JPS62502372A - wideband signal amplifier - Google Patents

wideband signal amplifier

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JPS62502372A
JPS62502372A JP50211886A JP50211886A JPS62502372A JP S62502372 A JPS62502372 A JP S62502372A JP 50211886 A JP50211886 A JP 50211886A JP 50211886 A JP50211886 A JP 50211886A JP S62502372 A JPS62502372 A JP S62502372A
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transistors
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JP50211886A
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コスラー,マンフレート
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クレアテツク ゲゼルシヤフト フユ−ル エレクトロテヒニ−ク ミツト ベシユレンクテル ハフツング
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    • H03F3/3069Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
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    • HELECTRICITY
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    • H03F1/42Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • H03F1/48Modifications of amplifiers to extend the bandwidth of aperiodic amplifiers

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 広帯域信号増幅器 本発明は請求の範囲第1項の上位概念に記載の広帯域信号増幅器に関する。[Detailed description of the invention] wideband signal amplifier The invention relates to a broadband signal amplifier according to the preamble of claim 1.

この種の広帯域増幅器の場合に大抵は、OHzからメガHz領域まで達する必要 のある伝送周波数帯に対して、高い要請が設定される。さらにできるだけ大きい 信号レベルを歪みなく伝送すべきである。さらに増幅器内部において雑音源によ る信号の歪みをできるだけ小さく保持しなければならない。まさに広帯域増幅罪 人ていは著しい困難性を伴なう。In the case of this type of wideband amplifier, it is often necessary to reach the OHz to MegaHz range. High requirements are set for certain transmission frequency bands. as large as possible The signal level should be transmitted without distortion. Furthermore, noise sources inside the amplifier signal distortion must be kept as low as possible. Exactly broadband amplification crime In humans, this is accompanied by significant difficulties.

調整のために付加的な制御回路が必要とされること、さらに全増幅度の調整のだ めの帰還比が正確に定まらないことである。さらに増幅器の伝送特性全体が、所 定の使用分野に対して設定される全部の要請はまだ満たさないのである。Additional control circuitry is required for adjustment, as well as total amplification adjustment. The main reason for this is that the feedback ratio cannot be determined accurately. Furthermore, the overall transmission characteristics of the amplifier All the requirements set for a given field of use have not yet been met.

演算増幅器を広帯域オツシログラフにおいて使用するだめの要請を満たせるよう に、この演算増幅器を広帯域にかつ正確な位相に設計する従来の努力も、この場 合に生ずる、個々の回路段の安定化および信号走行時間の測定に関する問題点の ために失敗した。さらに低い周波数の場合は部品として”相補”特性と十分に一 致する特性を示す部品−例えばNPNないしPNP技術のバイポーラトランジス ターが、メガヘルツ領域の周波数の場合は、この様な理想的特性を有する増幅器 の構成を損なうような偏差を完全に示す。そのため従来は広帯域の演算増幅器の 場合も実質的に、電圧変動を小さい値に保持する、順次続く差動増幅器が使用さ れた。しかし内部が非対称に構成されているこの種の演算増幅器も、その非対称 性のため、信号処理に対する要請を充足しない。To meet the requirements for using operational amplifiers in wideband oscillography Previous efforts to design this operational amplifier with broadband and accurate phase also failed in this case. problems associated with stabilizing individual circuit stages and measuring signal transit times. failed for. At even lower frequencies, the component has a "complementary" characteristic and is well matched. Components exhibiting matching characteristics - e.g. bipolar transistors in NPN or PNP technology If the frequency is in the megahertz range, an amplifier with such ideal characteristics is required. Completely indicates deviations that impair the composition of the. Therefore, in the past, wideband operational amplifiers In practice, a series of differential amplifiers are used to keep the voltage fluctuations to a small value. It was. However, this type of operational amplifier, which has an asymmetric internal structure, also Due to its nature, it does not meet the requirements for signal processing.

請求の範囲第1項・に示されている本発明の課題は、入力インーーダンスが高く かつ大きい増幅度−帯域幅−係数を有しさらに低雑音に構成できる、冒頭に述べ た増幅器を提供することである。増幅器は演算増幅器としてポテンションメータ のように接続される。その目的は、仮碧のアース点に設けられる高抵抗のかつ電 位の加わらない信号点に信号供給が行なえるようにするためである。The problem of the present invention as indicated in claim 1 is that the input impedance is high. As mentioned at the beginning, it has a large amplification factor, bandwidth, and coefficient, and can be configured with even lower noise. It is an object of the present invention to provide an amplifier with improved performance. Amplifier is a potentiometer as an operational amplifier connected like this. The purpose is to install a high-resistance and electrical This is so that a signal can be supplied to a signal point where no signal is added.

本発明の認識の基礎は、ここに設けられる使用の場合に、伝送品質に対する要請 を充足する目的でポテンショメータ特性を有する増幅器を構成するために独特の 方法を構することである。本発明による解決の場合、信号増幅は実際に2回同位 相で各相補構成の増幅器段を介して行なわれる。この場合個々の回路段の出力信 号は増幅器出力側において再び共通の信号にまとめられる。そのため異なる導電 形のトランジスタによる信号処理に関する不平衡が補償され、さらに順次続く再 保相補回路段により、アンバランスの重みを有する信号歪みが、前記の順次続く 回路段を介しても相殺されるようになる。The basis of recognition of the invention is that, in the case of the use set out here, the requirements for transmission quality are A unique method is used to construct an amplifier with potentiometer characteristics for the purpose of satisfying It is about arranging a method. In the case of the solution according to the invention, the signal amplification is actually performed twice This is done through complementary amplifier stages in each phase. In this case, the output signals of the individual stages are The signals are again combined into a common signal at the amplifier output. Therefore different conductivity The unbalance associated with the signal processing by the type transistor is compensated for, and Due to the complementary circuit stage, the signal distortion with unbalanced weights continues in the above-mentioned order. Cancellation also occurs through circuit stages.

測定器の品質は、広帯域の直流電圧−測定増幅器の種類と構成に依存する。The quality of the measuring instrument depends on the type and configuration of the broadband DC voltage-measuring amplifier.

この種の増幅器によシ同時に満たされる要請は次のように設定される: 増幅器はわずかな固有雑音しか有してはならない。The requirements simultaneously met by this type of amplifier are set as follows: The amplifier must have little inherent noise.

そのため、出来るだけ小数のかつ出来るだけ雑音の少ない能動および受動構成部 品が要請される。Therefore, active and passive components are kept as small as possible and with as little noise as possible. items are requested.

増幅器は極めて高い帯域幅を有する必要がある。そのため出来るだけ迅速に作動 する構成部品および低抵抗の配線ならびに回路網全体における小さい容量が要請 される。The amplifier needs to have extremely high bandwidth. So it works as quickly as possible Components and low-resistance wiring as well as low capacitance throughout the network are required. be done.

増幅器はこの広い帯域幅の場合、帰還結合動作において振動特性をできるだけ波 形に忠実にかつ過振動が生ずることなく形成するために1わずか々信号走行時間 しか有してはならない。With this wide bandwidth, the amplifier is able to maintain its oscillation characteristics as wave-like as possible in feedback-coupled operation. In order to form it faithfully to the shape and without excessive vibration, the signal running time is just 1 minute. You must only have one.

