JPS6040014Y2 - 増幅器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は増幅器の改良に関する。

従来より、音楽信号を忠実に増幅、伝送するという目的
から、総合利得が直流領域まで平坦な周波数特性を有す
る直流増幅器が公知であるが、この種の増幅器は、総合
利得が直流領域まで平坦であるために、大振幅の音楽信
号が増幅、伝送される際に生じる混変調、各半導体の温
度変化（音楽信号のエンベロープに追従する）、及び電
源電圧の変動により増幅器内で不要な超抵域振動（出力
のドリフト等）が発生し、これらが低域ノイズとしてそ
のまま出力される欠点があった。

このような欠点を改良するものとして、最近では、増幅
器出力の低減振動成分を検出増幅した後、入力側に負帰
還して、この低減振動成分を減衰するようにした構成の
増幅器が実用化された。

この種の増幅器を第１図において説明すると、１は総合
利得が直流領域まで平坦な周波数特性を有する公知の増
幅器で、初段の増幅段として非反転入力、反転入力を有
する差動型電圧増幅段を具備し、この増幅器１の非反転
入力から入力された音楽信号は増幅されて出力端子へを
経て負荷ｚしに供給されると共に、この出力信号は帰還
抵抗Ｒ工を介して反転入力に帰還されて、負帰還ループ
が構成される。

上記出力信号は、直流サーボ増幅回路例えばミラー積分
回路２を介して、このミラー積分回路２のカットオフ周
波数ω１及びカットオフ周波数ω１から６ｄＢ１０ｃｔ
で減衰する高域減衰特性によって定まる周波数領域の超
低周波数領域から直流領域における不要な低減振動成分
が検出、増幅されて出力される。

この検出出力は位相反転回路３を介して位相反転された
後、帰還量の分割用抵抗Ｒ１を介して増幅器１の反転入
力に帰還されて、増幅型負帰還ループが形成される。

Ａ ｌ＋（ａｃＲ ””（Ｒ１＋（２＋Ａ１）Ｒ２） （１＋（１＋Ａｚ）
ｊωＣＲ）＋ＡｌＡ２Ｒ２ となり、上記の条件即ち Ａ１９ Ａ２ ＞ ２ ＡＩＲ２））＞Ｒ１ を満足すれば、 Ｔ−＝１ となり、全周波数領域にわたって利得が近似的にｒＩＪ
となる。

つまり、負荷ＺＬの接地側端子（信号基準点イ）に生じ
る寄生信号成分が増幅器４、位相反転回路３及び増幅器
１を経て、負荷ＺＬの正側端子へに利得″して帰還され
ることがわかる。

また、増幅型負帰還ループと負荷ＺＬの接地側端子イに
生じる寄生信号成分を増幅器１を経てその出力端子（負
荷の正側端子）八に利得ｒＩＪで帰還する正帰還ループ
を単に並列に形成することなく、この正帰還ループを増
幅型負帰還ループを構成するミラー積分回路２を共用し
て形成したので、次のような特徴がある。

すなわち、増幅型負帰還ループは超低周波領域から直流
領域において帰還量βＳが増大して、増幅器の総合仕上
り利得を減少させており、一方では、正帰還ループは、
全周波数帯域にわたって、負荷ｚＬの接地側端子イから
負荷ｚＬの正側端子へまでの利得がｒＩＪである必要が
あるので、増幅型負帰還ループと正帰還ループを別々に
形成した場合、両ループとも入力信号の周波数帯域にお
いて利得がＩＪで、超低周波領域から直流領域にしたが
って利得が増大していくような帰還回路が必要となり、
また、これらの帰還回路は、直流における利得つまりオ
ープンループの利得が同一で、かつ、時定数を一致させ
ることが必要となるが、これらの条件を満足させること
は実際上不可能である。

ところが、以上の構成では、上記のようにミラー積分回
路２を構成する増幅器４を、増幅型負帰還ループに対し
ては反転増幅器として、正帰還ループに対しては非反転
増幅器として機能するように構成して、増幅型負帰還ル
ープを構成するミラー積分回路２を共用して正帰還ルー
プを形成したので、増幅型負帰還ループ、正帰還ループ
とも上記のような因難な条件を十二分に満足することが
でき、また、その構成も著しく単純である特徴がある。

以上が実願昭５４−０９５３８５号によって提案された
構成であるが、一般にオーディオ増幅器においては、増
幅すべき信号のレベルに応じて複数の増幅器を用いて段
階的に増幅することが行われ、これらの複数個の増幅器
間の接続は芯線の周囲を網状シールド線部で覆った接続
コードを用いて行なわれる。

ところが、このような構成は、接続コードのシールド線
部（アース部）が成るインビニダンスをもっており、ま
た、シールド線部の始端及び終端における接地電位や接
地インピーダンスが異なるために、シールド線部によっ
て生じる不要な寄生信号成分の除去は困難であり、歪、
ノイズ等の点で末だ不充分であった。

