の切り替えが間に合わず、ト
ランジスタを熱破壊してしまう恐れがある。この発明
は、上記した従来技術の問題に鑑み、確実に負荷インピ
ーダンスの大小を判別でき、電源電圧を適正に切り替え
て加熱の防止を図ることのできる電力増幅器を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、音声信号を電
力増幅して出力側に接続されたスピーカ負荷を駆動する
電力増幅手段と、電力増幅手段に動作電源を供給する電
源手段を備えた電力増幅器において、電力増幅器の入力
電圧レベルまたは出力電圧レベルを検出する第１の検出
手段と、電力増幅器の出力電流レベルを検出する第２の
検出手段と、電力増幅器の入力電圧レベルまたは出力電
圧レベルに対する電力増幅器の出力電流レベルの大きさ
から負荷のインピーダンスの大小を判別する判別手段
と、判別手段での判別結果に基づき電源手段の発生する
電源電圧を切り替えさせる切り替え手段とを備えたこと
を特徴としている。
力増幅して出力側に接続されたスピーカ負荷を駆動する
電力増幅手段と、電力増幅手段に動作電源を供給する電
源手段を備えた電力増幅器において、電力増幅器の入力
電圧レベルまたは出力電圧レベルを検出する第１の検出
手段と、電力増幅器の出力電流レベルを検出する第２の
検出手段と、電力増幅器の入力電圧レベルまたは出力電
圧レベルに対する電力増幅器の出力電流レベルの大きさ
から負荷のインピーダンスの大小を判別する判別手段
と、判別手段での判別結果に基づき電源手段の発生する
電源電圧を切り替えさせる切り替え手段とを備えたこと
を特徴としている。
【０００６】
【作用】本発明によれば、電力増幅器の入力電圧レベル
または出力電圧レベルと、出力電流レベルを検出し、入
力電圧レベルまたは出力電圧レベルに対する出力電流レ
ベルの大きさから負荷のインピーダンスの大小を判別
し、判別結果に基づき電源手段の発生する電源電圧を切
り替える。これにより、確実に負荷インピーダンスの大
小を判別することができ、電源電圧の適正切り替えが可
能となる。よって、負荷インピーダンスの小さいスピー
カを接続した場合でも確実に加熱による熱破壊を防止で
きる。
または出力電圧レベルと、出力電流レベルを検出し、入
力電圧レベルまたは出力電圧レベルに対する出力電流レ
ベルの大きさから負荷のインピーダンスの大小を判別
し、判別結果に基づき電源手段の発生する電源電圧を切
り替える。これにより、確実に負荷インピーダンスの大
小を判別することができ、電源電圧の適正切り替えが可
能となる。よって、負荷インピーダンスの小さいスピー
カを接続した場合でも確実に加熱による熱破壊を防止で
きる。
【０００７】また、他の発明によれば、第２の検出手段
の入力を電力増幅手段の出力段を構成するトランジスタ
のエミッタ抵抗両端から取り出すようにしたので、出力
電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗を設ける必要が
ない。また、更に他の発明によれば、判別手段に入力の
立ち上がりを検出する立ち上がり検出手段を設け、判別
手段は負荷のインピーダンスの大小判別を立ち上がり検
出手段が入力の立ち上がりを検出した時点で行うように
したので、無入力時に電源電圧が変動し異音を発するの
を防止できる。
の入力を電力増幅手段の出力段を構成するトランジスタ
のエミッタ抵抗両端から取り出すようにしたので、出力
電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗を設ける必要が
ない。また、更に他の発明によれば、判別手段に入力の
立ち上がりを検出する立ち上がり検出手段を設け、判別
手段は負荷のインピーダンスの大小判別を立ち上がり検
出手段が入力の立ち上がりを検出した時点で行うように
したので、無入力時に電源電圧が変動し異音を発するの
を防止できる。
【０００８】また、更に他の発明によれば、判別手段は
負荷のインピーダンスの大小を判別したのち、判別結果
を保持して切り替え手段に出力するようにしたので、一
旦、適正な電源電圧に切り替えられたあと、不用意に不
適正な電源電圧に変わってしまうのを防止できる。
負荷のインピーダンスの大小を判別したのち、判別結果
を保持して切り替え手段に出力するようにしたので、一
旦、適正な電源電圧に切り替えられたあと、不用意に不
適正な電源電圧に変わってしまうのを防止できる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る車載用パワー
アンプの回路図である。なお、図５と同一の構成部分に
は同一の符号が付してある。この実施例では図１のアン
プは標準の４Ωスピーカ用であるが、４Ωスピーカまた
は標準より小さい２Ωスピーカが接続されるものとす
る。また、Ｂ級動作をするものとする。１９は電源スイ
