JPS6244721B2 - - Google Patents

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JPS6244721B2
JPS6244721B2 JP1705880A JP1705880A JPS6244721B2 JP S6244721 B2 JPS6244721 B2 JP S6244721B2 JP 1705880 A JP1705880 A JP 1705880A JP 1705880 A JP1705880 A JP 1705880A JP S6244721 B2 JPS6244721 B2 JP S6244721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
hfe
current
base
emitter
Prior art date
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Expired
Application number
JP1705880A
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English (en)
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JPS56114410A (en
Inventor
Kazuo Yamaguchi
Masahiro Hirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS56114410A publication Critical patent/JPS56114410A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音声出力回路等に使用されるB級動作
をするトランジスタ出力増幅回路に関し、特に、
ダーリントン接続された複合トランジスタを使用
したときにもクロスオーバ歪が生じない様にした
ものである。
従来、B級動作をするトランジスタ出力増幅回
路に於いてトランジスタのスイツチングによるク
ロスオーバ歪を生じない様にしたものとして第1
図に示す如きトランジスタ出力増幅回路が提案さ
れている。即ち第1図に於いて、1は音声信号の
入力端子を示し、この入力端子1を演算増幅回路
2の正入力端子に接続し、この演算増幅回路2
の出力端子を定電流回路を構成するnpn形トラン
ジスタ3のベースに接続し、このトランジスタ3
のエミツタを抵抗器4を介して負の直流電圧−V
CCが供給される電源端子5に接続し、このトラン
ジスタ3のコレクタをnpn形トランジスタ6のエ
ミツタに接続し、このトランジスタ6のコレクタ
をpnp形トランジスタ7のコレクタに接続し、こ
のトランジスタ7のエミツタを定電流回路8を介
して正の直流電圧+VCCが供給される電源端子9
に接続する。この場合トランジスタ3の構成する
定電流回路及び定電流回路8の夫々の定電流値を
等しくIとする。又トランジスタ6のベースを
pnp形トランジスタ10のベースに接続すると共
にトランジスタ7のベースをnpn形トランジスタ
11のベースに接続し、トランジスタ10及び1
1の夫々のコレクタを夫々電源端子5及び9に接
続し、トランジスタ10のエミツタを抵抗器12
及び13の直列回路を介してトランジスタ11の
エミツタに接続し、この抵抗器12及び13の接
続点をスピーカ等の負荷14を介して接地し、又
この抵抗器12及び13の接続点を負帰還回路を
構成する抵抗器15を介して演算増幅回路2の負
入力端子に接続し、この負入力端子を抵抗器
16を介して接地する。
斯る第1図トランジスタ出力増幅回路に於い
て、無信号状態におけるトランジスタ7,6,1
1及び10の夫々のコレクタ電流をI1,I2,I3
びI4とすると、ベース電流を無視すれば I1=I2=I …(1) I3=I4 …(2) となる。トランジスタ7,6,11及び10の
夫々の電流増幅率をhfe1,hfe2,hfe3及びhfe4
すれば、トランジスタ7及び11の夫々のベース
電流は等しく且つトランジスタ6及び10の夫々
のベース電流は等しいので、 I/hfe=I/hfe …(3) I/hfe=I/hfe …(4) となる。従つて I3=hfe/hfeI …(5) I4=hfe/hfeI …(6) となる。之等(5)及び(6)式と(2)式とより hfe/hfe=hfe/hfe …(7) となる。従つて斯る第1図トランジスタ出力増幅
回路によれば(7)式が満足される様に後段のトラン
ジスタ11及び10のバイアス電流が自動的に決
定されるものである。即ち各トランジスタ7,
6,11及び10の電流増幅率が例えば hfe/hfe>hfe/hfe という関係にあるとトランジスタ6においてはコ
レクタ電流は増加することなくベース電流のみが
増加してこのトランジスタ6が飽和状態となりみ
かけ上その電流増幅率hfe2が小さくなつてhfe4
