JPH0191505A - 温度補償型アクテイブバイアス増幅器 - Google Patents

温度補償型アクテイブバイアス増幅器

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JPH0191505A
JPH0191505A JP62249233A JP24923387A JPH0191505A JP H0191505 A JPH0191505 A JP H0191505A JP 62249233 A JP62249233 A JP 62249233A JP 24923387 A JP24923387 A JP 24923387A JP H0191505 A JPH0191505 A JP H0191505A
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JP
Japan
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terminal
voltage
temperature
transistor
fet
Prior art date
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Pending
Application number
JP62249233A
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English (en)
Inventor
Akihiro Kamiogura
上小倉 明宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0191505A publication Critical patent/JPH0191505A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電界効果トランジスタを用い、温度補償回路
を備えた増幅器に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、電界効果トランジスタC以下FETという)を使
った増幅器では、  FETの直流バイアス特性の経時
変化による信号増幅機能の劣化を防止するために、  
FETの直流バイアス回路にトランジスタを用いたアク
ティブバイアス増幅器が知られている。
第1図は上述のアクティブバイアス増幅器の一実施例を
示す図である。
111はFET、  (1aL (1b)、 (1c)
 はそれぞれFET (11のゲート端子、ドレイン端
子、ソース端子、(21はゲート端子(1a)に接続す
る信号入力端子、 +31はドレイン端子C市)に接続
する信号出力端子、(41はトランジスタ、  (4a
L (4b)、 (4c)はそれぞれトランジスタイ4
1のベース端子、コレクタ端子、エミッタ端子、(5)
は正電源端子、(61は負電源端子、(71はトランジ
スタ141のエミッタ端子(4c)に「流電位を与える
第1の抵抗、(8Iはトランジスタ(4:のコレクタ端
子(4b)に直流電位を与える第2の抵抗、(91は第
2の抵抗(81とともにFET (11のゲート端子(
1a)に直流電位を与える第3の抵抗、 fit)およ
びtlLlはトランジスタ(41のベース端子(4a)
に直流電位を与えるための第4および第5の抵抗である
次に動作について説明する。FET (11のソース端
子(1c)は接地され、ゲート端子(1a)は第2の抵
抗(81ヲ介して負の電圧を与えられ、ドレイン端子(
1b)はトランジスタ+41のエミッタ端子(4C)を
介して正の電圧を与えられる。FET (11の信号増
幅機能すなわち利得はこのゲート端子(1a)とドレイ
ン端子(1b)のバイアス電圧によって決定される。こ
のとき信号入力端子(21より入力された信号はFET
 (11によって増幅され、信号出力端子(31より出
力される。
次にトランジスタ141によるアクティブバイアス機能
を説明する。トランジスタ(410ベース端子(4a)
には、正電源端子(5)より供給される電圧が第4の抵
抗αGおよび第5の抵抗(111によって分割されて決
まる電圧vBが印加される。このときエミッタ端子(4
c)の電圧VEは、ベース電圧VBおよびペース・エミ
ッタの電位差VBEとで決定され、トランジスタの能動
作用によりVE:VB+VBE  となる。ここでVB
Eはトランジスタ固有の値で、トランジスタ(4)が適
切なバイアス電圧によって駆動されている場合は常に一
定値に保たれる。従ってペース電圧VBが一定値の場合
、エミッタ電圧VEも一定値となる。
上述のようにエミッタ電圧VEが一定値なので。
正電源端子+51とエミッタ端子(4C)との電位差、
すなわち第1の抵抗(7)の端子間電圧VR1は常に一
