JPH10270954A - B級出力増幅回路 - Google Patents

B級出力増幅回路

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JPH10270954A
JPH10270954A JP33473796A JP33473796A JPH10270954A JP H10270954 A JPH10270954 A JP H10270954A JP 33473796 A JP33473796 A JP 33473796A JP 33473796 A JP33473796 A JP 33473796A JP H10270954 A JPH10270954 A JP H10270954A
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transistor
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collector
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Kuichi Kubo
保 九 一 久
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 低電圧動作、低い歪み特性で、動作効率もよ
く、負荷抵抗の変化による出力レベルの変動の少ないB
級出力増幅回路を提供する。 【解決手段】 入力端子Inにベースを接続しコレクタ
を接地しエミッタをエミッタ抵抗R1を介して電源Vc
cに接続したPNP型の第3のトランジスタQ3、入力
端子にベースを接続しコレクタを電源に接続しエミッタ
をエミッタ抵抗R2を介して接地したNPN型の第4の
トランジスタQ4、ベースを第3のトランジスタのエミ
ッタに接続したNPN型の第1のトランジスタQ1、ベ
ースを第4のトランジスタのエミッタに接続したPNP
型の第2のトランジスタQ2、第1、第2のトランジス
タに接続した出力端子Outと、第3のトランジスタに
接続されエミッタ電圧の正のピーク値を引き上げる第1
のコンデンサC1、第4のトランジスタに接続されエミ
ッタ電圧の負のピーク値を引き下げる第2のコンデンサ
C2を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低電圧の電源で動
作することができ、歪み特性も良好で高効率で動作し、
かつ負荷の変動による出力レベルの変化の少ないB級出
力増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、たとえば水晶発振回路では図5に
示すような回路構成のものが用いられている。この発振
回路では水晶振動子1を周波数源とするコルピッツ発振
回路2の発振出力を、ベース接地のバッファ回路3を介
して出力するようにしている。そして、ベース接地回路
の優れたアイソレート効果を利用して、負荷の状態の影
響を発振段が受けないようにしている。
【0003】しかしながら、このような回路構成では、
発振回路2のコレクタから取り出した比較的歪みの多い
信号を直線性の良好なベース接地のバッファ回路3に入
力するようにしている。このため出力信号に歪みが多
く、それによって高調波成分が多くなり、しかも負荷が
重くなると出力振幅が小さくなる問題があった。
【0004】さらに、このような回路構成では、電源と
接地電位との間に2個のNPN型トランジスタのコレク
タ・エミッタを、それぞれ抵抗を介して直列に介挿する
ようにしている。したがって、このようなものでは、た
とえば最低の動作電圧を2.6Vとするような低電圧で
動作する携帯型の電子機器における使用には適さない。
【0005】一般に、低消費電力で効率のよい出力回路
としてB級出力回路が知られている。 このB級出力回
路では、たとえばPNP型とNPN型のトランジスタの
コレクタ・エミッタ及びエミッタ・コレクタを直列に電
源と接地電位の間に接続して交流信号の半周期毎に片方
のトランジスタを交互に動作させるようにしている。
【0006】したがって無信号時には、いずれのトラン
ジスタもオフになってコレクタ電流の流れない構成とす
ることができ、無駄な電力を消費しないために電力の利
用効率がよく高効率で動作させることができる。しかし
ながらB級出力回路では、トランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧に起因して入力信号の振幅の小さな部分では
トランジスタがオンしないために、いわゆるクロスオー
バー歪みを発生する問題がある。
【0007】またB級出力回路は、低電圧で動作させた
場合には出力信号の正負ピーク値がクリップされて歪み
