JPS6046852B2 - 負帰還増幅回路 - Google Patents
負帰還増幅回路Info
- Publication number
- JPS6046852B2 JPS6046852B2 JP8506377A JP8506377A JPS6046852B2 JP S6046852 B2 JPS6046852 B2 JP S6046852B2 JP 8506377 A JP8506377 A JP 8506377A JP 8506377 A JP8506377 A JP 8506377A JP S6046852 B2 JPS6046852 B2 JP S6046852B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative feedback
- frequency
- characteristic
- phase compensation
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/04—Control of transmission; Equalising
- H04B3/14—Control of transmission; Equalising characterised by the equalising network used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えばイコライザアンプの如き負帰還増
幅回路の位相補償技術に関する。
幅回路の位相補償技術に関する。
一方、イコライザアンプ中で使用される増幅器は最近
、非常に高い開ループゲインが得られるように各増幅段
の負荷抵抗を大きくしたり、あるいは能動負荷を使用し
ているため、ゲインの周波数依存性が大きいだけでなく
、位相回転も大きい。
、非常に高い開ループゲインが得られるように各増幅段
の負荷抵抗を大きくしたり、あるいは能動負荷を使用し
ているため、ゲインの周波数依存性が大きいだけでなく
、位相回転も大きい。
従つて、このまま増幅器に低い閉ループゲインが得られ
るような負帰還をかけると発振が生じるたため、なんら
かの位相補償を行う必要がある。 ところで、演算増幅
器(オペアンプ)の分野においては、単一ポール位相補
償回路を用いることにより、位相補償後開ループゲイン
特性が特定周波数より高い周波数領域で−6dB/オク
ターブの単調減衰特性をもたせるようにして、演算増幅
器を安定化している。 ところで、イコライザアンプの
如く増幅器に負帰還をほどこすことによつて所定周波数
より低い周波数の入力信号を1、O(0dB)より高い
利得で電圧増幅を行いこの所定周波数より高い周波数の
入力信号に対しては約1、O(0dB)の利得となるよ
うな負帰還増幅回路に対して上述の単一ポール位相補償
回路を利用した場合は、この所定周波数より低い周波数
の入力信号に対しての負帰還回路による負帰還量が著し
く低下するため、歪率が著しく悪化するという問題が本
発明者の検討により明らかとされた。
るような負帰還をかけると発振が生じるたため、なんら
かの位相補償を行う必要がある。 ところで、演算増幅
器(オペアンプ)の分野においては、単一ポール位相補
償回路を用いることにより、位相補償後開ループゲイン
特性が特定周波数より高い周波数領域で−6dB/オク
ターブの単調減衰特性をもたせるようにして、演算増幅
器を安定化している。 ところで、イコライザアンプの
如く増幅器に負帰還をほどこすことによつて所定周波数
より低い周波数の入力信号を1、O(0dB)より高い
利得で電圧増幅を行いこの所定周波数より高い周波数の
入力信号に対しては約1、O(0dB)の利得となるよ
うな負帰還増幅回路に対して上述の単一ポール位相補償
回路を利用した場合は、この所定周波数より低い周波数
の入力信号に対しての負帰還回路による負帰還量が著し
く低下するため、歪率が著しく悪化するという問題が本
発明者の検討により明らかとされた。
従つて、本発明の目的とするところは、歪率の改善さ
れた負帰還増幅回路を提供することにある。
れた負帰還増幅回路を提供することにある。
次に、本願において開示される発明のうち代表的な負
帰還増幅回路の概要を簡単に説明すれば、下記の通りで
ある。
帰還増幅回路の概要を簡単に説明すれば、下記の通りで
ある。
すなわち、かかる負帰還増幅回路は、増幅器1、2、
3と、この増幅器1、2、3の出力端子OUTと反転入
力端子との間に接続された負帰還回路4と、位相補償回
路5とを具備する。
3と、この増幅器1、2、3の出力端子OUTと反転入
力端子との間に接続された負帰還回路4と、位相補償回
路5とを具備する。
増幅器1、2、3は、少なくとも第1ポールP、と第2
ポールP2とを有する位相補償前開ループゲイン特性G
