JPS637045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、出力側から電圧を印加されたときに
トランジスタに過大な電流が流れることを防止す
る電力増幅器に関する。

従来、放送システムに於いてスピーカーの数が
多い場合など、出力の大きな電力増幅器が要求さ
れるときは、一個の電力増幅器によつて上記要求
を満たすのではなく、小容量の電力増幅器を複数
個並列に接続することによつて、上記要求に応じ
ることが一般におこなわれている。このようなも
のは、増幅器単体の重量を小さくできるので、製
造、管理、運搬等において有利である。

しかしながら、この複数個の増幅器を並列に接
続したものには次のような欠点がある。すなわ
ち、複数個のうちの一部の電力増幅器が故障等に
より、所期の信号を出力しなくなると、他の正常
な増幅器の出力が故障した増幅器の出力側から加
えられて（以下これを逆ドライブという。）電力
増幅用素子としてのトランジスタは大きな電力を
消費する。これにより正常な電力増幅器にとつて
は負荷インピーダンスが減少し過負荷となるの
で、この正常な増幅器も故障するという欠点があ
つた。特に負帰還回路を有する増幅器であると、
出力端から信号を加えられた場合、出力端に加え
られた信号と、負帰環回路を介して増幅器で増幅
された信号とは逆の位相であるから、この増幅器
の出力側からみた内部インピーダンスは非常に低
くなり、他の正常な増幅器にとつて異常な過負荷
になるものであつた。

また、故障した増幅器を切離すことによつて、
上記欠点を解決しようとするものが特公昭44−
15254号公報に示されている。しかし、このもの
は、増幅器の故障を検知する構成に問題がある。
すなわち、増幅器の故障はたとえば増幅用素子の
故障、ヒユーズ断線、電源回路の故障あるいは入
力部の故障等あらゆるものが起り得るが、これら
全ての故障を一種類の故障検知器（たとえば電流
制限リレー）で検知するこことは困難であり、自
然各種の故障検知器が必要となり、構成の複雑化
はまぬがれないものである。

本発明は、上記従来装置の欠点を解消するため
になされたもので、構成が簡単でありながら電力
増幅器のあらゆる故障に対応して、故障した増幅
器が他の正常な電力増幅器にとつて過負荷となら
ず、したがつて正常な他の電力増幅器を故障させ
ることのない電力増幅器を提供することを目的と
するものである。

本発明は故障した電力増幅器が所期の信号を出
力し得ず、逆ドライブを加えられたとき、トラン
ジスタに流れようとする短絡電流を制限すること
により、並列接続された他の正常な電力増幅器に
とつて過負荷にならないようにしたことを特徴と
するものである。

