[发明专利]反相放大器

说明书

技术领域

本发明涉及用于放大微小信号的反相放大器，特别涉及无振荡、失真小且可调整增益的反相放大器。

背景技术

以往已知反相放大器。图2表示那样的反相放大器。来自图2的输入端子1的输入信号经由电阻2被施加到运算放大器3的反相输入端子(-)。来自运算放大器3的输出端子4的输出信号经由电阻5被反馈到运算放大器3的反相输入端子(-)。

所以，输入信号和反馈信号混合后的信号被运算放大器3放大后产生于输出端子4。

因此，根据图2的反相放大器，放大来自输入端子1的输入信号后能够在输出端子4获取。图2的反相放大器的增益(gain)由电阻2、电阻5、运算放大器3的开环增益决定。

另外，作为现有技术文献，有以下的专利文献1、专利文献2.

【专利文献1】日本特开2000-25277 1号公报

【专利文献2】日本特开平08-148944号公报

但是，在图2的运算放大器3中，存在因内部的放大器的结构而引发振荡这样的问题。运算放大器3能够使用多级放大器，其中，该多级放大器使用了多个源极接地的晶体管。

为了降低图2的反相放大器的输出信号的失真而希望将运算放大器3的内部的多级放大器的增益设定得较高。

但是，如果将运算放大器3的内部的多级放大器的增益设定得较高，构成多级放大器的晶体管的寄生电容受影响，就有可能振荡。为了不振荡而将运算放大器3的内部的多级放大器的增益设定得较低时，由于作为多级放大器整体的增益下降，所以产生上述的失真问题。例如，如果以3级晶体管构成多级放大器时，增益变得过高，就有可能振荡。

此时，如果以2级晶体管构成多级放大器，就会成为正反馈，不能构成振荡器本身。另外，如果以1级晶体管构成多级放大器，则增益不够。

图3表示在图2的运算放大器3内部设置多级放大器时的、负反馈环路中的信号频率和增益、信号频率和相位的关系。图3(A)表示信号频率和增益gain之间的关系。在图3(A)中，对于信号频率低的信号，构成多级放大器的晶体管的寄生电容不受影响，所以增益变成100dB这样高的值。

另外，在图3(A)中，对于信号频率高的信号，构成多级放大器的晶体管的寄生电容会渐渐受到影响(渐渐出现)，所以基于其LPF特性增益开始下降。

在图3中，首先在C1R1的点增益下降，接着在C2R2的点增益进一步下降。信号频率在C1R1的点其相位变化90度，接着在C2R2的点相位变化90度。图3(B)表示该情形。

在图3(B)中，到C1R1的点为止，以相位180度正常地施加负反馈。但是，超过C1R1的点时，就变成90度的反馈。进而，在C2R2的点，相位变化成0度。

并且，在双点划线的信号频率处变成正反馈，从图3(A)可知，增益也变成0dB以上。于是，图3的电路在作为振荡时的条件的正反馈下，增益变成满足0dB以上，在信号频率f3振荡。

发明内容

本发明鉴于相关的课题而完成，在反相放大器中，其特征在于，具有多级放大器，该多级放大器具有：用于放大输入信号的第1晶体管；用于放大该第1晶体管的输出信号的第2晶体管；用于放大该第2晶体管的输出信号的第3晶体管；以及将该第3晶体管的输出信号反馈到所述第1晶体管的输出部的内部反馈电阻。

根据相关的结构，能够使3级的晶体管所构成的多级放大器的增益下降，所以能够设定必要的增益而不进行振荡。

另外，根据本发明，在反相放大器中，具有多级放大器，该多级放大器进而具有：用于放大输入信号的第1晶体管；用于放大该第1晶体管的输出信号的第2晶体管；用于放大该第2晶体管的输出信号的第3晶体管；用于放大所述该第3晶体管的输出信号的第4晶体管；以及用于放大该第4晶体管的输出信号的第5晶体管，并且，该多级放大器具有：将该第5晶体管的输出信号反馈到所述第1晶体管的输出部的内部反馈电阻。

根据该结构，能够使5级的晶体管所构成的多级放大器的增益降低，因此能够设定必要的增益而不进行振荡。

进而，根据本发明，在具有被连接到输入端子和反相输入端子之间的第1电阻和被连接到输出端子和反相输入端子之间的第2电阻的反相放大器中，具有多级放大器，该多级放大器具有：用于放大来自所述反相输入端子的输入信号的第1晶体管；用于放大该第1晶体管的输出信号的第2晶体管；用于放大该第2晶体管的输出信号的第3晶体管；以及将该第3晶体管的输出信号反馈到所述第1晶体管的输出部的内部反馈电阻。