JPH02109407A - Amplifier circuit - Google Patents
Amplifier circuitInfo
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- JPH02109407A JPH02109407A JP63262422A JP26242288A JPH02109407A JP H02109407 A JPH02109407 A JP H02109407A JP 63262422 A JP63262422 A JP 63262422A JP 26242288 A JP26242288 A JP 26242288A JP H02109407 A JPH02109407 A JP H02109407A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は増幅回路に関し、特に単一電源方式で増幅回
路を構成する場合において、その電源電圧範囲で出力振
幅を有効に拡大するためのバイアス回路の改良に関する
ものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an amplifier circuit, and in particular, when the amplifier circuit is constructed using a single power supply system, a bias method for effectively expanding the output amplitude within the power supply voltage range is provided. It concerns circuit improvements.
第3図は従来の方式による単一電源の増幅回路を構成す
る回路例である。図において、10は一般的な増幅器A
I−,例えば演算増幅器(以下オペアンプと略す)など
で、これは単一電源で動作される。1.2は電源電圧V
CCと接地GND間を分圧してバイアス電圧を作る分割
用抵抗R1,R2,8はその電圧をバッファするエミッ
タフォロア用のNPN )ランジスタQ2.9はエミッ
タフォロアトランジスタ8のエミッタに接続された定電
流源、14は電源電圧(Vce)i子、15は接地(G
ND)端子、16は入力端子、17は出力端子である。FIG. 3 is an example of a circuit configuring a conventional single power supply amplifier circuit. In the figure, 10 is a general amplifier A
I- is, for example, an operational amplifier (hereinafter abbreviated as operational amplifier), which is operated by a single power supply. 1.2 is the power supply voltage V
Dividing resistors R1, R2, and 8 create a bias voltage by dividing the voltage between CC and ground GND. NPN for emitter follower buffers the voltage.) Resistor Q2.9 is a constant current transistor connected to the emitter of emitter follower transistor 8. 14 is the power supply voltage (Vce), 15 is the ground (G
ND) terminal, 16 is an input terminal, and 17 is an output terminal.
第3図の回路について説明すると、抵抗R+1゜Rz2
で電源電圧■。、を2分割し、その接続点をVcc/2
とする。つまりR,−R,に選ぶ。そしてその電位をN
PNトランジスタQl 8によりエミッタフォロアバッ
ファし、このエミッタ出力電位をvI、としてオペアン
プ10の(+)入力端子へ抵抗Rs3を介してバイアス
電圧として与える。To explain the circuit in Figure 3, the resistance R+1°Rz2
■Power supply voltage. , is divided into two, and the connection point is set to Vcc/2.
shall be. In other words, select R, -R. And the potential is N
An emitter follower buffer is provided by a PN transistor Ql 8, and the emitter output potential is set as vI and applied as a bias voltage to the (+) input terminal of the operational amplifier 10 via a resistor Rs3.
このエミッタフォロアトランジスタ8は抵抗R83側か
ら見たv0端子の交流インピーダンスを下げる目的のた
めに入れられたもので、一般的によく知られているトラ
ンジスタのバンファ効果で、70点は接地に近い低イン
ピーダンスに(交流的に)下げられた状態でかつDCバ
イアスを与えている。ここで、このVDの電圧(接地か
らみた電位)を式で表すと、
となる、但し、VIEは、トランジスタQ、8がバイア
スされているために下がる電位で、一般的にシリコント
ランジスタでは0.6■とされている。This emitter follower transistor 8 was inserted for the purpose of lowering the AC impedance of the v0 terminal as seen from the resistor R83 side, and due to the generally well-known bumper effect of transistors, the 70 point is a low voltage close to ground. The impedance is lowered (alternating current) and a DC bias is applied. Here, the voltage of VD (potential seen from the ground) is expressed as follows. However, VIE is the potential that decreases because transistors Q and 8 are biased, and is generally 0. It is said to be 6■.
従って、R,−R,とすると、
■ゎ−vce/2−0.6 (V)となり、R,
−R,でVcc/2を作っても、それより約0.6V低
い電圧がバイアス電圧VDとして与えられることとなり
、オペアンプAll0はこの電圧を中心に、交流的に上
下へ振幅し、出力端子17に出力されることになる。Therefore, if R, -R, then ■ゎ-vce/2-0.6 (V), and R,
-R, even if Vcc/2 is created, a voltage approximately 0.6V lower than that will be given as the bias voltage VD, and the operational amplifier All0 will oscillate up and down in an alternating current fashion around this voltage, and the output terminal 17 will be output to .
