功率放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种驱动电容性负载的功率放大电路，其能够减少损耗。功率放大电路具有：前级放大电路（１１０）及ＢＴＬ连接放大电路（１４０），它们将输入信号（Ｖｉｎ、Ｖｉｐ）放大而生成输出信号，驱动作为电容性负载的压电扬声器（１２０）；以及控制部（１３０）。控制部（１３０）与电流测量部（１３１）的检测结果和比较器（１３２）的输出信号对应，而控制供给至ＢＴＬ连接放大电路（１４０）的电源电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率放大电路，特别涉及一种能够在驱动电容 性负载时减少电力消耗的技术。本专利技术基于2007年6月5日申请的日本国专利申请第2007 — 149201号及2007年6月5日申请的日本国专利申请第2007—149202 号要求优先权，在这里引用其内容。
技术介绍
作为功率放大电路的驱动对象，有时使用电容性负载。例如在 特开昭51 — 132746号公报中公开了现有功率放大电路的一个例子。 图15是表示使用压电扬声器作为电容性负载的情况下的功率放大电 路的一个例子的电路图。如该图所示，功率放大电路240采用将放大 装置241a和反相放大装置241b桥接的BTL (Bridged Transless)方式，以得到较大的输出。功率放大电路240的电源电压由锂离子电池等电源250产生， 但压电扬声器220通常需要12Vpp 15Vpp这样的较高驱动电压。因 此，在使用3.7V的锂离子电池的情况下，使用电荷泵260等升压至 所需电压而作为功率放大电路240的电源电压进行供给。图16A示出压电扬声器220的频率一阻抗特性，图16B示出压 电扬声器220的频率一输出声压特性。由于压电扬声器220具有电容 性，所以如果如图16A所示频率变高，则阻抗逐渐变为非常低。另 夕卜，还具有如果如图16B所示频率变低则输出声压逐渐降低的特性。
技术实现思路
由于压电扬声器220如果频率变高，则阻抗逐渐变为非常低， 所以在高频区域中流过功率放大电路240的电流也逐渐增加。由于压电扬声器220的驱动电压也较高，所以如果处于高频区域，则存在功 率放大电路240的损耗增大，发热量也增大的问题。如果为了防止高频区域中的电流增加而增大保护电阻R10的 值，则会使功率放大电路240的输出效率恶化。另外，如果为了减少 功率放大电路240的损耗而采用D类放大，则需要较大的电压转换， 需要针对不必要的辐射的对策。本专利技术就是鉴于上述状况而提出的，其目的在于，使驱动电容 性负载的功率放大电路降低损耗。为了解决上述课题，本专利技术所涉及的功率放大电路具有放大 单元，其将输入信号放大而生成输出信号来驱动电容性负载；电流检 测单元，其检测放大单元的消耗电流；以及电源控制单元，其与电流 检测单元的检测结果对应，控制供给至放大单元的电源电压。根据本专利技术，由于与电流检测单元的检测结果对应而控制供给 至放大单元的电源电压，所以可以根据需要而使电源电压降低，由此 使功率放大电路的损耗降低。即，即使在高频区域中阻抗下降而使电 流增加，也可以通过使电源电压降低而减少功率放大电路的消耗电 力。更具体地说，电源控制单元可以选择性地将高电压和低电压中 的一个作为电源电压供给至放大单元，在由电流检测单元检测出的电 流值小于第1电流值的情况下，将高电压供给至放大单元。由此，可 以在电流值小于第1电流值的情况下得到足够的输出。另外，也可以使电源控制单元具有比较单元，其将上述输入信 号的电压和基准电压进行比较，在由上述电流检测单元检测出的电流 值大于或等于第1电流值而小于第2电流值的情况下，基于上述比较 单元的比较结果，在上述输入信号的电压大于或等于上述基准电压的 情况下，将上述高电压供给至上述放大单元，在上述输入信号的电压 小于上述基准电压的情况下，将上述低电压供给至上述放大单元。由 此，在电流值大于或等于第1电流值而小于第2电流值的情况下，动 态地切换电源电压，所以在输入信号较小的情况下，可以使损耗降低， 同时在输入信号较大的情况下，可以得到足够的输出。