(57)【要約】【課題】信号入力端子に入力信号が入力されていない場合に、少なくとも定電流源の駆動電流を低下させ、信号が入力されたときに大電流で駆動し得るように正規の定電流とすることができる出力回路を提供する。【解決手段】入力信号をｇｍ Ａｍｐ２により電流に変換し、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に、第１の定電流源１１を介して接続される第１のトランジスタＱ１のエミッタから増幅信号を出力する入力段回路Ａと、ｐｎｐ型およびｎｐｎ型の第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３を電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直列に接続し、プッシュプル増幅する出力段回路Ｂと、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３の動作点を設定する動作点設定回路Ｃと、入力信号の有無を検出し、入力信号がない場合に各定電流源１１、１２、１３の電流値を低減させる定電流源制御回路Ｄが設けられている。【選択図】図１
2010278770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号をコンダクタンス増幅器に入力して電流に変換し、電源端子とグランドとの間に第１の定電流源を介して接続される第１のトランジスタのベースに入力して、該第１のトランジスタのエミッタまたはコレクタから増幅信号を出力する入力段回路と、
ｐｎｐ型およびｎｐｎ型の第２および第３のトランジスタを電源端子とグランドとの間に直列に接続し、プッシュプル増幅する出力段回路と、
ｎｐｎ型の第４のトランジスタのコレクタおよびエミッタを、ｐｎｐ型の第５のトランジスタのエミッタおよびコレクタとそれぞれ接続してそれぞれ第１の接続点および第２の接続点とし、該第１の接続点を第２の定電流源または前記第１の定電流源を介して電源端子と接続すると共に前記第１のトランジスタの出力端および前記第２のトランジスタのベースに接続し、前記第２の接続点を第３の定電流源を介してグランドと接続すると共に前記第３のトランジスタのベースに接続し、前記第４および第５のトランジスタのベースにそれぞれ所定電圧を印加することにより前記第２および第３のトランジスタの動作点を設定する動作点設定回路と、
を有する出力回路であって、
前記入力信号の有無を検出し、該入力信号がない場合に前記第１ないし第３の定電流源の電流値を低減させる定電流源制御回路が設けられてなる出力回路。
【請求項２】
前記第２のトランジスタがｐｎｐ型トランジスタからなり、前記第３のトランジスタがｎｐｎ型トランジスタからなり、前記定電流源制御回路が、前記第３のトランジスタのベースに現れる信号電圧と、電源端子とグランドとの間に直列に接続されたｎｐｎ型の第６のトランジスタおよび第４の定電流源の、該第６のトランジスタおよび第４の定電流源の接続点の電圧とを入力する増幅器と、該増幅器の出力信号から交流成分の振幅を検出するピーク検波回路と、該ピーク検波回路の出力が所定電圧より大きいか否かを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力により前記定電流源の電流値を変更する制御信号を前記定電流源のそれぞれに送る制御信号発生回路とを有する請求項１記載の出力回路。
【請求項３】
前記第２のトランジスタがｐｎｐ型トランジスタからなり、前記第３のトランジスタがｎｐｎ型トランジスタからなり、前記定電流源制御回路が、前記第２のトランジスタのベースに現れる信号電圧と、電源端子とグランドとの間に直列に接続される第５の定電流源およびｐｎｐ型の第７のトランジスタの、該第５の定電流源および第７のトランジスタの接続点の電圧とを入力する増幅器と、該増幅器の出力信号から交流成分の振幅を検出するピーク検波回路と、該ピーク検波回路の出力が所定電圧より大きいか否かを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力により前記定電流源の電流値を変更する制御信号を前記定電流源のそれぞれに送る制御信号発生回路とを有する請求項１記載の出力回路。
【請求項４】
前記入力段の出力端が接続される接続ラインのいずれかの位置から信号を入力し、直流成分をカットするフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号から交流成分の振幅を検出するピーク検波回路と、該ピーク検波回路の出力が所定電圧より大きいか否かを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力により前記定電流源の電流値を変更する制御信号を前記定電流源のそれぞれに送る制御信号発生回路を有する請求項１記載の出力回路。
