(57)【要約】  消費電流が変化しない増幅器の出力回路を提供する。この増幅器の出力回路は信号に相関した電流を電源回路に流さないので、電源回路による影響を受けない。この増幅器の出力回路は、入力端子と出力端子と共通端子を有する３端子増幅素子と、前記共通端子に接続されて前記３端子増幅素子に略一定の電流を流す定電流回路とを備える。前記出力端子は接地され、前記共通端子と前記定電流回路の接続点と前記出力端の間で増幅出力が取り出される。この増幅器の出力回路の消費電流は定電流回路を流れる電流のみなので、出力電流に相関した消費電流の変化は無い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子と共通端子を有する３端子増幅素子と、
前記共通端子に接続されて前記３端子増幅素子に略一定の電流を流す定電流回路とを備え、
前記出力端子は接地され、
前記共通端子と前記定電流回路の接続点と接地の間で増幅出力が取り出されることを特徴とする増幅器の出力回路。
【請求項２】
前記３端子増幅素子は、複数の３端子増幅素子がダーリントン接続された素子であることを特徴とする請求項１記載の増幅器の出力回路。
【請求項３】
第１極性の３端子増幅素子及び第２極性の３端子増幅素子を備えるコンプリメンタリ回路を含む増幅器の出力回路において、
前記第１極性の３端子増幅素子の共通端子に接続されて前記第１極性の３端子増幅素子に略一定の電流を流す第１定電流回路と、
前記第２極性の３端子増幅素子の共通端子に接続されて前記第２極性の３端子増幅素子に略一定の電流を流す第２定電流回路とを備え、
前記第１極性及び前記第２極性の３端子増幅素子の出力端子はいずれも接地され、
前記第１極性及び前記第２極性の３端子増幅素子の共通端子はいずれも増幅出力端に接続され、
前記増幅出力端と接地の間で増幅出力が取り出されることを特徴とする増幅器の出力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号を増幅する増幅器の出力回路に関し、特に、その消費電流がほぼ一定であるアナログ信号の増幅器の出力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ信号の増幅器の出力回路では電源回路がその音質に与える影響は大きい。電源回路に信号電流を流さない事が重要であると広く信じられている。（非特許文献１）【０００３】
一般的な出力回路であるエミッタフォロアー回路ではその消費電流には出力電流と相似の変化があり、それが電源に流れているオーディオパワーアンプに広く使われている正負の２電源コンプリメンタリー・エミッタフォロアー回路ではその消費電流は出力電流に相関した更に複雑な変化をしている。【０００４】
電源回路に関連した研究のなかで特殊な増幅回路を対象にその消費電流が変化しないよう設定して音質を改善する試みもあったが継続的な検討はなされていない。（非特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第4965506号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ラジオ技術社、ラジオ技術1988.12月号p75「クロストークキャンセル回路搭載ＭＣヘッドアンプの製作ＡＣＴ-２」飯野高臣
【非特許文献２】アイエー出版、ラジオ技術2013.6月号p57「はじめてアンプを作る人のためのアンプキャンプ・アンプ＃１の製作」ネルソン・パス/中村吉光  訳
【非特許文献３】アイエー出版、ラジオ技術2015.12月号p101「３極管に似た特性のＶ−ＦＥＴの音を堪能できる2SK82/2SJ28 Ａ級ＰＰアンプ」ネルソン・パス/中村吉光  訳
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のオーディオ用のアナログ増幅器の出力回路ではその消費電流が出力信号に相関して変化する。この変化は避けられなかった。【０００８】
本発明は、信号に相関した電流を電源回路に流さないように、消費電流が変化しない増幅器の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】
