JPS61144107A - Amplifier - Google Patents
AmplifierInfo
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- JPS61144107A JPS61144107A JP26660384A JP26660384A JPS61144107A JP S61144107 A JPS61144107 A JP S61144107A JP 26660384 A JP26660384 A JP 26660384A JP 26660384 A JP26660384 A JP 26660384A JP S61144107 A JPS61144107 A JP S61144107A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は出力電力の電圧歪率を低減させた増幅器に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an amplifier with reduced voltage distortion of output power.
従来の技術
近年、出力電圧を負帰還によって制御する増幅器の出力
電圧歪率は、種々の技術開発により大巾に低減されてき
た。しかしながら完全に歪が零にはなっておらず、特に
負荷に電力供給が必要な増幅器においては、大電流が流
れる出力段の直線性が悪いため、出力電圧の歪が問題に
なる場合が多い。以下に従来の増幅器について説明する
。2. Description of the Related Art In recent years, the output voltage distortion factor of amplifiers that control the output voltage by negative feedback has been significantly reduced by various technological developments. However, distortion is not completely zero, and distortion of the output voltage often becomes a problem, especially in amplifiers that require power supply to a load, because the linearity of the output stage through which a large current flows is poor. A conventional amplifier will be explained below.
第4図は従来の増幅器の一例を示したものである。1は
入力端子、2は出力端子、6は前段増幅器、7はプリド
ライバートランジスタ、8はシングルエンデノドプノシ
ュプル(以下5xppと言う)出力段、9は出力電圧を
負帰還する負帰還回路、10は位相補償回路である。FIG. 4 shows an example of a conventional amplifier. 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 6 is a pre-stage amplifier, 7 is a pre-driver transistor, 8 is a single end-of-nox pull (hereinafter referred to as 5xpp) output stage, 9 is a negative feedback circuit that negatively feeds back the output voltage, 10 is a phase compensation circuit.
そしてこの構成の利得Gは
1+ムトム2・β
となる。ここでAlは前段増幅6の利得、ム2はプリド
ライバートランジスタ7から5xpp出力段までの利得
であり、プリドライバートランジスタ7のエミッタ抵抗
をr、、位相補償回路10のインピーダンスをz、、s
gpp出力段の電流増幅率をhf’e。The gain G of this configuration is 1+Mutom 2·β. Here, Al is the gain of the pre-stage amplifier 6, M2 is the gain from the pre-driver transistor 7 to the 5xpp output stage, the emitter resistance of the pre-driver transistor 7 is r, and the impedance of the phase compensation circuit 10 is z, s.
The current amplification factor of the gpp output stage is hf'e.
出力端子2に接続される負荷のインピーダンスを2、と
したとき、
re
となる。When the impedance of the load connected to the output terminal 2 is 2, it becomes re.
また、この構成の一巡伝達特性は、
となる。ここでTI、T4は負帰還回路9の時定数、T
2は前段増幅器6の時定数、T3は位相補償回路10に
よる時定数、T5.T6は5KPP出力段による時定数
であり、系の安定性を保つために、ムトム2・β=1の
ときのωをω0とし、ω0=1/Toとしたとき、Ti
>To・T2 > To・T3>To・T4< To
、 Ts< To・T6 (T□となるよう設定してい
る。Moreover, the open-loop transfer characteristic of this configuration is as follows. Here, TI and T4 are the time constants of the negative feedback circuit 9, and T
2 is the time constant of the pre-stage amplifier 6, T3 is the time constant of the phase compensation circuit 10, T5. Ti
>To・T2 >To・T3>To・T4<To
, Ts< To・T6 (T□).
発明が解決しようとする問題点
このような従来の構成では、負荷に供給する電流が5K
PP出力段を流れる。そして5xpp出力段の電流増幅
率tlfaは電流が大きくなると一般に低下する傾向に
ある。このため出力振幅の微少電流時と大電流時のhf
eが変化し、利得ム2が非直線となり、歪を発生してし
まう。Problems to be Solved by the Invention In this conventional configuration, the current supplied to the load is 5K.
Flows through the PP output stage. The current amplification factor tlfa of the 5xpp output stage generally tends to decrease as the current increases. For this reason, hf when the output amplitude is small current and large current is
e changes, the gain m2 becomes non-linear, and distortion occurs.
また、負帰還による歪改善効果を大きくするためにはω
。が大きいほどよいが、T5+T6も大電流領域では大
きくなってしまうため、ω0が制限されてしまい、高い
周波数領域での負帰還による歪改善効果が小さくなって
しまう。In addition, in order to increase the distortion improvement effect due to negative feedback, ω
. The larger is better, but since T5+T6 also becomes large in a large current region, ω0 is limited, and the distortion improvement effect by negative feedback in a high frequency region becomes small.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、出力電流に
よる直線性悪化を防止し、また高い周波数領域での負帰
還による歪改善効果を向上させた増幅器を提供すること
を目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an amplifier that prevents deterioration of linearity due to output current and improves the distortion improvement effect due to negative feedback in a high frequency region.
