JPS60106210A - 短絡防止保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体電力素子を具える回路、特に電圧利得
が１の信号変換回路、例えばオーディオ用電力増幅器の
最終段または電圧調整器の短絡防止電子保護装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来の斯る保護装置は、例えば本願人の肯願によるイタ
リア国特許第９５８８６７号明細書に記載サレテイル。

モノリシック集積化した増幅回路の最終電力素子を保護
するため通常、、使・用１される保護装置は素子を流れ
る電流の値及び素子の両端間の電圧の値を記録及び処理
するための回路手段を具える。

電力素子により消費される瞬時電力に関して得られた最
終情報を用いて所定の電力値以上で素子の電流を素子端
部間の電圧に依存して最大値まで減少するしきい１値：
回２．跣を作動させるようにする。

出力端子での短絡のような突発的過負荷により電力素子
を危険にさらすレベルに電力が到達すると直ちに保護装
置が応答してトランジスタの特性曲線によって限定され
る安全限界内に消費電力を維持し得るようにする。

上述の保護装置は、突発的過負荷により集積回路の電力
部品が損傷するのを防止するに十分であるが、構成部品
が過負荷の間じゆう最大許容電力で動作するのを防止す
ることはできない。

経済的理由から、一般にかかる電力素子を具える集積回
路のユーザーは外部放熱器を配置して常規動作状態のも
とて素子によって発生する熱を放散させるようにしてい
る。これがため、短絡状態、が長引くと、保護装置を具
えているにもかかわらず集積回路を損傷させるかまたは
保護装置が１部分を構成する装置全体が過熱し、その結
果、装置に隣接する構体をかなり損傷する危険がある。

他方、電力素子の最大電流レベルを下げることによって
保護装置の応答しきい値を低くすることは常規動作状態
での回路のダイナミック動作特性を不必要に限定するた
め不都合である。

前述の保護装置が不十分である典型的例は短絡の危険が
特に著しい車輌に装着したオーディオ増幅器で生じる。

その理由は、特にアースが車体自体であり、従って車体
の組立て工程中に過失或いは絶縁不良のため電気接続コ
ードが車体の金属部分に接触すると短絡が発生し、過大
な電流が電力素子或いは負荷或いはその両方に流れるた
めである。突発的短絡は速やかに取除かれない限りカー
バッテリが急速に放電して、火災をも生じる原因となる
。

従来の保護装置の他の例として、例えば本願人によるイ
タリア国特許出願第２３２８５　Ａ／７９号明細書に記
載されたものがあり、これはオーディオ増幅器の最終段
のような電圧利得が１の信号変換回路が過負荷となるの
を防止するように特に設計されている。前述の欠点を除
去するために斯る保護装置は短絡状態のもとでのみ動作
するようにし、保護装置塾もの電力消費を僅かにするよ
うにする必要がある。

斯る保護装置は、信号変換回路の入力端子及び出力端子
に夫々接続された第１及び第２入力端子と、信号変換回
路の抑止端子に接続された出力端とを有するしきい値比
較器を具え、このしきい値比較器を適宜調整して出力側
で短絡が起きた場合のように比較器の入力電圧と出力電
圧との電圧差が予め設定した値を越える際にこの比較器
から信号変換回路を抑制する信号を発生するようにして
いる。

しきい値電圧の値は常規負荷状態での特性及び電力素子
に許容される物理的最大消費量に依存して選択する。　
。

過負荷状態が取除かれた後に比較器を初期状態へ復帰さ
せて信号変換回路を常規動作状態に復帰させることは自
動的に或いは邂拳δに％に又慕手動的に行ない得、しか
も入力電圧と出力電圧との電圧差が予め設定したしきい
値以下に降下するまで信号変換回路の出力電圧を上昇さ
せることによって行うことができる。上述のイタリア国
出願の明細書には、上述の機能を負荷に接続された出力
端子と高電圧供給端子との間に挿入された電流源により
自動的に実行する例が記載されている。この場合負荷に
供給する電流を充分にして短絡状態が除去されても、出
力端子に現われる電圧が比較器に対し信号変換回路の常
規動作の抑制を停止させるに十分な値となるようにする
。

しかし、回路を自動的にスイッチオン状態とする方法は
、負荷がコンデンサを経て出力端子に交流結合されてい
る場合、直流分離された信号変換回路の出力端子の電圧
が電流源より生じる電流により高くなり過ぎており、し
きい値比較器がコンデンサの後段の負荷の短絡にもはや
感応し得ないため、逆効果を生じるようになる。

