JPS5897907A - 増幅器 - Google Patents

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】 本発明は初段に電界効果トランジスタを用いた増幅器に
関するものであり、その目的とするところは直流的な動
作が安定で、かつ低雑音化を図ることができる増幅器を
提供することにある。

一般に、初段に電界効果トランジスタを用いた増幅器は
第１図のように構成される。第１図において、１は入力
端子、２は出力端子、３．４は電源端子、５，６は電界
効果トランジスタ、７は２段目の増幅回路、８　、９　
、１０　、１１は上記電界効果トランジスタ６．６のバ
イアス抵抗、１２゜１３は上記２段目の増幅回路７の出
力側から上記電界効果トランジスタ６の一ゲート電極へ
の帰還抵抗である。この増幅器において、上記電界効果
トランジスタ６は上記２段目の増幅回路子の利得が十分
大きく、かつ抵抗１２．１３の負帰還のだめに上記２段
目の増幅回路７の出力端の直流サーボ回路として動作し
、上記出力端子２の直流オフセットを零電位に保つよう
に作用する。さて、電界効果トランジスタの飽和ドレイ
ン電流は素子自体によシばらつきが大きく、温度によっ
ても大きく変化する。そのため、上述した従来の増幅器
では、上記電界効果トランジスタ６．６の直流ドレイン
電流が一定になるように動作させるため、設計時におい
ては素子自体のばらつき、温度特性を考慮し、考えられ
る最少の飽和ドレイン電流よりも小さなドレイン電流で
動作するように動作点を設定しなければ浸らない。一方
、上述した従来の増幅器は特にオーディオ機器等の用途
に使用する場合が多く、低雑音であることが要求される
。雑音レベルは初段の増幅回路としての電界効果トラン
ジスタ６の相互コンダクダンスを２ｍとしたとき、Ｊσ
７；に比例するので、低雑音化を図るためには上記電界
効果トランジスタ５をｔｍの大きい状態で使用する必要
がある。そして、ｖｍの値はドレイン電流よりのＪＴｉ
［比例するので、低雑音化のためには上記電界効果トラ
ンジスタ６の動作点を飽和ドレイン電流あるいはその近
くの大きな値に設定する必要がある。しかしながら、上
述した従来の増幅器では、上記電界効果トランジスタ５
，６の動作点を一定に保つ上で、素子自体のばらつき、
温度特性を考慮してドレイン電流を考えられる最小の飽
和ドレイン電流よりも小さく保つという条件が必要であ
り、そのため、実際に使用する場合に上記電界効果トラ
ンジスタ６の動作点を飽和ドレイン電流あるいはその近
くの大きな値に設定することは困難であシ、低雑音化を
達成することが非常にむずかしいものであった。

本発明はこのような従来の欠点を解消するものであり、
電界効果トランジスタよりなる第１の増幅段の出力側に
第２の増幅段を設けると共に、この第２の増幅段の出力
側に低域通過形の第３の増幅段を設け、上記第３の増幅
段の出力側より上記第２の増幅段および上記第１の増幅
段としての電界効果トランジスタのソース電極に直流的
な負帰還を施し、上記第２の増幅段の出力端子に取出さ
れる出力を安定化させると共に上記電界効果トランジス
タの動作点を安定化させるようにしたものである。

以下、本発明の増幅器の実施例について説明する。

第２図は本発明の増幅器の一実施例を示しており、第２
図において２１．２２は第１の増幅段としての電界効果
トランジスタであり、これらの電界効果トランジスタ２
１．２２はそれぞれのソースイ”極およびドレイン電極
が互に接続されて並列の関係にある。そして、上記電界
効果トランジスタ２１゜２２はそのゲート電極が入力端
子４１に接続されており、そのドレイン電極が抵抗２７
を介して正の電源端子４３に接続されており、そのソー
ス電極が負帰還回路を構成するコンデンサ３７および抵
抗２６を通して接地されている。まだ、上記電界効果ト
ランジスタ２１．２２のソース電極はベースとコレクタ
が互に接続されたトランジスタ３１抵抗２９および抵抗
３６を通して負の電源端子４に接続されている。２３は
第２の増幅段としての差動増幅器であり、その逆相入力
端が上記電界効果トランジスタ２１．２２のドレイン電
極に接続されており、その同相入力端が抵抗２８を通し
て正の電源端子４３に接続されると共にペースが接地さ
れたトランジスタ３２．抵抗３ｏおよび抵抗３６を通し
て負の電源端子４４に接続されており、その出力端が出
力端子４２に接続されている。２４＼−５− は第３の増幅段としての差動増幅器であり、その逆相入
力端に挿入した、抵抗３３と逆相入力端と出力端との間
に挿入しｒ１コンデンサ３４にょａ低域通過特性を有し
ている。上記第３の増幅段としての差動増幅器２４はそ
の逆相入力端が上記抵抗３３を介して上記第２の増幅段
としての差動増幅器２３の出力端に接続されており、そ
の同相入力端が接地されており、その出力端が抵抗３５
を通して上記抵抗２９．３０と抵抗３６との接続点に接
続されている。また、上記第２の増幅段としての差動増
幅器２３の出力端は負帰還回路を構成する抵抗２５を通
して上記電界効果トランジスタ２１．２２のソース電極
に接続されている。ここで、上記抵抗２７と２８、およ
び抵抗２９と３０はそれぞれ等しい値に設定されている
。このように構成すると、入力端子４１に印加された信
号は第１の増幅段としての電界効果トランジスタ２１゜
２２で増幅され、そのドレイン電極より第２の増幅段と
しての差動増幅器２３の逆相入力端に加えられ、この差
動増幅器２３で増幅されて出力端子４２に取り出される
。そして、上記第２の増幅段の出力側から第１の増幅段
としての電界効果トランジスタ２１．２２のソース電極
に抵抗２５．２６によって信号の負帰還が施され、かつ
上記第２の増幅段の出力側に接続し角：、低域通過形の
第３の増幅段の出力側から上記第２の増幅段の入力側お
よび上記電界効果トランジスタ２１．２２のソース電極
側にＬ流的な負帰還が施される。

