JPS5942491B2 - 増幅回路 - Google Patents
増幅回路Info
- Publication number
- JPS5942491B2 JPS5942491B2 JP51120766A JP12076676A JPS5942491B2 JP S5942491 B2 JPS5942491 B2 JP S5942491B2 JP 51120766 A JP51120766 A JP 51120766A JP 12076676 A JP12076676 A JP 12076676A JP S5942491 B2 JPS5942491 B2 JP S5942491B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- current
- diode
- base
- collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/30—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
- H03F3/3083—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the power transistors being of the same type
- H03F3/3086—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the power transistors being of the same type two power transistors being controlled by the input signal
- H03F3/3091—Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the power transistors being of the same type two power transistors being controlled by the input signal comprising two complementary transistors for phase-splitting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本願はＢ級疑似コンプリメンタリ増幅器に関し特に集積
回路への適用が容易な無信号特電流を設定する新規な回
路方式を含む増幅器に関するものである。
回路への適用が容易な無信号特電流を設定する新規な回
路方式を含む増幅器に関するものである。
第１図は従来の疑似コンプリメンタリ増幅器の一例（但
し直流バイアス回路は省略しである）で、トランジスタ
Ｑ１のベースに入った信号は、トランジスタＱ１で電圧
増巾され、疑似コンプリメンタリ構成のトランジスタＱ
３．Ｑ４．Ｑ、およびＱ６からなる出力増巾段で増巾さ
れ、端子すより出力を得る。
し直流バイアス回路は省略しである）で、トランジスタ
Ｑ１のベースに入った信号は、トランジスタＱ１で電圧
増巾され、疑似コンプリメンタリ構成のトランジスタＱ
３．Ｑ４．Ｑ、およびＱ６からなる出力増巾段で増巾さ
れ、端子すより出力を得る。
ダイオードＤ１．Ｄ２、トランジスタＱ２よりなるバイ
アス回路は、定電流源Ｃ８より供給される電流で生じる
電圧によりトランジスタＱ４ ｒＱ６に無信号特電流を
流し又ダイオードＤ１のＰＮ接合とトランジスタＱ３の
ベース・エミッタ接合、トランジスタＱ、のベース・エ
ミッタ接合とダイオードＤ２のＰＮ接合、トランジスタ
Ｑ２とＱ４の各ベース・エミッタとの接合電気的特性を
それぞれ等しくして、前述の無信号特電流の温度による
変動を防いでいる。
アス回路は、定電流源Ｃ８より供給される電流で生じる
電圧によりトランジスタＱ４ ｒＱ６に無信号特電流を
流し又ダイオードＤ１のＰＮ接合とトランジスタＱ３の
ベース・エミッタ接合、トランジスタＱ、のベース・エ
ミッタ接合とダイオードＤ２のＰＮ接合、トランジスタ
Ｑ２とＱ４の各ベース・エミッタとの接合電気的特性を
それぞれ等しくして、前述の無信号特電流の温度による
変動を防いでいる。
このような回路構成では、前述の無信号特電流が定電流
源Ｃ８の電流の１０倍程度で定電流源Ｃ８の電流が数ｍ
Ａに設定されている場合は、きわめて良好な動作をする
。
源Ｃ８の電流の１０倍程度で定電流源Ｃ８の電流が数ｍ
Ａに設定されている場合は、きわめて良好な動作をする
