JPH0145152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は保護回路に係り、特に、オーデイオア
ンプ等の低周波増幅器に用いて最適な保護回路に
関する。

（従来技術） 一般に、オーデイオアンプは第１図に示すよう
な構成が採られており、入力部INから入力され
た信号は電圧増幅部VAを介して電力増幅部PA
で電力増幅された後、スピーカーSPを駆動する
ようになつている。上記電力増幅部PAには定格
出力に見合つた単一電源回路により電力が供給さ
れるように構成されている。

しかるに、上記した従来のオーデイオアンプに
おいては、アンプからの出力が常に直接的にスピ
ーカーに印加されるものであるため、オーデイオ
システムの誤接続、ハウリング、又は使用者の操
作ミス等によつてアンプの入力端に過大な信号が
入力されると、これがそのまま増幅され、電源電
圧に匹適する電圧がスピーカーに印加されてしま
うこととなつていた。しかも最近のアンプは定格
出力の２倍程度の最大出力を出力する能力がある
ため、最大許容入力の十分でないスピーカーを使
用するとボイスコイルが焼損する等の事故が頻出
し、特に、最大出力時には出力がクリツプした状
態となるため高域のスペクトルが大巾に増加し、
特にツイーターが破壊され易くなる等の問題があ
つた。このような事故を防止すべく、アンプとス
ピーカーとの整合に関する基準がIEC
（INTERNATIONAL ELECTRONICAL
COMMISSON）で討議されるなどしているが、
従来のASO検出型保護回路などはアンプの保護
を主目的としておりアンプのクリツプに起因する
スピーカー破損についてはほとんど効果がないば
かりか、性能・音質が劣化する等の欠点もあり十
分なものではなかつた。

（考案の目的） 本考案は、上記した点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、アンプ本来の性能・音質劣化
を招くことなく、アンプのの出力がクリツプ状態
になつたときにだけ適確な保護動作を行わせるこ
とができるようにした保護回路を提供することに
ある。

（考案の構成） 本考案に係る保護回路は、低圧側及び高圧側の
二組の電源回路と、夫々の電源を選択的に用いる
電力増幅回路と、該電力増幅回路の前段に設けら
れた電圧増幅回路と、上記二組の電源回路を選択
的に電力増幅回路に接続する制御部とを有する増
幅器において、 上記制御部は電力増幅回路からの出力電圧を検
出し、出力電圧の飽和が一定時間以上持続したと
きにだけ信号を出力するようになつている検出回
路と、該検出回路からの信号によつて作動し、い
ずれの電源回路を使用するかを選択する分配回路
とを具備し、負荷への印加電圧を制限するように
構成されている。

（実施例） 本考案に係る保護回路の実施例を第２図乃至第
４図に基づいて説明する。第２図は基本的ブロツ
ク図、第３図は具体的回路例、第４図は他の実施
例を示し、図中BHは高圧側電源、BLは低圧側
電源を夫々示し、夫々高圧側アンプPH、低圧側
アンプPLを駆動するようになつている。１は検
出回路であつて、電圧増幅回路VAからの出力電
圧を検出し、出力電圧の飽和が一定時間以上接続
したときにだけ信号を出力するようになつてお
り、クリツプ検出部２、積分器３、振巾制御部４
とから構成されている。Ｓは分配回路であつて、
スイツチ制御部SCとスイツチ部S₁とから構成さ
れており、電圧増幅回路VAからの出力を高圧側
アンプPH又は低圧側アンプPLに分配して供給す
ることができるようになつている。この結果、
夫々のアンプPH又はPLに電源を供給すべき電源
BH又はBLが選択的に使用されることとなる。
したがつて、高圧側アンプPHの動作中に上記電
圧増幅回路VAからの出力がクリツプした場合に
おいては自動的に高圧側アンプPHからの低圧側
アンプPLに切り換えられ、出力部OUTにおける
電力は減少する。第３図は具体的回路例を示し、
トランジスタQ₁，Q₂、抵抗R₂₆はライバー段を構
成する回路、トランジスタQ₃〜Q₆、抵抗R₁〜R₅
はスイツチ回路、トランジスタQ₇〜Q₉、ダイオ
ードD₁，D₂、抵抗R₇〜R₁₁、電源E₁，E₂は出力
レベル検出とスイツチ制御とを行なわせるように
構成された回路、トランジスタQ₁₁，Q₁₂は高出
力用増巾段を構成する回路トランジスタQ₁₃，
Q₁₄は低出力用電力増幅段、トランジスタQ₁₅、
抵抗R₁₅、バイアス回路BIはプリドライバー段、
トランジスタQ₁₆、抵抗R₁₇，R₁₈はクリツプ検出
回路、トランジスタQ₁₇〜Q₂₁、ダイオードD₅〜
D₈、抵抗R₁₉〜R₂₅、コンデンサC₁は出力制限回
路を夫々構成している。

