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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung.
Genauer gesagt betrifft diese Erfindung eine Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung,
die die Errichtung einer minimalen Verstärkung ohne Änderung der Gleichstromspannung
des Ausgangsanschlusses zu diesem Zeitpunkt bei variabler Verstärkung implementieren
kann.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Wenn
die Verstärkerschaltung
in der Verstärkerschaltung
mit variablem Verstärkungsfaktor
bewirkt, dass die Verstärkung
vom Minimalwert auf den Maximalwert geändert wird, ist es zweckmäßig, dass keine Änderung
der Gleichstromspannung am Ausgangsanschluss erfolgt. Bei der herkömmlichen
Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
war es das Problem, dass wenn die Verstärkerschaltung bewirkt, dass
der Verstärkungsfaktor
in Antwort auf das Verstärkungssteuerungssignal
geändert
wird, die Gleichstromspannung des Ausgangsanschlusses proportional
zur Verstärkung
geändert
wird. Die offengelegte japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 3-153133
offenbart eine Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung,
die dieses Problem löst.
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1 ist
eine Schaltung, die die Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß dem herkömmlichen
Beispiel zeigt, das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
Nr. HEI 3-153113 offenbart ist. Die in der 1 gezeigte
Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
ist mit der Eingangsdifferentialschaltung, der Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung
und den ersten und zweiten Lastwiderständen versehen. Die Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
ist zwischen den ersten Energieversorgungsanschluss 52 und
die ersten und zweiten Konstantstromquellen 37, 38 geschaltet, führt somit
an einem Eingangssignal, das an den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen 33, 34 eingegeben
wird, eine Differentialverstärkung
durch, um in Übereinstimmung
mit dem Verstärkungssteuersignal an
den ersten und zweiten Verstärkungssteueranschlüssen 31, 32 ausgegeben
zu werden.
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Die
Eingangsdifferentialschaltung ist mit dem ersten Transistor 35,
dessen Basis an den Eingangsanschluss 33 angeschlossen
ist, und dem zweiten Transistor 36, dessen Basis an den
Eingangsanschluss 34 angeschlossen ist, versehen. Die Emitter
des ersten Transistors 35 und des zweiten Transistors 36 sind über den
ersten Emitterrückkopplungswiderstand 41 miteinander
verbunden und sind an die ersten und zweiten Konstantstromquellen 37, 38 angeschlossen.
Die Bezugsziffern 39, 40 bezeichnen Masseanschlüsse.
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Die
Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung
ist mit den dritten, neunten, zehnten und vierten Transistoren 42, 43, 48 und 49 versehen,
deren jeweilige Basen mit dem ersten Verstärkungssteueranschluss 31 verbunden
sind und dessen jeweilige Kollektoren mit den ersten und zweiten
Ausgangsanschlüssen 53 und 54 verbunden
sind, und hat fünfte,
sechste, siebte und achte Transistoren 44, 45, 46 und 47,
deren jeweilige Basen mit dem zweiten Verstärkungssteueranschluss 32 verbunden
sind. Die jeweiligen Emitter der dritten, neunten, fünften und
sechsten Transistoren 42, 43, 47 und 45 sind
gemeinsam mit dem Kollektor des ersten Transistors 35 verbunden.
Die entsprechenden Emitter der siebten, achten, zehnten und vierten
Transistoren 46, 47, 48 und 49 sind
gemeinsam mit dem Kollektor des zweiten Transistors 36 verbunden.
Die jeweiligen Kollektoren der fünften
und siebten Transistoren 44 und 46 sind gemeinsam
mit dem ersten Ausgangsanschluss 53 verbunden. Die entsprechenden
Kollektoren der sechsten und achten Transistoren 45 und 47 sind
gemeinsam mit dem zweiten Ausgangsanschluss 54 verbunden.
Der erste Lastwiderstand 50 ist zwischen die entsprechenden
Kollektoren der dritten, neunten, fünften und siebten Transistoren 42, 43, 44 und 46 und
den ersten Energieversorgungsanschluss 52 geschaltet.
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Der
Lastwiderstand 51 ist zwischen die entsprechenden Kollektoren
der sechsten, achten, zehnten und vierten Transistoren 45, 47, 48 und 49 und
den ersten Energieversorgungsanschluss 52 geschaltet.
