JPS5895410A - 電力増幅器 - 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】 本発明は電力増幅器に関し、特に急峻な入力波形に対し
ても正常な動作をする高能率な電力増幅器を提供するこ
とを目的とするものである。

一般に電力増幅器はＢ級又はＡ級の動作をする増幅器が
使用されており、高能率化を図るために上記増幅器の電
源をパルス幅変調増幅器（以下ＰＷＭアンプという）の
出力から供給するようにしている。第１図に従来の高能
率の電力増幅器の１例を示す。第１図において、入力端
子１に人力された信号はＢ級増幅器２で増幅され、出力
端子７に接続した負荷８を駆動する。Ｂ級増幅器２の出
力段の正の電源端子９にはＰＷＭアンプ５より電圧が供
給され、負の電源端子１ｏにはＰＷＭアンプ６より電圧
が供給される。Ｂ級増幅器２の電源端子９，１０と出力
端＋７の間の電、圧を小さ”くすれば、Ｂ級増幅器２の
出力段での損失は小さくなる・。ここで、）’ＷＭアン
プ５．６の周波数特性をＢ級増幅器２と同等にするには
ｉ’ＷＭアンプ６゜６の素子のコストが高くつくこと、
また、高域の位相特性を合わすのに困難であること等の
理由により、電源端子９，１０の電圧値は出力端子７の
電圧値のエンベロープになるようになっている。

またＢ級増幅器２の出力段のトランジスタを活性領域に
おいておくために電源端子９の電圧は出力端子７の電圧
より少し高めに、電源端子１ｏの電圧は出力端子７の電
圧より少し低めに保たれている。３，４はレベルシフト
とエンベロープ検波を行なう回路である。Ｂ級増幅器２
の系のゲインと、ｉ’ＷＭアンプ６の系のゲインは等し
く保たれ、一定電圧値だけシフトしている。したがって
、入出力特性は第３図のようになる。第３図において、
イはＢ級増幅器２の系、口はＰＷＭアンプ５の系、ハば
ＰＷＭアンプ６の系での入出力特性である。

寸だ出力端子７の電圧波形が第２図ａのとき、電導端子
９および１０の電圧波形は第２図すのイ。

口のようになる。このような動作をすることにより、Ｂ
級増幅器２の出力段での損失は少なくなり、高効率化を
はかることができる。しかしながら、上述した電力増幅
器ではＢ級増幅器２の糸でのゲインと、ＰＷＭアンプ５
の系およびＰＷＭアンプ６の系でのゲインを等しくして
、°上記８蔽増幅器２の正、負の電源端子９，１ｏの電
圧を一定電圧値にシフトしているだけであるため、急峻
な入力波形に対しては第２図Ｃの点線で示すように出力
波形が欠ける場合があり、忠実な増幅動作をしなくなる
という問題かぁ−）だ。

本発明はこのような従来の欠点を解消するものであり、
Ｂ級又はＡ級動作をする増幅器へ電源を供給するＰＷＭ
アンプの出力の波高値を保持する保持手段と、土間増幅
器の出力電圧と上記ＰＷＭアンプの出力電圧の値を比較
する比較手段を備え、この比較手段二出力により上記増
幅器の電源を上記ＰＷＭアンプの出力から上記保持手段
の出力に切換えるように構成したものである。

以下、本発明の実施例について説明する。第４図は本発
明の電力増幅器の一実施例を示しており、第４図におい
て、入力端子１１から入った信号は−Ｂ級増幅器（以下
８級アンプという）１２で増幅され、出力端子１７に接
続した負荷１８を駆動する。また入力端子１１から入っ
た信号はレベルシフトおよびエンベロープ検波回路１３
を介してＰＷＭアンプ１゛５で増幅される。寸だ同様に
レベルシフトおよびエンベロープ検尊回路１４を介して
ＰＷＭアンプ１６で増幅される。まず、ＰＷＭアンプ１
６の出力は端子２９からダイオード１９を介して８級ア
ンプ１２の正の電源端子３１に供給される。また端子２
９から抵抗２３、ダイオード２５を介してコンデンサ２
７を充電する。２１は比較器で、出力端子１７の電圧と
端子２９の電圧とを比較し、端子２９の電圧よりも出力
端子１７の電圧の・方が一定値以上高ければ、電源端子
３１とコンデンサ２７の端子３４の間に接続されたトラ
ンジスタ３２を非導通にするよう動作する。捷た出力端
子１７の電圧と端子２９の電圧が一定値以下になるとト
ランジスタ３２を非導通にする。

