JPS6153889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、出力トランスレス方式の直接結合電
力増幅器に関するものである。

従来の出力トランスレス方式の直接結合電力増
幅器は第１図に示す如く、トランジスタ１２と１
５と抵抗１４とで差動増幅回路を構成し、電源７
からスイツチ６を通した電圧は抵抗１６とコンデ
ンサ１で不要な交流成分を除去した後、抵抗１０
と１１で分圧されたトランジスタ１２のベースに
バイアス電圧が印加されており、その出力が駆動
トランジスタ１８を通して相補トランジスタ構成
２１，２２からなるシングルエンデツドプツシユ
プル回路から出力されている。トランジスタ１２
のコレクタには負荷抵抗１３を通して接地端子
に接続されており出力はこのコレクタから取り出
され駆動トランジスタ１８に加えられている。駆
動トランジスタ１８のエミツタは接地されると共
にコレクタは電源端子ｄから抵抗１９とダイオー
ドを複数個（この場合は３個）順方向に直列に接
様したレベルシフト回路２０を通して接続されて
いる。またレベルシフト回路２０の両端にはダー
リントン接続した相補トランジスタ構成２１，２
２のベース相当の端子が接続されている。前記相
補トランジスタ構成２１，２２のエミツタ相当の
端子は互いに接続（端子ｅ）されてシングルエン
デツドプツシユプル回路を構成しており、コンデ
ンサ４を介して負荷５に出力される。端子ｅは抵
抗１７を通してトランジスタ１５のベースに接続
されている。更に交流的には抵抗１７，２および
コンデンサ３で負帰還回路が形成されており、利
得が調整されている。

かかる電力増幅器に於いて、電源スイツチ６が
閉じられた瞬間を考えると、抵抗１９を通して相
補トランジスタ構成２１に電源電圧が加えられる
ためそのエミツタ相当の端子は上昇する。コンデ
ンサ４は、相補トランジスタ構成２１の低インピ
ーダンスで電圧を供給させるため、急速に端子ｅ
の電位は上昇する。この電圧は、抵抗１７を経て
端子ｃに加えられる。この時コンデンサ３抵抗２
で決まる時定数は、通常使用周波数に対して充分
大きく設計されており、一方、抵抗１７は必要な
電圧利得を得るために抵抗２より充分大きく取ら
れているため抵抗１７とコンデンサ３できまる時
定数はかなり大きく設計されている。又、電源ス
イツチ６が閉じられた瞬間を考えると、端子ｂに
は抵抗１６とコンデンサ１で決まる時定数で上昇
する電圧が抵抗１０及び１１で分圧されて加わり
トランジスタ１２のベースに加えられる。抵抗１
６とコンデンサ１で決まる時定数は一般に余り大
きくなく抵抗１７とコンデンサ３で決まる時定数
に対して充分に小さい。従つて端子ｃの電圧は端
子ｂの電圧に対して遅れて立上ることになり、出
力端子ｅの電圧がほぼ電源電圧近くまで上昇しそ
の後端子ｃの電圧が端子ｂの電圧迄上昇し一致し
た所でトランジスタ１２が導通し、抵抗１３の両
端間に電圧が加えられ、駆動トランジスタ１８が
導通し、そのコレクタ電位が下降して相補トラン
ジスタ構成２２が導通して定常動作を開始する。

以上の様に従来の出力トランスレス方式の直接
結合電力増幅器に於いては、電源投入と同時に出
力トランジスタが駆動されるため、出力端子に電
源電圧に近い電圧が現われ、これがスピーカのボ
イスコイルの抵抗と結合コンデンサで微分されて
大きなパルス状の電圧がスピーカのボイスコイル
に加わり、異常音を発し、また過大電流のためボ
イスコイルの断線の原因となることがしばしばあ
る。

本発明は電源投入時に異常な過大電流が出力さ
れない直接結合電力増幅器を得ることにある。

本発明によればシングルエンデツドプツシユプ
ル電力増幅器と該シングルエンデツドプツシユプ
ル電力増幅器を駆動する駆動増幅回路及び前段増
幅器と該前段増幅器の電源供給回路としてのライ
ン電圧変動除去用回路とを備える直接結合電力増
幅器に於いて、上記直接結合電力増幅器に印加さ
れる電源電圧の過渡的変動と前記ライン電圧除去
用回路のフイルタ時定数回路の発生電圧により前
記電源電圧の過渡的電圧変動を検出する検出手段
の出力で上記直接結合電力増幅器の電源を投入し
た際の電圧の過渡的変動期に導通し定常動作時に
遮断するスイツチ手段をシングルエンデツドプツ
シユプル電力増幅器の入力端子と基準電位置に接
続し上記電源電圧の過渡的変動期の上記直接結合
電力増幅器の過渡的出力を抑圧した電力増幅器を
得る。

