JPS6023530B2 - プッシュプル増幅回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーディオ機器のパワーアンプ等に用いられる
プッシュプル増幅回路の改良に関するものである。

かかる増幅回路の基本となるものはＡ級とＢ級のコンブ
リメンタリープッシュプル増幅回路であ。

ここでＡ級のものは一対の出力トランジスタは常に能動
領域にて動作し、遮断領域へ移行することがないのでス
イッチング歪が正じない利点が有るが、その反面バイア
ス電流を多く流す必要があり、熱損失が大きくなる欠点
がある。またＢ級のものはバイアス電流が少なくなって
熱損失は小さくなる利点が有るが、一対の出力トランジ
スタを交互に能動および遮断状態に切換えて動作させる
ため、スイッチング歪が発生する欠点がある。そこでコ
ンブリメンタリープツシュプル増幅回路の一対の出力ト
ランジスタのベース間に、該出力トランジスタに流れる
電流に応じて変化する可変バイアスを与えれば出力トラ
ンジスタを最小限の少ない動作電流で動作させ、かつ常
に能動領域にて動作させることが可能であり、Ｂ級動作
のブッシュプル増幅器にみられるようなスイッチング歪
の発生を防止する効果が有る。一方Ｂ級動作プッシュプ
ル増幅器におけるスイッチング歪は信号周波数が高い程
顕著に発生するものである。従って本発明の目的は上記
した可変バイアス発生手段を備えたプッシュプル増幅回
路におけるスイッチング歪発生防止効果を高城で増強す
ることにより、高城特性のより優れたプッシュプル増幅
回路を提供することにある。以下図面に基づいて本発明
の一実施例を具体的に説明する。

第１図においてＮＰＮの出力トランジスタＱ，とＰＮＰ
の出力トランジスタＱ２の両ェミッタがそれぞれ抵抗戊
，，Ｒ２を介して出力点ＯＵＴにて共通接続され、出力
点ＯＵＴにはスピーカ等の負荷ＲＬが接続されて出力ト
ランジスタＱ，，Ｑ２で増幅した出力により駆動するよ
うになっている。トランジスタＱ，およびＱ２の両ベー
スにはそれぞれドライバートランジスタＱおよびＱ４の
ェミッタが接続され、そのェミツタと出力点ＯＵＴとの
間にはそれぞれェミッタ抵抗Ｒ３，Ｒ４が接続されてい
る。そして上記ドライバートランジスタＱおよびＱ４の
両ベース間にはバイアス発生回路からのベースバイアス
電圧が供給されている。すなわちベースバイアス発生回
路はＮＰＮのトランジスタはと、基準バイアスを発生す
るダイオード○，，Ｄ２および電圧調整用抵抗Ｒ５とＰ
ＮＰのトランジスタＱ６との直列回路より構成しており
、ここに定電流源１，からの電流が供給されると共にベ
ースを入力端ＩＮに接続した入力トランジスタＱ７によ
り入力信号が印加されるよう構成されている。上記トラ
ンジスタＱ５，Ｑ６は固定バイアス発生トランジスタと
して動作するものであり、該トランジスタＱ，Ｑ６には
出力トランジスタＱ，，Ｑ２の電流を検出する可変バイ
アストランジスタＱ，Ｑが接続されている。すなわちＰ
ＮＰトランジスタ偽はエミツタがトランジスタはのベー
スに接続されると共にさらに抵抗Ｒ６を介してトランジ
スタＱ５のコレクタに接続され、又コレクタがトランジ
スタＱ５のェミッ夕に接続されさらにベースが抵抗Ｒ８
、ダイオードＤ３を介して出力点ＯＵＴに接続されてお
り、ＮＰＮのトランジスタＱ９はェミッタがトランジス
タＱ６のベースに接続されると共にからに抵抗Ｒ７を介
してトランジスタＱのコレクタに接続され、又コレクタ
がトランジスタＱェミッタに接続され、さらにベースが
抵抗虫９、ダイオードＤ４を介して出力点ＯＵＴに接続
されている。抵抗Ｒ８とダイオードＤ３および抵抗Ｒ９
とダイオード０４には定電流源ら，１３からの電流が供
給されて、トランジスタＱ，公のベースに出力点ＯＵＴ
に対し一定蝿圧を供給するようになつている。ここで可
変バイアストランジスタＱ８，Ｑ９は糠信号時の動作点
が第２図に示すＡ点にあるよう、すなわちコレクタ電流
が流れ始めようとする最低限のベースバイアスが印加さ
れらるよう設定されており、このため無信号時はトラン
ジスタＱ８，Ｑのコレクタ電流は非常に少ない。

