JPS6046849B2 - トランジスタ増巾回路 - Google Patents

トランジスタ増巾回路

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JPS6046849B2
JPS6046849B2 JP52015963A JP1596377A JPS6046849B2 JP S6046849 B2 JPS6046849 B2 JP S6046849B2 JP 52015963 A JP52015963 A JP 52015963A JP 1596377 A JP1596377 A JP 1596377A JP S6046849 B2 JPS6046849 B2 JP S6046849B2
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JP
Japan
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transistor
emitter
collector
base
junction
Prior art date
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JP52015963A
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JPS53101250A (en
Inventor
登史 岡田
勉 新村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only
    • H03F3/347DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only in integrated circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はいわゆる直結型増巾器として半導体集積回路I
C構成にして好適なトランジスタ増巾回路に関するもの
であり、よつて増巾段の周波数特・性をほとんど考慮す
る必要がなく、上述のようにIC構成にした場合におい
て、温度変動による影響を極めて小となし得る回路に係
るものである。
本出願人は特願昭48−90150号(特開昭50−3
9441号公報)において、第1図に示すようなトラン
ジスタ増巾回路を提案した。即ち入力信号源としての定
電流源1と、n個(本例ではn=2)のPN接合素子2
よりなる直列回路(以下PN接合列と云う)3との直列
回路を有し、PN接合列3の定電流源1とは反対側端子
を基準電位点(本例では接地)に接続し、定電流源1と
PN接合列3との接続点Pをエミッタフォロワ回路4を
構成するトランジスタ5のベースに接続し、このトラン
ジスタ5のエミッタを定電流源6を介して接地すると共
に増巾用トランジスタ7のベースに接続し、このトラン
ジスタ7のエミッタを接地し、コレクタより出力端子8
を導出している。9はそのコレクタに直列に接続された
抵抗器である。
そしてPN接合列3を構成する素子2の数をnとすると
き、エミッタフォロワ回路4はn−1段をもつて構成す
るようにしており、第1図の例にあつては素子2の数n
がn=2であるところから、エミッタフォロワ回路4は
2−1=1即ち1段にて構成している場合を示している
。尚これら素子2はトランジスタのコレクタとベースを
接続して構成している。このような回路は上述したよう
に直結型であり、即ち電流増巾型となる為に周波数特性
が良好てあり、又1C構成であると、素子2を構成する
トランジスタ及びトランジスタ5,7が同時に且つほと
んど同一条件をもつて同一半導体基体上に形成されるこ
とからして互に同一の特性が賦与されることとなり、P
点と接地との間において接続されているPN接合列3と
、トランジスタ5のベ−スーエミッタートランジスタ7
のベ−スーエミッタが形成している直列回路とが互に同
一の特性状態をもつて変化(温度等に関して)すること
となり、従つて上述した両者の温度の変動分が相殺され
、温度ドリフトの小なる回路を得ることができるもので
ある。
第1図に示すような回路にあつては上述したような特徴
を有するが、一方この回路は上述した特開昭公報にも記
載されている様に、入力信号電流に対して出力電流がノ
ンリニアに変化する為、通常のリニアな増巾特性を有す
る増巾器としては使用できない欠点がある。
即ち定電流回路1及び6に流れる電流を夫々L及び11
とし、増巾用トランジスタ7のコレクタに流れる電流1
。とし、トランジスタ5及び7のHFEがそれぞれ充分
