JP2002164747A - トランジスタ回路 - Google Patents

トランジスタ回路

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JP2002164747A
JP2002164747A JP2000358011A JP2000358011A JP2002164747A JP 2002164747 A JP2002164747 A JP 2002164747A JP 2000358011 A JP2000358011 A JP 2000358011A JP 2000358011 A JP2000358011 A JP 2000358011A JP 2002164747 A JP2002164747 A JP 2002164747A
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Hiromitsu Seike
弘光 清家
Yutaka Ozaki
裕 尾崎
Hiroshi Ikematsu
寛 池松
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅回路、定電圧回路、逓倍回路などとして
構成されるトランジスタ回路において、より安定した温
度補償特性を得るとともに、回路の小型化を可能にす
る。 【解決手段】 能動素子を構成するバイポーラトランジ
スタと同じタイプのバイポーラトランジスタにより温度
補償素子を構成し、この温度補償素子が能動素子の温度
に対応した温度を受けるようにし、温度補償素子のベー
ス、エミッタ間電圧に基づいて能動素子のベースバイア
スを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、増幅回路、定電
圧回路、逓倍回路などとして使用されるトランジスタ回
路に関し、特にその温度補償回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は例えば特開昭54−116159
号公報に示されたトランジスタ回路であり、温度補償回
路を持ったB級増幅回路である。温度補償用トランジス
タ6は増幅用トランジスタ1の発熱による温度上昇を検
知し得る場所に設置されている。この温度補償用トラン
ジスタ6のコレクタ電圧は、増幅用トランジスタ1のコ
レクタ、エミッタ間の飽和電圧からダイオード順方向電
圧に相当する電圧より大きな電圧まで連続的に調整する
ことができる。
【0003】バイポーラトランジスタは一般に温度上昇
に伴って、ベース、エミッタ間電圧VBEが低下するとと
もに、電流増幅率hFEが増大する傾向があるため、増幅
用トランジスタ1は自身の発熱等による温度上昇によ
り、そのベース、エミッタ間電圧VBEが低下し、これに
よりベース電流が増加するとともに、電流増幅率hFE
増加により、トランジスタ1のコレクタ電流は適正値よ
り増大しようとする。また、増幅用トランジスタ1の温
度上昇を受けて、温度補償用トランジスタ6の温度も上
昇し、同様な理由によってそのコレクタ電流が増加す
る。このため、抵抗7、8の電圧降下が増加し、トラン
ジスタ1のベースバイアス、ベース電流が減少し、トラ
ンジスタ1のコレクタ電流を適正値に戻し、このコレク
タ電流が適正値に保持される。
【0004】このようにして、増幅用トランジスタ1を
温度変化に基づき安定化することができる。また、バイ
アス調整用の可変抵抗9に流れる電流は、温度補償用ト
ランジスタ6のコレクタに流れる電流の1/hFE倍であ
るため、この可変抵抗9に流れる電流は小さく、可変抵
抗9の劣化が少なく、バイアス回路の信頼性も向上でき
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来のトランジ
スタ回路では、温度補償のためにバイアス回路に定電圧
電源10が必要であり、この電圧が例えば温度変動など
により変化すると、バイアス電圧の変化のために温度補
償が達成できなくなる不都合がある。
【0006】また、バイアス回路に定電圧電源を用いる
ため、回路が大型化する。
【0007】この発明は、かかる不都合を改善し、小型
化が可能であり、またより安定した温度補償を実現でき
るトランジスタ回路を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明によるトランジ
スタ回路は、ベース、エミッタ、コレクタを有する第1
のバイポーラトランジスタによって構成された能動素
子、および前記第1のバイポーラトランジスタと同じタ
イプの第2のバイポーラトランジスタによって構成され
ベース、エミッタ、コレクタを有する温度補償素子を備
え、前記温度補償素子のエミッタ、コレクタはともに基
準電位に接続されており、前記温度補償素子は前記能動
素子の温度に対応した温度を受け、そのベース、エミッ
タ間の電圧に基づいて前記能動素子のベースバイアスを
制御するように構成されたものである。
【0009】またこの発明によるトランジスタ回路は、
前記能動素子は、エミッタが基準電位に接続され、その
コレクタに増幅出力を発生するように構成されており、
前記温度補償素子のベースが前記能動素子のベースに直
結されるものである。
