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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022167945
(43)【公開日】2022-11-04
(54)【発明の名称】補償回路を備える増幅装置
(51)【国際特許分類】
H03F 1/26 20060101AFI20221027BHJP
H03F 3/217 20060101ALI20221027BHJP
H03F 3/68 20060101ALI20221027BHJP
【ＦＩ】
H03F1/26
H03F3/217
H03F3/68 210
【審査請求】有
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022131112
(22)【出願日】2022-08-19
(62)【分割の表示】P 2019510653の分割
【原出願日】2017-08-21
(31)【優先権主張番号】1657841
(32)【優先日】2016-08-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(71)【出願人】
【識別番号】512228750
【氏名又は名称】ドゥビアル
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100119987
【氏名又は名称】伊坪 公一
(72)【発明者】
【氏名】アレクサンドル ウフェヌ
(72)【発明者】
【氏名】ピエール－エマニュエル カルメル
(57)【要約】
【課題】誘導要素により生成されるノイズ成分を削減した増幅装置を提供する。
【解決手段】本発明は、入力信号の増幅装置（１０）に関し、増幅装置（１０）は、第１増幅段（１２）と、第２増幅段（１４）と、を備え、各増幅段（１２、１４）は、出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（１１、１３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備える。増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、対応する増幅段（１２、１４）の誘導要素（２４）において生成される平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）のノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成できる補償回路（１６）を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、入力信号の増幅装置（１０）に関し、増幅装置（１０）は、第１増幅段（１２）と、第２増幅段（１４）と、を備え、各増幅段（１２、１４）は、出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（１１、１３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備える。増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、対応する増幅段（１２、１４）の誘導要素（２４）において生成される平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）のノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成できる補償回路（１６）を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力信号の増幅装置（１０）であって、
前記入力信号に対する差分入力（１０Ａ、１０Ｂ）と、
出力信号（Ｉ５）に対する差分出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
入力（１０Ａ）を有する第１増幅段（１２）と、
入力（１０Ｂ）を有する第２増幅段（１４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）は、前記差分入力を形成し、
各増幅段（１２、１４）は、
各増幅段（１２、１４）の出力が前記差分出力を形成する、負荷（２６）に対する出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、
前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）と前記増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）との間に接続され、前記スイッチング回路（２２）により生成される前記スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号は逆であり、
前記増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、前記増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）において生成される前記平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）の前記ノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成でき、それぞれが、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）と他の増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）とに接続される補償回路（１６）を備え、
