JPH10294623A - Amplifier circuit - Google Patents

Amplifier circuit

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Publication number
JPH10294623A
JPH10294623A JP9116346A JP11634697A JPH10294623A JP H10294623 A JPH10294623 A JP H10294623A JP 9116346 A JP9116346 A JP 9116346A JP 11634697 A JP11634697 A JP 11634697A JP H10294623 A JPH10294623 A JP H10294623A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistor
operational amplifier
input
input terminal
coupling capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP9116346A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Kanehira
賢 兼平
Tatsuhiko Okuma
龍彦 大熊
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Kenwood KK
Original Assignee
Kenwood KK
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Publication date
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Publication of JPH10294623A publication Critical patent/JPH10294623A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide amplification characteristic with which distortion is reduced while lowering the low cut-off frequency. SOLUTION: One terminal of input bias resistor R1 is connected to the output side of coupling capacitor C1 and the non-inverting input terminal of operational amplifier OP is connected. Inside a negative feedback circuit 3 provided between the output side and inverting input terminal of operational amplifier OP, the other terminal of input bias resistor R1 is connected to a node between a capacitor C2 , which is serially connected between the inverting input terminal of operational amplifier OP and the ground, and a 2nd resistor R3 .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は増幅回路に係り、と
くに信号をカップリングコンデンサを介してオペアンプ
の非反転入力端子に入力させるようにした増幅回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amplifier circuit, and more particularly to an amplifier circuit for inputting a signal to a non-inverting input terminal of an operational amplifier via a coupling capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】オペアンプを用いた交流増幅回路の一例
を図2に示す。1は入力端子、C1 はカップリングコン
デンサ、R1 はカップリングコンデンサの出力側とクラ
ンド間に設けられた入力バイアス抵抗であり、後述する
オペアンプに内蔵された入力回路のグランド電位を取る
ためのものである。この入力バイアス抵抗R1 はカップ
リングコンデンサC1 と組み合わされて入力端子1に入
力された信号中の直流分をカットする働きがあり、入力
バイアス抵抗R1 とカップリングコンデンサC1とで入
力回路2が形成されている。OPはオペアンプであり、
カップリングコンデンサの出力側が反転入力端子と接続
されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows an example of an AC amplifier circuit using an operational amplifier. Reference numeral 1 denotes an input terminal, C 1 denotes a coupling capacitor, and R 1 denotes an input bias resistor provided between the output side of the coupling capacitor and the ground. The input bias resistor is used to take a ground potential of an input circuit built in an operational amplifier described later. Things. The input bias resistor R 1 works in combination with the coupling capacitor C 1 to cut the DC component in the signal input to the input terminal 1. The input bias resistor R 1 and the coupling capacitor C 1 serve to cut the input circuit. 2 are formed. OP is an operational amplifier,
The output side of the coupling capacitor is connected to the inverting input terminal.

【0003】3はオペアンプOPの出力側と反転入力端
子間に設けられたネガティブフィードバック回路であ
り、オペアンプOPの出力側と反転入力端子の間に接続
された第1の抵抗R2 と、オペアンプOPの反転入力端
子とグランド間に直列接続されたコンデンサC2 及び第
2の抵抗R3 とから構成されている。オペアンプOPの
出力側は出力端子4と接続されている。
[0003] 3 is a negative feedback circuit provided between the output side and the inverting input terminal of the operational amplifier OP, a first resistor R 2 connected between the output side and the inverting input terminal of the operational amplifier OP, the operational amplifier OP and a series connected capacitor C 2 and the second resistor R 3 Metropolitan between the inverting input terminal and ground. The output side of the operational amplifier OP is connected to the output terminal 4.

