JP3267897B2 - Gain control circuit - Google Patents

Gain control circuit

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JP3267897B2 JP15498097A JP15498097A JP3267897B2 JP 3267897 B2 JP3267897 B2 JP 3267897B2 JP 15498097 A JP15498097 A JP 15498097A JP 15498097 A JP15498097 A JP 15498097A JP 3267897 B2 JP3267897 B2 JP 3267897B2
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政 道 館
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、携帯端末などの低電力
動作が必要な半導体集積回路の自動制御回路等に適用さ
れる利得制御回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gain control circuit applied to an automatic control circuit of a semiconductor integrated circuit requiring low power operation such as a portable terminal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の制御信号出力端子の直流電位レベ
ルが一定である利得制御回路としては、例えば図2に示
すような回路が知られている。図2に示す従来の利得制
御回路は、トランジスタQ9、Q10のエミッタ間に、
抵抗R5を接続して第1の差動増幅回路を構成し、トラ
ンジスタQ9、Q10のベースをそれぞれ入力信号の入
力端子14、15とし、トランジスタQ9と抵抗R5の
接続点とトランジスタQ10と抵抗R5の接続点にそれ
ぞれ定電流源18、19を接続する。一方、トランジス
タQ11とトランジスタQ12のエミッタを共通に接続
して第2の差動増幅回路を構成し、トランジスタQ11
とトランジスタQ12の共通エミッタにトランジスタQ
9のコレクタを接続する。同ようにトランジスタQ13
とトランジスタQ14のエミッタを共通に接続して第3
の差動増幅回路を構成し、トランジスタQ13とトラン
ジスタQ14の共通エミッタにトランジスタQ10のコ
レクタを接続する。トランジスタQ11、Q14のベー
スおよびトランジスタQ12、Q13のベースを共通に
接続して、それぞれ制御電圧入力端子12、13とす
る。トランジスタQ12、Q13のコレクタは共通と
し、抵抗R8を介して電源端子11に接続するととも
に、トランジスタQ15のベースに接続する。トランジ
スタQ11、Q14のコレクタは、それぞれ抵抗R6、
R7を介して共通に接続し、トランジスタQ15のエミ
ッタに接続する。トランジスタQ15のコレクタは、電
源端子11に接続する。トランジスタQ11と抵抗R6
の接続点およびトランジスタQ14と抵抗R7の接続点
は、それぞれ制御電圧によって制御された信号を出力す
る出力端子16、17とする。
2. Description of the Related Art As a conventional gain control circuit in which the DC potential level of a control signal output terminal is constant, for example, a circuit as shown in FIG. 2 is known. The conventional gain control circuit shown in FIG. 2 is provided between the emitters of the transistors Q9 and Q10.
A first differential amplifier circuit is formed by connecting the resistor R5, the bases of the transistors Q9 and Q10 are used as input terminals 14 and 15, respectively, of the input signal, and the connection point between the transistor Q9 and the resistor R5 and the transistor Q10 and the resistor R5 are connected. The constant current sources 18 and 19 are connected to the connection points, respectively. On the other hand, the emitters of the transistor Q11 and the transistor Q12 are commonly connected to form a second differential amplifier circuit, and the transistor Q11
And the transistor Q12
9 collectors are connected. Similarly, the transistor Q13
And the emitter of the transistor Q14 are connected in common.
And a collector of the transistor Q10 is connected to a common emitter of the transistors Q13 and Q14. The bases of the transistors Q11 and Q14 and the bases of the transistors Q12 and Q13 are commonly connected to control voltage input terminals 12 and 13, respectively. The collectors of the transistors Q12 and Q13 are common, and are connected to the power supply terminal 11 via the resistor R8 and to the base of the transistor Q15. The collectors of the transistors Q11 and Q14 are respectively connected to a resistor R6,
Connected in common via R7 and connected to the emitter of transistor Q15. The collector of the transistor Q15 is connected to the power supply terminal 11. Transistor Q11 and resistor R6
And the connection point between the transistor Q14 and the resistor R7 are output terminals 16 and 17 for outputting a signal controlled by the control voltage, respectively.

