JPS586408B2 - 増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は初段を差動増幅段で構成し、ツエナーダイオー
ドを含む定電流回路により電圧増幅段のトランジスタに
定電流を供給する方式の増幅器に関し、電源投入時、電
源電圧がツエナーダイオードのツエナー電圧に達するま
での間、上記定電流回路から電圧増幅段のトランジスタ
に微小電流を流すことにより、電源投入時にショック音
が発生するのを確実に防止するようにしたものである。

第１図は従来の増幅器を示すものであり、１は増幅器の
入力端子、Ｒ１〜Ｒ３およびＣ１は入力回路を構成する
抵抗およびコンデンサ、２はトランジスタＴｒ１，Ｔｒ
２で構成された初段の差動増幅段、Ｔｒ３およびＤ１は
トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のコレクタに電流を供給す
るためのトランジスタおよびダイオード、Ｔｒ４および
Ｒ４はトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のエミツタから電流
を引き出すためＤトランジスタおよび抵抗、３はトラン
ジスタＴｒ５，Ｔｒ６ ， Ｔｒ７、抵抗Ｒ， ， Ｒ
６、ダイオードＤ５ｔＤ６によって構成された電圧レベ
ルシフト段、４はト？ンジスタＴｒ Ｔｒ ダ
イオードＤ２，Ｄ３，８２９％ Ｄ４、抵抗Ｒ７， Ｒ８， Ｒ，によって構成され低電
圧から動作する定電流バイアス回路、５はインピーダン
ス変換用のエミツタフオロワと電圧増幅段トランジスタ
Ｔｒ１と抵抗Ｒ１とで構成された電圧増幅段、６は定電
流源ｉとダイオードＤ，，Ｄ８とで構成され、上記電圧
増幅段５のトランジスタＴｒ１。

に電流を供給する定電流回路、７は純コンブリメンタリ
接続された出力トランジスタＴｒ１，Ｔｒ１３と抵抗Ｒ
１，Ｒ０３とで構成された出力段、８は増幅器の出力端
子、９は抵抗Ｒ１４ 、 Ｒ１５とコンデンサＣ２とで
構成され、上記出力電圧を上記差動増幅段のトランジス
タＴｒ２のベースに負帰還する負帰還回路である。

なお、第１図の定電流源ｉは具体的には第２図に示すよ
うに、カレントミラー回路を構成するトランジスタＴｒ
１８ 、 ’ｒｒｌｌｌｌと抵抗Ｒ１８ ｔ Ｒ１９、
およびトランジスタＴｒｌｇのコレクタと接地間に直列
に接続されたツエナーダイオードＺｅ１と抵抗Ｒ２（１
で構成されている。

このような従来の増幅器においては、電源を投入してか
ら電源電圧＋ＶｃがツエナーダイオードＺｅ１のツエナ
ー電圧以上になるまで定電流源ｉの電流が電圧増幅段ト
ランジスタＴｒ１１に流れない。

このため差動増幅段２のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２は
、それぞれのベース電位の時定数の差によってトランジ
スタＴｒ１がオン、トランジスタＴｒ２がオフとなり、
その結果トランジスタＴｒ５のベース電位が低下し、電
圧レベルシフト段３がカットオフになる。

このように増幅器のループゲインが低《完全なループが
形成されない時間領域においては差動増幅段２は完全に
アンバランス領域に入っている。

この状態で電源電圧＋ＶｃがツエナーダイオードＺｅ１
のツエナー電圧を越えると、定電流源ｉから電圧増幅段
トランジスタＴｒ１１に電流が流れ、差動増幅段２がバ
ランスして電圧レベルシフト段も動作し、増幅器にルー
プが形成されて初段も安定になる。

ところが、この場合には、電源電圧＋Ｖｃがツエナーダ
イオードＺｅ１のツエナー電圧を越えた瞬間に差動増幅
段２がアンバランスの状態からバランスの状態へ急激に
移行し、電圧レベルシフト段３も非動作状態から動作状
態（Ｃ急激に移行し、増幅器にループが形成されて安定
動作に入るため、出力端子８に急激なＤＣ変動が発生し
、この瞬間にスピーカからショック音が発生するという
問題がある。

