JPS622710A - インピ−ダンス変換回路 - 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】 て発明の技術分野〕 本発明はアナログ信号を出力するときに使用されるイン
ピーダンス変換回路に関する。

（発明の技術的昔日とその問題点〕 従来のエミッタ・ホロワ型のインピーダンス変換回路は
、第３図に示されるように、電源電圧ｖＤＯと設地電圧
ｖ３．との間に直列に接続されたバイポーラ・トランジ
スタＮＰＮとＮチャンネルＭＯ３トランジスタＭＮから
構成されている。アナログ入力信号■１Ｎはバイポーラ
・トランジスタＮＰＮのベースに入力され、バイポーラ
・トランジスタＮＰＮのエミッタとＮチャンネルＭＯＳ
トランジスタＭＮのドレインとの接続点から出力信号■
。、１が出力される。またゲートに一定のバイアス電圧
ＶＢが印加されているＮチャンネルＭＯＳトランジスタ
ＭＮは定電流源として動作する。

いまバイポーラ・トランジスタＮＰＮに一定電流が流れ
るためにはベース・エミッタ間の電圧■８が一定である
ことが必要であり、こうしてエミッタの電圧である出力
信号■。、１はベースの電圧であるアナログ入力信号ｖ
１Ｈに追従して動作する。そしてまたバイポーラ・トラ
ンジスタＮＰＮはＰウェル型ＣＭＯ８Ｉ−ランジスタの
￥Ｊ造において従来のプロセスにより作り出すことがで
き、電流駆動能力が大きいという利点を有している。

しかしながら、上記従来のエミッタ・ホロワ型のインピ
ーダンス変換回路においては、・第４図に示されるよう
に、出力信号■。、１の動作点がアナログ入力信号■Ｉ
Ｎの動作点より電圧ｖ８（約０．６Ｖ）だ【プ低くなる
ため、アナログ入力信号Ｖ　が電圧■８１より低くなる
と出力信号Ｎ ■　　はアナログ入力信号■ＩＨに追従できなくな００
丁 り、出力信号■。Ｕｌがひずむという問題があった。

ことにアナログ入力信号■ＩＮの異常動作領域とな正常
動作入力範囲は電源電圧Ｖ。０と正常動作入力下限電圧
■８１との間の領域となる。このため低電源電圧領域に
おいては動作入力ダイナミック・レンジは著しく狭くな
り、出力電圧Ｖ。ｏｌが大きくひずむという問題があっ
た。

〔発明の目的〕

変換回路を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明によるインピーダンス
変換回路はエミッタ・ホロワ回路を有すると共に、入ｆ
Ｊ信号の撮幅を減衰および／または動作点移動させて入
力信号をエミッタ・ホロワ回路の動作入力ダイナミック
・レンジ内に変換させる入力変換回路を有することを特
徴とする。

これにより入力信号がエミッタ・ホロワ回路の＋）１作
入力ダイナミック・レンジ内に変換され、ひずみが生じ
ることなくインピーダンス変換が行なわれるようにした
ものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実旅例によるインピーダンス変換回路を第１
図（ａ）に示す。アナログ入力信号■１Ｎは入力変換回
路１に入力され、入力変換回路１の出力信号Ｖ、はエミ
ッタ・ホロワ回路２に入力され、エミッタ・ホロワ回路
２は出力信号■ｏＵ■を出力する。

入力変換回路１はオペアンプＯＰおよび抵抗Ｒ１、Ｒ２
、Ｒ３、Ｒ４から構成される反転増幅回路である。アナ
ログ入力信号■ＩＨは抵抗Ｒ１を介してオペアンプＯＰ
の負入力端に入力されている。電源電圧Ｖ　と設地電圧
Ｖ８３との間に抵抗Ｏ Ｒ３、Ｒ４が直列に接続され、抵抗器Ｒ３と抵抗Ｒ４と
の接続点はオペアンプＯＰの正入力端に接続されている
。オペアンプＯＰの出力端は抵抗Ｒ２を介してオペアン
プＯＰの負入力端に接続されていると共に、入力変換回
路１の出力信号Ｖ２を出力している。

またエミッタ・ホロワ回路２は、電源電圧■ｏ。

と接地電圧Ｖ８３との間に直列に接続されたバイポーラ
・トランジスタＮＰＮとＮチャンネルＭＯＳトランジス
タＭＮから構成されている。入力変換回路１の出力信号
Ｖ、はバイポーラ・トランジスタＮＰＮのベースに入力
され、バイポーラ・トランジスタＮＰＮのエミッタとＮ
チャンネルＭＯＳトランジスタＭＮのドレインとの接続
点から出力信号Ｖ　ＯＵＴが出力されている。また一定
のバイアス電圧ＶＢがゲートに印加されているＮチャン
ネルＭＯＳトランジスタＭＮは定電流源となっている。

