JPS6158046B2 - - Google Patents
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- JPS6158046B2 JPS6158046B2 JP55022002A JP2200280A JPS6158046B2 JP S6158046 B2 JPS6158046 B2 JP S6158046B2 JP 55022002 A JP55022002 A JP 55022002A JP 2200280 A JP2200280 A JP 2200280A JP S6158046 B2 JPS6158046 B2 JP S6158046B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 101100166845 Arabidopsis thaliana CESA3 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100233725 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) IXR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
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- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は増幅器の保護回路に関する。増幅器に
おける出力トランジスタに過大な電圧電流が加わ
るとトランジスタが破壊される。第2図Aはこの
出力トランジスタが破壊に致るコレクタエミツタ
間電圧及びコレクタ電流の関係を図示したもので
ASOラインと一般に呼ばれている。このASOラ
インAで示される領域外(斜線部)でトランジス
タが動作することのない様に従来より第1図の如
きトランジスタ保護回路が用いられていた。図に
おいて入力端子1及び2はそれぞれNPN及び
PNPトランジスタ3及び4のベースに接続される
と共にNPN及びPNPトランジスタ15及び16
に接続される。トランジスタ3及び4のコレクタ
はそれぞれ電源+B及び−Bに接続され、エミツ
タはそれぞれ抵抗5及び6を介して負荷端7に接
続される。トランジスタ15及び16のベースは
それぞれ抵抗9及び10を介して上記トランジス
タ3及び4のエミツタに接続されると共に、抵抗
11及び12を介してダイオード13及び14の
アノード及びカソードに接続される。ダイオード
13及び14のカソード及びアノードは接地され
る。トランジスタ15及び16のエミツタは負荷
端7に接続され、負荷端7と接地間には負荷8が
接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an amplifier protection circuit. If excessive voltage and current are applied to the output transistor in an amplifier, the transistor will be destroyed. Figure 2A shows the relationship between the collector-emitter voltage and the collector current that causes this output transistor to break down.
It is commonly called the ASO line. Conventionally, a transistor protection circuit as shown in FIG. 1 has been used to prevent the transistor from operating outside the area indicated by the ASO line A (shaded area). In the figure, input terminals 1 and 2 are NPN and
connected to the bases of PNP transistors 3 and 4 and NPN and PNP transistors 15 and 16;
connected to. The collectors of transistors 3 and 4 are connected to power supplies +B and -B, respectively, and the emitters are connected to load end 7 via resistors 5 and 6, respectively. The bases of transistors 15 and 16 are connected to the emitters of transistors 3 and 4 through resistors 9 and 10, respectively, and to the anodes and cathodes of diodes 13 and 14 through resistors 11 and 12, respectively. The cathodes and anodes of diodes 13 and 14 are grounded. The emitters of transistors 15 and 16 are connected to load terminal 7, and load 8 is connected between load terminal 7 and ground.
以上の如き従来列においてダイオード13及び
14はそれぞれトランジスタ3及び4のエミツタ
電圧がダイオードの順方向電圧以上の場合即ち、
トランジスタ3及び4のコレクタエミツタ間電圧
(以下動作電圧とする。)VCEが電源+B及び−B
の電圧VB以下の場合にオンになる。この場合ダ
イオードのインピーダンスは小さいので無視する
と、抵抗5,9,11及び負荷8による第1のブ
リツジ回路と、抵抗6,10,12及び負荷8に
よる第2のブリツジ回路とが形成される。こゝで
負荷8の短絡等により第1及び第2のブリツジの
平衡がくずれると、それぞれトランジスタ15及
び16のベースエミツタ間に検出電圧が発生して
トランジスタ15及び16がオンになり、入力端
子1,2よりトランジスタ3,4に印加されるべ
き入力信号が遮断されトランジスタ3,4が保護
される。今抵抗5,9及び11の抵抗値と抵抗
6,10及び12の抵抗値をそれぞれRE,R1及
びR2とし、トランジスタ15及び16のベース
エミツタ間電圧をVBEとすると、トランジスタ1
5及び16がオンになる為のトランジスタ3及び
4のコレクタ電流ICは
IC≧R1・VB+R2・VBE/RE(R1+R2)
−R1/RE(R1+R2)・VCE …(1)
となる。又ダイオード13及び14はそれぞれト
ランジスタ3及び4のエミツタ電圧がダイオード
の順方向電圧以下の場合、即ちトランジスタ3及
び4の動作電圧VCEが電源+B及び−Bの電圧V
B以上の場合にオフになる。この場合トランジス
タ15及び16は、トランジスタ3及び4を流れ
るコレクタ電流ICによる抵抗5及び6の電圧降
下がトランジスタ15及び16のベースエミツタ
間電圧VBEを越える場合にオンになる。従つてこ
の場合のコレクタ電圧ICは次式で示されるI1と
なる。 In the conventional array as described above, the diodes 13 and 14 are connected when the emitter voltages of the transistors 3 and 4 are higher than the forward voltage of the diodes, that is,
The collector-emitter voltage of transistors 3 and 4 (hereinafter referred to as the operating voltage) V CE is the power supply +B and -B.