【0003】図2の回路において、電源端子11の電圧
をVCCとし、定電流源18、19の電流値をIとし、
トランジスタQ15のベース・エミッタ間電圧をVBE
15とし、抵抗R6、R7の値をRCとし、抵抗R8の
値をRC/2とし、入力信号によるの微小電流の変化の
値をΔIとすると、出力端子16に現れる出力電圧VO
は次式(1)で与えられる。 VO=VCC−I・RC−VBE15+A・RC・ΔI ・・・(1) 但しAは次式(2)で与えられる。 A=EXP(Vd/VT)/(1+EXP(Vd/VT)) ・・・(2) ここでVdは、制御電圧入力端子12、13の電位差で
あり、またVT=k・T/qであり、kはボルツマン定
数、Tは絶対温度、qは電荷量である。
In the circuit shown in FIG. 2, the voltage of the power supply terminal 11 is VCC, the current values of the constant current sources 18 and 19 are I,
The base-emitter voltage of the transistor Q15 is VBE
15, the value of the resistors R6 and R7 is RC, the value of the resistor R8 is RC / 2, and the value of the change in the small current due to the input signal is ΔI, the output voltage VO appearing at the output terminal 16 is obtained.
Is given by the following equation (1). VO = VCC-I.RC-VBE15 + A.RC..DELTA.I (1) where A is given by the following equation (2). A = EXP (Vd / VT) / (1 + EXP (Vd / VT)) (2) where Vd is the potential difference between the control voltage input terminals 12 and 13, and VT = kT / q. , K is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the amount of charge.

【0004】また出力端子16に現れる出力信号の振幅
voは、前記(1)式の入力信号による微小電流の変化
分の項のみで表せられるので次式(3)で与えられる。 vo=A・RC・ΔI ・・・(3) 前記(3)式により、出力信号の振幅voは、制御電圧
入力端子12、13の電位差Vdにより変化する。トラ
ンジスタQ9、Q10と抵抗R5で構成した差動増幅回
路の相互コンダクタンスをgmとすると、差動利得Av
は次式(4)で与えられる。 Av=A・gm・RC ・・・(4) よって前記式(4)に示すように、制御電圧入力端子1
2、13の電位差Vdにより差動利得を制御できる。出
力端子16の直流電位レベルをVODとすると、VOD
は次式(5)で与えられる。 VOD=VCC−I・RC−VBE15 ・・・(5) 前記式(5)に示すように、出力端子16の直流電位レ
ベルをVODは、制御電圧入力端子12、13の電位差
Vdによらず一定である。
The amplitude vo of the output signal appearing at the output terminal 16 is given by the following equation (3) since it can be expressed only by the term of the minute current change due to the input signal of the above equation (1). vo = A · RC · ΔI (3) According to the above equation (3), the amplitude vo of the output signal changes depending on the potential difference Vd between the control voltage input terminals 12 and 13. Assuming that the mutual conductance of the differential amplifier circuit composed of the transistors Q9 and Q10 and the resistor R5 is gm, the differential gain Av
Is given by the following equation (4). Av = A · gm · RC (4) Therefore, as shown in the above equation (4), the control voltage input terminal 1
The differential gain can be controlled by the potential difference Vd between 2 and 13. If the DC potential level of the output terminal 16 is VOD, VOD
Is given by the following equation (5). VOD = VCC-I.RC-VBE15 (5) As shown in the equation (5), the DC potential level of the output terminal 16 is constant regardless of the potential difference Vd between the control voltage input terminals 12 and 13. It is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のように図2に示
す従来の利得制御回路では、制御電圧入力端子の電位差
によらず出力端子の直流電位レベルを一定に保つことが
可能であるが、電源端子とGND間にnpnトランジス
タを少なくても3段、または定電流源にnpnトランジ
スタを用いた場合は4段、npnトランジスタを縦列に
接続する必要があり、電源端子とGND間の電位差を大
きく確保しなくてはならないという問題点があった。こ
れは消費電力の増大につながり、移動体通信に用いられ
る携帯端末等を構成する半導体集積回路に搭載する利得
制御回路には適さない。
As described above, in the conventional gain control circuit shown in FIG. 2, the DC potential level of the output terminal can be kept constant regardless of the potential difference of the control voltage input terminal. At least three stages of npn transistors must be connected between the power supply terminal and GND, or four stages if npn transistors are used as the constant current source, the npn transistors must be connected in cascade, and the potential difference between the power supply terminal and GND is increased. There was a problem that it had to be secured. This leads to an increase in power consumption and is not suitable for a gain control circuit mounted on a semiconductor integrated circuit constituting a portable terminal or the like used for mobile communication.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来のこのよ
うな問題を解決し、低電力で利得制御時の出力端子の直
流電位レベルを一定に保つことが可能な利得制御回路を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a conventional problem and provides a gain control circuit capable of maintaining a constant DC potential level of an output terminal at a low power with a gain control. The purpose is to:

【0007】本発明は、上記目的を達成するために、入
力信号をそれぞれベースに供給する第1、第2のトラン
ジスタおよびこれらトランジスタのエミッタ同士を結合
する抵抗を接続して構成した第1の差動増幅回路と、第
3、第4および第5、第6のトランジスタを有し、ベー
スをそれぞれ制御電圧入力端子に接続して出力信号レベ
ルを制御する第2および第3の差動増幅回路と、抵抗を
負荷として直流電流を変化させる第7、第8のトランジ
スタから構成した第4の差動増幅回路とを備え、利得制
御時に制御電圧によらず第1、第2の出力端子の直流電
位レベルが一定となるように、第4の差動増幅回路を構
成する第7、第8のトランジスタのコレクタ電流比を制
御するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first differential circuit comprising a first and a second transistor for supplying an input signal to a base and a resistor connecting the emitters of the transistors. A dynamic amplifier circuit, and second and third differential amplifier circuits having third, fourth, fifth, and sixth transistors, each having a base connected to the control voltage input terminal to control an output signal level; A fourth differential amplifier circuit comprising seventh and eighth transistors for changing a DC current using a resistor as a load, and a DC potential of the first and second output terminals regardless of the control voltage during gain control. The collector current ratio of the seventh and eighth transistors constituting the fourth differential amplifier circuit is controlled so that the level becomes constant.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、入力信号をそれぞれベースに供給する第1、第2の
トランジスタおよび前記トランジスタのエミッタ同士を
結合する第1の抵抗を接続して構成した第1の差動増幅
回路と、第3、第4および第5、第6のトランジスタを
有し、それぞれベースを第1、第2の制御電圧入力端子
とし、第2、第3の抵抗を負荷として出力信号レベルを
制御し、第1、第2の出力端子に出力信号を出力する第
2および第3の差動増幅回路と、前記第3、第4および
第5、第6のトランジスタのそれぞれの共通エミッタを
前記第1、第2のトランジスタのコレクタにそれぞれ接
続した利得制御回路に、第4の抵抗を負荷として第7、
第8のトランジスタから構成する第4の差動増幅回路を
付加し、前記第4の抵抗と前記第7のトランジスタのコ
レクタに流れる直流電流比を利得制御時に同時に変化さ
せることにより、制御電圧によらず前記第1、第2の出
力端子の直流電位レベルを一定としたことを特徴とする
利得制御回路であり、低電力で利得制御時の出力端子の
直流電位レベルを一定に保つことができるという作用を
有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention connects first and second transistors for supplying an input signal to a base and a first resistor for connecting the emitters of the transistors to each other. A first differential amplifier circuit, and third, fourth, fifth, and sixth transistors, the bases of which are first and second control voltage input terminals, respectively. A second and third differential amplifier circuit for controlling an output signal level using a resistor as a load and outputting an output signal to first and second output terminals; and a third, fourth, fifth, and sixth differential amplifier circuit. A gain control circuit in which a common emitter of each transistor is connected to a collector of each of the first and second transistors is connected to a gain control circuit using a fourth resistor as a load.
A fourth differential amplifier circuit including an eighth transistor is added, and the ratio of the DC current flowing through the collector of the fourth resistor and the collector of the seventh transistor is simultaneously changed at the time of gain control. A gain control circuit characterized in that the DC potential level of the first and second output terminals is constant, and that the DC potential level of the output terminal can be kept constant during low-power gain control. Has an action.