を発生するとともに出力振幅が小さくなる問題があっ
た。前者のクロスオーバー歪みについては、回路的な手
法によって歪みを発生しないようにしたものが従来から
知られている。
【0008】しかしながら、後者の出力信号の正負ピー
ク値がクリップされる問題については、適当な解決策は
知られていない。この理由は、低電圧動作の回路を用い
ることによって、たとえば電池容量の限られた携帯電話
の利用時間を長くすることは極最近になって必要とされ
たためである。
【0009】このように低電圧動作のB級出力回路で
は、出力信号は本質的に電源電圧を越えることはできな
いので小さな振幅しか得られず、さらに出力信号の正負
ピーク値がクリップされることによって出力信号の振幅
は、ますます小さくなってしまう問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、低電圧で動作することができ、
歪み特性も良好で、動作効率もよく、しかも負荷抵抗の
変化による出力レベルの変動の少ないB級出力増幅回路
を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源と接地電
位間にNPN型の第1のトランジスタのコレクタ・エミ
ッタとPNP型の第2のトランジスタのエミッタ・コレ
クタとを直列に接続したB級出力回路において、入力信
号を与えられる入力端子と、この入力端子にベースを接
続しコレクタを接地するとともにエミッタをエミッタ抵
抗を介して電源に接続したPNP型の第3のトランジス
タと、上記入力端子にベースを接続するとともにコレク
タを電源に接続しエミッタをエミッタ抵抗を介して接地
したNPN型の第4のトランジスタと、ベースを上記第
3のトランジスタのエミッタに接続したNPN型の第1
のトランジスタと、ベースを上記第4のトランジスタの
エミッタに接続したPNP型の第2のトランジスタと、
上記第1、第2のトランジスタの直列接続点に接続した
出力端子と、上記第3のトランジスタのベース・エミッ
タ間に接続されエミッタ電圧の正のピーク値を引き上げ
る第1のコンデンサと、上記第4のトランジスタのベー
ス・エミッタ間に接続されエミッタ電圧の負のピーク値
を引き下げる第2のコンデンサとを具備することを特徴
とするものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図2に示す回路図を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。Q1はNPN型の
第1のトランジスタ、Q2はPNP型の第2のトランジ
スタである。第1のトランジスタQ1のコレクタを電源
Vccに接続し、第2のトランジスタQ2のコレクタを
接地し、エミッタを共通に出力端子Outに接続してい
る。
【0013】そして第1、第2のトランジスタQ1、Q
2によっていわゆる相補型のB級出力回路を形成してい
る。そしてQ3はPNP型の第3のトランジスタで、エ
ミッタ抵抗R1を介してエミッタを電圧2.6Vの電源
Vccに接続し、コレクタを接地している。
【0014】またQ4はNPN型の第4のトランジスタ
でコレクタを、電源Vccに接続し、エミッタをエミッ
タ抵抗R2を介して接地しているそして第3、第4の各
トランジスタQ3、Q4のベースを、外部から入力信号
を与えられる入力端子Inに接続している。
【0015】そして第3のトランジスタQ3のエミッタ
を第1のトランジスタQ1のベースに接続し、第4のト
ランジスタQ4のエミッタを第2のトランジスタQ2の
ベースに接続して、それぞれ出力段のトランジスタQ
1、Q2をドライブするようにしている。
【0016】そして第3のトランジスタQ3のベース・
エミッタ間に第1のトランジスタQ1のベース電圧Vb
1の正のピーク値を引き上げる第1のコンデンサC1を
介挿している。
【0017】同様に第4のトランジスタQ4のベース・
エミッタ間に第2のトランジスタQ2のベース電圧Vb
2の負のピーク値を引き下げる第2のコンデンサC2を
介挿している。そして第3、第4の各トランジスタQ
3、Q4のベースをバイアス抵抗R3を介して電源Vc
cに接続し、またバイアス抵抗R4を介して接地し、第
3、第4の各トランジスタQ3、Q4のベースへバイア
ス電圧を与えるようにしている。
【0018】このような構成であれば、第3、第4のト
ランジスタQ3、Q4によって出力段の第1、第2の各
トランジスタQ1、Q2のベース・エミッタ電圧Vbe
を吸収することができクロスオーバー歪の発生を防止す
ることができる。そして第3、第4のトランジスタQ
3、Q4のベースに与えられた入力信号はそれぞれ出力
段の第1、第2のトランジスタQ1、Q2を駆動する。
