JPH04220008A - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

Info

Publication number
JPH04220008A
JPH04220008A JP2404089A JP40408990A JPH04220008A JP H04220008 A JPH04220008 A JP H04220008A JP 2404089 A JP2404089 A JP 2404089A JP 40408990 A JP40408990 A JP 40408990A JP H04220008 A JPH04220008 A JP H04220008A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplifier
transistor
circuit
current
feedback
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2404089A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Yokogawa
成一 横川
Naonori Okabayashi
岡林 直憲
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2404089A priority Critical patent/JPH04220008A/ja
Publication of JPH04220008A publication Critical patent/JPH04220008A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微小交流信号の増幅に
おいて、直流信号を含んだ交流信号の増幅回路の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】図4に、従来の抵抗帰還増幅回路を示す
【0003】図において、A11は入力インピーダンス
∞、出力インピーダンスD2、オープンループゲイン∞
を有する理想的な差動増幅器(以下、アンプA11とい
う)、Rf11は帰還抵抗であり、帰還抵抗Rf11の
一側端子は、アンプA11の出力端子に、他側端子はア
ンプA11の負論理側入力端子にそれぞれ接続されてい
る。
【0004】上記構成において、アンプA11に入力信
号Iinが与えられたとき、アンプA11の出力V0は
以下の式で表される。
【0005】V0=Iin×Rf11
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
増幅回路では、入力信号Iinに直流成分が含まれてい
ると、直流成分によつて発生する雑音をそのまま増幅し
て出力の雑音が増加したり、また直流成分によつて回路
が飽和し、増幅率が急激に低下してしまう。
【0007】本発明は、上記に鑑み、入力信号の直流成
分が増加したときには、帰還量を増加させて増幅率を低
下させることにより、雑音の増加を防止し、また回路の
飽和による急激な増加率の低下を抑制する増幅回路の提
供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1の如く、増幅器A1と、該増幅器A
1で増幅された出力の一部あるいは全部を逆位相で増幅
器A1の入力側に戻す帰還抵抗Rf1,Rf2とを備え
た増幅回路において、帰還抵抗Rf1の途中にカレント
ミラー回路Cが付加されたものである。
【0009】また、請求項2による課題解決手段は、請
求項1記載の増幅回路において、カレントミラー回路C
は、第1トランジスタQ1および第2トランジスタQ2
を備え、第2トランジスタQ2のベース端子に、第1ト
ランジスタQ1のコレクタ端子およびベース端子が接続
され、増幅器A1の入力端子に、第1トランジスタQ1
および第2トランジスタQ2のエミツタ端子が接続され
、増幅器A1の出力端子に、第2トランジスタQ2のコ
レクタ端子が接続されて構成されたものである。
【0010】
【作用】上記課題解決手段において、増幅器A1で増幅
された出力の一部あるいは全部は、帰還抵抗Rf1,R
f2により逆位相で増幅器A1の入力端子に戻されるた
め、ひずみや雑音が低減し、増幅回路の安定性が増す。
【0011】ところが、増幅器A1への入力信号に直流
成分が含まれていると、直流成分によつて雑音をそのま
ま増幅して出力の雑音が増加したり、また直流成分によ
つて回路が飽和し、増幅率が急激に低下しようとする。
【0012】このとき、帰還抵抗Rf1,Rf2の途中
に付加されたカレントミラー回路Cは、増幅器A1の入
力端子への帰還量を増加させ、増幅率を低下させる。こ
れにより、雑音の増加を防ぎ、また回路の飽和による急
激な増幅率の低下を抑制することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】〔第一実施例〕図1−Aは本発明第一実施
例に係る増幅回路の等価回路を示す図である。
【0015】図において、A1は理想的な差動増幅器(
以下、アンプA1という)、破線で示したエリアZ1は
この回路の帰還部分で、帰還抵抗Rf1,Rf2と、N
PNトランジスタQ1,Q2を備えたカレントミラー回
路Cとから構成されている。
【0016】前記帰還抵抗Rf1,Rf2は、アンプA
1の出力の一部あるいは全部を逆位相でアンプA1の入
力側に戻すためのもので、該抵抗Rf1,Rf2は直列
接続されてアンプA1に負帰還接続されている。
【0017】前記カレントミラー回路Cは、帰還抵抗R
f1,Rf2の途中に付加されており、第2トランジス
タQ2のベース端子に、第1トランジスタQ1のコレク
タ端子およびベース端子が接続され、アンプA1の負論
理側入力端子と第1帰還抵抗Rf1との接続中間点に、
第1トランジスタQ1および第2トランジスタQ2のエ
ミツタ端子が接続され、アンプA1の出力端子と第2帰
