JPH04262606A - トランジスタバイアス回路 - Google Patents
トランジスタバイアス回路Info
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- JPH04262606A JPH04262606A JP3023030A JP2303091A JPH04262606A JP H04262606 A JPH04262606 A JP H04262606A JP 3023030 A JP3023030 A JP 3023030A JP 2303091 A JP2303091 A JP 2303091A JP H04262606 A JPH04262606 A JP H04262606A
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- ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N nobelium Chemical compound [No] ORQBXQOJMQIAOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はいわゆるマイクロ波帯で
使用されるトランジスタ増幅回路に係わり、特にエミッ
タを直接接地したトランジスタ増幅器のバイアス回路に
関する。
使用されるトランジスタ増幅回路に係わり、特にエミッ
タを直接接地したトランジスタ増幅器のバイアス回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】通常エミッタ接地増幅回路においては、
ベース・エミッタ間のバイアス電圧を得るためにエッミ
タを抵抗を介して接地するとともに信号回路的には接地
するために抵抗と並列にバイパスコンデンサが設置され
る。しかしながらいわゆるマイクロ波帯においては、信
号周波数が高いため抵抗・コンデンサのリード線もイン
ダクタンスとして機能し信号回路の接地が確保されない
こととなる。
ベース・エミッタ間のバイアス電圧を得るためにエッミ
タを抵抗を介して接地するとともに信号回路的には接地
するために抵抗と並列にバイパスコンデンサが設置され
る。しかしながらいわゆるマイクロ波帯においては、信
号周波数が高いため抵抗・コンデンサのリード線もイン
ダクタンスとして機能し信号回路の接地が確保されない
こととなる。
【０００３】このためエミッタを直接接地することが一
般に行われているが、ベース・エミッタ間の電圧降下Ｖ
ＢＥは周囲温度に反比例する特性を有するために、バイ
アス電流が温度によって変動し安定な動作を確保できな
い。図３の実線はベース・エミッタ間の電圧降下ＶＢＥ
の温度依存性を示すグラフであって、横軸に温度、縦軸
にバイアス電圧ＶＢＥをとる。
般に行われているが、ベース・エミッタ間の電圧降下Ｖ
ＢＥは周囲温度に反比例する特性を有するために、バイ
アス電流が温度によって変動し安定な動作を確保できな
い。図３の実線はベース・エミッタ間の電圧降下ＶＢＥ
の温度依存性を示すグラフであって、横軸に温度、縦軸
にバイアス電圧ＶＢＥをとる。
【０００４】即ち温度が上昇するとバイアス電圧ＶＢＥ
は減少しトランジスタの動作点が変動１２こととなる。 図４はこの欠点を解決するために定電流回路を付加した
、いわゆるカレントミラー回路の回路図である。即ちト
ランジスタのベースを交流的な絶縁のためのインダクタ
ンス素子２０２を介してダイオード２０３１１より接地
し、ダイオードのアノードに直流電圧ＶＣＣと抵抗２１
２で構成される直流電流源から定電流を供給し、ダイオ
ードによって生じる電圧降下をトランジスタのバイアス
電圧とする。
は減少しトランジスタの動作点が変動１２こととなる。 図４はこの欠点を解決するために定電流回路を付加した
、いわゆるカレントミラー回路の回路図である。即ちト
ランジスタのベースを交流的な絶縁のためのインダクタ
ンス素子２０２を介してダイオード２０３１１より接地
し、ダイオードのアノードに直流電圧ＶＣＣと抵抗２１
２で構成される直流電流源から定電流を供給し、ダイオ
ードによって生じる電圧降下をトランジスタのバイアス
電圧とする。
【０００５】このカレントミラー回路によればダイオー
ドの電圧降下量によってトランジスタのバイアス電圧が
決定されるために温度特性は改善されるものの新たな電
流源が必要となり消費電流の増加を免れることはできな
い。ダイオードに流れる電流を減少するためにダイオー
ドと直列に抵抗を挿入することもある。
ドの電圧降下量によってトランジスタのバイアス電圧が
決定されるために温度特性は改善されるものの新たな電
流源が必要となり消費電流の増加を免れることはできな
い。ダイオードに流れる電流を減少するためにダイオー
ドと直列に抵抗を挿入することもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５は消費電流を減少
