JPS6115622Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は広帯域増幅器に係り、特にオシロスコ
ープの垂直軸入力増幅器などに用いて好適な広帯
域増幅器に関するものである。

従来のオシロスコープの垂直軸入力増幅器の一
例を第１図に示し説明すると、図において、１は
入力信号が印加される入力端子で、この入力端子
１に加えられた信号はソースホロワを構成する電
界効果トランジスタ（以下FETと呼称する）２
を通つてトランジスタ３へ加えられる。４は
FET２の温度変化によるバイアスの変動を補償
するFETである。ここで、FET２とFET４は特
性がよく揃つていることが望まれるために、いわ
ゆるデユアル（dual）FETが用いられる。すな
わち、FET２とFET４の特性が一致していない
と、温度変化によるドリフトの変化が完全に補正
できない。また、トランジスタ３はエミツタホロ
ワを構成し、次段のNPNトランジスタ５を低イ
ンピーダンスで駆動すると共に、トランジスタ５
のベース・エミツタ電圧の温度変化を補償するた
めにPNP形を用いている。そして、トランジスタ
５のエミツタとアース間には変更可能な抵抗回路
６が挿入されていて、その回路の中に含まれてい
るスイツチ７を開閉することによつて利得を変え
ることができるように構成されている。また、こ
のとき出力端子８の電位が変化しないように可変
抵抗器９で調整できるように構成されている。

このように構成された増幅器において、入力端
子１に印加された入力信号はFET２およびトラ
ンジスタ３でそれぞれ増幅され、その出力は更に
次段のトランジスタ５で増幅され、出力端子８に
は所要の出力信号が得られる。そして、この増幅
利得はスイツチ７の開閉によつて制御され、その
利得を変えることができる。

しかしながら、このような増幅器においては、
FET２とFET４およびトランジスタ３とトラン
ジスタ５の温度差が変化すれば、直ちに出力電位
を変動させる、すなわちドリフトを生じ易いとい
う欠点があつた。また、広帯域とするためには
FET２，４の相互コンダクタンスgmは大きくな
ければならず、製造が困難で高価であるという欠
点があつた。

本考案は以上の点に鑑み、このような欠点を改
善し、温度変化による動作点の変動を補償し、か
つ利得を変化させたときにも動作点の変動が少な
く、ドリフトが少なく広帯域の高入力インピーダ
ンス増幅器を安価に構成し得る広帯域増幅器を提
供することを目的とする。以下、図示する実施例
によつてその構成等を詳細に説明する。

第２図は本考案による広帯域増幅器の一実施例
を示す構成図である。図において、１１は入力信
号が印加される入力端子、１２は直流阻止用のコ
ンデンサ、１３は電界効果トランジスタ
（FET）で、このFET１３は入力端子１１にコン
デンサ１２を介して交流結合されたソースホロワ
回路を構成している。１４は入力端子１１に直流
結合された直流増幅器、１５はトランジスタ１６
を含むベース接地増幅器で、この増幅器１５は前
記ソースホロワ回路を構成するFET１３の出力
と直流増幅器１４の出力を加算する手段を構成し
ている。１７は加算手段を構成するベース接地増
幅器１５の加算電圧がベースに加えられる出力ト
ランジスタ、１８は出力トランジスタ１７のエミ
ツタと直流増幅器１４の反転入力端子（−）を結
ぶ負帰還路、１９は出力トランジスタ１７のエミ
ツタとアース間に接続された変更可能な抵抗およ
びスイツチ２０を含む抵抗回路、２１は出力トラ
ンジスタ１７のコレクタに接続された出力端子で
ある。

つぎにこの第２図に示す実施例の動作を説明す
る。まず、入力端子１１に印加された入力信号の
直流分はコンデンサ１２によつて除かれ、その交
流分の信号はソースホロワを構成するFET１３
に入り増幅され、その出力は次段の出力トランジ
スタ１７のベースに加えられる。また、入力端子
１１に加えられた直流分の信号はFET入力の演
算増幅器で構成される直流増幅器１４とベース接
地増幅器１５を通り、それぞれ増幅され、トラン
ジスタ１６のコレクタにおいてFET１３からの
交流分と加算される。ここで、直流増幅器１４の
直流利得は極めて大きな値、例えば100dBが容易
に得られるため、負帰還路１８によつて出力トラ
ンジスタ１７のエミツタ電流は入力に正確に追従
する。また、直流増幅器１４を構成する集積回路
（IC）の直流的安定度は、広帯域の特性を必要と
しないために、第１図におけるデユアルFETの
直流安定度に比較してはるかに良くすることが容
易にできる。また、ソースホロワを構成する
FET１３は特性の一致した対のFET、すなわち
デユアルFETは不要であり、直流安定度の制約
が少いため、相互コンダクタンスgmの高いもの
が容易に得られる。したがつて、広帯域とするこ
とができる。

このようにしてソースホロワの出力と直流増幅
器１５の出力加算電圧をベース入力とする出力ト
ランジスタ１７によつて信号は増幅され、そのコ
レクタから所要の信号を取り出することができ
る。

そして、出力トランジスタ１７のエミツタとア
ース間に挿入された抵抗回路１９の抵抗をスイツ
チ２０によつて変更したときにも、出力トランジ
スタ１７のエミツタ動作点電圧を安定にアース電
圧に維持できるために、出力の直流動作点の変動
が少なくて、利得を変更することができる。

なお、上記実施例においては、交流成分と直流
成分の両信号を加算後、直ちに出力トランジスタ
に接続する場合を例にとつて説明したが、本考案
はこれに限定されるものではなく、必要に応じて
この間にエミツタ・ホロワを挿入してもよい。ま
た、バイポーラトランジスタをFETとしても良
く、さらに、抵抗回路１９は可変抵抗器によつて
構成することもできる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、利得を変化させたときにも動作点の変化が少
なく、また、ドリフトが少なく広帯域の高入力イ
ンピーダンス増幅器が安価に構成することができ
る利点があり、また、広範囲の温度変化に対して
も安定に動作する等の利点を有し、特にオシロス
コープの信号入力部に使用して顕著な効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のオシロスコープの垂直軸入力増
幅器の例を示す構成図、第２図は本考案による広
帯域増幅器の一実施例を示す構成図である。 １１……入力端子、１２……コンデンサ、１３
……FET、１４……直流増幅器、１５……ベー
ス接地増幅器、１６，１７……トランジスタ、１
８……負帰還路、１９……抵抗回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力端子に交流結合されたソースホロワ回路
   と、前記入力端子に直流結合された直流増幅器
   と、前記ソースホロワ回路の出力と前記直流増幅
   器の出力を加算する手段と、この手段によつて得
   られた加算電圧が第１電極に加えられるトランジ
   スタと、該トランジスタの第２電極と前記直流増
   幅器の反転入力端子とを結ぶ負帰還路と、前記ト
   ランジスタの第２電極と接地間に接続された変更
   可能な抵抗とを具備し、前記トランジスタの第３
   電極から出力を取り出すようにしたことを特徴と
   する広帯域増幅器。