定値になり、第1の抵抗+71に流れる電流IR1も一
定値に保たれる。このIRlがFET fi+のドレイ
ン電流IDとトランジスタ(4)のエミッタ電流IEと
に分流するため、エミッタ電流IEはドレイン電流ID
の変化に応じてIE= IRl −ID ’i一定値に
するように流れる。
一万、エミッタ電流IEに比例してコレクタ端子(4b
)に流れるコレクタ電流ICが第2の抵抗(81および
第3の抵抗(9)に流れて生ずる電位差によって、ゲー
ト端子(1a)の電圧vGが決定される。負電源端子(
61の端子電圧が一定であるために、ゲート電圧VGは
コレクタ電流ICが増加すると減少し、  ICが減少
すると負の電圧の方向に増大する。
しかるに、  FET(11のドレイ電流IDはゲート
電圧VQによって決定される。すなわち、ゲート電圧V
Gが減少するとドレイン電流は増加し、逆にゲート電圧
VSが負の電圧の方向に増大するとドレイン電流は減少
する。
従ってFET mのドレイン電流I[)が減少するとト
ランジスタ(41のエミッタ電流が増加し、これに比例
してコレクタ電流ICが増加し、この結果FET (1
1のゲート電圧VGは減少し、ドレイン電流11)を増
加させる。逆にドレイン電流I[)が増加した場合には
ゲート電圧VGが増大し、ドレイン電流IDを減少させ
る。このようにトランジスタ(4)および第1〜第5の
抵抗(71〜r111は、トランジスタ141を介して
FET 11+に負帰還をかけることにより。
FET 111のドレイン電流IDを一定値に保つ定電
流バイアス回路を構成する。
このアクティブバイアス増幅器がFET (t+のMR
バイアス特性の経年変化に対してドレイン電流■Dを一
定値に保つように機能することを例を用いて説明する。
第7図はF’ET il+のゲート電圧VQとドレイン
電流IDの関連を示す特性図である。図1で実線Aが初
期バイアス特性を表わし、また点Pが初期のバイアス点
を表わす。このFET1nに経年変化が生じ、バイアス
特性が破線Bのように変化した場合、同一のゲート電圧
VGOではバイアス点はQに移動し、ドレイン電流はI
DOからID1のように変化し、利得も変動する。しか
るにアクティブバイアス増幅器ではドレイン電流を一定
値に保つようにゲート電圧がVGlに変化し、すなわち
バイアス点はPからRに移動する。従って、 FETの
直流バイアス特性に経年変化が生じても、アクティブバ
イアス機能によつ℃利得の劣化を防止する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のアクティブバイアス増幅器は以上のように構成さ
れているので、  FETの経時変化と同様に温度特性
の変化に対しても、ドレイン電流を一定に保つように動
作する。しかるにFETは同一のドレイン電流でも温度
によって利得が変化する特性を有しているため、従来の
アクティブバイアス回路では利得温度変動が大きt・と
いう問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、温度補償機能を有するアクティブバイアス増
幅器を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る温度補償型アクティブバイアス増幅器は
、逆相入力端子に正特性サーミスタが接続された演算増
幅器をアクティブバイアス用のトランジスタのベース端
子に接続したものである。
〔作用〕
この発明における演n増幅器は、逆相入力端子に接続す
る正特性サーミスタの温度による抵抗値の変化に伴って
、トランジスタのベース電圧を変化させ、  FETの
ドレイン電流を変化させる。この結果、前記演算増幅器
はFETによって構成される増幅回路の利得を温度の変
化によらず一定に保つように作用する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、(11はFET、  (1a)、 (Ib
)、 (+C)はそれぞれFETfl+のゲート端子、
ドレイン端子。
+21はゲート端子(1a)に接続する毎号入力端子、
(31はドレイン端子(1b)に接続する信号出力端子
、 (41はトランジスタ、  (4a)、 (4b)
、 (4C)はそれぞれトランジスタf41のペース端
子、コレクタ端子、エミッタ端子、(51は正電源端子
、(6Iは負電源端子、(7)はトランジスタ(41の
エミッタ端子(4c)に直流電位を与える第1の抵抗、
(81はトランジスタ【41のコレクタ端子(4b)に
直流電位を与える第2の抵抗、(91は第2の抵抗(8
1とともにFET mのゲート端子(1a)に直流電位
を与える第3の抵抗、 anおよびai+はトランジス
タ+41のベース端子(4a)に直流電位を与えるため
