JPH0242242B2 - - Google Patents
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- JPH0242242B2 JPH0242242B2 JP6996984A JP6996984A JPH0242242B2 JP H0242242 B2 JPH0242242 B2 JP H0242242B2 JP 6996984 A JP6996984 A JP 6996984A JP 6996984 A JP6996984 A JP 6996984A JP H0242242 B2 JPH0242242 B2 JP H0242242B2
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- Japan
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- differential amplifier
- transistor
- diode
- power supply
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Description
【発明の詳細な説明】
ａ 発明の技術分野
本発明は電源電圧の変動及び温度変化に対して
安定に動作し得る差動増幅器に関する。
安定に動作し得る差動増幅器に関する。
ｂ 技術の背景及び従来技術と問題点
差動増幅器はすでに知られている。１入力の場
合の従来の差動増幅器の回路例を第１図に示す。
該差動増幅器は、ほゞ特性の等しいトランジスタ
Tr1及びTr2、該トランジスタと電源VCとの間に
それぞれ接続された値がほゞ等しい抵抗器R11及
びR12、上記トランジスタと接地間にそれぞれ接
地された値がほゞ等しい抵抗器R21及びR22、両
トランジスタTr1及びTr2のエミツタの結合点と
接地間に接続された抵抗器RE、トランジスタTr2
のコレクタと電源VCとの間に接続された抵抗器
RCを有している。この差動増幅器は一方の入力
端子ａに印加された信号に比例した出力がトラン
ジスタTr2のコレクタ部の端子Ｘから取り出され
る。他方の入力端子は接地されている。
合の従来の差動増幅器の回路例を第１図に示す。
該差動増幅器は、ほゞ特性の等しいトランジスタ
Tr1及びTr2、該トランジスタと電源VCとの間に
それぞれ接続された値がほゞ等しい抵抗器R11及
びR12、上記トランジスタと接地間にそれぞれ接
地された値がほゞ等しい抵抗器R21及びR22、両
トランジスタTr1及びTr2のエミツタの結合点と
接地間に接続された抵抗器RE、トランジスタTr2
のコレクタと電源VCとの間に接続された抵抗器
RCを有している。この差動増幅器は一方の入力
端子ａに印加された信号に比例した出力がトラン
ジスタTr2のコレクタ部の端子Ｘから取り出され
る。他方の入力端子は接地されている。
第１図に図示の如き差動増幅器は、一般の不平
衡増幅器より大きな利得が得られ、動作点の安定
度が向上する等の利点を有する。又、同一のチツ
プ上で実現した場合には、トランジスタ、抵抗器
の双対性が良く、電源電圧の変化、熱帰還に対し
て安定になる等の利点を有する。
衡増幅器より大きな利得が得られ、動作点の安定
度が向上する等の利点を有する。又、同一のチツ
プ上で実現した場合には、トランジスタ、抵抗器
の双対性が良く、電源電圧の変化、熱帰還に対し
て安定になる等の利点を有する。
しかしながら、これらの利点も相対的なもので
あり、詳細に検討すると下記に述べる如き問題点
がある。
あり、詳細に検討すると下記に述べる如き問題点
がある。
電源電圧VCが△VCだけ変化した場合の増幅器
の出力を考える。抵抗器R11及びR12の抵抗値を
R1、抵抗器R21及びR22の抵抗値をR2とした場合、
トランジスタTr1のベース電位VBの変化分△VBは
次式で表わされる。
の出力を考える。抵抗器R11及びR12の抵抗値を
R1、抵抗器R21及びR22の抵抗値をR2とした場合、
トランジスタTr1のベース電位VBの変化分△VBは
次式で表わされる。
△VB＝R2／R1＋R2・△VC ……(1)
電源電圧の変化△VCによるベース電位の変化
△VBは、トランジスタのコレクタ電位を△VBに
ほゞ比例して変化させる。従つて、端子ａに同じ
入力信号が印加されたとしても、電源電圧VCが
変動すると、増幅出力がほゞ R2／R1＋R2・△VCに比例して変動することとな る。ここで、R1＝3.9KΩ、R2＝2.2KΩとすると、
K1＝R2／R1＋R2＝0.364である。
△VBは、トランジスタのコレクタ電位を△VBに
ほゞ比例して変化させる。従つて、端子ａに同じ
入力信号が印加されたとしても、電源電圧VCが
変動すると、増幅出力がほゞ R2／R1＋R2・△VCに比例して変動することとな る。ここで、R1＝3.9KΩ、R2＝2.2KΩとすると、
K1＝R2／R1＋R2＝0.364である。
トランジスタTr1，Tr2はほゞ同じ温度係数、
例えば−2mV／℃、を持つているが、周囲温度
の変化に応じて、ベース・エミツタ間の電圧
VB-Eが変化する。従つて温度変化によりトラン
ジスタコレクタレベルが変動して、増幅出力が変
動することとなる。
例えば−2mV／℃、を持つているが、周囲温度
の変化に応じて、ベース・エミツタ間の電圧
VB-Eが変化する。従つて温度変化によりトラン
ジスタコレクタレベルが変動して、増幅出力が変
動することとなる。
第１図に図示の増幅器の誤差としては、以上に
述べた電源電圧の変動による分と温度変化による
ものとの重畳されたものとなり、差動増幅器とい
えども看過できない場合が生ずることがある。換
言すれば、精度を維持したい場合には、電源の条
件が厳しくなり、温度条件が厳しくなる等により
装置設計の条件が厳しくなり、ひいては高価格に
つながることになる。
述べた電源電圧の変動による分と温度変化による
ものとの重畳されたものとなり、差動増幅器とい
えども看過できない場合が生ずることがある。換
言すれば、精度を維持したい場合には、電源の条
件が厳しくなり、温度条件が厳しくなる等により
装置設計の条件が厳しくなり、ひいては高価格に
つながることになる。
ｃ 発明の目的
本発明の目的は、電源電圧の変動及び周囲温度
の変化があつても増幅出力の変化を小さく維持す
ることができる差動増幅器を提供することにあ
る。
の変化があつても増幅出力の変化を小さく維持す
ることができる差動増幅器を提供することにあ
る。
ｄ 発明の構成
本発明の上記目的は、上記抵抗器（ブリーダ抵
抗器）の値R2を低減させ、且つ温度補償を図る
ためダイオードをブリーダ抵抗器に直列に設けて
接地し、さらに交流負帰還を除去するため該ダイ
オードと並列にコンデンサを接続するという着想
により実現される。
抗器）の値R2を低減させ、且つ温度補償を図る
ためダイオードをブリーダ抵抗器に直列に設けて
接地し、さらに交流負帰還を除去するため該ダイ
オードと並列にコンデンサを接続するという着想
により実現される。
従つて本発明においては、少くともほゞ同特性
のトランジスタ、該トランジスタのバイアス電圧
供給用ブリーダ抵抗器が双対に構成されて成る差
動増幅器において、 前記２つのブリーダ抵抗器の一端を共通接続
し、順方向に配置されたダイオード及びコンデン
サより成る並列回路を上記共通接続部に直列に接
続したことを特徴とする差動増幅器が提供され
る。
のトランジスタ、該トランジスタのバイアス電圧
供給用ブリーダ抵抗器が双対に構成されて成る差
動増幅器において、 前記２つのブリーダ抵抗器の一端を共通接続
し、順方向に配置されたダイオード及びコンデン
サより成る並列回路を上記共通接続部に直列に接
続したことを特徴とする差動増幅器が提供され
る。
ｅ 発明の実施例
第１図に関連づけて述べた従来技術に関する本
発明の一実施例を第２図を参照して下記に述べ
る。
発明の一実施例を第２図を参照して下記に述べ
る。
第２図に図示の本発明による差動増幅器は、第
１図に図示の差動増幅器に対して、トランジスタ
Tr1，Tr2のバイアス電圧を供給するブリーダ抵
抗器R21′，R22′を第１図に図示の如く直接接地せ
ず、該抵抗器R21′及びR22′を並列に接続し、その
共通接続点にダイオードＤとコンデンサＣから成
る並列回路を接続し、該並列回路を介して接地さ
れている点が異なる。また第１図の差動増幅器と
同一増幅率とした場合、第２図の回路にはダイオ
ードＤが挿入されていることから、ブリーダ抵抗
器R21′又はR22′の抵抗値R2′は第１図の抵抗器R21
又はR22の抵抗値R2との関係において、次式で定
められた値にすることができる。
１図に図示の差動増幅器に対して、トランジスタ
Tr1，Tr2のバイアス電圧を供給するブリーダ抵
抗器R21′，R22′を第１図に図示の如く直接接地せ
ず、該抵抗器R21′及びR22′を並列に接続し、その
共通接続点にダイオードＤとコンデンサＣから成
る並列回路を接続し、該並列回路を介して接地さ
れている点が異なる。また第１図の差動増幅器と
同一増幅率とした場合、第２図の回路にはダイオ
ードＤが挿入されていることから、ブリーダ抵抗
器R21′又はR22′の抵抗値R2′は第１図の抵抗器R21
又はR22の抵抗値R2との関係において、次式で定
められた値にすることができる。
R2′＝R2−2VD／ID ……(2)
但し、VD：ダイオードＤの順方向電圧降下、
ID：ダイオードＤの順方向電流、
すなわち、R2′＜R2となる。
第２図の差動増幅器の回路素子で第１図の差動
増幅器の回路素子の符号と同じ符号のものは同じ
条件のものである。
増幅器の回路素子の符号と同じ符号のものは同じ
条件のものである。
第２図の差動増幅器についても電源電圧VCの
電圧変化△VCに対するトランジスタのベース電
位の変化分△VB′を求めると次式で与えられる。
ここではIDの変化によるVDの変化は無視するもの
とする。
電圧変化△VCに対するトランジスタのベース電
位の変化分△VB′を求めると次式で与えられる。
ここではIDの変化によるVDの変化は無視するもの
とする。
△VB′＝R2′／R1＋R2′△VC ……(3)
ここで一般にR1＞R2＞R2′であることから、△
VB＞VB′となる。すなわち、同じ電源電圧の変化
△VCに対して第２図の差動増幅器のトランジス
タのベース電位の変化△VB′は第１図のそれに比
し小さい。例えば、VD≒0.7Vとし、R2＝2.2KΩ
に対し、R2′＝1KΩとした場合、 k2＝R2′／R1＋R2′≒0.2となる。すなわち、第１図 の差動増幅器の場合△VB＝0.364△VCであるのに
比し、第２図の差動増幅器の場合VB′＝0.2△VC
となり、△VCによるベース電位の変動が約60％
程度小さくなる。
VB＞VB′となる。すなわち、同じ電源電圧の変化
△VCに対して第２図の差動増幅器のトランジス
タのベース電位の変化△VB′は第１図のそれに比
し小さい。例えば、VD≒0.7Vとし、R2＝2.2KΩ
に対し、R2′＝1KΩとした場合、 k2＝R2′／R1＋R2′≒0.2となる。すなわち、第１図 の差動増幅器の場合△VB＝0.364△VCであるのに
比し、第２図の差動増幅器の場合VB′＝0.2△VC
となり、△VCによるベース電位の変動が約60％
程度小さくなる。
従つて、電源電圧変化によるトランジスタのコ
レクタ電位の変動も小さくなり、結局増幅出力の
変動が小さくなる。
レクタ電位の変動も小さくなり、結局増幅出力の
変動が小さくなる。
またダイオードＤはトランジスタのVB-Eの温
度係数とほゞ等しい温度係数を持つているものを
用いている。従つて、周囲温度の変化によりトラ
ンジスタのVB-Eが変化したとしてもVDの変化に
より全体として打消され、トランジスタのコレク
タレベルはほゞ一定に維持できる。従つて、温度
変化による増幅出力の変動が相当小さくなる。
度係数とほゞ等しい温度係数を持つているものを
用いている。従つて、周囲温度の変化によりトラ
ンジスタのVB-Eが変化したとしてもVDの変化に
より全体として打消され、トランジスタのコレク
タレベルはほゞ一定に維持できる。従つて、温度
変化による増幅出力の変動が相当小さくなる。
第２図の増幅器においてはダイオードＤを介し
てブリーダ抵抗器R21′，R22′を接地している。従
つてトランジスタ相互間に交流負帰還電流が流流
れる可能性が第１図の増幅器に比して高い。そこ
で第２図に図示の如くコンデンサＣをダイオード
Ｄと並列に接続し、交流負帰還を除去している。
従つてブリーダ抵抗器R21′，R22′間には直流分の
みが流れるだけである。
てブリーダ抵抗器R21′，R22′を接地している。従
つてトランジスタ相互間に交流負帰還電流が流流
れる可能性が第１図の増幅器に比して高い。そこ
で第２図に図示の如くコンデンサＣをダイオード
Ｄと並列に接続し、交流負帰還を除去している。
従つてブリーダ抵抗器R21′，R22′間には直流分の
