JPS5929376Y2 - protection circuit - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、トランジスタ電力増巾回路におけるトランジ
スタの過負荷検出保護回路の位相ずれによる誤動作の防
止を可能とする保護回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a protection circuit that can prevent malfunctions due to phase shifts in a transistor overload detection protection circuit in a transistor power amplification circuit.

一般にトランジスタ電力増巾回路として電力効率のよい
シングルエンデツドプッシュプル型の回路が多く使用さ
れるが、この回路は内部抵抗が小いので負荷が短絡され
た場合過大なコレクタ電流が流れてトランジスタが破壊
される恐れがある。Generally, single-ended push-pull type circuits with good power efficiency are often used as transistor power amplifier circuits, but since this circuit has a small internal resistance, if the load is shorted, an excessive collector current will flow and the transistor will fail. There is a risk that it will be destroyed.

従来、この種増巾器の保護回路として種々提案されてい
るが完全にトランジスタを保護することは困難であるば
かりでなく回路を複雑化していた。Conventionally, various protection circuits have been proposed for this type of amplifier, but it is not only difficult to completely protect the transistors, but also the circuits are complicated.

従来の保護装置としては、第１図に示すように１対の出
力トランジスタＱ、ａ ＋ Ｑ４１対の出力抵抗ＲＥｔ
ｔ ＲＥ２負荷ＲＬから構成されたシングルエンデツ
ドプッシュプル型の増巾回路において、抵抗Ｒ，，Ｒ２
，ＲＥいダイオードＤ１、負荷抵抗ＲＬあるいは抵抗Ｒ
３＋ Ｒ４ｓ ＲＢ ２、ダイオードＤ２、負荷抵抗Ｒ
Ｌでインピーダンスブリッジを構成し、負荷ＲＬがショ
ートすること等により該ブリッジのバランスがくずれた
ときは、トランジスタＱ１またはＱ２をオンさせること
により、出力トランジスタＱ３．Ｑ４を保護するものが
知られている。As a conventional protection device, as shown in FIG.
In a single-ended push-pull type amplifier circuit consisting of tRE2 loads RL, resistors R,, R2
, RE diode D1, load resistance RL or resistance R
3+ R4s RB 2, diode D2, load resistance R
L constitute an impedance bridge, and when the balance of the bridge is lost due to a short circuit in the load RL, the output transistors Q3, . Those that protect Q4 are known.

この保護回路において、第２図ａに示すように出力トラ
ンジスタＱ３のエミッタ電圧ｖＥと出力電圧■ｏが同相
である場合（電圧■Ｅ、■ｏいずれも実線で示しである
）は、トランジスタＱ、のベース電圧（ｂ図）、エミッ
タ電圧（Ｃ図）、およびベース・エミッタ間電圧（ｄ図
）が、いずれも同相であってトランジスタＱ１のベース
・エミッタ間は逆バイアスとなるからトランジスタＱ１
は導通しない。In this protection circuit, when the emitter voltage vE of the output transistor Q3 and the output voltage ■o are in phase as shown in FIG. The base voltage (Figure b), emitter voltage (Figure C), and base-emitter voltage (Figure d) of the transistor Q1 are all in phase, and the base-emitter of the transistor Q1 is reverse biased.
is not conductive.

しかしながら、負荷ＲＬは一般にインダクタンス、キャ
パシタンス等の取分を含む場合が多く、斯る場合は第２
図ａの破線と実線とで示される如く出力電圧■ｏと、出
力トランジスタＱ３のエミッタ電圧ｖＥとの間に位相差
を生じる。However, the load RL generally includes inductance, capacitance, etc. in many cases, and in such cases, the second
As shown by the broken line and the solid line in FIG.

このときトランジスタＱ１のベース電圧ｅに対しエミッ
タ電圧ｆは位相の遅れを生じ、ペースエミッタ間電圧ｇ
には斜線で表わした順バイアス部分が生じるから、この
瞬間トランジスタＱ、が導通し、負荷Ｒ，Ｌに異常がな
いにも拘らず保護装置が誤動するおそれがある。At this time, the emitter voltage f has a phase delay with respect to the base voltage e of the transistor Q1, and the pace emitter voltage g
Since a forward bias portion shown by diagonal lines occurs in , the transistor Q becomes conductive at this moment, and there is a risk that the protection device will malfunction even though there is no abnormality in the loads R and L.

以上の様子はトランジスタＱ２．Ｑ４についても同様で
ある。The above situation is the transistor Q2. The same applies to Q4.

従来、上記誤動作防止法として第１図において点線で示
すようにトランジスタＱ１．Ｑ２のベース・エミッタ間
にそれぞれコンデンサＣ０，Ｃ２を接続し、これらのコ
ンデンサの容量により上記順バイアス部を吸収する方式
が考えられている。Conventionally, as a method for preventing the above-mentioned malfunction, as shown by the dotted line in FIG. A method has been considered in which capacitors C0 and C2 are connected between the base and emitter of Q2, respectively, and the forward bias portion is absorbed by the capacitance of these capacitors.

