JPH0654854B2 - 出力電位の補償回路 - Google Patents

出力電位の補償回路

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JPH0654854B2
JPH0654854B2 JP60079984A JP7998485A JPH0654854B2 JP H0654854 B2 JPH0654854 B2 JP H0654854B2 JP 60079984 A JP60079984 A JP 60079984A JP 7998485 A JP7998485 A JP 7998485A JP H0654854 B2 JPH0654854 B2 JP H0654854B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は直結アンプの出力電位の補償回路に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、直結型アンプの出力電位の補償回路におい
て、ダイオードおよび抵抗器により所定の大きさの電流
および電圧を形成し、これら電流および電圧を対象とす
るアンプに供給するとともに、その抵抗器の値をアンプ
の負帰還用抵抗器の値に関連づけることにより、そのア
ンプの出力端の直流電位を電源電圧の 1/2 に保持する
ようにしたものである。
〔従来の技術〕
前段が直結とされた電流入力型のアンプ、例えばオーデ
ィオ用のパワーアンプにおいて、最大出力時のクリップ
を上下対称にするには、出力端の直流電位を電源電圧の
1/2 に保持すればよい。
第2図はそのように出力電位を保持する方法の一例を示
すもので、(1)は対称となる電流入力型のパワーアン
プ、(2)は定電流信号源となる前段の回路である。そし
て、Ra=Rbとすることにより電流電圧Vccの 1/2
の基準電圧がアンプ(1)の非反転入力端に供給されると
ともに、アンプ(1)の出力が抵抗器Rcを通じて反転入
力端に負帰還されるので、出力端の直流電位は 1/2 V
ccに保持される。
なお、このとき、抵抗器Rcによる負帰還によりアンプ
(1)の反転入力端の直流電位は、非反転入力端と同電
位、すなわち、 1/2 Vccに保持されている。
また、第3図は別の一例を示すもので、この例において
も同様にしてアンプ(1)の出力端の直流電位は 1/2 Vc
cに保持される。なお、コンデンサCaは、直流負帰還
を 100%、交流負帰還を抵抗器Rc、Rdの比で決まる
大きさとするためのものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、これらの回路においては、前段回路(2)の出
力の直流電位も 1/2 Vccでなければならない。例え
ば、電源電位Vccの変動により前段回路(2)の出力の直
流電位が 1/2 Vccからずれると、これがアンプ(1)の
出力端に増幅されて現れてしまう。
したがって、これらの回路では前段回路(2)の構成が制
限されてしまうなどの問題がある。
もちろん、前段回路(2)の出力側に直流カット用のコン
デンサを直列接続すれば、前段回路(2)の出力の直流電
位は制限されず、したがって、前段回路(2)の構成も制
限されないが、オーディオ帯域ではその直流カット用の
コンデンサが大きな容量となるので、IC化したときに
は外付けとなってIC化のメリットが小さくなってしま
う。
この発明は以上のような問題点を解決しようとするもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、前段が直結とされた電流入力型のアンプ1
と、このアンプ1の出力端と反転入力端との間に接続さ
れてアンプ1に負帰還をかける第1の抵抗器R2 と、ア
ンプ1の電源Vccに対して直列接続された第2の抵抗器
1 、第1のダイオードD1 及び第2のダイオードと、
この第2のダイオードを有してカレントミラー回路5を
構成する一方のトランジスタQ7 は、他方のトランジス
タQ8 のエミッタ接合面積のn倍(n>0の任意の数)
とされると共に、第1及び第2の抵抗器R2 及びR1
