JP3164136B2 - Audio signal power amplifier circuit and audio device using the same - Google Patents
Audio signal power amplifier circuit and audio device using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、オーディオ信号電力
増幅回路およびこれを用いるオーディオ装置に関し、詳
しくは、音声や演奏音等からなるオーディオ信号を増幅
して音響としてスピーカから出力する、ラジオやカセッ
トテーププレーヤ,ビデオテープレコーダ、ビデオカメ
ラ、コンポーネントステレオ装置などのオーディオ信号
を発生するような装置(これらを含めてここではオーデ
ィオ装置という)において、その出力回路の消費電力を
低減することができ、特に携帯用のオーディオ装置に適
する電力増幅回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio signal power amplifying circuit and an audio apparatus using the same, and more particularly, to a radio or cassette which amplifies an audio signal composed of a sound or performance sound and outputs the amplified signal from a speaker. In a device such as a tape player, a video tape recorder, a video camera, and a component stereo device that generates an audio signal (including the audio device here), the power consumption of an output circuit thereof can be reduced. The present invention relates to a power amplifier circuit suitable for a portable audio device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4にオーディオ装置の例として従来の
ポータブルカセットテーププレーヤの信号再生系の回路
を簡単なブロック図で示す。1は読取ヘッド、2は、ヘ
ッドアンプ、イコライザ回路等を含む信号再生処理回
路、3は出力段アンプ、4は負荷としてのスピーカ、そ
して、5は、アンプ3とスピーカ4との間に挿入された
出力用の電解コンデンサである。2. Description of the Related Art FIG . 4 is a simple block diagram showing a signal reproducing system circuit of a conventional portable cassette tape player as an example of an audio apparatus. 1 is a read head, 2 is a signal reproduction processing circuit including a head amplifier, an equalizer circuit, etc., 3 is an output stage amplifier, 4 is a speaker as a load, and 5 is inserted between the amplifier 3 and the speaker 4. Output electrolytic capacitor.
【0003】再生時には、オーディオ信号が記録された
テープ(図示せず)から、読出ヘッド1を介してオーデ
ィオ信号として読出信号Aが得られる。この読出信号A
が信号再生処理回路2に入力されて、録音時の高周波バ
イアス成分が除去され、イコライジング処理などが施さ
れて、オーディオ信号Bが再生される。再生されたオー
ディオ信号Bは、最終的に出力段アンプ3に加えられて
増幅される。ここで、出力信号Cが生成されてこれがコ
ンデンサ5を経てスピーカ4に送出される。その結果、
スピーカ4から再生音が発生する。At the time of reproduction, a read signal A is obtained as an audio signal from a tape (not shown) on which an audio signal is recorded via a read head 1. This read signal A
Is input to the signal reproduction processing circuit 2, the high frequency bias component at the time of recording is removed, and an equalizing process or the like is performed to reproduce the audio signal B. The reproduced audio signal B is finally added to the output stage amplifier 3 and amplified. Here, an output signal C is generated and sent to the speaker 4 via the capacitor 5. as a result,
A reproduction sound is generated from the speaker 4.
【0004】通常、トランジスタのアンプ3では、入力
段に一対の信号を生成する入力段アップ3a が設けられ
ている。オーディオ信号Bは、この入力段アップ3a に
より増幅されて相互に位相が180゜相違する一対の信
号にされる。これら信号が出力段アンプを構成するトラ
ンジスタQ1 ,Q2 に加えらえて、いわゆるプッシュプ
ル増幅されることによって、オーディオ信号Bが出力信
号Cとして電力増幅される。Normally, in the transistor amplifier 3, an input stage up 3a for generating a pair of signals is provided at the input stage. The audio signal B is amplified by the input stage up 3a to form a pair of signals whose phases are different from each other by 180 °. These signals are added to the transistors Q1 and Q2 constituting the output stage amplifier and subjected to so-called push-pull amplification, whereby the audio signal B is power-amplified as the output signal C.
【0005】電力増幅について詳述すると、入力信号B
に応じて出力段アンプ3へ給電する電源ラインVccの電
圧がトランジスタQ1 で出力信号Cの電圧まで降下され
る。言い替えれば、トランジスタQ1 の内部インピーダ
ンスによる降下電圧の量がオーディオ信号Bの波形に応
じて変化する結果として出力信号Cが生成される。こと
き、トランジスタQ1 は、電源ラインVccの電圧と出力
信号Cの電圧との差電圧を受け持つ。その結果として、
トランジスタQ1 は、前記差電圧分の電力を消費する。
なお、出力段アンプの構成は、説明の都合上、図では出
力トランジスタQ1 ,Q2 だけの簡単な回路にしている
が、実際の回路としては、ドライブ回路等の周辺回路が
加わっていてもよい。The power amplification will be described in detail.
Accordingly, the voltage of the power supply line Vcc for supplying power to the output stage amplifier 3 drops to the voltage of the output signal C by the transistor Q1. In other words, the output signal C is generated as a result of the amount of the voltage drop due to the internal impedance of the transistor Q1 changing according to the waveform of the audio signal B. The transistor Q1 is responsible for a voltage difference between the voltage of the power supply line Vcc and the voltage of the output signal C. As a result,
The transistor Q1 consumes power corresponding to the difference voltage.
Although the configuration of the output stage amplifier is a simple circuit including only the output transistors Q1 and Q2 for convenience of explanation, a peripheral circuit such as a drive circuit may be added as an actual circuit.
【0006】ところで、カセットテーププレーヤは、他
のオーディオ装置と同様に、ステレオタイプのものがほ
とんどであり、この種のものは、Rチャンネル系に対し
てLチャンネル系、あるいはその逆の関係でもう1つの
信号再生系(1’,2’,3’,4’,5’)を備えて
いる。そのオーディオ信号B’も同様な信号処理により
出力信号C’を発生する。したがって、前記のトランジ
スタQ1 が受け持つ消費電力は、ステレオ装置では倍に
なる。As with other audio devices, most cassette tape players are of the stereo type, and this type of cassette tape player is no more than an R-channel system or an L-channel system, or vice versa. One signal reproducing system (1 ', 2', 3 ', 4', 5 ') is provided. The audio signal B 'also generates an output signal C' through similar signal processing. Therefore, the power consumption of the transistor Q1 is doubled in a stereo device.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】出力トランジスタの降
下電圧による電力は、パワー増幅用のトランジスタによ
って熱として放散される。このため、電力損失が大きい
パワートランジスタが必要になる。ここで大きな電力が
消費されるので、出力信号Cを生成する場合の電力効率
はよくない。このことは、特に、限られた電力のバッテ
リーで動作する携帯形のオーディオ装置では、装置の動
作時間が電力使用効率によって左右されることになるの
で問題になる。しかも、この種の装置では、長時間動作
可能なことが製品価値として極めて重要である。そこ
で、できるだけ消費電力の少ない装置であることが要請
されている。The power due to the voltage drop of the output transistor is dissipated as heat by the power amplifying transistor. Therefore, a power transistor having a large power loss is required. Here, since large power is consumed, the power efficiency when generating the output signal C is not good. This is a problem, particularly in portable audio devices that operate on batteries with limited power, as the operating time of the device will depend on power usage efficiency. Moreover, in this type of device, it is extremely important that the device can operate for a long time as a product value. Therefore, it is demanded that the device consume as little power as possible.
【0008】この発明の目的は、出力回路の消費電力を
低減することができるオーディオ信号電力増幅回路を提
供することにある。この発明の他の目的は、出力回路の
トランジスタの消費電力を低減することにより電力損失
の低いトランジスタが使用できるオーディオ信号電力増
幅回路を提供することにある。また、この発明の目的
は、オーディオ装置の出力回路の消費電力を低減するこ
とができるオーディオ装置を提供することにある。この
発明のさらに他の目的は、携帯用に適したオーディオ装
置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an audio signal power amplifier circuit capable of reducing power consumption of an output circuit. Another object of the present invention is to provide an audio signal power amplifier circuit that can use a transistor with low power loss by reducing power consumption of a transistor of an output circuit. Another object of the present invention is to provide an audio device capable of reducing power consumption of an output circuit of the audio device. Still another object of the present invention is to provide an audio device suitable for portable use.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明のオーディオ信号電力増幅回路およびこれを
用いるオーディオ装置の特徴は、オーディオ信号を受け
てこれを増幅して出力するアンプと、電源ラインから電
力を受けて可聴周波数を超える周波数でスイッチング動
作をして前記アンプに給電するスイッチング回路と、ア
ンプの出力信号の電圧と前記の給電する電力の電圧との
差に応じて給電する電力がオーディオ信号のレベルに対
応して変化するようにスイッチング回路のスイッチング
期間を制御する制御回路とを備えている。The audio signal power amplifying circuit and the audio apparatus using the same according to the present invention which achieve the above object are characterized by an amplifier for receiving an audio signal, amplifying and outputting the audio signal, and a power supply. A switching circuit that receives power from the line and performs a switching operation at a frequency exceeding an audible frequency to supply power to the amplifier;
A control circuit that controls a switching period of the switching circuit so that power to be supplied changes in accordance with a level of the audio signal in accordance with a difference between a voltage of the output signal of the amplifier and the voltage of the power to be supplied. I have.
