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JPH0516691B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0516691B2
JPH0516691B2 JP59203751A JP20375184A JPH0516691B2 JP H0516691 B2 JPH0516691 B2 JP H0516691B2 JP 59203751 A JP59203751 A JP 59203751A JP 20375184 A JP20375184 A JP 20375184A JP H0516691 B2 JPH0516691 B2 JP H0516691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
transistors
transistor
output
detection
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59203751A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6181010A (en
Inventor
Kazuhiro Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Original Assignee
NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK filed Critical NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Priority to JP59203751A priority Critical patent/JPS6181010A/en
Publication of JPS6181010A publication Critical patent/JPS6181010A/en
Publication of JPH0516691B2 publication Critical patent/JPH0516691B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3081Duplicated single-ended push-pull arrangements, i.e. bridge circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力増幅器などの出力回路として用
いられるBTL回路(Ballanced Transformer
Less回路)に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a BTL circuit (Balanced Transformer) used as an output circuit of a power amplifier, etc.
Less circuit).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図はBTL回路の従来の一例を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional BTL circuit.

NPNトランジスタ(以下、NPNトランジス
タ,PNPトランジスタ共に単にトランジスタと
いう。)Q1,Q2及びトランジスタQ3,Q4がそれ
ぞれ直列接続されてプツシユプル回路を構成し、
電源端子5と接地間に接続される。そして、トラ
ンジスタQ1,Q2のベースは入力端子1からの入
力信号によりドライブ回路6を介して駆動され、
一方トランジスタQ3,Q4のベースは入力端子2
からの逆相入力信号によりドライブ回路7を介し
て駆動され、それぞれ出力を出力端子3,4から
出力する。同図において8は負荷である。
NPN transistors (hereinafter both NPN transistors and PNP transistors are simply referred to as transistors) Q 1 , Q 2 and transistors Q 3 , Q 4 are connected in series to form a push-pull circuit,
It is connected between the power supply terminal 5 and ground. The bases of the transistors Q 1 and Q 2 are driven by the input signal from the input terminal 1 via the drive circuit 6.
On the other hand, the bases of transistors Q 3 and Q 4 are connected to input terminal 2.
It is driven via the drive circuit 7 by a reverse phase input signal from the output terminals 3 and 4, respectively. In the figure, 8 is a load.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

第6図に示す従来のBTL回路において、トラ
ンジスタQ1,Q4が動作状態にある時、出力端子
3が接地された場合、及びトランジスタQ3,Q2
が動作状態にある時、出力端子4が接地された場
合、前者の場合はトランジスタQ1に過電流が流
れ、後者の場合はトランジスタQ3に過電流が流
れ、トランジスタQ1,Q3が破壊してしまうとい
う問題点があつた。
In the conventional BTL circuit shown in FIG. 6, when transistors Q 1 and Q 4 are in the operating state, when output terminal 3 is grounded, and when transistors Q 3 and Q 2
is in operation and output terminal 4 is grounded. In the former case, an overcurrent will flow to transistor Q 1 , and in the latter case, an overcurrent will flow to transistor Q 3 , destroying transistors Q 1 and Q 3 . There was a problem with this.

本発明の目的は、かかる問題点を解決すること
により、いずれか一方の出力端子が接地された場
合でも、トランジスタに過電流が流れない様にし
や断する保護回路を備えたBTL回路を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to solve this problem by providing a BTL circuit equipped with a protection circuit that prevents overcurrent from flowing through the transistor even if one of the output terminals is grounded. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のBTL回路は、第1,第2のトランジ
スタが直列接続されその中点を第1の出力端子と
して構成する第1のプツシユプル回路と、第3,
第4のトランジスタが直列接続されその中点を第
2の出力端子として構成する第2のプツシユプル
回路と、該第1,第2のプツシユプル回路の入力
をそれぞれ逆相で駆動する第1,第2の駆動回路
とを含むBTL回路において、それぞれ前記第1,
第2,第3及び第4のトランジスタのベース・エ
ミツタ間電圧を検出する第1,第2,第3及び第
4の検出回路と、前記第1の検出回路の出力及び
第1のレベルシフト回路を介して前記第4の検出
回路の出力を比較する第1の比較回路と、前記第
3の検出回路の出力及び第2のレベルシフト回路
を介した前記第2の検出回路の出力を比較する第
2の比較回路と、該第2の比較回路の出力及び前
記第1の比較回路の出力を入力として前記第1,
第2の駆動回路を制御する制御回路とを有してい
る。
The BTL circuit of the present invention includes a first push-pull circuit in which first and second transistors are connected in series and whose midpoint is configured as a first output terminal;
a second push-pull circuit in which fourth transistors are connected in series and whose middle point is configured as a second output terminal; in the BTL circuit including the first and second drive circuits, respectively.
first, second, third, and fourth detection circuits that detect the base-emitter voltages of the second, third, and fourth transistors; and an output of the first detection circuit and a first level shift circuit. A first comparison circuit that compares the output of the fourth detection circuit via the output of the third detection circuit and the output of the second detection circuit via the second level shift circuit. a second comparator circuit;
and a control circuit that controls the second drive circuit.