の第4およびWJ5の抵抗、113は演算増幅器。
(12a)〜(12e )はそれぞれ演算増幅器の逆相
入力端子、正相入力端子、出力端子、正バイアス端子。
負バイアス端子、 +13は正特性サーミスタ、a4は
正特性サーミスタとともに演算増幅器1zの正相入力端
子(12b)に直流電位を与える第6の抵抗、a9およ
びneは負電源端子(6)より与えられる電圧を分割す
るための第7および第8の抵抗、cIηは第7の抵抗t
iSおよび第8の抵抗によって分割された電圧を演算増
幅器Tlりの逆相入力端子(12a)に与えるための第
9の抵抗、 amは演算増幅器figの出力端子(12
c)から逆相入力端子(12a )に帰還をかけるため
の第10の抵抗、α9は演算増幅器a?を駆動させるた
めの正の雷9位を与える第11の抵抗、c!0は演算増
幅器α:5をw、ipI′Iさせるための負の電位を与
えるための第12の抵抗である。
次に実施例について説明する。本実施例において、  
FETのソース端子(1c)が接地され、ゲート端子(
1a)が第2の抵抗を介して負の電圧全供給され。
ドレイン端子(1b)がトランジスタ+41のエミッタ
抵抗(4C)’を介して正の電圧を供給される点は従来
のアクティブバイアス増幅器と同一である。またFET
 fi+の利得がゲート端子(1a)とドレイン端子(
1b)のバイアス電圧によって決定される点、信号入力
端子(21より入力された信号がFET+t+によって
増幅され、信号出力端子(31より出力される点も従来
のアクティブバイアス増幅器と同一である。さらにトラ
ンジスタ(4)および第1〜第5の抵抗(71〜(Il
lが、トランジスタ+41を介してFETfl+に負帰
還をかけることにより、  FETf++のドレイン電
流IDを一定値に保つ定電流バイアス回路を構成する点
も従来のアクティブバイアス増幅器と同一である。
しかしながら本温度補償型アクティブバイアス増幅器で
は、トランジスタ(41のペース端子(4a)に出力端
子(12c)が接続する演算増幅器αりと、前記演算増
幅器α2の正相入力端子(12b)に接続する正特性サ
ーミスタfi3により利得の温度補償を行うことができ
る。
演算増幅器α2は正電源端子(51より第11の抵抗a
9ヲ介して正バイアス端子(12d)に正のバイアスを
印加され、また負電源端子(61より第12の抵抗■を
介して負バイアス端子(12e)に負のバイアス金印加
され、適切な動作状態に設定された場合。
一端が逆相入力端子(12a)に接続する第9の抵抗f
171の細端に生ずる電圧(以下、リファレンス電圧V
Re fという)と、正相入力端子(12b)の電圧v
十との電位差に応じた電圧Vop k出力端子(12c
)に生ずる。
第3図は演算増幅器q2の入出力電圧およびリファレン
ス電圧VREFの温度特性を示した図である。
直線Cはリファレンス電圧VREFを示し、この電圧値
は負電源電圧を第7の抵抗!19および第8の抵抗αe
で分割することによって与えられるため。
温度によらず一定値となる。一方、正相入力端子電圧V
+は負電源電圧を温度に比例して抵抗値が増大する正特
性サーミスタ0と第6の抵抗α4とで分割することによ
って与えられるため、温度によって電圧値が変什するよ
うに設定される。このとき演算増幅器13は、リファレ
ンス電圧VREFと正相入力端子電圧V+との電位差(
VREF−V+3  ’i第9の抵抗Q71と第10の
抵抗(18の比で決まる増幅率で増幅するように動作し
、増幅された電圧VOPが出力端子(12c)に生ずる
。従ってこの出力電圧VOPは第3図の直線Aに示すよ
うに、正相入力端子電圧V+のわずかな温度変動によっ
て大きく変動するように設定される。
出力端子電圧VOPが第3図直線Aに示すように低温側
で増大するように設定すると、トランジスタ+41のペ
ース電圧VBは第4図直線Aのような温度特性をもつ。
すなわち、温度補償機能を有さない従来のアクティブバ
イアス増幅器では、W線Bのように温度によらず一定値
になるのに比べて。
本温度補償型アクティブバイアス増幅器では低温側でベ
ース電圧VBが増大する。
ベース電圧VBが増大すると、エミッタ1圧vEも# 
VE=VB+VBE (VBEは一定)ニヨり増大する
ため、第1の抵抗(7)の両端の′a電位差減少し。
第1の抵抗(7)を流れる電流は減少する。従って。
この第1の抵抗+71 i流れる電流の分流であるドレ
イン電流IDも減少する。−万、逆にベース電圧vBが
減少した場合にはドレイン電流IDは増加する。従って
従来のアクティブバイアス増幅器では第5図厘線Bのよ
うにドレイン電流IDは温度によらず一定であったのに
対して9水温度補償型アクティブバイアス増幅器では、
ベース電圧VBの温度による変化に応じて、第5図直線
Aに示すように、温度が上昇するに従ってドレイン電流
■Dが増加するように設定される。
