JP3095343B2 - 歪補償回路 - Google Patents

歪補償回路

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JP3095343B2
JP3095343B2 JP07303871A JP30387195A JP3095343B2 JP 3095343 B2 JP3095343 B2 JP 3095343B2 JP 07303871 A JP07303871 A JP 07303871A JP 30387195 A JP30387195 A JP 30387195A JP 3095343 B2 JP3095343 B2 JP 3095343B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流信号がバイポ
ーラトランジスタのコレクタ、エミッタ間を流れる際に
生じる歪みを小さくできる歪補償回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の電圧電流変換回路を示す回
路図である。演算増幅器4の非反転入力端子には端子5
から電圧信号vINが加えられ、出力側はPNP形のバイ
ポーラトランジスタQ1のベースに接続する。トランジ
スタQ1のエミッタは、抵抗R1を経て電源電圧VCC
加えられる電源端子3に接続し、コレクタは電流検出回
路6を経て接地される。演算増幅器4の反転入力端子と
トランジスタQ1のエミッタが接続し、演算増幅器4、
バイポーラトランジスタQ1はボルテージホロワ回路を
形成している。
【0003】この電圧電流変換回路では、トランジスタ
Q1のエミッタ電流iE は(1)式で表される。なお、
(1)式におけるR1は抵抗R1の抵抗値である。 iE =(VCC−vIN)/R1 (1) つまり、電圧信号vINが電流信号としてエミッタ電流i
E に変換される。しかし、エミッタ電流iE はトランジ
スタQ1を通りコレクタ電流iC として流れる際に歪み
を生ずる。これは、コレクタ電流iC が(2)式で表さ
れ、電流増幅率βがコレクタ電流iC によって変化する
ことに主に起因する。 iC =iE {β/(β+1)} (2) この電流増幅率βの変化する様子は、電流増幅率βとコ
レクタ電流iC の関係を示す特性図である図6に示して
あり、ピークになるコレクタ電流iC を挟んでその上下
では通常減少する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、バイ
ポーラトランジスタの電流増幅率の変化による電流信号
の歪みを小さくする歪補償回路を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイポーラト
ランジスタのコレクタ、エミッタ間に流れる電流信号の
歪補償回路において、該バイポーラトランジスタのベー
スに入力側が接続する第1の電流ミラー回路、入力側が
第1の電流ミラー回路の出力側に接続する第2の電流ミ
ラー回路からなり、第2の電流ミラー回路の出力側が該
バイポーラトランジスタのコレクタに接続していること
を特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、ベース電流にほぼ等し
い電流とコレクタ電流の和の電流を出力側のコレクタ側
で検出することにより、電流増幅率の変化の影響を除く
ようにしてある。
【0007】
【実施例】以下、本発明の歪補償回路の実施例を示す回
路図である図1を参照しながら説明する。なお、図5と
同一部分は同じ符号を付与してある。図1において、P
NP形のバイポーラトランジスタQ1のエミッタは抵抗
R1を経て電源端子3に接続し、コレクタは電流検出回
路6を経て接地される。ベースにはNPN形のトランジ
スタQ2、Q3からなる第1の電流ミラー回路1が接続
し、入力側のトランジスタQ2のコレクタが接続する。
トランジスタQ2、Q3のエミッタは共通接続され、演
算増幅器4の出力側に接続する。PNP形のトランジス
タQ4、Q5からなる第2の電流ミラー回路2が第1の
電流ミラー回路1に接続し、入力側のトランジスタQ4
のコレクタと第1の電流ミラー回路1の出力側のトラン
ジスタQ3のコレクタが接続している。そして出力側の
トランジスタQ5のエミッタは、接続点P1でトランジ
