電流帰還型アンプ
【課題】 オーディオ信号を増幅する電流帰還型アンプにおいて、出力されるオーディオ信号の品質を向上させる。
【解決手段】 オーディオ信号を増幅する電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備え、アンプ回路から出力されるオーディオ信号の品質を向上させるために、オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とをそれぞれ独立して備えるようにして、複雑な信号経路をなくし簡素化した信号経路として構成した。
【解決手段】 オーディオ信号を増幅する電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備え、アンプ回路から出力されるオーディオ信号の品質を向上させるために、オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とをそれぞれ独立して備えるようにして、複雑な信号経路をなくし簡素化した信号経路として構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号を増幅する電流帰還型アンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電圧帰還型アンプにおいては、初段に差動アンプを配置し、アンプ又はスピーカへの出力信号を差動アンプの反転入力側に帰還することにより、アンプ機器の出力端子への直流電圧の発生を防止していた。
そして、従来の電流帰還型アンプにおいては、初段に電圧−電流変換回路を配置し、回路素子のばらつきによって出力に発生するオフセット電圧を抑圧するための回路を必要としていた（ＤＣサーボ回路）。
【０００３】
従来の電流帰還型アンプの回路図を、図２に示す。入力端子ＩＮＰＵＴから入力されたオーディオ信号は、オペアンプＵ１１の非反転入力端子に入力される。オペアンプＵ１１の出力信号は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ１５、Ｑ１６を備える増幅回路に入力される。
図２の電流帰還型アンプにおいては、オーディオ信号成分を主として帰還するＡＣ帰還ループ（矢印ｃ、矢印ｅ）及び回路の直流安定性を向上させるためのＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）を備える多重帰還型アンプとして構成されている。
ＡＣ帰還ループ（矢印ｅ）、ＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）は、増幅回路の出力バッファとして動作するオペアンプＵ１２の出力から、各々の帰還経路を経て、オペアンプＵ１１の反転入力端子に入力される。
出力端子に直流電圧を発生させないようにするため、出力から直流成分及び交流成分を全帰還する回路が用いられていた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電流帰還型アンプにおいて、ＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）にも多少のオーディオ信号成分が重畳され、オーディオ信号成分は全ての帰還ループ（矢印ｃ、ｄ、ｅ）を通ってフィードバックされる複雑な信号経路となっていた。複雑な信号経路は、オーディオ信号の品質劣化の要因となりうる。
【０００６】
オペアンプＩＣは、複数のトランジスタ、抵抗から構成されている。抵抗をオーディオ信号が通過することにより、熱雑音、電流雑音が発生する。また、トランジスタ等の能動素子を使用することにより、フリッカー雑音も発生するため、これらの雑音がオーディオ信号に重畳して、Ｓ／Ｎを悪化させていた。
また、トランジスタは、非線形素子であるため、オーディオ信号が通ることにより、歪率の悪化が生じる。また、トランジスタは、端子間容量があるため、周波数特性、位相特性への悪影響も及ぼす。
【０００７】
本発明の目的は、電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号の帰還回路をＤＣ帰還回路と分離して簡素化し、オーディオ信号の品質劣化を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電流帰還型アンプは、オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備えた電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とを各々独立して備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電流帰還型アンプによれば、オーディオ信号の帰還経路をＤＣ帰還経路と分離して簡素化し音質劣化を防止することができる。
また、本発明の電流帰還型アンプによれば、音質の劣化を防止しながら、ＤＣオフセットを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の電流帰還型アンプの一実施例の構成を示す回路図である。入力端子ＩＮＰＵＴは、電解コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３を介して、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに接続される。入力端子ＩＮＰＵＴと電解コンデンサＣ１の接続線は、抵抗Ｒ１を介して接地される。電解コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３の接続線は、抵抗Ｒ２を介して接地される。
トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ４、Ｒ６を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ２のエミッタは、抵抗Ｒ５、Ｒ７を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
【００１１】
抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ６の接続点は、トランジスタＱ３のベースに接続される。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７の接続点は、トランジスタＱ４のベースに接続される。
トランジスタＱ３のコレクタは、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１０を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。また、トランジスタＱ３のコレクタは、トランジスタＱ５のベースに接続される。
