JPH10163768A

JPH10163768A - 増幅装置

Info

Publication number: JPH10163768A
Application number: JP8316598A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Otaka; 信行大高
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-06-19
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: JP3530326B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高利得の増幅装置に電源電圧を投入した時に
該増幅装置が直ちに動作できない。【解決手段】信号源（１）と、直流阻止コンデンサ
（２）と、第１及び第２トランジスタを備え、該第１ト
ランジスタのベースが前記直流阻止コンデンサの他端に
接続されている差動増幅器（１５）と、該差動増幅器の
出力信号を増幅して出力する出力回路（１８）と、帰還
抵抗及び帰還コンデンサを備え、前記出力回路の出力信
号を前記第２トランジスタのベースに帰還させる帰還回
路（１９）と、前記直流阻止コンデンサを充電する第１
充電回路（２０）と、前記直流阻止コンデンサの充電電
圧より低い電圧に前記帰還コンデンサを充電する第２充
電回路（２１）と、前記出力回路の出力信号に応じて前
記帰還コンデンサを充電する第３充電回路（２２）とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高利得の増幅装置
に電源電圧を投入した時に該増幅装置が直ちに動作可能
となる増幅装置に関するもので、特に、家庭用のＶＣＲ
において再生音声信号を増幅するイコライザ増幅装置に
用いて好適な増幅装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な家庭用のＶＣＲは、記録と再生
が可能である。しかし、最近ＶＣＲの価格を下げる目的
で再生のみのＶＣＲが登場している。再生のみのＶＣＲ
にテープがローデイングされている場合、該ＶＣＲに電
源を投入すると該ＶＣＲは直ちに再生モードとなる。そ
の場合、ビデオテープからの再生音声信号が直ちに音声
再生回路に印加される。音声再生回路は、イコライザ増
幅器を備える。イコライザ増幅器の目的は、ある周波数
特性で再生音声信号を高利得で増幅することである。Ｖ
ＣＲに電源が投入されると、前記イコライザ増幅器は直
ちに動作する必要がある。

【０００３】図２は、そのようなイコライザ増幅器の例
を示す。図２の信号源（１）は、ビデオテープからの再
生音声信号を発生する。信号源（１）からの再生音声信
号は、直流阻止コンデンサ（２）を介して入力端子
（３）に印加される。入力端子（３）には、抵抗（４）
を介して増幅器（５）から直流電圧が印加されている。
そのため、増幅器（５）からの直流電圧に前記再生音声
信号が重畳されて増幅器（６）の正入力端子（＋）に印
加される。

【０００４】電源電圧（＋ＶCC）を抵抗（７）（８）で
分圧した電圧Ｖａが増幅器（５）の正入力端子（＋）に
印加される。増幅器（５）は１００％帰還されているの
で、増幅器（５）の出力端子（９）の電圧はＶａとな
る。直流阻止コンデンサ（２）の充電電圧もＶａとな
る。電源投入に応じて、増幅器（６）が動作すると増幅
器（６）の出力端子（９）より、帰還抵抗（１０）を介
して帰還コンデンサ（１１）に対して充電が行われる。
帰還コンデンサ（１１）が電圧Ｖａまで充電されると充
電が終了する。増幅器（６）の出力端子（９）の直流電
圧は、Ｖａとなる。

【０００５】この状態で直流状態が安定する。入力端子
（３）に印加された再生音声信号は、増幅器（６）で増
幅されて出力端子（９）に導出される。増幅器（６）の
利得は、帰還抵抗（１０）（１２）により定まる。電源
投入されてから図２の回路の直流電圧が安定し、動作可
能となるのに要する時間は、直流阻止コンデンサ（２）
と帰還コンデンサ（１１）の時定数で定まる。直流阻止
コンデンサ（２）の充電時間は、抵抗（４）の抵抗値が
影響する。帰還コンデンサ（１１）の充電時間は、帰還
抵抗（１０）の抵抗値が影響する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
回路では電源投入されてから回路の直流電圧が安定
し、動作可能となるのに時間が多くかかる、という問題
があった。例えば、抵抗（４）の抵抗値は、１３０Ｋオ
ームに設定され、帰還抵抗（１０）の抵抗値は３３０Ｋ
オームに設定される。このため、直流阻止コンデンサ
（２）と帰還コンデンサ（１１）の時定数が大きくな
り、充電に時間が要してしまう。