【0004】ネガティブフィードバック回路3の第1の
抵抗R2 と第2の抵抗R3 の値で交流増幅回路の利得G
が定まり、入力端子1に入力された信号の交流成分が利
得Gで増幅されて出力される。コンデンサC2 は第2の
抵抗R3 に交流成分だけを流し、オペアンプOPの出力
中の直流成分を100%ネガティブフィードバックする
ことで、交流増幅回路のDC利得を1とするためのもの
であり、オペアンプOPの入力オフセット電圧による誤
差を低減することができる。図2の入力回路2の低域カ
ットオフ周波数fC は、 fC =1/(2πR1 1 ) と表される。
[0004] Gain of the first resistor R 2 and AC amplifier circuit with a second value of the resistance R 3 of the negative feedback circuit 3 G
Is determined, and the AC component of the signal input to the input terminal 1 is amplified by the gain G and output. The capacitor C 2 allows only the AC component to flow through the second resistor R 3, and makes the DC component of the output of the operational amplifier OP a 100% negative feedback so that the DC gain of the AC amplifier circuit is set to 1. An error due to the input offset voltage of the operational amplifier OP can be reduced. The low-frequency cutoff frequency f C of the input circuit 2 in FIG. 2 is expressed as f C = 1 / (2πR 1 C 1 ).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】けれども、上記した従
来の交流増幅回路では、入力回路2の低域カットオフ周
波数fC を低くするため入力バイアス抵抗R1 に大きな
値を用いようとすると、非反転入力端子に流れ込む入力
バイアス電流が大きくなって、入力オフセット電圧が大
きくなり、出力誤差が増大してしまう。このため、入力
バイアス抵抗R1 は大きくできないので、低域カットオ
フ周波数fC を低くするにはカップリングコンデンサC
1 の容量を大きくしなければならず、増幅特性上有利な
コンデンサ部品を自由に選択することができない。ま
た、入力バイアス抵抗R1 を大きくできないと、カップ
リングコンデンサC1 に流れる電流i0 が大きくなり、
入力信号の波形変化に伴うカップリングコンデンサC1
の電荷量Qの変化が大きくなって信号に歪が生じるとい
う欠点があった。本発明は上記した従来技術の問題に鑑
み、低域カットオフ周波数を低くしながら良好な増幅特
性の得られる増幅回路を提供することを、その目的とす
る。
Although THE INVENTION Problems to be Solved] In the conventional AC amplifier circuit described above, when attempts to use a large value for the input bias resistor R 1 to lower the low cut-off frequency f C of the input circuit 2, the non The input bias current flowing into the inverting input terminal increases, the input offset voltage increases, and the output error increases. Therefore, since the input bias resistor R 1 can not be increased, the coupling capacitor C to lower the low cut-off frequency f C
The capacitance of 1 must be increased, and it is not possible to freely select a capacitor component that is advantageous in terms of amplification characteristics. If the input bias resistance R 1 cannot be increased, the current i 0 flowing through the coupling capacitor C 1 increases,
Coupling capacitor C 1 due to change in input signal waveform
However, there is a drawback that the change in the charge amount Q is large and distortion occurs in the signal. The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to provide an amplifier circuit that can obtain good amplification characteristics while lowering a low-frequency cutoff frequency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の増幅回路では、
カップリングコンデンサと入力バイアス抵抗から成る入
力回路を介して非反転入力端子に信号が入力されるオペ
アンプと、オペアンプの出力端子と反転入力端子の間に
接続されたネガティブフィードバック回路とを有し、こ
のネガティブフィードバック回路はオペアンプの反転入
力端子とグランド間に直列接続されたコンデンサ及び抵
抗を含む増幅回路において、前記入力バイアス抵抗を、
カップリングコンデンサの出力側と、ネガティブフィー
ドバック回路の前記コンデンサと抵抗の接続点の間に設
けたこと、を特徴としている。
According to the amplifier circuit of the present invention,
It has an operational amplifier in which a signal is input to a non-inverting input terminal via an input circuit including a coupling capacitor and an input bias resistor, and a negative feedback circuit connected between an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier. The negative feedback circuit is an amplifier circuit including a capacitor and a resistor connected in series between the inverting input terminal of the operational amplifier and the ground.
The negative feedback circuit is provided between the output side of the coupling capacitor and the connection point between the capacitor and the resistor in the negative feedback circuit.

【0007】これにより、オペアンプの入力オフセット
電圧による誤差を小さく保つため、入力バイアス抵抗の
実際の値を小さくしても、見掛け上、入力バイアス抵抗
の値を極めて大きくでき、カップリングコンデンサの容
量を大きくすることなく低域のカットオフ周波数を低く
することができる。よって、カップリングコンデンサに
は、容量の制約を受けずに増幅回路の特性上有利なコン
デンサ部品を自由に選択することができる。また、カッ
プリングコンデンサに流れる電流が小さくなるので、カ
ップリングコンデンサの電荷量の変化が小さくなって信
号に歪が生じ難くなる。
Accordingly, in order to keep the error due to the input offset voltage of the operational amplifier small, even if the actual value of the input bias resistance is reduced, the value of the input bias resistance can be apparently extremely increased, and the capacitance of the coupling capacitor can be reduced. The cutoff frequency of the low frequency can be lowered without increasing the frequency. Therefore, a capacitor component that is advantageous in terms of the characteristics of the amplifier circuit can be freely selected for the coupling capacitor without being limited by the capacity. In addition, since the current flowing through the coupling capacitor is small, the change in the charge amount of the coupling capacitor is small, and the signal is less likely to be distorted.