。
しかしながら低出力レベル使用低消費電流を計る等の要
請で出力段Ｑ４゜Ｑ、の無信号特電流を１ｍＡ程度か又
はそれ以下に設定する場合、ダイオードＤ１．Ｄ２に流
れる電流（通常数十μＡ〜数ｍＡ）がＱ２のコレクタ電
流の１／ｈＦＥになるので微小となりカットオフ状態に
近くなり、出力段からの出力信号波形にスイッチング歪
が現われる欠点がある。
請で出力段Ｑ４゜Ｑ、の無信号特電流を１ｍＡ程度か又
はそれ以下に設定する場合、ダイオードＤ１．Ｄ２に流
れる電流（通常数十μＡ〜数ｍＡ）がＱ２のコレクタ電
流の１／ｈＦＥになるので微小となりカットオフ状態に
近くなり、出力段からの出力信号波形にスイッチング歪
が現われる欠点がある。
この点ダイオードＤ１．Ｄ２とトランジスタＱ２とによ
るバイアス回路を単なる３つのダイオードの直列回路で
置き換えると十分なバイアス電流は供給できるが、ダイ
オードのバイアス条件をトランジスタＱｓ ｒＱ４．Ｑ
５、特にトランジスタＱ４のベース・エミッタ間バイア
ス電圧に等しくできず、無信号特電流の補償は十分には
できない。
るバイアス回路を単なる３つのダイオードの直列回路で
置き換えると十分なバイアス電流は供給できるが、ダイ
オードのバイアス条件をトランジスタＱｓ ｒＱ４．Ｑ
５、特にトランジスタＱ４のベース・エミッタ間バイア
ス電圧に等しくできず、無信号特電流の補償は十分には
できない。
本願発明の目的は無信号特電流の温度変動がなくかつ低
消費電力設計に於いても出力歪のない増幅回路を得るこ
とにある。
消費電力設計に於いても出力歪のない増幅回路を得るこ
とにある。
本願発明によれば、第１および第２のトランジスタがダ
ーリントン接続された第１の複合トランジスタと第３お
よび第４のトランジスタがコンプリメンタリ接続された
第２の複合トランジスタとが直列に接続されこれら第１
および第２の複合トランジスタのベース相当端子間に第
１、第２および第３のダイオードの直列回路が接続され
た疑似コンプリメンタリ増幅回路に於いて第１および第
２のトランジスタのエミッタとベースとの接続点にエミ
ッタが電気的に接続された第５のトランジスタと該第５
のトランジスタのコレクタに電気的に接続されたカレン
トミラー回路とを含み、前記第１の複合トランジスタの
ベース相当端子と前記第５のトランジスタのベースとの
間に前記第１および第２のダイオードを有し、前記カレ
ントミラー回路の出力電流は前記第３および第４のトラ
ンジスタのコレクタとベースとの接続点に供給されてい
ることを特徴とする増幅回路を得る。
ーリントン接続された第１の複合トランジスタと第３お
よび第４のトランジスタがコンプリメンタリ接続された
第２の複合トランジスタとが直列に接続されこれら第１
および第２の複合トランジスタのベース相当端子間に第
１、第２および第３のダイオードの直列回路が接続され
た疑似コンプリメンタリ増幅回路に於いて第１および第
２のトランジスタのエミッタとベースとの接続点にエミ
ッタが電気的に接続された第５のトランジスタと該第５
のトランジスタのコレクタに電気的に接続されたカレン
トミラー回路とを含み、前記第１の複合トランジスタの
ベース相当端子と前記第５のトランジスタのベースとの
間に前記第１および第２のダイオードを有し、前記カレ
ントミラー回路の出力電流は前記第３および第４のトラ
ンジスタのコレクタとベースとの接続点に供給されてい
ることを特徴とする増幅回路を得る。
第２図は本願発明による増幅器の一実施例を示す回路図
であり、図によりその動作を説明する。
であり、図によりその動作を説明する。
簡単のために各トランジスタの電流増幅ｈＦＥは充分大
きく、そのベース電流は回路動作の上から無視できるも
のとして説明する。
きく、そのベース電流は回路動作の上から無視できるも
のとして説明する。
トランジスタＱ２１のベースには所定の直流バイアス及
び交流入力信号が加えられトランジスタＱ２□で交流信
号が増巾されるトランジスタＱ２１のコレクタに得られ
る信号は疑似コンプリメンタリ構成の出力段（トランジ
スタＱ２２ ｔ Ｑ２３ ） Ｑ２５ ｔ Ｑ２７ ）
で電力増巾されて、端子すより出力を得る。
び交流入力信号が加えられトランジスタＱ２□で交流信
号が増巾されるトランジスタＱ２１のコレクタに得られ
る信号は疑似コンプリメンタリ構成の出力段（トランジ
スタＱ２２ ｔ Ｑ２３ ） Ｑ２５ ｔ Ｑ２７ ）
で電力増巾されて、端子すより出力を得る。
ダイオードＤ２１゜Ｄ２□、Ｄ２３およびトランジスタ