すなわち、電源投入時の異常な過大電流の出力
されるのを防止するためには、プツシユプル回路
を駆動する駆動トランジスタのコレクタ電位が電
源投入時に除々に上昇するようにし、出力端子の
電圧も緩かに上昇することによりスピーカのボイ
スコイルにパルス状の過大電流が出力されないよ
うにすれば良い。

以下図面を参照して本発明を説明する。

本発明の一実施例を示す第２図において従来の
電力増幅器（第１図参照）と同一箇所は同一符号
を付してあり、異なるところはトランジスタ２３
のコレクタは電源端子ｄに接続されておりエミツ
タは抵抗１０，１４に接続されており、ベースは
抵抗２４を通して電源端子ｄに接続されると共に
端子ａを通してコンデンサ１を介して接地されて
おり、トランジスタ２５のベースは端子ａに接続
されておりコレクタは電源端子ｄに接続されてお
りエミツタはトランジスタ２６のベースに接続さ
れると共にスイツチ手段２７および電流源２８を
介して接地されており、トランジスタ２６のエミ
ツタは抵抗１９とレベルシフト回路２０の接続点
に接続されておりコレクタは接地されていること
である。

上記構成の電力増幅器はトランジスタ２３と抵
抗２４とコンデンサ１とでライン電圧変動除去回
路を構成し、スイツチ手段２７は電源投入時の電
圧過渡期に閉じられ、定常動作時には開くもので
ある。電源を投入すると端子ａの電圧は抵抗２４
とコンデンサ１で決まる時定数で立上りトランジ
スタ２５のベースに加えられる。スイツチ手段２
７は閉じているため、トランジスタ２５のエミツ
タは、端子ａの電圧の時定数と等しい時定数で立
上りこの電圧がトランジスタ２６のベースに加え
られているためそのエミツタは端子ａの電圧と同
様に立上り、電源端子ｄより抵抗１９を通して電
流供給される。このため相補トランジスタ構成２
１のベースの電圧は、端子ａの電圧と同様抵抗２
４とコンデンサ１の時定数で立上りその結果出力
端子ｅは緩らかに上昇するし、コンデンサ４の両
端間に充電されてスピーカのボイスコイルにはパ
ルス状の過大電流が流れず異常な音を発すること
もない。出力端子ｅの電圧は抵抗１７を通してコ
ンデンサ３を充電し端子ｂと端子ｃの電圧が一致
した所で前記従来技術の説明に於いて述べたと同
様相補トランジスタ構成２２が導通し定常動作を
開始する。第２図の実施例に於いては、抵抗２４
とコンデンサ１で決まる時定数は抵抗１７とコン
デンサ３に決まる時定数に対して、ほぼ近い値に
設定する。ライン電圧変動除去回路においてコン
デンサ１の容量値が余り大きくなくとも抵抗２４
の抵抗値を大きくとることができるため、その時
定数は比較的大きな値となる。これは定常動作時
の抵抗２４の電圧降下分はトランジスタ２３のベ
ース電流でのみ決まりそれは充分小さいからであ
る。又定常動作時にはスイツチ手段２７は開いて
いるためトランジスタ２６は常に遮断状態にあ
り、相補トランジスタ構成２１のベースバイアス
を乱すことはない。