従って抵抗Ｒ６，Ｒ７の電圧降下も非常に小さくなり、
出力トランジスタＱ，，Ｑ２の両ベース間電圧はトラン
ジスタＱ５，Ｑ６のそれぞれのベース・ェミッタ間電圧
と、ダイオードＤ，，Ｄ２の順方向降下電圧と、抵抗Ｒ
５で生じる電圧の和に基づいて設定される。こうして入
力トランジスタＱ７から信号が印加され、出力点ＯＵＴ
がその入力信号条件により正側に遷移すると、出力トラ
ンジスタＱ，に電流が流れてそのトランジスタＱ，のベ
ースと出力点ＯＵＴとの間の電圧が増加するため、トラ
ンジスタＱ８によって電流を検出し、そのベース・ェミ
ツタ間電圧が増加し、トランジスタＱ６にコレクタ電流
が流れる。

ここで各トランジスタの電流増幅率が大きければ、抵抗
Ｒ６に流れる電流の殆んどがトランジスタＱ８のコレク
タ電流となり、抵抗Ｒ５に流れる電流は無信号時と同じ
になってトランジスタＱ８，Ｑの両コレクタ間の電圧は
無信号時と同一に保たれる。一方トランジスタ処の動作
点は第２図においてＡ点からＢ点に移行するが、この時
のベース・ェミッタ間の電圧の変化は微小であり、トラ
ンジスタＱ８のベース・コレクタ間の電圧も無信号時と
略同じである。又抵抗Ｒ８とダイオードＤ３には定電流
源１２により電流が供給され、その電圧降下は常に一定
である。従って出力点ＯＵＴに対するトランジスタＱ２
のベース電圧は無信号時とほぼ同じ電圧に保たれること
になり、出力トランジスタＱ２が遮断領域に移行するこ
とはない。次いで入力信号条件により出力点ＯＵＴが負
側に遷移して出力トランジスタＱ２が増幅動作する場合
も、前述と同様の作用により出力トランジスタＱ，は遮
断領域に移行することはない。

なお上記トランジスタＱ，Ｑを含むバイアス発生回路の
両端Ｐ，Ｑ間にはコンデンサＣが並列に接続されている
。

このコンデンサＣはバイアス発生回路の働きにより、点
Ｐ，Ｑ間の電圧が増大する時充電され、逆に減少する時
に放電する。第１図の回路構成ではコンデンサＣの充電
時間に対して放電時間の方が長く、従って高城信号が連
続する場合、コンデンサＣが存在しない場合に比較して
Ｐ，Ｑ間の電圧は増加し、その結果出力トランジスタＱ
，，Ｑ２の動作電流は増加する。このためＢ級増幅回路
においてスイッチング歪の発生が顕著になる高城周波数
で、バイアス回路の効果を増強することが出来、高城特
性のより優れた増幅回路を得ることができる。超高城周
波数において出力トランジスタＱ，，Ｑ２の動作電流が
増加し過ぎる場合には第３図に示すようにコンデンサＣ
と直列に抵抗Ｒを挿入すれば良い。本発明は以上のよう
に構成されているので、出力トランジスタは常に能動領
域で動作し、遮断鏡城へ移行することがないのでＢ級プ
ッシュプル増幅回路にみられるスイッチング歪を発生さ
せることはなく、又バイアス発生回路の両端にはコンデ
ンサＣを並列に接続するよう構成したので、高城周波数
においてバイアス回路の効果を増強するよう作用し、高
城周波数の再生に際してもスイッチング歪の発生がない
。

安定な増幅回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の実施例に用いられる一部のトランジスタの動作特性
図、第３図は可変バイアス発生回路に並例接続されるコ
ンデンサ回路の変形例を示した結線図である。 Ｑ，，Ｑ２…出力トランジスタ、Ｑ５，Ｑ…バイアス発
生トランジスタ、Ｑ６，Ｑ９…電流検出トランジスタ、
Ｃ…コンデンサ。 繁ｌ図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エミツタが夫々抵抗を介して出力点にて共通接続さ
   れる第１および第２の出力トランジスタのベース間に接
   続されたベースバイアス手段を有してプツシユプル動作
   する増幅回路において、前記ベースバイアス手段は前記
   出力点に対し一定電圧を発生する第１および第２の定電
   圧発生手段と、前記第１の出力トランジスタのベースに
   抵抗を介してエミツタが接続され、かつ前記第１の定電
   圧発生手段にベースが接続された第１のバイアストラン
   ジスタと、前記第２の出力トランジスタのベースに抵抗
   を介してエミツタが接続され、かつ前記第２の定電圧発
   生手段にベースが接続された第２のバイアストランジス
   タと、前記第１の出力トランジスタのベースにコレクタ
   が接続され、前記第１のバイアストランジスタのエミツ
   タにベースが接続され、前記第１のバイアストランジス
   タのコレクタにエミツタが接続された第３のバイアスト
   ランジスタと、前記第２の出力トランジスタのベースに
   コレクタが接続され、前第２のバイアストランジスタの
   エミツタにベースが接続され、前記第２のバイアストラ
   ンジスタのコレクタにエミツタが接続された第４のバイ
   アストランジスタと、前記第３および第４のバイアスト
   ランジスタのエミツタ間に接続された基準バイアス発生
   手段とを備え、さらに前記第３および第４のバイアスト
   ランジスタのコレクタ間にコンデンサを接続したことを
   特徴とするプツシユプル増幅回路。