JP2794806B2 - 電界効果トランジスタ増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電界効果トランジスタを多段接続して構成
した増幅器の警報装置に関し、特に電界効果トランジス
タの電極間破壊による増幅器故障を検出するための回路
構成に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の警報回路としては、第２図（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、多段接続されたそれぞれの電界
効果トランジスタ１のドレイン端子13に抵抗10およびそ
の端子に対して両方向の向きを有する２つのダイオード
11およびダイオード12を接続し、更にそれらのダイオー
ドによるすべての分岐線路をそれぞれのダイオード方向
ごとにまとめた上で電圧比較器９に導くようにしてい
た。

これにより、電界効果トランジスタ１が破壊した場合
に、電圧比較器９の出力状態が変化して警報表示器15の
駆動回路14をドライブして警報表示器15に警報を表示さ
せたり、現用・予備系切換器15を駆動することで現用増
幅系統より予備系への切換えを行っていた。

一般に電界効果トランジスタの故障モードとしては、
電界効果トランジスタの電極間の短絡または開放が考え
られ、それに伴う電界効果トランジスタ側のドレイン端
子13の電圧の変動を用いることによって警報を出力する
ようにできる。

各故障モードとドレイン電圧ＶDSとの対応としては、
第２図（ａ）に示す従来例のオートバイアス回路３や第
２図（ｂ）に示す従来例のバイアス回路４の２種類の電
界効果トランジスタ電源電圧・電流設定回路の選択によ
らず、両者共に次のような傾向にある。

この第２図（ａ）および（ｂ）に示す従来例によれ
ば、電圧比較器９に対して高電圧側とてい電圧側に２つ
の電圧比較値を与えることによってＶDSの窓を設定し、
上述した諸原因によって１以上の電界効果トランジスタ
のＶDSがこの窓より外れた場合に警報が出力される。

例えば上述した故障モードによってＶDSが高電圧側ス
レッショールド以上に変化した場合、ダイオード11はオ
ン状態になり、その先につながる電圧比較器９の入力端
子17の電圧が上昇することにより、与えられた比較値と
の比較判定の結果、出力端子19の出力は反転し、駆動回
路14を駆動させる。

また、その逆でＶDSが低電圧側スレッショールド以下
に変化した場合は、ダイオード12はオン状態になり、同
様にその先につながる電圧比較器９の入力端子18の電圧
降下より比較判定の後に、警報が出力される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の電界効果トランジスタ増幅器では、多
段接続による電界効果トランジスタ増幅器を考えた場
合、その電界効果トランジスタ段数に比例して、電界効
果トランジスタのドレイン端子からの警報用電圧引出し
配線の本数、抵抗およびダイオードの数量が必要とな
り、部品点数の増加や、増幅・電源・警報の各回路をマ
イクロストリップ基板上にて構成する場合、電界効果ト
ランジスタ電源電圧・電流設定回路と相俟った回路の錯
綜状態が生じ、配線が複雑になるという問題点がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、部
品点数の大幅な削減と、回路配線の簡素化および警報回
路を含む増幅器自体の小型化を図ることを目的とし、こ
の目的を達成するために、増幅素子としての電界効果ト
ランジスタを多段縦続接続した電界効果トランジスタ増
幅器において、電界効果トランジスタに対して設けられ
たすべての個別電源電圧電流設定回路へ共通して印加さ
れるドレイン側電源電圧電流を作るための共通電圧印加
点と、安定化された固定電源電圧端との間に抵抗を挿入
した上で、抵抗の一端である電源電圧電流設定回路への
共通電圧印加点側の電圧を検出することで、１個以上の
電界効果トランジスタの故障を検出するように構成され
ている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明による電界効果
トランジスタ増幅器の一実施例を示すブロック図であ
る。

ここで、第１図（ａ）は電界効果トランジスタ電圧電
流設定回路としてＶDSおよびＩDSの設定値を維持するよ
うにＶGSが変化することを特徴としたオートバイアス回
路３を用いたものであり、第１図および（ｂ）は、同じ
くオートバイアス回路３としてＶGS設定によりＶDSおよ
びＩDSを制御するＶGS固定のバイアス回路４を採用した
場合の例である。

