JPS63126306A - 負帰還増幅回路 - Google Patents

負帰還増幅回路

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JPS63126306A
JPS63126306A JP27182686A JP27182686A JPS63126306A JP S63126306 A JPS63126306 A JP S63126306A JP 27182686 A JP27182686 A JP 27182686A JP 27182686 A JP27182686 A JP 27182686A JP S63126306 A JPS63126306 A JP S63126306A
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JP
Japan
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resistor
circuit
amplifier
capacitor
input
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JP27182686A
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English (en)
Inventor
Akihito Nishizawa
明仁 西澤
Masaru Noda
勝 野田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負帰還増幅回路に係り、特に帰還抵抗部分の
周波数特性とは関係なく周波数特性が決まり、外気湿度
や浮遊容量の変化によりて生じる周波数特性の劣化がな
く、さらに、生産性に優れた電流電圧変換増幅回路に関
する。
〔従来の技術〕
負帰還増幅回路を用〜1・た、電流電圧変換増幅回路は
、従来、特公昭60−5110号に記載のように反転増
幅回路の出力を帰還抵抗と帰還コンデンサの並列回路を
介し、該反転増幅回路の入力に帰還していた。しかし、
使用周波数帯域をビデオ帯域該帰還抵抗を1MΩとする
と該帰還コンデンサは。
α05 pFと非常に小さい容量となる。従って、従来
方法では負帰還増幅回路の周波数特性を調整するには、
この非常に小さい帰還コンデンサの容量を可変する必要
があり非常に生産性が悪い。さらに、重要な問題として
は、帰還コンデンサの容量が余りにも小さくなってしま
うことで、#帰還コンデンサの容量が、外気の湿度や浮
遊容量の変動により大きく変化し、周波数特性が劣化し
安定した周波数特性が得られない、これらの点に関して
従来は、十分に考慮され【いなかりた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、帰還コンデンサの容量が余りにも小さ
くなりすぎることで該コンデンサの容量が外気の湿度や
浮遊容量の変化により変化し周波数特性が劣化する点や
、帰還コンデンサの容量調整に伴なう生産性の低下など
の点に関して十分配慮されていなかりた。
本発明の目的は、外気の湿度や浮遊容量の影響を受けず
、さらに生産性を格段と向上させ、ループ利得が周波数
に関係なく一定である安定した周波数特性が得られる負
帰還増幅回路を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、反転増幅回路の出力を第10抵抗を介し、
帰還抵抗と帰還コンデンサの並列回路により、#反転増
幅回路の入力に帰還させるとともに、第1の抵抗と帰還
抵抗の接続部から第20抵電圧源に接することと、該反
転増幅回路を1次の低域通過特性にすることにより、達
成される。
〔作用〕
第1の抵抗と第2の抵抗と第1のコンデンサから成る回
路は、帰還抵抗と帰還コンデンサの並列回路の周波数特
性を保償し、第2の抵抗と第1のコンデンサの直列回路
で負帰還増幅回路の周波数特性を決め、反転増幅回路の
周波数特性で第2の抵抗と第1のコンデンサの直列回路
の周波数特性を保償するように設定することにより、帰
還コンデンサの容量とは関係なく負帰還増幅回路の周波
数特性が決まるので、帰還コンデンサが余りにも小さい
容量になることにより生じる周波数特性の劣化や、帰還
コンデンサの容量調整に伴なう生産性の低下がなくなる
。さらに、負帰還増幅回路のループ利得が周波数により
変化せず一定となるので、安定した特性が得られる。
〔実施例〕
以下、本発明の第1の実施例を第1図により説明する。
