JP3018392B2 - 帰還増幅器 - Google Patents
帰還増幅器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、帰還増幅器、特にその不要信号成分の除去
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］ 入力信号を演算増幅器で所定の増幅率で増幅して負荷
に伝送する際、信号の混変調や、信号の増幅に伴う温度
変化や、電源電圧の変動や、ドリフト等のため、不要な
低域信号成分が生じる。また、負荷のアース側および接
地間の寄生インピーダンスに起因して、寄生信号成分が
重畳する。したがって、低域信号成分、寄生信号成分が
負荷に印加されることになる。このため、低域信号成
分、寄生信号成分を除去し、寄生インピーダンスを無視
しうる帰還増幅器が開発されている。
に伝送する際、信号の混変調や、信号の増幅に伴う温度
変化や、電源電圧の変動や、ドリフト等のため、不要な
低域信号成分が生じる。また、負荷のアース側および接
地間の寄生インピーダンスに起因して、寄生信号成分が
重畳する。したがって、低域信号成分、寄生信号成分が
負荷に印加されることになる。このため、低域信号成
分、寄生信号成分を除去し、寄生インピーダンスを無視
しうる帰還増幅器が開発されている。
第２図に従来の帰還増幅器を示す。この帰還増幅器
は、第１〜第３演算増幅器104〜108と、抵抗110〜126
と、コンデンサ128とを備える。
は、第１〜第３演算増幅器104〜108と、抵抗110〜126
と、コンデンサ128とを備える。
信号源102から出力された入力信号eSは、第１演算増
幅器104の非反転入力に入力される。第１演算増幅器104
の出力および反転入力間には、抵抗112が接続される。
第１演算増幅器104の反転入力および接地間には、抵抗1
14が接続される。第１演算増幅器104の出力は、負荷140
のホット側に供給されるとともに、抵抗118を介して第
２演算増幅器の反転入力に与えられる。第２演算増幅器
の出力およびその反転入力間には、コンデンサ128が接
続される。この第２演算増幅器106、抵抗118およびコン
デンサ128は、ミラー積分回路130を構成する。ミラー積
分回路130は、6dB/octで減衰する高域減衰特性を有し、
これにより第１演算増幅器104の出力に含まれる超低域
から直流領域における不要な低域信号成分を検出、増幅
する。第２演算増幅器106の出力は、抵抗120を介して第
３演算増幅器108の反転入力に与えられる。第３演算増
幅器108の出力およびその反転入力間には、抵抗122が接
続される。第３演算増幅器108の非反転入力および接地
間には、抵抗124が接続される。抵抗120および抵抗122
の抵抗値は、等しいｒに選ばれている。したがって、第
３演算増幅器108および抵抗120,122,124は、位相反転回
路132を構成する。ミラー積分回路130からの超低域信号
成分は、位相反転回路132を介して位相反転された後、
帰還量を定める分割用の抵抗116を介して第１演算増幅
器104の反転入力に帰還される。なお、抵抗112,116の抵
抗値は、等しいR1に選ばれている。
幅器104の非反転入力に入力される。第１演算増幅器104
の出力および反転入力間には、抵抗112が接続される。
第１演算増幅器104の反転入力および接地間には、抵抗1
14が接続される。第１演算増幅器104の出力は、負荷140
のホット側に供給されるとともに、抵抗118を介して第
２演算増幅器の反転入力に与えられる。第２演算増幅器
の出力およびその反転入力間には、コンデンサ128が接
続される。この第２演算増幅器106、抵抗118およびコン
デンサ128は、ミラー積分回路130を構成する。ミラー積
分回路130は、6dB/octで減衰する高域減衰特性を有し、
これにより第１演算増幅器104の出力に含まれる超低域
から直流領域における不要な低域信号成分を検出、増幅
する。第２演算増幅器106の出力は、抵抗120を介して第
３演算増幅器108の反転入力に与えられる。第３演算増
幅器108の出力およびその反転入力間には、抵抗122が接