【0010】またこの発明によるトランジスタ回路は、
前記能動素子は、エミッタが抵抗を介して基準電位に接
続され、そのコレクタに増幅出力を発生するように構成
されており、前記温度補償素子のベースが前記能動素子
のベースにバイアス抵抗を介して接続されるものであ
る。
【0011】またこの発明によるトランジスタ回路は、
前記能動素子は、そのエミッタに定電圧出力を発生する
ように構成されており、前記温度補償素子のベースがバ
イアス抵抗を介して前記能動素子のベースに接続される
ものである。
【0012】またこの発明によるトランジスタ回路は、
前記能動素子は、そのエミッタに定電圧出力を発生する
ように構成されており、前記温度補償素子は前記能動素
子と同じタイプの第2、第3のバイポーラトランジスタ
によって構成され、これらの第2、第3のバイポーラト
ランジスタのベース、エミッタ回路は、互いに直結さ
れ、バイアス抵抗を介して前記能動素子のベースに接続
されるものである。
【0013】またこの発明によるトランジスタ回路は、
前記能動素子は、そのコレクタが整合回路とろ波回路を
介して逓倍出力を発生するように構成されており、前記
温度補償素子のベースが前記能動素子のベースに直結さ
れるものである。
【0014】さらにこの発明によるトランジスタ回路
は、前記能動素子は、そのコレクタが整合回路とろ波回
路を介して逓倍出力を発生するように構成されており、
前記温度補償素子のベースが前記能動素子のベースにバ
イアス抵抗を介して接続されるものである。
【0015】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明に
よるトランジスタ回路の実施の形態1を示す電気回路図
である。この実施の形態1はB級、またはC級の増幅回
路である。トランジスタ1は、NPN型のバイポーラト
ランジスタであり、そのベースは入力信号端子13に直
接接続され、そのエミッタは基準電位点に直接接続さ
れ、またそのコレクタは出力信号端子14に直接接続さ
れ、B級またはC級の増幅能動素子として動作する。
【0016】温度補償用トランジスタ6は、トランジス
タ1のバイアス回路に設けられている。このトランジス
タ6は、トランジスタ1と同じタイプのNPN型のバイ
ポーラトランジスタであり、トランジスタ1と同じ温度
を受けるように、同じ回路基板に、トランジスタ1の近
傍に配置される。このトランジスタ6のベースはトラン
ジスタ1のベースとともに入力信号端子13に直接接続
され、そのエミッタ、コレクタはともに基準電位点に直
接接続されている。
【0017】直流電源端子15はプラス電源であり、抵
抗11を介してトランジスタ1のコレクタに接続され、
またトランジスタ1のコレクタとベースとの間には抵抗
12が接続されている。
【0018】実施の形態1の動作において、トランジス
タ1のバイアス点はそのベース、エミッタ間電圧VBE
近傍に設定され、トランジスタ1はB級またはC級の増
幅能動素子として動作する。このB級、C級の増幅回路
のバイアスを固定バイアスとした場合、トランジスタ1
のベース、エミッタ間電圧VBEの変動による増幅特性へ
の影響は非常に敏感なものとなる。
【0019】実施の形態1において、トランジスタ1に
対する温度補償回路は、トランジスタ1と同じNPN型
のバイポーラトランジスタからなるトランジスタ6を用
い、このトランジスタ6のベースをトランジスタ1のベ
ースに直結するとともに、トランジスタ6のエミッタ、
コレクタをともに、基準電位点に直結したものである。
この構成に基づき、トランジスタ1の動作点は、温度補
償用トランジスタ6により設定される。
【0020】トランジスタ1と温度補償用トランジスタ
6は、同様の温度特性をもつため、温度変動が起こって
も、トランジスタ1の温度特性を温度補償用トランジス
タ6の温度特性によって相殺することができ、増幅能動
素子として動作するトランジスタ1の動作点の変動を抑
えることができる。
【0021】この実施の形態1によれば、従来回路のよ
うに、定電圧電源が必要でなく、またバイアス用の分圧
抵抗も不要であり、安定した温度補償特性が得られ、ま
た回路も小型化できる。また、従来回路のような抵抗分
圧回路も不要であり、この抵抗分圧回路の抵抗値の温度
変化による分圧比の変動に基づいて、温度補償特性が悪
くなる不都合もない。
【0022】実施の形態2.図2はこの発明によるトラ
ンジスタ回路の実施の形態2を示す電気回路図である。
この実施の形態2はA級増幅回路として構成されたもの
である。
【0023】この実施の形態2では、実施の形態1に比
べて、抵抗21、25が追加されている。抵抗21は入
力信号端子13と温度補償用トランジスタ6のベースと
の間に接続された抵抗であり、また抵抗25はトランジ
スタ1のエミッタと基準電位点との間に接続されてお
り、トランジスタ1はA級増幅能動素子として動作する
ように構成されている。その他の構成は実施の形態1と
同じである。
【0024】トランジスタ1がA級増幅能動素子として
動作する中で、温度補償用のトランジスタ6はトランジ
スタ1の動作点の変動を抑え、安定した温度補償特性を
与える。
【0025】実施の形態3.図3はこの発明によるトラ
ンジスタ回路の実施の形態3を示す電気回路図である。
