JPS643365B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS643365B2 JPS643365B2 JP10546580A JP10546580A JPS643365B2 JP S643365 B2 JPS643365 B2 JP S643365B2 JP 10546580 A JP10546580 A JP 10546580A JP 10546580 A JP10546580 A JP 10546580A JP S643365 B2 JPS643365 B2 JP S643365B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feedback loop
- positive feedback
- transfer function
- circuit
- loop
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
- H03F1/083—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements in transistor amplifiers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は負帰還ループ内に正帰還ループを設
け、増幅器全体の安定度を損うことなく歪を低減
するようにした帰還増幅器に関し、特に増幅器の
出力電圧が電源電圧によつてクリツプした際にこ
れを検出して上記正帰還ループにバイパス回路を
設けることにより、クリツプ時にも安定な動作が
行えるようにしたものである。
け、増幅器全体の安定度を損うことなく歪を低減
するようにした帰還増幅器に関し、特に増幅器の
出力電圧が電源電圧によつてクリツプした際にこ
れを検出して上記正帰還ループにバイパス回路を
設けることにより、クリツプ時にも安定な動作が
行えるようにしたものである。
第１図は先に出願人が発明した帰還増幅器を示
すものであり、１は伝達関数A1の増幅段、２は
伝達関数A2の増幅段、３は伝達関数βの負帰還
回路、４は伝達関数γの正帰還回路である。
すものであり、１は伝達関数A1の増幅段、２は
伝達関数A2の増幅段、３は伝達関数βの負帰還
回路、４は伝達関数γの正帰還回路である。
このように負帰還ループ内に伝達関数A1の増
幅段１と、伝達関数γの正帰還回路４により、正
帰還ループを設け、この正帰還ループの一巡伝達
関数A1・γを、 A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）〔ただし０＜Ｋ＜
２，Ｓは複素周波数，Ｔは時定数〕 とすることにより、増幅段１と正帰還回路４によ
り構成した増幅段の利得を増大させることが出来
る。すなわち増幅段１と正帰還回路４で構成した
増幅段の利得をA1′とすると A1′＝A1／１−A1・γ ＝A1／１−Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ） となる。したがつて、０＜Ｋ＜２の条件を入れる
と ｜１−Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）｜＜１ となり、増幅段１と正帰還回路４で構成した増幅
段の利得A1′は正帰還回路４がない場合の増幅段
１の利得A1に比べ A1′＞A1 となることがわかる。また、後段の増幅段２の入
力で発生する歪成分をｄとした場合、この歪成分
ｄによつて第１図の構成で出力される歪出力成分
をSd1とすると、Sd1は、 Sd1＝A2／１＋A1′・A2・β・ｄ で表わされる。一方正帰還回路４がない場合の構
成での歪出力成分をSd2とすると、Sd2は Sd2＝A2／１＋A1・A2・β・ｄ となる。A1′＞A1であるから、Sd1＜Sd2となり、
負帰還ループ内に伝達関数A1と増幅段１と、伝
達関数γの正帰還回路により正帰還ループを設
け、この正帰還ループの一巡伝達関数A1・γを A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）
〔ただし０＜Ｋ＜２〕 とすることにより、歪を効果的に除去出来る。
幅段１と、伝達関数γの正帰還回路４により、正
帰還ループを設け、この正帰還ループの一巡伝達
関数A1・γを、 A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）〔ただし０＜Ｋ＜
