JPS5995706A - 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】 この発明は、演算増幅器にブースト回路を付加して構成
した増幅器に関するもので、特に直流安定度の向上と低
コスト化を計った増幅器に関する。

この種の増幅器としては、従来、第１図および第２図に
示すようなものが知られている。第１図に示す増幅器は
、低電源電圧±Ｖ］、ｌを用いて入力信号を非反転増幅
する演算増幅器１と、高電源電圧±ｖＨを用いて前記演
算増幅器１の出力を更に増１［するブースト回路２と、
このブースト回路２の出力を前記演算増幅器１０入力側
に負帰還する帰還抵抗３とを有してなる増幅部に、前記
ブースト回路２の出力信号の直流信号レベルを検出する
積分回路４と、この積分回路４の出力を反転して前記演
算増幅器１の入力側に供給する反転増幅回路５とからな
る直流サーボ回路６を設けて構成したものである。そし
て、この増幅器によれば、出力信号として最大、約２Ｖ
Ｈ（Ｐ−Ｐ）の高出力信号を得ることができ、また高い
直流安定度を得ることができる。ところで、この増幅器
においては、前記演算増幅器１からブースト回路２への
増幅信号のレベルシフトを、抵抗７．８　ａ　％　９　
ａ　（または抵抗７、Ｂｂ、９ｂ）からなる分圧回路と
、コンデンサ１０＆（またはコンデンサ１０ｂ）からな
るバイパス回路とを用い下行なっている。したがってこ
の増幅器においては、そのスルーレートが演算増幅器１
の電圧ドライブ能力で決定されることになってしまい、
一般にあまり大きな値にならないという問題があった。

またこの増幅器においては、直流サーボ回路６の部品点
数が多くなるという問題もあった。

また、第２図に示す増幅器は、入力信号が非反転入力端
子に供給される演算増幅器１１と、この演算増幅器１１
の正電源供給端子１１ａおよび負電源供給端子１１ｂに
流れる電流によって各々駆動されるブースト回路１２と
、帰還抵抗３と、直流サーボ回路６とを設けて構成した
ものである。

この増幅器によれば、ブースト回路１２が演算増幅器１
１の電源電流によって駆動されるようになるから、演算
増幅器１１として第１図に示した演算増幅器１と同程度
の性能のものを用いても、同第１図に示した増幅器より
大きなスルーレートを得ることができる。しかしながら
この増幅器においては、演算増幅器１１の電源供給端子
１１ａ１１１ｂが信号端子として扱われるため、同演算
増幅器１１として１個のパッケージ内に収納された素子
を単独で用いなければならず、また直流サーボ回路６の
各演算増幅器には別途電源電圧を供給しなければならな
いため、コスト高になるという問題があった。すなわち
、複数の演算増幅器を使用する場合は、例えば第３図に
示すように１個のパッケージ１３に２個の演算増幅器１
４．１５が収納されたような素子（所謂デュアルオペア
ンプ）を用いれば経済的であるが、このような素子にお
いては、一般に両演算増幅器１４．１５の正負電源供給
端子が符号１６ａ、１６ｂで示すように共通になってい
る。したがって、第２図に示した増幅器においては、こ
のような素子を用いることによって、例えば演算増幅器
１１と、直流サーボ回路６における演算増幅器とを１個
のパッケージで済ませて安価に構成するということがで
きないわけである。

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、演算増幅器にブースト回路を付加
した増幅器を、直流安定度が極めて高くかつ安価な回路
構成で実現することにある。

そして、この発明の特徴は、増幅すべき信号が入力端子
に供給される第１の演算増幅器と、この第１の演算増幅
器の正負電源供給端子に流れる電流を各々増幅しかつこ
れら増幅した信号をプッシュプル合成して出力するブー
スト回路と、正負電源供給端子が前記第１の演算増幅器
の正負電源供給端子に各々共通接続されかつ前記ブース
ト回路の出力信号を積分する第２の演算増幅器を設けて
構成したことにある。

以下、この発明の一実施例を図面を念照して詳細に説明
する。

第４図は、この発明による増幅器の一実施例の構成を示
す回路図である。この図において、増幅すべき信号が供
給される入力端子１７は、抵抗１８を介して接地される
と共に、抵抗１９を介して第１の演算増幅器１４の非反
転入力端子に接続されている。この演算増幅器１４の出
力端子は抵抗２０を介して接地されると共に位相補償用
のコンデンサ２１を介して同演算増幅器１４０反転入力
端子に接続され、同反転入力端子は抵抗２２を介して接
地されている。この演算増幅器１４の正電源供給端子１
．４　ａはＮＰＮ　）ランジスタ２３＆のエミッタに接
続され、同トランジスタ２３ａのベースは、アノードが
接地されたツェナーダイオード２４ａのカソードに接続
されると共に、平滑用のコンデンサ２５ａを介して接地
され、かつ抵抗２６＆を介して正電源端子２７ａ（電圧
＋Ｖ）に接続されている。またこの正電源端子２７ａと
前記トランジスタ２３ａのコレクタとの間には、抵抗２
８ａとダイオード２９ａｉｆｉ順次直列に接続されてい
る。この場合、トランジスタ２３ａ１ツエナーダイオー
ド２４＆、コンデンサ２５ａ１抵抗２６ａ、２８ａおよ
びダイオード２９ａからなる部分は、前記演算増幅器１
４の正電源供給端子１４ａに、ツェナーダイオード２４
ａのツェナー電圧によって決まる正の一定電圧を供給す
る定電圧電源回路３０＆を構成しており、前記正電源併
給端子１４ａに流れる電流に略等しい電流が抵抗２８ａ
？介して流れるようになっている。一方、前記演算増幅
器１４の負電源供給端子１４ｂと負電源婦子２７１３（
Ｎ、圧−■）との間には、前記定ＴｉｔｌＥ電源回路３
０ａと同様に構成された定電圧電源回路３０ｂが設けら
れており、こねによって前記負電源供給端子１４ｂには
ツェナーダイオード２４ｂのツェナー電圧によって決ま
る負の一定電圧が供給され、また同負電源供給端子１４
ｂに流れる電流に略等しい′ｒｌＴ流が抵抗２８ｂを介
して流れるようになっている。

また、前記ダイオード２９ａのカソードはＰＮＰトラン
ジスタ３１ａのベースに接続され、このトランジスタ３
１＆のエミッタは抵抗３２＆を介して前記正電源端子２
７＆に接続されている０これらトランジスタ３１１Ｌ％
抵抗３２＆と、前記抵抗２８ａｓダイオード２９ａとは
、カレントミラー回路を構成しており、トランジスタ３
１＆のコレクタ電流が、抵抗２８ａに流れる電流と略等
しい電流となるようになっている。また負電源側に設け
られたＮＰＮ）ランジスタ３１ｂおよび抵抗３２′ｏも
上記回路と同様に構成されたもので、トランジスタ３１
ｂのコレクタ電流が、抵抗２８ｂに流れる電流と略等し
い電流となるようになっている。

そして、前記トランジスタ３１ａのコレクタは、ブース
ト回路３３におけるドライブトランジスタ（ＮＰＮ）ラ
ンジスタ）３４ｂのベースに接続されている。このドラ
イブトランジスタ３４＆のコレクタは、前記正電源端子
２７ａに接続され、また同ドライブトランジスタ３４ａ
のエミッタは、出力トランジスタ（ＮＰＮ）ランジスタ
）３５ａのベースに接続されると共に、抵抗３６ＩＬを
介して出力端子３７に接続されている。また出力トラン
ジスタ３５ａのコレクタは正電源端子２７ａに接続され
、同出力トランジスタ３５＆のエミッタは抵抗３８ａを
介して前記出力端子３７に接続されている。また、この
ブースト回路３３における負電源側回路も上記回路と同
様に構成されており、対応する各部はサフィックスｂｐ
付して示しである。なお、ドライブトランジスタ３４ａ
、３４ｂの両ベース間には、バイアス用のダイオード３
９〜４２が直列に接続されている。

一方、前記出力端子３７は、帰還抵抗４３と位相補償用
コンデンサ４４との並列接続回路を介して前記第１の演
算増幅器１４の反転入力端子に接続されると共に、抵抗
４５（値Ｒ）を介して第２の演算増幅器１５の反転入力
端子に接続されている。この演算増幅器１５は、前記演
算増幅器１４と同一のパッケージに収納されたもので、
その反転入力端子と出力端子との間にはコンデンサ４７
（値Ｃ）が介挿され、同出力端子は抵抗４８を介して接
地され、同演算増＋ＤＭ’ａｘｓの非反転入力端子は接
地されている。また、この演算増幅器１５の正電源供給
端子ｔＳａと負を源供給端子１５ｂは、前記演算増幅器
１小の正電源供給端子１４ａと負電源供給端子１４ｂに
各々共通接続されているＯ 次に、以上の構成におけるこの実施例の動作について説
明する。