電流源を省略した場合でも理論上最終段の定常電流は、
短絡の除去後信号変換回路を常規動作に再始動する電圧
に出力端子を復帰させるには十分な値となる。

しかし実際には、−この常規状態への復帰は信頼できな
いかまたは制御不可能な遅延の後に行われる。また、保
護回路を自動的に再始動するための回路手段を設けるに
もかかわらず前述の保護装置は、倍電圧源を使用し、負
荷が出力端子及びアースの間の直流接続され、アース電
位を２個の電源端子の中間電位とする場合に効果的でな
い。さらに、斯る配慮に基いた保護装置を夫々具えるブ
リッジ回路配置の２個の信号変換回路の出力端子間に逆
位相に挿入された負荷は、回路端部に短絡が生ずる場合
には確実に保護されなくなる。

（発明の目的） 本発明の目的は、利得が１で負荷が接続された信号変換
回路に対し、短絡状態にだけ作動し、僅かな消費電力し
か必要とせず、不都合なく電源状態または負荷と信号変
換回路との間の結合状態に関係なく使用し得る短絡防止
保護装置を提供せんとするにある。

（発明の構成） 本発明は信号発生器に接続された入力端子、負荷に接続
された出力端子及び抑止端子を有し、常規負荷状態でほ
ぼ電圧利得が１の信号変換回路に対する短絡防止保護装
置において第１及び第２入力端子並びに出力端子を夫々
有する第１及び第２しきい値比較器を具え、該第１しき
い値比較器の第１及び第２入力端子を信号変換器の入力
端子及び出力端子に夫々接続し、前記第２しきい値比較
器の第１及び第２入力端子を負荷の第１及び第２端子に
夫々接続し、前記第１しきい値比較器のしきい値を適宜
調整して前記信号変換回路の入力電圧と出力電圧との電
圧差が所定値を越える場合に該第１しきい値比較器が信
号を発生するようにし、前記第２しきい値比較器のしき
い値を適宜調整して負荷の第１及び第２端子間の電圧降
下が所定値な越える場合に該第２しきい値比較器が信号
を発生するようにし、さらに作動端子、第１及び第２出
力端子並びに抑止端子とを有するアクチュエータ回路を
具え、該アクチュエータ回路の各端子を第１しきい値比
較器の出力端子、信号変換回路の抑止端子、負荷及び第
２しきい値比較器の出力端子に夫々接続し、前記アクチ
ュエータ回路は該回路の第２出力端子に接続された電流
発生回路手段を具え、該電流発生回路手段により生じた
電流値を負荷に接続された第２しきい値比較器の所定し
きい値より大きな負荷での電圧降下を生じさせるに十分
な値としたことを特徴とする。

またさらに、本発明は、入力端子、出力端子及び抑止端
子を夫々有し、逆位相で作動し、常規負荷状態でほぼ電
圧利得が１の第１及び第２信号変換回路と、第１及び第
２端子を有し、且つこれら端子を経て夫々第１信号変換
回路及び第２信号変換回路の出力端子に接続される負荷
とを具えた回路に対する短絡防止保護装置において、第
１及び第２入力端子並びに出力端子を夫々有する第１、
第２及び第８しきい値比較器を具え、第１しきい値比較
器の第１及び第２入力端子を第１信号変換回路の入力端
子及び出力端子に夫々接続し、第２しきい値比較器の第
１及び第２入力端子を第２信号変換回路の入力端子及び
出力端子に夫々接続し、第８しきい値比較器の第１及び
第２入力端子を負荷の第１及び第２端子に夫々接続し、
第１しきい値比較器のしきい値及び第２しきい値比較器
のしきい値を適宜調整して該各しきい値比較器に接続さ
れた信号変換回路の入力電圧と出力電圧との間の電圧差
が所定値を越える場合に各しきい値比較器が信号を発生
するようにし、さらに駆動端子、第１及び第２７ｆｉ力
端子並びに抑止端子を有するアクチュエータ回路を具え
、前記駆動端子を第１及び第２しきい値比較器に接続し
、前記第１出力端子を両信号変換回路の抑止端子に接続
し、前記第２出力端子を負荷の第１端子に接続し、並び
に前記抑止端子を第８しきい値比較器の出力端子に接続
し、前記アクチュエータ回路は該回路の第２出力端子に
接続された電流源回路手段を具え、該電流源回路手段よ
り発生した電流を第８しきい値比較器の所定しきい値よ
り大きな負荷での電圧降下を生じるに十分な値にし、さ
らに、前記アクチュエータ回路は負荷の第２端子に接続
され且つ基準電圧を生じるようにした回路手段を具える
ようにしたことを特徴とする。

