JPS6132842B2 - - Google Patents
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- JPS6132842B2 JPS6132842B2 JP51123073A JP12307376A JPS6132842B2 JP S6132842 B2 JPS6132842 B2 JP S6132842B2 JP 51123073 A JP51123073 A JP 51123073A JP 12307376 A JP12307376 A JP 12307376A JP S6132842 B2 JPS6132842 B2 JP S6132842B2
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- JP
- Japan
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- transistor
- dividing circuit
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- transistors
- amplifier
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 101100484930 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS41 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
- H03F1/22—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カスコード接続された入力回路を持
つ増幅器に関し、カスコード用バイアス回路に、
簡単な回路でブートストラツプを掛けることによ
り、雑音、歪、入力容量、許容特性を改善するこ
とを目的とする。
つ増幅器に関し、カスコード用バイアス回路に、
簡単な回路でブートストラツプを掛けることによ
り、雑音、歪、入力容量、許容特性を改善するこ
とを目的とする。
第1図に、従来より知られているカスコード接
続された入力回路を持つ増幅器を示す。第1図に
おいて、1は増幅器入力端、2,3は差動増幅器
を構成する電界効果トランジスタ(以下FETと
略す)、4は定電流源、5,6はカスコード用ト
ランジスタ、7,8はトランジスタ5,6のベー
スバイアス回路を構成する抵抗、9〜12はカレ
ントミラー回路を構成するトランジスタおよび抵
抗、13は電圧増幅用トランジスタ、14は定電
流源、15,16は帰還用分割回路、17は増幅
器出力端である。
続された入力回路を持つ増幅器を示す。第1図に
おいて、1は増幅器入力端、2,3は差動増幅器
を構成する電界効果トランジスタ(以下FETと
略す)、4は定電流源、5,6はカスコード用ト
ランジスタ、7,8はトランジスタ5,6のベー
スバイアス回路を構成する抵抗、9〜12はカレ
ントミラー回路を構成するトランジスタおよび抵
抗、13は電圧増幅用トランジスタ、14は定電
流源、15,16は帰還用分割回路、17は増幅
器出力端である。
つぎに、第1図の増幅器の動作について説明す
る。まず、端子1に加えられた入力電圧は、差動
増幅器2,3で増幅され、FET2のドレイン出
力電流はトランジスタ5を通つてトランジスタ1
3のベースに注入される。一方、FET3のドレ
イン出力電流はトランジスタ6を通り、カレント
ミラー回路9〜12で返転してトランジスタ13
のベースに注入される。そしてこれらのドレイン
出力電流はトランジスタ13で増幅され、そのコ
レクタに増幅器出力電圧が現れる。この出力電圧
は、分割回路15,16で分割され、FET3の
ゲートに帰還される。したがつて、この増幅器の
電圧利得は、分割回路15,16の分割比の逆数
となる。
る。まず、端子1に加えられた入力電圧は、差動
増幅器2,3で増幅され、FET2のドレイン出
力電流はトランジスタ5を通つてトランジスタ1
3のベースに注入される。一方、FET3のドレ
イン出力電流はトランジスタ6を通り、カレント
ミラー回路9〜12で返転してトランジスタ13
のベースに注入される。そしてこれらのドレイン
出力電流はトランジスタ13で増幅され、そのコ
レクタに増幅器出力電圧が現れる。この出力電圧
は、分割回路15,16で分割され、FET3の
ゲートに帰還される。したがつて、この増幅器の
電圧利得は、分割回路15,16の分割比の逆数
となる。
第1図のように、入力回路をカスコード接続に
することは、FET2のミラー効果による入力容
量増加の抑制、周波数特性の改善、FET2,3
の耐圧補償等に対して効果的である。
