JPH08307163A - Thermal protection circuit for amplifier - Google Patents
Thermal protection circuit for amplifierInfo
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- JPH08307163A JPH08307163A JP7105409A JP10540995A JPH08307163A JP H08307163 A JPH08307163 A JP H08307163A JP 7105409 A JP7105409 A JP 7105409A JP 10540995 A JP10540995 A JP 10540995A JP H08307163 A JPH08307163 A JP H08307163A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ信号を増幅
する増幅器の熱保護回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amplifier thermal protection circuit for amplifying an audio signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、集積化されたオーディオ用増幅
器において、ＩＣ基板の温度が１５０℃以上となると、
集積回路の配線が融けだしショートしたり、また、熱ス
トレスによりトランジスタが破壊され、さらに、熱暴走
を起こし、ＩＣの劣化や破壊を招くという問題があっ
た。このような問題の原因の一つとして、出力トランジ
スタから発生する熱が挙げられる。前記問題を解決する
手段として、ＩＣに放熱板を取り付け、発生した熱を逃
がす手段があった。しかし、カーステレオ等のオーディ
オ信号用増幅器においては、セットのパッケージに制約
があるので、熱を十分に逃がすことのできる大きな放熱
板をＩＣに取り付けることができなかった。その為、従
来、前記増幅器には、熱による悪影響から増幅器を保護
する機能が付加され、ＩＣ基板が１５０℃以上にならな
いようにしていた。そして、このような熱保護機能を有
する図２の如き増幅器が知られている。2. Description of the Related Art Generally, in an integrated audio amplifier, when the temperature of the IC substrate exceeds 150.degree.
There is a problem that the wiring of the integrated circuit melts and short-circuits, the thermal stress causes the transistor to be destroyed, and thermal runaway occurs, resulting in deterioration and destruction of the IC. One of the causes of such a problem is heat generated from the output transistor. As a means for solving the above-mentioned problem, there has been a means for attaching a heat dissipation plate to the IC to release the generated heat. However, in an audio signal amplifier such as a car stereo, a large heat radiating plate that can sufficiently dissipate heat cannot be attached to the IC because the package of the set is limited. Therefore, conventionally, the amplifier is provided with a function of protecting the amplifier from the adverse effect of heat so that the temperature of the IC substrate does not exceed 150 ° C. An amplifier having such a thermal protection function as shown in FIG. 2 is known.
【０００３】図２において、入力オーディオ信号は増幅
器（１）において増幅された後、スピーカ（２）に印加
される。ところで、増幅器（１）が増幅動作を行うと、
供給された電力がすべて音に変換されず、電力損失が発
生する。この増幅器（１）における電力損失Ｐｄは、増
幅器（１）に供給される電力をＰｉ、負荷で消費される
電力をＰｏとすると、In FIG. 2, an input audio signal is amplified by an amplifier (1) and then applied to a speaker (2). By the way, when the amplifier (1) performs an amplification operation,
All the supplied power is not converted into sound, resulting in power loss. If the power supplied to the amplifier (1) is Pi and the power consumed by the load is Po, the power loss Pd in the amplifier (1) is
【０００４】[0004]
【数１】 [Equation 1]
【０００５】となる。また、増幅器（１）の出力信号が
正弦波信号である場合、スピーカ（２）の抵抗値をＲ
Ｌ、正弦波信号のピーク間電圧をＶｐ−ｐとすると、負
荷で消費される電力Ｐｏ１は、[0005] When the output signal of the amplifier (1) is a sine wave signal, the resistance value of the speaker (2) is changed to R
L and the peak-to-peak voltage of the sine wave signal are Vp-p, the power Po1 consumed by the load is
【０００６】[0006]
【数２】 [Equation 2]
【０００７】となる。よって、式（１）及び（２）よ
り、電力損失Ｐｄと負荷で消費される電力Ｐｏ１との関
係は、図３の（イ）の如くなる。今、増幅器（１）の出
力信号レベルが図３の（ａ）点のレベルとなると、電力
損失Ｐｄは最大になるので、増幅器（１）の発熱量は多
くなる。発熱量の増大によりＩＣ基板温度が増大し、温
度検出回路（３）でＩＣ基板温度が１５０℃以上になっ
たことを検出すると、ドライブ電流制御回路（４）が動
作し、増幅器（１）を構成する出力トランジスタ（図示
せず）のドライブ電流は小となる。その為、増幅器
（１）の出力レベルは、図３の（ａ）点から（ｂ）点に
低下し、図３（イ）の曲線から明らかな如く電力損失Ｐ
ｄは低下する。よって、増幅器（１）の発熱量は低下
し、ＩＣ基板の温度が低下する。そして、ドライブ電流
制御回路（４）の動作は停止し、前記出力トランジスタ
のドライブ電流は通常の大きさに戻り、増幅器（１）は
通常動作を行う。このように、基板温度が所定温度以上
となると、ドライブ電流を低下させ、発熱量を低下させ
ることによって、増幅器（１）の熱破壊を防止してい