（実施例） 図面につき本発明の実施例を詳細に説明する。

同一の構成要素は同一の記号（文字及び数字）で示す。

第１図において、ブロックＧｖは信号変換回路を示し、
この回路は、例えば電力増幅器の最終段に使用され、正
規の負荷をかけた状態で電圧利得が１となるように設計
される。

信号変換回路は、信号入力端子ＩＮ及び出力端子Ｃを有
し、この出力端子及びアースの間に負荷りを接続し、さ
らにこの回路は抑止端子をも有する。しきい値比較器Ａ
□は、２個の入力端子を有し、この入力端子を夫々信号
変換回路の入力及び出力端子に接続する。

このしきい値比較器は、入力端子に供給された電圧の差
が所定のしきい値を越えた場合にだけ出力信号を供給す
るようにする。

常規動作中信号変換回路Ｇｖの入力及び出力端子は等電
圧にあり、この比較器Ａよけ何等信号を発生しないこと
は明らかである。

しかし、変換器の出力が短絡により過負荷となる場合に
は、出力電圧が入力電圧より低くなるが、比較器のしき
い値状態が満足されると、この比較器から出力信号を発
生し始める。しきい値比較器Ａ□の出力は、図において
ブロックＡＣＴにより表示されるアクチュエータ回路を
動作させる端子に接続する。このブロックＡＣＴには変
換器の抑止端子に接続される第１出力端子と、負荷に接
続された第２出力端子と、抑止端子とを設ける。

しきい値比較器から発生した信号を受信すると、アクチ
ュエータ回路はその出力端子を経て動作を行い、まず信
号変換回路を抑止し、且つ同時に電流工□を発生し、こ
の電流は負荷ＲＬを通りアースに流れるようになる。第
２しきい値比較器Ａ、は、負荷ＲＬの両端に接続される
２個の入力端子及びアクチュエータ回路の抑止端子に接
続される１個の出力端子を有する。

第１図にはアクチュエータ回路の第８出力端子としきい
値比較器Ａ、を駆動する端子との間に設は得る接続をも
示す（保護装置の十分な動作の為に必須でないので破線
で示す）。ただしこの接続は比較器Ａ０から出力信号の
存在時にのみ動作するように行う。また、しきい値比較
器Ａ２を、入力端子に供給された電圧間の差（即ち抵抗
ＲＬでの電圧降下）が所定のしきい値を越える場合にだ
け出力信号を供給するようにして、少量の又はほとんど
無視し得る電流が負荷に流れる場合の短絡状態において
、しきい値比較器Ａ２は信号を発生しないが、短絡状態
が取除かれると直ちに、負荷での電圧降下はしきい電圧
を越えた値に回復し、。

しきい値比較器Ａ２はアクチュエータ回路抑止用の信号
を出力する。

アクチュエータ回路が遮断されると直ちに信号変換回路
は動作を再開し得ると同時に負荷に流れる電流工、は遮
断されるようになる。

電流工□により比較器Ａ、を作動状態にして負荷が回路
に結合されているにもかかわらず、短絡状態が取除かれ
た時点を検出し、自動的に信号変換器をＯＮ状態に切換
えるようにすることを確かめた。

惰規動作状態に信号変換回路が復帰すると、比較器へ〇
も出力端子に信号を供給するのを停止する。

第１図の破線により示される接続が存在する場合、回路
状態は以下のようになる。アクチュエータ回路が動作状
態にない場合、第２比較器もまた遮断状態にされ、従っ
て供給エネルギーの僅かな消費をも避けることができる
。

しかし、短絡が生じた原因が取除かれない場合、アクチ
ュエータ回路によって信号変換回路を再動作できない状
態に保持して、回路が損傷を被る危険を避けるようにし
ている。動作時における比較器及びアクチュエータ回路
により消費される限られた電流以外の消費はアースに流
れ込む電流工、であり、従って回路における供給電流及
び熱放散の双方の総合消費量は短絡状態のもとでさえ極
めて低く維持される。

既知の保護装置の欠点は負荷が交流結合されている場合
には生じないことは明らがである。その理由は自動的な
スイッチングＯＮ状態への切換えによるも、短絡状態を
検出する回路手段を負荷の両端に直接接続するため何等
問題が生じないからである。同じ理由でこの装置は倍の
供給電流でさえ十分且つ完全な保護を行い得る。

