JPH09186530A

JPH09186530A - 増幅回路

Info

Publication number: JPH09186530A
Application number: JP8274944A
Authority: JP
Inventors: Eiju Maehara; 栄寿前原; Satoshi Sugimoto; 聡杉本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1997-07-15
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JP3540522B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オーディオアンプなどに用いられる増幅回路
の効率の改善に関する。【解決手段】入力信号ASを増幅して増幅信号ZSを出力
する増幅部15と、第１の電圧＋Vbを生成する電源11と、
電源11と増幅部15との間に設けられ、第１の電圧＋Vbを
増幅部15に供給するバイパス回路13と、バイパス回路13
と並列に設けられ、第１の電圧＋Vbを昇圧させた第２の
電圧を常時生成する昇圧回路12と、増幅信号ZSが第１の
電圧＋Vbに比して大きいときには第２の電圧を増幅部に
電源電圧＋Vcc として供給し、小さいときには第１の電
圧＋Vbを増幅部に電源電圧＋Vcc として供給する選択切
替回路14を有すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は増幅回路に関し、更
に詳しく言えば、車載用のオーディオアンプなどに用い
られる増幅回路の効率の改善を目的とする。近年、車載
用のオーディオアンプなどに用いられる増幅回路におい
ても大出力の要求が高まっており、唯一の電源であるバ
ッテリーを用いてできるだけ大きな出力のアンプを構成
することが要求されてきている。

【０００２】

【従来の技術】従来例に係る車載用のオーディオアンプ
のシステムについて説明する。このシステムは、図７に
示すように、バッテリー３１，ＤＣ／ＤＣコンバータ３
２，アンプ３３とスピーカＳＰを有する。車載用のアン
プでは、通常その電源は車載用のバッテリー３１からと
っている。この電圧は通常９〜１６Ｖ程度の電圧しか生
成出来ず、また、負荷となるスピーカＳＰは４Ωのもの
が通常一般的なので、バッテリー３１の生成する電圧を
直接アンプの電源電圧として用いると、せいぜい２０Ｗ
程度の出力しか得ることはできないという事情があっ
た。

【０００３】そこで、図７に示す従来回路ではＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ３２などを用いてバッテリー３１の生成す
る定電圧を昇圧したのちに、アンプ３３に電源電圧とし
て供給していた。これによりアンプ３３に供給される電
源電圧はバッテリー３１の生成する電圧よりも高電圧に
なるので、直接バッテリーを電源としていた場合に比し
てアンプ３３の出力が大きくなる。

【０００４】上記回路ではＤＣ／ＤＣコンバータ３２に
よってバッテリー３１の生成する電圧を常時昇圧させ、
これを電源電圧としているが、このＤＣ／ＤＣコンバー
タ３２の効率は、その効率が８０％程度と低い。また、
無信号時や微小な信号が出力されるような場合にも、常
時高い昇圧電圧がアンプ３３に供給されているために、
出力電力に対する消費電力のロスが大きくなり、アンプ
３３全体の効率が低くなってしまうという問題が生じて
いた。

【０００５】このような問題を回避すべく、以下に示す
ような回路が本発明の発明者などによって提案されてい
る。この回路は、図８に示すような回路であって、バッ
テリー４１，昇圧チョッパ４２，アンプ４３，バイパス
回路４４及びスピーカＳＰを有する回路である。以下で
上記回路の動作について説明する。

【０００６】まず、電源が投入されると、バッテリー４
１から１２Ｖの定電圧が当該回路に供給される。このと
きにはスイッチング回路ＳＷ４１はＯＦＦしており、ア
ンプ４３には、バッテリが生成する定電圧がバイパス回
路４４を経由して電源電圧として供給され、これを用い
て入力信号ＡＳが増幅されて、アンプ４３より増幅信号
ＺＳが生成される。

【０００７】このとき、コンパレータ４５によって図８
のａ点の電位Ｖａと、増幅信号ＺＳとの電位差Ｖａ−Ｚ
Ｓは常時検出されている。増幅信号ＺＳが比較的小レベ
ルで図８のａ点の電位Ｖａすなわち電源電圧＋Ｖｃと、
増幅信号ＺＳとの電位差Ｖａ−ＺＳが所定の電圧５Ｖ以
上の場合には、コンパレータ４５はスイッチング回路Ｓ
Ｗ４１の動作を停止させ、バイパス回路４４を介して定
電圧Ｖｂをアンプ４３に供給し、これをアンプ４３の電
源電圧としている。

