JPH10327026A - 増幅器 - Google Patents
増幅器Info
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- JPH10327026A JPH10327026A JP9150137A JP15013797A JPH10327026A JP H10327026 A JPH10327026 A JP H10327026A JP 9150137 A JP9150137 A JP 9150137A JP 15013797 A JP15013797 A JP 15013797A JP H10327026 A JPH10327026 A JP H10327026A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 増幅器を小型にする。
【解決手段】 オーディオ信号を増幅しスピーカに出力
する増幅器において、出力端に接続された負荷インピー
ダンスに流れる電流を検出し電圧変換し、整流検波した
信号と、入力信号電圧を整流検波した信号と比較し、出
力端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いか
どうかを判別し、負荷が規定インピーダンスより低いと
判別されたとき、出力段への入力制限或いは出力段に供
給する電源電圧を下げる制御手段を設け出力を制限する
ので、パワートランジスタ及び電源トランスの過負荷に
よる温度上昇を阻止でき増幅器を軽量、小型に成すこと
ができる。
する増幅器において、出力端に接続された負荷インピー
ダンスに流れる電流を検出し電圧変換し、整流検波した
信号と、入力信号電圧を整流検波した信号と比較し、出
力端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いか
どうかを判別し、負荷が規定インピーダンスより低いと
判別されたとき、出力段への入力制限或いは出力段に供
給する電源電圧を下げる制御手段を設け出力を制限する
ので、パワートランジスタ及び電源トランスの過負荷に
よる温度上昇を阻止でき増幅器を軽量、小型に成すこと
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、出力回路の保護回
路を備えたオーディオ増幅器に関するものである。
路を備えたオーディオ増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の音声信号等を増幅し、増幅した信
号を電力増幅し出力する増幅器は、入力信号が同じレベ
ルで入力されたとしても、その出力端に接続されるスピ
ーカ等の負荷のインピーダンスが低くなると負荷に流れ
る電流が増大し、増幅器の出力段に電力を供給する電源
トランス及び信号を出力する出力トランジスタ等での電
力消費が増大して、さらに周囲の抵抗等の接続部品から
放熱される熱量が増加し、増幅器の出力段の周辺に熱が
集中して発生する。
号を電力増幅し出力する増幅器は、入力信号が同じレベ
ルで入力されたとしても、その出力端に接続されるスピ
ーカ等の負荷のインピーダンスが低くなると負荷に流れ
る電流が増大し、増幅器の出力段に電力を供給する電源
トランス及び信号を出力する出力トランジスタ等での電
力消費が増大して、さらに周囲の抵抗等の接続部品から
放熱される熱量が増加し、増幅器の出力段の周辺に熱が
集中して発生する。
【０００３】従って、大きなレベルの信号が連続し入力
され大きな出力が小インピーダンス負荷に供給され、出
力トランジスタの温度が所定以上に上昇した場合、或い
は所定以上の信号レベルが検出された場合に、増幅器の
出力をミューティングして信号をＯＦＦにするか、さも
なくば動作点を消費電力の少ない動作点へ移行し、出力
トランジスタのバイアスを例えばＡ或いはＡＢ級の動作
バイアスからＢ或いはＣ級の動作バイアスに制御して温
度上昇による増幅器の破損を防止していた。
され大きな出力が小インピーダンス負荷に供給され、出
力トランジスタの温度が所定以上に上昇した場合、或い
は所定以上の信号レベルが検出された場合に、増幅器の
出力をミューティングして信号をＯＦＦにするか、さも
なくば動作点を消費電力の少ない動作点へ移行し、出力
トランジスタのバイアスを例えばＡ或いはＡＢ級の動作
バイアスからＢ或いはＣ級の動作バイアスに制御して温
度上昇による増幅器の破損を防止していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の音声信号等を増
幅し出力信号をスピーカ等の負荷に出力する増幅器は、
いかなる負荷条件であっても増幅器の破壊を阻止するた
めプロテクタを設ける必要があった。更に接続される負
荷のインピーダンスが低くなり負荷に流れる電流が増大
して電力を供給する変圧器及び出力トランジスタに流れ
る電流が増大して、増幅器の内部損失による発熱量が増
大するため、内部損失が小さい大容量の電源トランス及
び出力トランジスタを用いる必要があった。また、大き
なレベルの信号が連続して入力され、出力トランジスタ
の温度が上昇したとき、各出力トランジスタの半導体素
子の温度の許容限界点付近を検出するため検出器の精度
を上げ、品質が補償された検出部品を多く用い、製造工
数も増えて、高級で高価な増幅器になった。
幅し出力信号をスピーカ等の負荷に出力する増幅器は、
いかなる負荷条件であっても増幅器の破壊を阻止するた
めプロテクタを設ける必要があった。更に接続される負
荷のインピーダンスが低くなり負荷に流れる電流が増大
して電力を供給する変圧器及び出力トランジスタに流れ
る電流が増大して、増幅器の内部損失による発熱量が増
大するため、内部損失が小さい大容量の電源トランス及
び出力トランジスタを用いる必要があった。また、大き
なレベルの信号が連続して入力され、出力トランジスタ
の温度が上昇したとき、各出力トランジスタの半導体素
