JP2537866B2 - 温度補償増幅装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器装置に於ける増幅器の温度変化に
依る利得変化を補償して、温度特性を平坦にした温度補
償増幅器に関するものである。

従来の技術 従来より、電子機器装置において、増幅器は必要不可
欠であり、電力増幅，電流増幅など多種使用されてい
る。増幅器はトランジスタ，演算増幅器などに代表され
る能動素子が用いられる場合が多い。大きな利得を必要
とする時は、増幅器を複数個接続して使用される。増幅
器はトランジスタなどの能動素子及び能動素子周辺の抵
抗やコンデンサなどの受動素子の温度特性により増幅器
にも温度特性を有する。時間及び年月における温度変化
は必然的に生じるものであり、増幅器が温度特性を有す
るのは当然のことと考えられるが、温度特性を補償する
機能付きの増幅器が求められている。

以下、図面を参照しながら従来の増幅器及びその増幅
器の温度特性について説明を行なう。第７図は演算増幅
器を用いた増幅器の一例である。第８図は第７図に示す
増幅器の温度対利得を示す温度特性である。温度特性は
使用する演算増幅器及び周辺回路素子の特性及び回路構
成により定まる。同様にトランジスタを用いた増幅器の
一例及びその温度特性を第９図及び第10図に示す。利得
を大きくする為には第７図或いは第９図に示す如くの増
幅器が複数個用いられる。そのときの温度特性は第13図
の如くの直線性を大きく逸脱した特性或いは複数の特性
が混り合った特性となる。

温度に対して利得が変化することを補償する手段とし
て、温度依存性抵抗器などがしばしば用いられる。演算
増幅器を用いた増幅器に温度依存性抵抗器を使用した温
度補償増幅器の一例を第11図に示す。第12図は第11図に
示す増幅器の温度特性である。温度補償を付加する前の
増幅器の温度特性が非直線性である為、直線性を有する
回路素子で補償しても平坦とならず、補償残留誤差分が
残ってしまう。

発明が解決しようとする問題点 温度特性が非直線性を有する増幅器或いは非直線性を
有する増幅器を複数個用いた増幅器の温度補償を行なっ
て平坦な特性にしようとした時、直線性の回路素子或い
は直線性回路では補償残留誤差が生じ平坦とならない。

本発明は補償残留誤差をなくして温度特性が平坦な増
幅器を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の温度補償装置
は、温度を直線性をもって検出する素子或いは検出回路
と、非直線性素子とその非直線性素子の動作する点を任
意に選ぶことを可能にする素子を有する非直線増幅回路
と、非直線性に変えられた温度検出出力にて利得を可変
にする利得調節器とから構成されている。

作用 この構成によって、複雑な非直線性温度特性を有する
増幅器に対しても補償残留誤差の少ない温度補償増幅器
を形成することが出来て、平坦な特性の増幅器を実現で
きることとなる。

実 施 例 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における温度補償増
幅装置を示す。第１図において１は温度検出出力増幅回
路、２は非直線増幅回路、３は信号増幅回路、４は利得
調節器、５は温度検出素子、６は非直線素子、７は入力
抵抗、８は第１の帰還抵抗、９は第２の帰還抵抗、10は
変曲点設定抵抗、11,12,13はPINダイオード、14は信号
入力端子、15は信号出力端子である。

以上のように構成された温度補償増幅装置において、
まず温度補償を施して増幅すべき信号は端子14より入力
し増幅回路３で増幅される。この時、信号増幅回路３が
温度特性を有している為、温度検出出力増幅回路１及び
非直線増幅回路２で、信号増幅回路３の温度特性を相殺
する特性を得て、利得調節器４に印加し、減衰量を調節
することにより温度変化に対して平坦に増幅された信号
を出力端子15にて得ることが出来る。信号増幅回路３の
温度特性の一例を第２図に示す。温度検出素子５は温度
変化に対して直線的に電圧値が変化する温度検出素子
で、一例として温度検出用ダイオードが用いられる。