増幅器は、その給電電圧に関して、出来るだけ高い制゛御性(波高率)を有する 必要があシ、かつ過制御の場合も信号歪みまたは信号反射を通常の制御領域にお いて有してはならない。An amplifier has as high a controllability (crest factor) as possible with respect to its supply voltage. Even if necessary and over-controlled, signal distortion or signal reflections should be kept in the normal control region. shall not have any.

増幅器は、増幅器入力端に測定抵抗を接続した場合に正確な増幅作用を作なうた めに、高い入力インピーダンスを有しなければならない。Amplifiers are designed to produce accurate amplification when a measuring resistor is connected to the amplifier input. Therefore, it must have a high input impedance.

増幅器は小さい入力容量しか有してはならない。例えばその理由は、前段の増幅 器における入力インピーダンスが著しく高くかつ後段の増幅器の場合も電流−お よび線路節約の理由から、低すぎる抵抗値を使用でき々いからである。同じ理由 から増幅器内部の容量は小さい値にする必要がある。The amplifier must have only a small input capacitance. For example, the reason is that the amplification of the previous stage The input impedance of the amplifier is extremely high, and the current This is because resistance values that are too low cannot be used for reasons of line savings and line savings. same reason Therefore, the capacitance inside the amplifier must be kept to a small value.

増幅器はその制御領域全体において、即ち負の振幅値に対しても正の振幅値に対 しても、同じ速度特性(走行時間および帯域幅)を有する必要があ°る。信号を できるだけ波形に忠実に増幅できるようにするためである。The amplifier operates over its entire control range, i.e. for negative amplitude values as well as for positive amplitude values. However, they must have the same speed characteristics (travel time and bandwidth). signal This is to enable amplification as faithful to the waveform as possible.

増幅器は、負帰還結合によシ入カインピーダンスを高めかつ高い測定精度を得ら れるようにするために、高い無負荷増幅度を有する必要がある。The amplifier uses negative feedback coupling to increase the input impedance and obtain high measurement accuracy. In order to achieve this, it is necessary to have high no-load amplification.

増幅器は、装置に固有の課題設定を考慮するために、少数の構成−および組み、 立て費用しか必要としてはならない。Amplifiers can be configured in a small number of configurations and combinations to take into account the unique task settings of the device. Only setup costs should be required.

この課題設定の示すことは増幅器は次の特性を同時に有する必要がある、即ち雑 音の少ない増幅器、広帯域増幅器、大信号増幅器2位相の補償される増幅器。This problem setting shows that the amplifier must have the following characteristics at the same time: Low noise amplifier, wideband amplifier, large signal amplifier, two-phase compensated amplifier.

測定増幅器、長時間にわたシ動作の安定な増幅器の特性を有する必要があり、か つ値段が安く、さらに小信号の波形を忠実に再生する増幅器であることを前提と する。The measurement amplifier must have the characteristics of a stable amplifier for long-term operation; It is assumed that the amplifier is low in price and faithfully reproduces the waveform of small signals. do.

有利な本発明の解決は、2つの対称的な並列に走行する増幅器列の構成にある。An advantageous inventive solution consists in the construction of two symmetrical parallel-running amplifier banks.

この増幅器列は、交番的に順次続く、相補ブツシュゾル増幅器の形式のバイポー ラPNP−およびNPN −)ランジスタである。このプッシュプル回路は1つ の回路段の両トランジスタのなす いし相応のFET −)ランジスタを同位相で制御SA、る。This amplifier bank consists of bipolar amplifiers in the form of complementary Butschsol amplifiers, which follow one another in an alternating sequence. PNP- and NPN-) transistors. This push-pull circuit has one The structure of both transistors in the circuit stage of The corresponding FET-) transistors are controlled in the same phase.

後者のFET −)ランジスタの制御は、雑音特性に対して著しく高い要請が設 定される場合である。The control of the latter FET (-) transistor has extremely high requirements for noise characteristics. This is the case when it is determined.

この構成は多くの利点を有する。まず第1に2重に並列に接続された、零点に関 して対称な構成によシ達成されることは、このブツシュゾル構成において正なら びに負の振幅による信号制御が次のことを阻止することである、即ち片側構成の 増幅器における信号が、小さい信号振幅の場合は小さい電流を大きい信号振幅の 場合は大きい電流を個々の半導体の中を流してそれにより振幅に依存する走行時 間特性が生ずることを、阻止する。片側構成の増幅器の場合のこの振幅に依存す る走行時間特性の発生を、従来は、相対的な信号制御がそれほど高い電流差の割 合を生ぜさせないように、高い休止電流を設けることによシ対処してきた。この ことは本発明の場合は行なわない。例えば増幅器列におけるNPN−エミッタ7 オロワに対しては極性の正の信号による制御の場合は減少する電流が形成される 。This configuration has many advantages. First of all, the zero points connected doubly in parallel. What is achieved by the symmetric configuration is that if it is positive in this Bushzol configuration, Signal control with negative amplitude and negative amplitude prevents the following: If the signal in the amplifier has a small signal amplitude, the small current is When a large current is passed through an individual semiconductor, the amplitude depends on the This prevents the occurrence of intermittent characteristics. Depending on this amplitude for single-sided amplifiers, Traditionally, relative signal control has been used to reduce the occurrence of travel time characteristics that This has been addressed by providing a high resting current to prevent this from occurring. this This is not done in the case of the present invention. For example, NPN-emitter 7 in an amplifier string For the Olowa, a decreasing current is formed in the case of control with a positive polarity signal. .

しかし同時に対称的な増幅路においてここに設けられているPNP−エミッタフ ォロワに対して逆の条件が適用される、即ちその電流が増幅器入力側における相 応の制御の場合に増加する。両増幅器路は、2つのトランジスタの両コレクタが 相補的に動作する個所に合流点を有するため、このブリッジ回路のように構成さ れた2重増幅器における異なる特性が相殺される。ブリッジとして構成された増 幅器路の電流依存制御特性の補償原理によシ、著しくわずかな所要電流が大きい 信号振幅に制御に対しても感度の低い増幅器を構成できることになる。But at the same time the PNP-emitter filter installed here in the symmetrical amplification path The opposite condition applies for the follower, i.e. its current is in phase with the amplifier input. increases in response control. Both amplifier paths have both collectors of the two transistors It is configured like this bridge circuit because it has merging points at points that operate in a complementary manner. The different characteristics in the dual amplifiers are canceled out. An extension configured as a bridge Due to the compensation principle of the current-dependent control characteristics of the width control circuit, the required current is significantly higher. This makes it possible to construct an amplifier that is less sensitive to signal amplitude control.

この本発明によるブツシュゾル形式のグリッジ回路がさらに有利な特性を提供す る。例えばこのようにして、パイポー2トランジスタによシ、はとんど理想的な 入力インピーダンス特性を有する増幅器を構成することができる。このことは入 力インピーダンスの純抵抗成分に対しても容量成分に対してもあてはまる。この 目的のためにまず最初に一有利な実施例によれば一側方の、ベース端子が相互に 接続された入カニミッタフォロワおよび、抵抗を介してエミッタへまとめて接続 される後続の2つのトランジスタのベース端子への接続を、考察すべきである。This Bushsol-type glitch circuit according to the invention provides further advantageous characteristics. Ru. For example, in this way, for the Pipo2 transistor, it is almost ideal. An amplifier having input impedance characteristics can be configured. This is true This applies to both purely resistive and capacitive components of force impedance. this For this purpose, first of all, according to one advantageous embodiment, the base terminals on one side are connected to each other. Connected input crab follower and emitter together via resistor The connection to the base terminals of the two subsequent transistors should be considered.

