JPH07312525A - 広帯域定インピーダンス増幅器 - Google Patents

広帯域定インピーダンス増幅器

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JPH07312525A
JPH07312525A JP5288644A JP28864493A JPH07312525A JP H07312525 A JPH07312525 A JP H07312525A JP 5288644 A JP5288644 A JP 5288644A JP 28864493 A JP28864493 A JP 28864493A JP H07312525 A JPH07312525 A JP H07312525A
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JP
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transistor
output
resistance
amplifier
electrode
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JP5288644A
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Rodney J Lawton
ジェイムズ ロートン ロドニイ
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Plessey Semiconductors Ltd
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Plessey Semiconductors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広帯域定インピーダンス増幅器を提供するこ
とにある。 【構成】 2段にわたって直並列帰還を使用して定イン
ピーダンスを達成する一連の広帯域増幅器にはシングル
エンド、シングルエンド入力/差動出力及び差動入力/
差動出力の形態がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広帯域定インピーダン
ス増幅器に関し、特に高周波伝送路や無線通信システム
で特に重要で広範囲に使用されている増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】一連に既知の増幅回路は添付図面に図1
に記載した等価回路に示すように並列/直列帰還を使用
することを基本にしている。増幅器が理想的であるとす
るならば回路の特性方程式はRF=RL×G及びRE=
RL/GのためRIN=RLである。ここで、Gは増幅
器の開ループ電圧利得である。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、広帯域定インピーダンス増幅器はそれぞれ制御電極
と、第1,第2電極間に出力電流路を有する第1,第2
及び第3トランジスタから成り、第1トランジスタの制
御電極は増幅器の入力端子に接続され、第1トランジス
タの第1出力電極は第2トランジスタの出力電流路を介
して基準電位点にかつ第1抵抗素子を介して第2トラン
ジスタの制御電極に接続され、第1トランジスタの第2
出力電極は負荷手段にかつ第3トランジスタの制御電極
に接続され、かつ第3トランジスタの第1出力電極は第
2抵抗素子を介して第1トランジスタの制御電極にかつ
第3抵抗素子を介して第2トランジスタの制御電極に接
続され、第3トランジスタの第2出力電極は増幅器の出
力端子に接続されている。好ましくは、前記第3抵抗素
子は増幅器の所要出力抵抗に等しい抵抗値を有し、かつ
第1及び第2抵抗素子はそれぞれ上記所要出力抵抗より
第1トランジスタの開ループ電圧利得に等しいファクタ
だけ小さい及び大きい抵抗値を有することが望ましい。
【0004】本発明の別の態様によれば、広帯域定イン
ピーダンス増幅器はそれぞれ制御電極と、第1,第2電
極間に出力電流路を有する第1,第2、第3及び第4ト
ランジスタから成り、第1トランジスタの制御電極は増
幅器の入力端子に接続され、第1トランジスタの第1出
力電極は第1抵抗素子を介して基準電位点に接続され、
第1トランジスタの第2出力電極は負荷手段にかつ第2
トランジスタの制御電極に接続され、第2及び第2トラ
ンジスタは各電流源にかつ第2及び第3抵抗手段を介し
て第4トランジスタの制御電極に接続される第1出力電
極を有し、第2トランジスタの第1出力電極もまた第4
抵抗素子を介して第1トランジスタの制御電極に接続さ
れ、第4トランジスタの第1出力電極は基準電位点に接
続されかつ第4トランジスタの第2出力電極は負荷手段
及び第3トランジスタの制御電極に接続され、第2及び
第3トランジスタの第2出力電極はそれぞれ増幅器の出
力端子に接続されている。好ましくは、前記第2及び第
3抵抗素子はそれぞれ増幅器の所要出力抵抗の半分に等
しい抵抗値を有し、かつ第1及び第4抵抗素子はそれぞ
れ個別に第2及び第3抵抗素子の値よりも第1トランジ
スタの開ループ電圧利得に等しいファクタだけ小さい及
