JP3263544B2 - Alc回路 - Google Patents

Alc回路

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JP3263544B2
JP3263544B2 JP20758594A JP20758594A JP3263544B2 JP 3263544 B2 JP3263544 B2 JP 3263544B2 JP 20758594 A JP20758594 A JP 20758594A JP 20758594 A JP20758594 A JP 20758594A JP 3263544 B2 JP3263544 B2 JP 3263544B2
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号のレベルを一
定にするALC(自動利得制御)回路に関するもので、
特に、大信号の入力が可能であるとともにノイズ発生の
少ないALC回路に関する。
【0002】
【従来の技術】さまざまなレベルの入力信号を一定レベ
ルの信号に変換するALCでは、出力信号のレベルを検
波し、そのレベルが一定となるように増幅器の利得を変
化させている。図2は、そのようなALC回路を示すも
ので、入力端子(1)からの信号は第1及び第2トラン
ジスタ(2)及び(3)からなる差動増幅器(4)で増
幅される。第1及び第2トランジスタ(2)及び(3)
のコレクタは、 前記第1トランジスタ(2)を動作電
流源とする第1差動増幅器(5)と、前記第2トランジ
スタ(3)を動作電流源とする第2差動増幅器(6)と
に接続されている。第1差動増幅器(5)と第2差動増
幅器(6)とは、ダブル差動増幅器形式に接続されてお
り、第1及び第2トランジスタ(2)及び(3)のコレ
クタ電流の電流の分流比を変えることにより、入力端子
(1)からの信号のレベル制御が行われる。
【0003】第1差動増幅器(5)と第2差動増幅器
(6)の出力は、第1乃至第3電流ミラー回路(7)乃
至(9)により電流形式でダブルエンド型で出力され
る。即ち、第2電流ミラー回路(8)を構成するトラン
ジスタ(21)のコレクタ電流が増加すると第3電流ミ
ラー回路(9)を構成するトランジスタ(10)のコレ
クタ電流が減少し、出力端子(11)にはバイアス電源
(12)のバイアス電圧VBより大なる出力電圧が得ら
れる。
【0004】一方、レベル検波回路(13)は、出力端
子(11)の電圧レベルを検波するもので、出力端子
(11)の電圧レベルが低い場合「H」レベルの出力を
発生する。この場合は、入力端子(1)からの信号をフ
ルゲインで増幅している状態である。第1差動増幅器
(5)と第2差動増幅器(6)を構成するトランジスタ
(14)乃至(17)の内、トランジスタ(15)及び
(16)には無信号時「H」レベルの信号が印加され、
トランジスタ(14)及び(17)には無信号時「L」
レベルの信号が印加される。すると、トランジスタ(1
5)及び(16)には、大なる電流が流れ、入力端子
(1)からの信号をフルゲインで増幅することとなる。
【0005】出力端子(11)の電圧レベルが高い場合
レベル検波回路(13)は、「L」レベルの出力を発生
する。「H」と「L」の間はリニアに変化する。この場
合は、入力端子(1)からの信号を第1差動増幅器
(5)と第2差動増幅器(6)により利得低下させる状
態であり、トランジスタ(15)及び(16)に流れる
電流が減少して出力端子(11)に発生する信号が一定
レベルとなるように制御が行われる。
【0006】従って、図2の回路によれば音声信号など
にALCを施すことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図2の入力
端子(1)における入力ダイナミックレンジは、第1及
び第2トランジスタ(2)及び(3)のエミッタ内部抵
抗re、抵抗(18)の抵抗値R、第1及び第2電流源
(19)及び(20)の電流値Iの積に応じて定まる。
ALC回路ではできるだけ高いレベルの入力信号に対し
てまでかかるようにできることが望まれる。即ち、入力
端子(1)における入力ダイナミックレンジが広いこと
が要求される。入力端子(1)の入力ダイナミックレン
ジを広げるためには、抵抗(18)の抵抗値R、第1及
び第2電流源(19)及び(20)の電流値Iを大きく
すればよいが、単純に大きくするとノイズの発生量が増
加してしまい問題となる。
【0008】そのため、入力端子(1)における入力ダ
イナミックレンジが広いとともに低ノイズのALC回路
が希求されていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
みなされたもので、ベースに入力信号が印加されエミッ
タに第1可変電流源が接続された第1トランジスタと、
エミッタが前記第1トランジスタのエミッタと第2可変
電流源とに接続された第2トランジスタと、前記第1ト
ランジスタを動作電流源とする第1差動増幅器と、前記
第2トランジスタを動作電流源とする第2差動増幅器
