JPH0525814U - Output amplitude limit circuit - Google Patents

Output amplitude limit circuit

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JPH0525814U
JPH0525814U JP1066091U JP1066091U JPH0525814U JP H0525814 U JPH0525814 U JP H0525814U JP 1066091 U JP1066091 U JP 1066091U JP 1066091 U JP1066091 U JP 1066091U JP H0525814 U JPH0525814 U JP H0525814U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ベ―ス・エミッタ間の逆耐圧が低いクランプト
ランジスタを使用して、大振幅出力が可能な出力振幅制
限回路を実現する。 【構成】第1のトランジスタ(Q1 ,Q3 )のエミッタ
フォロワ出力で第2のクランプ用トランジスタ(Q2
4 )のベ―ス端子を駆動し、逆バイアス時に第2のト
ランジスタ(Q2 ,Q4 )のベ―ス電位を増幅段2出力
に追従させることにより、クランプ用トランジスタ(Q
2 ,Q4 )のベ―スエミッタ間の逆電圧がVBE(約0.
7V)以上にならないようにした。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize an output amplitude limiting circuit that can output a large amplitude by using a clamp transistor with low reverse breakdown voltage between the base and emitter. [Structure] The emitter follower output of the first transistor (Q 1 , Q 3 ) is used for the second clamping transistor (Q 2 ,
Q 4) of the base - drives the scan terminals, base of the second transistor when a reverse bias (Q 2, Q 4) - by following the amplifier stage 2 outputs the ground potential, the clamp transistor (Q
2 , the reverse voltage between the base emitters of Q 4 ) is V BE (about 0.
I tried not to exceed 7V).

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、演算増幅回路等の出力振幅制限回路における出力振幅の増大に関す るものである。 The present invention relates to an increase in output amplitude in an output amplitude limiting circuit such as an operational amplifier circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

図3は従来の演算増幅回路における出力振幅制限回路の構成を示す回路構成図 である。上図の演算増幅回路において、電流源gm と出力インピ―ダンスRo で 表された増幅段の出力電圧VO は、クランプ用のダイオ―ドD1 ,D2 のオン電 圧をVF とし、高圧側クランプ電圧をVCH、低圧側クランプ電圧をVCLとすると 、 VCL−VF <VO <VCH+VF …(1) に制限される。FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing a configuration of an output amplitude limiting circuit in a conventional operational amplifier circuit. In the operational amplifier circuit shown in the above figure, the output voltage V O of the amplifier stage represented by the current source g m and the output impedance R o is the ON voltage of the clamping diodes D 1 and D 2 which is V F. If the high-voltage side clamp voltage is V CH and the low-voltage side clamp voltage is V CL , then V CL −V F <V O <V CH + V F (1).