〔発明が解決しようとする課題)
従来の増幅回路は以上のように構成されているので、電
源電圧VCCが充分高い場合、例えば+2OVの場合は
、
vI、=20/2−0.6=9.4 (v)となり
、この電位による信号出力振幅の上下のアンバランスは
あまり大きな差にならないが、■。。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional amplifier circuit is configured as described above, when the power supply voltage VCC is sufficiently high, for example, +2OV, vI = 20/2 - 0.6 = 9. .4 (v), and the vertical imbalance of the signal output amplitude due to this potential is not a very large difference, but ■. .
が低い、例えば+5vの場合は、
vD−5/2−0.6=1.9 (v)となり、
バイアスが下に下がりすぎているため信号出力振幅が下
側は小さな振幅で波形クリップしてしまう。一方、上側
は下側より振幅が大きくなるので、上下の振幅のバラン
スが悪くなり、ダイナミックレンジが大きくとれず、ま
た、電源電圧が変化した際、特に電源電圧が低くなった
時には出力振幅がを効に得られないという欠点があった
。When is low, for example +5v, vD-5/2-0.6=1.9 (v),
Because the bias is too low, the signal output amplitude is small at the bottom and the waveform clips. On the other hand, since the upper side has a larger amplitude than the lower side, the balance between the upper and lower amplitudes is poor, making it difficult to maintain a large dynamic range.Also, when the power supply voltage changes, especially when the power supply voltage becomes low, the output amplitude decreases. The drawback was that it was not effective.
第4図(a)、 (blはこのような状態を説明するた
めの図であり、第4図(a)は電B1i圧Vccが高い
場合の出力信号波形を示す図、第4図(blは電源電圧
VCCが低い場合の出力信号波形を示す図である。上述
のように電源電圧が低くなった場合(第4図(b))に
は特に、下側の波形振幅が十分にとれなくなり、出力波
形の上下のバランスが顕著に悪くなっていることがよく
わかる。Figure 4(a) and (bl are diagrams for explaining such a state, Figure 4(a) is a diagram showing the output signal waveform when the voltage B1i voltage Vcc is high, Figure 4(bl is a diagram showing the output signal waveform when the power supply voltage VCC is low.As mentioned above, when the power supply voltage becomes low (Fig. 4(b)), the lower waveform amplitude cannot be sufficiently obtained. , it can be clearly seen that the vertical balance of the output waveform has deteriorated significantly.
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、電源電圧が変化しても、常にオペアンプに
ばVcc/2電圧がバイアスとして与えられ、出力電圧
振幅を上下バランスよく効率的に取り出すことができる
増幅回路を提供することを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and even if the power supply voltage changes, the Vcc/2 voltage is always applied to the operational amplifier as a bias, and the output voltage amplitude can be efficiently balanced up and down. The purpose of the present invention is to provide an amplifier circuit that can be used in a variety of ways.
この発明に係る増幅回路は、直列に接続された第1、及
び第2の抵抗を用いて電源と接地間の電源電圧を2分割
し、エミッタフォロア用トランジスタのベースにその分
割電位点を接続し、トランジスタのエミッタより出力さ
れる直流電圧を、増幅器の直流バイアス電位として使用
する増幅回路において、上記第1または第2の抵抗と電
源端子または接地端子との間に直列に2個のダイオード
を接続するようにしたものである。The amplifier circuit according to the present invention divides the power supply voltage between the power supply and the ground into two using first and second resistors connected in series, and connects the divided potential point to the base of the emitter follower transistor. In an amplifier circuit that uses the DC voltage output from the emitter of the transistor as the DC bias potential of the amplifier, two diodes are connected in series between the first or second resistor and the power supply terminal or the ground terminal. It was designed to do so.
この発明においては上述のように2個のダイオードを抵
抗分割回路に直列に挿入するようにしたので、電源電圧
が変化した場合においてもエミッタフォロアトランジス
タのV0分のレベルシフト量を常にキャンセルしてVc
c/2のバイアス電圧を増幅器のpcバイアスとして与
えることができる。In this invention, as mentioned above, two diodes are inserted in series in the resistor divider circuit, so even if the power supply voltage changes, the level shift amount for V0 of the emitter follower transistor is always canceled and the Vc
A bias voltage of c/2 can be provided as the pc bias of the amplifier.