続される。第３演算増幅器108の非反転入力および接地
間には、抵抗124が接続される。抵抗120および抵抗122
の抵抗値は、等しいｒに選ばれている。したがって、第
３演算増幅器108および抵抗120,122,124は、位相反転回
路132を構成する。ミラー積分回路130からの超低域信号
成分は、位相反転回路132を介して位相反転された後、
帰還量を定める分割用の抵抗116を介して第１演算増幅
器104の反転入力に帰還される。なお、抵抗112,116の抵
抗値は、等しいR1に選ばれている。
一方、負荷140の接地側を抵抗126を介してミラー積分
回路130の第２演算増幅器106の非反転入力に接続し、負
荷144の接地側に生じる寄生信号eNを第２演算増幅器10
6、位相反転回路132、第１演算増幅器104を経て、負荷1
40のホット側にほぼ利得「１」で帰還する。
回路130の第２演算増幅器106の非反転入力に接続し、負
荷144の接地側に生じる寄生信号eNを第２演算増幅器10
6、位相反転回路132、第１演算増幅器104を経て、負荷1
40のホット側にほぼ利得「１」で帰還する。
このような構成では、ミラー積分回路130によって不
要な低域信号成分が検出、増幅された後、反転されて、
第１演算増幅器104の反転入力に帰還される。したがっ
て、低周波領域から直流域において帰還量βが増大し
て、総合仕上がり利得を減少させる。すなわち、直流領
域においてミラー積分回路130の帰還量が第１演算増幅
器104の帰還量よりはるかに大きくなり、負帰還が深く
かかり、第１演算増幅器104の有する不要な低域信号成
分eA1が著しく減衰されるとともに、安定度が著しく向
上する。これによって、負荷140のホット側の出力電圧v
1には、第１演算増幅器104の有する不要な低域信号成分
eA1がほとんど含まれない。
要な低域信号成分が検出、増幅された後、反転されて、
第１演算増幅器104の反転入力に帰還される。したがっ
て、低周波領域から直流域において帰還量βが増大し
て、総合仕上がり利得を減少させる。すなわち、直流領
域においてミラー積分回路130の帰還量が第１演算増幅
器104の帰還量よりはるかに大きくなり、負帰還が深く
かかり、第１演算増幅器104の有する不要な低域信号成
分eA1が著しく減衰されるとともに、安定度が著しく向
上する。これによって、負荷140のホット側の出力電圧v
1には、第１演算増幅器104の有する不要な低域信号成分
eA1がほとんど含まれない。
また、負荷140の接地側に生じる寄生信号発生源142の
寄生信号成分eNが、第２演算増幅器106、位相反転回路1
32、第３抵抗116、第１演算増幅器104を経て負荷140の
ホット側にほぼ利得「１」で帰還されるので、負荷140
のホット側の出力電圧v1には、寄生信号eNが含まれる。
したがって、寄生信号成分eNがキャンセルされ、負荷14
0のホット側およびアース側間の電圧v0は、寄生信号成
分eNも含まない入力信号eSに比例した電圧となる。ま
た、寄生インピーダンス144のインピーダンスＺもほぼ
「０」として取り扱うことができる。
寄生信号成分eNが、第２演算増幅器106、位相反転回路1
32、第３抵抗116、第１演算増幅器104を経て負荷140の
ホット側にほぼ利得「１」で帰還されるので、負荷140
のホット側の出力電圧v1には、寄生信号eNが含まれる。
したがって、寄生信号成分eNがキャンセルされ、負荷14
0のホット側およびアース側間の電圧v0は、寄生信号成
分eNも含まない入力信号eSに比例した電圧となる。ま
た、寄生インピーダンス144のインピーダンスＺもほぼ
「０」として取り扱うことができる。
第３図に他の従来の帰還増幅器を示し、第２図の帰還
増幅器と対応する部分には同一の参照符を付す。この帰
還増幅器においては、信号源102から出力された入力信
号eSは、抵抗152を介して第１演算増幅器104の反転入力
に与えられる。第１演算増幅器102の出力およびその反
転入力間には、抵抗154が接続される。第１演算増幅器1
04の非反転入力および接地間には、抵抗156が接続され
る。第２演算増幅器106の出力は、抵抗158を介して第１
演算増幅器104の非反転入力に与えられる。ここで、抵