トランジスタＱ４のコレクタは、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１１を介して、正電源電圧ＶＥＥに接続される。また、トランジスタＱ４のコレクタは、トランジスタＱ６のベースに接続される。
【００１２】
トランジスタＱ３のエミッタは、抵抗Ｒ８、Ｒ９を介して、トランジスタＱ４のエミッタに接続される。トランジスタＱ３と抵抗Ｒ８の接続点は、トランジスタＱ２のコレクタに接続される。トランジスタＱ４と抵抗Ｒ９の接続点は、トランジスタＱ１のコレクタに接続される。
トランジスタＱ５のコレクタは、トランジスタＱ６のコレクタに接続される。トランジスタＱ５のエミッタは、抵抗Ｒ１２を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ６のエミッタは、抵抗Ｒ１３を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
【００１３】
トランジスタＱ５のコレクタとトランジスタＱ６のコレクタは、出力バッファとして構成されたオペアンプＵ１、電解コンデンサＣ３を介して、出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続される。トランジスタＱ５、Ｑ６のコレクタとオペアンプＵ１の接続線は、抵抗Ｒ１４を介して接地され、コンデンサＣ２を介して接地される。電解コンデンサＣ３と出力端子ＯＵＴＰＵＴの接続線は、抵抗Ｒ１５を介して接地される。
【００１４】
オペアンプＵ１の出力は、抵抗Ｒ２３を介して、抵抗Ｒ８とＲ９の接続点に接続される。抵抗Ｒ２３と、抵抗Ｒ８とＲ９の接続点との接続線は、抵抗Ｒ２４を介して接地される。
オペアンプＵ１の出力は、抵抗Ｒ２５を介して、トランジスタＱ７、Ｑ８のベースに接続される。抵抗Ｒ２５と、トランジスタＱ７、Ｑ８のベースとの接続線は、電解コンデンサＣ４を介して接地される。
【００１５】
トランジスタＱ７のエミッタは、抵抗Ｒ１９、Ｒ２１を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ８のエミッタは、抵抗Ｒ２０、Ｒ２２を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
抵抗Ｒ１９と抵抗Ｒ２１の接続点は、トランジスタＱ９のベースに接続される。抵抗Ｒ２０と抵抗Ｒ２２の接続点は、トランジスタＱ１０のベースに接続される。
【００１６】
トランジスタＱ９のコレクタは、トランジスタＱ５のエミッタに接続される。トランジスタＱ１０のコレクタは、トランジスタＱ６のエミッタに接続される。トランジスタＱ９のエミッタは、抵抗Ｒ１６、Ｒ１７を介して、トランジスタＱ１０のエミッタに接続される。トランジスタＱ９と抵抗Ｒ１６の接続点は、トランジスタＱ８のコレクタに接続される。トランジスタＱ１０と抵抗Ｒ１７の接続点は、トランジスタＱ７のコレクタに接続される。抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７の接続線は、抵抗Ｒ１８を介して接地される。
【００１７】
入力端子ＩＮＰＵＴから入力されたオーディオ信号は、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を備える増幅回路に入力される。オーディオ信号成分を帰還するＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）と、直流安定性を向上させるためのＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）とを分離してそれぞれ独立した帰還ループとして構成している。
【００１８】
ＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）、ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）は、増幅回路の出力バッファとして動作するオペアンプＵ１の出力から、各々の帰還経路に分かれて帰還される。ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）は、トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０を備えたＤＣサーボ回路に入力され、出力端子ＯＵＴＰＵＴでの直流電圧の発生が防止される。
【００１９】
ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）にはオーディオ信号成分が重畳されないので、オーディオ信号成分は全てＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）を通ってフィードバックされる。信号経路を簡素化したことによって、オーディオ信号の品質劣化を抑制することができる。
【００２０】
帰還ループを独立させることによって、図２の従来例で必要としていた入力アンプＵ１１を廃し、オーディオ信号成分が通る素子数を減らすことができ、オーディオ信号成分の経路を簡素化することができる。従って、抵抗をオーディオ信号が通過することによって発生する熱雑音や電流雑音、トランジスタ等の能動素子を使用することによって発生するフリッカー雑音などによるＳ／Ｎの悪化を防止することができる。
また、トランジスタをオーディオ信号が通ることによる歪率の悪化、トランジスタの端子間容量による、周波数特性、位相特性への悪影響なども、避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電流帰還型アンプの一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】従来の電流帰還型アンプの一構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
ＩＮＰＵＴ 入力端子
ＯＵＴＰＵＴ 出力端子
Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒ４９ 抵抗
Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃ１４ コンデンサ
Ｕ１、Ｕ１１、Ｕ１２ オペアンプ
Ｑ１、Ｑ２、・・・、Ｑ１６ トランジスタ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ１１、Ｄ１２ ダイオード