スタQ1のコレクタに接続する。
【0008】第2の電流ミラー回路2のトランジスタQ
4、Q5の共通接続されたエミッタは、電源電圧VCC
加えられる電源端子3に接続する。演算増幅器4の反転
入力端子にはトランジスタQ1のエミッタが接続され
る。演算増幅器4の非反転入力端子には端子5から電圧
信号vINが加えられる。演算増幅器4、第1の電流ミラ
ー回路1、トランジスタQ1はボルテージホロワ回路を
形成している。
【0009】このように形成された全体の回路は電圧電
流変換回路を構成しており、演算増幅器4はトランジス
タQ1のエミッタに端子5に加えられる電圧信号vIN
生ずるように第1の電流ミラー回路1の電流、つまりト
ランジスタQ1のベース電流iB を設定する。したがっ
て、電圧信号vINは(1)式で表されるエミッタ電流i
E に変換される。そしてこのエミッタ電流iE が電流信
号としてコレクタに流れ、(2)式で表されるコレクタ
電流iC が得られる。
【0010】しかし、本発明では第1の電流ミラー回路
1と第2の電流ミラー回路2からなる歪補償回路によ
り、トランジスタQ1のベース電流iB とほぼ等しい電
流iB1が接続点P1でコレクタ電流iC に加えられる。
電流iB1は(3)式で表される。したがって、電流検出
回路6では(4)式で表されるコレクタ電流iC と電流
B1の和の電流iC1が流れる。 iB1≒iC /β=iE {1/(β+1)} (3) iC +iB1=iE {β/(β+1)}+iE {1/( β+1) }=iC1≒iE (4) (4)式から明らかなように、電流iC1は電流増幅率β
の項が消えており、しかもエミッタ電流iE との差は小
さい。
【0011】このことにより、電流検出回路6には電流
増幅率βの変化の影響をほとんど受けない電流iC1が流
れることが(4)式からわかる。つまり、エミッタを入
力側、コレクタを出力側として伝えられる電流信号は電
流検出回路6では歪みがほとんど除かれた状態で検出さ
れる。なお、コレクタ電流iC と電流iB1の和をエミッ
タ電流iE に等しくできれば歪みを完全になくすことが
できるが、電流iB1は第1の電流ミラー回路1と第2の
電流ミラー回路2により得られるので、ベース電流iB
との差をわずかに生ずることは避けられない。しかし、
実用上特に問題を生ずることはない。電流ミラー回路は
ミラー電流の差を小さくするための種々の回路が公知で
あり、そのような回路を用いることにより電流iB1とベ
ース電流iB の差をいっそう小さくすることもできる。
【0012】図3は、図1の回路で電流検出回路6で検
出される電流信号の状態を示す特性図である。特性図
は、電流検出回路6として抵抗を用いて電流信号を電圧
として測定し、主波と第2高調波の大きさを比較して示
したものである。入力される電圧信号vINは周波数が1
KHzの正弦波であり、出力電圧の主波の周波数は1K
Hz、第2高調波の周波数は2KHzである。図3で
は、第2高調波の電圧は2μV、主波の電圧が100m
Vであるから、歪率は0.002%(2/105 )であ
る。
【0013】図4は接続点P1を設けることなく、第2
の電流ミラー回路2のトランジスタQ5のコレクタを接
地した場合の特性図を示してあり、図3の場合と同じよ
うにして電流信号を電圧として測定してある。図4で
は、第2高調波の電圧は60μV、主波の電圧が100
mVであるから、歪率は0.06%である。図3と図4
の比較から、コレクタ電流iC にベース電流に相当する
電流iB1を加えた場合には第2高調波が少なくなり、電
圧の歪みが小さくなることが明らかである。
【0014】図2は、本発明の歪補償回路の他の実施例
を示す回路図である。図2の全体の回路は電流スイッチ
回路を示しており、差動対を形成するNPN形のバイポ
ーラトランジスタQ10、Q11のいずれかを電流信号
が流れるようにしてある。共通接続されたエミッタに得
られる電流信号は、電流源7として表してある。スイッ
チSWがオンの時にはトランジスタQ10のエミッタと
コレクタ間、オフの時はトランジスタQ11のエミッタ
とコレクタ間を電流信号が流れる。歪補償回路は、トラ
ンジスタQ11を流れる電流信号の歪みを小さくするた
めに接続されている。
【0015】第1の電流ミラー回路1はPNP形のトラ
ンジスタQ6、Q7から形成され、入力側のトランジス