【０００９】
この発明に係る増幅器の出力回路は、入力端子と出力端子と共通端子を備える３端子増幅素子の共通端子（エミッタ、ソース）に定電流回路を接続し、この接続点と出力端子（コレクタ、ドレイン）との間で出力電流を取り出す。この発明に係る増幅器の出力回路の消費電流は定電流回路を流れる電流のみなので、出力電流に相関した消費電流の変化は無い。この発明に係る増幅器の出力回路は、定消費電流出力回路（Constant Consumption Current Output Circuit、CCC出力回路)である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】発明の実施例１の回路図である。
【図２】発明の実施例２の回路図である。
【図３】発明の実施例３の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
消費電流が変化しないという目的を、最小の部品点数で実現した。
【実施例１】
【００１２】
実施例１に係る増幅器の出力回路の回路図を、図１に示す。
トランジスタ（３端子増幅素子）Ｑは、ベース（入力端子）Ｂとコレクタ（出力端子）Ｃとエミッタ（共通端子）Ｅを備える。トランジスタＱのエミッタＥに定電流回路ＣＳが接続されている。この接続点Ｐに増幅出力端１０ａが接続されている。コレクタＣは接地されている。【００１３】
信号源SIGの信号はトランジスタＱで増幅される。増幅された信号は、増幅出力端１０ａと１０ｂの間に現れる。増幅出力端１０ｂは接地である。接続点Ｐと増幅出力端１０ａの間に、直流を遮断するコンデンサＣ２を設けてもよい。【００１４】
コンデンサＣ１は信号源SIGの直流を遮断する。抵抗Ｒ１及びＲ２はバイアス回路を構成する。【００１５】
実施例１のトランジスタＱのエミッタＥに定電流回路ＣＳが接続されているのでトランジスタＱの消費電流が変化しない。実施例１によれば、オーディオプリアンプ等において、信号に相関した電流を電源回路に流さない出力部を構成出来る。【００１６】
更に、図示しない前段の増幅部についても同様にトランジスタのエミッタに定電流回路Ｓが接続されるようにして、信号による消費電流の変化がない回路を選択すれば、増幅部とこの出力部の全体で、信号に相関した電流を電源回路に流さないプリアンプ等を構成出来る。
【実施例２】
【００１７】
実施例２に係る増幅器の出力回路の回路図を、図２に示す。
トランジスタＱ２及びＱ３はダーリントン接続である。後段のトランジスタＱ３のエミッタに定電流回路ＣＳが接続されている。この接続点Ｐに増幅出力端１０ａが接続されている。増幅出力端１０ａ、１０ｂにはスピーカＳＰが接続されている。【００１８】
出力トランジスタをダーリントン接続にする等で出力電流を大きく取れるようにすれば、オーディオパワーアンプで、信号に相関した電流を電源回路に流さない出力部を構成出来る。【００１９】
更に、図示しない前段の増幅部についても同様に、トランジスタのエミッタに定電流回路Ｓが接続されるようにして、信号による消費電流の変化がない回路を選択すれば、増幅部とこの出力部の全体で、信号に相関した電流を電源回路に流さないパワーアンプ等を構成出来る。
【実施例３】
【００２０】
実施例３に係る増幅器の出力回路の回路図を、図３に示す。【００２１】
実施例３は、実施例２をコンプリメンタリ出力回路に適用したものである。コンプリメンタリ回路は、PNP型（第１極性）トランジスタＱ２，Ｑ３及びNPN型（第２極性）トランジスタＱ２’、Ｑ３’とを備える。【００２２】
コンプリメンタリ出力回路のトランジスタＱ２及びＱ３、並びに、トランジスタＱ２’及びＱ３’はダーリントン接続である。後段のトランジスタＱ３、Ｑ３’のエミッタに定電流回路ＣＳ、ＣＳ’が接続されている。これらの接続点Ｐ、Ｐ’に増幅出力端１０ａが接続されている。【００２３】
トランジスタの電流増幅率は電流依存性がありそれが出力信号の歪となる。  出力トランジスタをＰＮＰとＮＰＮの組み合わせとし、コンプリメンタリ出力回路を構成することにより、電流依存性による特性の曲りを打ち消して歪を改善した出力信号を得ることが出来る。コンプリメンタリ出力回路においても、信号に相関した電流を電源回路に流さない出力部を構成出来る。【００２４】
