JP6866637B2 - 増幅器 - Google Patents

Description

この発明は、音響システム等に好適な増幅器に関する。

音響システムにおいては、スピーカに印加する電圧を大きくしたいという要求が生じる場合がある。このような要求に応えるための技術として、２台の増幅器をＢＴＬ（Bridge-Tied Load）接続する技術がある。このＢＴＬ接続を利用した音響システムでは、２台の増幅器の出力端子間にスピーカ等の負荷を接続する。そして、入力信号を２台の増幅器の一方の増幅器に与えるとともに、入力信号を反転増幅器により反転した信号を他方の増幅器に与える。これにより２台の増幅器の出力端子に互いに逆相の交流電圧が発生し、負荷の駆動が行われる。このような音響システムによれば、１台の増幅器が出力する電圧の２倍の電圧で負荷を駆動することができる。

特許第３１３９３８６号

米国特許第４２２９７０６号

しかし、ＢＴＬ接続を利用する場合、２台の増幅器の一方の前段に反転増幅器を挿入する必要があり、この反転増幅器の挿入に伴って、２台の増幅器の出力信号が正確な逆相関係の信号とならず、特性が劣化する問題がある。また、ＢＴＬ接続は、その原理上、増幅器の接続台数が２台に限定されるため、スピーカに印加する電圧を１台の増幅器の出力電圧の３倍以上に大きくすることができないという問題がある。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、反転増幅器が不要であり、かつ、１台の増幅器により出力可能な電圧よりも高い出力電圧を得ることを可能にする技術的手段を提供することにある。また、この発明の第２の目的は、反転増幅器が不要であり、かつ、１台の増幅器により出力可能な電圧の３倍以上の出力電圧を得ることを可能にする技術的手段を提供することにある。

この発明は、フローティング電源により駆動される出力回路を各々備え、共通の入力信号を増幅して前記出力回路から各々出力する複数の増幅部を有し、前記複数の増幅部の前記出力回路を直列接続してなることを特徴とする増幅器を提供する。

この発明によれば、複数の増幅部の出力回路は、フローティング電源により駆動される回路である。従って、各出力回路の出力の動作点（直流電位）を外部から定めることができる。そして、この発明では、共通の入力信号を増幅する複数の増幅部の出力回路が直列接続されている。従って、この複数の出力回路を直列接続した回路から、各出力回路の出力電圧を加算した電圧が得られる。従って、この発明によれば、反転増幅器を使用することなく、１台の増幅器により出力可能な電圧よりも高い出力電圧を得ることが可能になる。また、この発明によれば、複数の増幅部に与える電源電圧を適切な電圧にすることにより、直列接続する出力回路の数を３以上とすることも可能であり、１台の増幅器により出力可能な電圧の３倍以上の出力電圧を得ることも可能である。

この発明の第１実施形態である増幅器の構成を示す回路図である。 同実施形態の比較例である増幅器の一部を抜き出して図示した等価回路図である。 同実施形態による増幅器の一部を抜き出して図示した等価回路図である。 この発明の第２実施形態である増幅器の構成を示す回路図である。 同実施形態による増幅器の一部を抜き出して図示した等価回路図である。 この発明の第３実施形態である増幅器の一部を抜き出して図示した等価回路図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態による増幅器の構成を示す回路図である。図１に示すように、本実施形態による増幅器は、同一構成の増幅部１００＿１および１００＿２を相互に接続してなるものである。

増幅部１００＿１は、第１段差動増幅部１０＿１と、第２段差動増幅部３０＿１と、入力部７０＿１および８０＿１と、帰還部４０＿１とを有する。

入力部７０＿１は、直列接続された抵抗７２＿１およびキャパシタ７３＿１により構成されている。入力部８０＿１は、直列接続された抵抗８２＿１およびキャパシタ８３＿１により構成されている。

第１段差動増幅部１０＿１は、エミッタ同士が共通接続されたＮＰＮトランジスタ１１＿１および１２＿１と、ＮＰＮトランジスタ１１＿１および１２＿１の各コレクタと高電位電源＋ＶＢとの間に接続された抵抗１３＿１および１４＿１と、ＮＰＮトランジスタ１１＿１および１２＿１のエミッタ同士の共通接続点と低電位電源−ＶＢとの間に接続された抵抗１５＿１とを有する。