【0009】本発明の請求項2に記載の発明は、入力信
号をそれぞれベースに供給する第1、第2のトランジス
タのエミッタ間に第1の抵抗を接続して構成した第1の
差動増幅回路と、第3、第4のトランジスタのエミッタ
を共通として前記第1のトランジスタのコレクタに接続
して構成した第2の差動増幅回路と、第5、第6のトラ
ンジスタのエミッタを共通として前記第2のトランジス
タのコレクタに接続して構成した第3の差動増幅回路
と、第7、第8のトランジスタのエミッタを共通として
構成した第4の差動増幅回路と、前記第1、第2のトラ
ンジスタのエミッタと前記第1の抵抗の接続点にそれぞ
れ接続して一定の電流を供給する第1、第2の定電流源
と、前記第7、第8のトランジスタの共通エミッタに一
定の電流を供給する第3の電流源と、外部から電源の供
給を受ける電源端子とを備え、前記第3のトランジスタ
のコレクタは第2の抵抗と第4の抵抗を介して電源端子
に接続され、前記第4、第5のトランジスタのコレクタ
は前記第2の抵抗と前記第4の抵抗の接続点に接続さ
れ、前記第6のトランジスタのコレクタは第3の抵抗を
介して前記第2の抵抗と前記第4の抵抗の接続点に接続
され、前記第7のトランジスタのコレクタは前記電源端
子に接続され、前記第8のトランジスタのコレクタは前
記第2の抵抗と前記第4の抵抗の接続点に接続され、前
記第3、第6、第7のトランジスタのベースは共通に接
続され、前記第4、第5、第8のトランジスタのベース
は共通に接続され、前記第3、第6、第7のトランジス
タの共通ベースと前記第4、第5、第8のトランジスタ
の共通ベース間に制御電圧を加え、前記第3のトランジ
スタのコレクタと前記第2の抵抗の接続点または前記第
6のトランジスタのコレクタと前記第3の抵抗の接続点
の一方もしくは両方から制御電圧により制御された出力
信号を出力することを特徴とする利得制御回路であり、
低電力で利得制御時の出力端子の直流電位レベルを一定
に保つことができるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a first differential amplifier comprising a first resistor connected between emitters of first and second transistors for supplying an input signal to a base. A second differential amplifier circuit configured by connecting the emitter of the third and fourth transistors to the collector of the first transistor, and the emitter of the fifth and sixth transistors to be common; A third differential amplifier circuit configured to be connected to the collector of the second transistor, a fourth differential amplifier circuit configured to share the emitters of the seventh and eighth transistors, and the first and second differential amplifier circuits. A first and a second constant current source connected to a connection point between the emitter of the transistor and the first resistor to supply a constant current, and a constant current to a common emitter of the seventh and eighth transistors. Supply And a power supply terminal for receiving a power supply from the outside. A collector of the third transistor is connected to a power supply terminal via a second resistor and a fourth resistor. The collector of the fifth transistor is connected to a connection point between the second resistor and the fourth resistor, and the collector of the sixth transistor is connected to the second resistor and the fourth resistor via a third resistor. A collector of the seventh transistor is connected to the power supply terminal; a collector of the eighth transistor is connected to a connection point of the second resistor and the fourth resistor; The bases of the third, sixth, and seventh transistors are commonly connected, the bases of the fourth, fifth, and eighth transistors are commonly connected, and the common base of the third, sixth, and seventh transistors. And the fourth, fifth and eighth A control voltage is applied between a common base of the transistors, and control is performed from one or both of a connection point between the collector of the third transistor and the second resistor or a connection point between the collector of the sixth transistor and the third resistor. A gain control circuit that outputs an output signal controlled by a voltage,
This has the effect that the DC potential level of the output terminal can be kept constant at the time of gain control with low power.

【0010】本発明の請求項3に記載の発明は、第2の
抵抗の抵抗値と第1の電流源の電流値の積と、第3の抵
抗の抵抗値と第2の電流源の電流値の積と、第4の抵抗
の抵抗値と第3の電流源の電流値の積とが等しいことを
特徴とする請求項2記載の利得制御回路であり、低電力
で利得制御時の出力端子の直流電位レベルを一定に保つ
ことができるという作用を有する。
[0010] According to a third aspect of the present invention, a product of the resistance value of the second resistor and the current value of the first current source, the resistance value of the third resistor and the current value of the second current source are provided. 3. The gain control circuit according to claim 2, wherein the product of the values is equal to the product of the resistance value of the fourth resistor and the current value of the third current source. This has the effect that the DC potential level of the terminal can be kept constant.

【0011】(実施の形態)以下、本発明の実施の形態
について図面を参照して説明する。図1は本発明の利得
制御回路を示す回路図である。図1において、トランジ
スタQ1、Q2のエミッタ間に、抵抗R1を接続して第
1の差動増幅回路A1を構成し、トランジスタQ1、Q
2のベースをそれぞれ入力信号の入力端子4、5とし、
トランジスタQ1と抵抗R1の接続点とトランジスタQ
2と抵抗R1の接続点にそれぞれ定電流源8、9を接続
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a gain control circuit according to the present invention. In FIG. 1, a first differential amplifier circuit A1 is formed by connecting a resistor R1 between the emitters of transistors Q1 and Q2.
2 are input terminals 4 and 5 for input signals,
The connection point between the transistor Q1 and the resistor R1 and the transistor Q
The constant current sources 8 and 9 are connected to the connection point of the resistor 2 and the resistor R1, respectively.