另外，优选上述电源控制单元在由上述电流检测单元检测出的 电流值大于或等于第2电流值而小于第3电流值的情况下，基于上述 比较单元的比较结果，在上述输入信号的电压大于或等于上述基准电 压的情况下，将上述高电压供给至上述放大单元，在上述输入信号的 电压小于上述基准电压的情况下，将上述低电压供给至上述放大单 元，如果从上述输入信号的电压大于或等于上述基准电压开始经过规 定时间，则无论上述输入信号的电压如何，都将上述低电压供给至上 述放大单元。如果检测电流的大小变大，则放大单元的损耗增加，但根据本专利技术，由于在电流值大于或等于第2电流值而小于第3电流值的情况下，如果从输入信号的电压大于或等于基准电压开始经过了规 定时间，则强制地将低电压供给至放大单元，所以可以抑制放大单元 的过度发热，同时减少消耗电力。另外，电源控制单元可以选择性地将高电压和低电压中的一个 作为电源电压供给至放大单元，在由电流检测单元检测出的电流值大于或等于第3电流值的情况下，将低电压供给至放大单元。由此，即 使在电流值大于或等于第3电流值的情况下，也可以通过降低电源电 压而减少功率放大电路的消耗电力。为了解决上述课题，本专利技术所涉及的功率放大电路具有放大 单元，其将输入信号放大而生成输出信号来驱动电容性负载；频率检 测单元，其检测输入信号或输出信号的频率；以及电源控制单元，其 与频率检测单元的检测结果对应，控制供给至放大单元的电源电压。根据本专利技术，由于与频率检测单元的检测结果对应而控制供给 至放大单元的电源电压，所以可以根据需要使电源电压降低，从而减 少功率放大电路的损耗。g卩，即使因高频区域而使阻抗下降、电流增 加，也可以通过使电源电压降低而减少功率放大电路的消耗电力。更具体地说，电源控制单元可以选择性地将高电压和低电压中 的一个作为电源电压供给至放大单元，在由频率检测单元检测出的频 率小于第l频率的情况下，将高电压供给至放大单元。由此，可以在 频率小于第1频率的情况下得到足够的输出。另外，可以使电源控制单元具有比较单元，其将上述输入信号的电压和基准电压进行比较，在由上述频率检测单元检测出的频率大 于或等于第1频率而小于第2频率的情况下，基于上述比较单元的比 较结果，在上述输入信号的电压大于或等于上述基准电压的情况下， 将上述高电压供给至上述放大单元，在上述输入信号的电压小于上述 基准电压的情况下，将上述低电压供给至上述放大单元。由此，在频 率大于或等于第1频率而小于第2频率的情况下，动态地切换电源电 压，所以在输入信号较小的情况下，可以使损耗降低，同时在输入信 号较大的情况下，可以得到足够的输出。另外，优选在由上述频率检测单元检测出的频率大于或等于第2 频率而小于第3频率的情况下，基于上述比较单元的比较结果，在上 述输入信号的电压大于或等于上述基准电压的情况下，将上述高电压 供给至上述放大单元，在上述输入信号的电压小于上述基准电压的情 况下，将上述低电压供给至上述放大单元，如果从上述输入信号的电 压大于或等于上述基准电压开始经过规定时间，则无论上述输入信号 的电压如何，都将上述低电压供给至上述放大单元。由于如果频率变 高则负载阻抗降低，所以放大单元的损耗增加，但根据本专利技术，由于 在频率大于或等于第2频率而小于第3频率的情况下，如果从输入信 号的电压大于或等于基准电压开始经过了规定时间，则强制地将低电 压供给至放大单元，所以可以抑制放大单元的过度发热，同时减少消 耗电力。另外，电源控制单元可以选择性地将高电压和低电压中的一个 作为电源电压供给至放大单元，在由频率检测单元检测出的频率大于 或等于第3频率的情况下，将低电压供给至放大单元。由此，即使在 频率大于或等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大电路，具有：放大单元，其将输入信号放大而生成输出信号来驱动电容性负载；电流检测单元，其检测上述放大单元的消耗电流；以及　电源控制单元，其与上述电流检测单元的检测结果对应，控制供给至上述放大单元的电源电压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩松正幸，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]