JPH05167367A - 振幅制限増幅器 - Google Patents
振幅制限増幅器Info
- Publication number
- JPH05167367A JPH05167367A JP35277591A JP35277591A JPH05167367A JP H05167367 A JPH05167367 A JP H05167367A JP 35277591 A JP35277591 A JP 35277591A JP 35277591 A JP35277591 A JP 35277591A JP H05167367 A JPH05167367 A JP H05167367A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- amplitude
- output
- source
- 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
Links
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大振幅の信号から指定したレベルの狭い範囲
の信号のみを取り出す。 【構成】 入力端子１０に印加された大振幅の信号はバ
ッファ増幅器１５を介してダイオード・ブリッジ１６に
印加され、可変電圧源２９によって指定されたレベルの
上下の狭い幅の信号を取り出し、差動増幅器１７で電圧
源２９によって指定した直流レベルを除去して、出力端
子１２に出力を得るように構成した。 【効果】 大振幅の信号の任意のレベルを指定して狭い
電圧範囲の信号を得ることができるから、オシロスコー
プに用いるならば大振幅の信号の一部分を十分に増幅し
て詳細に観測できる。
の信号のみを取り出す。 【構成】 入力端子１０に印加された大振幅の信号はバ
ッファ増幅器１５を介してダイオード・ブリッジ１６に
印加され、可変電圧源２９によって指定されたレベルの
上下の狭い幅の信号を取り出し、差動増幅器１７で電圧
源２９によって指定した直流レベルを除去して、出力端
子１２に出力を得るように構成した。 【効果】 大振幅の信号の任意のレベルを指定して狭い
電圧範囲の信号を得ることができるから、オシロスコー
プに用いるならば大振幅の信号の一部分を十分に増幅し
て詳細に観測できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は振幅制限をした増幅器に
関する。具体的には、大きな振幅の信号の一部のレベル
内の信号に振幅制限して増幅するオシロスコープの入力
段に最適の増幅器を提供せんとするものである。
関する。具体的には、大きな振幅の信号の一部のレベル
内の信号に振幅制限して増幅するオシロスコープの入力
段に最適の増幅器を提供せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】オシロスコープで大振幅の信号の一部を
詳細に観測する場合には、まず波形全体が表示されるよ
うに入力感度を調整し、さらに感度を上げて所望の部分
を観測している。しかしながら、感度を上げ過ぎると、
所望の部分が表示器外に出てしまい、十分に感度を上げ
ることができなくなったり、あるいは増幅器が飽和して
しまい、真の波形とは異なる飽和波形を誤って観測する
場合があった。そこで、オシロスコープで大振幅の信号
を観測する場合には、振幅制限をして観測しなければな
らなかった。
詳細に観測する場合には、まず波形全体が表示されるよ
うに入力感度を調整し、さらに感度を上げて所望の部分
を観測している。しかしながら、感度を上げ過ぎると、
所望の部分が表示器外に出てしまい、十分に感度を上げ
ることができなくなったり、あるいは増幅器が飽和して
しまい、真の波形とは異なる飽和波形を誤って観測する
場合があった。そこで、オシロスコープで大振幅の信号
を観測する場合には、振幅制限をして観測しなければな
らなかった。
【０００３】図３（ａ）には振幅制限をしてオシロスコ
ープで波形を観測する場合の接続図の一例が示されてい
る。
ープで波形を観測する場合の接続図の一例が示されてい
る。
【０００４】たとえば、スイッチング・レギュレータの
トランジスタ１９のコレクタにはインダクタンスＬ１が
接続され、コレクタの波形は図３（ｂ）に示されるよう
に約１０００Ｖの振幅の信号が得られている。このよう
な波形をオシロスコープ６によりプローブ７を用いて観
測するとき、感度を下げて波形全体を観測することはで
きるが、飽和電圧（０Ｖ付近）やピーク電圧（１０００
Ｖ付近）を詳細に観測しようとして感度を上げると、観
測したい波形の部分が管面外に出てしまったり、オシロ
スコープ内部の増幅器の飽和により異った波形を観測し
てしまうことになり、正しい波形を観測することができ
ない。
トランジスタ１９のコレクタにはインダクタンスＬ１が
接続され、コレクタの波形は図３（ｂ）に示されるよう
に約１０００Ｖの振幅の信号が得られている。このよう
な波形をオシロスコープ６によりプローブ７を用いて観
測するとき、感度を下げて波形全体を観測することはで
きるが、飽和電圧（０Ｖ付近）やピーク電圧（１０００
Ｖ付近）を詳細に観測しようとして感度を上げると、観
