JPS60805B2 - 反転帰還増幅器 - Google Patents
反転帰還増幅器Info
- Publication number
- JPS60805B2 JPS60805B2 JP55135070A JP13507080A JPS60805B2 JP S60805 B2 JPS60805 B2 JP S60805B2 JP 55135070 A JP55135070 A JP 55135070A JP 13507080 A JP13507080 A JP 13507080A JP S60805 B2 JPS60805 B2 JP S60805B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverting
- amplifier
- distortion
- feedback amplifier
- inverting feedback
- 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
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45479—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は反転帰還増幅器、特に半導体素子の固有歪を軽
減する反転帰還増幅器に関する。
減する反転帰還増幅器に関する。
反転帰還増幅器は周知であり、最先端技術の電子試験及
び測定装置に広く使用されている。
び測定装置に広く使用されている。
この増幅器の普及の理由はその構成の簡単さと共に、正
確な利得特性にある。多くの場合回路を組立てるにあた
って適当な外部抵抗を選択することが問題となる。しか
し、反転帰還増幅器に使用される能動素子は非常に高純
度の信号を必要とする信号発生試験装置を設計する際に
問題となる固有の非直線歪及び入力ノイズ特性を有する
。この欠点の解決策の大部分は能動素子自体の構造内に
補償回路網を付加することであった。本発明によると、
歪を補償するというよりむしろ固有歪を大幅に軽減する
歪低減回路を反転帰還増幅器に設けている。
確な利得特性にある。多くの場合回路を組立てるにあた
って適当な外部抵抗を選択することが問題となる。しか
し、反転帰還増幅器に使用される能動素子は非常に高純
度の信号を必要とする信号発生試験装置を設計する際に
問題となる固有の非直線歪及び入力ノイズ特性を有する
。この欠点の解決策の大部分は能動素子自体の構造内に
補償回路網を付加することであった。本発明によると、
歪を補償するというよりむしろ固有歪を大幅に軽減する
歪低減回路を反転帰還増幅器に設けている。
歪低減回路は反転帰還増幅器の反転入力端及び通常は接
地される非反転入力端の間に外部接続された付加増幅器
段を有し「 この付加増幅器段は反転入力様の誤差電圧
の見かけの量を減少させ、もって固有歪の影響則ち出力
信号のノイズを減少させる。従って本発明の目的は、反
転帰還増幅器用の新規な歪低減回路を提供することであ
る。
地される非反転入力端の間に外部接続された付加増幅器
段を有し「 この付加増幅器段は反転入力様の誤差電圧
の見かけの量を減少させ、もって固有歪の影響則ち出力
信号のノイズを減少させる。従って本発明の目的は、反
転帰還増幅器用の新規な歪低減回路を提供することであ
る。
本発明の他の目的は、簡単な外部回路の付加によって反
転帰還増幅器の非直線歪を軽減することである。
転帰還増幅器の非直線歪を軽減することである。
本発明の他の目的及び利点については添付図を参照して
行なう以下の説明により当業者には明らかとなろう。
行なう以下の説明により当業者には明らかとなろう。
第１図は能動装置例えば演算増幅器Ｕ，、入力インピー
ダンス素子例えば抵抗器１０及び帰還インピーダンス素
子例えば抵抗器１２を含む従来の反転帰還増幅器を示す
。
ダンス素子例えば抵抗器１０及び帰還インピーダンス素
子例えば抵抗器１２を含む従来の反転帰還増幅器を示す
。
入力電圧Ｖｉ‘ま入力端子１４に印加され、出力電圧Ｖ
ｏは出力端子１６から取出される。反転（一）及び非反
転（十）入力端を有する増幅器Ｕ，は周知の増幅器の任
意のものでよく、このような増幅器は簡単なェミッタ接
地トランジスタから複雑な差動増幅器に集積回路化され
たものまで容易に入手できる。これらの増幅器は総て固
有の非直線特性及び半導体素子の物性により生じるノイ
ズを有する。このような非直線特性及びノイズの結果生
じる歪電圧Ｖｄはアース及び増幅器Ｕ，の非反転入力端
