JP2000050618A - Dc-to-dc converter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、DC−DCコンバ
ータに関し、さらに詳細には、オーディオ信号などの電
力増幅に利用される増幅回路に用いて好適なDC−DC
コンバータであって、特に、DC−DCコンバータから
の出力信号の電圧波形の立ち上がり波形を改善したDC
−DCコンバータに関する。The present invention relates to a DC-DC converter, and more particularly, to a DC-DC converter suitable for use in an amplifier circuit used for power amplification of an audio signal or the like.
A DC converter in which a rising waveform of a voltage waveform of an output signal from a DC-DC converter is particularly improved.
A DC converter;
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、オーディオ信号を増幅する増
幅回路のなかで、DC−DCコンバータを用いて高効率
化を図った増幅回路としては、例えば、図1に示す回路
構成のものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, among amplifier circuits for amplifying an audio signal, an amplifier circuit having a circuit configuration shown in FIG. 1 is known as an amplifier circuit for which high efficiency is achieved by using a DC-DC converter. ing.
【0003】この増幅回路は、信号源10から出力され
た信号(オーディオ入力信号)をパワーアンプ12に入
力し、パワーアンプ12の電圧増幅回路14において入
力信号を増幅し、パワーアンプ12の出力段トランジス
タである+側パワートランジスタ16、−側パワートラ
ンジスタ18を駆動して、負荷たるスピーカー20に必
要な電力を供給するようになされている。This amplifier circuit inputs a signal (audio input signal) output from a signal source 10 to a power amplifier 12, amplifies an input signal in a voltage amplifier circuit 14 of the power amplifier 12, and outputs a signal to an output stage of the power amplifier 12. By driving the + side power transistor 16 and the − side power transistor 18 which are transistors, necessary power is supplied to the speaker 20 which is a load.
【0004】ここで、電源22により発生される+側パ
ワートランジスタ16を駆動する電源電圧+Bは、電源
22と+側パワートランジスタ16との間に接続された
+側電源用DC−DCコンバータ24によって低下され
る。即ち、+側電源用DC−DCコンバータ24によっ
て、電源電圧+Bを低下させて+側パワートランジスタ
16を駆動するものである。The power supply voltage + B generated by the power supply 22 for driving the + power transistor 16 is supplied by a + power supply DC-DC converter 24 connected between the power supply 22 and the + power transistor 16. Be lowered. That is, the + -side power transistor 16 is driven by lowering the power supply voltage + B by the + -side power supply DC-DC converter 24.
【0005】同様に、電源26により発生される−側パ
ワートランジスタ18を駆動する電源電圧−Bは、電源
26と−側パワートランジスタ18との間に接続された
−側電源用DC−DCコンバータ28によって低下され
る。即ち、−側電源用DC−DCコンバータ28によっ
て、電源電圧−Bを低下させて−側パワートランジスタ
18を駆動するものである。Similarly, a power supply voltage B generated by the power supply 26 for driving the negative power transistor 18 is supplied to a DC power supply DC-DC converter 28 connected between the power supply 26 and the negative power transistor 18. Is reduced by That is, the power supply voltage -B is reduced by the DC power supply 28 for the negative side power supply to drive the negative side power transistor 18.
【0006】つまり、上記した図1に示す従来の増幅回
路においては、+側電源用DC−DCコンバータ24と
−側電源用DC−DCコンバータ28とを用いてそれぞ
れ電源電圧+Bと電源電圧−Bとを低下させてパワーア
ンプ12を駆動することにより、高効率化を図りながら
パワーアンプ12での発熱による損失を低減させるよう
にしている。That is, in the conventional amplifier circuit shown in FIG. 1, the power supply voltage + B and the power supply voltage -B are respectively used by using the + side power supply DC-DC converter 24 and the-side power supply DC-DC converter 28. By driving the power amplifier 12 while reducing the power loss, the loss due to heat generation in the power amplifier 12 is reduced while achieving high efficiency.
【0007】ここで、+側電源用DC−DCコンバータ
24と−側電源用DC−DCコンバータ28とは、パワ
ーアンプ12の出力(制御電圧信号による制御入力)に
応じてオン、オフ比を可変にスイッチングするものであ
る。Here, the DC-DC converter 24 for the + side power supply and the DC-DC converter 28 for the-side power supply have an on / off ratio variable according to the output of the power amplifier 12 (control input by a control voltage signal). Is switched.
【0008】図2には、+側電源用DC−DCコンバー
タ24ならびに−側電源用DC−DCコンバータ28と
して用いられる従来のDC−DCコンバータのブロック
図が示されており、この従来のDC−DCコンバータ
は、パワーアンプ12からの出力が入力信号として供給
されるDC−DCコンバータ制御信号生成回路30と、
DC−DCコンバータ制御信号生成回路30の出力信号
が入力されるDC−DCコンバータ用IC32と、DC
−DCコンバータ用IC32の出力信号が入力されるD
C−DCコンバータ出力回路34とを有して構成されて
おり、DC−DCコンバータ出力回路34の出力がDC
−DCコンバータの出力信号として取り出されてパワー
アンプ12へ供給されるとともに、DC−DCコンバー
タ制御信号生成回路30へネガティブフィードバック
(NF:負帰還)されている。FIG. 2 shows a block diagram of a conventional DC-DC converter used as the DC-DC converter 24 for the + side power supply and the DC-DC converter 28 for the-side power supply. The DC converter includes a DC-DC converter control signal generation circuit 30 to which an output from the power amplifier 12 is supplied as an input signal;
A DC-DC converter IC 32 to which an output signal of the DC-DC converter control signal generation circuit 30 is input;
D to which the output signal of the DC converter IC 32 is input
And a C-DC converter output circuit 34. The output of the DC-DC converter output circuit 34
It is taken out as an output signal of the DC converter and supplied to the power amplifier 12, and is also subjected to negative feedback (NF: negative feedback) to the DC-DC converter control signal generation circuit 30.
