JPH0818352A - 低供給電圧出力ドライバ - Google Patents

低供給電圧出力ドライバ

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JPH0818352A
JPH0818352A JP7176948A JP17694895A JPH0818352A JP H0818352 A JPH0818352 A JP H0818352A JP 7176948 A JP7176948 A JP 7176948A JP 17694895 A JP17694895 A JP 17694895A JP H0818352 A JPH0818352 A JP H0818352A
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    • H03F3/34—DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343—DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力ドライバ回路が提供される。 【構成】 外部インピーダンス１６０を駆動する出力ド
ライバ１００は、出力ステージ１１０とインピーダンス
要素１２０によって構成される。出力ステージ１１０に
対する入力信号は、出力信号を提供するように制御さ
れ、この出力信号が外部インピーダンス負荷１６０を駆
動する。電圧基準源１５０は、電流発生器１１４の休止
出力電流レベルを決定する。インピーダンス要素１２０
は、２つの極性をもつ電圧供給源１３０を出力ステージ
１１０に結合する出力ドライバ１００の動作は、外部負
荷インピーダンス１６０に依存する。外部インピーダン
ス負荷が高いと、出力ドライバ１００は単純な電圧従属
装置として機能する。外部インピーダンス負荷が低い
と、出力ドライバ１００は、単終段プッシュプル回路と
して機能して、低電圧供給条件下で、歪の少ない出力信
号を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に電子回路に関
し、さらに詳しくは、出力ドライバ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】出力
ドライバとして機能する単終段プッシュプル増幅器は、
当技術では周知のものである。これらのプッシュプル増
幅器は、２相入力信号の正の位相と負の位相を両方とも
用いて、それにより２相入力信号から得ることのできる
入力電力の使用量を最大にする。このようなプッシュプ
ル増幅器は、通常は、インピーダンスが可変する負荷を
駆動するので、負荷のインピーダンスによる電圧ゲイン
に対する効果を最低限に抑えるために低い出力インピー
ダンスを持たねばならない。
【０００３】しかし、既存のプッシュプル増幅器は、低
供給電圧により電力を与えられると、安定した歪の少な
い駆動を負荷に与えない。低供給電圧を用いることによ
り、電子回路の電流消費量が小さくなり、そのため、そ
れは携帯電子装置内で用いられる電子回路を設計する際
に考慮しなければならない重要な問題となる。このよう
な電流消費量および出力インピーダンスなどのプッシュ
プル増幅器の特性により、ユーザは効果的にプッシュプ
ル増幅器を利用することができる。
【０００４】このため、特に電子回路がバッテリに電力
を依存する携帯電子装置内で用いられる場合には、これ
らの問題が電子回路内の出力ドライバとしてのプッシュ
プル増幅器の用途を制限する。さらに、このような電子
回路は、インピーダンスが可変する負荷を駆動する際に
は、安定した歪の少ない出力駆動を必要とする。
【０００５】そのために、電流消費量を少なくするため
に低供給電圧で動作する出力ドライバが必要になる。こ
のような出力ドライバが低供給電圧で効果的に効率的に
動作する場合にこの必要性が対処される。特に、必要と
されるのは、出力ドライバとして機能する低供給電圧単
終段プッシュプル増幅器からの安定した歪の少ない出力
駆動である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ある形態で本発明の目的
を実行する場合に、外部インピーダンス負荷を駆動する
出力ドライバが提供される。出力ドライバは、入力信号
を制御して外部インピーダンス負荷を駆動する出力ステ
ージと、電圧供給源を出力ステージに結合するインピー
ダンス要素とによって構成される。
【０００７】
