JPH05191883A - 保護回路 - Google Patents
保護回路Info
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- JPH05191883A JPH05191883A JP4161604A JP16160492A JPH05191883A JP H05191883 A JPH05191883 A JP H05191883A JP 4161604 A JP4161604 A JP 4161604A JP 16160492 A JP16160492 A JP 16160492A JP H05191883 A JPH05191883 A JP H05191883A
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Abstract
3L,3Rに供給され、且つ低域フィルタ11L,11
Rを介して電圧比較器19L,19R,21L,21R
に供給される。検出器17L,17Rはスピーカ3L,
3Rに供給される直流成分の有無、および電力増幅器1
L,1Rに供給される電源電圧の喪失を検出する。制御
ユニット53は検出器17L,17Rからの故障表示信
号に応答して、電源電圧7,9を制御する。 【効果】 直流成分による故障を速かに検出することが
でき、且つ音声電力増幅器に供給される電源電圧の喪失
を検出することができる。
Description
護回路に関し、特に、スピーカを損傷する恐れのある持
続的な直流成分が音声電力増幅器の出力に発生したと
き、これを検出する保護回路に関する。
平均値、すなわち直流成分は無視できる。しかしなが
ら、スピーカを駆動する電力増幅器内に故障があると、
持続的な直流成分がスピーカに供給されることがある。
従って、音声出力チャネルには、持続的な直流信号が発
生されたとき故障表示信号を発生するために、いわゆる
直流検出器を電力増幅器の出力に結合することがある。
故障表示信号に応答して、スピーカを保護するために種
々の手段を採ることとができる。例えば、音声チャネル
の入っている装置のスイッチをオフにする。平成3年8
月26日に出願された特願平3−295251号には、
直流検出器、および直流成分による故障が検出されたと
きテレビジョン受像機をオフにする手段を含んでいる、
テレビジョン受像機におけるスピーカの保護回路が開示
されている。
ルにおける他の或る故障状態の発生を検出することが望
ましいという認識に関連する。特に、音声電力増幅器の
正および負の電源電圧のうちの1つが失われると、従来
の直流検出器では検出されないで電力増幅器を損傷する
恐れのある直流成分がスピーカに結合されるであろうこ
とが認識されている。本発明のもう1つの特徴は、
(1)音声電力増幅器の出力における持続的直流成分の
存在あるいは(2)電力増幅器の電源電圧のうちの1つ
の喪失の何れかをそれ自体で検出できる直流検出器に関
する。
付した図面に関連して説明する。各図面に示す要素のう
ち同じものあるいは類似したものには同じまたは類似し
た記号が付けてある。
(LおよびR)のステレオ音声出力チャネルを示す。こ
れら2つのチャネルは、処理する信号を除いて全く同じ
ものなので、左チャネルだけを詳細に説明する。各チャ
ネルの回路の大部分は3個の集積回路(IC)の中に組
み込まれている。ICは矩形で示されており、ICの入
力端子および出力端子は小さい丸で示されている。
低レベルの左音声信号(L)を増幅し、出力に結合され
たスピーカ3Lを駆動するのに適する高レベルの音声出
力信号を発生する。増幅器1LはIC5Lの中に組み込
まれている。IC5Lは、正の電圧供給源7から正の供
給電圧(+VC)を、負の電圧供給源9から負の供給電
圧(−VC)を、それぞれの電圧供給端子に受け取る。
IC5Lは個別の端子を通して大地にも接続されてい
る。帰還路を含む種々の外部要素は、本発明の説明に関
係がないので、図示されていない。日本電気(株)より
入手できるμPC1188H音声電力増幅ICは、IC
5Lとして使用するのに適している。
な直流信号が供給されると、スピーカ3Lは損傷される
ことがある。このような状態を防止するために、抵抗1
3Lとコンデンサ15Lを含む低域フィルタ11Lと、
2個の電圧比較器19Lと21Lおよび関連する基準電
圧源23と25を含むいわゆる“ウインドウ比較器”1
7Lとから成る直流検出器が音声電力増幅器1Lの出力
に結合される。
出力に結合される。低域フィルタ11Lの出力は、抵抗
13Lとコンデンサ15Lの接続点において、電圧比較
器19Lの反転(−)入力端子並びに電圧比較器21L
の非反転(+)入力端子に結合される。低域フィルタ1
1Lの抵抗13Lとコンデンサ15Lの値は、音声信号
の交流成分が電圧比較器17Lと19Lの入力に結合さ
れるのを防止するように、また持続的直流電圧だけが低
域フィルタ11Lの出力に発生されるように選定され
る。
