JP3180820B2 - コンプリメンタリ多段増幅回路 - Google Patents
コンプリメンタリ多段増幅回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンプリメンタリ多段
増幅回路に関し、特にそのドライブ段のバイアス電流を
安定化したコンプリメンタリ多段増幅回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のコンプリメンタリ多段エミッタフ
ォロワ増幅回路は、図３に示す如く構成されている。図
３において、最終段である出力段では、ＮＰＮトランジ
スタ１とＰＮＰトランジスタ２のエミッタ間が出力抵抗
Ｒ１とＲ２を介して接続され、その接続点に負荷ＲＬが
接続されている。また、トランジスタ１と２のコレクタ
には電圧源Ｖ１とＶ２から電源が供給されている。入力
信号源Ｓからの信号は、ＮＰＮトランジスタ３とＰＮＰ
トランジスタ４等を含むドライブ段を介して出力段のト
ランジスタ１と２のベースに供給され、エミッタを介し
て負荷ＲＬに供給される。ドライブ段のトランジスタ３
と４のエミッタ間には抵抗Ｒ３が接続されている。 【０００３】通常、各トランジスタに供給されるバイア
ス電流を一定に維持することはきわめて難しく、特にト
ランジスタの損失に起因する発熱による素子温度の上昇
は、バイアス電流を変化させる。すなわち、トランジス
タに流れる損失電流によりトランジスタ自体の温度が上
昇すると、トランジスタの順方向ベース・エミッタ間電
圧の閾値が小さくなり、その結果、トランジスタのコレ
クタ電流が増加して損失が増大する。この損失の増大に
より、更にトランジスタ自体の温度が上昇し、かかる素
子（トランジスタ）温度とコレクタ電流の間に生ずる正
帰還現象は、一般に熱暴走と称され、素子の破壊に至る
恐れもある。また、バイアス電流は、その増幅段での交
流特性にも大きく関係し、バイアス電流の変動は増幅回
路の高周波特性を悪化させる。 【０００４】以上のように、トランジスタの直流バイア
ス電流値の安定化は、きわめて重要であり、従来は、図
３に示すように、最も電流が多く流れ、発熱の大きい最
終段（出力段）のバイアス電流を安定化させるため、ト
ランジスタ１と２に熱的に結合させた補正用素子によ
り、電圧源Ｖ３に接続されたバイアス電圧源５からの出
力電圧を変化させている。補正用素子としては、抵抗値
が負の温度係数をもつサーミスタ等の素子、ダイオード
のように、その順方向電圧降下の温度係数がトランジス
タの順方向ベース・エミッタ間電圧の温度係数と等しい
素子等が用いられる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
多段構成のコンプリメンタリ増幅回路においては、最終
段の電流を安定化するため、最終段のトランジスタに熱
結合させた補正用素子によってバイアス電圧源を制御し
て帰還をかけている。しかしながら、最終段トランジス
タは、電流が多く発熱も大きいため、その温度変化は、
ドライブ段のトランジスタの温度変化と比較して大き
く、ベース・エミッタ間閾値電圧の低下の度合も大きく
なる。その結果、最終段トランジスタバイアス電流の増
加量はドライブ段トランジスタのバイアス電流の増加量
よりも大きくなる。バイアス電圧源５からの出力電圧
は、最終段トランジスタの温度上昇によるバイアス電流
の増加分を補償するためのものであるため、最終段トラ
ンジスタのバイアス電流の安定化には有効であるもの
の、ドライブ段のバイアス電流に対しては有効とは言え
ない。すなわち、最終段トランジスタの発熱は、ドライ
ブ段トランジスタよりも大きいから、最終段トランジス
タの温度上昇に起因するバイアス電圧源５の出力電圧の
変化は、ドライブ段トランジスタのバイアス電流を必要
以上に著しく減少させてしまうことになる。以上のよう
に従来のコンプリメンタリ多段増幅回路は、安定化する
トランジスタが最終段トランジスタに限定されているた
め、多段構成の他の各ドライブ段のバイアス電流の安定
化を図ることができず、増幅器の性能、特性の劣化が避
けられないという問題があった。 【０００６】そこで、本発明の目的は、多段構成のコン
プリメンタリ増幅回路においても各段のバイアス電流の
安定化が可能なコンプリメンタリ多段増幅回路を提供す
ることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるコンプリメンタリ多段増幅回路は、一
対の正負トランジスタから構成された少なくとも１段の
ドライブ段と最終出力段から構成されたコンプリメンタ
リ多段増幅回路において、前記最終出力段のトランジス
タのバイアス電流を一定化する第１の回路と、前記ドラ
イブ段のトランジスタに対して予め定めた一定値のバイ
アス電流を供給する第２の回路と、を備えて成り、前記
第２の回路は、定電流回路と該定電流回路に並列に接続
されたコンデンサから成る。 【０００８】 【作用】本発明では、最終出力段のトランジスタのバイ
アス電流の安定化は、例えば当該トランジスタと熱的に
結合された補正用素子を用いた前段部の可変バイアス電
圧源で行い、一方、他段のドライブ段のバイアス電流の
安定化は独立に設けた直流定電流源によって行うことと
により、最終出力段トランジスタの発熱によるバイアス
