JPH09232879A - 増幅装置 - Google Patents
増幅装置Info
- Publication number
- JPH09232879A JPH09232879A JP8067202A JP6720296A JPH09232879A JP H09232879 A JPH09232879 A JP H09232879A JP 8067202 A JP8067202 A JP 8067202A JP 6720296 A JP6720296 A JP 6720296A JP H09232879 A JPH09232879 A JP H09232879A
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- JP
- Japan
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- switching
- digital signal
- load
- signal
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Links
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気機器の小型・軽量化を図り、かつ、発熱
を減少して消費電力を低減する。 【解決手段】 アナログ信号をデジタル信号に変換する
変換手段11を有し、かつ、このデジタル信号をスイッチ
ングによるＤ級増幅するスイッチング増幅手段12とを、
備える。
を減少して消費電力を低減する。 【解決手段】 アナログ信号をデジタル信号に変換する
変換手段11を有し、かつ、このデジタル信号をスイッチ
ングによるＤ級増幅するスイッチング増幅手段12とを、
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタを用いた増幅回路（装置）
が広く用いられているが、アナログ信号のままで増幅さ
れるのが一般的である。
が広く用いられているが、アナログ信号のままで増幅さ
れるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モータ、マ
グネット、トランス、スピーカ、ヒーター、白熱球等の
電気機器は最近ますます小型軽量化の要望が高まり、か
つ、消費電力の節減も強く要望される。上述の従来の一
般的な増幅回路（装置）では、各トランジスタからの発
熱の問題があり、冷却フィンが比較的大きく必要である
ため、容積が増加し、重量も増大し、電気効率改善にも
限界があった。
グネット、トランス、スピーカ、ヒーター、白熱球等の
電気機器は最近ますます小型軽量化の要望が高まり、か
つ、消費電力の節減も強く要望される。上述の従来の一
般的な増幅回路（装置）では、各トランジスタからの発
熱の問題があり、冷却フィンが比較的大きく必要である
ため、容積が増加し、重量も増大し、電気効率改善にも
限界があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る増
幅装置は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換
手段と、該デジタル信号をスイッチングによるＤ級増幅
するスイッチング増幅手段とを、具備し、該スイッチン
グ増幅手段にて増幅されたデジタル信号を、負荷に於
て、負荷特性により積分して再びアナログ値となるよう
に構成されている。
幅装置は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換
手段と、該デジタル信号をスイッチングによるＤ級増幅
するスイッチング増幅手段とを、具備し、該スイッチン
グ増幅手段にて増幅されたデジタル信号を、負荷に於
て、負荷特性により積分して再びアナログ値となるよう
に構成されている。
【０００５】また、上記変換手段は、入力の上記アナロ
グ信号を増幅する電圧増幅器と、上記アナログ信号の極
性を検出する比較器と、上記電圧増幅器から出力される
位相の 180°異なる出力波形を上記比較器からの極性検
出信号により極性切替えして整流する極性切替器と、該
極性切替器から出力される整流をパルスのデューティー
比に変換するパルス幅変調器と、から構成し、さらに、
上記スイッチング増幅手段は、４個のスイッチング素子
と、上記パルス幅変調器からのデジタル信号を４個の上
記スイッチング素子に切替制御しつつ送り出すスイッチ
ング制御器と、から構成し、上記スイッチング増幅手段
にて増幅されたデジタル信号を、負荷に於て、負荷特性
により積分して再びアナログ値となるように構成されて
いる。
グ信号を増幅する電圧増幅器と、上記アナログ信号の極
性を検出する比較器と、上記電圧増幅器から出力される
位相の 180°異なる出力波形を上記比較器からの極性検
出信号により極性切替えして整流する極性切替器と、該
極性切替器から出力される整流をパルスのデューティー
比に変換するパルス幅変調器と、から構成し、さらに、
上記スイッチング増幅手段は、４個のスイッチング素子
と、上記パルス幅変調器からのデジタル信号を４個の上
記スイッチング素子に切替制御しつつ送り出すスイッチ
ング制御器と、から構成し、上記スイッチング増幅手段
にて増幅されたデジタル信号を、負荷に於て、負荷特性
により積分して再びアナログ値となるように構成されて
いる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面に基づき本発明の実施の形態
を説明すると、図１に於て、本発明の増幅装置は、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換する変換手段11と、この
デジタル信号をスイッチングによるＤ級増幅するスイッ
チング増幅手段12とを、備えている。
を説明すると、図１に於て、本発明の増幅装置は、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換する変換手段11と、この
デジタル信号をスイッチングによるＤ級増幅するスイッ
