JPS6228087Y2 - - Google Patents
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- JPS6228087Y2 JPS6228087Y2 JP19854583U JP19854583U JPS6228087Y2 JP S6228087 Y2 JPS6228087 Y2 JP S6228087Y2 JP 19854583 U JP19854583 U JP 19854583U JP 19854583 U JP19854583 U JP 19854583U JP S6228087 Y2 JPS6228087 Y2 JP S6228087Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は差動増幅器に関し、特に低周波交流信
号を増幅するための差動増幅器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a differential amplifier, and more particularly to a differential amplifier for amplifying low frequency AC signals.
半導体集積回路技術によつて一つのシリコン半
導体基板上に形成された第１図に示す差動増幅器
は周知である。一般に差動増幅器においては、差
動形式に接続された一対のトランジスタ（第１図
のQ1およびQ2）のエミツタに流入する直流電流を
ノイズの点で有利な例えば100μＡ前後のバイア
ス電流に選ぶように一定となすために、一対のト
ランジスタのエミツタに対し、十分高いエミツタ
抵抗を接続する必要がある。しかしながら、差動
増幅器を半導体集積回路技術によつて一つの半導
体基板上に作成する場合は、大きな抵抗の形成は
その半導体基板上で面積を大きくとり不利となる
ので、十分高いエミツタ抵抗の代りに第１図に示
すようにトランジスタQ5，Q6、低抵抗R3，R5か
ら成る定電流回路を形成することが一般に行なわ
れている。 A differential amplifier shown in FIG. 1 formed on a single silicon semiconductor substrate using semiconductor integrated circuit technology is well known. Generally, in a differential amplifier, the DC current flowing into the emitters of a pair of differentially connected transistors (Q 1 and Q 2 in Figure 1) is selected to be a bias current of around 100 μA, which is advantageous in terms of noise. In order to maintain this constant value, it is necessary to connect a sufficiently high emitter resistance to the emitters of the pair of transistors. However, when a differential amplifier is fabricated on a single semiconductor substrate using semiconductor integrated circuit technology, forming a large resistor requires a large area on the semiconductor substrate, which is disadvantageous. As shown in FIG. 1, it is common practice to form a constant current circuit consisting of transistors Q 5 and Q 6 and low resistances R 3 and R 5 .
しかしながら、本考案者等は、かかる半導体集
積化された差動増幅器を低周波交流信号増幅用と
して使用すると、定電流回路の高い交流インピー
ダンスのため、その交流出力信号において歪率が
悪くなることを見い出した。 However, the present inventors have discovered that when such a semiconductor integrated differential amplifier is used to amplify low-frequency AC signals, the high AC impedance of the constant current circuit results in a poor distortion rate in the AC output signal.
すなわち、差動増幅器のノイズ特性（Ｓ／Ｎ
比）を改善するためには、エミツタ結合差動トラ
ンジスタの直流バイアス電流を例えば100μＡ程
度の所定値に高精度に設定する必要があり、この
為には定電流回路を使用することが有利である。
この直流バイアス電流がこの所定値から逸脱し大
きくなつても小さくなつても、エミツタ結合差動
トランジスタから発生されるノイズレベルが高く
なつてしまう。 In other words, the noise characteristics (S/N
In order to improve the ratio), it is necessary to set the DC bias current of the emitter-coupled differential transistor to a predetermined value of, for example, 100 μA with high precision, and for this purpose, it is advantageous to use a constant current circuit. .
If this DC bias current deviates from this predetermined value and becomes larger or smaller, the noise level generated from the emitter-coupled differential transistor will increase.
ところで、上述した様にノイズ特性改善のため
には定電流回路を用いることが有利なものである
が、定電流回路の交流インピーダンスは極めて高
い値であるため、このままではエミツタ結合差動
トランジスタのエミツタの交流インピーダンスが
高すぎ、低周波増幅に際して歪率が大きくなると
言う問題が生じる。 By the way, as mentioned above, it is advantageous to use a constant current circuit to improve noise characteristics, but since the alternating current impedance of a constant current circuit is extremely high, the emitter of the emitter-coupled differential transistor remains unchanged. The problem arises that the alternating current impedance of the amplifier is too high, resulting in a large distortion rate during low frequency amplification.