２，Ｓは複素周波数，Ｔは時定数〕 とすることにより、増幅段１と正帰還回路４によ
り構成した増幅段の利得を増大させることが出来
る。すなわち増幅段１と正帰還回路４で構成した
増幅段の利得をA1′とすると A1′＝A1／１−A1・γ ＝A1／１−Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ） となる。したがつて、０＜Ｋ＜２の条件を入れる
と ｜１−Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）｜＜１ となり、増幅段１と正帰還回路４で構成した増幅
段の利得A1′は正帰還回路４がない場合の増幅段
１の利得A1に比べ A1′＞A1 となることがわかる。また、後段の増幅段２の入
力で発生する歪成分をｄとした場合、この歪成分
ｄによつて第１図の構成で出力される歪出力成分
をSd1とすると、Sd1は、 Sd1＝A2／１＋A1′・A2・β・ｄ で表わされる。一方正帰還回路４がない場合の構
成での歪出力成分をSd2とすると、Sd2は Sd2＝A2／１＋A1・A2・β・ｄ となる。A1′＞A1であるから、Sd1＜Sd2となり、
負帰還ループ内に伝達関数A1と増幅段１と、伝
達関数γの正帰還回路により正帰還ループを設
け、この正帰還ループの一巡伝達関数A1・γを A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）
〔ただし０＜Ｋ＜２〕 とすることにより、歪を効果的に除去出来る。
また、このときの系の安定度は、第１図の負帰
還ループの一巡伝達関数の利得１での位相をみれ
ばよい。すなわち、負帰還ループの一巡伝達関数
が利得１で位相が180゜以上遅れていなければ安定
となる。第１図の負帰還ループの一巡伝達関数
は、 A1／１−A1・γ・A2・β であるが、ここで、第１図の系から正帰還回路４
を取り除いたときの負帰還ループの一巡伝達関数
を考えてみると、 A1・A2・β となる。第２図にA1・A2・βの伝達関数の周波
数対利得、位相特性図の例を示す。第２図は充分
に安定な負帰還系の一巡伝達関数A1・A2・βの
特性である。
還ループの一巡伝達関数の利得１での位相をみれ
ばよい。すなわち、負帰還ループの一巡伝達関数
が利得１で位相が180゜以上遅れていなければ安定
となる。第１図の負帰還ループの一巡伝達関数
は、 A1／１−A1・γ・A2・β であるが、ここで、第１図の系から正帰還回路４
を取り除いたときの負帰還ループの一巡伝達関数
を考えてみると、 A1・A2・β となる。第２図にA1・A2・βの伝達関数の周波
数対利得、位相特性図の例を示す。第２図は充分
に安定な負帰還系の一巡伝達関数A1・A2・βの
特性である。
ここで第１図の増幅段１と正帰還回路４の正帰
還ループの一巡伝達関数A1・γをＫ＝１とし、 A1・γ＝１／（１＋Ｓ・Ｔ） とし、また、A1・A2・βの伝達関数を第２図に
示すような充分に安定な負帰還系のものとし、さ
らに、A1・A2・β＝１となる角周波数１／T0に
対し、１／Ｔが充分に小さくなるようA1・γの
伝達関数を設定することにより、第１図の負帰還
系の一巡伝達関数A1・A2・β／（１−A1・γ）
は、第３図に示すような周波数対利得、位相特性
となる。第３図を見るとA1・A2・β／（１−
A1・γ）＝１となる角周波数は、第２図に示す
A1・A2・β＝１となる角周波数１／T0と同じ
で、このときの位相遅れも180゜以下であり、第１
図の系が安定となることがわかる。
還ループの一巡伝達関数A1・γをＫ＝１とし、 A1・γ＝１／（１＋Ｓ・Ｔ） とし、また、A1・A2・βの伝達関数を第２図に
示すような充分に安定な負帰還系のものとし、さ
らに、A1・A2・β＝１となる角周波数１／T0に
対し、１／Ｔが充分に小さくなるようA1・γの
伝達関数を設定することにより、第１図の負帰還
系の一巡伝達関数A1・A2・β／（１−A1・γ）
は、第３図に示すような周波数対利得、位相特性
となる。第３図を見るとA1・A2・β／（１−
A1・γ）＝１となる角周波数は、第２図に示す
A1・A2・β＝１となる角周波数１／T0と同じ
で、このときの位相遅れも180゜以下であり、第１
図の系が安定となることがわかる。
ところが、このように構成した増幅器におい
て、出力電圧が電源電圧によりクリツプした場合
