JP6973794B2 - 歪み調整回路、歪み除去回路、増幅装置 - Google Patents
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Ax+f(x) (1)
を出力する。Aは増幅器900の増幅率であり、f(x)はxが入力されたときの増幅器900の出力に含まれる歪みの量である。図1に示した回路の場合、抵抗値R3が抵抗121と抵抗122との並列接続の抵抗値(R1・R2)/(R1+R2)なので電位V3は、キルヒホッフの法則より電位Vout,電位V1を用いて次式のように表現できる。
Vout=AVin+f(Vin)
となるので、式(1)で示した増幅器900を単体で動作させた場合と同じとなる。つまり、増幅器900の歪みがそのまま(100%)出力される。また、Rx=Ry/2の場合は、式(7)は、
Vout=AVin+f(V2)/2≒AVin+f(Vin)/2
となるので、歪み率が約50%となる。歪み調整回路100としては、抵抗値Rxを0からRyの間で調整できる可変抵抗とすれば、歪みの位相は変えない範囲で歪みの量を調整できる。また、例えば抵抗値Rxを0から2Ryの間で調整できる可変抵抗とすれば、歪みの位相を逆転した調整も可能になる。このように、歪み成分を調整したい範囲となるように、抵抗値Rxの設定範囲を決めればよい。また、抵抗111として複数の抵抗値の異なる固定抵抗を用意し、切り替えることで歪み成分を調整してもよい。式(7)から分かるように、抵抗値Rxを変化させても増幅率Aには影響しない。つまり、増幅器900の増幅率Aを維持しながら歪みの量を調整できる。
図1の歪み調整回路100内の点線で囲んだ構成部は、歪み調整部110、増幅率設定部120、歪みフィードバック部130である。歪み調整部110は、増幅対象の信号である増幅対象信号と歪みフィードバック部130の出力であるフィードバック信号を入力とし、増幅対象信号とフィードバック信号とを加重平均(重み付き平均)した信号である増幅入力信号を、増幅器900への入力信号として出力する。増幅率設定部120は、増幅器900の出力信号である増幅出力信号と歪みフィードバック部130の出力であるフィードバック信号を入力とし、増幅出力信号を増幅器900の増幅率で除した信号とフィードバック信号とを加重平均した信号である対応入力信号を出力する。歪みフィードバック部130は、増幅入力信号と対応入力信号に応じたフィードバック信号を出力し、増幅入力信号と対応入力信号を一致させるように機能する。上述の例と同様に、Vinを増幅対象信号、V2を増幅入力信号、Voutを増幅出力信号、V3を対応入力信号、V1をフィードバック信号とする。
・増幅入力信号V2は増幅対象信号Vinとフィードバック信号V1とを加重平均した信号であること
・対応入力信号V3は増幅出力信号Voutを増幅器900の増幅率Aで除した信号とフィードバック信号V1とを加重平均した信号であること
・増幅入力信号V2と対応入力信号V3を一致させるように機能すること
である。これらの条件を満たせば、図1に示した抵抗とオペアンプを組み合わせた回路に限定しなくても、歪み調整回路100は、増幅器の増幅率を維持しながら歪みの量を調整できる。
図3は、変形例の歪み調整回路の構成例を示す。図3の構成は、図1の抵抗121を取り除いた構成である。抵抗121を取り除いた場合とは、抵抗121の抵抗値を無限大することと等価である。この場合、増幅器900の増幅率Aは1である。歪み調整回路200と増幅器900との組合せは、増幅装置20である。
上位概念の歪み調整回路200は以下のようになる。図3の歪み調整回路200内の点線で囲んだ構成部は、歪み調整部110、増幅率設定部220、歪みフィードバック部130である。歪み調整部110は、増幅対象の信号である増幅対象信号と歪みフィードバック部130の出力であるフィードバック信号を入力とし、増幅対象信号とフィードバック信号とを加重平均した信号である増幅入力信号を、増幅器900への入力信号として出力する。増幅率設定部220は、増幅器900の出力信号である増幅出力信号と歪みフィードバック部130の出力であるフィードバック信号を入力とし、増幅出力信号とフィードバック信号とを加重平均した信号である対応入力信号を出力する。歪みフィードバック部130は、増幅入力信号と対応入力信号に応じたフィードバック信号を出力し、増幅入力信号と対応入力信号が一致するように機能する。上述の例と同様に、Vinを増幅対象信号、V2を増幅入力信号、Voutを増幅出力信号、V3を対応入力信号、V1をフィードバック信号とする。
100,200 歪み調整回路
110 歪み調整部
111,112,121,122,123,223 抵抗
120,220 増幅率設定部
130 歪みフィードバック部
131 増幅部
900 増幅器
Claims (8)
- 増幅器の歪みを調整するための歪み調整回路であって、
増幅対象の信号である増幅対象信号を入力とし、前記増幅器への入力信号である増幅入力信号を出力する歪み調整部と、
前記増幅器の出力信号である増幅出力信号を入力とし、対応入力信号を出力する増幅率設定部と、
前記増幅入力信号と前記対応入力信号に応じたフィードバック信号を出力する歪みフィードバック部と、
を備え、
前記歪み調整部は、前記フィードバック信号も入力とし、前記増幅入力信号は、前記増幅対象信号と前記フィードバック信号とを加重平均した信号であり、
前記増幅率設定部は、前記フィードバック信号も入力とし、前記対応入力信号は、前記増幅出力信号を前記増幅器の増幅率で除した信号と前記フィードバック信号とを加重平均した信号であり、
前記フィードバック部は、前記増幅入力信号と前記対応入力信号を一致させるように機能し、