大きいとすると、LとI。との間に旧。=■・・・・(
1)なる関係がある。又第2図はPN接合列3の素子2
をn個使用し、これに合わせてエミッタフォロワ回路4
をn一1段とした場合を示しており、各エミッタフォロ
ワトランジスタ5a,5b・・・・・・5nの定電流源
6a,6b・・・・・6nの電流を夫々11,12・・
・・・・In−1とするとき、上述した電流1。
は10−ーー1呉丁一ー・・・・・・(2)となること
も上述−11・12・13・ ・・In−1した特開昭
にて説明されている。
従つてこれらの回路はそのままではリニアな特性を有す
る増巾器としては使用できない。本発明はこのような増
巾回路に対してリニアな特性を賦与させるように考慮し
たものである。
今(1)式において電流Lと11との間に11=K(但
しKは整数)なる関係をもたせると、上述した(1)式
のIOはIO=VユーD■=KI・となり、増巾用ト
1i1Kランジスタ7のコレクタに流れる
電流1。
は入力信号電流Lに比例することとなり、リニアな増巾
器が実現できることとなる。この為には第3図に示すよ
うに構成すればよい。
この第3図において、第1図との対応部分には、同一符
号を附してその説明を省略する。尚本例ではトランジス
タ10と抵抗器11との直列回路をして定電流源1を構
成している。12は入力信号源、13は直流電源である
本発明に於いては、定電流源1とPN接合列3との直列
回路に直列に抵抗値R1を有する抵抗器14とPN接合
素子15との直列回路を接続し、一方抵抗値R2を有す
る抵抗器16−トランジスタ17のエミッターコレクタ
ーPN接合素子18の直列回路を電源13に接続し、第
1図の定電流源6としてトランジスタ19を設け、エミ
ッタフォロワ回路4のトランジスタ5のエミッタを上述
したトランジスタ19のコレクターエミッタを通じて接
地し、このトランジスタ19のベースを上述したトラン
ジスタ17とPN接合素子18との接続点に接続したも
のてある。
尚両抵抗器14及び16の抵抗値R1及びR2を?=K
(但しKは定数)に選んて置くものとする。上述した構
成によれば、信号源12よりの信号電圧はトランジスタ
10及び抵抗器11により信号電流に変換され、このと
き、トランジスタ10のコレクタには電流Lが流れたと
する。しかるときは抵抗器14及び16の抵抗値がK=
?なる関係からしてトランジスタ17のコレクタを通”
する電流はIi/Kとなり、これに基ずいてトランジス
タ19のコレクタを通する電流11が11=17Kとな
る。即ち(1)式における11をIi/Kとすることが
できることからして、増巾用トランジスタ7のコレクタ
電流1。はI。=KI,となり、即ち本発明の目的とす
るリニアな増巾特性を有する増巾器を得ることができる
特徴を有するものである。これを数式て表わすならば、
PN接合列の素子2の夫々のベ−スーエミッタ間順方向
電圧を■81C1とし、トランジスタ5及び7の夫々の
それを■8E2及びVBE3とすると、2VBE1そV
BE2+■BE3■(3)となる。
故にこの(3)式より2h1+Hln■?+Hln辷・
・・・・(4)が得られる。
但し、h得であり、qは電荷、kはボルツマン定数、T
は絶対温度、しはPN接合の電流係数である。従つて(
4)式よりI?=1i/K・IO・・・・・・(5)が
得られ、故にI。=KI,となる。以上はエミッタフォ
ロワ回路4が1段(従つてPN接合素子2が2個)の場
合について説明したが、第4図についてエミッタフォロ
ワ回路4がn段(従つてPN接合素子2がn+1個)の
場合について説明するに、第3図との対応部分には同一
符号を附してその説明を省略する。
即ち各エミッタフォロワトランジスタ5a,5b・・・
・・・5nのエミッタを夫々トランジスタ19a,19
b・・・・・・19nのコレクターエミッタを通じて接
地し、これら各トランジスタ19a,19b・・・・・
・19nの各ベースを互に接続したものである。このよ
うな構成によれば、第3図において説明したように、ト
ランジスタ19a,19b・・・・・・19nのコレク
ターエミッタを通する電流は上述したようにIi/Kに
なる。
今上述した(5)式に本例を適用すると、この(5)式
は本例ではIi(n−1)=(Ii/K)n−10・・
・・(6)となり、これよりI。はIO=Kn−▼=K
′1・Lとなる。よつてこの場合もリニアな増巾特性を
得ることができる。上述した回路は電流増巾の為に周波
特性が良く、出力段で電流を電圧に変換する回路のみそ
の特性を考慮すればよい。
この為には例えば第5図・に示すように増巾用トランジ
