JPS597837Y2 - 出力回路の異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は音響機器等における出力回路の異常検出装置に
関し、特に出力増巾器の出力にフエーダボリュームを用
いた出力回路の異常検出装置に関する。

車載用の音響機器において、運転席及び座席後部にそれ
ぞれスピーカを配して車内における音場を良好とする試
みがなされている。

この場合、音響機器の出力増巾器にいわゆるフエーダボ
リュームを用いて増巾器出力を所望比に分割して、前後
の２台のスピーカにそれぞれ分配する構或が採用されて
いる。

このようなフエーダボリュームの使用に際して、例えば
誤配線等に起因して当該フエーダボリュームに過大電力
が印加されると、高温となり最終的には焼き切れる現象
が発生する。

従ってか・る異常を検出してフエーダボリュームを保護
するために、例えば温度センサを用いて異常高温を検知
し入力信号を遮断若しくは減衰させる方法や、過大電力
を検出して同様に人力信号を遮断若しくは減衰させる方
法がある。

しかしながら、前者においては通常状態においてもフエ
ーダーボリュームはかなり高温状態を呈しており、その
ために通常時と異常時の温度差を検知するには極めて高
い？度でも耐え得るセンサが必要となって高価となる欠
点がある。

また後者においては、回路構或が複雑となり設計も困難
であり、これまた高価となる。

本考案の目的は簡単な回路構戒で出力回路の異常を検出
してフエーダボリュームの保護をなす出力回路の異常検
出装置を提供することにである。

以下、本考案について図面を用いて詳述する。

図は本考案の１実施例を示す回路図である。

所定信号ＩＮはコンテ゛ンサＣ１を介して出力増巾器１
に入力され、電力増巾後コンデンサＣ２を介して２ヶの
負荷であるスピーカＳＰ及びＳＰ２へ入力される。

このとき増巾器出力は出力ラインと接地間に設けられた
いわゆるフエーダボリューム２により所望比に分割され
てそれぞれスピーカへ供給される。

フエーダボリューム２の両端信号すなわち増巾器出力信
号のレベルに対応した第１の直流電圧ｖ１を発生するた
めの直流電圧発生回路３が設けられており、例えば図示
する如く、抵抗Ｒ１とダイオードＤ１より或る整流部と
その整流出力を平滑するための抵抗Ｒ２とコンデンサＣ
３よりなる平滑部により構威されている。

更にフェーダボリューム２により所要比に分割された分
割信号のレベルに対応した第２の直流電圧■２を発生す
るために直流電圧発生回路４が設けられており、当該回
路４も先の直流電圧発生回路３と全く同様の構或となっ
ている。

これら第１及び第２の直流電圧■１及び■２は両電圧の
差電圧を検出する差電圧検出回路５に入力される。

当該回路５においては、両電圧の差が最大または最小と
なったときにそれぞれ第１または第２の出力を発生し、
それ以外のときに第１の直流電圧Ｖ１の所定分割電圧を
有する第３の出力を発生するよう構或される。

すなわち、その１例として図示の如く、直流電圧Ｖ１と
Ｖ２との差電圧によりオンオフ状態が制御されるスイッ
チング素子であるＰＮＰ｝ランジスタＱ１と、直流電圧
■２と接地電位との差電圧によりオンオフ状態が制御さ
れるスイッチング素子であるＮＰＮ｝ランジスタＱ２と
、更にこれら両トランジスタ間に接続された抵抗Ｒ５，
Ｒ６より或る分割回路６により構或される。

更に詳しくは、第１の直流電圧Ｖ１はトランジスタＱｌ
のエミツタに印加され、第２の直流電圧■２は？抗Ｒ３
を介してトランジスタＱ１のベースに印加されている。

またトランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ４を介して第２
の直流電圧■２が印加され、そのエミツタは接地されて
おり、両トランジスタＱ１とＱ２のコレクタ間に分割回
路６が設けられてその分割出力電圧ｖ４が差電圧検出回
路５の出力となる。

この出力電圧■４は異常検出信号を発生するための比較
回路７に入力されている。

比較回路７は差動増巾器８と、この差動増巾器の出力に
よりオンオフされる能動素子としてのＰＮＰ｝ランジス
タＱ５より戊っている。

差動増巾回路８はＮＰＮ｝ランジスタＱ３，Ｑ４を含み
、トランジスタＱ３のベースには抵抗Ｒ７を介して先述
した出力電圧■４が印加されており、両トランジスタの
エミッタはそれぞれ抵抗Ｒ８，Ｒ９を介して電流源抵抗
Ｒ１ｏにより接地されている。