た。[0007] Therefore, from the expressions (1) and (2), the relationship between the power loss Pd and the power Po1 consumed by the load is as shown in FIG. Now, when the output signal level of the amplifier (1) reaches the level of point (a) in FIG. 3, the power loss Pd becomes maximum, so that the heat generation amount of the amplifier (1) increases. When the temperature of the IC substrate increases due to an increase in the amount of heat generation and the temperature detection circuit (3) detects that the IC substrate temperature has reached 150 ° C. or higher, the drive current control circuit (4) operates to turn on the amplifier (1). The drive current of the constituent output transistor (not shown) is small. Therefore, the output level of the amplifier (1) decreases from the point (a) of FIG. 3 to the point (b) of FIG.
d decreases. Therefore, the calorific value of the amplifier (1) is lowered, and the temperature of the IC substrate is lowered. Then, the operation of the drive current control circuit (4) is stopped, the drive current of the output transistor returns to the normal value, and the amplifier (1) performs the normal operation. As described above, when the substrate temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the drive current is reduced and the heat generation amount is reduced to prevent thermal destruction of the amplifier (1).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した如
くカーステレオ等ではセットのパッケージに制約がある
ので、大きい放熱板をＩＣに取り付けることができず、
十分に放熱させることができない。その為、増幅器
（１）の発熱により、温度が上昇しやすくなり、頻繁に
熱保護動作が作用していた。また、熱保護動作すると、
出力レベルが、例えば、約６ｄｂも低下し、また、基板
温度を低下させるようにするため、基板温度の低下によ
り保護動作が終了し、基板温度が再び上昇する。このよ
うな動作を繰り返すと、頻繁に熱保護動作が行われ、聴
感上、違和感があった。However, as described above, in the car stereo, etc., there is a restriction on the set package, so that a large heat sink cannot be attached to the IC.
It cannot dissipate heat sufficiently. Therefore, the temperature of the amplifier (1) easily rises due to the heat generation of the amplifier (1), and the heat protection operation frequently operates. Also, when the thermal protection operation,
For example, the output level is lowered by about 6 db, and the substrate temperature is lowered so that the protection operation is terminated by the lowered substrate temperature and the substrate temperature is raised again. When such an operation is repeated, the heat protection operation is frequently performed, which is uncomfortable in hearing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
み成されたものであり、負帰還路を有する増幅器と、周
囲温度を検出する温度検出回路と、前記温度検出回路の
出力信号に応じて、前記増幅器の開ループゲインを低下
させる第１制御回路と、前記温度検出回路の出力信号に
応じて、前記増幅器の帰還量を低下させる第２制御回路
と、を備えたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has an amplifier having a negative feedback path, a temperature detecting circuit for detecting an ambient temperature, and an output signal of the temperature detecting circuit. According to the first control circuit for reducing the open loop gain of the amplifier, and a second control circuit for reducing the feedback amount of the amplifier according to the output signal of the temperature detection circuit. And
【００１０】また、差動接続されたトランジスタから成
る入力段増幅器と、該入力段増幅器の出力信号に応じて
駆動信号を発生する駆動回路と、該駆動信号に応じて駆
動される出力段増幅器とを備え、前記出力段増幅器の出
力信号は、負帰還路を介して、前記入力段増幅器の一方
の入力端に帰還される増幅器の熱保護回路であって、周
囲温度を検出する温度検出回路と、該温度検出回路の出
力信号に応じて、前記差動接続されたトランジスタの動
作電流が小になるように前記入力段増幅器を制御する第
１制御回路と、前記温度検出回路の出力信号に応じて、
前記出力段増幅器の出力信号の負帰還量が小になるよう
に制御する第２制御回路と、を備えたことを特徴とす
る。An input stage amplifier composed of differentially connected transistors, a drive circuit for generating a drive signal according to the output signal of the input stage amplifier, and an output stage amplifier driven according to the drive signal. An output signal of the output stage amplifier is a thermal protection circuit of the amplifier which is fed back to one input end of the input stage amplifier via a negative feedback path, and a temperature detection circuit for detecting an ambient temperature. A first control circuit for controlling the input stage amplifier so that an operating current of the differentially connected transistors becomes small according to an output signal of the temperature detection circuit, and an output signal of the temperature detection circuit hand,
A second control circuit for controlling the amount of negative feedback of the output signal of the output stage amplifier to be small.
