JPH036109A

JPH036109A - 増幅回路

Info

Publication number: JPH036109A
Application number: JP1140451A
Authority: JP
Inventors: Koji Higashida; 康志東田; Makoto Hasegawa; 誠長谷川; Kenichi Takahashi; 憲一高橋; Mitsuo Makimoto; 三夫牧本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828616B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、無線通信機器等に用いられる増幅回路に関す
るものである。

従来の技術増幅器では、電圧、温度等の変動に対して安電した出力
が得られることが必要となされる。このために各種の対
策が講じられている。以下、第８図を参照して従来の増
幅器について説明する。

第８図において、８０１は増幅用トランジスタ、８０２
は増幅用トランジスタ８０１へ信号を渡す前段増幅器、
８０３は前段増幅器８０２のコレクタ電流を制御する検
出電流制御用ｐｎｐトランジスタ、８０４はダイオード
、８０５は検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ８０３の
ベースバイアスを設定する可変抵抗器、８０６はダイオ
ード、８０７はツェナーダイオード、８０８は電流制限
のための抵抗、８０９はダイオード８０４．８０６と、
可変抵抗器８０５と、ツェナーダイオード８０７に流れ
る電流を設定する抵抗、８）０は電流検出用抵抗、８）
１は高周波出力信号を阻止するインダクタ、８）２は容
量、８）３，８）４は結合容量、８）５は増幅用トラン
ジスタ８０１のベースバイアスを設定するベースバイア
ス端子、８）６は電源端子である。

以上のような構成において、以下その動作について説明
する。

可変抵抗器８０５によって検出電流制御用ｐｎｐトラン
ジスタ８０３のベース電圧を設定している場合において
、電源電圧の変動や温度の変化によって増幅用トランジ
スタ８０１のコレクタ電流が増し、出力が増すと、電流
検出用抵抗８）０による電圧降下が大きくなり、電源端
子８）６と検出電流制御用ｐｎｐ　トランジスタ８０３
のベース間の電圧が、ダイオード８０４と可変抵抗器８
０５で決められている電圧と等しくなるように検出電流
制御用ｐｎＰ　）ランジスタ８０３のベース・エミッタ
間電圧が下がり、前段増幅器８０２のコレクタ電流を減
少させるため、前段増幅器８０２の出力が低下し、増幅
用トランジスタ８０１の入力電力が減少し、その出力が
一定になる方向に動作する。増幅用トランジスタ８０１
のコレクタ電流が減少した場合は、前記コレクタ電流が
増加した場合と逆の動作を行い、前段増幅器８０２の出
力を増加させて、出カ一定の方向に動作する。

発明が解決しようとする課題しかし、以上のような構成では部品の温度特性、例えば
ダイオード８０４，８０６の流れる電流の変化による電
圧震動、増幅用トランジスタ８０１の直流電流増幅率の
ばらつき等のために、増幅用トランジスタ８０１の出力
変動がみられ、また、増幅用トランジスタ８０１の直流
電流増幅率の変動が大きい場合には増幅用トランジスタ
８０１０ベースバイアス供給を調整する必要があるとい
う課題を有していた。

本発明は上記問題を解決するもので、温度、電源電圧、
直流電流増幅率、負荷インピーダンス等の変動に対して
出力変動が小さい、電流検出形の補正回路を具備した増
幅回路を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段本発明は、検出電流制御用ｐｎｐ　トランジスタのベー
ス電圧の設定にウィルソン形カレントミラー回路の電圧
基準用トランジスタのベース電圧を使用し、また、ウィ
ルソン形カレントミラー回路とツェナーダイオードとに
流れる電流を定電流源回路で一定とし、検出電流制御用
ｐｎｐｔ’ランジスタのコレクタ出力電流を前段増幅器
のコレクタ電流、あるいは増幅用トランジスタ自身のベ
ース電流に供給することによシ、上記目的を達成するも
のである。

作　　　　用本発明は、ウィルソン形カレントミラー回路の抵抗値を
調整することにより検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ
のベースバイアス電圧およびその温度特性が設定できる
ことを利用し、電流検出用抵抗よシ増幅用トランジスタ
のコレクタ電流の変動分を検出して検出電流制御用ｐｎ
ｐｌ’ランジスタのベース・エミッタ間電圧を変化させ
て、そのコレクタ電流を増幅用トランジスタの前段の前
段増幅器のコレクタ電流あるいは増幅用トランジスタ自
身へのベースバイアス１１１流へ供給することにより、
電源電圧、トランジスタの直流電流増幅率。