ＮＰＮトランジスタ１１＿１のベースは、入力部７０＿１を介して正相入力端子７１に接続され、ＮＰＮトランジスタ１２＿１のベースは、入力部８０＿１を介して逆相入力端子８１に接続されている。正相入力端子７１に与えられる正相入力信号ＨＯＴは、入力部７０＿１を介すことにより正相入力信号ａとしてＮＰＮトランジスタ１１＿１のベースに与えられる。また、逆相入力端子８１に与えられる逆相入力信号ＣＯＬＤは、入力部８０＿１を介すことにより逆相入力信号ｂとしてＮＰＮトランジスタ１２＿１のベースに与えられる。そして、第１段差動増幅部１０＿１は、正相入力信号ａおよび逆相入力信号ｂの差動増幅を行い、２相の信号ｅ３およびｅ４をＮＰＮトランジスタ１１＿１および１２＿１の各コレクタから出力する。

第２段差動増幅部３０＿１は、ＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿１と、抵抗３３＿１、３４＿１および３５＿１とを有する。また、第２段差動増幅部３０＿１は、第１および第２のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２＿１と、第１および第２のフローティング電源３０３＿１および３０４＿１と、抵抗３０５＿１および３０６＿１とからなる出力回路３５０＿１を有する。なお、この第２段差動増幅部３０＿１は、特許文献１に開示されている。

ＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿１は、エミッタ同士が共通接続されており、この共通接続点と電位電源＋ＶＢとの間には抵抗３５＿１が接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ３１＿１のコレクタは、抵抗３０６＿１および３３＿１を直列に介して低電位電源−ＶＢに接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ３２＿１のコレクタは、抵抗３０５＿１および３４＿１を直列に介して低電位電源−ＶＢに接続されている。ここで、ＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿２は出力インピーダンスが高く、また、抵抗３３＿１および３４＿１の抵抗値も高い。このため、抵抗３０６＿１および３３＿１間の共通接続点と、抵抗３０５＿１および３４＿１間の共通接続点は、グラウンドに対してフローティング状態とみなしてよい。

そして、ＰＮＰトランジスタ３１＿１のベースには、第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１１＿１のコレクタからの出力信号ｅ３が入力される。また、ＰＮＰトランジスタ３２＿１のベースには、第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１２＿１のコレクタからの出力信号ｅ４が入力される。

出力回路３５０＿１において、第１のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０１＿１は、第１の主要電極端子であるコレクタが正相出力端子ＯＵＴ＋に接続され、第２の主要電極端子であるエミッタが抵抗３４＿１および３０５＿１間の共通接続点に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１の制御電極端子であるベースと第２の主要電極端子であるエミッタとの間には抵抗３０５＿１が接続されている。

第２のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０２＿１は、第１の主要電極端子であるコレクタが逆相出力端子ＯＵＴ−に接続され、第２の主要電極端子であるエミッタが抵抗３３＿１および３０６＿１間の共通接続点に接続されている。また、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１の制御電極端子であるベースと第２の主要電極端子であるエミッタとの間には抵抗３０６＿１が接続されている。

第１のフローティング電源３０３＿１は、負極が第１のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０１＿１のエミッタに接続され、正極が第２のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０２＿１のコレクタに接続されている。また、第２のフローティング電源３０４＿１は、負極が第２のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０２＿１のエミッタに接続され、正極が第１のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ３０１＿１のコレクタに接続されている。

第２段差動増幅部３０＿１では、ＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿１からなる差動トラジスタペアが第１段差動増幅部１０＿のＮＰＮトランジスタ１１＿１および１２＿１の各コレクタから得られる２相の出力信号ｅ３およびｅ４の差動増幅を行い、ＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿１の各コレクタ電流を増減させる。

そして、ＰＮＰトランジスタ３１＿１のコレクタ電流が増加してＰＮＰトランジスタ３２＿１のコレクタ電流が減少すると、出力回路３５０＿１では、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１が能動状態に移行し、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１が遮断状態に移行する。逆にＰＮＰトランジスタ３１＿１のコレクタ電流が減少してＰＮＰトランジスタ３２＿１のコレクタ電流が増加すると、出力回路３５０＿１では、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１が遮断状態に移行し、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１が能動状態に移行する。

