JPS6139708A - パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法 - Google Patents
パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法Info
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- JPS6139708A JPS6139708A JP15898784A JP15898784A JPS6139708A JP S6139708 A JPS6139708 A JP S6139708A JP 15898784 A JP15898784 A JP 15898784A JP 15898784 A JP15898784 A JP 15898784A JP S6139708 A JPS6139708 A JP S6139708A
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
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- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
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- Power Engineering (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、パルス幅変調アンプ（以下「ＰＷＭアンプ
」と略称する）における電源電圧変動補正方法に関する
。
」と略称する）における電源電圧変動補正方法に関する
。
ＰＷＭアンプは、入力信号のレベルをパルス波形のデユ
ーティによって表わすパルス幅変調波に変換して電力増
幅するもので、例えば第４図に示すように、パルス幅変
調（ＰＷＭ）回路１と電力増幅回路２とローパスフィル
タ３及び電源４とによって構成される。
ーティによって表わすパルス幅変調波に変換して電力増
幅するもので、例えば第４図に示すように、パルス幅変
調（ＰＷＭ）回路１と電力増幅回路２とローパスフィル
タ３及び電源４とによって構成される。
そして、ＰＷＭ回路１としては、例えば第Ｓ図に余すよ
うな比較器を使用し、第６図（イ）に示すようなアナロ
グの入力信号Ｓｉｎを鋸歯状波の基準パルスＣｐと比較
して、Ｓｉｎ＞ＣＰの時に出方を”Ｈ＝ 、５ｉｎ（Ｃ
ｐの時に出力をＬ″にして同図（ロ）に示すようなパル
ス幅変調波の信号Ｓｐ↓川に変換する。
うな比較器を使用し、第６図（イ）に示すようなアナロ
グの入力信号Ｓｉｎを鋸歯状波の基準パルスＣｐと比較
して、Ｓｉｎ＞ＣＰの時に出方を”Ｈ＝ 、５ｉｎ（Ｃ
ｐの時に出力をＬ″にして同図（ロ）に示すようなパル
ス幅変調波の信号Ｓｐ↓川に変換する。
この信号ＳｐｗＩ１１のデユーティＴ■／Ｔが入力信号
レベルに対応する。
レベルに対応する。
電力増幅回路２は、例えば第５図に示すように直列接続
したＮＰＮ型とＰＮＰ型のパワートランジスタＱｌ’、
Ｑ２を正負電源の間に接続し、ＰＷＭ回路１からのパル
ス−変調波の信号Ｓｐ％１Ｉ１１によってこのパワー１
ランジスタＱｌ、Ｑ２をオン・オフ制御（Ｓ ｐｔｒｍ
が゛” Ｈ”のときはＱｌがオンでＱ２がオフ、Ｓｐｔ
ｉｍがＴ−″のときはＱ２がオンでＱＩがオフ）し、両
ｌ・ランジスタＱ＋ とＱ２のエミッタ接続点から第６
図（ハ）に示すような電力増幅されたパルス幅変調波に
よる出力信号Ｓｐａを得る。
したＮＰＮ型とＰＮＰ型のパワートランジスタＱｌ’、
Ｑ２を正負電源の間に接続し、ＰＷＭ回路１からのパル
ス−変調波の信号Ｓｐ％１Ｉ１１によってこのパワー１
ランジスタＱｌ、Ｑ２をオン・オフ制御（Ｓ ｐｔｒｍ
が゛” Ｈ”のときはＱｌがオンでＱ２がオフ、Ｓｐｔ
ｉｍがＴ−″のときはＱ２がオンでＱＩがオフ）し、両
ｌ・ランジスタＱ＋ とＱ２のエミッタ接続点から第６
図（ハ）に示すような電力増幅されたパルス幅変調波に
よる出力信号Ｓｐａを得る。
この出力信号Ｓｐｏをローパスフィルタ３を通すと、高
周波成分が除去されて第６図（ニ）に示すように、入力
信号Ｓｉｎと相似波形の出力信号Ｓ ｏｕｔ（出力信号
Ｓｐａのデユーティに応じたレベルの信号で、テ゛ニー
ティ５０％の時出力レベルが０）となる。
周波成分が除去されて第６図（ニ）に示すように、入力
信号Ｓｉｎと相似波形の出力信号Ｓ ｏｕｔ（出力信号
Ｓｐａのデユーティに応じたレベルの信号で、テ゛ニー
ティ５０％の時出力レベルが０）となる。
