JPS6154287B2 - - Google Patents
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- JPS6154287B2 JPS6154287B2 JP9404679A JP9404679A JPS6154287B2 JP S6154287 B2 JPS6154287 B2 JP S6154287B2 JP 9404679 A JP9404679 A JP 9404679A JP 9404679 A JP9404679 A JP 9404679A JP S6154287 B2 JPS6154287 B2 JP S6154287B2
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- JP
- Japan
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- emitter
- transistor
- distributed constant
- resistor
- constant line
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- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 18
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45197—Pl types
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45098—PI types
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は狭帯域フイルタの帯域外スプリアスの
抑圧等に用いられる帯域端ロールオフの比較的緩
かな帯域通過形差動増巾回路に関する。
抑圧等に用いられる帯域端ロールオフの比較的緩
かな帯域通過形差動増巾回路に関する。
従来、差動増巾回路に帯域通過特性を持たせる
方法として差動増巾回路の入力側又は出力側に
LC共振回路を付加することが行われている。
方法として差動増巾回路の入力側又は出力側に
LC共振回路を付加することが行われている。
しかし、このような方法では差動増巾回路の入
力インピーダンス又は出力インピーダンスが周波
数によつて著しく変動し、これを避けるために更
にインピーダンス緩衝増巾回路を付加する必要が
あつた。また、特に高周波領域では、LCの値調
整クオリテイフアクタ(以下Qと称す)の調整が
難しくなり、安定な帯域通過特性を得ることが困
難であつた。
力インピーダンス又は出力インピーダンスが周波
数によつて著しく変動し、これを避けるために更
にインピーダンス緩衝増巾回路を付加する必要が
あつた。また、特に高周波領域では、LCの値調
整クオリテイフアクタ(以下Qと称す)の調整が
難しくなり、安定な帯域通過特性を得ることが困
難であつた。
本発明の目的は簡単な回路構成にて、上記欠点
を解決し得る帯域通過形差動増巾回路を提供する
ことにある。即ち、本発明の第一の目的は、一対
のトランジスタを含む差動増巾回路において、両
エミツタ間にエミツタ抵抗を接続し、各エミツタ
端に一端が開放され、互いに長さの等しい分布定
数線路を各々接続することにより該エミツタ抵抗
の値によつてQを調整し得る帯域通過形差動増巾
回路を提供することにある。更に、本発明の第二
の目的は、一対のトランジスタを含む差動増巾回
路において両エミツタ間に、第一、第二、第三の
エミツタ抵抗を直列に接続し、該第一のエミツタ
抵抗と該第二のエミツタ抵抗との接続点に一端が
開放された所定長の第一の分布定数線路を接続し
該第二のエミツタ抵抗と該第三のエミツタ抵抗と
の接続点に一端が開放され、該第一の分布定数線
路と同一の長さを有する第二の分布定数線路を接
続することにより該第二のエミツタ抵抗の値によ
りQを調整し、該第一および第三のエミツタ抵抗
の値により通過帯域利得を調整し得る帯域通過形
差動増巾回路を提供することにある。
を解決し得る帯域通過形差動増巾回路を提供する
ことにある。即ち、本発明の第一の目的は、一対
のトランジスタを含む差動増巾回路において、両
エミツタ間にエミツタ抵抗を接続し、各エミツタ
端に一端が開放され、互いに長さの等しい分布定
数線路を各々接続することにより該エミツタ抵抗
の値によつてQを調整し得る帯域通過形差動増巾
回路を提供することにある。更に、本発明の第二
の目的は、一対のトランジスタを含む差動増巾回
路において両エミツタ間に、第一、第二、第三の
エミツタ抵抗を直列に接続し、該第一のエミツタ
抵抗と該第二のエミツタ抵抗との接続点に一端が
開放された所定長の第一の分布定数線路を接続し