の間に電圧発生器１８を接続することによってモデル化
される。反転及び非反転入力端は演算増幅作用によって
平衡状態を維持しようとするので、歪電圧Ｖｄに略等し
い加算点電圧Ｖｘが増幅器Ｕ，の反転入力端に生じる。
第２図は、非直線歪及びノイズの影響を減少させるため
第１図を改良した本発明による反転帰還増幅器を示す。
ｏは出力端子１６から取出される。反転（一）及び非反
転（十）入力端を有する増幅器Ｕ，は周知の増幅器の任
意のものでよく、このような増幅器は簡単なェミッタ接
地トランジスタから複雑な差動増幅器に集積回路化され
たものまで容易に入手できる。これらの増幅器は総て固
有の非直線特性及び半導体素子の物性により生じるノイ
ズを有する。このような非直線特性及びノイズの結果生
じる歪電圧Ｖｄはアース及び増幅器Ｕ，の非反転入力端
の間に電圧発生器１８を接続することによってモデル化
される。反転及び非反転入力端は演算増幅作用によって
平衡状態を維持しようとするので、歪電圧Ｖｄに略等し
い加算点電圧Ｖｘが増幅器Ｕ，の反転入力端に生じる。
第２図は、非直線歪及びノイズの影響を減少させるため
第１図を改良した本発明による反転帰還増幅器を示す。
ここで基本的反転帰還増幅器は第１図に略等しいので、
説明の便宜上、第２図には同様の参照符号が付してある
。利得Ａの（付加）増幅器２０は歪電圧Ｖｄ及び加算点
電圧Ｖｘ′がＶｄ》Ｖｘ′の関係になるように増幅器Ｕ
，の反転及び非反転入力端間に接続される。歪電圧Ｖｄ
は非反転入力端で固有の物性により発生し、その値は増
幅器２川こよって変化することはない。故に、増幅器２
川ま加算点電圧Ｖｘ′を係数１／（１十Ａ）だけ減少さ
せ、つまりＶｘ′ごＶｄ／（１十Ａ）となし、もって出
力信号Ｖｏの歪及びノイズを減少させる。増幅器Ｕ，と
して使用するに好適な現在最先端の技術の増幅器が非常
に少ない歪を示すことを考慮すると第２図の回路は少な
い歪を一層低いレベルにする。本発明の実施例は総合歪
が０．０００１％以下であるよう設計及び試験されてい
る。第３図の回路は増幅器２０を詳細に示してあるが実
質的には第２図の回路に等しく、同様の参照符号が付し
てある。増幅器２川まゲートが増幅器Ｕ，の反転入力端
で演算増幅器加算点に接続された電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）３０を有する。ＦＥＴ３０の高入力インピー
ダンスによって増幅器２０の加算点における負荷効果は
最小になる。ＦＥＴ３０のソースは接地され、一方、そ
のドレィンは負荷抵抗器３２を介して正電圧＋Ｖの電源
に接続される。更にＦＥＴ３０のドレィンは増幅器Ｕ，
の非反転入力端に接続される。交流結合コンデンサ３４
の付加は任意であり、低周波成分を遮断するため則ちＦ
ＥＴ３０のドレィンのドリフト効果を減少させるため付
加してもよい。結合コンデンサが増幅器Ｕ，の必要バイ
アスを設定するために使用されるなら、増幅器Ｕ，の非
反転入力端及びアース間に抵抗器３６を接続してもよい
。コンデンサ３８は実用上周波数応答を最良にするため
即ち更に高周波成分を遮断するために非反転入力端及び
アース間に接続される。これらの任意の構成要素を設け
る際、又は構成要素の値を選択する際には回路の使用目
的、装置の特性、回路の安定度及び限界帯域幅を考慮す
べきである。増幅器２０の帯城幅を慎重に選べば、増幅
器Ｕ，の安定度は確実になる。上述の説明から明らかな
如く、本発明による反転帰還増幅器によると、反転及び
非反転入力端間に設けた付加増幅器により反転帰還増幅
器の固有歪を略々その増幅度に反比例して低減できる。
説明の便宜上、第２図には同様の参照符号が付してある
。利得Ａの（付加）増幅器２０は歪電圧Ｖｄ及び加算点
電圧Ｖｘ′がＶｄ》Ｖｘ′の関係になるように増幅器Ｕ
，の反転及び非反転入力端間に接続される。歪電圧Ｖｄ
は非反転入力端で固有の物性により発生し、その値は増
幅器２川こよって変化することはない。故に、増幅器２
川ま加算点電圧Ｖｘ′を係数１／（１十Ａ）だけ減少さ
せ、つまりＶｘ′ごＶｄ／（１十Ａ）となし、もって出
力信号Ｖｏの歪及びノイズを減少させる。増幅器Ｕ，と
して使用するに好適な現在最先端の技術の増幅器が非常
に少ない歪を示すことを考慮すると第２図の回路は少な
い歪を一層低いレベルにする。本発明の実施例は総合歪
が０．０００１％以下であるよう設計及び試験されてい
る。第３図の回路は増幅器２０を詳細に示してあるが実
質的には第２図の回路に等しく、同様の参照符号が付し
てある。増幅器２川まゲートが増幅器Ｕ，の反転入力端
