JPH0779120A - Output circuit - Google Patents
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- JPH0779120A JPH0779120A JP5221796A JP22179693A JPH0779120A JP H0779120 A JPH0779120 A JP H0779120A JP 5221796 A JP5221796 A JP 5221796A JP 22179693 A JP22179693 A JP 22179693A JP H0779120 A JPH0779120 A JP H0779120A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアナログ入力信号を矩形
波にパルス幅変調を行うパルス幅変調増幅器、特にパル
ス幅変調信号に直流レベルシフトが生じない出力回路に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse width modulation amplifier for pulse width modulating an analog input signal into a rectangular wave, and more particularly to an output circuit which does not cause a DC level shift in the pulse width modulation signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、オーディオ等の入力信号を効率
よく電力増幅する方法として、オーディオ信号などのア
ナログ入力信号をパルス幅変調し、パルス変換部からの
駆動パルスによりスイッチング動作させて出力を負荷に
供給し電力増幅を行ういわゆるパルス幅変調増幅器が考
えられている。更に、大出力の信号を負荷に供給する方
法として図５に示すような出力回路が考えられる。2. Description of the Related Art Generally, as a method for efficiently power-amplifying an input signal such as an audio signal, an analog input signal such as an audio signal is pulse-width modulated, and a driving pulse from a pulse conversion unit causes a switching operation to output the load. A so-called pulse width modulation amplifier that supplies power and amplifies power has been considered. Furthermore, an output circuit as shown in FIG. 5 is conceivable as a method of supplying a large output signal to a load.
【０００３】以下に、従来のパルス幅変調増幅器におけ
る出力回路について説明する。図５はこの従来の出力回
路のブロック図を示すものである。図５において、１は
オーディオ信号等のアナログ入力信号をパルス幅変調す
るパルス変換部、２はパルス変換部１からの駆動パルス
に従ってスイッチング素子を動作させるドライバ部、３
はスイッチング素子Ｑ1及びＱ2の出力信号を電気的に絶
縁し、且つエネルギーを伝達するトランス、４はトラン
ス３の出力信号に含まれる高周波成分を除去する低域通
過フィルタ、５は負荷抵抗である。An output circuit in a conventional pulse width modulation amplifier will be described below. FIG. 5 shows a block diagram of this conventional output circuit. In FIG. 5, reference numeral 1 is a pulse conversion unit for pulse-width modulating an analog input signal such as an audio signal, 2 is a driver unit for operating a switching element according to the drive pulse from the pulse conversion unit 1, 3
Is a transformer for electrically insulating the output signals of the switching elements Q 1 and Q 2 and transmitting energy, 4 is a low pass filter for removing high frequency components contained in the output signal of the transformer 3, and 5 is a load resistor. is there.
【０００４】以上のように構成された出力回路につい
て、以下その動作について説明する。まず、パルス変換
部１はアナログ入力信号をパルス幅変調しその結果得ら
れるパルス幅変調信号をドライバ部２へ出力する。次
に、ドライバ部２は入力されたパルス幅変調信号を互い
に逆相のゲート入力信号に変換し、それぞれのゲート入
力信号をスイッチング素子Ｑ1及びＱ2のゲートに順次出
力する。スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2は順次入力されるゲ
ート入力信号に従ってオン及びオフ動作を交互に行う。
これにより、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2はプッシュプル
動作を繰り返してトランス３の一次側端子に電圧を供給
しトランス３を駆動する。このようにして、トランス３
により増幅されて取り出された信号は低域通過フィルタ
４を通して出力波形を負荷抵抗５に供給される。The operation of the output circuit configured as described above will be described below. First, the pulse converter 1 pulse-width modulates the analog input signal and outputs the resulting pulse-width modulated signal to the driver 2. Next, the driver unit 2 converts the input pulse width modulation signals into gate input signals having mutually opposite phases, and sequentially outputs the respective gate input signals to the gates of the switching elements Q 1 and Q 2 . The switching elements Q 1 and Q 2 alternately perform on and off operations according to the gate input signals sequentially input.
As a result, the switching elements Q 1 and Q 2 repeat the push-pull operation to supply a voltage to the primary side terminal of the transformer 3 to drive the transformer 3. In this way, transformer 3
The signal amplified and extracted by is passed through the low pass filter 4 and its output waveform is supplied to the load resistor 5.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の出力回路では、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2をスイッチ
ング動作させるとトランス３内に残留エネルギーが残存
する。更に、上記回路では残留エネルギーを処理する手
段を備えておらず、パルス幅変調信号に直流レベルシフ
トが生じるため出力波形に歪みをもたらすという課題が
あった。更に、入力されるオーディオ信号の最低周波数
が５０〜６０Ｈｚの場合、その周波数成分をそのままト
ランス３で通過させるため、トランスが重量、且つ大型
となる欠点があった。However, in the above conventional output circuit, residual energy remains in the transformer 3 when the switching elements Q 1 and Q 2 are switched. Further, the above circuit does not have a means for processing the residual energy, and there is a problem that the output waveform is distorted because the DC level shift occurs in the pulse width modulation signal. Further, when the lowest frequency of the input audio signal is 50 to 60 Hz, the frequency component is passed through the transformer 3 as it is, so that the transformer becomes heavy and large.
