DE3228785A1

DE3228785A1 - Verstaerkerschaltung

Info

Publication number: DE3228785A1
Application number: DE19823228785
Authority: DE
Inventors: Akira Iruma Saitama Haeno; Yuichi Takasaki Gunma Ohkubo; Kazuo Watanabe; Fumihiko Tokorozawa Saitama Yokogawa
Original assignee: Hitachi Ltd; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Pioneer Corp
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1982-08-02
Publication date: 1983-03-10
Also published as: KR900002089B1; DE3228785C2; GB2105542A; GB2105542B; US4510458A; KR840001014A; JPS5836005A

Description

1. HITACHI, LTD., Tokyo

2.- PIONEER ELECTRONIC CORPORATION, Tokyo Japan

Verstärkerschaltung

Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung, die in verschiedenen elektronischen Geräten Verwendung findet.

Es gibt schon verschiedene Arten von Gegenkopplungs-Verstärkerschaltungen. Darunter kann.eine Verstärkerschaltung unter Verwendung eines Operationsverstärkers (weiterhin "OP-Verstärker" genannt) nur ein Ausgangssignal erzeugen.

Vor dieser Erfindung untersuchten die Erfinder ein erstes System, in dem ein Eingangssignal an den invertierenden Eingang eines üP-Verstärkers angelegt wird, ein erster Rückkoppel-Widerstand zwischen Ausgangsanschluß und invertierendem Eingangsanschluß eingeschaltet und .ein zweiter Rückkoppel-Widerstand zwischen dem invertierenden Eingangsanschluß und Erde eingeschaltet wurde, wodurch die Schleifen-Spannungsverstärkung

des OP-Verstärkers mittels des ersten und zweiten Rückkoppel-Widerstandes eingestellt wird und ein weiteres Ausgangssignal vom Verbindungspunkt des ersten und zweiten Rückkoppel-Widerstandes über einen Impedanzwandler mit hoher Eingangsimpedanz und kleiner Ausgangsimpedanz (z. B. Emitterfolgerschaltung) abgeleitet wird, und ebenfalls ein zweites System, bei dem ein weiteres Ausgangssignal vom nichtinvertierenden Eingangsanschluß über einen Impedanzwandler erhalten wird. Die Untersuchungen der Erfinder ergaben jedoch, daß die über den Impedanzwandler, wie z. B. einer Emitterfolgerschaltung erhaltene Ausgangssignale bei beiden untersuchten Systemen starke Verzerrungen aufweisen.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, eine Verstärkerschaltung, die zwei Ausgangssignale mit geringen Verzerrungen liefern kann, zu ermöglichen.

Das wesentliche Merkmal einer erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung besteht darin, daß der Ein, gangs-Aus gangspfad eines Impedanzwandlers in die Gegenkopplungsschleife zwischen Ausgangsanschluß und invertierendem Eingangsanschluß eines OP-Verstärkers eingeschaltet wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Verstärkerschaltung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Verstärkerschaltung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fiy. 3 ein Schaltbild, das Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt.

Anhand der Fig. 1 wird nun das erste Ausführunwebeispiel aer Erfindung beschrieben.

Der nichtinvertierende Eingangsanschluß (+)eines QP-Verstärkers 1 erhält ein Eingangssignal V. , und dessen

Ausgangsanschluß liefert ein erstes Ausgangssignal V .₁. Eine Gegenkopplungsschaltung 2, die aus den Gegenkopplungswiderständen R₁ und R„ gebildet ist/ wird an den Ausgangsanschluß angeschaltet. Der Eingangsanschluß eines Impedanzwandlers 3 ist mit dem Ausgangsanschluß der Gegenkoppluncsschaltung verbunden. Der Ausgangsanschluß des Impedanzwandlers in Form einer Emitterfolgerschaltung liefert ein zweites Ausgangssignal V _t~# das zum invertierenden Eingangsanschluß des OP-Verstärkers 1 gegengekoppelt wird.

In der in dieser Weise aufgebauten Verstärkerschaltung wird demgemäß das erste Ausgangssignal V vom Ausgangsanschluß des OP-Verstärkers 1 und das zweite Ausgangssignal V *~ ^vom Ausgangsanschluß des Impedanzwandler 3 erhalten. Weiterhin wird, da das erste Ausgangssignal V .- durch den Impedanzwandler gegengekoppelt wird, die Verzerrung des zweiten Ausgangssignals V _t2 verringert.

Als nächstes wird die zweite Ausführungsart der Erfindung anhand Fig. 2 beschrieben. Bei.dieser Ausführung

werden der OP-Verstärker 1 und der Impedanzwandler 3 in Form einer Emitterfolgerschaltung als integrierte Schaltung hergestellt, und die Gegenkopplungsschaltung außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet. Diese äußere Anordnung mit der Gegenkopplu.ngisschaltung 2 hat die unten aufgeführten Gründe.

