JP3441628B2 - Amplitude detection circuit - Google Patents
Amplitude detection circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は振幅検出回路に関
し、特に、検出信号の温度特性を改善するための技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amplitude detection circuit, and more particularly to a technique for improving the temperature characteristic of a detection signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】受信機等には、入力信号を増幅する増幅
回路にその入力信号の強度に対応する電流を出力する振
幅検出回路が付加されることがある。この振幅検出回路
の一例として、特公平4−25733号公報に開示され
た回路がある。2. Description of the Related Art In a receiver or the like, an amplitude detection circuit for outputting a current corresponding to the strength of an input signal may be added to an amplification circuit for amplifying the input signal. As an example of this amplitude detection circuit, there is a circuit disclosed in Japanese Patent Publication No. 25733/1992.
【0003】同公報に開示された回路は、図5に示すよ
うに、カスケードに接続された差動アンプ100,10
2と振幅検出回路104とを含んで構成されている。そ
して、振幅検出回路104は各差動アンプ100,10
2の共通エミッタ106,108の電位に対応する量の
電流を発生する回路手段110,112を含んでおり、
各回路手段110,112で発生された電流はノード1
14で収集され、その総和が出力116で得られるよう
になっている。The circuit disclosed in this publication, as shown in FIG. 5, has differential amplifiers 100, 10 connected in cascade.
2 and the amplitude detection circuit 104. Then, the amplitude detection circuit 104 includes the differential amplifiers 100, 10
Including circuit means 110, 112 for generating an amount of current corresponding to the potential of the two common emitters 106, 108,
The current generated in each circuit means 110, 112 is applied to the node 1
It is collected at 14 and its sum is available at output 116.
【0004】こうすれば、各差動アンプ100,102
の共通エミッタ106,108の電位は入力118から
入力される入力信号の強度に対応して上下するため、振
幅検出回路104の出力116では入力信号の強度に対
応する電流、より具体的には入力信号の対数の一次関数
である電流を得ることができる。In this way, each differential amplifier 100, 102
Since the potentials of the common emitters 106 and 108 of the input and output rise and fall according to the strength of the input signal input from the input 118, the output 116 of the amplitude detection circuit 104 has a current corresponding to the strength of the input signal, more specifically, the input. It is possible to obtain a current that is a linear function of the logarithm of the signal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記回路の差
動アンプ100,102は、比例動作状態で電圧利得の
温度特性を持ち、飽和動作状態で飽和振幅の温度特性を
持つため、振幅検出回路104の出力116にそれらの
温度特性が現れてしまうという問題がある。However, since the differential amplifiers 100 and 102 of the above circuit have a temperature characteristic of voltage gain in a proportional operation state and a temperature characteristic of saturation amplitude in a saturated operation state, the amplitude detection circuit. There is a problem that those temperature characteristics appear in the output 116 of 104.
【0006】この点、まず、差動アンプ100,102
の飽和振幅の温度特性をキャンセルさせるよう生成した
所定の電位をバイアス120に与え、電源トランジスタ
122,124を駆動することが考えられる。しかし、
このようにしただけでは各差動アンプ100,102の
電圧利得の温度特性のうちの絶対温度にほぼ逆比例する
寄与分が共通エミッタ106や108に依然として残
り、振幅検出回路104の出力にこれらの温度特性が反
映されてしまうという問題が残る。In this respect, first, the differential amplifiers 100 and 102
It is conceivable that a predetermined potential generated so as to cancel the temperature characteristic of the saturation amplitude is applied to the bias 120 to drive the power supply transistors 122 and 124. But,
With this configuration alone, the contribution of the temperature characteristics of the voltage gains of the differential amplifiers 100 and 102, which is approximately inversely proportional to the absolute temperature, still remains in the common emitters 106 and 108, and these contributions to the output of the amplitude detection circuit 104. The problem remains that the temperature characteristics are reflected.