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、トランス内の残留エネルギーを処理する手段を備え
ると共にパルス幅変調信号に直流レベルシフトが生じる
のを抑えて、歪みのない出力波形が得られる出力回路を
提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by providing a means for processing the residual energy in the transformer, suppressing the DC level shift from occurring in the pulse width modulated signal, and providing an output waveform without distortion. It is an object to provide an output circuit that can be obtained.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の出力回路は、オーディオ信号等のアナログ入
力信号をパルス幅変調するパルス変換部と、前記パルス
変換部から出力されるパルス信号に基づいて駆動信号を
出力するドライバ部と、前記駆動信号に従ってオンまた
はオフのスイッチング動作を交互に行うスイッチング素
子と、前記スイッチング素子の出力信号を入力とし一次
巻き線の中間タップには外部電源を接続すると共に、二
次巻き線は互いに逆相の出力を取り出すための巻き線で
構成したトランスと、前記トランスの出力信号を整流し
た後合成する合成整流部とにより構成されている。To achieve this object, an output circuit according to the present invention comprises a pulse converter for pulse-width modulating an analog input signal such as an audio signal, and a pulse signal output from the pulse converter. A driver unit that outputs a drive signal based on the above, a switching element that alternately performs ON or OFF switching operation according to the drive signal, and an output signal of the switching element as an input, and an external power supply to the intermediate tap of the primary winding. While connected, the secondary winding is composed of a transformer composed of windings for taking out outputs of mutually opposite phases, and a synthetic rectification unit for rectifying and synthesizing the output signal of the transformer.
【０００８】また、本発明の出力回路は、オーディオ信
号等のアナログ入力信号をパルス幅変調するパルス変換
部と、前記パルス変換部から出力されるパルス信号に基
づいて駆動信号を出力するドライバ部と、前記駆動信号
に従ってオンまたはオフのスイッチング動作を交互に行
うスイッチング素子と、前記スイッチング素子の出力信
号を入力とし一次巻き線の中間タップには外部電源を接
続すると共に、二次巻き線は互いに逆相の出力を取り出
すための第１の巻き線と、更に前記２本の巻き線とは逆
相の出力を取り出すための第２の巻き線とで構成したト
ランスと、前記第１の巻き線の出力信号を整流した後合
成して正相信号を出力し、かつ前記第２の巻き線の出力
信号を整流した後合成して逆相信号を出力する整流合成
部とにより構成されている。Further, the output circuit of the present invention includes a pulse converter for pulse-width modulating an analog input signal such as an audio signal, and a driver unit for outputting a drive signal based on the pulse signal output from the pulse converter. , A switching element that alternately turns on and off according to the drive signal, and an output signal of the switching element as an input, an external power source is connected to the intermediate tap of the primary winding, and the secondary windings are opposite to each other. A transformer having a first winding for taking out an output of a phase and a second winding for taking out an output of a phase opposite to the two windings; And a rectifying / synthesizing unit for rectifying and then synthesizing the output signal to output a positive-phase signal, and rectifying and then synthesizing the output signal of the second winding for outputting a negative-phase signal. To have.
【０００９】[0009]
【作用】本発明は上記した構成により、パルス変換部か
ら順次出力されるパルス信号に基づいてドライバ部は駆
動信号を出力する。駆動信号に従ってオンまたはオフの
スイッチング動作を交互に行うスイッチング素子Ｑ1及
びＱ2の出力はそれぞれトランスの一次側端子に接続さ
れ、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2のプッシュプル動作に従
ってトランスは信号を二次巻き線に伝達する。トランス
の出力信号は互いに逆相に合成されるように二次側端子
から整流合成部を介して接続されている。これによりト
ランスの二次側端子から出力される信号はスイッチング
素子Ｑ1，Ｑ2のオンまたはオフに従った正相または逆相
の信号が交互に繰り返され、これらの信号は整流合成部
により整流された後合成されるため、トランス内の残留
エネルギーを処理し直流レベルシフトを回避することが
できる。According to the present invention, the driver section outputs the drive signal based on the pulse signals sequentially output from the pulse conversion section. The outputs of the switching elements Q 1 and Q 2 that alternately perform on / off switching operation according to the drive signal are connected to the primary side terminals of the transformer, respectively, and the transformer outputs two signals according to the push-pull operation of the switching elements Q 1 and Q 2. It is transmitted to the next winding. The output signals of the transformers are connected from the secondary side terminals through the rectifying / combining unit so that they are combined in opposite phases. As a result, the signal output from the secondary side terminal of the transformer is alternately repeated as a positive phase signal or a negative phase signal depending on whether the switching elements Q 1 and Q 2 are turned on or off, and these signals are rectified by the rectifying / combining unit. Since they are combined after being processed, it is possible to process the residual energy in the transformer and avoid the DC level shift.