スタ7のコレクターエミッタに対し、直列となるように
トランジスタ20のコレクターエミッタを接続し、その
コレクタより出力端子8を導出し、ベースにバイアス電
源21を接続したいわゆるカスコード接続を使用すれば
よい。第6図は本発明の更に他の実施例を示すもので、
第3図との対応部分には同一符号を附してその説明を省
略する。
本例に於ては出力用トランジスタ7に対して直列にPN
接合素子22を挿入したもので、PN接合列3のPN接
合素子2の数をnフ+1としたとき、エミッタフォロワ
トランジスタ5、出力用トランジスタ7及びこれに直列
に接続されたPN接合素子22の全てを合計した数がn
+1となるように選ぶものである。よつて例えばPN接
合素子22の数が1であれば、PN接合列3・のPN接
合素子2の数は3となる。この第6図に示す回路におい
てはトランジスタ19のコレクタには第3図において説
明したと同様に、Ii/Kの電流が流れることとなる。
従つて本例を上述した(5)式に適用すると、1.n″
゛=ν・Igとなり、これよりIg=KIPが得られ、
従つてI。=NVKIiとなる。これはいわゆる演算増
巾器を構成する。上述した本発明によるときは、第1図
及び第2図に示す従来のノンリニア特性を有する増巾回
路に於て、これをリニアな特性を有する増巾器として使
用することが可能となり、冒頭に述べた周波数特性が良
好な所よりして増巾器として極めて好適なものが得られ
る特徴を有する。
又増巾器全体としては電流増巾型であるから、電源電圧
の低い状態で動作させることができる特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々従来のトランジスタ増巾回路の
実施例を示す接続図、第3図及び第4図は夫々本発明に
よるトランジスタ増巾回路の実施例を示す接続図、第5
図は出力段の一例を示す接続図、第6図は更に本発明に
よる増巾回路の実施例を示す接続図である。 3はPN接合列、4はエミッタフォロワ回路、1及び6
は夫々定電流源、7は増巾用トランジスタてある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 a ベースに入力信号源が接続された入力トランジ
    スタb 増巾用トランジスタ c 上記増巾用トランジスタのベース・エミッタ間のP
    N接合特性とほぼ等しい特性を有するトランジスタとこ
    のトランジスタのエミッタと基準電位点との間に接続さ
    れた電流源用トランジスタとから成り、上記入力トラン
    ジスタのエミッタと上記増巾用トランジスタのベースと
    の間に接続されたn−1段(但しnは2若しくは2以上
    の正の整数)のエミッタフォロワ回路d 上記入力トラ
    ンジスタのエミッタと上記基準電位点との間に接続され
    たn個のPN接合列e 直流電源と上記入力トランジス
    タのコレクタとの間に直列接続された第1の抵抗器と第
    1のPN接合素子f ベースが上記入力トランジスタの
    コレクタに接続され、エミッタが第2の抵抗器を介して
    上記直流電源に接続され、コレクタが上記電流源用トラ
    ンジスタのベースに接続されたトランジスタg 上記電
    流源用トランジスタのベースと上記基準電位点との間に
    接続された第2のPN接合素子を具備し、上記増巾用ト
    ランジスタのコレクタから出力信号を取出すと共に、上
    記第1の抵抗器の値R_1と上記第2の抵抗器の値R_
    2との関係をR_2/R_1=K(Kは定数)と選定し
    上記出力信号が上記入力信号源からの入力信号に対して
    、直線性を有するようにしたことを特徴とするトランジ
    スタ増巾回路。
JP52015963A 1977-02-16 1977-02-16 トランジスタ増巾回路 Expired JPS6046849B2 (ja)

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JPS53101250A JPS53101250A (en) 1978-09-04
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US4553044A (en) * 1983-05-11 1985-11-12 National Semiconductor Corporation Integrated circuit output driver stage

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