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、上記のような回路をICで実現する場合は、ダイオ―ドの代り にダイオ―ド接続したトランジスタを用いることが多い。その場合、トランジス タが導通しないときはベ―ス・エミッタ間に逆電圧がかかる。この逆電圧の大き さはダイオ―ドD1 の場合VO −VCLであり、VO が大きくなるにしたがって逆 電圧も大きくなる。ダイオ―ドD2 の場合も同様である。VBEの逆耐圧をVEBMA X とすると、バッファアンプ1の出力振幅はVEBMAX +VF に制限される。高速 トランジスタではVEBMAX がおよそ2V程度なので、2.7V以上の出力振幅が 出せないという課題があった。 本考案は、ベ―ス・エミッタ間の逆耐圧が低いクランプトランジスタを使用し て、大振幅出力が可能な出力振幅制限回路を実現することを目的とする。However, when the above-mentioned circuit is realized by an IC, a diode-connected transistor is often used instead of the diode. In that case, a reverse voltage is applied between the base and emitter when the transistor does not conduct. The magnitude of this reverse voltage is V O -V CL in the case of diode D 1 , and the reverse voltage also increases as V O increases. The same applies to the case of the diode D 2 . If the reverse withstand voltage of V BE is V EBMA X , the output amplitude of the buffer amplifier 1 is limited to V EBMAX + V F. Since the high-speed transistor has V EBMAX of about 2V, there was a problem that an output amplitude of 2.7V or more could not be output. An object of the present invention is to realize an output amplitude limiting circuit capable of large amplitude output by using a clamp transistor having a low reverse breakdown voltage between the base and the emitter.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案に係る出力振幅制限回路は増幅段の出力端子にベ―ス端子が接続しコレ クタ端子が電圧源に接続する第1のトランジスタと、この第1のトランジスタの エミッタ端子にその一端が接続し他端がクランプ電圧に接続する抵抗と、前記第 1のトランジスタのエミッタ端子にベ―ス端子が接続しコレクタ端子が前記電圧 源に接続しエミッタ端子が前記増幅段の出力端子に接続する第2のトランジスタ とを備えたことを特徴とする。 The output amplitude limiting circuit according to the present invention has a first transistor whose base terminal is connected to the output terminal of the amplification stage and whose collector terminal is connected to the voltage source, and one end of which is connected to the emitter terminal of this first transistor. And a resistor whose other end is connected to the clamp voltage, a base terminal is connected to the emitter terminal of the first transistor, a collector terminal is connected to the voltage source, and an emitter terminal is connected to the output terminal of the amplification stage. And two transistors.

【0005】[0005]

【作用】[Action]

第1のトランジスタのエミッタフォロワ出力で第2のトランジスタのベ―ス端 子を駆動することにより、逆バイアス時に第2のトランジスタのベ―ス電位を増 幅段出力に追従させ、第2のトランジスタのベ―ス・エミッタ間の逆耐圧を越え ないようにした。 By driving the base terminal of the second transistor with the emitter follower output of the first transistor, the base potential of the second transistor is made to follow the output of the amplification stage during reverse bias, and the second transistor The reverse breakdown voltage between the base and the emitter was not exceeded.

【0006】[0006]

【実施例】【Example】

以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。 図1は本考案に係る出力振幅制限回路の一実施例を示す構成回路図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration circuit diagram showing an embodiment of an output amplitude limiting circuit according to the present invention.

【0007】 演算増幅器において、2は増幅段、3は増幅段2の出力振幅を制限する出力振 幅制限回路、1は出力振幅制限回路3の出力と等しい信号を出力するゲイン1の バッファアンプである。ここでは簡略化のため、増幅段2は電流源Iinと出力抵 抗Ro で等価的に表され、増幅段2の出力は電流源Iinと出力抵抗Ro の接続点 (以下電圧増幅ノ―ドと呼ぶ)から出力される。出力振幅制限回路3の低圧側に おいて、第1のNPNトランジスタQ1 のベ―ス端子は電圧増幅ノ―ドNに接続 し、コレクタ端子は正の電圧源VCCに接続する。第2のNPNトランジスタQ2 のベ―ス端子はトランジスタQ1 のエミッタ端子に接続し、コレクタ端子は正の 電圧源VCCに接続し、エミッタ端子は電圧増幅ノ―ドNに接続する。トランジス タQ1 のエミッタ端子は抵抗R1 を介して低圧側クランプ電圧VCLに接続する。In the operational amplifier, 2 is an amplification stage, 3 is an output amplitude limiting circuit that limits the output amplitude of the amplification stage 2, and 1 is a buffer amplifier of gain 1 that outputs a signal equal to the output of the output amplitude limiting circuit 3. is there. Here for simplicity, the amplifier stage 2 is equivalently expressed by a current source I in the output resistance R o, the output of the amplifier stage 2 is a connection point of the output resistor R o a current source I in (hereinafter voltage amplification (Called a node). On the low voltage side of the output amplitude limiting circuit 3, the base terminal of the first NPN transistor Q 1 is connected to the voltage amplification node N, and the collector terminal is connected to the positive voltage source V CC . The base terminal of the second NPN transistor Q 2 is connected to the emitter terminal of the transistor Q 1 , the collector terminal is connected to the positive voltage source V CC , and the emitter terminal is connected to the voltage amplification node N. The emitter terminal of the transistor Q 1 is connected to the low side clamp voltage V CL via the resistor R 1 .