抗152の抵抗値R1と、抵抗154の抵抗値R2と、抵抗156の
抵抗値R3と、抵抗158の抵抗値R4との関係は、 に設定されている。
増幅器と対応する部分には同一の参照符を付す。この帰
還増幅器においては、信号源102から出力された入力信
号eSは、抵抗152を介して第１演算増幅器104の反転入力
に与えられる。第１演算増幅器102の出力およびその反
転入力間には、抵抗154が接続される。第１演算増幅器1
04の非反転入力および接地間には、抵抗156が接続され
る。第２演算増幅器106の出力は、抵抗158を介して第１
演算増幅器104の非反転入力に与えられる。ここで、抵
抗152の抵抗値R1と、抵抗154の抵抗値R2と、抵抗156の
抵抗値R3と、抵抗158の抵抗値R4との関係は、 に設定されている。
このような構成では、ミラー積分回路130によって不
要な超低域信号成分が検出、増幅された後、第１演算増
幅器140の非反転入力に帰還される。したがって、超低
周波領域から直流域において帰還量βが増大して、総合
仕上がり利得を減少させる。すなわち、直流領域におい
てミラー積分回路130の帰還量が第１演算増幅器104の帰
還量よりはるかに大きくなり、負帰還が深くかかり、第
１演算増幅器104の有する不要な低域信号成分eA1が著し
く減衰されるとともに、安定度が著しく向上する。これ
によって、負荷140のホット側の出力電圧v1には、第１
演算増幅器104の有する不要な低域信号成分eA1がほとん
ど含まれない。
要な超低域信号成分が検出、増幅された後、第１演算増
幅器140の非反転入力に帰還される。したがって、超低
周波領域から直流域において帰還量βが増大して、総合
仕上がり利得を減少させる。すなわち、直流領域におい
てミラー積分回路130の帰還量が第１演算増幅器104の帰
還量よりはるかに大きくなり、負帰還が深くかかり、第
１演算増幅器104の有する不要な低域信号成分eA1が著し
く減衰されるとともに、安定度が著しく向上する。これ
によって、負荷140のホット側の出力電圧v1には、第１
演算増幅器104の有する不要な低域信号成分eA1がほとん
ど含まれない。
また、負荷140の接地側に生じる寄生信号発生源142の
寄生信号成分eNが、第２演算増幅器106、抵抗158、第１
演算増幅器104を経て負荷140のホット側にほぼ利得
「１」で帰還されるので、負荷140のホット側の出力電
圧v1には、寄生信号eNが含まれる。したがって、寄生信
号成分eNがキャンセルされ、負荷140のホット側および
アース側間の電圧v0は、寄生信号成分eNも含まない入力
信号eSに比例した電圧となる。また、寄生インピーダン
ス144のインピーダンスＺもほぼ「０」として取り扱う
ことができる。
寄生信号成分eNが、第２演算増幅器106、抵抗158、第１
演算増幅器104を経て負荷140のホット側にほぼ利得
「１」で帰還されるので、負荷140のホット側の出力電
圧v1には、寄生信号eNが含まれる。したがって、寄生信
号成分eNがキャンセルされ、負荷140のホット側および
アース側間の電圧v0は、寄生信号成分eNも含まない入力
信号eSに比例した電圧となる。また、寄生インピーダン
ス144のインピーダンスＺもほぼ「０」として取り扱う
ことができる。
［発明が解決しようとする課題］ 第２図の従来技術では、入力信号eSを第１演算増幅器
の非反転入力に印加しているので、第１演算増幅器の出
力が非反転出力であり、非反転出力を必要とする負荷に
対して好ましい。しかし、第２演算増幅器の出力を第１
演算増幅器の反転入力に戻すため、反転用の第３演算増
幅器、すなわち反転回路が必要であり、構成が複雑であ
った。
の非反転入力に印加しているので、第１演算増幅器の出
力が非反転出力であり、非反転出力を必要とする負荷に
対して好ましい。しかし、第２演算増幅器の出力を第１
演算増幅器の反転入力に戻すため、反転用の第３演算増
幅器、すなわち反転回路が必要であり、構成が複雑であ
った。
第３図の従来技術では、第１演算増幅器および第２演
算増幅器をもちいるだけでよく構成が簡単になるという
利点がある。しかし、入力信号eSを第１演算増幅器の反
転入力に印加しているので、第１演算増幅器の出力が反
