JPS6336744Y2 - - Google Patents

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JPS6336744Y2
JPS6336744Y2 JP6761681U JP6761681U JPS6336744Y2 JP S6336744 Y2 JPS6336744 Y2 JP S6336744Y2 JP 6761681 U JP6761681 U JP 6761681U JP 6761681 U JP6761681 U JP 6761681U JP S6336744 Y2 JPS6336744 Y2 JP S6336744Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 オーデイオ回路などに用いられる増幅回路を構
成するアンプは一般に非線形アンプであるから、
出力信号から歪成分を除去するため通常は負帰還
の構成が施されるが、このような負帰還構成のア
ンプでは、帰還用のアンプを多数接続して多量の
負帰還をかけるためにその周波数特性や、負帰還
信号の時間遅れなどによつて回路が発振したり、
過渡的な歪が発生する等の欠点を有する。
負帰還によらないでも歪を除去することができ
るならば、負帰還構成に基づく特有な歪などが発
生しないので都合がよい。
負帰還によらないで歪を除去するには、その増
幅回路を例えば第1図のように構成すればよい。
図において端子1に供給された入力信号S1は電
力増幅器等で構成された増幅器10で増幅された
のち負荷RLに供給される。20は差動増幅器で、
入力信号S1とこの入力信号S1と同相の出力信号S2
が供給されることにより、両信号S1,S2が差動増
幅される。
ここで、増幅器10の増幅特性は非直線特性で
あるので、出力信号S2には歪成分SDが含まれる。
従つて、信号S1,S2のレベルを適当に定めれば、
差動増幅器20からは歪成分SDだけが差動出力S4
として出力されることになる。
差動出力S4は図のように出力信号S2と合成され
てから負荷RLに供給される。この場合、出力信
号S2中に含まれる歪成分に対し、差動増幅器20
より取出された歪成分は逆相関係にあるから、両
信号S2,S4を加え合わせると歪成分が相殺され、
従つて負荷RLを流れる出力信号S3は無歪出力と
なる。
なお、この回路において、R2,R4は加算抵抗
器である。
出力信号S3が無歪出力となることは以下の説明
で一層明らかとなる。すなわち、各部の信号振幅
(電圧)及び電流を図のように定め、そして、増
幅器10の増幅度をA1、差動増幅器20の増幅
度をA2としたときには以下のような式が夫々成
り立つ。
e2=A1e1 …(1) e4=(e1−e2)A2 =(1−A1)A2・e1 …(2) i2=e2−e3/R2 …(3) i4=e4−e3/R4 …(4) 従つて、出力電圧e3は e3=(i2+i4)R3 =(R4−R2A2/R2R4)RL・A1・e1 +A2/R4・RL・e1−(1/R2+1/R4)RL・e3…(5
) 上述したように、増幅度A1は非直線であり、
また差動増幅器20の増幅特性は直線性のある部
分のみ使用するとすると、(5)式のうちA1を含む
右辺第1項目が零であれば、出力電圧e3は無歪出
力となる。従つて、歪成分を相殺するためには次
式が成立すればよい。
A2=R4/R2 …(6) すなわち、増幅度A2を(6)式のように選べば、
増幅器10の増幅度A1に関係なく無歪出力が得
られることになる。
さて、このように構成された増幅回路におい
て、増幅器10の増幅特性が仮に直線的であり、
その増幅度がA0であるものとすれば、差動増幅
器20に対する入力信号レベルは増幅器10の伝
送ロス分{(1−A0)e1}だけとなるから、差動
出力e4は e4=(1−A0)A2e1 …(7) と非常に小さなレベルとなつてしまう。
このときの逆ドライブ電流i4は、(6)式の条件を
(4)式に代入して求めると次のような大きな値とな
る。
i4=(1−A1)・1/R2e1−R2RLR4/R2R4e1 …(8) そのため、差動増幅器20は大振幅の出力信号
S3によつて逆ドライブされるために、この逆ドラ
イブ動作によつて出力が歪を受け、また抵抗器
R4による電力損失も無視できない。
この様な欠点を改良するには差動増幅器20が
大振幅の出力信号S3によつて逆ドライブされない
ように、歪成分SDだけの差動出力S4に増幅器10
の出力信号S2と同相な出力を重畳すればよい。こ
の様な増幅回路の一例を第2図に示す。
すなわち、第2図の増幅回路では第1及び第2
の増幅器10,30が設けられ、第2の増幅器3
0は図のように縦続接続された一対の差動増幅器
30A,30Bで構成され、初段の差動増幅器3
0Aには入力信号S1が第1のレベル調整手段40
を介して供給されると共に、第1の増幅器10の
出力信号S2が第2のレベル調整手段50を介して
供給される。