することは、FET2のミラー効果による入力容
量増加の抑制、周波数特性の改善、FET2,3
の耐圧補償等に対して効果的である。
しかし、FET2,3から発生する低域雑音に
ついて言えば、一般にドレイン・ソース間電圧を
低くするほど低域雑音は少くなるという性質があ
るため、カスコードトランジスタ5,6のエミツ
タ電圧をできるだけ低く設定した方が有利にな
る。しかし、トランジスタ5,6のエミツタ電圧
を低く設定すると、大きな入力電圧が印加された
場合、FET2,3のドレイン・ソース間電圧が
飽和するという問題がある。また飽和まで達しな
いまでも、歪が増加するという問題がある。
ついて言えば、一般にドレイン・ソース間電圧を
低くするほど低域雑音は少くなるという性質があ
るため、カスコードトランジスタ5,6のエミツ
タ電圧をできるだけ低く設定した方が有利にな
る。しかし、トランジスタ5,6のエミツタ電圧
を低く設定すると、大きな入力電圧が印加された
場合、FET2,3のドレイン・ソース間電圧が
飽和するという問題がある。また飽和まで達しな
いまでも、歪が増加するという問題がある。
これらの問題を解決し、低域雑音を低減させた
上に、入力容量をさらに小さくして周波数特性を
改善する方法として、第2図、および第3図に示
すようなブートストラツプカスコード回路が既に
公表されている。第2図および第3図において、
1〜17は第1図の同番号のものに対応し、1
8,19はトランジスタ5,6のベースバイアス
回路を構成する抵抗および定電流源、20,21
はカスコード用FETである。
上に、入力容量をさらに小さくして周波数特性を
改善する方法として、第2図、および第3図に示
すようなブートストラツプカスコード回路が既に
公表されている。第2図および第3図において、
1〜17は第1図の同番号のものに対応し、1
8,19はトランジスタ5,6のベースバイアス
回路を構成する抵抗および定電流源、20,21
はカスコード用FETである。
第2図および第3図のものは、いずれも、カス
コード用バイアス電圧を入力電圧に追従させるこ
とによつて、FET2,3のドレイン電圧を入力
電圧に追従させるものであり、第2図の場合は、
FET2,3の共通ソース電圧を、抵抗18と定
電流源19でシフトし、トランジスタ5,6のベ
ースに供給している。したがつて、FET2,3
のドレイン(すなわちトランジスタ5,6のエミ
ツタ)は入力電圧に追従し、FET2,3のドレ
イン・ソース間電圧は、電圧シフト回路18,1
9と、トランジスタ5.6のベース・エミツタ間
電圧とにつて設定された一定電圧に保たれる。ま
た、第3図の場合は、カスコード用FET20,
21のゲートを直接FET2,3の共通ソースに
接続したもので、やはりFET2,3のドレイン
電圧、すなわちFET20,21のソース電圧は
入力電圧に追従し、FET2,3のドレイン・ソ
ース間電圧は、FET20,21のゲート・ソー
ス間電圧で決まる一定電圧に保たれる。
コード用バイアス電圧を入力電圧に追従させるこ
とによつて、FET2,3のドレイン電圧を入力
電圧に追従させるものであり、第2図の場合は、
FET2,3の共通ソース電圧を、抵抗18と定
電流源19でシフトし、トランジスタ5,6のベ
ースに供給している。したがつて、FET2,3
のドレイン(すなわちトランジスタ5,6のエミ
ツタ)は入力電圧に追従し、FET2,3のドレ
イン・ソース間電圧は、電圧シフト回路18,1
9と、トランジスタ5.6のベース・エミツタ間
電圧とにつて設定された一定電圧に保たれる。ま
た、第3図の場合は、カスコード用FET20,
21のゲートを直接FET2,3の共通ソースに
接続したもので、やはりFET2,3のドレイン
電圧、すなわちFET20,21のソース電圧は
入力電圧に追従し、FET2,3のドレイン・ソ
ース間電圧は、FET20,21のゲート・ソー
ス間電圧で決まる一定電圧に保たれる。
第2図および第3図のように、FET2,3の
ドレイン電圧を入力に追従させることによつて、
FET2,3のドレイン・ゲート間容量による入
力容量の増加を無くすることができるため、周波
数特性がさらに改善されるとともに、低域雑音低
減のため、FET2,3のドレイン・ソース間電
圧を低く設定した場合にも、許容入力の減少や歪
の増加が無くなるという効果がある。
ドレイン電圧を入力に追従させることによつて、
FET2,3のドレイン・ゲート間容量による入
力容量の増加を無くすることができるため、周波
数特性がさらに改善されるとともに、低域雑音低
減のため、FET2,3のドレイン・ソース間電
圧を低く設定した場合にも、許容入力の減少や歪
の増加が無くなるという効果がある。
しかし、第2図の場合には、カスコード用トラ
ンジスタ5,6のベースバイアス用に、別に定電