するためにダイオード２０３１のアノード側に抵抗２０
３２を接続した場合の回路図である。 ここで、 トランジスタ２０１のコレクタ電流をＩＣ ダイオード
２０３１を流れる電流をＩｄ ダイオードの逆方向飽和
電流をＩｓ トランジスタ２０１のベース・エッミタ間の電圧をＶＢ
Ｅダイオード２０３１の電圧降下をＶｄ 抵抗２０３２
の抵抗値をｒとすれば、以下の式が成立する。
するためにダイオード２０３１のアノード側に抵抗２０
３２を接続した場合の回路図である。 ここで、 トランジスタ２０１のコレクタ電流をＩＣ ダイオード
２０３１を流れる電流をＩｄ ダイオードの逆方向飽和
電流をＩｓ トランジスタ２０１のベース・エッミタ間の電圧をＶＢ
Ｅダイオード２０３１の電圧降下をＶｄ 抵抗２０３２
の抵抗値をｒとすれば、以下の式が成立する。
【０００７】
ＩＣ ＝Ｉｓ ・ｅｘｐ（ｑ・ＶＢＥ／（ｋＴ））
（
１） Ｉｄ ＝Ｉｓ ・ｅｘｐ（ｑ・Ｖｄ ／（ｋＴ
））
（２） ＶＢＥ＝Ｖｄ ＋ｒ・Ｉｄ
（３）したがって（２）（
３）式を（１）式に代入して次式を得る。 ＩＣ ＝Ｉｄ ・ｅｘｐ（ｑ・ｒ・Ｉｄ ／（ｋＴ
）） （４）
ここでｑは電子の電荷量Ｔは絶対温度 ｋはボルツマン定数である。
（
１） Ｉｄ ＝Ｉｓ ・ｅｘｐ（ｑ・Ｖｄ ／（ｋＴ
））
（２） ＶＢＥ＝Ｖｄ ＋ｒ・Ｉｄ
（３）したがって（２）（
３）式を（１）式に代入して次式を得る。 ＩＣ ＝Ｉｄ ・ｅｘｐ（ｑ・ｒ・Ｉｄ ／（ｋＴ
）） （４）
ここでｑは電子の電荷量Ｔは絶対温度 ｋはボルツマン定数である。
【０００８】従って直列抵抗４０１の抵抗値ｒの値を適
切に選択することによって、 ＩＣ ＞＞Ｉｄ
（５）とすることができる。 しかしながらトランジスタのコレクタ電流は直列に接続
された抵抗２０３２の温度特性によって直接影響をうけ
ることとなり、トランジスタのベース・エッミタ間の電
圧ＶＢＥの温度によるドリフトを完全に補償することが
できない。
切に選択することによって、 ＩＣ ＞＞Ｉｄ
（５）とすることができる。 しかしながらトランジスタのコレクタ電流は直列に接続
された抵抗２０３２の温度特性によって直接影響をうけ
ることとなり、トランジスタのベース・エッミタ間の電
圧ＶＢＥの温度によるドリフトを完全に補償することが
できない。
【０００９】本発明は係る問題点に鑑みなされたもので
あって、必要な電流を減少するとともにトランジスタの
ベース・エッミタ間の電圧ＶＢＥの温度特性を完全に補
償することが可能なバイアス回路を提供することを目的
とする。
あって、必要な電流を減少するとともにトランジスタの
ベース・エッミタ間の電圧ＶＢＥの温度特性を完全に補
償することが可能なバイアス回路を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明に係るトラ
ンジスタのバイアス回路であって、エミッタが直接接地
された増幅回路を構成するトランジスタ１０１と、トラ
ンジスタ１０１のベースに一端が接続されたインダクタ
ンス素子１０２と、インダクタンス素子１０２の他の一
端にその一端が接続され他の一端が接地されたダイオー
ドと第１の抵抗素子が直列に接続されたバイアス電圧決
定素子１０３と、インダクタンス素子１０２とバイアス
電圧決定素子１０３との共通接続点に接続された電流源
１０４と、一端がインダクタンス素子１０２とバイアス
電圧決定素子１０３との共通接続点に接続され他の一端
が接地された第２の抵抗素子１０５と、から構成される
。
ンジスタのバイアス回路であって、エミッタが直接接地
された増幅回路を構成するトランジスタ１０１と、トラ
ンジスタ１０１のベースに一端が接続されたインダクタ
ンス素子１０２と、インダクタンス素子１０２の他の一
端にその一端が接続され他の一端が接地されたダイオー
ドと第１の抵抗素子が直列に接続されたバイアス電圧決
定素子１０３と、インダクタンス素子１０２とバイアス
電圧決定素子１０３との共通接続点に接続された電流源
１０４と、一端がインダクタンス素子１０２とバイアス
電圧決定素子１０３との共通接続点に接続され他の一端
が接地された第２の抵抗素子１０５と、から構成される
。
【００１１】
【作用】本発明によれば第１の抵抗素子と第２の抵抗素
子の抵抗値の比によってバイアス決定素子の温度特性が
調整される。
子の抵抗値の比によってバイアス決定素子の温度特性が
調整される。
【００１２】
【実施例】図２は本発明に係るバイアス回路の実施例の
構成図であって、トランジスタ２０１はいわゆるエミッ
タ接地増幅回路を構成する。高周波入力信号Ｓｉｎは入
力カップリングコンデンサ２１０により直流的に絶縁さ
れてトランジスタ２０１のベースに印加される。
構成図であって、トランジスタ２０１はいわゆるエミッ
タ接地増幅回路を構成する。高周波入力信号Ｓｉｎは入
