JPH0621726A - 増幅装置 - Google Patents
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- JPH0621726A JPH0621726A JP5058216A JP5821693A JPH0621726A JP H0621726 A JPH0621726 A JP H0621726A JP 5058216 A JP5058216 A JP 5058216A JP 5821693 A JP5821693 A JP 5821693A JP H0621726 A JPH0621726 A JP H0621726A
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- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
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- H03F1/307—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in push-pull amplifiers
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- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3069—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
- H03F3/3071—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with asymmetrical driving of the end stage
- H03F3/3072—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with asymmetrical driving of the end stage using Darlington transistors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 増幅装置に熱的不安定が生じないようにす
る。 【構成】 バイアス電圧を発生させるために、バイアス
段を、第１の負の熱応答特性を有する第１の電圧をバイ
アス段(7,8,9,10)の素子(10)を介して発生させ、かつ、
第１の電圧と極性が逆であり、第２の負の熱応答特性を
有する第２の電圧を発生させるように構成する。バイア
ス電圧は、第１の電圧と第２の電圧の和に等しい。第１
の電圧の絶対値は、第２の電圧の絶対値より大とする。
バイアス電圧の負の熱応答特性は、第１の負の熱応答特
性及び第２の負の熱応答特性の影響により決定される。
第１の負の熱応答特性の絶対値は、第２の負の熱応答特
性の絶対値より大とする。
る。 【構成】 バイアス電圧を発生させるために、バイアス
段を、第１の負の熱応答特性を有する第１の電圧をバイ
アス段(7,8,9,10)の素子(10)を介して発生させ、かつ、
第１の電圧と極性が逆であり、第２の負の熱応答特性を
有する第２の電圧を発生させるように構成する。バイア
ス電圧は、第１の電圧と第２の電圧の和に等しい。第１
の電圧の絶対値は、第２の電圧の絶対値より大とする。
バイアス電圧の負の熱応答特性は、第１の負の熱応答特
性及び第２の負の熱応答特性の影響により決定される。
第１の負の熱応答特性の絶対値は、第２の負の熱応答特
性の絶対値より大とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベース、コレクタ及び
エミッタを有する第１出力トランジスタと、ベース、コ
レクタ及びエミッタを有する第２出力トランジスタと、
入力端子と、出力端子と、第１給電点と、第２給電点
と、第１出力トランジスタのベースと第２出力トランジ
スタのベースとの間にバイアス電圧を発生させるバイア
ス段とを具え、第１出力トランジスタのベース及び第２
出力トランジスタのベースを入力端子に結合し、第１出
力トランジスタのコレクタを第１給電点に結合し、第２
出力トランジスタのコレクタを第２給電点に結合し、第
１出力トランジスタのエミッタ及び第２出力トランジス
タのエミッタを出力端子に結合し、バイアス電圧が負の
熱応答特性を有し、バイアス段の素子を第１出力トラン
ジスタ及び第２出力トランジスタと熱的に結合している
増幅装置に関するものである。
エミッタを有する第１出力トランジスタと、ベース、コ
レクタ及びエミッタを有する第２出力トランジスタと、
入力端子と、出力端子と、第１給電点と、第２給電点
と、第１出力トランジスタのベースと第２出力トランジ
スタのベースとの間にバイアス電圧を発生させるバイア
ス段とを具え、第１出力トランジスタのベース及び第２
出力トランジスタのベースを入力端子に結合し、第１出
力トランジスタのコレクタを第１給電点に結合し、第２
出力トランジスタのコレクタを第２給電点に結合し、第
１出力トランジスタのエミッタ及び第２出力トランジス
タのエミッタを出力端子に結合し、バイアス電圧が負の
熱応答特性を有し、バイアス段の素子を第１出力トラン
ジスタ及び第２出力トランジスタと熱的に結合している
増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本明細書では、負の熱応答特性は負の温
度係数に起因する熱応答特性を意味するものである。上
述した増幅装置では、個別の構成素子によって又は集積
回路として構成することができ、一般に、入力端子に供
給される入力信号に応じて出力端子に結合された負荷を
駆動するのに使用される。
度係数に起因する熱応答特性を意味するものである。上
述した増幅装置では、個別の構成素子によって又は集積
回路として構成することができ、一般に、入力端子に供
給される入力信号に応じて出力端子に結合された負荷を
駆動するのに使用される。