流源を準備する必要がある。この定電流源は、抵
抗のような有限インピーダンスを持つたもので代
用した場合、差動増幅器2,3の同期信号除去率
が悪くなり、その結果、増幅器の歪の増加を招く
ため、できる限り完全な定電流源を使用する必要
があり、そのため回路が複雑になるという欠点が
ある。また、差動FET2,3の共通ソースに供
給される電流は、定電流源4の電流と、定電流源
19の電流との差になるため、第1図の場合に比
較して誤差が大きくなるという欠点もある。
ンジスタ5,6のベースバイアス用に、別に定電
流源を準備する必要がある。この定電流源は、抵
抗のような有限インピーダンスを持つたもので代
用した場合、差動増幅器2,3の同期信号除去率
が悪くなり、その結果、増幅器の歪の増加を招く
ため、できる限り完全な定電流源を使用する必要
があり、そのため回路が複雑になるという欠点が
ある。また、差動FET2,3の共通ソースに供
給される電流は、定電流源4の電流と、定電流源
19の電流との差になるため、第1図の場合に比
較して誤差が大きくなるという欠点もある。
また第3図の場合には、カスコード用にも
FETを使用しているため、耐圧の大きなFETが
必要であり、カスコード接続によるFET2,3
の耐圧補償という意味が薄れる。また、FET
2,3のドレイン・ソース間電圧は、FET2
0,21のゲート・ソース間電圧となるため、一
般にかなり低い電圧となつてしまい、電圧を自由
に設定することができない。そのため、通常の使
用の場合と比較して、FET2,3の相互コンダ
クタンスがかなり低下してしまうという危険もあ
る。また、FET20,21のソース電流の変化
に伴い、ゲート・ソース間電圧もわずかに変化す
るため、FET2,3のドレイン電圧は、完全に
は入力電圧に追従しないという欠点があつた。
FETを使用しているため、耐圧の大きなFETが
必要であり、カスコード接続によるFET2,3
の耐圧補償という意味が薄れる。また、FET
2,3のドレイン・ソース間電圧は、FET2
0,21のゲート・ソース間電圧となるため、一
般にかなり低い電圧となつてしまい、電圧を自由
に設定することができない。そのため、通常の使
用の場合と比較して、FET2,3の相互コンダ
クタンスがかなり低下してしまうという危険もあ
る。また、FET20,21のソース電流の変化
に伴い、ゲート・ソース間電圧もわずかに変化す
るため、FET2,3のドレイン電圧は、完全に
は入力電圧に追従しないという欠点があつた。
本発明は、このような従来の欠点を解決するよ
うにした増幅器を提供するものである。
うにした増幅器を提供するものである。
第4図に、本発明の一実施例を示す。第4図に
おいて、1〜17は第1図の同番号のものに対応
しており、22〜24はトランジスタ5,6のベ
ースにバイアス電圧を供給するための分割回路で
ある。
おいて、1〜17は第1図の同番号のものに対応
しており、22〜24はトランジスタ5,6のベ
ースにバイアス電圧を供給するための分割回路で
ある。
第4図の回路において、分割回路22,24の
交流インピーダンス周波数特性が、分割回路15
〜16の交流インピーダンス周波数特性と相似
((インピーダンスの値は違つても周波数特性が特
しくなる関係)になるように設定することによつ
て、トランジスタ5,6のベース電圧は、FET
3のゲート電圧と常に追従し、FET3のゲート
電圧は入力電圧に追従しているため、トランジス
タ5,6のベース電圧は入力電圧に追従する。し
たがつて、FET2,3のドレイン電圧は入力電
圧に追従する。また、トランジスタ5,6のベー
スバイアスの直流値は、抵抗24と、抵抗23お
よび22の並列回路との分割比で与えられるた
め、自由に設定することができる。
交流インピーダンス周波数特性が、分割回路15
〜16の交流インピーダンス周波数特性と相似
((インピーダンスの値は違つても周波数特性が特
しくなる関係)になるように設定することによつ
て、トランジスタ5,6のベース電圧は、FET
3のゲート電圧と常に追従し、FET3のゲート
電圧は入力電圧に追従しているため、トランジス
タ5,6のベース電圧は入力電圧に追従する。し
たがつて、FET2,3のドレイン電圧は入力電
圧に追従する。また、トランジスタ5,6のベー
スバイアスの直流値は、抵抗24と、抵抗23お
よび22の並列回路との分割比で与えられるた
め、自由に設定することができる。
第4図に示すブートストラツプカスコード回路
は、カスコード用のバイアス回路が、22〜24
のような分割回路のみで実現でき、普通、このよ
うな分割回路は、抵抗とコンデンサのみで構成さ
れる場合が多いため、定電流源を必要とする第2
図の場合に比較して低コストで実現できるという
利点がある。また、第3図の場合に比較して、
