JPS6219092B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6219092B2 JPS6219092B2 JP2949576A JP2949576A JPS6219092B2 JP S6219092 B2 JPS6219092 B2 JP S6219092B2 JP 2949576 A JP2949576 A JP 2949576A JP 2949576 A JP2949576 A JP 2949576A JP S6219092 B2 JPS6219092 B2 JP S6219092B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- transistor
- circuit
- impedance
- value
- 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
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/28—Impedance matching networks
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
本発明は、整合負荷抵抗を要する信号源の負荷
回路から発生する雑音を減少させることを目的と
する能動負荷回路に関するものである。 信号源には、例えばムービングマグネツト型ピ
ツクアツプカートリツジ等の様に、整合用の負荷
抵抗を必要とし、負荷抵抗値が変わると、周波数
特性が変化するものがある。このような場合に
は、信号源側で負荷抵抗値を指定する場合があ
る。 第１図に、整合用負荷抵抗を持つた、ムービン
グマグネツト型ピツクアツプカートリツジ用イコ
ライザ増幅器の従来例を示す。第１図において、
１は、インダクタンス成分２および抵抗成分３を
含むムービングマグネツト型ピツクアツプカート
リツジ、４はイコライザ増幅器の入力端子、５は
整合用負荷抵抗、６は増幅度の十分大きな増幅
器、７，８は帰還回路で増幅器６の反転入力端子
が入力電圧に追従し、かつインピーダンスが低く
なるように接続されている。 ９はイコライザ増幅器の出力端子である。 第１図においては、負荷抵抗５が雑音発生源と
なる。そして負荷抵抗５から発生する雑音のうち
低域成分は、カートリツジ１の抵抗成分でシヤン
トされるためあまり問題はないが、高域成分につ
いては、カートリツジ１にはインダクタンス成分
があるためシヤントされず、したがつて高域の
Ｓ／Ｎが悪化するという問題がある。またカート
リツジ１を開放にした場合には、負荷抵抗５から
発生する雑音は全くシヤントされず、そのままイ
コライザ増幅器で増幅されてしまうという問題が
ある。 本発明は、これらの問題を解決するために、入
力端子４からイコライザ増幅器側を見た等価抵抗
値は、負荷抵抗５と同じ値でありながら、発生す
る雑音は、負荷抵抗５から発生する雑音よりも小
さくなるようにした能動負荷回路を提供するもの
である。以下、本発明による能動負荷回路をイコ
ライザ増幅器に応用した実施例について第２図、
第３図の図面と共に説明する。 第２図〜第３図において、１〜９は第１図の同
番号のものに対応し、１０はトランジスタ、１１
はエミツタ抵抗、１２は第１のインピーダンス回
路、１３は第２のインピーダンス回路、１４は第
１のコンデンサ、１５は第２のコンデンサであ
る。 まず、第２図について、その動作原理を説明す
る。ここで増幅器６の増幅度は十分に大きく、し
たがつて、帰還量が十分大きいため増幅器６の帰
還端子（反転入力端子）のインピーダンスは十分
低くなり、またこの点の電圧は入力端子４の電圧
に対し、ほぼ完全に追従しているものとする。 すなわちこの実施例では帰還回路７，８および
増幅器６が入力インピーダンスの高い増幅器に相
当し、その帰還端子が入力電圧に対して追従しか
つインピーダンスの低い点に相当する。また、こ
こで負荷抵抗５の値をＲL、エミツタ抵抗１１の
値をＲE、第１のインピーダンス１２の値をZ1、
第２のインピーダンス１３の値をZ2とおく。 いま入力端子４にＶの電圧を与えると、トラン
ジスタ１０のベースにＶの電圧が現れ、エミツタ
抵抗１１にはＶ／ＲEの電流が流れる。そしてト
ランジスタ１０のコレクタにもＶ／ＲEの電流が
流れ、それが、第１のインピーダンス回路１２と
第２のインピーダンス回路１３とに分流する。増
幅器６の両入力端子の電圧は等しいため、コレク
タ電流Ｖ／ＲEのうち第１のインピーダンス回路
１２に流れる電流ＩLは ＩL＝Ｖ／ＲＥ・Ｚ２／Ｚ１＋Ｚ２ となる。そこで、ＲE＝１／ｎＲL、Ｚ２／Ｚ１＋Ｚ２＝
１／ｎとなるよ うに、ＲE、Z1、Z2を設定すれば、入力端子４か