以下本発明の一実施例を図を参照して説明す
る。Ａ１，Ａ２，……Anはそれぞれ電力増幅器
であり、並列接続されている。これら増幅器Ａ
１，Ａ２，……Anは全て同じものであるので、
Ａ１のみ構成を詳細に示し、他に省略してある。
１は入力信号端子であり、２は出力端子である。
３は前記入力信号端子１に接続したドライバ増幅
回路であり、この増幅回路３の出力端子をドライ
バトランス４の１次巻線に接続している。これら
ドライバ増幅回路３およびドライバトランス４は
入力信号回路Ｉを形成している。前記増幅回路３
は、ヒユーズＦ１を介して電源５に接続されてい
る。６，７は第１のトランジスタで、それぞれの
コレクタを前記電源５のプラス極に接続されてい
る。また、それぞれのエミツタにはインピーダン
ス素子８，９出力トランス１０の１次巻線を順次
接続し、この１次巻線の中間点を前記電源５のマ
イナス極におのおのヒユーズＦ２，Ｆ３を介して
接続している。これら第１のトランジスタ６，７
のベース・エミツタには前記入力信号回路Ｉから
入力信号が供給される。１１，１２はそれぞれバ
イアス回路で、前記各第１のトランジスタ６，７
に対応して設けられている。これらバイアス回路
１１，１２は前記電源５から各第１のトランジス
タ６，７に常時所定量のバイアスを供給すること
によつて、前記第１のトランジスタ６，７をその
V_BE―I_C特性が直線となる領域で作動させ、もつ
て、クロスオーバひずみをなくすためのものであ
る。したがつて、トランジスタ６，７に入力信号
回路Ｉから入力信号が供給されていないときで
も、これらバイアス回路１１，１２によつてわず
かな、ベース電流が流れ、このため、わずかなコ
レクタ電流が流れる。しかしながら、このバイア
ス値はわずかでよく、トランジスタ６，７が図示
極性の入力信号を供給されてオンし、出力トラン
ス１０の１次巻線に電圧が生じているとき（たと
えば図において、トランジスタ６がオンして１次
巻線に図示極性の電圧が生じているとき）には、
図示Ｃ点（Ｄ点）の電位がＡ点（Ｂ点）の電位を
超えることはないようになされているものであ
る。これら各バイアス回路１１，１２はそれぞれ
抵抗１３，１４と、互いに共通の抵抗１５と、逆
流防止用の第１のダイオード１６，１７とで構成
されている。１８，１９は第２のダイオードで、
前記第１のトランジスタ６，７のコレクタ・エミ
ツタ間に、コレクタ・エミツタと逆極性となるよ
うに接続されている。なお、本実施例ではトラン
ジスタ６，７およびインピーダンス素子８，９の
直列回路と並列に第２のダイオード１８，１９を
接続しているもので、本発明は本実施例のものを
含むものである。このような第２のダイオード１
８，１９は、前記第１のトランジスタ６，７のコ
レクタ・エミツタ間に逆電圧が加わるのを防ぎ、
電源５にバイパスさせるためのものである。２
０，２１は第２のトランジスタで、前記第１のト
ランジスタ６，７に対応して設けられている。す
なわち、これら第２のトランジスタ２０，２１
は、コレクタ・エミツタを前記出力トランス１０
の１次巻線およびインピーダンス素子８，９の接
続点Ａ点（Ｂ点）と、前記バイアス回路１１，１
２によるバイアス供給点Ｃ点（Ｄ点）との間に設
けられている。また、ベースを第１のトランジス
タ６，７のベースに接続されている。２２，２３
は逆流防止用の第３のダイオードである。そし
て、前述のように入力信号回路Ｉから入力信号を
供給されて、電力増幅器Ａ１が正常に作動し第１
のトランジスタ６または７がオンしているとき
は、出力トランス１０の１次巻線にはピーク値が
電源５の電圧に近い電圧が生じるから、図のＣ点
またはＤ点の電位が図のＡ点またはＢ点の電位よ
り高くならないように設定されている。

次に本実施例の作用を述べる。すべての増幅器
Ａ１，……Anが正常であるときは、入力信号端
子１からの信号に応じてドライバトランス４の２
次巻線には正、負交互に入力信号が発生し、第１
のトランジスタ６，７は交互に作動し、出力トラ
ンス１０に増幅信号を発生させる。すなわち、ド
ライバトランス４に図示極性の信号があらわれる
と、一方の第１のトランジスタ６のベースにはエ
ミツタに対し正方向の信号が加わるので作動し、
電源５―ヒユーズＦ１―第１のトランジスタ６―
インピーダンス素子８―出力トランス１０の１次
巻線―ヒユーズＦ２―電源５の回路に電流が流れ
る。他方の第１のトランジスタ７は、ベースにエ
ミツタに対して負方向の信号を加えられるので作
動しない。また、このとき、第２のトランジスタ
２０もオンしてそのコレクタ・エミツタに電流が
流れようとするが、そのコレクタ電位は、バイア
ス回路１１によつて固定されているとともに、そ
のエミツタ電位は第１のトランジスタ６が作動す
ることにより、出力トランス１０の１次巻線の図
中Ａ点の電位が高くなつて、図中Ｃ点の電位より
高くなるので、前記コレクタ・エミツタ電流は流
れない。つぎに、ドライバトランス４に逆極性の
信号があらわれると、今度は一方の第１のトラン
ジスタ６が不作動となり、他方の第１のトランジ
スタ７が作動する。このようにして、すべての電
力増幅器Ａ１，……Anが作動して所期の信号を
出力するから、出力端子２には合計の出力があら
われる。

