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JP5692038B2 - Pulse width modulation circuit - Google Patents
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Description

本発明は、パルス幅変調回路に関する。   The present invention relates to a pulse width modulation circuit.

スイッチングアンプに使用されるパルス幅変調回路として、入力信号(例えばオーディオ信号)の電圧を電流に変換し、その電流でコンデンサを充放電させ、コンデンサの充電電圧でコンパレータを駆動する積分型のパルス幅変調回路が本出願人によって提案されている。例えば、特許文献1には、無安定マルチバイブレータを使用したパルス幅変調回路が記載され、特許文献2には、外部クロック信号に同期させてコンデンサを充放電させる同期型パルス幅変調回路が記載されている。   A pulse width modulation circuit used in switching amplifiers, which converts the voltage of an input signal (for example, an audio signal) into a current, charges and discharges the capacitor with that current, and drives the comparator with the capacitor charging voltage. A modulation circuit has been proposed by the applicant. For example, Patent Document 1 describes a pulse width modulation circuit using an astable multivibrator, and Patent Document 2 describes a synchronous pulse width modulation circuit that charges and discharges a capacitor in synchronization with an external clock signal. ing.

一般的に、スイッチングアンプで負荷であるスピーカーを駆動する際には、出力素子であるスイッチ素子のスイッチタイミングおよび位相によって、輻射するノイズや効率などに大きな違いが出る。出力段に2個のスイッチ素子を用い、これらを交互にスイッチ動作させて出力を取り出すシングルエンド・プッシュプル(SEPP)型では、出力波形はローレベルとハイレベルの2値のパルスとなり、入力信号が0であるときのデューティ比は50%である。一般的には、スイッチ素子と負荷との間には、スイッチングパルス成分を除去する目的でローパスフィルタが挿入されるが、SEPP方式では入力信号に関わらず常にローパスフィルタから漏れたスイッチング電流成分が負荷に流れるので、ノイズの輻射が大きい。なお、出力が小さくても良い場合などは、ローパスフィルタが省略される場合もあり、スイッチング波形がそのまま負荷に流れることとなるので、ノイズが非常に大きくなるとともに、スイッチング動作自体による負荷での大きな電力損失が発生し、効率も非常に悪くなる。   In general, when driving a speaker as a load with a switching amplifier, there is a large difference in radiated noise and efficiency depending on the switch timing and phase of the switch element as an output element. In the single-end push-pull (SEPP) type, which uses two switch elements in the output stage and alternately switches these to extract the output, the output waveform is a binary pulse of low level and high level, and the input signal The duty ratio when is 0 is 50%. In general, a low-pass filter is inserted between the switch element and the load for the purpose of removing the switching pulse component. In the SEPP method, however, the switching current component leaked from the low-pass filter is always loaded regardless of the input signal. The noise radiation is large. When the output may be small, the low-pass filter may be omitted, and the switching waveform flows to the load as it is, so that the noise becomes very large and the load at the load due to the switching operation itself is large. Power loss occurs and efficiency is very poor.

上記問題は、出力段に4個のスイッチ素子を用いたHブリッジ構成とすることによって解決できる。Hブリッジ構成のスイッチングアンプは、SEPP構成のスイッチング出力段の各々の出力端子間に負荷を接続した形となっており、2つのSEPP出力の差分で負荷が駆動される。この特性を利用して、入力信号が0のときにHブリッジの両アームを同相で動かし、信号入力がある場合はHブリッジの一方のSEPP出力段は入力に対して正方向に変化するパルス幅変調波形、他方のSEPP出力段は入力に対して負方向に変化するパルス幅変調波形で駆動することにより、入力信号に応じた差成分が負荷に流れることとなる。従って、入力信号が0である時にはスイッチング電流が負荷側に流れないためノイズ輻射は小さくなり、効率も上がる。   The above problem can be solved by adopting an H-bridge configuration using four switch elements in the output stage. The switching amplifier of the H bridge configuration has a form in which a load is connected between the output terminals of the switching output stage of the SEPP configuration, and the load is driven by a difference between two SEPP outputs. Using this characteristic, both arms of the H-bridge are moved in phase when the input signal is 0, and when there is a signal input, one SEPP output stage of the H-bridge has a pulse width that changes in the positive direction with respect to the input. By driving the modulation waveform, the other SEPP output stage, with a pulse width modulation waveform that changes in the negative direction with respect to the input, a difference component corresponding to the input signal flows to the load. Therefore, when the input signal is 0, the switching current does not flow to the load side, so that noise radiation is reduced and efficiency is increased.

上記制御を実行する場合、各デューティサイクルでのスイッチのタイミング同期が必要であるので、動作タイミング基準となるクロック信号を外部から入力することが必要となり、この技術が例えば特許文献3に記載されている。この技術は、上述の問題点対策としては有効であるが、パルス幅変調の基本方式が三角波との比較によるので、ノイズ耐性が低いという欠点がある。また、入力信号の大きさによっては非常に幅の狭いパルスが出力されるので、変調度の大きな領域で正確なスイッチング動作をさせるためには、出力スイッチング素子の高速応答性が要求されるという問題がある。   When the above control is executed, it is necessary to synchronize the timing of the switches at each duty cycle. Therefore, it is necessary to input a clock signal as an operation timing reference from the outside. This technique is described in Patent Document 3, for example. Yes. This technique is effective as a countermeasure against the above-mentioned problems, but has a drawback that noise resistance is low because the basic method of pulse width modulation is based on comparison with a triangular wave. In addition, since a very narrow pulse is output depending on the size of the input signal, the high-speed response of the output switching element is required to perform an accurate switching operation in a region with a large modulation degree. There is.

特開2011−61399JP2011-61399A 特開2008−206128JP2008-206128 特開昭55−153406JP-A-55-153406

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、入力信号が0のときにスイッチングノイズが発生することを防止し、かつ、出力される2つのパルス幅変調信号を外部クロックを使用せずに同期させるパルス幅変調回路を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to prevent the occurrence of switching noise when the input signal is 0 and to output two pulse width modulation signals. It is an object of the present invention to provide a pulse width modulation circuit that synchronizes signals without using an external clock.

本発明の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路は、所定バイアス電流と、入力信号に比例して変化する電流との和である第1充電電流を生成する第1充電電流生成部と、前記所定バイアス電流と、前記入力信号に比例して変化する電流との差である第2充電電流を生成する第2充電電流生成部と、第1コンデンサを有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第1コンデンサの充電動作を開始し、前記第1コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第1コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第1コンデンサの充電動作に応じて第1パルス信号を出力する第1単安定マルチバイブレータと、第2コンデンサを有し、前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の前記他方レベルから前記一方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第2コンデンサの充電動作を開始し、前記第2コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第2コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第2コンデンサの充電動作に応じて第2パルス信号を出力する第2単安定マルチバイブレータと、第3コンデンサを有し、前記第1パルス信号がクロック信号として供給され、前記第1パルス信号の前記一方レベルから前記他方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第3コンデンサの充電動作を開始し、前記第3コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第3コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第3コンデンサの充電動作に応じて、前記第1および前記第2単安定マルチバイブレータの前記各クロック信号を出力する前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータとを備える。   A pulse width modulation circuit according to a preferred embodiment of the present invention includes a first charging current generation unit that generates a first charging current that is a sum of a predetermined bias current and a current that varies in proportion to an input signal, and the predetermined bias. A second charging current generation unit that generates a second charging current that is a difference between the current and a current that varies in proportion to the input signal, and a first capacitor, which are supplied from a monostable multivibrator for generating a clock signal In response to the inversion of the clock signal to the other level from the other level, the first capacitor starts to charge the first capacitor with the first charging current, and the charging voltage of the first capacitor reaches the threshold voltage. A first monostable multivibrator for stopping the charging operation of the first capacitor and outputting a first pulse signal in accordance with the charging operation of the first capacitor; In response to inversion of the clock signal supplied from the monostable multivibrator for generating a clock signal from the other level to the one level, the second charging current is used to charge the second capacitor. A second unit that stops the charging operation of the second capacitor when the charging voltage of the second capacitor reaches a threshold voltage and outputs a second pulse signal in accordance with the charging operation of the second capacitor. A stable multivibrator and a third capacitor, wherein the first pulse signal is supplied as a clock signal, and the second charging current is responsive to inversion of the first pulse signal from the one level to the other level. To start the charging operation of the third capacitor, and when the charging voltage of the third capacitor reaches the threshold voltage, the charging of the third capacitor Stops the work, and a third corresponding to the charging operation of the capacitor, the monostable multivibrator clock signal generator for outputting the clock signals of said first and said second monostable multivibrator.

本実施形態によると、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータが生成するクロック信号によって、第1単安定マルチバイブレータおよび第2単安定マルチバイブレータが動作するので、外部クロックを使用することなく、第1パルス信号および第2パルス信号を同期させることができる。入力信号が0の場合、第1パルス信号がハイレベルのときに第2パルス信号もハイレベルであり、第1パルス信号がローレベルのときに第2パルス信号もローレベルである。従って、第1パルス信号および第2パルス信号を用いてフルブリッジのスイッチングアンプを動作させるとき、入力信号が0のときには負荷に電流が流れないので、ノイズの発生を防止することができる。   According to the present embodiment, since the first monostable multivibrator and the second monostable multivibrator are operated by the clock signal generated by the clock signal generating monostable multivibrator, the first pulse can be used without using an external clock. The signal and the second pulse signal can be synchronized. When the input signal is 0, the second pulse signal is also at a high level when the first pulse signal is at a high level, and the second pulse signal is also at a low level when the first pulse signal is at a low level. Therefore, when the full-bridge switching amplifier is operated using the first pulse signal and the second pulse signal, no current flows through the load when the input signal is 0, so that the generation of noise can be prevented.

好ましい実施形態においては、前記第1単安定マルチバイブレータが、前記クロック信号または前記第1パルス信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第1コンデンサの一端に供給することにより、前記第1コンデンサを前記第1充電電流によって充電させ、前記クロック信号および前記第1パルス信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第1コンデンサの一端に供給することにより、前記第1コンデンサの充電を停止させる第1インバータと、前記第1コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの前記第1パルス信号を出力し、前記第1コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記第1パルス信号を出力する第2インバータとをさらに有し;前記第2単安定マルチバイブレータが、前記クロック信号または前記第2パルス信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第2コンデンサの一端に供給することにより、前記第2コンデンサを前記第2充電電流によって充電させ、前記クロック信号および前記第2パルス信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第2コンデンサの一端に供給することにより、前記第2コンデンサの充電を停止させる第3インバータと、前記第2コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの前記第2パルス信号を出力し、前記第2コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記第2パルス信号を出力する第4インバータとをさらに有する。   In a preferred embodiment, the first monostable multivibrator is supplied with a high level signal when the clock signal or the first pulse signal is at a high level, and a low level signal is supplied to one end of the first capacitor. By supplying, the first capacitor is charged by the first charging current, and when the clock signal and the first pulse signal are at low level, a low level signal is supplied and a high level signal is supplied to the first capacitor. A first inverter for stopping charging of the first capacitor by supplying to one end of the capacitor; and outputting a high-level first pulse signal when a charging voltage of the first capacitor does not reach the threshold voltage. When the charging voltage of the first capacitor reaches the threshold voltage, the first pulse signal having a low level is The second monostable multivibrator is supplied with a high level signal when the clock signal or the second pulse signal is at a high level, and outputs a low level signal to the first inverter. By supplying one end of two capacitors, the second capacitor is charged by the second charging current, and when the clock signal and the second pulse signal are at a low level, a low level signal is supplied and a high level signal is supplied. A third inverter for stopping charging of the second capacitor by supplying a signal to one end of the second capacitor; and the second inverter at a high level when the charging voltage of the second capacitor does not reach the threshold voltage. When the pulse voltage is output and the charging voltage of the second capacitor reaches the threshold voltage, the low level of the second capacitor is output. Further comprising a fourth inverter for outputting a scan signal.