測したい波形の部分が管面外に出てしまったり、オシロ
スコープ内部の増幅器の飽和により異った波形を観測し
てしまうことになり、正しい波形を観測することができ
ない。
【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、図３（ａ）に示すように、抵抗３９とダイオードＤ
１１〜Ｄ１４によりリミッタを形成して、振幅制限して
観測している。図３（ａ）の接続によるならば抵抗３９
の値を２０ｋΩ〜５０ｋΩとし、プローブ７の入力抵抗
を１０ＭΩとすると、０Ｖないし３Ｖの範囲の電圧波形
を観測することができる。
に、図３（ａ）に示すように、抵抗３９とダイオードＤ
１１〜Ｄ１４によりリミッタを形成して、振幅制限して
観測している。図３（ａ）の接続によるならば抵抗３９
の値を２０ｋΩ〜５０ｋΩとし、プローブ７の入力抵抗
を１０ＭΩとすると、０Ｖないし３Ｖの範囲の電圧波形
を観測することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３（ａ）に示したよ
うにして測定する場合には、抵抗３９の値（２０ｋΩ〜
５０ｋΩ）とプローブ７の入力容量（１５ｐＦ前後）の
時定数により帯域が著しく制限され、帯域の上限は３０
０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚとなるから、正確な波形を観測
するには帯域が不足するという解決されるべき課題が残
されていた。
うにして測定する場合には、抵抗３９の値（２０ｋΩ〜
５０ｋΩ）とプローブ７の入力容量（１５ｐＦ前後）の
時定数により帯域が著しく制限され、帯域の上限は３０
０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚとなるから、正確な波形を観測
するには帯域が不足するという解決されるべき課題が残
されていた。
【０００７】さらに、図３（ａ）の接続によるならば、
図３（ｂ）に示す波形の０Ｖ付近の波形は観測の対象と
はなり得るが、数Ｖ以上１０００Ｖ付近の波形を感度を
上げて観測することができないという未解決の課題があ
った。
図３（ｂ）に示す波形の０Ｖ付近の波形は観測の対象と
はなり得るが、数Ｖ以上１０００Ｖ付近の波形を感度を
上げて観測することができないという未解決の課題があ
った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明はなされたものであり、入力信号の任意
の電圧レベルを指定するための可変電圧源と、可変電圧
源により指定された電圧レベルの信号を取り出すための
振幅制限手段と、取り出された信号と、可変電圧源によ
り指定された電圧との差信号を得るための差動増幅器と
を含む構成にした。
るために本発明はなされたものであり、入力信号の任意
の電圧レベルを指定するための可変電圧源と、可変電圧
源により指定された電圧レベルの信号を取り出すための
振幅制限手段と、取り出された信号と、可変電圧源によ
り指定された電圧との差信号を得るための差動増幅器と
を含む構成にした。
【０００９】
【作用】このように構成したから、大振幅の信号の任意
のレベルを指定してその電圧部分の信号を取り出し、取
り出された信号と指定された電圧との差を得るようにし
たから、指定した電圧部分の小さな電圧振動波形も十分
に感度を上げてとり出すことが可能となった。
のレベルを指定してその電圧部分の信号を取り出し、取
り出された信号と指定された電圧との差を得るようにし
たから、指定した電圧部分の小さな電圧振動波形も十分
に感度を上げてとり出すことが可能となった。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１に示し説明する。
【００１１】入力端子１０に印加された信号は、バッフ
ァ増幅器１５に印加され低出力インピーダンスでその出
力が取り出される。このバッファ増幅器１５には入力用
の抵抗３１でゲートを接地され、ソース・フォロワ接続
された電界効果トランジスタ２１があり、そのソースに
は定電流源２５が接続され、そのドレインは正の電源Ｖ
C に接続されている。ソースの出力はエミッタ・フォロ
ワ接続されたトランジスタ２２のベースに印加され、低
出力インピーダンスで信号が出力される。このトランジ
スタ２２のエミッタは抵抗３２を介して負の電源−ＶC
に接続され、そのコレクタは正の電源ＶC に接続されて
いる。
ァ増幅器１５に印加され低出力インピーダンスでその出
力が取り出される。このバッファ増幅器１５には入力用
の抵抗３１でゲートを接地され、ソース・フォロワ接続
された電界効果トランジスタ２１があり、そのソースに
は定電流源２５が接続され、そのドレインは正の電源Ｖ
C に接続されている。ソースの出力はエミッタ・フォロ
ワ接続されたトランジスタ２２のベースに印加され、低
出力インピーダンスで信号が出力される。このトランジ
スタ２２のエミッタは抵抗３２を介して負の電源−ＶC
に接続され、そのコレクタは正の電源ＶC に接続されて
いる。
【００１２】バッファ増幅器１５の出力は振幅制限作用
をなすダイオードＤ１〜Ｄ４を含むダイオード・ブリッ