子の温度の許容限界点付近を検出するため検出器の精度
を上げ、品質が補償された検出部品を多く用い、製造工
数も増えて、高級で高価な増幅器になった。
【０００５】従って、低いインピーダンスの負荷まで保
証しようとすると電源トランス、出力トランジスタ及び
そのトランジスタの熱を放出するために設けられた放熱
器等の部品の放熱量を大きなものに設定し、増幅器自体
が大きな外形になってしまった。大きなレベルの信号が
連続して入力され、出力トランジスタの周囲の温度が上
昇した場合、或いは規定以上のレベルの信号が検出され
た場合に、増幅器をミューティングして出力信号をＯＦ
Ｆにするか、或いは出力段の動作点を消費電力の少ない
動作点、例えばＡ級、ＡＢ級からＢ級、Ｃ級の動作点に
制御して温度上昇により増幅器が破損しないように出力
トランジスタのバイアスを制御した。
証しようとすると電源トランス、出力トランジスタ及び
そのトランジスタの熱を放出するために設けられた放熱
器等の部品の放熱量を大きなものに設定し、増幅器自体
が大きな外形になってしまった。大きなレベルの信号が
連続して入力され、出力トランジスタの周囲の温度が上
昇した場合、或いは規定以上のレベルの信号が検出され
た場合に、増幅器をミューティングして出力信号をＯＦ
Ｆにするか、或いは出力段の動作点を消費電力の少ない
動作点、例えばＡ級、ＡＢ級からＢ級、Ｃ級の動作点に
制御して温度上昇により増幅器が破損しないように出力
トランジスタのバイアスを制御した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためのもので、負荷に流れる電流を電圧に変換し
て直流検波して得た信号と、増幅器の入力信号を直流検
波して得た信号とを比較することで、規定したスピーカ
等の負荷のインピーダンスに比較して出力端に接続され
た負荷が規定インピーダンスより低いか高いかを判別
し、出力端に接続された負荷が規定のインピーダンスよ
り低いときに、増幅器の出力を制限することで、増幅器
び接続される負荷が規定のインピーダンス内では増幅器
の出力を制限することを除き、負荷が規定のインピーダ
ンスより低い場合には、増幅器のパワートランジスタ等
にダメージを与えないために、電源トランスから供給さ
れる最大電圧、或いはパワートランジスタに流れる最大
電流を制限して、温度上昇による破損を阻止するもので
ある。
決するためのもので、負荷に流れる電流を電圧に変換し
て直流検波して得た信号と、増幅器の入力信号を直流検
波して得た信号とを比較することで、規定したスピーカ
等の負荷のインピーダンスに比較して出力端に接続され
た負荷が規定インピーダンスより低いか高いかを判別
し、出力端に接続された負荷が規定のインピーダンスよ
り低いときに、増幅器の出力を制限することで、増幅器
び接続される負荷が規定のインピーダンス内では増幅器
の出力を制限することを除き、負荷が規定のインピーダ
ンスより低い場合には、増幅器のパワートランジスタ等
にダメージを与えないために、電源トランスから供給さ
れる最大電圧、或いはパワートランジスタに流れる最大
電流を制限して、温度上昇による破損を阻止するもので
ある。
【０００７】本発明は、オーディオ信号を増幅しスピー
カ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に接続さ
れた負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検出手段
と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波し
て得た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較
する比較手段と、前記比較手段によって前記出力端に接
続された負荷が規定インピーダンスより低いと判別され
たとき前記増幅器の出力を制限する出力制限手段を具備
することを特徴とする増幅器。
カ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に接続さ
れた負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検出手段
と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波し
て得た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較
する比較手段と、前記比較手段によって前記出力端に接
続された負荷が規定インピーダンスより低いと判別され
たとき前記増幅器の出力を制限する出力制限手段を具備
することを特徴とする増幅器。
【０００８】また、本発明は、オーディオ信号を増幅し
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力を制限する負荷抵抗を負
荷に直列接続する出力制限手段を具備する増幅器であ
る。
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力を制限する負荷抵抗を負
荷に直列接続する出力制限手段を具備する増幅器であ
る。
【０００９】また、本発明は、オーディオ信号を増幅し
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電流を制
限し出力を制限する出力制限手段を具備する増幅器であ
る。
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電流を制
限し出力を制限する出力制限手段を具備する増幅器であ
る。
【００１０】また、本発明は、オーディオ信号を増幅し
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ入力される信号の振