【0009】ここで、図3には、従来のDC−DCコン
バータ(図2)の各部の電圧波形が示されており、この
図3を参照しながら、従来のDC−DCコンバータ(図
2)の動作を説明する。FIG. 3 shows voltage waveforms at various parts of the conventional DC-DC converter (FIG. 2). Referring to FIG. 3, the conventional DC-DC converter (FIG. 2) Will be described.
【0010】まず、A点においては、DC−DCコンバ
ータ制御信号生成回路30への入力信号の電圧波形とし
て、パワーアンプ12からの出力の電圧波形が与えられ
るものであり、その波形は、例えば、正弦波である。First, at a point A, a voltage waveform of an output from the power amplifier 12 is given as a voltage waveform of an input signal to the DC-DC converter control signal generation circuit 30, and the waveform is, for example, It is a sine wave.
【0011】そして、DC−DCコンバータ制御信号生
成回路30においては、A点に示す波形の入力信号を整
流し反転してからDCをシフトしてC点に出力する。D
C−DCコンバータ用IC32は、C点の波形の信号を
入力して、D点に示すようなスイッチング信号を生成す
る。さらに、DC−DCコンバータ出力回路34は、D
点のスイッチング信号を入力して、E点に示すパワーア
ンプ12を駆動する電圧波形を備えた出力信号を生成す
る。The DC-DC converter control signal generation circuit 30 rectifies and inverts the input signal having the waveform shown at point A, shifts DC, and outputs it to point C. D
The C-DC converter IC 32 receives the signal of the waveform at the point C and generates a switching signal as shown at the point D. Further, the DC-DC converter output circuit 34 outputs
The switching signal at the point is input, and an output signal having a voltage waveform for driving the power amplifier 12 shown at the point E is generated.
【0012】なお、DC−DCコンバータ出力回路34
の出力は、上記したように、DC−DCコンバータ制御
信号生成回路30にネガティブフィードバック(NF:
負帰還)されている。The DC-DC converter output circuit 34
Is output to the DC-DC converter control signal generation circuit 30 as described above, with negative feedback (NF:
Negative feedback).
【0013】図4には、周波数1kHzの大振幅の信号
が信号源10から出力されて、従来のDC−DCコンバ
ータ(図2)を用いた増幅回路(図1)のアンプ12に
入力された際における、図1に示す増幅回路の各部にお
ける電圧波形を示すものであり、これを参照しながら図
1に示す増幅回路の動作を説明することとする。In FIG. 4, a large amplitude signal having a frequency of 1 kHz is output from a signal source 10 and input to an amplifier 12 of an amplifier circuit (FIG. 1) using a conventional DC-DC converter (FIG. 2). FIG. 4 shows voltage waveforms at various points in the amplifier circuit shown in FIG. 1 at this time, and the operation of the amplifier circuit shown in FIG.
【0014】即ち、+側回路においては、+側電源用D
C−DCコンバータ24がパワーアンプ12の出力(制
御電圧信号による制御入力)に応じたスイッチング信号
(図3のD点の電圧波形)によりオン、オフ比を可変に
スイッチングすることにより、電源電圧+B(A)をパ
ワーアンプ12から必要な電力を取り出すのに必要かつ
十分な電圧(B)まで低下させることになる。That is, in the + side circuit, the + side power supply D
The C-DC converter 24 variably switches the on / off ratio by a switching signal (voltage waveform at point D in FIG. 3) according to the output of the power amplifier 12 (control input by the control voltage signal), so that the power supply voltage + B (A) is reduced to a voltage (B) necessary and sufficient to extract necessary power from the power amplifier 12.
【0015】また、−側においては、−側電源用DC−
DCコンバータ28がパワーアンプ12の出力(制御電
圧信号による制御入力)に応じたスイッチング信号によ
りオン、オフ比を可変にスイッチングすることにより、
電源電圧−B(E)をパワーアンプ12から必要な電力
を取り出すのに必要かつ十分な電圧(D)まで低下させ
ることになる。On the negative side, a DC power supply for the negative side
The DC converter 28 variably switches the on / off ratio by a switching signal according to the output of the power amplifier 12 (control input by a control voltage signal),
The power supply voltage -B (E) is reduced to a voltage (D) necessary and sufficient to extract necessary power from the power amplifier 12.
【0016】即ち、この増幅回路によれば、図4に示す
ように、+側電源用DC−DCコンバータ24の出力電
圧(B)と−側電源用DC−DCコンバータ28の出力
電圧(D)とは、パワーアンプ12の出力電圧(C)に
追従して変化するので、パワーアンプ12の出力の大き
さにかかわらず、パワーアンプ12内のパワートランジ
スタの熱による損失を大幅に低減させることができる。That is, according to this amplifier circuit, as shown in FIG. 4, the output voltage (B) of the DC-DC converter 24 for the + power supply and the output voltage (D) of the DC-DC converter 28 for the-power supply. Is changed following the output voltage (C) of the power amplifier 12, so that loss due to heat of the power transistor in the power amplifier 12 can be greatly reduced regardless of the magnitude of the output of the power amplifier 12. it can.