【0010】[0010]
【作用】アンプと電源ラインとの間に前記のような制御
をする制御回路とスイッチング回路とを設けることによ
り、アンプへの給電電力がスイッチング制御により生成
される。しかも、アンプへの給電電力の電圧は、オーデ
ィオ信号の電圧に応じてフィードバックがかかる。そこ
で、給電電力の電圧とこのアンプの出力信号の電圧との
電位差を一定に維持するように動作させることができ、
この一定の電位差をアンプの動作に要する最低電圧か、
それ以上でも低い電圧の範囲で一定値に維持するように
することができる。その動作は、差の電圧を検出回路の
トランジスタのベースとエミッタ間に受けてこれのON
/OFFを利用してONのときと、さらにOFFのとき
とでそれぞれにおいて検出信号を発生することで、トラ
ンジスタのベースとエミッタ間の1Vfの電圧を基準と
してこれにあるいはこれに近い電圧に維持されるように
出力電圧と供給電圧の差を制御するものである。また、
検出回路のトランジスタがOFFのときにはスイッチン
グ回路のスイッチングをOFF状態にすることでこの回
路を他の回路から簡単に切り離して消費電力を抑えるこ
とができ、低電圧駆動に適し、制御回路全体が簡単な回
路になる。 By providing a control circuit and a switching circuit for performing the above-described control between the amplifier and the power supply line, power supplied to the amplifier is generated by switching control. In addition, the voltage of the power supplied to the amplifier is fed back according to the voltage of the audio signal. Therefore, it is possible to operate so as to keep the potential difference between the voltage of the power supply and the voltage of the output signal of this amplifier constant,
This constant potential difference is the minimum voltage required for the operation of the amplifier,
Even above that, it is possible to maintain a constant value in a low voltage range. Its operation is to detect the difference voltage
ON between the base and emitter of the transistor
ON / OFF using / OFF, and further OFF
In each case, a detection signal is generated,
1Vf voltage between base and emitter of transistor
And keep it at or near this
It controls the difference between the output voltage and the supply voltage. Also,
When the transistor of the detection circuit is OFF,
By turning off the switching of the switching circuit,
Circuit can be easily separated from other circuits to reduce power consumption.
Suitable for low-voltage driving, the entire control circuit
Road.
【0011】さて、前記した一定の電位差(一定電圧)
は、アンプにおいては、出力信号を生成するための降下
電圧に対応している。そこで、ここでは、アンプでの降
下電圧が前記の最低電圧か、それ以上の低い一定電圧に
維持されて増幅動作が行われることになる。このときの
出力信号の電流値は、スイッチング回路から給電された
電力により決定され、それは、入力されたオーディオ信
号に応じた電流になる。また、このときのアンプの消費
電力は、前記一定電圧でほぼ決定される。そこで、従来
のように一定の電源電圧から直接電圧降下させて出力信
号を得たときの消費電力よりも消費電力が低くなる。The above-mentioned constant potential difference (constant voltage)
Corresponds to a voltage drop for generating an output signal in the amplifier. Therefore, in this case, the amplification operation is performed while the voltage drop in the amplifier is maintained at the above-mentioned minimum voltage or a constant voltage lower than that. The current value of the output signal at this time is determined by the power supplied from the switching circuit, and it is a current corresponding to the input audio signal. The power consumption of the amplifier at this time is substantially determined by the constant voltage. Therefore, the power consumption is lower than the power consumption when an output signal is obtained by directly lowering the voltage from a constant power supply voltage as in the related art.
【0012】一方、電源ラインVccをスイッチングする
ために発生するスイッチング回路とこれの制御回路の和
の電力損失は、スイッチングトランジスタのON抵抗が
低く、常時発生するのではなく、スイッチング時に過渡
的に発生するものが主体となる。常時発生していた従来
のものに較べれば、極めて僅かなものである。これによ
る消費電力の増加は、電力増幅段の電力消費からみれば
比較的小さなものである。On the other hand, the power loss of the sum of the switching circuit generated for switching the power supply line Vcc and its control circuit is not always generated due to the low ON resistance of the switching transistor, but is generated transiently during switching. The main thing is to do. The number is extremely small as compared with the conventional one which has always occurred. The increase in power consumption due to this is relatively small in view of the power consumption of the power amplification stage.
【0013】したがって、全体として、オーディオ信号
の増幅のために消費する電力損失を少なくすることがで
きる。これにより電力使用効率を向上させることができ
る。なお、この発明では、電力供給ラインのスイッチン
グが可聴周波数を超える速いタイミングで行われる。こ
れにより、たとえ、スイッチングに起因する歪み成分が
増幅されたオーディオ信号に含まれていたとしても、こ
の成分は最終的には聞き取られることがない。よって、
実用上、オーディオ信号の質を損なうことがなく、オー
ディオ装置としての性能を維持することができる。Therefore, the power loss consumed for amplifying the audio signal can be reduced as a whole. As a result, power use efficiency can be improved. In the present invention, switching of the power supply line is performed at a high timing exceeding the audible frequency. As a result, even if a distortion component due to switching is included in the amplified audio signal, this component is not finally heard. Therefore,
In practice, the performance of the audio device can be maintained without deteriorating the quality of the audio signal.
【0014】[0014]
【実施例】図1において、出力段回路30は、ポータブ
ルカセットテーププレーヤ10の出力段増幅回路であっ
て、図4のアンプ3に加えてこれへ電力を供給する供給
電力制御回路40を有している。なお、図4と同一の構
成は同一の符号を付してある。したがって、説明は割愛
する。また、図示はしていないが、電源ラインVccは、
携帯用のオーディオ装置として、電池の+側の出力電力
ラインに接続されている。1, an output stage circuit 30 is an output stage amplifier circuit of the portable cassette tape player 10, and has a supply power control circuit 40 for supplying power to the amplifier 3 in FIG. ing. The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. Therefore, the description is omitted. Although not shown, the power supply line Vcc is
As a portable audio device, it is connected to the output power line on the + side of the battery.
【0015】供給電力制御回路40は、PWM(パルス
ワイドモジュレーション)の制御により出力電力を、こ
の電力の電圧がオーディオ信号の出力信号の電圧に対し
て一定値に維持されるようにスイッチングレギュレーシ
ョンする電力制御回路である。供給電流の制御は、入力
信号の信号レベルに応じて決定される出力トランジスタ
Q1 の内部インピーダンスの変化に応じて行われる。そ
のために、出力電力の電圧と出力信号Cの電圧とを検出
する。そして、これらの差に対応する電力をトランジス
タQ1 に供給して、トランジスタQ1 の出力側と電力供
給端子との間の電位差が一定になるように制御する。こ
れにより同時に、入力信号(あるいは出力信号)に応じ
た電力を供給される。この回路40は、検出回路50、
スイッチングレギュレーション回路60、そして平滑回
路70からなる。なお、点線で示すコンデンサCN は、
高周波信号をバイパスさせるためのものであり、その容
量は、2000P程度である。このコンデンサは原理的
には不要である。The power supply control circuit 40 controls the output power by PWM (pulse wide modulation) control so as to perform switching regulation so that the voltage of this power is maintained at a constant value with respect to the voltage of the output signal of the audio signal. It is a control circuit. The control of the supply current is performed in accordance with a change in the internal impedance of the output transistor Q1 determined according to the signal level of the input signal. For that purpose, the voltage of the output power and the voltage of the output signal C are detected. Then, the power corresponding to these differences is supplied to the transistor Q1 to control the potential difference between the output side of the transistor Q1 and the power supply terminal to be constant. Thereby, at the same time, power corresponding to the input signal (or the output signal) is supplied. This circuit 40 includes a detection circuit 50,
It comprises a switching regulation circuit 60 and a smoothing circuit 70. The capacitor CN shown by the dotted line is
This is for bypassing a high-frequency signal, and its capacity is about 2000P. This capacitor is unnecessary in principle.
