JPS6325769Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は利得制御回路等に使用して好適な差動
増幅器の出力回路に関し、特に良好な動作をする
と共に出力信号が電源電圧の変動に影響されない
様にしたものである。

従来利得制御回路に使用して良好な動作をする
差動増幅器の出力回路として第１図に示す如きも
のが提案されている。即ち第１図に於いて１及び
２は夫々差動増幅器を構成するnpn形トランジス
タを示し、之等トランジスタ１及び２の夫々のエ
ミツタを抵抗器３及び４の直列回路を介して接続
し、この抵抗器３及び４の接続点を定電流源５を
介して接地する。又トランジスタ１及び２の夫々
のベースを夫々抵抗器６及び７を介してバイアス
電圧源８に接続すると共にトランジスタ１のベー
スをコンデンサ９及び入力信号源１０の直列回路
を介して接地する。このトランジスタ１のコレク
タ電流通路中即ちトランジスタ１のコレクタと正
の直流電圧＋Vccが供給される電源端子１２との
間にダイオード１１を挿入すると共にトランジス
タ２のコレクタ電流通路中即ちトランジスタ２の
コレクタと電源端子１２との間にpnp形トランジ
スタ１３のコレクタ・エミツタ通路を挿入し、ト
ランジスタ１のコレクタ及びダイオード１１の接
続点をトランジスタ１３のベースに接続し、之等
トランジスタ２及び１３の夫々のコレクタの互の
接続点より出力端子１４を導出し、この出力端子
１４をバイアス設定用の抵抗器１５を介して電源
端子１２に接続すると共にこの出力端子１４をバ
イアス設定用の抵抗器１６を介して接地する。こ
の場合ダイオード１１及びトランジスタ１３はカ
レントミラー回路を構成する。従つて図示の如く
トランジスタ１及び２に（I₁−i₁）及び（I₁＋i₁）
のコレクタ電流が流れるとすると（i₁は入力信号
による電流変化分を表わし、2I₁は定電流源５の
電流である。）、ダイオード１１及びトランジスタ
１３はカレントミラー回路を構成しているのでト
ランジスタ１３のコレクタには（I₁−i₁）の電流
が流れ、この為出力端子１４には2i₁の出力電流
が得られる。

然しながら斯る第１図に示す如き差動増幅器の
出力回路は出力端子１４のバイアス電圧をバイア
ス設定用の抵抗器１５及び１６により決定してい
るので、電源端子１２に供給される電源電圧＋
Vccにリツプル等の電圧変動があるときはこの変
動が出力信号に影響する欠点があつた。第２図は
第１図に示す差動増幅器の出力回路を利得制御回
路に利用した例を示す。即ちトランジスタ１及び
２の夫々のコレクタを夫々共通のバイアス電圧源
１７がベースに接続されたnpn形トランジスタ１
８及び１９のコレクタ・エミツタ通路を介して電
源端子１２に接続すると共にこのトランジスタ１
及び２の夫々のコレクタを夫々差動増幅器を構成
するnpn形トランジスタ２０及び２１の夫々のベ
ースに接続し、之等トランジスタ２０及び２１の
夫々のエミツタの互の接続点を定電流源２２を介
して接地し、又トランジスタ２０のコレクタをダ
イオード１１を介して電源端子１２に接続し、ト
ランジスタ２１のコレクタをトランジスタ１３の
コレクタ・エミツタ通路を介して電源端子１２に
接続し、このトランジスタ１３のベースをダイオ
ード１１及びトランジスタ２０のコレクタの接続
点に接続し、又トランジスタ１３及び２１の夫々
のコレクタの互の接続点より出力端子１４を導出
し、この出力端子１４をバイアス設定用の抵抗器
１５を介して電源端子１２に接続すると共にこの
出力端子１４をバイアス設定用の抵抗器１６を介
して接地する。

この場合ダイオード１１及びトランジスタ１３
は第１図同様にカレントミラー回路を構成してい
る。従つて入力信号源１０によりトランジスタ１
及び２に（I₁−i₁）及び（I₁＋i₁）のコレクタ電流
が夫夫流れ、これによりトランジスタ２０及び２
１に（I₂−i₂）及び（I₂＋i₂）のコレクタ電流が流
れると2i₂なる出力電流が得られる。ここでi₂は入
力信号による電流変化分、2I₂は定電流源２２の
電流である。又斯る第２図に示す如き利得制御回
路は入力信号電圧をv_iとし、出力信号電圧をv_pと
し、トランジスタ１，２の夫々のエミツタ抵抗を
r_eとし、抵抗器３，４の夫々の抵抗値をR_Eとし、
負荷をR_Lとしたとき、利得Ｇは Ｇ＝｜v_p／v_i｜＝R_L／R_E＋r_e・I₂／I₁ となる。従つて定電流I₁又はI₂の何れか一方を変
えることにより利得制御を行なうことができる。

