JP3162889B2

JP3162889B2 - リミッタ回路

Info

Publication number: JP3162889B2
Application number: JP27236293A
Authority: JP
Inventors: 照夫加藤; 久嘉内山
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 2001-05-08
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: JPH07131273A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コードレス電話機や小
電力無線機等の無線通信システムに用いられるリミッタ
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の変調システムは図２の如く示され
る。図２において、（１）は入力信号を増幅するアン
プ、（２）は入力信号の振幅を制限するダイオードリミ
ッタ回路、（３）は振幅制限された信号を帯域制限する
フィルタ、（４）はフィルタ（３）の出力を周波数変調
する変調器である。

【０００３】図２のリミッタ回路（２）は、アンプ
（５）と、アンプ（５）の出力と基準電圧（Ｖｅｒｆ）
との間に互いに逆方向に並列に接続されたダイオード
（６）及び（７）とによって構成される。アンプ（５）
の出力電圧が、基準電圧より約０．７Ｖ大きくなると、
ダイオード（６）がオンとなり、前記出力電圧は基準電
圧より約０．７Ｖ大きい値に制限される。また、出力電
圧が基準電圧より約０．７Ｖ小さい時、ダイオード
（７）がオンする。よって、前記出力電圧は基準電圧よ
り約０．７Ｖだけ小さい値に制限される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２の変調システムに
おいて、変調器（４）の周波数偏移量は入力信号のレベ
ルに応じて可変されるので、変調器（４）の最大周波数
偏移はダイオードリミッタ回路（９）で決定される０．
７Ｖに固定される。その為、前記最大周波数偏移を可変
するには、例えば、図２の如くフィルタ（３）と変調器
（４）との間にポストアンプ（８）を挿入し、ポストア
ンプ（８）でダイオードリミッタ回路（２）のリミッタ
レベルを大きくした後、変調器（８）に印加することに
より、前記最大周波数偏移を大きくしていた。また、最
大周波数偏移を小さくする為には、ポストアンプ（８）
の代わりに減衰器等の回路を挿入し、前記リミッタレベ
ルを小さくした後変調器（４）に印加していた。

【０００５】しかしながら、ポストアンプ（８）や減衰
器等を挿入したことにより、ダイオードリミッタ回路
（２）で制限されずに通過した入力信号のレベルが変化
し、その為、変調器（８）において前記入力信号のレベ
ルに応じて周波数偏移が定まるので、変調器（８）は誤
った変調を行うという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の点を鑑み
成されたものであり、入力信号を増幅する差動増幅回路
と、制御信号に応じて前記差動増幅回路の動作電流を制
御する制御回路と、前記差動増幅回路の出力に応じて出
力信号を発生する出力回路とを備えることを特徴とす
る。

【０００７】また、前記差動増幅回路に印加される入力
信号と第１基準電圧とを比較し、その差に応じて前記差
動増幅回路に印加される第２基準電圧を可変する帰還回
路を備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に依れば、入力信号は差動増幅回路で増
幅された後、出力回路に印加され、出力回路は差動増幅
回路の出力に応じて出力信号を発生する。そして、制御
回路は制御信号に応じて差動増幅回路の動作電流を制御
することにより、差動増幅回路の動作電流の最大値が変
わるため、リミッタ回路のリミッタレベルを変えること
ができる。

【０００９】また、帰還回路は入力信号と第１基準電圧
とを比較し、その差に応じた出力信号を発生することに
より、差動増幅回路の第２基準電圧は前記出力信号に応
じて可変される。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図である。図
１において、（１０）は差動接続された一対のトランジ
スタ（１１）及び（１２）と、他の一対のトランジスタ
（１３）及び（１４）とから成る差動増幅回路、（１
５）は差動接続された一対のトランジスタ（１６）及び
（１７）と、トランジスタ（１８）及び（１９）のコレ
クタに接続された電流ミラー回路と、ベースがトランジ
スタ（１６）のコレクタに接続されたトランジスタ（２
０）及び（２１）と、トランジスタ（２２）及び（２
３）から成る電流ミラー回路（２４）と、トランジスタ
（２５）と（２６）から成る電流ミラー回路（２７）と
により構成される制御回路、（２８）はトランジスタ
（２９）及び（３０）から成る電流ミラー回路（３１）
と、トランジスタ（３２）及び（３３）から成る電流ミ
ラー回路（３４）と、トランジスタ（３５）及び（３
６）から成る電流ミラー回路（３７）とにより構成され
る出力回路である。

【００１１】次に図１の回路図の動作を説明する。入力
端子（３８）に印加される入力信号は、抵抗（３９）に
より電流に変換され、トランジスタ（１１）及び（１
３）のベースに供給される。前記入力信号の電圧を
Ｖ₁、抵抗（３９）の抵抗値をＲ₁とすれば、トランジス
タ（１１）及び（１３）のベース電流はＶ₁／Ｒ₁とな
り、前記電圧Ｖ₁に追随して変化する。そして、変換さ
れた電流は差動増幅回路（１０）で増幅され、トランジ
スタ（１３）及び（１４）のコレクタから後段に伝達さ
れる。