各平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）と前記対応する補償信号（Ｉ２、Ｉ４）との差は、前記増幅装置（１０）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記出力信号（Ｉ５）を形成する、ことを特徴とする増幅装置（１０）。
前記入力信号に対する差分入力（１０Ａ、１０Ｂ）と、
出力信号（Ｉ５）に対する差分出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
入力（１０Ａ）を有する第１増幅段（１２）と、
入力（１０Ｂ）を有する第２増幅段（１４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）は、前記差分入力を形成し、
各増幅段（１２、１４）は、
各増幅段（１２、１４）の出力が前記差分出力を形成する、負荷（２６）に対する出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、
前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）と前記増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）との間に接続され、前記スイッチング回路（２２）により生成される前記スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号は逆であり、
前記増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、前記増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）において生成される前記平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）の前記ノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成でき、それぞれが、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）と他の増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）とに接続される補償回路（１６）を備え、
各平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）と前記対応する補償信号（Ｉ２、Ｉ４）との差は、前記増幅装置（１０）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記出力信号（Ｉ５）を形成する、ことを特徴とする増幅装置（１０）。
【請求項2】
各補償回路（１６）は、少なくとも１つの誘導要素（３６）を備え、前記補償回路（１６）の前記誘導要素（３６）のインダクタンスと、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）のインダクタンスと、の間の相対的なずれは、３０パーセント以下である、請求項１に記載の増幅装置（１０）。
【請求項3】
各補償回路（１６）は、ハイパスフィルタ（３８）を備える、請求項１または２に記載の増幅装置（１０）。
【請求項4】
前記ハイパスフィルタ（３８）は、容量を備える、請求項３に記載の増幅装置（１０）。
【請求項5】
前記入力信号は、搬送周波数により変調された信号であり、
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する、請求項３または４に記載の増幅装置（１０）。
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する、請求項３または４に記載の増幅装置（１０）。
【請求項6】
前記入力信号は、有効周波数であり、
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の前記有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の前記有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
【請求項7】
前記増幅段（１２、１４）は、デジタル信号の増幅段であり、
前記装置（１０）は、更に、前記増幅段（１２、１４）のうちの１つの前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）において接続される少なくとも１つのアナログ増幅器（４０）を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
前記装置（１０）は、更に、前記増幅段（１２、１４）のうちの１つの前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）において接続される少なくとも１つのアナログ増幅器（４０）を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
