JPS602349A - 検波回路 - 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】 この発明はダイナミックレンジが広く、かつ周波数特性
が広い検波回路に関する。

〈従来技術〉 従来の検波回路はダイオードの非直線性を利用したもの
で、第１図に示すように信号源１１よりの信号が直流遮
断コンデンサ１２を通じて検波用ダイオード１３に供給
され、その検波出力は負荷抵抗器１４に供給される。そ
の負荷抵抗器１４の両端に例えば抵抗器１５を通じてデ
ジタル電圧計１６を接続して負荷抵抗器１４に得られた
検波出力特性を測定すると第２図に示すようになる。第
２図において信号＃１１としての交流信号発生器の信号
のレベルを横軸にとり、１μＶをＯｄＢとしてｄ１３表
示とし、縦軸にデジタル電圧計１６の測定値をとシ、パ
ラメータとして検波されるべき信号の周波数をとってい
る。これら特性曲線は信号レベルの増加に従って検波出
力も増加するがその増加は直線的でガく、しかもこれら
の特性曲線は互に平行してないものであった。またこの
ダイオード検波における周波数特性は第３図に示すよう
に周波数が高くなるに従って検波出力が減少し、しかも
交流信号のレベルによってその減少の仕方が異なシ、つ
まり入力レベルが大きい程周波数特性が悪いものであっ
た。

このように従来においては検波特性が直線性である範囲
はせいぜい１０ｄＢ程度であシ、また周波数出力特性か
はゾ平坦である範囲は５００　ＫＨｚ程度であった。従
って入力交流信号の平均レベルを例えば測定する場合に
おいて入力信号レベルの変化範囲が大きく変化すると、
これに応じて検波回路の特性に合うように、入力交流信
号レベルを増幅したシ減衰させたりレベル調整をする必
要があり、その操作が煩雑であシ、かつそのレベルの切
換え点において不連続が生じる欠点があった。

〈発明の目的〉 この発明の目的は低い周波数から高い周波数にわたって
出力が低下することなく、一様に検波することができ、
かつ入力の信号レベルによって検波特性が影響されるこ
となく、直線性がよい、しかも直線性の範囲が広い、即
ちダイナミックレンジが広い検波回路を提供することに
ある。

〈実施例〉 以下この発明による検波回路の実施例を第４図を参照し
て説明しよう。信号入力端子２１に第１導電型の第１エ
ミッタホロア回路２２が接続される。その第１エミッタ
ホロア回路２２の出力側に第２エミッタホロア回路２３
が接続され、この第２エミッタホロア回路２３の負荷２
４を共通の負荷とする第３エミッタホロア回路２５が設
けられる。これら第２エミッタホロア回路２３及び第３
エミッタホロア回路２５は第１エミッタホロア回路２２
と逆導電型であシ、更に第３エミッタホロア回路２５０
入力側に第４エミッタホロア回路２６の出力側が接続さ
れる。第２エミッタホロア回路２３及び第３エミッタホ
ロア回路２５の共通の負荷２４から検波出力端子２７が
導出される。

更に詳しく述べると第１エミッタホロア回路２２は例え
ばｎｐｎ型トランジスタ２８を備え、トランジスタ２８
のベースｉｄ信号入力端子２１に接続され、エミッタは
抵抗器２９を通じて負の電圧電源端子３１に接続され、
コレクタは正の電圧電源端子３２に接続されて第１エミ
ッタホロア回路２２が構成されている。第２エミッタホ
ロア回路２３はｐｎｐ型トランジスタ３３を備え、その
ベースはトランジスタ２８のエミッタ、つまり第１エミ
ッタホロア回路２２の出力側に接続され、コレクタは負
電源端子３１に接続され、エミッタは共通負荷抵抗器２
４を通じて正電源端子３２に接続される。

第３エミッタホロア回路２５はｐｎｐ型トランジスタ３
４を備え、そのコレクタは負電源端子３１に接続され、
エミッタは共通負荷抵抗器２４を通じて正電源端子３２
に接続され、ベースは第４エミッタホロア回路２６のト
ランジスタ３５のエミッタに接続される。トランジスタ
３５はこの例ではｎｐｎ型トランジスタであってそのエ
ミッタは抵抗器３６を通じて負電源端子３１に接続され
、コレクタは正電源端子３２に接続され、ベースは検波
基準電位を与える手段３７に接続される。検波基準電位
を与える手段３７としては可変抵抗器３８が設けられ、
その両端はそれぞれツェナダイオード４１．　、４２を
通じて負電源端子３１及び正電源端子３２にそれぞれ接
続され、可動子はトランジスタ３５のベースに接続され
、このベース−に検波基準電位が与えられている。

尚必要に応じてトランジスタ３５のベースはコンデンサ
４３を通じて接地され、電源端子３１゜３２はそれぞれ
電源よりの雑音をアースに落すだめのコンデンサ４４．
４５を通じて接地されている。検波出力端子２７は必要
に応じて平滑回路４６を通じて出力端子４７に接続され
る。検波基準電位を勾える手段３７を調整してトランジ
スタ３５のベース電位とトランジスタ２８のベース電位
とを一致させる。この検波回路は検波出力端子２７より
トランジスタ３３．３４側を見ると対称構造となってい
る。