【0017】また、+側電源用DC−DCコンバータ2
4と−側電源用DC−DCコンバータ28とは上記した
ようなスイッチング駆動であるため、ここにおける損失
も小さなものとなり、増幅回路全体としての効率は極め
て高いものとなる。Also, a DC-DC converter 2 for the + side power supply
Since the DC-DC converter 4 and the-side power supply DC-DC converter 28 perform the switching drive as described above, the loss here is also small, and the efficiency of the whole amplifier circuit is extremely high.
【0018】しかしながら、上記した増幅回路における
+側電源用DC−DCコンバータ24と−側電源用DC
−DCコンバータ28とは、スイッチング出力波形を平
滑化してパワーアンプ12に供給するために平滑回路を
内蔵している。このため、パワーアンプ12に高域(高
周波数)かつ大振幅(大出力)の信号が入力された際に
は、当該入力信号の急峻な立ち上がり時に電力供給が追
従することができず、パワーアンプ12の出力がクリッ
プしてしまっていた。However, the + side power supply DC-DC converter 24 and the-side power supply DC
The -DC converter 28 has a built-in smoothing circuit for smoothing the switching output waveform and supplying it to the power amplifier 12. For this reason, when a high-frequency (high-frequency) and large-amplitude (large-output) signal is input to the power amplifier 12, the power supply cannot follow the sharp rise of the input signal, and the power amplifier 12 Twelve outputs were clipping.
【0019】即ち、図5には、高域かつ大振幅の信号と
して周波数10kHzの大振幅の信号が出力されてパワ
ーアンプ12に入力された際における、図1に示す増幅
回路の各部における電圧波形を示すものであり、これを
参照しながら説明すると、周波数10kHzの大振幅の
信号が出力されてパワーアンプ12に入力された際に
は、当該入力信号の急峻な立ち上がり時に+側電源用D
C−DCコンバータ24、−側電源用DC−DCコンバ
ータ28から出力される電圧波形(B、D)の立ち上が
り波形に立ち遅れが生じてしまうという問題点があっ
た。That is, FIG. 5 shows a voltage waveform at each part of the amplifier circuit shown in FIG. 1 when a high-amplitude signal having a frequency of 10 kHz is output as a high-frequency and large-amplitude signal and input to the power amplifier 12. When a signal having a large amplitude at a frequency of 10 kHz is output and input to the power amplifier 12, when the input signal sharply rises, the positive side power supply D
There has been a problem that the rising waveforms of the voltage waveforms (B, D) output from the C-DC converter 24 and the negative-side power supply DC-DC converter 28 have a delay.
【0020】このため、+側電源用DC−DCコンバー
タ24、−側電源用DC−DCコンバータ28によるパ
ワーアンプ12への電力供給が追従することができず、
パワーアンプ12の出力(C)がクリップしてしまうこ
ととなっていた。For this reason, the power supply to the power amplifier 12 by the DC-DC converter 24 for the + side power supply and the DC-DC converter 28 for the − side power supply cannot follow.
The output (C) of the power amplifier 12 was clipped.
【0021】なお、本来「立ち上がり」とは、小さい値
から大きな値へ変化することを表しているが、本明細書
中においては、−側電源用DC−DCコンバータ28に
ついても、絶対値が大きくなる方向へ変化する場合には
「立ち上がり」という文言を使用している。Although the "rise" originally indicates a change from a small value to a large value, in the present specification, the absolute value of the DC-DC converter 28 for the negative side power supply is also large. When it changes in a certain direction, the phrase "rise" is used.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来のDC−DCコンバータの問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、DC−DC
コンバータ出力の電圧波形の立ち上がり波形の改善を図
り、高域(高周波数)かつ大振幅(大出力)の入力信号
の急峻な立ち上がりに対しても立ち遅れがないようにし
て、高域(高周波数)かつ大振幅(大出力)の入力信号
の急峻な立ち上がりに対する追従性を向上させたDC−
DCコンバータを提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional DC-DC converter, and an object thereof is to provide a DC-DC converter.
Improve the rising waveform of the voltage waveform of the converter output so that there is no delay even for the steep rising of the input signal of high frequency (high frequency) and large amplitude (high output), and high frequency (high frequency) And a DC- with improved followability to a steep rising of an input signal having a large amplitude (large output).
It is intended to provide a DC converter.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、DC−DCコンバータの入力信号の波形
に、当該入力信号の波形を半波整流して微分した波形を
加算することによって、DC−DCコンバータ出力の電
圧波形の立ち上がり波形の改善を図るようにしたもので
ある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a DC-DC converter, in which a waveform obtained by performing half-wave rectification and differentiation of the input signal waveform is added to the waveform of the input signal. Thus, the rising waveform of the voltage waveform of the output of the DC-DC converter is improved.
【0024】即ち、本発明のうち請求項1に記載の発明
は、入力信号を整流してからDCをシフトして出力する
DC−DCコンバータ制御信号生成回路と、上記DC−
DCコンバータ制御信号生成回路の出力信号に基づいて
スイッチング信号を生成するDC−DCコンバータ回路
と、上記スイッチング信号に基づいて外部へ出力するた
めの出力信号を生成して出力するDC−DCコンバータ
出力回路とを有するDC−DCコンバータにおいて、上
記入力信号に基づいて正弦波の立ち上がり部分様の波形
であって急峻に立ち上がる波形を備えた信号を生成し
て、上記DC−DCコンバータ制御信号生成回路へ供給
する制御信号立ち上がり高速化回路とを有し、上記DC
−DCコンバータ制御信号生成回路は、上記入力信号を
整流した信号と上記制御信号立ち上がり高速化回路から
供給された信号とを加算合成してからDCをシフトして
出力するようにしたものである。That is, according to the first aspect of the present invention, a DC-DC converter control signal generation circuit for rectifying an input signal and then shifting and outputting a DC signal;
A DC-DC converter circuit that generates a switching signal based on an output signal of a DC converter control signal generation circuit, and a DC-DC converter output circuit that generates and outputs an output signal for outputting to the outside based on the switching signal In the DC-DC converter having the above, a signal having a waveform similar to a rising portion of a sine wave and having a sharply rising waveform is generated based on the input signal and supplied to the DC-DC converter control signal generation circuit. And a control signal rising speeding circuit.