hfe2が大きくなる様に動作する。この場合抵抗器
12及び13の接続点は零電位に抑えられている
から上述とは逆に後段のトランジスタ11が飽和
状態となりみかけ上その電流増幅率hfe3が小さく
なつてhfe3/hfe1が小さくなる様に動作する様な
ことはない。上述とは逆に hfe/hfe<hfe/hfe という関係にあるとトランジスタ7においてはコ
レクタ電流は増加することなくベース電流のみが
増加してこのトランジスタ7が飽和状態となり、
みかけ上その電流増幅率hfe1が小さくなつて
hfe3/hfe1が大きくなる様に動作する。この場合
も上述同様の理由により後段のトランジスタ10
が飽和状態となりみかけ上その電流増幅率hfe4
小さくなつてhfe4/hfe2が小さくなる様に動作す
ることはない。従つて第1図によればhfe/hfe
とhfe/hfe とのうちのいずれか小さい方の値に依つて後段の
トランジスタ11及び10のコレクタ電流I3及び
I4の大きさが決まり、この前段のトランジスタ7
及び6の電流増幅率と後段のトランジスタ11及
び10の電流増幅率との比をある値以下にすれば
後段のトランジスタ11及び10のバイアス電流
を自動的にある値以下に抑えることができ、又バ
イアス電流が絶対に零にならない様にすることが
できる。この第1図の増幅動作を説明すると、入
力端子1に供給される入力信号によりトランジス
タ6のエミツタ電圧が下がるときは、トランジス
タ6のベース電流は増加し、従つてトランジスタ
7のコレクタ電流も増加してI+i1(i1は増加
分)となる。トランジスタ7のコレクタ電流が増
加すると定電流回路8の電圧降下が大きくなり、
トランジスタ7の順バイアスが小さくなつてトラ
ンジスタ7のベース電流は減少する。従つて、ト
ランジスタ6のベース電流即ちトランジスタ10
のベース電流が増加することによりトランジスタ
10のコレクタ・エミツタ間インピーダンスは小
さくなり、トランジスタ7のベース電流即ちトラ
ンジスタ11のベース電流が減少することにより
トランジスタ11のコレクタ・エミツタ間インピ
ーダンスは大きくなり出力端即ち抵抗器12及び
13の接続点の電位は下がる。
又トランジスタ6のエミツタ電圧が上がるとき
は、逆にトランジスタ10のベース電流が減少す
ることによりトランジスタ10のコレクタ・エミ
ツタ間インピーダンスは大きくなり、トランジス
タ11のベース電流が増加することによりトラン
ジスタ11のコレクタ・エミツタ間インピーダン
スは小さくなり、出力端即ち抵抗器12及び13
の接続点の電位は上がる。
斯る第1図従来例に依れば直流バイアス電流は
トランジスタの電流増幅率によつて自動的に決ま
り、温度変化等に影響されないので安定な動作を
期待でき、更に後段のトランジスタ11,10の
バイアス電流が絶対に零にならない様にでき即ち
いずれもカツトオフしないのでスイツチング歪が
生じない利益がある。
然しながら斯る第1図従来例に於いては後段ト
ランジスタ11及び10が1段なので駆動段側か
ら見た出力増幅回路の入力インピーダンスが小さ
く帰還量が小さくなりこの為出力信号の歪が大と
なる欠点がある。
斯る欠点を除去する為、第2図に示す如く後段
のトランジスタとしてダーリントン接続した複合
トランジスタを使用することが考えられる。この
第2図に於いて第1図に対応する部分に同一符号
を付し、その詳細説明は省略する。
即ちこの第2図に於いてはnpn形トランジスタ
17a及び17bをダーリントン接続してnpn形
の複合トランジスタ17として第1図のトランジ
スタ11に対応させ、又pnp形トランジスタ18
a及び18bをダーリントン接続してpnp形の複
合トランジスタ18として第1図のトランジスタ
10に対応させ、トランジスタ17aのエミツタ
を抵抗器19を介して接続し、又トランジスタ1
8bのエミツタを抵抗器12及び13の直列回路
を介してトランジスタ17bのエミツタに接続
し、その他は第1図と同様に構成したものであ
る。
斯る第2図に於いてはトランジスタ17a及び
18aについては第1図のトランジスタ11及び
10と同様に動作して、カツトオフすることがな
い様にすることができるが、例えば入力信号が正
のときはトランジスタ18aに供給されるバイア
ス電流は抵抗器19を介して全て供給され、複合
トランジスタ18の終段トランジスタ18aのベ
ース電流は零となりこのトランジスタ18bはカ
ツトオフとなり、又入力信号が負のときはトラン
ジスタ17aに供給されるバイアス電流は抵抗器
19を介して全て供給され、複合トランジスタ1
7の終段トランジスタ17bのベース電流は零と
なり、このトランジスタ17bはカツトオフとな
る。即ちこの第2図に於いては駆動段側から見た
入力インピーダンスは大となるが、複合トランジ
スタ17及び18の終段トランジスタ17b及び
18bが交互にカツトオフ状態となるのでスイツ
チング歪を生ずる欠点がある。
本発明は斯る点に鑑み上述の如きトランジスタ
出力増幅回路の後段にダーリントン接続した複合