び大きい抵抗値を有することが望ましい。
【0005】本発明の別の態様によれば、広帯域定イン
ピーダンス増幅器はそれぞれ制御電極と、第1,第2電
極間に出力電流路を有する第1,第2、第3及び第4ト
ランジスタから成り、第1トランジスタの制御電極は増
幅器の入力端子に接続され、第1及び第3トランジスタ
の第1出力電極は互いに接続され電流源を介して基準電
位点に接続され、第1トランジスタの第2出力電極は負
荷手段にかつ第2トランジスタの制御電極に接続され、
第2トランジスタの第1出力電極は第1抵抗素子を介し
て基準電位点にかつ第2抵抗素子を介して第1トランジ
スタの制御電極に接続され、第3トランジスタの第2出
力電極は負荷手段にかつ第4トランジスタの制御電極に
接続され、かつ第3トランジスタの制御電極は第3抵抗
素子を介して基準電位点にかつ第4抵抗素子を介して第
4トランジスタの第1出力電極に接続され、第2及び第
4トランジスタの第2出力電極はそれぞれ増幅器の出力
端子に接続されている。好ましくは、前記第1及び第4
抵抗素子は増幅器の所要出力抵抗の半分に等しい抵抗値
を有し、かつ第2及び第3抵抗素子はそれぞれ個別に第
1及び第4抵抗素子の値よりも第1トランジスタの開ル
ープ電圧利得に等しいファクタだけ大きい及び小さい抵
抗値を有することが望ましい。
【0006】本発明の別の態様によれば、差動入力差動
出力広帯域定インピーダンス増幅器はそれぞれ制御電極
と、第1,第2電極間に出力電流路を有する第1,第
2、第3及び第4トランジスタから成り、第1及び第4
トランジスタの制御電極はそれぞれ増幅器の入力端子に
接続され、第1及び第4トランジスタの第2出力電極は
それぞれ負荷手段にかつそれぞれ別個に第2及び第3ト
ランジスタの制御電極に接続され、第2及び第3トラン
ジスタの第1出力電極はそれぞれ第1及び第2抵抗素子
を介してそれぞれ別個に第1及び第4トランジスタの制
御電極に接続され、第1及び第3トランジスタの第1出
力電極は第3抵抗素子を介して相互に接続され、第2及
び第4トランジスタの第1出力電極は第4抵抗素子を介
して相互に接続され、第1及び第4トランジスタの第1
出力電極は第5抵抗素子を介して相互に接続されかつ第
2及び第3トランジスタの第2出力電極はそれぞれ増幅
器の出力端子に接続されている。好ましくは、前記第3
及び第4抵抗素子は増幅器の所要出力抵抗の半分に等し
い抵抗値を有し、前記第1及び第2抵抗素子は第3及び
第4抵抗素子の値よりも前記第1トランジスタの開ルー
プ電圧利得に等しいファクタだけ大きい抵抗値を有し、
かつ第5抵抗素子は前記所要出力抵抗よりも前記ファク
タだけ小さい抵抗値を有することが望ましい。これには
前記第2及び第3トランジスタの第1出力電極の電位に
応答して第1及び第4トランジスタ用の負荷手段の印加
電位を変える手段を設けて同相負帰還を備えるようにし
てもよい。
【0007】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る広帯
域定インピーダンス増幅器を説明する。図2を参照して
説明すると、シングルエンドの実施例は入力トランジス
タ1で構成され、そのコレクタ電極は出力トランジスタ
2のベース電極に直結され、トランジスタ2のエミッタ
電極からの帰還は動作中抵抗3を介してトランジスタ1
のベース電極にかつ抵抗4を介してトランジスタ5のベ
ース電極に印加され、トランジスタ5のコレクタ─エミ
ッタ路はトランジスタ1のエミッタ回路に接続されてい
る。この構成では増幅器の電圧利得Gは事実上入力トラ
ンジスタ1の開ループ電圧利得である。図1と関連して
記述した定インピーダンスの要件を満たすために、抵抗
4は所要出力抵抗と等しい値にされ、これに対して抵抗
3及び6はそれぞれ所要出力抵抗よりも利得Gに等しい
ファクタだけ大きい及び小さい値にされる。
【0008】図3を参照して説明すると、シングルエン
ド入力/差動出力の実施例は入力トランジスタ1で構成
され、そのコレクタ電極は出力トランジスタ2のベース
電極に直結され、トランジスタ2のエミッタ電極からの
帰還は図2の実施例同様に抵抗3を介してトランジスタ
1のベース電極に印加されている。この差動出力の実施
例では、第2出力トランジスタ7が備わっており、トラ
ンジスタ2及び7はエミッタ電極がそれぞれ電流源8と
9を介して接地され、かつそれぞれ抵抗11及び12と
トランジスタ13のベース─エミッタ路を介して基準電
圧点10に接続され、トランジスタ13のコレクタ電極
はトランジスタ7のベース電極に接続されている。トラ
ンジスタ13を介しての接続は抵抗11,12間の接合
点の電位を点10の電位に近い電位に維持する役目を
し、その結果トランジスタ2及び7のエミッタ電極の電
位が強制的に差動的に変えられる。この実施例で抵抗1
1と12は所要出力抵抗の半分の値に等しくされ、これ
に対して抵抗3及びトランジスタ1のエミッタ抵抗14
はそれぞれ抵抗11及び12よりもファクタGだけ大き
く及び小さくされる。
【0009】図4を参照して説明すると、別のシングル
エンド入力/差動出力の実施例で入力トランジスタ1は
トランジスタ15のエミッタ電極と共に電流源16に結
合されたエミッタ電極を有し、トランジスタ1及び15