【０００７】充電時間を早くするには、直流阻止コンデ
ンサ（２）と帰還コンデンサ（１１）を専用の充電回路
で充電することが考えられる。そのようにすれば、充電
を早くすることができる。図２において、直流阻止コン
デンサ（２）と帰還コンデンサ（１１）を急速充電した
としても、増幅器（６）が直流的に安定状態となるには
増幅器（６）が自分自身で帰還動作を行う必要がある。
増幅器（６）の直流的な安定状態とは増幅器（６）の出
力端から直流電流が発生しないように増幅器（６）の正
入力端子（＋）と負入力端子（−）のレベルが調整され
ることを言う。

【０００８】増幅器（６）が帰還動作を行うには帰還抵
抗（１０）を介した充放電が行われるが、帰還抵抗（１
０）の抵抗値は非常に大きいのでその充放電に時間がか
かる、という問題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、大なる抵抗値
の帰還抵抗を有する差動増幅器を電源投入に応じて短時
間で動作可能とする増幅装置を提供することを目的とす
る。上記目的を達成するために、本発明の増幅装置は、
以下のような特徴を有する。

【００１０】信号源と、該信号源からの交流入力信号が
一端に印加される直流阻止コンデンサと、エミッタが共
通接続された第１及び第２トランジスタを備え、該第１
トランジスタのベースが前記直流阻止コンデンサの他端
に接続されている差動増幅器と、該差動増幅器の出力信
号を増幅して出力する出力回路と、帰還抵抗及び帰還コ
ンデンサを備え、前記出力回路の出力信号を前記第２ト
ランジスタのベースに帰還させる帰還回路と、前記直流
阻止コンデンサを充電する第１充電回路と、前記直流阻
止コンデンサの充電電圧より低い電圧に前記帰還コンデ
ンサを充電する第２充電回路と、前記出力回路の出力信
号に応じて前記帰還コンデンサを充電する第３充電回路
とを備える。

【００１１】電源投入に応じて、第１充電回路により前
記直流阻止コンデンサを急速充電し、第２充電回路によ
り前記直流阻止コンデンサの充電電圧より低い電圧に前
記帰還コンデンサを急速充電する。前記直流阻止コンデ
ンサの充電電圧の方が、前記帰還コンデンサの充電電圧
より高いので、出力回路は前記帰還コンデンサを充電し
ようとして「Ｈ」レベルの信号を発生する。すると、該
「Ｈ」レベルの信号に応じて第３充電回路が動作し前記
帰還コンデンサを急速充電する。第３充電回路は、帰還
抵抗を介さず直接に前記帰還コンデンサを充電するの
で、急速充電が可能である。そのため、前記帰還コンデ
ンサの充電電圧は、前記直流阻止コンデンサの充電電圧
に等しいレベルまでに急速充電される。すると、差動増
幅器がバランス状態に近くなる。差動増幅器がバランス
状態に近くなると、出力回路の「Ｈ」レベルは「Ｌ」レ
ベルに低下する。該「Ｌ」レベルに応じて第３充電回路
は、充電を停止する。この状態では、３点の電圧（直流
阻止コンデンサの充電電圧、帰還コンデンサの充電電
圧、出力回路の出力電圧）を非常に近い値とすることが
できる。この状態から帰還抵抗を使用した帰還ループに
よる帰還動作が行われ、差動増幅器は完全な安定状態に
移行する。即ち、帰還抵抗に直流電流が流れない状態で
ある。帰還ループによる帰還動作は、帰還抵抗を使用す
るので時間を要する。しかし、前述の通り３点の電圧は
すでに非常に近い値となっているので僅かな時間で済
む。