ッチ、９ＡはＰＷＭフィードバック制御方式で電源電圧
±Ｖccを発生する電源回路であり、スイッチ１５を外部
制御できるアナログスイッチ１５Ａに置き換えたほかは
図５に示した電源回路９と同様に構成されており、アナ
ログスイッチ１５Ａの開状態と閉状態とで±Ｖcc＝±Ｖ
cc（１）´と±Ｖcc＝±Ｖcc（２）´を発生する（但
し、Ｖcc（１）´＞Ｖcc（２）´）。２０は電源回路９
から供給された電源電圧±Ｖccに基づき作動し、端子Ｉ
Ｎに入力された音声信号を電力増幅して端子ＯＵＴから
スピーカ負荷（図示せず）に出力するアンプ回路であ
り、図１には入力段と出力段が示してある。出力段はト
ランジスタＱ３、エミッタ抵抗Ｒ４，Ｒ５、トランジス
タＱ４が＋Ｖccと−Ｖccの間に直列接続されたＳＥＰＰ
回路となっている。なお、電源回路９Ａの抵抗Ｒ３とア
ナログスイッチ１５Ａとで電源電圧切替手段が構成され
ている。
アンプの回路図である。なお、図５と同一の構成部分に
は同一の符号が付してある。この実施例では図１のアン
プは標準の４Ωスピーカ用であるが、４Ωスピーカまた
は標準より小さい２Ωスピーカが接続されるものとす
る。また、Ｂ級動作をするものとする。１９は電源スイ
ッチ、９ＡはＰＷＭフィードバック制御方式で電源電圧
±Ｖccを発生する電源回路であり、スイッチ１５を外部
制御できるアナログスイッチ１５Ａに置き換えたほかは
図５に示した電源回路９と同様に構成されており、アナ
ログスイッチ１５Ａの開状態と閉状態とで±Ｖcc＝±Ｖ
cc（１）´と±Ｖcc＝±Ｖcc（２）´を発生する（但
し、Ｖcc（１）´＞Ｖcc（２）´）。２０は電源回路９
から供給された電源電圧±Ｖccに基づき作動し、端子Ｉ
Ｎに入力された音声信号を電力増幅して端子ＯＵＴから
スピーカ負荷（図示せず）に出力するアンプ回路であ
り、図１には入力段と出力段が示してある。出力段はト
ランジスタＱ３、エミッタ抵抗Ｒ４，Ｒ５、トランジス
タＱ４が＋Ｖccと−Ｖccの間に直列接続されたＳＥＰＰ
回路となっている。なお、電源回路９Ａの抵抗Ｒ３とア
ナログスイッチ１５Ａとで電源電圧切替手段が構成され
ている。
【００１０】２１は端子ＩＮへの入力電圧レベル（入力
音声信号電圧の実効値）を検出するための第１の検出回
路であり、増幅回路２２と直流検波回路２３から構成さ
れている。この内、増幅回路２２は入力音声信号の増幅
を行うもので、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ６〜８から構
成されており、直流検波回路２３は増幅回路２２で増幅
された信号の整流と平滑化を行って直流検波を行うもの
で、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ９、コンデンサＣ５から構
成されている。２４は端子ＯＵＴからの出力電流レベル
（スピーカ駆動電流の実効値）を検出する第２の検出回
路であり、増幅回路２５と直流検波回路２６から構成さ
れており、ここではエミッタ抵抗Ｒ４に流れる電流のレ
ベルを検出するようにしてある。増幅回路２５はエミッ
タ抵抗Ｒ４の両端電圧を増幅するもので、オペアンプＯ
Ｐ２、抵抗Ｒ１０〜１４から構成されており、直流検波
回路２６は増幅回路２５で増幅された信号の整流と平滑
化を行って直流検波を行うもので、ダイオードＤ２、抵
抗Ｒ１５、コンデンサＣ６から構成されている。直流検
波回路２３と２６の出力で見た入力電圧レベルと出力電
流レベルの間には比例関係があり、２Ωスピーカ接続時
の方が４Ωスピーカ接続時より比例係数αが大きいが、
増幅回路２２と２５のゲインは２Ωスピーカ接続時はα
＞１、４Ωスピーカ接続時はα＜１となるように設定さ
れている（図２参照）。
音声信号電圧の実効値）を検出するための第１の検出回
路であり、増幅回路２２と直流検波回路２３から構成さ
れている。この内、増幅回路２２は入力音声信号の増幅
を行うもので、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ６〜８から構
成されており、直流検波回路２３は増幅回路２２で増幅
された信号の整流と平滑化を行って直流検波を行うもの
で、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ９、コンデンサＣ５から構
成されている。２４は端子ＯＵＴからの出力電流レベル
（スピーカ駆動電流の実効値）を検出する第２の検出回
路であり、増幅回路２５と直流検波回路２６から構成さ
れており、ここではエミッタ抵抗Ｒ４に流れる電流のレ
ベルを検出するようにしてある。増幅回路２５はエミッ
タ抵抗Ｒ４の両端電圧を増幅するもので、オペアンプＯ
Ｐ２、抵抗Ｒ１０〜１４から構成されており、直流検波
回路２６は増幅回路２５で増幅された信号の整流と平滑
