JPH0210677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の技術分野 本考案は波形整形回路に係わり、特に、出力側
トランジスタの動作状態により出力インピーダン
スが変化しない波形整形回路に関する。

考案の技術的背景 通常、入力波形処理には第１図Ａに示すごと
き、任意の基準レベルV_Lで立上り、任意のピー
クレベルV_Hを尖頭レベルとする入力信号V_iの波
形を、所定の中間レベルV_Mで比較し、下部レベ
ルV_OLが第１図Ｂに示す基準電位点「０」と等し
く、上部レベルV_OHが所定のレベルV_sと等しい整
形された出力信号V_pを得る波形整形がある。

この波形整形を行なう波形整形回路は第２図に
示す如く、差動増幅器３及び出力トランジスタ
Q₃で構成されている。

入力信号V_iは入力端子１を介して差動増幅器３
の第１のトランジスタＱ１のベースに入力され
る。差動増幅器３の出力は差動構成されている第
２のトランジスタQ₂のコレクタに接続されてい
る負荷抵抗R₂の一端から端子３ｂを介して出力
トランジスタQ₃のベースに送出される。出力ト
ランジスタQ₃は端子３ｂを介してベースに入力
された信号をエミツタ抵抗R₃の一端からエミツ
タフオロワで出力信号V_pを出力端子２を介して
出力する。第２図の符号、V_Bは第２のトランジ
スタQ₂のベースバイアス、I₁は定電流源であり、
この定電流源I₁の替りに抵抗R₁が接続されること
もある。

この波形整形回路の入力信号V_iの振幅がベース
バイアスV_Bより高くなると差動増幅器３の第１
のトランジスタQ₁はオフ、第２のトランジスタ
Q₂はオンとなり出力信号V_pの上部レベルV_OHは V_OH＝R₂I₁−V_BE3 …(1) 但し、V_BE3はトランジスタQ₃のベース、エミ
ツタ順方向電圧降下 (1)式に示すレベルとなる。入力信号V_iの振幅が
ベースバイアスV_Bより低いときは第１のトラン
ジスタQ₁はオン、第２のトランジスタQ₂はオフ
となり、出力信号V_pの下部レベルV_OLは「０」と
なる。従つて第１図Ｂに示す如く、下部レベル
V_OL及び上部レベルV_OHの振幅を有する出力信号
V_pが形成される。

出力信号V_pの上部レベルV_OHが形成されるとき
の出力インピーダンスZ_OHは Z_OH＝R₃・re₃／R₃＋re₃ …(2) 但し、re₃はトランジスタQ₃の内部エミツタ抵
抗(2)式に示すとおりとなり、極めて低いインピー
ダンスとなる。

出力信号V_pの下部レベルV_OLが形成されるとき
は、トランジスタQ₃がカツトオフされているた
め、このときの出力インピーダンスZ_OLは Z_OL＝R₃ …(3) (3)式に示す数値となり、前記の出力インピーダ
ンスZ_OHに比較して、非常に高いインンピーダン
スとなる。

背景技術の問題点 従来の第２図に示す波形整形回路は出力側のト
ランジスタQ₃のオン、オフにより出力インピー
ダンスが増減するから、出力信号V_pを送出して
他の回路をドライブする際の入出力条件が制約さ
れ、且つ、他の回路との接続路を介して誘導防害
を受けやすい等の欠点がある。

考案の目的 本考案の目的は出力インピーダンスが低く、且
つ、安定した波形の出力信号を形成する波形整形
回路を提供することにある。

考案の概要 本考案は差動増幅器を形成する２個のトランジ
スタの夫々のコレクタから取出した信号をカレン
トミラー回路を形成するトランジスタとエミツタ
フオロワを形成するトランジスタの夫々のベース
に供給し、エミツタフオロワのエミツタ抵抗に並
列に接続されているカレントミラー回路のトラン
ジスタの動作により、出力信号を形成するエミツ
タフオロワのトランジスタがオフとなつた状態で
も出力インピーダンスが高くならないよう構成さ
れたものである。

考案の実施例 以下、本考案による波形整形回路の一実施例を
図面と共に詳述する。

第３図と第２図で同一のものには同一符号を付
してあるから説明を省略する。

第３図において、４はカレントミラー回路であ
る。カレントミラー回路４はダイオードD₁とト
ランジスタQ₄で構成され、このトランジスタQ₄
のベースはダイオードD₁のアノードに接続され
ている。トランジスタQ₄のエミツタとダイオー
ドD₁のカソードは基準電位点（アース）に接続
してある。カレントミラー回路４の入力電流側と
なるトランジスタQ₄のベースとダイオードD₁の
アノードとの接続点４ａは差動増幅器３の第１の
トランジスタQ₁のコレクタと接続されている。
またトランジスタQ₄のコレクタはエミツタフオ
ロワのトランジスタQ₃のエミツタと接続されて
いる。

入力信号V_iが入力端子１を介して差動増幅器３
の第１のトランジスタQ₁のベースに入力された
ときの動作は従来の第２図の波形整形回路と同じ
である。従つて、入力信号V_iの振幅がベースバイ
アスV_Bより高くなると、第１のトランジスタQ₁
はオフ、第２のトランジスタはオンとなり出力信
号V_Oの上部レベルV′_OHは V′_OH＝R₂I₁−V_BE3 …(4) 但し、V_BE3はトランジスタQ₃のベース、エミ
ツタ順方向電圧降下 (4)式に示すとおりとなり、(1)式と同じである。