【0012】トランジスタQ3とトランジスタQ4のエ
ミッタを共通に接続して第2の差動増幅回路A2を構成
し、トランジスタQ3とトランジスタQ4の共通エミッ
タにトランジスタQ1のコレクタを接続する。同様にト
ランジスタQ5とトランジスタQ6のエミッタを共通に
接続して第3の差動増幅回路A3を構成し、トランジス
タQ5とトランジスタQ6の共通エミッタにトランジス
タQ2のコレクタを接続する。
The second differential amplifier circuit A2 is formed by connecting the emitters of the transistors Q3 and Q4 in common, and the collector of the transistor Q1 is connected to the common emitter of the transistors Q3 and Q4. Similarly, the emitters of the transistor Q5 and the transistor Q6 are commonly connected to form a third differential amplifier circuit A3, and the collector of the transistor Q2 is connected to the common emitter of the transistor Q5 and the transistor Q6.

【0013】トランジスタQ3のコレクタは、抵抗R2
と抵抗R4を介し電源端子1に接続する。トランジスタ
Q4とトランジスタQ5のコレクタは、抵抗R2と抵抗
R4の接続点に接続し、トランジスタQ6のコレクタ
は、抵抗R3を介して抵抗R2と抵抗R4の接続点に接
続する。
The collector of the transistor Q3 is connected to a resistor R2.
And the resistor R4 to the power supply terminal 1. The collectors of the transistors Q4 and Q5 are connected to a connection point between the resistors R2 and R4, and the collector of the transistor Q6 is connected to a connection point between the resistors R2 and R4 via the resistor R3.

【0014】トランジスタQ7とトランジスタQ8のエ
ミッタを共通に接続して第4の差動増幅回路A4を構成
し、トランジスタQ7とトランジスタQ8の共通エミッ
タに定電流源10を接続する。トランジスタQ7のコレ
クタは電源端子1に接続し、トランジスタQ8のコレク
タは抵抗R2と抵抗R4の接続点に接続する。
A fourth differential amplifier circuit A4 is formed by connecting the emitters of the transistors Q7 and Q8 in common, and the constant current source 10 is connected to the common emitter of the transistors Q7 and Q8. The collector of the transistor Q7 is connected to the power supply terminal 1, and the collector of the transistor Q8 is connected to a connection point between the resistors R2 and R4.

【0015】トランジスタQ3、Q6、Q7のベースお
よびトランジスタQ4、Q5、Q8のベースを共通に接
続して、それぞれ制御電圧入力端子2、3とする。
The bases of the transistors Q3, Q6 and Q7 and the bases of the transistors Q4, Q5 and Q8 are commonly connected to control voltage input terminals 2 and 3, respectively.

【0016】トランジスタQ3と抵抗R2の接続点およ
びトランジスタQ6と抵抗R3の接続点は、それぞれ制
御電圧によって制御された信号を出力する出力端子6、
7とする。
A connection point between the transistor Q3 and the resistor R2 and a connection point between the transistor Q6 and the resistor R3 are connected to an output terminal 6 for outputting a signal controlled by a control voltage.
7 is assumed.

【0017】図1の回路で、抵抗R2に流れる入力信号
による微小電流の変化の値をΔIとすると、出力端子6
に現れる出力信号の振幅voは、次式(6)で与えられ
る。 vo=A・R2・ΔI ・・・(6) 但しAは次式(7)で与えられる。 A=EXP(Vd/VT)/(1+EXP(Vd/VT)) ・・・(7) ここでVdは、制御電圧入力端子2、3の電位差であ
り、またVT=k・T/qであり、kはボルツマン定
数、Tは絶対温度、qは電荷量である。
In the circuit of FIG. 1, if the value of the change in the minute current due to the input signal flowing through the resistor R2 is ΔI, the output terminal 6
Is given by the following equation (6). vo = A · R2 · ΔI (6) where A is given by the following equation (7). A = EXP (Vd / VT) / (1 + EXP (Vd / VT)) (7) where Vd is the potential difference between the control voltage input terminals 2 and 3, and VT = k · T / q. , K is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the amount of charge.