OLを具備する。この増幅器1,2,3に位相補償回路
5を設けることにより、位相補償後開ループゲイン特性
G。L″は特定周波数F。より高い周波数領域てはほぼ
−6dB/オクターブのゲイン減衰特性を有し、この特
定周波数F。より低い周波数領域ではほぼ−12C1B
/オクターブのゲイン減衰特性を有する。このようにし
て位相補償が行なわれた増幅器1,2,3の出力端子0
UTと反転入力端子との間に負帰還回路4が接続するこ
とにより、出力端子1,2,3は所定の閉ループゲイン
特性G。
ポールP2とを有する位相補償前開ループゲイン特性G
OLを具備する。この増幅器1,2,3に位相補償回路
5を設けることにより、位相補償後開ループゲイン特性
G。L″は特定周波数F。より高い周波数領域てはほぼ
−6dB/オクターブのゲイン減衰特性を有し、この特
定周波数F。より低い周波数領域ではほぼ−12C1B
/オクターブのゲイン減衰特性を有する。このようにし
て位相補償が行なわれた増幅器1,2,3の出力端子0
UTと反転入力端子との間に負帰還回路4が接続するこ
とにより、出力端子1,2,3は所定の閉ループゲイン
特性G。
Lを有するようになる。本発明の好適な実施形態によれ
ば、上記所定周波数F4と上記特性周波数F。
ば、上記所定周波数F4と上記特性周波数F。
とは近似した周波数である。本発明の他の好適な実態形
態によれば、上記所定周波数F4と上記特性周波数F。
態によれば、上記所定周波数F4と上記特性周波数F。
とは近似した周波数である。本発明の他の好適な実施形
態によれば、上記所定の閉ループケイン特性GOLはR
IAA特性である。以下、実施例により、この発明を具
体的に説明する。
態によれば、上記所定の閉ループケイン特性GOLはR
IAA特性である。以下、実施例により、この発明を具
体的に説明する。
第1図は、この発明の一実施例に示すイコライザアンプ
の回路図である。
の回路図である。
増幅器1,2,3は、入力端子1Nに印加された入力電
圧レベルをを電流信号に変換する初段アンプ1と、この
電流信号を入力とする駆動増幅アンプ2と、この駆動ア
ンプ2の増幅出力により駆動される出力アンプ3により
構成されている。初段アンプ1は、差動回路により構成
され、差動対増幅トランジスタQl,Q2の入力レベル
差に応じた出力電流をトランジスタQ4のコレクタより
得るものである。
圧レベルをを電流信号に変換する初段アンプ1と、この
電流信号を入力とする駆動増幅アンプ2と、この駆動ア
ンプ2の増幅出力により駆動される出力アンプ3により
構成されている。初段アンプ1は、差動回路により構成
され、差動対増幅トランジスタQl,Q2の入力レベル
差に応じた出力電流をトランジスタQ4のコレクタより
得るものである。
尚、トランジスタQ1のベースは増幅器1,2,3全体
の非反転入力端子1Nとして働き、トランジスタQ2の
ベースは出力端子1,2,3全体の反転入力端子として
働く。駆動増幅アンプ2は、ダーリントン接続した増幅
トランジスタQ5,Q6と、そのコレクタに設けられた
定電流回路を負荷とするものてある。尚、トランジスタ
Q5のベースはこの駆動増幅アンプ2の入力端子として
働く。出力アンプ3は、NpnトランジスタQ7とPn
pトランジスタQ6とにより構成されたコンプリメンタ
リツプシユプル回路である。
の非反転入力端子1Nとして働き、トランジスタQ2の
ベースは出力端子1,2,3全体の反転入力端子として
働く。駆動増幅アンプ2は、ダーリントン接続した増幅
トランジスタQ5,Q6と、そのコレクタに設けられた
定電流回路を負荷とするものてある。尚、トランジスタ
Q5のベースはこの駆動増幅アンプ2の入力端子として
働く。出力アンプ3は、NpnトランジスタQ7とPn
pトランジスタQ6とにより構成されたコンプリメンタ
リツプシユプル回路である。
尚、抵抗R6,R7の共通接続点は、増幅器1,2,3
全体の出力端子0UTとして働く。
全体の出力端子0UTとして働く。
位相補償回路5がいまだ接続されていないとともに増幅
器1,2,3の出力端子0UTと反転入力端子との間に
いかなる回路素子も接続されていない場合の入力端子1
Nから出力端子0UTまての電圧利得Guは位相補償前
開ループゲインG。
器1,2,3の出力端子0UTと反転入力端子との間に
いかなる回路素子も接続されていない場合の入力端子1
Nから出力端子0UTまての電圧利得Guは位相補償前
開ループゲインG。
Lと定義され、第2図に示す如く少なくとも第1ボール
P1と第2ボールP2とを有する特性G。Lとなつてい
る。この第1ボールP1に対する周波数F,lより低い
周波数領域では平担なゲインを有する。この第1ボール
P1に対応する周波数F,lとこの第2ボールP2に対
応する周波数FP2との間の周波数領域では、ゲインは
−6dB/オクターブで減衰するが、位相回転は−18