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Weiterhin
ist gleichermaßen
der gemeinsame Bereich der Emitterregion der dritten, neunten, fünften, sechsten,
siebten, achten, zehnten und vierten Transistoren 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 und 49 errichtet.
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Die
in der
1 gezeigte herkömmliche Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
arbeitet wie folgt: Signale, die von den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen
33,
34 eingegeben
sind, werden durch die ersten und zweiten Transistoren
35,
36 nämlich in
Strom ungewandelt, so dass sie gemeinsam an die jeweiligen Emitter
der dritten, neunten, fünften
und sechsten Transistoren
42,
43,
44 und
45 und
der siebten, achten, zehnten und vierten Transistoren
46,
47,
48 und
49 angelegt
werden. Die Ströme, die
an den jeweiligen Emittern eingegeben sind, werden von den entsprechenden
Kollektoren der dritten, neunten, fünften und sechsten Transistoren
42,
43,
44 und
45 und
den jeweiligen Kollektoren der siebten, achten, zehnten und vierten
Transistoren
46,
47,
48 und
49 in Übereinstimmung
mit der Verstärkungssteuerspannung
Vd von den Verstärkungssteuerungsanschlüssen
31 und
32 gemeinsam
genutzt. Die Gleichstromkomponenten des Kollektorstroms der dritten,
neunten, fünften,
sechsten, siebten, achten, zehnten und vierten Transistoren
42,
43,
44,
45,
46,
47,
48 und
49 werden
als I
CQ3, I
CQ9,
I
CQ5, I
CQ6, I
CQ7, I
CQ8, I
CQ10 bzw. I
CQ4 angenommen
und die Gleichstromkomponenten des Kollektorstroms der ersten und
zweiten Transistoren
35 und
36 werden als Io angenommen.
Es werden die folgenden Gleichungen erhalten:
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Daraus
folgt, dass der Gleichstrom, welcher durch die ersten und zweiten
Lastwiderstände 50 und 51 fließt ICQ3 + ICQ9 +
ICQ5 + ICQ7 = ICQ4 + ICQ10 + ICQ8 + ICQ6 = Iowird,
somit konstant wird, ohne dass er von der Verstärkungssteuerungsspannung Vd
abhängt.
Wenn die Verstärkung
nämlich
variabel ist, gibt es keine Änderung
der Gleichstromspannung an dem Ausgangsanschluss.
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Ferner
werden die Wechselstromkomponenten des Kollektorstroms der dritten,
neunten, fünften, sechsten,
siebten, achten, zehnten und vierten Transistoren
42,
43,
44,
45,
46,
47,
48 und
49 als
i
CQ3, i
CQ9, i
CQ5, i
CQ6, i
CQ7, i
CQ8, i
CQ10 und i
CQ4 angesehen
und die Wechselstromkomponente des Kollektorstroms des ersten Transistors
35 wird
als io genommen, so dass die folgenden Gleichungen erzielt werden:
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Daraus
folgend wird der Wechselstrom, welcher durch die ersten und zweiten
Lastwiderstände
50 und
51 fließt
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Die
Wechselstromkomponente des Kollektorstroms der fünften und siebten Transistoren 44 und 46 und
die Wechselstromkomponente des Kollektorstroms der achten und sechsten
Transistoren 47 und 45 löschen nämlich einander vollständig aus, so
dass sie nicht zur Verstärkung
beitragen.
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Als
nächstes
wird der Lastwiderstand als Rc, die Verstärkungssteuerspannung (Verstärkungssteuersignal)
als Vd, die Transferkonduktanz der Eingangsdifferentialschaltung
als Gm, die thermische Spannung als VT angenommen. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Verstärkung
G der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
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Wenn
hierbei die Verstärkungssteuerspannung
in der negativen Richtung steigt, wird die Minimalverstärkung Gmin
GLEICH Gmin = –∞.
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In
der in der 1 gezeigten herkömmlichen Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gibt es jedoch das Problem, dass wenn die Verstärkungssteuerspannung, die an
dem Verstärkungssteueranschluss
angelegt wird, zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Verstärkung variabel
ist, den regulären
Bereich in der negativen Richtung überschreitet, so dass die Verstärkung in
die negative Unendlichkeit fällt.