【００１１】さらに、前記負帰還路は、前記出力増幅段
の出力端と、前記入力増幅器の一方の入力端との間に接
続された第１抵抗と、前記入力増幅段の一方の入力端
と、直流電圧源との間に接続された第２抵抗と、該第２
抵抗に並列接続され、直列接続された第３抵抗及びスイ
ッチ手段とから成り、前記スイッチ手段は前記第２制御
回路の出力信号に応じて開閉されることを特徴とする。Further, the negative feedback path has a first resistor connected between the output end of the output amplification stage and one input end of the input amplifier, and one input end of the input amplification stage. A second resistor connected between the DC voltage source and the second resistor;
It is characterized in that it comprises a third resistor and a switch means connected in parallel to the resistor and connected in series, and the switch means is opened and closed according to the output signal of the second control circuit.
【００１２】またさらに、前記スイッチ手段は、ゲート
に前記第２制御回路の出力信号が印加されるＦＥＴから
成ることを特徴とする。Further, the switch means is composed of an FET having a gate to which the output signal of the second control circuit is applied.
【００１３】[0013]
【作用】本発明によれば、温度検出回路において、増幅
器の周囲温度を検出し、温度検出回路の出力信号に応じ
て第１及び第２制御回路は動作を開始する。第１制御回
路は、前記増幅器の入力段増幅器の動作電流を低下させ
ることにより、開ループゲインを低下させる。また、第
２制御回路は、前記増幅器の出力信号の帰還量を低下さ
せる。その為、増幅器の出力信号は、方形波信号に略近
い波形を有する信号に変化する。よって、出力レベルを
低下させることなく、電力損失を抑えることができ、温
度上昇を防止できる。According to the present invention, in the temperature detection circuit, the ambient temperature of the amplifier is detected, and the first and second control circuits start the operation in response to the output signal of the temperature detection circuit. The first control circuit reduces the open loop gain by reducing the operating current of the input stage amplifier of the amplifier. The second control circuit also reduces the amount of feedback of the output signal of the amplifier. Therefore, the output signal of the amplifier changes to a signal having a waveform substantially similar to the square wave signal. Therefore, power loss can be suppressed and temperature rise can be prevented without lowering the output level.