【0008】 同様に出力振幅制限回路3の高圧側において、第1のPNPトランジスタQ3 のベ―ス端子は電圧増幅ノ―ドNに接続し、コレクタ端子は負の電圧源VEEに接 続する。第2のPNPトランジスタQ4 のベ―ス端子はトランジスタQ3 のエミ ッタ端子に接続し、コレクタ端子は負の電圧源VEEに接続し、エミッタ端子は電 圧増幅ノ―ドNに接続する。トランジスタQ3 のエミッタ端子は抵抗R2 を介し て高圧側クランプ電圧VCHに接続する。Similarly, on the high voltage side of the output amplitude limiting circuit 3, the base terminal of the first PNP transistor Q 3 is connected to the voltage amplification node N, and the collector terminal is connected to the negative voltage source V EE. To do. The base terminal of the second PNP transistor Q 4 is connected to the emitter terminal of the transistor Q 3 , the collector terminal is connected to the negative voltage source V EE , and the emitter terminal is connected to the voltage amplification node N. To do. The emitter terminal of the transistor Q 3 is connected to the high side clamp voltage V CH via the resistor R 2 .

【0009】 上記の構成の出力振幅制限回路の動作を図2を用いて次に説明する。ここでは 出力振幅制限回路3の低圧側の動作についてのみ説明する。高圧側は低圧側と対 称に動作する。 電圧Vo >0のとき、Vo が大きくなるにしたがって、トランジスタQ2 のエ ミッタ電位が上昇する。トランジスタQ2 のベ―ス電位V1 はエミッタフォロワ 用トランジスタQ1 により駆動されているので、Vo −VBE(Q1 )になる。ト ランジスタQ2 のベ―ス・エミッタ間電圧は VBE(Q2 )=Vo −VBE(Q1 )−Vo =−VBE(Q1 ) …(2) となるので、ベ―ス・エミッタ間の逆電圧は約0.7Vを越えることがない(図 2のイ)。 電圧Vo <0のとき、Vo が小さくなるにつれて、トランジスタQ1 のエミッ タ電位は下がり、Vo =VCLとなったところでQ1 はオフになる(図2のロ)。 さらにVo が下がるとQ2 が導通しはじめる。Q2 のベ―ス電位はほぼVCLに保 たれているので、Vo すなわちQ2 のエミッタ電位は Vo =VCL−VBE(Q2 ) …(3) よりは下がらない。すなわちクランプ電圧はおよそVCL−0.7Vとなる(図2 のハ)。The operation of the output amplitude limiting circuit having the above configuration will be described below with reference to FIG. Here, only the operation of the output amplitude limiting circuit 3 on the low voltage side will be described. The high voltage side operates symmetrically with the low voltage side. When the voltage V o > 0, the emitter potential of the transistor Q 2 rises as V o increases. Since the base potential V 1 of the transistor Q 2 is driven by the emitter follower transistor Q 1, it becomes V o −V BE (Q 1 ). The base-emitter voltage of the transistor Q 2 is V BE (Q 2 ) = V o −V BE (Q 1 ) −V o = −V BE (Q 1 ) ... (2) The reverse voltage between the emitter and emitter does not exceed about 0.7 V (Fig. 2B). When the voltage V o <0, as V o becomes smaller, emitter capacitor potential of the transistor Q 1 is lowered, Q 1 is turned off upon reaching a V o = V CL (B in FIG. 2). When V o further decreases, Q 2 starts to conduct. Of base Q 2 - Since the ground potential is leaning against the coercive almost V CL, the emitter potential of the V o ie Q 2 is V o = V CL -V BE ( Q 2) ... (3) does not decrease than. That is, the clamp voltage is approximately V CL −0.7V (C in FIG. 2).