【００１０】また、本発明は上記した構成により、パル
ス変換部から順次出力されるパルス信号に基づいてドラ
イバ部は駆動信号を出力する。駆動信号に従ってオンま
たはオフのスイッチング動作を交互に行うスイッチング
素子Ｑ1及びＱ2の出力はそれぞれトランスの一次側端子
に接続され、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2のプッシュプル
動作に従ってトランスは信号を二次巻き線に伝達する。
二次巻き線は正相信号を出力するための第１の巻き線、
及び第１の巻き線とは逆相の信号を取り出すための第２
の巻き線とからなり、更に第１及び第２の巻き線の出力
信号はそれぞれ逆相で合成されるように整流合成部を介
して接続される。これによりそれぞれスイッチング素子
Ｑ1，Ｑ2のオンまたはオフに従ったパルス信号が交互に
繰り返され整流合成部によって整流した後第１の巻き線
から出力される正相の出力信号と第２の巻き線から出力
される逆相の出力信号とを加算して出力波形を得るた
め、トランス内の残留エネルギーを処理し直流レベルシ
フトを回避することができる。In addition, according to the present invention, the driver section outputs the drive signal based on the pulse signals sequentially output from the pulse conversion section. The outputs of the switching elements Q 1 and Q 2 that alternately perform on / off switching operation according to the drive signal are connected to the primary side terminals of the transformer, respectively, and the transformer outputs two signals according to the push-pull operation of the switching elements Q 1 and Q 2. It is transmitted to the next winding.
The secondary winding is the first winding for outputting a positive phase signal,
And a second winding for extracting a signal having a phase opposite to that of the first winding.
, And the output signals of the first and second windings are connected via a rectifying / combining unit so as to be combined in opposite phases. As a result, the pulse signals according to ON or OFF of the switching elements Q 1 and Q 2 , respectively, are alternately repeated, and after being rectified by the rectifying / synthesizing unit, the positive-phase output signal and the second winding output from the first winding are output. Since the output waveform is obtained by adding the output signal of the opposite phase output from the line, the residual energy in the transformer can be processed and the DC level shift can be avoided.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は本発明の第１の実施例における出力
回路のブロック図を示すものである。図１において、６
はスイッチング素子Ｑ1及びＱ2の出力信号を電気的に絶
縁し、且つエネルギーを伝達するトランス、７はトラン
ス６の出力信号を整流した後合成する整流合成部であ
り、その他は従来の構成と同様である。FIG. 1 is a block diagram of an output circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 6
Is a transformer that electrically insulates the output signals of the switching elements Q 1 and Q 2 and transmits energy, and 7 is a rectifying / combining unit that rectifies the output signals of the transformer 6 and then combines them. It is the same.
【００１３】以上のように構成された本実施例の出力回
路について、以下その動作について説明する。The operation of the output circuit of this embodiment constructed as described above will be described below.
【００１４】まず、パルス変換部１において、アナログ
入力信号は繰り返し周波数が一定でパルス幅の変化する
パルス幅変調信号とされる。このパルス幅変調信号はド
ライバ部２によって互いに逆位相の信号とされて、スイ
ッチング素子Ｑ1，Ｑ2のゲートにそれぞれ入力され、ス
イッチング素子Ｑ1，Ｑ2をスイッチングさせる。なお、
スイッチング素子としてはスイッチング周波数を高くす
るためにＦＥＴを用いるのが好ましい。First, in the pulse conversion unit 1, the analog input signal is made into a pulse width modulation signal whose repetition frequency is constant and whose pulse width changes. The pulse width modulation signal is converted into signals having mutually opposite phases by the driver unit 2 and input to the gates of the switching elements Q 1 and Q 2 , respectively, to switch the switching elements Q 1 and Q 2 . In addition,
It is preferable to use a FET as the switching element in order to increase the switching frequency.