トランジスタを使用したときにもスイツチング歪
を生じない様にしたものである。
以下第3図を参照しながら本発明トランジスタ
出力増幅回路の一実施例につき説明しよう。この
第3図に於いて第1図及び第2図に対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
第3図例に於いては第2図に於いてトランジス
タ6のコレクタを所定電圧の電池20を介してト
ランジスタ7のコレクタに接続し、又ダーリント
ン接続された複合トランジスタ17のトランジス
タ17aのエミツタ及びトランジスタ17bのベ
ースの接続点を定電流回路を構成する電界効果ト
ランジスタ21のドレインに接続し、この電界効
果トランジスタ21のソースを電流可変用の可変
抵抗器22を介して複合トランジスタ18のトラ
ンジスタ18aのエミツタ及びトランジスタ18
bのベースの接続点に接続し、又このトランジス
タ18aのエミツタ及びトランジスタ18bのベ
ースの接続点をこの電界効果トランジスタ21の
ゲートに接続する。その他は第2図同様に構成す
る。
この第3図に於いてトランジスタ17a,18
a,17b及び18bの夫々の電流増幅率を
hfe5,hfe6,hfe7及びhfe8としたとき、静止時に
電界効果トランジスタ21の構成する定電流回路
の定電流値ICを所定値としたときこの静止時に
於いてはトランジスタ17aのベース電流は
I/hfe、トランジスタ17aのコレクタ電流はI
/hfe ×hfe5、トランジスタ17bのベース電流は I/hfe×hfe5×I/hfe、 トランジスタ17bのコレクタ電流はI/hfe×hf
e5 となる。又この場合、電界効果トランジスタ21
が構成する定電流回路の定電流値ICを IC=I/hfe×hfe5(1−1/hfe) とする。
又トランジスタ18bのコレクタ電流はトラン
ジスタ17bのコレクタ電流に等しくI/hfe×hf
e5 であり、又トランジスタ17bのベース電流は I/hfe×hfe5×1/hfe、 トランジスタ18aのコレクタ電流は I/hfe×hfe5×1/hfe+IC、 トランジスタ18aのベース電流は (I/hfe×hfe5×1/hfe+IC)×1
/hfe=I/hfe であり、トランジスタ6のベースにはトランジス
タ18aのコレクタ電流を維持するようにベース
電流が流れ、これはI/hfeと等しくなるようにhf
e2 が変化して一致すると考えられる。
入力信号が供給されてトランジスタ17bのコ
レクタ電流が増大しても電界効果トランジスタ2
1が構成する定電流回路の定電流ICもトランジ
スタ18aのベース電流及びコレクタ電流も上述
静止時と同じ状態であるから自動的にトランジス
タ18bのベース電流が定まると共にこのコレク
タ電流も定まる。又この逆に入力信号に依りトラ
ンジスタ18bのコレクタ電流が増大したときに
も、定電流ICもトランジスタ17aのベース電
流及びコレクタ電流も静止時と同じ状態であり、
自動的にトランジスタ17bのベース電流が定ま
ると共にこのコレクタ電流も定まる。従つてダー
リントン接続された複合トランジスタ17及び1
8の終段トランジスタ17b及び18bはカツト
オフすることがなくスイツチング歪を生ずること
がない。
以上述べた如く本発明に依れば第1図同様の作
用効果があると共に後段トランジスタをダーリン
トン接続された複合トランジスタで構成している
ので駆動段側から見た出力増幅回路の入力インピ
ーダンスが大きくなり帰還量が大きくなるので出
力信号の歪を小さくすることができる。
又第4図及び第5図は夫々本発明の他の実施例
を示す。この第4図及び第5図に於いて第3図に
対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明
は省略する。
第4図例は第3図例に於いて電源端子9とトラ
ンジスタ17aのエミツタ及びトランジスタ17
bのベースの接続点との間に定電流回路23を設
けると共にトランジスタ18aのエミツタ及びト
ランジスタ18bのベースの接続点と電源端子5
との間に定電流回路24を設け、電界効果トラン
ジスタ21より成る定電流回路の定電流設定を容
易にする様にし、更にこれによりブリーダー電流
を流して安定にし、トランジスタの電流増幅率が
ばらついたものをも使用できる様にしたものであ
る。この第4図に於いても第3図同様の作用効果
があることは容易に理解できよう。
又第5図は後段トランジスタとして3段のダー
リントン接続された複合トランジスタを使用する
様にしたものである。この第5図に於いては3個
のnpn形トランジスタ17a,17b及び17c
をダーリントン接続して複合トランジスタ17を
構成し、又3個のpnp形トランジスタ18a,1
8b及び18cをダーリントン接続して複合トラ
ンジスタ18を構成し、トランジスタ7のベース
をトランジスタ17aのベースに接続し、トラン
ジスタ17a,17b及び17cの夫々のコレク
タを電源端子9に接続し、又トランジスタ6のベ
