(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動する出力段と；
該出力段を駆動するプッシュプル構成の第一及び第二のトランジスタと；
該第一と第二のトランジスタをそれぞれ駆動する第一及び第二の差動増幅器と；
該第一のトランジスタのエミッタ電極に結合された第一の抵抗と、該第一のトランジスタの該エミッタ電極から該第一のトランジスタのコレクタ電極に結合された第二の抵抗とにより決定される第一の分圧器と、
該第二のトランジスタのエミッタ電極に結合された第三の抵抗と、該第二のトランジスタの該エミッタ電極から該第二のトランジスタのコレクタ電極に結合された第四の抵抗とにより決定される第二の分圧器とからなり、
該第一のトランジスタは該負荷により発生された帰還信号に応答して入力電圧波形の正の極性の偏位中に駆動され、該第二のトランジスタは該帰還信号に応答して該入力電圧波形の負の極性の偏位中に駆動される増幅器回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は増幅器回路に関し、より詳細には例えば陰極線管球の集束ヨークの偏向コイルを駆動する電力増幅器の出力段を駆動する前置駆動段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受信機で用いられる陰極線管（ＣＲＴ）はＣＲＴのフェースプレートラスター上のビデオ画像の歪みを被る。これらの歪みはピンクッション歪み、樽型歪み、台形歪み、水平非線形性及び垂直非線形性を含む。
投影テレビジョン受信機は３つのＣＲＴからなり、これは相互に軸から外れた方向に配置され、３つのＣＲＴのうちの２つは投影スクリーンに関して軸を外れた方向に配置される。相互に関し、及び投影スクリーンに関するＣＲＴのこの配置はＣＲＴフェースプレートラスターに既に現れているビデオ画像のこれらの歪みを悪化するものである。加えてこの配置はまた水平、垂直台形歪み、非対称歪み、湾曲歪みを含むそれ自体の更なる歪みを投影スクリーン上のビデオ画像内に導入する。各３つのカラーに対して現れる歪みは異なる。何故ならば投影スクリーンに関する各ＣＲＴの方向が異なるからである。
【０００３】
これらの歪みを補正するために投影テレビジョン受信機は通常３つの各ＣＲＴ用の補助的な偏向ヨークを設けられる。これらの補助的な偏向ヨークは一般に集束（コンバージェント）ヨークと称される。３つのＣＲＴのそれぞれはその集束ヨーク内に水平偏向コイルと垂直偏向コイルを必要とし、全部で６つの偏向コイルが集束ヨークシステムで必要である。
【０００４】
集束ヨークの偏向コイルは投影スクリーン上に現れるビデオ画像を補正するのに適切な電流波形で励起される必要がある。その様な波形はしばしば水平レート及び垂直レート放物線、立ち上がり及びＤＣレベルの組合せとして発生され、その様な放物線、立ち上がり及びＤＣレベルの積である。
６つの集束ヨークコイルのそれぞれは別の電源増幅器により駆動される。何故ならば６つの偏向コイルを励起するために必要な電流波形の形状及び振幅は相互に異なるからである。出力増幅器のそれぞれは集束波形発生器により発生された入力電圧として低電圧波形の形を取り、対応する偏向コイルへの出力としてその様な電圧に比例し、コイルを駆動するために充分な出力の電流を発生する。
【０００５】
図２に示される電力増幅器１００に対する典型的な配置では集束波形発生器１０は前置駆動段３０への集束補正電圧波形２０を供給する。前置駆動段３０は従来技術の出力段４０を駆動する。出力段４０は従来技術の補正電流ＩCORRで偏向コイルＬ１を最適に駆動し、これは集束補正電圧波形２０に比例する。検知電圧ＶSENSE は集束補正電流ＩCORRが電流検知抵抗ＲSENSE を通して流れるに従って出力する。検知電圧ＶSENSE は前置駆動段３０に帰還される。抵抗ＲQ は電力増幅器１００の高周波利得を制限することにより偏向コイルＬ１でリンギングを制御する。
【０００６】
電力増幅器１００を例えばトランジスタである増幅器内で用いられる半導体デバイスが熱的及び電気的ストレスにより生ずる損傷に対して保護するように設計することは設計上の良い慣行である。更にまた複数の偏向コイル及び各偏向コイルに専用の別の電力増幅器を有する集束ヨークシステムでその段のそれぞれでの散逸された電力は最小に保たれ、最小部品数の使用を通してその製造コストは最小化されるように電力増幅器１００を設計することが特に望ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は以下のような増幅器回路を提供することである。