【００１２】第１及び第２充電回路による帰還コンデン
サ及び直流阻止コンデンサの充電電圧の大きさは、両者
が差を持っているようにすればどちらが低くなるように
してもよい。第３充電回路をトランジスタで構成すれ
ば、帰還コンデンサの充電電圧と出力回路の出力電圧と
の間の電圧差を電圧ＶBE（トランジスタのベース・エミ
ッタ間立ち上がり電圧）以内にできる。

【００１３】更に、本発明の別の構成によれば、電源電
圧を投入してから一定期間後に状態変化を起こすパワー
オンパルスを発生させ、該パワーオンパルスに応じて第
１及び第２充電回路の動作を停止させている。そのた
め、第１及び第２充電回路の動作停止に伴い、帰還コン
デンサ及び直流阻止コンデンサは正常に信号を伝達でき
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の増幅装置を示す
もので、（１５）はエミッタが共通接続された第１及び
第２トランジスタ（１６）（１７）を備え、該第１トラ
ンジスタ（１６）のベースが直流阻止コンデンサ（２）
の他端に接続されている差動増幅器、（１８）は差動増
幅器（１５）の出力信号を増幅して出力する出力回路、
（１９）は帰還抵抗（１０）及び帰還コンデンサ（１
１）を備え、前記出力回路（１８）の出力信号を前記第
２トランジスタ（１７）のベースに帰還させる帰還回
路、（２０）は直流阻止コンデンサ（２）を充電する第
１充電回路として動作するトランジスタ、（２１）は直
流阻止コンデンサ（２）の充電電圧より低い電圧に帰還
コンデンサ（１１）を充電する第２充電回路として動作
するトランジスタ、（２２）は出力回路（１８）の出力
信号に応じて帰還コンデンサ（１１）を充電する第３充
電回路として動作するトランジスタ、（２３）は端子
（２４）からのパワーオンパルスに応じてトランジスタ
（２０）（２１）の動作を停止させる停止回路として動
作するトランジスタ、（２５）は電源電圧ＶCC1が印加
される電源端子、（２６）は電源電圧ＶCC2が印加され
る電源端子である。

【００１５】図１において、図２と同一の回路素子、回
路ブロックについては同一の符号を付し説明を省略す
る。図１の回路は、電源電圧ＶCC1と電源電圧ＶCC2とを
持つ。電源電圧ＶCC1は、電源投入に応じて直ちに立ち
上がる。電源電圧ＶCC2は、電源投入に応じて除除に立
ち上がる。その様子を図３を用いて説明する。

【００１６】図３の電源（２７）からの電圧は、スイッ
チ（２８）が閉じると電源電圧ＶCC1として電源端子
（２５）に発生する。又、電源電圧ＶCC1は、リップル
フィルタ（２９）で平滑される。リップルフィルタ（２
９）の出力信号は、トランジスタ（３０）のベースに印
加される。リップルフィルタ（２９）の出力信号レベル
は、除除に増加するのでトランジスタ（３０）も除除に
オンする。トランジスタ（３０）のエミッタに接続され
ている電源端子（２６）からは、電源電圧ＶCC2が発生
する。

【００１７】その様子を図４（ａ）（ｂ）に示す。図４
（ａ）は、電源電圧ＶCC1を示す。図４（ｂ）のカーブ
Ａは、電源電圧ＶCC2を示す。時刻ｔ１は電源投入の時
を示す。リップルフィルタ（２９）の出力信号レベル
は、基準電源（３１）のレベルと差動増幅器（３２）で
レベル比較される。リップルフィルタ（２９）の出力信
号レベルは、時間の経過とともにゆっくりと上昇する。
この為、時刻ｔ１直後は、トランジスタ（３３）のベー
ス電圧が低く、トランジスタ（３４）のベース電圧が高
い。すると、トランジスタ（３３）がオフし、トランジ
スタ（３４）がオンする。トランジスタ（３３）がオフ
すると、トランジスタ（３５）（３６）には電流が流れ
ず、端子（２４）は「Ｌ」レベル（アース）となる。そ
の後、時間の経過とともに、リップルフィルタ（２９）
の出力信号レベルは上昇し、基準電源（３１）のレベル
を越す。すると、トランジスタ（３３）がオンし、トラ
ンジスタ（３４）がオフする。トランジスタ（３３）が
オンすると、トランジスタ（３５）（３６）に電流が流
れ、端子（２４）は「Ｈ」レベル（電源）となる。端子
（２４）に発生するパワーオンパルスを図４（ｄ）に示
す。パワーオンパルスは、図１の端子（２４）に印加さ
れる他、音声信号のミュートパルスとしても使用され
る。