【0008】[0008]

【発明の実施の態様】次に、図1を参照して本発明の1
つの実施の態様を説明する。図1は本発明に係るオーデ
ィオ用の交流増幅回路であり、図2と同一の構成部分に
は同一の符号が付してある。1はオーディオ信号の入力
端子、C1 はカップリングコンデンサ、R1 はカップリ
ングコンデンサC1 の出力側と後述する第2の抵抗R3
の一端側に接続された入力バイアス抵抗であり、後述す
るオペアンプに内蔵された入力回路のグランド電位を取
るためのものである。この入力バイアス抵抗R1 はカッ
プリングコンデンサC1 と組み合わされて入力端子1に
入力された信号中の直流分をカットする働きがあり、入
力バイアス抵抗R1 とカップリングコンデンサC1 とで
入力回路2Aが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring now to FIG.
One embodiment will be described. FIG. 1 shows an AC amplifying circuit for audio according to the present invention, and the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. 1 denotes an input terminal for the audio signal, C 1 is the coupling capacitor, R 1 is second resistor R 3 to be described later and the output side of the coupling capacitor C 1
And an input bias resistor connected to one end of the operational amplifier to take a ground potential of an input circuit built in an operational amplifier described later. The input bias resistor R 1 works in combination with the coupling capacitor C 1 to cut the DC component in the signal input to the input terminal 1. The input bias resistor R 1 and the coupling capacitor C 1 serve to cut the input circuit. 2A is formed.

【0009】OPはオペアンプであり、カップリングコ
ンデンサの出力側が反転入力端子と接続されている。3
はオペアンプOPの出力側と反転入力端子間に設けられ
たネガティブフィードバック回路であり、オペアンプO
Pの出力側と反転入力端子の間に接続された第1の抵抗
2 と、オペアンプOPの反転入力端子とグランド間に
直列接続されたコンデンサC2 及び第2の抵抗R3 とか
ら構成されている。入力バイアス抵抗R1 の一端は、第
2の抵抗R3 の両端の内、オペアンプOPの反転入力端
子側(コンデンサC2 と第2の抵抗R3 の接続点。図1
のB点参照)と接続されている。
OP is an operational amplifier, and the output side of the coupling capacitor is connected to the inverting input terminal. 3
Is a negative feedback circuit provided between the output side of the operational amplifier OP and the inverting input terminal.
The first and the resistor R 2 connected between the P output side and the inverting input terminal, is composed of series-connected capacitors C 2 and the second resistor R 3 Metropolitan between the inverting input terminal of the operational amplifier OP and the ground ing. One end of the input bias resistor R 1 is connected to the inverting input terminal side of the operational amplifier OP (the connection point between the capacitor C 2 and the second resistor R 3, of both ends of the second resistor R 3 .
Point B).

【0010】ネガティブフィードバック回路3の第1の
抵抗R2 と第2の抵抗R3 の値で交流増幅回路の利得G
が定まり、入力端子1に入力されたオーディオ信号の交
流成分が利得Gで増幅されて出力端子4から出力され
る。コンデンサC2 は第2の抵抗R3 に交流成分だけを
流し、オペアンプOPの出力中の直流成分を100%ネ
ガティブフィードバックすることで、交流増幅回路のD
C利得を1とするためのものであり、オペアンプOPの
入力オフセット電圧による誤差を低減することができ
る。
[0010] Gain of the first resistor R 2 and AC amplifier circuit with a second value of the resistance R 3 of the negative feedback circuit 3 G
Is determined, and the AC component of the audio signal input to the input terminal 1 is amplified by the gain G and output from the output terminal 4. The capacitor C 2 allows only the AC component to flow through the second resistor R 3, and provides a 100% negative feedback of the DC component in the output of the operational amplifier OP.
This is for setting the C gain to 1, and can reduce an error due to the input offset voltage of the operational amplifier OP.