化を行って直流検波を行うもので、ダイオードＤ２、抵
抗Ｒ１５、コンデンサＣ６から構成されている。直流検
波回路２３と２６の出力で見た入力電圧レベルと出力電
流レベルの間には比例関係があり、２Ωスピーカ接続時
の方が４Ωスピーカ接続時より比例係数αが大きいが、
増幅回路２２と２５のゲインは２Ωスピーカ接続時はα
＞１、４Ωスピーカ接続時はα＜１となるように設定さ
れている（図２参照）。
【００１１】２７は判別回路であり、入力電圧レベルに
対する出力電流レベルの大きさから端子ＯＵＴに接続さ
れたスピーカのインピーダンスが４Ωか２Ωか判別し、
４ΩのときＬレベル、２ΩのときＨレベルをアナログス
イッチ１５Ａに出力し、４Ωのときはスイッチを開か
せ、２Ωのときは閉じさせる。２８は直流検波回路２３
と２６の出力で見た入力電圧レベルに対する出力電流レ
ベルの大きさを比較するコンパレータであり、直流検波
回路２３の出力電圧＞直流検波回路２６の出力電圧（α
＜１）のときＬレベル、直流検波回路２３の出力電圧＜
直流検波回路２６の出力電圧（α＞１）のときＨレベル
を出力する。２９は入力の立ち上がりを検出するコンパ
レータであり、直流検波回路２３から入力した入力電圧
レベルが所定の小さな正の基準電圧＋Ｖref より低いと
きＬレベル、高いときＨレベルを出力する。＋Ｖref は
端子ＩＮの入力が無入力でなく、かつ、音量が非常に小
さく絞られているときを除いて、コンパレータ２９がＨ
レベルを出力できる値に設定されている。３０は電源ス
イッチ１９が閉じたあと一定時間経過するまでＬレベル
を出力し、一定時間経過後Ｈレベルを出力するパワーオ
ンリセット回路、３１はパワーオンリセット回路３０の
出力を一定時間遅延させる遅延回路、３２は遅延回路３
１の出力とコンパレータ２８と２９の出力の論理積を取
るＡＮＤ回路、３３は遅延回路３１の出力を更に一定時
間遅延させる遅延回路、３４は遅延回路３１，コンパレ
ータ２８，２９の出力の論理積を取るＡＮＤ回路、３５
はＲＳフリップフロップ（以下、Ｒ−ＳＦＦと略す）で
あり、ＡＮＤ回路３２の出力がＨレベルになるとリセッ
トし、Ｑ端子からＬレベルの判別信号を出力し、ＡＮＤ
回路３４の出力がＨレベルになるとセットしＨレベルの
判別信号を出力する。
対する出力電流レベルの大きさから端子ＯＵＴに接続さ
れたスピーカのインピーダンスが４Ωか２Ωか判別し、
４ΩのときＬレベル、２ΩのときＨレベルをアナログス
イッチ１５Ａに出力し、４Ωのときはスイッチを開か
せ、２Ωのときは閉じさせる。２８は直流検波回路２３
と２６の出力で見た入力電圧レベルに対する出力電流レ
ベルの大きさを比較するコンパレータであり、直流検波
回路２３の出力電圧＞直流検波回路２６の出力電圧（α
＜１）のときＬレベル、直流検波回路２３の出力電圧＜
直流検波回路２６の出力電圧（α＞１）のときＨレベル
を出力する。２９は入力の立ち上がりを検出するコンパ
レータであり、直流検波回路２３から入力した入力電圧
レベルが所定の小さな正の基準電圧＋Ｖref より低いと
きＬレベル、高いときＨレベルを出力する。＋Ｖref は
端子ＩＮの入力が無入力でなく、かつ、音量が非常に小
さく絞られているときを除いて、コンパレータ２９がＨ
レベルを出力できる値に設定されている。３０は電源ス
イッチ１９が閉じたあと一定時間経過するまでＬレベル
を出力し、一定時間経過後Ｈレベルを出力するパワーオ
ンリセット回路、３１はパワーオンリセット回路３０の
出力を一定時間遅延させる遅延回路、３２は遅延回路３
１の出力とコンパレータ２８と２９の出力の論理積を取
るＡＮＤ回路、３３は遅延回路３１の出力を更に一定時
間遅延させる遅延回路、３４は遅延回路３１，コンパレ
ータ２８，２９の出力の論理積を取るＡＮＤ回路、３５
はＲＳフリップフロップ（以下、Ｒ−ＳＦＦと略す）で
あり、ＡＮＤ回路３２の出力がＨレベルになるとリセッ
トし、Ｑ端子からＬレベルの判別信号を出力し、ＡＮＤ
回路３４の出力がＨレベルになるとセットしＨレベルの
判別信号を出力する。
【００１２】図３は判別回路２７の動作を示すタイムチ
ャートであり、以下、この図を参照して上記した実施例
の動作を説明する。電源スイッチ１９を閉じると、パワ
ーオンリセット回路３０が一定時間Ｌレベルを出力した
のちＨレベルに変わり、ＡＮＤ回路３２の出力が短時
間、ＨレベルとなるのでＲ−ＳＦＦ３５がリセットしＬ
レベルを出力する。よって、アナログスイッチ１５Ａが
開き、電源回路９Ａは±Ｖcc（１）´を発生する。無入
力状態のとき、第１の検出回路２１と第２の検出回路２
４の出力は共に零であり、コンパレータ２８は出力が安
定しない。けれども、入力が立ち上がるまではコンパレ
ータ２９の出力がＬレベルのまであり、パワーオンリセ
ット回路３０の出力がＬレベルからＨレベルに変わり、
更に、遅延回路３１、３３の遅延時間経過したあとも、
