(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧供給源を単終段プッシュプル増幅器を有する出力ステージに接続するためのインピーダンス要素を備える出力ドライバであって、
前記出力ステージは、前記インピーダンス要素を介して前記電圧供給源に接続され、入力信号に応答して外部負荷を駆動する出力電流を出力する入力コントローラと、前記インピーダンス要素を介して前記電圧供給源に接続され、電流複製手段を介して前記入力コントローラへの休止出力電流のレベルを保持する電流発生手段と、前記入力コントローラの出力と前記電流発生手段の出力とに接続され、前記外部負荷のインピーダンスが高いときに前記入力コントローラへの前記休止出力電流を前記外部負荷に供給する電流複製手段とを有し、前記外部負荷のインピーダンスが低いとき、低インピーダンス負荷の状況下で前記入力コントローラの前記出力電流の増加に応答して前記インピーダンス要素にわたる電圧降下を増加させることで前記電流発生手段の休止出力電流のレベルを低減させる調整作用により、インピーダンスの異なる外部負荷及び電圧供給レベルの状態で当該ドライバの出力電流の変動を低減する、
ことを特徴とする出力ドライバ。
【請求項２】
前記インピーダンス要素は抵抗素子を備え、前記抵抗素子は、当該ドライバの出力電流の増加に従い電圧降下を増加させる、
ことを特徴とする請求項１記載の出力ドライバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に電子回路に関し、さらに詳しくは、出力ドライバ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
出力ドライバとして機能する単終段プッシュプル増幅器は、当技術では周知のものである。これらのプッシュプル増幅器は、２相入力信号の正の位相と負の位相を両方とも用いて、それにより２相入力信号から得ることのできる入力電力の使用量を最大にする。このようなプッシュプル増幅器は、通常は、インピーダンスが可変する負荷を駆動するので、負荷のインピーダンスによる電圧ゲインに対する効果を最低限に抑えるために低い出力インピーダンスを持たねばならない。
【０００３】
しかし、既存のプッシュプル増幅器は、低供給電圧により電力を与えられると、安定した歪の少ない駆動を負荷に与えない。低供給電圧を用いることにより、電子回路の電流消費量が小さくなり、そのため、それは携帯電子装置内で用いられる電子回路を設計する際に考慮しなければならない重要な問題となる。このような電流消費量および出力インピーダンスなどのプッシュプル増幅器の特性により、ユーザは効果的にプッシュプル増幅器を利用することができる。
【０００４】
このため、特に電子回路がバッテリに電力を依存する携帯電子装置内で用いられる場合には、これらの問題が電子回路内の出力ドライバとしてのプッシュプル増幅器の用途を制限する。さらに、このような電子回路は、インピーダンスが可変する負荷を駆動する際には、安定した歪の少ない出力駆動を必要とする。
【０００５】
そのために、電流消費量を少なくするために低供給電圧で動作する出力ドライバが必要になる。このような出力ドライバが低供給電圧で効果的に効率的に動作する場合にこの必要性が対処される。特に、必要とされるのは、出力ドライバとして機能する低供給電圧単終段プッシュプル増幅器からの安定した歪の少ない出力駆動である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ある形態で本発明の目的を実行する場合に、外部インピーダンス負荷を駆動する出力ドライバが提供される。出力ドライバは、入力信号を制御して外部インピーダンス負荷を駆動する出力ステージと、電圧供給源を出力ステージに結合するインピーダンス要素とによって構成される。
【０００７】
【実施例】
本発明による出力ドライバ１００のブロック図が図１に示される。出力ドライバ１００は、出力ステージ１１０とインピーダンス要素１２０とによって構成される。電力は、インピーダンス要素１２０を通じて出力ステージ１１０に結合する電圧供給源１３０により出力ドライバ１００に供給される。
【０００８】
出力ステージ１１０は、電流発生器１１４および電流複製器１１６に結合する入力コントローラ１１２によって構成される。入力コントローラ１１２は、入力信号源からの入力信号を制御する。入力信号から導かれる入力コントローラ１１２からの出力信号が外部インピーダンス負荷１６０を駆動する。図１には、電流発生器１１４に結合して、電流発生器１１４の休止出力電流レベルを決定する基準電圧源１５０もさらに示される。