前提とされていることは、実質的に同じ電流増幅度(hfe )を有する2つの トランジスタが用いられることである。両方のエミッタフォロワは、対称的に同 じ給電電圧(この場合は+12Vと一12v)において対称的に同じエミッタ抵 抗を有するため、それらのエミッタを同じ値の電流が流れる。同じまたはほとん ど同じ増幅度の場合は両方のベースを正負の符号の異なる同じ大きさのベース電 流が流れる。そのため一方の入力トランジスタが、同じ増幅段の相補入力トラン ジスタに対する入力電流を形成する。そのため信号源は電流を送出する必要が全 くなくなシ、そのため著しく高い入力インピーダンスが形成される。この入力イ ンピーダンスは付加的なブツシュゾルによシも51度2倍だけ増加される。対に 形成されるトランジスタの場合、試作室では10012乗オームの範囲の入力イ ンピーダンスが測定された。この種の増幅器は例えば10Mオームの精確な前置 抵抗と、検出可能な誤差が生ずることなく、接続することができる。The assumption is that two cells with substantially the same current amplification (hfe) A transistor is used. Both emitter followers are symmetrically identical. Symmetrically the same emitter resistance at the same supply voltage (in this case +12V and -12V) Therefore, the same value of current flows through their emitters. same or almost If both bases have the same amplification, connect both bases to base voltages of the same magnitude with different positive and negative signs. The flow flows. Therefore, one input transistor is connected to the complementary input transistor of the same amplifier stage. form the input current to the resistor. Therefore, the signal source only needs to send out current. This creates a significantly higher input impedance. This input The impedance is also increased by a factor of 51 degrees due to the additional bushing. vs. In the case of the transistor being formed, the input input voltage range is 10012 ohms in the prototyping room. impedance was measured. This type of amplifier can be used, for example, with a 10M ohm precision preamplifier. A resistor can be connected without detectable errors.

入力抵抗に対するのと同様のことが増幅器の入力容量に対してあてはまる。通常 の演算増幅器入力側たとえば差動増幅器の入力側を考察すると、ベースーエミの 入力容量は、電源インピーダンスが著しく高い時は、増幅器の入力側において著 しく不利に作用する。本発明の解決の場合はこの入力容量は著しく小さく理想的 な場合は零にさえなる。The same applies to the input capacitance of the amplifier as to the input resistance. usually Operational amplifier input side For example, considering the input side of a differential amplifier, the base-emitter Input capacitance increases significantly at the input side of the amplifier when the source impedance is extremely high. It works against you. In the case of the solution of the invention, this input capacitance is significantly smaller and ideally In some cases, it even becomes zero.

本発明の有利な実施態様は従属請求項に示されている。次に本発明の実施例につ き図面を用いて説明する。Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims. Next, examples of the present invention will be explained. This will be explained using the following drawings.

第1図は本発明の増幅器の第1実施例を示し、第2図は第1図の実施例の変形実 施例を示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the amplifier of the present invention, and FIG. 2 shows a modified embodiment of the embodiment of FIG. An example is shown.

第1図に示されている実施例において、入力信号は入力側Eへ導ひかれる。この 場合、抵抗−コンデンサ組み合わせ体R1/ C1およびR2/C2により、1 演算増幅器”の増幅度調整用のポテンショメータ回路が構成される。In the embodiment shown in FIG. 1, the input signal is routed to input E. In the embodiment shown in FIG. this In this case, the resistor-capacitor combinations R1/C1 and R2/C2 provide 1 A potentiometer circuit for adjusting the amplification of the operational amplifier is configured.

入力段は相補バイポーラトランジスタ対T1およびT2から構成される。この場 合、ベース端子は両方共、抵抗/コンデンサR1/CIおよびR2/C2の共通 に接続された端子に接続されている。この点は“仮想のアース”を形成し、この 場合抵抗/コンデンサR2の位相回転にもとづいて、直流−ならびに交流電圧負 帰還結合が形成される。The input stage consists of a complementary bipolar transistor pair T1 and T2. this place In this case, both base terminals are common to resistors/capacitors R1/CI and R2/C2. connected to the terminal connected to. This point forms a “virtual earth” and this Based on the phase rotation of the resistor/capacitor R2, the DC- and AC voltage negative A feedback coupling is formed.

転にもとすく演算増幅器特性を有する。相補入力トランジスタT1およびT2の ベースが相互に接続されているため、および両トランジスタは異なる極性を有す るため、ベース電流が相補的に流れる。その結果そのベース電流の直流電圧成分 が抵抗R1およびR2に加わる。相補第1増幅段はエミッタフォロワとして構成 されている。この場合、抵抗R3/R5ないしR4/R6を介して、分圧が後段 のトラン、ジスタT6およびT4に対して行なわれる。抵抗R5およびR6の自 由端子は固定の直流電圧電位におかれる。この直流電圧電位は対称的な電圧給電 電位”+”ないし”−”から、導通方向に接続されているダイオードD1および D2ないしD3およびD4を介して、導びかれる。It has the characteristics of an operational amplifier. Complementary input transistors T1 and T2 Because the bases are connected to each other and both transistors have different polarity Therefore, the base currents flow complementary to each other. As a result, the DC voltage component of its base current is applied to resistors R1 and R2. Complementary first amplification stage configured as emitter follower has been done. In this case, the partial voltage is applied to the subsequent stage via resistors R3/R5 or R4/R6. This is done for transistors T6 and T4. The self of resistors R5 and R6 The terminals are placed at a fixed DC voltage potential. This DC voltage potential is a symmetrical voltage supply From the potential "+" to "-", the diode D1 and It is led via D2 to D3 and D4.

電圧−給電電位”+”および”−”はコンデンサC5およびC7ないしC6およ びC8によシ平滑される。この場合、コンデンサC7およびC8は電解コンデン サとして形成されておシ、他方コンデンサC5およびC6は巻回コンデンサとし て高い周波数成分を濾波する。導通方向に接続されたダイオードを介して流れる 電流がそれぞれ、入力段のトランジスタに対するコレクタ電流を形成する。入力 段のコレクタ電流が上昇すると、後段に対する直流的負帰還が生ずるみこの後段 はそのベースが前記のコレクタ電流点と接続されている。この負帰還のためこの 増幅器は一貫した直流電圧結合にもかかわらず、高い安定性を有する。工゛ミッ タフォロワとして作動される、同じく相補的に形成されるトランジスタT3およ びT4のエミッタ抵抗R9およびRIDは、その共通の端子点が抵抗R11を介 して基準電位へ導びかれる。この場合もこの両トランジスタへ流入するないし両 トランジスタから流出する電流は相補的になる。そのため抵抗R9およびRID の値が同じである場合は、両抵抗の共通端子が通常は基準電位へおかれる。Voltage-supply potentials "+" and "-" are connected to capacitors C5 and C7 or C6 and and smoothed by C8. In this case, capacitors C7 and C8 are electrolytic capacitors. capacitors C5 and C6 are formed as wound capacitors. filter out high frequency components. Flows through a diode connected in the conduction direction The currents each form a collector current for the transistors of the input stage. input When the collector current of a stage increases, negative DC feedback to the subsequent stage occurs. has its base connected to the collector current point. This negative feedback is due to this The amplifier has high stability despite consistent DC voltage coupling. Engineering Transistors T3 and also formed complementary, operated as follower, The emitter resistors R9 and RID of T4 and T4 have their common terminal point connected via resistor R11. and is guided to the reference potential. In this case as well, the current flows into both transistors or The currents flowing out of the transistors will be complementary. Therefore resistor R9 and RID If the values of are the same, the common terminal of both resistors is normally placed at the reference potential.

