JPH06276037A - オーディオ用パワーアンプ - Google Patents

オーディオ用パワーアンプ

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JPH06276037A
JPH06276037A JP6524393A JP6524393A JPH06276037A JP H06276037 A JPH06276037 A JP H06276037A JP 6524393 A JP6524393 A JP 6524393A JP 6524393 A JP6524393 A JP 6524393A JP H06276037 A JPH06276037 A JP H06276037A
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JP
Japan
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voltage
amplification stage
stage
power
output
Prior art date
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JP6524393A
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English (en)
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Shigeru Yamada
茂 山田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電圧増幅段の回路素子としては耐電圧の低いの
ものを使用することができるようにしてそのコストの低
減化を可能にし電圧増幅段にそのように耐電源電圧の低
い回路素子を使用してもこれとは無関係に最大出力を大
きくする。 【構成】電圧増幅段10と電力増幅段20との間に前記
電圧増幅段10の出力電圧を電圧・電流変換と電流・電
圧変換とを行ってステップアップして電力増幅段20に
出力するステップアップ段40,50を設けることで、
電圧増幅段10を電力増幅段20よりも低い電源電圧で
駆動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ用パワーア
ンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のオーディオ用パワーアンプには、
図3および図4に示すようにオペレーショナルアンプ
(以後、OPアンプという)を用いた電圧増幅段10
と、2個のトランジスタをプッシュプルエミッタホロワ
に接続し、入力部INからの信号を増幅して出力部OU
Tから出力する電力増幅段20と、電力増幅段20から
の出力を電圧増幅段10に負帰還する負帰還抵抗30と
を有したものがある。
【0003】このようなパワーアンプ回路においては、
電力増幅段20での電圧利得がほぼ1であるために、図
3のものでは電源電圧+V1,−V1で電圧増幅段10
の電源電圧を電力増幅段20とほぼ同等にする必要があ
り、また、図4のものでは電力増幅段20の電源電圧±
V1に対し、電圧増幅段10の電源電圧をこれよりも大
きな±V2(+V2>+V1、−V2<−V1)とする
必要があることで知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のパワーアンプで
は、電圧増幅段10と電力増幅段20それぞれではこの
ような電源電圧の関係が必要となるために、電圧増幅段
10に使用される素子には、電力増幅段20の電源電圧
で決定される耐電圧を有する回路素子、すなわちこの従
来例ではOPアンプを使用する必要があることとなる
が、このような耐電圧の高い回路素子ではパワーアンプ
のコストが高くつく。勿論、電力増幅段20の電源電圧
を低くすることで電圧増幅段10のそれを低くし、それ
により耐電源電圧の低い回路素子を用いることもできる
が、それでは最大出力の大きいパワーアンプを得ること
ができない。
【0005】したがって、本発明においては、電圧増幅
段の回路素子としては耐電圧の低いのものを使用するこ
とができるようにしてそのコストの低減化を可能にする
一方で、電圧増幅段にそのように耐電源電圧の低い回路
素子を使用しても、これとは無関係に最大出力を大きく
することができるパワーアンプを提供することを目的と
している。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のパワーアンプにおいては、図1を参