従つて、本考案の主目的は、低周波交流出力信
号のノイズ特性歪率を改善した差動増幅器を提供
することにあり、他の目的は半導体集積回路化に
適した差動増幅器を提供することにある。本考案
のさらに他の目的は、差動増幅器の動作電源に含
有される電源リツプルを除去するに適した差動増
幅器を提供することにある。 Therefore, the main purpose of the present invention is to provide a differential amplifier with improved noise characteristic distortion factor of a low frequency AC output signal, and another purpose is to provide a differential amplifier suitable for semiconductor integrated circuit implementation. There is a particular thing. Still another object of the present invention is to provide a differential amplifier suitable for eliminating power supply ripple contained in the operating power supply of the differential amplifier.
本考案は、エミツタ電流設定用の定電流回路に
低抵抗或いは低交流インピーダンス素子を挿入
し、両者の接続点を交流的に他の低交流インピー
ダンス手段を介して接地することを特徴とする。 The present invention is characterized in that a low resistance or low AC impedance element is inserted into the constant current circuit for setting the emitter current, and the connection point between the two is grounded via another low AC impedance means.
本願で開示される考案によれば、ノイズ特性を
改善するためその他端が第２の電源（−B1）に接
続された定電流回路１０を用いただけでは無く、
低周波歪率を考慮して第１の交流インピーダンス
素子（RE）と定電流回路１０との接続点を第２
の低交流インピーダンス素子（C1，ZD1）を介し
て交流的に接地することにより、低周波歪の発生
を抑圧したものである。 According to the invention disclosed in this application, in order to improve noise characteristics, not only the constant current circuit 10 whose other end is connected to the second power supply (-B 1 ) is used;
Considering the low frequency distortion factor, the connection point between the first AC impedance element (RE) and the constant current circuit 10 is connected to the second AC impedance element (RE).
The generation of low frequency distortion is suppressed by AC grounding via low AC impedance elements (C 1 , ZD 1 ).
従つて、本願考案によれば差動増幅器のエミツ
タ結合トランジスタの直流バイアス電流が定電流
回路１０によつて高精度に設定されるのでノイズ
特性を改善でき、定電流回路１０と第２低交流イ
ンピーダンス素子（C1，ZD1）のインピーダンス
比によつて定電流回路１０の他端に接続された第
２の電源（−B1）からエミツタ結合差動トランジ
スタの共通エミツタに伝達されるリツプル成分を
減衰することができる。 Therefore, according to the present invention, the DC bias current of the emitter-coupled transistor of the differential amplifier is set with high precision by the constant current circuit 10, so that noise characteristics can be improved, and the constant current circuit 10 and the second low AC impedance The ripple component transmitted from the second power supply (-B 1 ) connected to the other end of the constant current circuit 10 to the common emitter of the emitter-coupled differential transistor is determined by the impedance ratio of the elements (C 1 , ZD 1 ). can be attenuated.
以下、本考案を図面を参照にして説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第２図は本考案の一実施例を示す。同図にて、
破線IC内の回路素子は全て周知の製造技術によ
り一枚の半導体チツプ内に構成されている。Q1
〜Q4は差動形式に接続された対トランジスタ
で、NPNトランジスタである。R1およびR2は負
荷抵抗、１０は定電流回路で、エミツタ抵抗R3
を有するトランジスタQ5は、ダイオード接続ト
ランジスタQ6および抵抗R5との直列回路によつ
てバイアスされ、トランジスタQ5のコレクタ・
エミツタ通路に定電流I1を流す。この定電流I1の
調整は抵抗R4に流れる電流I2を可変させることに
よつて行なわれる。およびは低周波交流信号
Ｖioを入力するための入力端子、およびは増
幅された交流出力信号Ｖputを取り出すための出
力端子、およびは電源供給端子でそれぞれ正
電圧（＋B1）および負電圧（−B1）が供給され
る。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. In the same figure,
All of the circuit elements within the dashed line IC are constructed within a single semiconductor chip using well-known manufacturing techniques. Q1
~Q 4 is a pair of transistors connected in a differential manner and is an NPN transistor. R 1 and R 2 are load resistances, 10 is a constant current circuit, and emitter resistance R 3
Transistor Q 5 with a voltage biased by a series circuit with a diode-connected transistor Q 6 and a resistor R 5 is connected to the collector of transistor Q 5
A constant current I 1 is passed through the emitter passage. This constant current I 1 is adjusted by varying the current I 2 flowing through the resistor R 4 . and are the input terminals for inputting the low-frequency AC signal V io , are the output terminals for taking out the amplified AC output signal V put , and are the power supply terminals for positive voltage (+B 1 ) and negative voltage ( −B 1 ) is supplied.