前記増幅率設定部の加重平均を固定し、前記歪み調整部の加重平均を調整することで増幅率を維持したまま歪みを調整する
ことを特徴とする歪み調整回路。 - 増幅器の歪みを調整するための歪み調整回路であって、
増幅対象の信号である増幅対象信号を入力とし、前記増幅器への入力信号である増幅入力信号を出力する歪み調整部と、
前記増幅器の出力信号である増幅出力信号を入力とし、対応入力信号を出力する増幅率設定部と、
前記増幅入力信号と前記対応入力信号に応じたフィードバック信号を出力する歪みフィードバック部と、
を備え、
前記増幅器の増幅率は1であり、
前記歪み調整部は、前記フィードバック信号も入力とし、前記増幅入力信号は、前記増幅対象信号と前記フィードバック信号とを加重平均した信号であり、
前記増幅率設定部は、前記フィードバック信号も入力とし、前記対応入力信号は、前記増幅出力信号と前記フィードバック信号とを加重平均した信号であり、
前記フィードバック部は、前記増幅入力信号と前記対応入力信号を一致させるように機能し、
前記増幅率設定部の加重平均を固定し、前記歪み調整部の加重平均を調整することで増幅率を維持したまま歪みを調整する
ことを特徴とする歪み調整回路。 - 増幅器の歪みを調整するための歪み調整回路であって、
増幅対象の入力信号である増幅対象信号が流れる点を増幅対象点、
前記増幅器への入力信号である増幅入力信号が流れる点を増幅入力点、
前記増幅器の出力信号である増幅出力信号が流れる点を増幅出力点、
前記増幅出力信号に対応した信号が流れる点を対応入力点、
フィードバック信号が流れる点をフィードバック点、
とし、
前記増幅対象点と前記増幅入力点の間に配置された抵抗Xと、
前記増幅入力点と前記フィードバック点の間に配置された抵抗Yと、
前記対応入力点と接地との間に配置された抵抗1と、
前記増幅出力点と前記対応入力点の間に配置された抵抗2と、
前記対応入力点と前記フィードバック点の間に配置された抵抗3と、
前記増幅入力点が正の入力、前記対応入力点が負の入力に接続され、前記フィードバック点が出力に接続された増幅部と、
を備え、
抵抗1と抵抗2との直列接続の抵抗値を抵抗1の抵抗値で除した値は、前記増幅器の増幅率であり、
前記抵抗3の抵抗値は、抵抗1と抵抗2との並列接続の抵抗値と一致し、
前記増幅部は、前記増幅入力点の電位と前記対応入力点の電位が一致するように動作する
ことを特徴とする歪み調整回路。 - 増幅器の歪みを調整するための歪み調整回路であって、
増幅対象の入力信号である増幅対象信号が流れる点を増幅対象点、
前記増幅器への入力信号である増幅入力信号が流れる点を増幅入力点、
前記増幅器の出力信号である増幅出力信号が流れる点を増幅出力点、
前記増幅出力信号に対応した信号が流れる点を対応入力点、
フィードバック信号が流れる点をフィードバック点、
とし、
前記増幅対象点と前記増幅入力点の間に配置された抵抗Xと、
前記増幅入力点と前記フィードバック点の間に配置された抵抗Yと、
前記増幅出力点と前記対応入力点の間に配置された抵抗2と、
前記対応入力点と前記フィードバック点の間に配置された抵抗3と、
前記増幅入力点が正の入力、前記対応入力点が負の入力に接続され、前記フィードバック点が出力に接続された増幅部と、
を備え、
前記増幅器の増幅率は1であり、
前記抵抗3の抵抗値は、抵抗2の抵抗値と一致し、
前記増幅部は、前記増幅入力点の電位と前記対応入力点の電位が一致するように動作する
ことを特徴とする歪み調整回路。 - 請求項3または4記載の歪み調整回路であって、
前記増幅部は、オペアンプである
ことを特徴とする歪み調整回路。 - 請求項1または2記載の歪み調整回路を備え、
前記増幅対象信号に含まれる前記フィードバック信号の割合と、前記対象入力信号に含まれる前記フィードバック信号の割合は等しい
ことを特徴とする歪み除去回路。 - 請求項3から5のいずれかに記載の歪み調整回路を備え、
前記抵抗Xの抵抗値と前記抵抗Yの抵抗値が一致する
ことを特徴とする歪み除去回路。 - 請求項1から5のいずれかに記載の歪み調整回路、もしくは請求項6または7記載の歪み除去回路と、
前記増幅器を備えた
増幅装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018112584A JP6973794B2 (ja) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | 歪み調整回路、歪み除去回路、増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018112584A JP6973794B2 (ja) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | 歪み調整回路、歪み除去回路、増幅装置 |
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JP2019216358A JP2019216358A (ja) | 2019-12-19 |
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Family Applications (1)
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JP2018112584A Active JP6973794B2 (ja) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | 歪み調整回路、歪み除去回路、増幅装置 |
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