然しながら斯る第２図に示す如き利得制御回路
に於いても出力端子１４のバイアス電圧をバイア
ス設定用の抵抗器１５及び１６により決定してい
るので、電源端子１２に供給される電源電圧にリ
ツプル等の電圧変動があるときはこの変動が出力
信号に影響する欠点があつた。

本考案は斯る点に鑑み電源電圧変動の出力信号
への影響を改善すると共に回路構成を簡略化する
ことができる様にしたものである。

以下第３図を参照しながら本考案差動増幅器の
出力回路の一実施例につき説明しよう。この第３
図に於いて第１図に対応する部分には同一符号を
付し、その詳細説明は省略する。

第３図に於いては差動増幅器を構成する一方の
npn形トランジスタ１のコレクタ電流通路にダイ
オード１１を挿入すると共にこの差動増幅器を構
成する他方のnpn形トランジスタ２のコレクタ電
流通路にpnp形トランジスタ１３のコレクタ・エ
ミツタ通路を挿入し、このトランジスタ１のコレ
クタ及びダイオード１１の接続点とトランジスタ
１３のベースとを接続する。

又本考案に於いてはトランジスタ２及び１３の
夫夫のコレクタの共通接続点をベース接地のpnp
形トランジスタ２３のエミツタに接続し、このト
ランジスタ２３のエミツタを定電流源２４を介し
て電源端子１２に接続し、このトランジスタ２３
のコレクタを負荷抵抗器２５を介して接地すると
共にこのトランジスタ２３のコレクタより出力端
子１４を導出する。又本例ではトランジスタ２３
のベースをトランジスタ２のベース及び抵抗器７
の接続点に接続し、このトランジスタ２のバイア
ス回路をトランジスタ２３のバイアス回路に流用
する。この場合トランジスタ２３はベース接地形
増幅回路構成なのでこのトランジスタ２３が能動
領域で働くバイアス電圧を供給する様にすれば良
く、このトランジスタ２３は専用のバイアス回路
を必要としない。その他は第１図同様に構成す
る。

斯る第３図に於いて入力信号源１０によりトラ
ンジスタ１及び２に夫々（I₁−i₁）及び（I₁＋i₁）
のコレクタ電流が流れるとするとダイオード１１
及びトランジスタ１３はカレントミラー回路を構
成しているのでトランジスタ１３のコレクタには
（I₁−i₁）の電流が流れ、この為トランジスタ１３
及び２の夫夫のコレクタの接続点に定電流源２４
及びトランジスタ２３のエミツタの接続点より
2i₁の電流が供給され、この為この定電流源２４
の定電流をI₃としたとき、ベース接地形トランジ
スタ２３のベース電流を無視すると負荷抵抗器２
５に（I₃−2i₁）の電流が流れ、出力端子１４には
この電流（I₃−2i₁）に応じた電圧が得られる。即
ち本考案の構成に於いては基本的には第１図の回
路構成と同様の出力信号が得られ、しかもその直
流レベルを前段の構成とは独立に定電流源２４の
定電流I₃によつて決定できる特徴を備えている。

以上述べた如く本考案に於いては出力端子１４
に得られる出力信号のバイアス電圧は定電流源２
４の定電流I₃により決定されるので、電源端子１
２に供給される電源電圧のリツプル等による電圧
変動に何等影響されることがない。又本考案に於
いてはベース接地形トランジスタ２３を使用して
いるので、このトランジスタ２３のベースにこの
トランジスタ２３が能動領域で動作するバイアス
電圧を供給すれば良く、このトランジスタ２３に
専用のバイアス回路を設ける必要がなく、それだ
け構成が簡単となる利益がある。

又第４図は本考案に依る差動増幅回路の出力回
路を使用した利得制御回路を示す。この第４図に
於いて第２図及び第３図に夫々対応する部分には
同一符号を付しその詳細説明は省略する。この第
４図に於いてはトランジスタ１及び２の夫々のコ
レクタを夫々共通のバイアス電圧源１７がベース
に接続されたnpn形トランジスタ１８及び１９の
コレクタ・エミツタ通路を介して電源端子１２に
接続すると共にこのトランジスタ１及び２の夫々
のコレクタを夫々差動増幅器を構成するnpn形ト
ランジスタ２０及び２１の夫々のベースに接続
し、之等トランジスタ２０及び２１の夫々のエミ
ツタの互の接続点を定電流源２２を介して接地
し、又トランジスタ２０のコレクタをダイオード
１１を介して電源端子１２に接続し、トランジス
タ２１のコレクタをトランジスタ１３のコレク
タ・エミツタ通路を介して電源端子１２に接続
し、このトランジスタ１３のベースをダイオード
１１及びトランジスタ２０のコレクタの接続点に
接続し、又トランジスタ１３及び２１の夫々のコ
レクタの接続点を２個のpnp形トランジスタ２３
ａ，２３ｂがダーリントン接続されたpnp形トラ
ンジスタ２３のエミツタに接続し、このダーリン
トン接続のトランジスタ２３のエミツタを定電流
源２４を構成し、ダイオード２４ｂと共にカレン
トミラー回路を構成するpnp形トランジスタ２４
ａのコレクタ・エミツタ通路を介して電源端子１
２に接続する。本例ではこの定電流源２４を以下
の如く構成する。即ちこの電源端子１２を抵抗器
２４ｃ及び所定の定電圧を得る為のツエナーダイ
オード２４ｄの直列回路を介して接地し、この抵
抗器２４ｃ及びツエナーダイオード２４ｄの接続
点を抵抗器２４ｅを介してダイオード２４ｇと共
にカレントミラー回路を構成するnpn形トランジ
スタ２４ｆのベースに接続し、このトランジスタ
２４ｆのベースをダイオード２４ｇを介して接地
すると共にこのトランジスタ２４ｆのエミツタを
接地し、このトランジスタ２４ｆのコレクタをダ
イオード２４ｂを介して電源端子１２に接続する
と共にこのトランジスタ２４ｆのコレクタ及びダ
イオード２４ｂの接続点をトランジスタ２４ａの
ベースに接続する。この場合トランジスタ２４ｆ
とダイオード２４ｇとでカレントミラー回路を構
成すると共にトランジスタ２４ａとダイオード２
４ｂとでカレントミラー回路を構成しているの
で、ツエナーダイオード２４ｄによりトランジス
タ２４ａに定電流I₃を流すことができる。