【０００８】一方、増幅信号ＺＳのレベルが大きくなっ
てａ点の電位Ｖａに近づき、増幅信号ＺＳとの電位差Ｖ
ａ−ＺＳが所定の電圧５Ｖ以下になると、コンパレータ
４５がスイッチング回路ＳＷ４１のＯＮ／ＯＦＦ動作を
開始させる。すると、スイッチング回路ＳＷ４１のＯＮ
／ＯＦＦ動作の開始に伴って昇圧チョッパ４２が動作を
開始し、定電圧±Ｖｂを昇圧させる。するとａ点の電位
Ｖａすなわち電源電圧＋Ｖｃが上昇し、昇圧チョッパ４
２によって生成された高電圧がアンプ４３に電源電圧と
して供給される。

【０００９】再び増幅信号ＺＳのレベルが小出力にな
り、ａ点の電位Ｖａと、増幅信号ＺＳとの電位差Ｖａ−
ＺＳが所定の電圧５Ｖ以上になると、コンパレータ１５
がスイッチング回路ＳＷ４１のＯＮ／ＯＦＦ動作を停止
させ、アンプ４３に供給される電源電圧は再びバイパス
回路４４を介して供給される定電圧となる。上記の図８
に示す増幅回路によれば、増幅信号ＺＳが大きくなって
ａ点の電位Ｖａと増幅信号ＺＳとの電位差Ｖａ−ＺＳが
小さくなり、放置しておけば増幅信号ＺＳが定電圧Ｖｂ
を上回ろうとして出力がクリップして歪んでしまうよう
な場合にも、ａ点の電位Ｖａと増幅信号ＺＳとの電位差
Ｖａ−ＺＳが所定の電圧５Ｖ以下に低下した時点で、コ
ンパレータ４５によって昇圧チョッパ４２を動作させて
ａ点の電位Ｖａを昇圧させてアンプ４３の電源電圧を上
昇させることにより、アンプ４３の出力の歪みを防止す
ることができる。

【００１０】なおかつ図７に示す従来回路では、効率の
悪いＤＣ／ＤＣコンバータなどの昇圧回路を常時動作さ
せてそのまま電源電圧としており、これが効率低下の原
因となっていたが、図８に示す回路では、効率の低い昇
圧チョッパ４２が動作するのは大レベルの増幅信号ＺＳ
が出力されたときのみであって、増幅信号ＺＳのレベル
が比較的低い時には効率の悪い昇圧チョッパ４２は動作
していないので、常時昇圧回路を動作させていた図７に
示す回路に比して、その効率を向上させることが可能に
なる。

【００１１】車載用の用途にはハイブリッドＩＣに上記
の回路を搭載して用いるという試みがなされてきてい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図８に示す回路では、昇圧チョッパ４４は常時動作して
昇圧電圧を生成しているのではなく、増幅信号ＺＳが大
きくなってａ点の電位Ｖａと増幅信号ＺＳとの電位差Ｖ
ａ−ＺＳが５Ｖ以下になるまでは昇圧チョッパ４４は動
作せず、５Ｖ以下になった時点ではじめて定電圧＋Ｖｂ
の昇圧を開始するので、増幅信号ＺＳが２０kHz に近い
高周波の信号である場合には、増幅信号ＺＳの変化が急
峻になり、昇圧チョッパ４４の動作がこの急峻な変化に
追従出来ず、増幅信号ＺＳが電源電圧±Ｖｃｃにまで達
してしまい、アンプの出力が歪んでしまうなどの問題が
生じていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、図１に示すように、入力信号を
増幅して増幅信号を出力する増幅部と、第１の電圧を生
成する電源と、前記電源と前記増幅部との間に設けら
れ、前記第１の電圧を前記増幅部に供給するバイパス回
路と、前記バイパス回路と並列に設けられ、前記第１の
電圧を昇圧させた第２の電圧を常時生成する昇圧回路
と、前記増幅信号が前記定電圧に比して大きいときには
前記第２の電圧を前記増幅部に電源電圧として供給し、
前記増幅信号が前記定電圧に比して小さいときには前記
第１の電圧を前記増幅部に電源電圧として供給する選択
切替回路を有することを特徴とする増幅回路や、本発明
に係る増幅回路において、ＡＭラジオが前記アンプ若し
くは前記昇圧回路の近傍で動作しているときに、前記昇
圧回路の動作を停止させ、かつ前記増幅回路の信号を一
括して制御するマイコンを有することを特徴とする増幅
回路により、高周波の増幅信号にも余裕を持って追従で
き、しかも高効率なアンプの提供を目的とするものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下で本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。（１）第１の実施形態本発明の第１の実施形態の車載用オーディオアンプは、
図１に示すような回路であって、バッテリー１１，昇圧
チョッパ１２，バイパス回路１３，スイッチング回路１
４，アンプ１５及びスピーカＳＰを有する。

