(57)【要約】  【課題】  クリップ検出時の過剰検出・非検出を改善することができる増幅装置を提供する。  【解決手段】  上側出力トランジスタ１１と下側出力トランジスタ１２と、この上側出力トランジスタ１１を駆動する定電流源１３と、レベルシフトダイオード１４，１５と、プリドライブトランジスタ１６と、トランジスタ１７と、定電流源１８と、トランジスタ１９と、定電圧源２０と、定電流源２２と、トランジスタ２３と、抵抗２４と、クリップ検出出力端子３２と、クリップ検出出力端子３２の電圧で動作するミュート回路２６と、入力回路２５と、入力端子２７と、電源電圧２８と、出力端子２９とにより構成され、クリップ時に急変するトランジスタ１７のコレクタ電流と定電流源１８の電流とを比較することにより、クリップ検出を行う。【選択図】  図１
2005191860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側出力回路と第１の定電流源の接続点に、レベルシフト回路を接続し、前記レベルシフト回路を介して、第１のトランジスタのコレクタを接続し、前記第１のトランジスタのベースと第２のトランジスタのベースと入力回路の出力端子を接続し、前記第１のトランジスタのエミッタと前記第２のトランジスタのエミッタを接地し、前記第２のトランジスタのコレクタと第２の定電流源と第３のトランジスタのベースを接続し、前記第３のトランジスタのエミッタと定電圧源を接続し、前記第３のトランジスタのコレクタを検出端子とすることを特徴とする増幅装置。
【請求項２】
第４のトランジスタのベースを前記第１のトランジスタのベースに接続し、エミッタを接地し、コレクタを前記第３のトランジスタのコレクタと第３の定電流源と第５のトランジスタのベースに接続し、第５のコレクタを検出端子とすることを特徴とする請求項１記載の増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力クリップを検出する増幅装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、増幅装置には、低歪みを実現するため、出力クリップを検出し、入力をミュートして、出力クリップ状態を回避するシステムが備えられている。そのため、従来より、高精度のクリップ検出が可能な出力クリップ検出方法が要望されている。
【０００３】
以下に従来の増幅装置について説明する。
【０００４】
図５は従来の増幅装置の構成図、図６は従来の増幅装置のタイミングチャートであり、１１は上側出力トランジスタ、１２は下側出力トランジスタ、１３は定電流源、１４，１５はダイオード、１６はプリドライブトランジスタ、２５は入力回路、２６はミュート回路、２７は入力端子、２８は電源電圧、２９は出力端子、３０はコンパレータ、３１は定電圧源、３２はクリップ検出出力端子である。
【０００５】
図６において、１１５は出力端子２９の電圧波形、１１６は定電圧源３１の電圧波形、１１７はクリップ検出出力端子３２の電圧波形、１１８はクリップ検出電圧とクリップ電圧の時間差、１１９はクリップ検出電圧とクリップ電圧の電圧差である。
【０００６】
従来の増幅装置は、上側出力トランジスタ１１と、下側出力トランジスタ１２と、上側出力トランジスタ１１に電流を供給する定電流源１３と、レベルシフトダイオード１４，１５とプリドライブトランジスタ１６と、入力回路２５と、ミュート回路２６と、入力端子２７と、電源電圧２８と、出力端子２９と、コンパレータ３０と、閾値用の定電圧源３１と、クリップ検出出力端子３２とによって構成されている。
【０００７】
以上のように構成された増幅装置について、以下その動作について説明する。
【０００８】
まず、入力端子２７より印加された信号は、入力回路２５、プリドライブトランジスタ１６、上側出力トランジスタ１１、下側出力トランジスタ１２を経て出力端子３１へ増幅されて出力される。この出力端子２９の電圧（波形１１５）と閾値用の定電圧源３１の電圧（波形１１６）を比較し、出力端子３１の電圧の方が高いと判定すると、クリップ検出出力端子３２がＨＩＧＨとなり、出力端子２９の波形がクリップ状態であると検出する。このクリップ検出出力端子３２の信号をミュート回路２６へ印加し、入力信号を減衰させて、出力のクリップ状態を解除させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、検出電圧を、クリップ電圧より低い電圧に設定する必要があり、出力ダイナミックレンジ、検出電圧も変動が大きいため、クリップしていないのに検出してしまうという過剰検出や、閾値電圧がクリップ電圧を超えてしまい、非検出となるという問題があった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、クリップ検出時の過剰検出・非検出を改善することができる増幅装置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】