らイコライザ増幅器側を見た等価抵抗ＲL′は ＲL′＝Ｖ／ＩＬ＝Ｖ・ＲＥ（Ｚ１＋Ｚ２）／ＶＺ２＝ＲE・Ｚ１＋Ｚ２／Ｚ２＝１／ｎＲL・ｎ＝ＲL となつて負荷抵抗５の値に一致する。 つぎに、信号源１が開放の状態において、エミ
ツタ抵抗１１から発生する雑音電圧ｅoが、入力
端子４に現われる雑音電圧Ｖo2について考える。 Ｖo2とｅoに関しては次の方程式が成立する。 Ｖo2＝Ｖo2−Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥ・Z2 ただし ｋはボルツマン定数 Ｔは絶対温度 Δは雑音周波数帯域 この式からＶo2＝ｅoとなる。 なお、この式は次のようにして導かれる。すな
わち、増幅器６の帰還端子は入力電圧に追従する
ため、トランジスタ１０のベースに掛る雑音電圧
は、入力端子４の雑音電圧Ｖo2に等しい。したが
つてエミツタ抵抗１１（ＲE）にかかる雑音電圧
はＶo2−ｅoとなる。したがつてトランジスタ１
０のコレクタ（エミツタ）に流れる雑音電流は
Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥとなり、これが第２のインピーダン
ス回 路１３に流れる（インピーダンスZ1側は、開放で
あるから流れない）ことにより、第２のインピー
ダンス回路１３の両端に発生する雑音電圧は −Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥ・Z2となる。これが第２のイン
ピー ダンス回路１３の右側端子に加えられている電圧
Ｖo2と加算されるため、第２のインピーダンス回
路１３の左側の端子にはＶo2−Ｖｏ２−ｅｏ／Ｒ２・Z2
の雑 音電圧が発生する。この電圧が第１のインピーダ
ンス回路１２を介して入力端子４に現われるた
め、本式が導かれる。 一方、第１図の負荷抵抗５から発生する雑音電
圧Ｖo1は、 Ｖo1＝√4T L となる。したがつて となる。 すなわち信号源１が開放の状態において、第２
図の端子４に現われる雑音電圧は、第１図の端子
４に現われる雑音電圧の
回路から発生する雑音を減少させることを目的と
する能動負荷回路に関するものである。 信号源には、例えばムービングマグネツト型ピ
ツクアツプカートリツジ等の様に、整合用の負荷
抵抗を必要とし、負荷抵抗値が変わると、周波数
特性が変化するものがある。このような場合に
は、信号源側で負荷抵抗値を指定する場合があ
る。 第１図に、整合用負荷抵抗を持つた、ムービン
グマグネツト型ピツクアツプカートリツジ用イコ
ライザ増幅器の従来例を示す。第１図において、
１は、インダクタンス成分２および抵抗成分３を
含むムービングマグネツト型ピツクアツプカート
リツジ、４はイコライザ増幅器の入力端子、５は
整合用負荷抵抗、６は増幅度の十分大きな増幅
器、７，８は帰還回路で増幅器６の反転入力端子
が入力電圧に追従し、かつインピーダンスが低く
なるように接続されている。 ９はイコライザ増幅器の出力端子である。 第１図においては、負荷抵抗５が雑音発生源と
なる。そして負荷抵抗５から発生する雑音のうち
低域成分は、カートリツジ１の抵抗成分でシヤン
トされるためあまり問題はないが、高域成分につ
いては、カートリツジ１にはインダクタンス成分
があるためシヤントされず、したがつて高域の
Ｓ／Ｎが悪化するという問題がある。またカート
リツジ１を開放にした場合には、負荷抵抗５から
発生する雑音は全くシヤントされず、そのままイ
コライザ増幅器で増幅されてしまうという問題が
ある。 本発明は、これらの問題を解決するために、入
力端子４からイコライザ増幅器側を見た等価抵抗
値は、負荷抵抗５と同じ値でありながら、発生す
る雑音は、負荷抵抗５から発生する雑音よりも小
さくなるようにした能動負荷回路を提供するもの
である。以下、本発明による能動負荷回路をイコ
ライザ増幅器に応用した実施例について第２図、
第３図の図面と共に説明する。 第２図〜第３図において、１〜９は第１図の同
番号のものに対応し、１０はトランジスタ、１１
はエミツタ抵抗、１２は第１のインピーダンス回
路、１３は第２のインピーダンス回路、１４は第
１のコンデンサ、１５は第２のコンデンサであ
る。 まず、第２図について、その動作原理を説明す
る。ここで増幅器６の増幅度は十分に大きく、し
たがつて、帰還量が十分大きいため増幅器６の帰
還端子（反転入力端子）のインピーダンスは十分
低くなり、またこの点の電圧は入力端子４の電圧
に対し、ほぼ完全に追従しているものとする。 すなわちこの実施例では帰還回路７，８および
増幅器６が入力インピーダンスの高い増幅器に相
当し、その帰還端子が入力電圧に対して追従しか