幅を制限する出力制限手段を具備する増幅器である。
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ入力される信号の振
幅を制限する出力制限手段を具備する増幅器である。
【００１１】また、本発明は、オーディオ信号を増幅し
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電源電圧
を制限する出力制限手段を具備する増幅器である。
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電源電圧
を制限する出力制限手段を具備する増幅器である。
【００１２】また、本発明は、オーディオ信号を増幅し
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電源トラ
ンスの２次側の電圧を切り換える出力制限手段を具備す
る増幅器である。
スピーカ等の負荷に出力する増幅器において、出力端に
接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号を得る検
出手段と、前記検出手段で得られた前記検出信号を直流
検波して得た信号と入力信号を直流検波して得た信号と
を比較する比較手段と、前記比較手段によって前記出力
端に接続された負荷が規定インピーダンスより低いと判
別されたとき前記増幅器の出力段へ供給される電源トラ
ンスの２次側の電圧を切り換える出力制限手段を具備す
る増幅器である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の増幅器の一実施例を図面
により説明する。図１は、本実施例の増幅器を説明する
要部のブロック図である。本実施例による増幅器１は、
入力端ＩＮから入力された入力信号を直流検波回路２で
検波して信号ｙを得る。入力信号が電力増幅器Ａ１で増
幅されて出力トランジスタから出力端子７へ接続される
出力ラインにて、直列に挿入した微小抵抗ｒの両端の電
圧を差動増幅器Ａ２で増幅し、微小抵抗ｒを介し負荷８
へ流れる電流を検出して、出力端７，７’間に接続され
たスピーカの負荷８に流れる電流を電圧変換して検出
し、直流検波回路３で検波した信号ｚを得る。信号ｙと
信号ｚとをコンパレータ４に入力して比較し、出力端
７，７’に接続された負荷が規定の負荷インピーダンス
以上かどうかを判別する。
により説明する。図１は、本実施例の増幅器を説明する
要部のブロック図である。本実施例による増幅器１は、
入力端ＩＮから入力された入力信号を直流検波回路２で
検波して信号ｙを得る。入力信号が電力増幅器Ａ１で増
幅されて出力トランジスタから出力端子７へ接続される
出力ラインにて、直列に挿入した微小抵抗ｒの両端の電
圧を差動増幅器Ａ２で増幅し、微小抵抗ｒを介し負荷８
へ流れる電流を検出して、出力端７，７’間に接続され
たスピーカの負荷８に流れる電流を電圧変換して検出
し、直流検波回路３で検波した信号ｚを得る。信号ｙと
信号ｚとをコンパレータ４に入力して比較し、出力端
７，７’に接続された負荷が規定の負荷インピーダンス
以上かどうかを判別する。
【００１４】入力信号を直流検波回路２で検波した信号
ｙのレベルに対し、 （１）保証する規定の負荷インピーダンスが出力端７，
７’に接続された場合に、電力増幅器Ａ１の出力部から
出力端７への接続ラインに直列に挿入した微小抵抗ｒの
両端に発生した検出信号を増幅して直流検波した信号ｚ
のレベルが、増幅器Ａ１に入力された信号を直流検波し
て得たｙのレベルよりも小さくなるように設定が成され
る。
ｙのレベルに対し、 （１）保証する規定の負荷インピーダンスが出力端７，
７’に接続された場合に、電力増幅器Ａ１の出力部から
出力端７への接続ラインに直列に挿入した微小抵抗ｒの
両端に発生した検出信号を増幅して直流検波した信号ｚ
のレベルが、増幅器Ａ１に入力された信号を直流検波し
て得たｙのレベルよりも小さくなるように設定が成され
る。
【００１５】（２）規定の負荷インピーダンスよりも低
いスピーカ負荷が出力端７，７’に接続された場合に、
電力増幅器Ａ１の出力部から出力端７への接続ラインに
直列に挿入した微小抵抗ｒの両端に発生した検出信号を
増幅して直流検波した信号ｚのレベルが、増幅器Ａ１に
入力された信号を直流検波して得たｙのレベルよりも大
きくなるようにＲ６の抵抗値を可変調節し増幅器Ａ２の
増幅度を設定する。コンパレータ４の出力が負になった
ときは、負荷インピーダンスが規定範囲内と判別し、出
力制限回路は動作しない。
いスピーカ負荷が出力端７，７’に接続された場合に、
電力増幅器Ａ１の出力部から出力端７への接続ラインに
直列に挿入した微小抵抗ｒの両端に発生した検出信号を
増幅して直流検波した信号ｚのレベルが、増幅器Ａ１に
入力された信号を直流検波して得たｙのレベルよりも大
きくなるようにＲ６の抵抗値を可変調節し増幅器Ａ２の
増幅度を設定する。コンパレータ４の出力が負になった
ときは、負荷インピーダンスが規定範囲内と判別し、出
力制限回路は動作しない。
【００１６】逆にコンパレータの出力が正になったとき
は、負荷インピーダンスが規定範囲よりも低いインピー
ダンスと判別し、電力増幅器Ａ１と出力端７の間に設け
られた出力制限回路６を動作させるか、或いは電源トラ
ンス９のタップをスイッチにて切り変えして電力増幅器
Ａ１に供給される電源電圧を下げる。電源電圧を下げる
場合、整流した後、スイッチで電源電圧を切り換える電
源切換部１０を設けてスイッチを制御回路５で制御して
切り換える。
は、負荷インピーダンスが規定範囲よりも低いインピー
ダンスと判別し、電力増幅器Ａ１と出力端７の間に設け
られた出力制限回路６を動作させるか、或いは電源トラ
ンス９のタップをスイッチにて切り変えして電力増幅器
Ａ１に供給される電源電圧を下げる。電源電圧を下げる
場合、整流した後、スイッチで電源電圧を切り換える電