【００１１】
この目的を達成するための本発明の増幅装置は、上側出力回路と第１の定電流源の接続点に、レベルシフト回路を接続し、前記レベルシフト回路を介して、第１のトランジスタのコレクタを接続し、前記第１のトランジスタのベースと第２のトランジスタのベースと入力回路の出力端子を接続し、前記第１のトランジスタのエミッタと前記第２のトランジスタのエミッタを接地し、前記第２のトランジスタのコレクタと第２の定電流源と第３のトランジスタのベースを接続し、前記第３のトランジスタのエミッタと定電圧源を接続し、コレクタを検出端子とし、第４のトランジスタのベースを前記第１のトランジスタのベースに接続し、エミッタを接地し、コレクタを前記第３のトランジスタのコレクタに接続する構成を有している。
【００１２】
この構成によって、出力がクリップする時に変化する前記第２のトランジスタのコレクタ電流と前記第２の定電流源の電流を比較し、検出回路を動作させることにより、クリップ検出時の過剰検出・非検出を改善することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上側出力回路と第１の定電流源の接続点に、レベルシフト回路を接続し、前記レベルシフト回路を介して、第１のトランジスタのコレクタを接続し、前記第１のトランジスタのベースと第２のトランジスタのベースと入力回路の出力端子を接続し、前記第１のトランジスタのエミッタと前記第２のトランジスタのエミッタを接地し、前記第２のトランジスタのコレクタと第２の定電流源と第３のトランジスタのベースを接続し、前記第３のトランジスタのエミッタと定電圧源を接続し、コレクタを検出端子とし、第４のトランジスタのベースを前記第１のトランジスタのベースに接続し、エミッタを接地し、コレクタを前記第３のトランジスタのコレクタに接続する構成を設けたことにより、クリップ検出時の非検出・過剰検出を改善することができる優れた増幅装置を実現するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態における増幅装置の構成図、図２は本発明の第１の実施形態における増幅装置のタイミングチャートであり、図１において、１１は上側出力トランジスタ、１２は下側出力トランジスタ、１３は定電流源、１４，１５はダイオード、１６はプリドライブトランジスタ、１７はトランジスタ、１８は定電流源、１９はトランジスタ、２０は定電圧源、２２は定電流源、２３はトランジスタ、２４は抵抗、２５は入力回路、２６はミュート回路、２７は入力端子、２８は電源電圧、２９は出力端子、３２はクリップ検出出力端子である。
【００１６】
図２において、１０１は出力端子２９の電圧波形、１０２は下側出力トランジスタ１２のコレクタ電流波形、１０３は上側出力トランジスタ１１のコレクタ電流波形、１０４は下側出力トランジスタ１２のベース電流波形、１０５は上側出力トランジスタ１１のベース電流波形、１０９はトランジスタ１７のコレクタ電流波形、１１０は定電流源２２の電流波形、１１１はトランジスタ１９のコレクタ電流波形、１１２は定電流源１８の電流波形、１１３はクリップ検出出力端子３６の電圧波形である。
【００１７】
本実施形態の増幅装置は、上側出力トランジスタ１１と下側出力トランジスタ１２と、この上側出力トランジスタ１１を駆動する定電流源１３と、レベルシフトダイオード１４，１５と、プリドライブトランジスタ１６と、トランジスタ１７と、定電流源１８と、トランジスタ１９と、定電圧源２０と、定電流源２２と、トランジスタ２３と、抵抗２４と、クリップ検出出力端子３２と、クリップ検出出力端子３２の電圧で動作するミュート回路２６と、入力回路２５と、入力端子２７と、電源電圧２８と、出力端子２９とにより構成されている。
【００１８】
以上のように構成された増幅装置について、以下その動作を説明する。
【００１９】
まず、入力端子２７より印加された信号は、入力回路２５、プリドライブトランジスタ１６、上側出力トランジスタ１１、下側出力トランジスタ１２を経て出力端子２９へ増幅されて出力される。無信号状態では、定電流源１３の電流とプリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流が等しい。
【００２０】