第３図は、本発明の他の実施例で、第２図の実
施例でのスイツチ手段２７を電子的に行つたこと
を特徴とし、半導体集積回路に有利な電力増幅器
を提供するものである。第３図において、第２図
と異なるところは、トランジスタ３１と３３と抵
抗３２で差動増幅回路を構成し電源端子ｄに加え
られた電圧は抵抗２９と３０で分圧されてトラン
ジスタ３１のベースに印加されており、トランジ
スタ３３のベースは端子ａに接続されており、ト
ランジスタ３１および３３のそれぞれのエミツタ
は共通接続されて抵抗３２を通して電源端子ｄに
接続されており、トランジスタ３３のコレクタは
ダイオード３４を通して接地されると共にトラン
ジスタ３５のベースに接続されており、トランジ
スタ３５のエミツタは接地されておりコレクタは
トランジスタ２５のエミツタとトランジスタ２６
のベースの接続点に接続されていることである。
この差動増幅回路を用いたスイツチ手段の動作は
抵抗２９と３０の接続点の電位と端子ａの電位を
比較しより低い電位側にベースが接続されている
トランジスタが導通して電流源トランジスタ３５
の動作をスイツチングするもので、電源投入時に
トランジスタ３３が導通し、電流源トランジスタ
３５を駆動してトランジスタ２５および２６を導
通せしめ、定常動作時には端子ａの電位は抵抗２
９と３０の接続点の電位より高いためトランジス
タ３３，３５，２５よび２６が遮断状態となる。
定常動作時には、電源端子ｄに加えられる交流成
分（ハム成分）の電圧よりも大きい電圧を端子ａ
の電位と抵抗２９と３０の接続点の電位との間に
設定するため電流源トランジスタ３５が誤動作せ
ず、相補トランジスタ構成２１のベースバイアス
を乱すことはない。以上の様なスイツチ手段によ
り、電源投入時の出力端子ｅの立上りは端子ａの
電位の立上りと同様緩やかになりスピーカのボイ
スコイルに過大電流が出力されない。

第４図は本発明の他の実施例でブートストラツ
プコンデンサを備え電圧損失の少ない出力信号を
得ることのできる電力増幅器に本発明を実施した
ものである。第４図において第２図と異なるとこ
ろは駆動トランジスタ１８のコレクタは負荷抵抗
１９と３６を通して電源端子ｄに接続されてると
共にトランジスタ３８と３９のベースに接続され
ており、負荷抵抗１９と３６の接続点は端子ｇと
ブートストラツプコンデンサ８を通して出力端子
ｅに接続されており、トランジスタ３８のエミツ
タは抵抗３７を通して端子ｇに接続されると共に
レベルシフト回路２０を通して端子ｅに接続され
ておりコレクタはトランジスタ４１のベースに接
続されており、トランジスタ４１のエミツタは接
地されており、そのコレクタは端子ｅに接続され
ておりトランジスタ３９のコレクタは端子ｇに接
続されておりエミツタはトランジスタ４０のベー
スに接続されておりトランジスタ４０のコレクタ
は電源端子ｄに接続されておりエミツタは端子ｅ
に接続されており、トランジスタ２６のエミツタ
は負荷抵抗３６と１９の接続点に接続されている
ことである。上記構成の電力増幅器において電源
投入時は端子ｇの電位が端子ａの電位と同様に抵
抗２４とコンデンサ１で決まる時定数で緩やかに
立上るため出力端子ｅの電圧も除々に上昇し、ス
ピーカのボイスコイルに過大電流が出力されな
い。

以上の如く、本発明によれば従来の電力増幅器
の機能をそこなうことなく電源投入時の過渡電圧
を抑圧することができる。

更に、本発明は、ライン電圧変動除去用回路の
過渡電圧を利用するためコンデンサの部品数の増
加がなく、端子内の回路素子を半導体集積回路化
するのに適しかつ外部導出端子も増すこともな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電力増幅器の回路図であり、第
２図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第
３図および第４図は本発明の他の実施例を示す回
路図である。 １，３，４，８……コンデンサ、５……負荷、
２，１０，１１，１３，１４，１６，１７，１
９，２４，２９，３０，３２，３６，３７……抵
抗、１２，１５，１８，２３，２５，２６，３
１，３３，３５，３８，３９，４０，４１……ト
ランジスタ、２０，３４……ダイオード、２１，
２２……相補トランジスタ構成、７……電源、２
７……スイツチ手段、２８……電流源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 信号入力段、プツシユプル出力段、これらを
   結合する手段、および前記信号入力段への電源供
   給回路としてのライン電圧変動除去回路を備える
   電力増幅器において、電源電圧が印加された際の
   前記ライン電圧除去用回路中のフイルタ回路の時
   定数に基づく電圧変化を受け、この電圧変化で前
   記プツシユプル出力段の上側出力トランジスタを
   駆動して信号出力端子の電位を前記電圧変化と実
   質的に同じ時定数で変化させる手段と、この手段
   を定常状態動作時に非活性化する手段とを設けた
   ことを特徴とする電力増幅器。