It turns on when the voltage is below VB . In this case, since the impedance of the diode is small, it is ignored, and a first bridge circuit is formed by the resistors 5, 9, 11 and the load 8, and a second bridge circuit is formed by the resistors 6, 10, 12 and the load 8. If the balance of the first and second bridges is disrupted due to a short circuit in the load 8, a detection voltage is generated between the base emitters of the transistors 15 and 16, respectively, and the transistors 15 and 16 are turned on, and the input terminals 1, 16 are turned on. The input signal to be applied to the transistors 3 and 4 is cut off by the transistor 2, and the transistors 3 and 4 are protected. Now let the resistance values of resistors 5, 9 and 11 and the resistance values of resistors 6, 10 and 12 be R E , R 1 and R 2 respectively, and the base-emitter voltage of transistors 15 and 16 be V BE .
The collector current I C of transistors 3 and 4 for turning on transistors 5 and 16 is I C ≧R 1・V B +R 2・V BE / RE (R 1 +R 2 ) −R 1 /R E (R 1 +R 2 )・V CE (1). Furthermore, when the emitter voltages of the transistors 3 and 4 are lower than the forward voltage of the diodes, the operating voltage V CE of the transistors 3 and 4 is equal to the voltage V of the power supply +B and -B.
Turns off when B or higher. In this case, transistors 15 and 16 are turned on when the voltage drop across resistors 5 and 6 due to the collector current I C flowing through transistors 3 and 4 exceeds the base-emitter voltage V BE of transistors 15 and 16. Therefore, the collector voltage I C in this case becomes I 1 expressed by the following equation.
I1=VBE/RE …(2)
第2図に示す保護ラインBは、上述の如くトラ
ンジスタ15又は16がオンになるさいの、トラ
ンジスタ3又は4の動作電圧VCEとコレクタ電流
ICの関係を図示するものである。こゝで負荷が
誘導性であるときの負荷曲線Lは、図の様に楕円
状となるから、上述の様な従来の保護回路を用い
た場合、保護ラインBはその折れ曲がり点で上記
負荷曲線Lと交又する。しかるにこの部分は
ASOラインの内側にあつて本来保護動作を必要
としないのに、上述の様に保護回路が動作するの
で出力信号に歪を生ずる等の欠点があつた。 I 1 =V BE /R E (2) The protection line B shown in FIG . This diagram illustrates the relationship between Here, when the load is inductive, the load curve L becomes an ellipse as shown in the figure, so if the conventional protection circuit as described above is used, the protection line B will meet the above load curve at the bending point. Intersects with L. However, this part
Although it is located inside the ASO line and does not originally require protection, the protection circuit operates as described above, resulting in disadvantages such as distortion in the output signal.
本発明はこの様な欠点を除くためになされたも
ので、保護ラインをさらにASOラインに近づけ
ることにより、保護回路を有する接続が正常に動
作する範囲を広げるものである。 The present invention has been made to eliminate these drawbacks, and by bringing the protection line closer to the ASO line, the range in which a connection with a protection circuit can operate normally is expanded.