【実施例】本発明による出力ドライバ１００のブロック
図が図１に示される。出力ドライバ１００は、出力ステ
ージ１１０とインピーダンス要素１２０とによって構成
される。電力は、インピーダンス要素１２０を通じて出
力ステージ１１０に結合する電圧供給源１３０により出
力ドライバ１００に供給される。
【０００８】出力ステージ１１０は、電流発生器１１４
および電流複製器１１６に結合する入力コントローラ１
１２によって構成される。入力コントローラ１１２は、
入力信号源からの入力信号を制御する。入力信号から導
かれる入力コントローラ１１２からの出力信号が外部イ
ンピーダンス負荷１６０を駆動する。図１には、電流発
生器１１４に結合して、電流発生器１１４の休止出力電
流レベルを決定する基準電圧源１５０もさらに示され
る。
【０００９】出力ドライバ１００を実現するには、トラ
ンジスタおよび抵抗などの複数の電子部品を必要とす
る。本発明による好適な実施例を図２に示す。インピー
ダンス要素１２０は、出力ステージ１１０に結合する電
流調整抵抗２３０によって構成される。出力ステージ１
１０内では、入力コントローラ１１２は制御トランジス
タ２１０によって構成される。制御トランジスタ２１０
は、制御抵抗２２０および電流発生トランジスタ２２２
によって構成される電流発生器１１４に結合する。制御
トランジスタ２１０は、また、ミラー・トランジスタ２
２４および電流沈下トランジスタ２２６によって構成さ
れる電流複製器１１６にも結合する。当技術では周知の
ように、ミラー・トランジスタ２２４はそのコレクタに
おいて複製された電流出力を提供し、これはミラー・ト
ランジスタ２２４と電流沈下トランジスタ２２６のエミ
ッタ接合の面積比に依存する。
【００１０】異なる外部負荷条件下で、出力ドライバ１
００は、外部インピーダンス負荷１６０に出力信号を提
供するように動作する。高い外部インピーダンス負荷に
関しては、電流発生器１１４および電流複製器１１６
は、高い外部インピーダンス負荷に一定の休止出力電流
を供給する通常の定電流発生器として機能する。しか
し、低い外部インピーダンス負荷については、制御トラ
ンジスタ２１０のコレクタおよびエミッタの電流は可変
する。この電流が可変すると、電流調整抵抗の両端の電
圧もまた可変する。そのため、電流調整抵抗２３０は、
電流発生トランジスタ２２２の休止出力電流レベルに影
響を与え、このトランジスタ２２２は電流複製器１１６
に対する電流供給を調整する。
【００１１】図３は、本発明による出力ドライバ１００
の代替の実施例３０を示す。図３には、信号増幅器２０
０および基準電圧源１５０を含む複数の回路が出力ドラ
イバ１００に結合している。信号増幅器２００は、増幅
トランジスタ２５０と、入力結合抵抗２５２と、エミッ
タ抵抗２５４と、２個のトランジスタ２４４，２４６お
よび電流源バイアス抵抗２４２を有する電流源２８０と
によって構成される。入力信号は、入力結合抵抗２５２
を通じて増幅トランジスタ２５０のベースに結合する。
この入力信号は、単相信号でも２相信号でもよい。周波
数変調無線搬送波信号から下方変換された中間周波数信
号などの２相信号は、通常、正の位相信号と負の位相信
号によって構成される。基準電圧源１５０は、バッファ
・トランジスタ２６０およびエミッタ・バイアス抵抗２
６２によって構成される。電圧基準入力は、バッファ・
トランジスタ２６０のベースに結合し、これが電流源２
８０および電流発生器１１４のバイアス・レールとな
る。この代替の実施例３０は、たとえば集積回路に組み
込むことができ、それにより出力ドライバ１００は、信
号増幅器および基準電圧源１５０と共に、シリコン・ウ
ェーハ上に形成される。
【００１２】既存の単終段プッシュプル出力ドライバ
は、通常４ないし１０ボルトの電圧供給で動作する。し
かし、既存の単終段プッシュプル増幅器は、電圧供給の
より低い歪の少ない出力信号を提供することはできな
い。そのため、電流調整抵抗２３０を新規に用いること
により、出力ドライバ１００は、４ないし１０ボルトの
より低い電圧供給において効果的に動作するだけでな
く、２ないし４ボルトのさらに低い電圧供給においても
動作する。
【００１３】以上、低供給電圧で動作し、しかも外部イ
ンピーダンス負荷１６０に対して安定した歪の少ない出
力駆動を提供する出力ドライバ１００が提供されたこと
が理解頂けよう。このような出力ドライバ１００は、用
いられる供給電圧が低いためにバッテリで電力を得る電
子装置の電流消費量を下げるので、このようなバッテリ