なお、この出力信号によって例えばスピーカを駆動する
ような場合には、そのボイスコイルがローパスフィルタ
の役目をなすので、電力増幅回路２の出力信号を直接ス
ピーカに供給することができる。
ような場合には、そのボイスコイルがローパスフィルタ
の役目をなすので、電力増幅回路２の出力信号を直接ス
ピーカに供給することができる。
また、入力信号Ｓｉｎがパルス符号化されたデジタル信
号（ＰＣＭ信号）である場合には、ＰＷＭ回路としてＰ
ＣＭ／ＰＷＭ変換器を用いてパルス幅変調波の信号に変
換すればよい。
号（ＰＣＭ信号）である場合には、ＰＷＭ回路としてＰ
ＣＭ／ＰＷＭ変換器を用いてパルス幅変調波の信号に変
換すればよい。
このようなＰＷＭアンプは、回路構成が簡単で。
しかも電力増幅をパワートランジスタのオン・オフによ
るスイッチング動作によって行なうため効率が常に略１
００％であり、その有用性が注目されている。
るスイッチング動作によって行なうため効率が常に略１
００％であり、その有用性が注目されている。
しかしながら、このようなＰＷＭアンプは、上述のよう
に電力増幅をパワートランジスタのスイッチング動作に
よって行ない、常に電源電圧をパルス幅変調して出力す
ることになるため、電源電圧が変動すると、例えば第６
図（ハ）に破線で示すように、全ての信号レベルにおい
てその影響がそのまま出力信号波形に表われてしまうと
いう問題点があった。
に電力増幅をパワートランジスタのスイッチング動作に
よって行ない、常に電源電圧をパルス幅変調して出力す
ることになるため、電源電圧が変動すると、例えば第６
図（ハ）に破線で示すように、全ての信号レベルにおい
てその影響がそのまま出力信号波形に表われてしまうと
いう問題点があった。
この問題を解決するため、電力増幅回路のパワートラン
ジスタを完全にオンさせないようにその入力側でＰＷＭ
信号の振幅を制限する方法があるが、この方法では出力
段の効率を下げてしまうことになり、ＰＷＭアンプの最
大のメリットを低下させる結果になる。
ジスタを完全にオンさせないようにその入力側でＰＷＭ
信号の振幅を制限する方法があるが、この方法では出力
段の効率を下げてしまうことになり、ＰＷＭアンプの最
大のメリットを低下させる結果になる。
この命明によるパルス幅変調アンプにおける電源電圧変
動補正方法は、上記の問題点を解決するため、電力増幅
回路に供給する電源電圧の変動を検出してデジタル信号
に変換し、そのデジタル信号によって入力信号又はその
パルス幅変調波を補正して、電源電圧変動による出力変
動をなくすようにしたものである。
動補正方法は、上記の問題点を解決するため、電力増幅
回路に供給する電源電圧の変動を検出してデジタル信号
に変換し、そのデジタル信号によって入力信号又はその
パルス幅変調波を補正して、電源電圧変動による出力変
動をなくすようにしたものである。
以下、この発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して
説明する。
説明する。
第１図は、入力信号Ｓｊｎがアナログ信号の場合の一実
施例を示すＰＷＭアンプのブロック構成図であり、第４
図の従来例と同じ部分には同一符号を付してあり、それ
らの説明は省略する。
施例を示すＰＷＭアンプのブロック構成図であり、第４
図の従来例と同じ部分には同一符号を付してあり、それ
らの説明は省略する。
レベル調整回路５は、電源４から電力増幅回路２に供給
する電源電圧±Ｖのレベルを調整して変動分を検出する
役目をなすものである。
する電源電圧±Ｖのレベルを調整して変動分を検出する
役目をなすものである。
電源電圧＋■と一■の絶対値は等しいので、その一方の
電圧十Ｖのレベルを第２図（イ）にΔＶで示すように下
げて、鋸歯状波の基準パルスＣｐに対して、電源電圧が
規定電圧の時にａのレベルになり、予想される変動の」
−眼がｂのレベル、下限がＣのレベル内に納まるように
し、この変動電圧ΔＶをＰＷＭ回路６に入力させる。
電圧十Ｖのレベルを第２図（イ）にΔＶで示すように下
げて、鋸歯状波の基準パルスＣｐに対して、電源電圧が
規定電圧の時にａのレベルになり、予想される変動の」
−眼がｂのレベル、下限がＣのレベル内に納まるように
し、この変動電圧ΔＶをＰＷＭ回路６に入力させる。
ＰＷＭ回路６は、この変動電圧ΔＶをパルス幅変調して
デジタル信号に変換する役目をなす。
デジタル信号に変換する役目をなす。
すなわち、第２図（イ）に示すように変動電圧ΔＶを基
準パルスＣｐと比較して、同図（ロ）に示すようにΔＶ
＞Ｃｐの時だけＨ″になるパルス幅変調波形の信号Ａを
出力する。
準パルスＣｐと比較して、同図（ロ）に示すようにΔＶ