源切換部１０を設けてスイッチを制御回路５で制御して
切り換える。
【００１７】図２に示す本実施例の増幅器の回路図に基
づき図３に示す各部の波形図と併せて説明する。入力端
ＩＮから入力された信号は、電圧増幅器Ａ１’で増幅さ
れ、電力増幅する出力トランジスタＱ３，Ｑ４を駆動す
るトランジスタＱ１，Ｑ２のベースに入力される。出力
トランジスタＱ３及びドライバトランジスタＱ１のコレ
クタは図示せずも電源トランスから供給される交流電源
を整流した高電圧直流電源＋ＢＨに接続される。
づき図３に示す各部の波形図と併せて説明する。入力端
ＩＮから入力された信号は、電圧増幅器Ａ１’で増幅さ
れ、電力増幅する出力トランジスタＱ３，Ｑ４を駆動す
るトランジスタＱ１，Ｑ２のベースに入力される。出力
トランジスタＱ３及びドライバトランジスタＱ１のコレ
クタは図示せずも電源トランスから供給される交流電源
を整流した高電圧直流電源＋ＢＨに接続される。
【００１８】また、出力トランジスタＱ４及びドライバ
トランジスタＱ２のコレクタは図示せずも電源トランス
から供給される交流電源を整流した負の高電圧直流電源
−ＢＨに接続される。出力トランジスタＱ３，Ｑ４のエ
ミッタは抵抗値が小さい抵抗Ｒ１，Ｒ２にて出力端７に
接続され、出力端７，７’に接続される負荷８に信号を
出力する。
トランジスタＱ２のコレクタは図示せずも電源トランス
から供給される交流電源を整流した負の高電圧直流電源
−ＢＨに接続される。出力トランジスタＱ３，Ｑ４のエ
ミッタは抵抗値が小さい抵抗Ｒ１，Ｒ２にて出力端７に
接続され、出力端７，７’に接続される負荷８に信号を
出力する。
【００１９】また、入力端ＩＮから入力された信号は、
バッファアンプＡ３を介し図３に示す（ａ）の波形の信
号が、整流用のダイオードＤ６、平滑用のコンデンサＣ
２及びコンデンサＣ２に蓄積される電荷を放電し放電時
定数を決めるための並列抵抗Ｒ８による整流回路を通
り、図３に示す（ｃ）の波形の直流の信号がコンパレー
タＡ４の一入力端に入力される。
バッファアンプＡ３を介し図３に示す（ａ）の波形の信
号が、整流用のダイオードＤ６、平滑用のコンデンサＣ
２及びコンデンサＣ２に蓄積される電荷を放電し放電時
定数を決めるための並列抵抗Ｒ８による整流回路を通
り、図３に示す（ｃ）の波形の直流の信号がコンパレー
タＡ４の一入力端に入力される。
【００２０】増幅器１の出力トランジスタＱ３，Ｑ４の
エミッタから出力端７へ出力される出力電流を検出する
ために、出力トランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ抵抗Ｒ
１，Ｒ２の両端から抵抗Ｒ５，Ｒ３を介し差動アンプＡ
２に入力され、差動アンプＡ２の帰還抵抗Ｒ６を可変し
てゲインを調整し出力電流に相似した低周波成分を含む
電圧波形の図３（ｂ）の信号を得る。
エミッタから出力端７へ出力される出力電流を検出する
ために、出力トランジスタＱ３，Ｑ４のエミッタ抵抗Ｒ
１，Ｒ２の両端から抵抗Ｒ５，Ｒ３を介し差動アンプＡ
２に入力され、差動アンプＡ２の帰還抵抗Ｒ６を可変し
てゲインを調整し出力電流に相似した低周波成分を含む
電圧波形の図３（ｂ）の信号を得る。
【００２１】差動アンプＡ２で電圧に変換された信号
（ｂ）は、整流用のダイオードＤ５、平滑用のコンデン
サＣ１及びコンデンサＣ１に蓄積される電荷を放電する
放電時定数設定用の並列抵抗Ｒ７による整流回路が設け
られ、波形図３（ｄ）のごとき直流の信号がコンパレー
タＡ４の他の一端に入力され、先に述べた図３（ｃ）の
波形の信号と比較され判別される。
（ｂ）は、整流用のダイオードＤ５、平滑用のコンデン
サＣ１及びコンデンサＣ１に蓄積される電荷を放電する
放電時定数設定用の並列抵抗Ｒ７による整流回路が設け
られ、波形図３（ｄ）のごとき直流の信号がコンパレー
タＡ４の他の一端に入力され、先に述べた図３（ｃ）の
波形の信号と比較され判別される。
【００２２】コンパレータＡ４による判別出力は、差動
アンプＡ２のゲイン調整用の可変抵抗Ｒ６によって決定
される。出力端７に接続される負荷のインピーダンスが
規定値以下の場合、コンパレータＡ４の出力がローレベ
ルＬからハイレベルＨに転換し規定のインピーダンスよ
りも小さいインピーダンスの負荷が出力端７，７’に接
続されたことを検出する。
アンプＡ２のゲイン調整用の可変抵抗Ｒ６によって決定
される。出力端７に接続される負荷のインピーダンスが
規定値以下の場合、コンパレータＡ４の出力がローレベ
ルＬからハイレベルＨに転換し規定のインピーダンスよ
りも小さいインピーダンスの負荷が出力端７，７’に接
続されたことを検出する。
【００２３】コンパレータＡ４の出力は、ダイオードＤ
７を介してドライバトランジスタ、Ｑ５のベースに入力
され、，定電流電源＋ＢＬおよび−ＢＬより供給される
電源から抵抗Ｒ９，Ｒ１０，ダイオードＤ８及び抵抗Ｒ
１１の直列回路に接続され、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点
にトランジスタＱ５のコレクタが接続されエミッタが共
に接地されトランジスタＱ５と相補特性を有したトラン
ジスタＱ６のベースがダイオードＤ８と抵抗Ｒ１１の接
続点に接続される。
７を介してドライバトランジスタ、Ｑ５のベースに入力
され、，定電流電源＋ＢＬおよび−ＢＬより供給される
電源から抵抗Ｒ９，Ｒ１０，ダイオードＤ８及び抵抗Ｒ
１１の直列回路に接続され、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点
にトランジスタＱ５のコレクタが接続されエミッタが共
に接地されトランジスタＱ５と相補特性を有したトラン
ジスタＱ６のベースがダイオードＤ８と抵抗Ｒ１１の接
続点に接続される。
【００２４】トランジスタＱ５，Ｑ６は共にスイッチン
グ用トランジスタで夫々コレクタは、ダイオードＤ２，
定電圧ダイオードＤ１を介しトランジスタＱ１のベース