値をR′及びR′とするとR′=2R′/nと
なる様に選定され第2の抵抗器R1 および第1のダイオ
ードD1 の直列回路と第2のダイオードとの接続点に得
られる電圧がアンプ1の非反転入力端に供給され、他方
のトランジスタQ8 のコレクタがアンプ1の反転入力端
に接続され、このアンプ1の反転入力端に入力信号が供
給され、アンプ1の出力端の直流電位が電源Vccの電圧
の1/2となるように第1の抵抗器R2 および第2の抵
抗器R1 の抵抗比が選定された出力電位の補償回路であ
る。
〔作用〕
ダイオードおよび抵抗器に流れる電流にしたがった電流
が、負帰還用抵抗器に流れてアンプの出力端の直流電位
が電源電圧の 1/2 に保持される。
〔実施例〕
第1図において、前段回路(2)からトランジスタQ1
ベースに入力信号(ベースバイアスを含む)が供給さ
れ、そのコレクタが接地され、そのエミッタと電源端子
1 との間に定電流源(7)が接続されてトランジスタQ1
はエミッタフォロワとされる。
また、トランジスタQ2 ,Q3 のエミッタが互いに接続
されるとともに、これらエミッタと端子T1 との間に定
電流源(8)が接続されて差動アンプ(3)が構成され、トラ
ンジスタQ2 のベースがトランジスタQ1 のエミッタに
接続され、トランジスタQ3 のベースがトランジスタQ
4 のエミッタに接続される。このトランジスタQ4 はト
ランジスタQ1 に対応するバランス用および交流バイパ
ス用で、そのベースおよびコレクタは接地され、そのエ
ミッタと端子T1 との間に定電流源(9)が接続される。
さらに、トランジスタQ5 ,Q6 により接地を基準電位
点とするカレントミラー回路(4)が構成され、その入力
側のトランスジスタQ5 のコレクタがトランジスタQ2
のコレクタに接続され、出力側のトランジスタQ6 のコ
レクタがトランジスタQ3 のコレクタに接続される。
また、端子T1 と接地との間にダイオードD1 と抵抗器
1 とダイオード接続されたトランジスタQ7 とが直列
接続されるとともに、トランジスタQ7 とトランジスタ
8 とによりトランジスタQ7 を入力側とし、かつ、接
地を基準電位点とするカレントミラー回路(5)が構成さ
れる。そして、トランジスタQ3 ,Q6 のコレクタがト
ランジスタQ8 のコレクタに接続されるとともに、パワ
ーアンプ(1)の反転入力端に接続され、トランジスタQ7
のコレクタがアンプ(1)の非反転入力端に接続される。
さらに、アンプ(1)の出力端と反転入力端との間に負帰
還用の抵抗器R2 が接続されるともに、その出力端が出
力端子T2 に接続される。
なお、トランジスタQ7 のエミッタ接合面積はトランジ
スタQ8 のそれのn倍(n>0の任意の数)とされると
ともに、第1及び第2の抵抗器R2 及びR1 の値を
′及びR′とすると、 R′=2R′/n ……(i) とされる。
このような構成によれば、前段回路(2)からの信号はト
ランジスタQ1 を通じてトランジスタQ2 に供給され、
アンプ(3)により差動増幅されてトランジスタQ2 ,Q3
のコレクタに取り出される。そして、このとき、トラ
ンジスタQ2 ,Q3 のコレクタ電流のうち、直流成分は
互いに等しく、交流成分(信号成分)は互いに逆相であ
るとともに、カレントミラー回路(4)によりトランジス
タQ6 のコレクタ電流はトランジスタQ2 のコレクタ電
流に等しくなるので、トランジスタQ3 ,Q6 のコレク
タからは電流増幅された信号電流(交流成分)isだけが
取り出される。すなわち、第1図のA点には直流電流は
流れず、信号電流isだけが流れる。したがって、トラン
ジスタQ1 〜Q6 (A点よりも前段側)は定電流源タイ
プの信号源とみなすことができる。
そして、この信号電流isがアンプ(1)に供給されるの
で、端子T2 にはパワー増幅された出力が取り出され
る。
また、この場合、素子D1 ,R1 ,Q7 に直流電流が流
れるが、この直流電流をnIとすれば、トランジスタQ
7 ,Q8 がカトレンミラー回路(5)を構成しているとと
もに、トランジスタQ7 のエミッタ接合面積はトランジ
スタQ8 のそれのn倍とされているので、トランジスタ