【００１５】ここでスイッチング素子Ｑ1がオンする
と、トランス６の一次巻き線Ｌ11にスイッチング素子Ｑ
1に向かって電流が流れると共に二次巻き線Ｌ21に整流
合成部７のダイオードＤ1を通してプラス電流が流れ
る。このとき、ダイオードＤ1を通して流れるプラス電
流はＤ2を通してトランス６の二次巻き線Ｌ22にも流れ
ようとするが、二次巻き線Ｌ22は二次巻き線Ｌ21とは逆
相出力でありダイオードＤ2に向かって流れようとする
電流によって阻止され、図２の（ａ）に示す実線のよう
な出力電圧波形が得られる。次に、スイッチング素子Ｑ
1がオフすると、トランス６の二次巻き線Ｌ21に図２の
（ａ）に示す破線のようなフライバック出力が発生する
が、このフライバック出力とは逆極性にダイオードＤ1
が接続されているため電流は流れない。When the switching element Q 1 is turned on, the switching element Q 1 is connected to the primary winding L 11 of the transformer 6.
A current flows toward 1 , and a positive current flows through the secondary winding L 21 through the diode D 1 of the rectifying / synthesizing unit 7. At this time, the positive current flowing through the diode D 1 also tries to flow through the secondary winding L 22 of the transformer 6 through D 2 , but the secondary winding L 22 has an opposite phase output to the secondary winding L 21. The output voltage waveform as shown by the solid line in FIG. 2 (a) is obtained by being blocked by the current that tends to flow toward the diode D 2 . Next, the switching element Q
When 1 is turned off, a flyback output as shown by the broken line in FIG. 2A is generated in the secondary winding L 21 of the transformer 6, but the diode D 1 has a polarity opposite to that of the flyback output.
No current flows because is connected.
【００１６】更に、スイッチング素子Ｑ2がオンする
と、トランス６の一次巻き線Ｌ11にスイッチング素子Ｑ
2に向かって電流が流れると共に二次巻き線Ｌ22に整流
合成部７のダイオードＤ2を通してマイナス電流が流れ
る。このとき、トランス６の二次巻き線Ｌ21から接地点
に向かって電流が流れようとするがダイオードＤ1が逆
極性に接続されているため電流は流れず、図２の（ｂ）
に示す実線のような出力電圧波形が得られる。次に、ス
イッチング素子Ｑ2がオフすると、トランス６の二次巻
き線Ｌ21に図２の（ｂ）に示す破線のようなフライバッ
ク出力が発生するが、このフライバック出力とは逆極性
にダイオードＤ2が接続されているため電流は流れな
い。Further, when the switching element Q 2 is turned on, the switching element Q is connected to the primary winding L 11 of the transformer 6.
A current flows toward 2 , and a negative current flows through the secondary winding L 22 through the diode D 2 of the rectifying / synthesizing unit 7. At this time, a current tries to flow from the secondary winding L 21 of the transformer 6 toward the grounding point, but since the diode D 1 is connected in the opposite polarity, no current flows, and thus the current flows in FIG. 2B.
An output voltage waveform as shown by the solid line is obtained. Next, when the switching element Q 2 is turned off, a flyback output as shown by the broken line in FIG. 2B is generated in the secondary winding L 21 of the transformer 6, but the polarity is opposite to that of the flyback output. No current flows because the diode D 2 is connected.
【００１７】以上の動作を繰り返すことによりスイッチ
ング素子Ｑ1，Ｑ2はプッシュプル動作をしてトランス６
を駆動する。従って、トランス６により増幅されて取り
出された信号は、整流合成部７によって合成された後、
低域通過フィルタ４を通して図２の（ｃ）に示すような
出力波形を負荷抵抗５に供給される。By repeating the above operation, the switching elements Q 1 and Q 2 perform push-pull operation and the transformer 6
To drive. Therefore, the signals amplified and taken out by the transformer 6 are combined by the rectifying / combining unit 7,
An output waveform as shown in FIG. 2C is supplied to the load resistor 5 through the low pass filter 4.
【００１８】なお、負荷抵抗５はスピーカであっても構
わず、その場合低域通過フィルタ４のインダクタンス及
びリアクタンス成分とスピーカ自身のもつインダクタン
ス成分との共振により、出力波形の振幅変動が発生する
可能性がある。その対策としては負荷抵抗５に並列に抵
抗とコンデンサとを接続してダンピングする方法が考え
られる。The load resistor 5 may be a speaker. In this case, the amplitude of the output waveform may fluctuate due to the resonance of the inductance and reactance components of the low pass filter 4 and the inductance component of the speaker itself. There is a nature. As a countermeasure, a method of connecting a resistor and a capacitor in parallel with the load resistor 5 and performing damping can be considered.