【請求項５】
前記入力信号が同じで、増幅した信号を出力する出力回路が複数個並列に設けられた多チャネルの出力回路であって、前記定電流源制御回路が１つの出力回路に設けられ、該定電流源制御回路により、該定電流源制御回路が設けられない他の出力回路の定電流源を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧を電流に変換して増幅し、プッシュプル出力する出力回路に関する。さらに詳しくは、信号入力端子に信号が入っていない状態の無信号時には、出力回路内の定電流源の電流値を下げることにより消費電力の低減を図った出力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の入力信号を電流に変換して増幅し、グランド電位から電源電圧までの全範囲、すなわちフルスイングで出力する従来の出力回路として、図６に示されるような回路が知られている（たとえば特許文献１参照）。すなわち、図６において、信号入力端子１に入力された信号は、コンダクタンス増幅器（ｇｍ Ａｍｐ）２によって電流に変換され、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に第１の定電流源１１を介して接続されるｐｎｐ型の第１のトランジスタＱ１により増幅され、そのエミッタから増幅された信号を出力する入力段回路Ａと、入力段回路Ａから出力された信号が入力され、ｐｎｐ型の第２のトランジスタＱ２とｎｐｎ型の第３のトランジスタＱ３とをコレクタ同士を接続して電源端子Ｖccとグランドとの間に直列にプッシュプル接続する出力段回路Ｂと、その第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３の動作点を設定する動作点設定回路Ｃとから構成されている。なお、コンダクタンス増幅器２は、図６に示されるように、第６の定電流源１６（電流値Ｉ6）により駆動され、第１の定電流源１１には、定電流Ｉ1が流れるように構成されている。また、出力段回路Ｂの第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３には、それぞれアイドリング電流Ｉ9、Ｉ10が流れるように設定されている。
【０００３】
また、動作点設定回路Ｃは、ｎｐｎ型の第４のトランジスタＱ４のコレクタとｐｎｐ型の第５のトランジスタＱ５のエミッタとを接続した第１の接続点４と電源端子Ｖccとの間に定電流Ｉ2を流す第２の定電流源１２が接続され、第４のトランジスタＱ４のエミッタと第５のトランジスタＱ５のコレクタとを接続した第２の接続点５とグランドＧＮＤとの間に定電流Ｉ3を流す第３の定電流源１３が接続されている。そして、第４のトランジスタＱ４のベースは、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直列に接続される定電流Ｉ7を流す第７の定電流源１７とベースとコレクタが短絡された２個のｎｐｎ型の第８および第９のトランジスタＱ８、Ｑ９との接続点に接続され、第５のトランジスタＱ５のベースは、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直列に接続される２個のベースとコレクタが短絡されたｐｎｐ型の第１０および第１１のトランジスタＱ１０、Ｑ１１と定電流Ｉ8を流す第８の定電流源１８との接続点に接続され、出力段回路Ｂの第２および第３のトランジスタの動作点を設定（アイドリング電流を設定）するように構成されている。
【０００４】
このとき、信号出力端子３に、たとえば７５Ω程度の小さな終端抵抗が負荷として接続されているとき、負荷に流れる信号電流が大きいため、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベース電流も大きくなる。そのため、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベースを駆動する電流も充分に大きくする必要があり、定電流源１１、１２、１３の電流Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3も充分に大きくする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３３５３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のような出力回路の構成では、回路の電流が大きくなる。