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Der
Grund dafür,
warum aus dem fünften, sechsten,
siebten und achten Transistoren 44, 45, 46 und 47,
die zum Zeitpunkt der Minimumverstärkungserrichtung mit dem gleichen
Gleichstromkollektorstrom arbeiten, so dass die Gleichstromspannung des
Ausgangsanschlusses nicht geändert
wird, die Summe aus dem Kollektorstrom der fünften und siebten Transistoren 44 und 46 oder
des Kollektorstroms der sechsten und achten Transistoren 45 und 47,
deren Amplitude der Wechselstromkomponente einander gleich sind
und deren Phasen sich um 180° zueinander
unterscheiden, erzielt wird, ist, dass somit deren Wechselstromkomponente
vollständig
gegenseitig aufgehoben wird, so dass die Verstärkung in die negative Unendlichkeit
fällt.
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Weiterhin
besteht das Problem, dass die Verstärkungssteuerschaltung kompliziert
wird, um das vorstehend beschriebene Problem zu überwinden, so dass die Pelletgröße zu groß wird.
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Dies
ist der Grund, warum es notwendig wird, eine Schaltung neu herzustellen,
um eine Begrenzung hinzuzufügen,
dergestalt, dass die Verstärkungssteuerspannung
nicht den regulären
Bereich in der negativen Richtung überschreitet, um die erforderliche
Minimumverstärkung
zu erzielen.
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Es
gibt Referenzen gemäß dem Stand
der Technik ähnlich
wie die in der 1 gezeigte und vorstehend beschriebene
Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung.
- A. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
HEI 5-259768 offenbart einen Verstärker mit variabler Verstärkung, bei
dem der Betriebspunkt der Ausgangsspannung nicht fluktuiert.
- B. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. SHO 62-183207
offenbart einen Verstärker
mit variabler Verstärkung,
bei dem die Fluktuation, welche im Wesentlichen beim Ausgangs-Gleichstrompegel
stattfindet, vollständig
eliminiert ist.
- C. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. SHO 58-200612
offenbart einen Verstärker
mit variabler Verstärkung,
bei dem die Komponente der Gleichstromfluktuation nicht erscheint.
- D. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. HEI 10-41750,
die eine "Gain Control
Frequency Conversion Circuit" offenbart.
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In
den vorstehend angegebenen Referenzveröffentlichungen A, B und C ist
ein Paar Verstärkungssteuerungsdifferentialtransistoren
vorgesehen. Beispielsweise Q7 und Q8 gemäß 3 aus A,
Element 4 und 5 der 1 aus B und Q14 und Q15 der 2 aus
C. In allen diesen Fällen
sind diese Verstärkungssteuerungsdifferentialtransistoren
vollständig
gleiche Transistoren. In diesen Konfigurationen gemäß A, B und
C wird nämlich
kein Effekt außer,
dass in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
die Gleichstromspannung des Ausgangsanschlusses nicht variiert,
erzielt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Angesichts
des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
zum Lösen
der vorstehend genannten Probleme eine Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
zu schaffen, bei der es möglich
ist, dass die Minimalverstärkung
leicht ohne Ändern
des Gleichstromspannung des Ausgangsanschlusses zu dem Zeitpunkt,
zu welchem die Verstärkung
variable ist, ermöglicht
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in den Ansprüchen
definiert ist, ist zur Überwindung
der vorstehend genannten Probleme eine Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
geschaffen, mit einer Eingangsdifferentialschaltung, einer Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung,
einem ersten Lastwiderstand und einem zweiten Lastwiderstand, die
zwischen einem ersten Energieversorgungsanschluss und einer ersten
Konstantstromquelle geschaltet sind, so dass in Übereinstimmung mit einem Verstärkungssteuersignal
von ersten und zweiten Verstärkungssteueranschlüssen eine
Differenzverstärkung
eines ersten und eines zweiten Eingangssignals ausgeben wird, wodurch
die Eingangsdifferentialschaltung mit einem ersten Transistor, dessen
Basis mit einem ersten Eingangsanschluss verbunden ist, und einem
zweiten Transistor, dessen Basis mit einem zweiten Eingangsanschluss
verbunden ist, versehen ist, wobei die jeweiligen Emitter der ersten
und zweiten Transistoren gemeinsam mit der ersten Konstantstromquelle
verbunden sind, die Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung
mit einem dritten und einem vierten Transistor versehen ist, deren
jeweilige Basen mit dem ersten Verstärkungssteuerungsanschluss verbunden