と、前記第1及び第2差動増幅器の出力信号を取り出す
出力回路と、該出力回路の出力信号をレベル検波し、第
1及び第2制御信号を発生するレベル検波回路とを備
え、前記第1制御信号に応じて前記第1及び第2差動増
幅器を構成するトランジスタのベース電圧を制御して前
記入力信号のレベル調整を行うとともに前記第2制御信
号に応じて前記第1及び第2可変電流源に流れる電流を
制御し、前記入力信号が無信号又は小信号のときには前
記第1及び第2可変電流源に流れる電流を小さくし、前
記入力信号のレベルが前記小信号より大きなときには前
記第1及び第2可変電流源に流れる電流を大きくしたこ
とを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、第2制御信号に応じて第1及
び第2トランジスタに流れる電流を制御し、無信号時や
小信号入力時、前記第1及び第2トランジスタに流れる
電流を小さくし、有信号時、前記第1及び第2トランジ
スタに流れる電流を大きくするようにしているので、無
信号時にはノイズの発生量が少なくなり有信号時には入
力端子における入力ダイナミックレンジを広くすること
ができる。有信号時には、電流の増加に伴いノイズの発
生量が増加するが、信号が存在すれば多少ノイズが発生
しても相対的に目立たなくなり、問題とならない。
【0011】
【実施例】図1は、本発明のALC回路を示すもので、
(22)はベースに入力信号が印加されエミッタに第1
可変電流源(23)が接続された第1トランジスタ、
(24)はエミッタが前記第1トランジスタ(22)の
エミッタと第2可変電流源(25)とに接続された第2
トランジスタ、(26)は前記第1トランジスタ(2
2)を動作電流源とする第1差動増幅器、(27)は前
記第2トランジスタ(24)を動作電流源とする第2差
動増幅器、(28)は第1乃至第3電流ミラー回路(2
9)乃至(31)からなり前記第1及び第2差動増幅器
(26)及び(27)の出力信号をダブルエンド出力で
取り出す出力回路、(32)は該出力回路(28)の出
力信号をレベル検波し、リニアな出力(「H」レベルか
ら徐々に「L」レベルとなる)である第1及び第2制御
信号を発生するレベル検波回路である。
【0012】入力端子(33)からの信号は第1及び第
2トランジスタ(22)及び(24)からなる差動増幅
器(34)で増幅される。第1及び第2トランジスタ
(22)及び(24)のコレクタは、 前記第1トラン
ジスタ(22)を動作電流源とする第1差動増幅器(2
6)と、前記第2トランジスタ(23)を動作電流源と
する第2差動増幅器(27)とに接続されている。第1
差動増幅器(26)と第2差動増幅器(27)とは、ダ
ブル差動増幅器形式に接続されており、第1及び第2ト
ランジスタ(22)及び(24)のコレクタ電流の電流
の分流比を変えることにより、入力端子(33)からの
信号のレベル制御が行われる。
【0013】第1差動増幅器(26)と第2差動増幅器
(27)の出力は、第1乃至第3電流ミラー回路(2
9)乃至(31)により電流形式でダブルエンド型で出
力される。即ち、第2電流ミラー回路(30)を構成す
るトランジスタ(35)のコレクタ電流が増加すると第
3電流ミラー回路(31)を構成するトランジスタ(3
6)のコレクタ電流が減少し、出力端子(37)にはバ
イアス電源(38)のバイアス電圧VBより大なる出力
電圧が得られる。
【0014】一方、レベル検波回路(32)は、出力端
子(37)の電圧レベルを検波するもので、出力端子
(37)の電圧レベルが低い場合「H」レベル(第1制
御信号)の出力を発生する。この場合は、入力端子(3
3)からの信号をフルゲインで増幅している状態であ
る。第1差動増幅器(26)と第2差動増幅器(27)
を構成するトランジスタ(39)乃至(42)の内、ト
ランジスタ(40)及び(41)には無信号時(入力信
号レベルの低い場合を含む)「H」レベルの信号が印加
され、トランジスタ(39)及び(42)には「L」レ
ベルの信号が印加される。すると、トランジスタ(4
0)及び(41)には、大なる電流が流れ、入力端子
(33)からの信号をフルゲインで増幅することとな
る。
【0015】一方、この時レベル検波回路(32)から
は第2制御信号が発生して、第1可変電流源(23)と
第2可変電流源(25)に流れる電流値を低下させる。
尚、第2制御信号は、第1制御信号と兼用することも可
能である。すると、差動増幅器(34)で発生するノイ
ズの絶対量がすくなくなり、無信号時や入力信号レベル
の低い場合であり、ノイズが目立つ状態においても問題
ない。この状態では、入力信号レベルがもともと小さい
ので、第1可変電流源(23)と第2可変電流源(2
5)に流れる電流値が小さくダイナミックレンジが狭く
ても問題ない。
【0016】その結果、図1の回路は無信号時や入力信
号レベルの低い状態では、低ノイズで入力信号を増幅で
きる。次に、入力端子(33)からの信号レベルが増加
し、出力端子(37)の電圧レベルが高い場合レベル検
波回路(32)は、「L」レベルの第1制御信号を発生