問題を解決するための手段
本発明は前記問題を解決するため、電圧入力電圧出力の
第1の増幅器と、電圧入力電流出力で特定負荷を接続し
たときの電圧利得が第1の増幅器と同等になるよう出力
電流の利得を設定した第2の増幅器を有し、第1の増幅
器と第2の増幅器の入出力をそれぞれ並列に接続したも
のである。Means for Solving the Problem In order to solve the above problem, the present invention provides a first amplifier with voltage input and voltage output, and a voltage gain that is equal to that of the first amplifier when a specific load is connected with voltage input and current output. It has a second amplifier whose output current gain is set so that the gain of the output current is set such that the input and output of the first amplifier and the second amplifier are connected in parallel.
作用
本発明は上記した構成により、負荷に供給する出力電流
を電流出力増幅器よジ出力し、電圧出力増幅器の負荷を
軽減している。このため、電圧出力増幅器の出力段の直
線性が改善され、また高い周波数領域まで安定に負帰還
することが出来、出力電圧歪を大巾に低減出来る。Operation The present invention uses the above-described configuration to output the output current supplied to the load from the current output amplifier, thereby reducing the load on the voltage output amplifier. Therefore, the linearity of the output stage of the voltage output amplifier is improved, negative feedback can be stably provided up to a high frequency region, and output voltage distortion can be significantly reduced.
実施例
第1図は本発明の増幅器の第1の実施例を示すブロック
図である。第1図において1は入力端子、2は出力端子
、3は電圧出力増幅器、4は電流出力増幅器である。Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the amplifier of the present invention. In FIG. 1, 1 is an input terminal, 2 is an output terminal, 3 is a voltage output amplifier, and 4 is a current output amplifier.
以上のように構成した増幅器において、電流出力増幅器
4の出力電流工は、入力電圧をvi、電流出力増幅器4
の利得を郭としたとき、
I = Vi −its
となる。そして出力端子2にインピーダンスzLの負荷
を接続したとき、電流出力増幅器4の出力電流工によっ
て負荷の両端に発生する電圧留はvo =工 ・zL
−=’ii−gm−ZL
となる。一方電圧出力増幅器3の利得をGとしたとき、
出力端子2に出力される電圧Voは、To =G
−Vi
となる。したがって1
、!i’m =G/ZL
とすることによりv0=vo′となり、負荷への電流供
給は電流出力増幅器より行なわれ、電圧出力増幅器の出
力段は電流を供給せず出力電圧を制御出来る。In the amplifier configured as described above, the output current of the current output amplifier 4 is such that the input voltage is vi, and the current output amplifier 4
When the gain of is expressed as I = Vi -its. When a load with an impedance zL is connected to the output terminal 2, the voltage voltage generated across the load by the output current of the current output amplifier 4 becomes vo=impedance.zL-='ii-gm-ZL. On the other hand, when the gain of the voltage output amplifier 3 is G,
The voltage Vo output to the output terminal 2 is To = G
-Vi. Therefore 1,! By setting i'm = G/ZL, v0 = vo', current is supplied to the load by the current output amplifier, and the output stage of the voltage output amplifier can control the output voltage without supplying current.
以上のように本実施例によれば、電圧出力増幅器に並列
に特定負荷に対し利得が等化となる電流出力増幅器を接
続したことにより、電圧出力増幅器の出力段には負荷に
供給する電流が流れず、このため電圧出力増幅器の出力
段の直線性が改善され、かつ出力段の時定数も小さくな
るため負帰還による高域の歪改善度も向上される。As described above, according to this embodiment, by connecting the current output amplifier whose gain is equalized for a specific load in parallel with the voltage output amplifier, the output stage of the voltage output amplifier has a current supplied to the load. Therefore, the linearity of the output stage of the voltage output amplifier is improved, and the time constant of the output stage is also reduced, so that the degree of improvement in high-frequency distortion due to negative feedback is also improved.
さらに電圧出力増幅器の出力段に小量のバイアス電流を
流すだけで、電圧出力増幅器の出力段はA級動作とする
ことが出来る。Furthermore, by simply passing a small amount of bias current through the output stage of the voltage output amplifier, the output stage of the voltage output amplifier can be operated in class A mode.
第2図は本発明の第2の実施例の構成図であり、電圧出
力増幅器3を、差動入力5KPP出力の増幅器31に抵
抗32.33により負帰還することにより構成し、さら
に電流出力増幅器4を、差動入力5xpp出力の増幅器
41に演算増幅器42と抵抗43〜47により負帰還す
ることにより構成したものである。FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention, in which the voltage output amplifier 3 is configured by negative feedback to the differential input 5KPP output amplifier 31 through resistors 32 and 33, and the current output amplifier 3 is 4 is configured by negative feedback to an amplifier 41 with differential input and 5xpp output through an operational amplifier 42 and resistors 43 to 47.