〔作用〕[Effect]

第1図は本発明のBTL回路の基本的構成を示
すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the BTL circuit of the present invention.

本発明のBTL回路は、第1,第2のトランジ
スタQ11,Q12が直列接続されその中点を第1の
出力端子13として構成する第1のプツシユプル
回路と、第3,第4のトランジスタQ13,Q14
直列接続されその中点を第2の出力端子14とし
て構成する第2のプツシユプル回路と、この第
1,第2のプツシユプル回路の入力であるトラン
ジスタQ11,Q12及びQ13,Q14のベースをそれぞ
れ逆相で駆動する第1,第2の駆動回路16,1
7とを含むBTL回路において、それぞれ第1,
第2,第3及び第4のトランジスタQ11〜Q14
ベース・エミツタ間電圧VBEを検出する第1,第
2,第3及び第4の検出回路19〜22と、第1
の検出回路19の出力及び第1のレベルシフト回
路23を介した第4の検出回路22の出力を比較
する差動構成の第1の比較回路25と、第3の検
出回路21の出力及び第2のレベルシフト回路2
4を介した第2の検出回路20の出力を比較する
差動構成の第2の比較回路26と、第2の比較回
路26の出力及び第1の比較回路25の出力を入
力として第1,第2の駆動回路16,17を制御
する制御回路27とを含んでいる。なお、第1図
において、11,12は入力端子、15は電源端
子、18は負荷である。
The BTL circuit of the present invention includes a first push-pull circuit in which first and second transistors Q 11 and Q 12 are connected in series and whose midpoint is configured as the first output terminal 13, and a third and fourth transistor A second push-pull circuit in which Q 13 and Q 14 are connected in series and whose midpoint is configured as the second output terminal 14, and transistors Q 11 , Q 12 and Q that are input to the first and second push-pull circuits. First and second drive circuits 16 and 1 drive the bases of Q13 and Q14 in opposite phases, respectively.
In the BTL circuit including 7 and 7, respectively, the first and
first, second, third and fourth detection circuits 19 to 22 for detecting the base-emitter voltages V BE of the second, third and fourth transistors Q 11 to Q 14 ;
A first comparison circuit 25 with a differential configuration compares the output of the detection circuit 19 and the output of the fourth detection circuit 22 via the first level shift circuit 23; 2 level shift circuit 2
A second comparison circuit 26 with a differential configuration compares the output of the second detection circuit 20 via the second detection circuit 20 via the second detection circuit 20, A control circuit 27 that controls the second drive circuits 16 and 17 is included. In FIG. 1, 11 and 12 are input terminals, 15 is a power supply terminal, and 18 is a load.

制御回路27が動作する条件としては、比較回
路25又は比較回路26の出力がハイレベルとな
つた時に動作し、駆動回路16又は駆動回路17
をしや断することにより、トランジスタQ11
Q14をしや断する。又、検出回路19〜22の出
力は、トランジスタQ11とQ14又はQ12とQ13のコ
レクタ電流IC1〜IC4に差が生じたことを検知する
とハイレベルを出力する。
The conditions for the control circuit 27 to operate are that it operates when the output of the comparison circuit 25 or the comparison circuit 26 becomes high level, and the control circuit 27 operates when the output of the comparison circuit 25 or the comparison circuit 26 becomes high level;
By cutting off the transistor Q 11 ~
Q 14 is rejected. Further, the outputs of the detection circuits 19 to 22 output a high level when it is detected that there is a difference between the collector currents I C1 to I C4 of the transistors Q 11 and Q 14 or Q 12 and Q 13 .

次に、第1図の回路の基本動作を説明する。 Next, the basic operation of the circuit shown in FIG. 1 will be explained.