【請求項8】
前記アナログ増幅器または各アナログ増幅器（４０）は、クラスＡまたはクラスＡＢの増幅器である、請求項７に記載の増幅装置（１０）。
【請求項9】
前記装置（１０）は、更に、各アナログ増幅器（４０）の出力電流を測定するための装置（４７）と、各アナログ増幅器（４０）の前記出力電流の少なくとも測定値を受信できる制御モジュール（１１）と、を備え、
前記制御モジュール（１１）は、前記増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）における信号を、前記測定された出力電流に関連して、一方では、前記段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号が逆であり、他方では、前記アナログ増幅器（４０）のそれぞれの前記出力電流が最小化される、ように生成できる、請求項７または８に記載の増幅装置（１０）。
前記制御モジュール（１１）は、前記増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）における信号を、前記測定された出力電流に関連して、一方では、前記段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号が逆であり、他方では、前記アナログ増幅器（４０）のそれぞれの前記出力電流が最小化される、ように生成できる、請求項７または８に記載の増幅装置（１０）。
【請求項10】
各増幅段（１２、１４）の前記入力信号（１０Ａ、１０Ｂ）は、時間の７０パーセントを超える間逆位相である、請求項９に記載の増幅装置（１０）。
【請求項11】
オーディオシステムであって、
請求項１～１０のいずれか一項に記載の増幅装置と、
各増幅段（１２、１４）の出力に接続されるスピーカ（２６）と、を備える、オーディオシステム。
請求項１～１０のいずれか一項に記載の増幅装置と、
各増幅段（１２、１４）の出力に接続されるスピーカ（２６）と、を備える、オーディオシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、入力信号の増幅装置であって、
入力信号に対する差分入力と、
出力信号に対する差分出力と、
入力を有する第１増幅段と、
入力を有する第２増幅段と、を備え、
各増幅段の入力は、上記差分入力を形成し、
各増幅段は、
・各増幅段の出力が上記差分出力を形成する、負荷に対する出力と、
・出力として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路と、
・スイッチング回路の出力と増幅段の出力との間に接続され、スイッチング回路により生成されるスイッチされた信号を平滑して、有効成分（composante utile）およびノイズ成分（composante parasite）を有する平滑された信号を得ることができる誘導要素と、を備え、
各増幅段のスイッチング回路の出力におけるスイッチされた信号は、逆である（oppose’s）、増幅装置に関する。
入力信号に対する差分入力と、
出力信号に対する差分出力と、
入力を有する第１増幅段と、
入力を有する第２増幅段と、を備え、
各増幅段の入力は、上記差分入力を形成し、
各増幅段は、
・各増幅段の出力が上記差分出力を形成する、負荷に対する出力と、
・出力として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路と、
・スイッチング回路の出力と増幅段の出力との間に接続され、スイッチング回路により生成されるスイッチされた信号を平滑して、有効成分（composante utile）およびノイズ成分（composante parasite）を有する平滑された信号を得ることができる誘導要素と、を備え、
各増幅段のスイッチング回路の出力におけるスイッチされた信号は、逆である（oppose’s）、増幅装置に関する。
【背景技術】
【0002】
このような増幅装置は、例えば、負荷の端子間の電圧の増幅器として使用される。
【0003】
負荷がスピーカなどのオーディオ構成要素である場合は、増幅段の誘導要素において生成される三角形状の高周波数ノイズ成分（la composante parasite haute fre’quence, de forme triangulaire）は、スピーカにより回収されるオーディオ信号の品質を損なう。
【0004】
更に、このようなノイズ成分は、増幅装置の出力における性能の損失の原因となる増幅装置および負荷の加熱の源である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、このような増幅装置の誘導要素により生成されるノイズ成分を削減する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的のため、本発明は、前述したような増幅装置に関し、該増幅装置は、更に、各増幅段に対して補償回路（un circuit de compensation）を備え、該補償回路は、増幅段の誘導要素において生成される平滑された信号のノイズ成分の補償信号を生成でき、各補償回路は、対応する増幅段の出力と他の増幅段のスイッチング回路の出力とに接続され、各平滑された信号と対応する補償信号との差は、増幅装置の出力における出力信号を形成する。
【0007】
特定の実施形態によれば、増幅装置は、単独で考慮され、または任意の技術的に可能な組み合わせに係る、下記の特徴の１つまたは複数を備える。