Ｑ２４ ｙ Ｑ２６ダイオ詞−ドＤ２４で構成する部分
が本願発明の特徴的部分で、前記の出力段の無信号時電
流を設定するためのものである。
Ｑ２４ ｙ Ｑ２６ダイオ詞−ドＤ２４で構成する部分
が本願発明の特徴的部分で、前記の出力段の無信号時電
流を設定するためのものである。
ここで、ダイオードＤ２□のＰＮ接合とトランジスタＱ
２□のベース・エミッタ接合、ダイオードＤ２２のＰＮ
接合とトランジスタＱ２４およびＱ２５のそれぞれのベ
ース・エミッタ接合、ダイオードＤ２３のＰＮ接合とト
ランジスタＱ２３のベース・エミッタ接合の電気的特性
はそれぞれ相似したもので構成されているものとする（
ダイオードはトランジスタのコレクターベース間を短絡
したベース・エミッタ接合で構成する）。
２□のベース・エミッタ接合、ダイオードＤ２２のＰＮ
接合とトランジスタＱ２４およびＱ２５のそれぞれのベ
ース・エミッタ接合、ダイオードＤ２３のＰＮ接合とト
ランジスタＱ２３のベース・エミッタ接合の電気的特性
はそれぞれ相似したもので構成されているものとする（
ダイオードはトランジスタのコレクターベース間を短絡
したベース・エミッタ接合で構成する）。
定電流源より１２１なる電流がダイオードＤ２１．Ｄ２
２゜Ｄ２３を通してトランジスタＱ２、のコレクターへ
供給されているとするとトランジスタＱ２□、Ｑ２４に
はそれぞれ”２２なる電流が流れトランジスタＱ２４の
コレクタ電流はトランジスタＱ２６とダイオードＤ２４
で構成される電流ミラー回路で１２４なる電流がトラン
ジスタＱ２．のコレクタ電流として流れる。
２゜Ｄ２３を通してトランジスタＱ２、のコレクターへ
供給されているとするとトランジスタＱ２□、Ｑ２４に
はそれぞれ”２２なる電流が流れトランジスタＱ２４の
コレクタ電流はトランジスタＱ２６とダイオードＤ２４
で構成される電流ミラー回路で１２４なる電流がトラン
ジスタＱ２．のコレクタ電流として流れる。
またトランジスタＱ２３にはダイオードＤ２３に流れる
電流に比例したエミッタ電流１２３が流れる。
電流に比例したエミッタ電流１２３が流れる。
ダイオードＤ２３で規定されたトランジスタＱ２３のエ
ミッタ電流はトランジスタＱ２７のコレクタ電流となっ
て、無信号時電流が設定される事になる。
ミッタ電流はトランジスタＱ２７のコレクタ電流となっ
て、無信号時電流が設定される事になる。
以下、数式を用いてさらに詳しく説明する。
ｎを整数としてダイオードＤ２ｎの順方向電圧を■Ｄ２
ｎトランジスタＱ２ｎのｈＦＥをｈＦＥＱ２ｎ１ベース
・エミッタ間順方向電圧をＶＢＥＱ２ｎとする。
ｎトランジスタＱ２ｎのｈＦＥをｈＦＥＱ２ｎ１ベース
・エミッタ間順方向電圧をＶＢＥＱ２ｎとする。
ＶＤ２□＋■Ｄ２２−■ＢＥＱ２□＋■ＢＥＱ２４
・・・・・・（１）ＶＢＥＱ２４＝ＶＢＥＱ２５
°°°°“°°°°°°°°°”（２）ＶＤ２１
＋ＶＤ２２＋ＶＤ２３＝ＶＢＥＱ２□＋ＶＢＥＱ２４
＋ＶＢＥＱ２３ ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）ＫＴ ｉ
ＫＴ ｉ
ＫＴ １ＶＤ２１−”−ｌｎ ｔ ＶＤ
２２−−ｌｎ −） ＶＤ２３”−ｌｎ ””
””””””””’（４）Ｑ ｌ５２１
ｑＩＳ２２ ｑＩＳ２３Ｋ Ｔ
Ａ ｉ Ｋ Ｔ Ｂ ３２□
ＫＴ Ｃ１ＶＢＥＱ２２＝−ｌｎ−２ＶＢＥ
Ｑ２４＝−４ｎ−、Ｖ −−ｌｎ −−曲曲曲・・
（５）ＥＱ２３− ｑＩＳ２１ ｑＩＢ２２
ｑＩＳ２３但しに；ボルツマシ定数、ｑ；電子の電荷
、Ｔ；絶対温度、”８２１ ｐ ｌ８２２ ＊ ｌ５２
３ ； トランジスタＱ２２ ｐ Ｑ２４ ｔ Ｑ２３
の飽和電流、Ａ、Ｂ、Ｃ；それぞれダイオードＤ２１と
トランジスタＱ２□、ダイオードＤ２２とトランジスタ
Ｑ２４．Ｑ２６、ダイオードＤ２３とトランジスタＱ２
３の各エミツタ面積比である。
・・・・・・（１）ＶＢＥＱ２４＝ＶＢＥＱ２５
°°°°“°°°°°°°°°”（２）ＶＤ２１
＋ＶＤ２２＋ＶＤ２３＝ＶＢＥＱ２□＋ＶＢＥＱ２４
＋ＶＢＥＱ２３ ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（３）ＫＴ ｉ
ＫＴ ｉ
ＫＴ １ＶＤ２１−”−ｌｎ ｔ ＶＤ
２２−−ｌｎ −） ＶＤ２３”−ｌｎ ””
””””””””’（４）Ｑ ｌ５２１
ｑＩＳ２２ ｑＩＳ２３Ｋ Ｔ
Ａ ｉ Ｋ Ｔ Ｂ ３２□
ＫＴ Ｃ１ＶＢＥＱ２２＝−ｌｎ−２ＶＢＥ
Ｑ２４＝−４ｎ−、Ｖ −−ｌｎ −−曲曲曲・・
（５）ＥＱ２３− ｑＩＳ２１ ｑＩＢ２２
