JP3000501B2 - 非線形増幅回路 - Google Patents
非線形増幅回路Info
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- JP3000501B2 JP3000501B2 JP4337338A JP33733892A JP3000501B2 JP 3000501 B2 JP3000501 B2 JP 3000501B2 JP 4337338 A JP4337338 A JP 4337338A JP 33733892 A JP33733892 A JP 33733892A JP 3000501 B2 JP3000501 B2 JP 3000501B2
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- constant current
- current
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- circuit
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にソフトリミッタ
と呼ばれる非線形増幅回路に関するものである。
と呼ばれる非線形増幅回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、リミッタと呼ばれる非線形増幅
回路は演算増幅回路とダイオード等の非線形要素を含む
帰還回路により構成される。そして、ソフトリミッタは
リミッタ動作後の増幅度の変化が比較的小さいものを指
す。
回路は演算増幅回路とダイオード等の非線形要素を含む
帰還回路により構成される。そして、ソフトリミッタは
リミッタ動作後の増幅度の変化が比較的小さいものを指
す。
【０００３】以下に従来のソフトリミッタについて説明
する。
する。
【０００４】図２は従来のソフトリミッタの回路として
一般に知られているものであり、また、図３は図２を集
積回路向きに修正したものである。以下、図３によって
従来のソフトリミッタについて説明する。
一般に知られているものであり、また、図３は図２を集
積回路向きに修正したものである。以下、図３によって
従来のソフトリミッタについて説明する。
【０００５】図３において、１は演算増幅回路、２，３
はダイオード、４〜12は抵抗器、13〜18はトランジス
タ、Ｖｒ1は定電圧源である。演算増幅回路１と抵抗器
４〜７は差動増幅回路を構成しており、定電圧源Ｖｒ1
とトランジスタ13，抵抗器12は電流Ｉ11を発生する定電
流回路を構成している。トランジスタ16と14および16と
15，18と17はカレントミラー回路である。演算増幅回路
１の出力端子ＯＵＴは抵抗器８，９に接続され、抵抗器
８，９はカレントミラー回路を経由して前記定電流回路
によりバイアスされている。抵抗器８，９の両端の電圧
Ｖ1およびＶ2は抵抗器８，９の抵抗値をＲ８，Ｒ９であ
らわし、かつＲ８＝Ｒ９＝Ｒｂ、Ｉ11＝Ｉ12＝Ｉ13とす
ると
はダイオード、４〜12は抵抗器、13〜18はトランジス
タ、Ｖｒ1は定電圧源である。演算増幅回路１と抵抗器
４〜７は差動増幅回路を構成しており、定電圧源Ｖｒ1
とトランジスタ13，抵抗器12は電流Ｉ11を発生する定電
流回路を構成している。トランジスタ16と14および16と
15，18と17はカレントミラー回路である。演算増幅回路
１の出力端子ＯＵＴは抵抗器８，９に接続され、抵抗器
８，９はカレントミラー回路を経由して前記定電流回路
によりバイアスされている。抵抗器８，９の両端の電圧
Ｖ1およびＶ2は抵抗器８，９の抵抗値をＲ８，Ｒ９であ
らわし、かつＲ８＝Ｒ９＝Ｒｂ、Ｉ11＝Ｉ12＝Ｉ13とす
ると
【０００６】
【数１】Ｖ1＝Ｖ2＝Ｒｂ×Ｉ11 であらわされる。演算増幅回路１の出力電圧は抵抗器
８，９と前記定電流回路の接続点からダイオード２およ
び３と直列接続された抵抗器10および11を介して演算増
幅回路１の反転入力端子(−)に帰還されている。ダイオ
ードの順方向電圧降下をＶｆとすると出力端子の電圧Ｖ
ｏが｜Ｖｏ｜＜(Ｖｆ−Ｖ1)かつ｜Ｖｏ｜＜(Ｖｆ−Ｖ2)
である間は、この差動増幅回路は抵抗器４〜12の抵抗値
をＲ４〜Ｒ12であらわし、電圧利得をＧ１で表すとき、
Ｒ４＝Ｒ６＝Ｒｉ、Ｒ５＝Ｒ７＝Ｒｆ1とすると、
８，９と前記定電流回路の接続点からダイオード２およ
び３と直列接続された抵抗器10および11を介して演算増
幅回路１の反転入力端子(−)に帰還されている。ダイオ
ードの順方向電圧降下をＶｆとすると出力端子の電圧Ｖ
ｏが｜Ｖｏ｜＜(Ｖｆ−Ｖ1)かつ｜Ｖｏ｜＜(Ｖｆ−Ｖ2)
である間は、この差動増幅回路は抵抗器４〜12の抵抗値
をＲ４〜Ｒ12であらわし、電圧利得をＧ１で表すとき、
Ｒ４＝Ｒ６＝Ｒｉ、Ｒ５＝Ｒ７＝Ｒｆ1とすると、