ジ１６で振幅制限を受ける。このダイオード・ブリッジ
１６を通過する信号の振幅は定電流源２６，２７の電流
値により決定される。ダイオード・ブリッジ１６の出力
側には、抵抗３３を介してダイオード・ブリッジ１６を
通過せしめる電圧部分の値を指定する可変電圧源２９が
接続されている。
をなすダイオードＤ１〜Ｄ４を含むダイオード・ブリッ
ジ１６で振幅制限を受ける。このダイオード・ブリッジ
１６を通過する信号の振幅は定電流源２６，２７の電流
値により決定される。ダイオード・ブリッジ１６の出力
側には、抵抗３３を介してダイオード・ブリッジ１６を
通過せしめる電圧部分の値を指定する可変電圧源２９が
接続されている。
【００１３】ダイオード・ブリッジ１６の入力側（Ｄ１
とＤ３の接続点）の電圧と可変電圧源２９の電圧とが等
しい場合には、出力側（Ｄ２とＤ４の接続点）に接続さ
れた抵抗３３には電流は流れないから、定電流源２６か
らの電流はダイオードＤ１，Ｄ３およびＤ２，Ｄ４とに
２等分されて、定電流源２７へ流れ込む。
とＤ３の接続点）の電圧と可変電圧源２９の電圧とが等
しい場合には、出力側（Ｄ２とＤ４の接続点）に接続さ
れた抵抗３３には電流は流れないから、定電流源２６か
らの電流はダイオードＤ１，Ｄ３およびＤ２，Ｄ４とに
２等分されて、定電流源２７へ流れ込む。
【００１４】その状態で入力側の電圧が上昇すると、ダ
イオードＤ１の電流は減少し、定電流源２６からの電流
はダイオードＤ２を通って抵抗３３に流れ込むから、出
力側の電圧が上昇する。このとき、ダイオードＤ３には
バッファ増幅器１５からの電流が流れ始め、ダイオード
Ｄ４の電流は減少する。この状態ではダイオード・ブリ
ッジ１６の入力側と出力側の電位は等しい。
イオードＤ１の電流は減少し、定電流源２６からの電流
はダイオードＤ２を通って抵抗３３に流れ込むから、出
力側の電圧が上昇する。このとき、ダイオードＤ３には
バッファ増幅器１５からの電流が流れ始め、ダイオード
Ｄ４の電流は減少する。この状態ではダイオード・ブリ
ッジ１６の入力側と出力側の電位は等しい。
【００１５】さらに入力側の電圧が上昇すると、定電流
源２６からの電流のすべてがダイオードＤ２を介して抵
抗３３に流れ、定電流源２７の電流はすべてバッファ増
幅器１５からダイオードＤ３を介して供給されるように
なり、ダイオードＤ１，Ｄ４はオフとなる。この状態で
入力側の電圧がさらに上昇しても、出力側の電圧は上昇
しない。すなわち、振幅制限が行われる。
源２６からの電流のすべてがダイオードＤ２を介して抵
抗３３に流れ、定電流源２７の電流はすべてバッファ増
幅器１５からダイオードＤ３を介して供給されるように
なり、ダイオードＤ１，Ｄ４はオフとなる。この状態で
入力側の電圧がさらに上昇しても、出力側の電圧は上昇
しない。すなわち、振幅制限が行われる。
【００１６】入力側の電圧が下降する場合には逆にダイ
オードＤ２，Ｄ３がオフになり、出力側の電圧は一定の
値よりは下がらない。
オードＤ２，Ｄ３がオフになり、出力側の電圧は一定の
値よりは下がらない。
【００１７】このダイオード・ブリッジ１６の出力側に
得られる振幅制限された信号の振幅は、可変電圧源２９
の電圧を中心にして、定電流源２６および２７の電流
（２６および２７の電流値は等しい）と抵抗３３の抵抗
値の積に等しい値だけ振動可能であり、それ以上の振幅
の変動は出力側には現われない。
得られる振幅制限された信号の振幅は、可変電圧源２９
の電圧を中心にして、定電流源２６および２７の電流
（２６および２７の電流値は等しい）と抵抗３３の抵抗
値の積に等しい値だけ振動可能であり、それ以上の振幅
の変動は出力側には現われない。
【００１８】どの電圧部分の信号を取り出すかは可変電
圧源２９の電圧により決定される。したがって、ダイオ
ード・ブリッジ１６の出力側には可変電圧源２９の電圧
を中心にして上と下にそれぞれ定電流源２６（または２
７）の電流と抵抗３３の抵抗値の積の電圧範囲だけの振
幅の信号が取り出され、それ以外の電圧範囲の信号は取
り出されない。ダイオード・ブリッジ１６，定電流源２
６，２７および抵抗３３は振幅制限手段として動作して
いる。
圧源２９の電圧により決定される。したがって、ダイオ
ード・ブリッジ１６の出力側には可変電圧源２９の電圧
を中心にして上と下にそれぞれ定電流源２６（または２
７）の電流と抵抗３３の抵抗値の積の電圧範囲だけの振
幅の信号が取り出され、それ以外の電圧範囲の信号は取
り出されない。ダイオード・ブリッジ１６，定電流源２
６，２７および抵抗３３は振幅制限手段として動作して
いる。
【００１９】このようにして振幅制限を受けてダイオー
ド・ブリッジ１６の出力側に得られた信号は、差動増幅
器１７の一方の入力端子に印加される。差動増幅器の他
方の入力端子には、可変電圧源２９の電圧が印加されて
いるから、差動増幅器１７においては、抵抗３３の両端
に生じた電位差のみを増幅することにより、増幅された
出力は出力端子１２に得られる。すなわち、可変電圧源
２９で指定された電圧の上下の狭い幅の範囲の信号だけ
が増幅されて出力端子１２に得られる。
ド・ブリッジ１６の出力側に得られた信号は、差動増幅
器１７の一方の入力端子に印加される。差動増幅器の他