【0018】前記(6)式により、出力信号の振幅vo
は、制御電圧入力端子2、3の電位差Vdにより変化す
る。トランジスタQ1、Q2と抵抗R1で構成した第1
の差動増幅回路A1の相互コンダクタンスをgmとする
と、差動利得Avは次式(8)で与えられる。 Av=A・gm・R2 ・・・(8) よって前記式(8)に示すように、制御電圧入力端子
2、3の電位差Vdにより差動利得を制御できる。
According to the above equation (6), the amplitude vo of the output signal
Varies with the potential difference Vd between the control voltage input terminals 2 and 3. A first transistor composed of transistors Q1 and Q2 and a resistor R1
Assuming that the mutual conductance of the differential amplifier circuit A1 is gm, the differential gain Av is given by the following equation (8). Av = A · gm · R2 (8) Accordingly, as shown in the above equation (8), the differential gain can be controlled by the potential difference Vd between the control voltage input terminals 2 and 3.

【0019】定電流源8、9に流れる電流をI1、定電
流源10に流れる電流をI2とし、抵抗R4に流れる電
流I4とするとI4は次式(9)で与えられる。 I4=2・I1+I2/(1+EXP(Vd/VT)) ・・・(9)
Assuming that the current flowing through the constant current sources 8 and 9 is I1, the current flowing through the constant current source 10 is I2, and the current flowing through the resistor R4 is I4, I4 is given by the following equation (9). I4 = 2 · I1 + I2 / (1 + EXP (Vd / VT)) (9)

【0020】電源端子1の電位をVCCとし、トランジ
スタQ8と抵抗R4の接続点の電位をV1とするとV1
は次式(10)で与えられる。 V1=VCC−I4・R4 ・・・(10)
Assuming that the potential of the power supply terminal 1 is VCC and the potential of the connection point between the transistor Q8 and the resistor R4 is V1, V1
Is given by the following equation (10). V1 = VCC-I4.R4 (10)

【0021】抵抗R3に流れる電流をI3とすると、I
3は次式(11)で与えられる。 I3=I1/(1+EXP(−Vd/VT)) ・・・(11)
Assuming that the current flowing through the resistor R3 is I3, I
3 is given by the following equation (11). I3 = I1 / (1 + EXP (−Vd / VT)) (11)

【0022】出力端子6の直流電位をVODとすると、
VODは次式(12)で与えられる。 VOD=V1−I3・R2 ・・・(12)
Assuming that the DC potential of the output terminal 6 is VOD,
VOD is given by the following equation (12). VOD = V1-I3 · R2 (12)

【0023】前記式(9)、式(10)、式(11)よ
り前記式(12)は次式(13)で与えられる。 VOD=VCC−2・I1・R4+I2・R4/(1+EXP(Vd/VT)) −I1・R2/(1+EXP(−Vd/VT)) ・・・(13) 出力端子6の直流電位V2が、制御電圧入力端子2、3
に入力する制御電圧V1、V2の電位差Vdに対して一
定となるためには、前記式(13)の導関数が零と等し
くなるように、定電流源8、9に流れる電流I1と、電
流源10に流れる電流I2と、抵抗R2と、抵抗R4の
定数を決定すれば良い。
From the equations (9), (10) and (11), the equation (12) is given by the following equation (13). VOD = VCC-2 · I1 · R4 + I2 · R4 / (1 + EXP (Vd / VT)) − I1 · R2 / (1 + EXP (−Vd / VT)) (13) The DC potential V2 of the output terminal 6 is controlled. Voltage input terminals 2, 3
In order to make the derivative of the equation (13) equal to zero, the current I1 flowing through the constant current sources 8 and 9 and the current The constant of the current I2 flowing through the source 10, the resistance R2, and the resistance R4 may be determined.

【0024】前記式(13)の導関数は次式(14)で
与えられる。 dVOD/dVd=−I2・R4・EXP(Vd/VT)/(VT・(1+EX P(Vd/VT))^2)+I1・R2・EXP(Vd/VT)/(VT・(1 +EXP(Vd/VT))^2) ・・・(14)
The derivative of the above equation (13) is given by the following equation (14). dVOD / dVd = -I2 * R4 * EXP (Vd / VT) / (VT * (1 + EXP (Vd / VT)) / 2) + I1 * R2 * EXP (Vd / VT) / (VT * (1 + EXP (Vd / VT)) ^ 2) (14)