チング増幅手段12とを、備えている。
【０００７】即ち、変換手段11は、電圧増幅器13と比較
器14と極性切替器15とパルス幅変調器（ＰＷＭ）16と、
から構成されている。電圧増幅器13へは例えば60又は50
サイクルの交流───図４中のアナログ信号───が
入力されて、このアナログ信号をこの電圧増幅器13で
増幅する。
器14と極性切替器15とパルス幅変調器（ＰＷＭ）16と、
から構成されている。電圧増幅器13へは例えば60又は50
サイクルの交流───図４中のアナログ信号───が
入力されて、このアナログ信号をこの電圧増幅器13で
増幅する。
【０００８】比較器14は上記入力のアナログ信号の極
性を検出するものであり、図４中の矩形波信号を出力
する。電圧増幅器13から出力される位相の 180°異なる
出力波形を、上記比較器14からの極性検出信号（矩形波
信号）により、極性切替器15にて極性切替えして、整
流する。即ち図４の整流波が出力される。
性を検出するものであり、図４中の矩形波信号を出力
する。電圧増幅器13から出力される位相の 180°異なる
出力波形を、上記比較器14からの極性検出信号（矩形波
信号）により、極性切替器15にて極性切替えして、整
流する。即ち図４の整流波が出力される。
【０００９】パルス幅変調器16は、このような整流
（波）をパルスのデューティー比に変換して、図４中
のデジタル信号を出力する。図２はこのパルス幅変調
器16の回路を具体例として示すが、同図に於て、比較器
17を用いており、前述の整流波と、（図外ののこぎり
波発生器から出力した）のこぎり波（図４参照）と
を、夫々入力し、デジタル信号を得る。
（波）をパルスのデューティー比に変換して、図４中
のデジタル信号を出力する。図２はこのパルス幅変調
器16の回路を具体例として示すが、同図に於て、比較器
17を用いており、前述の整流波と、（図外ののこぎり
波発生器から出力した）のこぎり波（図４参照）と
を、夫々入力し、デジタル信号を得る。
【００１０】次に、スイッチング増幅手段12について説
明する。このスイッチング増幅手段12は、４個のスイッ
チング素子21, 22, 23, 24と、（前述の）パルス幅変調
器16からのデジタル信号を各々のスイッチング素子2
1, 22, 23, 24に切替制御しつつ送り出すスイッチング
制御器18と、から構成されている。
明する。このスイッチング増幅手段12は、４個のスイッ
チング素子21, 22, 23, 24と、（前述の）パルス幅変調
器16からのデジタル信号を各々のスイッチング素子2
1, 22, 23, 24に切替制御しつつ送り出すスイッチング
制御器18と、から構成されている。
【００１１】スイッチング素子21, 22, 23, 24は、ＭＯ
Ｓ形電界効果トランジスタ（以下ＭＯＳＦＥＴと略す）
を用いるのが好適であるが、他の構造のトランジスタを
用いても良い。図１に於て、このＭＯＳＦＥＴから成る
スイッチング素子21, 22, 23, 24の各ゲートに、スイッ
チング制御器18から制御電界を与えるように、接続され
ている。
Ｓ形電界効果トランジスタ（以下ＭＯＳＦＥＴと略す）
を用いるのが好適であるが、他の構造のトランジスタを
用いても良い。図１に於て、このＭＯＳＦＥＴから成る
スイッチング素子21, 22, 23, 24の各ゲートに、スイッ
チング制御器18から制御電界を与えるように、接続され
ている。
【００１２】第１スイッチング素子21と第３スイッチン
グ素子23とを直列に接続し、かつ、第２スイッチング素
子22と第４スイッチング素子24とを直列に接続し、各々
の直列回路を、電源間に並列に配置（接続）する。
グ素子23とを直列に接続し、かつ、第２スイッチング素
子22と第４スイッチング素子24とを直列に接続し、各々
の直列回路を、電源間に並列に配置（接続）する。
【００１３】後述の負荷25は、（図１で明らかなよう
に）第１・第３スイッチング素子21,23の相互接続線
と、第２・第４スイッチング素子22, 24の相互接続線と
の間に、接続される。この場合、図１ではローパルスフ
ィルター40を介して接続されているが、このローパルス
フィルター40の介在によって、第１に外部に雑音を出さ
ない利点があり、第２に、負荷25に対して、高調波成分
を取り除いた信号を供給できる利点がある。
に）第１・第３スイッチング素子21,23の相互接続線
と、第２・第４スイッチング素子22, 24の相互接続線と
の間に、接続される。この場合、図１ではローパルスフ
ィルター40を介して接続されているが、このローパルス
フィルター40の介在によって、第１に外部に雑音を出さ
ない利点があり、第２に、負荷25に対して、高調波成分
を取り除いた信号を供給できる利点がある。
【００１４】ところで、図３はスイッチング制御器18の
具体的回路例である。４個のＡＮＤゲート26, 27, 28,
29を並設する。図１に示した（既述の）比較器14からの
矩形波信号を分岐させて、４個のＡＮＤゲート26, 2
7, 28, 29の内の２個へは正逆反転して入力し、他の２
個へはそのまま入力する。
具体的回路例である。４個のＡＮＤゲート26, 27, 28,
29を並設する。図１に示した（既述の）比較器14からの
矩形波信号を分岐させて、４個のＡＮＤゲート26, 2
7, 28, 29の内の２個へは正逆反転して入力し、他の２
個へはそのまま入力する。
【００１５】この図３の出力端子（小文字の１，２，
３，４で示す）は、ＯＮ・ＯＦＦ信号（デジタル信号）
となる。この図３と図１から、負荷25へ供給されるデジ
タル信号（パルス信号）は、図４に示す如く両極性で
ある。
３，４で示す）は、ＯＮ・ＯＦＦ信号（デジタル信号）
となる。この図３と図１から、負荷25へ供給されるデジ
タル信号（パルス信号）は、図４に示す如く両極性で
ある。
【００１６】負荷25に於て、このデジタル信号を負荷
特性により積分して（入力と同様の）アナログ値とす
る。───言い換えると、本発明に於て、「積分して」
とは、「実効値となる」と同義である。負荷25は、モー
タ、マグネット、トランス、スピーカ、ヒーター、白熱
球等を用い得る。
