JPS6313568B2 - - Google Patents
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- JPS6313568B2 JPS6313568B2 JP6025680A JP6025680A JPS6313568B2 JP S6313568 B2 JPS6313568 B2 JP S6313568B2 JP 6025680 A JP6025680 A JP 6025680A JP 6025680 A JP6025680 A JP 6025680A JP S6313568 B2 JPS6313568 B2 JP S6313568B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3001—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/516—Some amplifier stages of an amplifier use supply voltages of different value
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- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は音響装置の出力回路に使用して好適な
電力増幅器のバイアス回路に関し、特に電力変換
効率を高くすると共にスイツチング歪を良好に改
善することができる様にしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bias circuit for a power amplifier suitable for use in an output circuit of an audio device, and in particular is capable of increasing power conversion efficiency and satisfactorily improving switching distortion. It is.
従来音響装置の出力回路に使用されるものとし
てA級増幅回路、B級増幅回路等があるが、この
A級増幅回路はスイツチング歪は生じないが電力
変換効率が非常に悪い欠点があり、又B級増幅回
路はこのA級増幅回路に比較し、電力変換効率は
高いが出力トランジスタのスイツチングに依るス
イツチング歪はさけられない欠点があつた。そこ
で、このB級増幅回路のスイツチング歪の発生を
少なくする為、このB級増幅回路のバイアス回路
を工夫して第1図に示す如きノンスイツチング形
の電力増幅器が提案されている。即ち、第1図に
於いて、1は音声信号の入力端子を示し、この音
声信号入力端子1に供給される音声信号をnpn形
トランジスタ2のベースに供給する。又このトラ
ンジスタ2のエミツタを負の直流電圧が供給され
る負電源端子―VBに接続し、このトランジスタ
2のコレクタを3段ダーリントン接続により
SEPP回路を構成するpnp形トランジスタ3aの
ベースに接続する。この第1図例の場合この
SEPP回路は3個のpnp形トランジスタ3a,3
b及び3aと3個のnpn形トランジスタ4a,4
b及び4cとで構成している。即ちトランジスタ
3a,3b及び3cの夫々のコレクタを負の直流
電圧が供給される負電源端子―VCCに接続すると
共にトランジスタ4a,4b及び4cの夫々のコ
レレクタを正の直流電圧が供給される正電源端子
+VCCに接続し、トランジスタ3aのエミツタを
トランジスタ3bのベースに接続すると共にこの
トランジスタ3aのエミツタを抵抗器5を介して
トランジスタ4aのエミツタ及びトランジスタ4
bのベースの接続点に接続し、又トランジスタ3
bのエミツタをトランジスタ3cのベースに接続
すると共にこのトランジスタ3bのエミツタをト
ランジスタ4bのエミツタ及びトランジスタ4c
のベースの接続点に接続し、トランジスタ4cの
エミツタを抵抗器7及び8の直列回路を介してト
ランジスタ3cのエミツタに接続し、この抵抗器
7及び8の接続点をスピーカ等の負荷9を介して
接地する。又トランジスタ2のコレクタを能動バ
イアス回路を構成するnpn形トランジスタ10の
エミツタに接続し、このトランジスタ10のコレ
クタを抵抗器10aを介してこのトランジスタ1
0のベースに接続すると共にこのトランジスタ1
0のコレクタを温度補償用のダイオード11を介
して能動バイアス回路を構成するpnp形トランジ
スタ12のコレクタに接続し、このトランジスタ
12のコレクタを抵抗器12aを介してトランジ
スタ12のベースに接続し、このトランジスタ1
2のエミツタをSEPP回路を構成するトランジス
タ4aのベースに接続すると共にこのトランジス
タ12のエミツタを定電流回路13を介して正の
直流電圧が供給される正電源端子+VBに接続す
る。 Class A amplifier circuits, class B amplifier circuits, etc. have been conventionally used in the output circuits of audio equipment, but although the class A amplifier circuits do not cause switching distortion, they have the disadvantage of very poor power conversion efficiency. Although the class B amplifier circuit has higher power conversion efficiency than the class A amplifier circuit, it has the drawback of unavoidable switching distortion due to switching of the output transistor. Therefore, in order to reduce the occurrence of switching distortion in this class B amplifier circuit, a non-switching type power amplifier as shown in FIG. 1 has been proposed by devising the bias circuit of this class B amplifier circuit. That is, in FIG. 1, 1 indicates an audio signal input terminal, and the audio signal supplied to this audio signal input terminal 1 is supplied to the base of an npn transistor 2. Also, the emitter of this transistor 2 is connected to the negative power supply terminal - V B to which a negative DC voltage is supplied, and the collector of this transistor 2 is connected by a three-stage Darlington connection.