ついで、たとえば電力増幅器Ａ１がドライバ増
幅回路３の故障により信号を出力しなくなると、
その出力トランス１０の２次巻線には他の正常な
電力増幅器の出力が加わる。たとえば図示極性の
電圧が加わると、１次巻線にも電圧があらわれ、
各トランジスタ６，７に印加されることになる。
したがつて、一方の第１のトランジスタ６はオン
しないが、他方の第１のトランジスタ７はエミツ
タがバイアス回路１２により固定されているベー
スの電位より低電位となるためオンしようとす
る。このため、電源５―ヒユーズＦ１―第１のト
ランジスタ７―インピーダンス素子９―出力トラ
ンス１０の１次巻線―ヒユーズＦ３―電源５の閉
回路が形成され、多大な電流が流れようとする。
しかしながら、このとき、第２のトランジスタ２
１は、第１のトランジスタ７のエミツタ電位がそ
のベース電位より低下すると同様に、エミツタ電
位がベース電位より低下するから、オンする。こ
の結果、電源５―ヒユーズＦ１―抵抗１４―ダイ
オード２３―第２のトランジスタ２１―出力トラ
ンス１０の１次巻線―ヒユーズＦ３―電源５の回
路を形成する。この結果、第１のトランジスタ７
のバイアスを低下させ、ベース電流を制限する。
したがつて、第１のトランジスタ７に多大な電流
が流れることを防止できる。なお、第２のトラン
ジスタ２１に流れる電流については、抵抗１４が
限流作用を行なう。図示と逆極性の電圧があらわ
れた場合は、一方の第１のトランジスタ６におい
て同様な作用により、多大な電流の通流を防止す
るものである。したがつて、故障している電力増
幅器Ａ１において消費電力はわずかであり、他の
正常な電力増幅器にとつて過負荷となることはな
いのである。

またたとえば第１のトランジスタ６，７のコレ
クタ・エミツタ間が破壊して、短絡した場合は、
ヒユーズＦ２，Ｆ３が断線し、その増幅器を保護
するとともに、逆ドライブ信号を断にでき、正常
な増幅器に対し過負荷とならない。

なお、他の電力増幅器が故障しても同様に作用
することは明らかである。また、故障の内容も、
ドライバ増幅回路の故障でなく、たとえばいずれ
かの増幅用素子の破壊、電源回路の故障、あるい
はヒユーズ断線であつても、要するに所期の信号
を出力し得なくなり、これによつて、出力端から
他の電力増幅器からの出力信号を加えられる点は
同じであり、上述のように作用して、過負荷にな
ることを防止できるのである。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、種々
の変形を可とするものである。たとえば、本発明
の電力増幅器は単体で用いてもさしつかえないも
ので、単体で用いる場合および複数個を並列接続
して用いる場合の両方に適用可能なものである。

以上詳述したように、本発明は、出力トランス
に外部から電圧を印加されたとき、第１のトラン
ジスタのバイアスを低下させて、第１のトランジ
スタに多大な電流が流れるのを防止できるもので
ある。このため、複数個を並列接続した場合にお
いて、複数個のうちの１個が故障したときでも、
他の正常な電力増幅器にとつて過負荷になること
がなく、正常な他の電力増幅器を故障させること
がないものである。しかも、構成が頗る簡単で、
あらゆる故障に対応できるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す一部を省略した回
路図である。 Ａ１，……An…電力増幅器、６，７…第１の
トランジスタ、８，９…インピーダンス素子、１
０…出力トランス、１１，１２…バイアス回路、
１６，１７…第１のダイオード、１８，１９…第
２のダイオード、２０，２１…第２のトランジス
タ、Ｉ…入力信号回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれのエミツタ側にインピーダンス素子
   および出力トランスの１次巻線を順次接続すると
   ともに、それぞれのコレクタ・エミツタを上記イ
   ンピーダンス素子および上記１次巻線を介して電
   源に互いに並列的に接続された一対の第１のトラ
   ンジスタと； それぞれ逆流防止用の第１のダイオードを含み
   上記電源から上記各第１のトランジスタのベース
   に常時所定量のバイアスを供給する一対のバイア
   ス回路と； 上記各第１のトランジスタのベースに入力信号
   を供給する入力信号回路と； 上記各第１のトランジスタのコレクタ・エミツ
   タと並列にこれらコレクタ・エミツタと逆極性に
   接続された一対の第２のダイオードと； 上記各１次巻線およびインピーダンス素子の接
   続点と、上記各第１のトランジスタへの上記バイ
   アス回路によるバイアス供給点との間にコレク
   タ・エミツタを設けられるとともに、ベースを上
   記第１のトランジスタのベースに接続され、上記
   出力トランスに外部から電圧を印加されて上記１
   次巻線に電圧が誘起されたときオンして上記第１
   のトランジスタのバイアスを低下させる一対の第
   ２のトランジスタと； を具備したことを特徴とする電力増幅器。