にはA2＝０となり、負帰還ループは非能動状態
となる。このとき、増幅段１がクリツプしていな
ければ、増幅段１と正帰還回路４で構成する正帰
還ループの系だけが能動状態で残ることになる。
第１図の系は、安定な負帰還ループ内に正帰還ル
ープを設けることによつて、前述のように系の安
定性を図つているものであり、負帰還ループが取
り除かれ、増幅段１と正帰還回路４で構成する正
帰還ループだけが残つた場合には、正帰還ループ
のDC利得１以上で不安定となる。したがつて、
増幅段１と正帰還回路４で構成した正帰還ループ
の一巡伝達関数A1・γが、 A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）〔Ｋ≧１〕 に設定された状態で、第１図の増幅器の出力電圧
が電源電圧でクリツプした場合、第１図の増幅器
が不安定になるという問題がある。
て、出力電圧が電源電圧によりクリツプした場合
にはA2＝０となり、負帰還ループは非能動状態
となる。このとき、増幅段１がクリツプしていな
ければ、増幅段１と正帰還回路４で構成する正帰
還ループの系だけが能動状態で残ることになる。
第１図の系は、安定な負帰還ループ内に正帰還ル
ープを設けることによつて、前述のように系の安
定性を図つているものであり、負帰還ループが取
り除かれ、増幅段１と正帰還回路４で構成する正
帰還ループだけが残つた場合には、正帰還ループ
のDC利得１以上で不安定となる。したがつて、
増幅段１と正帰還回路４で構成した正帰還ループ
の一巡伝達関数A1・γが、 A1・γ＝Ｋ／（１＋Ｓ・Ｔ）〔Ｋ≧１〕 に設定された状態で、第１図の増幅器の出力電圧
が電源電圧でクリツプした場合、第１図の増幅器
が不安定になるという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するようにした
帰還増幅器を提供するものである。
帰還増幅器を提供するものである。
以下本発明の一実施例について第４図とともに
説明する。
説明する。
第４図において、５は入力端子、６，７は初段
の差動増幅段を構成するトランジスタ、８，９は
そのカレントミラー負荷を構成するトランジス
タ、１０はエミツタフオロワ、１１，１２は電流
検出用のカレントミラー回路を構成するトランジ
スタおよびダイオード、１３は電圧増幅段トラン
ジスタ、１４はバイアス回路、１５はSEPP出力
段、１６は出力端子、１７，１８，１９は第１図
の負帰還回路３を構成する抵抗およびコンデン
サ、２０，２１は上記トランジスタ１１およびそ
のコレクタ抵抗２２とともに第３図の正帰還回路
４を構成する抵抗およびコンデンサ、２３はトラ
ンジスタ１３のエミツタ抵抗、２４，２５は位相
補償用の抵抗およびコンデンサ、２６，２７は電
源端子、２８は上記トランジスタ１１のコレクタ
とトランジスタ１３のコレクタの間に接続された
ダイオードであり、このダイオード２８は、出力
電圧が電源電圧でクリツプしたことを検出し、正
帰還ループにバイパス回路を形成する機能を有す
る。
の差動増幅段を構成するトランジスタ、８，９は
そのカレントミラー負荷を構成するトランジス
タ、１０はエミツタフオロワ、１１，１２は電流
検出用のカレントミラー回路を構成するトランジ
スタおよびダイオード、１３は電圧増幅段トラン
ジスタ、１４はバイアス回路、１５はSEPP出力
段、１６は出力端子、１７，１８，１９は第１図
の負帰還回路３を構成する抵抗およびコンデン
サ、２０，２１は上記トランジスタ１１およびそ
のコレクタ抵抗２２とともに第３図の正帰還回路
４を構成する抵抗およびコンデンサ、２３はトラ
ンジスタ１３のエミツタ抵抗、２４，２５は位相
補償用の抵抗およびコンデンサ、２６，２７は電
源端子、２８は上記トランジスタ１１のコレクタ
とトランジスタ１３のコレクタの間に接続された
ダイオードであり、このダイオード２８は、出力
電圧が電源電圧でクリツプしたことを検出し、正
帰還ループにバイパス回路を形成する機能を有す
る。
上記構成において、トランジスタ１３のコレク
タ電位をV13，正側電源電圧を＋Ｂ，抵抗２３の
クリツプ時の両端電圧をV23，トランジスタ１３
のクリツプ時のコレクタエミツタ間電圧をV13sat.
とすると、V13＝＋Ｂ−V23−V13satとなつたとき
に出力電圧がクリツプする。
タ電位をV13，正側電源電圧を＋Ｂ，抵抗２３の
クリツプ時の両端電圧をV23，トランジスタ１３
のクリツプ時のコレクタエミツタ間電圧をV13sat.