各補償回路は、少なくとも１つの誘導要素を備え、補償回路の誘導要素のインダクタンスと対応する増幅段の誘導要素のインダクタンスとの間の相対的なずれ（e’cart relatif）は、３０パーセント以下である。
各補償回路は、ハイパスフィルタを備える。
ハイパスフィルタは、容量を備える。
入力信号は、搬送周波数により変調された信号であり、ハイパスフィルタは、入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する。
入力信号は、有効周波数であり、ハイパスフィルタは、入力信号の有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する。
増幅段は、デジタル信号の増幅段であり、装置は、更に、増幅段の１つの出力において接続される少なくとも１つのアナログ増幅器を備える。
該アナログ増幅器または各アナログ増幅器は、クラスＡまたはクラスＡＢの増幅器である。
装置は、更に、各アナログ増幅器の出力電流を測定するための装置と、各アナログ増幅器の出力電流の少なくとも測定値を受信可能な制御モジュールと、を備え、制御モジュールは、増幅段の入力における信号を、測定された出力電流に関連して、一方では、段のスイッチング回路の出力におけるスイッチされた信号が逆であり、他方では、アナログ増幅器のそれぞれの出力電流が最小化される、ように生成可能である。
各増幅段の入力信号は、時間の７０パーセントを超える間逆位相である。
各補償回路は、少なくとも１つの誘導要素を備え、補償回路の誘導要素のインダクタンスと対応する増幅段の誘導要素のインダクタンスとの間の相対的なずれ（e’cart relatif）は、３０パーセント以下である。
各補償回路は、ハイパスフィルタを備える。
ハイパスフィルタは、容量を備える。
入力信号は、搬送周波数により変調された信号であり、ハイパスフィルタは、入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する。
入力信号は、有効周波数であり、ハイパスフィルタは、入力信号の有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する。
増幅段は、デジタル信号の増幅段であり、装置は、更に、増幅段の１つの出力において接続される少なくとも１つのアナログ増幅器を備える。
該アナログ増幅器または各アナログ増幅器は、クラスＡまたはクラスＡＢの増幅器である。
装置は、更に、各アナログ増幅器の出力電流を測定するための装置と、各アナログ増幅器の出力電流の少なくとも測定値を受信可能な制御モジュールと、を備え、制御モジュールは、増幅段の入力における信号を、測定された出力電流に関連して、一方では、段のスイッチング回路の出力におけるスイッチされた信号が逆であり、他方では、アナログ増幅器のそれぞれの出力電流が最小化される、ように生成可能である。
各増幅段の入力信号は、時間の７０パーセントを超える間逆位相である。
【0008】
本発明は、また、オーディオシステムにも関し、オーディオシステムは、
前述したような増幅装置と、
各増幅段の出力に接続されるスピーカと、を備える。
前述したような増幅装置と、
各増幅段の出力に接続されるスピーカと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１実施形態に係る増幅装置の１つの例の模式図である。
【図2】増幅装置の各増幅段のスイッチング回路の出力電圧を示す第１クロノグラフの例を示す図である。
【図3】平滑された信号のノイズ成分と、上記ノイズ成分の補償信号と、これらの２つの信号の合成と、を示す第２クロノグラフの例を示す図である。
【図4】本発明の第２実施形態に係る増幅装置の１つの例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の他の特徴および利点は、例としてのみ提供され、図面を参照してなされる、本発明の実施形態の下記の記述を読むことにより明らかになるであろう。
【0011】
本発明の第１実施形態に係る増幅装置１０は、図１に例示される。
【0012】
増幅装置１０は、また、「増幅ブリッジ」という名前でも知られる。
【0013】
増幅装置１０は、増幅される差分入力信号を形成する逆位相の信号を受信する２つの入力１０Ａ、１０Ｂと、増幅された差分出力信号に対する２つの出力２０Ａ、２０Ｂと、を備える。増幅装置１０の２つの入力１０Ａ、１０Ｂは、差分入力を形成する。増幅装置１０の２つの出力２０Ａ、２０Ｂは、差分出力を形成する。
【0014】
入力信号は、例えば、図１に示されるように、制御モジュール１１およびインバータ１３により生成される。入力信号は、例えば、搬送周波数および有効周波数帯域（bande de fre’quence utile）により特徴付けられるパルス幅変調信号である。有効周波数帯域は、例えば、２０ヘルツ（Ｈｚ）と１００キロヘルツ（ｋＨｚ）との間で構成される間隔である。搬送周波数は、例えば、４００ｋＨｚ以上である。
【0015】
入力信号は、電圧である。図１に示されるように、増幅装置の２つの入力１０Ａ、１０Ｂの１つにより受信される信号は、２つの入力１０Ａ、１０Ｂのそれぞれにより受信される信号が逆位相であり、差分入力信号を形成するようにインバータ１３により反転される。
【0016】
増幅装置１０は、更に、第１増幅段１２と、第２増幅段１４と、増幅段１２、１４のそれぞれに対する補償回路１６と、を備える。
【0017】