還抵抗Rf2との接続中間点に、第2トランジスタQ2
のコレクタ端子が接続され、第1帰還抵抗Rf1と第2
帰還抵抗Rf2との接続中間点に、第1トランジスタQ
1のコレクタ端子と第2トランジスタQ2のベース端子
の接続中間点が接続されて構成されている。
【0018】なお、アンプA1の正論理側入力端子は、
グランドに接地されており、図中、Iin1は入力信号
電流、If1は第1帰還抵抗Rf1に流れる電流、IE
1は第1トランジスタQ1のエミツタ電流、IE2は第
2トランジスタQ2のエミツタ電流、If2は第2帰還
抵抗Rf2に流れる電流、V1は第1トランジスタQ1
のコレクタ端子の電圧である。
【0019】上記構成において、出力電圧V0は、次式
のようになる。
【0020】 V0=(If1×Rf1)+(If2×Rf2)…(1
)従つて、帰還抵抗Rf1,Rf2に流れる電流If1
,If2を求めることによつて、出力電圧V0が求まる
【0021】この帰還抵抗Rf1,Rf2に流れる電流
If1,If2は、以下の(2)〜(5)の関係式を満
たす。
【0022】入力信号電流Iin1は、Iin1=If
1+IE1(1+n)…(2)で表される。
【0023】ここで、カレントミラー回路Cを構成する
トランジスタQ1,Q2のエミツタ面積比を1:nとす
ると、入力信号電流Iin1は、 Iin1≒If2+nIE1…(3) となる。
【0024】また、トランジスタQ1,Q2の電流増幅
率が充分大きいと仮定すると、第1トランジスタQ1の
コレクタ端子の電圧V1は、(4)(5)式で表される
【0025】V1=If1×Rf1…(4)V1=(k
T/q)ln(IE1/IE0)…(5)なお、(4)
(5)式中、kはボルツマン定数、qは電子の電荷、T
は絶対温度、IE0は第1トランジスタQ1のベース・
エミツタの逆方向飽和電流である。
【0026】従つて、(2)式より、第1トランジスタ
Q1のエミツタ電流IE1は、 IE1=(Iin1−If1)/(1+n)…(6)(
2)(3)式より、第2帰還抵抗Rf2に流れる電流I
f2は、 If2≒If1+IE1…(7) となる。
【0027】ここで、(7)式に(6)式のIE1を代
入すると、第2帰還抵抗Rf2に流れる電流If2は、
If2≒If1+(Iin1−If1)/(1+n)…
(8)となる。
【0028】また、(4)(5)式より、If1×Rf
1=(kT/q)ln(IE1/IE0)…(9)とな
る。
【0029】ここで、(9)式に(6)式のIE1を代
入すると、 If1×Rf1=(kT/q)ln{(Iin1−If
1)/IE0(1+n)}…(10) となる。
【0030】このように、第1帰還抵抗Rf1に流れる
電流If1は、(10)式を満たす電流で与えられ、第
2帰還抵抗Rf2に流れる電流If2は(8)式で与え
られる。
【0031】図2に、第1帰還抵抗Rf1と第1トラン
ジスタQ1のベース・エミツタの逆方向飽和電流IE0
を与えたときの帰還抵抗Rf1,Rf2に流れる電流I
f1,If2と、入力信号電流Iin1との関係のグラ
フを、また図3に、出力電圧V0と入力信号電流Iin
1の関係のグラフを示す。但し、Rf1=100kΩ,
Rf2=100kΩ,IE0=2×10−16A,n=
1とする。
【0032】図2において、入力信号電流Iinの直流
成分が0からおよそ6μAまでの領域においては、帰還
抵抗Rf1,Rf2に流れる電流If1,If2は入力
電流Iin1とほぼ等しく、 Iin1≒If1≒If2 となる。
【0033】従つて、(1)式より、出力電圧V0は、
V0≒(Iin1×Rf1)+(Iin1×Rf2)V
0≒Iin1×(Rf1+Rf2)…(11)となる。
【0034】交流信号について考えると、V0≒Iin
1(AC)×(Rf1+Rf2)…(12)となる。な
お、(12)式中、V0は出力電圧の交流成分、Iin
1(AC)は入力電流の交流成分である。
【0035】また、入力信号電流Iinの直流成分がお
よそ6μAを越えた領域では、第1帰還抵抗Rf1に流
れる電流If1は、入力信号電流Iinの変化に対して
ほとんど変化しない。
【0036】従つて、(1)式より、出力電圧V0は、
V0≒(6μA×Rf1)+(If2×Rf2)Rf1
=100kΩを代入すると、 V0≒600(mV)+(If2×Rf2)…(13)
となる。
【0037】交流信号について考えると、V0≒If2
(AC)×Rf2…(14)となる。なお、If2(A
C)は第2帰還抵抗Rf2に流れる電流If2の交流成
分である。
【0038】従つて、第2帰還抵抗Rf2に流れる電流
If2の交流成分If2(AC)は、(8)式より次式
で与えられる。
【0039】   If2(AC)=dIf2/dt=d/dt{If
1+(Iin1−If1)/(1+n)}  If2(
AC)≒(1/1+n)×Iin1(AC)…(15)
  (15)式を(14)式に代入すると、出力電圧の
交流成分V0は、  Vo≒(1/1+n)×Iin1
(AC)×Rf2…(16)となる。
【0040】以上の結果より、入力信号電流の直流成分
の増加に伴い、(12)式で示される交流信号増幅から
、(16)式で示される交流信号増幅へと増幅率を低下
させることができることがわかる。
【0041】図3において、実線は本実施例における出
力電圧V0と入力電流Iin1の関係を示し、破線は従
来の回路における特性である。また、交流信号の増幅率
は、この線の傾きで表される。この図からも明らかなよ
うに、本実施例では、従来の回路に比べて、入力電流の
直流成分の増加に伴い増幅率が低下することがわかる。
【0042】すなわち、帰還抵抗Rf1,Rf2の途中
にカレントミラー回路Cを付加することにより、入力信
号の直流成分が増加したときには、増幅器A1の入力端
子への帰還量を増加させ、増加率を低下させることがで
きるため、雑音の増加を防ぎ、回路の飽和による急激な
増幅率の低下を抑制することができる。
【0043】〔第二実施例〕図1−Bは本発明第二実施