【０００７】
【数２】Ｇ１＝Ｒｆ1／Ｒｉ なる特性を持つ。同様にＲ10＝Ｒ11＝Ｒｆ2、ダイオー
ド２および３の順方向等価抵抗をＲｄ2，Ｒｄ3かつＲｄ
2＝Ｒｄ3＝Ｒｄとすると｜Ｖｏ｜＞(Ｖｆ−Ｖ1)かつ｜
Ｖｏ｜＞(Ｖｆ−Ｖ2)のときの電圧利得Ｇ２は、
ド２および３の順方向等価抵抗をＲｄ2，Ｒｄ3かつＲｄ
2＝Ｒｄ3＝Ｒｄとすると｜Ｖｏ｜＞(Ｖｆ−Ｖ1)かつ｜
Ｖｏ｜＞(Ｖｆ−Ｖ2)のときの電圧利得Ｇ２は、
【０００８】
【数３】 Ｇ２＝(Ｒｆ1・Ｒｆ3)／((Ｒｆ1＋Ｒｆ3)・Ｒｉ) ただしＲｆ3＝Ｒｆ2＋Ｒｄ＋Ｒｂであらわされる。この
ソフトリミッタの特性を図示したのが図４である。
ソフトリミッタの特性を図示したのが図４である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来の構成では、ダイオード２，３の順方向電圧降下Ｖｆ
に約−1.8ｍＶ／℃の温度特性があるため、図４の特性
の折れ点Ｖｔ1＝Ｖｆ−Ｖ1およびＶｔ2＝Ｖｆ−Ｖ2が温
度特性を有し、出力電圧Ｖｏが温度特性を持つという問
題があった。この問題はＩ11＝Ｖｆ／ＲｂかつＩ11が−
1.8ｍＶ／℃の温度特性を持つように設計すれば回避で
きるが、図４の折れ点Ｖｔ1およびＶｔ2はＶｔ1＝Ｖｔ2
＝Ｖｆ以外の設定はできないという制約があった。
来の構成では、ダイオード２，３の順方向電圧降下Ｖｆ
に約−1.8ｍＶ／℃の温度特性があるため、図４の特性
の折れ点Ｖｔ1＝Ｖｆ−Ｖ1およびＶｔ2＝Ｖｆ−Ｖ2が温
度特性を有し、出力電圧Ｖｏが温度特性を持つという問
題があった。この問題はＩ11＝Ｖｆ／ＲｂかつＩ11が−
1.8ｍＶ／℃の温度特性を持つように設計すれば回避で
きるが、図４の折れ点Ｖｔ1およびＶｔ2はＶｔ1＝Ｖｔ2
＝Ｖｆ以外の設定はできないという制約があった。
【００１０】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路を提供するものである。
で、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の非線形増幅回路は、演算増幅回路と、その出
力端子に接続された２つの抵抗器と、それぞれの抵抗器
と正および負電源の間に接続された第１および第２の定
電流回路と、前記抵抗器と定電流回路の接続点にそれぞ
れ前記定電流回路の電流と逆極性になるように接続され
た前記２つの抵抗器にダイオードの順方向電圧降下とほ
ぼ等しい温度特性を持つ電圧を発生する第３および第４
の定電流回路を有し、前記第１および第２の定電流回路
の定電流を前記第３および第４の定電流回路の定電流よ
り大きく設定し、前記抵抗器と前記それぞれ２つの定電
流回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続
された、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順
バイアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰
還要素を持つという構成を有している。
に本発明の非線形増幅回路は、演算増幅回路と、その出
力端子に接続された２つの抵抗器と、それぞれの抵抗器
と正および負電源の間に接続された第１および第２の定
電流回路と、前記抵抗器と定電流回路の接続点にそれぞ
れ前記定電流回路の電流と逆極性になるように接続され
た前記２つの抵抗器にダイオードの順方向電圧降下とほ
ぼ等しい温度特性を持つ電圧を発生する第３および第４
の定電流回路を有し、前記第１および第２の定電流回路
の定電流を前記第３および第４の定電流回路の定電流よ
り大きく設定し、前記抵抗器と前記それぞれ２つの定電
流回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続
された、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順
バイアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰
還要素を持つという構成を有している。
【００１２】
【作用】本発明によれば、第１および第２の定電流回路
の定電流と第３および第４の定電流回路の定電流の差が
演算増幅回路の出力端子に接続された２つの抵抗器に発
生する電圧により前記特性の折れ点Ｖｔ1およびＶｔ2が
決まるため、特性の折れ点を任意の電圧に設定できると
ともに、第３および第４の定電流回路の定電流の温度特
性によりＶｔ1およびＶｔ2の温度特性を補償できるた
め、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路が実現できる。
の定電流と第３および第４の定電流回路の定電流の差が
