JP2006295695A

JP2006295695A - 可変利得増幅器

Info

Publication number: JP2006295695A
Application number: JP2005115710A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Endou; 全昭遠藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】強電界時に利得を下げると共に増幅トランジスタで発生する歪みを抑える。
【解決手段】ベースに信号が入力され、増幅された信号がコレクタから出力される増幅トランジスタ２１と、増幅トランジスタ２１のベースとコレクタとの間に介挿された負帰還用ピンダイオード２７とを備え、ＡＧＣ電圧によって増幅トランジスタ２１のベースバイアス電圧と負帰還用ピンダイオード２７の電流とを変化させ、入力信号の増大に伴ってピンダイオード２７の電流を増加させると共にベースバイアス電圧を高くした。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョン信号送信機等に使用される可変利得増幅器に関する。

従来の可変利得増幅器を図２に示す。図２において、増幅トランジスタ２のコレクタとベースとの間には第一の負帰還回路３が接続され、エミッタとグランドとの間には第二の負帰還回路４が接続される。第一の負帰還回路３は、第一のピンダイオード３ａと第一の直流カットコンデンサ３ｂと第一の帰還抵抗３ｃとの直列回路で構成され、電圧負帰還回路とし働く。第一のピンダイオード３ａのアノードは増幅トランジスタ２のコレクタに接続され、アノードはチョークインダクタ５を介して反転増幅器であるオペアンプ６の出力端に接続される。一方、第二の負帰還回路４は、第二の帰還抵抗４ａと第二の直流カットコンデンサ４ｂとの直列回路で構成され、電流負帰還回路として働く。

そして、ベースにはベースバイアス抵抗７、８によってバイアス電圧が与えられ、エミッタにはエミッタバイアス抵抗９によって直流電圧が与えられる。また、エミッタにはバイパスコンデンサが接続されないのでエミッタバイアス抵抗９も電流負帰還の機能を有している。コレクタにはチョークインダクタ１０を介して電源電圧Ｖｂが印加される。ベースには、例えば、テレビジョンの中間周波信号Ｓｉが入力される。

増幅トランジスタ２のコレクタには可変減衰器であるピンアッテネータ１１が接続される。ピンアッテネータ１１は三個のピンダイオード（図示せず）によってＴ型あるいはπ型に構成され、通常、その入力インピーダンス及び出力インピーダンスが５０オームとなるように設計され、増幅トランジスタ２の出力インピーダンスに整合される。そして、ピンダイオード３ａの電流を増減することで減衰量が変わる。

ピンアッテネータ１１から出力される信号の一部はＡＧＣ電圧発生回路１２に入力される。ＡＧＣ電圧発生回路１２は検波回路と直流増幅回路（いずれも図示せず）を有し、信号を検波すると共に信号のレベルに比例（あるいは反比例）する直流電圧、即ちＡＧＣ電圧を発生する。ＡＧＣ電圧はピンアッテネータ１１に入力されると共に、オペアンプ６の反転入力端にも入力される。ピンアッテネータ１１の減衰量はピンアッテネータ１１の出力端における信号Ｓｏレベルに比例するので、信号Ｓｏのレベルは入力される信号Ｓｉのレベルの如何に関わらずほぼ一定となる。

特開２００１−２４４７６６号公報（図１）

ＡＧＣ電圧によって出力信号のレベルは一定に抑えられるが、増幅トランジスタのベースバイアス電圧がＡＧＣ電圧に関わらず一定であるので強電界時には増幅トランジスタによって歪みが発生する。

本発明は、強電界時に利得を下げると共に増幅トランジスタで発生する歪みを抑えることを目的とする。

本発明の第１の解決手段は、ベースに信号が入力され、増幅された信号がコレクタから出力される増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのベースとコレクタとの間に介挿された負帰還用ピンダイオードとを備え、ＡＧＣ電圧によって前記増幅トランジスタのベースバイアス電圧と前記負帰還用ピンダイオードの電流とを変化させ、入力信号の増大に伴って前記ピンダイオードの電流を増加させると共にベースバイアス電圧を高くした。

また、第２の解決手段は、前記増幅トランジスタのベースには電源とベースとの間に接続された第１の抵抗とベースとグランドとの間に接続された第２の抵抗とによってバイアス電圧を印加し、前記ピンダイオードのアノードと前記増幅トランジスタのコレクタをチョークインダクタによって電源にプルアップし、入力信号に比例するＡＧＣ電圧がベースに入力される駆動トランジスタを設け、前記駆動トランジスタのコレクタを前記ピンダイオードのカソードに接続し、エミッタを前記第２の抵抗の中点に接続した。