増幅段１２、１４のそれぞれは、増幅装置１０の入力１０Ａ、１０Ｂに対応する入力と、増幅装置１０の出力２０Ａ、２０Ｂに対応する出力２０Ａ、２０Ｂと、スイッチング回路２２と、誘導要素２４と、を備える。増幅段１２、１４のそれぞれの出力２０Ａ、２０Ｂは、スピーカなどの同一の負荷２６に接続されるよう意図され、オーディオシステムを形成する。
【0018】
２つの増幅段１２、１４は、同じ供給電圧Ｖ１により電力が供給される。供給電圧Ｖ１は、例えば、正である。
【0019】
各スイッチング回路２２は、供給電圧Ｖ１と接地との間に直列に接続される少なくとも２つのトランジスタ３１、３２を備える。各スイッチング回路２２の入力は、対応する増幅段１２、１４の入力１０Ａ、１０Ｂに対応する。段１２、１４の各スイッチング回路２２の出力は、段１２、１４のそれぞれの２つのトランジスタ３１、３２の間の中点２２Ａ、２２Ｂにより形成される。
【0020】
増幅段１２、１４のそれぞれのトランジスタ３１、３２のゲートは、入力信号が供給されるように、スイッチング回路２２の入力に接続される。増幅段１２、１４のそれぞれのトランジスタ３１、３２のうちの１つのゲートは、トランジスタ３１、３２の１つがオンで、トランジスタ３１、３２の他方がオフのときに、インバータ３４に接続される。
【0021】
トランジスタは、例えば、ＭＯＳＦＥＴトランジスタである。
【0022】
増幅段１２、１４のそれぞれのスイッチング回路２２は、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を、上記増幅段１２、１４の入力信号１０Ａ、１０Ｂおよび供給電圧Ｖ１から生成できる。２つの段１２、１４の供給電圧Ｖ１は同一であり、上記段１２、１４の入力信号１０Ａ、１０Ｂは逆位相なので、段１２、１４のそれぞれのスイッチング回路２２のスイッチされた出力信号２２Ａ、２２Ｂは、逆の状態を有する。このように、第１増幅段１２のスイッチング回路２２のスイッチされた出力信号２２Ａが、それぞれゼロ電圧に等しい供給電圧Ｖ１に等しい電圧を有するときは、第２増幅段１２のスイッチング回路２２のスイッチされた出力信号２２Ｂは、それぞれが供給電圧Ｖ１に等しいゼロ電圧に等しい電圧を有する。
【0023】
誘導要素２４は、例えば、コイルにより形成される。増幅段１２、１４のそれぞれの誘導要素２４は、一方では、上記段１２、１４のスイッチング回路２２の出力２２Ａ、２２Ｂに接続され、他方では、上記段１２、１４の出力２０Ａ、２０Ｂに接続される。
【0024】
誘導要素２４は、平滑された信号Ｉ１、Ｉ３を得るために、対応するスイッチング回路２２により生成されるスイッチされた信号を平滑することができる。平滑された信号Ｉ１、Ｉ３は、有効成分およびノイズ成分を有する。有効成分は低周波数であり、ノイズ成分は高周波数である。
【0025】
平滑された信号Ｉ１、Ｉ３の有効成分は、増幅される入力信号の有効部分を搬送する成分である。オーディオ増幅器の場合、有効成分は、増幅される音楽であり、例えば、２０Ｈｚと１００ｋＨとの間の周波数信号である。
【0026】
平滑された信号Ｉ１、Ｉ３のノイズ成分は、誘導要素２４において生成される三角形状のリップル電流に関する成分である。このようなリップル電流は、誘導要素２４の端子間の電圧の高周波数変動によるものである。このようなリップル電流は、例えば、４００ｋＨに等しい搬送周波数を有する。
【0027】
各補償回路１６は、一方では、対応する増幅段１２、１４の出力２０Ａ、２０Ｂに接続され、他方では、他の増幅段１２、１４のスイッチング回路２２の出力２２Ａ、２２Ｂに接続される。言い換えれば、増幅段１２、１４の補償回路１６は、他の増幅段１２、１４の誘導要素２４および出力２２Ａ、２２Ｂに並列に接続される。
【0028】
各補償回路１６は、対応する増幅段１２、１４の誘導要素２４において生成される平滑された信号Ｉ１、Ｉ３のノイズ成分の補償信号Ｉ２、Ｉ４を生成できる。
【0029】
各補償回路１６は、少なくとも誘導要素３６およびハイパスフィルタ３８を備える。
【0030】
理想的には、対応する補償回路の誘導要素２４および誘導要素３６のそれぞれのインダクタンスは、同じ値を有する。実際は、補償回路１６の誘導要素３６のインダクタンスと、対応する増幅段１２、１４の誘導要素２４のインダクタンスと、の間の相対的なずれは、３０パーセント（％）以下である。この場合、相対的なずれは、補償回路１６の誘導要素３６のインダクタンスと、対応する増幅段１２、１４の誘導要素２４のインダクタンスと、の差の絶対値の、上記増幅段１２、１４の誘導要素２４のインダクタンスに対する比である。
【0031】
ハイパスフィルタ３８は、対応する補償回路１６の誘導要素３６との相互作用における容量により形成される。
【0032】
ハイパスフィルタ３８は、上記ハイパスフィルタ３８の補償回路１６における平滑された信号Ｉ１、Ｉ３の高周波数ノイズ成分の通過を許可する（autoriser）ことができる。
【0033】
各補償回路１６のハイパスフィルタ３８は、搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数（fre’quence de coupure）を有する。
【0034】
ハイパスフィルタ３８は、平滑された信号Ｉ１、Ｉ３の有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する。
【0035】
遮断周波数は、例えば、１００ｋＨｚと３００ｋＨｚとの間である。
【0036】