第１図によれば、第１図（ａ）および（ｂ）共に電界
効果トランジスタ電圧電流設定回路であるオートバイア
ス回路３およびバイアス回路４へのドレイン側共通電圧
源端子５と安定化電源６の電圧端子７との間を抵抗８に
て接続し、更に抵抗８の電圧電流設定回路側の端子５と
電圧比較器９との間に、抵抗10と両方向に分岐した２つ
のダイオード11およびダイオード12を接続することによ
って、端子５の電圧をモニターしている。

この実施例における警報検出のメカニズムとしては、
１個所以上の電界効果トランジスタの電極間の短絡ある
いは開放の２つの故障モードに対して、抵抗８を流れる
各段のドレイン電流ＩDSの合計電流I totalが変化する
ことによって、端子５での安定化電圧V regに対する電
圧降下も変動する。

従って、この抵抗端電圧ＶR（端子５の端子電圧）の
変動を用いることによって故障を検出することができ、
その際の各故障モードとドレイン電流ＩDSの合計電流I
totalおよび抵抗端電圧ＶRとの対応は、第１図（ａ）お
よび（ｂ）共に下記に示す傾向にある。

本実施例においても、従来例と同様に、上述した故障
に対する電圧ＶRの変化を１組の抵抗10および両方向の
ダイオード11およびダイオード12と電圧比較器９との組
合せによって検出しており、電圧比較器９に対して高電
圧側と低電圧側の２つの電圧比較値からなる電圧ＶRの
窓を設定することにより、電圧ＶRがこの窓より外れた
場合に警報が出力される。

従来例と比較した場合、故障の基本的検出方法として
は、両者共に電界効果トランジスタ故障モードによるド
レイン側の電流変化に起因したドレイン側電源供給回路
上の任意のポイントにおける電圧変動を検出している
が、本発明では、その電圧変動の検出ポイントを第１図
の抵抗８の付加によって一括して各電界効果トランジス
タ電圧電流設定回路の共通電圧源側に設けたことから、
従来例での各電界効果トランジスタ電圧端子よりそれぞ
れ電圧モニター線路を引出す検出方法に較べて、電界効
果トランジスタの多段接続を前提とした場合に、抵抗、
ダイオードに関する部品点数の大幅な削減と、回路配線
の簡素化および警報回路を含む増幅器自体の小型化を図
ることができる。

［発明の効果］ 以上で説明したように、本発明は、増幅素子としての
電界効果トランジスタを多段縦続接続した電界効果トラ
ンジスタ増幅器において、電界効果トランジスタに対し
て設けられたすべての個別電源電圧電流設定回路へ共通
して印加されるドレイン側電源電圧電流を作るための共
通電圧印加点と、安定化された固定電源電圧端との間に
抵抗を挿入した上で、抵抗の一端である電源電圧電流設
定回路への共通電圧印加点側の電圧を検出することで、
１個以上の電界効果トランジスタの故障を検出するよう
に構成したので、部品点数の大幅な削減と、回路配線の
簡素化および警報回路を含む増幅器自体の小型化を図る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電界効果トランジスタ増幅器の
一実施例を示すブロック図、 第２図は、従来の電界効果トランジスタ増幅器を示すブ
ロック図である。 １……電界効果トランジスタ ２……DCカットコンデンサ ３……オートバイアス回路 ４……バイアス回路 ５……端子 ６……安定化電源 ７……電圧端子 ８……抵抗 ９……電圧比較器 10……抵抗 11……ダイオード 12……ダイオード 13……ドレイン端子 14……駆動回路 15……警報表示器 16……現用・予備系切換器 17……入力端子 18……入力端子 19……出力端子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】増幅素子としての電界効果トランジスタを
   多段縦続接続した電界効果トランジスタ増幅器におい
   て、前記電界効果トランジスタに対して設けられたすべ
   ての個別電源電圧電流設定回路へ共通して印加されるド
   レイン側電源電圧電流を作るための共通電圧印加点と、
   安定化された固定電源電圧端との間に抵抗を挿入した上
   で、該抵抗の一端である前記電源電圧電流設定回路への
   共通電圧印加点側の電圧を検出することで、１個以上の
   電界効果トランジスタの故障を検出することを特徴とす
   る電界効果トランジスタ増幅器。