ＲEは本考案に従つて挿入されたエミツタ抵抗
で、この抵抗ＲEと定電流回路１０との接続点J2
は半導体集積回路ICの外部に接続されたコンデ
ンサC1によつて交流的に接地されている。本考
案者等の実験研究によれば、第３図に示すよう
に、エミツタ抵抗ＲEの抵抗値を可変させると、
交流出力信号Ｖputの歪率Ｄは、ＲEの減少ととも
に改善される領域があるということが明らかにさ
れた。いま、第３図におけるR10を定電流回路１
０の等価抵抗とすれば、エミツタ抵抗ＲEの抵抗
値をR10の値以下の低い抵抗値例えばＲE1に設定
すると、Q2，Q3のエミツタからB1方向を見たイ
ンピーダンスＲEはC1により交流的に接地されて
いるためほぼ、ＲE1を考えてよく高抵抗の定電流
の等価抵抗R10と無関係となる。このＲEの値は、
差動形式に接続された一対のトランジスタQ2，
Q3のどちらか一方のトランジスタ（例えばQ3）の
ベース接地入力抵抗をhib（例えば200Ω）とすれ
ば、例えばhibの25〜100倍の値が最適である。 R E is an emitter resistor inserted according to the present invention, and the connection point J 2 between this resistor R E and the constant current circuit 10 is
is AC-grounded by a capacitor C1 connected to the outside of the semiconductor integrated circuit IC. According to experimental research by the present inventors, as shown in Figure 3, when the resistance value of the emitter resistor R E is varied,
It has been revealed that there is a region in which the distortion factor D of the AC output signal V put is improved as R E decreases. Now, R 10 in Figure 3 is constant current circuit 1
Assuming that the equivalent resistance is 0, if the resistance value of the emitter resistance R E is set to a low resistance value below the value of R 10 , for example R E1 , the impedance R E seen from the emitters of Q 2 and Q 3 in the B 1 direction is Since it is AC-grounded by C1 , it is almost unrelated to the equivalent resistance R10 of a high-resistance constant current considering R E1 . The value of this R E is
A pair of transistors Q 2 connected in differential form,
If the base-grounded input resistance of one of the transistors (for example, Q 3 ) of Q 3 is hib (for example, 200Ω), a value of 25 to 100 times hib is optimal, for example.
このようにして、本考案に従つて、定電流回路
１０の等価抵抗（等価インピーダンス）よりも低
いエミツタ抵抗ＲEを挿入することによつて差動
増幅器の出力信号の歪率を改善することができ
る。 In this way, according to the present invention, the distortion factor of the output signal of the differential amplifier can be improved by inserting the emitter resistance R E that is lower than the equivalent resistance (equivalent impedance) of the constant current circuit 10. can.