へ、ダイオードＤ４，定電圧ダイオードＤ３を介しトラ
ンジスタＱ２のベースに接続される。
グ用トランジスタで夫々コレクタは、ダイオードＤ２，
定電圧ダイオードＤ１を介しトランジスタＱ１のベース
へ、ダイオードＤ４，定電圧ダイオードＤ３を介しトラ
ンジスタＱ２のベースに接続される。
【００２５】出力端７，７’に接続された負荷のインピ
ーダンスによって、（１）規定インピーダンスの負荷の
とき、信号ａのレベル≧信号ｂのレベル、（２）規定イ
ンピーダンスより高い負荷のとき、信号ａのレベル＞＞
信号ｂのレベル、（３）規定インピーダンスより低い負
荷のとき、信号ａのレベル＜＜信号ｂのレベル、となる
ように、各抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の値を設定す
る。
ーダンスによって、（１）規定インピーダンスの負荷の
とき、信号ａのレベル≧信号ｂのレベル、（２）規定イ
ンピーダンスより高い負荷のとき、信号ａのレベル＞＞
信号ｂのレベル、（３）規定インピーダンスより低い負
荷のとき、信号ａのレベル＜＜信号ｂのレベル、となる
ように、各抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の値を設定す
る。
【００２６】コンバレータＡ４の出力は、（１）規定イ
ンピーダンス時、信号ｅ点のレベルは負の電圧、（２）
規定インピーダンスより高いとき、信号ｅのレベルは負
の電圧、（３）規定インピーダンスより低いとき、信号
ｅのレベルは正の電圧、となる。
ンピーダンス時、信号ｅ点のレベルは負の電圧、（２）
規定インピーダンスより高いとき、信号ｅのレベルは負
の電圧、（３）規定インピーダンスより低いとき、信号
ｅのレベルは正の電圧、となる。
【００２７】つまり、信号ｅの電圧は規定インピーダン
ス以上では負、規定インピ一ダンスより低いときには正
となる。
ス以上では負、規定インピ一ダンスより低いときには正
となる。
【００２８】信号ｅが、負の時には、ダイオードＤ７の
逆耐圧により、トランジスタＱ５のべース電圧が接地レ
ベルとなり、トタンジスタＱ５がカットオフする。ここ
で、トランジスタＱ６のべース電位ＶＢＥが、 ＢＬ≧ＶＢＥ＝Ｒ１１／（Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１）＊
（２ＢＬ−Ｖｏ８） ＶＢＥ＞ＢＬ−０．６ Ｒ１０＜Ｒ９，Ｒ１１ の関係が成立するようにＲ９，Ｒ１０，Ｒ１１の値を設
定するとトランジスタＱ６もカットオフする。
逆耐圧により、トランジスタＱ５のべース電圧が接地レ
ベルとなり、トタンジスタＱ５がカットオフする。ここ
で、トランジスタＱ６のべース電位ＶＢＥが、 ＢＬ≧ＶＢＥ＝Ｒ１１／（Ｒ９＋Ｒ１０＋Ｒ１１）＊
（２ＢＬ−Ｖｏ８） ＶＢＥ＞ＢＬ−０．６ Ｒ１０＜Ｒ９，Ｒ１１ の関係が成立するようにＲ９，Ｒ１０，Ｒ１１の値を設
定するとトランジスタＱ６もカットオフする。
【００２９】信号ｅが、正の時にはダイオードＤ７を経
てトランジスタＱ５のべースに電流が流れ、トランジス
タＱ５がＯＮする。トランジスタＱ５がＯＮすれば、ト
ランジスタＱ６のベース電位がエミッタの電位より０．
６Ｖ低くなりトランジスタＱ６もＯＮする。
てトランジスタＱ５のべースに電流が流れ、トランジス
タＱ５がＯＮする。トランジスタＱ５がＯＮすれば、ト
ランジスタＱ６のベース電位がエミッタの電位より０．
６Ｖ低くなりトランジスタＱ６もＯＮする。
【００３０】トランジスタＱ５，Ｑ６がＯＮすればトラ
ンジスタＱ１、Ｑ２のベース電位はそれぞれ定電圧ダイ
オードＤ１、Ｄ３で規定される電圧に制限され、それ以
上の電圧は出力されなくなり、出力端７，７’に接続さ
れた負荷に出力される信号ｆの出力電力は制限される。
ここで定電圧ダイオードＤ１，Ｄ３の定電圧値は、保護
する信号レベルにより設定される。
ンジスタＱ１、Ｑ２のベース電位はそれぞれ定電圧ダイ
オードＤ１、Ｄ３で規定される電圧に制限され、それ以
上の電圧は出力されなくなり、出力端７，７’に接続さ
れた負荷に出力される信号ｆの出力電力は制限される。
ここで定電圧ダイオードＤ１，Ｄ３の定電圧値は、保護
する信号レベルにより設定される。
【００３１】以上のようにして、保証する規定負荷イン
ピーダンス以上の負荷が出力端７，７’に接続された時
には、出力制限回路は動作させず、規定負荷インピーダ
ンス未満の時には、出力制限回路を動作させることで、
機器の電源トランス、出力トランジスタ、その熱を放熱
するための放熱器に大容量の物を使用する必要がない小
形の増幅器を提供することができる。
ピーダンス以上の負荷が出力端７，７’に接続された時
には、出力制限回路は動作させず、規定負荷インピーダ
ンス未満の時には、出力制限回路を動作させることで、
機器の電源トランス、出力トランジスタ、その熱を放熱
するための放熱器に大容量の物を使用する必要がない小
形の増幅器を提供することができる。
【００３２】本実施例による増幅器は、規定より低い負
荷インピーダンスに対応することが可能であり、電源回
路を低インピーダンス供給用に用意された低い電圧の電
源回路に切り換える。出力電流を検出して入力信号と比
較し、低インピーダンスの負荷が接続されたことを検出
して、電源トランスから供給される最大電圧と、パワー
トランジスタに流れる電流を制限する制御回路を設ける
ものである。従って過負荷でも熱暴走により破壊が生じ
ないように、安全設計に大きなマージンを取る必要が生
じないので、電源トランス，パワートランジスタ及び放
熱部品の放熱面積を小さくすることが出来る。
荷インピーダンスに対応することが可能であり、電源回
路を低インピーダンス供給用に用意された低い電圧の電
源回路に切り換える。出力電流を検出して入力信号と比
較し、低インピーダンスの負荷が接続されたことを検出
して、電源トランスから供給される最大電圧と、パワー