検出回路19の出力をV1、検出回路20の出
力電圧をV2、検出回路21の出力をV3、検出回
路22の出力電圧をV4、レベルシフト回路23,
24のレベルシフト電圧をVL、比較回路25の
入力端子101,102の電圧をV101,V102、比
較回路26の入力端子201,202の電圧を
V201,V202とする。
The output voltage of the detection circuit 19 is V1 , the output voltage of the detection circuit 20 is V2 , the output of the detection circuit 21 is V3 , the output voltage of the detection circuit 22 is V4 , the level shift circuit 23,
The level shift voltage of 24 is V L , the voltage of the input terminals 101 and 102 of the comparison circuit 25 is V 101 , V 102 , and the voltage of the input terminals 201 and 202 of the comparison circuit 26 is
Let V 201 and V 202 .

検出回路20の出力はレベルシフト回路24を
介して、又検出回路22の出力はレベルシフト回
路23を介して、前者は比較回路26の入力端子
201に、後者は比較回路26の入力端子101
に接続されているため、V101,V201及びV102
V202は、 V101(V201)=V4(V2)−VL ……(1) V102(V202)=V1(V3) ……(2) となる。トランジスタQ11〜Q14のコレクタ電流
をそれぞれIC1,IC2,IC3,IC4とすると、正常動作
時には、コレクタ電流IC1とIC4、又はIC2とIC3が等
しくなり、V4(V2)=V1(V3)とすると、(1)式と
(2)式の関係から V101(V201)<V102(V202) ……(3) の関係が成り立つ。比較回路25及び比較回路2
6の出力は、(3)式の状態においては、ロウレベル
となり、従つて制御回路27もしや断状態であ
る。
The output of the detection circuit 20 is sent to the input terminal 201 of the comparison circuit 26, and the output of the detection circuit 22 is sent to the input terminal 101 of the comparison circuit 26.
V 101 , V 201 and V 102 ,
V 202 becomes V 101 (V 201 )=V 4 (V 2 )−V L ……(1) V 102 (V 202 )=V 1 (V 3 ) ……(2). If the collector currents of transistors Q 11 to Q 14 are respectively I C1 , I C2 , I C3 , and I C4 , then during normal operation, the collector currents I C1 and I C4 or I C2 and I C3 are equal, and V 4 ( If V 2 )=V 1 (V 3 ), then equation (1) and
From the relationship in equation (2), the following relationship holds true: V 101 (V 201 )<V 102 (V 202 )...(3). Comparison circuit 25 and comparison circuit 2
6 is at a low level in the state of equation (3), and therefore the control circuit 27 is also in an off state.

次に、コレクタ電流IC1とIC4又はIC2とIC3に差が
生じてIC1>IC4又はIC3>IC2となる異常時に検出回
路19又は検出回路21の出力電圧V1又はV3が V1(V3)<V4(V2)−VL ……(4) となると、 V101(V201)>V102(V202) ……(5) の関係が成り立つ。(5)式の状態になつた時に、比
較回路25及び比較回路26の出力がハイレベル
となる様な回路構成であれば、制御回路27が動
作し、駆動回路16,17をしや断することによ
りトランジスタQ11〜Q14をしや断させる。
Next, when there is a difference between the collector currents I C1 and I C4 or I C2 and I C3 and there is an abnormality where I C1 > I C4 or I C3 > I C2 , the output voltage of the detection circuit 19 or the detection circuit 21 is V 1 or V 3 becomes V 1 (V 3 )<V 4 (V 2 )−V L ……(4), then the following relationship holds: V 101 (V 201 )>V 102 (V 202 ) ……(5). If the circuit configuration is such that the outputs of the comparator circuit 25 and the comparator circuit 26 are at a high level when the state of equation (5) is reached, the control circuit 27 operates and disconnects the drive circuits 16 and 17. As a result, transistors Q 11 to Q 14 are turned off.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