【００１２】トランジスタ（１３）及び（１４）のコレ
クタ電流は、電流ミラー回路（３１）及び電流ミラー回
路（３４）を介して、それぞれトランジスタ（３０）及
び（３３）のコレクタに発生する。さらに、トランジス
タ（３３）のコレクタ電流は、電流ミラー回路（３７）
を介してトランジスタ（３６）のコレクタに発生する。
その為、入力信号に応じてトランジスタ（１３）及び
（１４）のコレクタ電流が変わることによって、出力端
子（４０）に発生する出力信号は変化する。例えば、ト
ランジスタ（１３）及び（１４）のコレクタ電流が等し
い場合、出力信号は零になる。また、トランジスタ（１
３）のコレクタ電流がトランジスタ（１４）のコレクタ
電流より大の場合、トランジスタ（１３）のコレクタ電
流からトランジスタ（１４）のコレクタ電流を差し引い
た電流が抵抗（１４）に供給され、電圧変換された出力
信号が出力端子（４０）に発生する。逆に、トランジス
タ（１３）のコレクタ電流がトランジスタ（１４）のコ
レクタ電流より小の場合、抵抗（４１）に流れる電流は
トランジスタ（３６）によって吸引され、電圧変換され
た出力信号が発生する。

【００１３】また、制御回路（１５）において、トラン
ジスタ（１６）のベースに制御信号として制御電圧△Ｖ
ｓ＋Ｖｒｅｆを印加すると、トランジスタ（１６）にコ
レクタ電流が発生し、トランジスタ（２０）及び（２
１）が動作を開始する。トランジスタ（２０）のコレク
タ電流は抵抗（４２）に流れ、抵抗（４２）とトランジ
スタ（１７）のベースとの接続点に電圧が発生する。ト
ランジスタ（４２）のベース電圧がトランジスタ（１
６）のベース電圧と等しくなるように抵抗（１７）に電
流が流れ、その電流Ｉ_Lの値は、抵抗（４２）の抵抗値
をＲ₂とすると、△Ｖｓ／Ｒ₂である。電流Ｉ_Lと同一の
電流がトランジスタ（２１）に流れ電流ミラー回路（２
４）及び電流ミラー回路（２７）を介してトランジスタ
（１１）のコレクタに供給される。ここで、トランジス
タ（２２）及び（４３）もミラー接続され、トランジス
タ（２２）と（４３）とのミラー比を１：４に設定して
おくことにより、トランジスタ（４３）のコレクタに４
Ｉ_Lの電流が発生する。

【００１４】入力信号に応じてトランジスタ（１１）及
び（１３）がオンすると、トランジスタ（１１）と（１
３）とはミラー接続されているので、トランジスタ（１
１）と（１３）とには等しい電流が流れる。そして、ト
ランジスタ（４３）と４Ｉ_Lのコレクタ電流により、ト
ランジスタ（１１）及び（１３）のコレクタにはそれぞ
れ２Ｉ_Lの電流が流れ、電流ミラー回路（３１）を介し
てトランジスタ（３０）のコレクタに２Ｉ_Lの電流が発
生する。また、トランジスタ（１２）及び（１４）はオ
フしているので、トランジスタ（３６）のコレクタ電流
は零になる。逆に、トランジスタ（１１）及び（１３）
がオフし、トランジスタ（１２）及び（１４）がオンす
ると、トランジスタ（３０）のコレクタ電流が零、トラ
ンジスタ（３６）のコレクタ電流は２Ｉ_Lになる。よっ
て、抵抗（４１）には｜２Ｉ_L｜より大きい電流は供給
されず、抵抗（４１）で電圧変換された出力信号は、抵
抗（４１）の抵抗値をＲ₃とすれば、｜２Ｉ_LＲ₃｜より
大きくならないので、入力信号の振幅か制限された出力
信号が発生する。また、電流Ｉ_Lは制御電圧によって可
変するため、｜２Ｉ_LＲ₃｜のリミッタレベルを可変でき
る。

【００１５】図３は本発明の他の実施例を示す回路図で
あり、図１と同一の回路については同一の符号を付し説
明を省略する。図４において（４４）は、差動接続され
た一対のトランジスタ（４５）及び（４６）と、トラン
ジスタ（４７）及び（４８）から成る電流ミラー回路
（４９）と、トランジスタ（５０）及び（５１）から成
る電流ミラー回路（５２）と、トランジスタ（５３）及
び（５４）から成る電流ミラー回路（５５）と、定電流
源（５６）とにより構成される帰還回路である。

【００１６】図３において、トランジスタ（１１）及び
（１３）のベースに印加される電圧と同じ電圧がトラン
ジスタ（４５）のベースに印加され、トランジスタ（４
６）のベースに印加された基準電圧と比較される。その
後、トランジスタ（４５）及び（４６）のコレクタ電流
は、電流ミラー回路（４９）及び（５２）を介してトラ
ンジスタ（４８）及び（５１）のコレクタに発生する。
さらに、トランジスタ（４８）のコレクタ電流は、電流
ミラー回路（５５）を介してトランジスタ（５４）のコ
レクタに発生する。そして、トランジスタ（２９）と
（３１）とのコレクタ電流が加算されて、抵抗（５７）
に供給され、抵抗（５７）によって変換される電圧に応
じて、トランジスタ（１２）及び（１４）のベース電圧
が変化する。