【0016】スイッチングレギュレーション回路60
は、電源ラインVccとアンプ3への電力供給端子(出力
端子6)との間に挿入された回路である。これは、制御
電圧値発生回路65とスイッチング回路66とからな
る。制御電圧値発生回路65は、トランジスタQ61とア
ンプ61とを有していて、スイッチング制御のための制
御電圧値を発生する。スイッチング回路66は、コンパ
レータ62とPNP形のスイッチングトランジスタQ6
2、そして三角波発生回路63とからり、電源ラインVc
cに接続される電力供給ラインをトランジスタQ62によ
りON/OFFして、その結果得られる電力を平滑回路
70を介して出力端子6に送出する。それが出力端子6
に発生する、アンプ3に対する給電電力Dになる。Switching regulation circuit 60
Is a circuit inserted between the power supply line Vcc and a power supply terminal (output terminal 6) to the amplifier 3. It comprises a control voltage value generating circuit 65 and a switching circuit 66. The control voltage value generating circuit 65 has a transistor Q61 and an amplifier 61, and generates a control voltage value for switching control. The switching circuit 66 includes a comparator 62 and a PNP-type switching transistor Q6.
2, and from the triangular wave generating circuit 63, the power supply line Vc
The power supply line connected to c is turned on / off by the transistor Q62, and the resulting power is sent to the output terminal 6 via the smoothing circuit 70. That is the output terminal 6
, The power D to be supplied to the amplifier 3.
【0017】供給電力制御回路40の制御により出力端
子6の電圧は、出力信号Cのレベルに追従して変動する
ことになるが、この出力端子6とトランジスタQ1 の出
力信号の出力端子との電位差が一定に維持されること
で、前述したように、トランジスタQ1 での消費電力は
低減される。すなわち、ここでは、出力信号Cの信号レ
ベルが低いときには、それに応じて出力端子6の電圧も
低くなる。出力信号Cの信号レベルが高いときには、そ
れに応じて出力端子6の電圧も高くなる。The voltage at the output terminal 6 fluctuates following the level of the output signal C under the control of the supply power control circuit 40. The potential difference between this output terminal 6 and the output terminal of the output signal of the transistor Q1 is determined. Is kept constant, the power consumption of the transistor Q1 is reduced as described above. That is, here, when the signal level of the output signal C is low, the voltage of the output terminal 6 is also reduced accordingly. When the signal level of the output signal C is high, the voltage of the output terminal 6 increases accordingly.
【0018】供給電力制御回路40とトランジスタQ1
との全消費電力が、従来のトランジスタQ1 による消費
電力より少なくなければならない。これは、スイッチン
グ周波数を高い周波数に選択すること、例えば、50k
Hz〜800kHz程度の高い周波数にすること、そし
て出力端子6とトランジスタQ1 の出力信号の出力端子
との電位差を、従来の電源ラインVccからの平均的な電
圧降下よりも低い一定の電圧に維持することで達成でき
る。これにより、従来のトランジスタQ1 における電源
電圧Vccからの電圧降下により発生する平均的な消費電
力より小さく抑えられる。The power supply control circuit 40 and the transistor Q1
Must be lower than the power consumption of the conventional transistor Q1. This can be achieved by selecting a high switching frequency, for example 50k.
And a potential difference between the output terminal 6 and the output terminal of the output signal of the transistor Q1 at a constant voltage lower than the average voltage drop from the conventional power supply line Vcc. Can be achieved by As a result, the average power consumption caused by a voltage drop from the power supply voltage Vcc in the conventional transistor Q1 can be suppressed to be smaller.
【0019】さて、先に説明したように、アンプ3は、
オーディオ信号Bを受け、これをトランジスタQ1 ,Q
2 でプッシュプル増幅してパワー増幅し、増幅された出
力信号Cを生成する。検出回路50は、ベース−エミッ
タ間を検出端子とするNPNトランジスタQ50を主体と
して構成されている。その検出信号Eは、スイッチング
レギュレーション回路60のトランジスタQ61に出力さ
れてトランジスタQ62をON/OFFさせる。トランジ
スタQ50は、給電電力Dの電圧をそのエミッタに受け、
そのベースには、アンプ3から出力される出力信号Cの
電圧を順方向接続のダイオードD51,D52を介して受け
る。その結果、検出回路50の検出動作は、給電電力D
の電圧と出力信号Cの電圧との差電圧VD-C が1Vf
(ベース・エミッタ間の順方向降下電圧)より大きいか
否かに応じて異なってくる。As described above, the amplifier 3
The audio signal B is received, and this is applied to the transistors Q1, Q
In step 2, power is amplified by push-pull amplification to generate an amplified output signal C. The detection circuit 50 mainly includes an NPN transistor Q50 having a detection terminal between the base and the emitter. The detection signal E is output to the transistor Q61 of the switching regulation circuit 60 to turn on / off the transistor Q62. Transistor Q50 receives the voltage of power supply D at its emitter,
The base receives the voltage of the output signal C output from the amplifier 3 via the forward-connected diodes D51 and D52. As a result, the detecting operation of the detecting circuit 50
The difference voltage VD-C between the voltage of the output signal C and the voltage of the output signal C is 1 Vf.
(Forward voltage drop between base and emitter).
【0020】この差電圧VD-C が1Vf 以下のときには
トランジスタQ50がONする。これにより、差電圧VD-
C −1Vf の検出信号E(=誤差電圧)に応じた電流を
トランジスタQ61に加える。トランジスタQ61は、この
誤差電圧に応じてそれを増幅した電圧を分圧電圧F(後
述)として発生する。一方、差電圧VD-C が1Vf 越え
ているときには、トランスタQ50はOFFする。これに
より一定電圧(=Vcc)の検出信号Eが発生する。な
お、51は、ダイオードD51,D52をON状態に維持す
るための定電流源であり、出力信号Cから2×1Vf
(=2Vf )高い基準信号GをトランジスタQ50のベー
スに発生する。When the difference voltage VD-C is 1 Vf or less, the transistor Q50 is turned on. As a result, the difference voltage VD-
A current corresponding to the detection signal E (= error voltage) of C-1Vf is applied to the transistor Q61. The transistor Q61 generates a voltage obtained by amplifying the error voltage as a divided voltage F (described later) in accordance with the error voltage. On the other hand, when the difference voltage VD-C exceeds 1 Vf, the translator Q50 is turned off. As a result, a detection signal E having a constant voltage (= Vcc) is generated. Reference numeral 51 denotes a constant current source for maintaining the diodes D51 and D52 in the ON state.
A high reference signal G is generated at the base of transistor Q50 (= 2Vf).
【0021】制御電圧値発生回路65は、検出回路50
の検出信号Eを受けてコンパレータ62に対する比較電
圧値Pを発生する。これは、検出回路50からの検出信
号Eを受けてトランジスタQ61がONしたときに、言い
替えれば、出力信号Cの電圧と出力端子6の給電電力D
の電圧の差が1Vf 以下になったときに、電源ラインV
ccの電圧と出力信号Cの電圧との間の電圧値を、直列接
続の抵抗回路R62,R63の接続点Nに分圧電圧Fとして
発生する。アンプ61は、この分圧電圧Fを受けて、こ
れと基準信号Gの電圧との差分の信号を増幅して前記の
比較電圧値Pを発生する。そして、これをコンパレータ
62の(-) 入力(基準端子側)に出力する。The control voltage value generation circuit 65 includes a detection circuit 50
To generate a comparison voltage value P for the comparator 62. This occurs when the transistor Q61 is turned on in response to the detection signal E from the detection circuit 50, in other words, the voltage of the output signal C and the power supply D of the output terminal 6.
When the voltage difference between the two becomes less than 1 Vf, the power supply line V
A voltage value between the voltage of cc and the voltage of the output signal C is generated as a divided voltage F at a connection point N between the series-connected resistance circuits R62 and R63. The amplifier 61 receives the divided voltage F and amplifies the signal of the difference between the divided voltage F and the voltage of the reference signal G to generate the comparison voltage value P. This is output to the (-) input (reference terminal side) of the comparator 62.