8 のコレクタには直流電源Iが流れる。そして、A点
には直流電流は流れないので、トランジスタQ8 のコレ
クタを流れる直流電流Iは、抵抗器R2 から流れること
になる。
さらに、ダイオードD1 と素子R1 ,Q7 とにより端子
1 の電源電圧Vccが分圧されて電圧Vrが形成され、
この電圧Vrがアンプ(1)の非反転入力端に供給される
とともに、アンプ(1)には抵抗器R2 により負帰還がか
かっているので、アンプ(1)の反転入力端の直流電位は
電圧Vrとなる。
したがって、端子T2 の直流電位をVoとすれば、 Vo=Vr+IR ……(ii) となる。
また、電圧VrはトランジスタQ7 のベース・エミッタ
間電圧でもあり、このベース・エミッタ間電圧とダイオ
ードD1 の順方向電圧とはほぼ等しいとみなすことがで
きるので、 Vcc=Vr+nIR1 +Vr ……(iii) となる。
そして、(iii)式を変形すると、 2Vr=Vcc−nIR ……(iv) となり、また、(ii)式を2倍とすると、 2Vo=2Vr+2IR ……(v) となるので、この(v)式に(iv)式を代入すると、 2Vo=Vcc−nIR1 +2IR ……(vi) となる。さらに、この(vi)式に(i)式を代入する
と、 2Vo=Vcc−nI(2R2 /n)+2IR =Vcc−2IR2 +2IR ∴Vo=1/2Vcc となる。すなわち、端子T2 の直流電位Voは、電源電
圧Vccにかかわらずその 1/2 に保持される。
こうして、この発明によれば、電源電圧Vccにかかわら
ずアンプ(1)の出力端の直流電位を 1/2 Vccに保持で
きる。また、差動アンプ(3)およびカレントミラー回路
(4)は電流動作であり、そのトランジスタQ2 ,Q3
4 ,Q5 ,Q6 の各部の電位は任意でよいので、前段
回路(2)からの信号の直流電位は任意であり、 1/2 Vc
cに制限されることがない。
さらに、直流カット用のコンデンサを必要とすることも
なく、容易にIC化ができるとともにそのメリットが大
きい。
〔発明の効果〕
この発明によれば、電源電圧Vccにかかわらずアンプ
(1)の出力端の直流電位を 1/2 Vccに保持できる。ま
た、差動アンプ(3)およびカレントミラー回路(4)は電流
動作であり、そのトランジスタQ2 ,Q3 ,Q4 ,Q
5 ,Q6 の各部の電位は任意でよいので、前段回路(2)
からの信号の直流電位は任意であり、 1/2 Vccに制限
されることがない。
さらに、直流カット用のコンデンサを必要とすることも
なく、容易にIC化ができるとともにそのメリットが大
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一例の接続図、第2図、第3図はそ
の説明のための図である。 (1)はアンプ、(2)は前段回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前段が直結とされた電流入力型のアンプ
    と、 このアンプの出力端と反転入力端との間に接続されて上
    記アンプに負帰還をかける第1の抵抗器と、 上記アンプの電源に対して直列接続された第2の抵抗
    器、第1及び第2のダイオードと、 この第2のダイオードを有してカレントミラー回路を構
    成する一方のトランジスタは他方のトランジスタのエミ
    ッタ接合面積のn倍(n>0の任意の数)とされると共
    に第1及び第2の抵抗器R2 及びR1 の値をR′及び
    ′とすると R′=2R′/n となる様に選定され、 上記第2の抵抗器及び上記第1のダイオードの直列回路
    と上記第2のダイオードとの接続点に得られる電圧が上
    記アンプの非反転入力端に供給され、 上記他方のトランジスタのコレクタが上記アンプの反転
    入力端に接続され、 このアンプの反転入力端に入力信号が供給され、 上記アンプの出力端の直流電位が上記電源の電圧の1/
    2となるように上記第1の抵抗器及び第2の抵抗器の抵
    抗比が選定された出力電位の補償回路。
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