＞Ｃｐの時だけＨ″になるパルス幅変調波形の信号Ａを
出力する。
この信号Ａのチューティが、電源電圧の変動によって例
えば０〜２０％の間で変化し、規定電圧の時に１０％に
なるように、前述のレベル調整回路によるレベル調整を
行なう。
えば０〜２０％の間で変化し、規定電圧の時に１０％に
なるように、前述のレベル調整回路によるレベル調整を
行なう。
この信号Ａをインバータ７によって反転して、第２図（
ハ）に示ようなデユーティが８０〜１００％の間で変化
するパルス波形のデジタル信号Ｂにし、これをアンド回
路８に入力する。
ハ）に示ようなデユーティが８０〜１００％の間で変化
するパルス波形のデジタル信号Ｂにし、これをアンド回
路８に入力する。
アンド８は、この信号ＢとＰＷＭ回路１から入力する第
２図（ニ）に示すようなパルス幅変調された信号Ｓ ｐ
ｗｍとのアンドをとり、同図（ホ）に示すように、信号
Ｓ ｐｗｍがＨ″のパルス幅を信号ＢがＬ″の期間だけ
減らしてデユーティを補正した信号Ｓｐｗｍ’ を電力
増幅回路２に入力させる。
２図（ニ）に示すようなパルス幅変調された信号Ｓ ｐ
ｗｍとのアンドをとり、同図（ホ）に示すように、信号
Ｓ ｐｗｍがＨ″のパルス幅を信号ＢがＬ″の期間だけ
減らしてデユーティを補正した信号Ｓｐｗｍ’ を電力
増幅回路２に入力させる。
この補正量は、電源電圧の変動を相殺するように変化し
、電源電圧が規定値より大きくなると出力信号Ｓｐｏの
デユーティの減少を１０％以上にし、電源電圧が規定値
より小さくなると１０％以下にする。
、電源電圧が規定値より大きくなると出力信号Ｓｐｏの
デユーティの減少を１０％以上にし、電源電圧が規定値
より小さくなると１０％以下にする。
ローパスフィルタ３を通した出力信号Ｓ ｏｕｔのパワ
ーは、電力増幅回路２の出力信号Ｓｐｏの振幅とデユー
ティの積に比例するので、電源電圧の変動によって第６
図（ハ）に破線で示したように出力信号Ｓｐｏの振幅が
変化しても、その分だけ上述のようにデユーティを補正
することによって出力信号Ｓ ｏｕｔのパワー変動をな
くすことができる。
ーは、電力増幅回路２の出力信号Ｓｐｏの振幅とデユー
ティの積に比例するので、電源電圧の変動によって第６
図（ハ）に破線で示したように出力信号Ｓｐｏの振幅が
変化しても、その分だけ上述のようにデユーティを補正
することによって出力信号Ｓ ｏｕｔのパワー変動をな
くすことができる。
なお、この実施例によると、電源電圧が規定値の時でも
電力増幅回路２へ入力するパルス幅変調波の信号のデユ
ーティを一定量（例えば１０％）だけ小さくしてしまう
ので、ダイナミックレンジがそれだけ減少することにな
る゛が、電源電圧の変動幅はそれ程大きくないので実用
上問題はない。
電力増幅回路２へ入力するパルス幅変調波の信号のデユ
ーティを一定量（例えば１０％）だけ小さくしてしまう
ので、ダイナミックレンジがそれだけ減少することにな
る゛が、電源電圧の変動幅はそれ程大きくないので実用
上問題はない。
さらに、この点を改善するために、第１図のアンド回路
８の出力信号Ｓ ｐｗｍ’ に、一定のデユーティ（例
えば１０％）分だけパルス幅を増加させる回路を設けれ
ば、電源電圧が規定値の時に、出力信号Ｓｐｗｍ’のデ
ユーティがＰＷＭ回路１の出力信号Ｓ ｐｗｍのデユー
ティと同じになるようにすることができる。
８の出力信号Ｓ ｐｗｍ’ に、一定のデユーティ（例
えば１０％）分だけパルス幅を増加させる回路を設けれ
ば、電源電圧が規定値の時に、出力信号Ｓｐｗｍ’のデ
ユーティがＰＷＭ回路１の出力信号Ｓ ｐｗｍのデユー
ティと同じになるようにすることができる。
次に、第３図によって入力信号Ｓｊｎがデジタル信号（
ＰＣＭ信号）である場合の実施例を説明する。
ＰＣＭ信号）である場合の実施例を説明する。
この場合には、電源４から電力増幅回路２に供給される
電源電圧上■の絶対値を規定値と比較とするなどにより
、その変動分ΔＶを電圧変動検出回路１０によって検出
する。
電源電圧上■の絶対値を規定値と比較とするなどにより
、その変動分ΔＶを電圧変動検出回路１０によって検出
する。
この変動分ΔＶｔ１−Ａ／Ｄ変換器によって正負を反転
して入力信号Ｓｉｎと同様なデジタル信号Ｄｖに変換す
る。
して入力信号Ｓｉｎと同様なデジタル信号Ｄｖに変換す
る。
このデジタル信号Ｄｖを加算器１２に入力する。
加算器１２は、入力信号Ｓｉｎとこの電圧変動に応じた
デジタル信号Ｄｖとを加算して（電源電圧が規定値より
大きくなった時は負の値を加算し、規定値より小さくな
った時は正の値を加算する）、入力信号Ｓｉｎのデジタ
ル値を補正する。
デジタル信号Ｄｖとを加算して（電源電圧が規定値より