好ましい実施形態においては、前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータが、前記第1パルス信号を反転する第5インバータと、前記第5インバータからのパルス信号または第7インバータの出力信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第3コンデンサの一端に供給することにより、前記第3コンデンサを前記第2充電電流によって充電させ、前記第5インバータからのパルス信号および前記第7インバータの出力信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第3コンデンサの一端に供給することにより、前記第3コンデンサの充電を停止させる第6インバータと、前記第3コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの信号を出力し、前記第3コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記信号を出力する前記第7インバータと、前記第7インバータからの信号を反転して、前記クロック信号を出力する第8インバータとをさらに有する。   In a preferred embodiment, when the clock signal generating monostable multivibrator is a fifth inverter that inverts the first pulse signal, and the pulse signal from the fifth inverter or the output signal of the seventh inverter is at a high level. Is supplied with a high level signal and a low level signal is supplied to one end of the third capacitor to charge the third capacitor with the second charging current, and the pulse signal from the fifth inverter and the A sixth inverter that stops charging of the third capacitor by supplying a low-level signal to the one end of the third capacitor when the output signal of the seventh inverter is low; When the charging voltage of the third capacitor does not reach the threshold voltage, a high level signal is When the charging voltage of the third capacitor reaches the threshold voltage, the seventh inverter that outputs the low level signal and the signal from the seventh inverter are inverted and the clock signal is output. And an eighth inverter.

本発明の別の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路は、所定バイアス電流と、入力信号に比例して変化する電流との和である第1充電電流を生成する第1充電電流生成部と、前記所定バイアス電流と、前記入力信号に比例して変化する電流との差である第2充電電流を生成する第2充電電流生成部と、第1コンデンサを有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第1コンデンサの充電動作を開始し、前記第1コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第1コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第1コンデンサの充電動作に応じて第1パルス信号を出力する第1単安定マルチバイブレータと、第2コンデンサを有し、前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の前記他方レベルから前記一方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第2コンデンサの充電動作を開始し、前記第2コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第2コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第2コンデンサの充電動作に応じて第2パルス信号を出力する第2単安定マルチバイブレータと、第3コンデンサを有し、前記第2パルス信号がクロック信号として供給され、前記第2パルス信号の前記一方レベルから前記他方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第3コンデンサの充電動作を開始し、前記第3コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第3コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第3コンデンサの充電動作に応じて、前記第1および前記第2単安定マルチバイブレータの前記各クロック信号を出力する前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータとを備える。   A pulse width modulation circuit according to another preferred embodiment of the present invention includes a first charging current generator that generates a first charging current that is a sum of a predetermined bias current and a current that varies in proportion to an input signal, A monostable multivibrator for generating a clock signal, having a second charging current generating unit that generates a second charging current that is a difference between a predetermined bias current and a current that changes in proportion to the input signal, and a first capacitor In response to the inversion of the clock signal supplied from the other level to the one level, the charging operation of the first capacitor is started by the first charging current, and the charging voltage of the first capacitor reaches the threshold voltage. A first monostable multivibrator for stopping the charging operation of the first capacitor and outputting a first pulse signal in response to the charging operation of the first capacitor; In response to inversion of the clock signal supplied from the monostable multivibrator for generating a clock signal from the other level to the one level, the second capacitor is charged with the second charging current. A second unit that stops the charging operation of the second capacitor when the charging voltage of the second capacitor reaches a threshold voltage and outputs a second pulse signal in accordance with the charging operation of the second capacitor. A stable multivibrator and a third capacitor, wherein the second pulse signal is supplied as a clock signal, and the first charging current is responsive to inversion of the second pulse signal from the one level to the other level. To start the charging operation of the third capacitor, and when the charging voltage of the third capacitor reaches a threshold voltage, Stops the electric operation, and a third corresponding to the charging operation of the capacitor, the monostable multivibrator clock signal generator for outputting the clock signals of said first and said second monostable multivibrator.

入力信号が0のときにスイッチングノイズが発生することを防止し、かつ、出力される2つのパルス幅変調信号を外部クロックを使用せずに同期させるパルス幅変調回路を提供することができる。   It is possible to provide a pulse width modulation circuit that prevents the occurrence of switching noise when the input signal is 0 and that synchronizes the two output pulse width modulation signals without using an external clock.

本発明の好ましい実施形態によるスイッチングアンプを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a switching amplifier according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a pulse width modulation circuit according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の別の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a pulse width modulation circuit according to another preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a pulse width modulation circuit according to a preferred embodiment of the present invention. 本発明の別の好ましい実施形態によるパルス幅変調回路を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a pulse width modulation circuit according to another preferred embodiment of the present invention. パルス幅変調回路の各部の電圧波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the voltage waveform of each part of a pulse width modulation circuit. パルス幅変調回路の各部の電圧波形を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the voltage waveform of each part of a pulse width modulation circuit.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図1は、本発明の好ましい実施形態によるスイッチングアンプを示すブロック図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments. FIG. 1 is a block diagram illustrating a switching amplifier according to a preferred embodiment of the present invention.

まず、図1を参照して、本発明のパルス幅変調回路1が適用されるスイッチングアンプ10の概略構成を説明する。スイッチングアンプ10は、パルス幅変調回路1、スイッチ素子11〜14を備える。パルス幅変調回路1は、入力信号をパルス幅変調して第1パルス信号OUTaおよび第2パルス信号OUTbを生成する。スイッチ素子11〜14は例えばMOSFETが採用され(以下、MOSFET11〜14という。)、MOSFET11〜14は、フルブリッジ接続されている。   First, a schematic configuration of a switching amplifier 10 to which the pulse width modulation circuit 1 of the present invention is applied will be described with reference to FIG. The switching amplifier 10 includes a pulse width modulation circuit 1 and switch elements 11 to 14. The pulse width modulation circuit 1 performs pulse width modulation on the input signal to generate a first pulse signal OUTa and a second pulse signal OUTb. For example, MOSFETs are employed as the switch elements 11 to 14 (hereinafter referred to as MOSFETs 11 to 14), and the MOSFETs 11 to 14 are connected by a full bridge.

MOSFET11、12のゲートには第1パルス信号OUTaが供給され、MOSFET13、14のゲートには第2パルス信号OUTbが供給される。例えば、MOSFET11とMOSFET12とは極性が異なっており、第1パルス信号OUTaがハイレベルのとき、MOSFET11がオフ、MOSFET12がオンになり、第1パルス信号がローレベルのとき、MOSFET11がオン、MOSFET12がオフになる。MOSFET13とMOSFET14とは極性が異なっており、第2パルス信号OUTbがハイレベルのとき、MOSFET13がオフ、MOSFET14がオンになり、第2パルス信号OUTbがローレベルのとき、MOSFET13がオン、MOSFET14がオフになる。   The first pulse signal OUTa is supplied to the gates of the MOSFETs 11 and 12, and the second pulse signal OUTb is supplied to the gates of the MOSFETs 13 and 14. For example, the MOSFET 11 and the MOSFET 12 have different polarities. When the first pulse signal OUTa is at a high level, the MOSFET 11 is turned off and the MOSFET 12 is turned on. When the first pulse signal is at a low level, the MOSFET 11 is turned on and the MOSFET 12 is turned on. Turn off. The MOSFETs 13 and 14 have different polarities. When the second pulse signal OUTb is at a high level, the MOSFET 13 is turned off and the MOSFET 14 is turned on. When the second pulse signal OUTb is at a low level, the MOSFET 13 is turned on and the MOSFET 14 is turned off. become.

MOSFET11、14がオン、MOSFET12、13がオフのとき、電源+VDからMOSFET11、負荷(スピーカー)15、MOSFET14、電源−VDの順に電流が流れる。MOSFET12、13がオン、MOSFET11、14がオフのとき、電源+VDからMOSFET13、負荷15、MOSFET12、電源−VDの順に電流が流れる。MOSFET11、13がオン、MOSFET12、14がオフのとき負荷には電流が流れない。MOSFET12、14がオン、MOSFET11、13がオフのとき負荷には電流が流れない。   When the MOSFETs 11 and 14 are on and the MOSFETs 12 and 13 are off, current flows in the order of the power source + VD, the MOSFET 11, the load (speaker) 15, the MOSFET 14, and the power source -VD. When the MOSFETs 12 and 13 are on and the MOSFETs 11 and 14 are off, current flows in the order of the power supply + VD, the MOSFET 13, the load 15, the MOSFET 12, and the power supply -VD. When the MOSFETs 11 and 13 are on and the MOSFETs 12 and 14 are off, no current flows through the load. When the MOSFETs 12 and 14 are on and the MOSFETs 11 and 13 are off, no current flows through the load.

なお、MOSFET11、12に極性の同じものを使用し、一方のMOSFETに第1パルス信号OUTaを反転した信号を供給してもよい。MOSFET13、14に極性の同じものを使用し、一方のMOSFETに第2パルス信号OUTbを反転した信号を供給してもよい。   The MOSFETs 11 and 12 having the same polarity may be used, and a signal obtained by inverting the first pulse signal OUTa may be supplied to one MOSFET. The MOSFETs 13 and 14 having the same polarity may be used, and a signal obtained by inverting the second pulse signal OUTb may be supplied to one MOSFET.

図2Aは、本実施形態のパルス幅変調回路1を示すブロック図である。図3Aは、本実施形態のパルス幅変調回路1の詳細を示す回路図である。まず、主に図2Aを参照して、パルス幅変調回路1の概要を説明する。パルス幅変調回路1は、充電電流生成部2と、第1単安定マルチバイブレータ3と、第2単安定マルチバイブレータ4と、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5とを備える。   FIG. 2A is a block diagram showing the pulse width modulation circuit 1 of the present embodiment. FIG. 3A is a circuit diagram showing details of the pulse width modulation circuit 1 of the present embodiment. First, an outline of the pulse width modulation circuit 1 will be described mainly with reference to FIG. 2A. The pulse width modulation circuit 1 includes a charging current generator 2, a first monostable multivibrator 3, a second monostable multivibrator 4, and a monostable multivibrator 5 for generating a clock signal.

充電電流生成部2は、第1充電電流Iaを生成する第1充電電流生成部と、第2充電電流Ibを生成する第2充電電流生成部とを有する。第1充電電流Iaは、所定バイアス電流Ioと、入力信号源Sから供給される入力信号(オーディオ信号)に比例して変化する電流iとの和(Io+i)である。第2充電電流Ibは、所定バイアス電流Ioと、入力信号源Sから供給される入力信号(オーディオ信号)に比例して変化する電流iとの差(Io−i)である。   The charging current generator 2 includes a first charging current generator that generates a first charging current Ia and a second charging current generator that generates a second charging current Ib. The first charging current Ia is the sum (Io + i) of the predetermined bias current Io and the current i that changes in proportion to the input signal (audio signal) supplied from the input signal source S. The second charging current Ib is a difference (Io−i) between the predetermined bias current Io and a current i that changes in proportion to the input signal (audio signal) supplied from the input signal source S.

第1単安定マルチバイブレータ3は、第1コンデンサCa(積分器、図3A参照)を有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5から供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転(例えば、ローレベルからハイレベルへの立ち上がり)に応答して、第1充電電流Iaにより第1コンデンサCaの充電動作を開始する。第1単安定マルチバイブレータ3は、第1コンデンサCaの充電電圧が所定の閾値電圧に達したときに、第1コンデンサCaの充電動作を停止する。そして、第1単安定マルチバイブレータ3は、第1コンデンサCaの充電動作に応じて第1パルス信号OUTaを出力する。   The first monostable multivibrator 3 has a first capacitor Ca (integrator, see FIG. 3A), and inverts the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator 5 from the other level to one level ( For example, in response to the rise from the low level to the high level, the charging operation of the first capacitor Ca is started by the first charging current Ia. The first monostable multivibrator 3 stops the charging operation of the first capacitor Ca when the charging voltage of the first capacitor Ca reaches a predetermined threshold voltage. The first monostable multivibrator 3 outputs the first pulse signal OUTa in accordance with the charging operation of the first capacitor Ca.