ここで差動入力5xpp出力の増幅器31.41および
演算増幅器42の利得をそれぞれ無限大に大きいとし、
さらに抵抗32,33.43〜47をそれぞれR32、
R33、R43〜R47とすると、電圧出力増幅器利得
Gは
G=(R32+R33)/R32
となる。また電流出力増幅器利得9rtrはR44/R
43=R46/R47
とすると、 ゛
となる。したがって負荷インピーダンスをZ、とした時
、
(R32−1−133)/R32
となるよう各抵抗値を設定すると、G =gm −Z
Lとなり、電圧出力増幅器3の出力段に負荷電流を流さ
ないことが可能となる。Here, the gains of the differential input 5xpp output amplifier 31, 41 and operational amplifier 42 are each infinitely large,
Furthermore, resistors 32, 33, and 43 to 47 are R32, respectively.
Assuming R33 and R43 to R47, the voltage output amplifier gain G is G=(R32+R33)/R32. Also, the current output amplifier gain 9rtr is R44/R
43=R46/R47, then ゛. Therefore, when the load impedance is Z, if each resistance value is set to be (R32-1-133)/R32, then G = gm -Z
This makes it possible to prevent the load current from flowing through the output stage of the voltage output amplifier 3.
以上のように抵抗と演算増幅器による負帰還回路で電流
出力増幅器を構成することにより、従来の差動入力5x
pp出力の増幅器を簡単に電流出力増幅器とすることが
出来る。As described above, by configuring a current output amplifier with a negative feedback circuit using resistors and an operational amplifier, it is possible to
A pp output amplifier can be easily converted into a current output amplifier.
第3図は本発明の第3の実施例であり、1〜4は第1図
の第1の実施例と同様の構成要素で、5は周波数特性等
化増幅器である。すなわち本実施例では周波数特性等化
増幅器6を、電流出力増幅器4の入力に接続することに
より、電流出力増幅器利得に任意の周波数特性を持たせ
ることが可能となる。FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which 1 to 4 are the same components as in the first embodiment of FIG. 1, and 5 is a frequency characteristic equalizing amplifier. That is, in this embodiment, by connecting the frequency characteristic equalizing amplifier 6 to the input of the current output amplifier 4, it is possible to give the current output amplifier gain an arbitrary frequency characteristic.
以上のように電流、出力増幅器の入力に周波数特性等化
増幅器を接続し、電流出力増幅器の利得に任意の周波数
特性を持たせることにより、接続される負荷のインピー
ダンスが周波数によって変化する場合でも(、=gm−
Z、を実現出来る。As described above, by connecting a frequency characteristic equalizing amplifier to the input of the current output amplifier and giving the gain of the current output amplifier an arbitrary frequency characteristic, even if the impedance of the connected load changes with frequency ( ,=gm-
It is possible to realize Z.
発明の効果
以上のように本発明は、電圧出力増幅器に並列に特定負
荷に対し利得が等化となる電流出力増幅器を接続したこ
とにより、電圧出力増幅器の出力段の直線性が改善され
、かつ負帰還による高域の歪改善度も向上させることが
出来る0Effects of the Invention As described above, the present invention improves the linearity of the output stage of the voltage output amplifier by connecting the current output amplifier whose gain is equalized for a specific load in parallel with the voltage output amplifier. Negative feedback can also improve high-frequency distortion improvement.
第1図は本発明の第1の実施例の増幅器の構成を示すブ
ロック図、第2図は本発明の第2の実施例のブロック図
、第3図は本発明の第3の実施例の構成を示すブロック
図、第4図は従来の増幅器の構成図である。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・出力端子、3
・・・・・・電圧出力増幅器、4・・・・・・電流出力
増幅器、5・・・・・・周波数特性等化増幅器。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
341、圧出力増幅器
4t、流出か嘴幅蕃FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an amplifier according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional amplifier. 1...Input terminal, 2...Output terminal, 3
. . . Voltage output amplifier, 4 . . . Current output amplifier, 5 . . . Frequency characteristic equalization amplifier. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 341, pressure output amplifier 4t, outflow or beak width
Claims (2)
流出力で特定負荷を接続したときの電圧利得が第1の増
幅器と同等になるよう出力電流の利得を設定した第2の
増幅器を有し、第1の増幅器と第2の増幅器の入出力を
それぞれ並列に接続してなる増幅器。(1) A first amplifier with voltage input and voltage output, and a second amplifier with the output current gain set so that the voltage gain when a specific load is connected with voltage input and current output is the same as that of the first amplifier. an amplifier in which the input and output of a first amplifier and a second amplifier are respectively connected in parallel.
特許請求の範囲第1項記載の増幅器。(2) The amplifier according to claim 1, wherein the gain of the second amplifier is varied depending on the frequency.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26660384A JPS61144107A (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | Amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26660384A JPS61144107A (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | Amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61144107A true JPS61144107A (en) | 1986-07-01 |
Family
ID=17433103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26660384A Pending JPS61144107A (en) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | Amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61144107A (en) |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP26660384A patent/JPS61144107A/en active Pending
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