It is connected to the base of the pnp transistor 3a constituting the SEPP circuit. In this example in Figure 1, this
The SEPP circuit consists of three pnp transistors 3a, 3
b and 3a and three npn transistors 4a, 4
b and 4c. That is, the collectors of each of the transistors 3a, 3b and 3c are connected to the negative power supply terminal -V CC to which a negative DC voltage is supplied, and the collectors of each of the transistors 4a, 4b and 4c are connected to the negative power supply terminal -V CC to which a positive DC voltage is supplied. It is connected to the power supply terminal +V CC , and the emitter of transistor 3a is connected to the base of transistor 3b, and the emitter of transistor 3a is connected to the emitter of transistor 4a and transistor 4 through resistor 5.
connected to the connection point of the base of transistor 3
The emitter of transistor 3b is connected to the base of transistor 3c, and the emitter of transistor 3b is connected to the emitter of transistor 4b and transistor 4c.
The emitter of the transistor 4c is connected to the emitter of the transistor 3c through a series circuit of resistors 7 and 8, and the connection point of the resistors 7 and 8 is connected to the connection point of the base of the transistor 4c through a load 9 such as a speaker. and ground. Further, the collector of the transistor 2 is connected to the emitter of an npn transistor 10 constituting an active bias circuit, and the collector of the transistor 10 is connected to the emitter of the transistor 1 through a resistor 10a.
0 and this transistor 1
0 is connected to the collector of a pnp transistor 12 constituting an active bias circuit through a temperature compensation diode 11, and the collector of this transistor 12 is connected to the base of the transistor 12 through a resistor 12a. transistor 1
The emitter of transistor 12 is connected to the base of transistor 4a constituting the SEPP circuit, and the emitter of transistor 12 is connected to positive power supply terminal +V B to which a positive DC voltage is supplied via constant current circuit 13.
又抵抗器7及び8の接続点を夫々電流検出回路
を構成するpnp形トランジスタ14及びnpn形ト
ランジスタ15の夫々のベースに接続し、このト
ランジスタ14のエミツタを順方向接続のダイオ
ード16及び抵抗器17の直列回路を介してpnp
形トランジスタ19と共にカレントミラー回路を
構成するダイオード接続のpnp形トランジスタ1
8のベース及びコレクタの接続点に接続し、この
トランジスタ18のエミツタをトランジスタ4a
のベースに接続し、このトランジスタ18のベー
ス及びコレクタの接続点をトランジスタ19のベ
ースに接続し、このトランジスタ19のエミツタ
をトランジスタ4aのベースに接続し、このトラ
ンジスタ19のコレクタをトランジスタ12のベ
ースに接続し、又トランジスタ14のコレクタを
トランジスタ3aのベースに接続する。この場合
トランジスタ18に流れる電流と同じ値の電流が
このトランジスタ19に流れる。又トランジスタ
15のエミツタを順方向に接続されたダイオード
20及び抵抗器21の直列回路を介してnqn形ト
ランジスタ23と共にカレントミラー回路を構成
するダイオード接続のnpn形トランジスタ22の
ベース及びコレクタの接続点に接続し、このトラ
ンジスタ22のエミツタをトランジスタ3aのベ
ースに接続し、このトランジスタ22のベース及
びコレクタの接続点をトランジスタ23のベース
に接続し、このトランジスタ23のエミツタをト
ランジスタ3aのベースに接続しこのトランジス
タ23のコレクタをトランジスタ10のベースに
接続し、又トランジスタ15のコレクタをトラン
ジスタ4aのベースに接続する。この場合のトラ
ンジスタ22に流れる電流と同じ値の電流がトラ
ンジスタ23に流れる。 Further, the connection points of the resistors 7 and 8 are connected to the respective bases of a pnp transistor 14 and an npn transistor 15 constituting the current detection circuit, and the emitter of the transistor 14 is connected to a diode 16 and a resistor 17 connected in the forward direction. pnp through series circuit of
A diode-connected PNP transistor 1 constitutes a current mirror circuit together with a transistor 19.
8, and connect the emitter of this transistor 18 to the connection point of the base and collector of transistor 4a.