以下、その動作例をプラス側半サイクルについ
て説明するに、先ず、出力振巾が小さいときには
トランジスタQ₃，Q₇，Q₉はオフ、トランジスタ
Q₅はオンになるためトランジスタQ₁₃が動作し、
電源＋BLからのトランジスタQ₁₃を通して負荷に
電力が供給される。ここで、出力振巾が基準電圧
E₁より約1.2V（トランジスタQ₉、ダイオードD₁の
スレツシヨルドレベル）上昇するとトランジスタ
Q₉がオンとなり、トランジスタQ₇，Q₃がオン状
態となる。従つて、負荷（スピーカーSP）への
電力は電源＋BHからトランジスタQ₁₁を通して
供給される。上記した動作は要するに出力振巾に
応じて電源と電力素子を選択するものであり、出
力素子の電力損失を軽減する効果がある。

ここで更に振巾が大きくなり、出力はクリツプ
し始めるとプリドライバー段であるトランジスタ
Q₁₆のエミツタ電位が急に上昇しトランジスタ
Q₁₆をオン状態にする。するとトランジスタQ₂₁
がオフ、トランジスタQ₁₇〜Q₂₀がオンとなり、
トランジスタQ₁のベースの電位は電源電圧E₁よ
り約0.6V高い電圧に制限される（ダイオードD₅，
D₇、トランジスタQ₁₇のスレツシヨルド電圧によ
り決定される）。出力電圧は必ずトランジスタQ₁
のベース電圧より1.2V以上低い電圧で動作する
ようになつているため、その電圧〔Ｖ〕は E₁＋0.6−1.2＝E₁−0.6〔Ｖ〕 となり、E₁＋1.2〔Ｖ〕以上でオン状態となるよう
に設定されているトランジスタQ₉がオンするこ
とはない。従つて、トランジスタQ₅がオンとな
り、第３図に示す回路は低圧側（＋BL）の電源
及び低圧側の増幅器で動作することとなり、出力
電力は完全に抑制されて、スピーカーSPを保護
することができる。抵抗R₂₁〜R₂₃、コンデンサ
C₁からなる積分回路はチヤタリング防止のため
のものであり、正常な楽音入力信号等の短時間に
於けるピーク電圧のクリツプによつては出力が制
限されないようにするためのものである。即ち、
或る特定の時間以上出力がクリツプ状態にある場
合にだけ上記した保護動作をさせるようにした遅
延機能を有し、誤動作を防止するようになつてい
る。

第４図は他の実施例を示し、電力増幅部PAに
選択的に低圧又は高圧の電源BL，BHを供給す
るようになつており、その切換はスイツチ部S₂に
よつて行なわれるようにしたものである。

（考案の効果） 本考案に係る保護回路によれば、オーデイオシ
ステムの誤接続、ハウリングの発生、又は誤操作
等による過大な入力信号があつても異常出力が発
生することはなく、増巾素子やスピーカーが劣化
したり破壊したりする虞はない。しかも或る一定
時間以上クリツプ状態が持続した場合にだけ保護
回路が動作するためアンプ本来の性能・音質が劣
化することはなく、特に、オーデイオアンプ用の
保護回路として最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な増幅回路を示すブロツク図、
第２図乃至第４図は本考案に係る保護回路を増幅
回路に実施した例を示し、第２図はブロツク図、
第３図は具体的回路例、第４図は他の実施例を示
すブロツク図である。 BL：低圧側電源、BH：高圧側電源、PA：電
力増幅部、PL：低圧側アンプ、PH：高圧側アン
プ、１：検出回路、２：クリツプ検出部、３：積
分器、４：振巾制御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 低圧側及び高圧側の二組の電源回路と、夫々の
   電源を選択的に用いる電力増幅回路と、該電力増
   幅回路の前段に設けられた電圧増幅回路と、上記
   二組の電源回路を選択的に電力増幅回路に接続す
   る制御部とを有する増幅器において、 上記制御部は、クリツプ検出部と積分器と振幅
   制御部とによつて構成されていて電力増幅回路の
   前段に設けられた上記電圧増幅回路からの出力電
   圧を検出して出力電圧の飽和が一定時間以上持続
   したときにだけ信号を出力するようになつている
   検出回路と、該検出回路からの信号によつて作動
   し、いずれの電源回路を使用するかを選択する分
   配回路とを具備し、負荷への印加電圧を制限する
   ように構成されていることを特徴とする保護回
   路。