本発明はこのような問題を解決するようにした増幅器を
提供するものである。

以下本発明の一実施例について第３図とともに説明する
。

第３図において第１図と同一符号のものは同一機能を有
している。

そしてＴｒ １５は電圧増幅段トランジスタＴｒ１１と
は逆極性の電流供給用トランジスタであり、そのコレク
タは上記電圧増幅段トランジスタＴｒ１１のコレクタに
接続され、そのエミツタは抵抗Ｒ２１を介して電源＋Ｖ
ｃに接続され、そのベースは抵抗Ｒ２２を介して定電流
バイアス回路４の出力端に接続されている。

言い換えれば、電流供給用トランジスタＴｒ１ ５は、
電源±Ｖｃと電圧増幅段トランジスタＴｒｌ１の間に接
続された定電流源ｉに対して並列に接続され、定電流バ
イアス回路４の出力によって駆動される。

一方Ｔｒ１４はミューティング用トランジスタであり、
そのベースハ電圧レベルシフト段３のトランジスタＴｒ
５のコレクタに接続され、そのエミツタは電源十Ｖｃに
接続され、ベースは電流供給用トランジスタＴｒｌ５の
ベースに接続されている。

なお、Ｒ２３？トランジスタＴｒ５のコレクタと電源＋
Ｖｃの間に挿入された抵抗である。

上記構成において、電源を投入すると、これと同時に定
電流バイアス回路４が動作を開始する。

そしてこの定電流バイアス回路４の出力によって電流供
給用トランジスタＴｒｌ５が駆動される。

このため、電源を投入してから定電流源ｉ内のツエナー
ダイオードＺｅ１が動作するまでの間、電流供給用トラ
ンジスタＴｒ１５と抵抗Ｒ２で決まる微小電流が電圧増
幅段トランジスタＴｒ１１のコレクタに流れ、その結果
増幅器のループゲインが増加して増幅器に小ループが形
成され、差動増幅段２のトランジスタＴｒ１， Ｔｒ２
も完全なアンバランス状態から或る程度バランスした状
態に移行する。

その後電源電圧＋ＶｃがツエナーダイオードＺｅ１のツ
エナー電圧を越えると、定電流源ｉからツエナーダイオ
ードＺｅ１で決まる電流が流れ、増幅器が正常なループ
ゲインになり、差動増幅段２が完全にバランスし、電圧
レベルシフト段３が正常動作に入り、その後電圧増幅段
５が動作して、増幅器全体が正常動作状態になる。

このとき差動増幅段２は、或る程度バランスした状態か
ら完全にバランスした状態に移行するため、従来のよう
に急激な変化は起こらず、したがってショック音も発生
しない。

そして、上記電圧レベルシフト段３が正常動作？入り、
トランジスタＴｒ５のコレクタ電圧が変化すると、この
変化を検出してミューテイング用トランジスタＴｒ４が
動作し、そのコレクタ出力を電流供給用トランジスタＴ
ｒ１５のベースに供給してこのトランジスタＴｒｌ５を
オフにし、それ以後の電圧増幅段トランジスタＴｒ１７
への微小電流の供給を阻止する。

このように上記実施例は、電源投入時、電源電圧＋Ｖｃ
がツエナー電圧に達するまでの間一電圧増幅段トランジ
スタＴｒｌｌに微小電流を供給することにより増幅器の
ループゲインを増加させ、増幅器に小ループを形成して
差動増幅段２を或る程度バランスさせておき、電源電圧
＋■ｏがツエナー電圧を越えて定電流回路６から電圧増
幅段トランジスタＴｒ１１に定電流が供給されたとき、
差動増幅段２を完全にバランスさせて増幅器全体を正常
なループゲインにするようにしたものであるから、電源
電圧＋Ｖｃがツエナー電圧を越える瞬間のショック音を
確実に防止することができる。

しかも、この実施例では電圧レベルシフト段３が正常動
作に入ったことを検出して微小電流の供給を阻止するよ
うに構成しているから、微小電流によって増幅器の正常
動作に支障が起ることもない。

なお、このような増幅器をＩＣで構成する場合には、初
段の差動増幅段２として第４図に示すようにカスコード
接続したものを使用しないと、電流、電圧利得が十分に
確保できず、その結果周波数特性が伸びないという問題
がある。