こうして、このような補償回路１６は、補償回路１６により生成される補償信号Ｉ２、Ｉ４を介して、増幅段１２、１４のそれぞれの誘導要素２４において生成される平滑された信号Ｉ１、Ｉ３の高周波数ノイズ成分を補償することを可能にする。補償信号Ｉ２、Ｉ４は、平滑された信号Ｉ１、Ｉ３の高周波数ノイズ成分が負荷２６を通過することを防止することを可能にする。
【0037】
増幅段１２、１４のそれぞれの平滑された信号Ｉ１、Ｉ３と補償信号Ｉ２、Ｉ４との差は、増幅装置１０の出力２０Ａ、２０Ｂにおける増幅された出力信号Ｉ５を形成する。増幅された信号は、電流である。
【0038】
【0039】
特に、図２は、点線で、第１増幅段１２のスイッチング回路２２の出力電圧２２Ａを例示し、実線で、第２増幅段１４のスイッチング回路２２の出力電圧２２Ｂを例示する。図２において示されるように、このような電圧は、逆の状態を有しており、２０ボルト（Ｖ）と０Ｖとに等しい２つのそれぞれの電圧状態の間で、４００ｋＨｚでスイッチする。
【0040】
図３は、細い実線で、第１増幅段１２の平滑された信号Ｉ１の高周波数三角形状のノイズ成分を例示し、点線で、上記ノイズ成分の補償信号Ｉ２を例示し、太い実線で、平滑された信号Ｉ１と補償信号Ｉ２との間の差により得られる出力信号Ｉ５を例示する。図３の例においては、平滑された信号Ｉ１は、プラスまたはマイナス０．４アンペア内で、４００ｋＨｚの周波数に等しい振幅の電流である。図３の例においては、出力信号Ｉ５は、平滑された信号Ｉ１の高周波数三角形状のノイズ成分が取り除かれ（est de’barrasse’ de la composante parasite triangulaire haute fre’quence du signal lisse’ I1）、信号の低周波数部分、すなわち、有効成分のみを備える。
【0041】
第１増幅段１２および第２増幅段１４の構成は、補償回路１６の簡単な製造を可能にする。実際には、各補償回路１６は、他の増幅段１２、１４のスイッチング回路２２により直接供給される。したがって、他の追加的供給は必要なく、例えば、トランジスタなどの他のいかなる能動構成要素も必要でない。
【0042】
第２実施形態に係る増幅装置１０を、図４に例示する。
【0043】
第２実施形態に係る増幅装置１０は、第１実施形態と同じ要素を備える。したがって、これらの要素については、再び記述しない。
【0044】
増幅装置１０は、更に、少なくとも１つのアナログ増幅器４０を備える。図４においては、２つのアナログ増幅器４０が示される。
【0045】
各アナログ増幅器４０は、増幅段１２、１４のうちの１つの出力２０Ａ、２０Ｂに接続される。この場合において、図４に例示される増幅器４０の１つは、第１増幅段１２の出力２０Ａに接続され、他方の増幅器４０は、第２増幅段１４の出力２０Ｂに接続される。
【0046】
各増幅器４０は、例えば、クラスＡまたはクラスＡＢの増幅器である。クラスＡ増幅器は、非常に高い線形性および低い出力インピダンスを有する増幅器である。好ましくは、クラスＡ増幅器の出力インピダンスは、０．２オーム未満である。クラスＢ増幅器は、半分の時間だけ線形状態において動作し、他の半分の時間は、実質的にオフである増幅要素を含む増幅器である。クラスＡＢ増幅器は、低電力に対しては増幅器がクラスＡであり、高電力に対してはクラスＢとなるように、オン状態からオフ状態に切り替え可能である増幅器である。
【0047】
図４に例示される例においては、増幅される信号４１は、ゲインが－１で増幅器４３により反転されて、中間信号４４を発生させる。したがって、増幅される信号４１と中間信号４４とは、差分信号を構成する。
【0048】
基準電圧（tension de re’fe’rence）Ｖｃｏｍが、加算器（additionneurs）４５により、増幅される信号４１および中間信号４４のそれぞれに加えられ、増幅器４０のそれぞれの各入力信号４６Ａおよび４６Ｂを形成する。基準電圧Ｖｃｏｍは、供給電圧Ｖ１と接地との間である。有利には、基準電圧Ｖｃｏｍは供給電圧Ｖ１の半分に等しい。増幅器４０の入力信号４６Ａおよび４６Ｂは、電圧である。
【0049】
このように、増幅器４０の入力信号４６Ａおよび４６Ｂは、同じ直流成分Ｖｃｏｍと逆の交流成分とを有する。
【0050】
図４に例示されるように、測定装置４７は、増幅器４０のそれぞれの出力電流を測定でき、得られた測定値を制御モジュール１１に提供できる。例えば、測定装置４７は、増幅器４０のそれぞれの供給電流の差を介して、出力電流を測定できるホール効果センサを備える。
【0051】
制御モジュール１１は、増幅段の１２、１４のそれぞれを、増幅器４０のそれぞれにより供給される電流を最小にしながら、増幅段１２、１４の入力信号１０Ａ、１０Ｂが逆になる（したがって、上記段１２、１４のスイッチング回路２２のスイッチされた出力信号２２Ａ、２２Ｂが逆になる）ように制御できる。増幅器４０の入力信号４６Ａおよび４６Ｂは、逆位相であり、基準電圧Ｖｃｏｍの周りに集中されるので、基準電圧Ｖｃｏｍが供給電圧Ｖ１の半分に等しく、段１２、１４のそれぞれのすべての構成要素２２、３１、３２、２４、３６、および３８が、段１２、１４のそれぞれに対して同じ値を有する場合、増幅段１２、１４の入力信号１０Ａおよび１０Ｂもまた逆の状態を有する。実際には、これらの構成要素の値の分散の程度が３０％未満のように低いことにより、増幅段１２、１４の入力信号１０Ａ、１０Ｂが、時間の７０％を超えて逆位相であることが保証される。
【0052】