【０００３】このような増幅装置はとりわけ、オランダ
国特許公開公報NL65 10 718 号により既知である。従来
公知の増幅装置では、バイアス段は、抵抗器と、第１の
端子、タップ及び第２の端子を有する分圧器と、ベース
が上記分圧器のタップに結合されており、コレクタが上
記分圧器の第１の端子及び上記第１の出力トランジスタ
のベースに結合されており、エミッタが上記分圧器の第
２の端子及び上記第２の出力トランジスタのベースに結
合されているトランジスタとを具えている。上記分圧器
の第１の端子は、上記抵抗器を介して第１の給電点に結
合されている。上記分圧器の第２の端子は、上記入力端
子に結合されている入力トランジスタを介して第２の給
電点に結合されている。従来公知の増幅装置では、上記
分圧器及び上記トランジスタはいわゆるベース─エミッ
タ電圧倍率器として作用する。上記バイアス段によって
生じたバイアス電圧は、上記分圧器によって決定される
比率と上記トランジスタのベース─エミッタ電圧との積
に等しい。上記バイアス段の素子は上記トランジスタに
より構成されている。上記第１の出力トランジスタのベ
ースと上記第２の出力トランジスタのベースとの間に印
加されるバイアス電圧によって、上記第１の出力トラン
ジスタ及び上記第２の出力トランジスタはAB級として動
作し、出力信号の歪みを減少させることができる。AB級
動作を行うには、従来公知の増幅装置のバイアス電圧
が、上記トランジスタのベース─エミッタ電圧の約２倍
でなければならない。トランジスタから構成されている
上記素子と上記第１の出力トランジスタとの間及びこの
素子と上記第２の出力トランジスタとの間を熱的に結合
する結果、AB級動作による温度上昇の悪影響を防ぐこと
ができる。温度上昇により上記第１及び第２の出力トラ
ンジスタが熱くなり始めると、上記バイアス電圧により
決定され、上記第１及び第２の出力トランジスタを流れ
る電流は、上記第１及び第２の出力トランジスタ固有の
物理特性の結果増加する。一方、温度上昇によって前記
トランジスタによって構成される素子が加熱されると、
トランジスタを同じ電流が流れるバイアス電圧はトラン
ジスタの物理的特性のため減少する。その結果、上記第
１及び第２の出力トランジスタを流れる電流の増加は、
上記バイアス電圧（負の熱応答特性）の減少により相殺
される。したがって各素子を適切に設計することによっ
てほぼ温度に依存しないAB級動作が得られる。
国特許公開公報NL65 10 718 号により既知である。従来
公知の増幅装置では、バイアス段は、抵抗器と、第１の
端子、タップ及び第２の端子を有する分圧器と、ベース
が上記分圧器のタップに結合されており、コレクタが上
記分圧器の第１の端子及び上記第１の出力トランジスタ
のベースに結合されており、エミッタが上記分圧器の第
２の端子及び上記第２の出力トランジスタのベースに結
合されているトランジスタとを具えている。上記分圧器
の第１の端子は、上記抵抗器を介して第１の給電点に結
合されている。上記分圧器の第２の端子は、上記入力端
子に結合されている入力トランジスタを介して第２の給
電点に結合されている。従来公知の増幅装置では、上記
分圧器及び上記トランジスタはいわゆるベース─エミッ
タ電圧倍率器として作用する。上記バイアス段によって
生じたバイアス電圧は、上記分圧器によって決定される
比率と上記トランジスタのベース─エミッタ電圧との積
に等しい。上記バイアス段の素子は上記トランジスタに
より構成されている。上記第１の出力トランジスタのベ
ースと上記第２の出力トランジスタのベースとの間に印
加されるバイアス電圧によって、上記第１の出力トラン
ジスタ及び上記第２の出力トランジスタはAB級として動
作し、出力信号の歪みを減少させることができる。AB級
動作を行うには、従来公知の増幅装置のバイアス電圧
が、上記トランジスタのベース─エミッタ電圧の約２倍
でなければならない。トランジスタから構成されている
上記素子と上記第１の出力トランジスタとの間及びこの
素子と上記第２の出力トランジスタとの間を熱的に結合
する結果、AB級動作による温度上昇の悪影響を防ぐこと
ができる。温度上昇により上記第１及び第２の出力トラ
ンジスタが熱くなり始めると、上記バイアス電圧により
決定され、上記第１及び第２の出力トランジスタを流れ
る電流は、上記第１及び第２の出力トランジスタ固有の
物理特性の結果増加する。一方、温度上昇によって前記
トランジスタによって構成される素子が加熱されると、
トランジスタを同じ電流が流れるバイアス電圧はトラン
ジスタの物理的特性のため減少する。その結果、上記第
１及び第２の出力トランジスタを流れる電流の増加は、
上記バイアス電圧（負の熱応答特性）の減少により相殺
される。したがって各素子を適切に設計することによっ
てほぼ温度に依存しないAB級動作が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来公知
の増幅装置では、ほぼ温度に依存しないAB級動作を行う
には完全な熱的結合が行われていることが不可欠であ
る、という欠点がある。もし熱的結合が完全でなけれ
ば、第１及び第２の出力トランジスタを流れる電流はバ
イアス電圧が減少するにもかかわらず増加してしまう
（負の熱応答）。このように電流が増加すると、増幅装
置は熱的に不安定となる。本発明は、熱的不安定が生じ
ない増幅装置を提供することを目的とするものである。
の増幅装置では、ほぼ温度に依存しないAB級動作を行う
には完全な熱的結合が行われていることが不可欠であ
る、という欠点がある。もし熱的結合が完全でなけれ
ば、第１及び第２の出力トランジスタを流れる電流はバ
イアス電圧が減少するにもかかわらず増加してしまう
（負の熱応答）。このように電流が増加すると、増幅装
置は熱的に不安定となる。本発明は、熱的不安定が生じ
ない増幅装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の増幅装置は、バ
イアス電圧を発生させるために、バイアス段を、第１の
負の熱応答特性を有する第１の電圧をバイアス段の第１