なお、第2の増幅器30の出力、すなわち差動
出力は第1図の場合と同じく加算抵抗器R4を介
して負荷RLに供給される。
さて、この構成において、第1及び第2のレベ
ル調整手段40,50の減衰比を夫々1/K1
1/K2、差動増幅器30A,30Bの増幅度を
A3,A4とすれば e3=(R4−K3/K2・A4・R2/R2R4)RL・A1・e1+A3/K1
A4/R4・RL・e1−(1/R2+1/R4)RL・e3…(9) 従つて、無歪み条件は R4−A3/K2・A4・R2=0 ∴ A4=R4/R2・K2/A3 …(10) このときの出力電圧e3は e3=R2RLR4/R2・K2/K1・e1 …(11) 次に増幅器30が増幅器10によつて逆ドライ
ブされない為の条件について考える。この場合簡
単の為第1の増幅器10の増幅特性が直線的であ
つて、A1=A0とする。このとき増幅器30の出
力e4は e4=(1/K1−A0/K2)・A3・A4・e1 であり(10)式を用いて整理すると e4=(K2/K1−A0)R4/R2・e1 …(12) 従つて、第2の増幅器30の差動出力S4に含ま
れる入力信号成分((12)式によつて表わされる)を
第1の増幅器10の出力信号S2と同相にして、無
歪み条件のもとで抵抗器R4に逆ドライブ電流i4
流さないようにするためには、 e3=e4 …(13) でなければならないから K2/K1=R4・A0/R4−(R2RLR4) …(14) となる。そのときの出力電圧e3は e3=RL/R2+RL・A0・e1 …(15) 故に、(10)式を満足すれば、無歪出力が得られ、
(14)式を満足すれば、第2の差動増幅器30が
大振幅の出力信号S3によつて逆ドライブされるこ
とはない。
第3図は第2図の具体例であつて、第1の増幅
器10は電力増幅用トランジスタQ1を有し、第
1のレベル調整手段40は一対の抵抗器Ra,Rb
で構成され、第2のレベル調整手段50は一対の
帰還用抵抗器Rc,Rdで構成される。
第4図は第1の増幅器10としてA級プツシユ
プル増幅器を使用した場合の一例である。Q2
Q3はプツシユプル増幅用トランジスタ、Re2
Re3はエミツタ抵抗器、70はバイアス回路であ
る。また、一対のエミツタ抵抗器Re2,Re3と並
列に一対の検出用抵抗器Rx,Ryが接続され、そ
の接続中点に得られる出力信号S2が第2の増幅器
30に供給される。
このように構成した場合、抵抗器Re2,Re3
省略された抵抗器R2に相当し、これらはR2
2Re2=2Re3の関係に選ばれる。B級プツシユプ
ル増幅器の場合にも同様である。
本考案はこの様な増幅回路においてなお除去し
きれない残留歪み成分を第3の増幅器を用いてさ
らに減少させようとするもので、以下実施例に従
つて詳細に説明する。第5図は、本考案の一実施
例である。図は第2図の従来例における残留歪み
を除去する場合を示すもので、第2図と同一部分
には同一符号を付して説明を省略するも、第5図
においては、第1及び第2の増幅器10,30に
さらに第3の増幅器30′を負荷RLに並列接続し
たもので、第3の増幅器30′は図の様に縦続接
続された一対の差動増幅器30A′,30B′で構
成され、初段の増幅器30A′の非反転入力端子
には入力信号S1が第1のレベル調整手段40′を
介して供給される。第1の増幅器10の出力信号
S2は第2のレベル調整手段50′を介して加算器
80に供給される。第3の増幅器30′の出力は
加算抵抗器R4′を介して負荷RLに供給される。又
第2の増幅器30の出力は第3のレベル調整手段
60を介して加算器80に供給され、加算器80
の出力は増幅器30A′の反転入力端子に供給さ
れる。以上の構成において、前述の従来例におけ
ると同様に考案すると、 i4′=e4′−e3/R4′ …(16) e3=(i2+i4+i4′)R3 …(17) e4′=(e1/K1′−e4/K3′−e2/K2′)A3′・A4′…
(18) 従つて(1),(2),(3),(4),(16),(17)及び(18

式より e3=(1/R2−A3′A4′/R4′K2′)A1e1RL+(1/R4
−A3′A4′/R4′K3′) e4RL+A3′A4′/R4′K1′e1RL−(1/R2+1/R4
1/R4′)e3RL …(19) となる。ここで(19)式の右辺第1項及び第2項
にはA1及びe4が含まれているので歪成分を有し
ているから、これらの項をゼロにすれば出力電圧
e3には歪みが生じないことになる。この為には、 A3′A4′/K2′=R4′/R2 …(20) A3′A4′/K3′=R4′/R4 …(21) とすればよい。このとき出力e3は(19)式より e3=R2RLR4R4′/R2・K2′/K1′・e1…(22) となる。次に、第3の増幅器30が第1及び第2
の増幅器10によつて逆ドライブされない様にす
る為の条件を求める。この場合 e4′=e4=e3 …(23) であればよいから、(1),(18),(20)及び(21)