第２図のブロック図は、第１図に示した回路と同様に保
護される２個の同一区域を具える電力増幅器の最終°′
ブリッジ”段を示す。

ブロックＧｖ及びＧｖ／で示される２個の信号変換回路
は常規負荷状態で電圧利得が１となるように構成し、各
ブロックは入力端子ＩＮ及びＩＮ／、出力端子Ｃ及びＣ
′並びに抑止端子を夫々有する。

負荷ＲＬを２個の信号変換回路の出力端子ｃ、ｃ’間に
挿入する。

しきい値比較器の入力端子を各信号変換回路の入力及び
出力端子に夫々接続する。

斯様に信号変換回路Ｇｖ及びＧｖ′に接続された比較器
Ａ、　、　Ａ、’は、その入力端子に供給される電圧の
差が所定のしきい値を越えた場合にだけ出力信号を供給
するようにする。

前述のように常規動作時における各信号変換回路の入力
及び出力端子は同一電位にあり、これがため比較器へ〇
及びＡ□′は如何なる出力信号をも供給しない。しかし
、どちらか１方或し）番ま両方の信号変換器の出力が短
絡により過負荷となる場合には、関連する比較器が動作
状態となり、出力信号を供給するような状態となるまで
変換器の出力電圧は入力電圧より低くなる。

両しきい値比較器Ａｌ　ｔ　Ａ１’の出力端子を、第１
゜第２及び第８出力端子イびに抑止端子を有するアクチ
ュエータ回路ＡＯ’［’の動作端子に接続する。

第１出力端子を２個の信号変換回路の抑止端子に接続す
る。そして第２出力端子を負荷の一方の端部に接続し、
この端子から負荷に電流工、を供給する。

第８出力端子を信号変換器Ｇｖ′を経て負荷の他端に結
合し、図に線図的に示すような基準電圧を形成する。

第８しきい値比較器Ａ、は負荷ＲＬの両端に接続される
２個の入力端子とアクチュエータ回路ＡＣＴの抑止端子
に接続される１個の出力端子とを有する。

第８しきい値比較器Ａ、は、その両入力端子に印加され
る電圧が所定値を越えると共に電圧差即ち負荷での電圧
降下ＲＬ・工、が所定しきい値より大きい場合にだけ出
力信号を供給するように構成する。

直接負荷での短絡或いは出力端子とアースとの間での短
絡等の全ての短絡状態で、第８しきい値比較器Ａ、は出
力信号を供給しない。その理由は、一方では負荷での電
圧降下が実際に零となり、他方では負荷の短絡端部での
電圧が実際に零となるためである。

何れの原因においても短絡が除去されると直ちに、負荷
での電圧降下は電流工、によりしきい値を越えて上昇し
、負荷の両端の電位は負荷に接続された基準電圧の為上
昇して、第８しきい値比較器Ａ、は出力信号を供給する
ようにする。

アースから基準電圧を供給する点綴外は、第２図の保護
装置の動作は全体及び個別の装置において、第１図の装
置と全く同一である。又、ブリッジ構体とすることによ
っても負荷が変換器回路への係蹄を有効にすると共に負
荷を変換回路に接続する。全ての状態のもとて自動的な
スイ、ツチングオン状態への切換えを行うことができる
。

第８図には、第２図のプルツク線図における本発明によ
る短絡防止保護装置を設けた実施例を示す。図示した回
路はモノリシック集積化形態に組立てるのに特に好適で
ある。

２個のブリッジ区域の各々の信号変換回路ハ、電圧利得
が１の典型的なＡＢｉ電力電力製輪姦終段の回路である
。

２個の信号変換回路は全く同一であり、且つ他方の回路
は一方の回路の記号にプライム符号を付けて示しており
、そのため一方の信号変換回路のみを考察するものとす
る。

本例回路は２個のＮＰＮ型パワートランジスタＴ□及び
Ｔ２を具え、パワートランジスタのコレクタを電源の正
端子ｖｓに接続し、パワートランジスタノエミッタを第
２の電源端子であるアース端子に接続する。

パワートランジスタＴ１のエミッタとパワートランジス
タＴ２のコレクタとの接続点を、信号変換回路の出力端
子Ｃとし、この出力端子Ｃを負荷Ｒ９の第１端子に接続
し、負荷ＲＬの第２端子を第１信号変換回路と同一であ
る第２信号変換回路の対応する出力端子Ｃ′に接続する
。

パワートランジスタテ工及びＴ２のベースを他の２個の
ＮＰＮ型トランジスタＴ８及びＴ、のエミッタに夫々接
続し、さらにこれらトランジスタＴ８及びＴ、のエミッ
タを、各々抵抗Ｒ８及びＲ４を経てパワートランジスタ
Ｔ□及びＴ２のエミッタに接続する。