本考案はこのような点に鑑み、実Ｍ１１５４−０９５３
８５号によって提案された増幅器を更に改良したもので
、以下図について説明する。

′第３図において１は増幅器、２はミラー積分
回路、３は位相反転回路 ４は差動増幅回路で第２゛図
の構成と同一である。

差動増幅器４の非反転入力に抵抗Ｒ３を接続し、その他
端に寄生信号成分を入力するための端子６を設け、この
端子６を抵抗Ｒ１を介して接地する。

そして、この端子６と増幅器７の接地側、実際には接続
コード５のシールド線部の終端とを検出コード８によっ
て接続し、増幅器７の接地側に生じる寄生信号成分を検
出コード８、抵抗Ｒ３を介して差動増幅器４の非反転入
力に入力した構成である。

そして、端子６と検出コード８とを開放して、増幅型負
帰還増幅器として動作させた場合に、差動増幅器４のオ
フセットバランスが＜スして、増幅器１の出力直流電位
が変動しないように、ミラー積分回路２の積分抵抗Ｒと
Ｒ３、Ｒ１との関係が、 Ｒ＝：＝Ｒ３＋Ｒ４ ここに、Ｒ３＞ Ｒ４ Ｒ＋＞接続コードのシールド線部の 抵抗 となるように、各抵抗の値を定める。

尚、上記差動増幅器４の入力が電界効果トランジスタで
ある場合は、入力バイアス電流が実質的に無視できるの
で、上記のような関係式 Ｒ＝＝Ｒ３＋Ｒ１ は不要であり、端子６を任意の抵抗Ｒ４（ただし、Ｒ１
＞接続コードのシールド線部の抵抗）を介して接地する
だけでよい。

以上の構成によれば、接続コード５のシールド線部のイ
ンピーダンスに起因して増幅器７の接地側に生じる寄生
信号成分を差動増幅器４、位相反転回路３を介して増幅
器１の入力側に帰還し、更に、増幅器１、接続コード５
を介して増幅器７の入力側に利得″して帰還して、寄生
信号成分を打消すようにしたので、接続コード５を含む
増幅系において、不要な寄生信号成分が除去できる。

つまり、増幅器１．７の接地電位即ち信号基準点が等価
的に同電位になったことになり、歪、ノイズ等の点で特
性が著しく改善される。

また、寄生信号成分が入力される端子６を抵抗Ｒ４を介
して接地すると共に、この端子６と差動増幅器４の非反
転入力との間に抵抗Ｒ３を挿入し、かつ、この抵稙Ｂ３
、Ｒ１の和とミラー積分回路２の積分抵抗Ｒとがほぼ同
一になるようにしたので、端子６を開放して増幅型負帰
還増幅器として動作する場合においても、差動増幅器４
のオフセットバランスがくずれず、従って、増幅器１の
出力直流電位の変動が防止でき、ＯＶ電位に保持できる
等の利点を有する。

以上のように、本考案は増幅器１の出力を直流サーボ増
幅回路２を介して所定の周波数以下の低減振動成分を検
出、増幅した後、増幅器１の入力側へ負帰還して増幅型
負帰還ループを形成した増幅器において、増幅器間を接
続する接続コード５を含めた増幅系の接地側に生じる寄
生信号成分を帰還して、これを打消すようにすると共に
、寄生信号成分の帰還ループを開放したときに増幅型負
帰還増幅器として安定に動作するようにしたので、歪、
ノイズ等のない優れた特性の増幅器が実現できる等の優
えた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の増幅器の構成を示す図、第２図は本考案
の基本となった増幅器の構成を示す図、第３図は本考案
の増幅器の構成を示す図、第４図は第１図〜第３図の増
幅器の帰還量および総合仕上り利得を示す図である。 １は増幅器、５は接続コード、７は増幅器、４は差動増
幅器 ２は直流サーボ増幅回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 総合利得が直流領域まで平坦な周波数特性を有し、非反
   転入力に信号を入力するようにした差動型増幅器１の出
   力を接続コード５を介して後続の増幅器７に供給すると
   ともに、上記増幅器１の出力を積分抵抗Ｒを介して差動
   型増幅器４の反転入力に接続し、当該反転入力をコンデ
   ンサＣを介して上記増幅器４の出力に接続してミラー積
   分回路２を構成し、当該ミラー積分回路２の出力の位相
   反転出力を上記増幅器１の反転入力に接続して増幅型負
   帰還ループを形成し、かつ、上記差動増幅器４の他方の
   入力端子を直列接続した抵抗Ｒ３？Ｒ４を介して接地し
   、当該抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点の上記増幅器７の接地側
   に生じる寄生信号成分を入力し、当該寄生信号成分を上
   記差動増幅器４、増幅器１、接続コード５を介して増幅
   器７の入力側に利得ｒ１ で帰還して寄生信号成分を
   打消するようにしたことを特徴とする増幅器。