JPH0428166B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0428166B2 JPH0428166B2 JP60067291A JP6729185A JPH0428166B2 JP H0428166 B2 JPH0428166 B2 JP H0428166B2 JP 60067291 A JP60067291 A JP 60067291A JP 6729185 A JP6729185 A JP 6729185A JP H0428166 B2 JPH0428166 B2 JP H0428166B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- resistor
- amplifier circuit
- input terminal
- circuit
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
この発明は、単一電源で動作する広帯域増幅用
の電源・電圧変換増幅回路に関する。
の電源・電圧変換増幅回路に関する。
(ロ) 従来の技術
一般に、広帯域で温度ドリフトの小さいDC増
幅器が必要とされる場合がある。この要請を満た
すものとして、従来、OP−AMP（オペ・アンプ）
が使用されている。
幅器が必要とされる場合がある。この要請を満た
すものとして、従来、OP−AMP（オペ・アンプ）
が使用されている。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
しかし、上記オペ・アンプは、プラスとマイナ
スの両電源を必要とするものであり、単一電源
で、しかも5V程度の比較的低電圧で動作し、上
記した広帯域増幅が可能なDC増幅器を簡単には
構成することができなかつた。
スの両電源を必要とするものであり、単一電源
で、しかも5V程度の比較的低電圧で動作し、上
記した広帯域増幅が可能なDC増幅器を簡単には
構成することができなかつた。
この発明は、上記に鑑み、単一電源で低電圧で
動作する、温度ドリフトの小さな、かつ広帯域増
幅の可能なDC増幅器を提供することを目的とし
ている。
動作する、温度ドリフトの小さな、かつ広帯域増
幅の可能なDC増幅器を提供することを目的とし
ている。
(ニ) 問題点を解決するための手段及び作用
この発明の電流・電圧変換増幅回路は、上記問
題点を解消するために、ノートンアンプで形成さ
れる第１の増幅器１ａと、この第１の増幅器１ａ
の反転入力端子とグランド間に接続される第１の
抵抗R1と、第１の増幅器１ａの出力端子と反転
入力端子間に接続される第２の抵抗R2とからな
り、入力電流に応じた電圧を出力する第１の増幅
回路１と、 ノートンアンプで形成される第２の増幅器２ａ
と、この第２の増幅器２ａの反転入力端子とグラ
ンド間に接続される第３の抵抗R3と、第２の増
幅器２ａの出力端子と反転入力端子間に接続され
る第４の抵抗R4とからなり、基準電圧を出力す
る第２の増幅回路２と、 前記第１の増幅器１ａの出力端子と、前記第２
の増幅器２ａの反転入力との間に接続される第５
の抵抗R5と、 前記第１の増幅回路１の出力を非反転入力端子
に受け、前記第２の増幅回路２の出力を反転入力
端子に受ける増幅器３ａと、この増幅器３ａの出
力端子と反転入力端子間に接続される第６の抵抗
R7と、増幅器３ａの非反転入力端子と電源間に
接続される第７の抵抗R8とからなる差動増幅回
路３と、から構成され、 前記第２の抵抗R2、第４の抵抗R4、及び第５
の抵抗R5の抵抗値を等しく設定し、前記第３の
抵抗R3は第１の抵抗R1の抵抗値の1/2に設定し、
かつ第７の抵抗R8の抵抗値を、第６の抵抗R7の
抵抗値の２倍となるように設定する。
題点を解消するために、ノートンアンプで形成さ
れる第１の増幅器１ａと、この第１の増幅器１ａ
の反転入力端子とグランド間に接続される第１の
抵抗R1と、第１の増幅器１ａの出力端子と反転
入力端子間に接続される第２の抵抗R2とからな
り、入力電流に応じた電圧を出力する第１の増幅
回路１と、 ノートンアンプで形成される第２の増幅器２ａ