無入力状態のままであればＲＳ−ＦＦ回路３５はＬレベ
ルの出力を続ける。
ャートであり、以下、この図を参照して上記した実施例
の動作を説明する。電源スイッチ１９を閉じると、パワ
ーオンリセット回路３０が一定時間Ｌレベルを出力した
のちＨレベルに変わり、ＡＮＤ回路３２の出力が短時
間、ＨレベルとなるのでＲ−ＳＦＦ３５がリセットしＬ
レベルを出力する。よって、アナログスイッチ１５Ａが
開き、電源回路９Ａは±Ｖcc（１）´を発生する。無入
力状態のとき、第１の検出回路２１と第２の検出回路２
４の出力は共に零であり、コンパレータ２８は出力が安
定しない。けれども、入力が立ち上がるまではコンパレ
ータ２９の出力がＬレベルのまであり、パワーオンリセ
ット回路３０の出力がＬレベルからＨレベルに変わり、
更に、遅延回路３１、３３の遅延時間経過したあとも、
無入力状態のままであればＲＳ−ＦＦ回路３５はＬレベ
ルの出力を続ける。
【００１３】この状態で端子ＩＮに音声信号が入力され
ると、アンプ回路２０で電力増幅がなされ、端子ＯＵＴ
に接続されたスピーカを駆動する。入力音声信号の電圧
レベルは第１の検出回路２１で検出され、また、スピー
カ駆動電流のレベルは出力段のエミッタ抵抗Ｒ５に流れ
る電流レベルとして、第２の検出回路２４で検出され
る。４Ωスピーカが接続されている場合、第１の検出回
路２１と第２の検出回路２４の出力電圧で見たとき、入
力電圧レベル＞出力電流レベル（α＜１）となり、判別
回路２７のコンパレータ２８はＬレベルを出力し、逆
に、２Ωスピーカが接続されている場合、第１の検出回
路２１と第２の検出回路２４の出力電圧で見たとき、入
力電圧レベル＜出力電流レベル（α＞１）となり、判別
回路２７のコンパレータ２８はＨレベルを出力する。
ると、アンプ回路２０で電力増幅がなされ、端子ＯＵＴ
に接続されたスピーカを駆動する。入力音声信号の電圧
レベルは第１の検出回路２１で検出され、また、スピー
カ駆動電流のレベルは出力段のエミッタ抵抗Ｒ５に流れ
る電流レベルとして、第２の検出回路２４で検出され
る。４Ωスピーカが接続されている場合、第１の検出回
路２１と第２の検出回路２４の出力電圧で見たとき、入
力電圧レベル＞出力電流レベル（α＜１）となり、判別
回路２７のコンパレータ２８はＬレベルを出力し、逆
に、２Ωスピーカが接続されている場合、第１の検出回
路２１と第２の検出回路２４の出力電圧で見たとき、入
力電圧レベル＜出力電流レベル（α＞１）となり、判別
回路２７のコンパレータ２８はＨレベルを出力する。
【００１４】音量が最小近くに絞られていない限り、音
声信号の入力が開始すれば入力電圧レベルが＋Ｖref を
越えて、コンパレータ２９の出力はＬレベルからＨレベ
ルに変わる。遅延回路３３の出力が既にＨレベルとなっ
ているものとして、４Ωスピーカ接続時はコンパレータ
２８の出力がＬレベルとなっているので、Ｒ−ＳＦＦ回
路３５の出力はＬレベルを保持し、アナログスイッチ１
５Ａが開いたままとなるので電源回路９Ａは、±Ｖcc
（１）´の電源電圧を発生し続ける。電源電圧±Ｖcc
（１）´の状態は電源スイッチ１９が開かれるまで持続
する。アンプ回路２０は４Ωスピーカ用なので最大音量
にしても加熱によるトランジスタの熱破壊が生じること
はない。逆に、音声信号の入力が開始し、入力電圧レベ
ルが＋Ｖref を越えてコンパレータ２９の出力がＬレベ
ルからＨレベルに変わったとき、２Ωスピーカ接続時は
コンパレータ２８の出力がＨレベルとなっているので、
Ｒ−ＳＦＦ回路３５の出力はＨレベルに変わって以降Ｈ
レベルを保持し、アナログスイッチ１５Ａが閉じて電源
回路９Ａは電源電圧を±Ｖcc（２）´に切り替える。電
源電圧±Ｖcc（２）´の状態は電源スイッチ１９が開か
れるまで持続する。Ｖcc（２）´はＶcc（１）´より小
さく、よって、２Ωスピーカ接続時に最大音量にしても
スピーカ駆動電流が過大になることはなく、加熱による
トランジスタの熱破壊が回避される。なお、２Ωスピー
カ接続時でも音量が最小近くに絞られており、入力電圧
レベルが＋Ｖref を越えないときは電源電圧が±Ｖcc
（１）´のままとなるが、スピーカ駆動電流が非常に小
さいので、特に加熱の問題は生じず、音量が少し増大さ
れれば、入力電圧レベルが＋Ｖref を越えるので、電源
電圧が±Ｖcc（２）´に切り替わる。
声信号の入力が開始すれば入力電圧レベルが＋Ｖref を
越えて、コンパレータ２９の出力はＬレベルからＨレベ
ルに変わる。遅延回路３３の出力が既にＨレベルとなっ
ているものとして、４Ωスピーカ接続時はコンパレータ
２８の出力がＬレベルとなっているので、Ｒ−ＳＦＦ回
路３５の出力はＬレベルを保持し、アナログスイッチ１
５Ａが開いたままとなるので電源回路９Ａは、±Ｖcc
（１）´の電源電圧を発生し続ける。電源電圧±Ｖcc
（１）´の状態は電源スイッチ１９が開かれるまで持続