トランジスタＴ、のベース及びコレクタをＰＮＰ型トラ
ンジスタＴ、のコレクタ及びエミッタに夫々接続し、こ
のトランジスタＴ６のコレクタを抵抗Ｒ６を経てアース
に接続する。変換基本へ〜動作スべき信号は、ＮＰＮ）
ランジスタＴ６（前段）回路に属するため図には破線で
示す）を経て信号変換回路に供給する。トランジスタＴ
６は、そのエミッタをアースに接続し、コレクタをトラ
ンジスタＴ５のベースに接続すると共に第１．第２及び
第８ダイオードＤ□ｔ　Ｄ、及びＤ８を経てトランジス
タＴ８のベースに接続し、またこのトランジスタＴ８の
ベースは定電流源Ｇ　を経て電源ｖＳに接続する。ダイ
オードＤ０及びり、の間の接点を信号変換回路の入力端
子ＩＮとする。

しきい値比較器Ａ０は両エミッタが定電流源Ｇ２ｆｒ：
経て電流■８に共に接続された２個のＰＮＰ　）ランジ
スタＴ７及びＴ８を具える差動回路により構成する。ト
ランジスタＴ、のコレクタは直接アースｋ１９Ｈする。

トランジスタＴ、のベースハタイオードＤ０及びＤ２の
間の入力端子ＩＮに接続され、トランジスタＴ　のベー
スはダイオードＤ、を経て出力端子Ｃに接続される。

この変換器は、正常動作時に入力端子ＩＮ及び出力端子
Ｃの接合が等電位であるように組立てる。

トランジスタＴ、及びＴ８を具える差動回路をダイオー
ドＤ、により不平衡に保って、正常にトランジスタＴ７
りけが導通し、或いはトランジスタＴ。

が僅かしか導通しないようにする。

トランジスタＴ８のコレクタは、トランジスタ、Ｔ　の
コレクタに接続し、トランジスタＴ、はその９ コレクタをそのベースに短絡接続する。

トランジスタＴ、のエミッタは抵抗Ｒ０を経てアースに
接続すると共に２個のＮＰＮ型トランジスタＴ　及び”
１０のベースに接続し、両トランジス０ りＴｏ。及び”１０はそのエミッタをアースに接続し、
コレクタを第１区分のトランジスタＴ８のベース及び第
２区分のトランジスタＴ８に対応するトランジ°　スタ
ＴＫのベースに夫々接続する。

トランジスタＴ９のベースをＮＰＮ型トランジスタＴ□
□のベースに接続し、このトランジスタＴ□、のエミッ
タを抵抗Ｒ１１を経てアースに接ｉｆｆる。

トランジスタＴ１１のコレクタをダイオードＤＩ２を経
て電源■８に接続すると共にＰＮＰ型トランジスタＴＩ
２のベースに接続し、このトランジスタＴＩ２は、その
エミッタを電源■ｓＧこ接続すると共にコレクタを負荷
ＲＬの第１端子に接続し、この負荷ＲＬに電流工、を供
給する。

トランジスタＴ９　？　Ｔ１０　＃　ＴＳｏ　ｔ　Ｔ１
１　’１２　）抵抗Ｒ，、Ｒ１□、Ｒ□２及びダイオー
ドＤ１２は共にアクチュエータ回路ＡＣＴを形成する。

さらに、特ＯこトランジスタＴ０゜　ＴＳｏ及び抵抗Ｒ
９は　トランジスタＴ　又はＴＳにより制御される電子
的断続器を形成する。

出力端子Ｃ又はＣ′とアース又は負荷との間で短絡が生
じた場合、短絡の為トランジスタＴ、及びＴ８、又はＴ
′、及びＴＳがバイアス状態にあるためトランジスタＴ
　及びＴｌｏがＯＮ状態にされるま０ でトランジスタＴ　又はＴ′８のコレクタ電流が増加す
る。

これがためトランジスタＴ０゜及びＴｌｏは定電流源Ｇ
０及びＧ−により発生された全電流を消費し、従って２
個の信号変換回路Ｇｖ及びＧ′Ｖの全てのトランジスタ
をＯｆｆ状態にする。トランジスタＴ、ｅＴ１ｏ及びＴ
□２は抵抗Ｒ□、及びダイオードＤ１ｇと共働して信号
変換回路を抑制すると同時に負荷に電流工□な供給する
。しきい値比較器Ａ２は２個のＰＮＰ型トランジスタＴ
　及びＴ□、を具える差動回路８ により構成する。