の素子を介して発生させ、かつ、第１の電圧と極性が逆
であり、第２の負の熱応答特性を有する第２の電圧を発
生させるように構成し、バイアス電圧を、第１の電圧と
第２の電圧との和に等しくし、第１の電圧の絶対値を第
２の電圧の絶対値より大とし、バイアス電圧の負の熱応
答特性を、第１の負の熱応答特性及び第２の負の熱応答
特性により決定し、第１の負の熱応答特性の絶対値を、
第２の負の熱応答特性の絶対値より大としたことを特徴
とするものである。
イアス電圧を発生させるために、バイアス段を、第１の
負の熱応答特性を有する第１の電圧をバイアス段の第１
の素子を介して発生させ、かつ、第１の電圧と極性が逆
であり、第２の負の熱応答特性を有する第２の電圧を発
生させるように構成し、バイアス電圧を、第１の電圧と
第２の電圧との和に等しくし、第１の電圧の絶対値を第
２の電圧の絶対値より大とし、バイアス電圧の負の熱応
答特性を、第１の負の熱応答特性及び第２の負の熱応答
特性により決定し、第１の負の熱応答特性の絶対値を、
第２の負の熱応答特性の絶対値より大としたことを特徴
とするものである。
【０００６】本発明は、出力トランジスタ固有の物理特
性の過補償が熱的不安定を排除するという事実の認識に
基づいている。本発明の増幅装置では、過補償は、第１
の電圧の極性が第２の電圧の極性と逆であり、かつ、第
１の負の熱応答特性（の絶対値）が第２の負の熱応答特
性より大であることにより達成される。第１の電圧の極
性は第２の電圧の極性と逆であるので、バイアス電圧は
第１の電圧から第２の電圧を引いたものに等しく、か
つ、バイアス電圧の熱応答特性は、第１の電圧への第１
の負の熱応答特性の影響から第２の電圧への第２の負の
熱応答特性の影響を引いたものにより決定される。第１
の負の熱応答特性（の絶対値）は第２の負の熱応答特性
より大であるので、第１の電圧（の絶対値）への影響
は、第２の電圧への影響より大である。その結果、本発
明の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性（の絶対値）
は、従来公知の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性よ
り大であり（すなわち過補償され）、本発明の増幅装置
ではバイアス電圧の熱応答特性は、第１の電圧と第２の
電圧とにより調整可能である。すなわちバイアス電圧の
熱応答特性は、第１の電圧が増加するにつれてより負に
なる。バイアス電圧を一定に維持しながらバイアス電圧
の熱応答特性を調整できるので、出力トランジスタ固有
の物理特性の過補償を調整することが可能であり、増幅
装置の熱的不安定を防ぐことができる。
性の過補償が熱的不安定を排除するという事実の認識に
基づいている。本発明の増幅装置では、過補償は、第１
の電圧の極性が第２の電圧の極性と逆であり、かつ、第
１の負の熱応答特性（の絶対値）が第２の負の熱応答特
性より大であることにより達成される。第１の電圧の極
性は第２の電圧の極性と逆であるので、バイアス電圧は
第１の電圧から第２の電圧を引いたものに等しく、か
つ、バイアス電圧の熱応答特性は、第１の電圧への第１
の負の熱応答特性の影響から第２の電圧への第２の負の
熱応答特性の影響を引いたものにより決定される。第１
の負の熱応答特性（の絶対値）は第２の負の熱応答特性
より大であるので、第１の電圧（の絶対値）への影響
は、第２の電圧への影響より大である。その結果、本発
明の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性（の絶対値）
は、従来公知の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性よ
り大であり（すなわち過補償され）、本発明の増幅装置
ではバイアス電圧の熱応答特性は、第１の電圧と第２の
電圧とにより調整可能である。すなわちバイアス電圧の
熱応答特性は、第１の電圧が増加するにつれてより負に
なる。バイアス電圧を一定に維持しながらバイアス電圧
の熱応答特性を調整できるので、出力トランジスタ固有
の物理特性の過補償を調整することが可能であり、増幅
装置の熱的不安定を防ぐことができる。
【０００７】また本発明の増幅装置の一実施例は、第２
の電圧を発生させるために、バイアス段は少なくとも１
個のダイオードを具えることを特徴とするものである。
電流が少なくとも１個のダイオードを流れるとき、ダイ
オードは、第２の電圧を発生させるために電流が制御さ
れた電圧源として作用する。少なくとも１個のダイオー
ドにより発生する第２の電圧は、ダイオードの個数とベ
ース─エミッタ電圧に相当する電圧との積に等しいの
で、増幅装置を設計するには少なくとも１個のダイオー
ドが都合がよい。望ましい過補償に依存して、第２の電
圧を発生させるために１個又はそれ以上のダイオードを
使用することができるので、望ましいバイアス電圧の熱
応答特性を得るために少なくとも１個のダイオードは出
力トランジスタと熱的に結合されていない。バイアス電
圧を得るために、少なくとも１個のダイオードと直列に
抵抗器を配置してもよい。
の電圧を発生させるために、バイアス段は少なくとも１
個のダイオードを具えることを特徴とするものである。
電流が少なくとも１個のダイオードを流れるとき、ダイ
オードは、第２の電圧を発生させるために電流が制御さ
れた電圧源として作用する。少なくとも１個のダイオー
ドにより発生する第２の電圧は、ダイオードの個数とベ
ース─エミッタ電圧に相当する電圧との積に等しいの
で、増幅装置を設計するには少なくとも１個のダイオー
ドが都合がよい。望ましい過補償に依存して、第２の電
圧を発生させるために１個又はそれ以上のダイオードを
使用することができるので、望ましいバイアス電圧の熱
応答特性を得るために少なくとも１個のダイオードは出
力トランジスタと熱的に結合されていない。バイアス電
圧を得るために、少なくとも１個のダイオードと直列に
抵抗器を配置してもよい。
【０００８】また本発明の増幅装置の一実施例は、第１
の電圧を発生させるために、バイアス段は、電流源と、