【００１５】バッテリー１１は電源の一例であって、第
１の電圧の一例である１２Ｖの定電圧＋Ｖｂを生成する
ものである。昇圧チョッパ１２は昇圧回路の一例であっ
て、コイルＬ１１，ダイオードＤ１１，コンデンサＣ１
１，発振器１２Ａ及びスイッチングトランジスタＳＷ１
１を有し、バッテリー１１が生成した定電圧＋Ｖｂを昇
圧させて、第２の電圧の一例である１８Ｖ程度の昇圧電
圧を常時生成する回路である。

【００１６】バイパス回路１３は、昇圧チョッパ１２と
並列接続されたダイオードＤ１２からなり、定電圧＋Ｖ
ｂをそのままアンプ１５に伝達する回路である。スイッ
チング回路１４は選択切替回路の一例であって、コンパ
レータ１４ＡとスイッチングトランジスタＳＷ１２を有
し、増幅信号ＺＳと、図１のａ点の電位Ｖａすなわちア
ンプ１５の出力電圧を常時検出し、ａ点の電位Ｖａが、
定電圧＋Ｖｂよりも低い基準電圧Ｖref 以下になったと
きに、スイッチングトランジスタＳＷ１２をＯＦＦさせ
てバイパス回路１３を選択し、ａ点の電位Ｖａが基準電
圧Ｖref 以上のときにはスイッチングトランジスタＳＷ
１２をＯＮさせて昇圧チョッパ１２を選択する回路であ
る。

【００１７】アンプ１５は、増幅部の一例であって、自
身に入力される入力信号ＡＳを増幅して増幅信号ＺＳを
生成し、４ΩのスピーカＳＰに出力する回路である。こ
のアンプ１５は、図１に示すように、２つのアンプ１５
Ａ、１５ＢがＢＴＬ（Balanced Transformerless）接続
されることで構成されており、各々のアンプ１５Ａ、１
５Ｂのゲインの２倍のゲインを得ることにより、出力電
力の増大を図っている。

【００１８】以下で上記回路の動作について説明する。
まず、電源が投入されると、バッテリー１１から１２Ｖ
の定電圧＋Ｖｂが当該回路に供給される。次いで発振器
１２Ａが作動してスイッチングトランジスタＳＷ１１が
ＯＮ／ＯＦＦ動作をすることにより昇圧チョッパ１２が
動作を開始し、これによって昇圧された１８Ｖ程度の昇
圧電圧が生成される。

【００１９】この時点ではスイッチングトランジスタＳ
Ｗ１２はＯＦＦしており、アンプ１５には、バッテリが
生成する１２Ｖの定電圧＋Ｖｂがバイパス回路１３を経
由して電源電圧として供給され、これを用いて入力信号
ＡＳが増幅されて、アンプ１５より増幅信号ＺＳが生成
される。上記回路の動作中、常にコンパレータ１４Ａに
よって図１のａ点の電位Ｖａと、基準電圧Ｖref とが比
較されており、ａ点の電位Ｖａが予め決められた所定の
基準電圧Ｖref 以上であるか否かで当該回路の動作が異
なる。なお本実施形態においてはこの基準電圧Ｖref は
１０Ｖとしている。

【００２０】すなわち、増幅信号ＺＳが比較的小レベル
でａ点の電位Ｖａが１０Ｖの基準電圧Ｖref 以下の場合
には、コンパレータ１４Ａの出力はローレベル（以下で
“Ｌ”と称する）になり、スイッチングトランジスタＳ
Ｗ１２はＯＦＦしてバイパス回路１３を介して定電圧＋
Ｖｂがそのまま電源電圧＋Ｖｃｃとして供給される。こ
のときも昇圧チョッパ１２は動作中であり、１８Ｖ程度
の昇圧電圧は生成されているが、スイッチングトランジ
スタＳＷ１２がＯＦＦしているのでこの昇圧チョッパ１
２には負荷が接続されていない状態となっており、昇圧
チョッパ１２での消費電力はゼロである。従って昇圧電
圧が生成されても、これによって消費電力が大きくなる
ということはなく、アンプ全体の効率が低下することは
ない。