【0019】ここで図2にInで示すような正弦波信号
が入力された場合、トランジスタQ1、Q2のベース電
圧Vb1、Vb2は、それぞれ図2にVb1、Vb2で
示すように変化する。
【0020】すなわち、トランジスタQ1の正のピーク
値はコンデンサC1の充電電荷によって引き上げられ、
同様にトランジスタQ2の負のピーク値はコンデンサC
の充電電荷によって引き下げられる。
【0021】なお図2で破線は、たとえば電源電圧が低
く、かつコンデンサC1、C2のない場合に正負ピーク
値が歪む様子を示すものである。しかして、上記実施例
では、出力端子Outの出力信号は図3に実線で示すよ
うに歪みのない信号を得ることができる。なお図3で破
線は、ベース電圧Vb1、Vb2が図2に破線で示すよ
うに歪んだ場合の出力信号の歪みを示すものである。
【0022】またB級出力回路は、たとえば図5に示す
ようなベース接地回路に比して大きな出力を得ることが
でき、たとえば負荷変動による出力レベルの変動も少な
く低抵抗の負荷に対しても大きな振幅で駆動することが
できる利点がある。
【0023】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば図4に示すように入力端子Inをコ
ンデンサC3を介して第3、第4のトランジスタQ3、
Q4のベースに接続して入力信号を与えるようにしても
よいことは勿論である。
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0024】B級出力回路としているので動作効率がよ
く、かつ低電圧、たとえば2.6V程度の電源電圧でも
歪みを生じることなく大きな振幅の出力を得ることがで
きる。したがって負荷変動による出力レベルの変動も少
なく、消費電力も少ない出力回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】図1に示す実施例の出力段のトランジスタのベ
ース電圧の変化を示す波形図である。
【図3】図1に示す実施例の出力信号を示す波形図であ
る。
【図4】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図5】従来のベース接地のバッファーを持つ発振回路
の回路図である。
【符号の説明】
Q1、Q2、Q3、Q4 トランジスタ C1、C2 コンデンサ R1、R2、R3、R4 抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源と接地電位間にNPN型の第1のトラ
    ンジスタのコレクタ・エミッタとPNP型の第2のトラ
    ンジスタのエミッタ・コレクタとを直列に接続したB級
    出力回路において、 入力信号を与えられる入力端子と、 この入力端子にベースを接続しコレクタを接地するとと
    もにエミッタをエミッタ抵抗を介して電源に接続したP
    NP型の第3のトランジスタと、 上記入力端子にベースを接続するとともにコレクタを電
    源に接続しエミッタをエミッタ抵抗を介して接地したN
    PN型の第4のトランジスタと、 ベースを上記第3のトランジスタのエミッタに接続した
    NPN型の第1のトランジスタと、 ベースを上記第4のトランジスタのエミッタに接続した
    PNP型の第2のトランジスタと、 上記第1、第2のトランジスタの直列接続点に接続した
    出力端子と、 上記第3のトランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
    れエミッタ電圧の正のピーク値を引き上げる第1のコン
    デンサと、 上記第4のトランジスタのベース・エミッタ間に接続さ
    れエミッタ電圧の負のピーク値を引き下げる第2のコン
    デンサと、 を具備することを特徴とするB級出力増幅回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、入力端子
    と第3、第4のトランジスタのベースとの間に第3のコ
    ンデンサを介挿したことを特徴とするB級出力増幅器。
JP33473796A 1996-11-29 1996-11-29 B級出力増幅回路 Expired - Fee Related JP3310890B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010083415A (ko) * 2000-02-12 2001-09-01 김홍기 모니터의 크로스 오버 왜곡 보상 회로

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