上側非クリップ状態では、プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流が定電流源１３の電流より大きくなり、定電流源１８の電流値は定電流源１３の電流値の１／２に設定しているため、定電流源１８の電流は全てトランジスタ１７のコレクタに供給され、トランジスタ１９はＯＦＦ状態となり、クリップ検出出力端子３２はＬＯＷとなり、ミュート回路２６は動作しない。
【００２１】
次に、上側非クリップ状態からクリップ状態に移る時、上側出力トランジスタのコレクタ電流が増加し、この時、上側出力トランジスタ１１のベース電流が急増し、定電流源１３の電流が全て上側出力トランジスタ１１のベース電流として供給される。また、プリドライブトランジスタ１６、トランジスタ１７がＯＦＦ状態にあるため、定電流源１８の電流は全てトランジスタ１９のベース電流として供給され、トランジスタ１９がＯＮし、トランジスタ１９のコレクタ電流値が、定電流源２２の電流値以上になると、トランジスタ２３がＯＮし、クリップ検出出力端子３２はＨＩＧＨとなり、クリップを検出することができる。
【００２２】
ところで、図２（Ａ）のように出力端子３１の電圧波形１０１が変動した場合には、上下出力電流は図２（Ｂ）に示すように下側出力トランジスタ１２のコレクタ電流波形１０２、上側出力トランジスタ１１のコレクタ電流波形１０３のように変化する。また、各出力トランジスタのベース電流は、図２（Ｃ）に示すように下側出力トランジスタ１２のベース電流波形１０４、上側出力トランジスタ１１のベース電流波形１０５のようにクリップ状態で急激に増加する。
【００２３】
上側出力クリップ検出では、プリドライブトランジスタ１６、トランジスタ１７がＯＦＦするため、図２（Ｄ）のように、プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流およびトランジスタ１７のコレクタ電流（波形１０９）がなくなり、定電流源１８（波形１１２）の電流以下となるため、トランジスタ１９のベースに供給され、トランジスタ１９のコレクタ電流（波形１１１）が急増する。トランジスタ１９のコレクタ電流（波形１１１）が定電流源２２の電流（波形１１０）以上になるとトランジスタ２３がＯＮし、図２（Ｅ）のようにクリップ検出出力端子３２の電圧（波形１１３）がＨＩＧＨとなりクリップを検出することができる。このように第１の実施形態によれば、クリップ時に急変するトランジスタ１７のコレクタ電流を定電流源１８の電流で比較するため、過剰検出・非検出しない検出回路を実現できる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図３は本発明の第２の実施形態における増幅装置を示す構成図、図４は本発明の第２の実施形態における増幅装置のタイミングチャートである。
【００２６】
図３において、１１は上側出力トランジスタ、１２は下側出力トランジスタ１３は定電流源、１４，１５はダイオード、１６はプリドライブトランジスタ、１７はトランジスタ、１８は定電流源、１９はトランジスタ、２０は定電圧回路、２１はトランジスタ、２２は定電流源、２３はトランジスタ、２４は抵抗、２５は入力回路、２６はミュート回路、２７は入力端子、２８は電源電圧、２９は出力端子、３２はクリップ検出出力端子である。図４において、１０１は出力端子２９の波形、１０２は下側出力トランジスタ１２のコレクタ電流波形、１０３は上側出力トランジスタ１１のコレクタ電流波形、１０４は下側出力トランジスタ１２のベース電流波形、１０５は上側出力トランジスタ１１のベース電流波形、１０６は定電流源１３の電流波形、１０７はトランジスタ１６のコレクタ電流波形、１０８はトランジスタ２１のコレクタ電流波形、１０９はトランジスタ１７のコレクタ電流波形、１１０は定電流源２２の電流波形、１１１はトランジスタ１９のコレクタ電流波形、１１２は定電流源１８の電流波形、１１４はクリップ検出出力端子３２の電圧波形である。
【００２７】
第２の実施形態の増幅装置は、上側出力トランジスタ１１と下側出力トランジスタ１２と、上側出力トランジスタ１１を駆動する定電流源１３と、レベルシフトダイオード１４，１５と、プリドライブトランジスタ１６と、トランジスタ１７と、定電流源１８と、トランジスタ１９と、定電圧源２０と、定電流源２２と、トランジスタ２３と、抵抗２４と、クリップ検出出力端子３２と、クリップ検出出力端子３２の電圧で動作するミュート回路２６と、入力回路２５と、入力端子２７と、電源電圧２８と、出力端子２９より構成されている。  なお、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号が付されており、図３に示す構成において図１の構成と異なるのは、下側クリップ検出用にトランジスタ２１を設けた点である。
【００２８】
上記のように構成された増幅装置について、以下その動作を説明する。