みが流れるだけである。
本発明の実施に際しては以上に述べたものの
他、種々の変形形態を採ることができる。例えば
第２図においては通常のダイオードを用いた場合
について述べたが、トランジスタの温度係数と
ほゞ等しい温度係数を持つツエナーダイオードを
用いることもできる。また上述の説明においては
入力として一入力について述べたが、差動入力
（二入力）の場合であつても同様に適用すること
ができる。
他、種々の変形形態を採ることができる。例えば
第２図においては通常のダイオードを用いた場合
について述べたが、トランジスタの温度係数と
ほゞ等しい温度係数を持つツエナーダイオードを
用いることもできる。また上述の説明においては
入力として一入力について述べたが、差動入力
（二入力）の場合であつても同様に適用すること
ができる。
ｆ 発明の効果
以上に述べたように本発明によれば、電源電圧
の変動又は周囲温度が変化してもこれらの変化に
余り影響を受けない安定した増幅出力が得られ
る。
の変動又は周囲温度が変化してもこれらの変化に
余り影響を受けない安定した増幅出力が得られ
る。
第１図は従来の差動増幅器の回路図、第２図は
本発明の一実施例としての差動増幅器の回路図、
である。 符号の説明、Tr1，Tr2……トランジスタ、
R11，R12，RC，RE，R21，R22，R21′，R22′……抵
抗器、C1，C2，Ｃ……コンデンサ、Ｄ……ダイ
オード。
本発明の一実施例としての差動増幅器の回路図、
である。 符号の説明、Tr1，Tr2……トランジスタ、
R11，R12，RC，RE，R21，R22，R21′，R22′……抵
抗器、C1，C2，Ｃ……コンデンサ、Ｄ……ダイ
オード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少くともほゞ同特性のトランジスタ、該トラ
ンジスタのバイアス電圧供給用ブリーダ抵抗器が
双対に構成されて成る差動増幅器において、 前記２つのブリーダ抵抗器の一端を共通接続
し、順方向に配置されたダイオード及びコンデン
サより成る並列回路を上記共通接続部に直列に接
続したことを特徴とする差動増幅器。 ２ 前記ダイオードがツエナーダイオードである
ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
の差動増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6996984A JPS60214110A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 差動増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6996984A JPS60214110A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 差動増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214110A JPS60214110A (ja) | 1985-10-26 |
| JPH0242242B2 true JPH0242242B2 (ja) | 1990-09-21 |
Family
ID=13417984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6996984A Granted JPS60214110A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 差動増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60214110A (ja) |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP6996984A patent/JPS60214110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60214110A (ja) | 1985-10-26 |
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