両トランジスタのコレクタは負荷抵抗Ｒ１、，Ｒ１を介
して電源十Ｂが供給され、両コレクタ出力ｖ５，ｖ６は
一方向性素子であるダイオードＤ２，Ｄ３を介して駆動
ＰＮＰ｝ランジスタＱ５のベース入力となっている。

そのベース及びエミツタは抵抗Ｒ１４及びＲ１５により
電源十Ｂに接続され、そのエレクタ出力が異常検出信号
となる。

差動増巾器８のトランジスタＱ４のベース入力には、第
１の直流電圧■１を所定比に分割する分割回路１０の出
力■３が抵抗Ｒ１３を介して印加されている。

この分割回路１０は図示の如く抵抗Ｒ１，とＲ２ｏの抵
抗分割回路より或っている。

比較回路７のトランジスタＱ５の検出出力は抵抗Ｒ１７
を介して例えば出力増巾器１の入力ラインと接地ライン
間に設けられた減衰器１１であるＮＰＮ｝ランジスタＱ
６のベース制御信号として用いられる。

か・る構成において、通常状態では、直流電圧ｖ１〉直
流電圧■２〉Ｏ■なる関係が満足されているから、差電
圧検出回路５のＰＮＰ｝ランジスタＱ及びＮＰＮ｝ラン
ジスタＱ２は共にオンどなっている。

従って分割回路６の出力ｖ４すなわち差電圧検出回路５
の出力電圧ハ、ｖ４＝■、−Ｒ６ ／ （Ｒｓ ＋Ｒ６
）となるから、Ｒ５＝Ｒ６に設定するとＶ４＝Ｖ．／
２（差電圧検出回路の第２の出力に相当する）となって
いる。

従って、比較回路７の差動増巾器８の他入力である直流
電圧Ｖ３を、Ｒ１９−Ｒ２ｏとすることにより、Ｖ３＝
Ｖ１／２に設定しておけば、差動増巾器？の２人力Ｖ４
，■３は共に等しくなる。

こ・で、トランジスタＱ３のコレクタ電圧Ｖ５は、 Ｖ５＝ ｛（Ｖ３＋Ｖ４）／２｝・Ｇｃ ＋ ｛ （Ｖ
４ Ｖ３ ）／２｝・Ｇｄ となりまたトランジスタＱ４のコレクタ出力電圧■６は
、 Ｖ６−｛ （Ｖ３＋ Ｖ４ ）／２｝・Ｇｃ ｛ （
Ｖ４ Ｖａ ）／２｝・Ｇｄ となる。

尚、Ｇｃは同相分ゲイン、Ｇｄは差動分ゲインである。

イマｖ４−ｖ３テアルカラ■５−■６−■３・ＧＣトナ
り、こ・でＲ１、＝Ｒ１とするとＧＣ＝Ｒ１、／２Ｒ。

であるから、Ｖｓ ＝ Ｖａ ＝ Ｖａ Ｘ Ｒｕ ／
２ Ｒｔｏとなる。

この電圧にて駆動トランジスタＱ５がオンとならないよ
うに抵抗Ｒ１４，Ｒエ．及びＲ１６等を定めておけば、
そのコレクタには異常検出信号は発生されず、よって減
衰器１１のトランジスタはオフとなって、人力信号ＩＮ
は減衰されることなく増巾器１へ入力され、正常動作を
続ける。

次にフエーダボリュームが焼き切れる場合としての誤配
線を考えると、スピーカＳＰ１若しくはＳＰ２の両端が
ショートされた場合の２種類が存在する。

従って、まずスピーカＳＰ１がショートした場合、第１
及び第２の直流電圧ｖ０及びｖ２の関係は■１＝■２と
なることは明白で゛あり、その差は零■となり最小とな
る。

よって、差電圧検出回路５のＰＮＰ｝ランジスタＱ１は
オフとなり、ＰＮＰ｝ランジスタＱ１のコレクタに出力
が現れず、比較器７の１人力ｖ３は■１／２であるため
に■４＜Ｖ３の関係となり、トランジスタＱ３はオフ、
トランジスタＱは完全にオンとなる。