【００１４】[0014]
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す図であり、
（５）は差動接続されたトランジスタ（５ａ）及び（５
ｂ）と、トランジスタ（５ａ）及び（５ｂ）の共通エミ
ッタに接続される可変電流源（５ｃ）を有する入力段増
幅器、（６）は入力段増幅器（５）の出力信号に応じて
ドライブ（駆動）信号を発生するドライブ回路、（７）
はＳＥＰＰ（シングルエンデットプッシュプル）接続さ
れるとともに、ベースに前記ドライブ信号が印加される
出力トランジスタ（７ａ）及び（７ｂ）から成る出力段
増幅器、（８）及び（９）は出力段増幅器（７）の出力
端からトランジスタ（５ｂ）のベースへの帰還路を形成
する抵抗、（１０）及び（１１）は抵抗（９）に並列接
続され、直列接続された抵抗及びＦＥＴ、（１２）は出
力段増幅器（７）の周囲温度を検出する温度検出回路、
（１３）は温度検出回路（１２）の出力信号に応じて可
変電流源（５ｃ）を可変する第１制御回路、（１４）は
温度検出回路（１２）の出力信号に応じてＦＥＴ（１
１）をオン・オフ制御する第２制御回路、（１５）は出
力コンデンサー、（１６）はスピーカである。尚、入力
段増幅器（５）と、ドライブ回路（６）と、出力段増幅
器（７）とにより構成されるパワーアンプ（１７）を構
成し、また、出力コンデンサー（１５）及びスピーカ
（１６）以外の回路は、同一基板上に集積化されてい
る。FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention,
(5) is a differentially connected transistor (5a) and (5)
b) and an input stage amplifier having a variable current source (5c) connected to the common emitters of the transistors (5a) and (5b), (6) is driven according to the output signal of the input stage amplifier (5). ) Drive circuit for generating signal, (7)
Are connected to SEPP (Single Ended Push-Pull) and output stage amplifiers composed of output transistors (7a) and (7b) to which the drive signal is applied, and (8) and (9) are output stage amplifiers ( The resistors (10) and (11) forming a feedback path from the output terminal of 7) to the base of the transistor (5b) are connected in parallel to the resistor (9), and the resistors and FETs connected in series are (12) A temperature detection circuit for detecting the ambient temperature of the output stage amplifier (7),
(13) is a first control circuit that changes the variable current source (5c) according to the output signal of the temperature detection circuit (12), and (14) is FET (1) according to the output signal of the temperature detection circuit (12).
A second control circuit for controlling ON / OFF of 1), (15) an output capacitor, and (16) a speaker. A power amplifier (17) including an input stage amplifier (5), a drive circuit (6), and an output stage amplifier (7) is formed, and other than the output capacitor (15) and the speaker (16). Circuits are integrated on the same substrate.
【００１５】図１において、通常動作中、入力信号は、
差動増幅器の正入力端子となるトランジスタ（５ａ）の
ベースに印加され、入力段増幅器（５）で差動増幅され
る。入力段増幅器（５）の出力信号は、ドライブ回路
（６）に印加され、入力信号の位相に対して同相及び逆
相のドライブ信号がドライブ回路（６）から発生する。
前記ドライブ信号は出力トランジスタ（７ａ）及び（７
ｂ）のベースに印加され、前記ドライブ信号に応じて出
力トランジスタ（７ａ）及び（７ｂ）はプッシュプル動
作する。そして、出力段増幅器（７）の出力信号は、出
力コンデンサー（１６）を介して、スピーカ（１８）に
印加される。In FIG. 1, during normal operation, the input signal is
It is applied to the base of the transistor (5a) which is the positive input terminal of the differential amplifier, and differentially amplified by the input stage amplifier (5). The output signal of the input stage amplifier (5) is applied to the drive circuit (6), and the drive signal having the in-phase and anti-phase with respect to the phase of the input signal is generated from the drive circuit (6).
The drive signals are output transistors (7a) and (7
The output transistors (7a) and (7b) are applied to the base of (b) and the push-pull operation is performed according to the drive signal. Then, the output signal of the output stage amplifier (7) is applied to the speaker (18) via the output capacitor (16).
【００１６】また、出力段増幅器（７）の出力信号は、
抵抗（９）を介して、差動増幅器の負入力端子となるト
ランジスタ（５ｂ）のベースに帰還される。その為、パ
ワーアンプ（１７）の閉ループゲインは抵抗（８）乃至
（１０）の値で決まる。ここで、通常動作時、第２制御
回路（１４）の出力信号レベルは「Ｈ」レベルとしてい
るので、ＦＥＴ（１１）はオフ状態にある。よって、パ
ワーアンプ（１７）の閉ループゲインＧｃは、抵抗
（８）及び（１０）で決まり、その抵抗値をそれぞれＲ
１及びＲ２とすると、The output signal of the output stage amplifier (7) is
It is fed back to the base of the transistor (5b) which serves as the negative input terminal of the differential amplifier via the resistor (9). Therefore, the closed loop gain of the power amplifier (17) is determined by the values of the resistors (8) to (10). Here, since the output signal level of the second control circuit (14) is set to the “H” level during normal operation, the FET (11) is in the off state. Therefore, the closed loop gain Gc of the power amplifier (17) is determined by the resistors (8) and (10), and the resistance value thereof is R respectively.