この実施の形態3のトランジスタ回路は、定電圧を出力
する定電圧回路として構成されている。
【0026】図3において、トランジスタ16が定電圧
を出力する定電圧能動素子であり、NPN型のバイポー
ラトランジスタで構成されている。電源端子15は直流
のプラス電圧端子であり、この電源端子15には抵抗1
7、18が直列に接続されている。
【0027】トランジスタ16のベースは抵抗17、1
8の接続点に接続され、そのエミッタは電源端子15に
直接接続され、またそのコレクタは定電圧出力端子19
に直接接続されている。温度補償用トランジスタ6はト
ランジスタ16と同じタイプのNPN型のバイポーラト
ランジスタであり、そのベースは抵抗17、18を介し
て電源端子15に接続され、そのエミッタ、コレクタは
ともに基準電位点に直接接続されている。この温度補償
用トランジスタ6は、実施の形態1と同様、トランジス
タ16と同じ温度を受けるように、例えば同じ回路基板
のトランジスタ16の近傍に配置されている。
【0028】この実施の形態3の定電圧回路は、電源端
子15の電圧変動をトランジスタ16のエミッタ、コレ
クタ間で吸収して、定電圧を出力端子19に出力する。
このトランジスタ16のベース、エミッタ間電圧VBE
温度変化によって変動すれば定電圧特性が変動しようと
するが、温度補償用トランジスタ6のベース、エミッタ
間電圧VBEも同じに変動して、トランジスタ16のVBE
の変動を相殺するように動作し、安定した温度補償特性
を与える。
【0029】この実施の形態3のトランジスタ回路で
も、温度補償回路に定電圧電源を使用することなく、安
定した温度補償特性を得ることができる。
【0030】実施の形態4.図4はこの発明によるトラ
ンジスタ回路の実施の形態4を示す電気回路図である。
この実施の形態4は実施の形態3をさらに改良した定電
圧回路である。
【0031】実施の形態4では、温度補償用トランジス
タ6として、2つのトランジスタ6A、6Bを組み合わ
せたものが用いられる。これらのトランジスタ6A、6
Bはともにトランジスタ16と同じ温度を受ける場所に
配置されたNPN型のバイポーラトランジスタであり、
トランジスタ6Aのエミッタはトランジスタ6Bのベー
スに直結されている。トランジスタ6Aのベースは抵抗
17、18を介して電源端子15に接続され、トランジ
スタ6Aのコレクタ、トランジスタ6Bのエミッタ、コ
レクタはそれぞれ基準電位点に直接接続されている。他
は図3の実施の形態3と同じに構成される。
【0032】実施の形態3では、温度補償用トランジス
タ6のベース、エミッタ間電圧VBEが抵抗17,18と
ともに分圧され、定電圧動作をするトランジスタ16の
ベース、エミッタ間電圧VBEの温度特性を完全には相殺
ことができないが、実施の形態4では同じ型の2つのト
ランジスタ6A、6Bを直結しているので、トランジス
タ16のベース、エミッタ間電圧VBEの温度特性をトラ
ンジスタ6A、6Bのベース、エミッタ間電圧VBEの温
度特性で充分に相殺し、より安定した温度補償特性を得
ることができる。
【0033】実施の形態5.図5はこの発明によるトラ
ンジスタ回路の実施の形態5を示す電気回路図である。
この実施の形態5のトランジスタ回路は周波数逓倍回路
として構成されている。
【0034】図5において、NPN型のバイポーラトラ
ンジスタ1のベースは整合回路22を介して入力信号端
子13に接続され、そのコレクタは整合回路23、ろ波
回路24を介して出力信号端子14に接続されている。
電源端子15は抵抗11を介してトランジスタ1のコレ
クタに接続され、トランジスタ1のベース、コレクタ間
には抵抗12が接続されている。
【0035】温度補償用トランジスタ6は、トランジス
タ1と同じ温度を受ける場所に配置されたNPN型のバ
イポーラトランジスタであり、そのベースはトランジス
タ1のベースに直結され、それらのエミッタ、コレクタ
は基準電位点に直結されている。
【0036】この実施の形態5では、トランジスタ1は
入力信号端子13に入力された入力信号の周波数を逓倍
して出力信号端子14に出力するが、温度補償用トラン
ジスタ6はそのベース、エミッタ間電圧VBEの温度特性
により、トランジスタ1のベース、エミッタ間電圧V
B E の温度特性を相殺し、安定した温度補償特性を得る
ことができる。
【0037】実施の形態6.図6はこの発明によるトラ
ンジスタ回路の実施の形態6を示す電気回路図である。
この実施の形態6は実施の形態5と同様の周波数逓倍回
路であり、トランジスタ6のベースとトランジスタ1の
ベースとの間に抵抗21を付加した点以外、実施の形態
5と同じに構成されており、同様の効果が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、能動素子を構
成する第1のバイポーラトランジスタと同じタイプの第
2のバイポーラトランジスタによって温度補償素子を構
成し、この温度補償素子は能動素子の温度に対応した温
度を受け、そのベース、エミッタ間電圧に基づいて能動
素子のベースバイアスを制御するので、定電圧電源を使
うことなく、安定した温度補償特性を得ることができ、
また温度補償回路の小型化を図ることができる。
【0039】またこの発明で能動素子が増幅素子として