方の入力端子には、可変電圧源２９の電圧が印加されて
いるから、差動増幅器１７においては、抵抗３３の両端
に生じた電位差のみを増幅することにより、増幅された
出力は出力端子１２に得られる。すなわち、可変電圧源
２９で指定された電圧の上下の狭い幅の範囲の信号だけ
が増幅されて出力端子１２に得られる。
【００２０】図２には本発明の他の実施例が示されてい
る。ここで図１に示した回路と異なるのは、抵抗３３
（図１）がダイオードＤ６およびＤ７に置き代えられた
点である。可変電圧源２９の電圧により指定された点の
上側へダイオードＤ６の順方向電圧、下側へダイオード
Ｄ７の順方向電圧をそれぞれ越えるとダイオードＤ６お
よびＤ７の抵抗値が急激に下がるので、ダイオード・ブ
リッジ１６の出力側には可変電圧源２９の指定する電圧
の上下にダイオードＤ６，Ｄ７の順方向電圧の幅をもつ
範囲の信号が出力される。それが差動増幅器１７の一方
の入力端子に印加され、他方の入力端子には可変電圧源
２９の電圧が印加されているから、ダイオードＤ６，Ｄ
７の両端に現われる狭い範囲の信号だけが増幅されて出
力端子１２に得られる。
る。ここで図１に示した回路と異なるのは、抵抗３３
（図１）がダイオードＤ６およびＤ７に置き代えられた
点である。可変電圧源２９の電圧により指定された点の
上側へダイオードＤ６の順方向電圧、下側へダイオード
Ｄ７の順方向電圧をそれぞれ越えるとダイオードＤ６お
よびＤ７の抵抗値が急激に下がるので、ダイオード・ブ
リッジ１６の出力側には可変電圧源２９の指定する電圧
の上下にダイオードＤ６，Ｄ７の順方向電圧の幅をもつ
範囲の信号が出力される。それが差動増幅器１７の一方
の入力端子に印加され、他方の入力端子には可変電圧源
２９の電圧が印加されているから、ダイオードＤ６，Ｄ
７の両端に現われる狭い範囲の信号だけが増幅されて出
力端子１２に得られる。
【００２１】図２の回路においては、ダイオードＤ６，
Ｄ７がオフであるときの抵抗が十分に大きいために、ダ
イオードＤ１〜Ｄ４の順方向の動作抵抗が温度変化をし
たとしても、ダイオードＤ６，Ｄ７の両端に現われる電
圧値にはほとんど影響がない。
Ｄ７がオフであるときの抵抗が十分に大きいために、ダ
イオードＤ１〜Ｄ４の順方向の動作抵抗が温度変化をし
たとしても、ダイオードＤ６，Ｄ７の両端に現われる電
圧値にはほとんど影響がない。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よるならば、大振幅の信号のうちから任意のレベルを指
定して、指定されたレベルの上下の狭い範囲の信号を得
ることができるから、後段の増幅器を飽和させることも
なく、広帯域に増幅可能となる。本発明をオシロスコー
プに用いるならば、大振幅の信号の任意の一部分を十分
に増幅して測定できる。したがって、本発明の効果は極
めて大きい。
よるならば、大振幅の信号のうちから任意のレベルを指
定して、指定されたレベルの上下の狭い範囲の信号を得
ることができるから、後段の増幅器を飽和させることも
なく、広帯域に増幅可能となる。本発明をオシロスコー
プに用いるならば、大振幅の信号の任意の一部分を十分
に増幅して測定できる。したがって、本発明の効果は極
めて大きい。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図３】従来例における波形観測のための接続図（ａ）
と波形図（ｂ）である。
と波形図（ｂ）である。
６ オシロスコープ ７ プローブ １０ 入力端子 １２ 出力端子 １５ バッファ増幅器 １６ ダイオード・ブリッジ １７ 差動増幅器 １９，２２ トランジスタ ２１ 電界効果トランジスタ ２５〜２７ 定電流源 ２９ 可変電圧源 ３１〜３３，３９ 抵抗 Ｄ１〜Ｄ４，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ１１〜Ｄ１４ ダイオード Ｌ１ インダクタンス
Claims (1)
- 【請求項１】 入力信号の電圧レベルを指定するための
可変電圧手段（２９）と、 前記可変電圧手段により指定した電圧レベルの上下の狭
い範囲の信号を取り出すための振幅制限手段（１６，２
６，２７，３３，Ｄ６，Ｄ７）と、 前記振幅制限手段により取り出された信号と、前記可変
電圧手段により指定された電圧との差信号を得るための
差動増幅手段（１７）とを含む振幅制限増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35277591A JPH05167367A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 振幅制限増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35277591A JPH05167367A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 振幅制限増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167367A true