又トランジスタ２３のコレクタ即ちトランジス
タ２３ａ及び２３ｂの夫々のコレクタの互の接続
点を負荷抵抗器２５を介して接地すると共にこの
コレクタより出力端子１４を導出し、又このベー
ス接地トランジスタ２３のベースをバイアス電圧
源１７を介して接地し、このバイアス電圧源１７
を共用する如くする。

斯る第４図に於いても第２図と同様に入力信号
源１０によりトランジスタ１及び２に（I₁−i₁）
及び（I₁＋i₁）のコレクタ電流が夫々流れこれに
よりトランジスタ２０及び２１に（I₂−i₂）及び
（I₂＋i₂）のコレクタ電流が流れるとダイオード１
１及びトランジスタ１３はカレントミラー回路を
構成しているのでトランジスタ１３のコレクタに
は（I₂−i₂）の電流が流れ、この為トランジスタ
１３及び２１の夫々のコレクタの接続点にトラン
ジスタ２４ａのコレクタ及びトランジスタ２３ｂ
のエミツタの接続点より2i₂の電流が供給され、
ベース接地形トランジスタ２３のベース電流を無
視したとき負荷抵抗器２５に（I₃−2i₂）の電流が
流れ、出力端子１４にはこの電流（I₃−2i₂）に応
じた出力電圧が得られる。この第４図に示す如き
利得制御回路の利得Ｇは第２図と同様に Ｇ＝R_L／R_E＋r_e・I₂／I₁ となり、定電流I₁又はI₂の何れか一方を変えるこ
とにより利得制御を行なうことができる。斯る第
４図に於いても出力端子１４に得られる出力信号
の直流レベルを前段の構成とは独立に定電流源２
４の定電流I₃により決定されるので、電源端子１
２に供給される電源電圧のリツプル等による電圧
変動に何等影響されない。又第４図に於いてもベ
ース接地トランジスタ２３のベースバイアス回路
を特別に設ける必要がないのでそれだけ構成が簡
単となる。

又本考案は上述実施例に限ることなく本考案の
要旨を逸脱することなくその他種々の構成が取り
得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の差動増幅器の出力回路の例を示
す接続図、第２図は第１図例を使用した利得制御
回路の例を示す接続図、第３図は本考案差動増幅
器の出力回路の一実施例を示す接続図、第４図は
第３図例を使用した利得制御回路の例を示す接続
図である。 １及び２は夫々差動増幅器を構成するトランジ
スタ、５及び２４は夫々定電流源、１１はダイオ
ード、１３は出力取出用トランジスタ、１４は出
力端子、２３はベース接地トランジスタ、２５は
負荷抵抗器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 差動増幅器の一方のnpn形トランジスタ（又は
   pnp形トランジスタ）のコレクタ電流通路にダイ
   オード素子を挿入すると共に、その他方のnpn形
   トランジスタ（又はpnp形トランジスタ）のコレ
   クタ電流通路に出力取出用pnp形トランジスタ
   （又はnpn形トランジスタ）のコレクタ・エミツ
   タ通路を挿入し、上記一方のトランジスタのコレ
   クタ及び上記ダイオード素子の接続点と上記出力
   取出用トランジスタのベースとを接続し、上記他
   方のトランジスタ及び上記出力取出用トランジス
   タのコレクタ共通接続点をベース接地pnp形トラ
   ンジスタのエミツタに接続し、該ベース接地トラ
   ンジスタのエミツタに定電流源を接続すると共
   に、該ベース接地トランジスタのベースを上記他
   方のトランジスタのベースに接続し、上記ベース
   接地トランジスタのコレクタより出力を取り出す
   ようにしたことを特徴とする差動増幅器の出力回
   路。