JP3074886B2 - 増幅器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は増幅器に関し、特に利得
を微調整できる増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の増幅器の一例を示す。図３
において、１は入力端子、２は出力端子、３，４，５は
出力端子、７，９は接地端子、１０，１２，１４はＮＰ
Ｎ型バイポーラトランジスタ、１５，１６，１７，１
９，２０は抵抗をそれぞれ示している。

【０００３】次に回路動作について説明する。入力端子
１からの信号は、トランジスタ１０のベースに入力し、
トランジスタ１０で増幅した信号をコレクタから取り出
し、さらにその取り出した信号はトランジスタ１４のベ
ースに入力し、トランジスタ１４で増幅した信号がコレ
クタから出力端子に取り出される。

【０００４】この時、出力信号の一部はトランジスタ１
２及び抵抗１７を介してトランジスタ１０のエミッタに
負帰還されている。

【０００５】この従来の増幅器の利得をＡVとすると、
寄生容量等の影響を無視し、簡略化すると（１）式とな
る。 ＡV≒Ｒ16＋Ｒ17／Ｒ16 （式１） ここでＲ16は抵抗１６の抵抗値、Ｒ17は抵抗１７の抵抗
値である。式１は抵抗１６と抵抗１７で増幅器の利得が
ほぼ決定されることを示している。半導体集積回路とし
て製造できる抵抗体としては、拡散抵抗体とポリシリコ
ン層抵抗体がある。拡散抵抗体は精度よくできる反面、
半導体基板との間の寄生容量が大きく、一方、ポリシリ
コン抵抗体は寄生容量が少ない反面、精度が低い。しか
しながら、高周波特性の良いトランジスタを用いて安定
な動作を期待する場合、ポリシリコン抵抗体を使う方が
好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
増幅器では、抵抗体１６，１７の抵抗値Ｒ16，Ｒ17が半
導体集積回路製造工程のパラメータのばらつきにより変
動し、増幅器の利得が設計値どおりに得られないという
問題点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明の要旨は第１固
定電源（３）に接続された第１抵抗（Ｒ１５）と、接地
線（７／８／９）に並列に接続された第２抵抗（Ｒ１
６）、第３抵抗（Ｒ１８）及び第４抵抗（Ｒ２０）と、
第２固定電源（５）に接続された第５抵抗（Ｒ１９）
と、コレクタが前記第１抵抗に接続されエミッタが前記
第２抵抗に接続されベースが入力端子に接続された第１
トランジスタ（１０）と、コレクタが前記第５抵抗と出
力端子に接続されエミッタが前記第４抵抗に接続されベ
ースが前記第１トランジスタのコレクタに接続された第
２トランジスタ（１４）と、コレクタが第３固定電源
（４）に接続されベースが前記出力端子に接続された第
３トランジスタ（１２）と、コレクタが前記第３トラン
ジスタのエミッタに接続されエミッタが前記第３抵抗に
接続されベースが可変電源（６）に接続された第４トラ
ンジスタ（１３）と、コレクタが前記第１トランジスタ
のコレクタに接続されエミッタが第６抵抗（１７）を介
して前記第２抵抗に接続されベースが前記第４トランジ
スタのエミッタに接続された第５トランジスタ（１１）
とを備えたことである。

【０００８】

【発明の作用】前記可変電源で前記第４トランジスタの
ベース電圧を変更すると、前記第５トランジスタを流れ
る電流の増加／減少が前記第１トランジスタを流れる電
流の減少／増加となり、増幅器の利得を変化させること
ができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１実施例の構成を示す回路図であ
る。従来例の構成に対応する構成は同一符号を付してあ
る。すなわち、トランジスタ１０のコレクタは抵抗１５
を介して電源３に接続され、ベースには入力端子１が接
続され、エミッタは抵抗１６を介して接地されている。
トランジスタ１４のコレクタは出力端子２に接続され、
かつ抵抗１９を介して電源５に接続され、ベースはトラ
ンジスタ１０のコレクタに接続され、エミッタは抵抗２
０を介して接地されている。トランジスタ１１のコレク
タはトランジスタ１０のコレクタに接続され、ベースは
トランジスタ１３のエミッタに接続され、エミッタは抵
抗１７を介してトランジスタ１０のエミッタに接続され
ている。トランジスタ１２のコレクタは電源４に接続さ
れ、ベースはトランジスタ１４のコレクタに接続され、
エミッタはトランジスタ１３のコレクタに接続されてい
る。トランジスタ１３のベースは電源６に接続され、エ
ミッタは抵抗１８を介して接地されている。