【0007】これに対し、差動アンプ100,102の
共通エミッタ106,108に現れる電位に、絶対温度
にほぼ比例する電位を乗算して電圧利得の温度特性をキ
ャンセルさせることも考えられる。しかし、このために
は温度特性を持たない理想的なアナログ乗算器を用意し
なければならず、振幅検出回路104の回路規模を増大
させてしまうという問題が生じる。On the other hand, it is possible to cancel the temperature characteristic of the voltage gain by multiplying the potentials appearing at the common emitters 106 and 108 of the differential amplifiers 100 and 102 by a potential almost proportional to the absolute temperature. However, for this purpose, it is necessary to prepare an ideal analog multiplier having no temperature characteristic, which causes a problem that the circuit size of the amplitude detection circuit 104 is increased.
【0008】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、回路規模を大幅に増大させること
なく温度特性を改善することのできる振幅検出回路を提
供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an amplitude detection circuit capable of improving temperature characteristics without significantly increasing the circuit scale.
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、入力信号を増幅する差動アンプの共通ノ
ードに現れる電位に対応して電流を発生する電流発生回
路を含み、この電流発生回路により発生される電流に基
づいて入力信号の振幅を検出する振幅検出回路におい
て、前記電流発生回路は、前記電流をコレクタ電流とす
るトランジスタを含んで構成され、該トランジスタのエ
ミッタには抵抗を介して前記差動アンプの共通ノードが
接続され、ベースには絶対温度にほぼ比例して増加する
電流を用いて作られた電位が与えられることを特徴とす
る。In order to solve the above problems, the present invention includes a current generating circuit for generating a current corresponding to a potential appearing at a common node of a differential amplifier for amplifying an input signal. In an amplitude detection circuit that detects the amplitude of an input signal based on a current generated by a current generation circuit, the current generation circuit includes a transistor whose collector current is the current, and the emitter of the transistor has a resistor. The common node of the differential amplifier is connected via the, and the base is supplied with a potential created by using a current that increases substantially in proportion to the absolute temperature.
【0011】本発明によれば、入力信号は差動アンプで
増幅され、その共通ノードには入力信号の振幅に対応す
る整流信号が現れる。そして、前記電流発生回路はこの
共通ノードの電位に対応する電流を発生する。本発明に
かかる振幅検出回路はこの電流に基づいて入力信号の振
幅を検出する。According to the present invention, the input signal is amplified by the differential amplifier, and a rectified signal corresponding to the amplitude of the input signal appears at the common node thereof. Then, the current generating circuit generates a current corresponding to the potential of this common node. The amplitude detection circuit according to the present invention detects the amplitude of the input signal based on this current.
【0012】ここで、前記電流発生回路はトランジスタ
を含んで構成されている。そして、このトランジスタの
エミッタには、抵抗を介して前記共通ノードが接続さ
れ、ベースには前記絶対温度比例電位が与えられてい
る。このため、コレクタには前記差動アンプの共通ノー
ドに現れる電位に対応する電流が流れるようになってい
る。Here, the current generating circuit includes a transistor. The common node is connected to the emitter of the transistor via a resistor, and the absolute temperature proportional potential is applied to the base. Therefore, a current corresponding to the potential appearing at the common node of the differential amplifier flows in the collector.
【0013】この際、前記差動アンプの共通ノードには
上述のように電圧利得の温度特性が含められていること
がある。そして、この電圧利得の温度特性は少なくとも
絶対温度にほぼ反比例する寄与分を含んでいて、負の温
度特性を持っている。本発明では、前記電流発生回路の
トランジスタのベースに、絶対温度にほぼ比例して増加
する電流を用いて作られた電位(正の温度特性を持つ)
を加えることによって近似的にそれらをキャンセルさ
せ、実用上必要とされる温度範囲についてベースエミッ
タ間の電位差の温度特性を簡易に改善することができ
る。At this time, the common node of the differential amplifier may include the temperature characteristic of voltage gain as described above. The temperature characteristic of this voltage gain includes at least a contribution that is almost inversely proportional to the absolute temperature, and has a negative temperature characteristic. In the present invention, a potential (having a positive temperature characteristic) created by using a current that increases substantially in proportion to the absolute temperature, at the base of the transistor of the current generation circuit.