The connection point between the base and collector of this transistor 18 is connected to the base of a transistor 19, the emitter of this transistor 19 is connected to the base of the transistor 4a, and the collector of this transistor 19 is connected to the base of the transistor 12. Also, the collector of transistor 14 is connected to the base of transistor 3a. In this case, a current having the same value as the current flowing through transistor 18 flows through transistor 19 . Further, the emitter of the transistor 15 is connected to the connection point between the base and collector of a diode-connected NPN transistor 22 which forms a current mirror circuit together with an NQN transistor 23 through a series circuit of a forward-connected diode 20 and a resistor 21. The emitter of this transistor 22 is connected to the base of the transistor 3a, the connection point between the base and collector of this transistor 22 is connected to the base of the transistor 23, the emitter of this transistor 23 is connected to the base of the transistor 3a, and the emitter of this transistor 22 is connected to the base of the transistor 3a. The collector of transistor 23 is connected to the base of transistor 10, and the collector of transistor 15 is connected to the base of transistor 4a. A current having the same value as the current flowing through transistor 22 in this case flows through transistor 23.
斯る第1図に於いて、今正方向の入力があつた
ときはトランジスタ4a,4b,4cのnpn形ト
ランジスタ側の電流が増加し、トランジスタ4a
のベースと出力端即ち抵抗器7及び8の接続点と
の間の電圧Vaが増加する。このとき電流検出回
路はトランジスタ18、抵抗器17、ダイオード
16及びトランジスタ14の直列接続により構成
しており、抵抗器12a及び17の夫々の両端に
は検出した電圧変化分がそのまま現われるのでは
なく、トランジスタ14,18のベース・エミツ
タ間の電圧変化分及びダイオード16のアノー
ド・カソード間の電圧変化分を夫々ΔVBEとする
と、トランジスタ4aのベースと抵抗器7及び8
の接続点との間の電圧変化分ΔVaからこの3ΔVBE
を差し引いた電圧変化分ΔVB1が抵抗器12a及
び17の夫々の両端間に現われ、即ちトランジス
タ12のコレクタ・エミツタ間に生じることにな
り、結果的にトランジスタ3aのベースと出力端
即ち抵抗器7及び8の接続点との間のバイアス電
圧が3ΔVBEだけ小さくなることになる。又負方向
の入力があつたときはトランジスタ3a,3b,
3cのpnp形トランジスタ側の電流が増加しトラ
ンジスタ3aのベースと出力端即ち抵抗器7及び
8の接続点との間の電圧Vbが増加し、このとき
の電流検出回路は上述同様に動作し、抵抗器10
a、即ちトランジスタ10のコレクタ・エミツタ
間にトランジスタ3aのベースと抵抗器7及び8
の接続点との間の電圧変化分ΔVbから3ΔVBEを差
し引いた電圧変化分が生じ、結果的にトランジス
タ4aのベースと抵抗器7及び8の接続点との間
のバイアス電圧が3ΔVBEだけ小さくなることにな
り、トランジスタ4c及び3cの夫々のエミツタ
電流Ia及びIbは夫々第2図に示す如くなり、これ
により上下の波形のつながりが滑らかになり、ス
イツチングひずみ及びクロスオーバひずみの発生
を抑えた低ひずみの合成出力波形を得ることがで
きる。第2図に於いてIc及びI′cはトランジスタ4
c及び3cのアイドリング電流である。 In FIG. 1, when a positive input is received, the current on the npn transistor side of transistors 4a, 4b, and 4c increases, and the current on the npn transistor side of transistor 4a increases.
The voltage V a between the base of and the output, ie the connection point of resistors 7 and 8, increases. At this time, the current detection circuit is composed of a transistor 18, a resistor 17, a diode 16, and a transistor 14 connected in series, and the detected voltage change does not appear as it is across each of the resistors 12a and 17. If the voltage change between the base and emitter of transistors 14 and 18 and the voltage change between the anode and cathode of diode 16 are respectively ΔV BE , then the base of transistor 4a and resistors 7 and 8
From the voltage change ΔV a between the connection point and this 3ΔV BE
A voltage change ΔV B1 obtained by subtracting ΔV B1 appears between each of the resistors 12a and 17, that is, between the collector and emitter of the transistor 12, and as a result, the voltage change between the base of the transistor 3a and the output terminal, that is, the resistor 7. The bias voltage between the connection point 8 and 8 is reduced by 3ΔV BE . Also, when there is a negative input, the transistors 3a, 3b,
The current on the PNP transistor side of 3c increases, and the voltage V b between the base of transistor 3a and the output terminal, that is, the connection point of resistors 7 and 8 increases, and the current detection circuit at this time operates in the same manner as described above. , resistor 10
a, that is, between the collector and emitter of transistor 10 and the base of transistor 3a and resistors 7 and 8.
