JPH0429242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオシロスコープの高入力インピーダン
スを有する広帯域増幅器に関するものであり、ド
リフトの少ない、出力レベルが簡単な構成で変化
できるインピーダンス変換回路を提供するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 オシロスコープの入力段は通常インピーダンス
が1MΩで広帯域にわたる増幅器が必要であり、
特に長時間にわたりドリフトの少ない、高周波特
性のすぐれた性能が要求される。

オシロスコープの入力信号は通常不平衡信号で
あり、増幅器入力段で不平衡から平衡信号に変換
して必要な増幅度を与えブラウン管の垂直軸を偏
向させ所要の表示を得る。

FET、トランジスタは温度により諸特性が変
化するため入力段に使用する各素子は夫々温度バ
ランスをとるため、特性のそろつたものを使用す
る必要があるが、高周波まですぐれたものが得に
くく、また高価である欠点を有している。

発明の目的 本発明は上記の欠点を除去するため、広帯域で
ドリフトの少ない簡単に出力直流レベルが変えら
れる広帯域増幅器を提供するものである。

発明の構成 本発明は上記の目的を達成するために汎用高周
波FET、及びペアになつたFETと比較増幅器を
使用して直流ドリフトを減少させると同時に回路
動作のバランスを損なうことなく増巾器出力の直
流レベルを容易に変化させ、ドリフトの少ない広
帯域増幅器を提供する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第１図にもとづいて説
明すると、１は入力端子であり、通常オシロスコ
ープの入力信号が印加される。３，４は抵抗であ
り、入力信号の分圧手段と入力インピーダンスを
与える。６はFET、７，８は抵抗であり、所要
のバイアスを与えソースホロワとして動作する。
５はコンデンサであり、FET６へ高周波信号を
伝送させる。９はトランジスタ、１０は抵抗であ
り、FET６の電流を供給すると同時に低周波の
信号を増幅するものである。１６はトランジス
タ、１７は抵抗であり、エミツタホロワを構成
し、前段の信号を受け出力を供給するものであ
る。２４は出力端子であり、オシロスコープの垂
直増幅器に信号を供給する。１８，２０，２１は
抵抗、１９は可変抵抗であり、出力信号の分圧と
その比を変化させるためのものである。２２は抵
抗、２３は可変抵抗であり、電圧を変化させるこ
とにより出力の直流レベルを変えるためのもので
ある。１２，１３はFET、１４，１５は抵抗で
あり、各々ソースホロワを構成し、入、出力分圧
信号を受け、インピーダンス変換を行うものであ
る。１１はオペアンプ等からなる比較増幅器であ
り、入力信号と出力信号の差信号が増幅されてト
ランジスタ９のベースを経由して、出力側変動を
減少させる動作をする。この種の比較増幅器は入
力漏れ電流が比較的多く、加えて、デイスクリー
トタイプのものに比較してそのプロセス、構成上
入力容量が大きくなる傾向があるため、高入力イ
ンピーダンスで特性の一致したFET１２，１３
を用いている。なお、２，２５は接地端子であ
る。

次に、本発明の一実施例の動作を説明すると、
入力端子１への信号は結合コンデンサ５により直
流成分がカツトされ、高周波成分がソースホロワ
のFET６とエミツタホロワのトランジスタ１６
で伝送され、端子２４に出力として得られる。一
方、低周波成分は抵抗３，４により分圧され、ソ
ースホロワのFET１２を経由して比較増幅器１
１の一方の入力に、また出力信号は分圧器１８，
１９，２０，２１とソースホロワのFET１３を
経由して比較増幅器１１他の入力に結合され、そ
の差信号が増幅され、トランジスタ９を経由して
抵抗８とトランジスタ１６に伝送される。ここ
で、一般にオシロスコープの入力抵抗は１MΩで
あり、広成域信号を扱うため、入力側容量を小さ
くする必要がある。従つて本実施例では容量成分
増加に関係する比較増幅器の影響を少なくするた
め分圧抵抗３，４を挿入している。また、これら
の分圧抵抗３，４は入力信号がゼロのとき、低周
波増幅器の入力電流による直流分の偏位を最小に
抑えるためにも効果的である。

