JPH10303655A - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

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JPH10303655A
JPH10303655A JP9109290A JP10929097A JPH10303655A JP H10303655 A JPH10303655 A JP H10303655A JP 9109290 A JP9109290 A JP 9109290A JP 10929097 A JP10929097 A JP 10929097A JP H10303655 A JPH10303655 A JP H10303655A
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transistor
base
collector
emitter
amplifier circuit
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Toshimichi Hatakeyama
利通 畠山
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NEC Yamagata Ltd
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NEC Yamagata Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】トランジスタ増幅回路の電流帰還抵抗を不要に
し、低雑音化を図り、また回路の安定性を向上した増幅
回路を得る。 【解決手段】ベース端子に信号を入力し、コレクタ端子
から信号を出力する増幅用トランジスタ(以下Trと略
記)1と、その特性変動及び温度変動を検出するTr2
と、カレント・ミラー回路300とを備え、Tr1のコ
レクタは抵抗10を介して電源端子400と接続され、
Tr1及びTr2のエミッタは共通のグランド500に
接地され、カレント・ミラー回路300の制御側Trの
エミッタはTr2のコレクタに接続され、被制御側のT
rのエミッタは抵抗7を介してTr1のベースに接続さ
れ、Tr2のベースは、Tr1のベースとグランド50
0との間に直列に接続された抵抗8・9による分圧点に
接続する構成とした増幅回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタによ
る増幅回路に関し、特にそのバイアス点安定回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図3はトランジスタによる増幅回路の従
来例を示したもので、従来の増幅回路では、増幅用トラ
ンジスタ12のコレクタには電源電圧Vccが抵抗15
を介して供給され、エミッタは抵抗16を介して接地さ
れ、また、ベースには抵抗13と14により電源電圧が
その抵抗比に応じて分圧され、ベース・バイアス電圧と
して供給される構成である。この増幅用トランジスタ1
2のベース端子に入力信号を与えると、この入力信号が
増幅されてコレクタ端子から出力される。
【0003】ここで、エミッタに接続された前記の抵抗
16は電流帰還抵抗と呼ばれ、トランジスタ12の特性
の製造時バラツキや、温度変動による特性の変動を抑
え、バイアス点を安定化するように作用し、トランジス
タ12のエミッタ電流が変動すると、この電流帰還抵抗
16によりその変動が抑えられる。従って、この電流帰
還抵抗の値は大きい値であるほど、その効果は大きくな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の増幅回路の
雑音について検討すると、前記の電流帰還抵抗16は入
力信号からみたとき、熱雑音などの雑音源となり、回路
の低雑音化に対する障害となっていた。また、この電流
帰還抵抗を除いた場合には、電流の安定性が悪くなると
いう問題があった。
【0005】本発明の目的は、増幅用トランジスタのエ
ミッタ側に接続していた電流帰還抵抗を不要にして、低
雑音化を図るとともに、同時に、回路の安定性も向上し
たトランジスタ増幅回路を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の増幅回路では、ベース端子に信号を入力
し、コレクタ端子から信号を出力する増幅用の第1のト
ランジスタと、前記第1のトランジスタの特性の変動及
び温度による特性の変動を検出する第2のトランジスタ
と、電流源であるカレント・ミラー回路とを備え、前記
第1のトランジスタのコレクタは第1の抵抗素子を介し
て電源電圧端子と接続され、前記第1のトランジスタの
エミッタと前記第2のトランジスタのエミッタは共通の
グランドに接地され、前記カレント・ミラー回路の制御
側のトランジスタのエミッタ端子は前記第2のトランジ
スタのコレクタに接続され、前記カレント・ミラー回路
の被制御側のトランジスタのエミッタは第4の抵抗素子
を介して前記第1のトランジスタのベースに接続され、
前記第2のトランジスタのベースは前記第1のトランジ
スタのベースと前記共通のグランドとの間に直列に接続
