JP3075635B2 - 温度補償型増幅器 - Google Patents

温度補償型増幅器

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JP3075635B2
JP3075635B2 JP04180137A JP18013792A JP3075635B2 JP 3075635 B2 JP3075635 B2 JP 3075635B2 JP 04180137 A JP04180137 A JP 04180137A JP 18013792 A JP18013792 A JP 18013792A JP 3075635 B2 JP3075635 B2 JP 3075635B2
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gate
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mosfet
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壮 北村
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Alps Electric Co Ltd
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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、周
囲温度に応じて変化する利得の変化を抑えることができ
る温度補償型増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の一般的な増幅器1の構成例
を示す回路図である。図2において、2は増幅素子であ
るデュアルゲートMOSFET、3および4はそれぞれ
デュアルゲートMOSFET2の第1ゲートG1にバイ
アスを印加するためのゲートバイアス抵抗、5および6
はそれぞれデュアルゲートMOSFET2の第2ゲート
2にバイアスを印加するためのゲートバイアス抵抗で
ある。
【0003】また、7は所定周波数の信号が入力される
入力端子、8はデュアルゲートMOSFET2のソース
Sと接地との間に介挿されたソース接地抵抗、9は電源
電圧+BとデュアルゲートMOSFET2のドレインD
との間に介挿されたチョークコイル、10は直流分阻止
用コンデンサ、11は増幅された信号が出力される出力
端子である。
【0004】このような構成において、入力端子7から
入力された所定周波数の信号は、増幅器1によって増幅
された後、直流分阻止用コンデンサ10を介して出力端
子11から出力され、後段の負荷回路に供給される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、増
幅器自体の利得は、周囲温度に応じて変化する。という
のは、増幅器を構成する増幅素子の利得に関するパラメ
ータが温度に応じて変化するからである。たとえば、図
2に示すようなデュアルゲートMOSFET2の場合、
周囲温度が下降すると、利得が大きくなることが知られ
ている。また、このデュアルゲートMOSFET2の場
合、周囲温度が下降すると、ドレイン電流が増加し、そ
の結果、ソース電位が高くなり、デュアルゲートMOS
FET2の動作点も変動するので、これらが利得の変化
に影響を及ぼすが、これらの影響を含めて、全体として
の利得が大きくなるのである。
【0006】このような周囲温度による利得の変化は、
一般の増幅器を通常の周囲温度の場所で使用する場合に
おいては特に問題とはならないが、極寒地など、周囲温
度が極めて低くなる場所において増幅器を使用する場合
には、増幅器自体の利得が極めて大きくなり、極端な場
合には、増幅器が発振状態に至ってしまうことがある。
本発明は、このような背景の下になされたもので、周囲
温度が変化してもほぼ一定の利得を維持することができ
る温度補償型増幅器を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の温度補償
型増幅器は、図1に示すように、第1ゲートに印加され
る入力信号を増幅して、ドレインから出力するデュアル
ゲートMOSFET2と、該入力信号を第1ゲートに印
加すると共に、温度に応じて電流値が変化するデュアル
ゲートMOSFET15と、デュアルゲートMOSFE
T15の第2ゲートが非反転入力端子に接続され、デュ
アルゲートMOSFET15のソースが反転入力端子に
接続され、デュアルゲートMOSFET2の第2ゲート
が出力端子に接続されたオペアンプ14とを備える温度
補償型増幅器である。そして、デュアルゲートMOSF
ET2、15のソース接地抵抗8、19は抵抗値を同じ
くし、デュアルゲートMOSFET2、15のドレイン
は共通の電源電圧+Bと接続され、固定バイアスがデュ
アルゲートMOSFET15の第2ゲートとオペアンプ
14の非反転入力端子に印加される構成としている。
【0008】
【0009】
【0010】
【作用】上記構成によれば、この温度補償型増幅器の周
囲温度が変化してその利得が変化しても、オペアンプ
4の入力端子にデュアルゲートMOSFET15を接続
したことにより、このオペアンプ14の出力電圧が温度
に応じて変化するので、デュアルゲートMOSFET2
の動作点が変化して温度補償型増幅器の利得の変化が抑
えられる。また、デュアルゲートMOSFET2、15
のソース接地抵抗8、19は抵抗値を同じくし、デュア
ルゲートMOSFET2、15のドレインは共通の電源
電圧+Bと接続され、固定バイアスがデュアルゲートM
OSFET15の第2ゲートとオペアンプ14の非反転
入力端子に印加される構成とすることで、より正確な温
度補償ができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。図1は本発明の一実施例による温度補
償型増幅器12の構成を示すブロック図であり、この図
において、図2の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。この図に示す温度補償型増
幅器12が図2のものと異なる点は、デュアルゲートM