該第二のエミツタ抵抗と該第三のエミツタ抵抗と
の接続点に一端が開放され、該第一の分布定数線
路と同一の長さを有する第二の分布定数線路を接
続することにより該第二のエミツタ抵抗の値によ
りQを調整し、該第一および第三のエミツタ抵抗
の値により通過帯域利得を調整し得る帯域通過形
差動増巾回路を提供することにある。
以下、図面を用いて本発明について詳細に説明
する。
する。
第1図は、本発明になる帯域通過形差動増巾回
路の第一の具体的実施例を示す回路図であり、
1,2は入力端、3,4は各々第一および第二の
トランジスタ、5はエミツタ抵抗、6,7は各々
一端が開放された第一および第二の分布定数線
路、8,9はエミツタバイアス抵抗、10,11
はコレクタ抵抗、12は正電圧の印加される電源
端子、13は負電圧の印加される電源端子、1
4,15は出力端である。いま、この帯域通過形
差動増巾回路の通過帯域中心周波数をfoとした
時、該第一の分布定数線路6および該第二の分布
定数線路7の線路長lは両者共にl=C/4foγ
に設定されており特性インピーダンスは共にZo
に等しいとする。但し、Cは光の速度であり、γ
は該分布定数線路の波長短縮率である。ここで入
力端1および入力端2に周波数fの電圧VI(f)お
よび―VI(f)が印加されたとする。この時、入力
端1から出力端15に至る交流等価回路は第2図
の如く表わされる。即ち、第2図は第1図に示す
本発明による帯域通過形差動増巾回路の入力端1
から出力端15に至る交流等価回路であり、21
は第1図の1に対応する入力端、23は第1図の
3に対応するトランジスタ、25はその抵抗値が
第1図のエミツタ抵抗5の抵抗値の半分であるエ
ミツタ抵抗であり、26は第1図の6に対応する
分布定数線路、30は第1図の10に対応するコ
レクタ抵抗、35は第1図の15に対応する出力
端である。第2図においてトランジスタ23のエ
ミツタ接地電流増巾率をβ,内部ベース抵抗をr
b,内部エミツタ抵抗をreとし、入力端21を駆
動する回路の駆動源インピーダンスをZsとし、
エミツタ抵抗25の抵抗値をRe/2(従つて、
第1図のエミツタ抵抗5の抵抗値はRe)とし、
コレクタ抵抗30の抵抗値をRLとすれば、入力
端21にVI(f)が印加された時、出力端35にて
得られる出力電圧Vp(f)は次式で与えられる。
路の第一の具体的実施例を示す回路図であり、
1,2は入力端、3,4は各々第一および第二の
トランジスタ、5はエミツタ抵抗、6,7は各々
一端が開放された第一および第二の分布定数線
路、8,9はエミツタバイアス抵抗、10,11
はコレクタ抵抗、12は正電圧の印加される電源
端子、13は負電圧の印加される電源端子、1
4,15は出力端である。いま、この帯域通過形
差動増巾回路の通過帯域中心周波数をfoとした
時、該第一の分布定数線路6および該第二の分布
定数線路7の線路長lは両者共にl=C/4foγ
に設定されており特性インピーダンスは共にZo
に等しいとする。但し、Cは光の速度であり、γ
は該分布定数線路の波長短縮率である。ここで入
力端1および入力端2に周波数fの電圧VI(f)お
よび―VI(f)が印加されたとする。この時、入力
端1から出力端15に至る交流等価回路は第2図
の如く表わされる。即ち、第2図は第1図に示す
本発明による帯域通過形差動増巾回路の入力端1
から出力端15に至る交流等価回路であり、21
は第1図の1に対応する入力端、23は第1図の
3に対応するトランジスタ、25はその抵抗値が
第1図のエミツタ抵抗5の抵抗値の半分であるエ
ミツタ抵抗であり、26は第1図の6に対応する
分布定数線路、30は第1図の10に対応するコ
レクタ抵抗、35は第1図の15に対応する出力
端である。第2図においてトランジスタ23のエ
ミツタ接地電流増巾率をβ,内部ベース抵抗をr
b,内部エミツタ抵抗をreとし、入力端21を駆
動する回路の駆動源インピーダンスをZsとし、
エミツタ抵抗25の抵抗値をRe/2(従つて、
第1図のエミツタ抵抗5の抵抗値はRe)とし、
コレクタ抵抗30の抵抗値をRLとすれば、入力
端21にVI(f)が印加された時、出力端35にて
得られる出力電圧Vp(f)は次式で与えられる。
ここで、エミツタインピーダンスZEは、次式
で与えられる。
で与えられる。
但し、λ(f)は周波数fなる正弦波の該分布定数
線路26内での実効波長であり、λ(f)=C/f・
γと表わされる。前記の如く特性インピーダンス
Zpの分布定数線路26は、その長さlが、l=
1/4λ(fo)と設定されているから、 tan2πl/λ(f)=tan(π/2f/fo) と表わされる。従つて、第2図の入力端21から
出力端35に至る伝達関数|H(f)|は、 と表わされ、βが充分大であれば、f=foにおい
て最大利得、 が得られることがわかる。例えば、実際の数値例