で電力を得る電子装置の動作期間を長くする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による出力ドライバの機能ブロック図で
ある。
【図２】本発明による出力ドライバの好適な実施例の概
略図である。
【図３】本発明による出力ドライバの代替の実施例の概
略図である。
【符号の説明】
１００ 出力ドライバ １１０ 出力ステージ １１２ 入力コントローラ １１４ 電流発生器 １１６ 電流複製器 １２０ インピーダンス要素 １３０ 電圧供給源 １４０ 入力信号源 １５０ 基準電圧源 １６０ 外部インピーダンス負荷

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１極性および第２極性を有する電圧供
    給源（１３０）によって電力を得て、外部インピーダン
    ス負荷（１６０）を駆動し、入力信号を制御する出力ス
    テージを有する出力ドライバであって、前記出力ステー
    ジが入力コントローラ（１１２）と電流発生器（１１
    ４）と電流複製器（１１６）とを有し、さらに前記コン
    トローラ（１１２）は前記電流発生器（１１４）および
    前記電流複製器（１１６）に結合して入力信号を制御し
    て前記外部インピーダンス負荷（１６０）に出力信号を
    提供し、さらに前記電流発生器（１１４）が基準電圧源
    （１５０）に結合して前記電流発生器（１１４）の休止
    出力電流レベルを決定する出力ドライバであって：前記
    電圧供給源（１３０）の前記第１極性に結合された第１
    ノードと、前記電流発生器（１１４）および前記入力コ
    ントローラ（１１２）に接続された第２ノードとを有す
    るインピーダンス要素（１２０）；によって構成される
    ことを特徴とする出力ドライバ。
  2. 【請求項２】 前記電圧供給源（１３０）が１ないし４
    ボルトを含み、その間にある請求項１記載の出力ドライ
    バ。
  3. 【請求項３】 前記インピーダンス要素（１２０）が電
    流調整抵抗（２３０）によって構成される請求項１記載
    の出力ドライバ。
  4. 【請求項４】 入力信号を制御する出力ステージを含む
    複数の回路ステージを有して外部インピーダンス負荷
    （１６０）を駆動する出力ドライバであって、前記出力
    ステージが、入力コントローラ（１１２）と電流発生器
    （１１４）と電流複製器（１１６）とを含み、さらに前
    記入力コントローラ（１１２）が前記電流発生器（１１
    ４）および前記電流複製器（１１６）に結合して入力信
    号を制御する出力ドライバであって：電圧供給源（１３
    ０）の第１極性に結合された第１ノードと、前記電流発
    生器（１１４）および前記入力コントローラ（１１２）
    の両方に共通するノードに接続された第２ノードとを有
    するインピーダンス要素（１２０）；によって構成され
    ることを特徴とする出力ドライバ。
  5. 【請求項５】 前記電圧供給源（１３０）が１ないし４
    ボルトを含み、その間にある請求項４記載の出力ドライ
    バ。
  6. 【請求項６】 前記インピーダンス要素（１２０）が電
    流調整抵抗（２３０）によって構成される請求項４記載
    の出力ドライバ。
  7. 【請求項７】 入力信号を制御する単終段プッシュプル
    増幅器を有して外部の低インピーダンスを駆動する出力
    ドライバ回路であって、１ないし４ボルトを含み、その
    間にある電圧供給源（１３０）が出力ドライバに電力を
    提供し、前記単終段プッシュプル増幅器には電流発生器
    （１１４）および入力コントローラ（１１２）が含まれ
    る出力ドライバであって：前記電圧供給源（１３０）の
    第１極性に結合された第１ノードと、前記単終段プッシ
    ュプル増幅器の前記電流発生器（１１４）および前記入
    力コントローラ（１１２）に接続された第２ノードとを
    有するインピーダンス要素（１２０）；によって構成さ
    れることを特徴とする出力ドライバ。
  8. 【請求項８】 前記インピーダンス要素（１２０）が電
    流調整抵抗（２３０）によって構成される請求項７記載
    の出力ドライバ。
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