一万、ドレイン電流IDと利得Gとの関係に着目すると
、従来のアクティブバイアス増幅器ではドレイン電流一
定の状態で、第6図の直線Bに示すように利得Gが温度
の上昇に従って減少するような温度特性を有していた。
しかるに本温度補償型アクティブバイアス増幅器では、
利得はドレイン電流IDに比例するという特性を利用し
、第5図直線Aに示すように、温度の上昇に従ってドレ
イン電流Il)を増加させるように設定している。
すなわち、第6図の直線Aに示すように、常温に対して
低温側でドレイン電流を減少させることにより無補償の
場合に常温より増大している利得を減少させ、高温仙1
でドレイン電流を増大させることにより利得全増大させ
ている。
この結果2本発明によれば、  FETのDC特性の経
時変化に伴う利得の変動をおさえるという従来のアクテ
ィブバイアス増幅器の機能を保存し、なおかつ、温度の
変動によらず利得を一定値に保つという機能をもつ安定
で信頼性の高い温度補償型アクティブバイアス増幅器f
:得ることができる。
なお、上記実施例では演算増幅器α2によって単一のト
ランジスタ(4)のベース電圧VB k制御するものを
示したが、演算増幅器fi3によってベース電圧VBを
制御されるトランジスタ(4)は複数であってもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、逆相入力端子に正特
性サーミスタが接続された演算増幅器をアクティブバイ
アス用のペース端子に接続するように構成したので、温
度によらず利得を一定に保つ温度補償機能を有する安定
で信頼性の高い温度補償型アクティブバイアス増幅器が
得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による温度補償型アクティ
ブバイアス増幅器の回路図、第2囚は従来のアクティブ
バイアス増幅器の回路図、第3図は演算増幅器の入出力
電圧の温度特性図、第4図はベース電圧の温度特性図、
第5図はドレイン電流の温度特性図、第6図は利得の温
度特性図、第7図はFETのゲート電圧−ドレイン電流
特性図である。 第1図および第2図において、(1)はFET 、(2
)は信号入力端子、(31は信号出力端子、f41はト
ランジスタ、 +51ハ正宙源端子、(6)は負雷首端
子、 1ll−fillは第1〜第5の抵抗、α2は演
算増幅器、α(は正特性サーミスタ、■〜■は第6〜第
12の抵抗である。 なお9図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電界効果トランジスタと、前記電界効果トランジスタの
    ゲート端子にコレクタ端子が、また前記電界効果トラン
    ジスタのドレイン端子にエミッタ端子が接続したトラン
    ジスタからなるアクティブバイアス増幅器において、前
    記トランジスタのベース端子に出力端子が接続する演算
    増幅器と、前記演算増幅器の正相入力端子に接続する正
    特性サーミスタとを備えたことを特徴とする温度補償型
    アクティブバイアス増幅器。
JP62249233A 1987-10-02 1987-10-02 温度補償型アクテイブバイアス増幅器 Pending JPH0191505A (ja)

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JP62249233A JPH0191505A (ja) 1987-10-02 1987-10-02 温度補償型アクテイブバイアス増幅器

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ID=17189903

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JP62249233A Pending JPH0191505A (ja) 1987-10-02 1987-10-02 温度補償型アクテイブバイアス増幅器

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JP (1) JPH0191505A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105564554A (zh) * 2014-10-31 2016-05-11 株式会社岛野 自行车用控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105564554A (zh) * 2014-10-31 2016-05-11 株式会社岛野 自行车用控制系统

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