第2図において、トランジスタQ101とQ102
Q103とQ104,Q105とQ106及びQ107とQ108はダーリ
ントン接続され抵抗R2,R3,R5,R7及び定電流
源28,29とともに、BTL構成の出力回路を
構成する。又、トランジスタQ111〜Q114と抵抗
R1,R4,R6,R8〜R12は検出回路を構成し、そ
の中にレベルシフト回路としてのダイオードD1
D2が含まれる。そして、トランジスタQ115〜Q118
と定電流源30,31及び抵抗R15,R16で差動
構成の比較回路が構成され、トランジスタQ119
Q122と抵抗R17〜R20で制御回路を構成し、トラン
ジスタQ109,Q110は駆動回路を構成している。な
お、トランジスタのうちQ103,Q107,Q115〜Q118
はPNPトランジスタで他はNPNトランジスタ、
32は接地端子である。ここで、、ダイオードD1
及びD2はその順方向電圧をそれぞれVD1及びVD2
として、トランジスタQ116及びQ118のベース電位
をトランジスタQ115及びQ117のベース電位に対し
てVD1及びVD2だけ下げている。
In FIG. 2, transistors Q 101 and Q 102 ,
Q 103 and Q 104 , Q 105 and Q 106 , and Q 107 and Q 108 are Darlington connected and together with resistors R 2 , R 3 , R 5 , R 7 and constant current sources 28 and 29, constitute an output circuit of BTL configuration. . Also, transistors Q 111 to Q 114 and resistors
R 1 , R 4 , R 6 , R 8 to R 12 constitute a detection circuit, in which a diode D 1 as a level shift circuit,
Contains D2 . And transistors Q 115 ~ Q 118
A differential comparator circuit is composed of constant current sources 30 and 31 and resistors R 15 and R 16 , and transistors Q 119 to
Q 122 and resistors R 17 to R 20 constitute a control circuit, and transistors Q 109 and Q 110 constitute a drive circuit. In addition, among the transistors, Q 103 , Q 107 , Q 115 to Q 118
is a PNP transistor and the others are NPN transistors,
32 is a ground terminal. Here, , diode D 1
and D2 have their forward voltages V D1 and V D2 respectively
As such, the base potentials of transistors Q 116 and Q 118 are lowered by V D1 and V D2 with respect to the base potentials of transistors Q 115 and Q 117 .

次に、本実施例の動作を第3図,第4図,第5
図に示す動作の説明図を参照して説明する。
Next, the operation of this embodiment will be explained in Figs. 3, 4, and 5.
The operation will be explained with reference to an explanatory diagram of the operation shown in the figure.

出力回路はプツシユプル構成であるため、正常
動作時には、トランジスタQ102,Q108がオン状態
で、第3図のI1なる電流が流れ、又、トランジス
タQ104,Q106がオン状態で第3図のI′1なる電流が
流れる。トランジスタQ102,Q108がオン状態、ト
ランジスタQ104,Q106がオフ状態又は、トランジ
スタQ102,Q108がオフ状態、トランジスタQ104
Q106がオン状態となる切換えは、入力端子11及
び12に外部からそれぞれ逆相の信号が印加さ
れ、その信号に応じて切換えを行なう。
Since the output circuit has a push-pull configuration, during normal operation, when transistors Q 102 and Q 108 are on, the current I 1 in Figure 3 flows, and when transistors Q 104 and Q 106 are on, the current shown in Figure 3 flows. A current I′ 1 flows. Transistors Q 102 and Q 108 are on, transistors Q 104 and Q 106 are off, or transistors Q 102 and Q 108 are off, transistors Q 104 and
For switching to turn Q 106 on, signals of opposite phases are applied to input terminals 11 and 12 from the outside, and switching is performed in accordance with the signals.

又、オン動作時において、トランジスタQ102
Q108及びトランジスタQ104,Q106のエミツタ面
積,直流電流増幅率hFE等が同じであれば、トラ
ンジスタQ102とQ108,Q104とQ106のベース・エミ
ツタ間電圧VBE(以下、VBEという。)は等しくな
る。
Also, during the on operation, the transistors Q 102 ,
If the emitter area, DC current amplification factor h FE , etc. of Q 108 and transistors Q 104 and Q 106 are the same, the base- emitter voltage V BE (hereinafter referred to as V called BE ) are equal.

従つて、トランジスタQ102に接続された検出回
路を構成する検出用トランジスタQ111のベースと
出力端子13間の電圧と、トランジスタQ108に接
続された検出回路を構成する検出用トランジスタ
Q114のベースの接地間の電圧が等しく、又トラン
ジスタQ106に接続された検出回路を構成する検出
用トランジスタQ113のベースと出力端子14間の
電圧と、、トランジスタQ104に接続された検出回
路を構成する検出用トランジスタQ112のベースと
接地間の電圧とが等しくなる。このとき、検出用
トランジスタQ111に流れるコレクタ電流IC11は次
ぎのようにして求められる。
Therefore, the voltage between the base of the detection transistor Q 111 forming the detection circuit connected to the transistor Q 102 and the output terminal 13, and the voltage between the detection transistor Q 111 forming the detection circuit connected to the transistor Q 108
The voltage between the base of Q 114 and the ground is equal, and the voltage between the base of the detection transistor Q 113 constituting the detection circuit connected to transistor Q 106 and the output terminal 14 is equal, and the voltage between the base of the detection transistor Q 113 and the output terminal 14 connected to transistor Q 104 is equal. The voltages between the base of the detection transistor Q 112 constituting the circuit and ground become equal. At this time, the collector current I C11 flowing through the detection transistor Q 111 is determined as follows.

