JPS633223Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、特にIC回路で構成される増幅器、
掛算器等その他特に電流源が要求される回路に好
適なバイアス回路に関するものである。

〔背景技術とその問題点〕

通常、IC回路では製造上、又は小形化のため
にコンデンサの使用を避けるように設計される。

そのため、特にリニヤIC回路においては直流
レベルの信号が温度の影響をうけて変動し、出力
信号の直流レベルが変動することになる。

この点を簡単な差動増幅器について第１図で説
明すると、Q₁〜Q₃は差動増幅器を構成している
トランジスタ、Q₄はバイアス電流を供給するた
めにダイオード接続されたトランジスタ、R₁〜
R₅は抵抗を示す。

この回路において、入力端子T_iに信号がない時
の出力端子T₀の直流出力V_DCを算出してみる。

まず、トランジスタQ₄に流れる電流Ｉは電源
電圧をV_CCとすると、 Ｉ＝V_CC−V_BE（Q₄）／R₁＋R₂ ……(1) （V_BE（Q₄）はトランジスタQ₄のベース・エミ
ツタ順方向電圧を示す） トランジスタQ₃とQ₄はいわゆるカレントミラ
回路を構成しているので、抵抗R₂，R₃が等しい
場合は、差動増幅器のトランジスタQ₃に流れる
電流I₁はI₁＝Ｉとなる。

したがつて、今、差動増幅器が平衡状態にある
とすると、トランジスタQ₁には１／２I₁なる電流が 流れるから、出力端子T₀の直流出力V_DCは前記第
(1)式から V_DC＝V_CC−R₅I₁／２ ＝V_CC−R₅V_CC−V_BE（Q₄）／２（R₁＋R₂） ……(2) となる。

こゝで、直流出力V_DCの温度変化dV_DC／dTを算出 すると、 dV_DC／dT＝R₅／２（R₁＋R₂）・dV_BE（Q₄）／dT……(3
) ところで、dV_BE／dT、すなわちトランジスタのベ ース・エミツタ間順方向電圧の温度係数は常温付
近で−２（mV／℃）とみられるから、結局、第
(3)式は、 dV_DC／dT＝−（R₅／R₂＋R₁）（mV／℃） ……(4) となり、かゝる差動増幅器の直流出力V_DCは、抵
抗R₁，R₂，R₅の温度係数が一定としても、第(4)
式に示すような温度係数をもつことになる。

したがつて、電流源の電流値を抵抗R₁，R₂，
R₃等で設定しようとすると、その値によつて直
流出力V_DCの温度係数が変化するという欠点があ
る。

〔考案の目的〕

この考案は、従来のかゝる温度特性を除去し、
直流出力V_DCが温度によつて変化しないようなバ
イアス回路を提供するものである。

〔考案の概要〕

この考案は、上記の目的を達成するために、第
１の抵抗と、この第１の抵抗と同一抵抗値をもつ
た第２の抵抗、及び４つのPN接合部を直列接続
した回路によつて電源を分圧する分圧回路を形成
し、この分圧回路の分圧点の電圧によつて駆動さ
れるエミツタホロワ回路によりカレントミラ回路
に電流を供給することによつて、定電源で構成さ
れている増幅器、掛算器の直流出力が温度変化に
よつて変動しないようにしたものである。

〔実施例〕

第２図はこの考案のバイアス回路を差動増幅器
に応用した一実施例を示す回路図で、第１図と同
一記号は同一部分を示す。したがつて、一点鎖線
で囲つたＡの部分は差動増幅器の部分を示し、そ
のうち一点鎖線で囲つたＢの部分はカレントミラ
回路の部分となる。

一点鎖線で囲つたＣの部分は、差動増幅器の部
分Ａの直流出力V_DCの温度係数を０にするために
設けたこの考案のバイアス回路を示し、抵抗R₆，
R₇、ダイオードD₁〜D₄、及びトランジスタQ₅に
よつて構成されている。（なお、ダイオードD₁〜
D₄はトランジスタをダイオード接続したものと
等価なPN接合部を示し、その順方向電圧V_DFは
トランジスタのベース・エミツタ間順方向電圧
V_BEと同一である） この回路において、一点鎖線で示したＣの部分
のバイアス回路の中点Ｐの電圧は、抵抗R₆とR₇
を同一の値に選ぶと、１／２V_CCとなる。又、Ｏ点 の電圧は前記Ｐ点の電圧より2V_BEだけ高いので、
１／２V_CC＋2V_BEである。