上記のようにこの増幅器は低周波、高周波成分
を別々に増幅し、総合的に安定した広帯域直流増
幅を構成している。一般的に信号を印加しない場
合、出力電圧が時間経過、温度変化で最初の設定
値からゆつくり変動するのをドリフトと称してい
るが、本発明では増幅器を低周波と高周波に分け
各々の特徴を生かし、低周波側では回路の負帰還
作用によりドリフトを抑制し、減少させている。
FET１２，１３はソースホロワで入力インピー
ダンスが非常に高いため、分圧回路３，４の分圧
点は接地電位となり、従つてバイアス分を考慮し
てFET１２のソースは一定の値になる。FET１
３も同様な動作であるため、比較増幅器１１の入
力はバランスがとれている状態である。ここで出
力端子２４の電圧が各種変動要因により＋になれ
ば出力側の抵抗１８，１９，２０，２１とFET
１３を経由して比較増幅器１１が＋方向になる。
他方の入力は一定であるため、比較増幅器１１の
出力は＋になり、トランジスタ９により位相が反
転してFET６とトランジスタ１６を経由して出
力が設定値にもどるように動作する。出力が−に
なる場合は上記と逆になることは明らかである。
これは入力電圧が一定であれば出力も一定になる
ように動作することを意味すると同時に入力信号
に出力が忠実に追従していくため、直流を含む低
周波増幅器としてドリフトの少ない非常に安定し
たインピーダンス変換器を提供することができる
ものである。

一方、高周波成分の増幅はソースホロワ６、エ
ミツタホロワ１６のため、利得は大略「１」であ
り、回路本来の特徴である広帯域特性と低出力イ
ンピーダンスを提供し、出力側容量の影響が軽減
される。このように、高周波成分は回路固有のも
ので決定されるので、総合特性は高周波成分の利
得に合うよう、低周波成分の利得は抵抗１９によ
つて、大略「１」に調整する。また、出力側の直
流レベルを調整したいときは可変抵抗１９を任意
に調整しておき、入力側電圧と比較増幅器１１で
比較するものである。

第２図は周波数特性を示すものであり、ａは低
周波特性、ｂは高周波特性を示し、前述の動作に
より総合的にはｃに示す特性が得られるものであ
る。

発明の効果 以上のように本発明によれば回路構成が簡単で
入手容易な汎用高周波、低周波半導体を使用し、
ドリフトの少ない安定した出力直流レベルが変え
られる広帯域増幅器が得られ、オシロスコープの
入力段インピーダンス変換器として非常に効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における広帯域増幅
器の回路図、第２図はその周波数特性図である。 １…入力端子、６，１２，１３…FET、９，
１６…トランジスタ、１１…比較増幅器、１９，
２３…可変抵抗、２４…出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサを介して入力信号の高周波成分を
   ソースホロワFETのゲートに印加し、上記FET
   のソースに抵抗を介してエミツタ接地である第１
   のトランジスタのコレクタを接続し、その接続点
   と上記ゲートの間に抵抗を挿入し、上記ソースと
   エミツタフオロワである第２のトランジスタのベ
   ースとを結合し、上記第２のトランジスタのエミ
   ツタから出力信号を得るとともに、入力信号の低
   周波成分を分圧する手段及び出力信号の低周波成
   分を分圧する利得調整用の可変抵抗を含む分圧手
   段を設け各々の分圧信号を比較増幅器の両入力に
   結合し、上記比較増幅器の出力を上記第１のトラ
   ンジスタのベースに接続することにより負帰還路
   を構成し、ドリフトを減少させて低周波特性を改
   善することを特徴とする広帯域増幅器。