このように第２段差動増幅部３０＿１では、信号ｅ３およびｅ４の差動増幅が行われることにより、出力回路３５０＿１の第１および第２のトランジスタをプッシュプル駆動するための制御信号（この例ではＰＮＰトランジスタ３１＿１および３２＿１のコレクタ電流）が生成される。

帰還部４０＿１は、抵抗４１＿１および４１＿２からなる。ここで、抵抗４１＿１は、逆相出力端子ＯＵＴ−に発生する逆相出力信号ｄを第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１１＿１のベースに帰還させる。また、抵抗４１＿２は、正相出力端子ＯＵＴ＋に発生する正相出力信号ｃを第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１２＿１のベースに帰還させる。

ここで、正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−側から見た帰還部４０＿１の入力インピーダンスは高い。また、正相出力端子ＯＵＴ＋は、高インピーダンスであるＮＰＮトランジスタ３０１＿１を介して抵抗３０５＿１および３４＿１間の共通接続点に接続されるとともに、フローティング電源３０４＿１を介して抵抗３０６＿１および３３＿１間の共通接続点に接続されている。また、逆相出力端子ＯＵＴ−は、高インピーダンスであるＮＰＮトランジスタ３０２＿１を介して抵抗３０６＿１および３３＿１間の共通接続点に接続されるとともに、フローティング電源３０３＿１を介して抵抗３０５＿１および３４＿１間の共通接続点に接続されている。そして、抵抗３４＿１および３０５＿１間の共通接続点と抵抗３３＿１および３０６＿１間の共通接続点は、上述したようにグラウンドに対してフローティング状態である。従って、正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−もグラウンドに対してフローティング状態となる。

以上、第１の増幅部１００＿１の構成を説明したが、第２の増幅部１００＿２も第１の増幅部１００＿１と全く同じ構成を有する。そこで、第２の増幅部１００＿２を構成する各部には、第１の増幅部１００＿１における対応する部分に使用された符号の後半の“＿１”を“＿２”に置き換えた符号を使用し、その説明を省略する。

本実施形態において、第１の増幅部１００＿１および第２の増幅部１００＿２は、入力側が並列接続されている。さらに詳述すると、正相入力端子７１は、入力部７０＿１を介して第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１１＿１のベースに接続されるとともに、入力部７０＿２を介して第１段差動増幅部１０＿２のＮＰＮトランジスタ１１＿２のベースに接続されている。また、逆相入力端子８１は、入力部８０＿１を介して第１段差動増幅部１０＿１のＮＰＮトランジスタ１２＿１のベースに接続されるとともに、入力部８０＿２を介して第１段差動増幅部１０＿２のＮＰＮトランジスタ１２＿２のベースに接続されている。

また、第１の増幅部１００＿１および第２の増幅部１００＿２は、出力回路３５０＿１における正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間の回路と、出力回路３５０＿２における正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間の回路が直列接続されている。さらに詳述すると、第１の増幅部１００＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋は、第２の増幅部１００＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−に接続されている。そして、第２の増幅部１００＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋と、第１の増幅部１００＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−との間に、本実施形態による増幅器の負荷（例えばスピーカ）が接続される。
以上が本実施形態の構成である。

次に本実施形態の動作について説明する。
図２は本実施形態の比較例である増幅器の出力回路３５０＿１および３５０＿２の等価回路を示す回路図である。図２では、出力回路３５０＿１のフローティング電源３０３＿１および３０４＿１、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２−１と、出力回路３５０＿２のフローティング電源３０３＿２および３０４＿２、ＮＰＮトランジスタ３０１＿２および３０２−２のみが図示されている。また、この比較例では、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋と出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−は接続されておらず、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間と、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間に別個の負荷（図示の例ではスピーカ）が接続されている。

出力回路３５０＿１および３５０＿２はグラウンドに対して出力インピーダンスが高く、各々の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−はグラウンドに対してフローティング状態である。この正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−の直流レベルは、例えば外部の回路が任意に設定可能である。そして、出力回路３５０＿１および３５０＿２の各々の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−には、正相入力信号ａおよび逆相入力信号ｂの差分に応じた差分を持った正相出力信号ｃおよび逆相出力信号ｄが発生する。具体的には次の通りである。

