JPS5880905A - 増幅器の電源供給回路 - 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】 本発明は増幅器の電源供給回路に関し、特に市力増−幅
器の電源供給回路に関する。

電力増幅器として一般に用いられる８級又はＡＢ級プッ
シュプルアンプにおいて、出力段を構成するコンプリメ
ンタリな一対のトランジスタにて消費される電力は瞬時
には、 ｐｃ＝ｔｃ　拳ＶＯ！ と表わされる。ここに、ＩＣはコレクタ電流。

ＶＣＥ　　はコレクタ・エミッタ間電圧である。この電
力Ｐｃだけアンプ内部で電力を浪費し効率低下の原因と
なる。例えば最大振幅時で理論的には７８．５％の効率
となるが、小信号時には更に低下することになる。

この電力変換効率を向上させるために、複数の電圧レベ
ルの異なる電源を準備し、出力信号レベルに応じてこれ
ら複数の電源を選択的にアンプ電源として切換え供給す
る方式が採用されている。

かかる方式では、電源がステップ的に変化するために信
号系へ悪影響を及ぼし低歪率化とすることが困難である
。

そこで、第１図に示す如くき電源供給方式が用いられて
いる。入力信号νｔ　は、コンプリメンターリな一対の
電流増幅用の出力トランジスタＱ１゛。

Ｑ２の各ベースに印加され、これらトランジスタを８級
プッシュプル駆動して共通エミッタフォロワ出力ｖｏ　
　をもって負荷ＲＬを電力駆動するしの゛　　である。

この増幅用トランジスタＱ＋　、Ｑ２の」レクタ電源供
給端子へ電源を供給すべく、±［１なる回路電源が設け
られており、これら電源電圧±Ｅ１がダイオードＤ＋　
、Ｄ２を介して出力トランジスタ　Ｑ＋　、Ｑ２のコレ
クタへ供給される。

方向にレベルシフトして増大するために、ツェナーダイ
オードＺＤ＋及びＺＤ２が夫々設けら杓でおり、このツ
ェナーダイオードの各出力電圧が１ミツタフオロワトラ
ンジスタＱａ、Ｑ、＋の各へ一ス入力となっている。こ
のトランジスタＱ３゜Ｑａのコレクタ電源としては、電
源電圧±［１よりも大なるレベルの電源電圧上（Ｅ＋　
＋Ｅｚ　）が用いられており、その各エミッタフォロワ
出力が出力トランジスタＱ１．Ｑ２の各」レクタヘ供給
されている。尚、抵抗Ｒ＋　、Ｒ２はツェナーダイオー
ドＺＤ＋　、ＺＤ２の動作電流を決定するためのもので
ある。

かかる構成において、電源電圧上Ｅ１の絶対値が１ｖ０
±Ｖつ１　よりも小なるときには（ここにＶＤｌジェナ
゛−ダイオードｚＤ１．ＺＤ２の電圧）、ダイオードＤ
＋　、Ｄ２がオンとなって、トランジスタＱ１．Ｑ２の
コレクタには回路電源±Ｅ１が供給される。一方、信号
ｖ０　　のレベルが増大して絶対値がｌｖ、±■。１よ
り小となると、ダイオードＤ＋　、Ｄ２はオフとなり、
エミッタフォロワトランジスタＱ３−、Ｑａが導通して
ｌｖｏ±Ｖ、　１なるレベルの電圧をトランジスタＱ１
．Ｑ２のコレクタへ電源として供給することになる。

第２図はか力する回路の動作波形を示しており、電圧源
十Ｅ１のレベルを適当に設定することによって各出力ト
ランジスタＱｌ、Ｑ２による消費電力は減少すると共に
、電源のステップ的変化を抑圧しているために信号系へ
の悪影響はなくなる。

この第１図の回路方式にあっては、電、ＷＡ供給用−の
トランジスタＱ３　、Ｑａに流れる電流の最大°蛤は、
レベルシフト用電圧源であるツェナーダイオードＺＤ＋
　、ＺＤ２への動作電流決定抵抗Ｒ＋。

Ｒ２により制限されることになる。電流供給能力を大と
すべく抵抗Ｒ＋　、Ｒ２の値を小にすると、回路電源の
リップル等による変動が出力に現われ易くなる欠点があ
って、トランジスタＱ１．Ｑ２の電流供給能力が制限さ
れる。

従って、本発明の目的は回路出力信号レベルを所定値レ
ベルシフトして増大せしめた電源を発生するトランジス
タの電流供給能力をより大とした増幅器の電源供給回路
を提供することである。

本発明による電源供給回路は、電圧源と、この電圧源の
電圧レベルと増幅器の出力信号レベルを所定値レベルシ
フトして増大したシフト電圧レベルとを比較してこのシ
フト電圧レベルが電１１源の電圧レベルより大なるとき
シフト電圧レベルに応じた制御信号を発生する差動アン
プ型式のレベル比較器と、この制御信号をベース制御入
力としシー５− フト電圧レベルに略等しいレベルの電圧をコレクタ出力
とするトランジスタ素子とを含み、電圧源の電圧レベル
がシフト電圧レベルに比較し小及び大のとき夫々電圧源
の電圧レベル及びシフト電圧レベルを増幅器の電源とし
て供給するようにしたものである。