大きくなった時は負の値を加算し、規定値より小さくな
った時は正の値を加算する）、入力信号Ｓｉｎのデジタ
ル値を補正する。
その補正した入力信号＾ｉｎ′ をＰＣＭ／ＰＷＭ変換
器１３゛に入力してパルス幅変調波の信号Ｓｐｗ＋ｅに
変換し、電力増幅回路２によって電力増幅し゛てローパ
スフィルタ′３を通して出力する。
器１３゛に入力してパルス幅変調波の信号Ｓｐｗ＋ｅに
変換し、電力増幅回路２によって電力増幅し゛てローパ
スフィルタ′３を通して出力する。
ＣｋはＡ／Ｄ変換器１１とＰＣＭ／ＰＷＭ変換器１３の
動作□タイミングの同期をとるためのクローツクパルス
である。
動作□タイミングの同期をとるためのクローツクパルス
である。
このように、入力信号Ｓｉｎがデジタル信号の場合には
、電圧変動分をデジタル信号に変換し、それを入力信号
Ｓｉｎに直接加算（又は減算）することによって補正し
て、電源電圧変動による出力変動をなくすことができる
。
、電圧変動分をデジタル信号に変換し、それを入力信号
Ｓｉｎに直接加算（又は減算）することによって補正し
て、電源電圧変動による出力変動をなくすことができる
。
以上説明してきたように、この発明によれば、ＰＷＭア
ンプにおける電力増幅回路の増幅効率を低下させること
なく、電源電圧の変動分を確実に補正して出力信号に対
する影響をなくすことができる。 ”
ンプにおける電力増幅回路の増幅効率を低下させること
なく、電源電圧の変動分を確実に補正して出力信号に対
する影響をなくすことができる。 ”
第１図は、この発明の一実施例を示すＰＷＭアンプの加
ツク竺、成図、 第２図は、第１図の轡施例の動作説明のための各第３図
ニア７：：二：−の実施例を示すＰＷＭアンプのブーツ
ク構成図である。 第４図は、従来のＰＷ′Ｍアンプの一例を示すブロック
構成図。 第５図は、同じくそのＰＷＭ回路と電力増幅回路の具体
例を示す、回路図、 第６図は、第４図の従：来例の動作説明のための各部の
信号波形図モある。 １・・・ＰＷＭ回路 ２・・・電力増幅回路３
・・・ローパスフィルタ ４・・・電源５・・・レベ
ル調整回路 ６・・・ＰＷＭ回路７・・・インバー
タ ８・・・アンド回路１０・・・電圧変動検
出回路 １１・・・Ａ／Ｄ変換器 １２・・・加算器１３・
・ＰＣＭ／ＰＷＭ変換器
ツク竺、成図、 第２図は、第１図の轡施例の動作説明のための各第３図
ニア７：：二：−の実施例を示すＰＷＭアンプのブーツ
ク構成図である。 第４図は、従来のＰＷ′Ｍアンプの一例を示すブロック
構成図。 第５図は、同じくそのＰＷＭ回路と電力増幅回路の具体
例を示す、回路図、 第６図は、第４図の従：来例の動作説明のための各部の
信号波形図モある。 １・・・ＰＷＭ回路 ２・・・電力増幅回路３
・・・ローパスフィルタ ４・・・電源５・・・レベ
ル調整回路 ６・・・ＰＷＭ回路７・・・インバー
タ ８・・・アンド回路１０・・・電圧変動検
出回路 １１・・・Ａ／Ｄ変換器 １２・・・加算器１３・
・ＰＣＭ／ＰＷＭ変換器
Claims (1)
- １ 入力信号をパルス幅変調波に変換して電力幅増回路
のパワートランジスタをオン・オフ制御することによつ
て電力増幅するパルス幅変調アンプにおいて、前記電力
増幅回路に供給する電源電圧の変動を検出してデジタル
信号に変換し、該デジタル信号によつて前記入力信号又
はそのパルス幅変調波を補正して前記電源電圧の変動に
よる出力変動をなくすことを特徴とする電源電圧変動補
正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898784A JPS6139708A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898784A JPS6139708A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139708A true JPS6139708A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0431203B2 JPH0431203B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=15683738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15898784A Granted JPS6139708A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | パルス幅変調アンプにおける電源電圧変動補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139708A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003005570A1 (en) * | 2001-07-03 | 2003-01-16 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Audio reproducing device and method, audio amplifier, and integrated circuit for audio amplifier |