まず、正相入力信号ａおよび逆相入力信号ｂ間にａ＞ｂの関係が成立する期間は、第２段差動増幅部３０＿１および３０＿２では、入力信号ｅ３およびｅ４間の関係がｅ３＜ｅ４となり、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）を能動状態にし得るコレクタ電流がＰＮＰトランジスタ３１＿１（３１＿２）に流れ、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）を能動状態にし得るコレクタ電流がＰＮＰトランジスタ３２＿１（３２＿２）に流れない。このため、正相出力端子ＯＵＴ＋からのプッシュ動作、逆相出力端子ＯＵＴ−へのプル動作が行われる。この間、出力回路３５０＿１（３５０＿２）では、フローティング電源３０４＿１（３０４＿２）→正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間の負荷→ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）という経路に沿って電流が流れる（矢印Ｙ１）。

一方、正相入力信号ａおよび逆相入力信号ｂ間にａ＜ｂの関係が成立する期間は、第２段差動増幅部３０＿１および３０＿２では、入力信号ｅ３およびｅ４間の関係がｅ３＞ｅ４となり、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）を能動状態にし得るコレクタ電流がＰＮＰトランジスタ３１＿１（３１＿１）に流れず、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）を能動状態にし得るコレクタ電流がＰＮＰトランジスタ３２＿１（３２＿２）に流れる。このため、正相出力端子ＯＵＴ＋へのプル動作、逆相出力端子ＯＵＴ−からのプッシュ動作が行われる。この間、出力回路３５０＿１（３５０＿２）では、フローティング電源３０３＿１（３０３＿２）→逆相出力端子ＯＵＴ−および正相出力端子ＯＵＴ＋間の負荷→ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）という経路に沿って電流が流れる（矢印Ｙ２）。

図示のように、出力回路３５０＿１（３５０＿２）の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−には互いに逆相の電圧が発生する。具体的には、ａ＞ｂであり、ｅ３＜ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）が能動状態、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）が遮断状態となるため、正相出力端子ＯＵＴ＋に正方向に振幅を持った交流成分が発生し、逆相出力端子ＯＵＴ−に負方向に振幅を持った交流成分が発生する。一方、ａ＜ｂであり、ｅ３＞ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）がＯＦＦ、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）がＯＮとなるため、正相出力端子ＯＵＴ＋に負方向に振幅を持った交流成分が発生し、逆相出力端子ＯＵＴ−に正方向に振幅を持った交流成分が発生する。

そして、この互いに逆相の関係のある電圧の差分により正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間の負荷が駆動される。この正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−間に発生する電圧は、帰還の作用により正相入力信号ａおよび逆相入力信号ｂ間の差分に比例した電圧となる。

図３は本実施形態による増幅器の出力回路３５０＿１および３５０＿２の等価回路を示す回路図である。図３では、前掲図１のように、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋と出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−とが接続されており、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋と、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−との間に負荷（図示の例ではスピーカ）が接続されている。

本実施形態において、出力回路３５０＿１（３５０＿２）の正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−は、グラウンドに対してフローティング状態である。図３に示す構成によると、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋と出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−とが接続されているため、これらの正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−は、各々の発生する互いに逆相の電圧が相殺して等電位となる。すなわち、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋と出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−に発生する交流成分が０となる。

そして、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋に発生する交流成分が０となることにより、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−に発生する交流成分が２倍になる。また、出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−に発生する交流成分が０となることにより、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋に発生する交流成分が２倍になる。このようにして出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋の電圧と出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−の電圧が各々２倍に増加し、負荷を駆動する電圧が２倍に増加する。

別の観点から説明すると次の通りである。まず、ａ＞ｂであり、ｅ３＜ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）が遮断状態、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）が能動状態となる。このため、出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−→ＮＰＮトランジスタ３０２＿２→フローティング電源３０４＿２→出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋→負荷→出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−→ＮＰＮトランジスタ３０２＿１→フローティング電源３０４＿１→出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋という経路に沿って電流が流れる（矢印Ｙ１’）。この間、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋には正方向に振幅を持った交流成分が現れ、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−には負方向に振幅を持った交流成分が現れる。矢印Ｙ１’により示される電流経路では、２個のフローティング電源３０４＿１および３０４＿２と、２個のＮＰＮトランジスタ３０２＿１および３０２＿２が直列接続されているため、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋には現れる交流成分と、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−に現れる交流成分の振幅は通常の２倍になる。