The DC converter control signal generation circuit adds and synthesizes the rectified signal of the input signal and the signal supplied from the control signal rising speeding circuit, and then shifts and outputs DC.
【0025】従って、本発明のうち請求項1に記載の発
明によれば、制御信号立ち上がり高速化回路により入力
信号に基づいて正弦波の立ち上がり部分様の波形であっ
て急峻に立ち上がる波形を備えた信号が生成され、DC
−DCコンバータ制御信号生成回路が、入力信号を整流
した信号と制御信号立ち上がり高速化回路から供給され
た信号とを加算合成してからDCをシフトして出力する
ようにしているので、当該加算合成された際の信号の立
ち上がり波形が急峻となり、その結果、この急峻な立ち
上がり波形を備えた信号に基づいて生成されるDC−D
Cコンバータの出力信号の立ち上がり波形も急峻とな
る。Therefore, according to the first aspect of the present invention, the control signal rising speeding circuit has a waveform like a rising portion of a sine wave based on an input signal, and has a waveform rising sharply. A signal is generated and DC
-The DC converter control signal generation circuit adds and combines the signal obtained by rectifying the input signal and the signal supplied from the control signal rising speeding circuit, and then shifts and outputs DC. The rising waveform of the signal is sharpened, and as a result, the DC-D generated based on the signal having the sharp rising waveform is generated.
The rising waveform of the output signal of the C converter also becomes steep.
【0026】また、本発明のうち請求項2に記載の発明
は、本発明のうち請求項1に記載の発明において、上記
制御信号立ち上がり高速化回路から上記DC−DCコン
バータ制御信号生成回路へ供給される信号の波形は、上
記入力信号の波形の立ち上がりよりも若干速い時刻で立
ち上がる波形であるようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control signal rising speed-up circuit is supplied to the DC-DC converter control signal generating circuit. The waveform of the input signal is a waveform that rises at a time slightly earlier than the rise of the waveform of the input signal.
【0027】従って、本発明のうち請求項2に記載の発
明によれば、DC−DCコンバータ制御信号生成回路に
よって上記加算合成された際の信号の立ち上がり波形の
エッジ部分の電圧が高く持ち上げられて、立ち上がりが
一層急峻な波形を得られる。Therefore, according to the second aspect of the present invention, the voltage of the edge portion of the rising waveform of the signal when the signals are added and synthesized by the DC-DC converter control signal generation circuit is raised to a high level. , A waveform having a sharper rise can be obtained.
【0028】ここで、上記制御信号立ち上がり高速化回
路は、例えば、請求項3に記載の発明のように、上記入
力信号を半波整流して出力する整流・バッファ回路と、
上記整流・バッファ回路からの出力を微分して出力する
微分回路と、上記微分回路からの出力を損失なしに整流
してから上記DC−DCコンバータ制御信号生成回路へ
出力する理想ダイオード回路とを有するものとすること
ができる。Here, the control signal rise speeding-up circuit includes, for example, a rectifier / buffer circuit for half-wave rectifying the input signal and outputting the input signal, as in the third aspect of the present invention.
A differential circuit that differentiates and outputs the output from the rectifier / buffer circuit, and an ideal diode circuit that rectifies the output from the differential circuit without loss and outputs the rectified output to the DC-DC converter control signal generation circuit. Things.
【0029】さらに、上記整流・バッファ回路は、例え
ば、請求項4に記載の発明のように、上記整流・バッフ
ァ回路は、上記入力信号を半波整流する整流回路と、上
記整流回路により半波整流された上記入力信号を出力す
るバッファ回路と、上記整流回路と上記バッファ回路と
の間に挿入されて上記入力信号のレベルをマイナス側に
シフトする抵抗とを有するものとすることができる。Further, the rectifier / buffer circuit may be, for example, a rectifier / buffer circuit configured to rectify the input signal by half-wave and a half-wave rectifier by the rectifier circuit. A buffer circuit that outputs the rectified input signal and a resistor that is inserted between the rectifier circuit and the buffer circuit and that shifts the level of the input signal to the negative side can be provided.
【0030】このようにすると、上記微分回路ならびに
上記理想ダイオード回路を通って出力される信号の波形
が、上記入力信号の波形の立ち上がりよりも若干速い時
刻で立ち上がる波形となる。With this configuration, the waveform of the signal output through the differentiating circuit and the ideal diode circuit rises at a time slightly earlier than the rising of the waveform of the input signal.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明によるDC−DCコンバータの実施の形態の
一例を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0032】図6には、本発明によるDC−DCコンバ
ータの実施の形態の一例を示すブロック図が示されてい
る。FIG. 6 is a block diagram showing an example of an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
【0033】なお、図6に示すDC−DCコンバータ
は、図2に示す従来のDC−DCコンバータと同様に、
図1に示す増幅回路に用いられるものとする。The DC-DC converter shown in FIG. 6 is similar to the conventional DC-DC converter shown in FIG.