としてRL=Zp=Zs=50Ω,rb=30Ω,re=2.5
Ω,RE=100Ωとし、更にトランジスタのエミツ
タ接地電流増巾率βを、 と表わした時のβo(直流エミツタ接地電流増巾
率)、fT(利得帯域幅積)を各々βo=100,fT
=5GHzとする。この時、所望の通過帯域中心周
波数foを、fo=500MHzとすれば、(3)式で与えら
れる伝達関数|H(f)|は、第3図の実線40の如
く計算される。但し、第3図においてたて軸は、
利得(dB)を表わし横軸は周波数(MHz)を表
わす。第3図の40に示す特性より明らかなよう
に通過帯域中心周波数が、ほぼ500MHzとなる帯
域通過増巾特性が得られる。尚、第3図の40に
おいて通過帯域中心周波数が500MHzより若干低
い周波数に片寄つているのは、トランジスタの
fTが低いためであり、fTの高いトランジスタを
用いるか、あるいは分布定数線路の長さを前記の
1/4λ(fo)より若干短かくすれば、通過帯域中
心周波数を殆んど正確に所望の値に設定できる。
線路26内での実効波長であり、λ(f)=C/f・
γと表わされる。前記の如く特性インピーダンス
Zpの分布定数線路26は、その長さlが、l=
1/4λ(fo)と設定されているから、 tan2πl/λ(f)=tan(π/2f/fo) と表わされる。従つて、第2図の入力端21から
出力端35に至る伝達関数|H(f)|は、 と表わされ、βが充分大であれば、f=foにおい
て最大利得、 が得られることがわかる。例えば、実際の数値例
としてRL=Zp=Zs=50Ω,rb=30Ω,re=2.5
Ω,RE=100Ωとし、更にトランジスタのエミツ
タ接地電流増巾率βを、 と表わした時のβo(直流エミツタ接地電流増巾
率)、fT(利得帯域幅積)を各々βo=100,fT
=5GHzとする。この時、所望の通過帯域中心周
波数foを、fo=500MHzとすれば、(3)式で与えら
れる伝達関数|H(f)|は、第3図の実線40の如
く計算される。但し、第3図においてたて軸は、
利得(dB)を表わし横軸は周波数(MHz)を表
わす。第3図の40に示す特性より明らかなよう
に通過帯域中心周波数が、ほぼ500MHzとなる帯
域通過増巾特性が得られる。尚、第3図の40に
おいて通過帯域中心周波数が500MHzより若干低
い周波数に片寄つているのは、トランジスタの
fTが低いためであり、fTの高いトランジスタを
用いるか、あるいは分布定数線路の長さを前記の
1/4λ(fo)より若干短かくすれば、通過帯域中
心周波数を殆んど正確に所望の値に設定できる。
第1図に示す本発明による帯域通過形差動増巾
回路の第一の具体的実施例において帯域通過特性
のQを変化させるには、エミツタ抵抗5の抵抗値
をREを変化させればよい。前記の数値例におい
てRE=50Ωとした時の伝達関数|H(f)|は、第
3図の破線41の如く計算される。
回路の第一の具体的実施例において帯域通過特性
のQを変化させるには、エミツタ抵抗5の抵抗値
をREを変化させればよい。前記の数値例におい
てRE=50Ωとした時の伝達関数|H(f)|は、第
3図の破線41の如く計算される。
尚、第1図の入力端1とアースの間および入力
端2とアースの間にRINなる入力整合用の抵抗が
挿入されたとすれば、入力端1より見た入力イン
ピーダンスZINは、 ZIN=RIN〔rb+β(re+ZE)〕/RIN+
rb+β(re+ZE) と表わされる。従つて、|βZE|が、0〜∞と
変化しても|ZIN|の変化は、RINrb/(RIN+
rb)〜RINとなり、RINとrbが、ほぼ同程度の大
きさであれば、入力不整合減衰量の最悪値は約
10dB程度となる。また、出力インピーダンスは
分布定数線路の存在によつて、殆ど影響を受けな
い。
端2とアースの間にRINなる入力整合用の抵抗が
挿入されたとすれば、入力端1より見た入力イン
ピーダンスZINは、 ZIN=RIN〔rb+β(re+ZE)〕/RIN+
rb+β(re+ZE) と表わされる。従つて、|βZE|が、0〜∞と
変化しても|ZIN|の変化は、RINrb/(RIN+
rb)〜RINとなり、RINとrbが、ほぼ同程度の大
きさであれば、入力不整合減衰量の最悪値は約
10dB程度となる。また、出力インピーダンスは
分布定数線路の存在によつて、殆ど影響を受けな
い。
第1図に示す本発明による帯域通過形差動増巾
回路の第一の具体的実施例においては、上記の如
くエミツタ抵抗5の値により帯域通過特性のQを
変える事ができる。しかし、この場合、通過帯域
における利得を変化させることができない。
回路の第一の具体的実施例においては、上記の如
くエミツタ抵抗5の値により帯域通過特性のQを
変える事ができる。しかし、この場合、通過帯域
における利得を変化させることができない。
第4図は、帯域通過特性のQおよび通過帯域で