第2単安定マルチバイブレータ4は、第2コンデンサCb(積分器、図3A参照)を有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5から供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転(例えば、ローレベルからハイレベルへの立ち上がり)に応答して、第2充電電流Ibにより第2コンデンサCbの充電動作を開始する。第2単安定マルチバイブレータ4は、第2コンデンサCbの充電電圧が所定の閾値電圧に達したときに第2コンデンサCbの充電動作を停止する。そして、単安定マルチバイブレータ4は、第2コンデンサCbの充電動作に応じて第2パルス信号OUTbを出力する。   The second monostable multivibrator 4 has a second capacitor Cb (integrator, see FIG. 3A), and inverts the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator 5 from the other level to one level ( For example, in response to the rise from the low level to the high level, the charging operation of the second capacitor Cb is started by the second charging current Ib. The second monostable multivibrator 4 stops the charging operation of the second capacitor Cb when the charging voltage of the second capacitor Cb reaches a predetermined threshold voltage. Then, the monostable multivibrator 4 outputs the second pulse signal OUTb according to the charging operation of the second capacitor Cb.

クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcを有し、第1パルス信号OUTaがクロック信号として供給され、第1パルス信号OUTaの一方レベルから他方レベルへの反転(例えば、ハイレベルからローレベルへの立ち下がり)に応答して、第2充電電流Ibにより第3コンデンサCcの充電動作を開始する。クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcの充電電圧が所定の閾値電圧に達したときに第3コンデンサCcの充電動作を停止する。そして、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcの充電動作に応じて第3パルス信号を第1単安定マルチバイブレータ3および第2単安定マルチバイブレータ4の各クロック信号として出力する。   The clock signal generating monostable multivibrator 5 includes a third capacitor Cc, and the first pulse signal OUTa is supplied as a clock signal, and the first pulse signal OUTa is inverted from one level to the other level (for example, high level). In response to the falling to the low level, the charging operation of the third capacitor Cc is started by the second charging current Ib. The clock signal generating monostable multivibrator 5 stops the charging operation of the third capacitor Cc when the charging voltage of the third capacitor Cc reaches a predetermined threshold voltage. The clock signal generating monostable multivibrator 5 outputs the third pulse signal as the clock signals of the first monostable multivibrator 3 and the second monostable multivibrator 4 in accordance with the charging operation of the third capacitor Cc. .

次に、パルス幅変調回路1の詳細を図3Aを参照して説明する。電流生成部2は、トランジスタQ1〜Q9と、抵抗Re1、Re2と、抵抗R1〜R5と、入力信号源Sと、定電流源Jとを備える。   Next, details of the pulse width modulation circuit 1 will be described with reference to FIG. 3A. The current generator 2 includes transistors Q1 to Q9, resistors Re1 and Re2, resistors R1 to R5, an input signal source S, and a constant current source J.

トランジスタQ1、Q2、抵抗Re1、Re2、定電流源Jは、差動増幅回路を構成し、入力信号に応じてトランジスタQ1、Q2が差動電流を生成する。すなわち、トランジスタQ1、Q2の各コレクタ電流の和が定電流源Jの電流2Ioになっており、入力信号に応じて差動信号の分配比が決定される。接続構成について説明すると、トランジスタQ1は、ベースが入力信号源Sの正側に接続され、エミッタが抵抗Re1を介して定電流源Jの一端に接続され、コレクタがトランジスタQ3のコレクタと、トランジスタQ5のベースとに接続されている。トランジスタQ2は、ベースが接地電位に接続され、エミッタが抵抗Re2を介して定電流源Jの一端に接続され、コレクタがトランジスタQ6のコレクタとトランジスタQ9のベースとに接続されている。定電流源Jの他端は電源ライン−VCCに接続されている。抵抗Re1とRe2との抵抗値は同じである。   The transistors Q1 and Q2, resistors Re1 and Re2, and the constant current source J constitute a differential amplifier circuit, and the transistors Q1 and Q2 generate a differential current according to an input signal. That is, the sum of the collector currents of the transistors Q1 and Q2 is the current 2Io of the constant current source J, and the distribution ratio of the differential signal is determined according to the input signal. The connection configuration will be described. The base of the transistor Q1 is connected to the positive side of the input signal source S, the emitter is connected to one end of the constant current source J through the resistor Re1, the collector is the collector of the transistor Q3, and the transistor Q5 Connected to the base of the. The base of the transistor Q2 is connected to the ground potential, the emitter is connected to one end of the constant current source J via the resistor Re2, and the collector is connected to the collector of the transistor Q6 and the base of the transistor Q9. The other end of the constant current source J is connected to the power supply line -VCC. The resistance values of the resistors Re1 and Re2 are the same.

トランジスタQ3、Q4、Q5、抵抗R1、R2は、第1充電電流Iaを生成する第1電流生成部(カレントミラー回路)を構成する。差動増幅回路のトランジスタQ1のコレクタ電流に基づいてトランジスタQ3にコレクタ電流が流れ、トランジスタQ3のコレクタ電流と同じ電流がトランジスタQ4のコレクタ電流Iaとして流れる。接続構成について説明すると、トランジスタQ3は、ベースはトランジスタQ4のベースと、トランジスタQ5のエミッタとに接続され、コレクタがトランジスタQ1のコレクタと、トランジスタQ5のベースとに接続され、エミッタが抵抗R1を介して、正の電源ライン+VCCに接続されている。トランジスタQ4は、コレクタが第1充電電流Iaの出力端子になっており第1単安定マルチバイブレータ3の第1コンデンサCa等に接続され、エミッタが、抵抗R2を介して正の電源ライン+Vccに接続されている。トランジスタQ5は、ベースがトランジスタQ3のコレクタとトランジスタQ1のコレクタとに接続され、エミッタがトランジスタQ3、Q4の両ベースに接続され、コレクタが負の電源ライン−Vccに接続されている。トランジスタQ5は、トランジスタQ3、Q4のベース電流補償用であり、抵抗R1、R2と共に第1充電電流Iaのばらつきを軽減する。   The transistors Q3, Q4, Q5 and the resistors R1, R2 constitute a first current generator (current mirror circuit) that generates the first charging current Ia. A collector current flows through the transistor Q3 based on the collector current of the transistor Q1 of the differential amplifier circuit, and the same current as the collector current of the transistor Q3 flows as the collector current Ia of the transistor Q4. The connection configuration will be described. The base of the transistor Q3 is connected to the base of the transistor Q4 and the emitter of the transistor Q5, the collector is connected to the collector of the transistor Q1 and the base of the transistor Q5, and the emitter is connected via the resistor R1. And connected to the positive power supply line + VCC. The transistor Q4 has a collector serving as an output terminal for the first charging current Ia and is connected to the first capacitor Ca and the like of the first monostable multivibrator 3, and an emitter connected to the positive power supply line + Vcc via the resistor R2. Has been. The transistor Q5 has a base connected to the collector of the transistor Q3 and the collector of the transistor Q1, an emitter connected to both bases of the transistors Q3 and Q4, and a collector connected to the negative power supply line -Vcc. The transistor Q5 is for compensating the base current of the transistors Q3 and Q4, and reduces variations in the first charging current Ia together with the resistors R1 and R2.

トランジスタQ6、Q7、Q8、Q9、抵抗R3、R4、R5は、第2充電電流Ibを生成する第2電流生成部(カレントミラー回路)を構成する。差動増幅回路のトランジスタQ2のコレクタ電流に基づいてトランジスタQ6にコレクタ電流が流れ、トランジスタQ6のコレクタ電流と同じ電流がトランジスタQ7、Q8のコレクタ電流Ibとして流れる。接続構成について説明すると、トランジスタQ6は、ベースはトランジスタQ7、Q8の各ベースと、トランジスタQ9のエミッタとに接続され、コレクタがトランジスタQ2のコレクタと、トランジスタQ9のベースとに接続され、エミッタが抵抗R3を介して正の電源ライン+VCCに接続されている。トランジスタQ7は、コレクタが第2充電電流Ibの出力端子になっており第2単安定マルチバイブレータ4の第2コンデンサCb等に接続され、エミッタが抵抗R4を介して正の電源ライン+Vccに接続されている。トランジスタQ8は、コレクタが第2充電電流Ibの出力端子になっておりクロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5の第3コンデンサCc等に接続され、エミッタが抵抗R5を介して正の電源ライン+Vccに接続されている。トランジスタQ9は、ベースがトランジスタQ6のコレクタとトランジスタQ2のコレクタとに接続され、エミッタがトランジスタQ6、Q7、Q8の各ベースに接続され、コレクタが負の電源ライン−Vccに接続されている。トランジスタQ9は、トランジスタQ6、Q7、Q8のベース電流補償用であり、抵抗R3、R4、R5と共に第2充電電流Ibのばらつきを軽減する。   The transistors Q6, Q7, Q8, and Q9 and the resistors R3, R4, and R5 constitute a second current generation unit (current mirror circuit) that generates the second charging current Ib. A collector current flows through the transistor Q6 based on the collector current of the transistor Q2 of the differential amplifier circuit, and the same current as the collector current of the transistor Q6 flows as the collector current Ib of the transistors Q7 and Q8. The connection structure will be described. The base of the transistor Q6 is connected to the bases of the transistors Q7 and Q8 and the emitter of the transistor Q9, the collector is connected to the collector of the transistor Q2 and the base of the transistor Q9, and the emitter is a resistor. It is connected to the positive power supply line + VCC via R3. The transistor Q7 has a collector serving as an output terminal for the second charging current Ib, connected to the second capacitor Cb and the like of the second monostable multivibrator 4, and an emitter connected to the positive power supply line + Vcc via the resistor R4. ing. The transistor Q8 has a collector serving as an output terminal for the second charging current Ib, connected to the third capacitor Cc and the like of the monostable multivibrator 5 for generating a clock signal, and an emitter connected to the positive power supply line + Vcc via the resistor R5. It is connected. The transistor Q9 has a base connected to the collector of the transistor Q6 and the collector of the transistor Q2, an emitter connected to each base of the transistors Q6, Q7, and Q8, and a collector connected to the negative power supply line -Vcc. The transistor Q9 is for compensating the base current of the transistors Q6, Q7, and Q8, and reduces variations in the second charging current Ib together with the resistors R3, R4, and R5.

第1単安定マルチバイブレータ3は、第1インバータQa1と、第2インバータQa2と、第1コンデンサCaとを有する。また、第1単安定マルチバイブレータ3は、ダイオードDa1、Da2、Da3と、抵抗Raとを有する。第1インバータQa1は、入力されるクロック信号または第1パルス信号OUTaがハイレベルのときに、ダイオードDa1またはDa2を介して入力にハイレベルの信号が供給されるので、ハイレベルの信号を反転し、ローレベルの信号を第1コンデンサCaに供給する。従って、第1コンデンサCaを第1充電電流Iaによって充電させることができる。また、第1インバータQa1は、入力されるクロック信号および第1パルス信号OUTaがローレベルのときに、ダイオードDa1、Da2が共にオフ状態になるので、抵抗Raを介してローレベルの信号が入力に供給され、ローレベルの信号を反転し、ハイレベルの信号を第1コンデンサCaに供給する。従って、第1コンデンサCaの充電を停止させることができる。第2インバータQa2は、第1コンデンサCaの充電電圧が閾値電圧に達していないときハイレベルの第1パルス信号OUTaを出力し、第1コンデンサCaの充電電圧が閾値電圧に達しているときローレベルの第1パルス信号OUTaを出力する。   The first monostable multivibrator 3 includes a first inverter Qa1, a second inverter Qa2, and a first capacitor Ca. The first monostable multivibrator 3 includes diodes Da1, Da2, Da3, and a resistor Ra. The first inverter Qa1 inverts the high-level signal because the high-level signal is supplied to the input via the diode Da1 or Da2 when the input clock signal or the first pulse signal OUTa is at the high level. The low level signal is supplied to the first capacitor Ca. Therefore, the first capacitor Ca can be charged with the first charging current Ia. The first inverter Qa1 has both the diodes Da1 and Da2 turned off when the input clock signal and the first pulse signal OUTa are at the low level, so that the low level signal is input to the first inverter Qa1 through the resistor Ra. The supplied low level signal is inverted, and the high level signal is supplied to the first capacitor Ca. Therefore, the charging of the first capacitor Ca can be stopped. The second inverter Qa2 outputs a first pulse signal OUTa at a high level when the charging voltage of the first capacitor Ca has not reached the threshold voltage, and is at a low level when the charging voltage of the first capacitor Ca has reached the threshold voltage. The first pulse signal OUTa is output.