【００１８】図１に戻る。時刻ｔ１に図３のスイッチ
（２８）が閉じると、電源電圧ＶCC1と電源電圧ＶCC2が
図１の回路に加わる。この時、端子（２４）は「Ｌ」レ
ベルであるので、電源電圧ＶCC1に応じてトランジスタ
（２０）（２１）がオンする。トランジスタ（２０）の
エミッタから直流阻止コンデンサ（２）に充電電流が流
れる。トランジスタ（２１）のエミッタから帰還コンデ
ンサ（１１）に充電電流が流れる。直流阻止コンデンサ
（２）の充電電圧は、トランジスタ（２０）のエミッタ
電圧に等しくなる。帰還コンデンサ（１１）の充電電圧
は、トランジスタ（２１）のエミッタ電圧に等しくな
る。抵抗（３７）の電圧降下をＶａとすると、直流阻止
コンデンサ（２）と帰還コンデンサ（１１）とは電圧差
Ｖａを有する。直流阻止コンデンサ（２）の充電電圧
は、帰還コンデンサ（１１）の充電電圧に対して電圧Ｖ
ａ高く設定される。

【００１９】その様子を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）
のＤは直流阻止コンデンサ（２）の充電電圧を示す。図
４（ｃ）のＥは帰還コンデンサ（１１）の充電電圧を示
す。第１トランジスタ（１６）のベース電圧は、第２ト
ランジスタ（１７）のベース電圧より高くなるので、第
１トランジスタ（１６）がオンする。すると、出力回路
（１８）を構成するトランジスタ（３８）のコレクタ電
流が増加し、トランジスタ（３９）のエミッタ電圧が増
加する。この時、電源端子（２６）からの電源電圧ＶCC
2は、図４（ｂ）のカーブＡに示すように十分に増加し
ていない。電源電圧ＶCC2が低いと、差動増幅器（１
５）及び出力回路（１８）は正常な動作ができない。ト
ランジスタ（３９）のエミッタに接続されている出力端
子（９）の電圧を図４（ｂ）のカーブＢに示す。出力端
子（９）の電圧は、カーブＡの上昇に比例して上昇す
る。

【００２０】その後、カーブＢの電圧がある値まで上昇
すると、第３充電回路として動作するトランジスタ（２
２）がオン（図４の時刻ｔ２）する。ある値とは、トラ
ンジスタ（２２）のベース電圧がトランジスタ（２１）
のベース電圧より高くなった時である。すると、トラン
ジスタ（２２）のエミッタから帰還コンデンサ（１１）
に充電電流が流れる。帰還抵抗（１２）の値は小さいの
で、トランジスタ（２２）による充電は、小なる時定数
で行われる。この為、帰還コンデンサ（１１）の充電電
圧は、トランジスタ（２２）のベース電圧から電圧１Ｖ
BEだけ低い電圧に急速充電される。そのため、図４のＤ
とＥのレベルはほぼ等しいレベルとなる。トランジス
タ（２２）は、差動増幅器（１５）及び出力回路（１
８）で構成される差動増幅装置の入出力間の直流レベル
変動を電圧ＶBE以下に制限する制限手段として動作す
る。図１の帰還端子（４０）と出力端子（９）との間の
電圧差ＶBEは、例えば０.７Ｖとなる。この時、前記増
幅装置の利得を１０００倍とすると、入力端子（３）と
帰還端子（４０）の間のオフセット電圧は、０.７ｍＶ
になる。ところが、通常の差動増幅装置では、オフセッ
ト電圧は、２０ｍＶを有するので、該２０ｍＶが１００
０倍されると２０Ｖもの電圧差が差動増幅装置の入出力
間に発生してしまう。そして、２０Ｖの電圧差を解消す
る動作を行なわなければならないので、差動増幅装置が
安定するのに時間がかかる。