したがって、入力信号′がゆるやかな変化をもつ場合、
電源端子３１へＰＷＭアンプ１６から出力信号ノエンベ
ロープよシ少し高い電圧がダイオード１９を介して供給
されるとともにコンデンサ２７には最高電圧が保たれる
。次に、入力信号が急峻な変化をもつ場合、端子２９の
電圧“の立ち上がりは出力端子１７の電圧の立ち上がり
より遅いため、端子２９と出力端子１７の間の電圧は小
さくなる。

したがって、トランジスタ３２が導通し、この時端子３
４の電圧は端子２９の電圧よりも高い為、ダイオード１
９は非導通になる。この為電源端子３１にはコンデンサ
２７から電圧が供給さＩする。

端子３４の電圧は放電により低下して行くが、その間に
端°子２９の電圧が立ち上がるので、電源端子３１には
再びＰＷＭアンプ１５から電力が供給される。したがっ
て８級アンプ１２の出力段は飽和することがないので正
側の出力波形が欠けることがなくなる。負側の構成と作
用も上述したと［司様で、８級アンプ１２の負の電源端
子３６にはダイオード２０を介してＰＷＭアンプ１６か
ら電源が供給され、同時にＰＷＭアンプ１６の出力は抵
抗２４、ダイオード２６を介してコンデンサ２８を充填
する。比較器２２は出力端子１７とＰＷＭアンプ１６の
出力端子３Ｑの電圧を比較し、電源端子３６とコンデン
サ２８の端子３５に接続さ）１だトランジスタ３３をＯ
Ｎ、ＯＦＦする。端子３ｏの電圧が出力端子１７より一
定値以上低ければトランジスタ３３はＯＦＦであり、出
力端子１７と端子３ｏの間の電圧が一定値以下になると
トランジスタ３３はＯＮになる。したがって、３級アン
プ１２の出力段は飽和することがないので、負側の出力
波形が欠けることがなくなる。

尚、上記の実施例では増幅器として８級アンプを用いた
が、Ａ級アンプであっても同様の作用効果を奏すること
は云うまでもない。

以上の・ように本発明によれば、Ｂ級もしくはＡ級増幅
器への電源供給を行なうパルス幅変調増幅器の出力の波
高値を保持する保持手段と、上記Ｂ級もしくはＡ級増幅
器の出力電圧と上記パルス幅変調増幅器の出力電圧の値
を比較する比較手段を設け、この比較手段の出力により
上記Ｂ級もしくはＡ級増幅器への供給電源を上記パルス
幅変調増幅器の出力から上記保持手段の出力に切換える
ように構成したので、電力増幅器自体の効率を高めるこ
とができ、その応答性をよくすることができ、急峻な入
力信号に対しても出力波形が欠けるような不都合を解消
することができる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力増幅器の回路図、第２図ａ。 ｂ、ｃは同電力増幅器の各部の波形図、第３図は同電力
増幅器の各部の入出力特性図、第４図は本、発明の電力
増幅器の一実施例を示す回路図である。 １２　、、、、、、　Ｂ級増幅器、１３　、１４　、、
、、、、レベルシフトおよびエンベロープ検波回路、１
５．１６・・・・・・ＰＷＭアンプ、１７　、、、、、
、出力端子、１８００００８．負荷、１９，２０．２５
　、２６　、、、、、、ダイオード、２１　、２２　、
、、、、、比較器、２３，２４゜０００．、抵抗、２７
　、２８　、、、、、、コンデンサ、３１゜３６・・・
・・・電源端子、３２．？３・・・・・・トランジスタ
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名す 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｂ級又はＡ級動作する増幅器と、この増幅器への電源供
   給を行なうだめのパルス幅変調増幅器と、上記パルス幅
   変調増幅器の出力の波高値を保持する保持子・段と、上
   記増幅器の出力電圧と上記パルス幅変調増幅器の出力電
   圧の値を比較する比較手段と、上記比較手段の出力によ
   り動作制御され上記保持手段の出力電圧を上記増幅器の
   電源端子に供給するように切換える切換手段を備えてな
   り、上記比較手段の出力に応じて上記パルス幅変調増・
   　幅器の出力電圧と上記保持手段の出力電圧を上記増幅
   器の電源として切換え供給するように構成してなる電力
   増幅器。