JPH05167367A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18426354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35277591A Pending JPH05167367A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 振幅制限増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167367A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254164A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yokogawa Electric Corp | 電流リミッタ付き増幅回路 |
| JP2009033726A (ja) * | 2007-07-29 | 2009-02-12 | Advantest Corp | バッファ回路、増幅回路、および、試験装置 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP35277591A patent/JPH05167367A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254164A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yokogawa Electric Corp | 電流リミッタ付き増幅回路 |
| JP2009033726A (ja) * | 2007-07-29 | 2009-02-12 | Advantest Corp | バッファ回路、増幅回路、および、試験装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4573021A (en) | Circuit output stage arrangement | |
| US5537078A (en) | Operational amplifier with JFET inputs having low input bias current and methods for using same | |
| US4380711A (en) | Linearization circuit | |
| JPH05167367A (ja) | 振幅制限増幅器 | |
| US4068183A (en) | Transistorized single ended push-pull amplifier having no cross-over distortion | |
| JPS6315764B2 (ja) | ||
| US3849734A (en) | Signal processing apparatus | |
| CA1252526A (en) | Wideband amplifier with active high-frequency compensation | |
| JPH06177671A (ja) | 同相モード信号センサ | |
| US5973564A (en) | Operational amplifier push-pull output stage with low quiescent current | |
| US4112387A (en) | Bias circuit | |
| US6483168B1 (en) | Integrated circuit having resistor formed over emitter of vertical bipolar transistor | |
| KR0157118B1 (ko) | 에미터 팔로워를 유동성 부하로 사용하는 차동 증폭기 | |
| KR100834251B1 (ko) | 증폭기 및 이를 포함하는 이동전화기 | |
| JPH07229928A (ja) | 電流検出装置 | |
| US4748406A (en) | Circuit arrangement for controlling a rotary-magnet measuring instrument | |
| JP3000737B2 (ja) | 出力バッファ回路 | |
| JPH01125108A (ja) | Ｆｅｔ負荷増幅回路 | |
| JP3656335B2 (ja) | 相互コンダクタンス回路 | |
| JPH0567930A (ja) | 電圧増幅回路 | |
| JPH05209788A (ja) | 光電流検出回路 | |
| JPS62117404A (ja) | 可変利得増幅回路 | |
| US20050007094A1 (en) | Two wire hall device output detection circuit | |
| JP3060964B2 (ja) | 指数増幅器 | |
| US3564436A (en) | High input impedance amplifier |