する。アンプ回路２０は４Ωスピーカ用なので最大音量
にしても加熱によるトランジスタの熱破壊が生じること
はない。逆に、音声信号の入力が開始し、入力電圧レベ
ルが＋Ｖref を越えてコンパレータ２９の出力がＬレベ
ルからＨレベルに変わったとき、２Ωスピーカ接続時は
コンパレータ２８の出力がＨレベルとなっているので、
Ｒ−ＳＦＦ回路３５の出力はＨレベルに変わって以降Ｈ
レベルを保持し、アナログスイッチ１５Ａが閉じて電源
回路９Ａは電源電圧を±Ｖcc（２）´に切り替える。電
源電圧±Ｖcc（２）´の状態は電源スイッチ１９が開か
れるまで持続する。Ｖcc（２）´はＶcc（１）´より小
さく、よって、２Ωスピーカ接続時に最大音量にしても
スピーカ駆動電流が過大になることはなく、加熱による
トランジスタの熱破壊が回避される。なお、２Ωスピー
カ接続時でも音量が最小近くに絞られており、入力電圧
レベルが＋Ｖref を越えないときは電源電圧が±Ｖcc
（１）´のままとなるが、スピーカ駆動電流が非常に小
さいので、特に加熱の問題は生じず、音量が少し増大さ
れれば、入力電圧レベルが＋Ｖref を越えるので、電源
電圧が±Ｖcc（２）´に切り替わる。
【００１５】この実施例によれば、車載用パワーアンプ
の入力電圧レベルと出力電流レベルを検出し、入力電圧
レベルに対する出力電流レベルの大きさからスピーカイ
ンピーダンスの大小判別をするようにしたので、スピー
カインピーダンスの大小を確実に判別でき、電源電圧の
適正切り替えが可能となる。よって、負荷インピーダン
スの小さいスピーカを接続した場合でも確実に加熱によ
る熱破壊を防止できる。また、音量が最小近くに絞られ
ている場合を除き、電源スイッチ１９を閉じたあと一定
時間経過したときに既に入力が立ち上がっているか、又
は、その後入力が立ち上がれば、直ちに負荷インピーダ
ンスに適した電源電圧に切り替わり、以降、電源スイッ
チ１９が閉じている限り、電源電圧は切り替わらないの
で、不用意に不適正な電源電圧に変わることはない。
の入力電圧レベルと出力電流レベルを検出し、入力電圧
レベルに対する出力電流レベルの大きさからスピーカイ
ンピーダンスの大小判別をするようにしたので、スピー
カインピーダンスの大小を確実に判別でき、電源電圧の
適正切り替えが可能となる。よって、負荷インピーダン
スの小さいスピーカを接続した場合でも確実に加熱によ
る熱破壊を防止できる。また、音量が最小近くに絞られ
ている場合を除き、電源スイッチ１９を閉じたあと一定
時間経過したときに既に入力が立ち上がっているか、又
は、その後入力が立ち上がれば、直ちに負荷インピーダ
ンスに適した電源電圧に切り替わり、以降、電源スイッ
チ１９が閉じている限り、電源電圧は切り替わらないの
で、不用意に不適正な電源電圧に変わることはない。
【００１６】更に、過度の発熱が持続して高温にならな
くても電源電圧が切り替わるので、過度の発熱により部
品の劣化が進んでしまうこともない。また、第２の検出
回路２４の入力をアンプ回路２０の出力段を構成するト
ランジスタＱ３のエミッタ抵抗両端から取り出すように
したので、出力電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗
を設ける必要がない。また、電源電圧を切り替えるため
に機械的接点を要しないので信頼性が向上し、図４の符
号７，８の如く大電流用で価格が高いスイッチを設ける
必要もない。更に、負荷インピーダンスに応じて自動的
に電源電圧が切り替わるので、図４の符号７，８、図５
の符号１５の如く設置場所が制約されるマニュアルスイ
ッチを設けなくて済み、設計の自由度が増すとともにパ
ネルを簡略化できる。
くても電源電圧が切り替わるので、過度の発熱により部
品の劣化が進んでしまうこともない。また、第２の検出
回路２４の入力をアンプ回路２０の出力段を構成するト
ランジスタＱ３のエミッタ抵抗両端から取り出すように
したので、出力電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗
を設ける必要がない。また、電源電圧を切り替えるため
に機械的接点を要しないので信頼性が向上し、図４の符
号７，８の如く大電流用で価格が高いスイッチを設ける
必要もない。更に、負荷インピーダンスに応じて自動的
に電源電圧が切り替わるので、図４の符号７，８、図５
の符号１５の如く設置場所が制約されるマニュアルスイ
ッチを設けなくて済み、設計の自由度が増すとともにパ
ネルを簡略化できる。
【００１７】なお、上記した実施例ではアンプ回路２０
の出力段のエミッタ抵抗両端から第２の検出回路２４へ
の入力を取り出すようにしたが、図１のＰ点に電流検出
用の小抵抗を設け、該小抵抗両端から取り出すようにし
ても良く、この場合、アンプ回路がＡ級やＡＢ級動作を