の利得を各々変化させ得る本発明になる帯域通過
差動増巾回路の第二の具体的実施例を示す回路図
であり、51,52は入力端、53は第一のトラ
ンジスタ、54は第二のトランジスタ、55は第
一のエミツタ抵抗、56は第二のエミツタ抵抗、
57は第三のエミツタ抵抗、58,59はエミツ
タバイアス抵抗、60,61は各々一端が開放さ
れる第一および第二の分布定数線路、62,63
はコレクタ抵抗、64は正電圧の印加される電源
端子、65は負電圧の印加される電源端子、6
6,67は出力端である。
の利得を各々変化させ得る本発明になる帯域通過
差動増巾回路の第二の具体的実施例を示す回路図
であり、51,52は入力端、53は第一のトラ
ンジスタ、54は第二のトランジスタ、55は第
一のエミツタ抵抗、56は第二のエミツタ抵抗、
57は第三のエミツタ抵抗、58,59はエミツ
タバイアス抵抗、60,61は各々一端が開放さ
れる第一および第二の分布定数線路、62,63
はコレクタ抵抗、64は正電圧の印加される電源
端子、65は負電圧の印加される電源端子、6
6,67は出力端である。
第4図に示す本発明による帯域通過形差動増巾
回路の第二の具体的実施例においては、第一およ
び第三のエミツタ抵抗55,57の値によつて通
過帯域での利得を変える事ができ、第二のエミツ
タ抵抗56の値によつて帯域通過特性のQを変え
る事ができる。また、入力端51および52より
見たインピーダンスが非常に大きくなるため、例
えば入力端51とアースとの間にインピーダンス
整合用抵抗RINを挿入すると、入力端51での入
力インピーダンスは、ほぼRINとなる。
回路の第二の具体的実施例においては、第一およ
び第三のエミツタ抵抗55,57の値によつて通
過帯域での利得を変える事ができ、第二のエミツ
タ抵抗56の値によつて帯域通過特性のQを変え
る事ができる。また、入力端51および52より
見たインピーダンスが非常に大きくなるため、例
えば入力端51とアースとの間にインピーダンス
整合用抵抗RINを挿入すると、入力端51での入
力インピーダンスは、ほぼRINとなる。
また、第一、第二の実施例ではエミツタ電流源
として、それぞれエミツタ電源間の抵抗により得
ているが、抵抗5あるいは抵抗56を2分割し
て、その中点から電流源に接続しても良いことは
いうまでもない。
として、それぞれエミツタ電源間の抵抗により得
ているが、抵抗5あるいは抵抗56を2分割し
て、その中点から電流源に接続しても良いことは
いうまでもない。
以上、述べた如く本発明によれば、簡単な回路
構成にて高周波領域においても特性の調整が容易
で、且つ、入出力インピーダンス変化の少ない帯
域通過形差動増巾回路が得られ、その実用に供す
るところ極めて大である。
構成にて高周波領域においても特性の調整が容易
で、且つ、入出力インピーダンス変化の少ない帯
域通過形差動増巾回路が得られ、その実用に供す
るところ極めて大である。
第1図は、本発明になる帯域通過形差動増巾回
路の第一の具体的実施例を示す回路図であり、3
4は各々第一および第二のトランジスタ、5はエ
ミツタ抵抗、6,7は各々一端が開放された第一
および第二の分布定数線路、8,9はエミツタバ
イアス抵抗、10,11,12はコレクタ抵抗で
ある。 第2図は、第1図に示す本発明による帯域通過
形差動増巾回路の入力端1から出力端15に至る
交流等価回路であり、23は第1図の3に対応す
るトランジスタ、25はその抵抗値が第1図のエ
ミツタ抵抗の半分であるエミツタ抵抗、26は第
1図の6に対応する分布定数線路、30は第1図
の10に対応するコレクタ抵抗である。 第3図は、第1図に示す本発明による帯域通過
形差動増巾回路の実際の数値による特性例を示す
グラフである。 第4図は、本発明による帯域通過形差動増巾回
路の第二の具体的実施例を示す回路図であり、5
3,54は各々第一および第二のトランジスタ、
55,56,57は各々第一、第二および第三の
エミツタ抵抗、60,61は各々一端が開放され
た第一および第二の分布定数線路である。
路の第一の具体的実施例を示す回路図であり、3
4は各々第一および第二のトランジスタ、5はエ
ミツタ抵抗、6,7は各々一端が開放された第一
および第二の分布定数線路、8,9はエミツタバ
イアス抵抗、10,11,12はコレクタ抵抗で
ある。 第2図は、第1図に示す本発明による帯域通過
形差動増巾回路の入力端1から出力端15に至る
交流等価回路であり、23は第1図の3に対応す
るトランジスタ、25はその抵抗値が第1図のエ
ミツタ抵抗の半分であるエミツタ抵抗、26は第
1図の6に対応する分布定数線路、30は第1図
の10に対応するコレクタ抵抗である。 第3図は、第1図に示す本発明による帯域通過
形差動増巾回路の実際の数値による特性例を示す
グラフである。 第4図は、本発明による帯域通過形差動増巾回