で演算増幅器加算点に接続された電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）３０を有する。ＦＥＴ３０の高入力インピー
ダンスによって増幅器２０の加算点における負荷効果は
最小になる。ＦＥＴ３０のソースは接地され、一方、そ
のドレィンは負荷抵抗器３２を介して正電圧＋Ｖの電源
に接続される。更にＦＥＴ３０のドレィンは増幅器Ｕ，
の非反転入力端に接続される。交流結合コンデンサ３４
の付加は任意であり、低周波成分を遮断するため則ちＦ
ＥＴ３０のドレィンのドリフト効果を減少させるため付
加してもよい。結合コンデンサが増幅器Ｕ，の必要バイ
アスを設定するために使用されるなら、増幅器Ｕ，の非
反転入力端及びアース間に抵抗器３６を接続してもよい
。コンデンサ３８は実用上周波数応答を最良にするため
即ち更に高周波成分を遮断するために非反転入力端及び
アース間に接続される。これらの任意の構成要素を設け
る際、又は構成要素の値を選択する際には回路の使用目
的、装置の特性、回路の安定度及び限界帯域幅を考慮す
べきである。増幅器２０の帯城幅を慎重に選べば、増幅
器Ｕ，の安定度は確実になる。上述の説明から明らかな
如く、本発明による反転帰還増幅器によると、反転及び
非反転入力端間に設けた付加増幅器により反転帰還増幅
器の固有歪を略々その増幅度に反比例して低減できる。
また、付加回路に使用する回路素子は特別の高精度を必
要とせず、また反転帰還増幅器の利得と無関係でよい。
更に、付加回路にソース接地型の電界効果トランジスタ
を使用するので、負荷効果は最小となり、換言すると入
力インピーダンス素子としての抵抗器１０を流れる信号
電流の実質的にすべてが帰還インピーダンス素子として
の抵抗器１２を流れるので、付加回路により主増幅器の
増幅度等の増幅特性は実質的に影響を受けない。よって
、極めて簡単な回路を従来の反転帰還増幅器に付加する
のみで、例えば総合歪を０．０００１％以下に低減でき
るので、高精度の歪解析装置等に使用する超低歪増幅器
が得られる。以上に本発明の好適な実施例について述べ
たが、上述した反転帰還増幅器は種々の製法で製造され
たもので良く、又実施例の多くの素子及び装置は他のも
のに置換し得ることは当業者には明らかであるので、本
発明の技術的範囲にはこれら種々の変更、変形をも含む
ものである。
要とせず、また反転帰還増幅器の利得と無関係でよい。
更に、付加回路にソース接地型の電界効果トランジスタ
を使用するので、負荷効果は最小となり、換言すると入
力インピーダンス素子としての抵抗器１０を流れる信号
電流の実質的にすべてが帰還インピーダンス素子として
の抵抗器１２を流れるので、付加回路により主増幅器の
増幅度等の増幅特性は実質的に影響を受けない。よって
、極めて簡単な回路を従来の反転帰還増幅器に付加する
のみで、例えば総合歪を０．０００１％以下に低減でき
るので、高精度の歪解析装置等に使用する超低歪増幅器
が得られる。以上に本発明の好適な実施例について述べ
たが、上述した反転帰還増幅器は種々の製法で製造され
たもので良く、又実施例の多くの素子及び装置は他のも
のに置換し得ることは当業者には明らかであるので、本
発明の技術的範囲にはこれら種々の変更、変形をも含む
ものである。
図面の簡単な説明第１図は半導体素子の固有物性から生
じる電圧歪を外部電圧発生器として示した従来の反転帰
還増幅器、第２図は本発明による歪低減回路を有する反
転帰還増幅器、第３図は歪低減回路を詳細に示した本発
明による反転帰還増幅器である。
じる電圧歪を外部電圧発生器として示した従来の反転帰
還増幅器、第２図は本発明による歪低減回路を有する反
転帰還増幅器、第３図は歪低減回路を詳細に示した本発
明による反転帰還増幅器である。
図中において、Ｕ，は演算増幅器、１０は抵抗器（イン
ピーダンス素子）、１２は抵抗器（帰還インピーダンス
素子）、２０は付加増幅器、３０は電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）を示す。右手」‐雪２ 雪ュ
ピーダンス素子）、１２は抵抗器（帰還インピーダンス
素子）、２０は付加増幅器、３０は電界効果トランジス
タ（ＦＥＴ）を示す。右手」‐雪２ 雪ュ
Claims (1)
- １ 反転入力端及び出力端間に帰還インピーダンス素子
が接続され、上記反転入力端に入力インピーダンス素子
を介して入力信号が供給される反転帰還増幅器において
、上記反転入力端の電圧がゲートに印加され、ドレイン
出力を上記反転帰還増幅器の非反転入力端に供給するソ