ＶＣＣ、ＶＥＥ 電源電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号を増幅する電流帰還型アンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電圧帰還型アンプにおいては、初段に差動アンプを配置し、アンプ又はスピーカへの出力信号を差動アンプの反転入力側に帰還することにより、アンプ機器の出力端子への直流電圧の発生を防止していた。
そして、従来の電流帰還型アンプにおいては、初段に電圧−電流変換回路を配置し、回路素子のばらつきによって出力に発生するオフセット電圧を抑圧するための回路を必要としていた（ＤＣサーボ回路）。
【０００３】
従来の電流帰還型アンプの回路図を、図２に示す。入力端子ＩＮＰＵＴから入力されたオーディオ信号は、オペアンプＵ１１の非反転入力端子に入力される。オペアンプＵ１１の出力信号は、トランジスタＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ１５、Ｑ１６を備える増幅回路に入力される。
図２の電流帰還型アンプにおいては、オーディオ信号成分を主として帰還するＡＣ帰還ループ（矢印ｃ、矢印ｅ）及び回路の直流安定性を向上させるためのＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）を備える多重帰還型アンプとして構成されている。
ＡＣ帰還ループ（矢印ｅ）、ＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）は、増幅回路の出力バッファとして動作するオペアンプＵ１２の出力から、各々の帰還経路を経て、オペアンプＵ１１の反転入力端子に入力される。
出力端子に直流電圧を発生させないようにするため、出力から直流成分及び交流成分を全帰還する回路が用いられていた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２１７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電流帰還型アンプにおいて、ＤＣ帰還ループ（矢印ｄ）にも多少のオーディオ信号成分が重畳され、オーディオ信号成分は全ての帰還ループ（矢印ｃ、ｄ、ｅ）を通ってフィードバックされる複雑な信号経路となっていた。複雑な信号経路は、オーディオ信号の品質劣化の要因となりうる。
【０００６】
オペアンプＩＣは、複数のトランジスタ、抵抗から構成されている。抵抗をオーディオ信号が通過することにより、熱雑音、電流雑音が発生する。また、トランジスタ等の能動素子を使用することにより、フリッカー雑音も発生するため、これらの雑音がオーディオ信号に重畳して、Ｓ／Ｎを悪化させていた。
また、トランジスタは、非線形素子であるため、オーディオ信号が通ることにより、歪率の悪化が生じる。また、トランジスタは、端子間容量があるため、周波数特性、位相特性への悪影響も及ぼす。
【０００７】
本発明の目的は、電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号の帰還回路をＤＣ帰還回路と分離して簡素化し、オーディオ信号の品質劣化を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電流帰還型アンプは、オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備えた電流帰還型アンプにおいて、オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とを各々独立して備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電流帰還型アンプによれば、オーディオ信号の帰還経路をＤＣ帰還経路と分離して簡素化し音質劣化を防止することができる。
また、本発明の電流帰還型アンプによれば、音質の劣化を防止しながら、ＤＣオフセットを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の電流帰還型アンプの一実施例の構成を示す回路図である。入力端子ＩＮＰＵＴは、電解コンデンサＣ１、抵抗Ｒ３を介して、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースに接続される。入力端子ＩＮＰＵＴと電解コンデンサＣ１の接続線は、抵抗Ｒ１を介して接地される。電解コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３の接続線は、抵抗Ｒ２を介して接地される。
トランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ４、Ｒ６を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ２のエミッタは、抵抗Ｒ５、Ｒ７を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
【００１１】
抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ６の接続点は、トランジスタＱ３のベースに接続される。抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７の接続点は、トランジスタＱ４のベースに接続される。
トランジスタＱ３のコレクタは、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１０を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。また、トランジスタＱ３のコレクタは、トランジスタＱ５のベースに接続される。
トランジスタＱ４のコレクタは、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１１を介して、正電源電圧ＶＥＥに接続される。また、トランジスタＱ４のコレクタは、トランジスタＱ６のベースに接続される。
【００１２】
トランジスタＱ３のエミッタは、抵抗Ｒ８、Ｒ９を介して、トランジスタＱ４のエミッタに接続される。トランジスタＱ３と抵抗Ｒ８の接続点は、トランジスタＱ２のコレクタに接続される。トランジスタＱ４と抵抗Ｒ９の接続点は、トランジスタＱ１のコレクタに接続される。
トランジスタＱ５のコレクタは、トランジスタＱ６のコレクタに接続される。トランジスタＱ５のエミッタは、抵抗Ｒ１２を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ６のエミッタは、抵抗Ｒ１３を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