第３図は第１図のポイント16における温度に対する出
力特性である。第３図の特性線19は、非直線性をつくり
出す第１図の非直線素子6,抵抗9,10が無い場合で、第１
図の温度検出素子５の直線性が保たれたままの直線性の
特性である。第１図の各素子6,9,10を付加すれば第３図
の特性線18の如くの特性が得られる。ここで第１図の第
２の帰還抵抗９の抵抗値を変化させることにより、傾き
を変化させることができ、第３図の特性線20はその際の
一例である。第３図における17のポイントは第１図の抵
抗10の抵抗値を変化させることにより、第３図の21及び
22のポイントへ変化させることができ、任意に設定でき
る。第１図の抵抗９及び10の抵抗値を選定することによ
り、第２図に示す第１図の信号増幅回路３の温度特性を
相殺する特性をつくり出すことが出来る。

第４図は第１図の利得調節器４の印加電圧対減衰量を
示す特性である。第１図の信号増幅回路３の温度特性を
相殺する特性を、第１図の温度検出出力増幅回路１及び
非直線増幅回路２にてつくって、第１図の利得調節器４
に印加することにより、第１図の端子14より入力され
て、端子15に得られる信号は温度変化に対して平坦な特
性をもって増幅された信号を得ることが出来る。

以上のように、本実施例によれば、温度変化を直線性
をもって検出し、この温度検出した直線性を信号増幅器
３の温度特性を相殺する特性に変化させて、利得調節器
４に印加し利得を制御することにより非直線な温度特性
を有する増幅装置を温度特性が平坦な増幅装置にするこ
とができる。

なお、本実施例では利得調節器４にPINダイオード11
〜13を使用した減衰器としたが電圧制御型の増幅器或い
は減衰器であればよい。また本実施例では非直線特性を
発する為第１図の非直線素子6,抵抗9,10を用いたが、第
５図に示す如く２組以上を用いて、第６図に示すような
特性を得て、複雑な温度特性を補償することも可能であ
る。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、非直線な温度特性を
有する増幅装置の温度特性を補償して、温度変化に対し
て平坦な特性の増幅装置を提供することができ、その実
用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す温度補償増幅装置の回
路図、第２図は第１図の信号増幅回路の温度特性図、第
３図は第１図のポイント16に於ける出力電圧特性図、第
４図は第１図の印加電圧対減衰特性図、第５図は第１図
の非直線素子を２組設けた一例の回路図、第６図は第５
図に示す非直線増幅回路を用いた時の第１図のポイント
16における出力電圧特性図、第７図は演算増幅回路を用
いた増幅回路の一例を示す回路図、第８図は第７図に示
す増幅回路の温度特性図、第９図はトランジスタを用い
た増幅回路の一例を示す回路図、第10図は第９図に示す
増幅回路の温度特性図、第11図は帰還抵抗に温度依存性
抵抗を用いた増幅回路の一例を示す回路図、第12図は第
11図に示す増幅回路の温度特性図、第13図は非直線性を
有する増幅回路を複数用いた増幅器の温度特性図であ
る。 １……温度検出出力増幅回路、２……非直線増幅回路、
３……信号増幅回路、４……利得調節器、５……温度検
出素子、６……非直線素子。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望する信号を増幅する回路であって、非
   直線の温度特性を有する信号増幅回路と、この信号増幅
   回路の温度変化に対して直線性を有して変化する温度検
   出器と非直線性素子を備え、この非直線性素子が動作を
   開始する点並びにその傾きを定める手段を設けた非直線
   増幅回路と、上記信号増幅回路に接続され、上記非直線
   増幅回路の出力によって利得が制御される利得調節器と
   を備え、上記温度検出器の出力を上記非直線増幅回路に
   印加し、この非直線増幅回路によって、上記信号増幅回
   路の温度特性を相殺する非直線特性を発生させ、上記利
   得調節器に印加するように構成したことを特徴とする温
   度補償増幅装置。