照するように、電圧増幅段10と、この電圧増幅段10
で電圧増幅された電圧で駆動される電力増幅段20と、
この電力増幅段20の出力を電圧増幅段10に負帰還す
る負帰還段30とを備えるとともに、該電圧増幅段10
と電力増幅段20との間には、前記電圧増幅段10の出
力電圧を電圧・電流変換と電流・電圧変換とをこの順序
で行ってステップアップして電力増幅段20に出力する
ステップアップ段40,50を設けたことを特徴として
いる。
【0007】
【作用】上記構成によれば、電圧増幅段10の出力電圧
をステップアップ段40,50で電圧・電流変換と電流
・電圧変換とを行ってステップアップして電力増幅段2
0に出力するから、電圧増幅段10は、前記電力増幅段
20よりも低い電源電圧で駆動することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。
【0009】図2は、本発明のオーディオ用パワーアン
プの回路図であり、従来例に係る図3および図4と対応
する部分には同一の符号を付している。図2を参照し
て、このパワーアンプは、電圧増幅段10と、2つの電
圧・電流変換段40a,40bと、2つの電流・電圧変
換段50a,50bと、バイアス回路段60と、負帰還
段としての抵抗30と、電力増幅段20とを有してい
る。
【0010】ここで、電圧・電流変換段40a,40b
と、電流・電圧変換段50a,50bとは後でも詳しく
説明するようにそれぞれ電圧増幅段10の出力電圧を電
圧・電流変換と電流・電圧変換とをこの順序で行ってス
テップアップして電力増幅段20に出力するステップア
ップ段を構成している。
【0011】電圧増幅段10は電圧増幅用ICでもって
構成されたOPアンプを含み、このOPアンプは+V2
と−V2の電源で駆動され、反転入力端子に入力部IN
からのオーディオ信号が電圧の形で与えられ、非反転入
力端子に抵抗30を介して負帰還電圧が与えられる。
【0012】第1および第2の電圧・電流変換段40
a,40bは、それぞれトランジスタQ1,Q2と抵抗
R1,R2とで構成されている。第1の電圧・電流変換
段40aのトランジスタQ1は、そのベースが電源+V
2に、また、そのエミッタが抵抗R1を介してOPアン
プの出力端子に、それぞれ、接続されている。第2の電
圧・電流変換段40bのトランジスタQ2は、そのベー
スが電源−V2に、また、そのエミッタが抵抗R2を介
してOPアンプの出力端子に、それぞれ接続されてい
る。
【0013】第1および第2の電流・電圧変換段50
a,50bは、それぞれ、抵抗R3〜R6、ダイオード
D1,D2、トランジスタQ3,Q4とで一定の電流を
流すためのカレントミラー回路に構成されている。すな
わち、第1の電流・電圧変換段50aにおいては、抵抗
R3とダイオードD1とが電源+V1と第1の電圧・電
流変換段40aのトランジスタQ1のコレクタとの間に
直列に接続され、また、トランジスタQ3はそのベース
がトランジスタQ1のコレクタに、そのエミッタが抵抗
R5を介して電源+V1にそれぞれ接続されて構成され
ている。また、第2の電流・電圧変換段50bにおいて
は、抵抗R4とダイオードD2とが電源−V1と第2の
電圧・電流変換段40bのトランジスタQ2のコレクタ
との間に直列に接続され、また、トランジスタQ4はそ
のベースがトランジスタQ2のコレクタに、そのエミッ
タが抵抗R6を介して電源−V1にそれぞれ接続されて
構成されている。
【0014】バイアス回路段60は、前記両電流・電圧
変換段50a,50bそれぞれのトランジスタQ3,Q
4のコレクタ間に接続されている。
【0015】電力増幅段20は、プッシュプルエミッタ
ホロワに接続されたトランジスタQ5,Q6と、これら
両トランジスタQ5,Q6のエミッタ間に直列に接続さ
れた抵抗R7,R8とで構成されている。この電力増幅
段20において、一方のトランジスタQ5は、そのコレ
クタが電源+V1に、そのベースが第1の電圧・電流変
換段50aのトランジスタQ3のコレクタにそれぞれ接
続されており、他方のトランジスタQ6は、そのコレク
タが電源−V1に、そのベースが第2の電圧・電流変換
段50bのトランジスタQ4のコレクタに、それぞれ、
接続されており、また、両抵抗R7,R8はそれぞれ安
定抵抗として通常は0.1〜0.2Ω程度の抵抗値のも
のが使用され、その共通接続部はこのパワーアンプの出
力部OUTとして図示していないスピーカなどの負荷に
接続されている。
【0016】なお、第1および第2の電圧・電流変換段
40a,40b、第1および第2の電流・電圧変換段5
0a,50bは、それぞれ、プッシュプル構成であるた
めに、それらを構成する各回路素子の定数は、抵抗R1
とR2、抵抗R3とR4、抵抗R5とR6はそれぞれ同