1 and R2,
【００１７】[0017]
【数３】 (Equation 3)
【００１８】で表される。通常、閉ループゲインＧｃ
は、大出力時、パワーアンプ（１７）の出力信号がクリ
ップしないように設定されている。さらにまた、パワー
アンプ（８）の開ループゲインＧｏは、入力段増幅器
（５）のゲインをＧ１、出力段増幅器（７）のゲインを
Ｇ２とすると、入力段増幅器（５）及び出力段増幅器
（７）の全体のゲインで決まり、Ｇｏ＝Ｇ１＋Ｇ２とな
る。ここで、入力段増幅器（５）のゲインＧ１は、可変
電流源（５ｃ）の出力電流をＩ１、差動接続されたトラ
ンジスタ（５ａ）及び（５ｂ）の負荷の値及びエミッタ
抵抗を、ＲＬ’またはｒｅとすると、ｒｅ≒２６／Ｉ１
より、It is represented by Normally, the closed loop gain Gc
Is set so that the output signal of the power amplifier (17) does not clip at the time of high output. Furthermore, assuming that the gain of the input stage amplifier (5) is G1 and the gain of the output stage amplifier (7) is G2, the open loop gain Go of the power amplifier (8) is the input stage amplifier (5) and the output stage amplifier ( Determined by the overall gain of 7), Go = G1 + G2. Here, the gain G1 of the input stage amplifier (5) is obtained by setting the output current of the variable current source (5c) to I1, the load value and the emitter resistance of the differentially connected transistors (5a) and (5b) to RL '. Or re, re≈26 / I1
Than,
【００１９】[0019]
【数４】 [Equation 4]
【００２０】となる。その為、式（４）より、パワーア
ンプ（１７）の開ループゲインＧｏは、[0020] Therefore, from the equation (4), the open loop gain Go of the power amplifier (17) is
【００２１】[0021]
【数５】 (Equation 5)
【００２２】となる。ところで、パワーアンプ（１７）
の出力信号レベルが図３の（ａ）点の出力レベルになる
とき、電力損失Ｐｄは最大となり、基板温度が上昇す
る。そして、温度検出回路（１２）において基板温度が
所定の温度、例えば１５０℃、を超えたことを検出する
と、温度検出回路（１２）から出力信号が発生する。
尚、温度検出回路（１２）は、例えば、ツェナーダイオ
ード（１８）を用いた温度検出回路であり、温度上昇に
応じてツェナーダイオード（１８）の両端電圧が上昇す
るという特性を利用し、前記両端電圧が所定電圧以上と
なったとき、出力信号を発生する様な構成である。尚、
前記温度検出回路（１２）は従来技術と同一であるの
で、詳細な説明を省略する。It becomes By the way, power amplifier (17)
When the output signal level of 1 becomes the output level at point (a) of FIG. 3, the power loss Pd becomes maximum and the substrate temperature rises. Then, when the temperature detection circuit (12) detects that the substrate temperature exceeds a predetermined temperature, for example, 150 ° C., an output signal is generated from the temperature detection circuit (12).
The temperature detection circuit (12) is, for example, a temperature detection circuit using a Zener diode (18), and utilizes the characteristic that the voltage across the Zener diode (18) rises as the temperature rises. The configuration is such that an output signal is generated when the voltage exceeds a predetermined voltage. still,
The temperature detection circuit (12) is the same as that of the prior art, and thus detailed description thereof will be omitted.