【0011】次に上記した実施の態様の動作を説明す
る。図1の如く構成された交流増幅回路の交流増幅動作
について着目すると、オペアンプOPの非反転入力端子
と反転入力端子は互いに同じ電位で変化する性質があり
(イマジナリショート)、コンデンサC2 の両端に掛か
る電圧は入力オフセット電圧程度の小さな値なので、入
力バイアス抵抗R1 の両端(図1のA、B点参照)の電
位差は常にほぼ零である。よって、入力バイアス抵抗R
1 及び第2の抵抗R3 の実際の抵抗値を小さくし、オペ
アンプOPの非反転入力端子に流れる入力バイアス電流
を小さくし、入力オフセット電圧による出力誤差を小さ
く保つようにしたとしても、オーディオ信号に対して入
力バイアス抵抗R1 の見掛け上の値を極めて大きくでき
ることになる。
Next, the operation of the above embodiment will be described. Focusing the AC amplifying operation of the AC amplifier circuit configured as shown in FIG. 1, the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP has the property that changes at each other the same potential (imaginary short), both ends of the capacitor C 2 since the voltage across a small value of the order input offset voltage, the potential difference across the input bias resistor R 1 (see a, B point 1) is always substantially zero. Therefore, the input bias resistance R
To reduce the actual resistance value of the first and second resistor R 3, the input bias current flowing through the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP is reduced, even to keep low output error due to the input offset voltage, an audio signal It becomes possible to remarkably increase the apparent value of the input bias resistor R 1 with respect.

【0012】入力回路2Aと第2の抵抗R3 により、オ
ペアンプOPの非反転入力端子に入力されるオーディオ
信号の直流成分がカットされるが、このときの低域カッ
トオフ周波数fC は、 fC =1/{2πC1 (R1 +R3 )} ・・(1) である。オーディオ信号に対する入力バイアス抵抗R1
が極めて大きいとき、(1)式から、カップリングコン
デンサC1 の容量を大きくしなくても低域カットオフ周
波数fC が極めて低くなることが判る。このため、カッ
プリングコンデンサC1を設計する際に、容量上の制約
を受けることなく音質的に有利なコンデンサ部品を自由
に選択可能となる。また、カップリングコンデンサC1
の容量を小さくできることから、電源立ち上げ時の電源
電圧安定度を向上することもできる。
The DC component of the audio signal input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP is cut by the input circuit 2A and the second resistor R 3. At this time, the low-frequency cutoff frequency f C is f C = 1 / {2πC 1 (R 1 + R 3 )} (1) Input bias resistor R 1 for audio signal
(1), it can be seen from equation (1) that the low-frequency cutoff frequency f C becomes extremely low without increasing the capacity of the coupling capacitor C 1 . Therefore, when designing the coupling capacitor C 1, a freely selectable sound quality favorable capacitor component without restrictions on capacity. Also, the coupling capacitor C 1
Since the capacity of the power supply can be reduced, the power supply voltage stability at power-on can also be improved.

【0013】また、入力バイアス抵抗R1 の見掛け上の
値が極めて大きいことは、入力端子1から見た入力イン
ピーダンスの大きさが等価的にきわめて大きくなったこ
とを意味し、理想的にはカップリングコンデンサC1
流れる電流i0 を零とすることが可能となる。よって、
カップリングコンデンサの電荷量Qの変化を最小限に抑
えることができ、出力端子4から出力されるオーディオ
信号に歪が生じ難くなる。
An extremely large apparent value of the input bias resistor R 1 means that the magnitude of the input impedance viewed from the input terminal 1 becomes equivalently extremely large, and ideally, the the current i 0 flowing through the coupling capacitors C 1 and it is possible to zero. Therefore,
The change in the charge amount Q of the coupling capacitor can be minimized, and the audio signal output from the output terminal 4 is less likely to be distorted.

【0014】上記した実施の態様によれば、従来と同じ
部品構成を用いて、単に入力バイアス抵抗R1 の接続箇
所を変更するだけで、入力バイアス抵抗の見掛け上の抵
抗値を極めて大きくできる。よって、カップリングコン
デンサC1 の容量を大きくしなくても低域カットオフ周
波数fC を極めて低くでき、カップリングコンデンサC
1 を設計する際に、容量上の制約を受けることなく音質
的に有利なコンデンサ部品を自由に選択可能となり、ま
た、カップリングコンデンサC1 を流れる電流を小さく
して電荷量Qの変化を最小限に抑え、信号歪を生じ難く
できるので、音質特性に優れた理想的な増幅回路を実現
することができる。
[0014] According to an aspect of the embodiment, which has been described above, using the same parts as the conventional, simply by changing the connection point of the input bias resistor R 1, it can significantly increase the resistance value of the apparent input bias resistor. Therefore, the low-frequency cutoff frequency f C can be extremely reduced without increasing the capacitance of the coupling capacitor C 1 , and the coupling capacitor C 1 can be reduced.
Minimum when designing 1, becomes freely selectable sound quality favorable capacitor component without restrictions on capacity, also the current through the coupling capacitor C 1 decreases to a change in the charge amount Q As a result, signal distortion can be suppressed and an ideal amplifier circuit having excellent sound quality characteristics can be realized.