一方、ａ＜ｂであり、ｅ３＞ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）が能動状態、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）が遮断状態となる。このため、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋→ＮＰＮトランジスタ３０１＿１→フローティング電源３０３＿１→出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−→負荷→出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋→ＮＰＮトランジスタ３０１＿２→フローティング電源３０３＿２→出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−という経路に沿って電流が流れる（矢印Ｙ２’）。この間、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋には負方向に振幅を持った交流成分が現れ、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−には正方向に振幅を持った交流成分が現れる。矢印Ｙ２’により示される電流経路では、２個のフローティング電源３０３＿１および３０３＿２と、２個のＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０１＿２が直列接続されているため、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋には現れる交流成分と、出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−に現れる交流成分の振幅は通常の２倍になる。

このように本実施形態によれば、１台の増幅部１００＿１により出力可能な電圧の２倍の電圧を第２段差動増幅部３０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋と第２段差動増幅部３０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−との間に発生し、この２倍の電圧により負荷駆動を行うことができる。また、本実施形態によれば、ＢＴＬ接続された増幅器のように反転増幅器を使用しないので、反転増幅器の使用により発生する特性の劣化を回避することができる。

＜第２実施形態＞
図４はこの発明の第２実施形態による増幅器の構成を示す回路図である。本実施形態による増幅器は、増幅部１００Ａ＿１および１００Ａ＿２を有する。この増幅部１００Ａ＿１および１００Ａ＿２では、上記第１実施形態における第２段差動増幅部３０＿１および３０＿２が、第２段差動増幅部３０Ａ＿１および３０Ａ＿２に置き換えられている。そして、第２段差動増幅部３０Ａ＿１および３０Ａ＿２では、上記第１実施形態における出力回路３５０＿１および３５０＿２が出力回路３５０Ａ＿１および３５０Ａ＿２に置き換えられている。

上記第１実施形態における出力回路３５０＿１は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２＿２のエミッタがフローティング電源３０３＿１および３０４＿１の負極に各々接続され、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２＿２のコレクタが正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−に各々接続されたエミッタ接地型増幅回路であった。

これに対し、本実施形態における出力回路３５０Ａ＿１は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２＿２のコレクタがフローティング電源３０３＿１および３０４＿１の正極に各々接続され、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１および３０２＿２のエミッタが正相出力端子ＯＵＴ＋および逆相出力端子ＯＵＴ−に各々接続されたエミッタフォロワ型増幅回路である。出力回路３５０Ａ＿２も出力回路３５０Ａ＿１と同様である。他の点は上記第１実施形態と同様である。なお、このようなエミッタフォロワ型増幅回路は例えば特許文献２に開示されている。

図５は本実施形態による増幅器の出力回路３５０Ａ＿１および３５０Ａ＿２の等価回路を示す回路図である。本実施形態においても、ａ＞ｂであり、ｅ３＜ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）が能動状態、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）が遮断状態となる。従って、図５において矢印Ｙ１’により示す電流経路に沿って電流が流れる。また、ａ＜ｂであり、ｅ３＞ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１（３０２＿２）が遮断状態、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１（３０１＿２）が能動状態となる。従って、図５において矢印Ｙ２’により示す電流経路に沿って電流が流れる。従って、本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。

＜第３実施形態＞
図６はこの発明の第３実施形態における出力回路３５０＿１、３５０＿２および３５０＿３の構成を示す等価回路図である。本実施形態による増幅器は、３つの増幅部を有しており、上記第１実施形態と同様、各増幅部は、共通の入力信号を増幅する第１段差動増幅部と、この第１段差動増幅部の出力信号の差動増幅する第２段差動増幅部を有している。そして、３つの増幅部の第２段差動増幅部が図６に示す出力回路３５０＿１、３５０＿２および３５０＿３を各々有している。出力回路３５０＿１、３５０＿２および３５０＿３の各々の単体としての構成は上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、図６に示すように、出力回路３５０＿１の正相出力端子ＯＵＴ＋が出力回路３５０＿２の逆相出力端子ＯＵＴ−に接続され、出力回路３５０＿２の正相出力端子ＯＵＴ＋が出力回路３５０＿３の逆相出力端子ＯＵＴ−に接続されている。そして、出力回路３５０＿３の正相出力端子ＯＵＴ＋と出力回路３５０＿１の逆相出力端子ＯＵＴ−との間に負荷であるスピーカが接続されている。

