JPS589407A - 電力増幅回路の特性を改善するための装置 - Google Patents

電力増幅回路の特性を改善するための装置

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JPS589407A
JPS589407A JP56106424A JP10642481A JPS589407A JP S589407 A JPS589407 A JP S589407A JP 56106424 A JP56106424 A JP 56106424A JP 10642481 A JP10642481 A JP 10642481A JP S589407 A JPS589407 A JP S589407A
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JP
Japan
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current
circuit
load
changes
voltage
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JP56106424A
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English (en)
Inventor
Niiiro Otara Matsutei
マツテイ・ニイ−ロ・オタラ
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Shin Shirasuna Electric Corp
Original Assignee
Shin Shirasuna Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3217Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in single ended push-pull amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3069Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
    • H03F3/3076Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with symmetrical driving of the end stage

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タンス性の、おそらく非直線性の負荷に対して電力増幅
器の特性を線型化しかつ改善するだめの装置に関するも
のである。
従来、第1図に示されているような増幅回路が提案され
ている。この増幅回路に訃いて、トランジスタQ1Aお
よびQIBは電圧源子Vおよび−■にそれぞれ接続され
ており、負荷りに給電する増幅器の出力装置として用い
られている。この出力装置を駆動する部分はコレクタ接
地されたトランジスタQ2A % Q2J]と、それら
のトランジスタを駆動するエミッタ接地されたトランジ
スタQ3A % Q3Bで構成されており、トランジス
タQ3A 、、Q3Bのコレクタ間には、静状態におい
てトランジスタQ2A、Q28 % Q3AおよびQ3
Bに電流を流すのに必要なバイアス電圧を与えるだめの
ダイオードD1〜D4カ接続されている。出力部分を巌
型化するため、および前記出力装置が何らかの理由で過
熱状態となった場合に熱暴走を防止するためにエミッタ
抵抗R1およびR2が用いられる。直線性および動作速
度を考慮して、抵抗R3は、前記出力装置のベース電流
よりも大きい相当な付加的電流を前記トランジスタQ2
AおよびQ2Bを通じて流すために用いられる。
しかしながら、上述の従来技術による回路には次のよう
な欠点がある。すなわち、(1)前記トランジスタQi
A % QiBおよびQ2A z Q2Bの電流利得β
1およびβ2は実際の負荷電流に依存するから、負荷り
が完全に線型の抵抗負荷であっても、トラ7ノ7タQ3
AおよびQ3Bのコレクタでみた負荷は非線型となり、
相当な歪を惹起し、出力電圧対入力電圧の関係が非線型
となり、(II)前記電流利得β1およぶβ2は各トラ
ンジスタに流れる電流がある値に達した後に急速に減少
するので、これがため最大出力電流が制限され、それ以
上に太きくしようとすると大きな非直線性を伴なうこと
になり、(Ill)前記トラ7ノ7タQ+A % Qi
BおよびQ2A % Q2Bのベース・エミッタ間電圧
降下は電流と温度に依存するがため、これがまた非直線
性の原因となる。
この非直線性は、増幅されるべき信号に関してのワット
損すなわちコレクタ電流とコレクタ・エミッタ間電圧の
積にともなうトランジスタの温度の連続的なおよび瞬時
的な変化によってさらに悪化せしめられ、(1いドライ
バー・トランジスタQ2AおよびQ2Bがコレクタ接地
されているがために、Q2AおよびQ2BがQIAおよ
びQiBに容易にオンせしめてより多くの電流を流すこ
とはできるがそれらQIAおよびQIBをオフせしめる
には限界がありそれらのトランジスタのベースから電流
キャリアを引き離すことになるので、出力装置のトラン
ジスタの動作速度がそこねられることになる等の欠点が
ある。
このような欠点があるがため、上述した従来の回路では
、それを補正するために帰還を用いる必要があるが、そ
のように帰還を用いると、設計上の問題がでてくること
になる。
従って、本発明は上述のごとき欠点を回避し、直線性に
優れた経済的な高速増幅回路を実現するものであり、以
下図面のうち第2図〜第4図を参照して本発明の実施例
について説明する。
第2図は本発明の第1の実施例を示す回路図で45、そ
こには、対称的な電源子Vおよび−Vで動作する非対称
で利得率が1の駆動回路が示されている。この回路は次
のごとく動作する。靜状態、すなわち負荷りに対する出
力電圧および出力電流がゼロの状態では、トランジスタ
Q3およびQ4を佛れる電流は電圧源v5を調節するこ
とによって設定される。抵抗R2における電圧降下は小
言いものとされる。トランジスタQ2を流れる電流は電
流源■2で表わされている。
入力電圧が増大すると、負荷りを流れる電流■1が抵抗
R2に付加的な電圧降下を生じ、それによってトランジ