タQ7のコレクタがトランジスタQ11のベースに接続
し、共通接続されたエミッタは電圧源E1に接続する。
第2の電流ミラー回路2はNPN形のトランジスタQ
8、Q9から形成され、入力側のトランジスタQ8のコ
レクタが第1の電流ミラー回路1の出力側のトランジス
タQ6のコレクタに接続する。トランジスタQ8、Q9
のエミッタは共通接続され接地される。そして、出力側
のトランジスタQ9のコレクタが接続点P1でトランジ
スタQ11のコレクタに接続される。
【0016】このように形成された電流スイッチ回路に
おける歪補償回路は、トランジスタQ11のベースに流
れ込むベース電流iB に相当する電流iB1を第2の電流
ミラー回路2によりコレクタ側から差し引くようにして
ある。したがって、トランジスタQ11のエミッタ電流
E と電流検出回路6を経て接続点P1に流れる込む電
流iC1の差が極めて小さくなり、電流検出回路6で検出
される電流iC1、つまり電流信号の歪みを小さくでき
る。本発明の歪補償回路は、このように出力側であるト
ランジスタのコレクタ側でベース電流にほぼ等しい電流
とコレクタ電流の和の電流を作り出して検出することに
より、電流信号の歪みを小さくするようにしてある。本
発明の歪補償回路は電圧電流変換回路、電流スイッチ回
路に用いられる場合を説明したが、その他の種々の回路
に広く用い得ることは明らかである。なお、第1と第2
の電流ミラー回路は異なる導電形のトランジスタを用い
て形成される。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように本発明の歪補償回路
は、出力側であるトランジスタのコレクタ側でベース電
流にほぼ等しい電流とコレクタ電流の和の電流を作り出
し、入力側のエミッタ電流との差の小さなこの電流を検
出することにより、電流増幅率の変化によって生じる電
流信号の歪みを小さくできる。したがって、電流信号の
歪みについて厳しい要求のある回路においては極めて実
用的であり、応用範囲の広い発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の歪補償回路の実施例を示す回路図で
ある。
【図2】 本発明の歪補償回路の別の実施例を示す回路
図である。
【図3】 図1の回路の特性図である。
【図4】 図1の回路を変更した場合の特性図である。
【図5】 従来の電圧電流変換回路の回路図である。
【図6】 電流増幅率とコレクタ電流の関係を示す特性
図である。
【符号の説明】
1 第1の電流ミラー回路 2 第2の電流ミラー回路 4 演算増幅器 Q1 バイポーラトランジスタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイポーラトランジスタのコレクタ、エ
    ミッタ間に流れる電流信号の歪補償回路において、該バ
    イポーラトランジスタのベースに入力側が接続する第1
    の電流ミラー回路、入力側が第1の電流ミラー回路の出
    力側に接続する第2の電流ミラー回路からなり、第2の
    電流ミラー回路の出力側が該バイポーラトランジスタの
    コレクタに接続していることを特徴とする歪補償回路。
  2. 【請求項2】 第1の電流ミラー回路にはその電流を設
    定する演算増幅器の出力側、演算増幅器の反転入力端子
    には前記バイポーラトランジスタのエミッタを夫々接続
    し、演算増幅器の非反転入力端子には電圧信号が加えら
    れる電圧電流変換回路を形成している請求項1に記載さ
    れた歪補償回路。
  3. 【請求項3】 前記バイポーラトランジスタは電流スイ
    ッチ回路の差動対を形成する片側のトランジスタである
    請求項1に記載された歪補償回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682853B1 (ko) * 2016-04-06 2016-12-05 김정훈 수영 보조 기구

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KR101682853B1 (ko) * 2016-04-06 2016-12-05 김정훈 수영 보조 기구

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