トランジスタに流れる電流を制限する制御回路を設ける
ものである。従って過負荷でも熱暴走により破壊が生じ
ないように、安全設計に大きなマージンを取る必要が生
じないので、電源トランス，パワートランジスタ及び放
熱部品の放熱面積を小さくすることが出来る。
【００３３】本発明の増幅器の他の一実施例を、図４に
示す回路図に基づき説明する。図２と同じ部分の詳しい
説明は省略する。入力信号ＩＮをバッファアンプＡ３を
介し、信号ａを直流検波回で検波した信号ｃを得る。出
力ラインに挿入した微小抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に発生し
た出力電流に比例した信号を差動アンプＡ２で増幅し可
変抵抗Ｒ６で増幅度を調整し信号ｂを得て直流検波した
信号ｄを得る。信号ｃと信号ｄとをコンパレータＡ４に
より比較して信号ｅを得る。
示す回路図に基づき説明する。図２と同じ部分の詳しい
説明は省略する。入力信号ＩＮをバッファアンプＡ３を
介し、信号ａを直流検波回で検波した信号ｃを得る。出
力ラインに挿入した微小抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に発生し
た出力電流に比例した信号を差動アンプＡ２で増幅し可
変抵抗Ｒ６で増幅度を調整し信号ｂを得て直流検波した
信号ｄを得る。信号ｃと信号ｄとをコンパレータＡ４に
より比較して信号ｅを得る。
【００３４】このとき微小抵抗Ｒ１，Ｒ２の両端に発生
した出力信号を増幅する増幅部の増幅度は、保証する規
定インピーダンス時に出力した出力信号を増幅し直流検
波した値が、入力信号を直流検波した値に比べ小さくな
るように可変抵抗Ｒ６で設定する。
した出力信号を増幅する増幅部の増幅度は、保証する規
定インピーダンス時に出力した出力信号を増幅し直流検
波した値が、入力信号を直流検波した値に比べ小さくな
るように可変抵抗Ｒ６で設定する。
【００３５】コンパレータＡ４の出力が負になったとき
は、負荷インピーダンスが規定の範囲内と判別し、制御
用に設けたマイコン１２から電源切り換えスイッチ１
０’を制御して、ＡＣ電源から電源トランス１１の複数
の２次側タップから得られた電圧を整流器１１で整流
し、通常の電源電圧の＋ＢＨ，−ＢＨのハイレベルの電
圧供給端子からの電力供給をする。
は、負荷インピーダンスが規定の範囲内と判別し、制御
用に設けたマイコン１２から電源切り換えスイッチ１
０’を制御して、ＡＣ電源から電源トランス１１の複数
の２次側タップから得られた電圧を整流器１１で整流
し、通常の電源電圧の＋ＢＨ，−ＢＨのハイレベルの電
圧供給端子からの電力供給をする。
【００３６】コンパレータの出力が正になったときは、
負荷インヒーダンスが規定の範囲よりも低いインピーダ
ンスであると判別し、マイコン１２から電源切り換えス
イッチ１０’を制御して、通常よりも低い電源電圧の＋
ＢＬ，−ＢＬの電源回路からの電源供給に切り換える。
負荷インヒーダンスが規定の範囲よりも低いインピーダ
ンスであると判別し、マイコン１２から電源切り換えス
イッチ１０’を制御して、通常よりも低い電源電圧の＋
ＢＬ，−ＢＬの電源回路からの電源供給に切り換える。
【００３７】本実施例では、負荷に流れる電流に比例し
た電流を差動増幅器Ａ２にて電圧変換し整流検波し、そ
れを入力信号を整流検波した直流成分と比較することで
出力端に接続されたスピーカ負荷が低いインピーダンス
になる周波数成分に等価と成し、比較することで簡単な
回路であるが現実的な検波波の放電特性を得て、規定イ
ンピーダンスより低いかどうかを検出する。
た電流を差動増幅器Ａ２にて電圧変換し整流検波し、そ
れを入力信号を整流検波した直流成分と比較することで
出力端に接続されたスピーカ負荷が低いインピーダンス
になる周波数成分に等価と成し、比較することで簡単な
回路であるが現実的な検波波の放電特性を得て、規定イ
ンピーダンスより低いかどうかを検出する。
【００３８】出力端７，７’に接続された負荷が規定イ
ンピーダンスより低いとき、増幅器１から出力される出
力を制限することで、負荷インピーダンスが規定内では
増幅器の性能を制限することを無くし、規定の負荷イン
ピーダンスより低いインピーダンスでは、増幅器にダメ
ージを与えない様に、電源トランスから供給される最大
電圧、或いはパワートランジスタ等の出力段に流れる最
大電流を制限して、温度上昇による破損を阻止する増幅
器を提供することができる。
ンピーダンスより低いとき、増幅器１から出力される出
力を制限することで、負荷インピーダンスが規定内では
増幅器の性能を制限することを無くし、規定の負荷イン
ピーダンスより低いインピーダンスでは、増幅器にダメ
ージを与えない様に、電源トランスから供給される最大
電圧、或いはパワートランジスタ等の出力段に流れる最
大電流を制限して、温度上昇による破損を阻止する増幅
器を提供することができる。
【００３９】電源トランスから供給される最大電圧を制
御する場合に、電源トランスの２次側に複数のタップを
設けこれを切り換えて電圧を下げても良いし、整流した
後に、複数の電圧が異なる安定化電源によりスイッチに
て切り換えることによっても良い。
御する場合に、電源トランスの２次側に複数のタップを
設けこれを切り換えて電圧を下げても良いし、整流した
後に、複数の電圧が異なる安定化電源によりスイッチに
て切り換えることによっても良い。
【００４０】また、負荷に流れる電流を検出して電圧変
換し、それを入力信号電圧と比較することで出力端に接
続されたスピーカ等の負荷が規定インピーダンスに比較
してより低いかどうかを検出し、接続された負荷が規定
インピーダンスより低いとき、増幅器の出力を制限する
ことで、規定負荷インピーダンス内では、増幅器の性能
を制限することを無くし、規定負荷インピーダンスより
低いインピーダンスでは、増幅器にダメージを与えない