【００２９】
まず、上側クリップ検出の動作については第１の実施形態と同様であり、入力信号が入力端子２７に印加され、下側クリップ状態となると、プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流が急増する。プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流は定電流源１３の電流と下側出力トランジスタ１２のベース電流の和となる。このプリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流と同じ電流が、トランジスタ２１のコレクタ電流となり、定電流源２２の電流値以上の電流がトランジスタ２１のコレクタを流れると、トランジスタ２３が動作し、クリップ検出出力端子３２がＨＩＧＨとなり、クリップを検出することができる。
【００３０】
ところで、図４（Ａ）のように出力端子２９の電圧波形１０１が変動した場合、上下出力電流は図４（Ｂ）のように下側出力トランジスタ１２のコレクタ電流波形１０２、上側出力トランジスタ１１のコレクタ電流波形１０３のように変化する。また、各出力トランジスタのベース電流は図４（Ｃ）のように下側出力トランジスタ１２のベース電流波形１０４、上側出力トランジスタ１１のベース電流波形１０５のようにクリップ状態で急激に増加する。下側のクリップ検出では、図４（Ｄ）のようにプリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流（波形１０７）が定電流源１３の電流（波形１０６）より大きくなることを利用し、プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流のミラー電流である、図４（Ｅ）トランジスタ２１のコレクタ電流（波形１０８）が定電流源２２の電流（波形１１０）以上となると、トランジスタ２３がＯＮし、クリップ検出出力端子３２電圧波形１１４のようにＨＩＧＨとなりクリップを検出する。上側の検出では、図４（Ｄ）のようにプリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流（波形１０７）が定電流源１３の電流（波形１０６）より小さくなることを利用し、プリドライブトランジスタ１６のコレクタ電流（波形１０７）および図４（Ｆ）のようにトランジスタ１７のコレクタ電流（波形１０９）がなくなるため、定電流源１８の電流（波形１１２）がトランジスタ１９のベースに供給され、トランジスタ１９のコレクタ電流（波形１１１）が急増する。トランジスタ１９のコレクタ電流（波形１１１）が定電流源２２の電流（波形１１０）以上になるとトランジスタ２３がＯＮし、図４（Ｇ）のようにクリップ検出出力端子３２の電圧（波形１１３）がＨＩＧＨとなりクリップを検出することができる。
【００３１】
このように第２の実施形態によれば、上側クリップ時はクリップ時に急変するトランジスタ１７のコレクタ電流を定電流源１８の電流で比較することにより、下側クリップ時はクリップ時に急変するトランジスタ２１のコレクタ電流を定電流源２２の電流で比較することにより過剰検出・非検出しない検出回路を実現できる。
【００３２】
なお、第１，２の実施形態において、トランジスタ２３と抵抗２４の回路構成は他の回路構成としてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、増幅装置の分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態における増幅装置の構成図
【図２】本発明の第１の実施形態における増幅装置のタイミングチャート
【図３】本発明の第２の実施形態における増幅装置の構成図
【図４】本発明の第２の実施形態における増幅装置のタイミングチャート
【図５】従来の増幅装置の構成図
【図６】従来の増幅装置のタイミングチャート
【符号の説明】
【００３５】
１１  上側出力トランジスタ
１２  下側出力トランジスタ
１３，１８，２２  定電流源
１４，１５  ダイオード
１６  プリドライブトランジスタ
１７，１９，２１，２３  トランジスタ
２０  定電圧源
２４  抵抗
２５  入力回路
２６  ミュート回路
２７  入力端子
２８  電源電圧
２９  出力端子
３２  クリップ検出出力端子
【図１】
2005191860.tif 000003
【図２】
2005191860.tif 000004
【図３】
2005191860.tif 000005
【図４】
2005191860.tif 000006
【図５】
2005191860.tif 000007
【図６】
2005191860.tif 000008