一方、たとえばデジタルカメラのビデオ出力などにこの種の出力回路が用いられる場合や、ＩＣの立上りは早いが、システムとしての立上りは遅れる場合のように、セットの他の回路構成などとの関係で、電源スイッチはオンであるにも拘らず、この出力回路に入力信号が入力されない場合が生じる。このような場合、出力回路自体には電流が流れているが、入力信号がないため、出力回路としては機能していない。とくに、図６に示されるような回路では、定電流源はトランジスタなどを介して電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直接挿入されているため、電源スイッチがオンになると、直ちに大電流が流れていることになる。そのため、セットとの関連などにより、出力回路自体は動作状態にあるが、信号入力がない時間が多いと、前述の各定電流源１１〜１３、１６〜１８には無駄な大電流が流れ、無駄な消費電力が大きいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、出力回路において信号入力端子に入力信号が入力されていない場合に、少なくとも定電流源の駆動電流を低下させ、信号が入力されたときに大電流で駆動し得るように正規の定電流とすることができる出力回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による出力回路は、入力信号をコンダクタンス増幅器に入力して電流に変換し、電源端子とグランドとの間に第１の定電流源を介して接続される第１のトランジスタのベースに入力して、該第１のトランジスタのエミッタまたはコレクタから増幅信号を出力する入力段回路と、ｐｎｐ型およびｎｐｎ型の第２および第３のトランジスタを電源端子とグランドとの間に直列に接続し、プッシュプル増幅する出力段回路と、ｎｐｎ型の第４のトランジスタのコレクタおよびエミッタを、ｐｎｐ型の第５のトランジスタのエミッタおよびコレクタとそれぞれ接続してそれぞれ第１の接続点および第２の接続点とし、該第１の接続点を第２の定電流源または前記第１の定電流源を介して電源端子と接続すると共に前記第１のトランジスタの出力端および前記第２のトランジスタのベースに接続し、前記第２の接続点を第３の定電流源を介してグランドと接続すると共に前記第３のトランジスタのベースに接続し、前記第４および第５のトランジスタのベースにそれぞれ所定電圧を印加することにより前記第２および第３のトランジスタの動作点を設定する動作点設定回路と、を有する出力回路であって、前記入力信号の有無を検出し、該入力信号がない場合に前記第１ないし第３の定電流源の電流値を低減させる定電流源制御回路が設けられている。
【０００９】
前記第２のトランジスタがｐｎｐ型トランジスタからなり、前記第３のトランジスタがｎｐｎ型トランジスタからなり、前記定電流源制御回路が、前記第３のトランジスタのベースに現れる信号電圧と、電源端子とグランドとの間に直列に接続されたｎｐｎ型の第６のトランジスタおよび第４の定電流源の、該第６のトランジスタおよび第４の定電流源の接続点の電圧、または前記第２のトランジスタのベースに現れる信号電圧と、電源端子とグランドとの間に直列に接続される第５の定電流源およびｐｎｐ型の第７のトランジスタの、該第５の定電流源および第７のトランジスタの接続点の電圧、とを入力する増幅器と、該増幅器の出力信号から交流成分の振幅を検出するピーク検波回路と、該ピーク検波回路の出力が所定電圧より大きいか否かを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力により前記定電流源の電流値を変更する制御信号を前記定電流源のそれぞれに送る制御信号発生回路とを有する構成にすることができる。
【００１０】
前記入力段の出力端が接続される接続ラインのいずれかの位置から信号を入力し、直流成分をカットするフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号から交流成分の振幅を検出するピーク検波回路と、該ピーク検波回路の出力が所定電圧より大きいか否かを比較するコンパレータと、該コンパレータの出力により前記定電流源の電流値を変更する制御信号を前記定電流源のそれぞれに送る制御信号発生回路を有する構成にすることもできる。
【００１１】