第3図は本発明の一実施例である。図において
第1図と同一部分については同一符号を付してそ
の説明を省略するも、電源+Bと−Bの間に抵抗
27,28及び29に直列に接続してなる分圧回
路を設ける。ここで各抵抗同志の接続点30及び
31を分圧出力端子とする。トランジスタ15及
び16のベースをそれぞれ抵抗23とダイオード
25の直列回路及び抵抗24とダイオード26の
直列回路を介して上記分圧出力端子31に接続す
ると共に、トランジスタ15及び16のベースを
それぞれ抵抗19とダイオード21の直列回路及
び抵抗20とダイオード22の直列回路を介して
上記分圧出力端子30に接続し、さらにトランジ
スタ15及び16のベースをそれぞれ抵抗17及
び18を介して電源−B及び+Bに接続する。 FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals and their explanations are omitted, but a voltage dividing circuit connected in series with resistors 27, 28 and 29 is provided between power supplies +B and -B. Here, the connection points 30 and 31 between the respective resistors are used as divided voltage output terminals. The bases of the transistors 15 and 16 are connected to the divided voltage output terminal 31 through a series circuit of a resistor 23 and a diode 25 and a series circuit of a resistor 24 and a diode 26, respectively, and the bases of the transistors 15 and 16 are connected to a resistor 19, respectively. It is connected to the divided voltage output terminal 30 through a series circuit of a diode 21 and a series circuit of a resistor 20 and a diode 22, and further connects the bases of transistors 15 and 16 to power supplies -B and +B through resistors 17 and 18, respectively. do.
以上の構成において、分圧出力端子30及び3
1の電圧をV2及び−V2とする。 In the above configuration, the divided voltage output terminals 30 and 3
Let the voltages of 1 be V 2 and −V 2 .
今ダイオード21及び25が共にオフになる為
には、分圧出力端子31の電圧−V2がトランジ
スタ3のエミツタ電圧(VB−VCE)よりも高い
必要がある。従つて
VCE>VB+V2 …(2)
となり、VB+V2=VTとすると第4図ハの範囲
となる。この範囲では、前記ブリツジの一辺が接
地された抵抗11のかわりに負電源−Bに接続さ
れた抵抗17となるので、この抵抗値をR3とす
ると前述の第(1)式において、R2をR3とし、VBを
2VBとすればよいので、
IC≧2R1VB+R3VBE/RE(R1+R3)−
R1/RE(R1+R3)VCE…(3)
となり、保護ラインCは図示の如くゆるやかとな
る。 Now, in order for both diodes 21 and 25 to turn off, the voltage -V 2 at the voltage-divided output terminal 31 must be higher than the emitter voltage (V B -V CE ) of the transistor 3. Therefore, V CE >V B +V 2 (2), and if V B +V 2 =V T , the range is as shown in Fig. 4C. In this range, one side of the bridge becomes a resistor 17 connected to the negative power supply -B instead of the grounded resistor 11.If this resistance value is R3 , then in the above equation (1), R2 Let be R 3 and V B be
Since it is sufficient to set 2V B , I C ≧2R 1 V B +R 3 V BE /R E (R 1 +R 3 )−
R 1 /R E (R 1 +R 3 )V CE (3), and the protection line C becomes gentle as shown.
次に、ダイオード21及び25が共にオンにな
る為には、分圧出力端子30の電圧V2がトラン
ジスタ3のエミツタ電圧(VB−VCE)よりも低
い必要がある。従つて、
VCE<VB−V2 …(4)
となり、VB−V2=VSとすると第4図イの範囲
となる。この範囲では、前記ブリツジの一辺は抵
抗11のかわりに、分圧出力端子30,31に一
端が接続された抵抗19,23となる。ここで、
抵抗9を流れる電流IXとすると、トランジスタ
15のベース電圧VXは
VX=VB−VCE−IXR1 …(5)
となる。又電流IXは抵抗17,19及び23を
流れる電流の和である。抵抗17に加わる電圧
V3はVX+VBであるから、抵抗17,R3を流れ
る電流I3は
I3=VX+VB/R3
となる。又、抵抗19に加わる電圧V4はVX−V2
であるから、抵抗19の抵抗値をR4とすると、
この抵抗を流れる電流I4は
I4=VX−V2/R4
となる。又、抵抗23に加わる電圧V5はVX+V2
であるから、抵抗23の抵抗値をR5とすると、
この抵抗を流れる電流I5は
I5=VX+V2/R5
となる。従つて抵抗9を流れる電流IXは
IX=VX+VB/R3+VX−V2/R4+VX
+V2/R5…(6)
となる。 Next, in order for both diodes 21 and 25 to turn on, the voltage V 2 at the divided voltage output terminal 30 must be lower than the emitter voltage (V B −V CE ) of the transistor 3. Therefore, V CE <V B −V 2 (4), and when V B −V 2 =V S , the range is as shown in FIG. 4A. In this range, one side of the bridge is replaced by resistors 19 and 23 whose ends are connected to the divided voltage output terminals 30 and 31, instead of the resistor 11. here,
Assuming that the current flowing through the resistor 9 is IX , the base voltage VX of the transistor 15 is VX = VB - VCE - IXR1 (5). Further, current IX is the sum of the currents flowing through resistors 17, 19 and 23. Voltage applied to resistor 17
Since V 3 is V X +V B , the current I 3 flowing through the resistor 17 and R 3 becomes I 3 =V X +V B /R 3 . Also, the voltage V 4 applied to the resistor 19 is V X −V 2
Therefore, if the resistance value of resistor 19 is R 4 , then
The current I 4 flowing through this resistor is I 4 =V X −V 2 /R 4 . Also, the voltage V 5 applied to the resistor 23 is V X +V 2
Therefore, if the resistance value of the resistor 23 is R5 , then
The current I 5 flowing through this resistance is I 5 =V X +V 2 /R 5 . Therefore, the current IX flowing through the resistor 9 is IX = VX + VB / R3 + VX -V2 / R4 + VX
+V 2 /R 5 (6).