これは抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１、あるいは抵抗Ｒ３と
コンデンサＣ２によるローパスフィルタを構成すること
によって誤動作を防止したものである。This prevents malfunction by configuring a low-pass filter using resistor R1 and capacitor C1, or resistor R3 and capacitor C2.

このような従来の回路においては誤動作防止用コンデン
サが２個必要であり、またその効果も充分でないという
欠点がある。Such a conventional circuit requires two malfunction prevention capacitors, and has the disadvantage that the effect thereof is not sufficient.

本考案は、１対の出力トランジスタと出力抵抗の接続点
より出力を得るシングルエンデツドプッシュプル回路に
おいて、前記出力抵抗と負荷とを含むブリッジ回路のバ
ランスのくずれを検知する１対の保護用トランジスタの
ベース間に１個のコンデンサを接続することによって、
負荷のりアクタンス分に起因する誤動作を防止し得る保
護回路を提供することを目的とする。The present invention provides a single-ended push-pull circuit that obtains an output from a connection point between a pair of output transistors and an output resistor. By connecting one capacitor between the bases of
It is an object of the present invention to provide a protection circuit that can prevent malfunctions caused by load actance.

以下、本考案の詳細を実施例につき図面によって説明す
る。Hereinafter, the details of the present invention will be explained with reference to the drawings with reference to embodiments.

第３図は本考案に係る保護装置の回路図であり、第１図
と同一機能を有する対応部分については同一符号を付し
て説明する。FIG. 3 is a circuit diagram of the protection device according to the present invention, and corresponding parts having the same functions as those in FIG. 1 will be described with the same reference numerals.

シングルエンデツドプッシュプル型に接続された出力ト
ランジスタＱ３．Ｑ４出力抵抗ＲＥＩＩＲＥ２、負荷Ｒ
Ｌ、正電源＋８１負電源−Ｂよりなる電力増巾器におい
て、抵抗Ｒ１＋ Ｒ２＋ ＲＥｌ。Output transistor Q3 connected in a single-ended push-pull configuration. Q4 output resistance REIIRE2, load R
In a power amplifier consisting of L, positive power supply +81 negative power supply -B, resistors R1+ R2+ REl.

ダイオードＤ１、負荷ＲＬにより、また抵抗Ｒ３゜Ｒ４
１ＲＥ２、ダイオードＤ２、負荷ＲＬにより各各インピ
ーダンスブリッジを構成し、保護用トランジスタＱ１．
Ｑ２によりブリッジの平衡を検知していることは従来の
回路と変りはない。Diode D1, load RL, and resistor R3゜R4
1RE2, diode D2, and load RL constitute each impedance bridge, and protection transistors Q1.
There is no difference from the conventional circuit in that Q2 detects the balance of the bridge.

しかして第１図におけるコンデンサＣ１，Ｃ２の代りに
保護用トランジスタＱ１．Ｑ２のベース間を１つのコン
デンサＣで接続した点が本考案の要旨とするところであ
る。Therefore, instead of the capacitors C1 and C2 in FIG. 1, the protective transistor Q1. The gist of the present invention is that one capacitor C is connected between the bases of Q2.

次に、本考案の動作原理を説明する。Next, the operating principle of the present invention will be explained.

第４図は第３図における前記インピーダンスブリッジ部
分の等価回路であって、第３図におけるダイオードＤ１
．Ｄ２、トランジスタＱ３．Ｑ４をスイッチと等価と考
えると、第４図に示す如くダイオードＤ１、抵抗Ｒ２の
直列回路、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ４の直列回路、抵抗
Ｒ１＋ＲＢ１の直列回路、抵抗Ｒ３゜ＲＥ２の直列回路
を各辺とするブリッジと考えることができる。FIG. 4 is an equivalent circuit of the impedance bridge portion in FIG. 3, and shows the diode D1 in FIG.
．． D2, transistor Q3. Considering Q4 to be equivalent to a switch, as shown in Figure 4, a series circuit of diode D1 and resistor R2, a series circuit of diode D2 and resistor R4, a series circuit of resistor R1+RB1, and a series circuit of resistor R3°RE2 are connected to each side. It can be thought of as a bridge.

今正の半サイクルが前段の増巾器から入力されるとダイ
オードＤ１、トランジスタＱ３はオンでダイオードＤ２
、トランジスタＱ４はオフとなる。When a positive half cycle is now input from the amplifier in the previous stage, diode D1 and transistor Q3 are turned on, and diode D2 is turned on.
, transistor Q4 is turned off.