演算増幅回路の出力端子に接続された２つの抵抗器に発
生する電圧により前記特性の折れ点Ｖｔ1およびＶｔ2が
決まるため、特性の折れ点を任意の電圧に設定できると
ともに、第３および第４の定電流回路の定電流の温度特
性によりＶｔ1およびＶｔ2の温度特性を補償できるた
め、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路が実現できる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例における非線形増幅
回路を示し、図１において、１は演算増幅回路、２，３
はダイオード、４〜13は抵抗器、14〜26はトランジス
タ、Ｖｒ1およびＶｒ2は定電圧源、Ｉｂ１は定電流源で
ある。演算増幅回路１、ダイオード２，３、抵抗器４〜
12、トランジスタ14〜16および20，21の動作は従来と同
じである。なお、トランジスタ14は第１の定電流回路の
出力トランジスタを構成し正電源Ｖ＋と第１の抵抗器８
の間に接続される。また、トランジスタ20は第２の定電
流回路の出力トランジスタを構成し、負電源Ｖ−と第２
の抵抗器９の間に接続される。温度特性の小さい定電圧
源Ｖｒ1とトランジスタ25，26および抵抗器13は抵抗器
の温度特性の逆数の温度特性を持った電流Ｉ11を発生す
る第１および第２定電流の発生源を構成しており、抵抗
器13の抵抗値をＲ13とすると、
回路を示し、図１において、１は演算増幅回路、２，３
はダイオード、４〜13は抵抗器、14〜26はトランジス
タ、Ｖｒ1およびＶｒ2は定電圧源、Ｉｂ１は定電流源で
ある。演算増幅回路１、ダイオード２，３、抵抗器４〜
12、トランジスタ14〜16および20，21の動作は従来と同
じである。なお、トランジスタ14は第１の定電流回路の
出力トランジスタを構成し正電源Ｖ＋と第１の抵抗器８
の間に接続される。また、トランジスタ20は第２の定電
流回路の出力トランジスタを構成し、負電源Ｖ−と第２
の抵抗器９の間に接続される。温度特性の小さい定電圧
源Ｖｒ1とトランジスタ25，26および抵抗器13は抵抗器
の温度特性の逆数の温度特性を持った電流Ｉ11を発生す
る第１および第２定電流の発生源を構成しており、抵抗
器13の抵抗値をＲ13とすると、
【００１４】
【数４】Ｉ11＝Ｖｒ1／Ｒ13 であらわされる。
【００１５】また、温度特性の小さい定電圧源Ｖｒ2と
トランジスタ24および抵抗器12は第３および第４の定電
流の発生源を構成しており、トランジスタ24のベース，
エミッタ間電圧をＶｂｅ24、抵抗器12の抵抗値をＲ12で
あらわすと電流Ｉ21は、
トランジスタ24および抵抗器12は第３および第４の定電
流の発生源を構成しており、トランジスタ24のベース，
エミッタ間電圧をＶｂｅ24、抵抗器12の抵抗値をＲ12で
あらわすと電流Ｉ21は、
【００１６】
【数５】Ｉ21＝(Ｖｒ2−Ｖｂｅ24)／Ｒ12 であらわされる。
【００１７】トランジスタ17〜19および第２の定電流回
路の出力トランジスタ20と21，第３の定電流回路の出力
トランジスタ22と23はカレントミラー回路である。第４
の定電流回路の出力トランジスタ18と第３の定電流回路
の出力トランジスタ22のコレクタはそれぞれ第２の定電
流回路の出力トランジスタ20および第１の定電流回路の
出力トランジスタ14のコレクタに接続されており、演算
増幅回路の出力端子ＯＵＴに接続された第１および第２
の抵抗器８，９にＩ12(第１の定電流)とＩ23(第３の定
電流)およびＩ13(第２の定電流)とＩ22(第４の定電流)
の差の電流を供給している。
路の出力トランジスタ20と21，第３の定電流回路の出力
トランジスタ22と23はカレントミラー回路である。第４
の定電流回路の出力トランジスタ18と第３の定電流回路
の出力トランジスタ22のコレクタはそれぞれ第２の定電
流回路の出力トランジスタ20および第１の定電流回路の
出力トランジスタ14のコレクタに接続されており、演算
増幅回路の出力端子ＯＵＴに接続された第１および第２
の抵抗器８，９にＩ12(第１の定電流)とＩ23(第３の定
電流)およびＩ13(第２の定電流)とＩ22(第４の定電流)
の差の電流を供給している。
【００１８】また、第１および第２の抵抗器８，９の両
端の電圧Ｖ1およびＶ2はその第１および第２の抵抗値を
Ｒ８，Ｒ９であらわし、かつＲ８＝Ｒ９＝Ｒｂとすると
端の電圧Ｖ1およびＶ2はその第１および第２の抵抗値を
Ｒ８，Ｒ９であらわし、かつＲ８＝Ｒ９＝Ｒｂとすると
【００１９】
【数６】Ｖ1＝Ｒｂ×(Ｉ12−Ｉ23)、
【００２０】
【数７】Ｖ2＝Ｒｂ×(Ｉ13−Ｉ22) であらわされる。ここでＩ13＝Ｉ12＝Ｉ11、Ｉ23＝Ｉ22
＝Ｉ21かつＩ11＞Ｉ21であるため、
＝Ｉ21かつＩ11＞Ｉ21であるため、
【００２１】
【数８】 Ｖ1＝Ｖ2 ＝Ｒｂ×(Ｉ11−Ｉ21) ＝Ｒｂ×((Ｖｒ1／Ｒ13)−(Ｖｒ2−Ｖｂｅ24)／Ｒ12) となり、Ｒｂ＝Ｒ12かつ、Ｖｒ1＝Ｖｒ2に選べば
【００２２】
【数９】 Ｖ1＝Ｖ2＝Ｖｂｅ24−Ｖｒ2×(１−(Ｒ12／Ｒ13)) となるため、Ｖｂｅ24の項のためダイオードの温度特性
を持つ電圧となる。
を持つ電圧となる。
【００２３】したがって前述の特性の折れ点Ｖｔ1＝Ｖ
ｆ−Ｖ1およびＶｔ2＝Ｖｆ−Ｖ2の温度特性を非常に小
さくすることができ、かつ、Ｉ11の大きさは自由に選べ
るためＶｔ1，Ｖｔ2を任意の値に設定することができ
る。
ｆ−Ｖ1およびＶｔ2＝Ｖｆ−Ｖ2の温度特性を非常に小
さくすることができ、かつ、Ｉ11の大きさは自由に選べ
るためＶｔ1，Ｖｔ2を任意の値に設定することができ
る。
【００２４】また、Ｉ12≠Ｉ13としたり、帰還要素をひ
とつだけにすることによって非対称な特性とすることも
容易である。
とつだけにすることによって非対称な特性とすることも
容易である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の非線形増幅
回路は、演算増幅回路と、その出力端子に接続された２
つの抵抗器と、それぞれの抵抗器と正または負電源の間
に接続された第１および第２の定電流回路と、前記抵抗
器と定電流回路の接続点にそれぞれ前記定電流回路の電
流と逆極性になるように接続されて、前記２つの抵抗器
にダイオードの順方向電圧降下とほぼ等しい温度特性を
持つ電圧を発生する第３および第４の定電流回路を有
し、第１および第２の定電流を第３および第４の定電流
より大きく設定し、前記抵抗器とそれぞれ２つの定電流
回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続さ
れた、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順バ
イアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰還
要素を設けることにより、温度特性が小さく特性の折れ
点を自由に設定できる非線形増幅回路を実現するもので
ある。
回路は、演算増幅回路と、その出力端子に接続された２
つの抵抗器と、それぞれの抵抗器と正または負電源の間
に接続された第１および第２の定電流回路と、前記抵抗
器と定電流回路の接続点にそれぞれ前記定電流回路の電
流と逆極性になるように接続されて、前記２つの抵抗器
にダイオードの順方向電圧降下とほぼ等しい温度特性を
持つ電圧を発生する第３および第４の定電流回路を有
し、第１および第２の定電流を第３および第４の定電流
より大きく設定し、前記抵抗器とそれぞれ２つの定電流
回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続さ
れた、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順バ
イアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰還
要素を設けることにより、温度特性が小さく特性の折れ
点を自由に設定できる非線形増幅回路を実現するもので
ある。
【図１】本発明の一実施例によるソフトリミッタの回路
図である。
図である。
【図２】従来のソフトリミッタの回路図である。
【図３】図２のソフトリミッタの回路図を集積回路用と
して構成した図である。
して構成した図である。
【図４】図３のソフトリミッタの特性図である。
１…演算増幅回路、 ２，３…ダイオード、 ４，５，
６，７，８，９，10，11，12，13…抵抗器、 14，15，
16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26…トラン
ジスタ、 Ｖｒ1，Ｖｒ2…定電圧源、 Ｉｂ１…定電流
源。
６，７，８，９，10，11，12，13…抵抗器、 14，15，
16，17，18，19，20，21，22，23，24，25，26…トラン
ジスタ、 Ｖｒ1，Ｖｒ2…定電圧源、 Ｉｂ１…定電流
源。
フロントページの続き (72)発明者 水本 正夫 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−140715（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03G 5/00 - 11/08
Claims (3)
- 【請求項１】 演算増幅回路と、その出力端子に接続さ
れた第１および第２の抵抗器と、第１の抵抗器と正電源
の間に接続された第１の定電流回路と、第２の抵抗器と
負電源の間に接続された第２の定電流回路と、前記第１
および第２の抵抗器と前記第１および第２の定電流回路