VBE2=KT/qlo{IC11(1+1)/hFE11)/IS11} +IC11(1+1/hFE11)R1 ……(6) ただし、K:ボルツマン定数、T:絶対温度、
q:電子の電荷、hFE11:トランジスタQ111の直流
電流増幅率、IS11:トランジスタQ111の逆方向飽
和電流、VBE2:トランジスタQ102のベース・エミ
ツタ間電圧。
V BE2 = KT/ql o {I C11 (1+1)/h FE11 )/I S11 } +I C11 (1+1/h FE11 ) R 1 ...(6) where, K: Boltzmann's constant, T: absolute temperature,
q: Electron charge, h FE11 : DC current amplification factor of transistor Q 111 , I S11 : Reverse saturation current of transistor Q 111 , V BE2 : Base-emitter voltage of transistor Q 102 .

(6)式よりIC11を求めると、 IC11=VBE2−KT/qlo{IC11(1+1/hFE11)/IS1
1
}/(1+1/hFE11)R1
……(7) 同様に、検出用トランジスタQ114に流れるコレ
クタ電流IC14は、 IC14=VBE8−KT/qlo{IC14(1+1/hFE14)/IS1
4
}/(1+1/hFE14)R8
……(7′) ただし、hFE14:トランジスタQ114の直流電流増
幅率、IS14:トランジスタQ114の逆方向飽和電流、
VBE8:トランジスタQ108のベース・エミツタ間電
圧。
Calculating I C11 from equation (6), I C11 = V BE2 −KT/ql o {I C11 (1+1/h FE11 )/I S1
1
}/(1+1/h FE11 )R 1
...(7) Similarly, the collector current I C14 flowing through the detection transistor Q 114 is I C14 = V BE8 −KT/ql o {I C14 (1+1/h FE14 )/I S1
4
}/(1+1/h FE14 )R 8
...(7') However, h FE14 : DC current amplification factor of transistor Q 114 , I S14 : Reverse saturation current of transistor Q 114 ,
V BE8 : Base-emitter voltage of transistor Q108 .

ここで、トランジスタQ102を流れるコレクタ電
流IC2とトランジスタQ108を流れるコレクタ電流
IC8と等しい場合、VBE2=VBE8となり、トランジ
スタQ111とQ114のVBE,hFE及びエミツタ面積が等
しく、又、R10=R12であれば、(7)式,(7′)式よ
りIC11=IC14となる。
Here, the collector current I C2 flowing through transistor Q 102 and the collector current flowing through transistor Q 108
If it is equal to I C8 , then V BE2 = V BE8 , and if the V BE , h FE and emitter area of transistors Q 111 and Q 114 are equal, and if R 10 = R 12 , then equation (7), (7′ ) formula, I C11 = I C14 .

従つて、差動構成の比較回路の入力電圧すなわ
ちトランジスタQ117,Q118のベース電位VB17
VB18は、ダイオードD1,D2の順方向電圧がVD1
VD2であるので、 VB18=VCC−IC14×R11−VD2 ……(8) VB17=VCC−IC11×R10 ……(9) となる。
Therefore, the input voltage of the differential comparator circuit, that is, the base potential V B17 of transistors Q 117 and Q 118 ,
V B18 is the forward voltage of diodes D 1 and D 2 which is V D1 ,
Since V D2 , V B18 = V CC −I C14 ×R 11 −V D2 …(8) V B17 = V CC −I C11 ×R 10 …(9).

ここで、IC11=IC14,R10=R11であるため、(8),
(9)式より、ダイオードD2の順方向電圧VD2の差に
よりVB18<VB17となり、トランジスタQ118はオン
状態、トランジスタQ117はオフ状態となり、抵抗
R16には電圧降下を生じないため制御回路を構成
するトランジスタQ121,Q122は動作せず、出力回
路も正常動作を維持する。
Here, since I C11 = I C14 and R 10 = R 11 , (8),
From equation (9), due to the difference in forward voltage V D2 of diode D 2 , V B18 < V B17 , transistor Q 118 is in the on state, transistor Q 117 is in the off state, and the resistance
Since no voltage drop occurs in R 16 , transistors Q 121 and Q 122 forming the control circuit do not operate, and the output circuit also maintains normal operation.