する場合にも適用できる。また、第１の検出手段は端子
ＩＮの入力電圧レベルを検出するようにしたが、アンプ
回路２０の出力電圧レベル（端子ＯＵＴとアース間の電
圧レベル）を検出するようにしても、第１の検出回路と
第２の検出回路の増幅回路のゲインを適切に設定してお
けば、上記した実施例と同様にして、判別回路で出力電
圧レベルに対する出力電流レベルの大きさを比較し、負
荷のインピーダンスの大小を判別することができる。更
に、判別回路２７も、パワーオンリセット回路３０、遅
延回路３１，３３、Ｒ−ＳＦＦ３５などを省略し、コン
パレータ２８の出力をそのままアナログスイッチ１５Ａ
に出力するようにしたり、コンパレータ２８と２９の論
理積を取ったのちアナログスイッチ１５Ａに出力するよ
うにし、回路構成の簡単化を図るようにしても良い。
の出力段のエミッタ抵抗両端から第２の検出回路２４へ
の入力を取り出すようにしたが、図１のＰ点に電流検出
用の小抵抗を設け、該小抵抗両端から取り出すようにし
ても良く、この場合、アンプ回路がＡ級やＡＢ級動作を
する場合にも適用できる。また、第１の検出手段は端子
ＩＮの入力電圧レベルを検出するようにしたが、アンプ
回路２０の出力電圧レベル（端子ＯＵＴとアース間の電
圧レベル）を検出するようにしても、第１の検出回路と
第２の検出回路の増幅回路のゲインを適切に設定してお
けば、上記した実施例と同様にして、判別回路で出力電
圧レベルに対する出力電流レベルの大きさを比較し、負
荷のインピーダンスの大小を判別することができる。更
に、判別回路２７も、パワーオンリセット回路３０、遅
延回路３１，３３、Ｒ−ＳＦＦ３５などを省略し、コン
パレータ２８の出力をそのままアナログスイッチ１５Ａ
に出力するようにしたり、コンパレータ２８と２９の論
理積を取ったのちアナログスイッチ１５Ａに出力するよ
うにし、回路構成の簡単化を図るようにしても良い。
【００１８】また、上記した実施例ではＰＷＭ制御方式
の電源回路を例に挙げたが、シリーズレギュレータであ
っても、基準電圧発生用のツェナーダイオードを切り替
えるなどして、電源電圧の切り替えを行うようにした
り、ＡＣ電源を入力する図４の如きパワーアンプの場
合、スイッチ７，８をリレースイッチに置き換え、判別
回路の出力に基づきリレースイッチを切り替えるように
してもよい。
の電源回路を例に挙げたが、シリーズレギュレータであ
っても、基準電圧発生用のツェナーダイオードを切り替
えるなどして、電源電圧の切り替えを行うようにした
り、ＡＣ電源を入力する図４の如きパワーアンプの場
合、スイッチ７，８をリレースイッチに置き換え、判別
回路の出力に基づきリレースイッチを切り替えるように
してもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、電力増幅器の入力電圧
レベルまたは出力電圧レベルと、出力電流レベルを検出
し、入力電圧レベルまたは出力電圧レベルに対する出力
電流レベルの大きさから負荷のインピーダンスの大小を
判別し、判別結果に基づき電源手段の発生する電源電圧
を切り替えるようにしたので、確実に負荷インピーダン
スの大小を判別することができ、電源電圧の適正切り替
えが可能となる。よって、負荷インピーダンスの小さい
スピーカを接続した場合でも確実に加熱による熱破壊を
防止できる。
レベルまたは出力電圧レベルと、出力電流レベルを検出
し、入力電圧レベルまたは出力電圧レベルに対する出力
電流レベルの大きさから負荷のインピーダンスの大小を
判別し、判別結果に基づき電源手段の発生する電源電圧
を切り替えるようにしたので、確実に負荷インピーダン
スの大小を判別することができ、電源電圧の適正切り替
えが可能となる。よって、負荷インピーダンスの小さい
スピーカを接続した場合でも確実に加熱による熱破壊を
防止できる。
【００２０】また、他の発明によれば、第２の検出手段
の入力を電力増幅手段の出力段を構成するトランジスタ
のエミッタ抵抗両端から取り出すようにしたので、出力
電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗を設ける必要が
ない。また、更に他の発明によれば、判別手段に入力の
立ち上がりを検出する立ち上がり検出手段を設け、判別
手段は負荷のインピーダンスの大小判別を立ち上がり検
出手段が入力の立ち上がりを検出した時点で行うように
したので、無入力時に電源電圧が変動し異音を発するの
を防止できる。
の入力を電力増幅手段の出力段を構成するトランジスタ
のエミッタ抵抗両端から取り出すようにしたので、出力
電流レベルの検出の為に特別な検出抵抗を設ける必要が
ない。また、更に他の発明によれば、判別手段に入力の
立ち上がりを検出する立ち上がり検出手段を設け、判別
手段は負荷のインピーダンスの大小判別を立ち上がり検
出手段が入力の立ち上がりを検出した時点で行うように