する。前記「H」と「L」の間はリニアに変化する。こ
の場合は、入力端子(33)からの信号を第1差動増幅
器(26)と第2差動増幅器(27)により利得低下さ
せる状態であり、トランジスタ(40)及び(41)に
流れる電流が減少して出力端子(37)に発生する信号
が一定レベルとなるように制御が行われる。
【0017】一方、この時レベル検波回路(32)から
は第2制御信号が発生して、第1可変電流源(23)と
第2可変電流源(25)に流れる電流値を増加させる。
すると、差動増幅器(34)に対する入力ダイナミック
レンジが増大して、大なる入力信号も十分に利得低下さ
せられてALCを施すことができる。この時、同時に差
動増幅器(34)で発生するノイズの絶対量が増加する
が、無信号時や入力信号レベルの小さいときに比べ大な
る入力信号が存在しているので、その増加は実質的に影
響を受けない。
【0018】従って、図1の回路によれば無信号時や入
力信号レベルの低い状態では、低ノイズで入力信号を増
幅でき、大信号入力時には入力ダイナミックレンジが増
大して、大なる入力信号も十分に利得低下させられてA
LCを施すことができる。図3は、図1の第1可変電流
源(23)(第2可変電流源(25)も同様)の具体回
路例を示すもので、可変抵抗器(50)の値を調整する
ことで、トランジスタ(51)(52)(53)に流れ
る電流が変化し、更にトランジスタ(54)(55)に
流れる電流が変化し、第1トランジスタ(22)に流れ
る電流が変化する。トランジスタ(56)(57)は一
定電流を流す。
【0019】ところで、トランジスタ(55)の電流が
変化すると、第1差動増幅器(26)の動作電流が変わ
るので、その利得が変化してしまう。すると、正しい、
ALCを施すことができなくなってしまう。そこで、本
発明では、トランジスタ(55)の電流変化分の補償
(供給)をトランジスタ(53)により行っている。こ
のようにすれば、第1トランジスタ(22)に流れる電
流が変化せず、所望のALCを施すことができる。
【0020】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、無信
号時や小信号入力時、前記第1及び第2トランジスタに
流れる電流を小さくし、有信号時、前記第1及び第2ト
ランジスタに流れる電流を大きくするようにしているの
で、無信号時にはノイズの発生量が少なくなり有信号時
には入力端子における入力ダイナミックレンジを広くす
ることができる。有信号時には、電流の増加に伴いノイ
ズの発生量が増加するが、信号が存在すれば多少ノイズ
が発生しても相対的に目立たなくなり、問題とならな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のALC回路を示す回路図である。
【図2】従来のALC回路を示す回路図である。
【図3】本発明のALC回路の第1可変電流源(23)
を示す回路図である。
【符号の説明】
(22) 第1トランジスタ (23) 第1可変電流源 (24) 第2トランジスタ (26) 第1差動増幅器 (27) 第2差動増幅器 (28) 出力回路 (32) レベル検波回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 1/00 - 3/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースに入力信号が印加されエミッタに
    第1可変電流源が接続された第1トランジスタと、 エミッタが前記第1トランジスタのエミッタと第2可変
    電流源とに接続された第2トランジスタと、 前記第1トランジスタを動作電流源とする第1差動増幅
    器と、 前記第2トランジスタを動作電流源とする第2差動増幅
    器と、 前記第1及び第2差動増幅器の出力信号を取り出す出力
    回路と、 該出力回路の出力信号をレベル検波し、第1及び第2制
    御信号を発生するレベル検波回路とを備え、前記第1制
    御信号に応じて前記第1及び第2差動増幅器を構成する
    トランジスタのベース電圧を制御して前記入力信号のレ
    ベル調整を行うとともに前記第2制御信号に応じて前記
    第1及び第2可変電流源に流れる電流を制御し、前記入
    力信号が無信号又は小信号のときには前記第1及び第2
    可変電流源に流れる電流を小さくし、前記入力信号のレ
    ベルが前記小信号より大きなときには前記第1及び第2
    可変電流源に流れる電流を大きくしたことを特徴とする
    ALC回路。
  2. 【請求項2】前記第1可変電流源は、前記第2制御信号
    に応じた電流を前記第1トランジスタのエミッタに流す
    第1電流ミラー回路と、該第1電流ミラー回路に流れる
    電流と同一量の電流を前記第1トランジスタのコレクタ
    に供給する第2電流ミラー回路とを含むことを特徴とす
    請求項1記載のALC回路。
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