スタQ4を流れる電流■4が前記電流■1に直接比例し
て増大せしめられる。この電流I4の一部分が前記トラ
ンジスタQ2のベースに転流せしめられて、増大せしめ
られたベース電流を補償し、電流■4の他の部分はトラ
ンジスタQ3を流れる。
この実施例においては、(1)前記トランジスタQ2の
前記ベース電流の増加が完全に補償され、(if)前記
トランジスタQ4のベース・エミッタ間電圧降下Vl)
e3が前記トランジスタQ2における対応する電圧降下
Vbe2の増加よりも等しい量だけ増加する程度だけ前
記電流■4の前記値の部分、すなわち前記トランジスタ
Q3を流れる電流■。
が増加するような増加を前記電流■4に生ぜしめるべく
 R1とR2の比が選定される。
そのような選定がなされた場合には、前記負荷りに対す
る出力電圧は、その負荷りの大きさ、性質、直線性に関
係なく、入力電圧の正確な複写となることは明らかであ
る。上記のことから、入力電圧が減少する場合には上述
のこととは逆のことが言えることも明らかである。上述
した各構成要素のほかに、電流源■5が前記トランジス
タQ4に対するバイアス電流を設定するために用いられ
、かつ例えば負荷りに短絡が生じたような場合に入力電
圧が出力電圧よりも大幅に大きくなったとしても、トラ
ンジスタQ6を逆ベースバイアス破壊から保護するため
にダイオードD1が用いられている。
第2図に示された上述の回路構成によれば、(1)前述
したようにR1とR2の1比を選定することによって、
出力電圧が負荷特性に無関係となり、増幅器の内部・母
うメータの影響が回路の性能に及ばないようになされ、
回路の直線性が大幅に向上し、(11)トランジスタQ
3を流れる過剰電流の大きさが自由に調節されうるので
、負荷りの変化、すなわち出力電圧の変化に関係なく、
回路の入力インピーダンスには変化がみられず、(11
1)トランジスタQ3は転倒コレクタ接地型に接続され
ていることにより前記トランジスタQ2のベース力c)
電流キャリアを能率的に引くことができるので、そのト
ランジスタQ2の動作速度が大幅に向上する等の利点が
得られる。
次に第3図を参照すると、本発明の第2の実施例による
対称型の回路が示されており、この実施例は前述の第1
の実施例と同様に動作するが、第2図に示された回路の
ように最大負荷電流■1.に関して前記電流源■2によ
って示された制限を伴なうことなしに前記負荷りに対す
る正負両方の電流を駆動することができるという利点を
も有する。
この第2の実施例では、トランジスタQ2AおよびQ2
Bに対する熱流しが不十分な場合あるいけそれらのトラ
ンジスタに過剰なワット損が生じた場合に熱暴走を防止
するためにトランジスタQ2AおよびQ2Bのエミッタ
に抵抗R4AおよびR2Hがそれぞれ接続されている。
丑だ、抵抗R4A % RIBおよびR2A % R2
Hの値を下記のごとく選定して本発明の所望の特性を実
現するためにトランジスタQ3AおよびQ3Bのエミッ
タに抵抗R3AおよびRIBがそれぞれ接続されている
抵抗Ru5R+BおよびR2A ) R2Hは、負荷電
流がいずれかの方向に増加する場合に、(i)Q2Aま
たはQ211のベース電流の増加が電流I4Aまだは■
4Bの増加によって完全に補償され、(11)トランジ
スタQ3AまたはQ3Bを流れる電流I3Aまたは15
Bとして流れる前記電流I4AまたはI4Bの付加的増
加により、トランジスタQ3AまたはQ3Bのベース・
エミッタ間電圧V1)。3Aまたは■bo3B がトラ
ンジスタQ2AまたはQ2Bのそれらを流れる増大した
電流によるベース・エミッタ間電圧VI)82A″?f
、たはvb82Bの増加と正確に同じだけ増加せしめら
れ、(111)前記電流I3AまたはI3Bの増加によ
って生ぜしめられた抵抗R3AおよびR2Hにおける付
加的な電圧降下が、前記負荷を流れる前記電流■1の増
加によって生ぜしめられた前記抵抗R4AまたはR2H
における付加的な電圧降下に正確に等しくなるような値
に抵抗R3AおよびR2Hがなされるように、選定され
る。
この第2の実施例においても、前述し7た第1の実施例
におけるのと同様の効果が得られるものであり、前記第
1の実施例と同様に、電流源■5と電圧源V3Aおよび
V3Bが用いられており、それらは回路内の静電流およ
び電圧を設定するような値となされている。
第4図は本発明の第3の実施例を示しておシ、この実施
例による回路は前記第1および第2の実施例による回路
と同様に動作するものであるが、特にこの第3の実施例
においては、電流■3A″!たはI3Bの増加によるト
ランジスタQ3A tだはQ6Bのベース・エミッタ間
電圧の増加を、トランジスタQ2AおよびQlAまたは
Q2BおよびQIHのベース・エミッタ間電圧の増加の
和に等しくなし、また電流I3A’):たはI3Bの前
記増加による抵抗R3AまたはRIBにおける付加的な
電圧降下が抵抗R5AおよびR2Hにおける電圧降下に
等しくなされ、さらに回路の動作速度を向上させるため
にコンデンサC1およびC2が用いられ、付加的な電圧
源V2AおよびV2Bが回路のバイアス電圧、従ってバ
イアス電流を与えるようになされている。
以上本発明の特定の実施例について説明したが、本発明
はこのような実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲内で可能なあらゆる変形変更を包含するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術による増幅回路の一例を示す回路図、
第2図、第3図および第4図は本発明の実施例を示す回
路図である。 (11) 図面の浄書(内容に変更ない 手続補正書 1事件の表示  特願昭56−106424号2発明の
名称  電力増幅回路の特性を改善するだめの装置 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  新白砂電機株式会社 4代理人 5補正命令の日付   自 発 6補正の対象  明細書全文 7補正の内容 (1)明細書の全文を別紙のごとく補正する手続補正書
(方式) %式% 1事件の表示  特願昭56−106424号2発明の
名称  電力増幅回路の特性を改善するだめの装置 3補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  新白砂電機株式会社 4代理人 5、補正命令の日付   自 発 6、補正の対象  願書および図面