又逆に出力トランジスタQ106,Q104が動作状態
の場合も、検出用トランジスタQ112,Q113は上記
と同様の動作を行なう。
Conversely, when the output transistors Q 106 and Q 104 are in the operating state, the detection transistors Q 112 and Q 113 perform the same operation as described above.

次に第4図及び第5図の様に出力端子13か又
は出力端子14のどちらか一方が接地された場合
を考えてみる。
Next, consider the case where either the output terminal 13 or the output terminal 14 is grounded as shown in FIGS. 4 and 5.

まず、第4図の様に、出力端子13が接地され
た場合は、トランジスタQ102のコレクタ電流IC2
は、 IC2=VCC/rSCQ102 ……(9) ただし、rSCQ102はトランジスタQ102の飽和抵
抗。
First, as shown in Fig. 4, when the output terminal 13 is grounded, the collector current I C2 of the transistor Q 102
I C2 = V CC / rSCQ 102 ...(9) However, rSCQ 102 is the saturation resistance of transistor Q 102 .

なる電流が流れる。A current flows.

ここで出力端子13が接地されたとき、出力端
子13に発生する電圧V13は、接地インピーダン
スをRS、接地点に流れる電流をI2とすると、 V13=RS×I2 ……(10) なる電圧が生じる。従つて、トランジスタQ108
もコレクタ電流IC8が流れ、その電流値は、IC2
I2+IC8よりIC8=IC2−I2となる。
Here, when the output terminal 13 is grounded, the voltage V 13 generated at the output terminal 13 is as follows: V 13 = R S × I 2 ... ( 10) A voltage is generated. Therefore, collector current I C8 also flows through transistor Q 108 , and its current value is I C2 =
From I 2 + I C8 , I C8 = I C2 − I 2 .

従つて、IC8<IC2となるため、トランジスタの
VBEの式、 VBE≒KT/qloIC(1+1/hFE)/IS よりVBE2>VBE8となる。
Therefore, since I C8 < I C2 , the transistor
From the formula of V BE , V BE ≒KT/ql o I C (1+1/h FE )/ IS , V BE2 > V BE8 .

従つて、トランジスタQ102のVBEの検出用トラ
ンジスタQ111のコレクタ電流IC11は、 IC11=VBE2−KT/qlo{IC11(1+1/hFE11)/IS1
1
}/R1
……(10) となる。
Therefore, the collector current I C11 of the transistor Q 111 for detecting V BE of the transistor Q 102 is I C11 = V BE2 −KT/ql o {I C11 (1+1/h FE11 )/I S1
1
}/R 1
...(10) becomes.

又、トランジスタQ108のVBEの検出用トランジ
スタQ114のコレクタ電流IC14は、 IC14=VBE8−KT/qlo{IC14(1+1/hFE14)/IS1
4
}/R8
……(11) となる。
In addition, the collector current I C14 of the transistor Q 114 for detecting V BE of the transistor Q 108 is I C14 = V BE8 −KT/ql o {I C14 (1+1/h FE14 )/I S1
4
}/R 8
...(11) becomes.

ここで、R1=R8及びIS11=IS14とすると、VBE2
>VBE8であるため、IC11>IC14の関係が成り立つ。
Here, if R 1 = R 8 and I S11 = I S14 , then V BE2
>V BE8 , so the relationship I C11 > I C14 holds true.

次に比較回路のトランジスタQ118,Q117のベー
ス電位VB18,VB17は、(8)式,(9)式より、 VB18=VCC−IC14×R11−VD2 ……(8) VB17=VCC−IC11×R10 ……(9) で与えられ、かつR11=R10,IC11>IC14であるた
め、 VD2<(IC11−IC14)×R11 ……(12) となる状態で、VBQ117BQ118となり、トランジス
タQ118はオフ状態、トランジスタQ117はオン状態
となり、抵抗R16に電圧降下が生じるため、制御
回路を構成するトランジスタQ121,Q122が動作
し、トランジスタQ102,Q108のベースドライブ電
流を吸収することで、トランジスタQ102,Q108
カツトオフして、トランジスタQ102,Q108の過電
流破壊に対し保護することができる。
Next, the base potentials V B18 and V B17 of the transistors Q 118 and Q 117 in the comparator circuit are calculated from equations (8) and (9) as follows: V B18 = V CC −I C14 ×R 11 −V D2 ……(8 ) V B17 = V CC − I C11 × R 10 ...(9) Since R 11 = R 10 , I C11 > I C14 , V D2 < (I C11 − I C14 ) × R 11 ...(12) In the state where V BQ117 < BQ118 , the transistor Q 118 is turned off and the transistor Q 117 is turned on, and a voltage drop occurs across the resistor R 16 , so that the transistors Q 121 , which constitute the control circuit, By operating Q 122 and absorbing the base drive current of transistors Q 102 and Q 108 , it is possible to cut off transistors Q 102 and Q 108 and protect transistors Q 102 and Q 108 from overcurrent destruction. .