接続構成を説明する。ダイオードDa1は、アノードにクロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5からのクロック(第3パルス信号)が供給され、カソードが第1インバータQa1の入力に接続されている。第1インバータQa1は、入力がダイオードDa1のカソードと、ダイオードDa2のカソードと、抵抗Raの一端とに接続され、出力が第1コンデンサCaの一端に接続されている。第1コンデンサCaは、一端が第1インバータQa1の出力に接続され、他端が第2インバータQa2の入力に接続されている。第2インバータQa2は、入力が第1コンデンサCaの他端に接続され、出力が第1単安定マルチバイブレータ3の出力に接続され、ダイオードDa2のアノードに接続されている。ダイオードDa3は、アノードが第1コンデンサCaの他端と第2インバータQa2の入力とに接続されている。ダイオードDa3は、第1コンデンサCaの出力をクランプして第2インバータQa2を保護すると共に、第1コンデンサCaの充電電圧を放電する際に、電源ラインV1に電荷をバイパスさせる。第1インバータQa1、第2インバータQa2には、電源ラインV1とV2とが接続されている。   The connection configuration will be described. The diode Da1 has an anode supplied with a clock (third pulse signal) from the clock signal generating monostable multivibrator 5, and a cathode connected to the input of the first inverter Qa1. The first inverter Qa1 has an input connected to the cathode of the diode Da1, a cathode of the diode Da2, and one end of the resistor Ra, and an output connected to one end of the first capacitor Ca. The first capacitor Ca has one end connected to the output of the first inverter Qa1 and the other end connected to the input of the second inverter Qa2. The second inverter Qa2 has an input connected to the other end of the first capacitor Ca, an output connected to the output of the first monostable multivibrator 3, and the anode of the diode Da2. The anode of the diode Da3 is connected to the other end of the first capacitor Ca and the input of the second inverter Qa2. The diode Da3 protects the second inverter Qa2 by clamping the output of the first capacitor Ca, and bypasses the charge to the power supply line V1 when discharging the charging voltage of the first capacitor Ca. Power supply lines V1 and V2 are connected to the first inverter Qa1 and the second inverter Qa2.

第2単安定マルチバイブレータ4は、第3インバータQb1と、第4インバータQb2と、第2コンデンサCbとを有する。また、第2単安定マルチバイブレータ4は、ダイオードDb1、Db2、Db3と、抵抗Rbとを有する。第3インバータQb1は、入力されるクロック信号または第2パルス信号OUTbがハイレベルのときに、ダイオードDb1またはDb2を介して入力にハイレベルの信号が供給されるので、ハイレベルの信号を反転し、ローレベルの信号を第2コンデンサCbに供給する。従って、第2コンデンサCbを第2充電電流Ibによって充電させることができる。また、第3インバータQb1は、入力されるクロック信号および第2パルス信号OUTbがローレベルのときに、ダイオードDb1、Db2が共にオフ状態になるので、抵抗Rbを介してローレベルの信号が入力に供給され、ローレベルの信号を反転し、ハイレベルの信号を第2コンデンサCbに供給する。従って、第2コンデンサCbの充電を停止させることができる。第4インバータQb2は、第2コンデンサCbの充電電圧が閾値電圧に達していないときハイレベルの第2パルス信号OUTbを出力し、第2コンデンサCbの充電電圧が閾値電圧に達しているときローレベルの第2パルス信号OUTbを出力する。   The second monostable multivibrator 4 includes a third inverter Qb1, a fourth inverter Qb2, and a second capacitor Cb. The second monostable multivibrator 4 includes diodes Db1, Db2, and Db3, and a resistor Rb. The third inverter Qb1 inverts the high-level signal because the high-level signal is supplied to the input via the diode Db1 or Db2 when the input clock signal or the second pulse signal OUTb is at the high level. The low level signal is supplied to the second capacitor Cb. Therefore, the second capacitor Cb can be charged with the second charging current Ib. The third inverter Qb1 has both the diodes Db1 and Db2 turned off when the input clock signal and the second pulse signal OUTb are at a low level, so that a low level signal is input to the third inverter Qb1 through the resistor Rb. The low level signal is supplied, and the high level signal is supplied to the second capacitor Cb. Accordingly, the charging of the second capacitor Cb can be stopped. The fourth inverter Qb2 outputs a high-level second pulse signal OUTb when the charging voltage of the second capacitor Cb has not reached the threshold voltage, and is low when the charging voltage of the second capacitor Cb has reached the threshold voltage. The second pulse signal OUTb is output.

接続構成を説明する。ダイオードDb1は、アノードにクロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5からのクロック(第3パルス信号)が供給され、カソードが第3インバータQb1の入力に接続されている。第3インバータQb1は、入力がダイオードDb1のカソードと、ダイオードDb2のカソードと、抵抗Rbの一端とに接続され、出力が第2コンデンサCbの一端に接続されている。第2コンデンサCbは、一端が第3インバータQb1の出力に接続され、他端が第4インバータQb2の入力に接続されている。第4インバータQb2は、入力が第2コンデンサCbの他端に接続され、出力が第2単安定マルチバイブレータ4の出力に接続され、ダイオードDb2のアノードに接続されている。ダイオードDb3は、アノードが第2コンデンサCbの他端と第4インバータQb2の入力とに接続されている。ダイオードDb3は、第2コンデンサCbの出力をクランプして第4インバータQb2を保護すると共に、第2コンデンサCbの充電電圧を放電する際に、電源ラインV1に電荷をバイパスさせる。第3インバータQb1、第4インバータQb2には、電源ラインV1とV2とが接続されている。   The connection configuration will be described. The diode Db1 has an anode supplied with a clock (third pulse signal) from the clock signal generating monostable multivibrator 5, and a cathode connected to the input of the third inverter Qb1. The third inverter Qb1 has an input connected to the cathode of the diode Db1, a cathode of the diode Db2, and one end of the resistor Rb, and an output connected to one end of the second capacitor Cb. The second capacitor Cb has one end connected to the output of the third inverter Qb1 and the other end connected to the input of the fourth inverter Qb2. The fourth inverter Qb2 has an input connected to the other end of the second capacitor Cb, an output connected to the output of the second monostable multivibrator 4, and the anode of the diode Db2. The diode Db3 has an anode connected to the other end of the second capacitor Cb and the input of the fourth inverter Qb2. The diode Db3 protects the fourth inverter Qb2 by clamping the output of the second capacitor Cb, and bypasses the power line V1 when discharging the charging voltage of the second capacitor Cb. Power supply lines V1 and V2 are connected to the third inverter Qb1 and the fourth inverter Qb2.

クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第5インバータQc1と、第6インバータQc2と、第7インバータQc3と、第8インバータQc4と、第3コンデンサCcとを有する。また、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、ダイオードDc1、Dc2、Dc3と、抵抗Rcとを有する。第5インバータQc1は、入力されるクロック信号としての第1パルス信号OUTaを反転させて、ダイオードDc1のアノードに供給する。第6インバータQc2は、入力されるクロック信号または第7インバータQc3からの信号がハイレベルのときに、ダイオードDc1またはDc2を介して入力にハイレベルの信号が供給されるので、ハイレベルの信号を反転し、ローレベルの信号を第3コンデンサCcに供給する。従って、第3コンデンサCcを第2充電電流Ibによって充電させることができる。また、第6インバータQc2は、入力されるクロック信号および第7インバータQc3からの信号がローレベルのときに、ダイオードDc1、Dc2が共にオフ状態になるので、抵抗Rcを介してローレベルの信号が入力に供給され、ローレベルの信号を反転し、ハイレベルの信号を第3コンデンサCcに供給する。従って、第3コンデンサCcの充電を停止させることができる。第3コンデンサCcの充電電圧が閾値電圧に達していないとき、第7インバータQc3はハイレベルの信号を出力し、第8インバータQc4はローレベルの信号を出力する。第3コンデンサCcの充電電圧が閾値電圧に達しているとき、第7インバータQc3はローレベルの信号を出力し、第8インバータQc4はハイレベルの信号を出力する。   The clock signal generating monostable multivibrator 5 includes a fifth inverter Qc1, a sixth inverter Qc2, a seventh inverter Qc3, an eighth inverter Qc4, and a third capacitor Cc. The clock signal generating monostable multivibrator 5 includes diodes Dc1, Dc2, and Dc3, and a resistor Rc. The fifth inverter Qc1 inverts the first pulse signal OUTa as an input clock signal and supplies it to the anode of the diode Dc1. When the input clock signal or the signal from the seventh inverter Qc3 is at a high level, the sixth inverter Qc2 is supplied with a high level signal through the diode Dc1 or Dc2, so that the high level signal is The signal is inverted and a low level signal is supplied to the third capacitor Cc. Therefore, the third capacitor Cc can be charged with the second charging current Ib. The sixth inverter Qc2 has both the diodes Dc1 and Dc2 turned off when the input clock signal and the signal from the seventh inverter Qc3 are at a low level, so that a low level signal is output via the resistor Rc. The low level signal is supplied to the input, the low level signal is inverted, and the high level signal is supplied to the third capacitor Cc. Therefore, the charging of the third capacitor Cc can be stopped. When the charging voltage of the third capacitor Cc does not reach the threshold voltage, the seventh inverter Qc3 outputs a high level signal, and the eighth inverter Qc4 outputs a low level signal. When the charging voltage of the third capacitor Cc reaches the threshold voltage, the seventh inverter Qc3 outputs a low level signal, and the eighth inverter Qc4 outputs a high level signal.

接続構成を説明する。第5インバータQc1は、入力が第2インバータQa2の出力に接続され、出力がダイオードDc1のアノードに接続されている。ダイオードDc1は、アノードが第5インバータQc1の出力に接続され、カソードが第6インバータQc2の入力に接続されている。第6インバータQc2は、入力がダイオードDc1のカソードと、ダイオードDc2のカソードと、抵抗Rcの一端とに接続され、出力が第3コンデンサCcの一端に接続されている。第3コンデンサCcは、一端が第6インバータQc2の出力に接続され、他端が第7インバータQc3の入力に接続されている。第7インバータQc3は、入力が第3コンデンサCcの他端に接続され、出力が第8インバータQc4の入力に接続され、ダイオードDc2のアノードに接続されている。第8インバータQc4の出力は、ダイオードDa1のアノードと、ダイオードDb1のアノードとに接続されている。ダイオードDc3は、アノードが第3コンデンサCcの他端と第7インバータQc3の入力とに接続されている。ダイオードDc3は、第3コンデンサCcの出力をクランプして第7インバータQc3を保護すると共に、第3コンデンサCcの充電電圧を放電する際に、電源ラインV1に電荷をバイパスさせる。第6インバータQc2、第7インバータQc3には、電源ラインV1とV2とが接続されている。   The connection configuration will be described. The fifth inverter Qc1 has an input connected to the output of the second inverter Qa2 and an output connected to the anode of the diode Dc1. The diode Dc1 has an anode connected to the output of the fifth inverter Qc1 and a cathode connected to the input of the sixth inverter Qc2. The sixth inverter Qc2 has an input connected to the cathode of the diode Dc1, a cathode of the diode Dc2, and one end of the resistor Rc, and an output connected to one end of the third capacitor Cc. The third capacitor Cc has one end connected to the output of the sixth inverter Qc2 and the other end connected to the input of the seventh inverter Qc3. The seventh inverter Qc3 has an input connected to the other end of the third capacitor Cc, an output connected to an input of the eighth inverter Qc4, and an anode of the diode Dc2. The output of the eighth inverter Qc4 is connected to the anode of the diode Da1 and the anode of the diode Db1. The diode Dc3 has an anode connected to the other end of the third capacitor Cc and the input of the seventh inverter Qc3. The diode Dc3 protects the seventh inverter Qc3 by clamping the output of the third capacitor Cc, and also bypasses the power line V1 when discharging the charging voltage of the third capacitor Cc. Power supply lines V1 and V2 are connected to the sixth inverter Qc2 and the seventh inverter Qc3.