【００２１】増幅信号ＺＳが大レベルになりａ点の電位
Ｖａが１０Ｖの基準電圧Ｖref 以上になった場合には、
コンパレータ１４Ａの出力がハイレベル（以下で“Ｈ”
と称する）になるのでスイッチングトランジスタＳＷ１
２はＯＮして昇圧チョッパ１２で昇圧した１８Ｖ程度の
昇圧電圧がアンプ１５に電源電圧＋Ｖｃｃとして供給さ
れる。

【００２２】再び増幅信号ＺＳのレベルが小出力にな
り、図１のａ点の電位Ｖａが基準電圧Ｖref を下回る
と、コンパレータ１４Ａの出力が“Ｌ”になり、アンプ
１５に供給される電源電圧は再びバイパス回路１３を介
して供給される定電圧＋Ｖｂとなる。以上の動作をまと
めると、上記回路では図２に示すように増幅信号ＺＳの
大小に応じて変化する電源電圧±Ｖｃｃがアンプ１５に
供給され、これによって入力信号ＡＳが増幅されて増幅
信号ＺＳが生成されることになる。

【００２３】従って、増幅信号ＺＳが大きくなって放置
しておけば１２Ｖ程度の定電圧Ｖｂを上回ろうとして出
力がクリップして歪んでしまうような場合にも、図２に
示すようにａ点の電位Ｖａが１０Ｖの基準電圧Ｖref を
超えた時点で、スイッチングトランジスタＳＷ１２がＯ
Ｎして昇圧チョッパ１２を選択し、昇圧チョッパ１２で
常時生成される１８Ｖ程度の昇圧電圧が電源電圧±Ｖｃ
ｃとしてアンプ１５に供給されるので、アンプ１５の出
力が歪んでしまうことを防止することができる。

【００２４】また、上記回路では昇圧チョッパ１２が常
時動作しているが、増幅信号ＺＳが小さく、バイパス回
路１３からの定電圧＋Ｖｂが電源電圧となる場合にはス
イッチングトランジスタＳＷ１２がＯＦＦしていて昇圧
チョッパ１２には負荷がないことになるので、この場合
の昇圧チョッパ１２の消費電力はゼロであり、増幅回路
全体の効率は低下せず、図３に示すように従来のＡＢ級
のアンプに比して効率が向上している。

【００２５】なお、図３は従来のＡＢ級のアンプと、本
実施形態に係るアンプとについて出力電力と消費電力と
の関係を示すグラフである。このグラフに示すように、
出力電力が１〜１０Ｗの、通常の使用での出力電力帯で
は、従来のＡＢ級のアンプに比して消費電力が図３に示
すように低く、本実施形態に係るアンプの効率が高いこ
とがわかる。

【００２６】さらに、本実施形態に係る回路では昇圧チ
ョッパ１２は常時動作して１８Ｖ程度の昇圧電圧を生成
して、必要なときだけスイッチング回路１４で昇圧チョ
ッパ１２を選択して昇圧電圧を電源電圧としてアンプ１
５に供給しているので、増幅信号ＺＳの変化に余裕をも
って追従可能な電源電圧±Ｖｃｃを常時アンプ１５に供
給することができ、従来の図８に示す回路において増幅
信号ＺＳが高周波の信号である場合に、昇圧チョッパ４
４の動作が増幅信号ＺＳの変化に追従出来ないため生じ
ていた出力の歪みなどを極力抑止することが可能とな
る。

【００２７】また、本実施形態では車載用のオーディオ
アンプに上記増幅回路を適用した場合について説明して
いるが本発明はこれに限らず、単一電源の生成する定電
圧を昇圧させて大出力を得るという増幅回路であればど
のような回路であっても、同様の効果を奏する。ただ、
車載用のオーディオアンプは、電源がバッテリーのみで
あってその最大出力が限られているので、大出力を得る
場合には、上記のような構成をとる必要があるので、こ
のような用途に用いると、本実施形態の回路の効果が大
きいので、このような用途に用いることが好ましい。

【００２８】更に、本実施の形態では、２つのアンプ１
５Ａ、１５ＢをＢＴＬ接続することでアンプ１５を構成
しているが、本発明はこれに限らず、大出力の単一アン
プを用いても同様の効果を奏する。（２）第２の実施形態以下で、本発明の第２の実施形態に係る増幅回路につい
て説明する。なお、第１の実施形態と共通する事項につ
いては重複を避けるため説明を省略する。

【００２９】本実施形態に係る増幅回路が第１の実施形
態と異なる点は、図１に示すアンプ１５が、高効率アン
プと称するアンプであるという点のみであって、あとは
図１に示す回路と同一であるため、この高効率アンプの
構成及び動作について以下で詳述する。この高効率アン
プは具体的には図４に示すような回路であって、信号増
幅部の一例であるアンプ１と、補助電源部２とを有す
る。