以上の説明は、トランジスタQ102,Q108がオン
状態の場合で、出力端子13が接地された場合の
保護回路の動作説明であるが、トランジスタ
Q106,Q104がオン状態の場合で、出力端子14が
接地された場合も、トランジスタQ112,Q113
Q115,Q116が、上記と同様の動作を行ない、制御
回路を構成しているトランジスタQ119,Q120がオ
ンしトランジスタQ104,Q106のベースドライブ電
流を吸収することで、トランジスタQ104,Q106
カツトオフしてその破壊を防ぐ。
The above explanation describes the operation of the protection circuit when the transistors Q 102 and Q 108 are in the on state and the output terminal 13 is grounded.
Even when Q 106 , Q 104 are on and the output terminal 14 is grounded, the transistors Q 112 , Q 113 ,
Q 115 and Q 116 perform the same operation as above, and the transistors Q 119 and Q 120 forming the control circuit turn on and absorb the base drive current of transistors Q 104 and Q 106 , so that the transistor Q 104 , cut off Q 106 to prevent its destruction.

次に、第5図の様に出力端子14が接地された
場合で、トランジスタQ102,Q108がオン状態の場
合は、トランジスタQ102のコレクタ電流IC2は、 IC2=VCC−VCE(SAT)2/RL ……(13) ただし、RLは負荷インピーダンス、VCE(SAT)2
トランジスタQ102のコレクタ・エミツタ間飽和電
圧。
Next, when the output terminal 14 is grounded as shown in FIG. 5 and the transistors Q 102 and Q 108 are on, the collector current I C2 of the transistor Q 102 is I C2 = V CC − V CE (SAT)2 /R L ...(13) where R L is the load impedance, and V CE(SAT)2 is the collector-emitter saturation voltage of transistor Q102 .

となる。becomes.

ここでIC2は接地点に流れる電流をI3、トランジ
スタQ108のコレクタ電流をIC8とすると、 IC2=I3+IC8 ……(14) となり、又 IC8=IC2−I3 ……(15) となるため、IC2>IC8となる。
Here, if I C2 is the current flowing to the ground point and I C8 is the collector current of transistor Q 108 , then I C2 = I 3 + I C8 ... (14), and I C8 = I C2 - I 3 ... …(15) Therefore, I C2 > I C8 .

従つて、上記の様に、VBE2>VBE8となり、IC11
>IC14となる。
Therefore, as shown above, V BE2 > V BE8 , and I C11
>I C14 .

ここで、上記の様に、IC2>IC8の関係が成り立
つため、差動構成の比較回路の入力電圧は、VB17
<VB18となり差が生じるため、制御回路を構成し
ているトランジスタQ121,Q122がオンし、出力回
路をしや断し破壊を防ぐ。
Here, as mentioned above, since the relationship I C2 > I C8 holds, the input voltage of the differential comparator circuit is V B17
<V B18 and a difference occurs, so the transistors Q 121 and Q 122 forming the control circuit turn on, cutting off the output circuit and preventing destruction.

又、トランジスタQ106,Q104がオン状態で、出
力端子13が接地された場合も、上記と同様の動
作を行い、制御回路を構成しているトランジスタ
Q119,Q120がオンし、出力回路をしや断し破壊を
防ぐ。
Also, when the transistors Q 106 and Q 104 are on and the output terminal 13 is grounded, the same operation as above is performed, and the transistors forming the control circuit
Q 119 and Q 120 turn on, cutting off the output circuit and preventing damage.

