JPS5827409A - 低周波増幅回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低周波増幅回路に関し、その目的とするところ
は特に正、負、２つの電源により駆動される増幅回路で
、一方の電源電圧がたとえばＯになったとき、他方の電
源の電力消費が異常に大きくなったりトランジスタが破
壊されてしまう等の事態にならないようにすることにあ
る。

本発明の詳細について説明する前に、まず本発明に先ん
じて開発した低周波増幅回路について第１図とともに説
明する。この回路は駆動増幅回路として差動増幅回路を
用い、電力増幅回路としてＳＥＰＰ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｅ
ｎｄｅｄ　Ｐｕ５ｈ−Ｐｕｌｌ）回路によるＯＣＬ　（
Ｏｕｔｐｕｔ　Ｃｏｎｄｅｗｌｓ８ｒ−Ｌｅｓｓ）回路
を用いたものである。入力音響信号１はコンデンサ２を
介して差動増幅回路３に入力される。この差動増幅回路
３は差動増幅を行なう２つのＰＮＰ型トランジスタ４，
６と抵抗６，７，８，９．１０とコンデンサ１１で構成
されており、上記トランジスタ４のコレクタから差動増
幅出力が取出される。この増幅出力信号はＮＰＮ型トラ
ンジスタ１２で増幅された後、ＳＥＰＰ回路１３を構成
するＮＰＮ型トランジスタ１４０ベースに供給されると
ともに、ＮＰＮ型トランジスタ１６０ベース、エミッタ
からダイオード１６のアノード、カソードを介して上記
５ＥＰＰ回路１３を構成するＰＮＰ型ト、ランラスタ１
フ０ペースに供給される。上記５ＥＰＰ回路１３は先述
した極性の異なる２つのトランジスタ１４，１７のエミ
ッタ同士を接続するとともに、各コレクタにそれぞれ正
の電源１８．負の電源１９を接続したもので、抵抗２０
，２１、コンデンサ２２と抵抗２３，２４、コンデンサ
２５は各トランジスタ１４．１７のバイアス回路を構成
している。そしてこの５ＥＰＰ回路１３の出力は入力信
号の波形が正の半サイクルでも負の半サイクルでも同じ
点すなわちトランジスタ１４．１７のエミッタ２６に出
力され、このエミッタ２６と上記正、負の電源１８．１
９相互の接続点２７との間に接続されたスピーカ２８を
駆動し拡声するようになっている。

この低周波増幅回路は正、負の電源１８．１９の電圧ｖ
１．ｖ２が同じ値ではなくある程度不平衡になったとし
てもスピーカ２８から抵抗１０を介して差動増幅用トラ
ンジスタ６のベースに直流負帰還がかけられることによ
り正常な増幅動作が補償され、電源電池の消耗や回路構
成部品への悪影響を最小限にとどめ、具体的にはＶ１＝
１．ｓＶ。

ｖ２＝１．Ｏｖでも異常なく動作するようになっている
。また通常、５ＥＰＰ回路では直列給電され、２つのト
ランジスタ１４．１７が交互に動作するので、電源電圧
の利用率が電源電圧の棒になるという欠点があるが、第
１図の回路ではトランジスタ１６．ダイオード１６．抵
抗２３．２４、コンデンサ２５の回路系で、２つのトラ
ンジスタ１４゜１７の動作効率を高め、電源電圧の利用
率を向上させている。

しかしながらこの低周波増幅回路は、正、負の電源１８
．１９のいずれか一方の電圧が０になるかあるいは０近
くまで減少すると、差動増幅回路３では補償することが
できず、他方の電源電池の消耗が急速に進行したり、悪
くするとトランジスタが破壊されてしまう等の不都合が
生じる。すなわち、たとえば正の電源電圧Ｖ、がＯにな
ったとすると、負の電源１９の正極側からスピーカ２８
゜トランジスタ１７のエミッタ、ベース、抵抗２３゜２
４を介して負の電源１９の負極側に至る線路で、トラン
ジスタ１７にベース電流が流れる。ｖ２＝１．６Ｖ、ｘ
ピーカ２８（７）ｉ抗分ＲＬ　＝　ｅ　Ω、　）　＞ン
ジスタ１７の電流増幅率ｈ７．＝２００　、）う／ジメ
タ１フのベース、エミッタ間電圧Ｖ　Ｂ　Ｅ　＝０．７
Ｖ　。

抵抗２３．２４の値Ｒ２３，Ｒ２４＝１００Ωとすると
、トランジスタ１７のペース電流Ｉｂは、したがってト
ランジスタ１７のエミッタ電流！。は■。＝（１＋ｈｆ
０）×Ｉｂ＋１１４ｍＡとなり、非常に大きな電流がト
ランジスタ１７に流れる。これにより、電源電池１９の
放電が急速に進行し電池の寿命を極端に短かくしてしま
う。

電源電圧が１．６Ｖよりさらに高いときにはトランジス
タ１７が破壊されてしまう事態も発生する。

これは負の電源１９の電圧がＯとなり、正の電源１８の
みで回路を駆動する場合も同様で、トランジスタ１４に
大電流が流れたシ、該トランジスタが破壊されてしまう
こともある。

本発明はこのような異常事態の発生を自動的に防止しよ
うとするものであシ、以下にその一実施例について第２
図と共に説明する。第２図の回路は第１図の回路とほと
んど同じであるので、第１図と同じ構成部分には同一番
号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する
。まず５ＥＰＰ回路１３を構成する一方のトランジスタ
１４のベースバイアス回路はＰＮＰ型トランジスタ２９
のコレクタ、エミッタを介して正の電源１８の正極に接
続され、他方のトランジスタ１７のベースノくイアス回
路はＮＰＮ型トランジスタ３ｏのコレクタ、エミッタを
介して負の電源１９の負極に接続されている。また正の
電源１８の正極と負の電源１９の負極間には、抵抗３１
，３２．３３が直列に接続され、抵抗３１．３２相互の
接続点、抵抗３２．３３相互の接続点がそれぞれ上記ト
ランジスタ２９．３０のベースに接続されている。