様に、パワートランジスタを駆動する信号のレベルを制
限して、温度上昇による破損を阻止する増幅器を提供す
ることができるのでパワートランジスタの放熱板の放熱
面積を大きくする必要が無く、また、電源トランスもそ
れなりの小形のものを使用し、増幅器としての温度上昇
を制限した小型で軽い増幅器を提供することができる。
換し、それを入力信号電圧と比較することで出力端に接
続されたスピーカ等の負荷が規定インピーダンスに比較
してより低いかどうかを検出し、接続された負荷が規定
インピーダンスより低いとき、増幅器の出力を制限する
ことで、規定負荷インピーダンス内では、増幅器の性能
を制限することを無くし、規定負荷インピーダンスより
低いインピーダンスでは、増幅器にダメージを与えない
様に、パワートランジスタを駆動する信号のレベルを制
限して、温度上昇による破損を阻止する増幅器を提供す
ることができるのでパワートランジスタの放熱板の放熱
面積を大きくする必要が無く、また、電源トランスもそ
れなりの小形のものを使用し、増幅器としての温度上昇
を制限した小型で軽い増幅器を提供することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、出力端に接続される負
荷のインピーダンスを判別し出力制限を行うので、パワ
ートランジスタの消費電力を制限し、温度上昇を阻止し
て増幅器を小型に成すことができる。
荷のインピーダンスを判別し出力制限を行うので、パワ
ートランジスタの消費電力を制限し、温度上昇を阻止し
て増幅器を小型に成すことができる。
【図１】本発明の増幅器の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の増幅器の一実施例を示す回路図。
【図３】各部波形を示す図。
【図４】本発明の増幅器の他の一実施例を示す回路図。
１ 増幅器 ２，３ 直流検波回路 ４，Ａ４ コンパレータ ５ 制御回路 ６ 出力制限回路 ７，７’ 出力端 ８ 負荷 ９ 電源トランス １０ 電源切換部 １１ 整流回路 １２ マイコン
Claims (6)
- 【請求項１】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力を制限する出力制限手段を具備することを特徴と
する増幅器。 - 【請求項２】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力を制限する負荷抵抗を負荷に直列接続する出力制
限手段を具備することを特徴とする増幅器。 - 【請求項３】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力段へ供給される電流を制限し出力を制限する出力
制限手段を具備することを特徴とする増幅器。 - 【請求項４】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力段へ入力される信号の振幅を制限する出力制限手
段を具備することを特徴とする増幅器。 - 【請求項５】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力段へ供給される電源電圧を制限する出力制限手段
を具備することを特徴とする増幅器。 - 【請求項６】オーディオ信号を増幅しスピーカ等の負荷
に出力する増幅器において、 出力端に接続された負荷に流れる電流を検出し検出信号
を得る検出手段と、 前記検出手段で得られた前記検出信号を直流検波して得
た信号と入力信号を直流検波して得た信号とを比較する
比較手段と、 前記比較手段によって前記出力端に接続された負荷が規
定インピーダンスより低いと判別されたとき前記増幅器
の出力段へ供給される電源トランスの２次側の電圧を切
り換える出力制限手段を具備することを特徴とする増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150137A JPH10327026A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150137A JPH10327026A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10327026A true JPH10327026A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15490306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9150137A Withdrawn JPH10327026A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10327026A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007660A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Advantest Corp | アナログ信号処理回路、ａｄ変換装置、半導体デバイス試験装置およびオシロスコープ |
| EP1118865A1 (en) * | 2000-01-20 | 2001-07-25 | STMicroelectronics S.r.l. | Circuit and method for detecting load impedance |
| GB2456005A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | Wolfson Ltd | A load discrimination circuit for an audio amplifier |