したので、無入力時に電源電圧が変動し異音を発するの
を防止できる。
【００２１】また、更に他の発明によれば、判別手段は
負荷のインピーダンスの大小を判別したのち、判別結果
を保持して切り替え手段に出力するようにしたので、一
旦、適正な電源電圧に切り替えられたあと、不用意に不
適正な電源電圧に変わってしまうのを防止できる。
負荷のインピーダンスの大小を判別したのち、判別結果
を保持して切り替え手段に出力するようにしたので、一
旦、適正な電源電圧に切り替えられたあと、不用意に不
適正な電源電圧に変わってしまうのを防止できる。
【図１】本発明の一実施例に係る車載用パワーアンプの
回路図である。
回路図である。
【図２】第１の検出回路の出力で見た入力電圧レベルと
第２の検出回路の出力で見た出力電流レベルの関係を示
す線図である。
第２の検出回路の出力で見た出力電流レベルの関係を示
す線図である。
【図３】判別回路の動作を示すタイムチャートである。
【図４】従来の電源電圧切り替え可能なパワーアンプの
一例を示す示す回路図である。
一例を示す示す回路図である。
【図５】従来の電源電圧切り替え可能なパワーアンプの
他の例を示す示す回路図である。
他の例を示す示す回路図である。
９Ａ 電源回路 １２ コントロー
ラ １５Ａ アナログスイッチ ２０ アンプ回路 ２１ 第１の検出回路 ２４ 第２の検出
回路 ２７ 判別回路 Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗
ラ １５Ａ アナログスイッチ ２０ アンプ回路 ２１ 第１の検出回路 ２４ 第２の検出
回路 ２７ 判別回路 Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 音声信号を電力増幅して出力側に接続さ
れたスピーカ負荷を駆動する電力増幅手段と、電力増幅
手段に動作電源を供給する電源手段を備えた電力増幅器
において、 電力増幅器の入力電圧レベルまたは出力電圧レベルを検
出する第１の検出手段と、 電力増幅器の出力電流レベルを検出する第２の検出手段
と、 電力増幅器の入力電圧レベルまたは出力電圧レベルに対
する電力増幅器の出力電流レベルの大きさから負荷のイ
ンピーダンスの大小を判別する判別手段と、 判別手段での判別結果に基づき電源手段の発生する電源
電圧を切り替えさせる切り替え手段と、 を備えたことを特徴とする電力増幅器。 - 【請求項２】 第２の検出手段の入力は電力増幅手段の
出力段を構成するトランジスタのエミッタ抵抗両端から
取り出すようにしたこと、 を特徴とする請求項１記載の電力増幅器。 - 【請求項３】 判別手段に入力の立ち上がりを検出する
立ち上がり検出手段を設け、 判別手段は負荷のインピーダンスの大小判別を立ち上が
り検出手段が入力の立ち上がりを検出した時点で行うよ
うにしたこと、 を特徴とする請求項１記載の電力増幅器。 - 【請求項４】 判別手段は負荷のインピーダンスの大小
を判別したのち、判別結果を保持して切り替え手段に出
力するようにしたこと、 を特徴とする請求項１または３記載の電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6056613A JPH07240636A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6056613A JPH07240636A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240636A true JPH07240636A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=13032114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6056613A Pending JPH07240636A (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | 電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07240636A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006157409A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Sharp Corp | オーディオ増幅装置 |
| GB2444988A (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Wolfson Microelectronics Plc | An audio amplifier operable to drive either headphones or a line output |