増幅すべき入力信号源8を入力端子6即ち増幅器40入
力に加える。増幅器4の出力を抵抗11(R1とおく)
を介し増幅器5の入力に接続する。増幅器5の入力と適
当な電圧源にコンデンサ21を接続し、該増幅器5の出
力を出力端子7に接続する。該出力端子7の出力信号を
帰還回路2の抵抗12(R雪とおく)の一方に加え、該
抵抗12の他方より抵抗14(R4とおく)およびコン
デンサ23(CIとおく)の並列接続された回路を介し
入力端子6に接続し、さらに、抵抗12と抵抗14の接
続部から抵抗15(Rsとおく)とコンデンサ22(C
,とおく)の直列回路を介し適当な電圧源に接続する。
、 この動作を説明すれば、入力端子6に加わりた、゛
y力信号は、増幅器4で増幅され抵抗11とコンデンサ
21で構成される低域通過フィルタを介し再び増幅器5
で増幅され出力端子7に出力電圧を与える。出力端子7
の交流出力電圧をyovr 、入力端子で生じる交流電
圧なrin、増幅器4.5の電圧利得をそれぞれG、 
、 G、とし、上記関係を示せばroUl −G、 ’
 0意、     Vih  ””””””(1)’ 
” ) w CI R1 となる。
入力信号によつて増幅器5の出力に発生した該出力信号
1’OUTは、出力端子7に出力信号rOUTを与える
と同時に、(1)抵抗12.15とコンデンサ22より
構成される低域通過回路、(2)抵抗13とコンデンサ
22より構成される高域通過回路、さらに、(3)抵抗
14とコンデンサ25より構成される高域通過回路をへ
て出力電圧に応じた電流を入力端子6に入力信号に対し
【逆相加算する様に動作する。出力信号に応じ入力信号
に対して逆相加算される信号電流を77とすると蒐上記
関係は、次式(2)で表わせる。
増幅器40入カインピーダンスを高インピーダンスとし
、入力信号を!、、とすると1.とI10関係は、次式
(3)で表わせる。
I/ + 1.−0   ・・−・・・・−・・・・・
・・・・・・+31上記(1)・(2)・(3)式より
負帰還増幅回路の伝達イト表ワサレ、GI GIが非常
に大きい場合は、さらに と表わせる。次に、 (:’! (Rx ” Rs ) −Cs R4・=・
・・曲” (6)の関係になるように(:’@ * C
3# R1# R@ * Raを選ぶと(5)式は。
は、抵抗13(Rs)と抵抗14(R4)とコンデンサ
22(C2)より決定され、抵抗14とコンデンサ23
とで決まる時定数とは無関係に決定されるようになる。
*パりて、式(6)のように抵抗およびコンデンサの値
を設定し、さらに外気湿度や浮遊容量の変化の影響を受
けない様にコンデンサ23の容量を大きな容量にしてお
き、コンデンサ22と抵抗13で決まる時定数を必要と
する帯域の時定数と一致させることで、負帰還増幅回路
の周波数特性劣化を生じなくすることができる。さらに
生産性の面から見れば、コンデンサ23を適当な容量値
としておき、抵抗12を可変して、式())で決まる周
波数特性に調整すれば良く、従来例のように非常に小さ
い容量を可変しなくてすむので生産性が格段と向上する
さらに。
C1・R3謹C,R,・叩・・・・・・・・・・・・−
・・(8)の様に、(’1 * C,I R,s R3
を選ぶと負帰還増幅回路と表わされ、周波数に関係なく
一定になり、安定した周波数特性が得られる。
第2の実施例を第2図により説明する。第1図の実施例
は、入力端子6と出力端子7の直流電圧レベルが等しい
場合である。
本実施例は、入力端子6と出力端子7の直流レベルが異
なる場合であり、低域通過形反転増幅器1と負還回路2
との間にレベルシフト回路3を追加したものである。レ
ベルシフト回路3は、出力端子7と帰還回路2の抵抗1
2の増幅回路の出力側を、抵抗15とコンデンサ24の
並列接続回路を介し接続し、抵抗15と抵抗12の接続
部分より抵抗16を介し適当な電圧源に接続する構成と
な−>′cいる。このレベルシフト回路部分の動作を説
明すると、入力端子に与えられた入力信号により出力端
子7に生じた電圧を直流的には、抵抗15と抵抗16の
分割で抵抗12に与え、交流的にはコンデンサ24を介
して抵抗12に与えることで直流レベルシフトを行なり
ている。
抵抗12.14を介し増幅器4の入力に流れる直流電流
は、増幅器40入カインピーダンスが高く非常に少ない
ので抵抗14および抵抗16を十分大きな値に設定でき
、コンデンサ24が比較的小さな容量でも十分な時定数
が得られるものである。その他の抵抗11,12.13
.f4とコンデンサ21 、22.25の関係および得