第１の端子、タップ及び第２の端子を有する分圧器と、
ベース、コレクタ及びエミッタを有するトランジスタと
を具え、分圧器の第１の端子を、電流源を介して第１給
電点と結合し、分圧器の第２の端子を、第２給電点と結
合し、トランジスタのベースを、分圧器のタップに結合
し、トランジスタのコレクタを、ダイオードを介して分
圧器の第１の端子と、第１トランジスタのベースとに結
合し、トランジスタのエミッタを、分圧器の第２の端子
及び第２出力トランジスタのベースに結合し、トランジ
スタを、バイアス段の素子としたことを特徴とするもの
である。このような実施例は、本発明の増幅装置の好ま
しい装置である。上記第１の電圧と上記第２の電圧は両
方とも上記電流源により発生した電流によって決定され
る。これは、上記電流源により発生した電流が、上記分
圧器を介して第１の電圧が得られる上記トランジスタの
ベース─エミッタ電圧と、上記ダイオード間の第２の電
圧の両方を発生させるからである。本実施例に特有の熱
応答特性は、添付図面を参照して以下詳細に説明する。
の電圧を発生させるために、バイアス段は、電流源と、
第１の端子、タップ及び第２の端子を有する分圧器と、
ベース、コレクタ及びエミッタを有するトランジスタと
を具え、分圧器の第１の端子を、電流源を介して第１給
電点と結合し、分圧器の第２の端子を、第２給電点と結
合し、トランジスタのベースを、分圧器のタップに結合
し、トランジスタのコレクタを、ダイオードを介して分
圧器の第１の端子と、第１トランジスタのベースとに結
合し、トランジスタのエミッタを、分圧器の第２の端子
及び第２出力トランジスタのベースに結合し、トランジ
スタを、バイアス段の素子としたことを特徴とするもの
である。このような実施例は、本発明の増幅装置の好ま
しい装置である。上記第１の電圧と上記第２の電圧は両
方とも上記電流源により発生した電流によって決定され
る。これは、上記電流源により発生した電流が、上記分
圧器を介して第１の電圧が得られる上記トランジスタの
ベース─エミッタ電圧と、上記ダイオード間の第２の電
圧の両方を発生させるからである。本実施例に特有の熱
応答特性は、添付図面を参照して以下詳細に説明する。
【０００９】また本発明の増幅装置の他の実施例は、ベ
ース、コレクタ及びエミッタを有する第１駆動トランジ
スタと、ベース、コレクタ及びエミッタを有する第２駆
動トランジスタと、を具え、これら第１及び第２の駆動
トランジスタのベースを、分圧器の第１及び第２の端子
にそれぞれ結合し、第１及び第２の駆動トランジスタの
コレクタを、第１及び第２の給電点にそれぞれ結合し、
第１及び第２の駆動トランジスタのエミッタを、第１及
び第２の出力トランジスタのベースに結合したことを特
徴とするものである。本発明の増幅装置のバイアス段に
よって、本実施例でもAB級動作を行うことができる。本
実施例では、上記駆動トランジスタ及び出力トランジス
タをダーリントン回路として構成した結果、比較的高い
利得を供給することができる。
ース、コレクタ及びエミッタを有する第１駆動トランジ
スタと、ベース、コレクタ及びエミッタを有する第２駆
動トランジスタと、を具え、これら第１及び第２の駆動
トランジスタのベースを、分圧器の第１及び第２の端子
にそれぞれ結合し、第１及び第２の駆動トランジスタの
コレクタを、第１及び第２の給電点にそれぞれ結合し、
第１及び第２の駆動トランジスタのエミッタを、第１及
び第２の出力トランジスタのベースに結合したことを特
徴とするものである。本発明の増幅装置のバイアス段に
よって、本実施例でもAB級動作を行うことができる。本
実施例では、上記駆動トランジスタ及び出力トランジス
タをダーリントン回路として構成した結果、比較的高い
利得を供給することができる。
【００１０】以下図面につき説明する。図面では同様な
部分に同じ符号を付している。図１に、従来公知の増幅
装置を示す。この増幅装置は、ベース、コレクタ及びエ
ミッタを有する第１出力トランジスタ１と、ベース、コ
レクタ及びエミッタを有する第２出力トランジスタ２
と、入力端子３と、出力端子４と、第１給電点５と、第
２給電点６と、第１出力トランジスタ１のベースと第２
出力トランジスタ２のベースとの間にバイアス電圧を発
生させるバイアス段７，８，９及び１０とを具える。第
１出力トランジスタ１のベース及び第２出力トランジス
タ２のベースは入力端子３に結合されている。第１出力
トランジスタ１のコレクタは第１給電点５に結合されて
いる。第２出力トランジスタ２のコレクタは第２給電点
６に結合されている。第１出力トランジスタ１のエミッ
タ及び第２出力トランジスタ２のエミッタは出力端子４
に結合されている。この増幅装置では、バイアス段７，
８，９及び１０は、例えば抵抗器によって構成すること
ができる電流源７と、第１の端子、タップ及び第２の端
子を有する分圧器、例えば２つの抵抗器を有する分圧器
８及び９と、ベース、コレクタ及びエミッタを有するト
ランジスタ１０とを具えている。分圧器８及び９の第１
の端子は電流源７を介して第１給電点５に結合されてお
り、また第２の端子は入力トランジスタ１１を介して第
２給電点６に結合されている。トランジスタ１０のベー
スは分圧器８及び９のタップに結合されており、コレク
タは分圧器８及び９の第１の端子及び出力トランジスタ
１のベースに結合されており、エミッタは分圧器８及び
９の第２の端子及び出力トランジスタ２のベースに結合
されている。バイアス段の一構成要素であるトランジス
タ１０は、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２に熱的に結合されている。分圧器８及び９とト
ランジスタ１０は、いわゆるベース─エミッタ電圧倍率
器として作用する。バイアス段である電流源７，分圧器
８，９及びトランジスタ１０により発生するバイアス電
圧は、トランジスタ１０のベース─エミッタ電圧を分圧
器８及び９によって決定される比に乗じたものに等し
い。入力端子３に供給される入力信号の歪みを最小にす