図１〜図３において、３端子増幅素子としてＰＮＰ及び／又はＮＰＮのバイポーラートランジスタあるいはダーリントン接続のトランジスタを使用していた。これに代えて、又はこれとともにＦＥＴ及び／又は真空管を使用することができる。【００２５】
電源が供給する電流は定電流回路で規定される電流のみであるので、音声出力に伴う消費電流の変化はなく、電源回路による音質への影響は排除される。【００２６】
本発明の実施の形態は、負荷に流す音声出力の反作用を定電流源で吸収し、音声信号に相関した電流を電源回路に流さない様にしているとも云える。【００２７】
本発明の実施の形態によれば、音声信号に相関した電流を電源回路に流さないので電源回路による音質への影響を排除できる。この結果、これまでにない良好な音質を得られる。また音声出力が電源ラインに与える悪影響を防止する事が出来る。【００２８】
本発明の実施の形態によれば、入力信号の大きさによらず消費電流が一定であるため、入力信号がない又は小さいときの電流が大きい、つまりアイドリング電流が大きい。この点はパワーアンプで顕著である。【００２９】
最大出力電流が±Ｉ（Ａ）である時、Ｂ級動作のコンプリメンタリ・エミッタフォロアー増幅器の出力回路ではアイドリング電流は０（Ａ）で、Ａ級動作のコンプリメンタリ・エミッタフォロアー増幅器の出力回路ではアイドリング電流はＩ（Ａ）であれば良いが、本発明の実施の形態に係る増幅器の出力回路ではアイドリング電流はＩ（Ａ）の２倍となり、Ａ級動作コンプリメンタリ・エミッタフォロアー増幅器の出力回路と比べて２倍のアイドリング電流が必要となる。【００３０】
非特許文献２の回路は、ソース接地回路であり、本発明の実施の形態に係るドレイン接地回路又はコレクタ接地回路とは異なる。【００３１】
非特許文献３の回路は、一般的なコンプリメンタリのコモン・ドレイン（ソース・フォロア）で、本発明の実施の形態に係る回路とは全く異なる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｂ  トランジスタのベース（入力端子）
C  トランジスタのコレクタ（出力端子）
E  トランジスタのエミッタ（共通端子）
CS,CS'  電流源
Q1〜Q3  トランジスタ（３端子増幅素子）
SIG  信号源
10a,10b  増幅出力端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月14日(2018.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子と共通端子を有する３端子増幅素子と、
前記共通端子に接続されて前記３端子増幅素子に略一定の電流を流す定電流回路とを備え、
前記出力端子は接地され、
前記共通端子と前記定電流回路の接続点と接地の間で増幅出力が取り出され、
前記接続点と増幅出力端の間に、直流を遮断するコンデンサが設けられていることを特徴とするオーディオ用増幅器の出力回路。
【請求項２】
前記３端子増幅素子は、複数の３端子増幅素子がダーリントン接続された素子であることを特徴とする請求項１記載のオーディオ用増幅器の出力回路。
【請求項３】
第１極性の３端子増幅素子及び第２極性の３端子増幅素子を備えるコンプリメンタリ回路を含む増幅器の出力回路において、
前記第１極性の３端子増幅素子の共通端子に接続されて前記第１極性の３端子増幅素子に略一定の電流を流す第１定電流回路と、
前記第２極性の３端子増幅素子の共通端子に接続されて前記第２極性の３端子増幅素子に略一定の電流を流す第２定電流回路とを備え、
前記第１極性及び前記第２極性の３端子増幅素子の出力端子はいずれも接地され、
前記第１極性及び前記第２極性の３端子増幅素子の共通端子はいずれも増幅出力端に接続され、
前記増幅出力端と接地の間で増幅出力が取り出されることを特徴とするオーディオ用増幅器の出力回路。
【国際調査報告】
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