A voltage change is generated by subtracting 3ΔV BE from the voltage change ΔV b between the connection point of As a result, the emitter currents I a and I b of transistors 4c and 3c become as shown in FIG. 2, respectively, and the connection between the upper and lower waveforms becomes smoother, and switching distortion and crossover distortion occur. It is possible to obtain a low-distortion composite output waveform with suppressed distortion. In Figure 2, I c and I' c are transistors 4
c and 3c idling current.
然しながら斯る第1図に於いてはトランジスタ
10及び12の非直線性素子が信号路に挿入され
るので非直線ひずみが問題になると共に出力トラ
ンジスタを例えばMOS電界効果トランジスタの
如く電圧駆動の素子を使用したときは適用できな
い不都合があつた。 However, in FIG. 1, nonlinear elements such as transistors 10 and 12 are inserted into the signal path, so nonlinear distortion becomes a problem, and the output transistor is a voltage-driven element such as a MOS field effect transistor. When I used it, there was an inconvenience that it could not be applied.
本発明は斯る点に鑑み上述の如き非直接ひずみ
を除去すると共にMOS電界効果トランジスタの
如き電圧駆動のトランジスタを出力回路に使用で
きる様にしたものである。 In view of these points, the present invention eliminates the above-mentioned non-direct distortion and also enables the use of voltage-driven transistors such as MOS field effect transistors in the output circuit.
以下第3図を参照しながら本発明電力増幅器の
バイアス回路の一実施例につき説明しよう。この
第3図に於いて第1図に対応する部分には同一符
号を付しその詳細説明は省略する。 Hereinafter, one embodiment of the bias circuit of the power amplifier of the present invention will be explained with reference to FIG. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
この第3図に於いては音声信号入力端子1をバ
イアス電圧決定用の抵抗器24及び温度補償用の
ダイオード11aの直列回路を介してPチヤンネ
ルMOS電界効果トランジスタ3と共にSEPP回
路を構成するNチヤンネルMOS電界効果トラン
ジスタ4のゲートに接続し、このダイオード11
a及びMOS電界効果トランジスタ4のゲートの
接続点を可変電流源25を構成するpnp形トラン
ジスタ25aの制御出力端子であるコレクタに接
続し、このトランジスタ25aのエミツタを抵抗
器25bを介して正の直流電圧が供給される正電
源端子+VBに接続し、このトランジスタ25a
のベースをダイオード25c及び抵抗器25dの
直列回路を介して正電源端子+VBに接続すると
共にこのトランジスタ25aのベースをバイアス
決定用の定電流回路28を介して接地する。この
場合定電流回路28はその電流が調整できる如く
構成する。このトランジスタ25aとダイオード
25cとはカレントミラー回路を構成する如くす
る。又音声信号入力端子1をバイアス電圧決定用
の抵抗器26及び温度補償用のダイオード11b
の直列回路を介してPチヤンネルMOS電界効果
トランジスタ3のゲートに接続し、このダイオー
ド11b及びMOS電界効果トランジスタ3のゲ
ートの接続点を可変電流27を構成するnpn形ト
ランジスタ27aのコレクタに接続し、このトラ
ンジスタ27aのエミツタを抵抗器27bを介し
て負の直流電圧が供給される負電源端子―VBに
接続する。又このトランジスタ27aのベースを
ダイオード27c及び抵抗器27dの直列回路を
介して負電源端子―VBに接続し、このダイオー
ド27cとトランジスタ27aとでカレントミラ
ー回路を構成する如くする。又ダイオード25c
及び定電流回路28の接続点をpnp形トランジス
タ29aのベースに接続し、このトランジスタ2
9aのエミツタを抵抗器29bを介して正電源端
子+VBに接続し、このトランジスタ29aの制
御出力端子であるコレクタをカレントミラー回路
の制御入力端子であるトランジスタ27aのベー
ス及びダイオード27cの接続点に接続する。こ
の場合ダイオード25cとトランジスタ29aと
でカレントミラー回路を構成する如くする。従つ
てこの場合ダイオード25cとトランジスタ25
aとでカレントミラー回路を構成すると共にこの
ダイオード25cとトランジスタ29aとでカレ
ントミラー回路を構成し、更にこのトランジスタ
29aよりの出力電流が供給されるダイオード2
7cとトランジスタ27aとでカレントミラー回
路を構成しているのでトランジスタ25a,29
a及び27aを夫々流れる電流は等しくなる。
又、MOS電界効果トランジスタ4のドレインを
正の直流電圧が供給される正電源端子+VCCに接
続し、MOS電界効果トランジスタ3のドレイン
を負の直流電圧が供給される負電源端子―VCCに
接続し、このMOS電界効果トランジスタ4及び
3の夫々のソース間に抵抗器7及び8の直列回路
を接続し、この抵抗器7及び8の接続点をスピー
カ等の負荷9を介して接地する。 In FIG. 3, the audio signal input terminal 1 is connected via a series circuit of a resistor 24 for bias voltage determination and a diode 11a for temperature compensation to an N-channel MOS field effect transistor 3 constituting an SEPP circuit. Connected to the gate of the MOS field effect transistor 4, this diode 11
A and the gate of the MOS field effect transistor 4 are connected to the collector, which is the control output terminal, of a PNP transistor 25a constituting the variable current source 25, and the emitter of the transistor 25a is connected to a positive direct current through a resistor 25b. This transistor 25a is connected to the positive power supply terminal +V B to which voltage is supplied.