| JP2008306269A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Yamaha Corp | 電力増幅回路 |
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| US7626445B2 (en) | 2006-12-22 | 2009-12-01 | Wolfson Microelectronics Plc | Charge pump circuit and methods of operation thereof |
| US7714660B2 (en) | 2006-06-30 | 2010-05-11 | Wolfson Microelectronics Plc | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| JP2010119041A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | アナログ出力装置 |
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| US7990742B2 (en) | 2006-12-22 | 2011-08-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Charge pump circuit and methods of operation thereof |
| JP2015521839A (ja) * | 2012-06-26 | 2015-07-30 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | 電源制御 |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP6056613A patent/JPH07240636A/ja active Pending
Cited By (33)
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| US11031863B2 (en) | 2006-06-30 | 2021-06-08 | Cirrus Logic, Inc. | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US10587187B2 (en) | 2006-06-30 | 2020-03-10 | Cirrus Logic, Inc. | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US9685855B2 (en) | 2006-06-30 | 2017-06-20 | Cirrus Logic, Inc. | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
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| US9673700B2 (en) | 2006-06-30 | 2017-06-06 | Cirrus Logic, Inc. | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US9306448B2 (en) | 2006-06-30 | 2016-04-05 | Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US8660277B2 (en) | 2006-06-30 | 2014-02-25 | Wolfson Microelectronics Plc | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US8279012B2 (en) | 2006-06-30 | 2012-10-02 | Wolfson Microelectronics Plc | Amplifier circuit and methods of operation thereof |
| US9236794B2 (en) | 2006-12-22 | 2016-01-12 | Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. | Charge pump circuit and methods of operations thereof |
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