製品毎のばらつきの結果生ずる非対称性のため平衡電流を発生すべき時は、この 平衡電流が抵抗R11を介して電圧降下を生ぜさせる。この電圧降下が次の作用 を行なう、即ち形成される負帰還結合の結果、両電流のうちの一方が増加すると 他方が減少される。そのため近似的に相補作用が行なわれる。トランジスタT3 およびT4に配属されているコレクタ抵抗R13およびRi4における電圧降下 が、後段のトランジスタT5およびT6に対する入力電圧を形成する。When a balanced current must be generated due to asymmetries resulting from product-to-product variations, this The balance current causes a voltage drop across resistor R11. This voltage drop has the following effect , i.e. as a result of the negative feedback coupling formed, one of the two currents increases. the other is reduced. Therefore, approximately complementary action takes place. transistor T3 and the voltage drop across collector resistors R13 and Ri4 assigned to T4 forms the input voltage for subsequent transistors T5 and T6.

これらのトランジスタはベース回路において作動される。この場合ベースは、入 力段のトランジスタを流れる電流によシ制御される電位が、直流電圧的に加えら れる。その結果その限シにおいて直流電圧による調整作用も生ずる。トランジス タT5およびT6のコレクタは共通のコレクタ抵抗R15を介して接続されてい る。コレクタにおける電圧は直接、後段の相補段を形成するトランジスタT7お よびT8のベースに達する。これらのトランジスタもエミッタフォロワとして作 動される。この場合、出力側は、両方のエミッタ抵抗R17およびR18の接続 点を介して対称化されている。前記の両抵抗が、付加的な直流電圧負帰還を形成 する。順次続くトランジスタ段T6およびT5ないしT4およびT6が、相補カ スコード回路を形成する。These transistors are activated in the base circuit. In this case the base is The potential controlled by the current flowing through the power stage transistor is applied in the form of a DC voltage. It will be done. As a result, a regulating effect by the DC voltage also occurs in that limit. transis The collectors of T5 and T6 are connected through a common collector resistor R15. Ru. The voltage at the collector is directly connected to the transistor T7 forming the subsequent complementary stage. and reaches the base of T8. These transistors can also be made as emitter followers. be moved. In this case, the output side is the connection of both emitter resistors R17 and R18. Symmetrized through a point. Both of the above resistors form an additional DC voltage negative feedback. do. Successive transistor stages T6 and T5 or T4 and T6 are complementary form a code circuit.

この回路の個々の段も上と下とが相補的に対称化されている。トランジスタ段T 5およびT6は、カスコード回路の各第2段として著しく大きい電圧増幅度を生 ぜさせる。先行の段および後続の段の作用によシ、これらのトランジスタは殆ん ど理想的な特性を示す。何故ならばこれらのトランジスタは貝掛けはほとんど無 限大に近いコレクタ抵抗と低抵抗の信号源によシ、入力容量がグイナミツタに増 加することなく、作動されるからである。The individual stages of this circuit are also complementary symmetrical on top and bottom. Transistor stage T 5 and T6 produce significantly greater voltage amplification as each second stage of the cascode circuit. make it disappear. Due to the action of the preceding and subsequent stages, these transistors are It shows ideal characteristics. This is because these transistors have almost no overlays. Due to the near-maximum collector resistance and low-resistance signal source, the input capacitance increases significantly. This is because it is activated without any addition.

構成素子の節約の目的でおよび第2段から増幅を行なう目的で、第2段が反転プ ッシュプル増幅器として用いられる。トランジスタのエミッタの間の点の電位が 入力信号に追従して変化するため、入力信号が、この入力信号に比例して変化す る電流を、エミッタ中点とアースとの間に接続されている抵抗の中に流す。この 電流は第2トランジスタのコレクタの中も流される。In order to save on components and to provide amplification from the second stage, the second stage is an inverting amplifier. Used as a push-pull amplifier. The potential at the point between the emitters of the transistor is Since it changes according to the input signal, the input signal changes in proportion to this input signal. A current is passed through a resistor connected between the emitter midpoint and ground. this Current is also conducted through the collector of the second transistor.

この電流は次に、第2トランジスタの各コレクタと正−または負−の給電電圧へ 接続されている各コレクタ抵抗の中を次のように流れる、即ち後続の2つの増幅 器トランジスタがエミッタから電流制御されるように流れる。何故ならばそれら のベースが、導通方向に作動される各2つの半導体ダイオードによシ形成される バイアス電圧により一定電圧が供給されるからである。This current is then connected to each collector of the second transistor and to the positive or negative supply voltage. flows through each connected collector resistor, i.e. the two subsequent amplifications. The current flows from the emitter of the transistor in a controlled manner. Because those the base of is formed by two semiconductor diodes each operated in the conducting direction This is because a constant voltage is supplied by the bias voltage.

増幅器全体にわたシ生ぜさせられる180の位相回転によシ、この増幅器は高い 電圧増幅度を有する演算増幅器として動作する。Due to the 180 degrees of phase rotation introduced throughout the amplifier, this amplifier It operates as an operational amplifier with voltage amplification.

この増幅器の独特の特性を、次に動作説明によシ示す: まず最初に入力の等価回路図において、ブリッジのようK、PNP−)ランゾス タT1のベース−エミッター区間の容量とNPN −)ランジスタT2のベース −エミッタ区間の容量とが存在する。信号電流経過の極性が反転するとこのブリ ッジ容量が相互の補償を行なう。The unique characteristics of this amplifier are illustrated by the following operational description: First of all, in the equivalent circuit diagram of the input, the bridge looks like K, PNP-) Lanzos capacitance of base-emitter section of transistor T1 and NPN-) base of transistor T2 - the capacitance of the emitter section. This bridge occurs when the polarity of the signal current course is reversed. and the edge capacitance compensate for each other.