された第5及び第6の抵抗素子による分圧点に接続され
る構成とした。
【0007】また、前記カレント・ミラー回路が、制御
側の第3のトランジスタ及び被制御側の第4のトランジ
スタとを備え、前記第3及び第4のトランジスタのコレ
クタはそれぞれ第2及び第3の抵抗素子を介して前記電
源電圧端子に接続され、前記第3のトランジスタのコレ
クタとベースとが接続され、前記第3のトランジスタの
エミッタは前記第2のトランジスタのコレクタに接続さ
れ、前記第4のトランジスタのエミッタは第4の抵抗素
子を介して前記第1のトランジスタのベースに接続され
る構成とした。
【0008】また、前記第1,第2,第3及び第4のト
ランジスタをNPN型トランジスタで構成することもで
きる。
【0009】また、前記第1,第2,第3及び第4のト
ランジスタをPNP型トランジスタで構成することもで
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下に図面を参照して説明する。
【0011】図1は、本発明の第1の実施の形態を説明
する増幅回路のブロック図である。この増幅回路は、ベ
ース端子100に信号を入力し、コレクタ端子200か
ら信号を出力する増幅用の第1のトランジスタ1と、前
記第1のトランジスタ1の特性の変動及び温度による特
性の変動を検出する第2のトランジスタ2と、電流源で
あるカレント・ミラー回路300とを備え、前記第1の
トランジスタ1のコレクタは第1の抵抗素子10を介し
て電源電圧端子400と接続され、前記第1のトランジ
スタ1のエミッタと前記第2のトランジスタ2のエミッ
タは共通のグランド500に接地され、前記カレント・
ミラー回路300の制御側のトランジスタのエミッタ端
子301は前記第2のトランジスタ2のコレクタに接続
され、前記カレント・ミラー回路300の被制御側のト
ランジスタのエミッタ302は第4の抵抗素子7を介し
て前記第1のトランジスタ1のベースに接続され、前記
第2のトランジスタ2のベースは前記第1のトランジス
タ1のベースと前記共通のグランド500との間に直列
に接続された第5及び第6の抵抗素子8及び9による分
圧点に接続するように構成している。
【0012】次に、この増幅回路の動作について説明す
る。
【0013】一例として、温度が常温から高温に変化し
た場合、増幅段トランジスタ1及び温度変動検出用トラ
ンジスタ2のオン電圧が下がり、各々のトランジスタの
コレクタ電流は増加する。トランジスタ2のコレクタ電
流I2のパスを考えると、I2の電流増加は、(電流増
加量)×(抵抗5の抵抗値)の電圧降下を抵抗5におい
て発生し、カレント・ミラー回路のトランジスタのベー
ス電圧V1,被制御側トランジスタ4のエミッタ電圧V
2,及び増幅用トランジスタ1のベース電圧V3のそれ
ぞれの電位が下がる。
【0014】ここに、増幅段トランジスタのベース電位
V3により、トランジスタ1のコレクタ電流は減少し、
温度変化により増加したコレクタ電流を元に戻すように
作用する。
【0015】hFEの変動に関しても、製造ばらつきによ
り高いhFEとなった場合、ベースバイアスを一定とする
と、増幅段トランジスタ1及び温度変動検出用トランジ
スタ2のコレクタ電流は各々増加する。
【0016】温度変動の場合と同様に、抵抗5での電圧
降下が増加し、前記電圧V3が下がり、増加したコレク
タ電流を元に戻すように作用する。
【0017】低温時、低hFEの場合には、逆に、各トラ
ンジスタのコレクタ電流が減少し、抵抗5で電圧降下が
小さくなるため、電圧V3が上がり、減少したコレクタ
電流を元に戻すように作用する。
【0018】各定数の設定は、増幅段トランジスタ1の
FEと、温度変動によるコレクタ電流の変動に対応する
ベース電圧変化量を計算し、同等の電圧降下が抵抗5に
発生する様に、各抵抗値、及びI1,I2の電流値を設
定するようにする。
【0019】また、ベース電圧を決定する抵抗7,8の
値は、トランジスタ2,4の雑音が、増幅段トランジス
タ1のベースに付加されないように1KΩ以上の高抵抗
とする。
【0020】図3に、トランジスタ1のhFEが変化した
時の増幅段トランジスタ1のコレクタ電流の変化を本発
明の場合と従来例と比較して示す。
【0021】図4には、温度が変化した時の、増幅段ト
ランジスタ1のコレクタ電流の変化を本発明の場合と従
来例と比較して示す。
【0022】なお、従来例の特性は、図3の抵抗分割型
バイアス回路の抵抗16を取り外した場合の特性を示し
てある。
【0023】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。
【0024】図2は、本発明の第2の実施の形態を示す
増幅回路のブロック図である。この増幅回路は、前記の
カレント・ミラー回路300が、制御側の第3のトラン
ジスタ3及び被制御側の第4のトランジスタ4とを備
え、前記第3及び第4のトランジスタ3及び4のコレク
タはそれぞれ第2及び第3の抵抗素子5及び6を介して
前記電源電圧端子400に接続され、前記第3のトラン
ジスタ3のコレクタとベースとが接続され、前記第3の
トランジスタ3のエミッタは前記第2のトランジスタ2
のコレクタに接続され、前記第4のトランジスタ4のエ
ミッタは第4の抵抗素子7を介して前記第1のトランジ