前記入力信号が同じで、増幅した信号を出力する出力回路が複数個並列に設けられた多チャネルの出力回路であって、前記定電流源制御回路が１つの出力回路に設けられ、該定電流源制御回路により、該定電流源制御回路が設けられない他の出力回路の定電流源を制御する構成にすることにより、回路構成を小さくしながら、消費電力の低減化を達成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、セットの他の回路などとの関係で、出力回路のスイッチがオンになっても、信号入力端子に信号が入力されているか否かを検出し、信号が入力されていない場合には、定電流源により発生させる電流値を低下させ、信号入力端子に信号が入力された場合には、直ちに定電流源で発生させる電流値を所望の電流値に復帰させているため、信号出力端子に接続される負荷のインピーダンスが小さく、大電流を必要とする場合でも、大電流で駆動することができ、異常なく動作させることができる。しかも、無信号時の電流の低下は、回路の帰還回路が切れない程度（実際の回路では帰還をかけて使用される）まで下げることができるため、所望の電流値の８０〜９０％程度を減ずることができる。そのため、たとえばデジタルカメラのビデオ動作のように、セットの関係で電源スイッチがオンになっているにも拘らず、ビデオ動作をさせないで、信号の入力がない時間が長く続くような場合に、無駄な消費電力を大幅に削減することができ、非常に効果が大きい。この場合、前述の第１ないし第３の定電流源のみならず、図１や図２に示されるように、第４〜第８の定電流源が用いられるような場合には、これらの定電流源の電流値も減少させることができ、より一層電力消費の低減化を図ることができる。本発明は、とくに出力電流が大電流の場合に有効である。
【００１３】
また、たとえばカラー画像などのように、同じ信号をＲ、Ｇ、Ｂなどでそれぞれ別個に信号処理をするため、それぞれに別の出力回路が形成されるような場合など、Ｙ、Ｐｂ、Ｐｒ（輝度と色差）に関して３チャネルを有する場合などには、入力信号は同じになり、出力回路も同じ構成になるため、定電流源制御回路は１つの出力回路だけに設けて、他の出力回路にはその１つの出力回路に設けられた定電流源制御回路により、定電流源の電流値を制御することができ、ＩＣチップの占有面積をそれほど増やすことなく、大きな電流軽減の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の、定電流源制御回路部分を有する出力回路の一実施形態を示す回路説明図である。
【図２】本発明の、定電流源制御回路部分を有する出力回路の他の実施形態を示す回路説明図である。
【図３】図１の定電流源制御回路部分の他の構成例を示す説明図である。
【図４】図１の出力回路が同じ入力信号で多チャネルに設けられる場合で、定電流源制御回路を共用する概念図を示す説明図である。
【図５】図４の構成を図１の回路例を用いて示した例の説明図である。
【図６】従来の入力信号を電流に変換して電源電圧の範囲全体で出力することができる、いわゆるフルスイングの出力回路の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、図面を参照しながら本発明の出力回路について説明をする。本発明による出力回路は、図１にその一実施形態の回路図が示されるように、入力信号をコンダクタンス増幅器（ｇｍ Ａｍｐ）２により電流に変換し、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に、第１の定電流源１１を介して接続される第１のトランジスタＱ１のエミッタまたはコレクタから増幅信号を出力する入力段回路Ａと、ｐｎｐ型およびｎｐｎ型の第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３を電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直列に接続し、プッシュプル増幅する出力段回路Ｂと、出力段回路Ｂの第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３の動作点を設定する動作点設定回路Ｃと、入力信号の有無を検出し、入力信号がない場合に少なくとも第１ないし第３の定電流源１１、１２、１３の電流値を低減（変更）させる定電流源制御回路Ｄとが設けられている。
【００１６】
入力段回路Ａは、図１に示される例では、第６の定電流源１６で駆動されるコンダクタンス増幅器（ｇｍ Ａｍｐ）２の入力端子に信号入力端子１に入力される信号を入力し、入力信号の電圧を電流に変換すると共に、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に、第１の定電流源１１を介して接続された、たとえばｐｎｐ型の第１のトランジスタＱ１のベースに入力され、第１のトランジスタＱ１の増幅率ｈfe倍に増幅されてエミッタから取り出される構成になっている。コンダクタンス増幅器２は、たとえば２個のｎｐｎ型トランジスタの差動対で構成し、エミッタの下側にｎｐｎ型のコレクタを接続した定電流源を第６の定電流源１６とすることができる。このコンダクタンス増幅器２は、第６の定電流源１６を用いなくても、一対の抵抗を接続することによっても動作させることもできるが、図１に示される例のように、コンダクタンス増幅器２の出力に、ＡＣ電流を取り出す場合には、コンダクタンス増幅器２の電圧利得（Ｇｖ）も簡単に考えられるので、定電流源を用いることが好ましい。また、図１に示される例では、第１のトランジスタＱ１として、ｐｎｐ型のトランジスタが用いられているが、ｎｐｎ型のトランジスタにすることもできる。この場合、他のトランジスタのタイプも逆タイプ（ｐｎｐ型とｎｐｎ型）のトランジスタを使用することになる。
