JPS596058Y2 - 増幅器の負荷保護回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電力増幅器出力段と負荷（スピーカー）を直
結したＯＣＬ増幅回路における負荷保護回路の改良に関
する。

従来の負荷保護回路を第１図について説明すると、１は
出力段と負荷とを直結し、正負２電源を有する電力増幅
器であって、２は前記増幅器１の出力端子ａ，ｂ間に発
生する正負の直流電圧を検出する回路であり、３は前記
検出回路からの信号により負荷を開放するスイッチング
回路である。

上記構成において、出力端子ａ，ｌ）間に直流電圧が発
生すると、この直流電圧は抵抗ｒ ｌ，コンデンサーＣ
１よりなる積分回路を介してトランジスターＱｌのペー
スエミツタ一間、およびトランジスターＱ２のエミツタ
ーベース間に加えられる。

そして直流電圧が正の場合トランジスターＱ１が負の場
合トランジスターＱ２がオンとなる。

するとトランジスターＱ３のベースエミツター間が抵抗
ｒ３を介して短絡されるので、トランジスターＱ３がオ
フとなり、リレーＲＬが開放し、増幅器と負荷Ｒを切り
離すことにより、前記直流電圧が負荷Ｒに印加しないよ
うにしている。

またコンデンサーＣ２はこの充電時間を利用して増幅器
１の電源スイッチ投入後一定時間後にリレーＲＬが動作
するようにしスイッチ投入時の雑音等が負荷Ｒに印加さ
れないようにする為に設けたものである。

上記従来例の負荷保護回路においては前述のごとく正の
直流電圧に対してはトランジスターＱ１が、負の直流電
圧に対してはトランジスターＱ２がそれぞれ動作してリ
レーＲＬを駆動するが、直流電圧の極性によってリレー
の動作様態、すなわちリレーＲＬを動作するに必要な出
力端子ａ，ｌ）間の最小感動直流電圧値に差があること
が分った。

たとえば第１図の回路においてｌ＝２２ＫΩ、ｒ２＝７
５ＫΩ、ｒ３＝ＩＫΩ、Ｃ １＝２２０ ｐ Ｆ，Ｃ２
＝４７μＦとし、出力端子ａ，ｌ）に正負直流電圧を加
えてリレーＲＬが動作する最小感動電圧値を測定すると
、正の直流電圧の場合約１，５ｖ、負の場合約−６■で
必要あった。

このような現象が発生する原因として考えられるのはト
ランジスターＱ１がベース入力で゛あるのに対してトラ
ンジスターＱ２はエミッタ一人力であることにある。

これを第２−ａ図および第２−ｂ図について説明すると
、第２−ａ図は正の直流電圧に対するトランジスターＱ
１の動作を説明する図であって、トランジスターＱｌの
ベースエミツター間の電圧ＶＢＥは で表わされる。

但しｈｉｅ ：エミツター接地の場合の入力インピーダ
ンス。

一方負の直流電圧に対しては第２−ｂ図のごとく表わさ
れ、同様にベースエミツター間電圧ＶＢＥは となる。

但しｈｆｅ ：エミツター接地の場合の直流電圧増幅率
（１＜ｈｆｅ）。

上記１および２式において１／ｈｉｅ ＜ ｈｆｅ／ｈ
ｉｅであるのでＶＢＥ ＞ ＶＢＥ’であることが分る
。

すなわち、同じ直流電圧Ｖｓｐが加わった場合トランジ
スターＱ２のペースエミツタ一間に加わる電圧ＶＢＥ’
はトランジスターＱ１のペースエミツタ一間に加わる電
圧ＶＢＥよりも小さい。

したがって、トランジスターＱ２をオンするための負の
最小直流電圧はトランジスターＱ１をオンするための最
小直流電圧より大きな電圧値を必要とする。

これがリレーＲＬを動作せしめるための最小直流電圧の
差となって現われる。

この考案はこのような正負の直流電圧によるリレーＲＬ
を動作せしめるための最小直流電圧の差を解消するため
に、前記積分回路を構戊する抵抗ｒ１と並列に、抵抗ｒ
６と、端子ａ，ｌ）間に正の直流電圧が発生した場合に
逆方向バイアスとなるように接続したダイオードＤより
なる直列回路を接続しダイオードの方向導通性を利用し
、正負直流電圧に対するリレーＲＬの動作を差を抑制せ
しめたものであり以下第３図について更に詳しく説明す
る。

図において、ｒ６およびＤはそれぞれ直列に接続した抵
抗およびダイオードであって、当該直列回路は前記積分
回路を構或する抵抗ｒ１に並列に接続してある。

そしてダイオードＤは端子ａ，ｂ間に正の直流電圧が発
生した場合逆方向バイアスとなるように接続してある。

すなわち、ダイオードＤのアノードがトランジスターＱ
１のベースに、カソードが抵抗ｒ６を介して端子ａに接
続してある。

しかして、端子ａ，ｌ）間に正の直流電圧が発生した場
合、ダイオードＤは逆方向にバイアスされその抵抗値が
無限大に近くなるので積分回路の抵抗はｒ１のみとなり
従来の構或と同様に動作する。