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電力増幅回路の特性を改善するだめの装置において
    、転倒コレクタ接地段とエミッタ接地段によって駆動さ
    れ、適当に選定された抵抗または他の電子手段を用いて
    前記回路の出力型1流を感知するようになされたコレク
    タ接地段と、前記出力電流を前記回路に力えられる対応
    する内部補正信号に変換して前記出力電流の変化に対す
    る内部装置および前記回路の望ましくない反応を正確に
    補償し、負荷および信号の特性に本質的に無関係な出力
    電圧を発生するようになされた前記装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記回
    路が電界効果型トランジスタのような他の半導体手段ま
    だは熱電子管のような熱電子手段を用いて構成されてい
    る前記装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記手
    段のそれぞれの負荷電流捷たは電圧にともなう入力電流
    まだは電圧の変化を完全に補償するようになされた前記
    装置。 4、”特許請求の範囲第1項記載の装置において、補正
    手段が出力信号まだは負荷特性にともなう入力信号の変
    化を補償するようになされた前記装置。 5、特許請求の範囲第1項記載の装置において、前記手
    段のそれぞれを過剰なワット損または過熱から保護する
    だめのあるいは前記ワット損または過熱の作用を制限す
    る手段を具備した前記装置。 6、特許請求の範囲第1項記載の装置において、容量手
    段捷たは同様のエネルギー貯蔵手段がエミッタ接地回路
    まだは他の電子手段を用いた他の同様の回路に用いられ
    、動作速度を増大せしめるようになされた前記装置。
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US5939940A (en) * 1997-06-11 1999-08-17 Stmicroelectronics, Inc. Low noise preamplifier for a magnetoresistive data transducer

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JPS5646307A (en) * 1979-09-21 1981-04-27 Pioneer Electronic Corp Amplifier

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