転出力となり、非反転出力を必要とする負荷に対しては
使用することができなかった。
算増幅器をもちいるだけでよく構成が簡単になるという
利点がある。しかし、入力信号eSを第１演算増幅器の反
転入力に印加しているので、第１演算増幅器の出力が反
転出力となり、非反転出力を必要とする負荷に対しては
使用することができなかった。
本発明は、上述の技術的課題を解決し、第１演算増幅
器および第２演算増幅器を用いて簡単に構成でき、非反
転で出力することができる帰還増幅器を提供することを
目的とする。
器および第２演算増幅器を用いて簡単に構成でき、非反
転で出力することができる帰還増幅器を提供することを
目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上述の技術的課題を解決するために、本発明は以下の
構成をとる。
構成をとる。
すなわち、本発明に係る帰還増幅器は、第１演算増幅
器の反転入力および接地間に第３抵抗を接続し、 第１演算増幅器の出力および第１演算増幅器の反転入
力間に第４抵抗を接続し、 入力信号を第５抵抗を介して第１演算増幅器の非反転
入力に印加し、 第２演算増幅器の出力を第６抵抗を介して第１演算増
幅器の非反転入力に戻し、 第３抵抗の抵抗値R1、第４抵抗の抵抗値R2、第５抵抗
の抵抗値R3、および第６抵抗の抵抗値R4の関係を、 に設定していることを特徴とする。
器の反転入力および接地間に第３抵抗を接続し、 第１演算増幅器の出力および第１演算増幅器の反転入
力間に第４抵抗を接続し、 入力信号を第５抵抗を介して第１演算増幅器の非反転
入力に印加し、 第２演算増幅器の出力を第６抵抗を介して第１演算増
幅器の非反転入力に戻し、 第３抵抗の抵抗値R1、第４抵抗の抵抗値R2、第５抵抗
の抵抗値R3、および第６抵抗の抵抗値R4の関係を、 に設定していることを特徴とする。
［作用および実施例］ 第１図に本発明に係る帰還増幅器の回路図を示す。
本発明にかかる帰還増幅器は、第１および第２演算増
幅器12,14と、第１〜第６抵抗16〜26と、コンデンサ28
とを備える。第１演算増幅器12の出力は、負荷４のホッ
ト側に接続される。第２演算増幅器14、第１抵抗16およ
びコンデンサ28は、ミラー積分回路30を構成する。第１
演算増幅器12の出力および第２演算増幅器14の反転入力
間には、第１抵抗16か接続される。第２演算増幅器14の
出力およびその反転入力間にはコンデンサ28が入力され
る。負荷４のアース側および第２演算増幅器12の非反転
入力間には、第２抵抗18が接続される。
幅器12,14と、第１〜第６抵抗16〜26と、コンデンサ28
とを備える。第１演算増幅器12の出力は、負荷４のホッ
ト側に接続される。第２演算増幅器14、第１抵抗16およ
びコンデンサ28は、ミラー積分回路30を構成する。第１
演算増幅器12の出力および第２演算増幅器14の反転入力
間には、第１抵抗16か接続される。第２演算増幅器14の
出力およびその反転入力間にはコンデンサ28が入力され
る。負荷４のアース側および第２演算増幅器12の非反転
入力間には、第２抵抗18が接続される。
なお、第２演算増幅器12がFET入力であるような場合
には、第２抵抗18は不要であり、負荷４のアース側は第
２演算増幅器14の非反転入力に直接接続される。第２演
算増幅器14がバイポーラ入力であるような場合には、第
２抵抗18を挿入する方が望ましく、第２抵抗18の抵抗値
を第１抵抗16の抵抗値Ｒと等しくする。これによって、
第２演算増幅器14のドリフト等の雑音電圧を低減するこ
とができる。
には、第２抵抗18は不要であり、負荷４のアース側は第
２演算増幅器14の非反転入力に直接接続される。第２演
算増幅器14がバイポーラ入力であるような場合には、第
２抵抗18を挿入する方が望ましく、第２抵抗18の抵抗値
を第１抵抗16の抵抗値Ｒと等しくする。これによって、
第２演算増幅器14のドリフト等の雑音電圧を低減するこ
とができる。
第１演算増幅器12の反転入力および接地間には、第３
抵抗20が接続される。第１演算増幅器12の出力およびそ
の反転入力間には、第４抵抗22が接続される。信号源２
から出力された入力信号e2は、第５抵抗24を介して第１