以下、本発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例による増幅回路を示す図であ
り、図において、第3図と同一符号は同一部分を示し、
ダイオードDI il、pg 1.2が本発明により
改良された部分であり、これにより定電流源9にバイア
スされているトランジスタ018のベースには抵抗R1
1,R,2と2個の順方向に接続されたダイオード11
.12の直列回路で分割された直流電圧が与えられるこ
ととなる。FIG. 1 is a diagram showing an amplifier circuit according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same parts,
The diode DI il, pg 1.2 is the improved part according to the invention, so that the base of the transistor 018, which is biased to the constant current source 9, has a resistor R1.
1, R, 2 and two forward connected diodes 11
.. A DC voltage divided by 12 series circuits is provided.
また、オペアンプA、10の(+)入力側にはバイアス
電圧V0による直流バイアス電圧が抵抗R33を介して
与えられ、この電位を中心にコンデンサC113を介し
て入力端子1Gから入力される交流入力信号電圧V1を
受け、これを増幅して出力端子17に交流出力電圧V。Further, a DC bias voltage based on the bias voltage V0 is applied to the (+) input side of the operational amplifiers A and 10 via a resistor R33, and an AC input signal input from the input terminal 1G via a capacitor C113 around this potential. It receives the voltage V1, amplifies it, and outputs an AC output voltage V to the output terminal 17.
を出力する。Output.
オペアンプ10の電圧利得AUは、
AU−(R4+R5) /Rs (倍)で与えられる
ことは一般的によく知られていることであり、また、コ
ンデンサCt6は直流利得をカットし、交流でのみ増幅
度を決定するためのコンデンサで、単一電源で動作させ
るために、■。It is generally well known that the voltage gain AU of the operational amplifier 10 is given by AU-(R4+R5)/Rs (times), and the capacitor Ct6 cuts the DC gain and amplifies only AC. ■ To operate with a single power supply, with a capacitor to determine the degree.
で与えられた直流バイアスと交流的な信号動作とを分離
するためのコンデンサである。This is a capacitor for separating the DC bias given by AC signal operation from AC signal operation.
次に、第1図の動作において、そのVD電圧について解
析すると、
ココア、R+ −Rt 、VIE=VP とすると、
V o = V cc/ 2
となり、vI)点は■。、の変化に関係なく常に■。Next, in the operation shown in Fig. 1, when analyzing the VD voltage, we get Cocoa, R+ -Rt, and VIE=VP.
V o = V cc/ 2 and vI) point is ■. , always ■ regardless of changes in .
/2の電位に保たれることになる。この状態を図示した
のが第2図あり、第2図fa)は電源電圧VC(が高い
場合、第2図(b)は電源電圧■。、が低い場合の出力
信号波形を示しており、VCCが高い場合も低い場合も
常に波形の上下バランスが保持できるVce/2ポイン
トを中心として出力信号波形が動作していることがよく
わかる。It will be kept at a potential of /2. This state is illustrated in Fig. 2. Fig. 2 fa) shows the output signal waveform when the power supply voltage VC is high, and Fig. 2 (b) shows the output signal waveform when the power supply voltage VC is low. It is clearly seen that the output signal waveform operates around the Vce/2 point where the vertical balance of the waveform can always be maintained whether VCC is high or low.
以上のように本実施例においては、例えば集積回路など
でこのような回路を採用した場合、−1−5Vでもある
いは+20Vでも電源電圧の変化に関係な(常にVce
/2を圧を中心に発生するエミッタフォロア回路の出力
電圧が得られるため、それぞれの電圧条件において最良
最大の電圧振幅(ダイナミックレンジ)を得ることがで
きる。As described above, in this embodiment, when such a circuit is adopted, for example, in an integrated circuit, regardless of the change in power supply voltage (-1-5V or +20V) (always Vce
Since the output voltage of the emitter follower circuit that generates the voltage around /2 is obtained, the best and maximum voltage amplitude (dynamic range) can be obtained under each voltage condition.
なお、上記実施例ではエミッタフォロア用トランジスタ
8にはNPN トランジスタを用いて説明したが、これ
はPNP トランジスタを用いてもよく、この場合にお
いても上記実施例と同様の効果が得られることは言うま
でもない。但し、この場合はダイオード2個の接続は電
源VCC側となる。In the above embodiment, an NPN transistor is used as the emitter follower transistor 8, but a PNP transistor may also be used, and it goes without saying that the same effects as in the above embodiment can be obtained in this case as well. . However, in this case, the two diodes are connected to the power supply VCC side.