ここで、トランジスタ15がオンになる為に
は、抵抗9の電圧降下よりも、抵抗5の電圧降下
の方が大きく、その差がトランジスタ15のベー
スエミツタ間電圧VBE以上であればよいから、
ICRE−IXR1≧VBE …(7)
となる。従つて第(5)式のVXを第(6)式に代入して
IXを求め、これを第(7)式に代入すると
となる。ここでRPは抵抗17,19及び22の
並列抵抗値で
1/RP=1/R3+1/R4+1/R5
である。従つてRP<R3であるから、第(8)式と第
(3)式の右辺第2項同志を比較すれば明らかな様
に、この範囲では保護ラインCは急な勾配とな
る。 Here, in order for the transistor 15 to turn on, the voltage drop across the resistor 5 should be greater than the voltage drop across the resistor 9, and the difference between them should be greater than or equal to the base-emitter voltage V BE of the transistor 15, so I C R E −I X R 1 ≧ V BE (7). Therefore, by substituting V X in equation (5) into equation (6) to obtain I X , and substituting this into equation (7), we get becomes. Here, R P is the parallel resistance value of the resistors 17, 19, and 22, and is 1/R P =1/R 3 +1/R 4 +1/R 5 . Therefore, since R P <R 3 , equations (8) and
As is clear from comparing the second terms on the right side of equation (3), the protection line C has a steep slope in this range.
次に動作電圧VCEが上述のイ及びハで示される
範囲の中間
VS<VCE<VT …(9)
である場合は、ダイオード25のみがオンとなり
抵抗19は切り離される。従つて抵抗9を流れる
電流IXはI3とI5の和となり
IX=VX+VB/R3+VX+V2/R5 …(10)
となる。従つて第5式のVXを第(10)式に代入して
IXを求め、これを第(8)式に代入すると、
となる。ここでRQは抵抗17及び23の並列抵
抗値で、
1/RQ=1/R3+1/R5
である。従つてRP<RQ<R3であるから、第(3)
式、第(8)式及び第(11)式の右辺第2項同志と比較す
れば明らかな様に、保護ラインCはこの範囲で中
間の勾配となる。 Next, when the operating voltage V CE is in the middle of the ranges A and C above, V S <V CE <V T (9), only the diode 25 is turned on and the resistor 19 is disconnected. Therefore, the current I X flowing through the resistor 9 is the sum of I 3 and I 5 and I X =V X +V B /R 3 +V X +V 2 /R 5 (10). Therefore, by substituting V X in Equation 5 into Equation (10) to obtain I X , and substituting this into Equation (8), we get becomes. Here, R Q is the parallel resistance value of the resistors 17 and 23, and is 1/R Q =1/R 3 +1/R 5 . Therefore, since R P <R Q <R 3 , the formula (3)
As is clear from the comparison with the second terms on the right-hand side of Equations (8) and (11), the protection line C has an intermediate slope in this range.
以上はトランジスタ3に対する保護ラインに関
して説明したが、トランジスタ4に対する保護ラ
インについても全つたく同様であるから詳細な説
明を省略する。 The above description has been made regarding the protection line for the transistor 3, but since the protection line for the transistor 4 is completely the same, detailed explanation will be omitted.
以上の様に第3図の実施例によれば、保護ライ
ンCの折れ曲がり点が2ケ所になるので、保護ラ
インCをより正確にASOラインAに近づけるこ
とが出来る。 As described above, according to the embodiment shown in FIG. 3, since the protection line C has two bending points, the protection line C can be brought closer to the ASO line A more accurately.