電流の増加を補うための可変電圧源の影響を、ドライブ
段トランジスタが受けなくして安定性を向上せしめてい
る。 【０００９】 【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明によるコンプリメンタリ多段増
幅回路の一実施例を示す回路で、エミッタフォロワ増幅
回路を示す。図中、図３と同一符号が付されている回路
要素は同様な回路要素である。本実施例の基本構成は図
３に示す従来回路と同様であるが、本実施例では、出力
段のトランジスタ１と２には熱結合された可変電圧源５
が設けられ、出力段トランジスタの温度上昇に伴うバイ
アス電流の増加を補償している。ドライブ段トランジス
タ３と４のエミッタ間には直流定電流源６が接続されて
いる。この直流定電流源６からの出力電流は、ドライブ
段トランジスタ３と４の適切なバイアス電流値に設定さ
れている。直流定電流源６にはコンデンサＣが並列に接
続され、交流的インピーダンスを低くして、ドライブ段
からの出力段トランジスタのドライブ能力への影響を軽
減している。 【００１０】図１に示す実施例によれば、最終出力段の
トランジスタの温度上昇に起因するバイアス電圧源５の
電圧変化が大きく変化したとしても、ドライブ段トラン
ジスタのバイアス電流値は一定値である。また、この系
統はバイアス電圧源５とは独立しているから、従来のよ
うに出力段トランジスタの温度変化を直接に受けず、増
幅回路全体の特性の安定化が得られる。 【００１１】図２には、本発明によるコンプリメンタリ
多段増幅回路の他の実施例が示されている。本実施例
は、図１に示す実施例における直流定電流源６を広く市
販されている、いわゆる“３端子型電圧レギュレータＩ
Ｃ”７を用いて構成している。３端子型レギュレータＩ
Ｃ７の入力端子ＩＮをトランジスタ３のエミッタに、出
力端子ＯＵＴを抵抗Ｒ４を介してトランジスタ４のエミ
ッタに接続するとともに、共通端子ＣＯＭをトランジス
タ４のエミッタに接続している。図２に示す実施例によ
れば、簡単に直流定電流源が構成でき、回路規模が小さ
くできるため、高周波動作時においても直流定電流源部
と周囲の間に形成される浮遊容量も少なくなり、この浮
遊容量によって交流分ドライブ電流がバイパスして回路
の高周波動作特性を悪化させる恐れもなくなる。また、
３端子型電圧レギュレータＩＣに内蔵されている基準信
号源は安定であるから、直流バイアス電流値を安定に制
御でき、回路個々の調整や補正も必要ない。 【００１２】以上の実施例では、ドライブ段は、一つで
あるが、本発明は任意のドライブ段を有する回路に適用
できるし、トランジスタもＦＥＴ等の他の種類のトラン
ジスタを用いることができる。また、直流定電流源とし
ても他の任意の種類の定電流源を用いることができるこ
とも勿論である。 【００１３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によるコン
プリメンタリ多段増幅回路は、最終出力段のトランジス
タのバイアス電流の安定化は、例えば前段部の当該トラ
ンジスタと熱的に結合された補正用素子を用いた可変バ
イアス電圧源で行うとともに、他段のドライブ段のバイ
アス電流の安定化は独立に設けた直流定電流源によって
行っているので、従来のように最終出力段トランジスタ
の発熱によるバイアス電流の増加を補うための可変電圧
源の影響を、ドライブ段トランジスタが受けなくなり、
常時、安定度の高い特性が得られる。
増幅回路に関し、特にそのドライブ段のバイアス電流を
安定化したコンプリメンタリ多段増幅回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のコンプリメンタリ多段エミッタフ
ォロワ増幅回路は、図３に示す如く構成されている。図
３において、最終段である出力段では、ＮＰＮトランジ
スタ１とＰＮＰトランジスタ２のエミッタ間が出力抵抗
Ｒ１とＲ２を介して接続され、その接続点に負荷ＲＬが
接続されている。また、トランジスタ１と２のコレクタ
には電圧源Ｖ１とＶ２から電源が供給されている。入力
信号源Ｓからの信号は、ＮＰＮトランジスタ３とＰＮＰ
トランジスタ４等を含むドライブ段を介して出力段のト
ランジスタ１と２のベースに供給され、エミッタを介し
て負荷ＲＬに供給される。ドライブ段のトランジスタ３
と４のエミッタ間には抵抗Ｒ３が接続されている。 【０００３】通常、各トランジスタに供給されるバイア
ス電流を一定に維持することはきわめて難しく、特にト
ランジスタの損失に起因する発熱による素子温度の上昇
は、バイアス電流を変化させる。すなわち、トランジス
タに流れる損失電流によりトランジスタ自体の温度が上
昇すると、トランジスタの順方向ベース・エミッタ間電
圧の閾値が小さくなり、その結果、トランジスタのコレ
クタ電流が増加して損失が増大する。この損失の増大に
より、更にトランジスタ自体の温度が上昇し、かかる素
子（トランジスタ）温度とコレクタ電流の間に生ずる正
帰還現象は、一般に熱暴走と称され、素子の破壊に至る
恐れもある。また、バイアス電流は、その増幅段での交
流特性にも大きく関係し、バイアス電流の変動は増幅回
路の高周波特性を悪化させる。 【０００４】以上のように、トランジスタの直流バイア