第２実施形態に係る増幅装置１０は、増幅されるアナログ信号４１のアナログ増幅およびデジタル増幅の両方を行うことを可能にする。増幅装置１０は、アナログ増幅器４０が非常に少ない電流を消費し、したがって、非常に小さな電力を消費する限り、システムにおいて使用されるアナログ増幅器４０の線形性に少なくとも等しい線形性と、使用されるデジタル増幅段１２、１４のエネルギ効率に非常に近いエネルギ効率と、を有する。例えば、増幅器４０は、負荷２６に提供される電流Ｉ５の１％未満を供給する。こうして、このような増幅器４０は、例えば、スピーカに対して意図されるオーディオ信号を、非常に高い線形性および非常に高いエネルギ効率で増幅するのに適する。
【0053】
更に、補償回路１６は、平滑された信号の高周波数三角形状ノイズ成分が、アナログ増幅器４０に吸収されて、アナログ増幅器４０が加熱し、このような増幅器４０の出力信号の品質および性能を劣化させることを防止することを可能にする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2022-09-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力信号の増幅装置（１０）であって、
前記入力信号に対する差分入力（１０Ａ、１０Ｂ）と、
出力信号（Ｉ５）に対する差分出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
入力（１０Ａ）を有する第１増幅段（１２）と、
入力（１０Ｂ）を有する第２増幅段（１４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）は、前記差分入力を形成し、
各増幅段（１２、１４）は、
各増幅段（１２、１４）の出力（２０Ａ、２０Ｂ）が前記差分出力を形成する、負荷（２６）に対する出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、
前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）と前記増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）との間に接続され、前記スイッチング回路（２２）により生成される前記スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号は逆であり、
前記増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、前記増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）において生成される前記平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）の前記ノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成でき、それぞれが、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）と他の増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）とに接続される補償回路（１６）を備え、
各平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）と前記対応する補償信号（Ｉ２、Ｉ４）との差は、前記増幅装置（１０）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）における前記出力信号（Ｉ５）を形成し、
前記増幅段は、デジタル増幅段であり、
前記増幅装置は、前記増幅段の前記入力における前記入力信号のアナログ増幅およびデジタル増幅の両方を行うのに適合するように、前記第１増幅段の出力に接続される第１アナログ増幅器と、前記第２増幅段の出力に接続される第２アナログ増幅器と、を有し、各アナログ増幅器の入力は、増幅される信号に依存し前記入力信号と異なる信号であり、
前記増幅装置は、各アナログ増幅器の出力電流を測定する装置と、前記各アナログ増幅器の前記出力電流の少なくとも測定値を受信するよう適応した制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、前記増幅段の前記入力信号を、前記測定された出力電流に関連して、各増幅段の前記スイッチング回路の前記出力における前記スイッチされた信号が逆であり、前記各アナログ増幅器の前記出力電流が最小化される、ように生成するよう適応し、
前記第１アナログ増幅器は、前記第１増幅段の前記誘導要素と前記第１増幅段の前記出力との間に接続される唯一の構成要素であり、前記第２アナログ増幅器は、前記第２増幅段の前記誘導要素と前記第２増幅段の前記出力との間に接続される唯一の構成要素である、ことを特徴とする増幅装置（１０）。
前記入力信号に対する差分入力（１０Ａ、１０Ｂ）と、
出力信号（Ｉ５）に対する差分出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
入力（１０Ａ）を有する第１増幅段（１２）と、
入力（１０Ｂ）を有する第２増幅段（１４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記入力（１０Ａ、１０Ｂ）は、前記差分入力を形成し、
各増幅段（１２、１４）は、
各増幅段（１２、１４）の出力（２０Ａ、２０Ｂ）が前記差分出力を形成する、負荷（２６）に対する出力（２０Ａ、２０Ｂ）と、