温度、あるいは負荷インピータンス等の変動に対する増
幅用トランジスタの出力変動を小さくするという作用を
有する。

実施例以下、図面を参照しな〃・ら本発明の第１の実施例につ
いて説明する。

第１図は本発明の第１の実施Ｖ」における増幅回路の回
路図である。第１図において、１ｕｌｌは増幅用トラン
ジスタ、１０２は増幅用トランジスタ１０１のベースバ
イアス欺抗、１０３は前段増幅器１２１のコレクタ電流
を与える検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ、１０４，
１０５は電圧基準用トランジスタである。１０６はｎｐ
ｎ　トランジスタで、抵抗１０７，１０８．［３９とと
もにウィルソン形カレントミラー回路１１０を構成し、
検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のベースバイ
アスを与える。１１１は検出電流制御用ｐｎＰ）ランジ
スタ１０３のベース・エミッタ間電圧を補償するダイオ
ード、１１２は一定電圧を与えるツェナーダイオード、
１１３はツェナーダイオード１１２．ダイオード１１１
ｊ　ウィルソン形カレントミラー回路１１０に流れる電
流を一定にする定電流源回路、１１４は電流検出用抵抗
、１１５は高周波信号を阻止するインダクタ、１１６と
１１７はそれぞれ信号入力端子１１８と信号出力端子１
１９の結合容量、１２０は電源端子、１２１は増幅用ト
ランジスタ１０１の前段の前段増幅器である。

上記構成において、以下その動作について説明する。ま
ず、ウィルソン形カレントミラー回路１１０は、ツェナ
ーダイオード１１２によジ電源電圧が変動しても、定電
流源回路１１３で流れる電流を一定に保ち、かつ一定の
端子間電圧で動作し、検出電流制御用ｐｎｐトランジス
タ１０３のベースバイアスを設定する。この状態で電源
端子１２０と検出電流制御用ｐｎｐ　トランジスタ１０
３のベース間の電圧は電流検出用抵抗１１４での電圧降
下と検出電流制御用ｐｎｐ　トランジスタ１０３のベー
ス・エミッタ間電圧の和であり、それは、ダイオード１
１１の順方向電圧と、抵抗１０７での電圧降下と、ｎｐ
ｎトランジスタ１０６のベース・エミッタ間電圧の和と
等しい。増幅用トランジスタ１０１の直流電流増幅率の
ばらつき、電源電圧の変動、温度変化、あるいは負荷イ
ンピーダンスの変動等によって増幅用トランジスタ１０
１のコレクタ電流が増加した場合、電流検出用抵抗１１
４での電圧降下が増加し、電源端子１２０と検出電流制
御用ｐｎｐトランジス′り１０３のべ一ス間の電圧が、
ダイオード１１１とウィルソン形カレントミラー回路１
１０で決められている電圧と等しくなるように検出電流
制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のベース・エミッタ間
電圧が減少し、前段増幅器１２１のコレクタ電流を減少
させるため前段増幅器１２１の出力が低下し、増幅用ト
ランジスタ１０１の入力電力が減少し、その出力を一定
にする方向に動作する。また、抵抗１０７゜１０８．１
０９の値を調整することにより、検出電流制御用ｐｎｐ
）ランジスタ１０３のベース電圧の設定とベース電圧の
温度特性を設定することができるため本回路の温度特性
の制御も行うことができる。増幅用トランジスタ１０１
のコレクタ電流が減少した場合は、前記コレクタ電流が
増加した場合の逆の動作で出力を一定にする方向に動作
する。

以上本実施例によれば、検出電流制御用ｐｎｐトランジ
スタ１０３のベース電圧の設定にウィルソン形カレント
ミラー回路１１０を使用し、前段増幅器１２１のコレク
タ電流を検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のコ
レクタから与えることにより、検出電流制御用ｐｎｌ）
ｈランラスタ１０３のベース電圧の温度特性が設定でき
、出力変動を小さくすることができる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第１の実施例の構成と異なる点は、ツェナーダイオード
１１２を、互いに順方向に接続した複数のダイオードに
変更した点である。

上記構成の場合の動作は、第１の実施例の動作と同じで
ある。

本実施例によれば、ツェナーダイオード１１２を必要と
することなく、複数のダイオードの順方向電圧を利用す
ることで一定電圧が得られる。この場合特に定電流源回
路１１３による、一定端子間電圧を保つ効果は太き、い
。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第２図は本発明の第３の実施例における増幅回路の回路
図である。第２図において、第１の実施例の構成と異な
る点は、検出電流制御用ｐｎｐ　）ランジスタ１０３の
エミッタが電流検出用抵抗１１４とインダクタ１１５の
接続点に接続され。

さらに容量２０１を設けた点である。

上記構成においての基本動作は、第１の実施例と同じで
あるため、その説明は割愛する。

本実施例によれば、検出電流制御用Ｐｎｐトランジスタ
１０３のエミッタでは、出力信号成分がインダクタ１１
５と容量２０１によって阻止されるためにエミッタ電圧
が出力信号の影響を受けないと言う効果がある。

次に本発明の第４の実施例について説明する。

第３図は本発明の第４の実施例における増幅回路の回路
図である。第３図において、第１の実施例の構成と異な
る点は、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のコ
レクタ電流を増幅するｎｐｎトランジスタ３０１を設け
ている点である。

上記構成において、前段増幅器１２１のコレクタ電流を
ｎｐｎトランジスタ３０１で与えていること以外の動作
は本発明筒１の実施例と同じである。

本実施例によれば、検出電流制御用１）ｎｐトランジス
タ１０３の電流容量が小さい場合においてもｎｐｎ　ト
ランジスタ３０１で直流増幅するので前段増幅器１２１
のコレクタ電流を十分与えることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の第５の実施例につい
て説明する。

第４図は本発明の第５の実施例における増幅回路の回路
図である。第４図において、１０１は増幅用トランジス
タ、１０２は増幅用トランジスタ１０１のベースバイア
ス抵抗、１０３は増幅用トランジスタ１０１のベースバ
イアスを与える検出電流制御用ｐｎｐｌ’ランジスタ、
１０４，１．０５は電圧基桑用トランジスタである。１
０６はｎｐｎトランジスタで、抵抗１０７，１０８，１
０９と共にウィルソン形カレントミラー回路１１０を構
成し、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のベー
スバイアスを与える。１１１は検出電流側ａ用ｐｎｐｔ
ランジスタ１０３のベース・エミッタ間電圧を補償する
ためのダイオード、１１２は一定電圧を与えるためのツ
ェナーダイオード、１１３はツェナーダイオード１１２
．ダイオード１１１．ウィルソン形カレントミラー回路
１１０に流れる電流を一定にする定電流源回路、１１４
は電流検出用抵抗、１１５は高周波信号を阻止するため
のインダクタ、１１６と１１７はそれぞれ信号入力端子
１１８と信号出力端子１１９の結合容量、１２０は電源
端子である。

上記構成において、以下その動作について説明する。ま
ず、ウィルソン形カレントミラー回路１１０は、ツェナ
ーダイオード１１２により電源電圧が変動しても、定電
流源回路１１３で流れる電流を一定に保ちかつ一定の端
子間電圧で動作し、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ
１０３のベースバイアスとその温度特性を設定する。こ
の状態で電源端子１２０と検出電流制御用ｐｎｐトラン
ジスタ１０３のベース間の電圧は電流検出用抵抗１１４
での電圧降下と検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０
３のベース・エミッタ間電圧の和で、１、それは、ダイ
オード１１１の順方向電圧と、抵抗１０７での電圧降下
と、ｎｐｎトランジスタ１０６のベース・エミッタ間電
圧の和と等しい。

増幅用トランジスタ１０１の直流電流増幅率のばらつき
、電源電圧の変動、温度変化、あるいは負荷インピーダ
ンスの変動等によって増幅用トランジスタ１０１のコレ
クタ電流が増加した場合、電流検出用抵抗１１４での電
圧降下が増加し、電源端子１２０と検出電流制御用Ｐｎ
ｐトランジスタ１０３のベース間の電圧が、ダイオード
１１１とウィルソン形カレントミラー回路１１０で決め
られている電圧と等しくなるように検出電流制御用ｐｎ
ｐトランジスタ１０３のベース・エミッタ間電圧が減少
し、増幅用トランジスタ１０１のベースバイアス電流を
減少させるために、増幅用トランジスタ１０１のコレク
タ電流の増加を抑制し、出力を一定にする方向に動作す
る。また、抵抗１０７．１０８，１０９の値を調整する
ことにより、増幅用トランジスタ１０１のコレクタ電流
の設定と、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのベース
電圧の設定とその温度特性を設定することができるため
、本回路の温度特性の制御も行うことができる。増幅用
トランジスタ１０１のコレクタ電流が減少した場合は、
前記コレクタ電流が増加した場合の逆の動作で電流の減
少を抑制し、出力を一定にする方向に動作する。

以上本実施例によれば、検出電流制御用ｐｎｐトランジ
スタ１０３のベース電圧の設定にウィルソン形カレント
ミラー回路１１０を使用し、増幅用トランジスタ１０１
のベースノ（イアスを検出電流制御用ｐｎｐ　トランジ
スタ１０３のコレクタから与えることにより、検出電流
制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のベース電圧の温度特
拙が設定テき、増幅用トランジスタ１０１のコレクタ電
流の変動を小さく抑え、出力変動を小さくすることがで
きる。

次に本発明の第６の実施例について説明する。

第５の実施例の構成と異なる点は、ツェナーダイオード
１１２を、互いに順方向に接続された複数のダイオード
に変更した点である。

上記構成の場合の動作は、第５の実施例の動作と同じで
あるため、その説明は割愛する。

本実施例によれば、ツェナーダイオードを必要とするこ
となく、複数のダイオードの順方向電圧を利用すること
で一定電圧が得られる。この場合特に定電源回路１１３
による、一定端子間電圧を保つ効果は大きい。

次に本発明の第７の実施例について説明する。

第５図は本発明の第７の実施例における増幅回路の回路
図である。第５図において第５の実施例の構成と異なる
点は、検出電流制御用ｐｎｐｌ’ランジスタ１０３のエ
ミッタが電流検出用抵抗１１４とインダクタ１１５の接
続点に接続され、さらに容量２０１を設けた点である。

上記構成においての動作は、第５の実施例と同じである
。

本実施例によれば、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ
１０３のエミッタでは、出力信号成分がインダクタ１１
５と容量２０１によって阻止されるためにエミッタ電圧
が出力信号の影響を受けないという効果がある。

次に本発明の第８の実施例について説明する。

第６図は本発明の第８の実施例における増幅回路の回路
図である。第６図において第５の実施例の構成と異なる
点は、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ１０３のコレ
クタ電流を増幅するｎｐｎトランジスタ３０１を設けて
いる点である。

上記構成において、増幅用トランジスタ１０１ノヘース
バイアス電流をｎｐｎトランジスタ３０１で与えている
こと以外の動作は本発明筒５の実施例と同じである。

本実施例によれば、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタ
１０３の電流容量が小さい場合においてもｎｐｎ　トラ
ンジスタ３０１で直流増幅するので増幅用トランジスタ
１０１０ベースバイアス電流を十分与えることができる
。

なお、定電流源回路１１３は例えば第７図のようなカレ
ントミラーを利用した回路を用いることができる。また
、第１．第３．第４．第５．第７゜第８の実施例では定
電流源回路１１３を抵抗あるいは可変抵抗器に変更して
もよい。さらに、抵抗１０７．１０８，１０９は可変抵
抗器に変更してもよい。さらに、抵抗１０７，１０８，
１０９は可変抵抗器に変更してもよい。