ス電流値の安定化は、きわめて重要であり、従来は、図
３に示すように、最も電流が多く流れ、発熱の大きい最
終段（出力段）のバイアス電流を安定化させるため、ト
ランジスタ１と２に熱的に結合させた補正用素子によ
り、電圧源Ｖ３に接続されたバイアス電圧源５からの出
力電圧を変化させている。補正用素子としては、抵抗値
が負の温度係数をもつサーミスタ等の素子、ダイオード
のように、その順方向電圧降下の温度係数がトランジス
タの順方向ベース・エミッタ間電圧の温度係数と等しい
素子等が用いられる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
多段構成のコンプリメンタリ増幅回路においては、最終
段の電流を安定化するため、最終段のトランジスタに熱
結合させた補正用素子によってバイアス電圧源を制御し
て帰還をかけている。しかしながら、最終段トランジス
タは、電流が多く発熱も大きいため、その温度変化は、
ドライブ段のトランジスタの温度変化と比較して大き
く、ベース・エミッタ間閾値電圧の低下の度合も大きく
なる。その結果、最終段トランジスタバイアス電流の増
加量はドライブ段トランジスタのバイアス電流の増加量
よりも大きくなる。バイアス電圧源５からの出力電圧
は、最終段トランジスタの温度上昇によるバイアス電流
の増加分を補償するためのものであるため、最終段トラ
ンジスタのバイアス電流の安定化には有効であるもの
の、ドライブ段のバイアス電流に対しては有効とは言え
ない。すなわち、最終段トランジスタの発熱は、ドライ
ブ段トランジスタよりも大きいから、最終段トランジス
タの温度上昇に起因するバイアス電圧源５の出力電圧の
変化は、ドライブ段トランジスタのバイアス電流を必要
以上に著しく減少させてしまうことになる。以上のよう
に従来のコンプリメンタリ多段増幅回路は、安定化する
トランジスタが最終段トランジスタに限定されているた
め、多段構成の他の各ドライブ段のバイアス電流の安定
化を図ることができず、増幅器の性能、特性の劣化が避
けられないという問題があった。 【０００６】そこで、本発明の目的は、多段構成のコン
プリメンタリ増幅回路においても各段のバイアス電流の
安定化が可能なコンプリメンタリ多段増幅回路を提供す
ることにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるコンプリメンタリ多段増幅回路は、一
対の正負トランジスタから構成された少なくとも１段の
ドライブ段と最終出力段から構成されたコンプリメンタ
リ多段増幅回路において、前記最終出力段のトランジス
タのバイアス電流を一定化する第１の回路と、前記ドラ
イブ段のトランジスタに対して予め定めた一定値のバイ
アス電流を供給する第２の回路と、を備えて成り、前記
第２の回路は、定電流回路と該定電流回路に並列に接続
されたコンデンサから成る。 【０００８】 【作用】本発明では、最終出力段のトランジスタのバイ
アス電流の安定化は、例えば当該トランジスタと熱的に
結合された補正用素子を用いた前段部の可変バイアス電
圧源で行い、一方、他段のドライブ段のバイアス電流の
安定化は独立に設けた直流定電流源によって行うことと
により、最終出力段トランジスタの発熱によるバイアス
電流の増加を補うための可変電圧源の影響を、ドライブ
段トランジスタが受けなくして安定性を向上せしめてい
る。 【０００９】 【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明によるコンプリメンタリ多段増
幅回路の一実施例を示す回路で、エミッタフォロワ増幅
回路を示す。図中、図３と同一符号が付されている回路
要素は同様な回路要素である。本実施例の基本構成は図
３に示す従来回路と同様であるが、本実施例では、出力
段のトランジスタ１と２には熱結合された可変電圧源５
が設けられ、出力段トランジスタの温度上昇に伴うバイ
アス電流の増加を補償している。ドライブ段トランジス
タ３と４のエミッタ間には直流定電流源６が接続されて
いる。この直流定電流源６からの出力電流は、ドライブ
段トランジスタ３と４の適切なバイアス電流値に設定さ
れている。直流定電流源６にはコンデンサＣが並列に接
続され、交流的インピーダンスを低くして、ドライブ段
からの出力段トランジスタのドライブ能力への影響を軽
減している。 【００１０】図１に示す実施例によれば、最終出力段の
トランジスタの温度上昇に起因するバイアス電圧源５の
電圧変化が大きく変化したとしても、ドライブ段トラン
ジスタのバイアス電流値は一定値である。また、この系
統はバイアス電圧源５とは独立しているから、従来のよ
うに出力段トランジスタの温度変化を直接に受けず、増
幅回路全体の特性の安定化が得られる。 【００１１】図２には、本発明によるコンプリメンタリ
多段増幅回路の他の実施例が示されている。本実施例
は、図１に示す実施例における直流定電流源６を広く市
販されている、いわゆる“３端子型電圧レギュレータＩ
Ｃ”７を用いて構成している。３端子型レギュレータＩ
Ｃ７の入力端子ＩＮをトランジスタ３のエミッタに、出
力端子ＯＵＴを抵抗Ｒ４を介してトランジスタ４のエミ
ッタに接続するとともに、共通端子ＣＯＭをトランジス
タ４のエミッタに接続している。図２に示す実施例によ