0/には達しない。しかしながら、この第2ボールP2
に対応する周波数Fp.より高い周波数領域では、ゲイ
ンは−12dB/オクターブて減衰するとともに、位相
回転は−180クを越えてしまう。
P1と第2ボールP2とを有する特性G。Lとなつてい
る。この第1ボールP1に対する周波数F,lより低い
周波数領域では平担なゲインを有する。この第1ボール
P1に対応する周波数F,lとこの第2ボールP2に対
応する周波数FP2との間の周波数領域では、ゲインは
−6dB/オクターブで減衰するが、位相回転は−18
0/には達しない。しかしながら、この第2ボールP2
に対応する周波数Fp.より高い周波数領域では、ゲイ
ンは−12dB/オクターブて減衰するとともに、位相
回転は−180クを越えてしまう。
従つて、このような高周波数領域において増幅器1,2
,3は不安定となり、出力端子0UTから反転入力端子
へ100%交流帰還が生じた場合は、増幅器1,2,3
は不所望な発振を生じてしまう。一方、増幅器1,2,
3の出力端子0UTと反転入力端子との間に所定の周波
数特性を有する負帰還回路4を接続した場合の入力端子
1Nから出力端子0UTまでの電圧利得Guは閉ループ
ゲインGCLと定義され、この閉ループゲインG。
,3は不安定となり、出力端子0UTから反転入力端子
へ100%交流帰還が生じた場合は、増幅器1,2,3
は不所望な発振を生じてしまう。一方、増幅器1,2,
3の出力端子0UTと反転入力端子との間に所定の周波
数特性を有する負帰還回路4を接続した場合の入力端子
1Nから出力端子0UTまでの電圧利得Guは閉ループ
ゲインGCLと定義され、この閉ループゲインG。
Lも所定の周波数特性を有することになる。第1図の実
施例においては、負帰還回路4はRI.AA(米国レコ
ード工業会)負帰還回路を構成する如く、抵拍只,〜R
3とコンデンサC1〜C3によつて構成する。
施例においては、負帰還回路4はRI.AA(米国レコ
ード工業会)負帰還回路を構成する如く、抵拍只,〜R
3とコンデンサC1〜C3によつて構成する。
この負帰還回路4中の下記の如き抵抗とコンデンサとの
組合せは、、RIAAイコライザ特性を満す閉ループゲ
インGCLの約50Hzの第1周波数f1(約3180
μSの第1時定数γ1)、約500Hzの第2周波数F
2(約318μSの第2時定数τ2)、約2130Hz
の第3周波数F3(約75μSの第3時定数γ3)を設
定している。従つて、第2図に示すようにRIAA再生
イコライサアンプは約100〜500KHzの所定周波
数F4より低い周波数弐入力信号を1.0(0dB)よ
り高い値の閉ループゲインGCLで増幅する。
組合せは、、RIAAイコライザ特性を満す閉ループゲ
インGCLの約50Hzの第1周波数f1(約3180
μSの第1時定数γ1)、約500Hzの第2周波数F
2(約318μSの第2時定数τ2)、約2130Hz
の第3周波数F3(約75μSの第3時定数γ3)を設
定している。従つて、第2図に示すようにRIAA再生
イコライサアンプは約100〜500KHzの所定周波
数F4より低い周波数弐入力信号を1.0(0dB)よ
り高い値の閉ループゲインGCLで増幅する。
しかし、この所定周波数F4より高い入力信号に対して
は、RIAA負帰還回路4のコンデンサC2,Clを介
して出力端子0UTから反転入力端子へ100%交流負
帰還が生じるため、増幅器1,2,3と負帰還回路4と
は高周波数電圧利得Guが1.0(0c1B)の高周波
数ボルテージフォロワとして動作する。しかしながら、
前述のように第2ボールP2に対応する周波数F,2よ
り高い周波数領域では位相回転が一1800を越えてし
まうため、増幅器1,2,3と負帰還回路4とが高周波
電圧利得1.0(0c1B)の高周波ボルテージフォロ
ワとして動作する周波数で不所望な発振を生じる。この
ような不所望な発振を防止するためには、増幅器1,2
,3と負帰還回路4とが上述のように高周波電圧利得1
.0(0c1B)の高周波ボルテージフォロワとして動
作する高周波領域において位相補償後開ループゲインG
。L″が−6c1B/オクターブで減衰するようにし、
位相回転が−1800に達しないようにすれば良い。増
幅器1,2,3の出力端子0UTと駆動増幅アンプ2の
入力端子(トランジスタQ5のベース)との間に接続さ
れた位相補償回路5は、増幅器1,2,3と負帰還回路
4とが上述のように高周波電圧利得1.0((ロ))の
高周波ボルテージフォロワとして動作する高周波領域に
おいて位相補償後開ループゲインG。
は、RIAA負帰還回路4のコンデンサC2,Clを介
して出力端子0UTから反転入力端子へ100%交流負
帰還が生じるため、増幅器1,2,3と負帰還回路4と
は高周波数電圧利得Guが1.0(0c1B)の高周波
数ボルテージフォロワとして動作する。しかしながら、