【００３０】アンプ１は、後述の電源電圧＋Ｖｃを用い
て、入力信号ＡＳを増幅して増幅信号ＺＳを出力するも
のである。これはそれぞれ入力信号ＡＳを電圧増幅する
電圧増幅部と、電圧増幅部の出力を電流増幅する電流増
幅部を有するが、特に図示はしていない。補助電源部２
はオフセット電圧生成回路４と、コンパレータ７と、チ
ョッパ電源８とを有する回路であって、図１のバイパス
回路１３又は昇圧チョッパ１２のいずれかから供給され
る電源電圧＋Ｖｃｃを、増幅信号ＺＳの増減に応じて変
化させて、第３の電圧の一例であるアンプ１の高電位側
の電源電圧＋Ｖｃ１としてアンプ１に供給するものであ
る。具体的には、増幅信号ＺＳに、オフセット電圧生成
回路４によって生成されるオフセット電圧を上乗し、こ
の電圧に追従するように変化する電圧＋Ｖｃ１をアンプ
１の高電位側の電源電圧として供給している。

【００３１】なお、このアンプ１には、アンプ１の低電
位側の電源電圧＋Ｖｃ２を供給する回路が図示はされて
いないが設けられている。その回路構成は補助電源部２
と対称であって、動作も同様なので説明を省略する。以
下で上記の高効率アンプの動作について説明する。以下
では、補助電源部２によって生成される高電位側の電源
電圧＋Ｖｃ１の生成動作について説明し、低電位側の電
源電圧＋Ｖｃ２の生成動作については説明を省略する。

【００３２】まず補助電源部２に、バイパス回路１３若
しくは昇圧チョッパ１２で生成された電源電圧＋Ｖｃｃ
が印加される。次いで入力信号ＡＳがアンプ１によって
増幅されて増幅信号ＺＳが生成されて不図示のスピーカ
に出力され、同時に補助電源部２にも出力される。する
とオフセット電圧生成回路４によって増幅信号ＺＳに一
定電圧が上乗されてコンパレータ７の非反転入力部＋に
入力される。一方、コンパレータ７の反転入力部−には
チョッパ電源８から出力される電源電圧＋Ｖｃ１が入力
されており、常に電源電圧＋Ｖｃと一定電圧が上乗され
た増幅信号ＺＳとは比較されている。

【００３３】コンパレータ７の出力はチョッパ電源８の
スイッチング回路ＳＷに接続されており、一定電圧が上
乗された増幅信号ＺＳが電源電圧＋Ｖｃ１を上回るとコ
ンパレータ７の出力が“Ｈ”になってスイッチング回路
ＳＷがＯＮされて電源電圧＋Ｖｃ１が上昇し、逆に一定
電圧が上乗された増幅信号ＺＳが電源電圧＋Ｖｃ１を下
回るとコンパレータ７の出力が“Ｌ”になってスイッチ
ング回路ＳＷがＯＦＦされて電源電圧＋Ｖｃ１が下降す
る。

【００３４】以上の動作により、電源電圧＋Ｖｃ１は図
５に示すように増幅信号ＺＳに一定電圧が上乗された電
圧に追従するように変化しながら図４に示すアンプ１に
供給される。同様にして、不図示の回路により、同じく
増幅信号ＺＳより一定電圧分だけ低い低電位側の電源電
圧＋Ｖｃ２が生成される。このように、増幅信号ＺＳの
増減に応じて変動する電源電圧＋Ｖｃ１、＋Ｖｃ２を用
いて、アンプ１によって入力信号ＡＳが増幅されて増幅
信号ＺＳがスピーカに出力される。

【００３５】以上説明したように、本実施形態で用いて
いる図４に示す高効率アンプは、図５に示すように小レ
ベルの入力信号ＡＳが入力された時には高電位側の電源
電圧＋Ｖｃ１を低下させ、大レベル入力時には電源電圧
＋Ｖｃ１を上昇させるというように信号に応じて電源電
圧を変化させているので、小レベルの信号が入力されて
いるときに大電圧をアンプ１に供給して電源電圧として
いたような場合に生じるアンプの消費電力のロスを抑制
することができるので、一般のアンプに比して効率が高
い。これは低電位側の電源電圧＋Ｖｃ２についても同様
である。

【００３６】このようにして、第１の実施形態で説明し
た効率の良い図１に示す増幅回路のアンプ１５として、
効率の高い図４に示すような高効率アンプを用いている
ので、一定電圧をそのまま信号増幅部の電源電圧として
用いている通常のアンプを用いた第１の実施形態の回路
に比して、さらに効率を向上させることが可能になる。