| GB2465695A (en) * | 2007-12-28 | 2010-06-02 | Wolfson Microelectronics Plc | A load discriminator for an audio amplifier, the discriminator not using a test signal |
| JP2013240008A (ja) * | 2012-05-17 | 2013-11-28 | Yamaha Corp | 半導体集積回路及び信号増幅装置 |
| WO2015039002A3 (en) * | 2013-09-16 | 2015-07-02 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| JP2015162732A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | ヤマハ株式会社 | 増幅回路の保護回路 |
| US9438982B2 (en) | 2013-09-16 | 2016-09-06 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9479869B2 (en) | 2013-09-16 | 2016-10-25 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9535102B2 (en) | 2012-05-17 | 2017-01-03 | Yamaha Corporation | Test signal supplying device and semiconductor integrated circuit |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP9150137A patent/JPH10327026A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001007660A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-12 | Advantest Corp | アナログ信号処理回路、ａｄ変換装置、半導体デバイス試験装置およびオシロスコープ |
| EP1118865A1 (en) * | 2000-01-20 | 2001-07-25 | STMicroelectronics S.r.l. | Circuit and method for detecting load impedance |
| US6812715B2 (en) | 2000-01-20 | 2004-11-02 | Stmicroelectronics S.R.L. | Circuit and method for detecting load impedance |
| GB2456005A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | Wolfson Ltd | A load discrimination circuit for an audio amplifier |
| GB2465695A (en) * | 2007-12-28 | 2010-06-02 | Wolfson Microelectronics Plc | A load discriminator for an audio amplifier, the discriminator not using a test signal |
| GB2465695B (en) * | 2007-12-28 | 2010-10-27 | Wolfson Microelectronics Plc | Amplifier circuit |
| JP2013240008A (ja) * | 2012-05-17 | 2013-11-28 | Yamaha Corp | 半導体集積回路及び信号増幅装置 |
| US9535102B2 (en) | 2012-05-17 | 2017-01-03 | Yamaha Corporation | Test signal supplying device and semiconductor integrated circuit |
| WO2015039002A3 (en) * | 2013-09-16 | 2015-07-02 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9438982B2 (en) | 2013-09-16 | 2016-09-06 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9479869B2 (en) | 2013-09-16 | 2016-10-25 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9479868B2 (en) | 2013-09-16 | 2016-10-25 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| US9578417B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-02-21 | Cirrus Logic, Inc. | Systems and methods for detection of load impedance of a transducer device coupled to an audio device |
| JP2015162732A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | ヤマハ株式会社 | 増幅回路の保護回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040803 |