第４図は、本考案の他の実施例を示す。同図に
て、第３図と同一な機能を有する部分は第３図と
同一符号が付されている。かかる回路の特徴は、
エミツタ抵抗ＲEと定電流回路１０との接続点J2
は、ツエナーダイオードZD1を通して接地されて
いる点にある。このツエナーダイオードZD1の降
状電圧（ツエナー電圧）ＶZ（例えば5.6V）は、
負電圧供給端子に供給される負の電源電圧−
B1の絶対値（例えば25V）より十分小さな値に設
定されているため、このツエナーダイオードZD1
は降状領域にバイアスされている。従つて、この
ツエナーダイオードZD1の交流インピーダンスは
数十オームと十分小さいものとなり、実質的に接
続点J2は接地されることになる。このようにツエ
ナーダイオードを使用する場合は、ツエナーダイ
オードを半導体集積回路化できるので、IC外部
の接続部品を省略することができる。尚ツエナー
ダイードZD2は、抵抗R4とともに、トランジスタ
Q6に流れるエミツタ電流を決定するものであ
る。 FIG. 4 shows another embodiment of the invention. In this figure, parts having the same functions as those in FIG. 3 are given the same reference numerals as in FIG. 3. The characteristics of such a circuit are:
Connection point J 2 between emitter resistor R E and constant current circuit 10
is at the point where it is grounded through the Zener diode ZD 1 . The falling voltage (Zener voltage) V Z (for example, 5.6 V) of this Zener diode ZD 1 is:
Negative power supply voltage supplied to negative voltage supply terminal -
This Zener diode ZD 1
is biased towards the descending region. Therefore, the AC impedance of this Zener diode ZD 1 is sufficiently small as several tens of ohms, and the connection point J 2 is substantially grounded. When a Zener diode is used in this way, the Zener diode can be integrated into a semiconductor integrated circuit, so connecting parts outside the IC can be omitted. The Zener diode ZD 2 is connected to the transistor along with the resistor R 4 .
This determines the emitter current flowing through Q6 .
本考案の回路は、また、電源に含まれているか
もしれない電源リツプルを除去する効果も有す
る。第２図または第４図の実施例において、も
し、負電圧供給端子に接続される電源（−
B1）にリツプルを含む場合、そのリツプルは、コ
ンデンサC1またはツエナーダイオードZD1の低交
流インピーダンスと、定電流回路１０の交流イン
ピーダンスとの比で決まる減衰比を以つて、減衰
されるので、増幅トランジスタQ1〜Q4に対する
リツプルの伝達を極めて小さいものとすることが
できる。 The circuit of the present invention also has the effect of eliminating power ripple that may be present in the power supply. In the embodiment of FIG. 2 or FIG. 4, if the power supply (-
When B 1 ) includes ripples, the ripples are attenuated by an attenuation ratio determined by the ratio of the low AC impedance of the capacitor C 1 or Zener diode ZD 1 to the AC impedance of the constant current circuit 10. Ripple transmission to the amplification transistors Q 1 to Q 4 can be made extremely small.
つまり、定電流回路１０を構成するトランジス
タQ5は定電流駆動されているから、そのコレク
タ・エミツタ間の交流インピーダンスは通常非常
に大きくなり（数ＭΩ）、従つて上記の減衰比が
増大して電源リツプルを充分に減衰することがで
きる。 In other words, since the transistor Q5 constituting the constant current circuit 10 is driven with a constant current, the AC impedance between its collector and emitter is usually very large (several MΩ), and therefore the above-mentioned attenuation ratio increases. Power supply ripples can be sufficiently attenuated.
第１図は従来の差動増幅器の回路図、第２図は
本考案の差動増幅器の回路図で、第３図はその特
性図、第４図は本考案の差動増幅器の他の実施例
の回路図をそれぞれ示す。
Q1〜Q4……差動用トランジスタ、Q5，Q6……
定電流回路用トランジスタ、R1，R2……負荷抵
抗、R3，R4……定電流回路のエミツタ抵抗、１
０……定電流回路、，……交流信号入力端
子、，……電源供給端子、，……交流信
号出力端子、ＲE……エミツタ抵抗（第１の交流
インピーダンス）、C1……コンデンサ（第２の低
交流インピーダンス）、ZD1……ツエナーダイオ
ード（第２の低交流インピーダンス）、ZD2……
ツエナーダイオード。
Figure 1 is a circuit diagram of a conventional differential amplifier, Figure 2 is a circuit diagram of a differential amplifier of the present invention, Figure 3 is a characteristic diagram thereof, and Figure 4 is another implementation of the differential amplifier of the present invention. An example circuit diagram is shown for each. Q 1 ~ Q 4 ... Differential transistor, Q 5 , Q 6 ...