Falls die Widerstände R₁ und R- als Halbleiterdiffus ionswiderstände innerhalb der integrierten Schaltung gebildet sind, ändert sich die Sperrschichtweite des PN- Übergangs des Halbleiterdiffusionswiderstandes innerhalb der integrierten Schaltung aufgrund von Schwankungen des ersten Ausgangssignals V_outi· Folglich werden die Effektiv-Widerstände der Widerstände R₁ und R₂ moduliert und eine zweite verzerrte Schwingung erzeugt. Die Gegenkopplungsschaltung 2 wird demgemäß in der in der Figur gezeigten Weise angeordnet, wobei das zweite Ausfangssignal mit geringem Verzerrungsgrad erhalten wird.

Bei der in der oben angeführten Weise aufgebauten Verstärkerschaltung wird, wenn das Eingangssignal V₁ vom Anschluß Nr. 1 geliefert wird, das erste Ausgangssignal V ,- vom Anschluß Nr. 2 und das zweite Ausgangssignal V . 2 mit kleinem Verzerrungsfaktor vom Anschluß Nr. 5 erhalten.

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das Einzelheiten der in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsart der Erfindung darstellt.

Der OP-Verstärker 1 besteht aus einer ersten Differenz-

ver.stärkerstufe, die eine Konstantstromquelle CS₁, Differenz PNP-Transistoren Q- und Q„ und Widerstände R„, R₃ und R₄ enthält; einen A-Treiberverstärker, der einen Transistor Q₃, eine Konstantstromlast CS„, Dioden O₁ und D₂ und einen Phasenausgleichkondensator G₁ enthält und einem Gegentakt-Ausgangsverstärker, der Ausgangstransistoren Q₄ und Q₅ enthält.

Der Impedanzwandler 3 besteht im einzelnen aus

-Transistoren Q- und Q₀, PNP-Trans: 7 ο

und Konstante^tromquellen CS₃ und CS₄

NPN-Transistoren Q- und Q₀, PNP-Transistoren Q, und Q

/ 0 0

Demgemäß heben sich die Temperaturänderungen der Basis-Emitterspannungen der Transistoren Q, und Q„ einerseits und die Basis-Emitterspannungen der Transistoren Q- und Q„ andererseits gegenseitig auf, so daß die Ausgangsgleichspannung des Impedanzwandlers 3 keine temperaturänderungsbedingte Schwankungen besitzt.

Weiterhin wird die positive Halbschwingung des Ausgangssignals V ..^ durch den PNP-Trans is tor Q, und den NPN-Transistor Q_Q, die eine invertierte Darlington-Schaltung darstellen, verstärkt, während die negative Halbschwingung durch den NPN-Transistor Q₇ und den PNP-Transistor Q» die ebenfalls invertierte Darlington-Schaltungen sind, verstärkt. Aus diesen Gründen war eine Verringerung einer aem Unterschied zwischen der Stromverstärkung des NPN-Ausgangstransistors Q„ und der des PNP-Ausgangstransistors Q_q zugeschriebene Verzerrung möglich. Zusätzlich konnte, da der Impedanzwandler 3 die Ausgangstransistoren Q„ und Q„, die den Gegentaktbetrieb bewirken, enthält, dessen Belastbarkeit beim Erzeugen der Ausgangsspannung V_ .-erhöht werden.

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Zusätzlich wird die hohe EingangsimpedanzcharakteristiJc des Impedanzwandlers 3 weiterhin verbessert, da die Transistoren Q₆, Q₀ und Q₇, Q₉ jeweils als invertierte Darlington-Schaltung betrieben werden.

Gemäß den obigen Ausführungen können mit der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung zwei Ausgangssiqnale mit geringem Verzerrungsgrad erzeugt werden, was für eine Verwendung in Tonfrequenzverstärkern usw. nützlich ist. Außerdem ist eine kostengünstige Herstellung aufgrund der sehr einfachen Schaltungsstruktur möglich.

Claims

Patentansprüche

Verstärkerschaltung mit einem Operationsverstärker (1) und einer Gegenkopplungsschaltung (2) , wobei ein Eingangssignal (V. ) an einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+) des Operationsverstärkers (1) angelegt wird, wodurch ein erstes Ausgangssignal (V_outi) an einem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers (1) erhalten wird und wobei das erste Ausgangssignal (V_out-i) zum invertierenden Eingangsanschluß (-) des Operationsverstärkers (1) über die Gegenkopplungsschaltung (2) gegengekoppelt wird,

gekennzeichnet durch

durch den
einen Impedanzwandler (3),/ein Gegenkopplungssignal der Gegenkopplungsschaltung (2) an den invertierenden Eingangsanschluß (-) des Operationsverstärkers (1) gegengekoppelt wird, wodurch am Ausgangsanschluß des Impedanzwandlers (3) ein zweites Ausgangssignal (V _t^) erhalten wird.
2. Schaltung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Operationsverstärker (1) und der Impedanzwandler (3) innerhalb einer integrierten Schaltung ausgebildet sind und daß die Gegenkopplungsschaltung (2) außerhalb der integrierten Schaltung angeordnet ist.

6ÖO-17629-M98O-O32-AtF