The base of the transistor 25a is connected to the positive power supply terminal +V B through a series circuit of a diode 25c and a resistor 25d, and the base of the transistor 25a is grounded through a constant current circuit 28 for bias determination. In this case, the constant current circuit 28 is constructed so that its current can be adjusted. The transistor 25a and the diode 25c constitute a current mirror circuit. Also, the audio signal input terminal 1 is connected to a resistor 26 for determining a bias voltage and a diode 11b for temperature compensation.
The diode 11b and the gate of the MOS field effect transistor 3 are connected to the collector of the npn transistor 27a constituting the variable current 27. The emitter of this transistor 27a is connected to a negative power supply terminal -VB to which a negative DC voltage is supplied via a resistor 27b. The base of the transistor 27a is connected to the negative power supply terminal -VB through a series circuit of a diode 27c and a resistor 27d, so that the diode 27c and the transistor 27a constitute a current mirror circuit. Also diode 25c
and the connection point of the constant current circuit 28 is connected to the base of the pnp transistor 29a, and this transistor 2
The emitter of transistor 9a is connected to the positive power supply terminal +V B via a resistor 29b, and the collector, which is the control output terminal of this transistor 29a, is connected to the connection point between the base of the transistor 27a, which is the control input terminal of the current mirror circuit, and the diode 27c. Connecting. In this case, the diode 25c and the transistor 29a constitute a current mirror circuit. Therefore, in this case, the diode 25c and the transistor 25
The diode 25c and the transistor 29a constitute a current mirror circuit, and the diode 2 is supplied with the output current from the transistor 29a.
7c and the transistor 27a constitute a current mirror circuit, so the transistors 25a and 29
The currents flowing through a and 27a are equal.
Furthermore, the drain of the MOS field effect transistor 4 is connected to the positive power supply terminal +V CC to which a positive DC voltage is supplied, and the drain of the MOS field effect transistor 3 is connected to the negative power supply terminal -V CC to which a negative DC voltage is supplied. A series circuit of resistors 7 and 8 is connected between the sources of the MOS field effect transistors 4 and 3, and a connection point between the resistors 7 and 8 is grounded via a load 9 such as a speaker.
又抵抗器24及びダイオード11aの接続点を
電圧検出及び電圧―電流変換回路を構成するnpn
形トランジスタ30のベースに接続し、このトラ
ンジスタ30のエミツタを抵抗器31を介して抵
抗器7及び8の接続点に接続し、このトランジス
タ30のコレクタをダイオード25c及び定電流
回路28の接続点に接続する。この場合トランジ
スタ30のコレクタには抵抗器24及びダイオー
ド11aの接続点の電圧に応じた電流が得られ
る。又抵抗器26及びダイオード11bの接続点
を電圧検出及び電圧―電流変換回路を構成する
pnp形トランジスタ32のベースに接続し、この
トランジスタ32のエミツタを抵抗器33を介し
て抵抗器7及び8の接続点に接続し、このトラン
ジスタ32のコレクタをダイオード34a及び抵
抗器34bの直列回路を介して負電源端子―VB
に接続すると共にこのトランジスタ32のコレク
タをダイオード34aと共にカレントミラー回路
34を構成するnpn形トランジスタ34cのベー
スに接続しこのトラントランジスタ34cのエミ
ツタを抵抗器34dを介して負電源端子―VBに
に接続し、このトランジスタ34cのコレクタを
ダイオード25c及び定電流回路29の接続点に
接続する。この場合トランジスタ32のコレクタ
には抵抗器26及びダイオード11bの接続点の
電圧に応じた電流が得られ、カレントミラー回路
34はこの電流の位相反転回路を構成する。従つ
てこの場合定電流回路28には抵抗器24及び2
6の両端電圧に応じた電流が供給され、これによ
りカレントミラー回路を構成するダイオード25
cを流れる電流を制御するので、これによりトラ
ンジスタ25a,29a及び27aを流れる電流
を制御することができる。即ち抵抗器7及び8の
夫々の抵抗値をRSとし、抵抗器7を流れる電流
をIL、抵抗器8を流れる電流を―ILとし、可変電
流源25及び27を構成するトランジスタ25a
及び27aの夫々の電流をIとし、抵抗器24及
び26の夫々の抵抗値をRとしたときに電圧検出
回路を構成するトランジスタスタ30及び32で
IL・RSを検出することとなりこの検出出力により
トランジスタ25a及び27aの夫々の電流Iを
制御する。又このときMOS電界効果トランジス
タ4及び3のバイアス電圧はI・Rで決り、無信
号時には
2I・R=VGS++VGS-=2・IL・RS
となる様に電流を調整する。ここでVGS+はMOS
電界効果トランジスタ4のゲート―ソース間電圧
VGS-はMOS電界効果トランジスタ4のゲート―
ソース間電圧を示す。 Also, the connection point between the resistor 24 and the diode 11a is an npn which constitutes a voltage detection and voltage-current conversion circuit.