【0022】検出回路50からの検出信号Eを受けてト
ランジスタQ61がOFFしたときには、すなわち、出力
信号Cの電圧と出力端子6の給電電力Dの電圧の差が1
Vfを越えたときには、出力信号Cと基準信号Gとの差
の電圧(=2Vf )がアンプ61により増幅されることで
比較電圧値Pが発生する。これは、一定値(後述するよ
うに、三角波の信号レベルより低い値)になる。コンパ
レータ62は、(+) 入力に周波数が可聴周波数を超える
一定周波数の三角波の信号Sを三角波発生回路63から
受ける。そして、比較電圧値Pの電圧と信号Sの電圧と
を比較して信号Sの電圧が比較電圧値Pの電圧を越えて
いるときにはPNPトランジスタQ62をOFFさせるH
IGHレベルの信号を駆動パルスHとして出力する。こ
の駆動パルスHは、トランジスタQ62に加えられる。た
だし、ここでの三角波の信号Sは、基準信号Gの電圧を
基準とするものであり、コンパレータ62に入力される
前に基準信号Gと信号Sとが合成回路64で合成され
る。When the transistor Q61 is turned off in response to the detection signal E from the detection circuit 50, that is, when the difference between the voltage of the output signal C and the voltage of the power supply D at the output terminal 6 is 1
When the voltage exceeds Vf, the voltage of the difference between the output signal C and the reference signal G (= 2Vf) is amplified by the amplifier 61 to generate the comparison voltage value P. This is a constant value (a value lower than the signal level of the triangular wave, as described later). The comparator 62 receives a triangular wave signal S of a constant frequency whose frequency exceeds the audible frequency from the triangular wave generating circuit 63 at the (+) input. Then, the voltage of the comparison voltage value P is compared with the voltage of the signal S, and when the voltage of the signal S exceeds the voltage of the comparison voltage value P, the PNP transistor Q62 is turned off.
An IGH level signal is output as a drive pulse H. This drive pulse H is applied to the transistor Q62. However, the triangular wave signal S here is based on the voltage of the reference signal G, and the reference signal G and the signal S are combined by the combining circuit 64 before being input to the comparator 62.
【0023】平滑回路70は、スイッチング回路66の
トランジスタQ62の出力に接続されていてその出力電力
を平滑化する。この回路は、トランジスタQ62の出力と
アンプ3への電力供給ライン(出力端子6)との間に直
列に挿入されたコイルL70を主体とする回路である。
このコイルL70を介することで、スイッチングされた
電力が平滑化され、平滑化された給電電力Dが出力端子
6に発生する。なお、コイルL70の入力端と接地GN
D間にはフライホイールダイオードが接続されている。
このダイオードによりコイルL70に流れる電流の還流
路が形成される。これにより電力供給ラインがスイッチ
ングトランジスタQ62により遮断されているときにコイ
ルL70に蓄えられたエネルギーが慣性電流としてアン
プ3側に供給されてコイルL70へと戻る。The smoothing circuit 70 is connected to the output of the transistor Q62 of the switching circuit 66 and smoothes the output power. This circuit is mainly a coil L70 inserted in series between the output of the transistor Q62 and the power supply line (output terminal 6) to the amplifier 3.
Through the coil L70, the switched power is smoothed, and the smoothed power supply D is generated at the output terminal 6. The input terminal of the coil L70 and the ground GN
A flywheel diode is connected between D.
This diode forms a return path for the current flowing through the coil L70. Thus, when the power supply line is cut off by the switching transistor Q62, the energy stored in the coil L70 is supplied to the amplifier 3 as an inertial current and returns to the coil L70.
【0024】次に、給電電力Dとアンプ3の出力信号C
との差電圧VD-C をほぼ1Vf に制御するスイッチング
レギュレーション回路60の動作について説明する。図
2に示すように、コンパレータ62は、その一方の入力
信号に基準信号Gを基準とした三角波の信号S(図2
(a) ,(c) 参照)が入力され、他方には、比較電圧値P
が入力される。差電圧VD-C が1Vf 以下のときには、
図2(a) に示すように、コンパレータ62は、三角波の
信号レベル(波形S)とアンプ61の出力信号(波形
P)のレベルとの比較の結果に応じた二値の駆動パルス
H(図2(b) のH参照)を発生してこれによりトランジ
スタQ62をON/OFFさせる。ここで、信号Pの前半
のレベルPa は、基準信号Gより下にある。これは、差
電圧VD-C が1Vf より少し下に維持されていてほぼ1
Vf になっている状態である。信号Pの後半のレベルP
b は、基準信号Gより上にある。このときには、差電圧
VD-C が1Vf より低くなったときである。このときに
は、給電電力Dの量を増加するように、駆動パルスHが
HIGHレベルにある期間が短くなっている。これによ
り給電電力Dが増加してその電圧が上昇して差電圧VD-
C が1Vf になるように制御される。Next, the power supply D and the output signal C of the amplifier 3
The operation of the switching regulation circuit 60 for controlling the difference voltage VD-C to about 1 Vf will be described. As shown in FIG. 2, the comparator 62 outputs a triangular wave signal S (see FIG.
(a) and (c)), and the comparison voltage value P
Is entered. When the difference voltage VD-C is 1 Vf or less,
As shown in FIG. 2A, the comparator 62 outputs a binary drive pulse H (see FIG. 2) according to the result of comparison between the signal level of the triangular wave (waveform S) and the level of the output signal (waveform P) of the amplifier 61. 2 (b), H) to turn on / off the transistor Q62. Here, the level Pa of the first half of the signal P is lower than the reference signal G. This is because the difference voltage VD-C is maintained slightly below 1 Vf, and
Vf. Level P in the latter half of signal P
b is above the reference signal G. At this time, the difference voltage VD-C becomes lower than 1 Vf. At this time, the period during which the drive pulse H is at the HIGH level is shortened so as to increase the amount of the power supply D. As a result, the supply power D increases, the voltage increases, and the difference voltage VD−
C is controlled to 1 Vf.
【0025】これにより、差電圧VD-C が1Vf 以下あ
るときには、この差を1Vf にほぼ一致させるような方
向に比較電圧値Pのレベルが変化して、この変化に応じ
た電流がアンプ3へ供給される。そして、差電圧VD-C
がほぼ1Vf になる。すなわち、比較電圧値Pと三角波
Sとの比較結果に応じたPWMが行われ、スイッチング
トランジスタQ62が駆動パルスHによりON/OFFが
制御される。そして、このような制御は検出信号Eの値
に応じて行われる。Thus, when the difference voltage VD-C is equal to or less than 1 Vf, the level of the comparison voltage value P changes in a direction to make the difference substantially equal to 1 Vf, and a current corresponding to the change is supplied to the amplifier 3. Supplied. And the difference voltage VD-C
Becomes approximately 1 Vf. That is, PWM is performed in accordance with the comparison result between the comparison voltage value P and the triangular wave S, and the ON / OFF of the switching transistor Q62 is controlled by the drive pulse H. Such control is performed according to the value of the detection signal E.
【0026】出力信号Cの電圧と出力端子6の給電電力
Dの電圧の差が1Vf 越えているときには、トランジス
タQ50がOFFする。検出電圧Eは、このときに電源電
圧Vccになる。そこで、トランジスタQ61がOFFし、
2Vf の差の電圧が発生する。その結果、比較電圧値P
は、図2(c) に示すPc のレベルになり、基準信号Gよ
り2Vf 低い一定の電圧がコンパレータ62に加えられ
る。その結果、図2(d) の波形Hで示すようなHIGH
レベルに維持された駆動パルスHが発生してスイッチン
グのトランジスタQ62をOFF状態にさせる。その結
果、差電圧VD-Cがほぼ1Vf に一致するようにアンプ
3への電力供給が行われて、比較電圧値Pは、Pa のレ
ベルまで復帰することになる。When the difference between the voltage of the output signal C and the voltage of the power supply D at the output terminal 6 exceeds 1 Vf, the transistor Q50 is turned off. At this time, the detection voltage E becomes the power supply voltage Vcc. Then, the transistor Q61 turns off,
A voltage of 2Vf difference is generated. As a result, the comparison voltage value P
Is at the level of Pc shown in FIG. 2C, and a constant voltage lower than the reference signal G by 2 Vf is applied to the comparator 62. As a result, HIGH as shown by the waveform H in FIG.
The drive pulse H maintained at the level is generated to turn off the switching transistor Q62. As a result, power is supplied to the amplifier 3 so that the difference voltage VD-C becomes substantially equal to 1 Vf, and the comparison voltage value P returns to the level of Pa.