【００１９】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、２個のスイッチング素子と負荷抵抗とをトランス結
合し、トランスの出力段にトランス内部の残留エネルギ
ーを処理する手段を設けることにより、パルス幅変調信
号に直流レベルシフトが生じるのを抑えて、歪みのない
出力波形を得ることとなる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the two switching elements and the load resistance are transformer-coupled with each other, and the output stage of the transformer is provided with means for processing the residual energy inside the transformer. As a result, it is possible to suppress the occurrence of DC level shift in the pulse width modulation signal and obtain an output waveform without distortion.
【００２０】次に、図３は本発明の第２の実施例におけ
る出力回路のブロック図を示すものである。図３におい
て、８はトランス、９はトランス８の出力信号を整流し
た後合成する整流合成部、１０は整流合成部９から出力
される出力信号の高周波成分を除去しオーディオ信号成
分を取り出す低域通過フィルタ、１１は負荷抵抗であ
り、その他は従来の構成と同様である。Next, FIG. 3 is a block diagram of an output circuit according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 8 is a transformer, 9 is a rectifying / synthesizing unit for rectifying and synthesizing an output signal of the transformer 8, and 10 is a low frequency band for removing a high frequency component of an output signal output from the rectifying / synthesizing unit 9 and extracting an audio signal component. The pass filter, 11 is a load resistor, and the others are the same as in the conventional configuration.
【００２１】以上のように構成された本実施例の出力回
路について、以下その動作について説明する。The operation of the output circuit of this embodiment constructed as described above will be described below.
【００２２】まず、パルス変換部１において、アナログ
入力信号は入力信号の振幅値に基づいてパルス幅の変化
するパルス幅変調信号とされる。このパルス幅変調信号
はドライバ部２によって互いに逆位相の信号とされて、
スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2のゲートにそれぞれ入力さ
れ、スイッチング素子Ｑ1，Ｑ2をスイッチングさせる。First, in the pulse converter 1, the analog input signal is made into a pulse width modulation signal whose pulse width changes based on the amplitude value of the input signal. This pulse width modulation signal is made into signals of mutually opposite phases by the driver unit 2,
The gates of the switching elements Q 1 and Q 2 are input to switch the switching elements Q 1 and Q 2 .
【００２３】ここでスイッチング素子Ｑ1がオンする
と、トランス８の一次巻き線Ｌ11にスイッチング素子Ｑ
1に向かって電流が流れると共に二次巻き線Ｌ21に整流
合成部９のダイオードＤ1を通してプラス電流が流れ
る。この時、ダイオードＤ1を通して流れるプラス電流
はＤ2を通してトランス８の二次巻き線Ｌ22にも流れよ
うとするが、二次巻き線Ｌ22は二次巻き線Ｌ21とは逆相
出力でありダイオードＤ2に向かって流れようとする電
流によって阻止され、図４の（ａ）に示す実線のような
出力電圧波形が得られる。次に、スイッチング素子Ｑ1
がオフすると、トランス８の二次巻き線Ｌ21に図４の
（ａ）に示す破線のようなフライバック出力が発生する
が、このフライバック出力とは逆極性にダイオードＤ1
が接続されているため電流は流れない。When the switching element Q 1 is turned on, the switching element Q 1 is connected to the primary winding L 11 of the transformer 8.
A current flows toward 1 , and a positive current flows through the secondary winding L 21 through the diode D 1 of the rectifying / synthesizing unit 9. At this time, the positive current flowing through the diode D 1 also tries to flow through the secondary winding L 22 of the transformer 8 through D 2 , but the secondary winding L 22 has an opposite phase output to the secondary winding L 21. The output voltage waveform as shown by the solid line in FIG. 4 (a) is obtained by being blocked by the current flowing toward the diode D 2 . Next, the switching element Q 1
Is turned off, a flyback output as shown by the broken line in FIG. 4A is generated in the secondary winding L 21 of the transformer 8, but the diode D 1 has a polarity opposite to that of the flyback output.
No current flows because is connected.
【００２４】一方、スイッチング素子Ｑ1がオンした
際、トランス８の二次巻き線Ｌ23に整流合成部９のダイ
オードＤ3を通してマイナス電流が流れる。このとき、
ダイオードＤ3を通して流れるマイナス電流はダイオー
ドＤ4を通してトランス８の二次巻き線Ｌ24にも流れよ
うとするが、ダイオードＤ4が逆極性に接続されている
ため電流は流れず、図４の（ｂ）に示す実線のような出
力電圧波形が得られる。次に、スイッチング素子Ｑ1が
オフした際、トランス８の二次巻き線Ｌ23に図４の
（ｂ）に示す破線のようなフライバック出力が発生する
が、このフライバック出力とは逆極性にダイオードＤ3
が接続されているため電流は流れない。On the other hand, when the switching element Q 1 is turned on, a negative current flows through the secondary winding L 23 of the transformer 8 through the diode D 3 of the rectifying / combining section 9. At this time,
Negative current flowing through the diode D 3 is going to flow in the secondary winding L 24 of the transformer 8 through the diode D 4, but no current flow because the diode D 4 is connected in reverse polarity, in FIG. 4 ( An output voltage waveform like the solid line shown in b) is obtained. Next, when the switching element Q 1 is turned off, a flyback output as shown by a broken line in FIG. 4B is generated in the secondary winding L 23 of the transformer 8, but the polarity is opposite to that of the flyback output. To diode D 3
No current flows because is connected.