と、この第２の増幅器２ａの反転入力端子とグラ
ンド間に接続される第３の抵抗R3と、第２の増
幅器２ａの出力端子と反転入力端子間に接続され
る第４の抵抗R4とからなり、基準電圧を出力す
る第２の増幅回路２と、 前記第１の増幅器１ａの出力端子と、前記第２
の増幅器２ａの反転入力との間に接続される第５
の抵抗R5と、 前記第１の増幅回路１の出力を非反転入力端子
に受け、前記第２の増幅回路２の出力を反転入力
端子に受ける増幅器３ａと、この増幅器３ａの出
力端子と反転入力端子間に接続される第６の抵抗
R7と、増幅器３ａの非反転入力端子と電源間に
接続される第７の抵抗R8とからなる差動増幅回
路３と、から構成され、 前記第２の抵抗R2、第４の抵抗R4、及び第５
の抵抗R5の抵抗値を等しく設定し、前記第３の
抵抗R3は第１の抵抗R1の抵抗値の1/2に設定し、
かつ第７の抵抗R8の抵抗値を、第６の抵抗R7の
抵抗値の２倍となるように設定する。
この電流・電圧変換増幅回路は、入力部にノー
トンアンプが使用されており、ノートンアンプは
単一電源であり、低電圧で動作し、広帯域性もあ
る。ただ、オペ・アンプに比し温度ドリフトが大
きいが、第１の増幅回路の出力と第２の増幅回路
の出力で擬似差動系を構成しているので、温度ド
リフトは打消され、軽減される。
トンアンプが使用されており、ノートンアンプは
単一電源であり、低電圧で動作し、広帯域性もあ
る。ただ、オペ・アンプに比し温度ドリフトが大
きいが、第１の増幅回路の出力と第２の増幅回路
の出力で擬似差動系を構成しているので、温度ド
リフトは打消され、軽減される。
(ホ) 実施例
以下、実施例により、この発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、この発明の一実施例を示す電流・電
圧変換増幅回路の回路接続図である。この電流・
電圧変換増幅回路は、擬似差動系として動作する
第１の増幅回路１と第２の増幅回路２と、さら
に、これら第１の増幅回路１と第２の増幅回路２
の出力を受けて差動的に増幅する差動増幅回路３
とから構成されている。
圧変換増幅回路の回路接続図である。この電流・
電圧変換増幅回路は、擬似差動系として動作する
第１の増幅回路１と第２の増幅回路２と、さら
に、これら第１の増幅回路１と第２の増幅回路２
の出力を受けて差動的に増幅する差動増幅回路３
とから構成されている。
第１の増幅回路１は、増幅器１ａと抵抗R1，
R2から構成され、増幅器１ａとしてノートンア
ンプが使用されている。また、増幅器１ａの
（−）入力端に入力電流が入力され、出力端より
入力電流に応じた電圧Vo1が出力されるようにな
つている。
R2から構成され、増幅器１ａとしてノートンア
ンプが使用されている。また、増幅器１ａの
（−）入力端に入力電流が入力され、出力端より
入力電流に応じた電圧Vo1が出力されるようにな
つている。
第２の増幅回路２は、増幅器２ａと抵抗R3，
R4から構成され、増幅器２ａとして、やはりノ
ートンアンプが使用されている。この第２の増幅
回路２の増幅器２ａの出力端から、擬似差動系の
基準電圧Vo2が出力されるようになつている。
R4から構成され、増幅器２ａとして、やはりノ
ートンアンプが使用されている。この第２の増幅
回路２の増幅器２ａの出力端から、擬似差動系の
基準電圧Vo2が出力されるようになつている。
上記増幅器１ａ，２ａとして使用されるノート
ンアンプの基本回路を、第２図に示している。こ
の回路は（＋）入力端P+と−入力端P-に流入す
る電流を、それぞれI+，I-とすると、トランジス
タQ1，Q2でカレントミラー回路を構成している
ので、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2は電流
I+と等しい電流が流れ、トランジスタQ3にはIB3
＝I-−I+＋Ibのベース電流が流れることになり、
このベース電流IB3が増幅され、トランジスタQ4
をドライブして、出力電圧Voutを導出するよう
になつている。
ンアンプの基本回路を、第２図に示している。こ
の回路は（＋）入力端P+と−入力端P-に流入す
る電流を、それぞれI+，I-とすると、トランジス