前述のように第2ボールP2に対応する周波数F,2よ
り高い周波数領域では位相回転が一1800を越えてし
まうため、増幅器1,2,3と負帰還回路4とが高周波
電圧利得1.0(0c1B)の高周波ボルテージフォロ
ワとして動作する周波数で不所望な発振を生じる。この
ような不所望な発振を防止するためには、増幅器1,2
,3と負帰還回路4とが上述のように高周波電圧利得1
.0(0c1B)の高周波ボルテージフォロワとして動
作する高周波領域において位相補償後開ループゲインG
。L″が−6c1B/オクターブで減衰するようにし、
位相回転が−1800に達しないようにすれば良い。増
幅器1,2,3の出力端子0UTと駆動増幅アンプ2の
入力端子(トランジスタQ5のベース)との間に接続さ
れた位相補償回路5は、増幅器1,2,3と負帰還回路
4とが上述のように高周波電圧利得1.0((ロ))の
高周波ボルテージフォロワとして動作する高周波領域に
おいて位相補償後開ループゲインG。
L″が−6c1B/オクターブで減衰するようにし、位
相回転が−1800に達しないようにするために配置さ
れたものである。この実施例による位相補償回路5は、
出力端子0UTと接地端子との間に直列接続したコンデ
ンサC4、抵抗R4と、この接続点と駆動増幅アンプJ
2の入力との間に設けられたコンデンサC5とにより構
成される。この位相補償回路の動作は、コンデンサC4
と抵抗R4による分圧回路におけるコンデンサC4と抵
抗R4のインピーダンスが等しくなる特定周波る数F。
相回転が−1800に達しないようにするために配置さ
れたものである。この実施例による位相補償回路5は、
出力端子0UTと接地端子との間に直列接続したコンデ
ンサC4、抵抗R4と、この接続点と駆動増幅アンプJ
2の入力との間に設けられたコンデンサC5とにより構
成される。この位相補償回路の動作は、コンデンサC4
と抵抗R4による分圧回路におけるコンデンサC4と抵
抗R4のインピーダンスが等しくなる特定周波る数F。
より高い周波数領域ではコンデンサC4は短絡されて、
コンデンサC5が直接出力に結ばれたのと同等となる。
このため、位相補償後開ループゲイン特性GOL″は第
2図に示すようにこの特定周波数F。より高い周波数領
域では−6dB/オクターブの減衰特性を有する。一方
、特定周波数F。
コンデンサC5が直接出力に結ばれたのと同等となる。
このため、位相補償後開ループゲイン特性GOL″は第
2図に示すようにこの特定周波数F。より高い周波数領
域では−6dB/オクターブの減衰特性を有する。一方
、特定周波数F。
より低い周波数領域ては、コンデンサC4と抵抗R4と
からなる第1ハイパスフィルタを介しさらにコンデンサ
C5と駆動増幅アンプ2のトランジスタ9のベース入力
抵抗とからなる第2ハイパスフィルタを介して出力端子
0UTからトランジスタ9のベースに伝達される位相補
償局部負帰還量は+12dB/オクターブのノ周波数特
性を有する。従つて、特定周波数F。より低い周波数領
域においては位相補償後開ループゲイン特性G。Jは第
2図に示すように約−12dB/オクターブの減衰特性
を有する。さらに低い周波数領域においては、位相補償
後開ループゲイン特性GOL″は第2図に示すように位
相補償前開ループゲイン特性G。
からなる第1ハイパスフィルタを介しさらにコンデンサ
C5と駆動増幅アンプ2のトランジスタ9のベース入力
抵抗とからなる第2ハイパスフィルタを介して出力端子
0UTからトランジスタ9のベースに伝達される位相補
償局部負帰還量は+12dB/オクターブのノ周波数特
性を有する。従つて、特定周波数F。より低い周波数領
域においては位相補償後開ループゲイン特性G。Jは第
2図に示すように約−12dB/オクターブの減衰特性
を有する。さらに低い周波数領域においては、位相補償
後開ループゲイン特性GOL″は第2図に示すように位
相補償前開ループゲイン特性G。
Lに接するものとなる。一方、第2図において−6c1
B/オクターブの単調減衰特性を有する従来の単一ボー
ル位相補償回路による位相補償後開ループゲイン特性G
。
B/オクターブの単調減衰特性を有する従来の単一ボー
ル位相補償回路による位相補償後開ループゲイン特性G
。
L″を参考のため図示している。従つて、従来において
は補償後開ループゲイン特性G。L″と閉ループゲイン
特性GCLとの間の面積に対応した負帰還量により歪率
特性を改善していたが、この負帰還量が小さく歪率特性
に問題があつた。これに対して、本発明においては上述
の如き位相補償後開ループゲイン特性GOL″を得るよ
うにしているため、第2図の斜線て示した面積分負帰還
量が従来より増大し、特性周波数F。
は補償後開ループゲイン特性G。L″と閉ループゲイン
特性GCLとの間の面積に対応した負帰還量により歪率