スタ1のベースに接続するようにしている。
【0025】ここで、その他の構成は第1の実施の形態
と同様であり、同じ参照符号を付して図示してある。ま
た、その構成及びその動作の説明は省略する。
【0026】また図1及び図2では、NPN型トランジ
スタによる本発明の増幅回路の構成例を示している。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明の増幅回路によれ
ば、従来の電流帰還抵抗を不要とするので、前記電流帰
還抵抗による熱雑音などの雑音を除き低雑音化でき、ま
た、増幅用トランジスタのコレクタ電流を検出するトラ
ンジスタを用いることにより回路の安定性を向上させる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す増幅回路のブ
ロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す増幅回路のブ
ロック図である。
【図3】従来の増幅回路の一例を示すブロック図であ
る。
【図4】本発明の増幅回路と従来の増幅回路のトランジ
スタ特性の変動に対するコレクタ電流の変動を示す図で
ある。
【図5】本発明の増幅回路と従来の増幅回路の温度の変
動に対するコレクタ電流の変動を示す図である。
【符号の説明】
1 増幅用の第1のトランジスタ 2 電流変動及び温度変動検出用の第2のトランジス
タ 3 カレント・ミラー回路の制御側の第3のトランジ
スタ 4 カレント・ミラー回路の被制御側の第4のトラン
ジスタ 5 第2の抵抗素子 6 第3の抵抗素子 7 第4の抵抗素子 8 第5の抵抗素子 9 第6の抵抗素子 10 第1の抵抗素子 12 増幅用トランジスタ 13,14 分圧用抵抗素子 15 抵抗素子 16 電流帰還抵抗素子 100 信号入力端子 200 信号出力端子 300 カレント・ミラー回路 301 第3のトランジスタ3のエミッタ端子 302 第4のトランジスタ4のエミッタ端子 400 電源電圧端子 500 共通のグランド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベース端子に信号を入力し、コレクタ端
    子から信号を出力する増幅用の第1のトランジスタと、
    前記第1のトランジスタの特性の変動及び温度による特
    性の変動を検出する第2のトランジスタと、電流源であ
    るカレント・ミラー回路とを備え、前記第1のトランジ
    スタのコレクタは第1の抵抗素子を介して電源電圧端子
    と接続され、前記第1のトランジスタのエミッタと前記
    第2のトランジスタのエミッタは共通のグランドに接地
    され、前記カレント・ミラー回路の制御側のトランジス
    タのエミッタ端子は前記第2のトランジスタのコレクタ
    に接続され、前記カレント・ミラー回路の被制御側のト
    ランジスタのエミッタは第4の抵抗素子を介して前記第
    1のトランジスタのベースに接続され、前記第2のトラ
    ンジスタのベースは前記第1のトランジスタのベースと
    前記共通のグランドとの間に直列に接続された第5及び
    第6の抵抗素子による分圧点に接続されることを特徴と
    する増幅回路。
  2. 【請求項2】 前記カレント・ミラー回路が、制御側の
    第3のトランジスタ及び被制御側の第4のトランジスタ
    とを備え、前記第3及び第4のトランジスタのコレクタ
    はそれぞれ第2及び第3の抵抗素子を介して前記電源電
    圧端子に接続され、前記第3のトランジスタのコレクタ
    とベースとが接続され、前記第3のトランジスタのエミ
    ッタは前記第2のトランジスタのコレクタに接続され、
    前記第4のトランジスタのエミッタは第4の抵抗素子を
    介して前記第1のトランジスタのベースに接続されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の増幅回路。
  3. 【請求項3】 前記第1,第2,第3及び第4のトラン
    ジスタがNPN型トランジスタであることを特徴とする
    請求項1または請求項2記載の増幅回路。
  4. 【請求項4】 前記第1,第2,第3及び第4のトラン
    ジスタがPNP型トランジスタであることを特徴とする
    請求項1または請求項2記載の増幅回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002031968A1 (en) * 2000-10-12 2002-04-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha High-frequency amplifier
WO2009016716A1 (ja) * 2007-07-30 2009-02-05 Fujitsu Limited 増幅回路

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JP5035341B2 (ja) * 2007-07-30 2012-09-26 富士通株式会社 増幅回路

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