例に係る増幅回路の等価回路を示す図である。
【0044】本実施例は、帰還部分Z1を、帰還抵抗R
f1,Rf2と、PNPトランジスタQ1,Q2を備え
たカレントミラー回路Cとで構成したもので、その他の
構成および作用・効果は第一実施例と同様である。
【0045】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0046】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、カレントミラー回路を帰還抵抗の途中に付加し
ているので、直流成分を含んだ交流信号を増幅する場合
に、直流成分の増加に伴つて増幅率を低下させ、雑音の
増加を防ぎ回路の飽和による増幅率の急激な低下を抑制
することができるといつた優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1−Aは本発明第一実施例に係る増幅回路の
等価回路を示す図、図1−Bは本発明第二実施例に係る
増幅回路の等価回路を示す図である。
【図2】図2は本発明第一実施例に係る増幅回路の電流
特性を示す図である。
【図3】図3は同じくその電圧−電流特性を示す図であ
る。
【図4】図4は従来例の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
A1          増幅器 Rf1,Rf2    帰還抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  増幅器と、該増幅器で増幅された出力
    の一部あるいは全部を逆位相で増幅器の入力側に戻す帰
    還抵抗とを備えた増幅回路において、帰還抵抗の途中に
    カレントミラー回路が付加されたことを特徴とする増幅
    回路。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の増幅回路において、カ
    レントミラー回路は、第1トランジスタおよび第2トラ
    ンジスタを備え、第2トランジスタのベース端子に、第
    1トランジスタのコレクタ端子およびベース端子が接続
    され、増幅器の入力端子に、第1トランジスタおよび第
    2トランジスタのエミツタ端子が接続され、増幅器の出
    力端子に、第2トランジスタのコレクタ端子が接続され
    て構成されたことを特徴とする増幅回路。
JP2404089A 1990-12-20 1990-12-20 増幅回路 Pending JPH04220008A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2404089A JPH04220008A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 増幅回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2404089A JPH04220008A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 増幅回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04220008A true JPH04220008A (ja) 1992-08-11

Family

ID=18513785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2404089A Pending JPH04220008A (ja) 1990-12-20 1990-12-20 増幅回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04220008A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006279101A (ja) * 2005-03-25 2006-10-12 Yamaha Corp パワーアンプ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006279101A (ja) * 2005-03-25 2006-10-12 Yamaha Corp パワーアンプ
JP4539395B2 (ja) * 2005-03-25 2010-09-08 ヤマハ株式会社 パワーアンプ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6155288B2 (ja)
US4088963A (en) Gain control circuit
JPH04220008A (ja) 増幅回路
US5047729A (en) Transconductance amplifier
US4573019A (en) Current mirror circuit
JPS6213844B2 (ja)
JPS6228087Y2 (ja)
JP2503887B2 (ja) 利得可変回路
JPS6161568B2 (ja)
JPS626363B2 (ja)
JPS59207716A (ja) 自動レベル制御回路
JP3255226B2 (ja) 電圧制御増幅器
JP3784910B2 (ja) 出力回路
JPH0326670Y2 (ja)
JP2538239Y2 (ja) 低周波増幅回路
JP2532900Y2 (ja) リミッタ回路
JPH04369916A (ja) ノイズ減衰回路に使われるアクティブ高域加重値回路
JPH0363847B2 (ja)
JPH04215315A (ja) レベルシフト回路
JPH0115224Y2 (ja)
JPH06152271A (ja) バッファ回路
JPH08172324A (ja) ゲイン可変差動増幅器
JPS6330013A (ja) 増幅回路
JPS594883B2 (ja) 音声増幅器
JPH0454404B2 (ja)