まず、通常の増幅動作から説明すると、今、入力端子１
７に人力信号＠１が供給きれたとすれば、抵抗２０には
、この入力信号ｅ１に比例した電流ｉｏが流れることに
なる。この場合、演算増幅器１４の正電源供給端子１４
ａに流れる電流をｉ　ａＸ負電源供給端子１４ｂに流ｔ
］る電流を１ｂとすれば、これら電流ｉ　ａｓ　ｉ　ｂ
は、 １＆−１１）＝１゜ なる関係にあり、これら電流ｉ、、ｉｂに略等しい電流
が抵抗２８　ａ−，２８ｂに各々流れることになる。し
たがって、トランジスタ３１ａｓ３１ｂの各コレクタ電
流もこれら電流１ＩＩＬ％ｉｂに略等しくなり、この結
架、これらトランジスタ３１ａ。

３１ｂの各コレクタ電圧が前記入力信号ｅ□と同位相で
変化する。そして前記各コレクタ重圧によってドライブ
トランジスタ３４ａｓ３４ｂが各々駆動される結果、出
力端子３７には、前記入力信号ｅ□と同位相の出力信号
ｅ０が得られることになる。なおこの場合、前記出力信
号ｅ０の一部は帰還抵抗４３および位相補償用コンデン
サ４４を介して演算増幅器１４の反転入力端子に負帰還
される。

次に、この実施例における直流サーボ動作について説明
する。今、出力信号８゜の直流信号レベルが何らかの原
因で正側にドリフトしたとする。

この場合、第２の演算増幅器１５は出力信号θ。

をＣ−Ｒなる時定数を持って積分しているから、同演算
増幅器１５の出力電圧は負側に遷移する。

この結果、負電源供給端子１５ｂの電流が増加すルカラ
、抵抗２８ｂの電流およびトランジスタ３１′ｂのコレ
クタ電流もその分増加して同トランジスタ３１ｂのコレ
クタ電圧が負側に遷移し、これによって出力信号ｅ０の
直流信号レベルは零に戻される。また、出力信号ｅ。の
直流信号レベルが負側にトリアドした場合は、演算用１
１ｔＯ器１５の正電源供給端子１５ａの電流が増加する
ことによって、同直流信号レベルが零に戻される。なお
、前記時定数Ｃ−Ｒは、この増幅器が扱がう増幅信号の
周波数に対して充分大きな値に設定しであるから、上記
直流サーボ動作によってこの増幅信号が歪むことはない
。

かくして、この実施例によれば、第１、第２の演算増幅
器１４．１５として１個のパッケージに収納された素子
を用いているがら、極めて安価に構成することができ、
またこの場合、これら両演算増幅器１４．１５が熱的に
結合されているから、温度変化に対しても極めて直流安
定度が高くなる。

なお、以上の説明においては、演算増幅器１４．１５と
して１個のパッケージ内に収納された朱子を用いるもの
としたが、これら演算用１ｌｉｌ器１４．１５な各々単
独の素子で構成しても勿論かまわない。

以上の説明から明らかなように、この発明による増幅器
は、増幅すべき信号が入力端子に供給される第１の演算
増幅と、この第１の演算用＋１１？ｉ！器の正負電源供
給端子に流れる電流を各々増幅しかつこれら増幅した信
号をプッシュプル合成して出力するブースト回路と、正
負電源供給端子が前記第１の演算増ＩＩｌ！ｉ！器の正
負電源供給端子に共通接続されかつ！前記ブースト回路
の出力を積分する第２の演算増幅器を設けて構成したも
のであるから、前記第１、第２の演算増幅器として１個
のパッケージに収納された素子を用いることが可能にな
り、これによって高出力、高スルーレートでありかっ直
流安定度の高い増幅器な、簡単な回Ｖζ構成で安価に実
現することができる０

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来の増幅器の構成例を示す回
路図、第３図は１ｆ！のパッケージに２個の演算増幅器
が収１’Ｊされた朱子の回路図、第４図はこの発明の一
実施例の構成を示す回路図であａ１４・・・・・第゛１
の演算用ｆｆ３器、１４ａ・・・・・正電源供給端子、
１４ｂ・・・・・負電源供給端子、１５・・・・・第２
の演算増幅器、１５ａ・・・・・正電源供給端子、１５
ｂ・・・・・負電源供給端子、１７・・・・・入力端子
、３３・・・・・ブースト回路、３７・・・・・出力端
子、４５・・・・・抵抗、４７・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 増幅すべき信号が入力端子に供給される第１の演算増幅
   器と、この第１の演算増幅器の正負電源供給端子に流れ
   る電流を各々増幅しかつこれら増幅した信号をプッシュ
   プル合成して出力するブースト回路と、正負電源供給端
   子が前記第１の演算増幅器の正負電源供給端子に各々共
   通接続されかつ前記ブースト回路の出力信号を積分する
   第２の演算増幅器とを具備してなる増幅器。