タQ1，Q2でカレントミラー回路を構成している
ので、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2は電流
I+と等しい電流が流れ、トランジスタQ3にはIB3
＝I-−I+＋Ibのベース電流が流れることになり、
このベース電流IB3が増幅され、トランジスタQ4
をドライブして、出力電圧Voutを導出するよう
になつている。
今、＋入力端P+及び−入力端P-とGND間の電
位差をφ+、φ-とし、＋入力端P+をGNDに接続す
るとすると、出力電圧Voutは、 Vout＝φ-＋（φ-／Rb＋Ib）Rf ≒φ-＋φ-／Rb・Rf ＝φ-（１＋Rf／Rb） ……(1) となる。電位φ-（φ+）は、トランジスタのベー
ス・エミツタ間電圧であるため、約２ｍｖ／℃の
温度ドリフトを持つている。
位差をφ+、φ-とし、＋入力端P+をGNDに接続す
るとすると、出力電圧Voutは、 Vout＝φ-＋（φ-／Rb＋Ib）Rf ≒φ-＋φ-／Rb・Rf ＝φ-（１＋Rf／Rb） ……(1) となる。電位φ-（φ+）は、トランジスタのベー
ス・エミツタ間電圧であるため、約２ｍｖ／℃の
温度ドリフトを持つている。
第１図の実施例回路において、第１の増幅回路
１の出力Vo1は、上記(1)式よりして、 Vo1＝φ-（１＋R2／R1） ……(2) 一方、第２の増幅回路２の出力Vo2は、 Vo2＝（φ-／R3−Vo1−φ-／R5）R4＋φ- ここで、R5＝R4＝R2とすると、 V02＝（２−R4／R3）φ-−V01 ＝（２−R4／R3）φ−（１＋R2／R1）φ ＝（１＋R4／R3−R2／R1）φ ……(3) ただし φ＝φ-＝φ+ さらに、R3＝R1／２とすると、 Vo2＝（１＋R2／R1）φ＝Vo1 ……(4) となる。従つて、この出力Vo1、Vo2を差動増幅
回路３で受けて差動増幅すると、第１と第２の増
幅回路１，２の温度ドリフトは打消されることに
なる。
１の出力Vo1は、上記(1)式よりして、 Vo1＝φ-（１＋R2／R1） ……(2) 一方、第２の増幅回路２の出力Vo2は、 Vo2＝（φ-／R3−Vo1−φ-／R5）R4＋φ- ここで、R5＝R4＝R2とすると、 V02＝（２−R4／R3）φ-−V01 ＝（２−R4／R3）φ−（１＋R2／R1）φ ＝（１＋R4／R3−R2／R1）φ ……(3) ただし φ＝φ-＝φ+ さらに、R3＝R1／２とすると、 Vo2＝（１＋R2／R1）φ＝Vo1 ……(4) となる。従つて、この出力Vo1、Vo2を差動増幅
回路３で受けて差動増幅すると、第１と第２の増
幅回路１，２の温度ドリフトは打消されることに
なる。
また、差動増幅回路において、出力電圧Voは、
Vo＝R7／R8（＋Vcc−φ）＋φ
＋R7／R8（Vo1−Vo2）
ここで、R8＝2R7とすると、
Vo＝１／２（＋Vcc＋φ）
となり、実施例回路の温度ドリフトを1/2φとす
ることができる。
ることができる。
具体例として、ノートンアンプにNSのLM−
359のICを使用し、R2＝10kΩ、差動増幅器３を
10倍とすると、1μAの入力電流で、出力は200ｍ
ｖ、帯域はDC〜10MHz程度の電流・電圧変換増
幅回路となる。
359のICを使用し、R2＝10kΩ、差動増幅器３を
10倍とすると、1μAの入力電流で、出力は200ｍ
ｖ、帯域はDC〜10MHz程度の電流・電圧変換増
幅回路となる。
(ヘ) 発明の効果
この発明によれば、ノートンアンプを用いて入
力電流を電圧に変換して増幅するものであるか
ら、単一電源で低電圧動作、広帯域増幅が可能で
あり、しかもノートンアンプを含む第１と第２の
増幅回路を差動的に動作させるものであり、ま
た、第１、第２の増幅回路、及び差動増幅回路を
構成する各抵抗を所定の抵抗値に設定するもので
あるから、ノートンアンプを使用するにもかかわ
らず、温度ドリフトの小さな、広帯域のDC増幅
器を得ることができる。
力電流を電圧に変換して増幅するものであるか
ら、単一電源で低電圧動作、広帯域増幅が可能で
あり、しかもノートンアンプを含む第１と第２の
増幅回路を差動的に動作させるものであり、ま