られる効果は第1の実施例と同一であり第1の実施例と
本質的に等しい。
第3の実施例を第3図により説明する。本実施例も第2
の実施例と同様に第1の実施例にレベルシフト回路9を
追加したものである。本実施例のレベルシフト回路は、
出力端子7から抵抗17を介シテベース接地トランジス
タ30のエミッタに接続する。該トランジスタ50のコ
レクタを抵抗12に接続し、ベースを適当な電圧源に接
続し、出力端子7をコンデンサ24を介しトランジスタ
30のコレクタに接続する、核トランジスタ30のコレ
クタヲ抵抗1日を介して適当な電圧源に接続された構成
となりている。このレベルシフト回路部分の動作を説明
すると、出力端子7に生じた電圧の交流分はコンデンサ
24を介し抵抗12へ流れ、直流分は抵抗17゜18と
トランジスタ30のエミッタ抵抗とで決まる利得でベー
ス接地トランジスタ50を介して抵抗12に流れる。本
実施例では、レベルシフト回路を入れても抵抗17と1
8とをほぼ等しく選ぶことで第1の実施例と同様に交流
帰還量と直流帰還量を等しくできる。その他の抵抗11
,12.15.14とコンデンサ21,22.25の関
係および得られる効果は第1の実施例と同一であり第1
の実施例と本質的に等しい、さらに、トランジスタ50
の帯域が十分に取れているならば、コンデンサ24はな
くても良い。
第4の実施例を第4図により説明する0本実施例は、第
3の実施例と比ベトランジスタ30のペースコレクタ間
電圧を小さくしてもトランジスタ30が飽和しない様に
抵抗19とコンデンサ25から成る低域通過フィルタを
第3の実施例のレベルシフト回路9に追加したものであ
る。その構成は、出力端子7から抵抗17を介し、トラ
ンジスタ30のエミッタに接続し、該トランジスタのコ
レクタを抵抗19を介し抵抗12に、ベースを適当な電
圧源に接続する、出力端子7から抵抗12と抵抗19の
接続部分へコンデンサ24を接続し、さらにトランジス
タ30のコレクタを抵抗18とコンデンサ25の並列回
路を介して適当な電圧源に接続する。
このレベルシフト回路部分の動作は第3の実施例と等し
い。本実施例では、コンデンサ24を介し℃抵抗12に
流れ込む交流信号によりトランジスタ30が飽和しない
様に抵抗19とコンデンサ25による低域通過フィルタ
を追加し、トランジスタ50のベース・コレクタ間電圧
を大きく取らなくても動作する様にしたものであり、第
1の実施例と本質的に等しく同一の効果が得られる。
第3の実施例を第3図により説明する。本実施例は、第
4の実施例と回路構成は等しく、低域通過形反転増幅器
1を具体的な回路にしたものである。この低域通過形反
転増幅器1の構成は、以下に示す様になっている。
入力信号を第1の増幅器であるソース接地FET40の
ゲートに加える。該FET 40のソースを適当な電圧
源に接続し、ドレインを抵抗31を介し適当な電圧源に
接続するとともに、第2の増幅器であるエミッタ接地ト
ランジスタ41のベースに加える。
該トランジスタ41のエミッタを抵抗62を、コレクタ
を抵抗53とコンデンサ26の並列接続を介して適当な
電圧源に接続し、該トランジスタ41のコレクタをレベ
ルシフト回路のトランジスタ420ペースに接続する。
該トランジスタ42のコレクタを適当な電圧源に接続し
、エミッタを3個のダイオード43.44.45の直列
接続回路を介し第3の増幅器でアルエミッタ接地トラン
ジスタ470ベースに加えるとともに該トランジスタ4
7のベースを抵抗34を介して適当な電圧源に接続する
。該トランジスタ47のエミッタを抵抗35を介し、コ
レクタをa抗56を介し適当な電圧源に接続するととも
にエミッタホロワトランジスタ480ベースに接続する
。該トランジスタ48のコレクタを適当な電圧源に、エ
ミッタを抵抗37を介して適当な電圧源に接続し。
そして該トランジスタのエミッタを出力端子7に接続す
る。さらに、飽和防止用トランジスタ46はそのベース
をダイオード44と45の間に、エミッタなトランジス
タ47のコレクタに、コレクタをトランジスタ42のベ
ースに接続する。
この低域通過形反転増幅器の動作を説明すると入力端子
6に与えられた入力信号は、第1の増幅器であるソース
接地FET 40のゲートに加わり、そのドレインに出
力信号を与えると同時に低域通過特性を有する第2の増
幅器であるエミッタ接地トランジスタ41のベースに信
号を与える。該トランジスタ410ベースに加わった信
号は、増幅され、該トランジスタ41のコレクタに信号
を与え、トランジスタ42、ダイオード45,44.4