It shall be used for the amplifier circuit shown in FIG.
【0034】また、図6に示すDC−DCコンバータに
おいて、図2に示す従来のDC−DCコンバータの構成
と同一または相当する構成に関しては、図2において用
いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳
細な説明は省略する。In the DC-DC converter shown in FIG. 6, the same or corresponding components as those of the conventional DC-DC converter shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. Thus, detailed description thereof will be omitted.
【0035】即ち、この図6に示すDC−DCコンバー
タは、図2に示す従来のDC−DCコンバータと比較す
ると、パワーアンプ12からの出力を入力信号とする制
御信号立ち上がり高速化回路36を備えており、この制
御信号立ち上がり高速化回路36の出力信号がDC−D
Cコンバータ制御信号生成回路30へ供給されるように
なされている点において異なっている。そして、DC−
DCコンバータ制御信号生成回路30においては、制御
信号立ち上がり高速化回路36からの出力信号とパワー
アンプ12からの出力たる入力信号を整流した信号とを
加算合成して、DCをシフトして出力する処理を行うも
のである。That is, the DC-DC converter shown in FIG. 6 is provided with a control signal rising speed-up circuit 36 having an output from the power amplifier 12 as an input signal as compared with the conventional DC-DC converter shown in FIG. The output signal of the control signal rising speed-up circuit 36 is DC-D
The difference is that the power is supplied to the C converter control signal generation circuit 30. And DC-
The DC converter control signal generation circuit 30 adds and synthesizes an output signal from the control signal rise speed-up circuit 36 and a signal obtained by rectifying an input signal as an output from the power amplifier 12, and shifts and outputs DC. Is what you do.
【0036】ここで、図7には、パワーアンプ12から
の周波数5kHzの信号入力時における本発明によるD
C−DCコンバータ(図6)の各部の電圧波形が示され
ており、図8には、パワーアンプ12からの周波数1k
Hzの信号入力時における本発明によるDC−DCコン
バータ(図6)の各部の電圧波形が示されているが、こ
れら図7および図8を参照しながら本発明によるDC−
DCコンバータ(図6)の動作の概略を説明する。Here, FIG. 7 shows a D signal according to the present invention when a signal having a frequency of 5 kHz is input from the power amplifier 12.
FIG. 8 shows voltage waveforms at various parts of the C-DC converter (FIG. 6).
FIG. 6 shows voltage waveforms at various parts of the DC-DC converter according to the present invention (FIG. 6) at the time of inputting a signal of Hz.
An outline of the operation of the DC converter (FIG. 6) will be described.
【0037】まず、A点においては、パワーアンプ12
からの出力が入力信号として与えられるものであり、そ
の電圧波形は、例えば、図7に示す場合には周波数5k
Hzの正弦波であり、図8に示す場合には周波数1kH
zの正弦波である。なお、図8においては、A点におけ
る電圧波形の図示を省略した。First, at point A, the power amplifier 12
Is given as an input signal, and its voltage waveform is, for example, a frequency of 5 k in the case shown in FIG.
Hz sine wave, and in the case shown in FIG.
z sine wave. In FIG. 8, illustration of the voltage waveform at point A is omitted.
【0038】そして、制御信号立ち上がり高速化回路3
6においては、A点に示す電圧波形の信号からB点に示
す電圧波形(正弦波の立ち上がり部分様の波形であって
急峻に立ち上がるとともに、A点に示す波形の立ち上が
りよりも若干速い時刻で立ち上がる波形である。)の信
号を生成し、DC−DCコンバータ制御信号生成回路3
0へ出力する。Then, the control signal rise speeding-up circuit 3
At 6, the signal having the voltage waveform shown at the point A rises at a time slightly higher than the rising of the waveform shown at the point A while the voltage waveform shown at the point B (a waveform like a rising portion of a sine wave rises sharply). ), And a DC-DC converter control signal generation circuit 3
Output to 0.
【0039】なお、制御信号立ち上がり高速化回路36
の詳細な構成ならびにA点に示す電圧波形の信号からB
点に示す電圧波形の信号を生成動作の詳細に関しては、
図9乃至図11を参照しながら後に詳述する。The control signal rising speeding circuit 36
From the detailed structure of the voltage waveform signal shown at point A
For details of the operation of generating the signal of the voltage waveform indicated by the dot,
This will be described later in detail with reference to FIGS.
【0040】DC−DCコンバータ制御信号生成回路3
0は、A点に示す電圧波形を整流した信号とB点に示す
電圧波形の信号とを加算合成してC点に示す電圧波形の
信号を生成する。即ち、C点において得られる信号の電
圧波形は、下向き(マイナス向き)に突出した波形であ
って、その立ち下がりの電圧が急激に低くなって立ち下
がりが急峻となり、かつ、B点に示す電圧波形がA点に
示す電圧波形の立ち上がりよりも若干速い時刻で立ち上
がる電圧波形となっていたために、A点に示す電圧波形
の立ち上がりよりも若干速い時刻で立ち下がる電圧波形
となる。DC-DC converter control signal generation circuit 3
In the case of 0, a signal having a voltage waveform shown at a point C is generated by adding and synthesizing a signal obtained by rectifying the voltage waveform shown at a point A and a signal having a voltage waveform shown at a point B. That is, the voltage waveform of the signal obtained at the point C is a waveform protruding downward (negative direction), and the voltage at the fall is sharply reduced, the fall is sharp, and the voltage shown at the point B is high. Since the waveform rises at a time slightly earlier than the rise of the voltage waveform shown at the point A, the voltage waveform falls at a time slightly earlier than the rise of the voltage waveform shown at the point A.