ｑＩＳ２３但しに；ボルツマシ定数、ｑ；電子の電荷
、Ｔ；絶対温度、”８２１ ｐ ｌ８２２ ＊ ｌ５２
３ ； トランジスタＱ２２ ｐ Ｑ２４ ｔ Ｑ２３
の飽和電流、Ａ、Ｂ、Ｃ；それぞれダイオードＤ２１と
トランジスタＱ２□、ダイオードＤ２２とトランジスタ
Ｑ２４．Ｑ２６、ダイオードＤ２３とトランジスタＱ２
３の各エミツタ面積比である。
（３） 、 （４）および（５）式より１２１ ”
２１ １２１ □・□・□＝１ ・・・・・・・・・・・・・・・
（６）Ａｉ２２Ｂｉ２２Ｃ１２３ （１） 、 （２）式より（４） 、 （５）の関係を
用いて”２１ ’２１ □・□＝１ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（７）Ａｉ２２ Ｂ ” ２２ （６） 、 （７）式より ２１ 、 ＝Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（８）’２３ 故にダイオードＤ２１．Ｄ２□、Ｄ２３の直列回路に流
す電流１２１が決れば無信号特電流１２３はダイオード
Ｄ２３を構成するトランジスタとトランジスタＱ２３の
エミツタ面積比のみで決まり温度に対しては依存性をも
たない。
２１ １２１ □・□・□＝１ ・・・・・・・・・・・・・・・
（６）Ａｉ２２Ｂｉ２２Ｃ１２３ （１） 、 （２）式より（４） 、 （５）の関係を
用いて”２１ ’２１ □・□＝１ ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（７）Ａｉ２２ Ｂ ” ２２ （６） 、 （７）式より ２１ 、 ＝Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（８）’２３ 故にダイオードＤ２１．Ｄ２□、Ｄ２３の直列回路に流
す電流１２１が決れば無信号特電流１２３はダイオード
Ｄ２３を構成するトランジスタとトランジスタＱ２３の
エミツタ面積比のみで決まり温度に対しては依存性をも
たない。
すなわち、無信号特電流の安定化が達成されている。
また電流１２１は通常トランジスタＱ２１の増巾作用に
対する要求から数十μＡ数ｍＡの値に選ばれるのでダイ
オードＤ２、。
対する要求から数十μＡ数ｍＡの値に選ばれるのでダイ
オードＤ２、。
Ｄ２゜、Ｄ２３に対しても安定な順方向電圧を得る事が
でき、トランジスタＱ２２ ＋ Ｃ２３ｒ Ｃ２５＋
Ｑ２□で構成する疑似コンプリメンタリ出力段のスイッ
チング歪も解消できる。
でき、トランジスタＱ２２ ＋ Ｃ２３ｒ Ｃ２５＋
Ｑ２□で構成する疑似コンプリメンタリ出力段のスイッ
チング歪も解消できる。
構成素子間の電気的特性を相似させる事及び熱平衡をと
る事は集積回路においては容易に実現できることである
から、この分野への応用に好適である。
る事は集積回路においては容易に実現できることである
から、この分野への応用に好適である。
またトランジスタＱ２２゜Ｃ２５の動作点も１２１で規
定される電流が流れるためｈＦＥのコレクタ電流依存性
を考慮して最適条件に設定する事ができる。
定される電流が流れるためｈＦＥのコレクタ電流依存性
を考慮して最適条件に設定する事ができる。
なお、以上の説明ではダイオードＤ２４とトランジスタ
Ｑ２６の構成とトランジスタの特性が等しいとしたが、
エミツタ面積比の設定、エミッタ回路へ抵抗の挿入など
周知の方法でトランジスタＱ２２゜Ｃ２４のエミッタ電
流とトランジスタＱ２５のコレクタ電流（２エミツタ電
流）を異なる値に設定する事も可能である。
Ｑ２６の構成とトランジスタの特性が等しいとしたが、
エミツタ面積比の設定、エミッタ回路へ抵抗の挿入など
周知の方法でトランジスタＱ２２゜Ｃ２４のエミッタ電
流とトランジスタＱ２５のコレクタ電流（２エミツタ電
流）を異なる値に設定する事も可能である。
第３図は本発明の他の実施例で、第２図の増幅回路をよ
り安定に動作せしめたもので、発振防止回路（コンデン
サＣ２□、抵抗ｒ２．）および各部の動作条件の設定に
対する自由度を高める抵抗ｒ２１゜ｒ２□＋ｒ２３＋ｒ
２４等を挿入したものである。
り安定に動作せしめたもので、発振防止回路（コンデン
サＣ２□、抵抗ｒ２．）および各部の動作条件の設定に
対する自由度を高める抵抗ｒ２１゜ｒ２□＋ｒ２３＋ｒ
２４等を挿入したものである。
なお、本願において、トランジスタＱ２１のコレクタ回
路に用いた定電流源は抵抗におきかえてもよい事は周知
の通りである。
路に用いた定電流源は抵抗におきかえてもよい事は周知