は、基準電圧+VRを供給する正の基準電圧源23に結
合され、電圧比較器21Lの反転(−)入力端子は、基
準電圧−VRを供給する負の基準電圧源25に結合され
る。電圧比較器19Lと21Lとから成るウインドウ比
較器17Lは、低域フィルタ11Lの出力に発生する直
流電圧が正の基準電圧+VRと負の基準電圧−VRとの
間の比較的小さい範囲内にあるかあるいはこの範囲外に
あるかを判定する。電圧比較器19Lと21L(および
“右”音声出力チャネルの電圧比較器19Rと21R)
はIC27の中に組み込まれている。IC27に用いら
れる正の供給電圧は、抵抗31と33およびフィルタ・
コンデンサ35および正の基準電圧供給源23を含んで
いる分圧器29により、正の供給電圧+VCから得られ
る。IC27のための負の供給電圧は、抵抗39と4
1、フィルタ・コンデンサ43、および負の基準電圧供
給源25を含む分圧器37によって、負の供給電圧−V
Cから得られる。電圧比較器19Lと21Lの出力信号
は、2つの入力信号のうちどちらの方が大きいかに依
り、分圧器29により発生される正の供給電圧に近い高
レベルを有するか、あるいは分圧器37により発生され
る負の供給電圧に依存する低レベルを有する。ナショナ
ル・セミコンダクタ社より入手できるLM324A型演
算増幅器ICは、IC27として使用するのに適してい
る。
れの抵抗45Lと47Lを介して、エミッタ共通増幅器
として構成されるNPNトランジスタ49のベースに結
合される。トランジスタ49のコレクタは“プルアッ
プ”抵抗51を介して正の電圧供給源に結合され、ま
た、制御ユニット53にも結合される。制御ユニット5
3は、マイクロプロセッサを含んでおり、キーボード
(図示せず)により発生され使用者が開始するコマンド
信号に応答してテレビジョン受像機の種々の機能(受像
機の“オン/オフ”状態を含む)を制御する。テレビジ
ョン受像機の“オン/オフ”機能に関連して、制御ユニ
ット53は“オン/オフ”制御信号を発生し、“オン/
オフ”制御信号は正の電圧供給源7と負の電圧供給源9
に結合される。また制御ユニット53は、低域フィルタ
11L、ウインドウ比較器17Lおよびトランジスタ4
9を含んでいる直流検出器により発生される故障表示信
号に応答して電圧供給源7および9を制御する。
ゼロである。従って、通常の動作状態では、抵抗13L
とコンデンサ15Lの接続点における低域フィルタ11
Lの出力に発生する直流電圧はほぼゼロである。このよ
うな状態では、電圧比較器19Lと21Lにそれぞれ関
連する基準電圧+VRまたは−VRを超過することはな
く、わずかに負の低レベルの電圧が比較器19Lと21
Lの各出力に発生される。この電圧レベルは、通常は非
導通(カットオフ)になっているトランジスタ49を非
導通状態のままにさせておくのに十分なほど低い。その
結果、制御ユニット53はテレビジョン受像機を“オ
ン”状態に保持する。
例えば、いわゆる“プッシュプル”状に構成される)の
うち1つが故障した場合のように、増幅器1L内に故障
が起こり、それぞれの供給電圧が増幅器1Lの出力に結
合されると、持続的な直流電圧が低域フィルタ11Lの
出力に発生され、ウインドウ比較器17Lに結合され
る。電圧比較器19Lは、直流電圧が正ならば、その出
力に高レベルを発生し、電圧比較器21Lは、直流電圧
が負ならば、その出力に高レベルを発生する。この高レ
ベルは、トランジスタ49のベースに結合され、トラン
ジスタ49を導通(ターンオン)させる。制御ユニット
53は、“オフ”制御信号を発生することにより、導通
トランジスタ49のコレクタに発生される低レベルに応
答する。この“オフ”制御信号により、電圧供給源7お
よび9はターン・オフされるので、直流電圧はスピーカ
3Lから除去される。
検出することに加えて、正の供給電圧+VRが存在して
いる間に負の供給電圧−VRの喪失を検出することが望
ましい。この理由を以下に説明する。
抗その他の要素は基板55Lに形成され基板で支持され
る。負の供給電圧−VRは基板55Lに結合され、種々
の要素と基板との間の半導体接合部は逆バイアスされ、
これにより各要素は電気的に絶縁される。負の供給電圧
一VRが失われると、所望の電気的絶縁は失われる。そ
の結果、正の直流電圧が増幅器1Lの出力に発生され、
スピーカ3Lを損傷することがある。このような可能性
を考慮して、IC5Lとして使用するのに適する音声電
力増幅IC用μPC1188Hの製造者は、正と負の供
給電圧を同時に供給すること、または、負の供給電圧を
正の供給電圧よりも先に供給することを勧めている。し
かしながら、このような警告では、負の電圧供給源9が
故障した場合、損傷を防止することができない。
−VRの喪失により増幅器の出力に存在する正の直流電
圧を検出するが、この直流電圧の大きさは予測できない
ものであり、基準電圧+VRより低いこともあり、従っ
て、この方法では検出されないかも知れない。都合のよ