つインピーダンスの低い点に相当する。また、こ
こで負荷抵抗５の値をＲL、エミツタ抵抗１１の
値をＲE、第１のインピーダンス１２の値をZ1、
第２のインピーダンス１３の値をZ2とおく。 いま入力端子４にＶの電圧を与えると、トラン
ジスタ１０のベースにＶの電圧が現れ、エミツタ
抵抗１１にはＶ／ＲEの電流が流れる。そしてト
ランジスタ１０のコレクタにもＶ／ＲEの電流が
流れ、それが、第１のインピーダンス回路１２と
第２のインピーダンス回路１３とに分流する。増
幅器６の両入力端子の電圧は等しいため、コレク
タ電流Ｖ／ＲEのうち第１のインピーダンス回路
１２に流れる電流ＩLは ＩL＝Ｖ／ＲＥ・Ｚ２／Ｚ１＋Ｚ２ となる。そこで、ＲE＝１／ｎＲL、Ｚ２／Ｚ１＋Ｚ２＝
１／ｎとなるよ うに、ＲE、Z1、Z2を設定すれば、入力端子４か
らイコライザ増幅器側を見た等価抵抗ＲL′は ＲL′＝Ｖ／ＩＬ＝Ｖ・ＲＥ（Ｚ１＋Ｚ２）／ＶＺ２＝ＲE・Ｚ１＋Ｚ２／Ｚ２＝１／ｎＲL・ｎ＝ＲL となつて負荷抵抗５の値に一致する。 つぎに、信号源１が開放の状態において、エミ
ツタ抵抗１１から発生する雑音電圧ｅoが、入力
端子４に現われる雑音電圧Ｖo2について考える。 Ｖo2とｅoに関しては次の方程式が成立する。 Ｖo2＝Ｖo2−Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥ・Z2 ただし ｋはボルツマン定数 Ｔは絶対温度 Δは雑音周波数帯域 この式からＶo2＝ｅoとなる。 なお、この式は次のようにして導かれる。すな
わち、増幅器６の帰還端子は入力電圧に追従する
ため、トランジスタ１０のベースに掛る雑音電圧
は、入力端子４の雑音電圧Ｖo2に等しい。したが
つてエミツタ抵抗１１（ＲE）にかかる雑音電圧
はＶo2−ｅoとなる。したがつてトランジスタ１
０のコレクタ（エミツタ）に流れる雑音電流は
Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥとなり、これが第２のインピーダン
ス回 路１３に流れる（インピーダンスZ1側は、開放で
あるから流れない）ことにより、第２のインピー
ダンス回路１３の両端に発生する雑音電圧は −Ｖｏ２−ｅｏ／ＲＥ・Z2となる。これが第２のイン
ピー ダンス回路１３の右側端子に加えられている電圧
Ｖo2と加算されるため、第２のインピーダンス回
路１３の左側の端子にはＶo2−Ｖｏ２−ｅｏ／Ｒ２・Z2
の雑 音電圧が発生する。この電圧が第１のインピーダ
ンス回路１２を介して入力端子４に現われるた
め、本式が導かれる。 一方、第１図の負荷抵抗５から発生する雑音電
圧Ｖo1は、 Ｖo1＝√4T L となる。したがつて となる。 すなわち信号源１が開放の状態において、第２
図の端子４に現われる雑音電圧は、第１図の端子
４に現われる雑音電圧の
【式】に減少するとい
う効果が得られる。
第３図は、第２図における第１、第２のインピ
ーダンス回路１２，１３をコンデンサ１４，１５
で構成したものであつて、その動作は第２図の場
合と全く同じである。ただ、第３図の場合は、第
２図における第１、第２のインピーダンス回路１
２，１３に対応する部分に抵抗成分を含まないた
め、そこから発生するノイズについては全く問題
にしなくても良いという利点がある。 また、インピーダンス回路１２，１３をインダ
クタンスで構成した場合についても、第３図と同
様の利点がある。 なお、トランジスタとして電界効果トランジス
タを使用し、ベースをゲートに、エミツタをソー
スに、コレクタをドレインに、それぞれ対応させ
た場合にも同様の効果が得られる。というのは電
界効果トランジスタでも、ゲートに加えられる電
圧Ｖに対してソース電圧がほぼ追従するため、ソ
ースにはＶ／ＲEの電流が流れ、そしてそれがド
レインにそのまま流れ、第１のインピーダンス回
路と第２のインピーダンス回路に流れるためであ
る。 以上のように、本発明は等価抵抗値は整合負荷
抵抗に等しく、ノイズ電圧は整合負荷抵抗から発
生するノイズよりも低減させることができるとい
う優れた効果が得られるものである。
ーダンス回路１２，１３をコンデンサ１４，１５
で構成したものであつて、その動作は第２図の場
合と全く同じである。ただ、第３図の場合は、第
２図における第１、第２のインピーダンス回路１
２，１３に対応する部分に抵抗成分を含まないた
め、そこから発生するノイズについては全く問題
にしなくても良いという利点がある。 また、インピーダンス回路１２，１３をインダ
クタンスで構成した場合についても、第３図と同
様の利点がある。 なお、トランジスタとして電界効果トランジス
タを使用し、ベースをゲートに、エミツタをソー
スに、コレクタをドレインに、それぞれ対応させ
た場合にも同様の効果が得られる。というのは電