るために、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２は、これらのベース間に印加されるバイアス電
圧によってAB級動作を行うことができるが、そのために
はこのバイアス電圧はトランジスタ１０のベース─エミ
ッタ電圧のほぼ２倍に等しくなければならない。第１出
力トランジスタ１とトランジスタ１０及び第２出力トラ
ンジスタ２とトランジスタ１０との間が熱的に結合され
ている結果、この増幅装置はAB級動作を行うことによる
温度上昇の悪影響を防ぐことができる。温度の上昇によ
り第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２
が熱くなり始めると、第１出力トランジスタ１及び第２
出力トランジスタ２固有の物理的特性により、バイアス
電圧により決定され、かつ、第１出力トランジスタ１及
び第２出力トランジスタ２に流れる電流は増加する。し
かしながら熱的に結合されることによりトランジスタ１
０が熱くなり始めると、トランジスタ１０にほぼ等しい
電流を流すためのバイアス電圧は、トランジスタ１０固
有の物理的性質により減少する。その結果回路素子定数
を適切に設定することによって、ほぼ温度に依存しない
AB級動作が得られる。この増幅装置が適切にバイアスさ
れるとき、入力端子３に供給される入力信号は入力端子
３を介して第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２に供給される。分圧器８及び９とトランジスタ
１０により、上記入力信号の直流レベルがシフトされ
る。第１出力トランジスタ１は上記入力信号のサイン波
の正の部分を、第２出力トランジスタ２は上記入力信号
のサイン波の負の部分をそれぞれ増幅する。しかしなが
ら従来公知の増幅装置では、ほぼ温度に依存しないAB級
動作を行うには完全な熱的結合が行われることが不可欠
である、という欠点がある。もし熱的結合が完全でなけ
れば、第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジス
タ２の電流はバイアス電圧が減少するにもかかわらず増
加する。このように電流が増加すると、増幅装置の熱的
不安定が生じる。
部分に同じ符号を付している。図１に、従来公知の増幅
装置を示す。この増幅装置は、ベース、コレクタ及びエ
ミッタを有する第１出力トランジスタ１と、ベース、コ
レクタ及びエミッタを有する第２出力トランジスタ２
と、入力端子３と、出力端子４と、第１給電点５と、第
２給電点６と、第１出力トランジスタ１のベースと第２
出力トランジスタ２のベースとの間にバイアス電圧を発
生させるバイアス段７，８，９及び１０とを具える。第
１出力トランジスタ１のベース及び第２出力トランジス
タ２のベースは入力端子３に結合されている。第１出力
トランジスタ１のコレクタは第１給電点５に結合されて
いる。第２出力トランジスタ２のコレクタは第２給電点
６に結合されている。第１出力トランジスタ１のエミッ
タ及び第２出力トランジスタ２のエミッタは出力端子４
に結合されている。この増幅装置では、バイアス段７，
８，９及び１０は、例えば抵抗器によって構成すること
ができる電流源７と、第１の端子、タップ及び第２の端
子を有する分圧器、例えば２つの抵抗器を有する分圧器
８及び９と、ベース、コレクタ及びエミッタを有するト
ランジスタ１０とを具えている。分圧器８及び９の第１
の端子は電流源７を介して第１給電点５に結合されてお
り、また第２の端子は入力トランジスタ１１を介して第
２給電点６に結合されている。トランジスタ１０のベー
スは分圧器８及び９のタップに結合されており、コレク
タは分圧器８及び９の第１の端子及び出力トランジスタ
１のベースに結合されており、エミッタは分圧器８及び
９の第２の端子及び出力トランジスタ２のベースに結合
されている。バイアス段の一構成要素であるトランジス
タ１０は、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２に熱的に結合されている。分圧器８及び９とト
ランジスタ１０は、いわゆるベース─エミッタ電圧倍率
器として作用する。バイアス段である電流源７，分圧器
８，９及びトランジスタ１０により発生するバイアス電
圧は、トランジスタ１０のベース─エミッタ電圧を分圧
器８及び９によって決定される比に乗じたものに等し
い。入力端子３に供給される入力信号の歪みを最小にす
るために、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２は、これらのベース間に印加されるバイアス電
圧によってAB級動作を行うことができるが、そのために
はこのバイアス電圧はトランジスタ１０のベース─エミ
ッタ電圧のほぼ２倍に等しくなければならない。第１出
力トランジスタ１とトランジスタ１０及び第２出力トラ
ンジスタ２とトランジスタ１０との間が熱的に結合され
ている結果、この増幅装置はAB級動作を行うことによる
温度上昇の悪影響を防ぐことができる。温度の上昇によ
り第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２
が熱くなり始めると、第１出力トランジスタ１及び第２
出力トランジスタ２固有の物理的特性により、バイアス
電圧により決定され、かつ、第１出力トランジスタ１及
び第２出力トランジスタ２に流れる電流は増加する。し
かしながら熱的に結合されることによりトランジスタ１
０が熱くなり始めると、トランジスタ１０にほぼ等しい
電流を流すためのバイアス電圧は、トランジスタ１０固
有の物理的性質により減少する。その結果回路素子定数
を適切に設定することによって、ほぼ温度に依存しない
AB級動作が得られる。この増幅装置が適切にバイアスさ
れるとき、入力端子３に供給される入力信号は入力端子
３を介して第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２に供給される。分圧器８及び９とトランジスタ
１０により、上記入力信号の直流レベルがシフトされ
る。第１出力トランジスタ１は上記入力信号のサイン波