It is possible to cancel them approximately by adding, and it is possible to easily improve the temperature characteristic of the potential difference between the base and the emitter in the temperature range practically required.
【0014】なお、絶対温度にほぼ比例して増加する電
流は、従来汎用されているバンドギャップ電源回路から
容易に得られる電流である。また、この電流を用いて作
られる電位は絶対温度にほぼ比例して増加する寄与分を
含むものとなり、正の温度特性を持つ。The current that increases substantially in proportion to the absolute temperature is a current that can be easily obtained from a conventionally widely used bandgap power supply circuit. In addition, the electric potential generated by using this current has a positive temperature characteristic because it includes a contribution that increases almost in proportion to the absolute temperature.
【0015】以上の結果、本発明によれば、このベース
エミッタ間の電位差に対応して流れるコレクタ電流の温
度特性を改善することができ、良好な温度特性を持つ振
幅検出回路を実現することができる。また、上述のよう
に、絶対温度にほぼ比例して増加する電流はシリコンプ
ロセスを用いたICの電源回路として広く用いられてい
るバンドギャップ回路から容易に取り出すことができる
ため、本発明によれば、ほとんど回路規模を増大させる
ことなく振幅検出回路の温度特性を改善することができ
る。As a result of the above, according to the present invention, the temperature characteristic of the collector current flowing corresponding to the potential difference between the base and emitter can be improved, and an amplitude detection circuit having a good temperature characteristic can be realized. it can. Further, as described above, the current that increases substantially in proportion to the absolute temperature can be easily taken out from the bandgap circuit widely used as the power supply circuit of the IC using the silicon process. The temperature characteristic of the amplitude detection circuit can be improved without increasing the circuit scale.
【0016】[0016]
【0017】また、本発明は、入力信号を増幅するカス
ケード接続された複数の差動アンプのうちの少なくとも
一部の差動アンプに各々対応して設けられ、それらの共
通ノードに現れる電位に対応する電流をそれぞれ発生す
る複数の電流発生回路を含み、これらの電流発生回路に
より発生される電流の総量に対応する電流を電圧に変換
することにより、入力信号の振幅を検出する振幅検出回
路において、前記電流発生回路は、前記差動アンプの共
通ノードに現れる電位に対応する電流をコレクタ電流と
するトランジスタを含んで構成され、該トランジスタの
エミッタには抵抗を介して前記差動アンプの共通ノード
が接続され、ベースには絶対温度にほぼ比例して増加す
る電流を用いて作られた電位が与えられることを特徴と
する。Further, the present invention is provided corresponding to at least some of the differential amplifiers connected in cascade for amplifying the input signal, and corresponds to the potential appearing at the common node thereof. In an amplitude detection circuit that detects the amplitude of the input signal by converting the current corresponding to the total amount of the currents generated by these current generation circuits into a voltage, The current generating circuit includes a transistor whose collector current is a current corresponding to a potential appearing at the common node of the differential amplifier, and the emitter of the transistor is connected to the common node of the differential amplifier via a resistor. It is characterized in that it is connected and that the base is given a potential created by means of a current which increases approximately in proportion to the absolute temperature.
【0018】本発明では、カスケード接続された複数の
差動アンプにより入力信号が増幅される。そして、これ
ら複数の差動アンプのうちの少なくとも一部の差動アン
プには前記電流発生回路が各々対応して設けられてい
て、それらは、対応する差動アンプの共通ノードに現れ
る電位に対応する電流をそれぞれ発生するようになって
いる。この電流の総量に対応する電流は、入力信号の振
幅に対して所定関係を有するもので、RSSI(Receiv
ed Signal Strength Indicator)電流としてよく知られ
ている。本発明では、特に、これらの電流発生回路にお
いて、各差動アンプの共通ノードの電位を抵抗を介して
トランジスタのエミッタで受けるとともに、ベースに
は、絶対温度にほぼ比例して増加する電流を用いて作ら
れた電位を与えている。こうすれば、振幅検出回路にお
いて、良好な温度特性を有するRSSI機能を実現する
ことができる。In the present invention, the input signal is amplified by the plurality of differential amplifiers connected in cascade. At least some of the plurality of differential amplifiers are provided with the current generating circuits corresponding thereto, and they correspond to the potential appearing at the common node of the corresponding differential amplifiers. To generate the respective currents. The current corresponding to the total amount of this current has a predetermined relationship with the amplitude of the input signal, and is the RSSI (Receiv
ed Signal Strength Indicator) Current is well known. In the present invention, in particular, in these current generating circuits, the potential of the common node of each differential amplifier is received by the emitter of the transistor through the resistor, and the base uses a current that increases substantially in proportion to the absolute temperature. Is given the electric potential created. This makes it possible to realize the RSSI function having good temperature characteristics in the amplitude detection circuit.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、入力信号を増幅する差動アンプが複数カスケード接
続された回路において、それに振幅検出回路を付加する
例を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an embodiment of the present invention, an example in which an amplitude detection circuit is added to a circuit in which a plurality of differential amplifiers for amplifying an input signal are connected in cascade will be described.