【００３７】なお、本実施形態では図４に示すような回
路構成の高効率アンプについて説明しているが、本発明
はこれに限らず、増幅信号ＺＳに一定電圧が上乗された
電圧に追従するように変化する電源電圧によって動作す
るようなアンプであれば、凡そどのような回路構成をと
っても、同様の効果を奏する。また、本実施形態では高
効率アンプのアンプ１を１個のアンプで構成している
が、本発明はこれに限らず、例えば２個のアンプを第１
の実施形態と同様にしてＢＴＬ接続しても良い。

【００３８】（３）第３の実施形態以下で本発明の第３の実施形態について説明する。な
お、第１，第２の実施形態と共通する事項については重
複を避ける為に説明を省略する。本実施形態に係る増幅
回路は、図６に示すような回路であって、バッテリー１
１，昇圧チョッパ１２，バイパス回路１３，スイッチン
グ回路１４，アンプ１５，マイコン１６及びスピーカＳ
Ｐを有する。

【００３９】この回路は図１の第１の実施形態の回路に
酷似しており、図１の回路との構成上の相違点はマイコ
ン１６がオシレータ１２Ａに接続されている点のみであ
る。他の構成部分の機能及び動作はほぼ図１の回路と同
様なので、ここでは説明を省略する。マイコン１６、本
実施形態に係る増幅回路の制御を司る回路であって、外
部の操作者が操作する操作パネルや、他の外部機器など
から入力される信号を全て一旦取り込み、これらの信号
に基づいて当該増幅回路の各部に種々の制御信号を出力
し、これらの制御を司るものである。近年のオーディオ
システムにおいては、信号を制御する都合上、必須のも
のとなっている。

【００４０】本実施形態では、ＡＭラジオがアンプの近
傍で動作していることを示すＡＭラジオ動作信号ＡＭを
用いて、後述の昇圧回路１５の動作を制御する機能がこ
のマイコン１６に付加されている点が第１の実施形態と
異なり、これが本実施形態における回路の特徴点であ
る。以下で上記回路の動作について説明する。この回路
の動作上の特徴は、ＡＭラジオが当該増幅回路の近くで
動作している際に現れ、それ以外の通常動作時の動作は
第１の実施形態で説明した動作と全く同じなので説明を
省略する。

【００４１】以下で、上記増幅回路の近くでＡＭラジオ
が動作している時の動作について説明する。カーオーデ
ィオなどではチューナ、アンプ、ＣＤプレイヤーなどが
一体化されているシステムがあるが、このようなものに
ついてはこれらの動作を全て一括して制御するマイコン
が設けられており、各々の機器の間の操作を一括して制
御している。このようなシステムを組む場合には、第
１，第２の実施形態においても図示はしていないが、こ
のようなマイコンは現在必須といってもよい。

【００４２】このようなシステムでは、アンプ１５と不
図示のラジオチューナーは近接しているので、ラジオ放
送受信時には、スイッチング素子ＳＷ１１のスイッチン
グノイズがラジオ放送に漏れこんでしまい、ラジオから
雑音として出力されてしまうという問題が生じていた。
特にＡＭラジオの周波数帯はスイッチング素子ＳＷ１１
のスイッチング周波数に近いので、この現象が顕著であ
った。

【００４３】本実施形態の回路ではＡＭラジオが動作し
ている際には、その旨を示すＡＭラジオ動作信号がマイ
コン１６に入力される。このＡＭ動作信号をマイコンが
検出したときには、マイコンがオシレータに動作停止信
号Ｓ０を出力し、これによりオシレータ１２Ａが動作を
停止する。オシレータ１２Ａが動作を停止することによ
り、スイッチング素子ＳＷ１１はＯＦＦし、ＡＭラジオ
が動作している間は昇圧回路１２はその動作を停止す
る。これによりアンプ１５には、バイパス回路１３を経
由して定電圧が電源電圧として供給されることになる。

【００４４】従って、ＡＭラジオが動作している間はス
イッチング素子ＳＷ１１がＯＮ／ＯＦＦ動作をしないの
で、このスイッチングノイズがＡＭラジオに漏れこんで
ノイズが出力されることを抑止することが可能になる。
このとき、アンプの電源電圧が低い定電圧なので、ＡＭ
ラジオの出力信号が大きいときには出力が歪むこともあ
るが、ＡＭラジオの信号は元々音質がそれほど良好では
ないので、多少出力が歪んでもとくに問題はない。