sind, und deren jeweiligen Kollektoren mit einem ersten und einem
zweiten Ausgangsanschluss verbunden sind und mit einem fünften und
einem sechsten, einem siebten und einem achten Transistor versehen
sind, deren Basen gemeinsam mit dem zweiten Verstärkungssteuerungsanschluss
verbunden sind, wobei die jeweiligen Emitter der dritten, fünften und
sechsten Transistoren gemeinsam mit dem Kollektor des ersten Transistors
verbunden sind und die jeweiligen Emitter der siebten, achten und
vierten Transistoren gemeinsam mit dem Kollektor des zweiten Transistors
verbunden sind und die jeweiligen Kollektoren der fünften und
siebten Transistoren gemeinsam mit dem ersten Ausgangsanschluss
verbunden sind, und die jeweiligen Kollektoren der sechsten und
achten Transistoren gemeinsam mit dem zweiten Ausgangsanschluss
verbunden sind, wobei der erste Lastwiderstand zwischen dem Kollektor
der dritten, fünften und
siebten Transistoren und dem ersten Energieversorgungsanschluss
geschaltet ist, und der zweite Lastwiderstand zwischen dem Kollektor
der sechsten, achten und vierten Transistoren und dem ersten Energieversorgungsanschluss
geschaltet ist. Die jeweiligen Flächen der Emitterregion von
den dritten und vierten Transistoren, den fünften und achten Transistoren
und den sechsten und siebten Transistoren sind einander gleichartig
errichtet. Die Fläche der
Emitterregion des fünften
oder achten Transistors ist größer als
die Fläche
der Emitterregion des sechsten oder siebten Transistors.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
ferner ein erster Emitterrückkopplungswiderstand
zwischen den ersten Transistor und die erste Konstantstromquelle
geschaltet und ein zweiter Emitterrückkopplungswiderstand ist zwischen
den zweiten Transistor und die erste Konstantstromquelle geschaltet.
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben und neuen Merkmale der Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung vollständig verständlich,
wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen
wird. Es wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen jedoch nur zum Zweck der
Veranschaulichung dienen und nicht als eine Definition der Grenzen
der Erfindung intendiert sind.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Schaltungsansicht einer herkömmlichen Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung;
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2 ist
eine Schaltungsansicht einer Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Ansicht einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerungsspannung
in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung geändert wird;
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4 ist
eine Ansicht einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerungsspannung
in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung geändert wird;
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5 ist
eine Schaltungsansicht einer Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist
eine Ansicht einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerungsspannung
in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung geändert wird.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Mit
Hilfe der begleitenden Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
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[Ausführungsform 1]
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2 ist
ein Schaltbild, das eine Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß einer Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
der 2 ist die Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung mit einer Eingangsdifferentialschaltung,
einer Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung,
einem ersten Lastwiderstand und einem zweiten Lastwiderstand versehen,
wobei die Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
zwi schen einem ersten Energieversorgungsanschluss 17 und
einer Konstantstromquelle 7 geschaltet ist, wobei in Übereinstimmung
mit einem Verstärkungssteuersignal
von den Verstärkungssteueranschlüssen 1 und 2 das
Eingangssignal, das von den ersten und zweiten Eingangsanschlüssen 3 und 4 ausgegeben
worden ist, differenzverstärkt
wird.
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Die
Eingangsdifferentialschaltung ist mit einem ersten Transistor 5,
dessen Basis an den ersten Eingangsanschluss 3 angeschlossen
ist und einem zweiten Transistor versehen, dessen Basis an den zweiten
Eingangsanschluss 4 angeschlossen ist. Die entsprechenden
Emitter der ersten und zweiten Transistoren 5 und 6 sind
gemeinsam mit der ersten Konstantstromquelle 7 verbunden.