【００２３】そして、前記温度検出回路（１２）の出力
信号に応じて、第１制御回路（１３）は可変電流源（５
ｃ）をその出力電流が前記出力電流Ｉ１より小さいＩ２
になるように制御する。よって、可変電流源（５ｃ）を
制御することにより変更されたパワーアンプ（１７）の
開ループゲインをＧｏ’、入力段増幅器（５）のゲイン
をＧ１’とすると、Then, according to the output signal of the temperature detection circuit (12), the first control circuit (13) controls the variable current source (5).
c) I2 whose output current is smaller than said output current I1
Control to become. Therefore, if the open loop gain of the power amplifier (17) changed by controlling the variable current source (5c) is Go ′ and the gain of the input stage amplifier (5) is G1 ′,
【００２４】[0024]
【数６】 (Equation 6)
【００２５】となり、制御前の前記開ループゲインＧｏ
より小さくなる。また、前記温度検出回路（１３）の出
力信号に応じて、第２制御回路は「Ｌ」レベルの出力信
号を発生し、ＦＥＴ（１１）をオン状態にさせる。その
為、抵抗（９）及び（１０）が並列接続され、パワーア
ンプ（１７）の帰還量はＦＥＴ（１１）がオンする前よ
り小さくなる。Therefore, the open loop gain Go before control is
It gets smaller. Further, the second control circuit generates an "L" level output signal in response to the output signal of the temperature detection circuit (13) to turn on the FET (11). Therefore, the resistors (9) and (10) are connected in parallel, and the feedback amount of the power amplifier (17) becomes smaller than that before the FET (11) is turned on.
【００２６】ここで、開ループゲインをＧｏ、閉ループ
ゲインをＧｃ及び帰還量をβとすると、Here, when the open loop gain is Go, the closed loop gain is Gc, and the feedback amount is β,
【００２７】[0027]
【数７】 (Equation 7)
【００２８】という関係で表される。熱保護動作が開始
されると、開ループゲインＧｏ及び帰還量βが低下し、
帰還量βの低下量を開ループゲインの低下量より大きく
なるように設定しているので、結果的に閉ループゲイン
Ｇｃは増大する。パワーアンプ（１７）の開ループゲイ
ンＧｏ及び帰還量が低下すると、閉ループゲインＧｃが
増大するので、パワーアンプ（１７）の出力信号のレベ
ルはさらに大きくなり、前記出力信号はクリップする。
また、パワーアンプ（１７）の開ループゲインＧｏの低
下により、信号のピーク部分が緩やかになる。よって、
パワーアンプ（１７）の出力信号波形は、図４（イ）の
如き正弦波信号から図４（ロ）の如き方形波信号に近い
信号に変わる。ここで、パワーアンプ（１９）の出力信
号が方形波信号である場合のスピーカ（１８）で消費さ
れる電力Ｐｏ１’は、ピーク間電圧をＶｐ−ｐ、負荷の
抵抗値をＲＬとすれば、It is represented by the relationship When the thermal protection operation is started, the open loop gain Go and the feedback amount β decrease,
Since the reduction amount of the feedback amount β is set to be larger than the reduction amount of the open loop gain, the closed loop gain Gc consequently increases. When the open loop gain Go and the feedback amount of the power amplifier (17) decrease, the closed loop gain Gc increases, so that the level of the output signal of the power amplifier (17) further increases and the output signal is clipped.
Further, the peak portion of the signal becomes gentle due to the decrease in the open loop gain Go of the power amplifier (17). Therefore,
The output signal waveform of the power amplifier (17) changes from a sine wave signal as shown in FIG. 4 (a) to a signal close to a square wave signal as shown in FIG. 4 (b). Here, when the output signal of the power amplifier (19) is a square wave signal, the electric power Po1 ′ consumed by the speaker (18) is expressed as follows: if the peak-to-peak voltage is Vp-p and the resistance value of the load is RL,
【００２９】[0029]
【数８】 (Equation 8)
【００３０】となる。そして、式（１）及び（８）よ
り、パワーアンプ（１９）の出力信号レベルに応じた電
力損失Ｐｄは図３の（ロ）の如き曲線となる。基板温度
が所定温度以上となったことを検出しても、図３より、
ドライブ回路（６）のドライブ電流を何ら制御していな
いので、パワーアンプ（８）の出力信号レベルは変わら
ず、電力損失Ｐｄだけが減少する。その為、基板温度が
減少し、熱による悪影響が防止できる。その後、基板温
度が温度検出回路（１３）の所定温度より低くなると、
第１及び第２制御回路（１４）及び（１５）の制御動作
が停止し、パワーアンプ（１９）の開ループゲイン及び
閉ループゲインが制御前の値に戻る。そして、パワーア
ンプ（１９）は通常動作する。It becomes Then, from the expressions (1) and (8), the power loss Pd according to the output signal level of the power amplifier (19) becomes a curve as shown in (b) of FIG. Even if it is detected that the substrate temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, from FIG.
