JPS6327458Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 例えば、第１図で示すような一般的な差動アン
プにあつて、入力端子１，２に信号S₁，S₂を供給
したとき、出力端子３に得られる出力信号S₃は、
各部の振幅及び抵抗器を夫々図のように定めれば
次式で与えられる。

e₃＝g_n1・g_n2・Rc／g_n1＋g_n2＋g_n1・g_n2（Ra＋Rb） ・（e₂−e₁） ……(1) (1)式にあつて、g_n1，g_n2はトランジスタ（図は
電界効果トランジスタ）Q₁，Q₂の相互コンダク
タンスであるが、この相互コンダクタンスg_n1，
g_n2は周知のように非直線特性であり、しかもバ
ラツキがあるので、振幅e₃、すなわち出力信号S₃
は当然に歪んだものとなる。

そこで、この考案は相互コンダクタンスg_n1，
g_n2の非直線特性などに基づく出力信号S₃の歪を
ほぼ確実に除去することができるようにしたもの
である。第２図を参照しながらこの考案の一例を
詳細に説明しよう。

第２図において、差動アンプ１０は周知のよう
に第１及び第２のトランジスタQ₁，Q₂のエミツ
タ同士が抵抗器Ra，Rbを介して接続され、端子
１には信号S₁が、端子２には信号S₂が供給され、
第１のトランジスタQ₁のドレインより出力信号
（不平衡出力）S₃が取出される。

この出力信号S₃のなかには第１のトランジスタ
Q₁のソースに現われる歪成分S_D1と第２のトラン
ジスタQ₂のソースに現われる歪成分S_D2の差の歪
成分S_D（＝S_D2−S_D1）が含まれる。

さて、この考案では、第１のトランジスタQ₁
の入出力信号を差動増幅する第１のアンプ２０が
設けられる。この例では差動アンプが使用され、
入力信号S₁と共に第１のトランジスタQ₁のソー
ス側に得られる出力信号S₄が供給される。信号S₁
とS₄とは同相であるので第１のアンプ２０から出
力される差動出力S₅は出力信号S₄中に含まれる歪
成分S_D1のみである。従つて、この第１のアンプ
２０は歪成分の検出回路として動作する。

同じく、第２のトランジスタQ₂の入出力信号
S₂、S₆を差動増幅する第２のアンプ（差動アン
プ）３０が設けられ、同様にして出力信号S₆に含
まれる歪成分S_D1が差動出力S₇として検出される。

ここで、出力信号S₄は第１のアンプ２０の非反
転入力端子に供給されるが、他方の出力信号S₆は
反転入力端子に供給されているので、出力信号S₃
及び一対の差動出力S₅、S₇を加算回路４０にて合
成すれば、（S₄−S₆）なる演算が行なわれると共
に、出力信号S₃とS₄とは逆相の関係にあり、また
出力信号S₃とS₆とは同相の関係にあるから、出力
信号S₃中の歪成分S_Dは、（S₄−S₆＝S_D1−S_D2）な
る演算出力によつて打消される。従つて、出力端
子３には歪成分のない出力信号S₈が得られる。

すなわち、このように構成すれば、相互コンダ
クタンスg_n1，g_n2の非直線特性に基づく歪を完
全、確実に除去することができる。この歪除去動
作を定量的に説明すると以下のようになる。

まず、差動出力S₅，S₇の振巾（電圧）e₅，e₇は
夫々次のように表わせる。

e₅＝g_n2・G₁／g_n1＋g_n2＋g_n1・g_n2（Ra＋Rb） ・（e₂−e₁） ……(2) e₇＝g_n1・G₁／g_n1＋g_n2＋g_n1・g_n2（Ra＋Rb） ・（e₂−e₁） ……(3) 但し、G₁，G₂；第１及び第２のアンプ２０，
３０の増幅度 従つて、最終的な出力信号の振幅e₈は e₈＝e₃＋e₅＋e₇＝｛Rc／Ra＋Rb＋g_n2・G₁＋g_n1・G₂−Rc
／Ra＋Rb（g_n1g_n2）／g_n1＋g_n2＋g_n1・g_n2（Ra＋Rb）｝
（e₂−e₁）……(4) ここで、 g_n2・G₁＋g_n1・G₂＝Rc／Ra＋Rb（g_n1＋g_n2） ……(5) とすれば、(4)式は、 e₈＝Rc／Ra＋Rb・（e₂−e₁） ……(6) となつて、相互コンダクタンスg_n1，g_n2による影
響が出力信号中には全く表われない。そして、出
力振幅は抵抗値Ra〜Rcのみによつて定まる。