力カップリングコンデンサ２１０により直流的に絶縁さ
れてトランジスタ２０１のベースに印加される。
【００１３】そしてトランジスタ２０１で増幅された出
力信号Ｓｏｕｔ はコレクタから出力カップリングコン
デンサ２１１により直流的に絶縁されて出力される。ト
ランジスタ２０１のベースには交流的な絶縁を維持する
ための第１のインダクタンス２０２を介してバイアス回
路が接続されている。このバイアス回路は、直列に接続
されたダイオード２０３１と第１の抵抗２０３２、この
直列に接続されたダイオード２０３１と第１の抵抗２０
３２と並列に設置された第２の抵抗２０５およびバイア
ス回路に流れる電流を決定するための第３の抵抗２１２
から構成される。
力信号Ｓｏｕｔ はコレクタから出力カップリングコン
デンサ２１１により直流的に絶縁されて出力される。ト
ランジスタ２０１のベースには交流的な絶縁を維持する
ための第１のインダクタンス２０２を介してバイアス回
路が接続されている。このバイアス回路は、直列に接続
されたダイオード２０３１と第１の抵抗２０３２、この
直列に接続されたダイオード２０３１と第１の抵抗２０
３２と並列に設置された第２の抵抗２０５およびバイア
ス回路に流れる電流を決定するための第３の抵抗２１２
から構成される。
【００１４】なおダイオード２０３１と第１の抵抗２０
３２とは直列に接続されていればよくいずれが接地され
ていてもかまわない。さらにコレクタへは電圧源ＶＣＣ
から交流的な絶縁を維持するための第２のインダクタン
ス２１３を介して電力が供給される。このような構成に
おいてはインダクタンス２０２と直列接続されたダイオ
ード２０３１・第１の抵抗２０３２との接続点の電圧Ｖ
ｂ がトランジスタ２０１のバイアス電圧となる。
３２とは直列に接続されていればよくいずれが接地され
ていてもかまわない。さらにコレクタへは電圧源ＶＣＣ
から交流的な絶縁を維持するための第２のインダクタン
ス２１３を介して電力が供給される。このような構成に
おいてはインダクタンス２０２と直列接続されたダイオ
ード２０３１・第１の抵抗２０３２との接続点の電圧Ｖ
ｂ がトランジスタ２０１のバイアス電圧となる。
【００１５】ここで、
ダイオード２０３１および第１の抵抗２０３２を流れる
電流をＩ１ 第１の抵抗２０３２の抵抗値をＲ１ 第２の抵抗２０５を流れる電流をＩ２ 第２の抵抗２０
５の抵抗値をＲ２ 第３の抵抗２１２を流れる電流をＩ３ ダイオード２０
３１の電圧降下をＶｄ とすれば、次式成立する。
電流をＩ１ 第１の抵抗２０３２の抵抗値をＲ１ 第２の抵抗２０５を流れる電流をＩ２ 第２の抵抗２０
５の抵抗値をＲ２ 第３の抵抗２１２を流れる電流をＩ３ ダイオード２０
３１の電圧降下をＶｄ とすれば、次式成立する。
【００１６】
Ｉ３ ＝Ｉ１ ＋Ｉ２
（６） Ｖｂ ＝Ｉ２ ・Ｒ
２ ＝Ｖｄ ＋Ｉ１ ・Ｒ１
（７）従って
、次式が成立する。
（６） Ｖｂ ＝Ｉ２ ・Ｒ
２ ＝Ｖｄ ＋Ｉ１ ・Ｒ１
（７）従って
、次式が成立する。
【００１７】
【数１】
【００１８】（８）式をダイオード２０３１の電圧降下
Ｖｄ で偏微分すれば次式を得る。
Ｖｄ で偏微分すれば次式を得る。
【００１９】
【数２】
【００２０】即ち（８）式はダイオード２０３１の電圧
降下Ｖｄ の変動によるバイアス電圧Ｖｂ の変動は第
１の抵抗２０３２と第２の抵抗２０５の値によって調整
できることを示している。従って第１の抵抗２０３２と
第２の抵抗２０５の値を適切に選択することによりバイ
アス電圧Ｖｂ の温度特性をトランジスタ２０１のベー
ス・エッミタ間の電圧ＶＢＥの温度特性と等しくするこ
とが可能でありドリフトをほぼ完全に補償することがで
きる。
降下Ｖｄ の変動によるバイアス電圧Ｖｂ の変動は第
１の抵抗２０３２と第２の抵抗２０５の値によって調整
できることを示している。従って第１の抵抗２０３２と
第２の抵抗２０５の値を適切に選択することによりバイ
アス電圧Ｖｂ の温度特性をトランジスタ２０１のベー
ス・エッミタ間の電圧ＶＢＥの温度特性と等しくするこ
とが可能でありドリフトをほぼ完全に補償することがで
きる。
【００２１】さらにこのバイアス回路に流れる電流は第
３の抵抗２１２の値によって決定されるために、電流消
費量も十分低く抑えることができる。例えばエミッタ接
地増幅回路においてコレクタ電流が２０ｍＡ、バイアス
電圧０．６Ｖとするれば、 第１の抵抗２０３２の抵抗値は１〜２００Ω第２の抵抗
２０５の抵抗値は約１ｋΩ 第３の抵抗２１２の抵抗値は約１００ｋΩ程度に選択さ
れる。
３の抵抗２１２の値によって決定されるために、電流消
費量も十分低く抑えることができる。例えばエミッタ接
地増幅回路においてコレクタ電流が２０ｍＡ、バイアス
電圧０．６Ｖとするれば、 第１の抵抗２０３２の抵抗値は１〜２００Ω第２の抵抗
２０５の抵抗値は約１ｋΩ 第３の抵抗２１２の抵抗値は約１００ｋΩ程度に選択さ