The emitter of this transistor 30 is connected to the connection point of the resistors 7 and 8 through the resistor 31, and the collector of this transistor 30 is connected to the connection point of the diode 25c and the constant current circuit 28. Connecting. In this case, a current corresponding to the voltage at the connection point between the resistor 24 and the diode 11a is obtained at the collector of the transistor 30. Further, the connection point between the resistor 26 and the diode 11b constitutes a voltage detection and voltage-current conversion circuit.
The emitter of this transistor 32 is connected to the connection point of resistors 7 and 8 through a resistor 33, and the collector of this transistor 32 is connected to a series circuit of a diode 34a and a resistor 34b. Negative power supply terminal through V B
At the same time, the collector of this transistor 32 is connected to the base of an npn type transistor 34c which together with a diode 34a constitutes a current mirror circuit 34, and the emitter of this transistor 34c is connected to a negative power supply terminal -VB through a resistor 34d. The collector of this transistor 34c is connected to the connection point of the diode 25c and the constant current circuit 29. In this case, a current corresponding to the voltage at the connection point between the resistor 26 and the diode 11b is obtained at the collector of the transistor 32, and the current mirror circuit 34 constitutes a phase inversion circuit for this current. Therefore, in this case, the constant current circuit 28 includes resistors 24 and 2.
A current corresponding to the voltage across the diode 25 is supplied, thereby forming a current mirror circuit.
Since the current flowing through c is controlled, the current flowing through transistors 25a, 29a and 27a can thereby be controlled. That is, the resistance values of the resistors 7 and 8 are R S , the current flowing through the resistor 7 is I L , the current flowing through the resistor 8 is -IL , and the transistors 25a constituting the variable current sources 25 and 27
In the transistor stars 30 and 32 constituting the voltage detection circuit, when the current of each of the resistors 24 and 27a is I, and the resistance value of each of the resistors 24 and 26 is R,
I L and R S are detected, and the current I of each of the transistors 25a and 27a is controlled by this detection output. Also, at this time, the bias voltage of the MOS field effect transistors 4 and 3 is determined by I.R, and when there is no signal, the current is adjusted so that 2I.R=V GS+ +V GS- = 2.I L.R S. Here V GS+ is MOS
Gate-source voltage of field effect transistor 4
V GS- is the gate of MOS field effect transistor 4.
Indicates source voltage.
又音声信号入力端子1に正の半サイクルの入力
信号が供給されMOS電界効果トランジスタ4を
流れる電流がILよりIL+ΔILと変化し、可変電流
源25,27を構成するトランジスタ25a,2
7aの電流がIからI+ΔIだけ変化すると仮定
すればMOS電界効果トランジスタ4及び3の
夫々のゲートソース間電圧の和は次式で表わされ
る。 Further, when a positive half-cycle input signal is supplied to the audio signal input terminal 1, the current flowing through the MOS field effect transistor 4 changes from I L to I L +ΔI L , and the transistors 25a and 2 forming the variable current sources 25 and 27 change from I L to I L +ΔI L.
Assuming that the current of 7a changes from I by I+ΔI, the sum of the gate-source voltages of MOS field effect transistors 4 and 3 is expressed by the following equation.
VGS++VGS-=2I・R+2ΔI・R
―ΔIL・RS ……(1)
この場合実際にはΔILの増加によりVGS+もΔVGS
=ΔIL/gm変化するが、このMOS電界効果トランジ
スタ4のgmが十分大きいのでこのΔVGSを無視す
る。 V GS+ +V GS- =2I・R+2∆I・R -∆I L・R S ...(1) In this case, due to the increase in ∆I L , V GS+ also becomes ∆V GS
=ΔI L /gm, but since the gm of this MOS field effect transistor 4 is sufficiently large, this ΔV GS is ignored.
従つてMOS電界効果トランジスタ4のオン時
にMOS電界効果トランジスタ3をカツトオフさ
せない為には(1)式より
ΔI=ΔIL・RS/2R ……(2)
が成立すれば良い。ここでVGS+,VGS-は略一定
とする。又負の半サイクルの入力信号が供給され
たときも同様でMOS電界効果トランジスタ3の
オンの時にMOS電界効果トランジスタ4をカツ
トオフさせない為には同様にして(2)式が成立すれ
ば良い。本発明に於いては電圧検出用トランジス
タ30,32の検出出力信号と可変電流源25,
27を構成するトランジスタ25a,27aの電
流との関係が式(2)の如くなる様に構成する。 Therefore, in order to prevent the MOS field effect transistor 3 from being cut off when the MOS field effect transistor 4 is turned on, it is sufficient to satisfy ΔI=ΔI L ·R S /2R (2) from equation (1). Here, V GS+ and V GS- are assumed to be approximately constant. Similarly, when a negative half-cycle input signal is supplied, equation (2) should similarly hold in order to prevent the MOS field effect transistor 4 from being cut off when the MOS field effect transistor 3 is on. In the present invention, the detection output signals of the voltage detection transistors 30 and 32 and the variable current source 25,
The structure is such that the relationship between the currents of the transistors 25a and 27a constituting the transistor 27 is as shown in equation (2).
本発明は上述の如くであるのでMOS電界効果
トランジスタ4のゲートと抵抗器7及び8の接続
点即ち出力端との間の電圧V4及びMOS電界効果
トランジスタ3のゲートと出力端との間の電圧
V3は夫々第4図に示す如く変化し、この為この
MOS電界効果トランジスタ4及び3を流れる電
流Ia及びIbは第4図Bに示す如く変化し、MOS
電界効果トランジスタ4及び3はカツトオフする
ことがなく、且つ電圧検出回路を構成するトラン
ジスタ30,32の出力信号により常に可変電流
源25,27を構成するトランジスタ25a,2
7aを制御してMOS電界効果トランジスタ4及
び3のバイアス電圧を制御しているので、負荷9
に流れる電流の上下の波形のつながりが滑らかに
なり、スイツチングひずみ及びクロスオーバひず
みの発生を抑えた低ひずみの合成出力波形を得る
ことができる。又本発明に於いては音声信号入力
端子1に供給された音声信号を出力トランジスタ
を構成するMOS電界効果トランジスタ4及び3
のゲートに供給するのに直線素子である抵抗器2
4及び26を介して供給し、非直線素子であるト
ランジスタを介していないので非直線ひずみがそ
れだけ生じない利益があると共に本発明によれば
電圧駆動が可能であるので高速スイツチング素子
である電圧駆動のMOS電界効果トランジスタ4,
3が使用できる。 Since the present invention is as described above, the voltage V 4 between the gate of the MOS field effect transistor 4 and the connection point of the resistors 7 and 8, that is, the output terminal, and the voltage V 4 between the gate of the MOS field effect transistor 3 and the output terminal. Voltage
V 3 changes as shown in Figure 4, and therefore this
The currents Ia and Ib flowing through the MOS field effect transistors 4 and 3 change as shown in FIG.
The field effect transistors 4 and 3 are never cut off and are always connected to the transistors 25a and 2 which constitute the variable current sources 25 and 27 by the output signals of the transistors 30 and 32 which constitute the voltage detection circuit.
Since the bias voltage of MOS field effect transistors 4 and 3 is controlled by controlling 7a, the load 9
The connection between the upper and lower waveforms of the current flowing through the circuit becomes smooth, and it is possible to obtain a low-distortion composite output waveform that suppresses switching distortion and crossover distortion. Further, in the present invention, the audio signal supplied to the audio signal input terminal 1 is transmitted to the MOS field effect transistors 4 and 3 which constitute the output transistor.
Resistor 2 is a linear element to supply the gate of
4 and 26, and does not pass through a transistor, which is a non-linear element, there is an advantage that non-linear distortion does not occur as much, and according to the present invention, voltage drive is possible, so voltage drive, which is a high-speed switching element. MOS field effect transistor 4,
3 can be used.