さらに入力トランジスタT1およびT2のエミッタが共通のベース電位に同時に 次の方向に追従する、即ちエミッタフォロワトランジスタのベースもしたがって エミッタも同時に同じ方向へ電位が変化するように、追従する。この状態は、入 力トランジスタT1およびT2に後置接続されているトランジスタT3およびT 4において、重要な意味を有する。何故ならば第2段のトランジスタおよびこの トランジスタのエミッタ抵抗における存在し得る容量には電荷の反転が生じては ならないからである。このことは、最初の4つのトランジスタは、入力信号に著 しい速度で追従できることを意味する。Furthermore, the emitters of input transistors T1 and T2 are simultaneously connected to a common base potential. The base of the emitter follower transistor also follows in the following direction: The emitter also follows the change in potential at the same time in the same direction. This state is Transistors T3 and T are downstream connected to power transistors T1 and T2. 4, it has an important meaning. This is because the second stage transistor and this Possible capacitance in the emitter resistance of a transistor is subject to charge reversal. This is because it will not happen. This means that the first four transistors are This means that it is possible to follow the target at a new speed.

そのため4つの入力トランジスタT1〜T4は著しく応動の速い分離増幅器を構 成する。この増幅器は著しく高い入力抵抗、著しく小さい入力容量のため、この ブツシュブルーダブルエミッタフォロワによってのみ実現できる速度を有する。Therefore, the four input transistors T1 to T4 constitute a separation amplifier with extremely fast response. to be accomplished. This amplifier has a significantly higher input resistance and a significantly lower input capacitance. It has speeds that can only be achieved with Bush Blue double emitter followers.

このブツシュノルエミッタ7オロワグリツジを、波形の正確さに関して、さらに 速度および信号走行時間に関して殆んど理想的な電力増幅器と称することができ る。さらに両方の2つのエミッタの間の中点において測定する限り、正−負一の 給電電圧にいたるまで良好な制御を行なえるように力る。Regarding the accuracy of the waveform, we further improve the accuracy of the waveform. It can be called an almost ideal power amplifier with respect to speed and signal transit time. Ru. Moreover, as long as both are measured at the midpoint between the two emitters, the positive-negative one We will strive to achieve good control down to the power supply voltage.

差動増幅器を構成する後続のトランジスタT5およびT6はそれらの高抵抗のコ レクタによシ直接相補的に動作する。そのだめこれらのトランジスタはまず第1 に著しく高い増幅度を生ぜさせ、第2に共通のコレクタ点において、ここに至る まで別個に走行する増幅器経路をこの点において合流させる。この構成によシ2 に増幅器のとの唯1つの高抵抗の内部点において、後続のプッシュプルエミッタ フォロワの容量が何の決定的な意味を持たなくなることである。何故ならばこの 容量はその電位経過が等しいために容量負荷を形成しないからである。The subsequent transistors T5 and T6 forming the differential amplifier are connected to their high resistance cores. It works directly complementary to the rector. So these transistors are first This results in a significantly higher amplification at the second common collector point. The amplifier paths that run separately up to the point merge at this point. With this configuration, At only one high resistance internal point of the amplifier and the subsequent push-pull emitter The follower capacity no longer has any decisive meaning. Because this This is because the capacitors do not form a capacitive load because their potential courses are equal.

これらの2×4個のトランジスタから構成される増幅器はその対称性にもとづく さらに別の利点を有する。The amplifier composed of these 2×4 transistors is based on its symmetry. It has yet another advantage.

公知のようにNPN −)ランジスタはN−ドーピング領域における電荷キャリ ヤのよシ良好な移動度のために、同様に構成されるPNP −)う/ジスタよシ も一層迅速な構成素子を構成する。この回路から直ちにわかることは、上側の増 幅器経路においてPNP−およびNPN −がそれぞれ交番する順序で同様に設 けられているため、走行時間の差はまず増幅器経路において々くなシさらに両方 の増幅器経路の合流の場合の和形成の際に、ちょうど無くなる。この補償はブリ ッジ形式の構成のもう1つの利点である。As is known, an NPN-) transistor is a charge carrier in an N-doped region. For better mobility, similarly configured PNPs are used. also constitutes a faster component. What is immediately obvious from this circuit is that the upper Similarly, PNP- and NPN- are set in alternating order in the width path. The difference in transit time is first caused by numerous variations in the amplifier path, as well as by both It just disappears during the sum formation in the case of the convergence of the amplifier paths of . This compensation is This is another advantage of the wedge-type configuration.

さらに高い制御性に対する要請も考慮されている。The requirement for even higher controllability is also taken into consideration.

第1の両増幅器段において電位は零点を中心に変化するため、1+”方向へも6 −”方向へも対称的に等しい制御が行なわれる。さらにエミッタから制御される 、第3増幅器段のベース−ベース−回路において、一定ベース電圧が2つのダイ オードにより次のように形成される。即ちこれらの第6増幅器段T5.T6のエ ミッタにおいて、一定に保持されるエミッタにおける電位がわずか0.6 Vで あるように、形成される。そのため差動電流増幅器として動作するこの段は、° 実際に各電池電圧のそれぞれ近傍で、そのコレクタにおいて制御が電池電圧の方 向へそれぞれ約1■まで行なえる。In both first amplifier stages, the potential changes around the zero point, so the potential changes in the 1+” direction as well. −” direction is also controlled symmetrically and equally. Furthermore, it is controlled from the emitter. , in the base-to-base circuit of the third amplifier stage, a constant base voltage The ode is formed as follows. That is, these sixth amplifier stages T5. T6 d At the emitter, the potential at the emitter is held constant at only 0.6 V. As it is, it is formed. This stage, which operates as a differential current amplifier, therefore In fact, in the vicinity of each battery voltage, the control is directed toward the battery voltage at the collector. You can move up to about 1 inch in each direction.

同じことは後置接続されているエミッタフォロワT7およびT8に対してももち ろん当てはまる。このようにして次のことが達成された。即ち例えば+12/− 12vot圧給電の場合に22Vのぎ−ク/ピークの信号の直線的な制御が、信 号歪みまたは公知の信号反射が生ずることなく行なわれるようになる。もちろん 帰還結合がこの特性をさらに著しく改善する。The same applies to the post-connected emitter followers T7 and T8. Of course it applies. In this way the following was accomplished: For example, +12/- Linear control of 22V peak/peak signals in case of 12V voltage supply is reliable. This is done without signal distortion or known signal reflections. of course Feedback coupling improves this property even more significantly.

応動の高速な増幅器に対して重要なことは一層に説しない 明したように−できるだけ小さい容量しか存在−yhことおよび、この容量が低 い値の抵抗によりまたは低インピーダンスの電源からの作用を受けないという状 態である。この状態になるように増幅器は極めて特別の構成で配慮されている。I will not explain anything important about high-speed response amplifiers. As explained - there is as little capacity as possible - yh and if this capacity is low unaffected by a low value resistor or by a low impedance power source. It is a state. The amplifier is designed in a very special way to achieve this condition.

既に説明されたようにこの増幅器の人力容量は第1増幅器段により補償される。As already explained, the human power capacity of this amplifier is compensated by the first amplifier stage.

その出力側すなわち第1の両方のエミッタ7オロワのエミッタは低抵抗の電圧源 である。次段にベース−エミッター容量は作用を与え得ない、何故ならばエミッ タは交流側で電圧の等しい経過により容量の電荷反転を行なう必要が寿いからで ある。そのため第2ブツシユゾル増幅器段T3.T4のエミッタも低抵抗の電圧 源を構成しさらに著しく低い抵抗をエミッタ抵抗−T−回路において有する。同 じことがこの第2段のコレクタに対して当てはまる、何故ならばこの第2段のコ レ 。Its output side, i.e. the emitter of both first and second emitters, is a low resistance voltage source. It is. In the next stage, the base-emitter capacitance has no effect, because the emitter This is because there is no need to perform charge reversal of the capacitance due to the equal progression of voltage on the AC side. be. Therefore, the second bush sol amplifier stage T3. The emitter of T4 is also a low resistance voltage It also has a significantly lower resistance in the emitter resistor T-circuit. same The same is true for this second stage collector, because this second stage collector Re.