トランジスタＴ□８のエミッタ及びトランジスタ・Ｔ１
４のエミッタは夫々定電流源Ｇ８並びに抵抗Ｒ１４及び
定電流源Ｇ、を経て電源端子ｖＳに接続する。

トランジスタＴ□８及びＴよ、のベースを夫々負荷ＲＬ
の第１及び第２端子に夫々接続する。トランジスタＴ□
８のコレクタを直接アースに接続し、トランジスタＴＩ
４のコレクタをダイオードＤＩ４の陽極に接続し、ダイ
オードＤ　の陰極を抵抗Ｒ１１ｓを４ 経てアースに接続すると共にＮＰＮ）ランジスタＴ　の
ベースに接続し、トランジスタＴ１５のエミ５ ツタをアースに、コレクタをトランジスタＴ８のコレク
タに接続する。

トランジスタＴ１８及びＴ□、は最終段の常規動作状態
時に抵抗Ｒ１４により不平衡に保たれる差動回路を形成
して、定電流源Ｇ８により供給される電流全てが実際に
トランジスタＴｌ１１によって消費されるようピし、従
ってトランジスタＴ□、のコレクタ電流が低く　トラン
ジスタＴＩ５が導通できなくなるようにする。これはま
たしきい値比較器内においても同様である。

しかじ差動回路がバイアスされてトランジスタＴ１４の
コレクタ電流がトランジスタＴｌ１ｉをＯＮ状態にする
に十分な量となる場合には、トランジスタＴ１５の導通
レベルはトランジスタＴ８の全コレクタ電流を消費する
に十分であり、これがためトランジスタＴ、とトランジ
スタテ工、に接続さ′れる他のトランジスタとをＯＦＦ
状態にする。これＣま、これらトランジスタのベースを
もはや付勢しないためである。

従って、差動回路Ｔ０８及びＴ□、により制御される電
子的断続器としてトランジスタＴ１．がアクチュエータ
回路の動作を抑制するように動作する。

アクチュエータ回路は他のＮＰＮ型トランジスタＴ１６
を具え、そのベースをトランジスタＴ、のベースに接続
する。トランジスタＴ０６のエミッタ及びコレクタをト
ランジスタＴ、のエミッタ、並びに２個の直列接続した
ダイオードＤ１６及びＤ１？を経て第２信号変換回路Ｇ
ＩＶに属し且つブリッジ回路の第２区分内のトランジス
タＴ、に対応するトランジスタ＋ｒ／のベースに夫々接
続する。

負荷での短絡または信号変換回路の出力での短絡の結果
アクチュエータ回路を駆動する際に、トランジスタＴ□
６はトランジスタＴ′５を経て第２信号変換回路Ｇ隻の
出力端子Ｃ′を、トランジスタテ工。

及びＴ１５をバイアスするに好適な基準電位にしてトラ
ンジスタＴ　及びＴｌＢを導通状態にする。

４ 短絡が出力端子Ｃとアースとの間で生じる場合、トラン
ジスタＴ　及びＴ１１５は短絡状態が取除かれ４ るまで導通することはできない。さらに、これまでアー
スに直接流れた電流工□はトランジスタＴ□６により基
準電位に保持される出力端子Ｃ′に関する負荷で電圧降
下が生じる為出力端子Ｃの電位は上昇する。この電位の
上昇は主にトランジスタＴＩ４を導通させ、これにより
トランジスタＴ１５を導通させると共にアクチュエータ
回路をＯＦＦ状態にする。

短絡が出力端子Ｃ′とアースとの間で起る場合には、出
力端子Ｃ′は基準電圧にもかかわらずアース電位にあり
、これがためトランジスタＴ１Ｂはバイアスされたまま
となり導通できない。短絡状態が取除かれた場合にだけ
、トランジスタＴ□、は前述のように導通され、速やか
にアクチュエータ回路をＯＦＦ状態にする。

直接負荷ＲＬの両端での短絡時に、差動回路の両入力端
子は等電位即ちトランジスタＴ１６により決まる基醜電
位となるためトランジスタＴ１５は非導通状態に保持さ
れ、これがため差動回路のトランジスタＴ□８は主に導
通状態となる。このように短絡状態が取除かれる場合に
は、電流工、による負荷での電圧降下によってトランジ
スタＴ１４を導通し、従ってトランジスタＴ１５を導通
し、アクチュエータ回路をＯＦＦ状態とす′る。