以下、本実施形態のパルス幅変調回路1の動作を説明する。図4は、パルス幅変調回路1の各点における電圧波形を示すタイムチャートであり、各番号は図3Aにおける各番号の電圧に対応している。最初に、時刻t1において、第1コンデンサCa、第2コンデンサcb、第3コンデンサCcの電荷が0であるとする。すなわち、(3)(6)の電圧が共にローレベル(V2)である。ここで、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5からのクロック(第3パルス信号)がハイレベルになる((1)参照)。   Hereinafter, the operation of the pulse width modulation circuit 1 of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a time chart showing voltage waveforms at each point of the pulse width modulation circuit 1, and each number corresponds to a voltage of each number in FIG. 3A. First, it is assumed that the charge of the first capacitor Ca, the second capacitor cb, and the third capacitor Cc is 0 at time t1. That is, the voltages (3) and (6) are both at the low level (V2). Here, the clock (third pulse signal) from the monostable multivibrator 5 for generating a clock signal becomes a high level (see (1)).

第1単安定マルチバイブレータ3に着目すると、ハイレベルのクロックは、ダイオードDa1を介して第1インバータQa1に供給され、第1インバータQa1の出力(2)、及び、第2インバータQa2の入力(3)は共にローレベルになる。従って、第2インバータQa2の出力、すなわち第1パルス信号OUTaはハイレベルになる((4)参照)。   Focusing on the first monostable multivibrator 3, a high-level clock is supplied to the first inverter Qa1 via the diode Da1, and the output (2) of the first inverter Qa1 and the input (3) of the second inverter Qa2 ) Are both low. Therefore, the output of the second inverter Qa2, that is, the first pulse signal OUTa becomes high level (see (4)).

第2単安定マルチバイブレータ4に着目すると、ハイレベルのクロックは、ダイオードDb1を介して第3インバータQb1に供給され、第3インバータQb1の出力(5)、及び、第4インバータQb2の入力(6)は共にローレベルになる。従って、第4インバータQb2の出力、すなわち第2パルス信号OUTbはハイレベルになる((7)参照)。   Focusing on the second monostable multivibrator 4, a high level clock is supplied to the third inverter Qb1 via the diode Db1, and the output (5) of the third inverter Qb1 and the input (6 of the fourth inverter Qb2). ) Are both low. Accordingly, the output of the fourth inverter Qb2, that is, the second pulse signal OUTb becomes high level (see (7)).

クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5に着目すると、ハイレベルの第1パルス信号OUTaが第5インバータQc1の入力に供給される。第5インバータQc1の出力はローレベルになる(8)。ダイオードDc1はオフ状態になるので、第6インバータQc2の入力には電源V2が接続された状態になりローレベルになる。従って、第6インバータQc2の出力はハイレベルになり(9)、第7インバータQc3の入力はハイレベルになる(10)。従って、第7インバータQc3の出力はローレベルになる(11)、第8インバータQc4の出力、すなわち第3パルス信号はハイレベルになっている(1)。   Focusing on the clock signal generating monostable multivibrator 5, a high-level first pulse signal OUTa is supplied to the input of the fifth inverter Qc1. The output of the fifth inverter Qc1 becomes low level (8). Since the diode Dc1 is turned off, the power source V2 is connected to the input of the sixth inverter Qc2 and becomes low level. Accordingly, the output of the sixth inverter Qc2 becomes high level (9), and the input of the seventh inverter Qc3 becomes high level (10). Accordingly, the output of the seventh inverter Qc3 is low level (11), and the output of the eighth inverter Qc4, that is, the third pulse signal is high level (1).

時刻t1から時間が経過するにしたがって、各コンデンサの充電動作が実行される。
第1単安定マルチバイブレータ3に着目すると、第1充電電流Iaが第1コンデンサCaの他端へと流れて第1コンデンサCaが充電される((3)参照)。第1コンデンサCaの充電速度(電圧増加の傾き)は第1充電電流Iaの大きさに起因する。同様に、第2単安定マルチバイブレータ4に着目すると、第2充電電流Ibが第2コンデンサCbの他端へと流れて第2コンデンサCbが充電される((6)参照)。第2コンデンサCbの充電速度(電圧増加の傾き)は第2充電電流Ibの大きさに起因する。
As time elapses from time t1, charging operation of each capacitor is executed.
Focusing on the first monostable multivibrator 3, the first charging current Ia flows to the other end of the first capacitor Ca, and the first capacitor Ca is charged (see (3)). The charging speed of the first capacitor Ca (slope of voltage increase) is due to the magnitude of the first charging current Ia. Similarly, paying attention to the second monostable multivibrator 4, the second charging current Ib flows to the other end of the second capacitor Cb and the second capacitor Cb is charged (see (6)). The charging speed of the second capacitor Cb (slope of voltage increase) is due to the magnitude of the second charging current Ib.

第1コンデンサCa、第2コンデンサcbのうち、大きい方の電流が供給されるコンデンサの充電電圧が先に閾値電圧vthに達する。例えば、図4の例においては、第1充電電流Iaが第2充電電流Ibよりも大きいので、時刻t2において、第1コンデンサCaの充電電圧が第2コンデンサCbの充電電圧よりも先に閾値電圧Vthに達する((3)、(6)参照)。つまり、時刻t2の時点では、第2コンデンサCbの充電電圧は閾値電圧Vthには達していない。閾値電圧は、第2インバータQa2、第4インバータQa4の閾値電圧であり、これらの閾値電圧は同じ値である。従って時刻t2において、第2インバータQa2の出力、すなわち第1パルス信号OUTaがハイレベルからローレベルに反転する((4)参照)。ダイオードDa2は、ローレベルの第1パルス信号OUTaによって逆バイアスがかかりオフ状態になる。   Of the first capacitor Ca and the second capacitor cb, the charge voltage of the capacitor to which the larger current is supplied first reaches the threshold voltage vth. For example, in the example of FIG. 4, since the first charging current Ia is larger than the second charging current Ib, the charging voltage of the first capacitor Ca becomes the threshold voltage before the charging voltage of the second capacitor Cb at time t2. Vth is reached (see (3) and (6)). That is, at time t2, the charging voltage of the second capacitor Cb has not reached the threshold voltage Vth. The threshold voltage is the threshold voltage of the second inverter Qa2 and the fourth inverter Qa4, and these threshold voltages are the same value. Therefore, at time t2, the output of the second inverter Qa2, that is, the first pulse signal OUTa is inverted from the high level to the low level (see (4)). The diode Da2 is turned off by being reverse-biased by the low-level first pulse signal OUTa.

第2インバータQa2の出力がローレベルになると、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5において、第5インバータQc1の出力がローレベルからハイレベルに反転し((8)参照)、第6インバータQc2の出力がハイレベルからローレベルに反転する((9)参照)。第3コンデンサCcの他端(10)の電位はこの反転が起こるまでは、ダイオードDc3によってクランプされていたので、反転の瞬間の電荷は0であり、この時点から第2充電電流Ibによって第3コンデンサCcが充電開始される((10)参照)。第3コンデンサCcの充電速度(電圧増加の傾き)は第2充電電流Ibの大きさに起因する。従って、時刻t2には、第7インバータQc3の入力はローレベル((10)参照)、出力はハイレベルになり((11)参照)、第8インバータQc4の出力はローレベルになる((1)参照)。   When the output of the second inverter Qa2 becomes low level, the output of the fifth inverter Qc1 is inverted from low level to high level in the clock signal generating monostable multivibrator 5 (see (8)), and the sixth inverter Qc2 The output is inverted from the high level to the low level (see (9)). Since the potential of the other end (10) of the third capacitor Cc was clamped by the diode Dc3 until this inversion occurred, the charge at the moment of inversion was 0, and from this point on, the second charge current Ib caused the third charge. The capacitor Cc is charged (see (10)). The charging speed (voltage increase slope) of the third capacitor Cc is caused by the magnitude of the second charging current Ib. Therefore, at time t2, the input of the seventh inverter Qc3 is at the low level (see (10)), the output is at the high level (see (11)), and the output of the eighth inverter Qc4 is at the low level ((1 )reference).

第8インバータQc4の出力がローレベルに反転することによって、第1単安定マルチバイブレータ3に着目すると、ダイオードDa1はオフ状態となる。これにより、第1インバータQa1の入力は、(上記の通りダイオードDa2もオフ状態になっているので)抵抗Rbを介して電源ラインV2(つまりローレベルの電圧)にプルダウンされる。従って、第1インバータQa1の出力はローレベルからハイレベルに反転する((2)参照)。第1コンデンサCaの他端(3)の電圧は、一端(2)の電圧の上昇に起因して、ハイレベルに上昇するが、第1コンデンサCaに蓄積された電荷はこの瞬間にダイオードDa3を介して電源ラインV1にバイパスされるので、電源電圧V1以上には上昇することがない。これにより、第1コンデンサCaの第1充電電流Iaによる充電動作は停止される。   When the output of the eighth inverter Qc4 is inverted to a low level, when attention is paid to the first monostable multivibrator 3, the diode Da1 is turned off. As a result, the input of the first inverter Qa1 is pulled down to the power supply line V2 (that is, the low level voltage) via the resistor Rb (since the diode Da2 is also turned off as described above). Therefore, the output of the first inverter Qa1 is inverted from the low level to the high level (see (2)). The voltage at the other end (3) of the first capacitor Ca rises to a high level due to an increase in the voltage at the one end (2), but the charge accumulated in the first capacitor Ca causes the diode Da3 at this moment. Therefore, the voltage does not rise above the power supply voltage V1. Thereby, the charging operation by the first charging current Ia of the first capacitor Ca is stopped.

一方、第2単安定マルチバイブレータ4に着目すると、第8インバータQc4の出力がローレベルに反転することによって、ダイオードDb1はオフ状態となる。しかしながら、第2コンデンサCbの充電電圧は未だ閾値電圧に達しておらず((6)参照)、第4インバータQb2の出力はハイレベルの状態を維持しているので((7)参照)、ダイオードDb2はオン状態を継続し、第3インバータQb1の入力にはハイレベルの信号が供給され続け、この時点では変化は起こらない。   On the other hand, focusing on the second monostable multivibrator 4, the output of the eighth inverter Qc4 is inverted to a low level, whereby the diode Db1 is turned off. However, since the charging voltage of the second capacitor Cb has not yet reached the threshold voltage (see (6)), and the output of the fourth inverter Qb2 is maintained at the high level (see (7)), the diode Db2 continues to be in an ON state, and a high level signal continues to be supplied to the input of the third inverter Qb1, and no change occurs at this point.