以上、本実施例によればトランジスタQ102
Q108又は、トランジスタQ106とQ104のコレクタ電
流がアンバランスとなつた時に、保護回路が動作
するため、数オームの抵抗で接地された場合でも
誤動作することはない。
As described above, according to this embodiment, the transistor Q102 and
The protection circuit operates when the collector currents of Q 108 or transistors Q 106 and Q 104 become unbalanced, so there is no malfunction even if the transistor is grounded with a resistor of several ohms.

又、出力トランジスタのアンバランスの比は(6)
式よりVD2/R11(又はVD1/R9)で設定出来る。
Also, the unbalance ratio of the output transistor is (6)
From the formula, it can be set as V D2 /R 11 (or V D1 /R 9 ).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳細に説明したとおり、本発明のBTL
回路は上記の構成になる出力端子が接地されたと
きトランジスタに過電流が流れないようにしや断
する保護回路を有しているので、従来のようにト
ランジスタが破壊されることが無いという効果を
有する。
As explained in detail above, the BTL of the present invention
The circuit has the above-mentioned configuration and has a protection circuit that shuts off the transistor to prevent overcurrent from flowing when the output terminal is grounded, so it has the effect that the transistor will not be destroyed like in the past. have

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のBTL回路の基本的構成を示
すブロツク図、第2図は本発明の一実施例を示す
回路図、第3図,第4図,第5図はその動作の説
明図、第6図は従来のBTL回路の一例を示す回
路図である。 11,12……入力端子、13,14……出力
端子、15……電源端子、16,17……駆動回
路、18……負荷、19〜22……検出回路、2
3,24……レベルシフト回路、25,26……
比較回路、27……制御回路、28〜31……定
電流源、32……接地端子、101,102,2
01,202……比較回路の入力端子、D1,D2
……ダイオード、R1〜R16……抵抗、Q11〜Q14
Q101,Q102,Q104〜Q106,Q108〜Q114,Q119
Q122……NPNトランジスタ、Q103,Q107,Q115
〜Q118……PNPトランジスタ。
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the BTL circuit of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the invention, and Figs. 3, 4, and 5 are explanatory diagrams of its operation. , FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional BTL circuit. 11, 12... Input terminal, 13, 14... Output terminal, 15... Power supply terminal, 16, 17... Drive circuit, 18... Load, 19-22... Detection circuit, 2
3, 24... Level shift circuit, 25, 26...
Comparison circuit, 27... Control circuit, 28-31... Constant current source, 32... Ground terminal, 101, 102, 2
01, 202... Input terminal of comparison circuit, D 1 , D 2
...Diode, R 1 to R 16 ... Resistor, Q 11 to Q 14 ,
Q 101 , Q 102 , Q 104 ~ Q 106 , Q 108 ~ Q 114 , Q 119 ~
Q 122 ……NPN transistor, Q 103 , Q 107 , Q 115
~Q 118 ...PNP transistor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1,第2のトランジスタが直列接続されそ
の中点を第1の出力端子として構成する第1のプ
ツシユプル回路と、第3,第4のトランジスタが
直列接続されその中点を第2の出力端子として構
成する第2のプツシユプル回路と、前記第1,第
2のプツシユプル回路の入力をそれぞれ逆相で駆
動する第1,第2の駆動回路とを有するBTL回
路において、 前記第1,第2,第3及び第4のトランジスタ
のそれぞれのベースエミツタ間電圧を検出し第
1,第2,第3及び第4の検出信号をそれぞれ出
力する第1,第2,第3及び第4のベースエミツ
タ間電圧検出回路と、 前記第1の検出信号と前記第4の検出信号とを
比較する第1の比較回路と、 前記第3の検出信号と前記第2の検出信号とを
比較する第2の比較回路と、 前記第1の比較回路の出力及び前記第2の比較
回路の出力を入力として前記第1,第2の駆動回
路を制御する制御回路とを有することを特徴とす
るBTL回路。
[Claims] 1. A first push-pull circuit in which first and second transistors are connected in series and whose midpoint is configured as a first output terminal; A BTL circuit having a second push-pull circuit configured with a point as a second output terminal, and first and second drive circuits that drive the inputs of the first and second push-pull circuits in opposite phases, respectively, first, second, third and fourth transistors that detect base-emitter voltages of the first, second, third and fourth transistors and output first, second, third and fourth detection signals, respectively; a fourth base-emitter voltage detection circuit; a first comparison circuit that compares the first detection signal and the fourth detection signal; and a comparison circuit that compares the third detection signal and the second detection signal. and a control circuit that controls the first and second drive circuits by using the output of the first comparison circuit and the output of the second comparison circuit as inputs. BTL circuit.
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