【0027】なお、比較電圧値Pの前記Pa のレベル
は、抵抗R62,R63の値により決定され、選択可能であ
る。また、比較電圧値Pの前記Pc のレベルは、三角波
の振幅との関係で決定され、これも選択可能である。ま
た、比較電圧値Pのレベルの変化に対する応答速度は、
オーディオ信号の変化に対しては十分速いものであり、
回路の設計上で選択可能である。The level Pa of the comparison voltage value P is determined by the values of the resistors R62 and R63 and can be selected. The level of Pc of the comparison voltage value P is determined in relation to the amplitude of the triangular wave, and can be selected. The response speed to the change in the level of the comparison voltage value P is
It is fast enough for changes in the audio signal,
It can be selected in circuit design.
【0028】具体的な動作としては、例えば、入力信号
Bの電圧レベルが大きく低下したときには、トランジス
タQ1 の内部インピーダンスが急激に上昇して、出力信
号Cの電圧と出力端子6の給電電力Dの電圧の差が1V
f を越える。このことで比較電圧値Pは、Pc で示すよ
うに三角波Sよりも下側のレベルになり、コンパレータ
62の駆動パルスHは、HIGHレベルに維持されてト
ランジスタQ62は、OFF状態に維持される。出力信号
Cと出力端子6の給電電力Dの電圧との差が1Vf 近傍
になるまで、このような制御が行われる続ける。As a specific operation, for example, when the voltage level of the input signal B is greatly reduced, the internal impedance of the transistor Q1 rises sharply, and the voltage of the output signal C and the power supply D of the output terminal 6 are reduced. Voltage difference is 1V
exceeds f. As a result, the comparison voltage value P becomes lower than the triangular wave S as indicated by Pc, the drive pulse H of the comparator 62 is maintained at the HIGH level, and the transistor Q62 is maintained in the OFF state. Such control is continued until the difference between the output signal C and the voltage of the power supply D at the output terminal 6 becomes close to 1 Vf.
【0029】また、例えば、入力信号Bの電圧レベルが
大きく上昇したときには、トランジスタQ1 の内部イン
ピーダンスが急激に低下して、出力信号Cの電圧と出力
端子6の給電電力Dの電圧の差が1Vf 未満になる。こ
のときには、1Vf より低下した誤差分に対応する比較
電圧値Pb が加えられる。これにより給電電力Dの電圧
を上昇させ、差電圧VD-C の目標値を1Vf とする制御
が行われる。そして、緩やかな入力信号Bのレベルの変
化に対しては、トランジスタQ1 の内部インピーダンス
の変化に応じて、前記の1Vf 以上の場合と1Vf 以下
の場合に2つの制御が短時間に交互に行われて、図2
(e) に示すように、三角波の信号Sの複数のサイクルに
亘るパルス幅のパルスと短いパルス幅のパルスとが交互
に現れる。Further, for example, when the voltage level of the input signal B rises significantly, the internal impedance of the transistor Q1 drops sharply, and the difference between the voltage of the output signal C and the voltage of the power supply D at the output terminal 6 becomes 1 Vf. Less than. At this time, the comparison voltage value Pb corresponding to the error lower than 1 Vf is added. As a result, control is performed to increase the voltage of the power supply power D and set the target value of the difference voltage VD-C to 1 Vf. With respect to a gradual change in the level of the input signal B, two controls are performed alternately in a short time when the voltage is 1 Vf or more and 1 Vf or less in accordance with the change in the internal impedance of the transistor Q1. And Figure 2
As shown in (e), a pulse having a pulse width and a pulse having a short pulse width over a plurality of cycles of the triangular wave signal S appear alternately.
【0030】ところで、三角波の周波数としては、可聴
周波数の上限が一般的には20KHzとされることや、
発振回路の調整の容易性や電力効率等を考慮して、10
0kHz〜500KHz程度の範囲がよい。なお、ここ
で、制御目標値とされる差電圧VD-C の1Vf (約0.
7V)は、アンプ3のトランジスタQ1 が単段であるこ
とに対応して決められた値である。すなわち、アンプ3
への給電電力Dの電圧とアンプ3の出力信号Cの電圧の
差VD-C は、トランジスタQ1 の応答性能等を損なわな
い値の中から、アンプ3が増幅動作を行うために必要と
する最小限の電圧であるコレクタ−エミッタ間のON時
電圧にできるだけ近い値として選択されている。したが
って、トランジスタQ1 がダーリントントランジスタで
あれば、前記の差電圧VD-C は2Vf(約1.4V)と
される。具体的には、ダイオードD51,D52に対して、
もう1つのダイオードがさらに直列に挿入される。The upper limit of the audible frequency of the triangular wave is generally set at 20 KHz,
Considering the ease of adjustment of the oscillation circuit and power efficiency, etc.
A range of about 0 kHz to 500 kHz is preferable. Here, 1Vf of the difference voltage VD-C, which is the control target value (about 0.
7V) is a value determined corresponding to the fact that the transistor Q1 of the amplifier 3 has a single stage. That is, the amplifier 3
The difference VD-C between the voltage of the power supply D to the power supply and the voltage of the output signal C of the amplifier 3 is a minimum value required for the amplifier 3 to perform an amplifying operation from values which do not impair the response performance of the transistor Q1. The value is selected as close as possible to the ON-time voltage between the collector and the emitter, which is the minimum voltage. Therefore, if the transistor Q1 is a Darlington transistor, the difference voltage VD-C is 2 Vf (about 1.4 V). Specifically, for diodes D51 and D52,
Another diode is further inserted in series.
【0031】次に、このテーププレーヤの全体的な動作
を説明する。再生時には、オーディオ信号の記録された
テープ(図示せず)から、読出ヘッド1を介してオーデ
ィオ信号の読取信号Aが得られる。この読出信号Aに対
し信号再生処理回路2でオーディオ信号Bを得る。この
オーディオ信号Bは、アンプ3のトランジスタQ1 ,Q
2 によってプッシュプル増幅される。このとき、供給電
力制御回路40からはオーディオ信号Bの基準レベルの
うち上側の半サイクルについて入力信号Bのレベルに応
じた電流が供給される。下側の半サイクルは、コンデン
サ5に供給された電流がトランジスタQ2 を介してシン
クされる。これにより入力信号Bが電力増幅されて出力
信号Cが発生してこれによりスピーカ4が駆動される。
このとき、上側の半サイクルについては、アンプ3への
給電電力Dの電圧とこのアンプ3の出力信号Cの電圧と
の差電圧VD-C が、アンプ3の動作に要する最小値に近
い1Vf の値に維持されるように制御されている。Next, the overall operation of the tape player will be described. At the time of reproduction, a read signal A of an audio signal is obtained via a read head 1 from a tape (not shown) on which the audio signal is recorded. An audio signal B is obtained by the signal reproduction processing circuit 2 for the read signal A. This audio signal B is supplied to the transistors Q 1 and Q
2 is push-pull amplified. At this time, the supply power control circuit 40 supplies a current corresponding to the level of the input signal B for the upper half cycle of the reference level of the audio signal B. In the lower half cycle, the current supplied to the capacitor 5 is sunk via the transistor Q2. As a result, the input signal B is power-amplified and the output signal C is generated, whereby the speaker 4 is driven.
At this time, for the upper half cycle, the difference voltage VD-C between the voltage of the power supply D to the amplifier 3 and the voltage of the output signal C of the amplifier 3 is 1 Vf close to the minimum value required for the operation of the amplifier 3. It is controlled to be maintained at the value.
【0032】これにより、アンプ3での電力損失は、こ
の差電圧VD-C に対応する1Vf 程度の降下電圧にな
り、従来に較べてその消費電力が低減される。電力供給
ラインをスイッチングするために発生する電力損失は、
前記したように、トランジスタQ62のON時の抵抗によ
るものが主体であるが、ON抵抗値は低いので、実際の
消費電力は、低く抑えることができる。特に、トランジ
スタQ62をスイッチングするPWM制御の駆動回路は、
差動アンプ構成のIC化回路で構成できるためにその消
費電力は、電力増幅段の前記消費電力に比べて小さく抑
えられることができる。As a result, the power loss in the amplifier 3 becomes a voltage drop of about 1 Vf corresponding to the difference voltage VD-C, and the power consumption is reduced as compared with the conventional case. The power loss generated by switching the power supply line is
As described above, mainly the resistance at the time of ON of the transistor Q62 is used. However, since the ON resistance value is low, the actual power consumption can be suppressed low. In particular, a PWM-controlled drive circuit that switches the transistor Q62
Since it can be constituted by an IC circuit having a differential amplifier configuration, its power consumption can be suppressed smaller than the power consumption of the power amplification stage.