要約すれば、回路内で具体化されたようにトランジスタ
Ｔ　、Ｔ　及びＴ１６を具えるしきい値比１８　１４ 較器Ａ２が、１方または双方の入力端子がアース電位に
ある場合、しきい値比較器は何ら出力信号を供給するこ
とができないため、［アースと両立し？、！　ナイＪ　
（ｎｏｎ−ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｅａｒｔ
ｈ　）と表現することができる。

これまで本発明の一実施例についてのみ図示及び説明し
てきたが、本発明はもちろん様々に変形、変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の保護装置を具える信号変換回路の構成
を示すブロック線図、 第２図はブリッジ回路の負荷に接続され本発明保護装置
により短絡防止された２個の信号変換回路を具える電力
増幅器の最終段のブロック線図、第８図は第２図のブロ
ック線図をモノリシック集積回路とし得るよう具体化し
た回路図である。 Ａ工ＨＡ’ｌ　、Ａ２・・・しきい値比較器Ａ［Ｔ・・
・アクチュエータ回路 Ｑ　、　Ｃ’・・・信号変換回路の出力端子Ｇｖ、Ｇ′
ｖ・・・信号変換回路 ■、・・・電流 ＩＮ、ＩＮ’・・・信号変換回路の入力端子ＲＬ・・・
抵抗 Ｄ０〜Ｄ、　ｔ　Ｄ′、〜”４　ｔ　Ｄ　１２．　Ｄ□
、ｔＤ□６ｔＤ□７・・・ダイオードＲ８〜Ｒ，、Ｒ′
８〜”５１Ｒ９，Ｒ１１ｔＲ１４９Ｒ□６０１．抵抗Ｔ
０〜Ｔ１６　ｐ　’ｒ、〜Ｔ’Ｂ　ｔ　Ｔ’ｌ（１・・
’　）ランジスタ０１〜ＧＢ　９　Ｇ’ｌ　＋　Ｇ’２
・・・定電流源■８・・・電源端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　信号発生器に接続された入力端子、負荷（ＲＬ）に
   接続された出力端子及び抑止端子を有し、常規負荷状態
   でほぼ電圧利得が１の信号交換回路（ＧＶ　）に対する
   短絡防止保護装置において、第１及び第２入力端子並び
   に出力端子を夫々有する第１及び第２しきい値比較器（
   ’Ａ１．　Ａ２）を具え、該第１しきい値比較器（Ａ□
   ）の第１及び第２入力端子を信号変換器の入力端子及び
   出力端子に夫々接続し、前記第２しきい値比較器（Ａ２
   ）の第１及び第２入力端子を負荷（ＲＬ）の第１及び第
   ２端子に夫々接続し、前記第１しきい値比較器のしきい
   値を適宜調整して前記信号変換回路（ＧＶ　）の入力電
   圧と出力電圧との電圧差が所定値を超える場合に該第１
   しきい値比較器が信号を発生するようにし、前記第２し
   きい値比較器のしきい値を適宜調整して負荷（ＲＬ）の
   第１及び第２端子間の電圧降下が所定値を超える場合に
   該第２しきい値比較器が信号を発生するようにし、さら
   に作動端子、第１及び第２出力端子並びに抑止端子とを
   有するアクチュエータ回路（ＡＣＴ）を具え、該アクチ
   ュエータ回路の各端子を第１しきい値比較器（八〇）の
   出力端子、信号変換回路（Ｇｙ）の抑止端子、負荷（Ｒ
   Ｌ）及び第２しきい値比較器（Ａ、）の出力端子に夫々
   接続し、前記アクチュエータ回路は該回路の第２出力端
   子に接続された電流発生回路手段を具え、該電流発生回
   路手段により生じた電流値を負荷に接続された第２しき
   い値比較器（Ａ２）の所定しきい値より大きな負荷での
   電圧降下を生じさせるに十分な値としたことを特徴とす
   る短絡防止保護装置。 区　前記第２しきい値比較器（Ａ２）は前記アクチュエ
   ータ回路の第１出力端子に接続された作動端子を有する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の短絡防止保護装置。 ＆　前記信号変換回路（ＧＶ　）を電力増幅器の最終段
   とし、前記第１しきい値比較器（Ａ□）は、前記電力増
   幅器の最終段（Ｇｖ）の入力端子及び出力端子に夫々接
   続される入力端子を有する第１差動回路と、差動回路の
   入力端子をバイアスする回路手段とを具えて、電力増幅
   器の常規作動中に、最終段の出力端子に接続される差動
   回路の入力端子を他の入力端子の電圧より少なくとも所
   定しきい値だけ高い電圧とするようにし、前記第１差動