【００２１】しかしながら、図１の差動増幅装置では
０.７Ｖのオフセット電圧を解消すればよいので差動増
幅装置が安定する時間が短縮される。図４のＤとＥのレ
ベルがほぼ等しくなると、差動増幅器（１５）がバラン
ス状態となる。差動増幅器（１５）がバランス状態とな
ると、トランジスタ（３８）のベース電流が低下する。
すると、トランジスタ（３９）のベース電圧が低下し、
出力端子（９）の電圧も図４（ｂ）のカーブＢのように
低下する。この時、帰還抵抗（１０）を介した通常の帰
還動作（時間を多く要する）が行われ、帰還端子（４
０）と出力端子（９）の間の直流レベル差がゼロとな
る。

【００２２】このように、本発明ではトランジスタ（２
２）の働きにより、帰還端子（４０）と出力端子（９）
の間の直流レベル差を０.７Ｖに押さえてから通常の帰
還動作を行わせているので、電源投入から直ちに差動増
幅装置を動作させることが可能となる。その後、図４
（ｄ）の時刻ｔ４にパワーオンパルスが「Ｈ」レベルと
なり端子（２４）に印加されるので、停止回路として動
作するトランジスタ（２３）がオンする。トランジスタ
（２３）がオンすると、トランジスタ（２０）（２１）
がオフする。トランジスタ（２０）（２１）がオフする
と、入力端子（３）と帰還端子（４０）には交流信号が
伝わるようになり、入力信号の増幅動作が可能となる。

【００２３】図１では初期状態において、直流阻止コン
デンサ（２）の充電電圧が帰還コンデンサ（１１）の充
電電圧より高くなるように設定した。しかしながら、逆
に設定してもよい。即ち、帰還コンデンサ（１１）の充
電電圧を直流阻止コンデンサ（２）の充電電圧より高く
設定する。その場合の実施例を図５に示す。図５におい
て、図１と同一の回路素子については同一の符号を付し
説明を省略する。

【００２４】図５において、トランジスタ（４５）が帰
還コンデンサ（１１）を充電し、トランジスタ（４６）
が直流阻止コンデンサ（２）を充電する。トランジスタ
（４５）のベース電圧は、トランジスタ（４６）のベー
ス電圧より電圧Ｖａだけ高いので、帰還コンデンサ（１
１）の方が高い電圧で充電される。図１のトランジスタ
（２２）の代わりとして動作するのがトランジスタ（４
７）と、トランジスタ（４８）（４９）で構成される電
流ミラー回路（５０）である。初期状態では出力端子
（９）の電圧は「Ｌ」レベルとなる。すると、トランジ
スタ（４７）と、電流ミラー回路（５０）とがオンし、
直流阻止コンデンサ（２）への充電が行われる。該充電
が行われ、差動増幅器（１５）が安定状態となると出力
端子（９）の電圧は「Ｈ」レベルに向かい上昇する。す
ると、トランジスタ（４７）がオフし、帰還抵抗（１
０）による帰還動作に移行する。トランジスタ（４７）
のベースは、帰還端子（４０）に接続してもよい。

【００２５】尚、図１や図５において、電源電圧ＶCC1
に接続する回路は、オンオフを行う回路部や出力部であ
り、それ以外の回路は電源電圧ＶCC2に接続する。

【００２６】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、高利
得の増幅装置に電源電圧を投入した時に該増幅装置が直
ちに動作可能となる増幅装置が得られる。又、本発明に
よれば、出力回路により第３充電回路を駆動しているの
で、出力端子と帰還端子の間の直流電圧を確実に近いレ
ベルに設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の増幅装置を示す回路図である。