【００１７】
第１の定電流源１１などの定電流源は、トランジスタのベースに定電圧を印加することにより形成される一般的な定電流源を用いることができるが、本発明では、たとえば定電流値の異なる少なくとも２種類の定電流源を有しており、たとえば「ロー」または「ハイ」などの信号により切り替えられる切替スイッチにより、後述するように、入力信号の有無により、その電流値を切り替えられるように構成されており、図では可変記号で示されている。たとえば２種類の定電流源で構成して、その切替を行う場合には、電流値の大きい第１種の定電流源は、信号出力端子３に接続される負荷に供給することができる電流を駆動できる値に設定され、電流値を小さくする第２種の定電流源は、たとえば回路構成に用いられる帰還ループが切れない程度に回路が維持されればよく、実際には、第１種の定電流源の８０〜９０％ぐらいを低減させる（実際の動作時の１０〜２０％程度の電流値にする）ことができる。
【００１８】
また、第１の定電流源１１は、第１のトランジスタＱ１の駆動用のみならず、第２のトランジスタＱ２のベースも駆動するように構成されており、図１に示される例では、第２の定電流源１２が電源端子Ｖccと第４のトランジスタＱ４のコレクタと第５のトランジスタＱ５のエミッタとの接続点である第１の接続点４との間に接続されており、第１の接続点４は、第１のトランジスタＱ１のエミッタおよび第２のトランジスタＱ２のベースとも接続されているため、第１および第２の定電流源１１、１２は共同して第１のトランジスタＱ１、第２のトランジスタＱ２のベース、および第４および第５のトランジスタＱ４、Ｑ５を駆動することになる。そのため、このような回路例であれば、第１の定電流源１１の電流値を調整することにより、第２の定電流源１２を省略して第１の定電流源１１のみで兼用することもできる。
【００１９】
出力段回路Ｂは、図１に示される例では、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間にｐｎｐ型の第２のトランジスタＱ２とｎｐｎ型の第３のトランジスタＱ３が両者のコレクタを相互に接続して直列に接続され、そのコレクタの接続点を信号出力端子３としたプッシュプル増幅回路として構成されている。この第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３も、トランジスタのタイプを逆にして、エミッタで接続し、そのエミッタの接続点を信号出力端子３とすることもできる。しかし、エミッタを出力端子とすると、トランジスタのベースとエミッタ間の電圧降下が生じ、その電圧降下分の出力をすることができないため、フルスイング出力とすることができなくなる。そのため、フルスイング出力とするためには、図１に示されるように、コレクタ接続として、その接続点を出力端子３とすることが好ましい。
【００２０】
動作点設定回路Ｃは、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベース電位を設定してアイドリング電流を所望の電流値に設定する。すなわち、入力ＡＣ信号に応じて、第１のトランジスタＱ１のエミッタ電流が変化し、これに応じて第２のトランジスタＱ２のベース電流や第４のトランジスタＱ４に流れる電流Ｉ11、第５のトランジスタＱ５に流れる電流Ｉ12が変化し、その結果、第３のトランジスタＱ３のベース電流も変化する構成になっている。具体的には、ｎｐｎ型の第４のトランジスタＱ４のコレクタがｐｎｐ型の第５のトランジスタＱ５のエミッタと接続されて、第１の接続点４とされ、第１の接続点４は、第１のトランジスタＱ１のエミッタおよび第２のトランジスタＱ２のベースと接続されると共に、第２の定電流源１２（電流値Ｉ2）を介して電源端子Ｖccと接続されている。さらに、第４のトランジスタＱ４のエミッタと第５のトランジスタＱ５のコレクタとが接続されて第２の接続点５とされ、第２の接続点５は第３の定電流源１３（電流値Ｉ3）を介してグランドＧＮＤに接続されると共に、出力段回路Ｂの第３のトランジスタＱ３のベースに接続されている。
【００２１】