【００２５】更に、スイッチング素子Ｑ2がオンする
と、トランス８の一次巻き線Ｌ11にスイッチング素子Ｑ
2に向かって電流が流れると共に二次巻き線Ｌ22に整流
合成部９のダイオードＤ2を通してマイナス電流が流れ
る。このとき、トランス８の二次巻き線Ｌ21から接地点
に向かって電流が流れようとするがダイオードＤ1が逆
極性に接続されているため電流は流れず、図４の（ｃ）
に示す実線のような出力電圧波形が得られる。次に、ス
イッチング素子Ｑ2がオフすると、トランス８の二次巻
き線Ｌ22に図４の（ｃ）に示す破線のようなフライバッ
ク出力が発生するが、このフライバック出力とは逆極性
にダイオードＤ2が接続されているため電流は流れな
い。Further, when the switching element Q 2 is turned on, the switching element Q 2 is connected to the primary winding L 11 of the transformer 8.
A current flows toward 2 , and a negative current flows through the secondary winding L 22 through the diode D 2 of the rectifying / combining unit 9. At this time, a current tries to flow from the secondary winding L 21 of the transformer 8 toward the grounding point, but since the diode D 1 is connected in the opposite polarity, the current does not flow, and FIG.
An output voltage waveform as shown by the solid line is obtained. Next, when the switching element Q 2 is turned off, a flyback output as shown by the broken line in FIG. 4C is generated in the secondary winding L 22 of the transformer 8, but the polarity is opposite to that of the flyback output. No current flows because the diode D 2 is connected.
【００２６】一方、スイッチング素子Ｑ2がオンした
際、トランス８の二次巻き線Ｌ24に整流合成部９のダイ
オードＤ4を通してプラス電流が流れる。このとき、ダ
イオードＤ4を通して流れるプラス電流はダイオードＤ3
を通してトランス８の二次巻き線Ｌ23にも流れようとす
るが、二次巻き線Ｌ23は二次巻き線Ｌ24とは逆位相出力
でありダイオードＤ3に向かって流れようとする電流に
よって阻止され、図４の（ｄ）に示す実線のような出力
電圧波形が得られる。次に、スイッチング素子Ｑ 2がオ
フすると、トランス８の二次巻き線Ｌ24に図４の（ｄ）
に示す破線のようなフライバック出力が発生するが、こ
のフライバック出力とは逆極性にダイオードＤ4が接続
されているため電流は流れない。On the other hand, the switching element Q2Turned on
At this time, the secondary winding L of the transformer 8twenty fourThe rectification / synthesis unit 9 die
Aether DFourA positive current flows through. At this time,
Iodo DFourPositive current flowing through the diode D3
Through the secondary winding L of the transformer 8twenty threeTrying to flow into
But the secondary winding Ltwenty threeIs the secondary winding Ltwenty fourOpposite phase output
And the diode D3To the current that tries to flow toward
Therefore, the output is blocked, and the output is as shown by the solid line in FIG.
A voltage waveform is obtained. Next, the switching element Q 2Is o
When turned off, the secondary winding L of the transformer 8twenty fourTo (d) of FIG.
A flyback output like the broken line shown in is generated.
Diode D in the opposite polarity to the flyback output ofFourConnected
The current does not flow because it is done.
【００２７】以上の動作を繰り返すことによりスイッチ
ング素子Ｑ1，Ｑ2はプッシュプル動作をしてトランス８
を駆動する。従って、トランス８により増幅されて取り
出された正相及び逆相信号は、整流合成部９によって合
成された後、各々低域通過フィルタ１０を通して図４の
（ｅ）に示すような出力波形を負荷抵抗１１に供給され
る。この出力波形は正相及び逆相の信号であり、さらに
負荷抵抗１１が平衡接続されているため、負荷抵抗１１
からは２倍の振幅の出力波形が得られる。By repeating the above operation, the switching elements Q 1 and Q 2 perform the push-pull operation and the transformer 8
To drive. Therefore, the positive-phase and negative-phase signals amplified and taken out by the transformer 8 are combined by the rectifying / combining unit 9 and then loaded through the low-pass filter 10 with output waveforms as shown in FIG. It is supplied to the resistor 11. This output waveform is a positive-phase signal and a negative-phase signal, and since the load resistance 11 is connected in balance, the load resistance 11
Gives an output waveform with double the amplitude.