また、ダイオードの役割はエミッタフォロアの■ルベル
シフト分をキャンセルする目的で入れるが、一般にV+
+tlコ分であるなら、抵抗分割側も1コのダイオード
を入れることを考える場合が多いが、本発明では2コ使
用することが特徴となっている。Also, the role of the diode is to cancel the ■level shift of the emitter follower, but generally it is
+tl, it is often considered to insert one diode on the resistance dividing side, but the present invention is characterized by using two diodes.
以上のように本発明によれば、抵抗分割回路を構成する
2個の抵抗と電源または接地端子との間に同様のj順電
圧を発生する2コのダイオードを順方向に直列に挿入す
るようにしたので、電源電圧が変化した場合においても
エミッタフォロアトランジスタのV□分のレベルシフト
量をキャンセルすることができ、常にVce/2のバイ
アス電圧を増幅器のDCバイアスとして与えることがで
きる。As described above, according to the present invention, two diodes generating the same forward voltage are inserted in series in the forward direction between the two resistors constituting the resistance divider circuit and the power supply or ground terminal. Therefore, even when the power supply voltage changes, the level shift amount of V□ of the emitter follower transistor can be canceled, and the bias voltage of Vce/2 can always be applied as the DC bias of the amplifier.
従って、その振幅が上下でバランスがよいオペアンプの
出力電圧を効率的に得ることができ、電源電圧変化に影
響せずに出力電圧振幅が有効に活用できる増幅回路を構
成できる効果がある。Therefore, it is possible to efficiently obtain the output voltage of the operational amplifier whose amplitude is well balanced between upper and lower levels, and it is possible to configure an amplifier circuit that can effectively utilize the output voltage amplitude without affecting changes in the power supply voltage.
第1図は本発明の一実施例による増幅回路を示す図、第
2図(a)、 (blは第1図の増幅回路の動作状態を
波形で示した図、第3図は従来の増幅回路を示す図、第
4図は第2図と同様に従来の増幅回路の動作状態を波形
で示した図である。
図において、1,2.3,4.5は抵抗、6.7.13
はコンデンサ、8はNPN トランジスタ、9は定電流
源、10は増幅器、11.12はダイオード、14は電
源端子、15は接地端子、16は入力端子、17は出力
端子である。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a diagram showing an amplifier circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a), (bl is a diagram showing the operating state of the amplifier circuit in FIG. Figure 4 is a diagram showing the operating state of the conventional amplifier circuit in waveforms, similar to Figure 2. In the figure, 1, 2.3, 4.5 are resistors, 6.7. 13
1 is a capacitor, 8 is an NPN transistor, 9 is a constant current source, 10 is an amplifier, 11.12 is a diode, 14 is a power supply terminal, 15 is a ground terminal, 16 is an input terminal, and 17 is an output terminal. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
れた第1、及び第2の抵抗と、 その分割電位がベースに入力されるエミッタフォロア用
に設けたトランジスタと、 該トランジスタのエミッタより出力される直流電圧を、
その直流バイアス電位とした増幅器とを備えた増幅回路
において、 上記第1または第2の抵抗と電源または接地端子との間
に直列に接続された2コのダイオードを備えたことを特
徴とする増幅回路。[Claims] 1) First and second resistors connected in series that divide the power supply voltage between the power supply and ground into two, and a transistor provided for an emitter follower whose divided potential is input to the base. and the DC voltage output from the emitter of the transistor,
An amplifier circuit equipped with an amplifier set to the DC bias potential, characterized in that the amplifier circuit includes two diodes connected in series between the first or second resistor and the power supply or ground terminal. circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262422A JPH02109407A (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63262422A JPH02109407A (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Amplifier circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02109407A true JPH02109407A (en) | 1990-04-23 |
Family
ID=17375564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63262422A Pending JPH02109407A (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Amplifier circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02109407A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006343108A (en) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Hioki Ee Corp | Impedance measuring device |
JP2006349391A (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Hioki Ee Corp | Ac amplifier and impedance measuring apparatus |
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JPS606327B2 (en) * | 1980-07-16 | 1985-02-18 | 武田薬品工業株式会社 | Improved plant disease control agent |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP63262422A patent/JPH02109407A/en active Pending
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