演算増幅器12の非反転入力に印加される。第２演算増幅
器14の出力は、第６抵抗26を介して第１演算増幅器26の
非反転入力に戻される。
抵抗20が接続される。第１演算増幅器12の出力およびそ
の反転入力間には、第４抵抗22が接続される。信号源２
から出力された入力信号e2は、第５抵抗24を介して第１
演算増幅器12の非反転入力に印加される。第２演算増幅
器14の出力は、第６抵抗26を介して第１演算増幅器26の
非反転入力に戻される。
ここで、第３抵抗20の抵抗値をR1、第４抵抗22の抵抗
値をR2、第５抵抗24の抵抗値をR3、および第６抵抗26の
抵抗値をR4とすると、抵抗値R1,R2,R3,R4は、 の関係に選ばれる。なお、便宜上、R3＝nR1、R4＝nR
2（n:比例定数）として説明する。
値をR2、第５抵抗24の抵抗値をR3、および第６抵抗26の
抵抗値をR4とすると、抵抗値R1,R2,R3,R4は、 の関係に選ばれる。なお、便宜上、R3＝nR1、R4＝nR
2（n:比例定数）として説明する。
ここで、信号源２からの入力電圧をeS、第１演算増幅
器12のオープンループ利得をA1、第１演算増幅器12の入
力換算等価雑音電圧をeA1、第２演算増幅器14のオープ
ンループ利得をA2、第１演算増幅器14の入力換算等価雑
音電圧をeA2、負荷４のインピーダンスをＺ、寄生信号
発生源６の寄生信号電圧をeN、寄生インピーダンス８の
インピーダンスをＺとする。なお、オープンループ利得
A1,A2は、１より十分に大きい。入力換算等価雑音電圧e
A1,eA2は、DC領域では、入力換算オフセット電圧、超低
域では、オフセットドリフトや他の超低域雑音と考えら
れる。負荷４のインピーダンスＺや、寄生信号発生源６
の寄生信号電圧eNは、他の回路等との共通インピーダン
スや、電磁結合で生じる。
器12のオープンループ利得をA1、第１演算増幅器12の入
力換算等価雑音電圧をeA1、第２演算増幅器14のオープ
ンループ利得をA2、第１演算増幅器14の入力換算等価雑
音電圧をeA2、負荷４のインピーダンスをＺ、寄生信号
発生源６の寄生信号電圧をeN、寄生インピーダンス８の
インピーダンスをＺとする。なお、オープンループ利得
A1,A2は、１より十分に大きい。入力換算等価雑音電圧e
A1,eA2は、DC領域では、入力換算オフセット電圧、超低
域では、オフセットドリフトや他の超低域雑音と考えら
れる。負荷４のインピーダンスＺや、寄生信号発生源６
の寄生信号電圧eNは、他の回路等との共通インピーダン
スや、電磁結合で生じる。
ここで、負荷４のホット側およびアース側間の電圧を
v0、第１演算増幅器12の出力電圧、すなわち、負荷４の
ホット側の電圧をv1、負荷４のアース側の電圧をv2、第
５抵抗24および第６抵抗26の接続点の電圧をv3、第２演
算増幅器14の出力電圧をv4、第２演算増幅器14の反転入
力の電圧をv5、第２演算増幅器14の非反転入力の電圧を
v6とすると、第（１）式〜第（７）式が成立する。
v0、第１演算増幅器12の出力電圧、すなわち、負荷４の
ホット側の電圧をv1、負荷４のアース側の電圧をv2、第
５抵抗24および第６抵抗26の接続点の電圧をv3、第２演
算増幅器14の出力電圧をv4、第２演算増幅器14の反転入
力の電圧をv5、第２演算増幅器14の非反転入力の電圧を
v6とすると、第（１）式〜第（７）式が成立する。
v0＝v1−v2 （１） v4＝A2（v6−v5） （４） v6＝v2＋eA2 （７） 第（１）式〜第（７）式から電圧v0を求めると、次の
ようになる。
ようになる。
第（３）式より、 第（５）式より 第（７）式より、 第（１）式、第（10）式より、 第（９）式、第（10）式より、 第（４）式、第（12）式より、 第（２）式、第（13）式より、 第（８）式、第（14）式より これを変形してv1を求めると、 第（11）式、第（15）式より、 ここで、一般に、A1》１、A2》１であるので、１＋A1
＝A1、１＋A2＝A2とすることができる。したがって、 第（16）式は第（17）式に変形できる。
＝A1、１＋A2＝A2とすることができる。したがって、 第（16）式は第（17）式に変形できる。