【００２８】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、２個のスイッチング素子と負荷抵抗とをトランス結
合し、トランスの出力信号をそれぞれ逆相で取り出すよ
うにして、かつトランスの出力段にトランス内部の残留
エネルギーを処理する手段を設けることにより、パルス
幅変調信号に直流レベルシフトが生じるのを抑えて、歪
みのない出力波形を得ることとなる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the two switching elements and the load resistance are transformer-coupled so that the output signals of the transformer are taken out in opposite phases, and By providing a means for processing the residual energy inside the transformer in the output stage, it is possible to suppress the occurrence of DC level shift in the pulse width modulation signal and obtain an output waveform without distortion.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のように本発明は、パルス変換部か
ら順次出力されるパルス幅変調信号に従ってスイッチン
グ素子をオン・オフさせてトランスを駆動する。トラン
スの一次巻き線の中点には外部電圧が供給されており、
スイッチング素子のオン・オフによってトランスの二次
側にエネルギーを伝達する。更に、トランスの二次側巻
き線の接合点は接地されておりトランスの出力信号は整
流合成部によって整流された後互いに逆相となるよう合
成した後低域通過フィルタによって不要な高周波成分を
除去して負荷抵抗に入力されるようにしたので、トラン
スに低い周波数成分を通過させることなくオーディオ帯
域の周波数成分を取り出すことができるためトランスを
重量、大型化することなく電力増幅をすることができ
る。As described above, according to the present invention, the transformer is driven by turning on / off the switching element according to the pulse width modulation signal sequentially output from the pulse converter. An external voltage is supplied to the middle point of the primary winding of the transformer,
Energy is transmitted to the secondary side of the transformer by turning on / off the switching element. Furthermore, the junction point of the secondary winding of the transformer is grounded, and the output signals of the transformer are rectified by the rectifying / synthesizing unit and then combined so that they have opposite phases, and then unnecessary high-frequency components are removed by a low-pass filter. Since it is input to the load resistance, the frequency component of the audio band can be taken out without passing the low frequency component to the transformer, so that the power can be amplified without increasing the weight and size of the transformer. .
【００３０】また、本発明は、パルス変換部から順次出
力されるパルス幅変調信号に従ってスイッチング素子を
オン・オフさせてトランスを駆動する。トランスの一次
巻き線の中点には外部電圧が供給されており、スイッチ
ング素子のオン・オフによってトランスの二次側にエネ
ルギーを伝達する。トランスの二次巻き線の接合点は接
地されており、第１の二次巻き線から出力される出力信
号は整流合成部によって整流された後互いに逆相となる
よう合成される。更に、第２の二次巻き線から出力され
る出力信号は第１の二次巻き線から出力される出力信号
と逆相となっており整流合成部によって整流された後互
いに逆相となるよう合成される。第１の二次巻き線の出
力信号と第２の二次巻き線の出力信号はそれぞれ低域通
過フィルタによって不要な高周波成分が除去された後負
荷抵抗に入力されるいわゆる平衡接続としたので、負荷
抵抗に入力される出力電圧は２倍の振幅となり、またト
ランスに低い周波数成分を通過させることなくオーディ
オ帯域の周波数成分を取り出すことができるためトラン
スを重量、大型化することなく電力増幅をすることがで
きる。Further, according to the present invention, the transformer is driven by turning on / off the switching element according to the pulse width modulation signal sequentially output from the pulse converter. An external voltage is supplied to the middle point of the primary winding of the transformer, and energy is transmitted to the secondary side of the transformer by turning on / off the switching element. The junction point of the secondary windings of the transformer is grounded, and the output signals output from the first secondary windings are rectified by the rectifying / combining unit and then combined so as to have mutually opposite phases. Furthermore, the output signal output from the second secondary winding has a phase opposite to that of the output signal output from the first secondary winding, so that the output signals are rectified by the rectifying / combining unit and have phases opposite to each other. Is synthesized. Since the output signal of the first secondary winding and the output signal of the second secondary winding are so-called balanced connections in which unnecessary high-frequency components are removed by the low-pass filter and then input to the load resistance, The output voltage input to the load resistor has double amplitude, and the frequency component of the audio band can be taken out without passing the low frequency component to the transformer, so the power is amplified without increasing the weight and size of the transformer. be able to.
【図１】本発明の第１の実施例における出力回路の構成
を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an output circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同第１の実施例における出力回路の各部の動作
電圧波形を示す波形図FIG. 2 is a waveform diagram showing operating voltage waveforms of respective parts of the output circuit in the first embodiment.