【0033】次に、ステレオタイプに適した構成につい
て図3に従って説明する。図3において、スピーカ4、
供給電力制御回路40(検出回路50、スイッチングレ
ギュレーション回路60、平滑回路70)の構成は、前
記の実施例のものと同様であるが、図3では、アンプ3
は、出力段アンプ32としてフィードバック回路31が
設けられたものになっている。また、図4に示すアンプ
3’は、出力段アンプ34としてフィードバック回路3
3が設けられたものになっている。Next, a configuration suitable for a stereotype will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a speaker 4,
The configuration of the supply power control circuit 40 (the detection circuit 50, the switching regulation circuit 60, and the smoothing circuit 70) is the same as that of the above-described embodiment, but in FIG.
Is provided with a feedback circuit 31 as an output stage amplifier 32. The amplifier 3 'shown in FIG.
3 is provided.
【0034】アンプ34は、供給電力制御回路40に検
出回路55を介して接続されている。検出回路55は、
検出回路50と同様な回路であり、検出回路50と並列
に接続されている。なお、この図では、アンプ3’の前
後の回路を省略してある。また、検出回路55の電流源
56は、検出回路50の電流源51に対応する回路であ
る。検出回路55は、給電電力Dの電圧と出力信号電圧
C’との差電圧VD-C'が1Vf より大きいか否かに応じ
た値の検出信号E’を生成する。検出信号E’は、検出
信号EとワイヤードORされて、スイッチングレギュレ
ーション回路60のトランジスタQ61に送出される。The amplifier 34 is connected to the supply power control circuit 40 via a detection circuit 55. The detection circuit 55
This is a circuit similar to the detection circuit 50, and is connected in parallel with the detection circuit 50. In this figure, circuits before and after the amplifier 3 'are omitted. The current source 56 of the detection circuit 55 is a circuit corresponding to the current source 51 of the detection circuit 50. The detection circuit 55 generates a detection signal E 'having a value according to whether or not a difference voltage VD-C' between the voltage of the power supply power D and the output signal voltage C 'is greater than 1 Vf. The detection signal E ′ is wired-ORed with the detection signal E and sent to the transistor Q61 of the switching regulation circuit 60.
【0035】これにより、スイッチングレギュレーショ
ン回路60におけるPWM制御が差電圧VD-C ばかりで
なく、アンプ34側の差電圧VD-C'にも依存することに
なる。個々のアンプ32,34の電流供給動作は、前記
と同様であるが、供給電力制御回路40がアンプ32,
34に並列に電流を供給する。そこで、一方のアンプ3
の出力信号Cが大きく上昇し、他方のアンプ3’の出力
信号C’が少し上昇し、あるいは減少してこれらの出力
信号の電圧が異なるレベルになったときには、給電電力
Dの電圧は、出力信号のレベルの高い方に追従すること
になる。その理由は、検出回路50,55が並列に接続
されているのでいずれかのトランジスタのうちONした
トランジスタ側の動作が優先されるからである。検出回
路50のトランジスタQ50と検出回路55のトランジス
タQ55のうちONするのは、出力信号C,C’のうちの
のレベルが高い方である。そして、両者のトランジスタ
がON状態にあるときには、それらの和の電流によりP
WM制御が行われる。Thus, the PWM control in the switching regulation circuit 60 depends not only on the difference voltage VD-C but also on the difference voltage VD-C 'on the amplifier 34 side. The current supply operation of each of the amplifiers 32 and 34 is the same as described above, except that the supply power control circuit 40
A current is supplied in parallel to. Therefore, one of the amplifiers 3
When the output signal C of the other amplifier 3 'rises greatly and the output signal C' of the other amplifier 3 'rises or decreases slightly and the voltages of these output signals become different levels, the voltage of the power supply power D becomes It follows the higher level of the signal. The reason is that, since the detection circuits 50 and 55 are connected in parallel, the operation of the transistor which is turned on among the transistors has priority. Of the transistors Q50 of the detection circuit 50 and the transistor Q55 of the detection circuit 55, the ON state is the higher of the output signals C and C '. When both transistors are in the ON state, the sum of their currents causes P
WM control is performed.
【0036】ところで、ステレオ信号を再生していると
きには、低い帯域の信号、例えば、200Hz以下の周
波数の信号は、左右同じレベルである場合が多く、出力
電流の大きな変化は、このような低周波帯域の信号が負
う。そこで、供給電力制御回路40を左右の出力段アン
プに共通に接続しても出力信号の歪はほとんど少ない。
特に、図3のように、フィードバック回路31.33を
設けた場合には、各アンプ32,34のうち供給電力D
の電圧がいずれかの高い側の出力信号の電圧に強制的に
追従してしまうが、このようなことが発生しても出力信
号の電圧が低い側の出力信号のレベルは、それに影響さ
れることが少なく、出力信号の歪は低減される。もちろ
ん、左右の出力段アンプにそれぞれ供給電力制御回路4
0を設ければ信号歪をさらに低減できるが、できるだけ
電力消費を抑えるためには、図3のように共通にした方
がよい。このようにすれば、複数の検出回路50,55
による複数の差電圧VD-C と差電圧VD-C'のいずれかが
1Vf より低く変化した側の差電圧が1Vf にほぼ一致
するような、平滑化された電圧の給電電力Dが発生す
る。By the way, when a stereo signal is reproduced, a signal in a low band, for example, a signal having a frequency of 200 Hz or less often has the same level on both the left and right sides. The signal of the band bears. Therefore, even if the supply power control circuit 40 is commonly connected to the left and right output stage amplifiers, the distortion of the output signal is almost small.
Particularly, when the feedback circuits 31 and 33 are provided as shown in FIG.
Voltage forcibly follows the voltage of the higher output signal, but even if this occurs, the level of the output signal on the lower side of the output signal is affected by it. And the distortion of the output signal is reduced. Of course, the supply power control circuit 4 is provided for each of the left and right output stage amplifiers.
If 0 is provided, the signal distortion can be further reduced. However, in order to reduce power consumption as much as possible, it is better to use a common signal as shown in FIG. By doing so, the plurality of detection circuits 50, 55
Of the plurality of difference voltages VD-C and VD-C ', the difference voltage on the side where the difference voltage is lower than 1 Vf is substantially equal to 1 Vf.
【0037】その動作と電力消費について具体的に説明
すれば、アンプ32の出力信号Cの電圧値がアンプ3’
の出力信号C’の電圧値以上のときには、アンプ32に
おける降下電圧VD-C が1Vf という小さな値に保たれ
る。一方、アンプ34における降下電圧VD-C'は、1V
f 以上の値に維持される状態になる。電源ラインVccの
電圧>給電電力Dの電圧であるので、従来の降下電圧値
=Vcc−C’(ただし、Vccは電源ラインVccの電圧,
C’は出力信号C’の電圧)よりはVcc−D(ただし、
Dは給電電力Dの電圧)だけ電力消費が少なくて済む。
逆にアンプ32の出力信号Cの電圧値がアンプ34の出
力信号C’の電圧値以下のときには、アンプ34におけ
る降下電圧が1Vf という小さな値に保たれ、前記とは
逆の関係になる。The operation and power consumption will be specifically described. The voltage value of the output signal C of the amplifier 32 is equal to that of the amplifier 3 '.
When the output signal C 'is equal to or higher than the voltage value of the output signal C', the voltage drop VD-C at the amplifier 32 is maintained at a small value of 1 Vf. On the other hand, the drop voltage VD-C 'in the amplifier 34 is 1 V
The value is maintained at f or higher. Since the voltage of the power supply line Vcc> the voltage of the power supply power D, the conventional voltage drop value = Vcc−C ′ (where Vcc is the voltage of the power supply line Vcc,
C 'is higher than Vcc-D (however, the voltage of the output signal C').
D is the voltage of the supply power D), and the power consumption is small.
Conversely, when the voltage value of the output signal C of the amplifier 32 is equal to or less than the voltage value of the output signal C 'of the amplifier 34, the voltage drop in the amplifier 34 is maintained at a small value of 1 Vf, which is opposite to the above.
【0038】ところで、図1の供給電力制御回路40
は、その検出回路50の一方の電圧の検出対象を出力信
号Cの電圧に換えて、入力信号Bの電圧にして検出信号
を得る供給電力制御回路としてもよい。 Incidentally, the supply power control circuit 40 shown in FIG.
It is, instead of the one of the voltage of the output signal C of the detected voltage of the detection circuit 50 may be a power supply control circuit for obtaining a detection signal to the voltage of the input signal B.