【００４５】なお、本実施形態ではＡＭラジオ動作信号
ＡＭがマイコン１６から出力された場合について説明し
ているが、本発明はこれに限らない。また、本実施形態
ではマイコン１６がオシレータ１２Ａの動作を停止する
ことでスイッチング素子ＳＷ１１のスイッチング動作を
停止させているが、本発明はこれに限らず、何らかの手
段で最終的にスイッチング素子ＳＷ１１の動作を停止さ
せることができればよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本実施形態に係る
増幅回路によれば、昇圧回路は常時定電圧を昇圧させて
昇圧電圧を生成しており、かつ選択切替回路によって増
幅信号が定電圧に比して大きいときには昇圧電圧を増幅
部に電源電圧として供給させ、小さいときにはバイパス
回路を介して定電圧を増幅部に電源電圧として供給させ
ているので、増幅信号が大きくなって放置しておけば定
電圧を上回ろうとしてアンプの出力が歪んでしまうよう
な場合にも、増幅信号が定電圧に比して大きくなりこれ
を超えようとした時点で常時生成されている昇圧電圧が
増幅部に電源電圧として供給されるので、アンプの出力
が歪んでしまうことを極力抑止することが可能となる。

【００４７】また、昇圧回路は常時動作しているもの
の、昇圧回路が選択されていないときにはこの昇圧回路
には負荷が接続されていないので、この場合の昇圧回路
の消費電力はゼロであり、増幅回路全体の効率は低下せ
ず、従来のＡＢ級のアンプなどに比して効率を向上させ
ることが可能となる。さらに、増幅信号が大きくなって
昇圧電圧を必要とするまで昇圧チョッパを動作させず、
必要になった時点ではじめてこれを動作させて定電圧の
昇圧を開始するため、増幅信号が高周波の信号である場
合には昇圧チョッパの動作が増幅信号の変化に追従出来
なかった従来の回路と異なり、本発明に係る回路では昇
圧回路は常時動作して昇圧電圧を生成して、必要なとき
だけ選択切替回路で昇圧回路を選択して昇圧電圧を電源
電圧として増幅部に供給しているため、増幅信号の変化
に余裕をもって追従出来るので、適切な電源電圧を常時
増幅部に供給することが可能となり、従来特に信号が高
周波の場合に生じていたアンプの出力が歪んでしまうな
どの問題を極力抑止することが可能になる。

【００４８】なお、本発明に係る増幅回路において、増
幅部は、入力信号を増幅して増幅信号を生成する信号増
幅部と、電源電圧を用いて増幅信号に追従して変動する
電圧を生成し、信号増幅部の電源電圧とする補助電源部
を有する高効率アンプである。この高効率アンプは、増
幅信号の大小に応じて信号増幅部の電源電圧を供給して
いるので、増幅信号が大きい時には大きな電源電圧を、
小さい時には小さな電源電圧を供給しているので、小レ
ベルの信号が入力されているときに大電圧を電源電圧と
してアンプに供給していたような場合に生じるアンプの
消費電力のロスを抑制することができるので、定電圧を
電源電圧として供給している一般のアンプに比して効率
が高く、これを本発明に係る増幅回路の増幅部として用
いることでさらに効率が向上する。

【００４９】また、本発明に係る増幅回路において、選
択切替回路は昇圧回路と増幅部との間に設けられたスイ
ッチング素子を有し、定電圧よりも低い基準電圧と増幅
信号とを比較し、増幅信号が基準電圧に比して大きいと
きにはスイッチング素子をＯＮさせて昇圧回路からの昇
圧電圧を増幅部に電源電圧として供給し、増幅信号が基
準電圧に比して小さいときにはスイッチング素子をＯＦ
Ｆさせてバイパス回路からの定電圧を増幅部に電源電圧
として供給させている。

【００５０】単に定電圧と増幅信号を比較していたので
は増幅信号が急峻に増加したような場合に、当該回路が
その急峻な増加に追従できず、増幅信号が定電圧を超え
ようとして定電圧にまで達してしまうことで、増幅信号
が歪んでしまうような事態が生じていたが、本発明では
定電圧よりも低い基準電圧と増幅信号を比較して、この
基準電圧に基づいてバイパス回路と昇圧回路の選択をし
ているので、例えば急峻に増幅信号が増加しても、定電
圧に達する以前に基準電圧を超えた時点で昇圧回路が選
択されて昇圧電圧が電源電圧として供給されるので、こ
のような場合に増幅信号が歪んでしまうという事態を極
力抑止することが可能になる。