【００１０】このように構成された本実施例の増幅器は
トランジスタ１３のベースに接続した電源６の電位を高
くすると、トランジスタ１１のベース電位が高くなり、
トランジスタ１１に流れる電流が増加する。この時、ト
ランジスタ１０に流れる電流は逆に減少し、増幅器の利
得は減少する。

【００１１】一方、電源６の電位を低くするとトランジ
スタ１１のベース電位が低くなり、トランジスタ１１に
流れる電流が減少する。この時、トランジスタ１０に流
れる電流は増加し増幅器の利得は増加する。このように
トランジスタ１３のベースに接続された電源６の電位も
変更することにより、増幅器の利得を調整することがで
きる。図４は第１実施例のシミュレーション結果を示
す。

【００１２】図２は本発明の第２実施例の構成を示す回
路図である。第１実施例の構成にバイポーラトランジス
タ２１と抵抗体２２で構成された並列電流帰還回路を追
加した構成としている。

【００１３】抵抗２２は期間抵抗、トランジスタ２１は
レベルシフト用に使用している。この場合にも、第１実
施例と同様に増幅器の利得は電源端子６の電圧で調整で
き、さらに、並列電流帰還を追加したことにより、広帯
域化が可能となった。図５は第２実施例のシミュレーシ
ョン結果を示す。

【００１４】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明では、第
４，第５のトランジスタで第１のトランジスタを通過す
る電流を制御できるので、増幅器の利得を微調整できる
という効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回路図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す回路図である。

【図３】従来例を示す回路図である。

【図４】第１実施例のＡＣ解析のシミュレーション結果
を示すグラフである。

【図５】第２実施例のＡＣ解析のシミュレーション結果
を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 出力端子 ３，４，５ 固定電源 ６ 可変電源 ７，８，９ 接地 １０ ＮＰＮバイポーラトランジスタ（第１のトランジ
スタ） １４ ＮＰＮバイポーラトランジスタ（第２のトランジ
スタ） １２ ＮＰＮバイポーラトランジスタ（第３のトランジ
スタ） １３ ＮＰＮバイポーラトランジスタ（第４のトランジ
スタ） １１ ＮＰＮバイポーラトランジスタ（第５のトランジ
スタ） １５，１６，１７，１８，１９，２０，２２ 抵抗

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−7210（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−360405（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−160648（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106106（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−212907（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−21622（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−30624（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03G 1/00 - 3/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１固定電源（３）に接続された第１抵
   抗（Ｒ１５）と、接地線（７／８／９）に並列に接続さ
   れた第２抵抗（Ｒ１６）、第３抵抗（Ｒ１８）及び第４
   抵抗（Ｒ２０）と、第２固定電源（５）に接続された第
   ５抵抗（Ｒ１９）と、コレクタが前記第１抵抗に接続さ
   れエミッタが前記第２抵抗に接続されベースが入力端子
   に接続された第１トランジスタ（１０）と、コレクタが
   前記第５抵抗と出力端子に接続されエミッタが前記第４
   抵抗に接続されベースが前記第１トランジスタのコレク
   タに接続された第２トランジスタ（１４）と、コレクタ
   が第３固定電源（４）に接続されベースが前記出力端子
   に接続された第３トランジスタ（１２）と、コレクタが
   前記第３トランジスタのエミッタに接続されエミッタが
   前記第３抵抗に接続されベースが可変電源（６）に接続
   された第４トランジスタ（１３）と、コレクタが前記第
   １トランジスタのコレクタに接続されエミッタが第６抵
   抗（１７）を介して前記第２抵抗に接続されベースが前
   記第４トランジスタのエミッタに接続された第５トラン
   ジスタ（１１）とを備えたことを特徴とする増幅器。
2. 【請求項２】 コレクタとベースが前記第２トランジス
   タのエミッタに接続されエミッタが前記第４抵抗に接続
   された第６トランジスタ（２１）と、前記入力端子と前
   記第６トランジスタのエミッタとの間に接続された第７
   抵抗（Ｒ２２）とを更に備えた請求項１に記載された増
   幅器。