上述の実施例では折れ曲がり点を2つにした
が、これに限らず多数の折れ曲がり点を設けるこ
とが出来る。即ち前記分圧回路を多数の抵抗によ
り構成して、分圧出力端子を多数設け、各分圧出
力端子とトランジスタ15及び16のベースとの
間に、抵抗及びダイオードからなる多数の直列回
路をそれぞれ接続すればよい。この様にすれば保
護ラインCに多数の折れ曲がり点を設けることが
出来保護ラインCを極めて正確にASOラインA
に近似させることが出来る。なお抵抗17及び1
8は省くことも出来る。この場合は第4図におけ
るハの範囲は第2図の場合と同様に傾斜がゼロと
なる。 In the above-described embodiment, there are two bending points, but the bending points are not limited to two, but a large number of bending points can be provided. That is, the voltage dividing circuit is constituted by a large number of resistors, a large number of voltage dividing output terminals are provided, and a large number of series circuits consisting of resistors and diodes are connected between each voltage dividing output terminal and the bases of the transistors 15 and 16. All you have to do is connect. In this way, the protection line C can be provided with many bending points, and the protection line C can be aligned with the ASO line A very accurately.
It can be approximated by Note that resistors 17 and 1
8 can be omitted. In this case, the slope of the range C in FIG. 4 is zero, as in the case of FIG. 2.
以上の様に本発明によれば保護ラインの折れ曲
がり点を複数設けることが出来、保護ラインを
ASOラインに近づけることが出来るので、増幅
器が無用の保護動作を受けずに正常に動作する範
囲を広げることが出来るという優れた効果を得る
ことが出来る。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a plurality of bending points for the protection line, and the protection line can be
Since it can be placed close to the ASO line, it has the excellent effect of widening the range in which the amplifier can operate normally without undergoing unnecessary protection operations.
第1図は従来の増幅器の保護回路を示す回路
図、第2図はその動作説明図、第3図は本発明の
一実施例を示す回路図、第4図はその動作説明図
である。
図において、3,4,15及び16はトランジ
スタ、21,22,25及び26はダイオード、
8は負荷である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional amplifier protection circuit, FIG. 2 is a diagram explaining its operation, FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram explaining its operation. In the figure, 3, 4, 15 and 16 are transistors, 21, 22, 25 and 26 are diodes,
8 is the load.
Claims (1)
を介して負荷端に接続し、上記出力トランジスタ
のベースと負荷端との間に保護トランジスタのコ
レクタとエミツタとを接続し、保護トランジスタ
のベースを第1の抵抗を介して出力トランジスタ
のエミツタに接続した増幅器において、上記出力
トランジスタのコレクタ電圧より絶対値が小さい
か該コレクタ電圧と極性が反対の電圧値の中から
選ばれた互いに電圧の異なる複数の基準電圧点
と、抵抗及びダイオードを直列に接続したもので
あつて上記複数の基準電圧点にそれぞれ対応する
複数の直列接続回路とを有し、上記保護トランジ
スタのベースと上記複数の基準電圧点との間に、
上記複数の直列接続回路をそれぞれ接続したこと
を特徴とする増幅器の保護回路。1 Connect the emitter of the output transistor to the load end via the emitter resistor, connect the collector and emitter of the protection transistor between the base of the output transistor and the load end, and connect the base of the protection transistor to the first resistor. In the amplifier connected to the emitter of the output transistor through the output transistor, a plurality of reference voltage points having different voltages selected from among voltage values whose absolute value is smaller than the collector voltage of the output transistor or whose polarity is opposite to the collector voltage. , a plurality of series-connected circuits each having a resistor and a diode connected in series and corresponding to the plurality of reference voltage points, and between the base of the protection transistor and the plurality of reference voltage points,
A protection circuit for an amplifier, characterized in that the plurality of series-connected circuits described above are connected to each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200280A JPS56117411A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Protecting circuit of amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200280A JPS56117411A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Protecting circuit of amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56117411A JPS56117411A (en) | 1981-09-14 |
| JPS6158046B2 true JPS6158046B2 (en) | 1986-12-10 |
Family
ID=12070792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2200280A Granted JPS56117411A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Protecting circuit of amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56117411A (en) |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP2200280A patent/JPS56117411A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56117411A (en) | 1981-09-14 |
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