れる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によればエミッタを直接接地した
トランジスタの増幅回路において、バイアス電圧を決定
するカレントミラー回路に流れる電流を十分に小さくす
るとともに温度ドリフトを補償することが可能となる。
トランジスタの増幅回路において、バイアス電圧を決定
するカレントミラー回路に流れる電流を十分に小さくす
るとともに温度ドリフトを補償することが可能となる。
【図１】図１は本発明にかかるバイアス回路の基本回路
図である。
図である。
【図２】図２は本発明の実施例の回路図である。
【図３】図３はトランジスタのベース・エッミタ間の電
圧ＶＢＥの温度特性を示すグラフである。
圧ＶＢＥの温度特性を示すグラフである。
【図４】図４は従来のバイアス回路の第１の例の回路図
である。
である。
【図５】図５は従来のバイアス回路の第２の例の回路図
である。
である。
１０１…トランジスタ
１０２…インダクタンス素子
１０３…バイアス電圧決定素子
１０４…電流源
１０５…第２の抵抗素子
Claims (1)
- 【請求項１】 エミッタが直接接地された増幅回路を
構成するトランジスタ（１０１）と、該トランジスタ（
１０１）のベースに一端が接続されたインダクタンス素
子（１０２）と、該インダクタンス素子（１０２）の他
の一端にその一端が接続され、他の一端が接地されたダ
イオードと第１の抵抗素子が直列に接続されたバイアス
電圧決定素子（１０３）と、該インダクタンス素子（１
０２）と該バイアス電圧決定素子（１０３）との共通接
続点に接続された電流源（１０４）と、から構成される
トランジスタバイアス回路において、一端が該インダク
タンス素子（１０２）と該バイアス電圧決定素子（１０
３）との共通接続点に接続され、他の一端が接地された
第２の抵抗素子（１０５）を含むことを特徴とするトラ
ンジスタバイアス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023030A JPH04262606A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | トランジスタバイアス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023030A JPH04262606A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | トランジスタバイアス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262606A true JPH04262606A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12099078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023030A Withdrawn JPH04262606A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | トランジスタバイアス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04262606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009260914A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Hitachi Metals Ltd | 高周波増幅回路 |
| JP2011182042A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | New Japan Radio Co Ltd | Ｆｅｔ用自動バイアス調整回路 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3023030A patent/JPH04262606A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009260914A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-11-05 | Hitachi Metals Ltd | 高周波増幅回路 |
| JP2011182042A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | New Japan Radio Co Ltd | Ｆｅｔ用自動バイアス調整回路 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |