JPH0216048B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0216048B2 JPH0216048B2 JP60223271A JP22327185A JPH0216048B2 JP H0216048 B2 JPH0216048 B2 JP H0216048B2 JP 60223271 A JP60223271 A JP 60223271A JP 22327185 A JP22327185 A JP 22327185A JP H0216048 B2 JPH0216048 B2 JP H0216048B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- input terminal
- inverting input
- output signal
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高入力インピーダンス広帯域増幅器
に関するものであり、詳しくは、非反転構成の高
入力インピーダンス広帯域増幅器に関するもので
ある。
に関するものであり、詳しくは、非反転構成の高
入力インピーダンス広帯域増幅器に関するもので
ある。
（従来の技術）
波形測定器などの高精度の電子測定器の入力増
幅器としては、広い周波数帯域にわたつて周波数
特性が良好であること、ドリフトが小さいこと、
入力信号源に対する負荷の影響を小さくするため
に入力インピーダンスが極めて大きいことなどが
要求される。
幅器としては、広い周波数帯域にわたつて周波数
特性が良好であること、ドリフトが小さいこと、
入力信号源に対する負荷の影響を小さくするため
に入力インピーダンスが極めて大きいことなどが
要求される。
第４図は、従来のこのような入力増幅器の一例
を示す回路図である。第４図において、入力端子
１に加えられる入力信号の交流成分は結合コンデ
ンサ２およびバツフアアンプ３を介して出力端子
４に送出される。一方、入力端子１に加えられる
入力信号の低周波成分も含む直流成分は抵抗器
５，６よりなる入力分圧回路、演算増幅器７の非
反転入力端子および抵抗器８を介してバツフアア
ンプ３に加えられている。なお、バツフアアンプ
３の出力端子は抵抗器８，９よりなる出力分圧回
路を介して共通電位点に接続され、抵抗器８，９
の接続点は抵抗器１０を介して演算増幅器７の反
転入力端子に接続されている。
を示す回路図である。第４図において、入力端子
１に加えられる入力信号の交流成分は結合コンデ
ンサ２およびバツフアアンプ３を介して出力端子
４に送出される。一方、入力端子１に加えられる
入力信号の低周波成分も含む直流成分は抵抗器
５，６よりなる入力分圧回路、演算増幅器７の非
反転入力端子および抵抗器８を介してバツフアア
ンプ３に加えられている。なお、バツフアアンプ
３の出力端子は抵抗器８，９よりなる出力分圧回
路を介して共通電位点に接続され、抵抗器８，９
の接続点は抵抗器１０を介して演算増幅器７の反
転入力端子に接続されている。
このような構成において、演算増幅器７のオー
プンループゲインは非常に大きいので、入力分圧
回路と出力分圧回路の分圧比を適切に選定するこ
とによりバツフアアンプ３に加えられる交流成分
および直流成分を等しくすることができる。抵抗
器１０は演算増幅器７の反転入力端子および非反
転入力端子に対する入力インピーダンスを等しく
するためのものである。
プンループゲインは非常に大きいので、入力分圧
回路と出力分圧回路の分圧比を適切に選定するこ
とによりバツフアアンプ３に加えられる交流成分
および直流成分を等しくすることができる。抵抗
器１０は演算増幅器７の反転入力端子および非反
転入力端子に対する入力インピーダンスを等しく
するためのものである。
このように構成することにより、出力端子４に
送出される出力信号は抵抗器１０を介して演算増
幅器７に負帰還されているので直流から高周波に
わたつて入力信号に正確に追随することになり、
直流のレベル変動やドリフト、信号歪などを生じ
ることはない。また、低周波に対するゲインおよ
び高周波に対するゲインの変動も負帰還ループの
修正機能によつて補償されることになる。
送出される出力信号は抵抗器１０を介して演算増
幅器７に負帰還されているので直流から高周波に
わたつて入力信号に正確に追随することになり、
直流のレベル変動やドリフト、信号歪などを生じ
ることはない。また、低周波に対するゲインおよ
び高周波に対するゲインの変動も負帰還ループの
修正機能によつて補償されることになる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、このような構成によれば、交流成分に
対するゲインはバツフアアンプ３により設定され
ることになるが、その精度が低いという欠点があ
る。
対するゲインはバツフアアンプ３により設定され
ることになるが、その精度が低いという欠点があ
る。
本発明は、このような点に着目したものであつ
て、その目的は、直流から高周波までの広い周波
数帯域にわたつて高精度の一定のゲインを有し、
入力インピーダンスが極めて大きい非反転構成の
高入力インピーダンス広帯域増幅器を提供するこ
とにある。
て、その目的は、直流から高周波までの広い周波
数帯域にわたつて高精度の一定のゲインを有し、
入力インピーダンスが極めて大きい非反転構成の
高入力インピーダンス広帯域増幅器を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段）
このような目的を達成する本発明は、直流から
高周波まで平坦なオープンループゲインA1を有
し非反転入力端子に入力信号が加えられる第１の
増幅器と、高精度の直流ゲインA2を有し反転入
力端子に入力信号が加えられる第２の増幅器と、
直流から高周波まで平坦なオープンループゲイン
A3を有し非反転入力端子に第１の増幅器の出力
信号が加えられ反転入力端子に第２増幅器の出力
信号が加えられる第３の増幅器と、第３の増幅器
の出力信号を帰還率β1で第１の増幅器の反転入力
端子に帰還する第１の帰還回路と、第３の増幅器
の出力信号を帰還率β2で第２の増幅器の非反転入
力端子に帰還する第２の帰還回路とを具備し、前
記帰還率β2は１／β2が所望の回路ゲインになるよ
うに選定されたことを特徴とする。
高周波まで平坦なオープンループゲインA1を有
し非反転入力端子に入力信号が加えられる第１の
増幅器と、高精度の直流ゲインA2を有し反転入
力端子に入力信号が加えられる第２の増幅器と、
直流から高周波まで平坦なオープンループゲイン
A3を有し非反転入力端子に第１の増幅器の出力
信号が加えられ反転入力端子に第２増幅器の出力
信号が加えられる第３の増幅器と、第３の増幅器
の出力信号を帰還率β1で第１の増幅器の反転入力
端子に帰還する第１の帰還回路と、第３の増幅器
の出力信号を帰還率β2で第２の増幅器の非反転入
力端子に帰還する第２の帰還回路とを具備し、前
記帰還率β2は１／β2が所望の回路ゲインになるよ
うに選定されたことを特徴とする。
（実施例）
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。第１図において、１１は入力端子であ
り、直流から高周波まで平坦なオープンループゲ
インA1を有する第１の増幅器１２の非反転入力
端子に接続されるとともに、高精度の直流ゲイン
A2を有する第２の増幅器１３の反転入力端子に
接続されている。１４は直流から高周波まで平坦
なオープンループゲインA3を有する第３の増幅
器であり、非反転入力端子には第１の増幅器１２
の出力信号が加えられ反転入力端子には第２増幅
器１３の出力信号が加えられている。１５は第３
の増幅器１４の出力信号を帰還率β1で第１の増幅
器１２の反転入力端子に帰還する第１の帰還回
路、１６は第３の増幅器１４の出力信号を帰還率
β2で第２の増幅器１３の非反転入力端子に帰還す
る第２の帰還回路、１７は出力端子である。
である。第１図において、１１は入力端子であ
り、直流から高周波まで平坦なオープンループゲ
インA1を有する第１の増幅器１２の非反転入力
端子に接続されるとともに、高精度の直流ゲイン
A2を有する第２の増幅器１３の反転入力端子に
接続されている。１４は直流から高周波まで平坦
なオープンループゲインA3を有する第３の増幅
器であり、非反転入力端子には第１の増幅器１２
の出力信号が加えられ反転入力端子には第２増幅
器１３の出力信号が加えられている。１５は第３
の増幅器１４の出力信号を帰還率β1で第１の増幅
器１２の反転入力端子に帰還する第１の帰還回
路、１６は第３の増幅器１４の出力信号を帰還率
β2で第２の増幅器１３の非反転入力端子に帰還す
る第２の帰還回路、１７は出力端子である。
このような構成において、回路の伝達関数は次
のようになる。
のようになる。
Vout／Vin＝１／β2・１＋A2／A1／１／β2（１／A1・A
3＋B1）＋A2／A1＝１／β2
…(1) ここで、帰還率β2を１／β2が所望の回路ゲイン
になるように選定し、β1をβ1＝β2−（１／A1・
A3）になるように選定することにより、直流か
ら高周波までの広い周波数帯域にわたつて高精度
の一定のゲインを有し、入力インピーダンスが極
めて大きい非反転構成の高入力インピーダンス広
帯域増幅器が実現できる。
3＋B1）＋A2／A1＝１／β2
…(1) ここで、帰還率β2を１／β2が所望の回路ゲイン
になるように選定し、β1をβ1＝β2−（１／A1・
A3）になるように選定することにより、直流か
ら高周波までの広い周波数帯域にわたつて高精度
の一定のゲインを有し、入力インピーダンスが極
めて大きい非反転構成の高入力インピーダンス広
帯域増幅器が実現できる。
第２図は第１図の具体的な回路例を示す回路
図、第３図は第２図の概略回路図であり、第１図
と同一部分には同一符号を付けている。これら図
面において、第１の増幅器A1は、電界効果トラ
ンジスタFET1，FET2、電流源CC1，CC2、トラ
ンジスタTr1，Tr2、抵抗器R1〜R4で構成されて
いる。電界効果トランジスタFET1のゲートには
入力端子１１が接続され、ソースは電源線Ｖ＋に
接続され、ドレインはトランジスタTr1のベース
に接続されるとともに抵抗器R1および電流源CC1
を介して電源線Ｖ−に接続されている。トランジ
スタTr1のコレクタは電源線Ｖ＋に接続され、エ
ミツタは抵抗器R1と電流源CC1の接続点に接続さ
れている。電界効果トランジスタFET2のゲート
は帰還率β1，β2を設定するために直列接続された
３個の抵抗器R6〜R8の抵抗器R7とR8との接続点
に接続され、ソースは電源線Ｖ＋に接続され、ド
レインはトランジスタTr2のベースに接続される
とともに抵抗器R2および電流源CC2を介して電源
線Ｖ−に接続されている。トランジスタTr2のコ
レクタはトランジスタTr3のベース、トランジス
タTr4のコレクタに接続されるとともに抵抗器R4
を介して共通電位点に接続され、エミツタは抵抗
器R2と電流源CC2の接続点に接続されるとともに
抵抗器R3を介してトランジスタTr1のエミツタに
接続されている。このようにして構成される第１
の増幅器１２は、直流から高周波まで一定のオー
プンループゲイン（例えば40倍）を有している。
第２の増幅器１３としては高精度の直流特性を有
する演算増幅器を用いている。演算増幅器１３の
反転入力端子には入力端子１１が接続され、非反
転入力端子には抵抗器R6とR7の接続点が接続さ
れ、出力端子は抵抗器R10を介してトランジスタ
Tr4のベースに接続されている。第３の増幅器１
４は、トランジスタTr3、ツエナーダイオード
ZD1および抵抗器R5で通常のエミツタフオロアア
ンプとして構成されている。トランジスタTr3の
コレクタは電源線Ｖ＋に接続され、エミツタはツ
エナーダイオードZD1のカソードに接続され、ツ
エナーダイオードZD1のアノードは出力端子１７
に接続されるとともに抵抗器R5を介して電源線
Ｖ−に接続されている。出力端子１７は帰還率
β1，β2を設定するために直列接続された３個の抵
抗器R6〜R8を介して共通電位点に接続されてい
る。トランジスタTr4のエミツタは抵抗器R9を介
して電源線Ｖ＋に接続されている。なお、これら
トランジスタTr4および抵抗器R9，R10は第２の
増幅器１３の出力電圧を電流に変換する変換回路
を構成している。
図、第３図は第２図の概略回路図であり、第１図
と同一部分には同一符号を付けている。これら図
面において、第１の増幅器A1は、電界効果トラ
ンジスタFET1，FET2、電流源CC1，CC2、トラ
ンジスタTr1，Tr2、抵抗器R1〜R4で構成されて
いる。電界効果トランジスタFET1のゲートには
入力端子１１が接続され、ソースは電源線Ｖ＋に
接続され、ドレインはトランジスタTr1のベース
に接続されるとともに抵抗器R1および電流源CC1
を介して電源線Ｖ−に接続されている。トランジ
スタTr1のコレクタは電源線Ｖ＋に接続され、エ
ミツタは抵抗器R1と電流源CC1の接続点に接続さ
れている。電界効果トランジスタFET2のゲート
は帰還率β1，β2を設定するために直列接続された
３個の抵抗器R6〜R8の抵抗器R7とR8との接続点
に接続され、ソースは電源線Ｖ＋に接続され、ド
レインはトランジスタTr2のベースに接続される
とともに抵抗器R2および電流源CC2を介して電源
線Ｖ−に接続されている。トランジスタTr2のコ
レクタはトランジスタTr3のベース、トランジス
タTr4のコレクタに接続されるとともに抵抗器R4
を介して共通電位点に接続され、エミツタは抵抗
器R2と電流源CC2の接続点に接続されるとともに
抵抗器R3を介してトランジスタTr1のエミツタに
接続されている。このようにして構成される第１
の増幅器１２は、直流から高周波まで一定のオー
プンループゲイン（例えば40倍）を有している。
第２の増幅器１３としては高精度の直流特性を有
する演算増幅器を用いている。演算増幅器１３の
反転入力端子には入力端子１１が接続され、非反
転入力端子には抵抗器R6とR7の接続点が接続さ
れ、出力端子は抵抗器R10を介してトランジスタ
Tr4のベースに接続されている。第３の増幅器１
４は、トランジスタTr3、ツエナーダイオード
ZD1および抵抗器R5で通常のエミツタフオロアア
ンプとして構成されている。トランジスタTr3の
コレクタは電源線Ｖ＋に接続され、エミツタはツ
エナーダイオードZD1のカソードに接続され、ツ
エナーダイオードZD1のアノードは出力端子１７
に接続されるとともに抵抗器R5を介して電源線
Ｖ−に接続されている。出力端子１７は帰還率
β1，β2を設定するために直列接続された３個の抵
抗器R6〜R8を介して共通電位点に接続されてい
る。トランジスタTr4のエミツタは抵抗器R9を介
して電源線Ｖ＋に接続されている。なお、これら
トランジスタTr4および抵抗器R9，R10は第２の
増幅器１３の出力電圧を電流に変換する変換回路
を構成している。
このような構成において、入力信号Vinの直流
成分および低周波成分は第１の増幅器１２および
第２の増幅器１３で増幅される。ここで、第２の
増幅器１３のオープンループゲインは第１の増幅
器１２のオープンループゲインに比べてはるかに
大きいので第２の増幅器１３の直流特性がそのま
ま出力信号Voutに現われることになり、伝達関
数は第(2)式のようになる。
成分および低周波成分は第１の増幅器１２および
第２の増幅器１３で増幅される。ここで、第２の
増幅器１３のオープンループゲインは第１の増幅
器１２のオープンループゲインに比べてはるかに
大きいので第２の増幅器１３の直流特性がそのま
ま出力信号Voutに現われることになり、伝達関
数は第(2)式のようになる。
Vout／Vin＝｜１／β2・１＋A2／A1／１／β2（１／A
1・A3＋B2）＋A2／A1｜A2≫A1＝１／β2｜１＋A1／A2／
１＋A1／A2・１／β2（１／A1・A3＋B1）｜A1／A2 →０＝１／β2 …(2) 一方、高周波成分に関する伝達関数は前述第(1)
式のようになり、クローズループゲインは変わら
ない。この第(1)式が成立するためにはβ1＝β2−
（１／A1・A3）とともに｜A1＋A2｜≠０が成立
する必要があるが、第２の増幅器１３として通常
の１次のロールオフ特性を有する演算増幅器を用
いることによりA2＝｜A2｜／（１＋T2・Ｓ）と
なることから、 となり、A1≠０である限り｜A1＋A2｜≠０とな
る。そして、第(1)式から明らかなように、第１の
増幅器１２および第３の増幅器１４のオープンル
ープゲインが平坦である限り出力信号Voutに第
２の増幅器１３の周波数特性が現われないことに
なる。
1・A3＋B2）＋A2／A1｜A2≫A1＝１／β2｜１＋A1／A2／
１＋A1／A2・１／β2（１／A1・A3＋B1）｜A1／A2 →０＝１／β2 …(2) 一方、高周波成分に関する伝達関数は前述第(1)
式のようになり、クローズループゲインは変わら
ない。この第(1)式が成立するためにはβ1＝β2−
（１／A1・A3）とともに｜A1＋A2｜≠０が成立
する必要があるが、第２の増幅器１３として通常
の１次のロールオフ特性を有する演算増幅器を用
いることによりA2＝｜A2｜／（１＋T2・Ｓ）と
なることから、 となり、A1≠０である限り｜A1＋A2｜≠０とな
る。そして、第(1)式から明らかなように、第１の
増幅器１２および第３の増幅器１４のオープンル
ープゲインが平坦である限り出力信号Voutに第
２の増幅器１３の周波数特性が現われないことに
なる。
なお、第(1)式を正確に成立させるためには、入
力信号Vinとして方形波を加えて第２の増幅器１
３の出力が直流（振幅が零）になるように抵抗器
R3を調整すればよい。
力信号Vinとして方形波を加えて第２の増幅器１
３の出力が直流（振幅が零）になるように抵抗器
R3を調整すればよい。
試作回路によれば、第２図のように構成するこ
とによつて、直流から数10MHzまでの広帯域にわ
たつて高入力インピーダンスおよび平坦なゲイン
を有することが確認できた。そして、その場合の
消費電力および価格は、市販されている同等性能
を有するハイブリツド広帯域演算増幅器に比べて
数分の１になつた。
とによつて、直流から数10MHzまでの広帯域にわ
たつて高入力インピーダンスおよび平坦なゲイン
を有することが確認できた。そして、その場合の
消費電力および価格は、市販されている同等性能
を有するハイブリツド広帯域演算増幅器に比べて
数分の１になつた。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、直流か
ら高周波までの広い周波数帯域にわたつて高精度
の一定のゲインを有し、入力インピーダンスが極
めて大きい非反転構成の高入力インピーダンス広
帯域増幅器が実現でき、実用上の効果は大きい。
ら高周波までの広い周波数帯域にわたつて高精度
の一定のゲインを有し、入力インピーダンスが極
めて大きい非反転構成の高入力インピーダンス広
帯域増幅器が実現でき、実用上の効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図の具体例を示す回路図、第３図は
第２図の簡略回路図、第４図は従来の回路の一例
を示す回路図である。 １１…入力端子、１２…第１の増幅器、１３…
第２の増幅器、１４…第３の増幅器、１５…第１
の帰還回路、１６…第２の帰還回路、１７…出力
端子。
第２図は第１図の具体例を示す回路図、第３図は
第２図の簡略回路図、第４図は従来の回路の一例
を示す回路図である。 １１…入力端子、１２…第１の増幅器、１３…
第２の増幅器、１４…第３の増幅器、１５…第１
の帰還回路、１６…第２の帰還回路、１７…出力
端子。
Claims (1)
- １ 直流から高周波まで平坦なオープンループゲ
インA1を有し非反転入力端子に入力信号が加え
られる第１の増幅器と、高精度の直流ゲインA2
を有し反転入力端子に入力信号が加えられる第２
の増幅器と、直流から高周波まで平坦なオープン
ループゲインA3を有し非反転入力端子に第１の
増幅器の出力信号が加えられ反転入力端子に第２
増幅器の出力信号が加えられる第３の増幅器と、
第３の増幅器の出力信号を帰還率β1で第１の増幅
器の反転入力端子に帰還する第１の帰還回路と、
第３の増幅器の出力信号を帰還率β2で第２の増幅
器の非反転入力端子に帰還する第２の帰還回路と
を具備し、前記帰還率β2は１／β2が所望の回路ゲ
インになるように選定され、前記β1はβ1＝β2−
（１／A1・A3）になるように選定されたことを特
徴とする高入力インピーダンス広帯域増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223271A JPS6282703A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 高入力インピ−ダンス広帯域増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223271A JPS6282703A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 高入力インピ−ダンス広帯域増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6282703A JPS6282703A (ja) | 1987-04-16 |
| JPH0216048B2 true JPH0216048B2 (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=16795502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60223271A Granted JPS6282703A (ja) | 1985-10-07 | 1985-10-07 | 高入力インピ−ダンス広帯域増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6282703A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3113401B2 (ja) * | 1992-07-31 | 2000-11-27 | リーダー電子株式会社 | 広帯域増幅器 |
-
1985
- 1985-10-07 JP JP60223271A patent/JPS6282703A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6282703A (ja) | 1987-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6160450A (en) | Self-biased, phantom-powered and feedback-stabilized amplifier for electret microphone | |
| KR970005291B1 (ko) | 증폭장치 | |
| JPS6144360B2 (ja) | ||
| US4560920A (en) | Voltage to current converting circuit | |
| KR960000774B1 (ko) | 브릿지 증폭기 | |
| JPS59181710A (ja) | 低電圧用高精度電圧−電流変換器 | |
| KR870002693B1 (ko) | 증폭기 장치 | |
| US4217555A (en) | Amplifier circuit arrangement with stabilized power-supply current | |
| KR890004771B1 (ko) | 차동 증폭기 | |
| JPH0216048B2 (ja) | ||
| JPS6184913A (ja) | 高域通過回路装置 | |
| US4167708A (en) | Transistor amplifier | |
| JPS5851447B2 (ja) | Ｆｅｔ アンプ | |
| GB2105542A (en) | An amplfier circuit | |
| JPH0767053B2 (ja) | 複合増幅器 | |
| JPH0122288Y2 (ja) | ||
| GB1571410A (en) | Electrical signal detector circuits | |
| JPH067375Y2 (ja) | 出力電圧温度補償型安定化直流電源 | |
| JP2969665B2 (ja) | バイアス電圧設定回路 | |
| JPH0416491Y2 (ja) | ||
| RU1817030C (ru) | Преобразователь электрического напр жени в ток | |
| JPS6336745Y2 (ja) | ||
| SU788342A1 (ru) | Двухтактный усилитель мощности | |
| JPH0716138B2 (ja) | 増幅回路装置 | |
| EP0028229B1 (en) | A balanced amplifier output stage |