この構成において入力端子２１よりトランジスタ２８側
を見た入力インピーダンスは、トランジスタ２８の１１
　ｐＥと抵抗器２９の抵抗値とを掛けた値であって、こ
れはかなり高いものであり、同様に第１エミッタホロア
回路２２の出力側から第２エミッタホロア回路２３を見
た入力インピーダンスは高いインピーダンスとなってい
る。第１エミツタホロア回路２２と第２エミッタホロア
回路２３とはその導電形式が互に逆となっておシ、つま
シトランジスタ２８．３３は相補的に動作し、例えば入
力端子２１の電位が上昇してトランジスタ２８の電流が
増加すると、トランジスタ３３の電流が減少して出力端
子２７の電位が上昇する。トランジスタ２８のベースエ
ミッタ間の電圧降下とトランジスタ３３のベースエミッ
タ間の電圧降下とを等しくすることによって入力端子２
１の電位と出力端子２７の電位とが同一電位に保持され
る。しかも回路２２．２３はエミッタホロア回路であっ
て１００％に近い帰還回路であるため、信号に対する追
従性、つまり忠実性が非常に良く、入力端子２１に加え
られる信号に対して極めて忠実性の良い波形が出力端子
２７に得られる。この例では負方向を検波する場合であ
って負の入力に対してそのように忠実性の良い出力が得
られる。

しかし正側の入力に対しては、つまり入力端子２１の電
位がゼロレベルより上ると先に述べたように出力端子２
７の電位が上り、これによシトランジスタ３４のベース
が相対的に下り、トランジスタ３４が導通し、しかもこ
の出力端子２７がらトランジスタ３４側を見たインピー
ダンスは正入力に対しては非常に小さなものとなり、か
つ負の入力に対してはトランジスタ３４が不導通となジ
インピーダンスが無限大となって負の入力成分に対して
は出力端子２７に入力端子２１の信号が、忠実に現われ
、正の入力に対してはトランジスタ３４が短絡状態とな
って出力端子２７に（ｒｉ現われることなく検波作用が
行われる。

ところでトランジスタの周波数特性は、トランジション
周波数ｆＴよｐ２０ｄ−Ｂ程度下の周波数まで、例えば
ｆＴが４００　Ｍｎ２の場合には４０ＭＨ２程度までは
ｈＦＥが保持でき、一般のトランジスタのｆＴは４００
　Ｍｎ２乃至１０００　ＭＨｚ程度のものでも安価に入
手することができ、従って１００　ＭＨ２程度の検波特
性を得ることが可能となる。実験によればこの発明によ
る回路の入力レベル変化に対して検波出力の変化は第５
図に示すようになシ、６０ｄ１３程度の範囲でもその入
力レンジの切換を行うことなく直線性の良好な測定がで
きることが確認された。またトランジスタとして電流容
量の大きなものを用いれば電力整流をすることも可能で
ある。

尚基準電位点を与える手段３７としてはトランジスタ３
５のベースを接地して検波基準電位点を０■としてもよ
い。その場合の基準電位点はＯＶであり、出力端子２７
の動作立上シがＯＶとなる。

トランジスタ３５のベースと出力端子２７とを動作前に
おいて同一電位点にするためにはトランジスタのバラツ
キなどを考えると第４図に示したように可変抵抗器など
で検波基準電位点を調整できるようにしておくとよい。

コンデンサ４３は入力端子２１よりの交流信号によって
トランジスタ３５のベースの基準電位点が交流的に変動
するのを防止するため、この点を交流的に接地するため
のものである。

第４図において正極性側を検波したい場合においてはト
ランジスタ２８，３３．３４．３５をそれぞれｐｎｐ型
とｎｐｎ型とを入替えればよい。更に第４図においては
直流から成る周波数までを検波するようにするために両
室源、つまり負電源と正電源とを用いたが、交流の一方
のみを検波する場合は第６図に示すように第４図中の一
方の電源、例＆は負電源側を接地して正電源側のみを使
用し、入力信号端子２１をコンデンサより直流遮断して
エミッタホロア回路２２へ接続するようにすればよい。

更に入力交流信号の正側、負側を共に検波する場合は第
７図に示すように負側の検波回路としてのエミッタホロ
ア回路２２．２３．２５．２６と対応し、これらとそれ
ぞれ逆導電型のエミッタホロア回路２２’　、　２３’
　、　２５’　、　２６’を同様の接続構成とし、これ
らの検波出力端子２７．２７“に得られた検波出力を加
算回路４８で互に加算して出力するようにすればよい。

以上述べたようにこの発明による検波回路によれば、広
い周波数帯（でわたって、しかも入力レベルの広い範囲
にわたって直線的に検波することができる。従って例え
ば測定回路の検波回路に適用して頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダイオード検波回路を示す接続図、第２
図は従来のダイオード検波回路におけるレベル変化に対
する出力特性曲線図、第３図は従来のダイオード検波回
路における周波数変化に対する出力特性曲線図、第４図
はこの発明による検波回路の一例を示す接続図、第５図
はこの発明による検波回路のレベル変化に対する出力変
化特性曲線図、第６図及び第７図（はそれぞれこの発明
による検波回路の他の例を示す接続図である。 ２１：信号入力端子、２２：第１エミッタホロア回路、
２３：第２エミッタホロア回路、２４：共通負荷、２５
：第３エミッタホロア回路、２６：第４エミツタホロア
、回路、２７：検波出力端子、３７：検波基準電位点設
定手段。 特許出願人　川　上　達　部 代　理　人　草　野　卓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）信号入力端子に入力側が接続された一導電型の第
   １エミッタホロア回路と、その第１エミッタホロア回路
   の出力側に入力側が接続された逆導電型の第２エミッタ
   ホロア回路と、その第２エミッタホロア回路と負荷を共
   通とし、かつこれと同一導電型の第３エミッタホロア回
   路と、その第３エミッタホロア回路の入力側に出力側が
   接続され、これと逆導電型の第４エミッタホロア回路と
   、その第４エミッタホロア回路の入力側に検波基準電位
   を与える手段と、上記第２、第３エミッタホロア回路の
   共ユｍの出力側に接続された検波出力端子とよりなる検
   波回路。