さらに、第４および第５のトランジスタのベースにそれぞれ所定電圧を印加するため、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に第７の定電流源１７（電流値Ｉ7）と、ベースおよびコレクタが短絡された２個のｎｐｎ型の第８および第９のトランジスタＱ８、Ｑ９とが直列に接続され、第７の定電流源１７と第８のトランジスタＱ８との接続点が第４のトランジスタＱ４のベースと接続されている。また、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間にベースおよびコレクタが短絡された２個のｐｎｐ型の第１０および第１１のトランジスタＱ１０、Ｑ１１と第８の定電流源１８（電流値Ｉ8）とが直列に接続され、第１１のトランジスタＱ１１と第８の定電流源１８との接続点と第５のトランジスタＱ５のベースとが接続されることにより、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３の動作点、すなわちアイドリング電流が設定されている。
【００２２】
なお、この第８および第９のトランジスタＱ８、Ｑ９をｎｐｎ型トランジスタのベースとコレクタとを短絡してダイオード構造としているのは、後述するように、第３のトランジスタＱ３のベース・エミッタ間電圧を設定するのに、第４のトランジスタＱ４のベース・エミッタ間電圧と共に関連するので、これらのトランジスタのベース・エミッタ間電圧のペア性、量産時のバラツキを抑える（同タイプのトランジスタであれば、同時に製造されるため、バラツキが同じになる）ため、同じタイプのトランジスタで構成している。しかし、第３のトランジスタＱ３のベース・エミッタ間電圧として、製造時のバラツキに拘らず一定で所定の電圧を提供できればこの構成には限定されない。第１０および第１１のトランジスタＱ１０、Ｑ１１をｐｎｐ型トランジスタとして、そのベース・コレクタを短絡してダイオード構造にしているのも、同様に、第２のトランジスタＱ２および第５のトランジスタＱ５のベース・エミッタ間電圧とのペア性および量産時のバラツキを抑制するためである。さらに、図１に示される例では、これらのトランジスタを第７または第８の定電流源１７、１８で駆動する構造になっているが、これらは、前述の特許文献１に示されるように、定電流源を用いない構成にすることもできる。しかし、本発明の無信号時の消費電流低減化を図る点からは、定電流源を用いて無信号時に電流値を下げることが好ましい。すなわち、用途により特許文献１に記載される構成と本発明の定電流源にして無信号時の電流値を下げる構成とを使い分けることができる。
【００２３】
この構成にすることにより、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３に流れるＤＣアイドリング電流Ｉ9、Ｉ10を定められる理由について説明をする。すなわち、第７の定電流源１７により定電流Ｉ7が流れることによる第８および第９のトランジスタＱ８、Ｑ９のそれぞれのベース・エミッタ間電圧をそれぞれＱ８Ｖｂｅ、Ｑ９Ｖｂｅとする。また、第８の定電流源１８により定電流Ｉ8が流れることにより第１０および第１１のトランジスタＱ１０、Ｑ１１のベース・エミッタ間電圧をそれぞれＱ１０Ｖｂｅ、Ｑ１１Ｖｂｅとする。そうすると、第４のトランジスタＱ４に電流Ｉ11が流れることによる第４のトランジスタＱ４のベース・エミッタ間電圧をＱ４Ｖｂｅ、第５のトランジスタＱ５に電流Ｉ12が流れることによる第５のトランジスタＱ５のベース・エミッタ間電圧をＱ５Ｖｂｅとすると、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベース・エミッタ間電圧Ｑ２Ｖｂｅ、Ｑ３Ｖｂｅは、それぞれ
Ｑ２Ｖｂｅ＝Ｑ１０Ｖｂｅ＋Ｑ１１Ｖｂｅ−Ｑ５Ｖｂｅ
Ｑ３Ｖｂｅ＝Ｑ８Ｖｂｅ＋Ｑ９Ｖｂｅ−Ｑ４Ｖｂｅ
となる。このことから、Ｑ２Ｖｂｅを決定するには、トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ５の各Ｖｂｅが決まればよいことが分る。すなわち電流Ｉ12と電流Ｉ8により、トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ５の各Ｖｂｅが決定される。この際、電流Ｉ2と電流Ｉ3は等しく、また、電流Ｉ11と電流Ｉ12とは等しくなるように、それぞれ設定される。このとき、電流Ｉ2、電流Ｉ3、電流Ｉ8は、それぞれ定電流源１２、１３、１８により作られている。同様に、電流Ｉ11と電流Ｉ7により、トランジスタＱ８、Ｑ９、Ｑ４の各Ｖｂｅが決定される。この際、電流Ｉ7も定電流源１７により作られている。
【００２４】