の接続点にそれぞれ前記定電流回路の電流と逆極性にな
るように接続された第３および第４の定電流回路を有
し、前記第１および第２の抵抗器と２つの第１および第
２の定電流回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端
子に接続された、前記演算増幅回路の出力電圧が大きく
なるに従い順バイアスになるよう極性を選ばれたダイオ
ードを含む帰還要素を有し、前記第３および第４の定電
流回路は、前記第１および第２の抵抗器にダイオードの
順方向電圧降下とほぼ等しい温度特性を持つ電圧を発生
させる電流を発生し、前記第１および第２の定電流回路
はそれぞれ前記第３および第４の定電流回路の電流より
大きく、温度特性の小さい電流を発生するよう構成さ
れ、前記第１の定電流回路の電流と前記第３の定電流回
路の電流の差の電流および前記第２の定電流回路の電流
と前記第４の定電流回路の電流の差の電流を作ることに
よって前記ダイオードの温度特性と逆の温度特性を持つ
温度特性の調整可能な電流を作り、該電流を前記第１お
よび第２の抵抗器に流すことによって前記ダイオードの
温度特性と同じ温度特性を持つ電圧を発生させ、前記帰
還要素の温度特性を補償することを特徴とする非線形増
幅回路。 - 【請求項２】第１および第２の定電流回路の電流が可変
であることを特徴とする請求項１記載の非線形増幅回
路。 - 【請求項３】正または負の一方向のみに非線形特性を持
つことを特徴とする請求項１または請求項２記載の非線
形増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337338A JP3000501B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 非線形増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337338A JP3000501B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 非線形増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188662A JPH06188662A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3000501B2 true JP3000501B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=18307694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4337338A Expired - Fee Related JP3000501B2 (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 非線形増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000501B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69930453T2 (de) | 1998-10-27 | 2006-09-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo | Zusammengestellte Hochfrequenzkomponente und damit ausgerüstetes mobiles Kommunikationsgerät |
| JP2009049671A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Rohm Co Ltd | 出力制限回路、ｄ級パワーアンプ、音響機器 |
| JP2010154210A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Sanyo Electric Co Ltd | パルス幅変調回路の過変調防止回路及びそれを備えたディジタルアンプ |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4337338A patent/JP3000501B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188662A (ja) | 1994-07-08 |
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Legal Events
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