ースをトランジスタ18aのベースに接続し、ト
ランジスタ18a,18b及び18cの夫々のコ
レクタを電源端子5に接続する。又トランジスタ
17aのエミツタ及びトランジスタ17bのベー
スの接続点を定電流回路25を介してトランジス
タ18aのエミツタ及びトランジスタ18bのベ
ースの接続点に接続し、トランジスタ17bのエ
ミツタ及びトランジスタ17cのベースの接続点
を定電流回路を構成する電界効果トランジスタ2
1のドレインに接続し、この電界効果トランジス
タ21のソースを電流可変用の可変抵抗器22を
介してトランジスタ18bのエミツタ及びトラン
ジスタ18cのベースの接続点に接続し、このト
ランジスタ18bのエミツタ及びトランジスタ1
8cのベースの接続点をこの電界効果トランジス
タ21のゲートに接続し、電源端子9を定電流回
路23を介してトランジスタ17bのエミツタ及
びトランジスタ17cのベースの接続点に接続
し、又トランジスタ18bのエミツタ及びトラン
ジスタ18cのベースの接続点を定電流回路24
を介して電源端子5に接続し、トランジスタ17
cのエミツタを抵抗器13及び12の直列回路を
介してトランジスタ18cのエミツタに接続し、
その他は第3図と同様に構成したものである。斯
る第5図に於いては第3図に於いて、複合トラン
ジスタ17及び18を3段ダーリントン接続の複
合トランジスタを使用したものであり電界効果ト
ランジスタ21より成る定電流回路及び定電流回
路25の夫々の電流値を所定の値に選定すること
により第3図同様に動作をし、第3図同様の作用
効果が得られることは容易に理解できよう。
尚本発明は上述実施例に限ることなく本発明の
要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が取
り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々従来のトランジスタ出
力増幅回路の例を示す構成図、第3図は本発明ト
ランジスタ出力増幅回路の一実施例を示す構成
図、第4図及び第5図は夫々本発明の他の実施例
を示す構成図である。 1は入力端子、2は演算増幅回路、3,6及び
7は夫々トランジスタ、5及び9は夫々の電源端
子、8は定電流回路、14は負荷、17及び18
は夫々ダーリントン接続した複合トランジスタ、
21は定電流回路を構成する電界効果トランジス
タである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 pnp形の第1のトランジスタのコレクタ側と
    npn形の第2のトランジスタのコレクタ側とを接
    続し、全体としてpnp形にダーリントン接続され
    た第1の複合トランジスタのエミツタ側と全体と
    してnpn形にダーリントン接続された第2の複合
    トランジスタのエミツタ側とを接続し、上記第1
    のトランジスタのベース側と上記第1の複合トラ
    ンジスタのベース側とを接続し、上記第2のトラ
    ンジスタのベース側と上記第2の複合トランジス
    タのベース側とを接続し、上記第1又は第2のト
    ランジスタのエミツタ側より入力端を導出し、上
    記第1及び第2の複合トランジスタのエミツタ側
    の接続点より出力端を導出したトランジスタ出力
    増幅回路に於いて、上記第1及び第2の複合トラ
    ンジスタを構成する終段トランジスタ以外の対応
    トランジスタの夫々のエミツタ側間に定電流回路
    を接続したことを特徴とするトランジスタ出力増
    幅回路。
JP1705880A 1980-02-14 1980-02-14 Transistor amplifying circuit Granted JPS56114410A (en)

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JP1705880A JPS56114410A (en) 1980-02-14 1980-02-14 Transistor amplifying circuit

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JPS56114410A JPS56114410A (en) 1981-09-09
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DE3768655D1 (de) * 1986-11-21 1991-04-18 Takafumi Kasai Verstaerker mit einer konstantstromvorspannungsschaltung.

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JPS56114410A (en) 1981-09-09

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