この場合、第４図にも示しているように、トランジスタ
Ｔｒ１ ，Ｔｒ２Ｋ対してカスコード接続されたトラン
ジスタＴｒ１６ 、 Ｔｒ１７は、ダイオードＤ，〜Ｄ
１ｏにより定電圧バイアスされているから、特に電源電
圧＋Ｖｃがツエナー電圧より低い時間領域で差動増幅段
２がバランスしにくく、電圧レベルシフト段３もより犬
幅にカツ１・オフされている。

したがって本発明をこのような増幅器に適用した場合、
電源投入時のショック音防止効果は著し《顕著になる。

なお、第４図においてｉ′，『は定電流源を示している
。

以上のように、本発明は、初段の差動増幅段と，上記差
動増幅段の出力電圧をレベルシフトする電圧レベルシフ
ト段と、低電圧から動作して上記電圧レベルシフト段に
定電流バイアスを供給する定電流バイアス回路と、上記
電圧増幅段の出力電圧を増幅する電圧増幅段と、上記電
圧増幅段のトランジスタに定電流を供給する定電流回路
と、上記電圧増幅段の出力を増幅する出力段とを備えた
増幅器において、上記定電流回路を、電源と上記電圧増
幅段のトランジスタの間に接続されたツエナーダイオー
ドを含む定電流源と、上記定電流源と並列に接続され、
上記定電流バイアス回路の出力で駆動される電流供給用
トランジスタとで構成し、電源投入時に電源電圧が上記
ツエナーダイオードのツエナー電圧を越えるまでの期間
上記定電流バイアス回路の出力で上記電流供給用トラン
ジスタをオンにし、この電流供給用トランジスタを介し
て上記電圧増幅段のトランジスタに微小電流を供給する
ようにしたものであるから、電源投入直後の低電圧時に
増幅器のループゲインを増加させ、増幅器に小ループを
形成して差動増幅段を或る程度バランスさせておき、そ
の後電流電圧がツエナー電圧を越えたときに差動増幅段
を完全にバランスさせ、増幅器全体を安定動作状態にす
ることができる。

このため電源電圧がツエナー電圧を越える瞬間のショッ
ク音を確実に防止することができる。

また、電圧レベルシフト段が正常動作したことを検出し
て電流供給用トランジスタをオフにし、電圧増幅段トラ
ンジスタへの微小電流の供給を阻止するようにすれば、
微小電流によって増幅器の正常動作に支障が起ることも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の増幅器を示す回路図、第２図はその定電
流回路を示す回路図、第３図は本発明の一実施例を示す
回路図、第４図は本発明の他の実施例の差動増幅段を示
す回路図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・差動増幅段、
３・・・・・・電圧レベルシフト段、４・・・・・・定
電流バイアス回路、５・・・・・・電圧増幅段、６・・
・・・・定電流回路、７・・・・・・出力段、８・・・
・・・出力端、９・・・・・・負帰還回路、Ｔｒ１４・
・・・・・ミューテイング用トランジスタ、Ｔｒ１５・
・・・・・電流供給用トランジスタ、Ｔｒ１６，Ｔｒ１
７・・・・・・カースコード用トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 初段の差動増幅段と、上記差動増幅段の出力電圧を
   レベルシフトする電圧レベルシフト段と、低電圧から動
   作して上記電圧レベルシフト段に定電流バイアスを供給
   する定電流バイアス回路と、上記電圧増幅段の出力電圧
   を増幅する電圧増幅段と、上記電圧増幅段のトランジス
   タに定電流を供給する定電流回路と、上記電圧増幅段の
   出力を増幅する出力段とを備え、上記定電流回路を、電
   源と上記電圧増幅段のトランジスタの間に接続されたツ
   エナーダイオードを含む定電流源と、上記定電流源と並
   列に接続され、上記定電流バイアス回路の出力で駆動さ
   れる電流供給用トランジスタとで構成し、電源投入時に
   電源電圧が上記ツエナーダイオードのツエナー電圧を越
   えるまでの期間上記定電流バイアス回路の出力で上記電
   流供給用トランジスタをオンにし、この電流供給用トラ
   ンジスタを介して上記電圧増幅段のトランジスタに微小
   電流を供給するようにした増幅器。 ２ 電圧レベルシフト段が正常動作したことを検出して
   電流供給用トランジスタをオフにするようにした特許請
   求の範囲第１項記載の増幅器。 ３ 差動増幅段としてカスコード接続した差動増幅段を
   用いた特許請求の範囲第１項または第２項に記載の増幅
   器。