   回路の出力端子をアクチュエータ回路の駆動端子に接続
   し、また、前記第２しきい値比較器ｒＡｇ）は、負荷の
   第１及び第２端子に夫々接続された入力端子な有する第
   ２差動回路と、第２差動回路の入力端子をバイアスする
   回路手段とを具えて、電力増幅器の常規作動中に、差動
   回路の入力端子を少なくとも所定しきい値だけ異る電圧
   とするようにし、前記保護装置は、さらに、アクチュエ
   ータ回路（ＡＣＴ　）の抑止端子に接続され且つ第２差
   動回路の出力によって制御される電子断続器を具え、ま
   た、前記アクチュエータ回路（ＡＣＴ）は前記電力増幅
   器の最終段（ＧＶ　）の抑止端子に接続され且つ第１差
   動回路の出力によって制御される電子断続器を具え、前
   記最終段（Ｇｖ）の抑止端子を前記最終段の信号通路の
   所定点に接続し、さらに、前記電流発生回路は第１差動
   回路の出力端子に接続される入力端子と負荷に接続され
   る出力端子とを有するカレントミラー増幅回路を具える
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の短絡防止保護装置。 表　入力端子、出力端子及び抑止端子を夫々有し、逆位
   相で作動し、常規負荷状態でほぼ電圧利得が１の第１及
   び第２信号変換回路（Ｇｖ。 Ｇ’Ｖ　）と、第１及び第２端子を有し、且つこれら端
   子を経て夫々第１信号変換回路及び第２信号変換回路の
   出力端子に接続される負荷とを具えた回路に対する短絡
   防止保護装置において、第１及び第２入力端子並びに出
   力端子を夫々有する第１、第２及び第８しきい値比較器
   （Ａｌ　＊　Ａ’ｌ　ｍ　Ａｇ　）を具え、第１しきい
   値比較器（五〇）の第１及び第２人力端子を第１信号変
   換回路（ＧＶ）の入力端子及び出力端子に夫々接続し、
   第２しきい値比較器（Ａ’□）の第１及び第２入力端子
   を第２信号変換回路（Ｇ’Ｖ）の入力端子及び出力端子
   に夫夫接続し、第８しきい値比較器（Ａ、）の第１及び
   第２入力端子を負荷（ＲＬ）の第１及び第２端子に夫々
   接続し、第１しきい値比較器（Ａ□）のしきい値及び第
   ２しきい値比較器（Ａ’□）のしきい値を適宜調整して
   該各しきい値比較器に接続された信号変換回路の入力電
   圧と出力電圧との間の電圧差が所定値を越える場合に各
   しきい値比較器が信号を発生するようにし、さらに駆動
   端子１第１及び第２出力端子並びに抑止端子を有するア
   クチュエータ回路（ＡＣＴ）を具え、前記駆動端子を第
   １及び第２しきい値比較器（Ａ、　、　Ａ’□）に接続
   し、前記第１出方端子を両信号変換回路（Ｇｙ　ｅＧ’
   ｙ　）の抑止端子に接続し、前記第２出力端子を負荷（
   ＲＬ）の第１端子に接続し、並びに前記抑止端子を第８
   しきい値比較器（Ａ２）の出力端子に接続し、前記アク
   チュエータ回路は該回路の第２出方端子に接続された電
   流源回路手段を具え、該電流源回路手段より発生した電
   流を第８しきい値比較器（Ａ、）の所定しきい値より大
   きな負荷での電圧降下を生じるに十分な値にし、さらに
   、前記アクチュエータ回路は負荷（ＲＬ）の第２１＠子
   に接続され且つ基準電圧を生じるようにした回路手段を
   具えるようにしたことを特徴とする短絡防止保護装置。 乙　前記保護装置をブリッジ回路Ｖ；態の電力増幅器の
   最終段とし、第８しきい値比較器（Ａ２）は、負荷の第
   １及び第２端子に夫々接続された入力端子を有する差動
   増幅器（Ｔ□８１　Ｔ、、　）と、アクチュエータ回路
   の抑止端子に接続され且つ差動回路（Ｔ、、　、　Ｔ□
   、）の出方端子により制御される電子断続器と、差動回
   路（Ｔ１８）Ｔｏ、）をバイアスする回路手段とを具え
   、差動回路の入力端子が互いに少なくとも所定しきい値
   だけ異なる電圧にある場合にだけ差動回路の出力端子か
   ら信号を供給し、ｂ）＜シて前記差動回路は第８しきい
   値比較器（Ａ２）を完全・にアースと両立し得ないよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の短
   絡防止保護装置。