路の第二の具体的実施例を示す回路図であり、5
3,54は各々第一および第二のトランジスタ、
55,56,57は各々第一、第二および第三の
エミツタ抵抗、60,61は各々一端が開放され
た第一および第二の分布定数線路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一対の入力信号の一方が、ベースに印加され
る第一のトランジスタと該一対の入力信号の他方
がベースに印加される第二のトランジスタと該第
一のトランジスタのエミツタと該第二のトランジ
スタのエミツタとの間に接続されたエミツタ抵抗
と、一端が該第一のトランジスタのエミツタに接
続され、他端が開放された所定長の第一の分布定
数線路と、一端が該第二のトランジスタのエミツ
タに接続され、他端が開放され該第一の分布定数
線路と同一の長さを有する第二の分布定数線路と
を含むことを特徴とする帯域通過形差動増巾回
路。 2 一対の入力信号の一方が、ベースに印加され
る第一のトランジスタと、該一対の入力信号の他
方がベースに印加される第二のトランジスタと該
第一のトランジスタのエミツタと該第二のトラン
ジスタのエミツタの間に直列に接続された第一の
エミツタ抵抗、第二のエミツタ抵抗および第三の
エミツタ抵抗と、該第一のエミツタ抵抗と該第二
のエミツタ抵抗との接続点に一端が接続され他端
が開放された所定長の第一の分布定数線路と該第
二のエミツタ抵抗と該第三のエミツタ抵抗との接
続点に一端が接続され、他端が開放され該第一の
分布定数線路と同一の長さを有する第二の分布定
数線路とを含むことを特徴とする帯域通過形差動
増巾回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9404679A JPS5619213A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Band pass type differential amplifying circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9404679A JPS5619213A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Band pass type differential amplifying circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5619213A JPS5619213A (en) | 1981-02-23 |
| JPS6154287B2 true JPS6154287B2 (ja) | 1986-11-21 |
Family
ID=14099613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9404679A Granted JPS5619213A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Band pass type differential amplifying circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5619213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007174442A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 差動増幅器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58178611A (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 同調増幅器 |
-
1979
- 1979-07-24 JP JP9404679A patent/JPS5619213A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007174442A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 差動増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5619213A (en) | 1981-02-23 |
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| JPS6154287B2 (ja) | ||
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