[發(fā)明專利]輸出限制電路、D級(jí)功率放大器、音響裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810211083.3
• 申請(qǐng)日: 2008-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN101373960A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮下貴重;高畑浩史;木村泰典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號(hào): H03G3/20
• 分類號(hào): H03G3/20;H03G3/30;H03F3/45;H03F3/217
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率放大電路(例如D級(jí)功率放大器)。?

背景技術(shù)

(第1背景技術(shù))?

串聯(lián)連接了2個(gè)晶體管的推挽電路等的輸出短路，一般使用感測電阻檢測。例如，在特開平11-239029號(hào)公報(bào)(下面，稱為專利文獻(xiàn)1)中，公開了如下技術(shù)：如圖1所示，利用與N溝道場效應(yīng)晶體管的源極側(cè)連接的感測電阻，檢測流入互補(bǔ)電路(complementary?circuit)的電流，當(dāng)該電流在規(guī)定閾值以上時(shí)，驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路來切斷電源。?

可是，在上述以往的短路檢測電路中，需要使用高價(jià)的感測電阻，所以會(huì)招致成本升高。并且，在上述以往的短路檢測電路中，伴隨著電流流入感測電阻，產(chǎn)生了不必要的功率損耗。?

(第2背景技術(shù))?

以往，在將模擬信號(hào)(例如模擬音頻信號(hào))作為輸入的D級(jí)功率放大器中，設(shè)置著用于限制輸出功率的限定電路。?

作為上述關(guān)聯(lián)的以往技術(shù)，可以例舉特開2006-5741號(hào)公報(bào)或特開平10-335961號(hào)公報(bào)(下面，分別稱為專利文獻(xiàn)2、3)等。?

此外，專利文獻(xiàn)2中，公開了如下限定電路：在根據(jù)從外部輸入的控制信號(hào)將施加給輸入端子的輸入信號(hào)以一定電壓進(jìn)行限幅的限定電路中，特征在于具備：連接在電源端子與所述輸入端子之間的控制元件；和通常將所述控制元件置為關(guān)斷，當(dāng)所述輸入信號(hào)超過所述恒定電壓時(shí)，將所述控制元件控制為接通狀態(tài)的控制電路。?

另外，專利文獻(xiàn)3中，公開了低音域放大裝置，特征在于，在亞低音揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)用的低音域放大裝置中，具有：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大的前置放大器、對(duì)所述前置放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行波形整形的波形整形電路、對(duì)所?述波形整形電路的輸出進(jìn)行放大的功率放大器、和將絕對(duì)值比提供給所述功率放大器的電源電壓小的電源電壓提供給所述前置放大器的電源電壓供給電路。?

確實(shí)，根據(jù)上述以往技術(shù)，即使被施加了過大的輸入信號(hào)時(shí)，也能防止伴隨輸出飽和的失真增大或揚(yáng)聲器破壞等。?

可是，在專利文獻(xiàn)2的以往技術(shù)中，限幅時(shí)的波形不是軟限幅(softclip)，其結(jié)果變成輸出信號(hào)中包含很多高次諧波成分，因此揚(yáng)聲器有產(chǎn)生損害耳朵的異常聲音的危險(xiǎn)。?

另外，在專利文獻(xiàn)2的以往技術(shù)中，對(duì)控制電壓的可變控制，輸出功率的限定電平(limit?level)比較過于敏感地反應(yīng)，所以精度很好地設(shè)定所希望的輸出功率并不容易。?

另外，在專利文獻(xiàn)2的以往技術(shù)中，利用一個(gè)控制信號(hào)，設(shè)定上下側(cè)限定電平，所以為了實(shí)現(xiàn)以運(yùn)算放大器的偏置電壓作為基準(zhǔn)的上下對(duì)稱限幅，需要進(jìn)行電路常數(shù)的調(diào)整。?

另一方面，專利文獻(xiàn)3的以往技術(shù)，是通過控制前置放大器的電源電壓，實(shí)現(xiàn)軟限幅的，作為本愿發(fā)明，其本質(zhì)構(gòu)成是不同的。?

(第3背景技術(shù))?

以往，提出了各種在放大音頻信號(hào)的功率放大電路中檢測DC輸出并設(shè)置保護(hù)來防止揚(yáng)聲器破損或燒損的技術(shù)。作為其一例，除了特開2003-258575號(hào)公報(bào)、特開2000-152367號(hào)公報(bào)以及特開2000-151297號(hào)公報(bào)(下面，分別稱為專利文獻(xiàn)4～6)，還可以舉出“雅馬哈數(shù)字放大器IC”，[online]，平成19年4月10日，雅馬哈有限公司，[平成19年11月1日檢索]，因特網(wǎng)<URL：http://www.yamaha.co.jp/news/2007/07041001.html>(下面，稱為非專利文獻(xiàn)1)。?

在專利文獻(xiàn)4中，提出了通過檢測和判斷有無偏差產(chǎn)生，以使揚(yáng)聲器等負(fù)載不損傷等這樣的BTL放大裝置。可是，專利文獻(xiàn)4提出的BTL放大裝置通過檢測和判斷有無偏差產(chǎn)生來檢知DC輸出并設(shè)置保護(hù)，所以存在不能應(yīng)用于D級(jí)放大器這一問題。?

在專利文獻(xiàn)5中，提出了通過檢測輸出電壓波形的限幅來對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行保護(hù)的BTL功率放大器。可是，專利文獻(xiàn)5提出的BTL功率放大器通過檢測輸出電壓波形的限幅來檢知DC輸出并設(shè)置保護(hù)，所以存在不能應(yīng)用于D級(jí)放大器這一問題。

在專利文獻(xiàn)6中，提出了通過檢測驅(qū)動(dòng)各自獨(dú)立的揚(yáng)聲器的2個(gè)BTL放大電路的各輸出段晶體管的輸出電流差來對(duì)揚(yáng)聲器進(jìn)行保護(hù)的異常檢測電路。可是，專利文獻(xiàn)6提出的異常檢測電路中，需要2個(gè)驅(qū)動(dòng)各自獨(dú)立的揚(yáng)聲器的BTL放大電路，存在驅(qū)動(dòng)一個(gè)揚(yáng)聲器的BTL放大電路不能單獨(dú)設(shè)置保護(hù)這一問題。?

在非專利文獻(xiàn)1中，公開了圖78所示那樣的方框圖，公開了具有DC輸出檢知功能的D級(jí)放大器。可是，DC輸出檢知的具體電路構(gòu)成完全沒有公開也沒有任何啟示，所以不明確通過何種電路構(gòu)成來實(shí)現(xiàn)DC輸出檢測。?