抵抗Ｒ１と抵抗ＲＥ１の接続点Ａの電圧をＶ Ａ ｚ抵
抗ＲＥ、と抵抗ＲＢ２の接続点すなわち出力点Ｂの電圧
をｖＢ１、抵抗Ｒ３と抵抗ＲＥ２との接続点Ｃすなわち
トランジスタＱ４のエミッタの電圧を■ｃ１抵抗Ｒ１と
抵抗Ｒ２との接続点りの電圧をＶＤｚ抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ
３との接続点Ｅの電圧をｖＥとすると、前記各点の電圧
の関係はコンデンサＣがない時は、 からｖＢ＞ｖＤ、すなわちｖＥ＞ｖＤとなる。The voltage at the connection point A between the resistor R1 and the resistor RE1 is V A z The voltage at the connection point A between the resistor RE and the resistor RB2, that is, the output point B is vB1, and the voltage at the connection point C between the resistor R3 and the resistor RE2, that is, the voltage at the emitter of the transistor Q4 ■ c1 The voltage at the connection point of resistor R1 and resistor R2 is VDz resistor R4 and resistor R
When the voltage at the connection point E with the capacitor C is vE, the relationship between the voltages at each point is vB>vD, that is, vE>vD, when the capacitor C is not present.

この時コンデンサＣを接続点りと接続点Ｅの間に接続す
ると電流は接続点Ｅから接続点りへ流れる。At this time, if a capacitor C is connected between the connection point and the connection point E, a current flows from the connection point E to the connection point.

次に、入力の負の半サイクルの時には上記と同様に、 従ッテ、ｖＤ＝ｖＢ＞ｖＥ 、ｖＤ＞ｖＥとなるがｖＤ
、ｖＥは共に負であるから電流は接続点Ｅから接続点り
に流れ、これは入力が正の場合と同方向である。Next, in the negative half cycle of the input, as above, vD=vB>vE, vD>vE, but vD
, vE are both negative, so the current flows from the connection point E to the connection point, which is the same direction as when the input is positive.

このようにコンデンサＣは通常の負荷時には第４図に示
すように＋、−の極性に充電される。In this manner, the capacitor C is charged to positive and negative polarities as shown in FIG. 4 during normal loads.

この始の電位は出力端Ｂから見ても正負の極性は変わら
ない。The polarity of this initial potential does not change even when viewed from the output terminal B.

すなわちトランジスタＱ１には負、トランジスタＱ２に
は正のバイアスが加わり保護用トランジスタＱ１．Ｑ２
は共に負荷ＲＩ、のりアクタンスに起因する誤動作を防
止することができる。That is, a negative bias is applied to the transistor Q1, a positive bias is applied to the transistor Q2, and the protection transistor Q1. Q2
Both can prevent malfunctions caused by load RI and glue actance.

以上のように本考案の保護回路によれば負荷のりアクタ
ンス分による誤動作防止円のコンデンサを１ケ保護用ト
ランジスタのベース間に接続するだけでよいから従来の
回路より簡単化されしかも誤動作防止効果も大きいとい
う利点がある。As described above, according to the protection circuit of the present invention, it is only necessary to connect a circular capacitor between the bases of one protection transistor to prevent malfunction due to load actance, so it is simpler than the conventional circuit, and is also effective in preventing malfunction. It has the advantage of being large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の保護回路の回路図、第２図は第１図にお
ける誤動作の原因を説明する要部の電圧波形図、第３図
は本考案の保護回路の実施例の回路図、第４図は第３図
の部分の等価回路図である。 Ｑｌ、Ｑ２・・・・・・保護用トランジスタ、Ｑ３．Ｑ
４・・・・・・出力トランジスタ、ＲＥ、ｌ ＲＥＳ！
・・・・・・出力抵抗、Ｃ・・・・・・コンデンサ、Ｒ
Ｌ・・・・・・負荷。Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional protection circuit, Fig. 2 is a voltage waveform diagram of the main part explaining the cause of malfunction in Fig. 1, and Fig. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the protection circuit of the present invention. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the portion shown in FIG. 3. Ql, Q2... protection transistor, Q3. Q
4...Output transistor, RE, l RES!
...Output resistance, C...Capacitor, R
L...Load.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] １対の出力トランジスタと出力抵抗とを有するプッシュ
プル増幅器において、前記出力抵抗と負荷とを含む１対
のブリッジ回路と、前記ブリッジ回路のバランスの変化
を検知する１対の保護用トランジスタと、前記保護用ト
ランジスタのベース（８）に接続されたコンデンサとを
有し、前記コンデンサへの充電により前記保護用トラン
ジスタが負荷のりアクタンス分に起因して誤動作するの
を防止したことを特徴とする保護回路。A push-pull amplifier having a pair of output transistors and an output resistor, a pair of bridge circuits including the output resistor and a load, a pair of protection transistors for detecting a change in balance of the bridge circuit, and a pair of protection transistors that detect a change in balance of the bridge circuit; A protection circuit comprising a capacitor connected to a base (8) of a protection transistor, and charging the capacitor prevents the protection transistor from malfunctioning due to load actance. .