このときの出力インピーダンスZ′_OHは Z′_OH＝R₃・re₃／R₃＋re₃ …(5) 但し、re₃はトランジスタQ₃の内部エミツタ抵
抗 (5)式に示す如く、(2)式と同じである。

入力信号V_iの振幅がベースバイアスV_Bより低
いときは、第１のトランジスタQ₁はオフからオ
ンとなり、第２のトランジスタQ₂とエミツタフ
オロワのトランジスタQ₃はオンからオフとなる。
従つて、出力信号V_pの下部レベルV′_OLは従来と同
様に「０」となる。

第１のトランジスタQ₁がオンとなると、カレ
ントミラー回路４のダイオードD₁に定電流源I₁が
流れ、カレントミラー回路４の入力電流となる。
このためオフとなつているエミツタフオロワのト
ランジスタQ₃のエミツタとトランジスタQ₄の接
続点４ｂに電流が流れこんでいたとすると、前記
入力電流に相当する電流が接続点４ｂから引き去
る形でカレントミラー回路４が機能する。トラン
ジスタQ₃はオフとなつているので、この電流の
引き去る機能は出力端子２に対して行こなわれ
る。

この場合の出力インピーダンスZ′_OLは Z′_OL＝rcs₄・R₃／rcs₄＋R₃ …(6) 但し、rcs₄はトランジスタQ₄のコレクタエミツ
タ間飽和インピーダンス (6)式に示すとおりであり、低インピーダンスとな
つている。

差動増幅器３の第１のトランジスタQ₁と第２
のトランジスタQ₂は入力信号V_iに対してベース
バイアスV_Bを閾値としてオン、オフしているか
ら、入力信号V_iの過渡期には第１のトランジスタ
Q₁及び第２のトランジスタQ₂が同時にオンとな
る期間がある。然し、この場合はトランジスタ
Q₄とダイオードD₁とがカレントミラー構成とな
つているのでトランジスタQ₄の最大電流は定電
流源I₁となり、トランジスタQ₃の最大電流は抵抗
R₃に流れる電流と、トランジスタQ₄に流れる電
流、即ち定電流源I₁との和の電流となる。

第４図は他の実施例の回路図である。前記差動
増幅器３の第１のトランジスタのベースと入力端
子の間にダイオードD₂を接続し、このダイオー
ドD₂と差動的なバランスをとるための第２のト
ランジスタのベースとベースバイアスV_Bとの間
にダイオードD₃を接続してある。このダイオー
ドD₂により入力信号V_iの基準レベルV_Lがアース
レベルのとき、第１のトランジスタQ₁が飽和状
態となることを防止している。尚ダイオードD₃
の替りにPNPトランジスタのエミツタフオロワ
でベースバイアスV_Bを形成してもよい。

また第４図ではトランジスタQ₂のコレクタと
コレクタの負荷抵抗R₂との間にダイオードD₄を
設けている。このダイオードD₄を設けることに
より前記(1)式及び(4)式の第２項に係わる電圧の影
響を出力信号V_pの上部レベルV_OH，V′_OHから取除
くことが出来る。

考案の効果 本考案になる波形整形回路は差動構成された第
１のトランジスタ並びに第２のトランジスタの夫
夫のコレクタをカレントミラー回路の第４のトラ
ンジスタとエミツタフオロワの第３のトランジス
タの夫々のベースに接続し、ミラー電流を第３の
トランジスタのエミツタと第４のトランジスタの
コレクタとの接続点で得るよう構成してあるた
め、第３のトランジスタがオフとなつたときエミ
ツタフオロワの出力が高インピーダンスとならな
い特長を有している。このため、出力信号は常に
低インピーダンスで他の回路に供給されるから誘
導雑音を発生しない。

又、差動構成された第１のトランジスタと入力
端子の間に第２のダイオードを設け、第２のトラ
ンジスタとベースバイアスとの間には第３のトラ
ンジスタを設けるよう構成した場合には、入力信
号の動作レベルがアースレベルのときでも第１の
トランジスタが飽和しない特長を有している。こ
のため、第１のトランジスタは常に活性領域で動
作するので出力波形は従来に比べて改善され理想
的な波形の出力信号を得ることが出来る。

又、差動構成された第２のトランジスタとコレ
クタ抵抗との間に第３のダイオードを設けた構成
とした場合には、エミツタフオロワの動作時の出
力信号に及ぼす影響を除去出来る特長を有してい
る。このため、出力信号の振幅レベルが変化せず
常に安定した出力信号を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは入力信号と出力信号の波形図、
第２図は従来の波形整形回路の回路図、第３図は
本考案になる波形整形回路の一実施例の回路図、
第４図は本考案の他の実施例の回路図である。 図中符号１は入力端子、２は出力端子、３は差
動増幅器、４はカレントミラー回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力信号がベースに入力される第１のトランジ
   スタ及びバイアス電源がベースに印加される第２
   のトランジスタを有する差動増幅器と、第１のト
   ランジスタのコレクタと基準電位点との間に接続
   された第１のダイオードと、第２のトランジスタ
   のコレクタ負荷抵抗の一端がベースに接続されて
   いるNPN型の第３のトランジスタと、第１のト
   ランジスタのコレクタがベースに接続されている
   NPN型の第４のトランジスタとを具備し、エミ
   ツタフオロワを形成する第３のトランジスタのエ
   ミツタを、第１のダイオードと共にカレントミラ
   ーを形成する第４のトランジスタのコレクタに接
   続したことを特徴とする波形整形回路。