のコレクタ電極はそれぞれ出力トランジスタ2及び17
のベース電極に直結されている。この実施例のトランジ
スタ2のエミッタ電極は抵抗3を介してトランジスタ1
のベース電極に接続されかつ抵抗18を介して接地さ
れ、これに対してトランジスタ17のエミッタ電極は抵
抗19を介してトランジスタ15のベース電極に接続さ
れ、次いでトランジスタ15のベース電極は抵抗20を
介して接地されている。この例の抵抗18及び19は所
要出力抵抗の半分に等しくなるようにされ、これに対し
て抵抗3及び20はそれぞれ抵抗18及び19の値より
もファクタGだけ大きい及び小さい値を持つようにされ
ている。トランジスタ1及び15の電流源に対するエミ
ッタ結合は出力トランジスタ2及び17に差動駆動を与
える役目をする。
【0010】以下図5及び6を参照して説明すると、差
動入力/差動出力の実施例は対称構造で一対の入力トラ
ンジスタ1及び21の各コレクタ電極は出力トランジス
タ2及び22のベース電極にそれぞれ直結され、かつ各
エミッタ電極は各電流源24及び25に接続されると共
に抵抗26を介して相互に接続されている。トランジス
タ2及び22のエミッタ電極は抵抗3及び23を介して
それぞれトランジスタ1及び21のベース電極に個別に
接続され、かつ抵抗27及び28を介してそれぞれトラ
ンジスタ21及び1に個別に接続されている。抵抗27
及び28は所要出力抵抗の半分の値にされ、これに対し
て抵抗3及び23は抵抗27及び28の値よりもファク
タGだけ大きい値にされ、かつ抵抗26は所要出力抵抗
よりもファクタGだけ小さい値にされている。図6に示
すように図5の増幅器でセンシングトランジスタ29と
更にトランジスタ30を用いて同相帰還させるようにし
てもよい。これはトランジスタ1及び21のコレクタ負
荷に印加する電位をトランジスタ2及び22のエミッタ
電極の電位の平均値に依存して制御するように配列され
る。
【0011】トランジスタは図示例ではNPN接合トラ
ンジスタで示しているが、明らかにPNPトランジスタ
やダーリントン対あるいは電界効果トランジスタを用い
ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】既知の増幅器の等価回路を示した回路図であ
る。
【図2】本発明の実施例を示した増幅器の回路図であ
る。
【図3】本発明の別の実施例を示した増幅器の回路図で
ある。
【図4】本発明の別の実施例を示した増幅器の回路図で
ある。
【図5】本発明の別の実施例を示した増幅器の回路図で
ある。
【図6】図5の変形例を示した増幅器の回路図である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ制御電極と、第1,第2電極間
    に出力電流路を有する第1,第2及び第3トランジスタ
    から成り、第1トランジスタの制御電極は増幅器の入力
    端子に接続され、第1トランジスタの第1出力電極は第
    2トランジスタの出力電流路を介して基準電位点にかつ
    第1抵抗素子を介して第2トランジスタの制御電極に接
    続され、第1トランジスタの第2出力電極は負荷手段に
    かつ第3トランジスタの制御電極に接続され、かつ第3
    トランジスタの第1出力電極は第2抵抗素子を介して第
    1トランジスタの制御電極にかつ第3抵抗素子を介して
    第2トランジスタの制御電極に接続され、第3トランジ
    スタの第2出力電極は増幅器の出力端子に接続されてい
    ることを特徴とする広帯域定インピーダンス増幅器。
  2. 【請求項2】 前記第3抵抗素子は増幅器の所要出力抵
    抗に等しい抵抗値を有し、かつ第1及び第2抵抗素子は
    それぞれ上記所要出力抵抗より第1トランジスタの開ル
    ープ電圧利得に等しいファクタだけ小さい及び大きい抵
    抗値を有することを特徴とする請求項1記載の増幅器。
  3. 【請求項3】 それぞれ制御電極と、第1,第2電極間
    に出力電流路を有する第1,第2、第3及び第4トラン
    ジスタから成り、第1トランジスタの制御電極は増幅器
    の入力端子に接続され、第1トランジスタの第1出力電
    極は第1抵抗素子を介して基準電位点に接続され、第1
    トランジスタの第2出力電極は負荷手段にかつ第2トラ
    ンジスタの制御電極に接続され、第2及び第2トランジ
    スタは各電流源にかつ第2及び第3抵抗手段を介して第
    4トランジスタの制御電極に接続される第1出力電極を
    有し、第2トランジスタの第1出力電極もまた第4抵抗
    素子を介して第1トランジスタの制御電極に接続され、
    第4トランジスタの第1出力電極は基準電位点に接続さ
    れかつ第4トランジスタの第2出力電極は負荷手段及び
    第3トランジスタの制御電極に接続され、第2及び第3
    トランジスタの第2出力電極はそれぞれ増幅器の出力端
    子に接続されていることを特徴とする広帯域定インピー
    ダンス増幅器。
  4. 【請求項4】 前記第2及び第3抵抗素子はそれぞれ増
    幅器の所要出力抵抗の半分に等しい抵抗値を有し、かつ
    第1及び第4抵抗素子はそれぞれ個別に第2及び第3抵