【0025】前記式(14)が零と等しくなるための条
件式は次式(15)で与えられる。 I2・R4=I1・R2 ・・・(15) よって前記式(15)の条件を満たすように、定電流源
8、9に流れる電流I1と、電流源10に流れる電流I
2と、抵抗R2と、抵抗R4の定数を決定すれば、出力
端子6の直流電位VODは、制御電圧入力端子2、3に
入力する制御電圧の電位差Vdに対して一定となる。
A conditional expression for making the above expression (14) equal to zero is given by the following expression (15). I2 · R4 = I1 · R2 (15) Accordingly, the current I1 flowing through the constant current sources 8 and 9 and the current I1 flowing through the current source 10 are satisfied so as to satisfy the condition of the expression (15).
2, the resistance of the resistor R2, and the constant of the resistor R4, the DC potential VOD of the output terminal 6 becomes constant with respect to the potential difference Vd of the control voltage input to the control voltage input terminals 2, 3.

【0026】また出力端子7の直流電位VODXとする
と、VODXも同様に、制御電圧入力端子2、3に入力
する電位の電位差Vdに対して一定となる。
Assuming that the DC potential of the output terminal 7 is VODX, the VODX is also constant with respect to the potential difference Vd between the potentials input to the control voltage input terminals 2 and 3.

【0027】[0027]

【本発明の効果】以上説明したように、本発明によれ
ば、制御電圧によらず出力端子の直流電位レベルが一定
で、かつ電源端子とGND間にnpnトランジスタを2
段、または定電流源にnpnトランジスタを用いた場合
でも3段のnpnトランジスタの縦列接続で実現できる
ため、低電力動作が可能な利得制御回路を構成できる効
果があり、携帯端末などの低電力動作が必要な半導体集
積回路の自動制御回路等に好適である。
As described above, according to the present invention, the DC potential level of the output terminal is constant irrespective of the control voltage, and two npn transistors are provided between the power supply terminal and GND.
Even when an npn transistor is used as a stage or a constant current source, it can be realized by cascade connection of three stages of npn transistors, so that there is an effect that a gain control circuit capable of low power operation can be configured, and low power operation of a portable terminal or the like can be achieved. This is suitable for an automatic control circuit of a semiconductor integrated circuit that requires the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を説明するための利得制
御回路の回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a gain control circuit for explaining an embodiment of the present invention;