上述のように構成した増幅器において、いま上記電界効
果トランジスタ２１．２２は非直線特性を有しており、
温度変化等によりゲート電極とソース電極との間に電位
差が発生すると、上記抵抗２７を流れる電流値と上記抵
抗２８を流れる電流値とが異なる。上記抵抗２７と抵抗
２８の値は等しいので、上記第２の増幅段としての差動
増幅器２３の入力側における電圧のバランスがくずれＪ
記差動増幅器２３の出力側に電圧が発生し、この第２の
増幅段の出力側に接続した第３の増幅段としての差動増
幅器２４の出力側に電圧が発生する。

この時、上記第３の増幅段の出力電圧は上記第２の増幅
段としての差動増幅器２３の同相入力端と負の電源端子
４４の間に挿入した抵抗３６の接続点に加えられるため
、上記差動増幅器２３の同相入力端の電圧を上昇又は降
下して上記差動増幅器２３の出力電圧を零とするように
作用する。また、上記第３の増幅段の出力電圧は上記電
界効果トランジスタ２１．２２のソース電極と負の電源
端子４４０間に挿入した抵抗２９と抵抗３６の接続点に
加えられるため、上記電界効果トランジスタ２１゜２２
０ソース電極の電圧を上昇又は降下して上記電界効果ト
ランジスタ２１．２２のソース電極とゲート電極の間の
電位差を零とするように作用する。つまり、上記第３の
増幅段の出力は上記第１の増幅段としての電界効果トラ
ンジスタ２１．２２のゲート電極とソース電極の間の電
位差がなくなるまで変化する。そして、上記電界効果ト
ランジスタ２１．２２のゲート電極とソース電極の間の
電位差がなくなると、上記抵抗２７に流れる電流値と上
記抵抗２８に流れる電流値が等しくなり、上記第２の増
幅段としての差動増幅器２３の出力電圧は安定する。し
たがって、上記電界効果トランジスタ２１．２２はその
ソース電極とゲート電極の間の電圧ｖＧｓを零電位とな
るよう初期設定することができるために飽和ドレイン電
流又はその近傍で動作させることができ、その動作点を
一定に保つことができると共に相互コンダクダンス２ｍ
の大きい状態で使用することができるために低雑音化を
図ることができる。

以上のように本発明によれば、電界効果トランジスタを
有する第１の増幅段と、この第１の増幅段の出力側に接
続した第２の増幅段と、この第２の増幅段の出力側に接
続した低域通過形の第３の増幅段を備え、上記第３の増
幅段の出力側から上記第２の増幅段と上記第１の増幅段
に直流的な負帰還を施すと共に上記第２の増幅段の出力
側から上記第１の増幅段に信号の負帰還を施すようにし
たので、第１の増幅段としての電界効果トランジスタを
飽和ドレイン電流又はその近傍で動作させることができ
、出力を安定にする−と共に低雑音化を図ることができ
る利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の増幅器の回路図、第２図は本発明の増幅
器の一実施例を示す回路図である。 ２１．２２・・・・・第１の増幅段としての電界効果ト
ランジスタ、２３・・・・・・第２の増幅段、２４・・
・・・・第３の増幅段、２５．２６・・・・・・負帰還
回路を構成する抵抗、２７．２８．２９．３０．３６・
・・・・拳抵抗、３１．３２・・・・・・トランジスタ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電界効果トランジスタを有する第１の増幅段とこの第１
   の増幅段の出力側に接続された出力端子に出力を取出す
   ように接続した第２の増幅段と、この第２の増幅段の出
   力側に接続した低域通過形の第３の増幅段を備え、上記
   第２の増幅段の出力側より上記第１の増幅段の電界効果
   トランジスタのソース電極側に信号の負帰還を施し、上
   記第３゛　Ｚ の増幅段の出力側より上記第ｔの増幅段と上記１界効果
   トランジスタのソース電極側のそれぞれに直流的な負帰
   還を施すように構成してなる増幅器。