FET2,3のドレイン・ソース間電圧を自由に
設定できるという利点がある。
は、カスコード用のバイアス回路が、22〜24
のような分割回路のみで実現でき、普通、このよ
うな分割回路は、抵抗とコンデンサのみで構成さ
れる場合が多いため、定電流源を必要とする第2
図の場合に比較して低コストで実現できるという
利点がある。また、第3図の場合に比較して、
FET2,3のドレイン・ソース間電圧を自由に
設定できるという利点がある。
以上は、分割回路22,24の交流的分割比
(直流分を除いた、増幅器動作を行う周波数帯域
における分割比)を分割回路15〜16の交流的
分割比と等しくすることによつて、FET2,3
のドレイン電圧を入力電圧に追従させるようにし
た場合であるが、この分割比を変えて、抵抗2
3,24の値を大き目に設定しFET2,3のド
レイン電圧の方が入力電圧よりも大きくなるよう
に設定することにより、FET2,3の歪を大幅
に改善することができるという利点がある。この
点については、第2図、第3図のような、FET
2,3のドレイン電圧を入力電圧に等しいか、も
しくは小さくなるようにしか設定できない方式で
は得られなかつたものである。
(直流分を除いた、増幅器動作を行う周波数帯域
における分割比)を分割回路15〜16の交流的
分割比と等しくすることによつて、FET2,3
のドレイン電圧を入力電圧に追従させるようにし
た場合であるが、この分割比を変えて、抵抗2
3,24の値を大き目に設定しFET2,3のド
レイン電圧の方が入力電圧よりも大きくなるよう
に設定することにより、FET2,3の歪を大幅
に改善することができるという利点がある。この
点については、第2図、第3図のような、FET
2,3のドレイン電圧を入力電圧に等しいか、も
しくは小さくなるようにしか設定できない方式で
は得られなかつたものである。
なお、本発明は、入力段が差動でない場合、入
力段がトランジスタの場合、増幅器が交流増幅器
である場合についても、同様の効果がある。その
一例を第5図に示す。第5図において、1〜24
は第4図の同番号のものに対応しており、25は
入力用トランジスタ、26はエミツタ抵抗、27
は結合コンデンサ、28は電流源である。
力段がトランジスタの場合、増幅器が交流増幅器
である場合についても、同様の効果がある。その
一例を第5図に示す。第5図において、1〜24
は第4図の同番号のものに対応しており、25は
入力用トランジスタ、26はエミツタ抵抗、27
は結合コンデンサ、28は電流源である。
以上のように、本発明は、カスコード接続され
た入力回路を持つ増幅器において、カスコード用
バイアス回路に簡単な回路でブートストラツプを
掛けることにより、雑音、歪、入力容量、許容入
力特性を改善することができるという優れた効果
が得られるものである。
た入力回路を持つ増幅器において、カスコード用
バイアス回路に簡単な回路でブートストラツプを
掛けることにより、雑音、歪、入力容量、許容入
力特性を改善することができるという優れた効果
が得られるものである。
第1図〜第3図は従来の増幅器を示す回路図、
第4図は本発明の一実施例を示す回路図、第5図
は本発明の他の実施例を示す回路図である。 1……増幅器入力端、2,25……第1のトラ
ンジスタ、5……第2のトランジスタ、3……第
3のトランジスタ、6……第4のトランジスタ、
15,16……第1の分割回路、17……増幅器
出力端、22〜24……第2の分割回路。
第4図は本発明の一実施例を示す回路図、第5図
は本発明の他の実施例を示す回路図である。 1……増幅器入力端、2,25……第1のトラ
ンジスタ、5……第2のトランジスタ、3……第
3のトランジスタ、6……第4のトランジスタ、
15,16……第1の分割回路、17……増幅器
出力端、22〜24……第2の分割回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 増幅器の入力段を構成する第1のトランジス
タのコレクタが第2のトランジスタのエミツタに
接続されるようにカスコード接続された第1およ
び第2のトランジスタと、上記増幅器出力電圧を
分割して上記第1のトランジスタのエミツタに帰
還電圧を供給するための第1の分割回路と、上記
増幅器出力電圧を分割して上記第2のトランジス
タのベースに各周波数に亘つて上記第1のトラン
ジスタのエミツタに供給される帰還電圧の振幅と
同じかもしくは大きな振幅のバイアス電圧を供給
するための第2の分割回路とを備えてなる増幅
器。 2 特許請求の範囲第1項の記載において、第
1,第2のトランジスタのうち少なくとも一方を
電界効果トランジスタで構成したことを特徴とす
る増幅器。 3 特許請求の範囲第1項または第2項の記載に
おいて、第2の分割回路として第1の分割回路と