【０００９】
出力ドライバ１００を実現するには、トランジスタおよび抵抗などの複数の電子部品を必要とする。本発明による好適な実施例を図２に示す。インピーダンス要素１２０は、出力ステージ１１０に結合する電流調整抵抗２３０によって構成される。出力ステージ１１０内では、入力コントローラ１１２は制御トランジスタ２１０によって構成される。制御トランジスタ２１０は、制御抵抗２２０および電流発生トランジスタ２２２によって構成される電流発生器１１４に結合する。制御トランジスタ２１０は、また、ミラー・トランジスタ２２４および電流沈下トランジスタ２２６によって構成される電流複製器１１６にも結合する。当技術では周知のように、ミラー・トランジスタ２２４はそのコレクタにおいて複製された電流出力を提供し、これはミラー・トランジスタ２２４と電流沈下トランジスタ２２６のエミッタ接合の面積比に依存する。
【００１０】
異なる外部負荷条件下で、出力ドライバ１００は、外部インピーダンス負荷１６０に出力信号を提供するように動作する。高い外部インピーダンス負荷に関しては、電流発生器１１４および電流複製器１１６は、高い外部インピーダンス負荷に一定の休止出力電流を供給する通常の定電流発生器として機能する。しかし、低い外部インピーダンス負荷については、制御トランジスタ２１０のコレクタおよびエミッタの電流は可変する。この電流が可変すると、電流調整抵抗の両端の電圧もまた可変する。そのため、電流調整抵抗２３０は、電流発生トランジスタ２２２の休止出力電流レベルに影響を与え、このトランジスタ２２２は電流複製器１１６に対する電流供給を調整する。
【００１１】
図３は、本発明による出力ドライバ１００の代替の実施例３０を示す。図３には、信号増幅器２００および基準電圧源１５０を含む複数の回路が出力ドライバ１００に結合している。信号増幅器２００は、増幅トランジスタ２５０と、入力結合抵抗２５２と、エミッタ抵抗２５４と、２個のトランジスタ２４４，２４６および電流源バイアス抵抗２４２を有する電流源２８０とによって構成される。入力信号は、入力結合抵抗２５２を通じて増幅トランジスタ２５０のベースに結合する。この入力信号は、単相信号でも２相信号でもよい。周波数変調無線搬送波信号から下方変換された中間周波数信号などの２相信号は、通常、正の位相信号と負の位相信号によって構成される。基準電圧源１５０は、バッファ・トランジスタ２６０およびエミッタ・バイアス抵抗２６２によって構成される。電圧基準入力は、バッファ・トランジスタ２６０のベースに結合し、これが電流源２８０および電流発生器１１４のバイアス・レールとなる。この代替の実施例３０は、たとえば集積回路に組み込むことができ、それにより出力ドライバ１００は、信号増幅器および基準電圧源１５０と共に、シリコン・ウェーハ上に形成される。
【００１２】
既存の単終段プッシュプル出力ドライバは、通常４ないし１０ボルトの電圧供給で動作する。しかし、既存の単終段プッシュプル増幅器は、電圧供給のより低い歪の少ない出力信号を提供することはできない。そのため、電流調整抵抗２３０を新規に用いることにより、出力ドライバ１００は、４ないし１０ボルトのより低い電圧供給において効果的に動作するだけでなく、２ないし４ボルトのさらに低い電圧供給においても動作する。
【００１３】
以上、低供給電圧で動作し、しかも外部インピーダンス負荷１６０に対して安定した歪の少ない出力駆動を提供する出力ドライバ１００が提供されたことが理解頂けよう。このような出力ドライバ１００は、用いられる供給電圧が低いためにバッテリで電力を得る電子装置の電流消費量を下げるので、このようなバッテリで電力を得る電子装置の動作期間を長くする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による出力ドライバの機能ブロック図である。
【図２】本発明による出力ドライバの好適な実施例の概略図である。
【図３】本発明による出力ドライバの代替の実施例の概略図である。
【符号の説明】
１００  出力ドライバ
１１０  出力ステージ
１１２  入力コントローラ
１１４  電流発生器
１１６  電流複製器
１２０  インピーダンス要素
１３０  電圧供給源
１４０  入力信号源
１５０  基準電圧源
１６０  外部インピーダンス負荷
【図１】
0003827347.tif 000002
【図２】
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【図３】
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