界効果トランジスタでも、ゲートに加えられる電
圧Ｖに対してソース電圧がほぼ追従するため、ソ
ースにはＶ／ＲEの電流が流れ、そしてそれがド
レインにそのまま流れ、第１のインピーダンス回
路と第２のインピーダンス回路に流れるためであ
る。 以上のように、本発明は等価抵抗値は整合負荷
抵抗に等しく、ノイズ電圧は整合負荷抵抗から発
生するノイズよりも低減させることができるとい
う優れた効果が得られるものである。
第１図は従来のイコライザ増幅器を示す回路
図、第２図は本発明の一実施例による能動負荷回
路を用いたイコライザ増幅器を示す回路図、第３
図は本発明の他の実施例による能動負荷回路を用
いたイコライザ増幅器を示す回路図である。 １……ムービングマグネツト型ピツクアツプカ
ートリツジ、５……整合負荷抵抗、６……増幅
器、７，８……帰還回路、１０……トランジス
タ、１１……エミツタ抵抗、１２……第１のイン
ピーダンス回路、１３……第２のインピーダンス
回路、１４，１５……第１、第２のコンデンサ。
図、第２図は本発明の一実施例による能動負荷回
路を用いたイコライザ増幅器を示す回路図、第３
図は本発明の他の実施例による能動負荷回路を用
いたイコライザ増幅器を示す回路図である。 １……ムービングマグネツト型ピツクアツプカ
ートリツジ、５……整合負荷抵抗、６……増幅
器、７，８……帰還回路、１０……トランジス
タ、１１……エミツタ抵抗、１２……第１のイン
ピーダンス回路、１３……第２のインピーダンス
回路、１４，１５……第１、第２のコンデンサ。
Claims (1)
- １ 整合すべき抵抗値ＲLを持つ信号源が接続さ
れる入力端と帰還回路を介して帰還電圧が供給さ
れる帰還端とを持つ増幅器と、上記増幅器の帰還
端にベース又はゲートが接続されたトランジスタ
又は電界効果トランジスタと、上記トランジスタ
又は電界効果トランジスタのエミツタ又はソース
に接続され、かつ上記抵抗値ＲLの１／ｎ（ｎは
正の実数）の値をもつ抵抗と、上記トランジスタ
又は電界効果トランジスタのコレクタ又はドレイ
ンと上記増幅器の入力端との間に接続されたZ1の
値をもつ第１のインピーダンス回路と、上記トラ
ンジスタ又は電界効果トランジスタのコレクタ又
はドレインと上記増幅器の帰還端との間に接続さ
れたZ1と同符号でZ2の値をもつ第２のインピーダ
ンス回路とから構成され、かつZ2／（Z1＋Z2）＝
１／ｎの関係を満足するようにした能動負荷回
路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2949576A JPS52112257A (en) | 1976-03-17 | 1976-03-17 | Active load circuit |
| US05/778,148 US4105945A (en) | 1976-03-16 | 1977-03-16 | Active load circuits |
| DE19772711520 DE2711520C3 (de) | 1976-03-16 | 1977-03-16 | Belastungsschaltung für eine Signalquelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2949576A JPS52112257A (en) | 1976-03-17 | 1976-03-17 | Active load circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52112257A JPS52112257A (en) | 1977-09-20 |
| JPS6219092B2 true JPS6219092B2 (ja) | 1987-04-27 |
Family
ID=12277640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2949576A Granted JPS52112257A (en) | 1976-03-16 | 1976-03-17 | Active load circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS52112257A (ja) |
-
1976
- 1976-03-17 JP JP2949576A patent/JPS52112257A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52112257A (en) | 1977-09-20 |
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