フタは差動電流増幅器の一定に保持される電位に接続されている、即ちここでも 低抵抗に保持されるからである。そのためこの段に至るまで容量が両方の増幅器 経路においてほとんど作用を与え々くなる。しかし要請される高い無負荷増幅度 のために高抵抗の点が、回路において回避できない。しかしこれは相補的に動作 する両コレクタの合流点である。ここでは接続は著しく短かく保たれる必要があ シさらにアース電位に対する容量を考慮する必要がある。しかしここでもプッシ ュプル出カニミッタフォロワが2つのトランジスタから構成され、このエミッタ フォロワは等しい走行特性のためほとんど容量負荷を形成しない。そのため次の 利点が得られる。即ちこの合流点を除いた、増幅器の全部の回路点がエミッタ制 御され、さらにこれによシはとんど全部の回路網点の低抵抗性はさらに次の利点 を有する。即ち、障害信号が、高抵抗の合流点が寸法において小さくしその周囲 を濾波された低抵抗電位によシ保護されるようにすれば、はとんど影響を与え得 ないようにできる利点を有する; さらにそのために測定増幅器がその半導体部品に関して最小化される。この考察 が次の結論を導びく:第1の両方のブツシュゾルブリッジエミッタフォロワは、 低抵抗の信号処理のため高抵抗の入力側の分離のために用いられる。第2のブツ シュノル増幅器段はもう1回の容量の少ないようにする分離および各給電電圧レ ベルへの信号の反転のために用いられる。第6のプッシュプル段は無負荷増幅度 形成のための本来の増幅用に、および最初は別個に走行するブリッジ増幅器経路 の合流形成のために、用いられる。最後の両トランジスタは、低抵抗の増幅器出 力源の形成のだめの容量の小さい分離増幅器として用いられる。その効率を向上 させるために、高い電流増幅度を有°するシリコントランジスタが選定される。The lid is connected to a constant potential of the differential current amplifier, i.e. This is because the resistance is kept low. Therefore, up to this stage, the capacitance of both amplifiers is It has little effect on the pathway. However, the required high no-load amplification Therefore, points of high resistance cannot be avoided in the circuit. But this works complementary This is the meeting point of both collectors. Here the connection has to be kept extremely short. In addition, it is necessary to consider the capacitance to ground potential. But here too, pussy The emitter follower consists of two transistors and The followers form almost no capacitive load due to their equal running characteristics. Therefore the following Benefits can be obtained. In other words, all circuit points of the amplifier except this junction are emitter-controlled. Moreover, the low resistance of almost all network points has the following advantages: has. That is, the disturbance signal is reduced in size by the high-resistance confluence is protected by a filtered low-resistance potential. has the advantage of being able to avoid Furthermore, the measurement amplifier is thereby minimized with respect to its semiconductor components. This consideration leads to the following conclusion: The first two Butsch Solbridge emitter followers are Used for isolation of high resistance input side for low resistance signal processing. second thing The Schnorr amplifier stage is separated once again to ensure low capacitance and for each supply voltage level. Used for inverting the signal to the bell. The 6th push-pull stage has no-load amplification The bridge amplifier path runs separately for the original amplification and initially for the formation It is used for the formation of confluence. The last two transistors are connected to the low resistance amplifier output. It is used as a small capacity isolation amplifier for forming a power source. Improve its efficiency In order to achieve this, silicon transistors with high current amplification are selected.

有利には、この広帯域直流電圧増幅器の形成のために部品は最小に使用すること ができる。この状態がこの回路を同時に価格分析に関しても最適化し、さらに雑 音に関しても著しく雑音の少ないトランジスタの使用の場合に予想外の最適化が 提供される。Advantageously, a minimum number of components can be used to form this broadband DC voltage amplifier. Can be done. This condition makes the circuit optimized for price analysis as well, making it even more complex. Regarding sound, an unexpected optimization was achieved when using transistors with significantly lower noise. provided.

さらに付言すべきことは、この増幅器は直流電圧増幅器としての有利な特性を充 足する。何故ならば前述の2重構成を用いたため一相補トランジスタを一貫して プッシュプル回路として使用したことおよびブリッジ形構成−個々の回路段の温 度ドリフトも正確に補償される。What should be added is that this amplifier fulfills the advantageous characteristics of a DC voltage amplifier. Add. This is because the above-mentioned double configuration was used, so one complementary transistor was Use as push-pull circuits and bridge configurations – temperature reduction of individual circuit stages degree drift is also accurately compensated for.

試作において明らかにされたことは、この増幅器は広い温度領域にわたシ一定の 出力直流電圧を有することである。The prototype revealed that this amplifier maintains a constant temperature over a wide temperature range. It is to have an output DC voltage.

付加的な構成たとえば雑音の少ない高速度−シリコントランジスタの使用および 著しく短かい導体路を有するSMD−技術による構成によシ、冒頭で述べた全部 の要請を充足する増幅器が提供できる。Additional configurations such as high speed with low noise – use of silicon transistors and Due to the construction with SMD technology with significantly short conductor paths, all of the above mentioned It is possible to provide an amplifier that satisfies these requirements.

8つのバイポーラトランジスタから構成される増幅器は、著しく良好な雑音特性 を例えば高周波領域において有する。他方この特性は、低周波の領域において例 えば10Hzを下回わる周波数(および例えばこの増幅器が高抵抗で制御される 時は)の場合は、全部の要請1充足L′″7・ 伝、 この原因は、バイポーラトランジスタの線路メカニズムおよび、2つの増幅器が 直列に接続されるという高い要請および、チャネル増幅器経路全体の入力点にお ける高抵抗の制御の状態にある。Amplifier consisting of 8 bipolar transistors has extremely good noise characteristics For example, in the high frequency range. On the other hand, this characteristic is especially true in the low frequency region. e.g. frequencies below 10 Hz (and e.g. if this amplifier is controlled with a high resistance) In the case of ), all requirements 1 are satisfied L'''7. This is due to the line mechanism of the bipolar transistor and the two amplifiers. High requirements for series connection and at the input point of the entire channel amplifier path is in a state of high resistance control.