れば、簡単に直流定電流源が構成でき、回路規模が小さ
くできるため、高周波動作時においても直流定電流源部
と周囲の間に形成される浮遊容量も少なくなり、この浮
遊容量によって交流分ドライブ電流がバイパスして回路
の高周波動作特性を悪化させる恐れもなくなる。また、
３端子型電圧レギュレータＩＣに内蔵されている基準信
号源は安定であるから、直流バイアス電流値を安定に制
御でき、回路個々の調整や補正も必要ない。 【００１２】以上の実施例では、ドライブ段は、一つで
あるが、本発明は任意のドライブ段を有する回路に適用
できるし、トランジスタもＦＥＴ等の他の種類のトラン
ジスタを用いることができる。また、直流定電流源とし
ても他の任意の種類の定電流源を用いることができるこ
とも勿論である。 【００１３】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によるコン
プリメンタリ多段増幅回路は、最終出力段のトランジス
タのバイアス電流の安定化は、例えば前段部の当該トラ
ンジスタと熱的に結合された補正用素子を用いた可変バ
イアス電圧源で行うとともに、他段のドライブ段のバイ
アス電流の安定化は独立に設けた直流定電流源によって
行っているので、従来のように最終出力段トランジスタ
の発熱によるバイアス電流の増加を補うための可変電圧
源の影響を、ドライブ段トランジスタが受けなくなり、
常時、安定度の高い特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンプリメンタリ多段増幅回路の
一実施例を示す回路図である。 【図２】本発明によるコンプリメンタリ多段増幅回路の
他の実施例を示す回路図である。 【図３】従来のコンプリメンタリ多段増幅回路図であ
る。 【符号の説明】 １，２，３，４ トランジスタ ５ バイアス電圧源 ６ 定電流源 ７ ３端子型電圧レギュレータ
ＩＣ
一実施例を示す回路図である。 【図２】本発明によるコンプリメンタリ多段増幅回路の
他の実施例を示す回路図である。 【図３】従来のコンプリメンタリ多段増幅回路図であ
る。 【符号の説明】 １，２，３，４ トランジスタ ５ バイアス電圧源 ６ 定電流源 ７ ３端子型電圧レギュレータ
ＩＣ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 一対の正負トランジスタから構成された少なくとも１段
のドライブ段と最終出力段から構成されたコンプリメン
タリ多段増幅回路において、 前記最終出力段のトランジスタのバイアス電流を一定化
する第１の回路と、 前記ドライブ段のトランジスタに対して予め定めた一定
値のバイアス電流を供給する第２の回路と、 を備えて成り、 前記第２の回路は、定電流回路と該定電流回路に並列に
接続されたコンデンサから成る ことを特徴とするコンプ
リメンタリ多段増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19858291A JP3180820B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コンプリメンタリ多段増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19858291A JP3180820B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コンプリメンタリ多段増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522049A JPH0522049A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3180820B2 true JP3180820B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16393578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19858291A Expired - Lifetime JP3180820B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | コンプリメンタリ多段増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180820B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359529A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電力増幅装置 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP19858291A patent/JP3180820B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522049A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
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