一般に、R2＝10R1〜50R1で、A1＝104〜106であるの
で、A1R1》R2となり、（R2＋A1R1）＝A1R1とすることが
できる。したがって、第（17）式は第（18）式に変形で
きる。
で、A1R1》R2となり、（R2＋A1R1）＝A1R1とすることが
できる。したがって、第（17）式は第（18）式に変形で
きる。
ここで、一般に、A2》１で、ZL》Ｚであるので、A
2ZL》Ｚとなり、（１＋A2）＝A2、A2ZL＋Ｚ＝A2ZLとす
ることができる。したがって、第（18）式は第（19）式
に変形できる。
2ZL》Ｚとなり、（１＋A2）＝A2、A2ZL＋Ｚ＝A2ZLとす
ることができる。したがって、第（18）式は第（19）式
に変形できる。
ここで、CR＝1/w0とすると、第（19）式は、第（20）
になる。
になる。
ここで、R2/R1＝Avとすると、（20）式は、（21）に
なる。
なる。
直流および超低域では、第（21）式においてｗ＝０と
おいて、 交流領域では、第（21）式においてｗ＝∞とおいて、 第（22）式の意味するものは、第１項については、入
力信号のDC成分はAv/A2に減衰する。第２項について
は、eNのDC成分は1/A2に減衰する。第３項については、
eA2のDC成分はそのままの形で負荷ZLに現れる。第４項
については、eAlのDC成分は（１＋Av）/A2に減衰する。
おいて、 交流領域では、第（21）式においてｗ＝∞とおいて、 第（22）式の意味するものは、第１項については、入
力信号のDC成分はAv/A2に減衰する。第２項について
は、eNのDC成分は1/A2に減衰する。第３項については、
eA2のDC成分はそのままの形で負荷ZLに現れる。第４項
については、eAlのDC成分は（１＋Av）/A2に減衰する。
第（23）式の意味するものは、第１項については、入
力信号のAC成分はAvで増幅される。第２項については、
eNのAC成分はAv/A1に減衰する。第３項については、eA2
のAC成分はそのままの形で負荷ZLに現れる。第４項につ
いては、eA1のAC成分は（１＋Av）に増幅される。
力信号のAC成分はAvで増幅される。第２項については、
eNのAC成分はAv/A1に減衰する。第３項については、eA2
のAC成分はそのままの形で負荷ZLに現れる。第４項につ
いては、eA1のAC成分は（１＋Av）に増幅される。
したがって、A2》１であるので、eNのDC成分は、ほぼ
「１」で帰還され、ほぼ「０」に減衰する。また、eA1
のDC成分はほぼ「０」に減衰する。
「１」で帰還され、ほぼ「０」に減衰する。また、eA1
のDC成分はほぼ「０」に減衰する。
また、A1》１であるので、eNのAC成分は、ほぼ「１」
で帰還され、ほぼ「０」に減衰する。eA1のAC成分は
（１＋Av）に増幅されるが、一般にAC成分が少ないの
で、あまり問題にならない。入力信号eSのAC成分は、所
定の増幅率Avで増幅される。
で帰還され、ほぼ「０」に減衰する。eA1のAC成分は
（１＋Av）に増幅されるが、一般にAC成分が少ないの
で、あまり問題にならない。入力信号eSのAC成分は、所
定の増幅率Avで増幅される。
ここで、第１演算増幅器12をディスクリート構成と
し、第２演算増幅器14をIC構成として、A1＝104、A2＝1
05、R2/R1＝50、eA1（DC）＝20mV、eA1(AC)＝２μＶ、e
A2(DC)＝2mV、eA1(AC)＝５μＶ、eS(DC)＝０すなわちAC
成分のみ、eN＝50mVとすると、 直流および超低域では、 となり、ほぼeA2で占められ、他の影響は少ない。
し、第２演算増幅器14をIC構成として、A1＝104、A2＝1
05、R2/R1＝50、eA1（DC）＝20mV、eA1(AC)＝２μＶ、e
A2(DC)＝2mV、eA1(AC)＝５μＶ、eS(DC)＝０すなわちAC
成分のみ、eN＝50mVとすると、 直流および超低域では、 となり、ほぼeA2で占められ、他の影響は少ない。
交流領域では、 となり、eA2の影響は、ほぼ無視できるとともに、eNの
影響も1/200に減少することができる。
影響も1/200に減少することができる。
また、第（21）式により、インピーダンスＺの影響も
無視できることがわかる。