第2図に示されている実施例の場合は、入力段の特に雑音の少ない特性が得られ る。この場合トランジスタT1はn−チャネルーディゾレション層−電界効果ト ランジスタに置き換えられておシ、この電界効果トランジスタはソース−フォロ ワとして作動される。この場合、電界効果−トランジスタにおける電位状態のた めにトランジスタT1/はバイポーラトランジスタT1に比較して、逆の極性を 有する。バイポーラだけの回路の場合の基準電極は基準電位に対して反対側であ ったのに対し、電界効果トランジスタの基準電極は基準電位と同じ側である。ソ ース抵抗としてR4’、R5’およびR7が用いられる。この場合、抵抗R7は トリマーとして形成されておシ製品毎のばらつきの平衡のために調整可能である 。抵抗R′が、後段のトランジスタT3およびT4のベース端子間に電圧降下を 発生する。ダイオードD1およびD2はドレイン電極と接続されている。しかし これらのダイオードに降下する電圧が、この回路の場合は、トランジスタT1/ を流れる電流に対する尺度となシーバイポーラだけの回路の場合もそうであった ように一トランジスタT2を流れるコレクタ電流に対する尺度とはならない。In the case of the embodiment shown in FIG. 2, particularly low-noise characteristics of the input stage are obtained. Ru. In this case, the transistor T1 is an n-channel-desolution layer-field effect transistor. This field effect transistor is a source follower. It is operated as a wa. In this case, the field effect - due to the potential state in the transistor Therefore, transistor T1/ has opposite polarity compared to bipolar transistor T1. have The reference electrode in a bipolar-only circuit is on the opposite side to the reference potential. In contrast, the reference electrode of a field effect transistor is on the same side as the reference potential. So R4', R5' and R7 are used as ground resistors. In this case, resistor R7 is Configured as a trimmer and adjustable to balance product-to-product variations . Resistor R' creates a voltage drop across the base terminals of subsequent transistors T3 and T4. Occur. Diodes D1 and D2 are connected to the drain electrode. but In this circuit, the voltage dropped across these diodes is across transistor T1/ This was also the case for bipolar-only circuits. Therefore, it cannot be used as a measure for the collector current flowing through one transistor T2.

オツシログラフの入力増幅器はその入力分離段に関して有利にこの種の回路を有 する。電界効果トランジスタの利点は、著しく低い周波数領域において電界効果 制御機構のために7リツカ雑音およびシンチレーション雑音が、バイポーラトラ ンジスタの場合よシも著しく低いことである。他方、電界効果トランジスタはそ の温度ドリフト特性および相補形としてそのまま入手できないため、入力段に用 いる場合は必要に応じて変形される回路構成を必要とする。図示されているよう に、2つの同じ電界効果トランジスタが、両方の電界効果トランジスタを流れる 電流が等しくなるように、接続されている。そのため両方のポテンショメータを 用いて、異なる特性曲線の場合は、動作点が次のように調整される。即ち本来の ソース−フォロワに対して電流が第2電界効果トランジスターそのデートはアー スへ接続されている−から供給される;うにし、さらにこの構成により広い温度 領域にわたり動作電圧が、このように構成される補償回路によシ入カーソース− フォロワに対して一定に保たれるようにする、例えばそのデートにおけるバイア ス電圧が0■と々るようにされる。The input amplifier of the oscillograph advantageously has this type of circuit for its input isolation stage. do. The advantage of field effect transistors is that the field effect Due to the control mechanism, the bipolar noise and scintillation noise are In the case of resistors, the resistance is also significantly lower. On the other hand, field effect transistors Due to the temperature drift characteristics of If so, a circuit configuration that can be modified as necessary is required. as shown , two identical field effect transistors have a current flowing through both field effect transistors. They are connected so that the currents are equal. So both potentiometers For different characteristic curves, the operating point is adjusted as follows: That is, the original For the source-follower, the current flows through the second field effect transistor whose date is connected to the The operating voltage across the region is input to the compensation circuit constructed in this way. Be sure to keep constant for your followers, e.g. bias on that date. The current voltage is made to reach 0.

電界効果トランジスタそのものは高い入力インピーダンスの特性を有する。その ため電界効果トランジスタはこの個所で要請される高抵抗性を充足する。入力容 量を相補電界効果トランジスタによるプッシュプル回路により、バイポーラトラ ンジスタの場合に示されていだのと同じ方式で、形成することもできる。The field effect transistor itself has a characteristic of high input impedance. the Therefore, the field effect transistor satisfies the high resistance required at this location. Input capacity A push-pull circuit using complementary field-effect transistors enables bipolar It can also be formed in the same manner as shown in the case of resistors.

第2図の回路の場合は入力段が非対称に構成されている。何故ならば相補電界効 果トランジスタは著しく高い費用をかけてのみ製造されるためコストが高いから である。トランジスタT2’は、抵抗R6/およびR8を介してその動作点に関 して調整される定電流源を構成する。トランジスタT 2/を流れる電流は、抵 抗R′を流れる電流に相応する。この場合、同様にトランジスタT 2/と直列 に接続されているダイオードD6およびD4における電圧降下が、後段の直流電 圧電位の形成のために用いられる。In the case of the circuit shown in FIG. 2, the input stage is constructed asymmetrically. Because complementary field effect As a result, transistors are manufactured only at extremely high costs, so they are expensive. It is. Transistor T2' is connected to its operating point via resistors R6/ and R8. This constitutes a constant current source that is regulated by The current flowing through the transistor T2/ is Corresponds to the current flowing through resistor R'. In this case, similarly in series with transistor T2/ The voltage drop across diodes D6 and D4 connected to Used for the formation of piezoelectric potential.

同じ極性の千2電界効果トランジスタT 2/を設け、そのデート端子は入力側 とは接続しないよう弛する。Two field effect transistors T2/ with the same polarity are provided, and their date terminals are on the input side. Please refrain from connecting with.

この第2電界効果トランジスタによシ、電圧増幅度は完全な相補構成の回路に比 較して低く々る。同じ構成素子の使用によシ制御電極の作用は行なわないからで ある。しかし後続の段の制御に関して準コンプリメンタ特性が設定される。Due to this second field effect transistor, the voltage amplification degree is compared to that of a completely complementary circuit. It seems low in comparison. The use of the same components does not perform the function of the control electrode. be. However, a quasi-complementary characteristic is established for the control of subsequent stages.

このようにして本発明の増幅器の利点が、高価な部品を用いることなく、高抵抗 の入力に重きが置かれる使用に用いられる。In this way, the advantages of the amplifier of the present invention can be realized without the use of expensive components and with high resistance. Used for applications where emphasis is placed on input.

後続の段はその構成において第1図の実施例に相応する。そのため一致する部品 は同一の記号を用いる。The subsequent stage corresponds in its construction to the embodiment of FIG. Therefore matching parts use the same symbol.

本発明は前述の実施例だけに限定されるのではない。The invention is not limited to the embodiments described above.

図示の解決とは基本的に異なる実施例の場合にも使用できる、多数の変形も可能 である。例えば入力段の制御性を高めるために例えば、導通方向に作動される半 導体と接続される入力トランジスタ端子を給電電位に直接接続し、この半導体を 付加抵抗を介して、半導体を流れる電流を決定する抵抗と相互に接続すると有利 である。A large number of variants are also possible, which can also be used for embodiments that differ fundamentally from the solution shown. It is. For example, in order to increase the controllability of the input stage, for example The input transistor terminal connected to the conductor is connected directly to the supply potential, and this semiconductor It is advantageous to interconnect the resistor that determines the current flowing through the semiconductor via an additional resistor It is.