【0010】 このような構成の出力振幅制限回路によれば、第1のトランジスタ(Q1 ,Q 3 )のエミッタフォロワ出力で第2のクランプ用トランジスタ(Q2 ,Q4 )の ベ―ス端子を駆動し、逆バイアス時に第2のトランジスタ(Q2 ,Q4 )のベ― ス電位を増幅段出力に追従させることにより、クランプ用トランジスタ(Q2 , Q4 )のベ―スエミッタ間の逆電圧がVBE(約0.7V)以上にならないように したので、ベ―ス・エミッタ逆耐圧の小さい高速トランジスタでも大振幅で出力 することができる。According to the output amplitude limiting circuit having such a configuration, the first transistor (Q1, Q 3 ) Emitter-follower output of the second clamp transistor (Q2, QFour) Of the second transistor (Q2, QFourBy making the base potential of) follow the output of the amplification stage, the clamping transistor (Q2, QFour) The reverse voltage between the base emitters is VBESince it does not exceed (about 0.7 V), high-speed transistors with a small base-emitter reverse breakdown voltage can output with a large amplitude.

【0011】[0011]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上述べたように本考案によれば、ベ―ス・エミッタ間の逆耐圧が低いクラン プトランジスタを使用して、大振幅出力が可能な出力振幅制限回路を簡単な構成 で実現することができる。 As described above, according to the present invention, an output amplitude limiting circuit capable of large-amplitude output can be realized with a simple configuration by using a clamp transistor having a low reverse breakdown voltage between the base and the emitter. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案に係る出力振幅制限回路の一実施例を示
す構成回路図である。
FIG. 1 is a configuration circuit diagram showing an embodiment of an output amplitude limiting circuit according to the present invention.

【図2】図1の回路の動作を示す特性曲線図である。FIG. 2 is a characteristic curve diagram showing the operation of the circuit of FIG.

【図3】従来の出力振幅制限回路を示す構成回路図であ
る。
FIG. 3 is a configuration circuit diagram showing a conventional output amplitude limiting circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 増幅段 3 出力振幅制限回路 N 出力端子 VCC,VEE 電圧源 Q1 ,Q3 第1のトランジスタ VCH,VCL クランプ電圧 R1 ,R2 抵抗 Q2 ,Q4 第2のトランジスタ2 amplification stage 3 output amplitude limiting circuit N output terminal V CC , V EE voltage source Q 1 , Q 3 first transistor V CH , V CL clamp voltage R 1 , R 2 resistance Q 2 , Q 4 second transistor

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】増幅段の出力端子にベ―ス端子が接続しコ
レクタ端子が電圧源に接続する第1のトランジスタと、 この第1のトランジスタのエミッタ端子にその一端が接
続し他端がクランプ電圧に接続する抵抗と、 前記第1のトランジスタのエミッタ端子にベ―ス端子が
接続しコレクタ端子が前記電圧源に接続しエミッタ端子
が前記増幅段の出力端子に接続する第2のトランジスタ
とを備えたことを特徴とする出力振幅制限回路。
1. A first transistor having a base terminal connected to an output terminal of an amplification stage and a collector terminal connected to a voltage source, and one end of which is connected to an emitter terminal of the first transistor and the other end of which is clamped. A resistor connected to the voltage; and a second transistor having a base terminal connected to the emitter terminal of the first transistor, a collector terminal connected to the voltage source, and an emitter terminal connected to the output terminal of the amplification stage. An output amplitude limiting circuit characterized by being provided.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52156231A (en) * 1976-06-23 1977-12-26 Hitachi Ltd Carburetors
JPS63314011A (en) * 1987-06-17 1988-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Limiter circuit

Patent Citations (2)

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