出力（２２Ａ、２２Ｂ）として、少なくとも２つの状態を有するスイッチされた信号を生成できるスイッチング回路（２２）と、
前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）と前記増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）との間に接続され、前記スイッチング回路（２２）により生成される前記スイッチされた信号を平滑して、有効成分およびノイズ成分を有する平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）を得ることができる誘導要素（２４）と、を備え、
各増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）における前記スイッチされた信号は逆であり、
前記増幅装置（１０）は、更に、各増幅段（１２、１４）に対して、前記増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）において生成される前記平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）の前記ノイズ成分の補償信号（Ｉ２、Ｉ４）を生成でき、それぞれが、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）と他の増幅段（１２、１４）の前記スイッチング回路（２２）の前記出力（２２Ａ、２２Ｂ）とに接続される補償回路（１６）を備え、
各平滑された信号（Ｉ１、Ｉ３）と前記対応する補償信号（Ｉ２、Ｉ４）との差は、前記増幅装置（１０）の前記出力（２０Ａ、２０Ｂ）における前記出力信号（Ｉ５）を形成し、
前記増幅段は、デジタル増幅段であり、
前記増幅装置は、前記増幅段の前記入力における前記入力信号のアナログ増幅およびデジタル増幅の両方を行うのに適合するように、前記第１増幅段の出力に接続される第１アナログ増幅器と、前記第２増幅段の出力に接続される第２アナログ増幅器と、を有し、各アナログ増幅器の入力は、増幅される信号に依存し前記入力信号と異なる信号であり、
前記増幅装置は、各アナログ増幅器の出力電流を測定する装置と、前記各アナログ増幅器の前記出力電流の少なくとも測定値を受信するよう適応した制御モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、前記増幅段の前記入力信号を、前記測定された出力電流に関連して、各増幅段の前記スイッチング回路の前記出力における前記スイッチされた信号が逆であり、前記各アナログ増幅器の前記出力電流が最小化される、ように生成するよう適応し、
前記第１アナログ増幅器は、前記第１増幅段の前記誘導要素と前記第１増幅段の前記出力との間に接続される唯一の構成要素であり、前記第２アナログ増幅器は、前記第２増幅段の前記誘導要素と前記第２増幅段の前記出力との間に接続される唯一の構成要素である、ことを特徴とする増幅装置（１０）。
【請求項2】
各補償回路（１６）は、少なくとも１つの誘導要素（３６）を備え、前記補償回路（１６）の前記誘導要素（３６）のインダクタンスと、前記対応する増幅段（１２、１４）の前記誘導要素（２４）のインダクタンスと、の間の相対的なずれは、３０パーセント以下である、請求項１に記載の増幅装置（１０）。
【請求項3】
各補償回路（１６）は、ハイパスフィルタ（３８）を備える、請求項１または２に記載の増幅装置（１０）。
【請求項4】
前記ハイパスフィルタ（３８）は、容量を備える、請求項３に記載の増幅装置（１０）。
【請求項5】
前記入力信号は、搬送周波数により変調された信号であり、
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する、請求項３または４に記載の増幅装置（１０）。
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の搬送周波数よりも厳密に低い遮断周波数を有する、請求項３または４に記載の増幅装置（１０）。
【請求項6】
前記入力信号は、有効周波数であり、
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の前記有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
前記ハイパスフィルタ（３８）は、前記入力信号の前記有効周波数よりも厳密に高い遮断周波数を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
【請求項7】
前記アナログ増幅器または各アナログ増幅器（４０）は、クラスＡまたはクラスＡＢの増幅器である、請求項１～６のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
【請求項8】
各増幅段（１２、１４）の前記入力信号（１０Ａ、１０Ｂ）は、時間の７０パーセントを超える間逆位相である、請求項１～６のいずれか一項に記載の増幅装置（１０）。
【請求項9】
オーディオシステムであって、
請求項１～８のいずれか一項に記載の増幅装置と、
各増幅段（１２、１４）の出力に接続されるスピーカ（２６）と、を備える、オーディオシステム。
請求項１～８のいずれか一項に記載の増幅装置と、
各増幅段（１２、１４）の出力に接続されるスピーカ（２６）と、を備える、オーディオシステム。
【外国語明細書】