OSFET2の第2ゲートG2に温度補償回路13が接
続された点である。
【0012】この温度補償回路13は、オペアンプ14
と、感温素子としてのデュアルゲートMOSFET15
と、これらに所定のバイアスを印加するバイアス回路と
から構成されている。すなわち、オペアンプ14の非反
転入力端子16とデュアルゲートMOSFET15の第
2ゲートG2には、バイアス抵抗17および18からな
る固定バイアス回路によって同一の固定バイアスが印加
されている。また、デュアルゲートMOSFET15の
第1ゲートG1には、ゲートバイアス抵抗3および4に
よってデュアルゲートMOSFET2の第1ゲートG1
に印加されている固定バイアスと同一の固定バイアスが
印加されている。
【0013】また、デュアルゲートMOSFET15の
ソースSと接地との間には、デュアルゲートMOSFE
T2のソース接地抵抗8と同じ抵抗値を有するソース接
地抵抗19が介挿されている。さらに、デュアルゲート
MOSFET15のソースSは、抵抗20を介してオペ
アンプ14の反転入力端子21と接続されている。さら
に、22はオペアンプ14の帰還抵抗である。以上説明
したように、この実施例においては、デュアルゲートM
OSFET2とデュアルゲートMOSFET15とは、
ほぼ同じバイアス条件が与えられている。
【0014】このような構成において、この温度補償型
増幅器12の周囲温度が、たとえば、下降すると、デュ
アルゲートMOSFET2の利得は、既に説明したよう
に、大きくなる。いっぽう、温度補償回路13を構成す
るデュアルゲートMOSFET15は、周囲温度が下降
すると、ドレイン電流が増加する。その結果、ソース電
位が上昇するので、オペアンプ14の反転入力端子21
の電位も上昇する。これに応じてオペアンプ14の出力
電圧が下降し、デュアルゲートMOSFET2の第2ゲ
ートG2の電位を下降させる。したがって、デュアルゲ
ートMOSFET2の相互コンダクタンスgmは、小さ
くなり、その結果、デュアルゲートMOSFET2の利
得は小さくなるので、増幅器1の利得の変化が抑えられ
る。
【0015】なお、上述した一実施例において、デュア
ルゲートMOSFET2および15のバイアスを同一の
バイアス条件に設定したのは、以下に示す理由による。
すなわち、既に説明したように、増幅器1の周囲温度が
変化すると、増幅素子であるデュアルゲートMOSFE
T2の利得が変化するとともに、ドレイン電流も変化す
る。実験によれば、周囲温度による増幅素子の利得の変
化とドレイン電流の変化との間には、極めて強い相関関
係があることが判明している。
【0016】そこで、周囲温度による増幅素子の利得の
変化をドレイン電流の変化とみなして検出し、この検出
結果を用いて増幅素子の動作点を制御すればよい。この
場合、周囲温度による増幅素子の利得の変化を検出する
検出素子に増幅素子と同じ特性を有する素子を用いると
ともに、それら2つの素子を同一のバイアス条件で動作
させれば、より正確な温度補償ができることが実験によ
り判明している。このような理由により、デュアルゲー
トMOSFET2および15のバイアスを同一のバイア
ス条件に設定しているのである。
【0017】
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
この温度補償型増幅器の周囲温度が変化してその利得が
変化しても、オペアンプの入力端子に感温用のデュアル
ゲートMOSFETを接続したことにより、このオペア
ンプ14の出力電圧が温度に応じて変化するので、増幅
用のデュアルゲートMOSFETの動作点が変化して温
度補償型増幅器の利得の変化が抑えられるという効果が
ある。また、感温用と増幅用のデュアルゲートMOSF
ETのソース接地抵抗は抵抗値を同じくし、感温用と増
幅用のデュアルゲートMOSFETのドレインは共通の
電源電圧+Bと接続され、固定バイアスが感温用のデュ
アルゲートMOSFETの第2ゲートとオペアンプ14
の非反転入力端子に印加される構成とすることで、より
正確な温度補償ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による温度補償型増幅器12
の構成を示す回路図である。
【図2】従来の増幅器1の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 増幅器 2,15 デュアルゲートMOSFET 3〜6 ゲートバイアス抵抗 7 入力端子 8,19 ソース接地抵抗 9 チョークコイル 10 直流分阻止用コンデンサ 11 出力端子 12 温度補償型増幅器 13 温度補償回路 14 オペアンプ 16 非反転入力端子 17,18 バイアス抵抗 20 抵抗 21 反転入力端子 22 帰還抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1ゲートに印加される入力信号を増幅
    して、ドレインから出力する第1のデュアルゲートMO
    SFETと、 該入力信号を第1ゲートに印加すると共に、温度に応じ
    て電流値が変化する第2のデュアルゲートMOSFET
    と、 該第2のデュアルゲートMOSFETの第2ゲートが非
    反転入力端子に接続され、該第2のデュアルゲートMO
    SFETのソースが反転入力端子に接続され、該第1の
    デュアルゲートMOSFETの第2ゲートが出力端子に
    接続されたオペアンプと、 を備える温度補償型増幅器であって、 前記第1及び第2のデュアルゲートMOSFETのソー
    ス接地抵抗は抵抗値を同じくし、前記第1及び第2のデ
    ュアルゲートMOSFETのドレインは共通の電源電圧
    (+B)と接続され、固定バイアスが前記第2のデュア
    ルゲートMOSFETの第2ゲートと前記オペアンプの
    非反転入力端子に印加される ことを特徴とする温度補償
    型増幅器。
JP04180137A 1992-07-07 1992-07-07 温度補償型増幅器 Expired - Lifetime JP3075635B2 (ja)

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