JPS5826684B2 - 出力増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシングルエンディラドプッシュプル出力増幅器
に関し、詳しくはそのアイドル電流を一定に保つバイア
ス回路Ｉこ関するものである。

一般にＢ級シングルエンディツドプッシュプル出力増幅
器においては、クロスオーバー歪を小すくするため、出
力段のトランジスタには無信号時においても若干の電流
、すなわちアイドル電流を流している。

そしてこのアイドル電流は、いかなる環境の変化に対し
ても一定値に保つ必要がある。

なぜなら、この電流が減少すれはクロスオーバ歪が大き
くなるし、増大すれば出力トランジスタを破壊するおそ
れがあるからである。

しかし、従来の回路においては、電源電圧の変動に対し
てアイドル電流を一定に保ちにくいという欠点がある。

以下第１図を用いてその詳細を説明する。

第１図は従来のシングルエンディラドプッシュプル出力
増幅器の回路図を示すが、同図において破線で囲んだ１
はシングルエンディラドプッシュプル出力増幅器、２は
初段差動増幅器、３は第２段目差動増幅器、４，５はカ
レントミラー回路を構成しているトランジスタおよびダ
イオード、６゜７はドライバ段トランジスタ、８，９は
出力段トランジスタ、１０はツェナーダイオード、１１
乃至１５は抵抗、および１６．１７は電源である。

同図に示す従来のシングルエンディラド出力増幅器にお
いては、抵抗１５に電流を流し、その電圧降下をドライ
バ一段および出力段トランジスタ６．７，８，９のバイ
アス電圧としている。

すなわちツェナーダイオード１０および抵抗１１により
初段差動増幅器２を構成する２つのトランジスタに電流
を流す。

それによって抵抗１２，１３に電流が流れ電圧降下がお
きる。

これが第２段目差動増幅器３のバイアス電圧となり、そ
れを構成する２つのトランジスタに電流を流す。

このようにして抵抗１５に電流を流し、その電圧降下を
バイアス電圧としてドライバ段および出力段のトランジ
スタロ、７，８，９にアイドル電流を流している。

しかし、抵抗１５に流れる電流、すなわち２段目差動増
幅器３を構成するトランジスタに流れる電流は、電源電
圧の変動に対して一定に保つことはできない。

なぜなら、電源電圧が変動するとツェナーダイオード１
０に流れる電流が変動し、そのツェナー電圧も若干では
あるが変動する。

ツェナー電圧が変動すれば、抵抗１１に流れる電流およ
び初段差動増幅器２を構成するトランジスタに流れる電
流も変動する。

そうなると抵抗１２゜１３による電圧降下、すなわち２
段目差動増幅器３のバイアス電圧も変動し、それを構成
するトランジスタに流れる電流、言いかえれば抵抗１５
に流れる電流も変動するからである。

結局、電源電圧が上昇すれば抵抗１５に流れる電流は増
加し、アイドル電流が増加する。

逆に電源電圧が下降すれば抵抗１５に流れる電流は減少
しアイドル電流も減少する。

また、電源電圧が上昇すれは、ドライバ段および出力段
のトランジスタ６．７，８．９のコレクタ損失が大きく
なり、それらのトランジスタの接合部温度が上昇する。

トランジスタの接合面温度が上昇すれば、ベース・エミ
ッタ間電圧が小さくなる。

言いかえれば、同じベース・エミッタ間電圧ならばコレ
クタ電流、すなわちアイドル電流が増加することになる
。

逆に電源電圧が下降すればアイドル電流は減少する。

以上説明した如く、従来のシングルエンディラドプッシ
ュプル出力増幅器においては、電源電圧の変動に対して
アイドル電流を一定に保つことができないという欠点が
あった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、電
源電圧の変動Ｏこ対してアイドル電流を一定に保つよう
になした出力増幅器を提供することにある。

本発明においては、上記した目的を達成するために、電
源変動によるアイドル電流の変化を補償する電流回路を
設けたことを特徴としている。

以下図面によって本発明の詳細な説明する。

第２図および第３図に本発明の二つの実施例回路図を示
す。

第２図および第３図において、第１図と同一符号は同一
部分を示し、１Ｂ、１９は抵抗を示す。

第２図の回路において、アイドル電流の流れるしくみは
第１図の従来例と全く同じである。

ただ一つだけ違うところは、抵抗１４に流れる電流が、
２段目差動増幅器３を構成する二つのトランジスタに流
れる電流と抵抗１Ｂに流れる電流とに分流されることで
ある。