以下に図面を用いて本８発明について説明する。

第３図は本発明の実施例の回路図であり、第１図と同等
部分は同一符号により示されている。本例においても基
本的には、電圧源±Ｅ１又は出力信号レベルを所定値レ
ベルシフトした電圧を増幅用トランジスタＱ＋　、Ｑ２
のコレクタ電源として用いたものである。電圧源±Ｅ１
の印加方法は、ダイオードＤ＋、Ｄｚ％を介してトラン
ジスタＱ１．Ｑ２の各コレクタへ供給する点は第１図の
例と同様である。

電源用トランジスタＱｓ　、Ｑａの駆−動のために、図
時の如く、トランジスタＱ　ｓ　＋　Ｑ　ｅ　＊抵抗Ｒ
３及びトランジスタＱｙ　ｅ　Ｑｓ　＊抵抗Ｒ４より成
る差動アンプを設けて行うものである。各差動アン６一 “プの一人力には電圧源±Ｅ＋が夫々印加され−（お。

す、他入力には、回路出力Ｖ。をツェナータイオードＺ
Ｄ＋　、ＺＤ２によりレベルシフトして増大した電圧が
ダイオードＤａ　、Ｄ４を介して夫々印加されている。

そして、各差動トランジスタＱｂ。

Ｑｙのコレクタ抵抗Ｒｓ　、Ｒ６による両端電圧か夫々
トランジスタＱ３　、Ｑａのベース制御入力どなってい
る。これらトランジスタＱ３　、　Ｑ４１．Ｌエミッタ
接地型式でコレクタ出力型式とされている。

かかる構成において、出力信号ｖ０　　のレベルが小で
あって電源±Ｅ１の絶対値が１ｖｏｆ　ＶＤＩ　Ｊ。

りも人のときには（Ｖｐはツェナーダイオード２Ｄ＋　
、ＺＤ２の電圧）、差動トランジスタＱｂ。

Ｑａがオンするために、トランジスタＱｓ　、　Ｑｙは
オフ状態に゛ある。よってトランジスタＱ３゜Ｑ４もオ
フ状態であるから、出力トランジスタＱ＋　、Ｑｚのコ
レクタ電源としては電源電圧士Ｅ１が供給される。

一方、出力信号ｖ０　　のレベルが増大してＩｖｏ±Ｍ
ＤＩが電源電圧±Ｅ１より大となると、トランジスタＱ
ｓ　、Ｑｙは導通して、量レベルの差に応じた制御信号
が抵抗Ｒｓ　、Ｒｅの両端に生じることになる。この制
御信号は出力信号Ｖ。と逆相の関係にあり、この制御信
号がコレクタ出り型式のトランジスタＱｓ　、Ｑ４のベ
ース入力となっているから、トランジスタＱａ　、Ｑ４
の出力には出力信号Ｖ　と同相でかつｖｏ　　±ｖｏ　
のレベルの電Ｆ１が得゛られる。この時、ダイオードＤ
＋　、Ｄ２はオフとなっている。第４図は第３図の各部
波形を示している。

こうすることにより、第１図の例と同様に電源変換効率
を良好に維持しつつ出力信号への電源変化による悪影響
を防止し得るものである。ここで、トランジスタＱｓ　
、Ｑ４における最大電流は、レベル比較手段としての差
動アンプの電流供給能力に依存するが、これは差動アン
プの電流源すなわち抵抗Ｒｓ　、Ｒ４により制限される
。しかし、これら抵抗Ｒｓ　、Ｒ４は回路出力に接続さ
れておらず、これら抵抗値の選定が直接信号系へ影響す
ることはないので自由に設定できる。よって、トランジ
スタＱ３．Ｑ４の出力電流は第１図に比較しより大とし
得ることになると共に、コレクタ出力型式であるから出
力インピーダンスがより＾くなって、電流源として良好
に動作する利点もある。

軟土の如く、本発明によれば簡ＩＩな回路で８級アンプ
の電源変換効率を向上させつつアンプの回路特性゛を良
好上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電源供給回路の例を示す回路図。 第２図は第１図の回路の動作波形図、第３図は本発明の
実施例の回路図、第４図は第３図の回路の動作波形図で
ある。 主要部分の符号の説明 Ｑｌ、Ｑ２・・・・・・出力シランジスタＱ３　、Ｑａ
・・・・・・電源用トランジスタＺＤ＋　、ＺＤ２・・
・・・・レベルシフト用ツェナーダイオード ±Ｅ１・・・・・・電圧源 Ｑ５〜Ｑ８・・・・・・差動トランジスター〇− 栴１図 毛２０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧源と、この電圧源の電圧レベルと増幅器の出力信号
   レベルを所定値レベルシフトして増大したシフト電圧レ
   ベルとを比較してこのシフ１７ｉ１ルベルが前記電圧源
   の電圧レベルより人なるとさ゛前記シフト電圧レベルに
   応じたＩｌ、ＩＪ　ＩＩＩ　（Ｐ□号を北生りる差動ア
   ンプ型式のレベル比較器と、前記制御信号をベース制御
   入力とし前記シフト電圧レベルシフト等しいレベルの電
   圧をコレクタ出力とＪるｌ・ランジスタ東子とを含み、
   前記電圧源の電ロレヘルが前記シフト電圧レベルに比し
   小及び大のとき夫々前２電圧源の電圧レベル及び前記シ
   フト電圧レベルを増幅器の電源として供給するようにし
   ！、：ことを特徴とする電源供給回路。