上記実施例において次にその動作を説明する。

まず正、負の電源１８．１９が所定の電圧を供給してい
る場合は正の電源１８の正極からトランジスタ２９のエ
ミッタ、ベース、抵抗３２　、　トランジスタ３００ベ
ース、エミッタを介して負の電源１９の負極に電流が流
れ、上記２つのトランジスタ２９．３０は導通状態にな
って、第１図と同じ回路構成とな９、正常な低周波増幅
動作が行なわれる。

ここで、たとえば正の電源１８の電圧が取去られるか０
になるかあるいは０に近くなった場合。

トランジスタ２９．３０に先述した電流が流れなくなり
、両トランジスタ２９．３０とも非導通状態となシ、５
ＥＰＰ回路１３の２つのトランジスタ１４．１７はいず
れもペースバイアスが遮断されて非導通状態となって、
第１図の回路で発生する異常動作は防止される。負の電
源１９についても先の正の電源１８の場合と同様、トラ
ンジスタ２９．３０が非導通状態となって異常動作が防
止される。

また上記正、負の電源１８．１９の電圧が回路に正常な
動作を行なわせる電圧より低下した場合にも、上記と同
様な動作が行なわれる。たとえば正、負の電源１８．１
９の電圧が等しい状態から正の電源１８の電圧が低下し
、２つの電源電圧間開アンバランスが生じた場合、先述
したように差動増幅回路３がこのアンバランスを吸収補
正するようになっているのでスピーカ２８に直流電流が
流れ過ぎるようなことはない。しかしながら、上記正の
電源１８の電圧低下が差動増幅回路３の補正可能な範囲
を越えるものである場合には、問題が生じるので、この
電圧低下が補正可能範囲を越える以前にトランジスタ２
９．３０が非導通状態に反転するように抵抗３１，３２
，３３の値を設定しておけば、上記正の電源電圧が極端
に低下したとしても未然にトランジスタ１４．１７は非
動作状態となシ、異常動作が防止される。負の電源電圧
の低下に対しても同様である。なおトランジスタ２９．
３０が非導通状態になる電圧は次のように表わされる。

すなわちトランジスタ２９が非導通状態になる際の、該
トランジスタのベース。

エミッタ間電圧■ＢＥ　は抵抗３１，３２．３３の値を
Ｒ３１’３□、Ｒ３３とすると トランジスタ３０が非導通状態になる際の該トランジス
タのべ〜ス、エミッタ間電圧ｖＢＥ′はと表わされる。

これらの電圧値は通常０．６〜０．７Ｖである。

また本実施例の回路において、ｖｌ−ｖ２＝１．６ｖ。

ＲＬ　＝　６Ωの条件で全高調波歪率が１０％の時の出
力は１６７　ｍＷとなり１通常使用されている出力側に
コンデンサを設けた増幅回路の約３０チ増の出力が得ら
れた。

以上説明したように本発明の低周波増幅回路は極性が異
なる第１．第２のトランジスタ同士を接続し、ベースに
入力信号を印加するとともに、上記第１．第２のトラン
ジスタのコレクタにそれぞれ正、負の電源を接続し、こ
れら正、負の電源相互の接続点と上記第１１第２のトラ
ンジスタのエミッタ間にスピーカ等の負荷を接続したい
わゆる５ＥＰＰ回路によ多構成した増幅回路をベースに
して、上記正、負の電源の電圧変化を検出して作動する
第１．第２のスイッチング手段を設け、これら第１．第
２のスイッチング手段を第１．第２のトランジスタのバ
イアス回路に介在させ、上記正、負の電源電圧のいずれ
か一方が変化したとき、上記第１．第２のトランジスタ
とも上記第１．第２のスイッチング手段により作動を停
止させるようにしたものであり、上記第１．第２のトラ
ンジスタの一方が作動状態を持続して、このトランジス
タに大電流が流れ、電源の消費が急速に進められたシ、
トランジスタが破壊されてしまう等の問題を未然に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に先んじて開発した低周波増幅回路を示
す回路図、第２図は本発明の一実施例における低周波増
幅回路を示す回路図である。 １　、、、、、、音響信号、１３．、、、、、　Ｓ　Ｅ
　Ｐ　Ｐ回路、１４．１７・・・・・・トランジスタ、
１　Ｂ　、、、、、、正の電源・１９・・・・・・負の
電源、２８　、、、、、、スピーカ、２９　３０、、、
、、、スイッチングトランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 極性が異なる第１．第２のトランジスタのエミッタ同士
   を接続し、ベース忙入力信号を印加するとともに、上記
   第１．第２のトランジスタのコレクタにそれぞれ正、負
   の電源を接続し、これら正。 負の電源相互の粋続点と上記第１．第２のトランジスタ
   のエミッタ間に負荷を接続し、かつ上記圧。 負の電源の電圧変化を検出して作動する第１．第２のス
   イッチング手段を設け、これら第１．第２のスイッチン
   グ手段を第１１第２のトランジスタのバイアス回路に介
   在させ、正、負の電源電圧のいずれか一方が変化したと
   き、上記第１．第２のトランジスタとも上記第１．第２
   のスイッチング手段により作動を停止させるように構成
   した低周波増幅回路。