尚上述実施例に於いては抵抗器24及び26と
2個設けその接続中点に入力信号を供給する様に
述べたが、この抵抗器を1個としその両端に夫々
入力信号を供給する様にしても上述同様の作用効
果が得られることは勿論である。又上述実施例に
於いては出力トランジスタとしてMOS電界効果
トランジスタを使用した例につき述べたが、この
代りに必要に応じバイポーラトランジスタ等その
他のトランジスタが使用できることは勿論であ
る。又本発明は上述実施例に限ることなく本発明
の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が取
り得ることは勿論である。 In the above embodiment, two resistors 24 and 26 are provided and the input signal is supplied to the midpoint of their connection, but it is also possible to use one resistor and supply the input signal to each end of the resistor. Of course, the same effects as described above can be obtained even in this case. Further, in the above embodiment, an example was described in which a MOS field effect transistor was used as the output transistor, but it goes without saying that other transistors such as a bipolar transistor can be used in place of this, if necessary. Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can take various other configurations without departing from the gist of the present invention.
第1図は従来の電力増幅器のバイアス回路の例
を示す構成図、第2図及び第4図は夫々本発明の
説明に供する線図、第3図は本発明電力増幅器の
バイアス回路の一実施例を示す構成図である。
1は音声信号入力端子、3及び4は夫々MOS
電界効果トランジスタ、7,8,24及び26は
夫々抵抗器、9は負荷、25及び27は夫々カレ
ントミラー回路より成る可変電流源、29a及び
34cは夫々カレントミラー回路を構成するトラ
ンジスタ、30及び32は夫々電圧検出用のトラ
ンジスタである。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a bias circuit of a conventional power amplifier, FIGS. 2 and 4 are diagrams for explaining the present invention, and FIG. 3 is an implementation of a bias circuit of a power amplifier of the present invention. It is a block diagram which shows an example. 1 is an audio signal input terminal, 3 and 4 are each MOS
Field effect transistors, 7, 8, 24 and 26 are resistors, 9 is a load, 25 and 27 are variable current sources each consisting of a current mirror circuit, 29a and 34c are transistors forming a current mirror circuit, 30 and 32 are voltage detection transistors.
Claims (1)
制御出力端子を有する第1のカレントミラー回路
と、 該第1のカレントミラー回路の第1の制御出力
端子が一端に接続された第1の抵抗器と、 該第1の抵抗器の他端が制御出力端子に接続さ
れると共に上記第1のカレントミラー回路の第2
の制御出力端子が制御入力端子に接続された第2
のカレントミラー回路と、 上記第1の抵抗器の一端及び他端の電圧及び入
力信号が夫々入力電極に供給されると共に出力電
極が夫々第2及び第3の抵抗器を介して共通接続
された第1及び第2の出力トランジスタと、 該第2及び第3の抵抗器の接続点より導出した
出力端子と、上記第1及び第2の出力トランジス
タの夫々の入力電極と上記出力端子との間に夫々
の入力電極が接続された第1及び第2の電圧検出
用トランジスタとを有し、 該第1及び第2の電圧検出用トランジスタの
夫々の出力電極に得られる信号を上記第1のカレ
ントミラー回路の制御入力端子に供給する様にし
たことを特徴とする電力増幅器のバイアス回路。[Claims] 1. A first current mirror circuit having a control input terminal and first and second control output terminals; a first control output terminal of the first current mirror circuit is connected to one end; a first resistor, the other end of which is connected to the control output terminal, and a second resistor of the first current mirror circuit;
The second control output terminal is connected to the control input terminal.
a current mirror circuit, the voltages and input signals at one end and the other end of the first resistor are respectively supplied to the input electrodes, and the output electrodes are commonly connected through the second and third resistors, respectively. between the first and second output transistors, an output terminal derived from the connection point of the second and third resistors, and the respective input electrodes of the first and second output transistors and the output terminal; and first and second voltage detection transistors whose respective input electrodes are connected to the first and second voltage detection transistors, and the signals obtained at the respective output electrodes of the first and second voltage detection transistors are connected to the first current. A bias circuit for a power amplifier, characterized in that the power is supplied to a control input terminal of a mirror circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025680A JPS56160114A (en) | 1980-05-07 | 1980-05-07 | Biasing circuit of electric power amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025680A JPS56160114A (en) | 1980-05-07 | 1980-05-07 | Biasing circuit of electric power amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56160114A JPS56160114A (en) | 1981-12-09 |
| JPS6313568B2 true JPS6313568B2 (en) | 1988-03-26 |
Family
ID=13136901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6025680A Granted JPS56160114A (en) | 1980-05-07 | 1980-05-07 | Biasing circuit of electric power amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56160114A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE502266C2 (en) * | 1994-01-19 | 1995-09-25 | Gunnar Liljedahl | Device at rope drum |
-
1980
- 1980-05-07 JP JP6025680A patent/JPS56160114A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56160114A (en) | 1981-12-09 |
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