の通りである。
第１図は従来の疑似コンプリメンタリ増幅回路の一例を
示す回路図である。 第２図は本願発明による疑似コンプリメンタリ増幅回路
の一実施例を示す回路図である。 第３図は本願発明による疑似コンプリメンタリ増幅回路
の他の実施例を示す回路図である。 Ｑ１〜Ｑ６．Ｑ２１〜Ｑ２□・・・・・・トランジスタ
、Ｄ１〜Ｄ 、Ｄ −Ｄ ・・・・・・ダイオード、
ｒ２１〜ｒ２５２ ２１ ２４ ・・・・・・抵抗、Ｃ２、・・・・・・コンデンサ。
示す回路図である。 第２図は本願発明による疑似コンプリメンタリ増幅回路
の一実施例を示す回路図である。 第３図は本願発明による疑似コンプリメンタリ増幅回路
の他の実施例を示す回路図である。 Ｑ１〜Ｑ６．Ｑ２１〜Ｑ２□・・・・・・トランジスタ
、Ｄ１〜Ｄ 、Ｄ −Ｄ ・・・・・・ダイオード、
ｒ２１〜ｒ２５２ ２１ ２４ ・・・・・・抵抗、Ｃ２、・・・・・・コンデンサ。
Claims (1)
- １ ダーリントン接続された互いに第１導電型式の第１
および第２トランジスタと、コンプリメンタリ接続され
た第１導電型式の第３トランジスタおよび第２導電型式
の第４トランジスタと、前記第２および第４トランジス
タのベース間に直列接続された第１乃至第３ダイオード
と、前記第１乃至第３ダイオードに直列接続された信号
源と、前記第１および第３トランジスタを直列に接続す
る手段とを有し、該直列に接続する手段から出力信号を
得る増幅回路において、そのベース−エミッタ通路が前
記第２トランジスタのベース−エミッタ通路ならびに前
記第１および第２ダイオードと協働して閉回路を構成す
る第２導電型式の第５トランジスタと、前記第５トラン
ジスタのコレクタに入力端が前記第４トランジスタのコ
レクタに出力端がそれぞれ接続された電流ミラー回路と
が設けられていることを特徴とする増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51120766A JPS5942491B2 (ja) | 1976-10-07 | 1976-10-07 | 増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51120766A JPS5942491B2 (ja) | 1976-10-07 | 1976-10-07 | 増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5345954A JPS5345954A (en) | 1978-04-25 |
| JPS5942491B2 true JPS5942491B2 (ja) | 1984-10-15 |
Family
ID=14794461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51120766A Expired JPS5942491B2 (ja) | 1976-10-07 | 1976-10-07 | 増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942491B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252360A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-09 | Gadelius Kk | 長抜差型ショットクリーニング装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013762B2 (ja) * | 1980-05-12 | 1985-04-09 | 株式会社日立製作所 | 自動加工機 |
-
1976
- 1976-10-07 JP JP51120766A patent/JPS5942491B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252360A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-09 | Gadelius Kk | 長抜差型ショットクリーニング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5345954A (en) | 1978-04-25 |
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