【図２】従来の増幅装置を示す回路図である。

【図３】図１の説明に供するための回路図である。

【図４】図１の電源電圧の説明に供するための波形図で
ある。

【図５】本発明の別の増幅装置を示す回路図である。

【符号の説明】

（１）信号源（２）直流阻止コンデンサ（１１）帰還コンデンサ（１８）出力回路（１９）帰還回路（２０）トランジスタ（２１）トランジスタ（２２）トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源電圧の投入後に直ちに動作可能な増
幅装置であって、信号源と、該信号源からの交流入力信号が一端に印加される直流阻
止コンデンサと、エミッタが共通接続された第１及び第２トランジスタを
備え、該第１トランジスタのベースが前記直流阻止コン
デンサの他端に接続されている差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号を増幅して出力する出力回路
と、帰還抵抗及び帰還コンデンサを備え、前記出力回路の出
力信号を前記第２トランジスタのベースに帰還させる帰
還回路と、前記直流阻止コンデンサを充電する第１充電回路と、前記直流阻止コンデンサの充電電圧より低い電圧に前記
帰還コンデンサを充電する第２充電回路と、前記出力回路の出力信号に応じて前記帰還コンデンサを
充電する第３充電回路とを備えることを特徴とする増幅
装置。
【請求項２】電源電圧の投入後に直ちに動作可能な増
幅装置であって、信号源と、該信号源からの交流入力信号が一端に印加される直流阻
止コンデンサと、エミッタが共通接続された第１及び第２トランジスタを
備え、該第１トランジスタのベースが前記直流阻止コン
デンサの他端に接続されている差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号を増幅して出力する出力回路
と、帰還抵抗及び帰還コンデンサを備え、前記出力回路の出
力信号を前記第２トランジスタのベースに帰還させる帰
還回路と、前記直流阻止コンデンサを充電する第１充電回路と、前記直流阻止コンデンサの充電電圧より高い電圧に前記
帰還コンデンサを充電する第２充電回路と、前記出力回路の出力信号に応じて前記直流阻止コンデン
サを充電する第３充電回路とを備えることを特徴とする
増幅装置。
【請求項３】前記第３充電回路は、ベースが前記出力
回路に接続され、エミッタが前記帰還コンデンサに接続
されるトランジスタで構成されることを特徴とする請求
項１に記載の増幅装置。
【請求項４】前記第３充電回路は、エミッタが前記出
力回路に接続され、コレクタが前記直流阻止コンデンサ
に接続されるトランジスタで構成されることを特徴とす
る請求項２に記載の増幅装置。
【請求項５】電源電圧の投入後に直ちに動作可能な増
幅装置であって、電源電圧を発生する電源と、該電源からの電源電圧を平滑するリップルフィルタと、該リップルフィルタの出力電圧と基準電圧とを比較し、
電源電圧を投入してから一定期間後に状態変化を起こす
パワーオンパルスを発生するパワーオンパルス発生器
と、信号源と、該信号源からの交流入力信号が一端に印加される直流阻
止コンデンサと、エミッタが共通接続された第１及び第２トランジスタを
備え、該第１トランジスタのベースが前記直流阻止コン
デンサの他端に接続されている差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号を増幅して出力する出力回路
と、帰還抵抗及び帰還コンデンサを備え、前記出力回路の出
力信号を前記第２トランジスタのベースに帰還させる帰
還回路と、前記直流阻止コンデンサを充電する第１充電回路と、前記直流阻止コンデンサの充電電圧より低い電圧に前記
帰還コンデンサを充電する第２充電回路と、前記出力回路の出力信号に応じて前記帰還コンデンサを
充電する第３充電回路と、前記パワーオンパルスに応じて前記第１及び第２充電回
路の動作を停止させる停止回路とを備えることを特徴と
する増幅装置。
【請求項６】前記差動増幅器には、前記リップルフィ
ルタからの電源電圧が印加されることを特徴とする請求
項４に記載の増幅装置。
【請求項７】前記パワーオンパルス発生器には、前記
電源からの電源電圧が印加されることを特徴とする請求
項４に記載の増幅装置。
【請求項８】前記第３充電回路は、ベースが前記出力
回路に接続され、エミッタが前記帰還コンデンサに接続
されるトランジスタで構成されることを特徴とする請求
項５に記載の増幅装置。