いことに、ウインドウ比較器17Lは、以下に述べるよ
うに、別の動作をして負の供給電圧−VRの欠如を検出
する。
常、正の供給電圧と大地電位との間で作動される。この
場合、電圧比較器の出力が達する最低レベルは大地電位
よりも僅かに高い。負の供給電圧−VCがIC27から
除去されると、その代わりに、大地への経路が図3に示
す基準電圧源25および負の電圧供給源9の種々の負荷
(図示せず)により供給されるので、大地電位は電圧比
較器19Lと21Lの“負”の供給電圧入力に結合され
る。従って負の供給電圧−VCが失われると、電圧比較
器19Lと21Lの出力が達し得る最低レベルは大地電
位よりも少し高い。このレベルは、トランジスタ49の
導通閾値よりも高いので、トランジスタ49を非導通
(カットオフ)状態に保つのには不十分である。その結
果、トランジスタ49は導通状態(オン)になり、その
コレクタに低レベルの故障信号が発生する。制御ユニッ
ト53は、低レベル故障信号に応答して“オフ”制御信
号を発生し、正の電圧供給源7およびテレビジョン受像
機の他の部分をオフにする。
両方を利用することにより、ウインドウ比較器17L
は、負の供給電圧−VCの喪失を検出できると共に、電
力増幅器1Lの出力に発生する持続的直流信号を検出で
きる。負の供給電圧−VCが失われたとき故障が表示さ
れるが、負の供給電圧−VCと正の供給電圧+VCが両
方共無いと故障は表示されない。従って、故障発見テス
トのために受像機のスイッチをオンにすることができ
る。
方の供給電圧を利用すると、大地電位に比較的近い正と
負の基準電圧が利用できるので有利である。このため、
直流成分による故障がより速やかに検出できる。先に述
べた特願平3−295251号の特許出願に開示されて
いるような保護回路においては、単一極性の供給電圧だ
けが使用され、供給電圧の約1/2の基準電圧を使用
し、正と負の両方の直流電圧が検出される。その結果、
直流検出器の低域フィルタのコンデンサの両端の電圧
は、直流成分による故障が検出できるようになるまでに
供給電圧の約1/2に充電されていなければならない。
本発明の保護回路は正負両方の供給電圧を使用してお
り、このような望ましくない遅延が避けられる。何故な
らば、正と負の基準電圧+VRと−VRは、単一極性の
供給電圧を使用している保護回路の単一の基準電圧より
もずっと低い値をとり得るからである。
3にそれぞれ示す。基準電圧源23に含まれる要素とし
て、抵抗57aと59aは抵抗33と大地との間に直列
に接続され、NPNトランジスタ61aのベースは抵抗
57aと59aの接続点に接続され、コレクタは抵抗3
3と57aの接続点に接続され、エミッタは接地され
る。基準電圧+VRの値は抵抗57aと59aの比によ
り決定される。図2に示す基準電圧源23の実施例は、
従来の分圧器と比較して、相対的に低い出力インピーダ
ンスを有し、従って、より多くの比較回路に基準電圧を
供給することができる。このことは、内部と外部の両方
にあるスピーカに対して幾つかの音声出力チャネル、例
えば左右の音声出力チャネルがあるとき特に望ましい。
また、図2に示す基準電圧源23の実施例は、ツエナダ
イオードと比較して、より低い値の基準電圧、例えば2
ボルトを供給することができる。図3に示す基準電圧源
25の実施例は図2に示す基準電圧源23の実施例と非
常に類似しているので、対応している要素には同じ参照
番号を付けてあるが、文字“a”の代わりに“b”が用
いられている。基準電圧源25と基準電圧源23の実施
例の大きな相違は、NPNトランジスタ61bのエミッ
タとコレクタの接続が、極性の相違により、トランジス
タ61aのエミッタとコレクタの接続と逆になっている
ことである。
て述べた。ここで述べた実施例およびその他の実施例の
変更は当業者には明らかであろう。これらの変更および
他の実施例は、特許請求の範囲で定められる本発明の範
囲内にある。
る音声出力チャネルの概略図である。
供給源の概略図である。
供給源の概略図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 第1の電圧供給源と、 前記第1の電圧供給源と反対の極性を有する第2の電圧
供給源と、 音声入力信号の源と、 通常は前記第1および第2の電圧供給源からの供給をそ
れぞれの電源入力端子に受け取り、前記音声入力信号を
入力端子に受け取り、出力端子に音声出力信号を発生す
る音声電力増幅器と、 前記音声電力増幅器の前記出力端子にスピーカを結合す
る手段と、 前記増幅器の前記出力端子に結合され、(1)直流信号
が前記増幅器の前記出力端子に発生されるとき、もしく
は(2)前記電圧供給源のうちの1つが欠けていると
き、または(1)と(2)の両方のとき、故障状態を示
す信号を発生する検出器とを含んでいる、保護回路。
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