ここで開示される本発明の配置による増幅器回路では前置駆動段はコモンモード電流をほとんど伝導しない。更にまた前置駆動段はその半導体デバイスへの熱的に引き起こされる損傷に対して保護される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
その様な増幅器回路は  負荷を駆動する出力段と；該出力段を駆動するプッシュプル構成の第一と第二のトランジスタと；該第一と第二のトランジスタをそれぞれ駆動する第一と第二の差動増幅器と；該第一と第二のトランジスタの間のコモンモード電流を制限する手段とからなり、該第一のトランジスタは該偏向コイルにより発生された帰還信号に応答して入力電圧波形の正の極性の偏位中に駆動され、該第二のトランジスタは該帰還信号に応答して該入力電圧波形の負の極性の偏位中に駆動される。
【０００９】
制限する手段はＢ級のモードでの第一と第二のトランジスタの動作を確実にし、第一と第二のトランジスタを電気的なオーバーストレス状態により引き起こされる損傷に対して保護する。制限手段は該第一のトランジスタのエミッタ電極に結合される第一の抵抗と該第一のトランジスタの該エミッタとコレクタ電極との間に結合される第二の抵抗とにより決定される第一の電圧分割器と、該第二のトランジスタのエミッタ電極に結合される第三の抵抗と該第二のトランジスタの該エミッタとコレクタ電極との間に結合される第四の抵抗とにより決定される第二の電圧分割器とからなる。
【００１０】
ここに開示する本発明の配置の特徴によればその様な増幅器回路は負荷を駆動する出力段と；該出力段を駆動するプッシュプル構成の第一と第二のトランジスタと；該トランジスタにより導電される電流の熱的に引き起こされた増加に応答する該トランジスタのエミッタ電圧を調整する該第一と第二のトランジスタの動作それぞれに関する第一と第二の熱保護回路とからなる。
【００１１】
熱保護回路は該第一のトランジスタのエミッタ電極に結合される第一の抵抗と該第一のトランジスタの該エミッタとコレクタ電極との間に結合される第二の抵抗とにより決定される第一の電圧分割器と、該第二のトランジスタのエミッタ電極に結合される第三の抵抗と該第二のトランジスタの該エミッタとコレクタ電極との間に結合される第四の抵抗とにより決定される第二の電圧分割器からなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図２に示される出力増幅器１００は図１に示されるような配置を有する前置駆動段３０からなる。
図１を参照するに前置駆動段３０は一般に第一と第二の差動増幅器３１、３２からなり、それは相補的なプッシュプル段３３を駆動する。
【００１３】
第一の差動増幅器３１は一般にトランジスタＱ６６，Ｑ７７及び抵抗Ｒ１１４，Ｒ１２９からなり、例えば＋４５Ｖ及び−４５Ｖの電位の第一と第二の電源に結合される。当業者は回路、信号、負荷要求に依存した電位の第一と第二の電源に対して異なる値を選択する。トランジスタＱ６６，Ｑ７７は例えば工業部品番号ＢＣ５４６Ｂである。
【００１４】
第二の差動増幅器３２は一般にトランジスタＱ６９，Ｑ７０及び抵抗Ｒ３，Ｒ１３０からなり、第一と第二の電位の電源に結合される。トランジスタＱ６９，Ｑ７０は例えば工業部品番号ＢＣ５５６Ｂである。
相補的なプッシュプル段３３は一般にトランジスタＱ５，Ｑ７、抵抗Ｒ５，Ｒ７，Ｒ１３９，Ｒ１４０、バイアス回路３４からなる。トランジスタＱ５，Ｑ７はそれぞれ例えば工業部品番号ＭＰＳＡ９２，ＭＰＳＡ４２である。バイアス回路３４は出力段４０に対する動作のクラスを決定し、出力段４０に関するクロスオーバー歪みを最小化するために用いられる。バイアス回路３４は従来技術の設計であり、ここでは説明しない。
【００１５】
動作では集束補正電圧波形２０はトランジスタＱ７０，Ｑ７７のベース電極で第一と第二の差動増幅器２１、２２に結合され、検知電圧ＶSENSE はトランジスタＱ６６，Ｑ６９のベース電極で第一と第二の差動増幅器２１、２２に結合される。平衡状態では集束補正電圧波形２０は約ゼロボルトの振幅を有し、検知電圧ＶSENSE は約ゼロボルトに等しく、抵抗Ｒ１１４を通して流れる電流はトランジスタＱ６６，Ｑ７７間で等しく分割される。同様に抵抗Ｒ３を通して流れる電流はトランジスタＱ６９，Ｑ７０間で等しく分割される。