た、第１、第２の増幅回路、及び差動増幅回路を
構成する各抵抗を所定の抵抗値に設定するもので
あるから、ノートンアンプを使用するにもかかわ
らず、温度ドリフトの小さな、広帯域のDC増幅
器を得ることができる。
第１図は、この発明の一実施例を示す電流・電
圧変換増幅回路の回路接続図、第２図は、同電
流・電圧変換増幅回路に使用されるノートンアン
プの基本回路を示す回路接続図である。 １：第１の増幅回路、２：第２の増幅回路、
３：差動増幅回路。
圧変換増幅回路の回路接続図、第２図は、同電
流・電圧変換増幅回路に使用されるノートンアン
プの基本回路を示す回路接続図である。 １：第１の増幅回路、２：第２の増幅回路、
３：差動増幅回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ノートンアンプで形成される第１の増幅器１
ａと、この増幅器１ａの反転入力端子とグランド
間に接続される第１の抵抗R1と、第１の増幅器
１ａの出力端子と反転入力端子間に接続される第
２の抵抗R2とからなり、入力電流に応じた電圧
を出力する第１の増幅回路１と、 ノートンアンプで形成される第２の増幅器２ａ
と、この第２の増幅器２ａの反転入力端子とグラ
ンド間に接続される第３の抵抗R3と、第２の増
幅器２ａの出力端子と反転入力端子間に接続され
る第４の抵抗R4とからなり、基準電圧を出力す
る第２の増幅器回路２と、 前記第１の増幅器１ａの出力端子と、前記第２
の増幅器２ａの反転入力との間に接続される第５
の抵抗R5と、 前記第１の増幅回路１の出力を非反転入力端子
に受け、前記第２の増幅回路２の出力を反転入力
端子に受ける増幅器３ａと、この増幅器３ａの出
力端子と反転入力端子間に接続される第６の抵抗
R7と、増幅器３ａの非反転入力端子と電源間に
接続される第７の抵抗R8とからなる差動増幅回
路３と、から構成され、 前記第２の抵抗R2、第４の抵抗R4、及び第５
の抵抗R5の抵抗値を等しく設定し、前記第３の
抵抗R3は第１の抵抗R1の抵抗値の1/2に設定し、
かつ第７の抵抗R8の抵抗値を、第６の抵抗R7の
抵抗値の２倍となるように設定したことを特徴と
する電流・電圧変換増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60067291A JPS61224711A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電流・電圧変換増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60067291A JPS61224711A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電流・電圧変換増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224711A JPS61224711A (ja) | 1986-10-06 |
| JPH0428166B2 true JPH0428166B2 (ja) | 1992-05-13 |
Family
ID=13340728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60067291A Granted JPS61224711A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電流・電圧変換増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61224711A (ja) |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60067291A patent/JPS61224711A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61224711A (ja) | 1986-10-06 |
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