ース接地型電界効果トランジスタを付加したことを特徴
とする反転帰還増幅器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/080,711 US4296381A (en) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | Distortion reduction circuit for an inverting feedback amplifier |
| US80711 | 1979-10-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5657315A JPS5657315A (en) | 1981-05-19 |
| JPS60805B2 true JPS60805B2 (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=22159129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55135070A Expired JPS60805B2 (ja) | 1979-10-01 | 1980-09-27 | 反転帰還増幅器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4296381A (ja) |
| JP (1) | JPS60805B2 (ja) |
| DE (1) | DE3036917C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4405901A (en) * | 1981-02-23 | 1983-09-20 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Signal processing circuit |
| US6693439B1 (en) | 2000-09-28 | 2004-02-17 | Cadence Design Systems, Inc. | Apparatus and methods for measuring noise in a device |
| GB2390946B (en) * | 2002-07-10 | 2006-07-12 | Aubrey Max Sandman | Electronic amplifier circuit |
| CN103475325B (zh) * | 2013-09-12 | 2016-08-31 | 昆山龙仕达电子材料有限公司 | 一种放大电路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2730573A (en) * | 1948-12-01 | 1956-01-10 | Sperry Gyroscope Co Ltd | Feed-back amplifier systems and servo mechanisms that are adapted to respond to input changes at very low frequencies |
| US3462697A (en) * | 1965-07-09 | 1969-08-19 | Applied Dynamics Inc | Stabilized amplifier having improved overload recovery |
-
1979
- 1979-10-01 US US06/080,711 patent/US4296381A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-09-27 JP JP55135070A patent/JPS60805B2/ja not_active Expired
- 1980-09-30 DE DE3036917A patent/DE3036917C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5657315A (en) | 1981-05-19 |
| DE3036917A1 (de) | 1981-04-02 |
| US4296381A (en) | 1981-10-20 |
| DE3036917C2 (de) | 1982-08-26 |
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