【００１６】
抵抗Ｒ５，Ｒ１３９により形成される電圧分割器はトランジスタＱ５のベースとエミッタ電極の間の電圧がトランジスタＱ５がオンしはじめる電圧より若干小さいようにトランジスタＱ５のエミッタ電極をバイアスする。同様に抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される電圧分割器はトランジスタＱ７のベースとエミッタ電極の間の電圧がトランジスタＱ７がオンしはじめる電圧より若干小さいようにトランジスタＱ７のエミッタ電極をバイアスする。ごくわずかの、例えば１ｍＡの数パーセントの温度依存のコモンモード電流がトランジスタＱ５からトランジスタＱ７へ流れる。約１．３ｍＡに等しい電流がＲ１３９，Ｒ１４０を通して流れる。
【００１７】
例えば＋２Ｖのピークレベルに達する集束補正電圧波形２０の正の極性の偏位中にトランジスタＱ７０により導かれた電流はトランジスタＱ７０がより導電性が少なくなるにつれて減少する。抵抗Ｒ３を通して流れる電流がなお一定である故にトランジスタＱ６９により導かれる電流はトランジスタＱ７０を通る電流の減少に等しい量だけ増加する。トランジスタＱ７０の導電性がより減少すると、それはトランジスタＱ７のベース電極により少ない電流を供給し、それによりトランジスタＱ７をオフにする。
【００１８】
同時にトランジスタＱ７７により導かれる電流はトランジスタＱ７７の導電性がより増加するに従って増加する。抵抗Ｒ１１４を通して流れる電流がなお一定である故にトランジスタＱ６６により導かれる電流はトランジスタＱ７７を通る電流の増加に等しい量だけ減少する。トランジスタＱ７７の導電性がより減少すると、それはトランジスタＱ５のベース電極により少ない電流を供給し、それによりトランジスタＱ５をオフにする。
【００１９】
例えば−２Ｂのピークレベルに達する集束補正電圧波形２０の負の極性の偏位中にトランジスタＱ７０により導かれた電流はトランジスタＱ７０がより導電性が多くなるにつれて増加する。抵抗Ｒ３を通して流れる電流がなお一定である故にトランジスタＱ６９により導かれる電流はトランジスタＱ７０を通る電流の増加に等しい量だけ減少する。トランジスタＱ７０の導電性がより増加すると、それはトランジスタＱ７のベース電極により多い電流を供給し、それによりトランジスタＱ７をオンにする。
【００２０】
同時にトランジスタＱ７７により導かれる電流はトランジスタＱ７７の導電性がより減少するに従って減少する。抵抗Ｒ１１４を通して流れる電流がなお一定である故にトランジスタＱ６６により導かれる電流はトランジスタＱ７７を通る電流の減少に等しい量だけ増加する。トランジスタＱ７７の導電性がより減少すると、それはトランジスタＱ５のベース電極からより少ない電流を出し、それによりトランジスタＱ５をオフにする。
【００２１】
抵抗Ｒ５，Ｒ１３９及び抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される電圧分割器はトランジスタＱ５，Ｑ７のそれぞれのエミッタ電極をバイアスし、それによりこれら２つのトランジスタを通して流れるコモンモード電流を防止する。これは幾つかの利点を生ずる。
第一と第二の差動増幅器３１、３２がバランスされているときにトランジスタＱ５，Ｑ７がオンになる閾値上になおあり、抵抗Ｒ５，Ｒ１３９及び抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される電圧分割器はトランジスタＱ５，Ｑ７のそれぞれのエミッタ電極をバイアスし、ごくわずかの、例えば１ｍＡの数パーセントの温度依存のコモンモード電流がトランジスタＱ５からトランジスタＱ７へ流れるだけである。これはそれが前置駆動段３０内での電力散逸を減少し、それにより電力増幅器１００の全体の効率を増加する故に利点である。
【００２２】
抵抗Ｒ５，Ｒ１３９及び抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される電圧分割器はまたＢ級モードで動作するプッシュプル段３３の傾向を増加する。集束補正電圧波形２０の正の極性の偏位中にトランジスタＱ５は導通し、トランジスタＱ７は非導通である。結果としてトランジスタＱ５，Ｑ７のコレクタ電極での電圧は両方とも概略＋４５Ｖに等しく、抵抗Ｒ７とＲ１４０を通して流れる電流は概略２．６ｍＡに等しい。トランジスタＱ７のエミッタ電極での電圧はそのコレクタ電圧が電位の第一と第二の電源により決定される範囲を通して振れるときに約１８０ｍＶに等しい範囲に亘り変化するのみである。