国際調査報告 ANNEXToTMEINTERNATIONALSEARCHREPORTO Ninternational search report ANNEXToTME INTERNATIONAL SEARCH REPORT N

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.異なる導電形のトランジスタを有する多段の直流電圧結合広帯域信号増幅器 であり、例えばオツシロスコープにおける入力アナログ信号の増幅のために用い られる広帯域信号増幅器であつて、この場合、異なる極性の給電電位の間で各増 幅器段は対となる異なる導電形のトランジスタを対称的に有し、該トランジスタ は有効信号全体が同じ位相状態で供給されると該有効信号を処理するようにし、 さらに同極性の給電電位に接続されている順次続くトランジスタもそれぞれ互い に異なる導電形を有するようにし、さらに入力段がエミツタフオロワとして構成 されている多段の直流電圧結合の広帯域信号増幅器において、入力段に後続する 回路段がカスコード回路を構成する、即ちエミツターおよびベース接地の形の順 次続く回路段を構成することを特徴とする多段の直流電圧結合の広帯域信号増幅 器。1. Multi-stage DC voltage coupled wideband signal amplifier with transistors of different conductivity types For example, it is used to amplify the input analog signal in an oscilloscope. a wideband signal amplifier in which each gain is switched between supply potentials of different polarity The width amplifier stage has a pair of transistors of different conductivity types symmetrically, and the transistor processes the useful signal when the entire useful signal is supplied in the same phase state; Furthermore, successive transistors connected to supply potentials of the same polarity are also connected to each other. have different conductivity types, and the input stage is configured as an emitter follower. In a multi-stage DC voltage-coupled broadband signal amplifier, following the input stage The circuit stages form a cascode circuit, i.e. the order in which the emitter and base are grounded. Multi-stage DC voltage coupling broadband signal amplification characterized by configuring subsequent circuit stages vessel. 2.カスコード回路にそれぞれエミツタフオロワ回路が後置接続されている請求 の範囲第1項の広帯域信号増幅器。2. A claim in which an emitter follower circuit is connected after each cascode circuit. A wideband signal amplifier in the first term of the range. 3.異なる極性の給電電位の中間点としての基準電位と同じ側のトランジスタ電 極を、少くとも1つの抵抗を介して相互に接続した先行の請求の範囲のいずれか 1項に記載の広帯域信号増幅器。3. Transistor voltage on the same side as the reference potential as the midpoint of supply potentials of different polarities Any of the preceding claims in which the poles are interconnected via at least one resistor. 2. The wideband signal amplifier according to item 1. 4.抵抗を2つの等しい部分抵抗に分割しさらに両抵抗の接続点を信号出力側と して用いるようにし、ないし異なる極性の給電電位の間の中間点としての基準電 位と別の抵抗を介して接続されている請求の範囲第5項に記載の広帯域信号増幅 器。4. Divide the resistance into two equal partial resistances and connect the connection point of both resistances to the signal output side. or as a reference voltage as an intermediate point between supply potentials of different polarity. The wideband signal amplification according to claim 5, wherein vessel. 5.ベース接地として作動される増幅段のベースおよび/またはエミツタ接地と して作動される所属の、カスコード回路の増幅段を、導通方向に作動されて実質 的に一定の電流の流れる半導体の直列接続体の端子とそれぞれ接続し、該直列接 続体の他方の端子を当該の給電電位と接続した、先行の請求の範囲のいずれか1 項に記載の広帯域信号増幅器。5. Base and/or emitter grounding of an amplifier stage operated as base grounding The amplifier stage of the associated cascode circuit, which is operated in the conduction direction, is effectively connected to the terminals of a series connection body of semiconductors through which a constant current flows, and the series connection Any one of the preceding claims, in which the other terminal of the connection body is connected to the relevant power supply potential. Wideband signal amplifier as described in Section. 6.接続点にさらにデンサを接続し、該コンデンサの他方の端子を基準電位と接 続し、該コンデンサの容量を、該接続点において有効信号の交流電圧成分を実質 的に除去できるくらいの値に選定した請求の範囲第5項に記載の広帯域信号増幅 器。6. Connect a capacitor to the connection point, and connect the other terminal of the capacitor to the reference potential. Then, the capacitance of the capacitor is set to substantially the AC voltage component of the effective signal at the connection point. The wideband signal amplification according to claim 5, which is selected to a value that can be removed visually. vessel. 7.第1回路段のエミツタ抵抗を分圧器として形成し、給電電位の方向へ取り出 される部分電圧を後続の回路段へ入力信号として導びいようにした先行の請求の 範囲のいずれか1項に記載の広帯域信号増幅器。7. The emitter resistor of the first circuit stage is formed as a voltage divider and taken out in the direction of the supply potential. In the previous claim, the partial voltage applied to the A broadband signal amplifier according to any one of the scopes. 8.電界効果トランジスタを、バイポーラトランジスタに代えて、それぞれの相 応の回路中に設けた先行の請求の範囲のいずれか1項に記載の広帯域信号増幅器 。8. Instead of field effect transistors and bipolar transistors, each phase a broadband signal amplifier according to any one of the preceding claims, provided in a corresponding circuit; . 9.入力段として一致する極性の2つの電界効果トランジスタを直列に設け、そ のうちの一方をソースーフオロワーとして接続し他方を定電流源として接続し、 この場合ソース−フオロワのゲート端子が増幅器入力側を形成し、後段の相補ト ランジスタの制御電極を、ソース−フオロワのソース抵抗と定電流源との間に挿 入されている抵抗の端子と接続した先行の請求の範囲のいずれか1項に記載の広 帯域増幅器。9. Two field effect transistors with the same polarity are connected in series as the input stage. Connect one of them as a source-follower and the other as a constant current source, In this case, the gate terminal of the source-follower forms the amplifier input side, and the complementary gate terminal of the subsequent stage Insert the control electrode of the transistor between the source resistance of the source-follower and the constant current source. The wide resistor according to any one of the preceding claims connected to the terminals of the resistor inserted therein. Bandwidth amplifier. 10.ソース−フオロワとしておよび定電流源として接続されたソース−抵抗が 実質的に同じ値を有するようにした請求の範囲第9項に記載の広帯域信号増幅器 。10. A source-resistor connected as a source-follower and as a constant current source Wideband signal amplifiers according to claim 9 having substantially the same values. . 11.電界効果トランジスタの製品毎のばらつきの平衡をとるためにソース抵抗 をトリマー抵抗として形成した請求の範囲第10項に記載の広帯域信号増幅器。11. Source resistance to balance product-to-product variations in field-effect transistors 11. The broadband signal amplifier according to claim 10, which is formed as a trimmer resistor. 12.トランジスタをシリコン技術で製造した先行の特許請求の範囲のいずれか 1項に記載の広帯域信号増幅器。12. Any of the preceding claims in which the transistor is manufactured using silicon technology 2. The wideband signal amplifier according to item 1. 13.増幅器の入力−および出力端子がブリツジ回路を形成する先行の請求の範 囲のいずれか1項に記載の広帯域信号増幅器。13. In the preceding claims, the input and output terminals of the amplifier form a bridge circuit. The wideband signal amplifier according to any one of the above. 14.入力−および出力側が、全増幅度を決定する負帰還結合により180°の 位相回転を有する演算増幅器のように構成した請求の範囲第13項に記載の広帯 域信号増幅器。14. The input and output sides are 180° wide with negative feedback coupling that determines the total amplification. The wide band according to claim 13, configured like an operational amplifier having phase rotation. range signal amplifier.
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