定電流源制御回路Ｄは、図１に示される例では、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に直列に接続されたｎｐｎ型の第６のトランジスタＱ６と第４の定電流源１４（電流値Ｉ4）との接続点の電圧と、第４のトランジスタＱ４のエミッタの電圧とが増幅器２１に入力され、ＤＣ成分を相殺して交流成分を増幅し、さらにＨＰＦ（ハイパスフィルタ）回路２２を通すことにより、直流成分を除去している。増幅された信号の直流成分が充分にカットされていれば、ＨＰＦ回路２２を設けなくてもよい。直流成分をカットするのは、小信号からある程度の大信号までを増幅したいため、増幅器２１の出力のダイナミックレンジとピーク検波回路２３の入力のダイナミックレンジを確保するためである。そして、ピーク検波回路２３により交流成分の振幅の大きさを検出し、コンパレータ２５でその検出されたピークの大きさに相当する電圧と、基準電圧２４とを比較して入力信号の有無を検出する。すなわちピーク検波回路２３の出力が基準電圧２４より大きければ入力信号がある場合に相当し、基準電圧２４よりも小さければ入力信号がないと判断することができる。従って、入力信号がない場合には、制御信号発生回路２６から「ハイ」または「ロー」の信号を各定電流源に送って、定電流源をスイッチングし、その電流値を下げ、入力信号のある場合には、各定電流源の電流値が大きくなるように制御することができる。
【００２５】
具体的には、この構成で、信号入力端子１に信号が入力されていない無信号時の場合に、電流Ｉ4と電流Ｉ11とが等しくなるように設定することにより、第６のトランジスタＱ６のベース・エミッタ間電圧Ｑ６Ｖｂｅと第４のトランジスタＱ４のベース・エミッタ間電圧Ｑ４Ｖｂｅとは等しくなる。そのため、無信号時には、第６のトランジスタＱ６のエミッタ電圧と、第４のトランジスタＱ４のエミッタ電圧とは等しくなり、両者を増幅器２１に入力することにより両者は相殺され、ＨＰＦ回路２２を通過するＡＣ信号がないため、ピーク検波回路２３の出力もなくなり、コンパレータ２５では基準電圧２４より小さくなって、信号入力端子１には信号が入力されていないことが分る。
【００２６】
一方、信号入力端子１に信号が入力されている場合には、信号出力端子３に接続されている負荷に対し、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタからＡＣ信号電流が流れる。このため、第３のトランジスタＱ３のコレクタ電流の変化に応じて、第３のトランジスタＱ３のベースにＡＣ信号が発生する。このＡＣ信号が第４のトランジスタＱ４のエミッタの直流電圧に重畳されて増幅器２１に入力されるため、直流成分は第６のトランジスタＱ６のエミッタ電圧とほぼ相殺されて、交流成分が所望の信号振幅に増幅される。そして、ＨＰＦ回路２２で直流成分がカットされて所望の信号としてピーク検波回路２３に入力され、ＡＣ信号のピーク値を検波した後、所望のＤＣ電圧としてピーク検波回路２３から出力される。そして、コンパレータ２５に所定電圧２４と共に入力されて比較され、検波された信号が所定電圧２４より大きい場合には、第２および第３のトランジスタＱ２、Ｑ３を負荷の大電流に対応してドライブできるように、充分なベース電流を供給すべく、各定電流源の電流値を制御する信号が制御信号発生回路２６から各定電流源に送られる。
【００２７】
図１に示される例では、第３のトランジスタＱ３のベースに発生するＡＣ信号の有無を検出するため、第４のトランジスタＱ４のエミッタのＤＣ電圧を相殺すべく、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に第６のトランジスタＱ６と第４の定電流源１４を挿入して第６のトランジスタＱ６のエミッタ電圧を取り出すようにしたが、たとえば第２のトランジスタＱ２のベースに発生するＡＣ信号を検出するようにしてもよく、この場合には、たとえば図２に図１と同様の回路図が示されるように、電源端子ＶccとグランドＧＮＤとの間に第５の定電流源１５とｐｎｐ型の第７のトランジスタＱ７を直列に接続して、その第７のトランジスタＱ７のエミッタ電圧と第２のトランジスタＱ２のベースに現れる信号とを増幅器２１に入力することにより、前述の場合と同様に信号入力端子１に増幅する信号が入力されているか否かを検出することができる。そして、前述の例と同様に、各定電流源の電流値を制御して無駄な電流を抑制することができる。なお、図２において、図１と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