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Die
Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung
ist mit dritten und vierten Transistoren 9 und 14 versehen,
deren jeweilige Basen mit einem ersten Verstärkungssteuerungsanschluss 1 verbunden
sind und deren jeweilige Kollektoren mit ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen 18 und 19 verbunden
sind, und ist mit fünften,
sechsten, siebten und achten Transistoren 10, 11, 12 und 13 versehen, deren
jeweilige Basen gemeinsam mit einem zweiten Verstärkungssteuerungsanschluss 2 verbunden
sind. Die dritten, fünften
und sechsten Transistoren 9, 10 und 11 sind
gemeinsam mit dem Kollektor des ersten Transistors 5 verbunden
und die siebten, achten und vierten Transistoren 12, 13 und 14 sind
gemeinsam mit dem Kollektor des zweiten Transistors 6 verbunden.
Ferner sind die entsprechenden Kollektoren der fünften und siebten Transistoren 10 und 12 gemeinsam
an den ersten Ausgangsanschluss 18 angeschlossen und die
jeweiligen Kollektoren der sechsten und achten Transistoren 11 und 13 sind
gemeinsam an den zweiten Ausgangsanschluss 19 angeschlossen.
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Weiterhin
ist der erste Lastwiderstand 15 zwischen die gemeinsam
verbundenen Kollektoren der dritten, fünften und siebten Transistoren 9, 10 und 12 und
den ersten Energieversorgungsanschluss 17 geschaltet. Darüber hinaus
ist der zweite Lastwiderstand 16 zwischen den Kollektor
der sechsten, achten und vierten Transistoren, die zusammen geschaltet
sind, und den ersten Energieversorgungsanschluss 17 geschaltet.
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Weiterhin
ist die Fläche
der Emitterregion des dritten Transistors 9 gleich der
Fläche
der Emitterregion des vierten Transistors 14. Die Fläche der Emitterregion
des fünften
Transistors 10 ist gleich der Fläche der Emitterregion des achten
Transistors 13. Die Fläche
der Emitterregion des sechsten Transistors 11 ist gleich
der Fläche
der Emitterregion des siebten Transistors 12. Die Fläche der
Emitterregion des fünften
oder achten Transistors 10 oder 13 ist größer als
die Fläche
der Emitterregion der sechsten oder siebten Transistoren 11 oder 12.
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In
der in der 2 gezeigten Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung werden die Signale, welche von den
Eingangsanschlüssen 3 und 4 eingegeben
werden, mittels der ersten und zweiten Transistoren 5 und 6 in
entsprechende Ströme
umgewandelt. Der Strom wird vom ersten Transistor 5 gemeinsam
an den jeweiligen Emittern der dritten, fünften und sechsten Transistoren 9, 10 und 11 eingegeben,
ferner wird der Strom vom zweiten Transistor 6 gemeinsam
an den entsprechenden Emittern der siebten, achten und vierten Transistoren 12, 13 und 14 eingegeben.
Weiterhin wird der Strom von den jeweiligen Kollektoren der Transistoren
in Übereinstimmung
mit der Verstärkungssteuerspannung
Vd von den Verstärkungssteueranschlüssen 1 und 2 gemeinsam
genutzt, somit an den Ausgangsanschlüssen 18 und 19 mittels
der Lastwiderstände 15 und 16 in
eine Spannung umgewandelt, ausgegeben.
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Das
Flächenverhältnis der
Emitterregion des dritten Transistors
9 oder des vierten
Transistors
14, des fünften
Transistors
10 oder des achten Transistors
13 und
des sechsten Transistors
11 oder siebten Transistors
12 ist
auf l:m:n gesetzt, ferner ist die Gleichstromkomponente des Kollektorstroms
I
CQ3, I
CQ5, I
CQ6, I
CQ7, I
CQ8 und I
CQ4, ferner
ist die Gleichstromkomponente des Kollektorstroms der ersten und zweiten
Transistoren
5 und
6 Io, woraus resultiert:
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Hierbei
gilt l = m + n (dies ist eine Annahme und es ist nebenbei gesagt
als ein Beispiel für
eine vereinfachte Berechnung gesetzt) und es gilt m > n (dies ist unverzichtbar).