なお、(5)式を満足させるには に選定すればよい。

第３図は第２図の具体例で、図のように第１及
び第２のアンプ２０，３０を差動アンプで構成す
れば、トランジスタQ₃のドレインに差動出力S₅
が得られ、トランジスタQ₅のドレインに差動出
力S₇が得られるから、図のように接続すれば加算
回路４０を使用することなく、出力信号S₈を形成
できる。２１，３１は電流源である。

さて、この構成において、第１及び第２のアン
プ２０，３０を構成するトランジスタQ₃〜Q₆の
各相互コンダクタンスをg_n3〜g_n6とすれば、(7)式
の関係は次式が夫々成り立つときに成立する。

Ra＋Rb＝R₃＋R₄＋g_n3＋g_n4／g_n3・g_n4 ……(8) Ra＋Rb＝R₅＋R₆＋g_n5＋g_n6／g_n5・g_n6 ……(9) 第４図は第１及び第２のアンプ２０，３０の変
形例である。図に示すアンプ２０，３０は直列接
続された一対のトランジスタQ₇，Q₈，Q₉，Q₁₀で
構成され、図のように信号S₁，S₄及びS₂，S₆を供
給すれば、トランジスタQ₇，Q₉から夫々対応す
る差動出力S₅、S₇が得られるから、上述したと同
様の動作を達成できる。

この場合において、歪を除去するために、(7)式
を満足させるには各トランジスタQ₇〜Q₁₀の相互
コンダクタンスをg_n7〜g_n10とすると、その条件
式は次式のようになる。

Ra＋Rb＝R₇＋g_n7＋g_n8／g_n7・g_n8 ……(10) Ra＋Rb＝R₉＋g_n9＋g_n10／g_n9・g_n10 ……(11) 第５図は平衡出力をうる差動アンプ１０にこの
考案を適用した場合で、出力端子３′には他方の
出力端子３に得られる出力信号S₈とは逆相の出力
信号S′₈が得られるように構成すればよい。その
ために、第３及び第４のアンプ５０，６０が設け
られ、第３のアンプ５０で差動出力S₅と逆相の差
動出力S′₅が形成され、また第４のアンプ６０で
差動出力S₇と逆相の差動出力S′₇が形成される。
そして、これら差動出力S′₅，S′₇と差動アンプ１
０の出力信号S′₃が加算回路４０′にて合成されて
歪のない最終的な出力信号S′₈が形成される。

第６図は第５図の具体例であつて、アンプとし
て差動アンプ７０，８０を使用すれば、これらか
らは互に逆相関係の差動出力S₅とS′₅，S₇とS′₇が
得られるので、図のように接続すれば第５図の構
成を具現できる。なお、７１，８１は電流源であ
る。

以上説明したように、この考案の構成によれ
ば、極めて簡単な構成で、相互コンダクタンスの
非直線特性に基づく影響を除去することができる
から、歪のない出力信号を得ることができる。

なお、上述の実施例で、各トランジスタに対し
並列にもう１個のトランジスタを接続してもよ
く、これに代えてダーリントン接続にしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は差動アンプの接続図、第２図〜第６図
はこの考案の一例を示す接続図である。 １０は差動アンプ、２０，３０，５０，６０は
第１〜第４のアンプ、Q₁，Q₂は第１及び第２の
トランジスタである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 入力信号を増幅する主差動増幅器の第１のトラ
   ンジスタの入力電極及び共通電極をそれぞれ第１
   の副差動増幅器の反転入力端子及び非反転入力端
   子に接続すると共に、 上記主差動増幅器の第２のトランジスタの入力
   電極及び共通電極をそれぞれ第２の副差動増幅器
   の非反転入力端子及び反転入力端子に接続し、 上記第１及び第２の副差動増幅器の出力を上記
   主差動増幅器の出力信号に加えて上記主差動増幅
   器によつて生ずる歪を除去するようにした歪除去
   回路。