本実施形態において、ａ＞ｂであり、ｅ３＜ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１、３０１＿２、３０１＿３がＯＦＦ、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１、３０２＿２、３０２＿３がＯＮとなる。そして、直列接続されたＮＰＮトランジスタ３０２＿１、３０２＿２、３０２＿３とフローティング電源３０４＿１、３０４＿２、３０４＿３とにより負荷の駆動が行われる。また、ａ＜ｂであり、ｅ３＞ｅ４となる期間は、ＮＰＮトランジスタ３０１＿１、３０１＿２、３０１＿３がＯＮ、ＮＰＮトランジスタ３０２＿１、３０２＿２、３０２＿３がＯＦＦとなる。そして、直列接続されたＮＰＮトランジスタ３０１＿１、３０１＿２、３０１＿３とフローティング電源３０３＿１、３０３＿２、３０３＿３とにより負荷の駆動が行われる。

従って、本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態によれば、１つの増幅部により出力可能な電圧の３倍の出力電圧を得ることができる。なお、回路的な条件が合えば、さらなる直列接続も可能である。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１〜第３実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）上記各実施形態では、バイポーラトランジスタにより増幅器を構成したが、Ｊ−ＦＥＴ（Junction Field Effect Transistor；接合型電界効果トランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide
Semiconductor Field Effect Transistor；金属−酸化膜−半導体構造の電界効果トランジスタ）等のＦＥＴにより増幅器を構成してもよい。

（２）上記各実施形態において、増幅器は、ディスクリート素子により構成してもよく、オペアンプにより構成してもよい。

（３）上記各実施形態において出力回路は、第１のトランジスタが能動状態となる期間は第２のトランジスタが遮断状態となり、第１のトランジスタが遮断状態となる期間は第２のトランジスタが能動状態となるＢ級増幅を行った。しかし、そのようにする代わりに、出力回路にＡＢ級増幅またはＡ級増幅を行わせてもよい。

（４）上記各実施形態では、各増幅部の第１段の増幅部を差動増幅部としたが、第１段の増幅部をシングルエンド増幅部としてもよい。

１０＿１，１０＿２……第１段差動増幅部、３０＿１，３０＿２……第２段差動増幅部、３５０＿１，３５０＿２，３５０＿３，３５０Ａ＿１，３５０Ａ＿２……出力回路、４０＿１，４０＿２……帰還部、７０＿１，７０＿２，８０＿１，８０＿２……入力部、３０３＿１，３０３＿２……第１のフローティング電源、３０４＿１，３０４＿２，３０４＿３……第２のフローティング電源、３０１＿１，３０１＿２，３０１＿３……第１のトランジスタ、３０２＿１，３０２＿２，３０２＿３……第２のトランジスタ。

Claims (1)

1. 出力回路を各々備え、共通の入力信号を増幅して前記出力回路から各々出力する複数の増幅部を有し、
   前記複数の増幅部の各出力回路は、
   フローティング状態である正相出力端子および逆相出力端子と、
   各々第１および第２の主電極端子と前記第１および第２の主電極端子間の導通状態を制御する制御信号が入力される制御電極端子を有し、各々の前記第１の主電極端子または前記第２の主電極端子の一方が前記正相出力端子および前記逆相出力端子に接続された第１および第２のトランジスタと、
   前記第２のトランジスタの前記第１の主電極端子または前記第２の主電極端子の一方と前記第１のトランジスタの前記第１の主電極端子または前記第２の主電極端子の他方との間に接続された第１のフローティング電源と、
   前記第１のトランジスタの前記第１の主電極端子または前記第２の主電極端子の一方と前記第２のトランジスタの前記第１の主電極端子または前記第２の主電極端子の他方との間に接続された第２のフローティング電源とを具備し、
   前記複数の増幅部の各出力回路は、直列接続されており、
   相互に直列接続された２つの出力回路のうち、一方の出力回路の前記正相出力端子または前記逆相出力端子の一方は、他方の出力回路の前記正相出力端子または前記逆相出力端子の他方に接続されており、
   前記複数の増幅部は、前記入力信号に基づいて各々の出力回路の前記第１および第２のトランジスタをプッシュプル駆動するための制御信号を生成することを特徴とする増幅器。

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