の正の部分を、第２出力トランジスタ２は上記入力信号
のサイン波の負の部分をそれぞれ増幅する。しかしなが
ら従来公知の増幅装置では、ほぼ温度に依存しないAB級
動作を行うには完全な熱的結合が行われることが不可欠
である、という欠点がある。もし熱的結合が完全でなけ
れば、第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジス
タ２の電流はバイアス電圧が減少するにもかかわらず増
加する。このように電流が増加すると、増幅装置の熱的
不安定が生じる。
【００１１】
【実施例】図２に、本発明の増幅装置の一実施例を示
す。本実施例は、バイアス段にダイオード１２が追加さ
れているという点が図１に示す増幅装置とは根本的に異
なっている。ダイオード１２は本発明の重要な役割を果
たすが、この目的を達成するためにダイオード１２は一
方が分圧器８及び９の第１の端子に、他方が第１出力ト
ランジスタ１のベース及びトランジスタ１０のコレクタ
に結合されている。さらに本実施例は、それぞれベー
ス、コレクタ及びエミッタを有する第１駆動トランジス
タ１３と第２駆動トランジスタ１４とを具えるという点
が図１に示す増幅装置とは異なっている。第１駆動トラ
ンジスタ１３のベースは分圧器８及び９の第１の端子
に、第２駆動トランジスタ１４のベースは分圧器８及び
９の第２の端子にそれぞれ結合されている。第１駆動ト
ランジスタ１３のコレクタは第１給電点５に、第２駆動
トランジスタ１４のコレクタは第２給電点６にそれぞれ
結合されている。第１駆動トランジスタ１３のエミッタ
は第１出力トランジスタ１のベースに、第２駆動トラン
ジスタ１４のエミッタは第２出力トランジスタ２のベー
スにそれぞれ結合されている。第１駆動トランジスタ１
３及び第２駆動トランジスタ１４と、第１出力トランジ
スタ１及び第２出力トランジスタ２との結合方法は種々
の方法を採ることができ、図２は単に一例として示した
ものである。本実施例では、電流源７がトランジスタ１
０及びダイオード１２を流れる電流を発生する。トラン
ジスタ１０はダイオード１２とは相違し、第１出力トラ
ンジスタ１及び第２出力トランジスタ２に熱的に結合さ
れている。この電流によりトランジスタ１０は、分圧器
８及び９を介して、第１の負の熱応答特性を有する第１
の電圧を発生させる。この電流はダイオード１２に流れ
て、第２の負の熱応答特性を有する第２の電圧を発生さ
せる。トランジスタ１０に印加されるバイアス電圧は、
上記第１の電圧と上記第２の電圧との和に等しい。上記
第１の電圧の絶対値は上記第２の電圧の絶対値より大き
くする。上記バイアス電圧の負の熱応答特性は、上記第
１の負の熱応答特性及び上記第２の負の熱応答特性の影
響により決定される。上記第１の負の熱応答特性の絶対
値は、上記第２の負の熱応答特性の絶対値より大きくす
る。本発明の増幅装置では、熱的不安定は第１出力トラ
ンジスタ１及び第２出力トランジスタ２に固有の物理特
性の過補償によって排除される。本発明の増幅装置では
過補償は、上記第１の電圧が上記第２の電圧とは極性が
逆であることにより行われ（図２の場合にはダイオード
１２が追加されている）、また上記負の熱応答特性（の
絶対値）が上記負の熱応答特性より大であることにより
行われる（図２の場合にはダイオード１２が熱的に結合
されていない）。上記第１の電圧は上記第２の電圧とは
極性が逆であるので、上記バイアス電圧は上記第１の電
圧から上記第２の電圧を差し引いたものに等しく、か
つ、上記バイアス電圧の熱応答特性は、上記第１の電圧
への熱応答特性の影響から上記第２の電圧への熱応答特
性の影響を差し引いたものによって決定される。上記第
１の負の熱応答特性（の絶対値）は上記第２の負の熱応
答特性より大であるので、上記第１の電圧（の絶対値）
への影響は、上記第２の電圧への影響より大である。そ
の結果本発明の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性
（の絶対値）は、従来公知の増幅装置の熱応答特性より
大であり（すなわち過補償である）、かつ、上記バイア
ス電圧の熱応答特性は上記第１の電圧及び上記第２の電
圧によって調整可能である。上記バイアス電圧の熱応答
特性は調整可能であるので、第１出力トランジスタ１及
び第２出力トランジスタ２に固有の物理特性の過補償は
調整されることができ、増幅装置の熱的不安定を防ぐこ
とができる。温度上昇の結果として第１出力トランジス
タ１及び第２出力トランジスタ２を流れる電流が増加す
ると、この増加は、上記バイアス電圧が大幅に減少する
ことにより補償（即ち過補償）される。本実施例のさら
なる利点として、トランジスタ１０とダイオード１２と
は周りの温度の上昇に対しては似たような熱応答特性を
有するが、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２による温度の上昇に対しては異なる熱応答特性
を有するという点を挙げることができる。トランジスタ
１０とダイオード１２とは同じ温度係数を有するので、
周囲の温度が上昇する場合には第１出力トランジスタ１
及び第２出力トランジスタ２の動作特性は変化しないが
（第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２
とトランジスタ１０とは熱的に結合しているので）、第
１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２自体
により温度が上昇する場合には動作特性が変化する。
す。本実施例は、バイアス段にダイオード１２が追加さ
れているという点が図１に示す増幅装置とは根本的に異
なっている。ダイオード１２は本発明の重要な役割を果
たすが、この目的を達成するためにダイオード１２は一
方が分圧器８及び９の第１の端子に、他方が第１出力ト
ランジスタ１のベース及びトランジスタ１０のコレクタ
に結合されている。さらに本実施例は、それぞれベー
ス、コレクタ及びエミッタを有する第１駆動トランジス