【0041】DC−DCコンバータ用IC32は、C点
に示す電圧波形の信号を入力して、C点に示す電圧波形
に応じてD点に示すようなスイッチング信号を生成す
る。なお、図8においては、D点における電圧波形の図
示を省略した。The DC-DC converter IC 32 receives the signal having the voltage waveform shown at the point C and generates a switching signal as shown at the point D in accordance with the voltage waveform shown at the point C. In FIG. 8, the illustration of the voltage waveform at point D is omitted.
【0042】さらに、DC−DCコンバータ出力回路3
4は、D点に示すスイッチング信号を入力して、パワー
アンプ12を駆動するE点の電圧波形の信号を生成す
る。Further, a DC-DC converter output circuit 3
Reference numeral 4 receives the switching signal shown at point D and generates a signal having a voltage waveform at point E for driving the power amplifier 12.
【0043】こうして生成されたE点の信号の電圧波形
は、図7および図8に示すように、周波数にかかわらず
にその立ち上がりの電圧が高くなって、立ち上がりの電
圧波形が急峻となり、さらに、C点において得られる電
圧波形がA点に示す電圧波形の立ち上がりよりも若干速
い時刻で立ち下がる電圧波形となっていたために、立ち
上がり電圧波形のエッジ部分の電圧が高く持ち上げられ
るようになるので、高域(高周波数)かつ大振幅(大出
力)の入力信号の急峻な立ち上がりに対しての立ち遅れ
を確実に解消することができ、高域(高周波数)かつ大
振幅(大出力)の入力信号の急峻な立ち上がりに余裕を
もって追従することができるようになる。As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the voltage waveform of the signal at the point E generated as described above has a rising voltage irrespective of the frequency, and the rising voltage waveform becomes steep. Since the voltage waveform obtained at the point C falls at a time slightly earlier than the rise of the voltage waveform shown at the point A, the voltage at the edge portion of the rising voltage waveform can be raised higher. It is possible to reliably eliminate the delay of the input signal having a high frequency (high frequency) and a large amplitude (large output) with respect to a steep rise of the input signal. It is possible to follow the steep rising with a margin.
【0044】次に、図9を参照しながら、制御信号立ち
上がり高速化回路36について説明すると、制御信号立
ち上がり高速化回路36は、パワーアンプ12からの出
力を入力信号として入力される整流・バッファ回路38
と、整流・バッファ回路38の出力信号を入力される微
分回路40と、微分回路40の出力信号を入力される理
想ダイオード回路42とより構成されており、理想ダイ
オード回路42の出力信号がDC−DCコンバータ制御
信号生成回路30に入力されるものである。Next, the control signal rising speeding circuit 36 will be described with reference to FIG. 9. The control signal rising speeding circuit 36 is a rectifier / buffer circuit which receives an output from the power amplifier 12 as an input signal. 38
And a differentiation circuit 40 to which an output signal of the rectification / buffer circuit 38 is inputted, and an ideal diode circuit 42 to which an output signal of the differentiation circuit 40 is inputted. It is input to the DC converter control signal generation circuit 30.
【0045】そして、図10には、整流・バッファ回路
38と、微分回路40と、理想ダイオード回路42とを
実現するための制御信号立ち上がり高速化回路36の詳
細な回路構成が示されている。FIG. 10 shows a detailed circuit configuration of the control signal rising speed-up circuit 36 for realizing the rectifier / buffer circuit 38, the differentiating circuit 40, and the ideal diode circuit 42.
【0046】ここで、図11には、図10に示す制御信
号立ち上がり高速化回路36の各部の電圧波形が示され
ており、この図11を参照しながら、制御信号立ち上が
り高速化回路36の動作を説明する。Here, FIG. 11 shows voltage waveforms at various parts of the control signal rising speeding circuit 36 shown in FIG. 10, and the operation of the control signal rising speeding circuit 36 will be described with reference to FIG. Will be described.
【0047】まず、制御信号立ち上がり高速化回路36
の整流・バッファ回路38には、A点におけるパワーア
ンプ12からの出力が入力信号として与えられるもので
あり、その波形は、例えば、正弦波である。First, the control signal rising speeding circuit 36
The output from the power amplifier 12 at the point A is given as an input signal to the rectification / buffer circuit 38, and its waveform is, for example, a sine wave.
【0048】そして、この整流・バッファ回路38の整
流回路たるダイオード38aにより、A点に示す信号が
半波整流され、さらに、抵抗38bによりレベルがマイ
ナスにシフトされてB点に示す電圧波形の信号となる。
このB点に示す電圧波形の信号は、バッファ38cによ
り反転されて下向き(マイナス向き)に突出したC点に
示す電圧波形の信号となる。The signal at the point A is half-wave rectified by the diode 38a, which is a rectifier circuit of the rectifier / buffer circuit 38. Further, the level is shifted to minus by the resistor 38b, and the signal of the voltage waveform shown at the point B is obtained. Becomes
The signal of the voltage waveform shown at the point B is inverted by the buffer 38c and becomes a signal of the voltage waveform shown at the point C which protrudes downward (minus direction).
