JPH0310244B2 - - Google Patents

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JPH0310244B2
JPH0310244B2 JP58194299A JP19429983A JPH0310244B2 JP H0310244 B2 JPH0310244 B2 JP H0310244B2 JP 58194299 A JP58194299 A JP 58194299A JP 19429983 A JP19429983 A JP 19429983A JP H0310244 B2 JPH0310244 B2 JP H0310244B2
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JP
Japan
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current
common
transistor
signal
circuit
Prior art date
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JP58194299A
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JPS6086905A (ja
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Masaru Noda
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、平衡・不平衡変換回路に関し、特
に、広帯域にわたつて良好な同相利得除去性能が
得られる改善された平衡・不平衡変換回路に関す
る。
〔発明の背景〕
2本の入力信号線がそれぞれに有する情報か
ら、両者の差の情報のみを抽出し、これを1本の
出力信号線で送出する回路を平衡・不平衡変換回
路という。2本の入力信号線の有する情報をそれ
ぞれ、 A=a+c ……(1)、 B=b+c ……(2) としたとき、出力信号線に得られる情報Dは、 D=A−B=a−b ……(3) となるのが理想である。しかし、現実の回路では D=(A−B)+γ(A+B) =(a−b)+2γc+γ(a+b) ……(4) (4)式に示すように、差の情報以外に和の情報成
分をわずかながら含むのが一般的である。
この式で、γは、同相成分除去率と呼ばれる係
数であつて、できるだけ小さいことが望ましい。
(1)、(2)式で表わされる入力情報のa,bがcに比
べて共に小さい値をとる場合、又は、aとbが非
常に接近した値をとる場合は、(4)式で表わされる
出力情報のうち希望情報(a−b)に対する非希
望情報である第2、第3項の和の情報成分の比率
が高まるので、このような場合のγは特に小さな
値が要求される。
差動増幅回路は、平衡・不平衡回路として代表
的な回路であるが、1段の差動増幅回路のみで
は、なかなか十分な同相成分除去が得にくい。そ
こで、第1図に示す回路がしばしば用いられる。
第1図において、1,2は信号入力端子、3は
信号出力端子、4,5は差動増幅トランジスタで
ある。7,8はトランジスタ、9,10は抵抗
で、これらトランジスタ7,8および抵抗9,1
0はカレントミラーと称される電流反転回路を構
成する。また、6は抵抗、11は負荷抵抗、1
2,20は電源である。この回路は、差動増幅ト
ランジスタ対の一方のコレクタ電流をカレントミ
ラーで反転して他方のトランジスタのコレクタ電
流と加算することにより、実質的に差動対トラン
ジスタの両コレクタ電流の差の電流を負荷抵抗1
1に流すようにしたものであり、差動対トランジ
スタのみでは十分に除去し切れなかつた同相成分
をさらに取り除こうとするものである。また、差
動対トランジスタの一方のトランジスタのコレク
タ電流のみを負荷抵抗に流す場合に比べて、2倍
の信号電流が得られること、及び、信号分と無関
係な直流バイアス電流が負荷に流れないといつた
長所を有する。
しかし、この回路は、高周波において良好な同
相成分除去性能が得にくいという欠点を持つ。そ
れは、カレントミラーを経由した信号電流と、そ
うでない信号電流とでは、高周波において、振幅
及び位相に誤差が生じるからである。
第2図は、第1図の回路を交流信号分について
書きかえた等価回路である。同図において、45
は、差動対トランジスタ4,5の差動増幅モード
を被制御電流源で表示したもので、差動相互コン
ダクタンスを意味し、41,51は同じく同相増
幅モードを表示したもので、同相相互コンダクタ
ンスを意味する。同相相互コンダクタンス41で
生じた信号電流は、カレントミラー81で反転さ
れて、同じく同相相互コンダクタンス51で生じ
た信号電流と逆相で可算されて相殺されるもので
あるが、トランジスタ4,7のコレクタとアース
間の寄生容量13及びトランジスタ8のコレク
タ・ベース間容量15の影響を受けて、カレント
ミラーを経由した信号の高周波成分が減衰し、高
周波での上記相殺効果が薄れる。なお、寄生容量
14は、カレントミラーを経由するものとそうで
ないものの相方に作用するので前記相殺効果の悪
化の要因とはならない。
以上のように、従来の平衡・不平衡変換回路は
高周波での同相成分除去性能が不十分であつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改
善し、広帯域にわたつて良好な同相成分除去性能
が得られる平衡・不平衡変換回路を提供すること
である。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するため、本発明は、差動増幅
トランジスタなどで発生した差動信号電流と同相
信号電流を含む2つの信号電流の一方をカレント
ミラーで反転してベース接地増幅トランジスタの
エミツタ電極に注入し、他方の信号電流を抵抗を
介して上記ベース接地増幅トランジスタのエミツ
タ電極に注入し、これにより前記同相信号電流を
相殺せしめ、該ベース接地増幅トランジスタのコ
レクタ電極より前記差動信号電流を取り出すもの
である。
〔発明の実施例〕
以下、実施例により、本発明の詳細を説明す
る。本発明の第1の実施例を第3図に示す。
同図において、1,2は信号入力端子、3は信
号出力端子、4,5は差動増幅トランジスタ、6
は吸込み電流源の役割をする抵抗、7,8はトラ
ンジスタ、9,10は抵抗、11は負荷抵抗、1
3,15,21,22,23は寄生容量、16,
18は抵抗、17はベース接地増幅トタンジス