次に動作を説明する。本実施例では回路定数を適切に定
めることにより、入力信号の動作点移動または減衰が可
能である。いま本実施例の回路定数Ｊ′３よびＨ１電圧
をそれぞれ Ｒ１＝Ｒ２＝　１００にΩ Ｒ３＝１２．５にΩ Ｒ４＝１７．５にΩ　　　　　・・・・・・（１）Ｖ　
Ｄ。＝　３　Ｖ ３８−ＯＶ とする。またソース・ホロワ回路２の正常動作入力下限
電圧８を Ｖ＝０．６Ｖ　　　　　　　　　　　　・・・・・・　
（２）とする。さらにアナログ入力信号ＶＩＮを動作点
が１．５．Ｓ幅が１ｖの正弦波信号とすると、Ｖ、Ｎ＝
　１．５＋ｓｉｎ　ωｔ　ＣＶ”Ｊ−−・−（３）とな
る。

オペアンプＯＰの差動段入力は仮想こ２地されているの
で、 となる。ただし■、はオペアンプＯＰの正入力端電圧で
あり、 となる。（４）、（５）式に（１）、（３）式の条件を
代入すると、 Ｖ　　＝３．５　　Ｖｔ５−２　　ｓｉｎ　ωｔ　［Ｖ
］・・・・・・（６） となる。この（６）式より となり、入力信号ＶＩＨの動作点が移動して常にｖ　　
＜Ｖ、≦■ＤＯ・・・・・・（１０）となる。

こうして（３）式の７す０グ入力信号ＶＩＮは入力信号
変換回路１により（６）式に示される入力信号変換回路
１の出力信号■、に反転増幅され、この出力信号■、は
エミッタホロワ回路２の動作入力ダイナミック・レンジ
内の信号となる。さらにこの出力信号■、はエミッタ・
ホロワ回路２により、動作点が電圧■ａ１だけ低いレベ
ルで追従する出力信号■。Ｕｌに変換される。

上記のアナログ入力信号Ｖ１Ｎ、入力信号変換回路１の
出力信号■、およびエミッタ・ホロワ回路２の出力信号
Ｖ。ｏｌのそれぞれの信号波形を第２図に示す。

また入力信号■１Ｎを減衰させるためには回路定数およ
び電源電圧をそれぞれ Ｒ１＝１００にΩ Ｒ２−５０にΩ Ｒ３−Ｒ４−１５にΩ　　）・・・・・・（１）′Ｖ　
ｏ、−３Ｖ ３８−ＯＶ とする。（４）、（５）式に（１）’　、（３）式の条
件を代入すると、 ＶＰ−１，５−０，５ｓｉｎ　ωｔ　［Ｖ］・・・・・
・（６）′ となる。この（８）′式より となり、入力信号ＶＩＮが減衰して Ｖ　　＜Ｖ、＜ＶＤＤ　　　　　’・””（１０）’と
なる。

こうして（３）式のアナログ入力信号■１Ｎは入力信号
変換回路１により（６）′式に示される入力信号変換回
路１の出力信号Ｖ、に反転増幅され、この出力信号ｖ、
はエミッタ・ホロワ回路２の動作入力ダイナミックレン
ジ内の信号となる。ざらにこの出力信号Ｖ、はエミッタ
・ホロワ回路２により、動作点が電圧ｖ８だけ低いレベ
ルで追従する出力信号Ｖ。、１に変換される。

上記のアナログ入力信号ｖＩＮ、入力信号変換回路゛１
の出力信号ｖ、およびエミッタ・ホロワ回路２の出力信
号■。Ｕｌのそれぞれの信号波形を第２図（ｂ）に示す
。

なお回路定数を適当に定めることにより入力信号を減衰
し、かつ動作点を変更させることも可能である。

このように本実施例によれば、エミッタ・ホロワ回路２
の動作入力ダイナミック・レンジを広げることなく、イ
ンピーダンス変換回路の広い動作入力ダイナミック・レ
ンジを実現することができ、低Ｔｉ源電圧でも動作可能
とすることができる。

上記実ｍ例において、エミッタ・ホロワ回路２の定電Ｒ
［としてＮチャンネルＭＯＳトランジスタＭＮが使用さ
れているが、このかわりに第１図（ｂ）に示すように抵
抗器Ｒ５を使用しても、同様の効果を得ることができる
。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、歪を生じることなくインピ
ーダンス変換を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるインピーダンス変換回
路を示す回路図、第２図は同インピーダンス変換回路の
入出力信号波形を示す図、第３図は従来のインピーダン
ス変換回路を示す回路図、第４図は同インピーダンス変
換回路の入出力信号波形を示す図である。 １・・・入力変換回路、２・・・エミッタ・ホロワ回路
、■１Ｎ・・・入力信号、■、・・・入力変換回路の出
力信号、ｖＯＵＴ・ｊ・出力信号、■ＤＤ・・・電源電
圧、Ｖ３３・・・設地電圧、■　・・・正常動作入力下
限°心任、ＯＰ・・・オペアンプ、Ｒ１、Ｒ２、・・・
、Ｒ５・・・抵抗器、ＭＮ・・・Ｎ−１−ヤンネルＭＯ
Ｓトランジスタ、ＮＰＮ・・・バイポーラ・トランジス
タ。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 第１図（ａ） 第１図Ｃｂ） 第２図（ａ） 第２図（ｂ） 箒３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エミッタ・ホロワ回路を有するインピーダンス変換回路
   において、入力信号を減衰および／または動作点移動さ
   せて、前記入力信号を前記エミッタ・ホロワ回路の動作
   入力ダイナミック・レンジ内に変換させる入力変換回路
   を有することを特徴とするインピーダンス変換回路。