タ１３と第２駆動トランジスタ１４とを具えるという点
が図１に示す増幅装置とは異なっている。第１駆動トラ
ンジスタ１３のベースは分圧器８及び９の第１の端子
に、第２駆動トランジスタ１４のベースは分圧器８及び
９の第２の端子にそれぞれ結合されている。第１駆動ト
ランジスタ１３のコレクタは第１給電点５に、第２駆動
トランジスタ１４のコレクタは第２給電点６にそれぞれ
結合されている。第１駆動トランジスタ１３のエミッタ
は第１出力トランジスタ１のベースに、第２駆動トラン
ジスタ１４のエミッタは第２出力トランジスタ２のベー
スにそれぞれ結合されている。第１駆動トランジスタ１
３及び第２駆動トランジスタ１４と、第１出力トランジ
スタ１及び第２出力トランジスタ２との結合方法は種々
の方法を採ることができ、図２は単に一例として示した
ものである。本実施例では、電流源７がトランジスタ１
０及びダイオード１２を流れる電流を発生する。トラン
ジスタ１０はダイオード１２とは相違し、第１出力トラ
ンジスタ１及び第２出力トランジスタ２に熱的に結合さ
れている。この電流によりトランジスタ１０は、分圧器
８及び９を介して、第１の負の熱応答特性を有する第１
の電圧を発生させる。この電流はダイオード１２に流れ
て、第２の負の熱応答特性を有する第２の電圧を発生さ
せる。トランジスタ１０に印加されるバイアス電圧は、
上記第１の電圧と上記第２の電圧との和に等しい。上記
第１の電圧の絶対値は上記第２の電圧の絶対値より大き
くする。上記バイアス電圧の負の熱応答特性は、上記第
１の負の熱応答特性及び上記第２の負の熱応答特性の影
響により決定される。上記第１の負の熱応答特性の絶対
値は、上記第２の負の熱応答特性の絶対値より大きくす
る。本発明の増幅装置では、熱的不安定は第１出力トラ
ンジスタ１及び第２出力トランジスタ２に固有の物理特
性の過補償によって排除される。本発明の増幅装置では
過補償は、上記第１の電圧が上記第２の電圧とは極性が
逆であることにより行われ（図２の場合にはダイオード
１２が追加されている）、また上記負の熱応答特性（の
絶対値）が上記負の熱応答特性より大であることにより
行われる（図２の場合にはダイオード１２が熱的に結合
されていない）。上記第１の電圧は上記第２の電圧とは
極性が逆であるので、上記バイアス電圧は上記第１の電
圧から上記第２の電圧を差し引いたものに等しく、か
つ、上記バイアス電圧の熱応答特性は、上記第１の電圧
への熱応答特性の影響から上記第２の電圧への熱応答特
性の影響を差し引いたものによって決定される。上記第
１の負の熱応答特性（の絶対値）は上記第２の負の熱応
答特性より大であるので、上記第１の電圧（の絶対値）
への影響は、上記第２の電圧への影響より大である。そ
の結果本発明の増幅装置のバイアス電圧の熱応答特性
（の絶対値）は、従来公知の増幅装置の熱応答特性より
大であり（すなわち過補償である）、かつ、上記バイア
ス電圧の熱応答特性は上記第１の電圧及び上記第２の電
圧によって調整可能である。上記バイアス電圧の熱応答
特性は調整可能であるので、第１出力トランジスタ１及
び第２出力トランジスタ２に固有の物理特性の過補償は
調整されることができ、増幅装置の熱的不安定を防ぐこ
とができる。温度上昇の結果として第１出力トランジス
タ１及び第２出力トランジスタ２を流れる電流が増加す
ると、この増加は、上記バイアス電圧が大幅に減少する
ことにより補償（即ち過補償）される。本実施例のさら
なる利点として、トランジスタ１０とダイオード１２と
は周りの温度の上昇に対しては似たような熱応答特性を
有するが、第１出力トランジスタ１及び第２出力トラン
ジスタ２による温度の上昇に対しては異なる熱応答特性
を有するという点を挙げることができる。トランジスタ
１０とダイオード１２とは同じ温度係数を有するので、
周囲の温度が上昇する場合には第１出力トランジスタ１
及び第２出力トランジスタ２の動作特性は変化しないが
（第１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２
とトランジスタ１０とは熱的に結合しているので）、第
１出力トランジスタ１及び第２出力トランジスタ２自体
により温度が上昇する場合には動作特性が変化する。
【００１２】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例えば
上記第１の電圧は図２に示した方法で発生させる必要が
なく、例えば１個又はそれ以上のダイオードを流れる電
流によって発生させることができる。上記第２の電圧も
また、図２に示した方法で（即ち少なくとも１個のダイ
オード又はダイオード接続されたトランジスタを用い
て）発生させる必要がなく、抵抗器を流れる電流によっ
て発生させることができる。ただし、この場合には、抵
抗器により生じた熱応答特性が上記第１の熱応答特性か
ら外れる不具合がある。
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例えば
上記第１の電圧は図２に示した方法で発生させる必要が
なく、例えば１個又はそれ以上のダイオードを流れる電
流によって発生させることができる。上記第２の電圧も
また、図２に示した方法で（即ち少なくとも１個のダイ
オード又はダイオード接続されたトランジスタを用い
て）発生させる必要がなく、抵抗器を流れる電流によっ
て発生させることができる。ただし、この場合には、抵
抗器により生じた熱応答特性が上記第１の熱応答特性か
ら外れる不具合がある。
【図１】従来公知の増幅装置を示す回路図である。
【図２】本発明の増幅装置の一実施例を示す回路図であ
る。
る。
１ 第１出力トランジスタ ２ 第２出力トランジスタ ３ 入力端子 ４ 出力端子 ５ 第１給電点 ６ 第２給電点 ７ 電流源 ８，９ 分圧器 １０ トランジスタ １１ 入力トランジスタ １２ ダイオード １３ 第１駆動トランジスタ １４ 第２駆動トランジスタ
Claims (5)
- 【請求項１】 ベース、コレクタ及びエミッタを有する
第１出力トランジスタ(1) と、ベース、コレクタ及びエ
ミッタを有する第２出力トランジスタ(2) と、入力端子