このことによって、電源電圧の変動に関係なくアイドル
電流を一定に保つことができる。

以下その理由を説明する。電源電圧の変動にまり差動増
幅器２および３１こ流れる電流言い換れば抵抗１１およ
び１４４こ流れる電流が変動することは従来例で述べた
通りである。

例えば電源電圧が上昇すると抵抗１４４こ流れる電流が
増加する。

ところで本発明の実施例ではこの電流は１組のトランジ
スタと抵抗１８に分流されている。

抵抗１８に流れる電流は、はぼ電源電圧に比例するから
、その上昇に応じて増加する。

従ってこの抵抗１８の値を適当に選んで抵抗１４に流れ
る電流の増加分と抵抗１８に流れる電流の増加分を等し
くすれば、差動増幅器３を構成する１組のトランジスタ
に流れる電流言い換えれば抵抗１５に流れる電流は電源
電圧にかかわらず一定となる。

抵抗１５に流れる電流が一定であれば当然その両端の電
圧すなわちドライバ一段および出力段のトランジスタの
バイアス電圧も一定であり、よってアイドル電流もほぼ
一定番こ保つことかできる。

ただし、上述したように電源電圧の変動に対して、ドラ
イバ一段および出力段のバイアス電圧の変動を抑えただ
けでは十分とは言えない。

すなわち、従来例でも述べたように電源電圧に比例して
ドライバ段および出力段トランジスタのコレクタ損失が
増減するため、その接合面温度が変動する。

バイアス電圧が一定であれは接合面温度に応じてアイド
ル電流は変動することになる。

接合面温度自体の変化量は大したことでなくてもそれに
よる電流は周知のごとく指数関数的に変化するため、こ
れによるアイドル電流の変動は無視できない。

従って、これをも合せて最終的なアイドル電流を一定に
保つためには、むしろ電源電圧に反比例してバイアス電
圧を変化させる必要がある。

すなわち、電源電圧が上昇した場合にはバイアス電圧を
減少させ、逆に下降した場合にはバイアス電圧を増加さ
せなければならない。

本発明の実施例では、これにも対応可能である。

すなわち、抵抗１８の値を先に設定した値よりも低く選
べば、抵抗１８に流れる電流の変化量は抵抗１４に流れ
る電流の変化量よりも大きくなり、抵抗１５に流れる電
流、言い換えればバイアス電圧は電源電圧に反比例して
変化する。

従って、この抵抗１８の値を適当に選べばアイドル電流
を、さらに精度良く一定にすることができる。

第３図の回路においても、第２図の回路における抵抗１
８の役目を抵抗１９が果たして同様の効果かある。

以上説明したごとく、本発明によれば、電源電圧の変動
に関係なくシングルエンディラド出力増幅器のアイドル
電流を一定に保つことができ、従来技術の欠点を解消し
て実用的な出力増幅器を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシングルエンディラドプッシュプル出力
増幅器の回路図を示し、第２図および第３図は本発明に
よるシングルエンディラドプッシュプル出力増幅器の二
つの実施例を示す回路図である。 ２・・・・・・初段差動増幅器、３・・・・・・２段目
差動増幅器、４・・・・・・トランジスタ、５・・・・
・・ダイオード、６゜７・・・・・・ドライバ段トラン
ジスタ、８，９・・・・・・出力段トランジスタ、１０
・・・・・・ツェナーダイオード、１１〜１５・・・・
・・抵抗、１６．１７・・・・・・電源、１８゜１９・
・・・・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順次従続接続された第１およびカレントミラー回路
   を負荷とした第２の差動増幅回路およびプッシュプル出
   力回路を具え、該第２の差動増幅回路およびプッシュプ
   ル出力回路を具え、該第２の差動増幅回路と該カレント
   ミラー回路との間に接続された電圧降下素子により該プ
   ッシュプル出力回路のバイアスを与えるよう構成された
   増幅器において、該第１または第２の差動増幅回路を構
   成する２つの増幅素子の共通に接続された共通接続部と
   当該差動増幅回路出力側電源との間に抵抗を接続し、該
   抵抗の抵抗値を、該増幅器の電源電圧の変動に対して該
   増幅素子に流れる電流および該電流によって生じる該電
   圧降下素子の両端の電圧すなわち、該プッシュプル出力
   回路のバイアス電流を一定に保つ値に選んでなることを
   特徴とする出力増幅器。