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Daraus
folgt, dass der Gleichstrom, der durch die ersten und zweiten Lastwiderstände 15 und 16 fließt, wird: ICQ3 + ICQ5 +
ICQ7 = ICQ4 + ICQ8 + ICQ6 = Ioder
konstant ist, ohne dass er von der Verstärkungssteuerungsspannung Vd
abhängt.
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Die
Gleichstromspannung des Ausgangsanschlusses ändert sich nämlich nicht
zum Zeitpunkt, zu welchem die Verstärkung variabel ist.
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Die
Wechselstromkomponente des entsprechenden Kollektorstroms der dritten,
fünften,
sechsten, siebten, achten und vierten Transistoren
9,
10,
11,
12,
13 und
14 ist
i
CQ3, i
CQ5, i
CQ6, i
CQ7, i
CQ8 und i
CQ4, und
die Wechselstromkomponente des Kollektorstroms des ersten Transistors
ist io, woraus resultiert
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Daraus
folgt, dass der Wechselstrom, welcher durch die ersten und zweiten
Lastwiderstände
15 und
16 fließt, wird
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Die
Wechselstromkomponente der fünften und
siebten Transistoren 10 und 12 und der achten und
sechsten Transistoren 13 und 11 werden dementsprechend
nicht vollständig
gelöscht,
haben daher an einer Minimalverstärkung Anteil.
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Der
Lastwiderstand ist als Rc gesetzt, wobei die Verstärkungssteuerspannung
(Verstärkungssteuersignal)
Vd ist, wobei die Transferkonduktanz der Eingangsdifferentialschaltung
Gm ist und die thermische Spannung VT ist. Zu diesem Zeitpunkt resultiert die
Verstärkung
G der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
aus der vorstehenden Gleichung. Wenn hierbei die Verstärkungssteuerspannung
Vd in der negativen Richtung steigt, resultiert die Minimalverstärkung Gmin:
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Die
Minimalverstärkung
Gmin ist nur durch das Flächenverhältnis der
Emitterregion l:m:n des dritten Transistors 9 (oder vierten
Transistors 14), des fünften
Transistors 10 (oder achten Transistor 13) und
des sechsten Transistors 11 (oder siebten Transistors 12)
bestimmt. Da es unnötig
ist, die Minimalverstärkung
gemäß dem Verstärkungssteuersignal
zu beschränken,
wird es daraus folgend möglich, die
Verstärkungssteuersektion
zu vereinfachen.
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3 ist
die Darstellung einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerspannung
Vd in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wie in der 2 gezeigt,
verändert
wird.
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Wie
aus der 3 klar zu ersehen ist, ist es bekannt,
dass wenn die Verstärkungssteuerspannung
Vd geändert
wird, sich die Verstärkung
von der Minimalverstärkung
20log(GmRc) – 20log{l/(m – n)} auf
die Maximalverstärkung
20log(GmRc) ändert.
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4 ist
die Darstellung einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerspannung
Vd in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung geändert wird.
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In 4 ist
die Maximalverstärkung 20log(GmRc)
gleich 15 [dB].
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In
der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung ist die Eingangsdifferentialschaltung,
bestehend aus den ersten und zweiten Transistoren 5 und 6 mit
der Transferkonduktanz Gm versehen. Das Flächenverhältnis der Emitterregion des
dritten Transistors 9 (oder vierten Transistors 14),
des fünften Transistors 10 (oder
achten Transistors 13) und sechsten Transistors 11 (oder
siebten Transistors 12) ist auf 11:6:5 gesetzt.
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In
diesem Fall ändert
sich die Verstärkung bei
der Ausführungsform
1 gemäß der vorliegenden Erfindung
wie die Verstärkung 1,
die in der 4 durch die durchgezogene Linie
gezeigt ist.
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Ferner
ist bei der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung die Eingangsdifferentialschaltung bestehend
aus den ersten und zweiten Transistoren 5 und 6 mit
der Transferkonduktanz Gm versehen und das Flächenverhältnis der Emitterregion des dritten
Transistors 9 (oder vierten Transistors 14), des
fünften
Transistors 10 (oder achten Transistors 13) und
des sechsten Transistors 11 (oder siebten Transistors 12)
ist auf 33:17:16 gesetzt.