したがつて、このＯ点をベース電極に接続され
ているトランジスタQ₅のエミツタ電圧は、１／２ V_CC＋2V_BE−V_BE（Q₅）となる。

すると、カレントミラ回路を構成しているトラ
ンジスタQ₄に流れる電流Ｉは、 Ｉ＝１／２V_CC＋2V_BE−V_BE（Q₅）−V_BE（Q₄）／R₁＋R₂ となるが、全てのトランジスタのV_BEはほぼ同一
であるから、結局、 Ｉ＝１／２V_CC／R₁＋R₂ ……(5) となる。

すると、前述した第１図の説明からR₂＝R₃と
すると、トランジスタQ₃を流れる電流I₁も、 I₁＝１／２V_CC／R₁＋R₂ ……(6) となる。

差動増幅器の部分Ａが平衡している場合に流れ
るトランジスタQ₂の電流は１／２I₁であるから、出 力端子T₀の直流出力V_DCは、 V_DC＝V_CC−V_CC・R₅／R₂＋R₁ となる。

抵抗R₁，R₂，R₃，R₅等は同一のIC基板に形成
されている場合は同じ温度特性を持ち、その比は
一定とみられるから、 dV_DC／dT＝０ となつて、この考案のバイアス回路によれば、直
流出力V_DCは、その温度特性を零にすることがで
きる。このように温度によつて直流レベルが変動
しない場合は、回路の供給電圧源が低い場合で
も、そのダイナミツクレンジが広くとれるという
利点がある。

〔応用例〕

第３図はこの考案のバイアス回路をビデオ信号
のクロストークを除去するための１／２f_Hシフト回 路は応用した回路構成を示す。

この１／２f_Hシフト回路は、ビデオ信号を周波数 変調するFM変調器の前段に配置され、輝度信号
Ｙの直流成分を１垂直期間毎に１／２f_Hに相当する 量だけシフトするための回路である。

したがつて、その用途から温度等によつて直流
出力電圧が変動しないことが要求される。

この回路を簡単に説明すると、輝度信号Ｙは、
端子Y_ioより入力され、トランジスタQ₁₀よりトラ
ンジスタQ₁₁を介して出力端子Y_putに導出される。

一点鎖線で示したC′の部分は、前述したこの考
案のバイアス回路の部分を示す。

端子Ｖに１垂直期間毎にレベルの異なる矩形パ
ルス信号を供給すると、この信号によつてトラン
ジスタQ₁₂，Q₁₃が駆動され、バイアス回路のＰ
点の電位が変化する。

したがつて、前述したバイアス回路で説明した
ようにカレントミラ回路を構成しているトランジ
スタQ₁₄のバイアス電流が変化し、トランジスタ
Q₁₆を介して、前記輝度信号Ｙが入力されている
トランジスタQ₁₀のエミツタ電流が変化し、結
局、１垂直期間毎にトランジスタQ₁₁の出力の直
流レベルが変化する。そして、この直流レベルの
変化によつて後段の変調回路で１／２f_Hの偏位を形 成させるものである。

なお、トランジスタQ₁₇は、制御用トランジス
タQ₁₃の温度補償を行なうものである。

この回路によると、温度変動に対して直流レベ
ルが変動しないので、ダイナミツクレンジが充分
に確保され、電源電圧V_CCが低い場合でもビデオ
信号がクリツプされるということがない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案のバイアス回路
は、増幅器、掛算器等、定電流で作動している定
電流源の温度係数を零とすることができるので、
これらの回路から出力される直流レベルの温度特
性が一定となり、その出力オフセツト電圧が一定
となるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバイアス回路からなる差動増幅
器の回路図、第２図はこの考案のバイアス回路を
適用した差動増幅器の回路図、第３図はこの考案
のバイアス回路を１／２f_Hシフト回路に適用した回 路図を示す。 図中、Q₃〜Q₅はトランジスタ、D₁〜D₄はダイ
オード、R₁〜R₇は抵抗、V_CCは電源電圧を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の抵抗と、前記第１の抵抗と同一の抵抗値
   を有する第２の抵抗及び４つのPN接合部を直列
   に接続した回路によつて電源を分圧する分圧回路
   と、前記分圧回路における前記第１の抵抗の接続
   点の分圧電圧によつて駆動されるエミツタホロワ
   回路により電子回路の電流源を構成するカレント
   ミラ回路に電流を供給することを特徴とするバイ
   アス回路。