【0049】こうして得られたC点に示す電圧波形の信
号は微分回路40によって微分されて、D点に示すよう
に、エッジ部分を含む電圧波形の立ち下がり部分が急峻
となり、かつ、A点に示す電圧波形の立ち上がりよりも
若干速い時刻で立ち下がる電圧波形の信号が得られるこ
とになる。The signal of the voltage waveform shown at the point C thus obtained is differentiated by the differentiating circuit 40, and as shown at the point D, the falling portion of the voltage waveform including the edge portion becomes steep and the signal at the point A A signal having a voltage waveform falling at a time slightly earlier than the rising of the voltage waveform shown is obtained.
【0050】このD点に示す電圧波形の信号が、理想ダ
イオード回路42によってダイオードの損失なしに整流
されて不要成分をカットされるとともに反転され、E点
に示す、正弦波の立ち上がり部分様の電圧波形であって
急峻に立ち上がるとともに、A点に示す電圧波形の立ち
上がりよりも若干速い時刻で立ち上がる電圧波形の信号
が得られる。The signal of the voltage waveform shown at the point D is rectified by the ideal diode circuit 42 without loss of the diode, and unnecessary components are cut and inverted. The voltage at the point E is like a rising portion of a sine wave. A signal having a waveform that rises sharply and rises at a time slightly earlier than the rise of the voltage waveform shown at point A is obtained.
【0051】そして、上記したようにDC−DCコンバ
ータ制御信号生成回路30は、こうして得られたE点に
示す電圧波形の信号とA点に示す電圧波形の信号(入力
信号を整流した信号)とを加算合成し、出力信号を生成
することになる。従って、DC−DCコンバータ制御信
号生成回路30からは、上記したように、下向き(マイ
ナス向き)に突出した波形であって、その立ち下がりの
電圧が急激に低くなって立ち下がりが急峻となり、か
つ、A点に示す電圧波形の立ち上がりよりも若干速い時
刻で立ち下がる電圧波形の信号が得られるものである。Then, as described above, the DC-DC converter control signal generation circuit 30 generates the voltage waveform signal shown at the point E and the voltage waveform signal (a signal obtained by rectifying the input signal) shown at the point A, which are obtained as described above. Are added and synthesized to generate an output signal. Therefore, as described above, from the DC-DC converter control signal generation circuit 30, the waveform protrudes downward (negative direction), and the voltage at the fall is sharply reduced, and the fall is sharp, and , A signal having a voltage waveform falling at a time slightly earlier than the rising of the voltage waveform shown at point A is obtained.
【0052】その結果、DC−DCコンバータ出力とし
ての出力信号の電圧波形の立ち上がり波形の改善が図ら
れ、高域(高周波数)かつ大振幅(大出力)の入力信号
の急峻な立ち上がりに対しても立ち遅れがなく、高域
(高周波数)かつ大振幅(大出力)の入力信号の急峻な
立ち上がりに対する追従性が向上される。As a result, the rising waveform of the voltage waveform of the output signal as the output of the DC-DC converter is improved, and the steep rising of the input signal having a high frequency (high frequency) and a large amplitude (large output) is achieved. Also, there is no delay, and the followability to a steep rising of an input signal having a high frequency (high frequency) and a large amplitude (large output) is improved.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、DC−DCコンバータ出力の電圧波形の立
ち上がり波形の改善が図られ、高域(高周波数)かつ大
振幅(大出力)の入力信号の急峻な立ち上がりに対して
も立ち遅れがなくなり、高域(高周波数)かつ大振幅
(大出力)の入力信号の急峻な立ち上がりに対する追従
性を向上することができるという優れた効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, the rising waveform of the voltage waveform of the output of the DC-DC converter can be improved, and the high frequency (high frequency) and large amplitude (large output) can be obtained. There is no delay even for a steep rising of the input signal, and an excellent effect that the followability to a steep rising of an input signal having a high frequency (high frequency) and a large amplitude (large output) can be improved. .
【図1】従来の増幅回路のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a conventional amplifier circuit.
【図2】従来のDC−DCコンバータのブロック図FIG. 2 is a block diagram of a conventional DC-DC converter.
【図3】従来のDC−DCコンバータ(図2)の各部の
電圧波形図である。FIG. 3 is a voltage waveform diagram of each part of a conventional DC-DC converter (FIG. 2).
【図4】周波数1kHzの大振幅信号入力時における従
来の増幅回路(図1)の各部の電圧波形図である。FIG. 4 is a voltage waveform diagram of each part of the conventional amplifier circuit (FIG. 1) when a large amplitude signal having a frequency of 1 kHz is input.
【図5】周波数10kHzの大振幅信号入力時における
従来の増幅回路(図1)の各部の電圧波形図である。FIG. 5 is a voltage waveform diagram of each part of the conventional amplifier circuit (FIG. 1) when a large amplitude signal having a frequency of 10 kHz is input.
【図6】本発明によるDC−DCコンバータの実施の形
態の一例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of an embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
【図7】周波数5kHzの信号入力時における本発明に
よるDC−DCコンバータ(図6)の各部の電圧波形図
である。7 is a voltage waveform diagram of each part of the DC-DC converter (FIG. 6) according to the present invention when a signal having a frequency of 5 kHz is input.
【図8】周波数1kHzの信号入力時における本発明に
よるDC−DCコンバータ(図6)の各部の電圧波形図
である。8 is a voltage waveform diagram of each part of the DC-DC converter (FIG. 6) according to the present invention when a signal having a frequency of 1 kHz is input.
【図9】本発明によるDC−DCコンバータ(図6)の
要部詳細ブロック図である。FIG. 9 is a detailed block diagram of a main part of the DC-DC converter (FIG. 6) according to the present invention.
【図10】制御信号立ち上がり高速化回路の詳細回路図
である。FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a control signal rising speeding circuit.