Since the drive current of the drive circuit (6) is not controlled at all, the output signal level of the power amplifier (8) does not change and only the power loss Pd decreases. Therefore, the substrate temperature is reduced and the adverse effect of heat can be prevented. After that, when the substrate temperature becomes lower than the predetermined temperature of the temperature detection circuit (13),
The control operation of the first and second control circuits (14) and (15) is stopped, and the open loop gain and closed loop gain of the power amplifier (19) return to the values before the control. Then, the power amplifier (19) normally operates.
【００３１】ところで、ＦＥＴ（１２）は、図５に示す
如く、ＩＣ基板上にＭＯＳ構造で集積化され、（２０）
はＮ型のサブストレート、（２１）はＰ型のソース拡散
層、（２２）はドレイン拡散層、（２３）はソース電
極、（２４）はドレイン電極、（２５）はゲート電極で
ある。尚、ＦＥＴ（１２）の動作は従来の動作と同一な
ので、説明を省略する。よって、図１の回路は、すべて
の素子を同一基板上に集積化できるので、ＩＣ化に適し
た回路となる。By the way, the FET (12) is integrated with the MOS structure on the IC substrate as shown in FIG.
Is an N-type substrate, (21) is a P-type source diffusion layer, (22) is a drain diffusion layer, (23) is a source electrode, (24) is a drain electrode, and (25) is a gate electrode. Since the operation of the FET (12) is the same as the conventional operation, its explanation is omitted. Therefore, the circuit of FIG. 1 can be integrated on the same substrate in which all the elements are integrated, so that the circuit is suitable for IC implementation.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、周囲
温度が所定温度に達すると、増幅器の出力信号波形を正
弦波から、方形波に近い波形に変更することにより、波
形の面積が増大するので、出力信号レベルを低下させる
ことなく、発熱量を低下させることができ、聴感上違和
感なく増幅器の熱保護動作を行わせることができる。As described above, according to the present invention, when the ambient temperature reaches a predetermined temperature, the output signal waveform of the amplifier is changed from a sine wave to a waveform close to a square wave, so that the area of the waveform is reduced. Since it increases, the heat generation amount can be reduced without lowering the output signal level, and the thermal protection operation of the amplifier can be performed without a sense of discomfort.
【００３３】また、増幅器の開ループゲインを変更する
ために差動増幅器で構成されるその入力段増幅器の動作
電流を変更し、帰還量を切り換えるためのスイッチとし
てＦＥＴを用いているので、集積化に好適な増幅器の熱
保護回路を提供することができる。Further, the FET is used as a switch for changing the operating current of the input stage amplifier composed of the differential amplifier in order to change the open loop gain of the amplifier and switching the feedback amount, so that the integrated circuit is integrated. A thermal protection circuit for an amplifier suitable for
【図１】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a conventional example.
【図３】本発明を説明するための特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the present invention.
【図４】本発明を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the present invention.
【図５】本発明を説明するためのＩＣの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of an IC for explaining the present invention.