    抗素子の値よりも第1トランジスタの開ループ電圧利得
    に等しいファクタだけ小さい及び大きい抵抗値を有する
    ことを特徴とする増幅器。
  5. 【請求項5】 それぞれ制御電極と、第1,第2電極間
    に出力電流路を有する第1,第2、第3及び第4トラン
    ジスタから成り、第1トランジスタの制御電極は増幅器
    の入力端子に接続され、第1及び第3トランジスタの第
    1出力電極は互いに接続され電流源を介して基準電位点
    に接続され、第1トランジスタの第2出力電極は負荷手
    段にかつ第2トランジスタの制御電極に接続され、第2
    トランジスタの第1出力電極は第1抵抗素子を介して基
    準電位点にかつ第2抵抗素子を介して第1トランジスタ
    の制御電極に接続され、第3トランジスタの第2出力電
    極は負荷手段にかつ第4トランジスタの制御電極に接続
    され、かつ第3トランジスタの制御電極は第3抵抗素子
    を介して基準電位点にかつ第4抵抗素子を介して第4ト
    ランジスタの第1出力電極に接続され、第2及び第4ト
    ランジスタの第2出力電極はそれぞれ増幅器の出力端子
    に接続されていることを特徴とする広帯域定インピーダ
    ンス増幅器。
  6. 【請求項6】 前記第1及び第4抵抗素子は増幅器の所
    要出力抵抗の半分に等しい抵抗値を有し、かつ第2及び
    第3抵抗素子はそれぞれ個別に第1及び第4抵抗素子の
    値よりも第1トランジスタの開ループ電圧利得に等しい
    ファクタだけ大きい及び小さい抵抗値を有することを特
    徴とする請求項5記載の増幅器。
  7. 【請求項7】 それぞれ制御電極と、第1,第2電極間
    に出力電流路を有する第1,第2、第3及び第4トラン
    ジスタから成り、第1及び第4トランジスタの制御電極
    はそれぞれ増幅器の入力端子に接続され、第1及び第4
    トランジスタの第2出力電極はそれぞれ負荷手段にかつ
    それぞれ別個に第2及び第3トランジスタの制御電極に
    接続され、第2及び第3トランジスタの第1出力電極は
    それぞれ第1及び第2抵抗素子を介してそれぞれ別個に
    第1及び第4トランジスタの制御電極に接続され、第1
    及び第3トランジスタの第1出力電極は第3抵抗素子を
    介して相互に接続され、第2及び第4トランジスタの第
    1出力電極は第4抵抗素子を介して相互に接続され、第
    1及び第4トランジスタの第1出力電極は第5抵抗素子
    を介して相互に接続されかつ第2及び第3トランジスタ
    の第2出力電極はそれぞれ増幅器の出力端子に接続され
    ていることを特徴とする差動入力差動出力広帯域定イン
    ピーダンス増幅器。
  8. 【請求項8】 前記第3及び第4抵抗素子は増幅器の所
    要出力抵抗の半分に等しい抵抗値を有し、前記第1及び
    第2抵抗素子は第3及び第4抵抗素子の値よりも前記第
    1トランジスタの開ループ電圧利得に等しいファクタだ
    け大きい抵抗値を有し、かつ第5抵抗素子は前記所要出
    力抵抗よりも前記ファクタだけ小さい抵抗値を有するこ
    とを特徴とする請求項7記載の増幅器。
  9. 【請求項9】 同相負帰還を設けるために前記第2及び
    第3トランジスタの第1出力電極の電位に応答して第1
    及び第4トランジスタ用の負荷手段の印加電位を変える
    手段を設けたことを特徴とする請求項7又は8記載の増
    幅器。
  10. 【請求項10】実質的に添付図面の図2〜6のいずれか
    を参照して記述された広帯域定インピーダンス増幅器。
JP5288644A 1992-10-28 1993-10-25 広帯域定インピーダンス増幅器 Pending JPH07312525A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9222665.3 1992-10-28
GB9222665A GB2272122B (en) 1992-10-28 1992-10-28 Wideband constant impedance amplifiers

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JPH07312525A true JPH07312525A (ja) 1995-11-28

Family

ID=10724209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5288644A Pending JPH07312525A (ja) 1992-10-28 1993-10-25 広帯域定インピーダンス増幅器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5382919A (ja)
JP (1) JPH07312525A (ja)
DE (1) DE4336668A1 (ja)
GB (4) GB2295287B (ja)

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