【００５１】さらに、本発明に係る増幅回路において、
電源は電池であって、車載用の用途に用いられることが
望ましい。すなわち、車載用のオーディオアンプの電源
はバッテリーのみであって、この電圧は単一電圧である
ため出力を増大させたい場合には昇圧回路が必要とな
り、上記した本発明に係る増幅回路のもたらす効果は大
きいからである。

【００５２】また、本発明に係る増幅回路において、Ａ
Ｍラジオがアンプ若しくはスイッチング素子を有する昇
圧回路の近傍で動作しているときに、昇圧回路の動作を
停止させ、かつ前記増幅回路の信号を一括して制御する
マイコンを有するので、昇圧回路がスイッチング素子を
有する場合に、そのスイッチングノイズがＡＭラジオ受
信中にノイズとして漏れこんでしまうという従来生じて
いた問題を抑止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１，第２の実施形態に係る増幅回路
の回路図である。

【図２】本発明の第１，第２の実施形態に係る増幅回路
の動作を説明する図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る増幅回路の作用
効果を説明するグラフである。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る高効率アンプの
回路図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る高効率アンプの
動作を説明する図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る高効率アンプの
動作を説明する図である。

【図７】従来例に係る車載用のオーディオアンプの第１
の回路図である。

【図８】従来例に係る車載用のオーディオアンプの第２
の回路図である。

【符号の説明】

１アンプ２補助電源部４オフセット電圧生成回路７コンパレータ８チョッパ電源１１バッテリー（電源）１２昇圧チョッパ（昇圧回路）１３バイパス回路１４スイッチング回路（選択切替回路）１５アンプ（増幅部）１６マイコンＡＳ入力信号ＺＳ増幅信号＋Ｖｂ定電圧（第１の電圧）＋Ｖｃ電源電圧（第３の電圧）Ｖref 基準電圧ＡＭＡＭラジオ動作信号Ｓ０動作停止信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を増幅して増幅信号を出力する
増幅部と、第１の電圧を生成する電源と、前記電源と前記増幅部との間に設けられ、前記第１の電
圧を前記増幅部に供給するバイパス回路と、前記バイパス回路と並列に設けられ、前記第１の電圧を
昇圧させた第２の電圧を常時生成する昇圧回路と、前記増幅信号が前記第１の電圧に比して大きいときには
前記第２の電圧を前記増幅部に電源電圧として供給し、
前記増幅信号が前記第１の電圧に比して小さいときには
前記第１の電圧を前記増幅部に電源電圧として供給する
選択切替回路を有することを特徴とする増幅回路。
【請求項２】前記増幅部は、入力信号を増幅して増幅
信号を生成する信号増幅部と、前記第１又は第２の電圧を用いて増幅信号に追従して変
動する第３の電圧を生成し、該第３の電圧を前記信号増
幅部に電源電圧として供給する補助電源部を有すること
を特徴とする請求項１記載の増幅回路。
【請求項３】前記選択切替回路は、前記第１の電圧よ
りも低い基準電圧と前記増幅信号とを比較するコンパレ
ータと、前記昇圧回路と前記増幅部との間に設けられ、前記増幅
信号が前記基準電圧に比して大きいときにはＯＮして前
記第２の電圧を前記増幅部に供給し、前記増幅信号が前
記基準電圧に比して小さいときにはＯＦＦして前記第１
の電圧を前記増幅部に供給するスイッチング素子を有す
ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の増幅回
路。
【請求項４】前記昇圧回路は、ＯＮ／ＯＦＦ動作してそのデューティ比で前記第１の電
圧を昇圧させるスイッチング素子と、前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するオ
シレータとを少なくとも具備する昇圧チョッパであるこ
とを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３記載の
増幅回路。
【請求項５】ＡＭラジオが前記アンプ若しくは前記昇
圧回路の近傍で動作しているときに、前記昇圧回路の動
作を停止させ、かつ前記増幅回路の信号を一括して制御
するマイコンを有することを特徴とする請求項１記載の
増幅回路。
【請求項６】前記昇圧回路は、ＯＮ／ＯＦＦ動作して
そのデューティ比で前記第１の電圧を昇圧させるスイッ
チング素子と、該スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作
を制御するオシレータとを少なくとも具備し、前記マイコンは、前記ＡＭラジオ動作信号が入力された
ときに前記オシレータの動作を停止させることを特徴と
する請求項５記載の増幅回路。
【請求項７】前記電源は電池であって、車載用の用途
に用いられることを特徴とする請求項１，請求項２，請
求項３，請求項４，請求項５又は請求項６記載の増幅回
路。