時刻t3になると、第2コンデンサの充電電圧が第4インバータQb2の閾値電圧Vthに達するので、第4インバータQb2の出力、すなわち第2パルス信号OUTbはハイレベルからローレベルに反転する((7)参照)。ダイオードDb2は、ローレベルの第2パルス信号OUTbによって逆バイアスとなりオフ状態となる。上記の通り、ダイオードDb1もオフ状態になっているので、第3インバータQb1の入力は抵抗Rbを介して電源ラインV2(ローレベル)にプルダウンされる。従って、第3インバータQb1の出力は、ローレベルからハイレベルに反転する((5)参照)。第2コンデンサCbの他端(6)の電圧は、一端(5)の電圧の上昇に起因して、ハイレベルに上昇するが、第2コンデンサCbに蓄積された電荷はこの瞬間にダイオードDb3を介して電源ラインV1にバイパスされるので、電源電圧V1以上には上昇することがない。これにより、第2コンデンサCbの第2充電電流Ibによる充電動作は停止される。   At time t3, since the charging voltage of the second capacitor reaches the threshold voltage Vth of the fourth inverter Qb2, the output of the fourth inverter Qb2, that is, the second pulse signal OUTb is inverted from the high level to the low level ((7) reference). The diode Db2 is reverse-biased by the low-level second pulse signal OUTb and is turned off. As described above, since the diode Db1 is also in the OFF state, the input of the third inverter Qb1 is pulled down to the power supply line V2 (low level) via the resistor Rb. Accordingly, the output of the third inverter Qb1 is inverted from the low level to the high level (see (5)). The voltage at the other end (6) of the second capacitor Cb rises to a high level due to an increase in the voltage at the one end (5), but the charge accumulated in the second capacitor Cb causes the diode Db3 at this moment. Therefore, the voltage does not rise above the power supply voltage V1. Thereby, the charging operation by the second charging current Ib of the second capacitor Cb is stopped.

時刻t4になると、第3コンデンサC3の充電電圧が第7インバータQc3の閾値電圧Vthに達するので((10)参照)、第7インバータQc3の出力がハイレベルからローレベルに反転する((11)参照)。従って、ダイオードDc2は、アノードにローレベルの信号が供給されて、オフ状態になる。また、第8インバータQc4は、入力がローレベルになり、出力(クロック信号)がハイレベルになる((1)参照)。ハイレベルのクロック信号が、第1インバータQa1の入力に供給され、第1インバータQa1の出力はローレベルになり((2)参照)、第2インバータQa2の出力、すなわち第1パルス信号OUTaはハイレベルになり((4)参照)、第1コンデンサCaの第1充電電流Iaによる充電が開始される。同様に、ハイレベルのクロック信号が、第3インバータQb1の入力に供給され、第3インバータQb1の出力はローレベルになり((5)参照)、第4インバータQb2の出力、すなわち第2パルス信号OUTbはハイレベルになり((7)参照)、第2コンデンサCbの第2充電電流Ibによる充電が開始される。   At time t4, since the charging voltage of the third capacitor C3 reaches the threshold voltage Vth of the seventh inverter Qc3 (see (10)), the output of the seventh inverter Qc3 is inverted from the high level to the low level ((11) reference). Therefore, the diode Dc2 is turned off when a low level signal is supplied to the anode. The eighth inverter Qc4 has an input at a low level and an output (clock signal) at a high level (see (1)). A high level clock signal is supplied to the input of the first inverter Qa1, the output of the first inverter Qa1 becomes low level (see (2)), and the output of the second inverter Qa2, that is, the first pulse signal OUTa is high. Level (see (4)), charging of the first capacitor Ca with the first charging current Ia is started. Similarly, a high level clock signal is supplied to the input of the third inverter Qb1, the output of the third inverter Qb1 becomes low level (see (5)), and the output of the fourth inverter Qb2, that is, the second pulse signal. OUTb becomes a high level (see (7)), and charging of the second capacitor Cb with the second charging current Ib is started.

第1パルス信号OUTaのハイレベルへの反転に伴い、第5インバータQc3の出力はローレベルになるので((8)参照)、ダイオードDc1はオフ状態になり、第6インバータQc2の入力は電源ラインV2(ローレベルの電圧)にプルダウンされ、第6インバータQc2の出力はハイレベルになる((9)参照)。従って、第3コンデンサCcの他端(10)の電圧は、一端(9)の電圧の上昇に起因して、ハイレベルに上昇するが、第3コンデンサCcに蓄積された電荷はこの瞬間にダイオードDc3を介して電源ラインV1にバイパスされるので、電源電圧V1以上には上昇することがない。これにより、第3コンデンサCcの第2充電電流Ibに充電動作は停止される。t4以降は、上記の動作を繰り返す。   As the first pulse signal OUTa is inverted to the high level, the output of the fifth inverter Qc3 goes to the low level (see (8)), the diode Dc1 is turned off, and the input of the sixth inverter Qc2 is the power line. Pulled down to V2 (low level voltage), the output of the sixth inverter Qc2 becomes high level (see (9)). Therefore, the voltage at the other end (10) of the third capacitor Cc rises to a high level due to the increase in the voltage at the one end (9), but the charge accumulated in the third capacitor Cc becomes a diode at this moment. Since it is bypassed to the power supply line V1 via Dc3, it does not rise above the power supply voltage V1. Thereby, the charging operation is stopped at the second charging current Ib of the third capacitor Cc. After t4, the above operation is repeated.

パルス幅変調回路1の出力は、第1パルス信号OUTaと、第2パルス信号OUTbとの差分信号と見なすことが出来る。例えば、第2パルス信号OUTbから第1パルス信号OUTaを減算することによって、正相出力のパルス幅変調信号を出力することができる。   The output of the pulse width modulation circuit 1 can be regarded as a difference signal between the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb. For example, by subtracting the first pulse signal OUTa from the second pulse signal OUTb, a positive-phase output pulse width modulation signal can be output.

図5は、本実施形態のパルス幅変調回路1において、入力信号を変化させた場合の各部の電圧波形の変化を示すタイムチャートである。入力信号の正の期間においては、第1充電電流Iaが第2充電電流Ibよりも大となるので、第1コンデンサCaの充電電圧が閾値電圧に達する時間が第2コンデンサCbの充電電圧が閾値電圧に達する時間よりも短くなる。従って、第1パルス信号OUTa((4)参照)は、ハイレベルの期間が短く、ローレベルの期間が長くなる。第2パルス信号OUTb((7)参照)は、ハイレベルの期間が長く、ローレベルの期間が短くなる。従って、パルス幅変調回路1の出力信号を第2パルス信号OUTb−第1パルス信号OUTaとした場合、ハイレベルの期間が長く、ローレベルの期間が短いパルス幅変調信号となる。   FIG. 5 is a time chart showing the change in voltage waveform of each part when the input signal is changed in the pulse width modulation circuit 1 of the present embodiment. Since the first charging current Ia is larger than the second charging current Ib during the positive period of the input signal, the time during which the charging voltage of the first capacitor Ca reaches the threshold voltage is the threshold voltage of the second capacitor Cb. It takes less time to reach the voltage. Accordingly, the first pulse signal OUTa (see (4)) has a short high level period and a long low level period. The second pulse signal OUTb (see (7)) has a long high level period and a low level period. Therefore, when the output signal of the pulse width modulation circuit 1 is the second pulse signal OUTb−the first pulse signal OUTa, the pulse width modulation signal has a long high level period and a short low level period.

入力信号の負の期間においては、第1充電電流Iaが第2充電電流Ibよりも小となるので、第2コンデンサCbの充電電圧が閾値電圧に達する時間が第1コンデンサCaの充電電圧が閾値電圧に達する時間よりも短くなる。従って、第1パルス信号OUTa((4)参照)は、ハイレベルの期間が長く、ローレベルの期間が短くなる。第2パルス信号OUTb((7)参照)は、ハイレベルの期間が短く、ローレベルの期間が長くなる。従って、パルス幅変調回路1の出力信号を第2パルス信号OUTb−第1パルス信号OUTaとした場合、ハイレベルの期間が短く、ローレベルの期間が長いパルス幅変調信号となる。   Since the first charging current Ia is smaller than the second charging current Ib during the negative period of the input signal, the charging voltage of the first capacitor Ca is the threshold time until the charging voltage of the second capacitor Cb reaches the threshold voltage. It takes less time to reach the voltage. Therefore, the first pulse signal OUTa (see (4)) has a long high level period and a short low level period. The second pulse signal OUTb (see (7)) has a short high level period and a long low level period. Therefore, when the output signal of the pulse width modulation circuit 1 is second pulse signal OUTb-first pulse signal OUTa, the pulse width modulation signal is short in the high level period and long in the low level period.

入力信号が0の期間においては、第1充電電流Iaと第2充電電流Ibとが等しいので、第1コンデンサCaの充電電圧が閾値電圧に達する時間と、第2コンデンサCbの充電電圧が閾値電圧に達する時間とが等しくなる。従って、第1パルス信号OUTa((4)参照)は、ハイレベルの期間とローレベルの期間とが同じである。第2パルス信号OUTb((7)参照)は、ハイレベルの期間と、ローレベルの期間とが同じである。従って、パルス幅変調回路1の出力信号を第2パルス信号OUTb−第1パルス信号OUTaとした場合、パルス幅変調信号は常に0となる。   Since the first charging current Ia and the second charging current Ib are equal during the period when the input signal is 0, the time when the charging voltage of the first capacitor Ca reaches the threshold voltage and the charging voltage of the second capacitor Cb are the threshold voltage. The time to reach is equal. Therefore, the first pulse signal OUTa (see (4)) has the same high level period and low level period. The second pulse signal OUTb (see (7)) has the same high level period and low level period. Therefore, when the output signal of the pulse width modulation circuit 1 is second pulse signal OUTb−first pulse signal OUTa, the pulse width modulation signal is always 0.

第1パルス信号OUTaおよび第2パルス信号OUTbによって図1のMOSFET11〜14を駆動する場合を説明する。
(入力信号が正の期間)
第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にハイレベルのとき、MOSFET12、14がオン、MOSFET11、13がオフであるので、負荷15には電流が流れない。第1パルス信号OUTaがローレベル、第2パルス信号OUTbがハイレベルのとき、MOSFET11、14がオン、MOSFET12、13がオフであるので、電源+VD、MOSFET11、負荷15、MOSFET14、電源−VDの順に電流が流れる。第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にローレベルのとき、MOSFET11、13がオン、MOSFET12、14がオフであるので、負荷15には電流が流れない。
A case where the MOSFETs 11 to 14 in FIG. 1 are driven by the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb will be described.
(Input signal is positive period)
When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a high level, the MOSFETs 12 and 14 are on and the MOSFETs 11 and 13 are off, so that no current flows through the load 15. When the first pulse signal OUTa is at a low level and the second pulse signal OUTb is at a high level, the MOSFETs 11 and 14 are on and the MOSFETs 12 and 13 are off. Therefore, the power supply + VD, the MOSFET 11, the load 15, the MOSFET 14, and the power supply −VD. Current flows. When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a low level, the MOSFETs 11 and 13 are on and the MOSFETs 12 and 14 are off, so that no current flows through the load 15.

(入力信号が負の期間)
第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にハイレベルのとき、MOSFET12、14がオン、MOSFET11、13がオフであるので、負荷15には電流が流れない。第1パルス信号OUTaがハイレベル、第2パルス信号OUTbがローレベルのとき、MOSFET12、13がオン、MOSFET11、14がオフであるので、電源+VD、MOSFET13、負荷15、MOSFET12、電源−VDの順に電流が流れる。第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にローレベルのとき、MOSFET11、13がオン、MOSFET12、14がオフであるので、負荷15には電流が流れない。
(Input signal is negative)
When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a high level, the MOSFETs 12 and 14 are on and the MOSFETs 11 and 13 are off, so that no current flows through the load 15. When the first pulse signal OUTa is at a high level and the second pulse signal OUTb is at a low level, the MOSFETs 12 and 13 are on and the MOSFETs 11 and 14 are off. Therefore, the power supply + VD, the MOSFET 13, the load 15, the MOSFET 12, and the power supply −VD. Current flows. When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a low level, the MOSFETs 11 and 13 are on and the MOSFETs 12 and 14 are off, so that no current flows through the load 15.