【0039】以上の実施例では、テーププレーヤにおけ
る再生信号を例に採って説明してきたが、これは、マイ
ク入力や放送受信入力等の他のオーディオ信号であって
もよい。このような場合には、信号再生処理回路は、出
力段アンプの前段に挿入される前段アンプになる場合が
多い。また、増幅された信号がスピーカに送出される例
について説明したが、この信号の出力先は、それに限定
されるものではない。例えば、記録回路へその入力とし
て出力されたり、もっと大能力のパワーアンプへその入
力として出力されてもよい。検出回路50のトランジス
タQ50,Q55は、NPNトランジスタであるが、これを
PNPトランジスタとすることもできる。この場合に
は、エミッタ側が出力信号Cを受け、ベース側が給電電
力Dの電圧信号を受ける。ところで、より多くの電流容
量が必要なときには、給電電力Dの出力端子6と接地G
NDと間のコンデンサCN を単なる高周波バイパス用の
ものではなく、これより大きな容量の平滑コンデンサに
することもできる。In the above embodiment, the reproduction signal of the tape player has been described as an example. However, this may be another audio signal such as a microphone input or a broadcast reception input. In such a case, the signal reproduction processing circuit is often a front-stage amplifier inserted before the output-stage amplifier. Also, an example has been described in which an amplified signal is sent to a speaker, but the output destination of this signal is not limited to this. For example, it may be output as an input to a recording circuit, or may be output as an input to a power amplifier of higher capacity. Although the transistors Q50 and Q55 of the detection circuit 50 are NPN transistors, they may be PNP transistors. In this case, the emitter receives the output signal C, and the base receives the voltage signal of the power supply D. By the way, when more current capacity is required, the output terminal 6 of the power supply D and the ground G
The capacitor CN between the ND and the ND is not a mere high frequency bypass, and may be a smoothing capacitor having a larger capacity.
【0040】[0040]
【発明の効果】この発明にあっては、アンプと電源ライ
ンとの間に前記で説明してきたような制御をする制御回
路とスイッチング回路とを設けることにより、アンプへ
の給電電力がスイッチング制御により生成され、アンプ
への給電電力の電圧は、オーディオ信号の電圧に応じて
フィードバックがかかる。そこで、給電電力の電圧とこ
のアンプの出力信号の電圧との電位差を一定に維持する
ように動作させることができ、この一定の電位差をアン
プの動作に要する最低電圧か、それ以上でも低い電圧の
範囲で一定値に維持するようにすることができる。According to the present invention, by providing a control circuit and a switching circuit for controlling as described above between an amplifier and a power supply line, power supplied to the amplifier can be controlled by switching control. The voltage of the generated power supplied to the amplifier is fed back according to the voltage of the audio signal. Therefore, the operation can be performed so as to maintain a constant potential difference between the voltage of the power supply and the voltage of the output signal of the amplifier, and the constant potential difference is set to the minimum voltage required for the operation of the amplifier or a voltage lower than the minimum voltage required for operation of the amplifier. It can be maintained at a constant value in the range.
【0041】その結果、従来のように一定の電源電圧か
ら直接電圧降下させて出力信号を得たときの消費電力よ
りも消費電力が低くなる。一方、電源ラインVccをスイ
ッチングするために発生するスイッチング回路とこれの
制御回路の和の電力損失は、スイッチングトランジスタ
のON抵抗が低く、常時発生するのではなく、スイッチ
ング時に過渡的に発生するものが主体となる。常時発生
していた従来のものに較べれば、極めて僅かなものであ
る。これによる消費電力の増加は、電力増幅段の電力消
費からみれば比較的小さなものである。したがって、全
体として、オーディオ信号の増幅のために消費する電力
損失を少なくすることができる。これにより電力使用効
率を向上させることができる。As a result, the power consumption is lower than the power consumption when an output signal is obtained by directly lowering the voltage from a constant power supply voltage as in the related art. On the other hand, the power loss of the sum of the switching circuit generated for switching the power supply line Vcc and the control circuit thereof does not always occur due to the low ON resistance of the switching transistor, but rather occurs transiently during switching. Be the subject. The number is extremely small as compared with the conventional one which has always occurred. The increase in power consumption due to this is relatively small in view of the power consumption of the power amplification stage. Therefore, power loss consumed for amplifying the audio signal can be reduced as a whole. As a result, power use efficiency can be improved.
【図1】図1は、この発明のオーディオ装置をポータブ
ルカセットテーププレーヤに適用した一実施例のブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the audio apparatus of the present invention is applied to a portable cassette tape player.
【図2】図2は、図1における供給電力制御回路の動作
を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining an operation of the supply power control circuit in FIG. 1;
【図3】図3は、この発明のオーディオ装置をステレオ
ポータブルカセットテーププレーヤに適用した一実施例
のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment in which the audio apparatus of the present invention is applied to a stereo portable cassette tape player.
【図4】図4は、従来のステレオポータブルカセットテ
ーププレーヤのブロック図である。 FIG . 4 is a conventional stereo portable cassette card.
It is a block diagram of a loop player.
1…読取ヘッド、2…信号再生処理回路、3…出力段ア
ンプ、4…スピーカ、 5…出力用の電解コンデンサ、6…出力端子、 10…ポータブルカセットテーププレーヤ 30…出力段回路、40…供給電力制御回路、50,5
5…検出回路、 60…スイッチングレギュレーション回路、65…制御
電圧値発生回路、 61…アンプ、62…コンパレータ、63…三角波発生
回路、 66…スイッチング回路、70…平滑回路、 Q1 ,Q2 ,Q50,Q61,Q62…トランジスタ、B…オ
ーディオ入力信号、 C…オーディオ出力信号。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Read head, 2 ... Signal reproduction processing circuit, 3 ... Output stage amplifier, 4 ... Speaker, 5 ... Electrolytic capacitor for output, 6 ... Output terminal, 10 ... Portable cassette tape player 30 ... Output stage circuit, 40 ... Supply Power control circuit, 50,5
Reference numeral 5: detection circuit, 60: switching regulation circuit, 65: control voltage value generation circuit, 61: amplifier, 62: comparator, 63: triangular wave generation circuit, 66: switching circuit, 70: smoothing circuit, Q1, Q2, Q50, Q61 , Q62: transistor, B: audio input signal, C: audio output signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−372212(JP,A) 特開 昭56−136010(JP,A) 実開 昭60−14516(JP,U) 実開 平5−70017(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-372212 (JP, A) JP-A-56-136010 (JP, A) JP-A-60-14516 (JP, U) JP-A-5-136 70017 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03F 1/00-3/72
Claims (5)
力するアンプと、 電源ラインから電力を受けて可聴周波数を超える周波数
でスイッチング動作をして前記アンプに給電するスイッ
チング回路と、前記アンプの出力信号 の電圧と前記給電する電力の電圧
との差をトランジスタのベース、エミッタ間に受けて受
けた差の電圧に応じて前記トランジスタをON/OFF
させONのときとOFFのときそれぞれに応じてそれぞ
れの検出信号を発生する検出回路と、前記それぞれの検
出信号に応じて前記トランジスタがONのときには前記
スイッチング回路のスイッチング期間を制御し前記トラ
ンジスタがOFFのときには前記スイッチング回路のス
イッチングをOFF状態にさせて前記給電する電力が前
記オーディオ信号のレベルに対応して変化するように制
御する制御回路と、 を備えるオーディオ信号電力増幅回路。An amplifier that receives an audio signal, amplifies and outputs the audio signal, a switching circuit that receives power from a power supply line, performs a switching operation at a frequency exceeding an audible frequency, and supplies power to the amplifier, and The transistor is turned on / off according to the difference between the voltage of the output signal and the voltage of the power to be supplied between the base and the emitter of the transistor.
A detection circuit that generates a detection signal in response to each of the ON and OFF states, and controls a switching period of the switching circuit when the transistor is ON in accordance with the respective detection signals, so that the transistor is turned OFF. An audio signal power amplifier circuit, comprising: a control circuit for turning off the switching of the switching circuit to control the supplied power to change in accordance with the level of the audio signal.