特性により積分して（入力と同様の）アナログ値とす
る。───言い換えると、本発明に於て、「積分して」
とは、「実効値となる」と同義である。負荷25は、モー
タ、マグネット、トランス、スピーカ、ヒーター、白熱
球等を用い得る。
【００１７】なお、本発明は図示の実施の形態以外にも
設計変更自由であり、図示のものに限定されるものでは
ない。
設計変更自由であり、図示のものに限定されるものでは
ない。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次のような著大
な効果を奏する。 効率が良く、消費電力が節約できる。 発熱も減少し、冷却フィンの小型化乃至省略によ
り、電気機器の小型化を図り得る。
な効果を奏する。 効率が良く、消費電力が節約できる。 発熱も減少し、冷却フィンの小型化乃至省略によ
り、電気機器の小型化を図り得る。
【図１】本発明の実施の一形態を示す回路図である。
【図２】要部の具体例の回路図である。
【図３】要部の具体例の回路図である。
【図４】波形説明図である。
11 変換手段 12 スイッチング増幅手段 13 電圧増幅器 14 比較器 15 極性切替器 16 パルス幅変調器 18 スイッチング制御器 21 スイッチング素子 22 スイッチング素子 23 スイッチング素子 24 スイッチング素子 25 負荷 アナログ信号 整流波 のこぎり波 デジタル信号 デジタル信号 アナログ値
Claims (2)
- 【請求項１】 アナログ信号をデジタル信号に変換する
変換手段11と、該デジタル信号をスイッチングによるＤ
級増幅するスイッチング増幅手段12とを、具備し、該ス
イッチング増幅手段12にて増幅されたデジタル信号を、
負荷25に於て、負荷特性により積分して再びアナログ値
となるように構成されたことを特徴とする増幅装置。 - 【請求項２】 アナログ信号をデジタル信号に変換する
変換手段11と、該デジタル信号をスイッチングによるＤ
級増幅するスイッチング増幅手段12とを、具備し、 上記変換手段11は、入力の上記アナログ信号を増幅する
電圧増幅器13と、上記アナログ信号の極性を検出する比
較器14と、上記電圧増幅器13から出力される位相の 180
°異なる出力波形を上記比較器14からの極性検出信号に
より極性切替えして整流する極性切替器15と、該極性切
替器15から出力される整流をパルスのデューティー比に
変換するパルス幅変調器16と、から構成し、さらに、 上記スイッチング増幅手段12は、４個のスイッチング素
子21, 22, 23, 24と、上記パルス幅変調器16からのデジ
タル信号を４個の上記スイッチング素子21, 22, 23, 24
に切替制御しつつ送り出すスイッチング制御器18と、か
ら構成し、 上記スイッチング増幅手段12にて増幅されたデジタル信
号を、負荷25に於て、負荷特性により積分して再びアナ
ログ値となるように構成されたことを特徴とする増幅装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8067202A JPH09232879A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8067202A JPH09232879A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232879A true JPH09232879A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13338096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8067202A Pending JPH09232879A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232879A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5150098B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2013-02-20 | 日本電気株式会社 | 圧電ポンプ用駆動回路およびこれを用いた冷却システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483748A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Onkyo Kk | Class d power amplifier |
| JPS63124609A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-28 | Nec Corp | Ｐｗｍ電力増幅器のドライブ回路 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP8067202A patent/JPH09232879A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483748A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-04 | Onkyo Kk | Class d power amplifier |
| JPS63124609A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-28 | Nec Corp | Ｐｗｍ電力増幅器のドライブ回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5150098B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2013-02-20 | 日本電気株式会社 | 圧電ポンプ用駆動回路およびこれを用いた冷却システム |
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