とすると、V13＝＋Ｂ−V23−V13satとなつたとき
に出力電圧がクリツプする。
そしてトランジスタ１１のコレクタ電圧を
V11，抵抗２２の両端電圧をV22とすると、 V11＝＋Ｂ−V22 であるから、V22をV23＋V13sat.より少し大きく設
定しておけば、通常の出力状態ではダイオード２
８がカツトオフ状態にあり、出力電圧がクリツプ
する直前でダイオード２８がオンになる。
V11，抵抗２２の両端電圧をV22とすると、 V11＝＋Ｂ−V22 であるから、V22をV23＋V13sat.より少し大きく設
定しておけば、通常の出力状態ではダイオード２
８がカツトオフ状態にあり、出力電圧がクリツプ
する直前でダイオード２８がオンになる。
このため、トランジスタ１３のコレクタからト
ランジスタ１１のコレクタに電流が流れ始め、正
帰還回路にバイパス回路が形成される。このため
トランジスタ１１の負荷が零になり、すなわち正
帰還の一巡伝達関数のＫが零となり、第１図にお
けるγが零となる。このようにして出力電圧がク
リツプされる直前に正帰還ループが開かれるた
め、クリツプ時に系の安定度が損われるという問
題が解決される。
ランジスタ１１のコレクタに電流が流れ始め、正
帰還回路にバイパス回路が形成される。このため
トランジスタ１１の負荷が零になり、すなわち正
帰還の一巡伝達関数のＫが零となり、第１図にお
けるγが零となる。このようにして出力電圧がク
リツプされる直前に正帰還ループが開かれるた
め、クリツプ時に系の安定度が損われるという問
題が解決される。
なお、第４図のダイオード２８は正側クリツプ
に対してのみ有効に働くものであるが、負側につ
いても同様に構成することができる。
に対してのみ有効に働くものであるが、負側につ
いても同様に構成することができる。
以上のように、本発明は負帰還ループ内に正帰
還ループを設け、この正帰還ループによつて前段
の増幅段の利得を増大させ、後段の増幅段で発生
する歪を低減するようにした帰還増幅器におい
て、出力電圧が電源電圧によつてクリツプされた
ことを検出して上記正帰還ループを開くようにし
たものであるから、すべての動作状態において増
幅器を安定に動作させることができる。
還ループを設け、この正帰還ループによつて前段
の増幅段の利得を増大させ、後段の増幅段で発生
する歪を低減するようにした帰還増幅器におい
て、出力電圧が電源電圧によつてクリツプされた
ことを検出して上記正帰還ループを開くようにし
たものであるから、すべての動作状態において増
幅器を安定に動作させることができる。
第１図は本発明の対象となる増幅器のブロツク
図、第２図、第３図はその動作説明図、第４図は
本発明の一実施例の回路図である。 ６，７……初段の差動増幅段、１０……エミツ
クフオロワ、１１，２０，２１，２２……正帰還
回路、１３……電圧増幅段トランジスタ、１５…
…SEPP出力段、１７，１８，１９……負帰還回
路、２８……クリツプ検出用ダイオード。
図、第２図、第３図はその動作説明図、第４図は
本発明の一実施例の回路図である。 ６，７……初段の差動増幅段、１０……エミツ
クフオロワ、１１，２０，２１，２２……正帰還
回路、１３……電圧増幅段トランジスタ、１５…
…SEPP出力段、１７，１８，１９……負帰還回
路、２８……クリツプ検出用ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 負帰還ループと、上記負帰還ループ内に設け
られ、一巡伝達関数がＫ／（１＋Ｓ・Ｔ）〔ただ
し０＜Ｋ＜２，Ｓは複素周波数、Ｔは時定数〕で
表わされる正帰還ループと、出力電圧が電源電圧
によりクリツプしたことを検知し、クリツプして
いる期間中上記一巡伝達関数のＫを零とするバイ
パス回路とを備えた帰還増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10546580A JPS5730407A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Feedback amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10546580A JPS5730407A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Feedback amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5730407A JPS5730407A (en) | 1982-02-18 |
| JPS643365B2 true JPS643365B2 (ja) | 1989-01-20 |
Family
ID=14408319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10546580A Granted JPS5730407A (en) | 1980-07-30 | 1980-07-30 | Feedback amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5730407A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6257423U (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-09 | ||
| JP3205707B2 (ja) * | 1996-10-09 | 2001-09-04 | 本田技研工業株式会社 | 空冷エンジン |
-
1980
- 1980-07-30 JP JP10546580A patent/JPS5730407A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5730407A (en) | 1982-02-18 |
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