一方、端子ａ，ｂ間に負の直流電圧が発生した場合、ダ
イオードＤは順方向にバイアスされその抵抗値が無限小
に近くなるので積分回路の抵抗はｒ１およびｒ６の並列
抵抗値ｒとなる。

当然ｒ＜ｒ１であるので、前記式２で示されたＶＢＥ’
の値は大きくなる。

コＪ：− テｒ １ ｒ ６／（ｒ １＋ｒ ６）＝（
ｒ ２＋ｈｉｅ）ｒ１ ／ （ ｒ ２ ｈｆｅ＋ｈｉ
ｅ）を満足するｒ６の値、スナワチｒ ５＝ ｒｌ（ｈ
ｉｅ＋ｒ ２）／ （ｒ ２ｈｆｅ − ｒ ２ ）ニ
近づければＶＢＥとＶ ＢＥ’を略同一にすることかで
゛きる。

すなわち、より低い負のＶｓｐによりトランジスターＱ
２がオンとなる。

以上の動作により負の直流電圧によるリレーＲＬを動作
せしめる最小直流電圧を正の最小直流電圧に近づけるこ
とができる。

たとえばｒ ６＝６．２ ＫＪ７にすると負の直流電圧
に対する最小感動電圧を約２■にすることができた。

以上に説明した通り、この考案は負荷Ｒを直結した増幅
器の出力端子ａ，ｌ）から正および負の直流電圧を検出
するＲＣ積分回路と、当該ＲＣ積分回路にベースを、一
方の極を駆動トランジスターＱ３に、他方の極をアース
にそれぞれ接続したトランジスターＱｌと、当該トラン
ジスターＱ１と同極性のトランジスターであって、ベー
スをアースに、前記トランジスターＱ１の一方の極と同
極である極を駆動トランジスターＱ３に、前記トランジ
スター０１の他方の極と同極である極をＲＣ積分回路に
それぞれ接続したトランジスターＱ２よりなりＲＣ積分
回路の正または負の直流電圧に対応してオンとなるよう
にしたトランジスターＱｌ，Ｑ２と、これらのトランジ
スターＱｌ，Ｑ２により駆動される駆動トランジスター
Ｑ３と、当該駆動トランジスターＱ３により動作し負荷
Ｒを出力端子ａ，ｌ）から切り離すリレーＲＬとを具備
する負荷保護回路において、前記ＲＣ積分回路を構或す
る抵抗ｒ１と並列に、抵抗ｒ６と端子ａ，ｌ）間に正の
直流電圧が発生した場合逆バイアスとなるように接続し
たダイオードＤよりなる直列回路を接続したことを特徴
とする増幅器の負荷保護回路であって、ダイオードＤの
一方向導通性を利用し負の直流電圧に対するリレーＲＬ
の最小感動電圧を正の直流電圧におけるそれとほは゛同
等となるようにすることができ正負直流電圧に対するリ
レーＲＬの最小感動電圧の差を改善することができ正確
なる保護動作を行なうことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図に従来の負荷保護回路、第２−ａ図および第２−
ｂ図は従来の負荷保護回路トランジスタ−Ｑｌ，Ｑ２の
動作を説明する回路図、第３図はこの考案の負荷保護回
路の要部回路図である。 Ｒは負荷、Ｑｌ，Ｑ２，Ｑ３はそれぞれトランジスター
、ｒ１は積分回路を構戊する抵抗、Ｄはダイオード、ａ
および゛ｂにそれぞれ出力端子、ｒ６はダイオードとの
直列抵抗である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 負荷Ｒを直結した増幅器の出力端子ａ，ｂから正および
   負の直流電圧を検出するＲＣ積分回路と、当該ＲＣ積分
   回路にベースを、一方の極を駆動トランジスターＱ３に
   、他方の極をアースにそれぞれ接続したトランジスター
   Ｑ１と、当該トランジスターＱ１と同極性のトランジス
   ターであって、ベースをアースに、前記トランジスター
   Ｑ１の一方の極と同極である極を駆動トランジスターＱ
   ３に、前記トランジスターＱ１の他方の極と同極である
   極をＲＣ積分回路にそれぞれ接続したトランジスターＱ
   ２よりなりＲＣ積分回路の正または負の直流電圧に対応
   してオンとなるようにしたトランジスターＱｌ，Ｑ２と
   、これらのトランジスターＱｌ，Ｑ２により駆動される
   駆動トランジスターＱ３と、当該駆動トランジスターＱ
   ３により動作し負荷Ｒを出力端子ａ，ｌ）から切り離す
   リレーＲＬとを具備する負荷保護回路において、前記Ｒ
   Ｃ積分回路を構戊する抵抗ｒ１と並列に、抵抗ｒ６と端
   子ａ，ｌ）間に正の直流電圧が発生した場合逆バイアス
   となるように接続したダイオードＤよりなる直列回路を
   接続したことを特徴とする増幅器の負荷保護回路。