Transistor for constant current circuit, R 1 , R 2 ... Load resistance, R 3 , R 4 ... Emitter resistance of constant current circuit, 1
0... Constant current circuit, ,... AC signal input terminal, ,... Power supply terminal, ,... AC signal output terminal, R E ... Emitter resistance (first AC impedance), C 1 ... Capacitor ( Zener diode (second low AC impedance), ZD 1 ... Zener diode (second low AC impedance), ZD 2 ...
Zener diode.
Claims (1)
前記一対のトランジスタのベースに低周波交流
信号を印加するための端子と、前記一対のトラ
ンジスタのコレクタの少なくとも一方は負荷手
段を介して第１の電源に接続され、該一方のコ
レクタに結合された交流出力信号を取り出すた
めの出力端子と、その一端が結合された前記エ
ミツタに共通接続されその他端が第２の電源に
接続された定電流回路とを具備する差動増幅器
において、前記エミツタと前記定電流回路との
間に前記定電流回路の交流インピーダンスより
低い第１の交流インピーダンス素子を挿入し、
該交流インピーダンス素子と前記定電流回路と
の接続点を第２の低交流インピーダンス素子を
介して交流的に接地することによつて、前記交
流出力信号の歪率を改善するとともに、前記第
２の電源から前記一対のトランジスタの結合さ
れた前記エミツタに伝達される電源リツプルを
減衰するようにしたことを特徴とする差動増幅
器。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の差動増
幅器において、前記定電流回路は、エミツタ、
ベース間に一定電圧がバイアスされたトランジ
スタから成り、前記第１の交流インピーダンス
素子は抵抗から成ることを特徴とする差動増幅
器。 ３ 実用新案登録請求の範囲第２項記載の差動増
幅器において、前記第２の低交流インピーダン
ス素子はツエナーダイオードから成ることを特
徴とする差動増幅器。[Claims for Utility Model Registration] 1. A pair of emitter-coupled transistors,
A terminal for applying a low frequency AC signal to the bases of the pair of transistors and at least one of the collectors of the pair of transistors are connected to a first power source via a load means and coupled to the collector of the one of the transistors. A differential amplifier comprising an output terminal for taking out an AC output signal, and a constant current circuit whose one end is commonly connected to the coupled emitter and whose other end is connected to a second power supply, wherein the emitter and the inserting a first AC impedance element lower than the AC impedance of the constant current circuit between the constant current circuit;
By grounding the connection point between the AC impedance element and the constant current circuit via a second low AC impedance element, the distortion factor of the AC output signal is improved, and the second A differential amplifier characterized in that a power supply ripple transmitted from a power supply to the coupled emitters of the pair of transistors is attenuated. 2. In the differential amplifier according to claim 1, the constant current circuit includes an emitter,
A differential amplifier comprising a transistor whose base is biased with a constant voltage, and wherein the first AC impedance element comprises a resistor. 3 Utility Model Registration The differential amplifier according to claim 2, wherein the second low AC impedance element comprises a Zener diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854583U JPS606330U (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | differential amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854583U JPS606330U (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | differential amplifier |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS606330U JPS606330U (en) | 1985-01-17 |
| JPS6228087Y2 true JPS6228087Y2 (en) | 1987-07-18 |
Family
ID=30424111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19854583U Granted JPS606330U (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | differential amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606330U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240018737A (en) | 2022-08-02 | 2024-02-14 | 한국철도기술연구원 | Downdraft air conditioning system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2524226B2 (en) * | 1989-10-03 | 1996-08-14 | 株式会社ゼクセル | Pipe unit for opening and closing air conditioners |
| JP5759644B1 (en) * | 2015-01-30 | 2015-08-05 | ソニックス株式会社 | Differential amplifier circuit |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP19854583U patent/JPS606330U/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20240018737A (en) | 2022-08-02 | 2024-02-14 | 한국철도기술연구원 | Downdraft air conditioning system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS606330U (en) | 1985-01-17 |
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