交流的に相似なインピーダンス周波数特性をもつ
分割回路を用いたことを特徴とする増幅器。 4 差動増幅器を構成する第1,第3のトランジ
スタと、上記第1,第3のトランジスタのコレク
タにそれぞれエミツタが接続されて上記第1,第
3のトランジスタに対してカスコード接続された
第2,第4のトランジスタと、増幅器出力電圧を
分割して上記第3のトランジスタのベースに帰還
電圧を供給する第1の分割回路と、上記増幅器出
力電圧を分割して上記第2,第4のトランジスタ
のベースに各周波数に亘つて上記第3のトランジ
スタのベースに供給される帰還電圧の振幅と同じ
かもしくは大きな振幅のバイアス電圧を供給する
第2の分割回路とを備えてなる増幅器。 5 特許請求の範囲第4項の記載において、第
1,第3のトランジスタおよび第2,第4のトラ
ンジスタのうち少なくとも一方を電界効果トラン
ジスタで構成したことを特徴とする増幅器。 6 特許請求の範囲第4項または第5項の記載に
おいて、第2の分割回路として第1の分割回路と
交流的に相似なインピーダンス周波数特性をもつ
分割回路を用いたことを特徴とする増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12307376A JPS5347754A (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12307376A JPS5347754A (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Amplifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5347754A JPS5347754A (en) | 1978-04-28 |
JPS6132842B2 true JPS6132842B2 (ja) | 1986-07-30 |
Family
ID=14851508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12307376A Granted JPS5347754A (en) | 1976-10-13 | 1976-10-13 | Amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5347754A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5829703U (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | 株式会社秀光 | 建築物 |
US4538115A (en) * | 1984-06-15 | 1985-08-27 | Precision Monolithics, Inc. | JFET Differential amplifier stage with method for controlling input current |
JP2621140B2 (ja) * | 1986-06-20 | 1997-06-18 | 三菱電機株式会社 | センスアンプ回路 |
JP2513196B2 (ja) * | 1986-11-25 | 1996-07-03 | ソニー株式会社 | 差動増幅回路 |
JP4998211B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2012-08-15 | アイコム株式会社 | 低雑音増幅器及び差動増幅器 |
JP6171311B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2017-08-02 | 住友電気工業株式会社 | 差動増幅回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5168759A (en) * | 1974-12-11 | 1976-06-14 | Sony Corp | fet anpu |
-
1976
- 1976-10-13 JP JP12307376A patent/JPS5347754A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5168759A (en) * | 1974-12-11 | 1976-06-14 | Sony Corp | fet anpu |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5347754A (en) | 1978-04-28 |
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