その結果、差動増幅器８の出力Ｖ６には、 Ｂ ” （Ｒ９＋Ｒ１０ ）／ （Ｒ１２＋Ｒ９＋Ｒ１
０ ）なる電圧が得られる。

なお、Ｂは比較回路７の電源電圧とする。

この電圧Ｖ６によって駆動トランジスタＱ５がオンする
ように抵抗Ｒ１４，Ｒ１．，Ｒ１６を定めておけば、そ
のコレクタ出力には異常検出信第が発生して、その信号
にかより減衰器１１のトランジスタＱ６はオンとなる。

よって、増幅器１の入力１Ｎは？衰してフエーダボリュ
ームには過大電力が位加されずに保護されることとなる
。

次に、スピーカＳＰ２がショートした場合には、Ｖ２＝
ＯＶとなり、両電圧■１及びｖ２の差はＶエとなり最大
となる。

よって、差電圧検出回路５のＰＮＰトランジスタＱ１は
オンのままであり、ＮＰＮ｝ランジスタＱ２はオフとな
る。

この状態においても比較器７の１人力■３はＶ１／２の
ままであるが、ＰＮＰ ｌ−ランジスタＱ１のコレクタ
・エミツタ間電圧は大略零■であり、抵抗Ｒ５を流れる
電流が小であることから抵抗Ｒ５による電圧降下は小さ
く、従って■４〉■３の関係となる。

この場合は、上記の場合とは逆にトランジスタＱ４がオ
フ、トランジスタＱ３が完全にオンとなる。

その結果差動増幅器８ノ出力ｖ５ニハ、Ｒ１１−Ｒ１、
Ｒ８＝Ｒ９トシタ場合ニ、スピーカＳＰ１がショートし
た時の出力■６と同じ電圧が得られ、同様にしてフエー
ダボリュームの保護が行なわれることになる。

尚、フエーダボリューム２の可変端子とスピーカＳＰ１
，ＳＰ２の接続点との間に設けられた抵抗Ｒ２は、フエ
ーダコントロールの性能が損われない程度の小抵抗を用
いるもので、フエーダボリュームの可変端子が上端及び
下端位置にあっても通常時ほに検出回路全体が動作しな
いためのものである。

以上述べた如く、本考案の異常検出装置によれば、簡単
な構戒で出力回路部の異常が検出でき、よってフエーダ
ボリュームの過熱による損傷が防止できる。

尚、上述の実施例においては、各構戊要素として具体的
な回路を用いて説明したが、当該回路に限定されること
なく、種々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の１実施例を示す回路図。 主要部分の符号の説明、１・・・・・・出力増巾器、２
・・・・・・フエーダボリューム、３，４・・・・・・
直流電圧発生回路、５・・・・・・差電圧検出回路、７
・・・・・・比較回路、１０・・・・・・分割回路、Ｓ
Ｐ１，ＳＰ２・・・・・・スピーカ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）所定信号を分割して２個の負荷へその分割信号を
   供給する出力回路の異常検出装置であって、前記所定信
   号及び前記分割信号のレベルにそれぞれ対応した第１及
   び第２直流電圧を発生する手段と、前記第１直流電圧を
   分割して第３直流電圧を発生する分割手段と、前記第１
   及び第２直流電圧の差電圧を検出して該差電圧が最大ま
   たは最小になったときにそれぞれ第１または第２の出力
   を発生し、前記差電圧が最大及び最小時以外のときに前
   記第３直流電圧に等しい第３の出力を発生する差電圧検
   出手段と、該差電圧検出手段の出力と前記第３直流電圧
   とを１対の入力とする差動増幅回路、及び該差動増幅回
   路の１対の出力によりオンオフ制御される能動素子とを
   含む比較手段とを備え、前記差電圧検出手段の出力と前
   記第３直流電圧とを比較して両者が異なる時に前記能動
   素子を介して異常検出信号を発生することを特徴とする
   出力回路の異常検出装置。
2. （２）前記差電圧検出手段は前記第１直流電圧と前記第
   ２直流電圧との差電圧によりオンオフ制御される第１の
   スイッチング素子と、前記第２直流電圧と基準電位との
   差電圧によりオンオフ制御される第２のスイッチング素
   子と、前記第１及び第２のスイッチング素子間に接続さ
   れた抵抗分割回路とを有し、前記分割回路の分割出力を
   前記第１、第２及び第３の出力とすることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の出力回路の異常検
   出装置。
3. （３）前記差電圧検出手段は、前記第２直流電圧が実質
   的に零ボルトの時に前記第１の出力を発生し、前記第１
   直流電圧と前記第２直流電圧とが実質的に等しい時に前
   記第２の出力を発生し、それ以外の時に前記第３の出力
   を発生することを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項または第２項記載の出力回路の異常検出装置。