動作するように構成したものでは、安定した温度補償特
性を持った増幅回路を得ることができ、またこの増幅回
路を小型化できる。
【0040】またこの発明で能動素子が定電圧素子とし
て動作するように構成したものでは、安定した温度補償
特性を持った定電圧回路を得ることができ、またこの定
電圧回路を小型化できる。
【0041】またこの発明で能動素子が逓倍素子として
動作するように構成したものでは、安定した温度補償特
性を持った逓倍回路を得ることができ、またこの逓倍回
路を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態1を示す電気回路図。
【図2】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態2を示す電気回路図。
【図3】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態3を示す電気回路図。
【図4】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態4を示す電気回路図。
【図5】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態5を示す電気回路図。
【図6】 この発明によるトランジスタ回路の実施の形
態6を示す電気回路図。
【図7】従来のトランジスタ回路を示す電気回路図。
【符号の説明】
1、16 能動素子 6、6A、6B 温
度補償素子、11、12、17、18、21、25 抵
抗 13 入力信号端子 14 出力信号端子 15 電源端子 19 出力電圧端子 22、23 整合回路 24 ろ波回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池松 寛 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J090 AA01 AA58 AA62 AA64 AA65 CA02 CA92 CN02 FA07 FA10 FN05 HA02 HA25 HA26 HA29 HA33 HA43 KA11 KA29 KA41 MA21

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース、エミッタ、コレクタを有する第
    1のバイポーラトランジスタによって構成された能動素
    子、および前記第1のバイポーラトランジスタと同じタ
    イプの第2のバイポーラトランジスタによって構成され
    ベース、エミッタ、コレクタを有する温度補償素子を備
    え、前記温度補償素子のエミッタ、コレクタはともに基
    準電位に接続されており、前記温度補償素子は前記能動
    素子の温度に対応した温度を受け、そのベース、エミッ
    タ間の電圧に基づいて前記能動素子のベースバイアスを
    制御するように構成されているトランジスタ回路。
  2. 【請求項2】 前記能動素子は、エミッタが基準電位に
    接続され、そのコレクタに増幅出力を発生するように構
    成されており、前記温度補償素子のベースが前記能動素
    子のベースに直結されている請求項1記載のトランジス
    タ回路。
  3. 【請求項3】 前記能動素子は、エミッタが抵抗を介し
    て基準電位に接続され、そのコレクタに増幅出力を発生
    するように構成されており、前記温度補償素子のベース
    が前記能動素子のベースにバイアス抵抗を介して接続さ
    れている請求項1記載のトランジスタ回路。
  4. 【請求項4】 前記能動素子は、そのエミッタに定電圧
    出力を発生するように構成されており、前記温度補償素
    子のベースがバイアス抵抗を介して前記能動素子のベー
    スに接続されている請求項1記載のトランジスタ回路。
  5. 【請求項5】 前記能動素子は、そのエミッタに定電圧
    出力を発生するように構成されており、前記温度補償素
    子は前記能動素子と同じタイプの第2、第3のバイポー
    ラトランジスタによって構成され、これらの第2、第3
    のバイポーラトランジスタのベース、エミッタ回路は、
    互いに直結され、バイアス抵抗を介して前記能動素子の
    ベースに接続されている請求項1記載のトランジスタ回
    路。
  6. 【請求項6】 前記能動素子は、そのコレクタが整合回
    路とろ波回路を介して逓倍出力を発生するように構成さ
    れており、前記温度補償素子のベースが前記能動素子の
    ベースに直結されている請求項1記載のトランジスタ回
    路。
  7. 【請求項7】 前記能動素子は、そのコレクタが整合回
    路とろ波回路を介して逓倍出力を発生するように構成さ
    れており、前記温度補償素子のベースが前記能動素子の
    ベースにバイアス抵抗を介して接続されている請求項1
    記載のトランジスタ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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