【図2】従来の利得制御回路の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional gain control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 電源端子 2、3、12、13 制御電圧入力端子 4、5、14、15 入力信号入力端子 6、7、16、17 出力端子 Q1〜Q15 npnトランジスタ R1〜R8 抵抗 A1〜A4 差動増幅回路 1, 2 power supply terminals 2, 3, 12, 13 control voltage input terminals 4, 5, 14, 15 input signal input terminals 6, 7, 16, 17 output terminals Q1 to Q15 npn transistors R1 to R8 resistors A1 to A4 differential Amplifier circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号をそれぞれベースに供給する第
1、第2のトランジスタおよび前記トランジスタのエミ
ッタ同士を結合する第1の抵抗を接続して構成した第1
の差動増幅回路と、第3、第4および第5、第6のトラ
ンジスタを有し、それぞれベースを第1、第2の制御電
圧入力端子とし、第2、第3の抵抗を負荷として出力信
号レベルを制御し、第1、第2の出力端子に出力信号を
出力する第2および第3の差動増幅回路と、前記第3、
第4および第5、第6のトランジスタのそれぞれの共通
エミッタを前記第1、第2のトランジスタのコレクタに
それぞれ接続した利得制御回路に、第4の抵抗を負荷と
して第7、第8のトランジスタから構成する第4の差動
増幅回路を付加し、前記第4の抵抗と前記第7のトラン
ジスタのコレクタに流れる直流電流比を利得制御時に同
時に変化させることにより、制御電圧によらず前記第
1、第2の出力端子の直流電位レベルを一定としたこと
を特徴とする利得制御回路。
1. A first circuit comprising a first and a second transistor for supplying an input signal to a base and a first resistor for connecting the emitters of the transistors to each other.
, And third, fourth, fifth, and sixth transistors, each having a base as a first and second control voltage input terminal, and an output as a load using the second and third resistors as loads. A second and third differential amplifier circuit for controlling a signal level and outputting an output signal to first and second output terminals;
A gain control circuit in which the common emitters of the fourth, fifth, and sixth transistors are connected to the collectors of the first and second transistors, respectively, from the seventh and eighth transistors using the fourth resistor as a load. By adding a fourth differential amplifier circuit to configure, and simultaneously changing the ratio of the DC current flowing through the collector of the fourth resistor and the collector of the seventh transistor at the time of gain control, the first and second differential amplifier circuits are independent of the control voltage. A gain control circuit wherein a DC potential level of a second output terminal is fixed.
【請求項2】 入力信号をそれぞれベースに供給する第
1、第2のトランジスタのエミッタ間に第1の抵抗を接
続して構成した第1の差動増幅回路と、第3、第4のト
ランジスタのエミッタを共通として前記第1のトランジ
スタのコレクタに接続して構成した第2の差動増幅回路
と、第5、第6のトランジスタのエミッタを共通として
前記第2のトランジスタのコレクタに接続して構成した
第3の差動増幅回路と、第7、第8のトランジスタのエ
ミッタを共通として構成した第4の差動増幅回路と、前
記第1、第2のトランジスタのエミッタと前記第1の抵
抗の接続点にそれぞれ接続して一定の電流を供給する第
1、第2の定電流源と、前記第7、第8のトランジスタ
の共通エミッタに一定の電流を供給する第3の電流源
と、外部から電源の供給を受ける電源端子とを備え、前
記第3のトランジスタのコレクタは第2の抵抗と第4の
抵抗を介して前記電源端子に接続され、前記第4、第5
のトランジスタのコレクタは前記第2の抵抗と前記第4
の抵抗の接続点に接続され、前記第6のトランジスタの
コレクタは第3の抵抗を介して前記第2の抵抗と前記第
4の抵抗の接続点に接続され、前記第7のトランジスタ
のコレクタは前記電源端子に接続され、前記第8のトラ
ンジスタのコレクタは前記第2の抵抗と前記第4の抵抗
の接続点に接続され、前記第3、第6、第7のトランジ
スタのベースは共通に接続され、前記第4、第5、第8
のトランジスタのベースは共通に接続され、前記第3、
第6、第7のトランジスタの共通ベースと前記第4、第
5、第8のトランジスタの共通ベース間に制御電圧を加
え、前記第3のトランジスタのコレクタと前記第2の抵
抗の接続点または前記第6のトランジスタのコレクタと
前記第3の抵抗の接続点の一方もしくは両方から制御電
圧により制御された出力信号を出力することを特徴とす
る利得制御回路。
2. A first differential amplifier circuit comprising a first resistor connected between emitters of first and second transistors for supplying an input signal to a base, and a third and fourth transistor, respectively. A second differential amplifier circuit configured by connecting the emitter of the first transistor to the collector of the first transistor, and connecting the emitters of the fifth and sixth transistors to the collector of the second transistor. A third differential amplifier circuit configured, a fourth differential amplifier circuit configured to share the emitters of seventh and eighth transistors, an emitter of the first and second transistors, and the first resistor A first and a second constant current source respectively connected to a connection point of the first and second to supply a constant current; a third current source to supply a constant current to a common emitter of the seventh and eighth transistors; External power supply And a power supply terminal for receiving the power supply. The collector of the third transistor is connected to the power supply terminal via a second resistor and a fourth resistor.
The collector of the transistor is connected to the second resistor and the fourth resistor.
The collector of the sixth transistor is connected to the connection point of the second resistor and the fourth resistor via a third resistor, and the collector of the seventh transistor is connected to the collector of the sixth transistor. The collector of the eighth transistor is connected to a connection point between the second resistor and the fourth resistor, and the bases of the third, sixth, and seventh transistors are commonly connected. And the fourth, fifth, eighth
Are connected in common, and the third,
A control voltage is applied between the common base of the sixth and seventh transistors and the common base of the fourth, fifth and eighth transistors, and the connection point between the collector of the third transistor and the second resistor or A gain control circuit for outputting an output signal controlled by a control voltage from one or both of a connection point of a collector of a sixth transistor and the third resistor.
【請求項3】 第2の抵抗の抵抗値と第1の電流源の電
流値の積と、第3の抵抗の抵抗値と第2の電流源の電流
値の積と、第4の抵抗の抵抗値と第3の電流源の電流値
の積とが等しいことを特徴とする請求項2記載の利得制
御回路。
3. The product of the resistance of the second resistor and the current of the first current source, the product of the resistance of the third resistor and the current of the second current source, and the product of the fourth resistor. 3. The gain control circuit according to claim 2, wherein the product of the resistance value and the current value of the third current source is equal.
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