(3) と、出力端子(4) と、第１給電点(5) と、第２給電
点(6) と、前記第１出力トランジスタのベースと前記第
２出力トランジスタのベースとの間にバイアス電圧を発
生させるバイアス段(7,8,9,10)とを具え、 前記第１出力トランジスタ(1) のベース及び前記第２出
力トランジスタ(2) のベースを前記入力端子(3) に結合
し、 前記第１出力トランジスタ(1) のコレクタを前記第１給
電点(5) に結合し、 前記第２出力トランジスタ(2) のコレクタを前記第２給
電点(6) に結合し、 前記第１出力トランジスタ(1) のエミッタ及び前記第２
出力トランジスタ(2)のエミッタを前記出力端子(4) に
結合し、 前記バイアス電圧が負の熱応答特性を有し、 前記バイアス段(7,8,9,10)の素子(10)を前記第１出力ト
ランジスタ(1) 及び前記第２出力トランジスタ(2) と熱
的に結合した増幅装置において、 前記バイアス電圧を発生させるために、前記バイアス段
を、第１の負の熱応答特性を有する第１の電圧を前記バ
イアス段(7,8,9,10)の第１の素子(10)を介して発生さ
せ、かつ、前記第１の電圧と極性が逆であり、第２の負
の熱応答特性を有する第２の電圧を発生させるように構
成し、 前記バイアス電圧を、前記第１の電圧と前記第２の電圧
との和に等しくし、 前記第１の電圧の絶対値を前記第２の電圧の絶対値より
大とし、 前記バイアス電圧の負の熱応答特性を、前記第１の負の
熱応答特性及び前記第２の負の熱応答特性により決定
し、 前記第１の負の熱応答特性の絶対値を、前記第２の負の
熱応答特性の絶対値より大としたことを特徴とする増幅
装置。 - 【請求項２】 前記第２の電圧を発生させるために、前
記バイアス段は少なくとも１個のダイオード(12)を具え
ることを特徴とする請求項１記載の増幅装置。 - 【請求項３】 前記第１の電圧を発生させるために、前
記バイアス段は、電流源(7) と、第１の端子、タップ及
び第２の端子を有する分圧器(8,9) と、ベース、コレク
タ及びエミッタを有するトランジスタ(10)とを具え、 前記分圧器(8,9) の第１の端子を、前記電流源(7) を介
して前記第１給電点(5) と結合し、 前記分圧器(8,9) の第２の端子を、前記第２給電点(6)
と結合し、 前記トランジスタ(10)のベースを、分圧器(8,9) のタッ
プに結合し、 トランジスタ(10)のコレクタを、ダイオード(12)を介し
て分圧器(8,9) の第１の端子と、第１トランジスタ(1)
のベースとに結合し、 前記トランジスタ(10)のエミッタを、分圧器(8,9) の第
２の端子及び第２出力トランジスタのベースに結合し、 前記トランジスタ(10)を、バイアス段(7,8,9,10)の前記
素子としたことを特徴とする請求項２記載の増幅装置。 - 【請求項４】 ベース、コレクタ及びエミッタを有する
第１駆動トランジスタ(13)と、ベース、コレクタ及びエ
ミッタを有する第２駆動トランジスタ(14)と、を具え、 これら第１及び第２の駆動トランジスタ(13,14) のベー
スを、前記分圧器(8,9) の第１及び第２の端子にそれぞ
れ結合し、 前記第１及び第２の駆動トランジスタのコレクタ(13,1
4) を、前記第１及び第２の給電点(5,6) にそれぞれ結
合し、 前記第１及び第２の駆動トランジスタ(13,14) のエミッ
タを、第１及び第２の出力トランジスタ(1及び2)のベー
スに結合したことを特徴とする請求項３記載の増幅装
置。 - 【請求項５】 ベース、コレクタ及びエミッタを有する
入力トランジスタ(11)を具え、 この入力トランジスタ(11)のベースを、前記入力端子
(3) に結合し、前記入力トランジスタ(11)のコレクタ
を、前記分圧器(8,9) の第２の端子に結合し、前記入力
トランジスタ(11)のエミッタが、前記第２給電点(6) に
結合したことを特徴とする請求項４記載の増幅装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL92200774:5 | 1992-03-18 | ||
| EP92200774 | 1992-03-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621726A true JPH0621726A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3335208B2 JP3335208B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=8210485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05821693A Expired - Fee Related JP3335208B2 (ja) | 1992-03-18 | 1993-03-18 | 増幅装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5337012A (ja) |
| EP (1) | EP0562658B1 (ja) |
| JP (1) | JP3335208B2 (ja) |
| KR (1) | KR100260811B1 (ja) |
| DE (1) | DE69314981T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2013258598A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | バイアス回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1993-03-02 US US08/025,302 patent/US5337012A/en not_active Expired - Fee Related
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