【0015】なお、上記した実施の態様では、ネガティ
ブフィードバック回路3の内、オペアンプOPの出力側
と反転入力端子との間に、第1の抵抗R1 を接続するよ
うにしたが、本発明は何らこれに限定されるものでな
く、抵抗、コンデンサ、コイル等を単独または適宜組み
合わせた回路を接続するようにしても良い。
In the embodiment described above, the first resistor R 1 is connected between the output side of the operational amplifier OP and the inverting input terminal in the negative feedback circuit 3. The invention is not limited to this, and a circuit in which a resistor, a capacitor, a coil, and the like are used alone or in an appropriate combination may be connected.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明によれば、入力バイアス抵抗の一
端を、ネガティブフィードバック回路中のオペアンプの
反転入力端子とグランド間に直列接続されたコンデンサ
と抵抗の間に接続したことにより、オペアンプの入力オ
フセット電圧による誤差を小さく保つため、入力バイア
ス抵抗の実際の値を小さくしても、見掛け上、入力バイ
アス抵抗の値を極めて大きくでき、カップリングコンデ
ンサの容量を大きくすることなく低域のカットオフ周波
数を低くすることができる。よって、カップリングコン
デンサに増幅特性上有利な部品を自由に選択することが
できる。また、カップリングコンデンサに流れる電流が
小さくなるので、カップリングコンデンサの電荷量の変
化が小さくなって信号に歪が生じ難くなる。
According to the present invention, one end of the input bias resistor is connected between the resistor and the capacitor connected in series between the inverting input terminal of the operational amplifier in the negative feedback circuit and the ground. Even if the actual value of the input bias resistance is reduced to keep the error due to the offset voltage small, the apparent value of the input bias resistance can be extremely increased, and the cutoff of the low range without increasing the capacitance of the coupling capacitor. The frequency can be lowered. Therefore, it is possible to freely select a component that is advantageous in terms of amplification characteristics for the coupling capacitor. In addition, since the current flowing through the coupling capacitor is small, the change in the charge amount of the coupling capacitor is small, and the signal is less likely to be distorted.

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

【図1】本発明の一つの実施の態様に係る交流増幅回路
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an AC amplifier circuit according to one embodiment of the present invention.

【図2】従来の交流増幅回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional AC amplifier circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2A 入力回路 3 ネガティブフィードバック回路 4 出力端子 C1 カップリングコンデンサ C2 コンデンサ R1 入力バイアス抵抗 R2 第1の抵抗 R3 第2の抵抗 OP オペアンプ1 input terminal 2A input circuit 3 negative feedback circuit 4 output terminals C 1 coupling capacitor C 2 capacitors R 1 input bias resistor R 2 first resistor R 3 second resistor OP operational amplifier

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カップリングコンデンサと入力バイアス
抵抗から成る入力回路を介して非反転入力端子に信号が
入力されるオペアンプと、オペアンプの出力端子と反転
入力端子の間に接続されたネガティブフィードバック回
路とを有し、このネガティブフィードバック回路はオペ
アンプの反転入力端子とグランド間に直列接続されたコ
ンデンサ及び抵抗を含む増幅回路において、 前記入力バイアス抵抗を、カップリングコンデンサの出
力側と、ネガティブフィードバック回路の前記コンデン
サと抵抗の接続点の間に設けたこと、 を特徴とする増幅回路。
An operational amplifier for inputting a signal to a non-inverting input terminal via an input circuit including a coupling capacitor and an input bias resistor; a negative feedback circuit connected between an output terminal of the operational amplifier and an inverting input terminal; The negative feedback circuit is an amplifier circuit including a capacitor and a resistor connected in series between an inverting input terminal of an operational amplifier and a ground, wherein the input bias resistor is connected to an output side of a coupling capacitor and the negative feedback circuit. An amplifier circuit provided between a connection point of a capacitor and a resistor.
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