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In
diesem Fall ändert
sich die Verstärkung
in der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wie die Verstärkung 2, die in der 4 durch
die gestrichelte Linie gezeigt ist.
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[Ausführungsform 2]
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5 ist
ein Schaltbild, das eine Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß einer Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die
Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung, die in der 5 gezeigt
ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Transistor 5 der
Ausführungsform
1 gemäß 2 und
die Konstantstromquelle 7 und zwischen den zweiten Transistor 6 und
die erste Konstantstromquelle 7 die ersten und zweiten
Emitterrückkopplungswiderstände 20 und 21 geschaltet
sind. Der übrige
Aufbau ist der gleiche wie bei der Ausführungsform 1.
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Bei
der Ausführungsform
2 gemäß der vorliegenden
Erfindung ist Gm ≒ 1/(2RE)
gesetzt, wobei die Transferkonduktanz der Eingangsdifferentialschaltung,
bestehend aus den ersten und zweiten Transistoren 5 und 6 und
den ersten und zweiten Emitterrückkopplungswiderständen 20 und 21 als Gm
genommen wird und die entsprechenden Widerstandswerte der ersten
und zweiten Emitterrückkopplungswiderstände als
RE genommen werden.
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Zu
diesem Zeitpunkt resultiert G der Verstärkerschaltung mit variabler
Verstärkung
aus:
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Wenn
hierbei die Verstärkungssteuerspannung
Vd in der negativen Richtung steigt, resultiert die Minimalverstärkung Gmin
aus
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Wenn
in der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung der Strom der ersten Konstantstromquelle 7 auf
2Io gesetzt ist, ist der eingangsdynamische Bereich der Eingangsdifferentialschaltung auf
2Io × RE
aufgeweitet, und zwar aufgrund der Emitterrückkopplungswiderstände 20, 21.
Aus diesem Grund wird selbst wenn die Amplitude des Eingangssignals
von dem Eingangsanschluss 3 und 4 groß ist, die
Störungscharakteristik
nicht verschlechtert.
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6 ist
die Ansicht einer Charakteristik, die die Änderung der Verstärkung zeigt,
wenn die Verstärkungssteuerspannung
Vd in der Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung geändert wird.
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Aus
der 6 ist klar zu ersehen, dass wenn die Verstärkersteuerspannung
Vd geändert
wird, es bekannt ist, dass die Verstärkung zwischen Minimalverstärkung 20log(Rc/2RF) – 20log{l/(m – n)} und
Maximalverstärkung
20log(Rc/2RE) geändert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist basierend auf der bevorzugten Ausführungsform
beschrieben worden. Die Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht nur durch die Konstitution der vorstehenden
Ausführungsformen
begrenzt.
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Es
ist eine Verstärkerschaltung
mit variabler Verstärkung
enthalten, die gegenüber
der Konstitution der vorstehenden Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung geändert
und modifiziert ist.
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Wie
vorstehend beschrieben kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die Verstärkerschaltung mit
variabler Verstärkung
geschaffen werden, deren Gleichstromspannung des Ausgangsanschlusses selbst
dann nicht geändert
wird, wenn die Änderung der
Verstärkung
in Übereinstimmung
mit der Verstärkungssteuerspannung
geändert
wird.
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Ferner
ist e leicht s möglich,
die Minimalverstärkung
durch das Flächenverhältnis der
Emitterregion des Transistors der Verstärkungssteuerungsdifferentialschaltung
zu errichten.
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Da
es ferner möglich
ist, die Minimalverstärkung
nur durch ein relatives Verhältnis
der Elemente einfach zu errichten, erhält die Verstärkungssteuerspannungserzeugungsschaltung
einen einfachen Aufbau.
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Obwohl
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Verwendung spezifischer Terme beschrieben worden
sind, dient diese Beschreibung nur zur Veranschaulichung und es
ist klar zu ersehen, dass Änderungen
und Variationen ohne Abweichen vom Umfang der folgenden Patentansprüche durchgeführt werden
können.