力信号の電圧と前記給電する電力の電圧との差が一定に
なるようにPWM制御される請求項1記載のオーディオ
信号電力増幅回路。2. The audio signal power amplifier circuit according to claim 1, wherein during the switching period, PWM control is performed so that a difference between a voltage of an output signal of the amplifier and a voltage of the power to be supplied becomes constant.
kHzの範囲のある周波数で発振する三角波発生回路
と、この三角波発生回路の出力を一方に受け、他方に制
御信号を受けるコンパレータと、このコンパレータの出
力信号に応じて前記電源ラインから受ける電力をON/
OFFするスイッチングトランジスタとを備え、前記ス
イッチング回路の出力と前記給電する電力を受ける前記
アンプの端子との間に平滑回路が設けられ、この平滑回
路は、コイルと、このコイルに流れる電流を前記スイッ
チングトランジスタがOFFしている期間に前記アンプ
に給電するための還流路を形成するダイオードとを有す
る請求項2記載のオーディオ信号電力増幅回路。3. The switching circuit has a frequency of 50 kHz to 800 kHz.
a triangular wave generating circuit that oscillates at a certain frequency in the range of kHz, a comparator that receives the output of the triangular wave generating circuit on one side and receives a control signal on the other side, and turns on the power received from the power supply line according to the output signal of the comparator. /
A smoothing circuit is provided between an output of the switching circuit and a terminal of the amplifier for receiving the power to be supplied, the smoothing circuit being configured to switch a coil and a current flowing through the coil by the switching transistor. 3. The audio signal power amplifier circuit according to claim 2, further comprising: a diode forming a return path for supplying power to said amplifier during a period in which the transistor is off.
信号を負荷へ出力するオーディオ装置において、 前記オーディオ信号を受けて増幅する前段増幅回路と、 この前段増幅回路により増幅された前記オーディオ信号
を受けてこれを電力増幅して前記負荷へ出力する出力段
アンプと、 電源ラインから電力を受けて可聴周波数を超える周波数
でスイッチング動作をして前記出力段アンプに給電する
スイッチング回路と、前記出力段アンプの出力信号 の電圧と前記給電する電力
の電圧との差をトランジスタのベース、エミッタ間に受
けて受けた差の電圧に応じて前記トランジスタをON/
OFFさせONのときとOFFのときそれぞれに応じて
それぞれの検出信号を発生する検出回路と、前記それぞ
れの検出信号に応じて前記トランジスタがONのときに
は前記スイッチング回路のスイッチング期間を制御し前
記トランジスタがOFFのときには前記スイッチング回
路のスイッチングをOFF状態にさせて前記給電する電
力が前記オーディオ信号のレベルに対応して変化するよ
うに制御する制御回路と、 を備え、前記スイッチング期間は、前記出力段アンプの
出力信号の電圧と前記給電する電力の電圧との差が一定
になるようにPWM制御されるオーディオ装置。4. A amplifies the audio signal in an audio device for outputting the amplified signal to the load, and the pre-stage amplifier circuit for amplifying receiving said audio signal, the audio signal amplified by the preamplifier circuit an output stage amplifier to be output to the load it amplifies the power receiving, a switching circuit for supplying power to the output stage amplifier by a switching operation at a frequency exceeding an audible frequency by receiving power from a power source line, said output The transistor is turned on / off in response to a difference between the voltage of the output signal of the stage amplifier and the voltage of the power to be fed between the base and the emitter of the transistor.
A detection circuit that generates a detection signal in response to each of when the transistor is turned off and when the transistor is off, and controls a switching period of the switching circuit when the transistor is on in response to the detection signal. A control circuit for turning off the switching circuit when OFF, and controlling the power to be supplied to change in accordance with the level of the audio signal; An audio device that is PWM-controlled so that a difference between a voltage of an output signal of the first embodiment and a voltage of the power to be supplied becomes constant.
左右のチャンネル独立に増幅してこれら増幅された信号
を左右それぞれのチャンネに対応する負荷へ出力するオ
ーディオ装置において、 前記ステレオオーディオ信号のうちの右チャンネルに対
応するオーディオ信号を受けて増幅する第1の前段増幅
回路と、 この第1の前段増幅回路により増幅された前記オーディ
オ信号を受けてこれを電力増幅して前記負荷へ出力する
第1の出力段アンプと、 前記ステレオオーディオ信号のうちの左チャンネルに対
応するオーディオ信号を受けて増幅する第2の前段増幅
回路と、 この第2の前段増幅回路により増幅された前記オーディ
オ信号を受けてこれを電力増幅して前記負荷へ出力する
第2の出力段アンプと、 電源ラインから電力を受けて可聴周波数を超える周波数
でスイッチング動作をして前記第1および第2の出力段
アンプに給電するスイッチング回路と、前記第1の出力段アンプの出力信号 の電圧と前記給電す
る電力の電圧との差を第1のトランジスタのベース、エ
ミッタ間に受けて受けた差の電圧に応じて前記第1のト
ランジスタをON/OFFさせONのときとOFFのと
きそれぞれに応じてそれぞれの検出信号を発生する第1
の検出回路と、この第1の検出回路の前記それぞれの検
出信号に応じて前記トランジスタがONのときには前記
スイッチング回路のスイッチング期間を制御し前記トラ
ンジスタがOFFのときには前記スイッチング回路のス
イッチングをOFF状態にさせて前記給電する電力が前
記右チャンネルのオーディオ信号のレベルに対応して変
化するように制御する第1の制御回路と、前記第2の出力段アンプの出力信号 の電圧と前記給電す
る電力の電圧との差を第2のトランジスタのベース、エ
ミッタ間に受けて受けた差の電圧に応じて前記第2のト
ランジスタをON/OFFさせONのときとOFFのと
きそれぞれに応じてそれぞれの検出信号を発生する第2
の検出回路と、この第2の検出回路の前記それぞれの検
出信号に応じて前記トランジスタがONのときには前記
スイッチング回路のスイッチング期間を制御し前記トラ
ンジスタがOFFのときには前記スイッチング回路のス
イッチングをOFF状態にさせて前記給電する電力が前
記左チャンネルのオーディオ信号のレベルに対応して変
化するように制御する第2の制御回路とを有するオーデ
ィオ装置。5. A audio device for outputting to the load a corresponding signal thereof amplified by amplifying the left and right stereo audio signals to the channels independently of the left and right to left and right channels, the right of the stereo audio signal A first pre-amplifier circuit for receiving and amplifying an audio signal corresponding to a channel; a first for receiving the audio signal amplified by the first pre-amplifier circuit, power-amplifying the audio signal, and outputting the amplified signal to the load An output stage amplifier; a second preamplifier circuit for receiving and amplifying an audio signal corresponding to a left channel of the stereo audio signal; and receiving and amplifying the audio signal amplified by the second preamplifier circuit. A second output stage amplifier for amplifying the power and outputting the amplified power to the load; A switching circuit at frequencies above wavenumber by a switching operation to supply power to the first and second output-stage amplifier, a difference between the voltage and the power voltage to the power supply of the output signal of the first output-stage amplifier The first transistor is turned on / off according to the voltage of the difference received between the base and the emitter of the first transistor, and a first detection signal is generated according to each of the ON and OFF states of the first transistor.
A control circuit for controlling the switching period of the switching circuit when the transistor is ON according to the respective detection signals of the first detection circuit, and turning off the switching of the switching circuit when the transistor is OFF. A first control circuit for controlling the power to be supplied so as to change in accordance with the level of the audio signal of the right channel; and a voltage of an output signal of the second output stage amplifier and a power of the power to be supplied. A voltage difference is received between the base and the emitter of the second transistor, and the second transistor is turned on / off in accordance with the voltage of the difference received between the base and the emitter. The second to generate
A control circuit for controlling the switching period of the switching circuit when the transistor is ON according to the respective detection signals of the second detection circuit, and setting the switching of the switching circuit to OFF when the transistor is OFF. And a second control circuit for controlling the power to be supplied so as to change in accordance with the level of the audio signal of the left channel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4319194A JP3164136B2 (en) | 1993-02-23 | 1994-02-17 | Audio signal power amplifier circuit and audio device using the same |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5780393 | 1993-02-23 | ||
| JP5-57803 | 1994-01-20 | ||
| JP6-19943 | 1994-01-20 | ||
| JP1994394 | 1994-01-20 | ||
| JP4319194A JP3164136B2 (en) | 1993-02-23 | 1994-02-17 | Audio signal power amplifier circuit and audio device using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07249945A JPH07249945A (en) | 1995-09-26 |
| JP3164136B2 true JP3164136B2 (en) | 2001-05-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP4319194A Expired - Fee Related JP3164136B2 (en) | 1993-02-23 | 1994-02-17 | Audio signal power amplifier circuit and audio device using the same |
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| JP (1) | JP3164136B2 (en) |
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- 1994-02-17 JP JP4319194A patent/JP3164136B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH07249945A (en) | 1995-09-26 |
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