発明の効果以上のように本発明は、第１に検出電流制御用ｐｎｌ）
　トランジスタのベース電圧の設定に温度特性を制御で
きるウィルソン形カレントミラー回路を利用し、ツェナ
ーダイオードとウィルソン形カレントミラー回路に流れ
る電流を定電流源回路で制御し、前段増幅器のコレクタ
電流を制御することによって特に温度、電圧変動に対す
る増幅用トランジスタの出力変動を小さくできる。本発
明は、第２に検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのベー
ス電圧の設定に温度特性を制御できるウィルソン形カレ
ントミラー回路を利用し、ツェナーダイオードとウィル
ソン形カレントミラー回路に流れる電流を定電流源回路
で制御し、検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのコレク
タから増幅用トランジスタ自身へベースバイアスを供給
し温度、電圧変動だけではなく特に増幅用トランジスタ
の直流電流増幅率の変動を補償することによシ、増幅用
トランジスタのコレクタ電流の変動を小さくし、出力変
動を小さくすることができ、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における増幅回路の回路
図、第２図は本発明の第３の実施例における増幅回路の
回路図、第３図は本発明の第４の実施例における増幅回
路の回路図、第４図は本発明の第５の実施例における増
幅回路の回路図、第５図は本発明の第７の実施例におけ
る増幅回路の回路図、第６図は本発明の第８の実施例に
おける増幅回路の回路図、第７図は本発明の実施例にお
ける増幅回路中の定電流源回路の例として示したカレン
トミラー回路の回路図、第８図は従来の増幅回路の回路
図である。１０１・・・増幅用トランジスタ、１０３・・・検出電
流制御用りｎＰトランジスタ、１０４，１０５・・・電
圧基準用トランジスタ、１０６・・・ｎｐｎ）ランジス
タ、１０７，１０８，１０９・・・抵抗、１１０・・・
ウィルソン形カレントミラー回路、ｔｔｉ・・・ダイオ
ード、１１２・・・ツェナーダイオード、１１３・・・
定電流源回路、１１４・・・電流検出用抵抗、１１５・
・・インダクタ、１２０・・・電源端子、１２１・・・
前段増幅器、２０１−・・容量、３０１・・・ｎｐｎト
ランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の増幅用トランジスタのコレクタに接続した
インダクタと、電源の間に設けた電流検出用抵抗と、前
記第１の増幅用トランジスタのコレクタにエミッタ側を
接続した検出電流制御用ｐｎｐトランジスタと、前記電
源と定電流源回路との間に前記電源側にカソードを接続
したツェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードの
両端に前記電源側からダイオードとウィルソン形カレン
トミラー回路を直列にして設け前記ウィルソン形カレン
トミラー回路の電圧基準用トランジスタのベースと前記
検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのベースを接続し、
前記検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのコレクタ出力
を前記第１の増幅用トランジスタの前段に設けた前段増
幅器の第２の増幅用トランジスタのコレクタへ接続する
ことを特徴とする増幅回路。
（２）ツェナーダイオードが、複数個のダイオードの順
方向電圧を利用したものであることを特徴とする請求項
１記載の増幅回路。
（３）一方を接地された容量と、検出電流制御用ｐｎｐ
トランジスタのエミッタが、電流検出用抵抗とインダク
タの接続点に接続されたものであることを特徴とする請
求項１記載の増幅回路。
（４）検出電流制御用ｐｎｐトランジスタと第２の増幅
用トランジスタのコレクタとの間にｎｐｎトランジスタ
を設け、前記検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのエミ
ッタに前記ｎｐｎトランジスタのコレクタが接続され、
前記検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのコレクタに前
記ｎｐｎトランジスタのベースが接続され、前記第２の
増幅用トランジスタのコレクタに前記ｎｐｎトランジス
タのエミッタからの出力が接続されたことを特徴とする
請求項１記載の増幅回路。
（５）増幅用トランジスタのコレクタに接続したインダ
クタと、電源の間に設けた電流検出用抵抗と、前記増幅
用トランジスタのコレクタにエミッタ側を接続した検出
電流制御用ｐｎｐトランジスタと、前記電源と定電流源
回路との間に前記電源側にカソードを接続したツェナー
ダイオードと、前記ツェナーダイオードの両端に前記電
源側からダイオードとウィルソン形カレントミラー回路
を直列にして設け、前記ウィルソン形カレントミラー回
路の電圧基準用トランジスタのベースと前記検出電流制
御用ｐｎｐトランジスタのベースを接続し、前記検出電
流制御用ｐｎｐトランジスタのコレクタ出力を第１の増
幅用トランジスタのベースへ接続することを特徴とする
増幅回路。
（６）ツェナーダイオードが、複数個のダイオードの順
方向電圧を利用したものであることを特徴とする請求項
５記載の増幅回路。
（７）一方を接地された容量と、検出電流制御用ｐｎｐ
トランジスタのエミッタが、電流検出用抵抗とインダク
タの接続点に接続されたものであることを特徴とする請
求項５記載の増幅回路。
（８）検出電流制御用ｐｎｐトランジスタと増幅トラン
ジスタのベースとの間にｎｐｎトランジスタを設け、前
記検出電流制御用ｐｎｐトランジスタのエミッタに前記
ｎｐｎトランジスタのコレクタが接続され、前記検出電
流制御用ｐｎｐトランジスタのコレクタに前記ｎｐｎト
ランジスタのベースが接続され、増幅用トランジスタの
ベースに前記ｎｐｎトランジスタのエミッタからの出力
が接続されたことを特徴とする請求項５記載の増幅回路
。