前述の各例では、第２または第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベースに発生する信号と他の直流信号から、第２または第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベース信号の直流成分を相殺することによりＡＣ信号を取り出したが、他の直流信号を用いないで直接ＡＣ信号を取り出すこともできる。たとえば第２または第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベース信号を直接ＨＰＦ回路により直流成分をカットしてＡＣ信号を取り出しても同等の効果が得られる。但し、その場合は、ＨＰＦ回路は入力インピーダンスが十分に大きく、電流Ｉ11、Ｉ12の本来のＡＣ電流に影響を与えない回路にしなければならない。その例が、たとえば図３に示されている。すなわち、図３において、前述の図１に示される第４のトランジスタＱ４のエミッタの電圧（第３のトランジスタＱ３のベース電圧と同じ）の信号を、直接ＨＰＦ回路２７に入力して直流成分をカットし、交流成分にしてから増幅器２１により増幅して、ピーク検波回路２３に送り、前述の例と同様に、信号入力端子１への信号入力の有無を検出し、同様に各定電流源の電流値を制御することができる。ここで、ＨＰＦ回路２７は直流成分をカットするものであるが、これに限られるものではなく、直流成分をカットできる他のフィルタ回路を用いることができる。なお、ＨＰＦ回路２７により完全に直流成分がカットされていて、交流成分が０を中心に上下に変化していると、ピークからピークの振幅を求め難いので、増幅器２１の出力とグランドＧＮＤとの間に一定値の抵抗を接続するなど、バイアス設定回路２８を設けることが好ましい。図３において、回路の詳細は省略してあるが、第６のトランジスタＱ６と第４の定電流源１４を除いた図１と同様の回路である。また、この例では、第４のトランジスタＱ４のエミッタから信号を取り出してその交流成分を検出したが、この信号を取り出すところは、入力段回路Ａの出力端（第１のトランジスタＱ１のエミッタ）に接続される接続ラインのいずれかの位置からであれば、同様に入力信号の有無を検出することができる。
【００２９】
さらに、図３に示される思想からは、入力信号有無の検出信号の取り出しは、入力段回路Ａの出力端に接続される接続ライン（第２または第３のトランジスタＱ２、Ｑ３のベースには限らず、信号の経路）であればどこでもよく、信号の損失を生じないように取り出せば、信号入力端子１から直接取り出すこともできる。
【００３０】
図４は、入力信号が同じで、同様の出力回路が並列に形成される多チャネルの場合に応用した図である。すなわち、たとえばカラー表示装置などで、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに信号処理をして増幅するような装置の場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの元の信号は同じで、出力回路も同じ構成となる。このような場合には、各出力回路にそれぞれ定電流源制御回路Ｄを形成することなく、１つの出力回路３１に定電流源制御回路Ｄを形成すれば、その定電流制御回路Ｄの信号を直接他の出力回路３２、３３に送り、各出力回路３２、３３の定電流源の電流値も制御することができる。このような例は、Ｒ、Ｇ、Ｂの場合に限らず、たとえば輝度と色差を調整するＹ、Ｐｂ、Ｐｒの場合なども同様に、入力信号も出力回路の構成も同じで、図４に示される応用を適用することができる。このような構成にすることにより、電源は入っているが、増幅する信号が入力していない場合に、回路を形成するＩＣなどの占有面積をそれほど大きくすることなく、定電流源の電流値を低下させて省電力化を図ることができるという効果が得られる。
【００３１】
この図４に示される構成の、具体的な回路例が図５に示されている。すなわち、図５は、図１に示される出力回路を２チャネルで構成し、定電流源制御回路Ｄを１つの出力回路３１のみに形成し、その１個の出力回路３１に形成された定電流源制御回路Ｄにより他の出力回路３２の各定電流源の電流値も制御する例を示したものである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ＩＣなどに組み込まれ、バイポーラトランジスタによる大電流駆動のプッシュプル増幅回路、フルスイング出力の増幅器の出力回路に用いることができ、ＴＶなどの各種の電気機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    信号入力端子
２    コンダクタンス増幅器（ｇｍ Ａｍｐ）
３    信号出力端子
４    第１の接続点
５    第２の接続点
１１〜１８    定電流源
Ｑ    トランジスタ
Ａ    入力段回路
Ｂ    出力段回路
Ｃ    動作点設定回路
Ｄ    定電流源制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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