タ、19はトランジスタ17のベースバイアス電
源である。
差動増幅トランジスタの一方のトランジスタ4
のコレクタ電流は、電流を反転するカレントミラ
ーを介してベース接地増幅トランジスタ17のエ
ミツタ電極に注入されている。差動増幅トランジ
スタの他方のトランジスタ5のコレクタ電流は、
抵抗16を介して同じくベース接地増幅トランジ
スタ17のエミツタ電極に注入されている。これ
により、差動増幅トランジスタ4,5の両方のコ
レクタ電流に同位相で含まれる同相成分は相殺さ
れ、トランジスタ17のコレクタに差動成分のみ
を得る。
この回路を半導体ICで作る場合を考えると、
この回路の周波数特性に関係する寄生容量は、お
おむね、各トランジスタのコレクタ電極とアース
間にあると考えられる。寄生容量13は、カレン
トミラーを経由する信号電流の高周波成分を減衰
させる。寄生容量21はカレントミラーを経由し
ない信号電流の高域成分を減衰させる。寄生容量
22は、ベース接地増幅トランジスタ17のエミ
ツタのインピーダンスが、抵抗の値に比べて十分
低いので高周波成分の減衰の要因にはほとんどな
らない。
寄生容量23は、カレントミラーを経由した電
流とそうでない電流の相方に同じだけ作用するの
で、同相成分の相殺の良否に関与しない。
寄生容量15は、トランジスタ8のコレクタが
ベース接地増幅トランジスタ17のエミツタによ
り低インピーダンスに固定されていることから、
その容量値がミラー効果により見か上増大すると
いうことはない。一般に、コレクタベース間容量
15はコレクタアース間容量13に比べて1/10程
度に小さいから、寄生容量15による高周波成分
の減衰は、無視できる程度に少ない。
以上のことから、寄生容量13の容量値とカレ
ントミラーのトランジスタ8のベース側につなが
る抵抗(抵抗9とトランジスタ7のベース・エミ
ツタ間抵抗の和で、第4図等価回路における抵抗
91に相当)の積が、寄生容量21の寄量値と抵
抗16の抵抗値との積がおおむね等しくなるよう
に抵抗16の抵抗値を設定すると、カレントミラ
ーを経由する信号電流と経由しない信号電流は、
ともにほぼ等しいだけの高周波減衰を受けるので
同相成分の相殺が高周波においても良好に維持さ
れる。第4図は、以上の説明を補足するために、
交流信号に対する等価回路を描いたものである。
ここで、170はベース接地トランジスタ17の
等価回路であり、相互コンダクタンス171を含
む。この等価回路170ではエミツタは低インピ
ーダンス故に、接地に等価であるとしている。第
4図で表わされる等価回路より、各信号電流に対
する高周波減衰特性が前記説明のとおりであるこ
とが理解されよう。
次に本発明の第2の実施例を第5図により説明
する。この実施例では、差動増幅トランジスタ
4,5のコレクタ側に、ベース接地増幅形の緩衝
増幅段24,25が設けられている。なお26は
トランジスタ24,25のベースバイアス電源で
ある。これにより、差動増幅トランジスタ4,5
のコレクタ側が低インピーダンスで固定されるた
め入力端子1,2への寄生容量を介してその帰還
電圧が減じられ、安定した特性を得易いという利
点が生ずる。
次に本発明の第3の実施例を第6図により説明
する。この実施例では、第2の実施例と同様ベー
ス接地増幅形の緩衝増幅段24,25が設けら
れ、さらに、差動増幅段がNPN形トランジスタ
4,5で構成される。緩衝増幅トランジスタ2
4,25のエミツタ側は低インピーダンスである
故、差動増幅トランジスタ4,5のコレクタ信号
電流は、抵抗27,28側にはほとんど分流され
ることなくほぼ全部が緩衝増幅トランジスタ2
4,25に注入される。この回路は、電源電圧を
第1の実施例より低くできること、NPN形トラ
ンジスタで増幅するため高周波特性がすぐれてい
ることなどの長所を持つ。
同相成分除去性能については、第1、第2、第
3の実施例ともにほぼ同等である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明により、低周波か
ら高周波までの広帯域にわたつて良好な同相成分
除去性能が維持された平衡・不平衡変換回路が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の平衡・不平衡変換回路の回路
図、第2図は第1図の交流信号に対する等価回路
図、第3図は本発明の平衡・不平衡変換回路の第
1の実施例を示す回路図、第4図は第3図の交流
信号等価回路図、第5図は本発明の平衡・不平衡
変換回路の第2の実施例を示す回路図、第6図は
本発明の平衡・不平衡変換回路の第3の実施例を
示す回路図である。 1,2……信号入力端子、3……信号出力端
子、4,5……差動増幅トランジスタ、7,8…
…トランジスタ、9,10……抵抗、13,1
4,15,21,22,23……寄生容量。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 差動信号電流と同相信号電流を混合して含む
    2つの信号電流の一方をカレントミラーで反転し
    てベース接地増幅トランジスタのエミツタ電極に
    注入し、他方の信号電流を抵抗を介して該ベース
    接地増幅トランジスタのエミツタ電極に注入し、
    該ベース接地増幅トランジスタのコレクタ電極か
    ら前記差動信号電流を取り出すことを特徴とする
    平衡・不平衡変換回路。
JP58194299A 1983-10-19 1983-10-19 平衡・不平衡変換回路 Granted JPS6086905A (ja)

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JP58194299A JPS6086905A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 平衡・不平衡変換回路

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JP58194299A JPS6086905A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 平衡・不平衡変換回路

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JPS6086905A JPS6086905A (ja) 1985-05-16
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