【図11】制御信号立ち上がり高速化回路の各部の電圧
波形図である。FIG. 11 is a voltage waveform diagram of each part of the control signal rising speeding circuit.
10 信号源 12 パワーアンプ 14 電圧増幅回路 16、18 パワートランジスタ 20 スピーカー 22 電源(+B) 24 +側電源用DC−DCコンバータ 26 電源(−B) 28 −側電源用DC−DCコンバータ 30 DC−DCコンバータ制御信号生成回
路 32 DC−DCコンバータ用IC 34 DC−DCコンバータ出力回路 36 制御信号立ち上がり高速化回路 38 整流・バッファ回路 38a ダイオード 38b 抵抗 40 微分回路 42 理想ダイオード回路Reference Signs List 10 signal source 12 power amplifier 14 voltage amplifying circuit 16, 18 power transistor 20 speaker 22 power supply (+ B) 24 + side power supply DC-DC converter 26 power supply (-B) 28-side power supply DC-DC converter 30 DC-DC Converter control signal generation circuit 32 DC-DC converter IC 34 DC-DC converter output circuit 36 Control signal rise speed-up circuit 38 Rectification / buffer circuit 38a Diode 38b Resistance 40 Differentiator circuit 42 Ideal diode circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA04 AS00 BB13 BB57 DD04 FD01 FG05 5J092 AA02 AA18 AA41 CA36 CA65 FA03 FA18 GR02 GR05 HA02 HA08 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA39 KA01 KA11 KA30 KA48 KA49 KA51 MA20 MA24 SA05 TA01 TA06 Continued on the front page F term (reference) 5H730 AA04 AS00 BB13 BB57 DD04 FD01 FG05 5J092 AA02 AA18 AA41 CA36 CA65 FA03 FA18 GR02 GR05 HA02 HA08 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA39 KA01 KA11 KA30 KA48 KA49 KA51 TA20 MA05 SA05
Claims (4)
て出力するDC−DCコンバータ制御信号生成回路と、 前記DC−DCコンバータ制御信号生成回路の出力信号
に基づいてスイッチング信号を生成するDC−DCコン
バータ回路と、 前記スイッチング信号に基づいて外部へ出力するための
出力信号を生成して出力するDC−DCコンバータ出力
回路とを有するDC−DCコンバータにおいて、 前記入力信号に基づいて正弦波の立ち上がり部分様の波
形であって急峻に立ち上がる波形を備えた信号を生成し
て、前記DC−DCコンバータ制御信号生成回路へ供給
する制御信号立ち上がり高速化回路とを有し、 前記DC−DCコンバータ制御信号生成回路は、前記入
力信号を整流した信号と前記制御信号立ち上がり高速化
回路から供給された信号とを加算合成してからDCをシ
フトして出力するものであるDC−DCコンバータ。1. A DC-DC converter control signal generation circuit that rectifies an input signal and then shifts and outputs DC, and a DC that generates a switching signal based on an output signal of the DC-DC converter control signal generation circuit. A DC-DC converter circuit, and a DC-DC converter output circuit that generates and outputs an output signal for outputting to the outside based on the switching signal. A control signal rising speeding circuit that generates a signal having a rising portion-like waveform and a waveform that rises steeply and supplies the signal to the DC-DC converter control signal generating circuit; The signal generation circuit receives a signal obtained by rectifying the input signal and the control signal rising speed-up circuit. Signal and the DC-DC converter from the additive synthesis and outputs to shift the DC to.
前記DC−DCコンバータ制御信号生成回路へ供給され
る信号の波形は、前記入力信号の波形の立ち上がりより
も若干速い時刻で立ち上がる波形であるDC−DCコン
バータ。2. A waveform of a signal supplied from the control signal rising speeding circuit to the DC-DC converter control signal generating circuit is a waveform rising at a time slightly earlier than the rising of the waveform of the input signal. DC converter.
において、 前記制御信号立ち上がり高速化回路は、 前記入力信号を半波整流して出力する整流・バッファ回
路と、 前記整流・バッファ回路からの出力を微分して出力する
微分回路と、 前記微分回路からの出力を損失なしに整流してから前記
DC−DCコンバータ制御信号生成回路へ出力する理想
ダイオード回路とを有するDC−DCコンバータ。3. The DC-DC converter according to claim 1, wherein the control signal rising and speeding-up circuit includes a rectifier / buffer circuit for half-wave rectifying the input signal and outputting the input signal, A DC-DC converter having a differentiating circuit for differentiating the output and outputting the same, and an ideal diode circuit for rectifying the output from the differentiating circuit without loss and outputting the rectified output to the DC-DC converter control signal generating circuit.
において、 前記整流・バッファ回路は、前記入力信号を半波整流す
る整流回路と、前記整流回路により半波整流された前記
入力信号を出力するバッファ回路と、前記整流回路と前
記バッファ回路との間に挿入されて前記入力信号のレベ
ルをマイナス側にシフトする抵抗とを有するDC−DC
コンバータ。4. The DC-DC converter according to claim 3, wherein the rectifier / buffer circuit rectifies the input signal by half-wave rectification, and outputs the input signal half-wave rectified by the rectifier circuit. DC-DC having a buffer circuit for performing the operation, and a resistor inserted between the rectifier circuit and the buffer circuit to shift the level of the input signal to the negative side.
converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10217191A JP2000050618A (en) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Dc-to-dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10217191A JP2000050618A (en) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Dc-to-dc converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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- 1998-07-31 JP JP10217191A patent/JP2000050618A/en active Pending
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