5でレベルシフトされた後、第3の増幅器であるエミッ
タ接地トランジスタ47のベースに信号を与え、該トラ
ンジスタ47のコレクタに出力信号を与える。その出力
信号は、エミッタホロワトランジスタ48のベースに加
えられ、該トランジスタ48のエミッタに出力信号を得
る。尚、飽和防止用トランジスタ46は。
トランジスタ47のコレクタ電位が該トランジスタ47
0ベース電位より下がらなくするための回路でありトラ
ンジスタ47の飽和を防止している。
本実施例は、第4の実施例において、低域通過形反転増
幅器1を具体的な回路構成としたものであり、第1の実
施例と本質的に等しく、同一の効果が得られる。
第6の実施例を第6図により説明する。本実施例は、第
3の実施例における低域通過形反転増幅器1の第1の増
幅器であるソース接地増幅器をカスコード接続とし、ソ
ース接地増幅器の帯域を広げたものであり、第1の実施
例と本質的に等しく同一の効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、抵抗14と並列に付けたもしくは付い
た容量であるコンデンサ23が負帰還増幅回路の周波数
特性に関係しないので、核負帰還増幅回路の帯域とは無
関係に該コンデンサ23の容量を大きな値に設定するこ
とができ、外気の湿度や浮遊容量の変化による周波特性
の劣化を防止できる・また、本回路形式では、回路のル
ープ利得が一定に保たれる様になっているので発振する
こともなく非常に安定した負帰還増幅回路となるなどの
効果や量産する際の生産性から見れば、従来、小さい容
量のコンデンサにより周波数特性の調整を行なっていた
のに対し、本回路形式では、抵抗調整になるので生産性
が格段と向上する効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の負帰還増幅器の第1の実施例の回路図
、第2図は本発明の第2の実施例の回路図、第3図は本
発明の第3の実施例の回路図、第4図は本発明の第4の
実施例の回路図、第3図は本発明の第3の実施例の回路
図、第6図は本発明の第6の実施例の回路図である。 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・低域通過形反
転増幅器2・・−・・・・・・・・・・・・・・帰還回
路3・・・・・・・・・・・−・・・・・レベルシフト
回路4.5.9・・−・・増幅器 6・・・・・・・・・・・・・・・・・・入力端子7・
・・・・・・・・・・・・・・・・・出力端子8・・−
・・・・・・・−・・・・・入力信号源イ!でe。 「□ 代理人 弁理士 小 川 勝 男 草  1 図 ヱ 3 図 輩 4 口 呈 5 口 5  G  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、低域通過形反転増幅回路と、該低域通過形反転増幅
    回路の出力信号を入力端に帰還する帰還回路とから成る
    負帰還増幅回路において、前記帰還回路は、低域通過形
    反転増幅回路の出力を第1の抵抗を介し、並列に容量の
    付いた第3の抵抗の一方に接続し、第3の抵抗の他方を
    低域通過形反転増幅回路の入力に接続し、第1の抵抗と
    第3の抵抗の接続部より第2の抵抗と第1のコンデンサ
    の直列回路を介し基準電位に接続した構成から成り、前
    記第1の抵抗と第2の抵抗と第1のコンデンサは並列に
    容量の付いた第3の抵抗の周波数特性を補償し、低域通
    過形反転増幅回路は第2の抵抗と第1のコンデンサの直
    列回路部の周波数特性を保償するようにしたことを特徴
    とする負帰還増幅回路。
JP27182686A 1986-11-17 1986-11-17 負帰還増幅回路 Pending JPS63126306A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201442B1 (en) * 1995-03-29 2001-03-13 Anthony Michael James Amplifying circuit

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JPS6133705U (ja) * 1984-07-31 1986-03-01 政行 滝沢 タイヤチエ−ン

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