(入力信号が0の期間)
第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にハイレベルのとき、MOSFET12、14がオン、MOSFET11、13がオフであるので、負荷15には電流が流れない。第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbが共にローレベルのとき、MOSFET11、13がオン、MOSFET12、14がオフであるので、負荷15には電流が流れない。このように、入力信号が0の期間においては、常時、負荷には電流が流れないので、無音のときにノイズが発生することを防止することができる。
(Period when input signal is 0)
When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a high level, the MOSFETs 12 and 14 are on and the MOSFETs 11 and 13 are off, so that no current flows through the load 15. When both the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are at a low level, the MOSFETs 11 and 13 are on and the MOSFETs 12 and 14 are off, so that no current flows through the load 15. Thus, since no current flows through the load at all times during the period when the input signal is 0, it is possible to prevent noise from occurring when there is no sound.

本実施形態のパルス幅変調回路1のパルス幅変調信号の線形性は、以下のようにして確認できる。第1コンデンサCa、第2コンデンサCb、第3コンデンサCcの各容量を全てCとし、これらのコンデンサを閾値電圧まで充電させるために必要な電圧をVt(=閾値電圧Vth−電源電圧V2)とし、第1充電電流Ia=Io+i、第2充電電流Ib=Io−iとする。図4に示すように、第1パルス信号OUTaのハイレベル期間をTah、第1パルス信号OUTaのローレベル期間をTal、第2パルス信号OUTbのハイレベル期間をTbh、第2パルス信号OUTbのローレベル期間をTbl、第3パルス信号のハイレベル期間をTch、第3パルス信号のローレベル期間をTcl、パルス幅変調信号((12)参照)のハイレベル期間をTop、パルス幅変調信号が0の期間をTonとする。   The linearity of the pulse width modulation signal of the pulse width modulation circuit 1 of the present embodiment can be confirmed as follows. The capacitances of the first capacitor Ca, the second capacitor Cb, and the third capacitor Cc are all C, and the voltage required to charge these capacitors to the threshold voltage is Vt (= threshold voltage Vth−power supply voltage V2). The first charging current Ia = Io + i and the second charging current Ib = Io−i. As shown in FIG. 4, the high level period of the first pulse signal OUTa is Tah, the low level period of the first pulse signal OUTa is Tal, the high level period of the second pulse signal OUTb is Tbh, and the low level of the second pulse signal OUTb is low. The level period is Tbl, the high level period of the third pulse signal is Tch, the low level period of the third pulse signal is Tcl, the high level period of the pulse width modulation signal (see (12)) is Top, and the pulse width modulation signal is 0. Let Ton be the period.

Tah=Tch、Tbh=Tcl、かつ、Tah+Tal=Tbh+Tbl=Tch+Tclであるので、パルス幅変調信号((12))のハイレベルの期間Topは、Top=Tbh−Tbl=Tbh−Tahである。   Since Tah = Tch, Tbh = Tcl, and Tah + Tal = Tbh + Tbl = Tch + Tcl, the high-level period Top of the pulse width modulation signal ((12)) is Top = Tbh−Tbl = Tbh−Tah.

まず、入力信号が0である場合には、Ia=Ib=Ioであるので、C*Vt=Io*Tah=Io*Tbh=Io*Tclの関係が成立する。これを変形すると、Tah=Tbh=Tcl=C*Vt/Ioとなり、Topは常に0となるので、上記の通り、パルス幅変調信号は0となり、パルス波形が出力されない。   First, when the input signal is 0, since Ia = Ib = Io, the relationship C * Vt = Io * Tah = Io * Tbh = Io * Tcl is established. If this is modified, Tah = Tbh = Tcl = C * Vt / Io and Top is always 0, so that the pulse width modulation signal is 0 as described above, and no pulse waveform is output.

従って、この出力波形で両出力間に接続した負荷を駆動することにより、入力信号0のときに負荷であるスピーカーにはスイッチ素子のスイッチ動作に伴う電流が全く流れないので、輻射ノイズが大幅に抑えられるとともに、ローパスフィルタを負荷との間に挿入しなくとも、スイッチ動作による電力消費が無くなることによって効率を大幅に上げることが出来る。   Therefore, by driving the load connected between the two outputs with this output waveform, no current due to the switch operation of the switch element flows to the speaker as the load when the input signal is 0, so the radiation noise is greatly increased. In addition, the efficiency can be greatly increased by eliminating the power consumption due to the switch operation without inserting a low-pass filter between the load and the load.

一方、入力信号が0ではない場合には、Tah=C*Vt/(I0+i)、Tbh=C*Vt/(I0−i)であるので、パルス幅変調信号(12)の変調度をmとすると、mは下記式で表現できる。m=(Top−Ton)/(Top+Ton)=(Tbh−Tah−Tbl−Tah)/(Tbh−Tah+Tbl+Tah)=(Tbh−3Tah)/(Tbh+Tah)=2i/I0−1
従って、変調度mの変化は信号電流成分iに比例する。i=0のとき、変調度は−100%となるが、これは常にローレベルのパルスを出力していることを意味し、上記の結果と一致する。また、入力信号による電流変化分は最大Io(従って、バイアス電流Ioと合計した最大電流値は2Io)であり、このとき変調度は100%となり、常にハイレベルのパルスを出力していることとなる。
On the other hand, when the input signal is not 0, since Tah = C * Vt / (I0 + i) and Tbh = C * Vt / (I0−i), the modulation factor of the pulse width modulation signal (12) is m. Then, m can be expressed by the following formula. m = (Top-Ton) / (Top + Ton) = (Tbh-Tah-Tbl-Tah) / (Tbh-Tah + Tbl + Tah) = (Tbh-3Tah) / (Tbh + Tah) = 2i / I0-1
Therefore, the change in the modulation factor m is proportional to the signal current component i. When i = 0, the modulation degree is −100%, which means that a low level pulse is always output, which is consistent with the above result. Also, the current change due to the input signal is the maximum Io (therefore, the maximum current value summed with the bias current Io is 2Io). At this time, the modulation degree is 100%, and a high level pulse is always output. Become.

入力信号電流が負の方向に変化する場合は、第2パルス信号から第1パルス信号を減算した差分は負となるので、負の方向にパルスが出力される(図5参照)。従って、変調度mとしては、 m=(Top−Ton)/(Top+Ton)=2i/Io+1となり、入力信号が0のときに常にハイレベルのパルスを出力し、入力信号による負の方向への最大電流変化−Io(従ってバイアス電流と合計した最小電流値は0)のとき、常にローレベルのパルスを出力することとなる。   When the input signal current changes in the negative direction, the difference obtained by subtracting the first pulse signal from the second pulse signal is negative, so a pulse is output in the negative direction (see FIG. 5). Therefore, the modulation factor m is m = (Top−Ton) / (Top + Ton) = 2i / Io + 1, and a high level pulse is always output when the input signal is 0, and the maximum in the negative direction due to the input signal. When the current change is −Io (therefore, the minimum current value added to the bias current is 0), a low-level pulse is always output.

本実施形態のパルス幅変調回路では、入力信号が0のときの第1パルス信号OUTa、第2パルス信号OUTbのスイッチング出力周波数は、充電電流生成部2のバイアス電流値Ioと、各コンデンサCa、Cbの容量、および、充電終了時刻を決定するインバータの閾値電圧により決定され、入力信号の帯域に対して十分速い周波数で動作するように決定される。特許文献1の無安定マルチバイブレータを用いた積分型パルス幅変調回路では、外部トリガによるスイッチングタイミング調整が出来ないので、同じ回路を2個用いて2種のパルス幅変調信号を出力するような場合でも、これらの同期を取るのは不可能である。しかし、本実施形態では、2個の単安定マルチバイブレータで2種のパルス幅変調信号を生成し、それらの動作(充電)開始トリガとして、入力信号によってパルス幅が変化するクロック信号生成用単安定マルチバイブレータの出力を用いているので、外来ノイズに強い積分型パルス幅変調方式を採用し、かつ、2つのパルス幅変調信号を同期させることが出来る。   In the pulse width modulation circuit of the present embodiment, when the input signal is 0, the switching output frequencies of the first pulse signal OUTa and the second pulse signal OUTb are the bias current value Io of the charging current generator 2, the capacitors Ca, It is determined by the capacity of Cb and the threshold voltage of the inverter that determines the charging end time, and is determined so as to operate at a sufficiently fast frequency with respect to the band of the input signal. In the integral type pulse width modulation circuit using the astable multivibrator disclosed in Patent Document 1, switching timing adjustment by an external trigger cannot be performed, and thus two types of the same circuit are used to output two types of pulse width modulation signals. But it is impossible to synchronize them. However, in this embodiment, two monostable multivibrators generate two types of pulse width modulation signals, and as their operation (charging) start trigger, a monostable for clock signal generation in which the pulse width changes according to the input signal Since the output of the multivibrator is used, it is possible to employ an integral type pulse width modulation method that is resistant to external noise and to synchronize two pulse width modulation signals.

本実施形態によると、スイッチ素子(MOSFET)11〜14に超高速のものを使用することなく、高効率で精度の良い出力を得ることができる。これは、パルス幅の基準となる積分時間を決める電流源の動作が関与するところが大きく、所定のバイアス電流を入力に応じて差動電流に分配する方式であるので、電流の変化幅は、0から最大でも無入力時の2倍までとなる。従って、第1パルス信号および第2パルス信号の最小パルス幅は、入力信号が0であるときの半分(周波数は2倍)であるので、スイッチ素子がこれを十分満足するスイッチング性能を有していれば、高変調度下であっても効率よく高精度のパルスを生成することができる。負荷側では、第1パルス信号および第2パルス信号の差動パルス(位相のずれ)により動作するので、各々の最小パルス幅が入力信号が0のときの半分までしか変化しなくとも、負荷の両端では非常に小さいパルス幅も表現できる。   According to the present embodiment, high-efficiency and accurate output can be obtained without using ultrahigh-speed switching elements (MOSFETs) 11 to 14. This is largely related to the operation of the current source that determines the integration time as a reference of the pulse width, and is a system in which a predetermined bias current is distributed to the differential current according to the input. Will be twice as much as when there is no input. Therefore, since the minimum pulse width of the first pulse signal and the second pulse signal is half that when the input signal is 0 (frequency is twice), the switching element has switching performance sufficiently satisfying this. As a result, a highly accurate pulse can be efficiently generated even under a high modulation degree. On the load side, since the operation is performed by the differential pulse (phase shift) of the first pulse signal and the second pulse signal, even if each minimum pulse width changes only to half of when the input signal is 0, A very small pulse width can be expressed at both ends.

次に、本発明の別の好ましい実施形態を説明する。図2Bは本実施形態によるパルス幅変調回路1Bを示すブロック図、図3Bは本実施形態によるパルス幅変調回路1Bを示す詳細回路図である。両図とも、図2、図3と同一部分には同一符号を付し、説明を援用する。パルス幅変調回路1Bにおいては、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5の第3コンデンサCcは、第2充電電流Ibに代えて第1充電電流Iaによって充電される。従って、充電電流生成部2は、トランジスタQ4のコレクタ電流を第1充電電流Iaとして、第1単安定マルチバイブレータ3の第1コンデンサCaに供給すると共に、トランジスタQ10のコレクタ電流を第1充電電流Iaとして、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5の第3コンデンサCcにも供給する。さらに、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5の第5インバータQc3の入力には、第1パルス信号OUTaに代えて第2パルス信号OUTbが供給される。その他の構成は図2、図3と同じである。   Next, another preferred embodiment of the present invention will be described. 2B is a block diagram showing the pulse width modulation circuit 1B according to the present embodiment, and FIG. 3B is a detailed circuit diagram showing the pulse width modulation circuit 1B according to the present embodiment. In both figures, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is incorporated. In the pulse width modulation circuit 1B, the third capacitor Cc of the clock signal generating monostable multivibrator 5 is charged by the first charging current Ia instead of the second charging current Ib. Therefore, the charging current generator 2 supplies the collector current of the transistor Q4 as the first charging current Ia to the first capacitor Ca of the first monostable multivibrator 3, and also supplies the collector current of the transistor Q10 to the first charging current Ia. As well as the third capacitor Cc of the monostable multivibrator 5 for generating a clock signal. Further, the second pulse signal OUTb is supplied to the input of the fifth inverter Qc3 of the clock signal generating monostable multivibrator 5 instead of the first pulse signal OUTa. Other configurations are the same as those in FIGS.