【図３】本発明の第２の実施例における出力回路の構成
を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an output circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図４】同第２の実施例における出力回路の各部の動作
電圧波形を示す波形図FIG. 4 is a waveform diagram showing operating voltage waveforms of respective parts of the output circuit in the second embodiment.
【図５】従来の出力回路の構成を示す構成を示すブロッ
ク図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration showing a configuration of a conventional output circuit.
１ パルス変換部 ２ ドライバ部 ３，６，８ トランス ４，１０ 低域通過フィルタ ５，１１ 負荷抵抗 ７，９ 整流合成部 1 pulse conversion unit 2 driver unit 3, 6, 8 transformer 4, 10 low-pass filter 5, 11 load resistance 7, 9 rectification synthesis unit
Claims (2)
パルス幅変調するパルス変換部と、 前記パルス変換部から出力されるパルス信号に基づいて
駆動信号を出力するドライバ部と、 前記駆動信号に従ってオンまたはオフのスイッチング動
作を交互に行うスイッチング素子と、 前記スイッチング素子の出力信号を入力とし一次巻き線
の中間タップには外部電源を接続すると共に、二次巻き
線は互いに逆相の出力信号を取り出すための巻き線で構
成したトランスと、 前記トランスの出力信号を整流した後合成する整流合成
部とを備えた出力回路。1. A pulse conversion unit for pulse-width modulating an analog input signal such as an audio signal, a driver unit for outputting a drive signal based on the pulse signal output from the pulse conversion unit, and ON or OFF according to the drive signal. In order to take out the output signal of the switching element and the output signal of the switching element as an input and to connect the external power supply to the intermediate tap of the primary winding, the secondary winding outputs output signals of opposite phases to each other. An output circuit comprising: a transformer configured by the windings of 1. and a rectifying / synthesizing unit that rectifies and synthesizes an output signal of the transformer.
パルス幅変調するパルス変換部と、 前記パルス変換部から出力されるパルス信号に基づいて
駆動信号を出力するドライバ部と、 前記駆動信号に従ってオンまたはオフのスイッチング動
作を交互に行うスイッチング素子と、 前記スイッチング素子の出力信号を入力とし一次巻き線
の中間タップには外部電源を接続すると共に、二次巻き
線は互いに逆相の出力を取り出すための第１の巻き線
と、更に前記第１の巻き線とは逆相の出力信号を取り出
すための第２の巻き線とで構成したトランスと、 前記第１の巻き線の出力信号を整流した後合成して正相
信号を出力し、かつ前記第２の巻き線の出力信号を整流
した後合成して逆相信号を出力する整流合成部とを備え
た出力回路。2. A pulse converter for pulse-width modulating an analog input signal such as an audio signal, a driver unit for outputting a drive signal based on the pulse signal output from the pulse converter, and an ON or OFF circuit according to the drive signal. A switching element for alternately performing an OFF switching operation, and an output signal of the switching element as an input, an external power source is connected to the intermediate tap of the primary winding, and the secondary winding is for outputting outputs of opposite phases. A transformer including a first winding and a second winding for extracting an output signal having a phase opposite to that of the first winding; and after rectifying the output signal of the first winding. An output circuit comprising: a rectifying / synthesizing unit that synthesizes and outputs a positive-phase signal, rectifies the output signal of the second winding, and then synthesizes and outputs a negative-phase signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221796A JPH0779120A (en) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | Output circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5221796A JPH0779120A (en) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | Output circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779120A true JPH0779120A (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=16772338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5221796A Pending JPH0779120A (en) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | Output circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779120A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003005571A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-16 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Audio amplifier |
| KR100747113B1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-08-09 | 한국과학기술원 | Power amplifier |
| KR100950307B1 (en) * | 2008-01-30 | 2010-03-31 | 한국과학기술원 | Power amplifier |
| KR100966356B1 (en) * | 2008-02-01 | 2010-06-28 | (주)디라직 | Single Switching Power Audio Amplifier Unifying Power Unit and Amplification Unit |
-
1993
- 1993-09-07 JP JP5221796A patent/JPH0779120A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003005571A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-16 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Audio amplifier |
| JP2003023328A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Niigata Seimitsu Kk | Audio amplifier |
| US6844777B2 (en) | 2001-07-06 | 2005-01-18 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Audio amplifier |
| US6937092B2 (en) | 2001-07-06 | 2005-08-30 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Audio amplifier |
| KR100747113B1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-08-09 | 한국과학기술원 | Power amplifier |
| KR100950307B1 (en) * | 2008-01-30 | 2010-03-31 | 한국과학기술원 | Power amplifier |
| KR100966356B1 (en) * | 2008-02-01 | 2010-06-28 | (주)디라직 | Single Switching Power Audio Amplifier Unifying Power Unit and Amplification Unit |
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