無視できることがわかる。
このような構成では、第１演算増幅器12は、入力信号
eSに対しては、非反転増幅器として動作する。したがっ
て、負荷４に非反転出力を印加することができる。
eSに対しては、非反転増幅器として動作する。したがっ
て、負荷４に非反転出力を印加することができる。
不要な超低域信号成分eA1は、ミラー積分回路30によ
って検出、増幅された後、第１演算増幅器12の非反転入
力に帰還される。したがって、超低周波領域から直流域
において帰還量βが増大して、総合仕上がり利得を減少
させる。すなわち、直流領域においてミラー積分回路30
の帰還量が第１演算増幅器12の帰還量よりはるかに大き
くなり、負帰還が深くかかり、第１演算増幅器12の有す
る不要な超低域信号成分eA1が著しく減衰されるととも
に、安定度が著しく向上する。これによって、負荷４の
ホット側の出力電圧v1には、超低域信号成分eA1がほと
んど含まれない。したがって、負荷４のホット側および
アース側間の電圧v0には、不要な超低域信号成分eA1が
ほとんど含まれない。
って検出、増幅された後、第１演算増幅器12の非反転入
力に帰還される。したがって、超低周波領域から直流域
において帰還量βが増大して、総合仕上がり利得を減少
させる。すなわち、直流領域においてミラー積分回路30
の帰還量が第１演算増幅器12の帰還量よりはるかに大き
くなり、負帰還が深くかかり、第１演算増幅器12の有す
る不要な超低域信号成分eA1が著しく減衰されるととも
に、安定度が著しく向上する。これによって、負荷４の
ホット側の出力電圧v1には、超低域信号成分eA1がほと
んど含まれない。したがって、負荷４のホット側および
アース側間の電圧v0には、不要な超低域信号成分eA1が
ほとんど含まれない。
また、負荷４の接地側に生じる寄生信号発生源６の寄
生信号成分eNが、第２演算増幅器14、第１演算増幅器12
を経て負荷140のホット側にほぼ利得「１」で帰還され
るので、負荷４のホット側の出力電圧v1には、寄生信号
eNが含まれる。したがって、寄生信号成分eNがキャンセ
ルされ、負荷４のホット側およびアース側間の電圧v
0は、寄生信号成分eNも含まない入力信号eSに比例した
電圧となる。また、寄生インピーダンス８のインピーダ
ンスＺもほぼ「０」として取り扱うことができる。
生信号成分eNが、第２演算増幅器14、第１演算増幅器12
を経て負荷140のホット側にほぼ利得「１」で帰還され
るので、負荷４のホット側の出力電圧v1には、寄生信号
eNが含まれる。したがって、寄生信号成分eNがキャンセ
ルされ、負荷４のホット側およびアース側間の電圧v
0は、寄生信号成分eNも含まない入力信号eSに比例した
電圧となる。また、寄生インピーダンス８のインピーダ
ンスＺもほぼ「０」として取り扱うことができる。
［発明の効果］ 以上のように本発明では、第１演算増幅器の反転入力
および接地間に第３抵抗を接続し、第１演算増幅器の出
力および第１演算増幅器の反転入力間に第４抵抗を接続
し、入力信号を第５抵抗を介して第１演算増幅器の非反
転入力に印加し、第２演算増幅器の出力を第６抵抗を介
して第１演算増幅器の非反転入力に戻し、第３抵抗の抵
抗値R1、第４抵抗の抵抗値R2、第５抵抗の抵抗値R3、お
よび第６抵抗の抵抗値R4の関係を、 に設定している。
および接地間に第３抵抗を接続し、第１演算増幅器の出
力および第１演算増幅器の反転入力間に第４抵抗を接続
し、入力信号を第５抵抗を介して第１演算増幅器の非反
転入力に印加し、第２演算増幅器の出力を第６抵抗を介
して第１演算増幅器の非反転入力に戻し、第３抵抗の抵
抗値R1、第４抵抗の抵抗値R2、第５抵抗の抵抗値R3、お
よび第６抵抗の抵抗値R4の関係を、 に設定している。
したがって、この発明によれば、簡単な構成によっ
て、不要な低域信号成分、寄生信号成分を除去すること
ができるとともに、非反転出力を得ることができる帰還
増幅器を提供することができる。
て、不要な低域信号成分、寄生信号成分を除去すること
ができるとともに、非反転出力を得ることができる帰還
増幅器を提供することができる。
第１図は本発明の帰還増幅器を示す回路図、第２図は従