５ 入力段増幅器 ６ ドライブ回路 ７ 出力段増幅器 ８、９、１０ 抵抗 １１ ＦＥＴ １２ 温度検出回路 １３ 第１制御回路 １４ 第２制御回路 １７ パワーアンプ ２０ サブストレート ２１ ソース拡散層 ２２ ドレイン拡散層 ２３ ソース電極 ２４ ドレイン電極 ２５ ゲート電極 5 Input Stage Amplifier 6 Drive Circuit 7 Output Stage Amplifier 8, 9, 10 Resistance 11 FET 12 Temperature Detection Circuit 13 First Control Circuit 14 Second Control Circuit 17 Power Amplifier 20 Substrate 21 Source Diffusion Layer 22 Drain Diffusion Layer 23 Source Electrode 24 drain electrode 25 gate electrode
Claims (4)
ループゲインを低下させる第１制御回路と、 前記温度検出回路の出力信号に応じて、前記増幅器の帰
還量を低下させる第２制御回路と、 を備えたことを特徴とする増幅器の熱保護回路。1. An amplifier having a negative feedback path, a temperature detection circuit for detecting an ambient temperature, a first control circuit for reducing an open loop gain of the amplifier according to an output signal of the temperature detection circuit, A thermal protection circuit for an amplifier, comprising: a second control circuit that reduces the feedback amount of the amplifier according to an output signal of the temperature detection circuit.
段増幅器と、該入力段増幅器の出力信号に応じて駆動信
号を発生する駆動回路と、該駆動信号に応じて駆動され
る出力段増幅器とを備え、前記出力段増幅器の出力信号
は、負帰還路を介して、前記入力段増幅器の一方の入力
端に帰還される増幅器の熱保護回路であって、 周囲温度を検出する温度検出回路と、 該温度検出回路の出力信号に応じて、前記差動接続され
たトランジスタの動作電流が小になるように前記入力段
増幅器を制御する第１制御回路と、 前記温度検出回路の出力信号に応じて、前記出力段増幅
器の出力信号の負帰還量が小になるように制御する第２
制御回路と、 を備えたことを特徴とする増幅器の熱保護回路。2. An input stage amplifier comprising differentially connected transistors, a drive circuit for generating a drive signal according to an output signal of the input stage amplifier, and an output stage amplifier driven according to the drive signal. An output signal of the output stage amplifier is a thermal protection circuit of the amplifier which is fed back to one input end of the input stage amplifier via a negative feedback path, and a temperature detection circuit for detecting an ambient temperature. A first control circuit that controls the input stage amplifier so that an operating current of the differentially connected transistors becomes small according to an output signal of the temperature detection circuit; And a second control for controlling the negative feedback amount of the output signal of the output stage amplifier to be small.
A thermal protection circuit for an amplifier, comprising: a control circuit.
力端との間に接続された第１抵抗と、 前記入力増幅段の一方の入力端と、直流電圧源との間に
接続された第２抵抗と、 該第２抵抗に並列接続され、直列接続された第３抵抗及
びスイッチ手段とから成り、前記スイッチ手段は前記第
２制御回路の出力信号に応じて開閉されることを特徴と
する請求項２記載の増幅器の熱保護回路。3. The negative feedback path includes a first resistor connected between an output end of the output amplification stage and one input end of the input amplifier, and one input end of the input amplification stage. , A second resistor connected between the DC voltage source and the second resistor, and a third resistor connected in parallel to the second resistor and connected in series, and the switch means, wherein the switch means is an output of the second control circuit. The thermal protection circuit for an amplifier according to claim 2, wherein the thermal protection circuit is opened and closed according to a signal.
御回路の出力信号が印加されるＦＥＴから成ることを特
徴とする請求項３記載の増幅器の熱保護回路。4. The thermal protection circuit for an amplifier according to claim 3, wherein said switch means is composed of an FET having a gate to which an output signal of said second control circuit is applied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105409A JPH08307163A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Thermal protection circuit for amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105409A JPH08307163A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Thermal protection circuit for amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08307163A true JPH08307163A (en) | 1996-11-22 |
Family
ID=14406821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7105409A Pending JPH08307163A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Thermal protection circuit for amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08307163A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110381637A (en) * | 2019-07-22 | 2019-10-25 | 苏州欧普照明有限公司 | A kind of thermal-shutdown circuit and LED lamp |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP7105409A patent/JPH08307163A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110381637A (en) * | 2019-07-22 | 2019-10-25 | 苏州欧普照明有限公司 | A kind of thermal-shutdown circuit and LED lamp |
| CN110381637B (en) * | 2019-07-22 | 2024-04-30 | 苏州欧普照明有限公司 | Over-temperature protection circuit and LED lamp |
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