【００２３】
同様に集束補正電圧波形２０の負の極性の偏位中にトランジスタＱ７は導通し、トランジスタＱ５は非導通である。結果としてトランジスタＱ５，Ｑ７のコレクタ電極での電圧は両方とも概略−４５Ｖに等しく、抵抗Ｒ５とＲ１３９を通して流れる電流は概略２．６ｍＡに等しい。トランジスタＱ５のエミッタ電極での電圧はそのコレクタ電圧が電位の第一と第二の電源により決定される範囲を通して振れるときに約１８０ｍＶに等しい範囲に亘り変化するのみである。
【００２４】
抵抗Ｒ５，Ｒ１３９及び抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される電圧分割器（分圧器）の存在はまたトランジスタＱ５，Ｑ７を例えば過剰電流状態により引き起こされる電気的なストレスの潜在的な破壊効果から保護する。トランジスタＱ７が損傷し、短絡した場合にはトランジスタＱ５は抵抗Ｒ５，Ｒ１３９により形成される分圧器が上記のように約１８０ｍＶのみ変化するようにトランジスタＱ５のエミッタ電極での電圧を維持する故に保護される。他方でトランジスタＱ５が損傷し、短絡した場合にはトランジスタＱ７は抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される分圧器が上記のように約１８０ｍＶのみ変化するようにトランジスタＱ７のエミッタ電極での電圧を維持する故に保護される。
【００２５】
最終的に抵抗Ｒ５，Ｒ１３９及び抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される分圧器の存在はまたトランジスタＱ５，Ｑ７を熱により引き起こされる損傷から保護するという付加的な利点を有する。当業者には良く知られているがバイポーラ接合トランジスタのベース−エミッタ間の電圧は負の温度係数を有する。トランジスタの温度が増加すると、ベース−エミッタ間の電圧は減少し、よってトランジスタにより導かれる電流は増加する。勿論電流がトランジスタにより導かれると、トランジスタは熱の形で電力を散逸し、これはトランジスタの温度を増加する。この温度の上昇は電流の増加を引き起こし、これは次に更なる温度上昇を引き起こす。この仮定は当業者に熱的ランナウェイと称され、トランジスタを破壊する可能性がある。
【００２６】
前置駆動段３０の本発明の好ましい実施例ではトランジスタＱ５の温度が例えば上昇しはじめるとトランジスタＱ５は飽和しはじめ、大きな電流を流す。しかしながらこのメカニズムが熱的ランナウェイを導く前に抵抗Ｒ５，Ｒ１３９により形成される分圧器はトランジスタＱ５のエミッタ電極を低い電圧にバイアスする。結果としてトランジスタＱ５のエミッタとベース電極間の電圧は減少し、従ってトランジスタＱ５により導電された電流は減少する。
【００２７】
同様の結果がトランジスタＱ７に対して得られる。トランジスタＱ７の温度が例えば上昇しはじめるとトランジスタＱ７は飽和しはじめ、大きな電流を流す。しかしながらこのメカニズムが熱的ランナウェイを導く前に抵抗Ｒ７，Ｒ１４０により形成される分圧器はトランジスタＱ７のエミッタ電極を高い電圧にバイアスする。結果としてトランジスタＱ７のエミッタとベース電極間の電圧は減少し、従ってトランジスタＱ７により導電された電流は減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ここで開示される本発明の配置による増幅器回路のブロック及び概略図である。
【図２】増幅器回路で用いられる従来技術の配置のブロック図である。
【符号の説明】
１０  集束波形発生器
２０  集束補正電圧波形
２１、２２差動増幅器
３０  前置駆動段
３１、３２  差動増幅器
３３  プッシュプル段
３４  バイアス回路
４０  出力段
１００  出力増幅器
Ｒ１１４，Ｒ１２９、Ｒ３，Ｒ１３０、Ｒ５，Ｒ７，Ｒ１３９，Ｒ１４０、Ｒ１１４  抵抗
Ｑ６６，Ｑ７７、Ｑ６９，Ｑ７０、Ｑ５，Ｑ７  トランジスタ
ＩCORR  集束補正電流
ＲSENSE   電流検知抵抗
ＶSENSE   検知電圧
【図１】
0003739149.tif 000002
【図２】
0003739149.tif 000003