| US6518838B1 (en) | 1999-02-05 | 2003-02-11 | Texas Instruments Denmark A/S | Circuit for compensating noise and errors from an output state of a digital amplifier |
| US6768779B1 (en) | 1997-04-02 | 2004-07-27 | Bang & Olufsen Powerhouse A/S | Pulse referenced control method for enhanced power amplification of a pulse modulated |
| EP1447907A1 (en) * | 2003-02-17 | 2004-08-18 | Denon, Ltd. | Pulse width modulation amplifier |
| JP2005278039A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Onkyo Corp | スイッチングアンプ |
| JP2007124370A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 増幅回路 |
| US7239200B2 (en) | 2002-11-15 | 2007-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power amplifying apparatus |
| JP2008047945A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-02-28 | Nec Saitama Ltd | アンプ装置 |
| JP2011004221A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Arrow Co Ltd | 警報音発生回路 |
| US9001881B2 (en) | 2011-05-09 | 2015-04-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Wireless power and data transmission system, power transmitting apparatus, and power receiving apparatus |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP15898784A patent/JPS6139708A/ja active Granted
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1447907A1 (en) * | 2003-02-17 | 2004-08-18 | Denon, Ltd. | Pulse width modulation amplifier |
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| US9001881B2 (en) | 2011-05-09 | 2015-04-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Wireless power and data transmission system, power transmitting apparatus, and power receiving apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431203B2 (ja) | 1992-05-25 |
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