特性を改善していたが、この負帰還量が小さく歪率特性
に問題があつた。これに対して、本発明においては上述
の如き位相補償後開ループゲイン特性GOL″を得るよ
うにしているため、第2図の斜線て示した面積分負帰還
量が従来より増大し、特性周波数F。
より低い周波数領域においてこの負帰還量の増大部に対
応して歪率の改善がはかられる。この発明は、前記実施
例に限定されず、初段アンプ1、駆動増幅アンプ2、出
力アンプ3、負帰還回路4及び位相補償回路5の具体的
回路は種々変形てきるものてある。
応して歪率の改善がはかられる。この発明は、前記実施
例に限定されず、初段アンプ1、駆動増幅アンプ2、出
力アンプ3、負帰還回路4及び位相補償回路5の具体的
回路は種々変形てきるものてある。
この発明は、オーディオ用イコライザアンプ等の負帰還
増幅回路として広く利用できる。
増幅回路として広く利用できる。
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図はこ
の発明を説明するための特性図である。 1・・・・・・初段アンプ、2・・・・・・駆動増幅ア
ンプ、3・・・・出力アンプ、4・・・・・・負帰還回
路、5・・・・・・位相補償回路。
の発明を説明するための特性図である。 1・・・・・・初段アンプ、2・・・・・・駆動増幅ア
ンプ、3・・・・出力アンプ、4・・・・・・負帰還回
路、5・・・・・・位相補償回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも第1ポールと第2ポールとを有する位相
補償前開ループゲイン特性を具備した増幅器の出力端子
と反転入力端子との間に負帰還回路を接続することによ
り所定周波数より低い周波数の入力信号を電圧増幅する
如く所定の閉ループゲイン特性を得るようにした負帰還
増幅回路であつて、特性周波数より高い周波数領域でほ
ぼ−6dB/オクターブのゲイン減衰特性を有し上記特
性周波数より低い周波数領域でほぼ−12dB/オクタ
ーブのゲイン減衰特性を有する位相補償後開ループゲイ
ン特性を具備する如く位相補償回路を設けたことを特徴
とする負帰還増幅回路。 2 上記所定周波数と上記特定周波数とは近似した周波
数であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
負帰還増幅回路。 3 上記所定の閉ループゲイン特性はRIAAイコライ
ザ特性であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の負帰還増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8506377A JPS6046852B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | 負帰還増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8506377A JPS6046852B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | 負帰還増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5420637A JPS5420637A (en) | 1979-02-16 |
| JPS6046852B2 true JPS6046852B2 (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13848165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8506377A Expired JPS6046852B2 (ja) | 1977-07-18 | 1977-07-18 | 負帰還増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046852B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774478A (en) * | 1986-09-19 | 1988-09-27 | Tektronix, Inc. | Feedback amplifier compensation circuitry |
-
1977
- 1977-07-18 JP JP8506377A patent/JPS6046852B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5420637A (en) | 1979-02-16 |
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