来の帰還増幅器の回路図、第３図は従来の他の帰還増幅
器の回路図である。 ２……信号源 ４……負荷 ６……寄生信号源 ８……寄生インピーダンス 12……第１演算増幅器 14……第２演算増幅器 16……第１抵抗 18……第２抵抗 20……第３抵抗 22……第４抵抗 24……第５抵抗 26……第６抵抗 28……コンデンサ 30……ミラー積分回路
来の帰還増幅器の回路図、第３図は従来の他の帰還増幅
器の回路図である。 ２……信号源 ４……負荷 ６……寄生信号源 ８……寄生インピーダンス 12……第１演算増幅器 14……第２演算増幅器 16……第１抵抗 18……第２抵抗 20……第３抵抗 22……第４抵抗 24……第５抵抗 26……第６抵抗 28……コンデンサ 30……ミラー積分回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03F 1/34 - 1/40
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号を所定の増幅率で増幅する第１演
算増幅器の出力を負荷のホット側に与え、 第１演算増幅器の出力の低域信号成分を第２演算増幅
器、第１抵抗およびコンデンサを有するミラー積分回路
で、検出、増幅し、 ミラー積分回路の出力を第１の演算増幅器の入力に戻し
て、第１演算増幅器の有する不要な低域信号を除去し、 負荷のアース側を直接または第２抵抗を介して第２演算
増幅器の非反転入力に接続し、 負荷のアース側および接地間の不要な寄生信号成分を第
１演算増幅器を介して負荷のホット側にほぼ利得「１」
で戻して、寄生信号成分の負荷への影響および負荷およ
び接地間の寄生インピーダンスの負荷への影響をなくし
た帰還増幅器において、 第１演算増幅器の反転入力および接地間に第３抵抗を接
続し、 第１演算増幅器の出力および第１演算増幅器の反転入力
間に第４抵抗を接続し、 入力信号を第５抵抗を介して第１演算増幅器の非反転入
力に印加し、 第２演算増幅器の出力を第６抵抗を介して第１演算増幅
器の非反転入力に戻し、 第３抵抗の抵抗値R1、第４抵抗の抵抗値R2、第５抵抗の
抵抗値R3、および第６抵抗の抵抗値R4の関係を、 に設定していることを特徴とする帰還増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109841A JP3018392B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 帰還増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109841A JP3018392B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 帰還増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046909A JPH046909A (ja) | 1992-01-10 |
| JP3018392B2 true JP3018392B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=14520560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109841A Expired - Lifetime JP3018392B2 (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 帰還増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018392B2 (ja) |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2109841A patent/JP3018392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH046909A (ja) | 1992-01-10 |
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