第１の解決手段によれば、ベースに信号が入力され、増幅された信号がコレクタから出力される増幅トランジスタと、増幅トランジスタのベースとコレクタとの間に介挿された負帰還用ピンダイオードとを備え、ＡＧＣ電圧によって増幅トランジスタのベースバイアス電圧と負帰還用ピンダイオードの電流とを変化させ、入力信号の増大に伴ってピンダイオードの電流を増加させると共にベースバイアス電圧を高くしたので、負帰還用ピンダイオードの抵抗成分を変化させて増幅トランジスタの出力信号のレベルを一定に抑え、強電界時には増幅トランジスタによる歪みの発生を抑えられる。

また、第２の解決手段によれば、増幅トランジスタのベースには電源とベースとの間に接続された第１の抵抗とベースとグランドとの間に接続された第２の抵抗とによってバイアス電圧を印加し、ピンダイオードのアノードと増幅トランジスタのコレクタをチョークインダクタによって電源にプルアップし、入力信号に比例するＡＧＣ電圧がベースに入力される駆動トランジスタを設け、駆動トランジスタのコレクタをピンダイオードのカソードに接続し、エミッタを第２の抵抗の中点に接続したので、入力信号の増大に伴ってピンダイオードの電流を増加させると共にベースバイアス電圧を高くすることができる。

本発明の可変利得増幅器を図１に従って説明する。増幅トランジスタ２１のコレクタはチョークインダクタ２２によって電源Ｂにプルアップされている。エミッタはバイパスコンデンサ２３とエミッタ抵抗２４とによって接地される。ベースには第一の抵抗２５と第２の抵抗２６とによってバイアス電圧が印加される。第２の抵抗２５は電源とベースとの間に接続され、第２の抵抗２６はベースとグランドとの間に接続される。また、コレクタとベースとの間には、アノードが増幅トランジスタ２１のコレクタに接続された負帰還用ピンダイオード２７が介挿される。そして、増幅トランジスタ２１のベースに信号Ｓｉが入力され、コレクタからは増幅された信号Ｓｏが出力される。

ピンダイオード２７の電流を変えるためのＡＧＣ電圧は駆動トランジスタ２８のベースに入力される。ＡＧＣ電圧は、入力信号Ｓｉのレベルに比例する。駆動トランジスタ２８のコレクタは抵抗２９を介してピンダイオード２７のカソードに接続されるが、。また、駆動トランジスタ２８のエミッタは、第２の抵抗２６中間に接続される。

強電界時にＡＧＣ電圧が高くなると、駆動トランジスタ２８のコレクタ電流が増加する。従って、ピンダイオード２７の電流も増加してピンダイオード２７の抵抗成分が小さくなり、増幅トランジスタのベースに負帰還される電圧が大きくなる。また、弱電界時ではピンダイオードの電流が小さく、その抵抗成分が大きいので負帰還量が少なくなる。よって、増幅トランジスタ２１の出力信号レベルが一定に抑えられる。強電界時には、駆動トランジスタ２８のエミッタ電圧も大きくなり、その結果として増幅トランジスタのベース電圧も高くなり、コレクタ電流が増加する。これによって、増幅トランジスタ２１の直線性が良くなり、入力信号が増加してもそれによる歪みの発生が抑えられる。また弱電界時には増幅トランジスタ２１の消費電流が抑えられる。

本発明の可変利得増幅器の構成を示す回路図である。従来の可変利得増幅器の構成を示す回路図である。

符号の説明

２１：増幅トランジスタ
２２：チョークインダクタ
２３：バイパスコンデンサ
２４：エミッタ抵抗
２５：第１の抵抗
２６：第２の抵抗
２７：ピンダイオード
２８：駆動トランジスタ
２９：抵抗

Claims

ベースに信号が入力され、増幅された信号がコレクタから出力される増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタのベースとコレクタとの間に介挿された負帰還用ピンダイオードとを備え、ＡＧＣ電圧によって前記増幅トランジスタのベースバイアス電圧と前記負帰還用ピンダイオードの電流とを変化させ、入力信号の増大に伴って前記ピンダイオードの電流を増加させると共にベースバイアス電圧を高くしたことを特徴とする可変利得増幅器。
前記増幅トランジスタのベースには電源とベースとの間に接続された第１の抵抗とベースとグランドとの間に接続された第２の抵抗とによってバイアス電圧を印加し、前記ピンダイオードのアノードと前記増幅トランジスタのコレクタをチョークインダクタによって電源にプルアップし、入力信号に比例するＡＧＣ電圧がベースに入力される駆動トランジスタを設け、前記駆動トランジスタのコレクタを前記ピンダイオードのカソードに接続し、エミッタを前記第２の抵抗の中点に接続したことを特徴とする請求項１に記載の可変利得増幅器。