【００１７】トランジスタ（４５）のベース電圧が基準
電圧より大の時、トランジスタ（４５）のコレクタ電流
は大、トランジスタ（４６）のコレクタ電流は小となる
ので、トランジスタ（５４）のコレクタ電流は大、トラ
ンジスタ（５１）のコレクタ電流が小となる。よって、
抵抗（５７）に流れる電流がトランジスタ（５４）に吸
引されるので、トランジスタ（１２）及び（１４）のベ
ース電圧は下がりトランジスタ（１１），（１３），
（４５）及び（４６）のベース電圧が等しくなる。逆
に、トランジスタ（４５）のベース電圧が基準電圧より
小の時、トランジスタ（５４）のコレクタ電流は小、ト
ランジスタ（５１）のコレクタ電流は大となるので、ト
ランジスタ（５１）のコレクタ電流が抵抗（３２）に供
給され、トランジスタ（１２）及び（１４）のベース電
圧は上がり、トランジスタ（１１），（１３），（４
６）及び（４６）のベース電圧は等しくなる。また、ト
ランジスタ（２４）のベース電圧と基準電圧とが等しい
時、トランジスタ（１１），（１２），（１３）及び
（１４）のベース電圧は変化しない。

【００１８】入力信号のレベルが大きくなると、トラン
ジスタ（１１）及び（１２）のベースまたは、トランジ
スタ（１３）及び（１４）のベースにオフセット電圧が
発生するので、抵抗（１２）における入力信号の電流変
換のリニアリティが悪化する。その為、抵抗（３９）で
電圧変換された出力信号の歪率は悪化する。しかし、図
４の回路では、上述の動作によって、トランジスタ（１
１），（１３），（４５）及び（４６）のベース電圧を
一定の電圧Ｖｒｅｆに保つことができるため、抵抗（３
９）の電流変換のリニアリティの悪化が改善され、出力
信号の歪率も改善される。

【００１９】尚、トランジスタ（４６）がオンし、電流
源（５６）の最大電流が抵抗（５７）に供給される場
合、トランジスタ（１２）及び（１４）がオンし、トラ
ンジスタ（３２）が飽和し、トランジスタ（３２）のコ
レクタ電流が減少する。その為、リミッタレベルが変化
するので、出力信号が歪んでいた。よって、リミッタレ
ベルにおいてトランジスタ（３２）が飽和しない様に、
定電流源の最大電流と抵抗（５７）の抵抗値が設定され
る。

【００２０】図４は本発明のリミッタ回路を用いた変調
システムであり、（５７）は前記リミッタ回路であり、
アンプ（１）とフィルタ（３）との間に挿入されてい
る。尚、図２の回路と同一の素子については、同一符号
を付し、説明を省略する。図４において、リミッタ回路
（５７）のリミッタレベルは制御信号に応じて可変され
る。その為、変調器（４）における最大周波数偏移は制
御信号に応じて変えることができる。

【００２１】図４の変調システムでは、上述の如く、制
御信号を可変するだけで、簡単に最大周波数偏移が変わ
るので、最大周波数偏移の異なる仕向地に対して、隣接
するチャンネルが互いに妨害しないように最大周波数偏
移を変えれるので、同一のシステムでそれぞれの仕向地
に対応できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明に依れば、差動増幅回路の動作電
流量を制御できる構成となっているので、制御信号に応
じてリミッタレベルを可変することができる。また、差
動増幅回路を構成するトランジスタがリミッタレベルに
おいて飽和しないように差動増幅回路の基準電圧に帰還
かけているので、歪率の良い出力信号を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【図２】従来例を示すブロック図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す回路図である。

【図４】本発明のリミッタ回路を用いた変調システムを
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０差動増幅回路１５制御回路２８出力回路３８入力端子４０出力端子４４帰還回路５７リミッタ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−198909（ＪＰ，Ａ) 特開平２−170709（ＪＰ，Ａ) 特開平２−260906（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−38746（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−84004（ＪＰ，Ａ) 特開平３−296310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03G 5/00 - 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】動作電流源となる電流源トランジスタ
と、該電流源トランジスタからの動作電流が供給され、
互いにミラー接続されるとともにベースに入力信号が印
加される第１及び第２トランジスタ、及び、該第１及び
第２トランジスタと差動接続されるとともにベースに第
１基準電圧が印加される第３及び第４トランジスタから
成る差動対とを含む差動増幅回路と、制御信号に応じて制御電流を発生する手段、及び前記制
御電流を前記電流源トランジスタに反転するため接続さ
れる電流ミラー回路から成る制御回路と、前記差動増幅回路の出力電流を出力電圧に変換する抵抗
を含む出力回路とを備えるリミッタ回路。
【請求項２】前記差動増幅回路に印加される入力信号
と第１基準電圧とを比較し、その差に応じて前記差動増
幅回路に印加される第２基準電圧を可変する帰還回路を
備えることを特徴とするリミッタ回路。