じ抵抗値のものであり、トランジスタQ1とQ2、トラ
ンジスタQ3とQ4はそれぞれコンプリメンタリなもの
を、また、ダイオードD1とD2は同種のものをそれぞ
れ使用している。
【0017】上記構成を有する実施例のパワーアンプの
動作を説明するが、この説明においては、全段プッシュ
プル構成であるため、その片側についてのみ行う。
【0018】まず、電圧増幅段10におけるOPアンプ
の反転入力端子に電圧の形で与えられたオーディオ信号
はここで電圧増幅されてOAアンプの出力端子(図中の
A点)から出力電圧Vaとして出力されるとともに、電
力増幅段20の入力部(図中のB点)には入力電圧Vb
として入力される。このA点からB点までの電圧ゲイン
G1は、次式(1)で与えられる。
【0019】 G1=Vb/Va=r3・Zi/r1・r5 … (1) ここで、r3は抵抗R3の抵抗値、Ziは電力増幅段2
0の入力インピーダンス、r1は抵抗R1の抵抗値、r
5は抵抗R5の抵抗値である。
【0020】そして、A点からB点までの間は、ステッ
プアップ段としての変換段40a,40b;50a,5
0bが全段プッシュプル構成であるために、この回路の
電圧ゲインG2は前式(1)の6dBステップアップ
(2倍)される、つまり、次式(2)で与えられるもの
となる。
【0021】 G2=Vb/Va=(r3・Zi/r1・r5)×2 … (2) また、B点の電圧Vbとほぼ等しい電圧Vb′となるパ
ワーアンプの最大出力により、電力増幅段20の電源電
圧+V1,−V1が決定され、電圧増幅段10の電源電
圧+V2,−V2により、電圧増幅段10の最大出力電
圧Va′が決定されるので、このときのVb′/Va′
が前記式(2)から与えられるゲインG2より小さくな
るように、各回路素子の定数を決定することにより、電
圧増幅段10の電源電圧+V2,−V2を電力増幅段2
0の電源電圧+V1,−V1より十分に低い電圧に設定
することができる。
【0022】すなわち、この実施例ではパワーアンプの
出力とは無関係に電圧増幅段10の電源電圧+V2,−
V2を十分に低く設定することができ、電圧増幅段10
の回路素子、つまりこの例ではOPアンプとしては低耐
電圧のものを使用することが可能となる。なお、OPア
ンプの入力部から出力部までのオープンループゲインG
3は(OPアンプのオープンループゲイン)×G2で与
えられる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電圧増幅
段と電力増幅段との間にこの電圧増幅段の出力電圧を電
圧・電流変換と電流・電圧変換とを行ってステップアッ
プして電力増幅段に出力するステップアップ段を設けた
ことから、電圧増幅段は、電力増幅段よりも低い電源電
圧で駆動することができることになり、電圧増幅段の回
路素子としては耐電圧の低いのものを使用することがで
き、結果として、パワーアンプのコストの低減化が可能
になる一方で、電圧増幅段にそのように耐電源電圧の低
い回路素子を使用しても、これとは無関係に最大出力を
大きくすることができるパワーアンプを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特許請求の範囲に対応するパワーアン
プの回路図である。
【図2】本発明の一実施例に係るパワーアンプの回路図
である。
【図3】従来例のパワーアンプの回路図である。
【図4】他の従来例のパワーアンプの回路図である。
【符号の説明】
10 電圧増幅段 20 電力増幅段 30 負帰還抵抗 40,50 ステップアップ段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧増幅段(10)と、この電圧増幅段
    (10)で電圧増幅された電圧で駆動される電力増幅段
    (20)と、この電力増幅段(20)の出力を電圧増幅
    段(10)に負帰還する負帰還段(30)とを備えると
    ともに、 該電圧増幅段(10)と電力増幅段(20)との間に
    は、前記電圧増幅段(10)の出力電圧を電圧・電流変
    換と電流・電圧変換とをこの順序で行ってステップアッ
    プして電力増幅段(20)に出力するステップアップ段
    (40,50)を設けたことを特徴とするオーディオ用
    パワーアンプ。
JP6524393A 1993-03-24 1993-03-24 オーディオ用パワーアンプ Pending JPH06276037A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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