【００１３】
トランジスタＱ５のコレクタとトランジスタＱ６のコレクタは、出力バッファとして構成されたオペアンプＵ１、電解コンデンサＣ３を介して、出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続される。トランジスタＱ５、Ｑ６のコレクタとオペアンプＵ１の接続線は、抵抗Ｒ１４を介して接地され、コンデンサＣ２を介して接地される。電解コンデンサＣ３と出力端子ＯＵＴＰＵＴの接続線は、抵抗Ｒ１５を介して接地される。
【００１４】
オペアンプＵ１の出力は、抵抗Ｒ２３を介して、抵抗Ｒ８とＲ９の接続点に接続される。抵抗Ｒ２３と、抵抗Ｒ８とＲ９の接続点との接続線は、抵抗Ｒ２４を介して接地される。
オペアンプＵ１の出力は、抵抗Ｒ２５を介して、トランジスタＱ７、Ｑ８のベースに接続される。抵抗Ｒ２５と、トランジスタＱ７、Ｑ８のベースとの接続線は、電解コンデンサＣ４を介して接地される。
【００１５】
トランジスタＱ７のエミッタは、抵抗Ｒ１９、Ｒ２１を介して、正電源電圧ＶＣＣに接続される。トランジスタＱ８のエミッタは、抵抗Ｒ２０、Ｒ２２を介して、負電源電圧ＶＥＥに接続される。
抵抗Ｒ１９と抵抗Ｒ２１の接続点は、トランジスタＱ９のベースに接続される。抵抗Ｒ２０と抵抗Ｒ２２の接続点は、トランジスタＱ１０のベースに接続される。
【００１６】
トランジスタＱ９のコレクタは、トランジスタＱ５のエミッタに接続される。トランジスタＱ１０のコレクタは、トランジスタＱ６のエミッタに接続される。トランジスタＱ９のエミッタは、抵抗Ｒ１６、Ｒ１７を介して、トランジスタＱ１０のエミッタに接続される。トランジスタＱ９と抵抗Ｒ１６の接続点は、トランジスタＱ８のコレクタに接続される。トランジスタＱ１０と抵抗Ｒ１７の接続点は、トランジスタＱ７のコレクタに接続される。抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７の接続線は、抵抗Ｒ１８を介して接地される。
【００１７】
入力端子ＩＮＰＵＴから入力されたオーディオ信号は、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６を備える増幅回路に入力される。オーディオ信号成分を帰還するＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）と、直流安定性を向上させるためのＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）とを分離してそれぞれ独立した帰還ループとして構成している。
【００１８】
ＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）、ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）は、増幅回路の出力バッファとして動作するオペアンプＵ１の出力から、各々の帰還経路に分かれて帰還される。ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）は、トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１０を備えたＤＣサーボ回路に入力され、出力端子ＯＵＴＰＵＴでの直流電圧の発生が防止される。
【００１９】
ＤＣ帰還ループ（矢印ｂ１、ｂ２）にはオーディオ信号成分が重畳されないので、オーディオ信号成分は全てＡＣ帰還ループ（矢印ａ１、ａ２）を通ってフィードバックされる。信号経路を簡素化したことによって、オーディオ信号の品質劣化を抑制することができる。
【００２０】
帰還ループを独立させることによって、図２の従来例で必要としていた入力アンプＵ１１を廃し、オーディオ信号成分が通る素子数を減らすことができ、オーディオ信号成分の経路を簡素化することができる。従って、抵抗をオーディオ信号が通過することによって発生する熱雑音や電流雑音、トランジスタ等の能動素子を使用することによって発生するフリッカー雑音などによるＳ／Ｎの悪化を防止することができる。
また、トランジスタをオーディオ信号が通ることによる歪率の悪化、トランジスタの端子間容量による、周波数特性、位相特性への悪影響なども、避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電流帰還型アンプの一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】従来の電流帰還型アンプの一構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２２】
ＩＮＰＵＴ 入力端子
ＯＵＴＰＵＴ 出力端子
Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒ４９ 抵抗
Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃ１４ コンデンサ
Ｕ１、Ｕ１１、Ｕ１２ オペアンプ
Ｑ１、Ｑ２、・・・、Ｑ１６ トランジスタ
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ１１、Ｄ１２ ダイオード
ＶＣＣ、ＶＥＥ 電源電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備えた電流帰還型アンプにおいて、
オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とを各々独立して備えたことを特徴とする電流帰還型アンプ。
【請求項１】
オーディオ信号を増幅するアンプ回路を備えた電流帰還型アンプにおいて、
オーディオ信号の帰還回路と直流成分の帰還回路とを各々独立して備えたことを特徴とする電流帰還型アンプ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−３５１１７（Ｐ２０１０−３５１１７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９７８１９（Ｐ２００８−１９７８１９）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（３０３００９４６７）株式会社ディーアンドエムホールディングス (274)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（３０３００９４６７）株式会社ディーアンドエムホールディングス (274)
【Ｆターム（参考）】
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