すなわち、本実施形態によるクロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcを有し、第2パルス信号OUTbがクロック信号として供給され、第2パルス信号OUTbの一方レベルから他方レベルへの反転(例えば、ハイレベルからローレベルへの立ち下がり)に応答して、第1充電電流Iaにより第3コンデンサCcの充電動作を開始する。クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcの充電電圧が所定の閾値電圧に達したときに第3コンデンサCcの充電動作を停止する。そして、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ5は、第3コンデンサCcの充電動作に応じて第3パルス信号を第1単安定マルチバイブレータ3および第2単安定マルチバイブレータ4の各クロック信号として出力する。   That is, the clock signal generating monostable multivibrator 5 according to the present embodiment has the third capacitor Cc, the second pulse signal OUTb is supplied as the clock signal, and the second pulse signal OUTb changes from one level to the other level. In response to the inversion (for example, the fall from the high level to the low level), the charging operation of the third capacitor Cc is started by the first charging current Ia. The clock signal generating monostable multivibrator 5 stops the charging operation of the third capacitor Cc when the charging voltage of the third capacitor Cc reaches a predetermined threshold voltage. The clock signal generating monostable multivibrator 5 outputs the third pulse signal as the clock signals of the first monostable multivibrator 3 and the second monostable multivibrator 4 in accordance with the charging operation of the third capacitor Cc. .

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 第1単安定マルチバイブレータは、クロック信号のハイレベルからローレベルへの立ち下がりに応答して、第1充電電流Iaにより第1コンデンサCaの充電動作を開始してもよく、第2単安定マルチバイブレータは、クロック信号のハイレベルからローレベルへの立ち下がりに応答して、第2充電電流Ibにより第2コンデンサCbの充電動作を開始してもよい。クロック信号生成用単安定マルチバイブレータは、クロック信号のローレベルからハイレベルへの立ち上がりに応答して、第2充電電流Ibにより第3コンデンサCcの充電動作を開始してもよい。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment. The first monostable multivibrator may start the charging operation of the first capacitor Ca by the first charging current Ia in response to the falling of the clock signal from the high level to the low level. The vibrator may start the charging operation of the second capacitor Cb by the second charging current Ib in response to the falling of the clock signal from the high level to the low level. The monostable multivibrator for clock signal generation may start the charging operation of the third capacitor Cc by the second charging current Ib in response to the rising of the clock signal from the low level to the high level.

本発明は、オーディオアンプ(スイッチングアンプ)に好適に使用される。   The present invention is suitably used for an audio amplifier (switching amplifier).

1 パルス幅変調回路
2 充電電流生成部
3 第1単安定マルチバイブレータ
4 第2単安定マルチバイブレータ
5 クロック信号生成用単安定マルチバイブレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pulse width modulation circuit 2 Charging current generation part 3 1st monostable multivibrator 4 2nd monostable multivibrator 5 Monostable multivibrator for clock signal generation

Claims (4)

所定バイアス電流と、入力信号に比例して変化する電流との和である第1充電電流を生成する第1充電電流生成部と、
前記所定バイアス電流と、前記入力信号に比例して変化する電流との差である第2充電電流を生成する第2充電電流生成部と、
第1コンデンサを有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第1コンデンサの充電動作を開始し、前記第1コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第1コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第1コンデンサの充電動作に応じて第1パルス信号を出力する第1単安定マルチバイブレータと、
第2コンデンサを有し、前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の前記他方レベルから前記一方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第2コンデンサの充電動作を開始し、前記第2コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第2コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第2コンデンサの充電動作に応じて第2パルス信号を出力する第2単安定マルチバイブレータと、
第3コンデンサを有し、前記第1パルス信号がクロック信号として供給され、前記第1パルス信号の前記一方レベルから前記他方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第3コンデンサの充電動作を開始し、前記第3コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第3コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第3コンデンサの充電動作に応じて、前記第1および前記第2単安定マルチバイブレータの前記各クロック信号を出力する前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータとを備える、パルス幅変調回路。
A first charging current generator that generates a first charging current that is a sum of a predetermined bias current and a current that varies in proportion to the input signal;
A second charging current generator that generates a second charging current that is a difference between the predetermined bias current and a current that varies in proportion to the input signal;
In response to inversion of the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator from the other level to the other level, the first capacitor starts to charge the first capacitor with the first charging current. When the charging voltage of the first capacitor reaches a threshold voltage, the charging operation of the first capacitor is stopped, and a first pulse signal is output according to the charging operation of the first capacitor. A multivibrator,
A second capacitor, and charging the second capacitor by the second charging current in response to inversion of the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator from the other level to the one level. The operation is started, and when the charging voltage of the second capacitor reaches a threshold voltage, the charging operation of the second capacitor is stopped, and a second pulse signal is output according to the charging operation of the second capacitor. 2 monostable multivibrators,
A third capacitor, wherein the first pulse signal is supplied as a clock signal, and the third capacitor is supplied by the second charging current in response to the inversion of the first pulse signal from the one level to the other level. And the charging operation of the third capacitor is stopped when the charging voltage of the third capacitor reaches a threshold voltage, and the first and the first and the A pulse width modulation circuit comprising: the clock signal generating monostable multivibrator that outputs the clock signals of the second monostable multivibrator.
前記第1単安定マルチバイブレータが、
前記クロック信号または前記第1パルス信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第1コンデンサの一端に供給することにより、前記第1コンデンサを前記第1充電電流によって充電させ、前記クロック信号および前記第1パルス信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第1コンデンサの一端に供給することにより、前記第1コンデンサの充電を停止させる第1インバータと、
前記第1コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの前記第1パルス信号を出力し、前記第1コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記第1パルス信号を出力する第2インバータとをさらに有し;
前記第2単安定マルチバイブレータが、
前記クロック信号または前記第2パルス信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第2コンデンサの一端に供給することにより、前記第2コンデンサを前記第2充電電流によって充電させ、前記クロック信号および前記第2パルス信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第2コンデンサの一端に供給することにより、前記第2コンデンサの充電を停止させる第3インバータと、
前記第2コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの前記第2パルス信号を出力し、前記第2コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記第2パルス信号を出力する第4インバータとをさらに有する、請求項1に記載のパルス幅変調回路。
The first monostable multivibrator is:
When the clock signal or the first pulse signal is at a high level, a high level signal is supplied and a low level signal is supplied to one end of the first capacitor, thereby causing the first capacitor to pass through the first charging current. When the clock signal and the first pulse signal are at a low level, a low level signal is supplied and a high level signal is supplied to one end of the first capacitor to charge the first capacitor. A first inverter for stopping
When the charging voltage of the first capacitor does not reach the threshold voltage, the first pulse signal of a high level is output, and when the charging voltage of the first capacitor reaches the threshold voltage, the first of the low level is output. A second inverter that outputs a pulse signal;
The second monostable multivibrator is
When the clock signal or the second pulse signal is at a high level, a high level signal is supplied and a low level signal is supplied to one end of the second capacitor, thereby causing the second capacitor to pass through the second charging current. Charging the second capacitor by supplying a low level signal when the clock signal and the second pulse signal are low level and supplying a high level signal to one end of the second capacitor. A third inverter for stopping
When the charging voltage of the second capacitor has not reached the threshold voltage, the second pulse signal at a high level is output, and when the charging voltage of the second capacitor has reached the threshold voltage, the second at a low level. The pulse width modulation circuit according to claim 1, further comprising a fourth inverter that outputs a pulse signal.
前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータが、
前記第1パルス信号を反転する第5インバータと、
前記第5インバータからのパルス信号または第7インバータの出力信号がハイレベルのときにハイレベルの信号が供給されてローレベルの信号を前記第3コンデンサの一端に供給することにより、前記第3コンデンサを前記第2充電電流によって充電させ、前記第5インバータからのパルス信号および前記第7インバータの出力信号がローレベルのときにローレベルの信号が供給されてハイレベルの信号を前記第3コンデンサの一端に供給することにより、前記第3コンデンサの充電を停止させる第6インバータと、
前記第3コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達していないときハイレベルの信号を出力し、前記第3コンデンサの充電電圧が前記閾値電圧に達しているときローレベルの前記信号を出力する前記第7インバータと、
前記第7インバータからの信号を反転して、前記クロック信号を出力する第8インバータとをさらに有する、請求項1または2に記載のパルス幅変調回路。
The monostable multivibrator for generating the clock signal is
A fifth inverter for inverting the first pulse signal;
When the pulse signal from the fifth inverter or the output signal of the seventh inverter is at a high level, a high level signal is supplied and a low level signal is supplied to one end of the third capacitor, whereby the third capacitor Is charged with the second charging current, and when the pulse signal from the fifth inverter and the output signal of the seventh inverter are at a low level, a low level signal is supplied, and a high level signal is supplied to the third capacitor. A sixth inverter for stopping charging of the third capacitor by supplying to one end;
A high level signal is output when the charging voltage of the third capacitor has not reached the threshold voltage, and the low level signal is output when the charging voltage of the third capacitor has reached the threshold voltage. 7 inverters,
The pulse width modulation circuit according to claim 1, further comprising an eighth inverter that inverts a signal from the seventh inverter and outputs the clock signal.
所定バイアス電流と、入力信号に比例して変化する電流との和である第1充電電流を生成する第1充電電流生成部と、
前記所定バイアス電流と、前記入力信号に比例して変化する電流との差である第2充電電流を生成する第2充電電流生成部と、
第1コンデンサを有し、クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の他方レベルから一方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第1コンデンサの充電動作を開始し、前記第1コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第1コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第1コンデンサの充電動作に応じて第1パルス信号を出力する第1単安定マルチバイブレータと、
第2コンデンサを有し、前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータから供給されるクロック信号の前記他方レベルから前記一方レベルへの反転に応答して、前記第2充電電流により前記第2コンデンサの充電動作を開始し、前記第2コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第2コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第2コンデンサの充電動作に応じて第2パルス信号を出力する第2単安定マルチバイブレータと、
第3コンデンサを有し、前記第2パルス信号がクロック信号として供給され、前記第2パルス信号の前記一方レベルから前記他方レベルへの反転に応答して、前記第1充電電流により前記第3コンデンサの充電動作を開始し、前記第3コンデンサの充電電圧が閾値電圧に達したときに前記第3コンデンサの充電動作を停止すると共に、前記第3コンデンサの充電動作に応じて、前記第1および前記第2単安定マルチバイブレータの前記各クロック信号を出力する前記クロック信号生成用単安定マルチバイブレータとを備える、パルス幅変調回路。
A first charging current generator that generates a first charging current that is a sum of a predetermined bias current and a current that varies in proportion to the input signal;
A second charging current generator that generates a second charging current that is a difference between the predetermined bias current and a current that varies in proportion to the input signal;
In response to inversion of the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator from the other level to the other level, the first capacitor starts to charge the first capacitor with the first charging current. When the charging voltage of the first capacitor reaches a threshold voltage, the charging operation of the first capacitor is stopped, and a first pulse signal is output according to the charging operation of the first capacitor. A multivibrator,
A second capacitor, and charging the second capacitor by the second charging current in response to inversion of the clock signal supplied from the clock signal generating monostable multivibrator from the other level to the one level. The operation is started, and when the charging voltage of the second capacitor reaches a threshold voltage, the charging operation of the second capacitor is stopped, and a second pulse signal is output according to the charging operation of the second capacitor. 2 monostable multivibrators,
A third capacitor, wherein the second pulse signal is supplied as a clock signal, and the third capacitor is supplied by the first charging current in response to inversion of the second pulse signal from the one level to the other level. And the charging operation of the third capacitor is stopped when the charging voltage of the third capacitor reaches a threshold voltage, and the first and the first and the A pulse width modulation circuit comprising: the clock signal generating monostable multivibrator that outputs the clock signals of the second monostable multivibrator.
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