式より e4′=(K2′/K1′e1−R2/R4e4−A1e1)R4′/R2…(
24) ここで簡単の為(24)式で、増幅器10の増幅
特性が直線的(無歪み)であるものとし、A1
A0とおき(24)式に(22)式及び(23)式を代
入すると、 K2′/K1′=R2RL/R2RLR4R4′A0 …(25) この場合の出力e3は(22)式に(25)式を代入
すると、 e3=RL/R2+RLA0e1 …(26) となる。
以上に様な関係に設定すると、レベル調整手段
50′に印加される増幅器10の歪成分と、レベ
ル調整手段60′に印加される増幅器30によつ
て増幅された増幅器10の歪成分とが、加算器8
0の出力端、即ち増幅器30′の反転入力端子に
おいてはキヤンセルされてゼロになり、増幅器3
0において新たに発生した歪成分のみが増幅器3
0′により反転増幅されるので、負荷RLにおいて
はこれらの歪みが相殺される。なお、増幅器3
0,30′は必ずしも上述の様に2段構成にしな
くてもよいことはもち論である。
第6図は、第4図の増幅回路にさらに第3の増
幅器30′及び第4の増幅器30″を並列に接続し
た場合を示すもので、抵抗器RxとRyとの接続中
点より第1の増幅器10の出力信号S2を得て第3
の増幅器30′に加えるものであり、この点につ
いては第5図の場合と接続が異なる。第3の増幅
器30′の他の部分の接続に関しては第5図と同
様であるおら説明を省略する。なお、第5図にお
ける加算器80は第6図においてはレベル調整手
段50′及び60′として、抵抗器を用い、この抵
抗器を加算用抵抗としても兼用した。第4の増幅
器30″についてはレベル調整手段50″を第3の
増幅器30′の出力端子に接続する他は第3の増
幅器30′の接続と同様であるから詳細な説明を
省略する。
以上の様な構成によれば第2及び第3の増幅器
30及び30′によつてもなおとりきれない第3
の増幅器30′によつて新たに生じた歪みを第4
の増幅器30″によつてとることが出来る。
以上の説明において第2、第3、第4の増幅器
30,30′,30″、の出力信号S3の出力と同レ
ベルになる様にしたが、上記各増幅器30,3
0′,30″の逆ドライブに対する許容範囲内であ
れば必ずしも正確に同レベルにする必要がないこ
とはもち論である。
以上説明したように、この考案によれば負帰還
を施さないでも歪成分を除去できるので、従来の
ように発振を起こしたり過渡的歪の発生を除去で
きる。そして、この考案では、さらに第2第3等
の増幅器に第1の増幅器10の出力信号S2をレベ
ル調整して重畳したので、大振幅の出力信号S3
よつて第2第3の増幅器30,30′が逆ドライ
ブされて、歪が発生したり、電力ロスを生じたり
する欠点を一掃できる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図及び第4図はこの考案
の説明に供する従来の増幅回路の説明図、第5図
はこの考案の一例を示す接続図、第6図は他の例
を示す接続図である。 10,30,30′及び30″は第1、第2、第
3及び第4の増幅器、RLは負荷、40,40′及
び40″は第1のレベル調整手段、50,50′及
び50″は第2のレベル調整手段、60′及び6
0″は第3のレベル調整手段である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 第1の増幅器と、この第1の増幅器への入力信
    号とその出力信号とを互に逆相関係で加えて増幅
    する第2の増幅器とを有し、上記第1及び第2の
    増幅器の出力を加算または減算して負荷に供給
    し、上記出力信号中に含まれる歪成分を相殺する
    と共に、上記第2の増幅器に加えるべき信号のレ
    ベルを調整してこの第2の増幅器の出力に含まれ
    る入力信号成分と、上記第1の増幅器の出力信号
    とが同相となるようにした増幅回路において、上
    記第1及び第2の増幅器の出力を加算する加算手
    段と、上記加算手段の出力信号と上記入力信号と
    を互に逆相関係で加えて増幅する第3の増幅器と
    を有し、上記負荷に上記第3の増幅器の出力を加
    えたことを特徴とする増幅回路。
JP6761681U 1981-05-11 1981-05-11 Expired JPS6336744Y2 (ja)

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JP6761681U JPS6336744Y2 (ja) 1981-05-11 1981-05-11

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JPS57181120U JPS57181120U (ja) 1982-11-17
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