【0020】図1は、本実施の形態に係る振幅検出回路
付き増幅回路の一部を示す概略図であり、図2は、この
回路を駆動する電源回路を示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a part of an amplification circuit with an amplitude detection circuit according to this embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a power supply circuit for driving this circuit.
【0021】以下では、まず振幅検出回路付き増幅回路
について説明する。図1に示すように、この回路1はカ
スケード接続された多数の差動アンプの最後の二段に相
当する差動アンプ2及び3を含んでいる。差動アンプ2
はトランジスタQ1及びQ2を含んで構成されていて、
差動アンプ3はトランジスタQ3及びQ4を含んで構成
されている。そして、図示しない前段の差動アンプの反
転出力が差動アンプ2のトランジスタQ1及びQ2のベ
ースにそれぞれ入力され、その出力4,5がトランジス
タQ5,Q6(エミッタフォロワ)をそれぞれ介し、後
段の差動アンプ3のトランジスタQ3,Q4のベースに
それぞれ入力されるようになっている。なお、差動アン
プ2及び3の動作特性を合わせるため、差動アンプ3で
はトランジスタQ3,Q4の出力6,7がトランジスタ
Q7,Q8のベースにそれぞれ接続され、それらのトラ
ンジスタQ7,Q8のコレクタが動作電位VCCにそれぞ
れ接続されるとともに、エミッタがトランジスタQ9,
Q10と抵抗R1,R2をそれぞれ介して接地されてい
る。In the following, first, the amplification circuit with the amplitude detection circuit will be described. As shown in FIG. 1, this circuit 1 includes differential amplifiers 2 and 3 corresponding to the last two stages of a large number of cascaded differential amplifiers. Differential amplifier 2
Is configured to include transistors Q1 and Q2,
The differential amplifier 3 is configured to include transistors Q3 and Q4. Then, the inverted outputs of the differential amplifier of the preceding stage (not shown) are respectively input to the bases of the transistors Q1 and Q2 of the differential amplifier 2, and the outputs 4 and 5 thereof are respectively passed through the transistors Q5 and Q6 (emitter follower) and the difference of the latter stage. It is adapted to be inputted to the bases of the transistors Q3 and Q4 of the dynamic amplifier 3, respectively. In order to match the operating characteristics of the differential amplifiers 2 and 3, in the differential amplifier 3, the outputs 6 and 7 of the transistors Q3 and Q4 are connected to the bases of the transistors Q7 and Q8, respectively, and the collectors of these transistors Q7 and Q8 are connected. together are connected to operating potential V CC, an emitter transistor Q9,
It is grounded through Q10 and resistors R1 and R2, respectively.
【0022】さらに、差動アンプ2は、トランジスタQ
1及びQ2のエミッタがそれぞれ共通ノード8に接続さ
れている。一方、トランジスタQ1,Q2のコレクタが
それぞれ負荷抵抗R3,R4を介して動作電位VCCに接
続されている。同様に、差動アンプ3は、トランジスタ
Q3及びQ4のエミッタがそれぞれ共通ノード9に接続
され、トランジスタQ3,Q4のコレクタがそれぞれ負
荷抵抗R5,R6を介して動作電位VCCに接続されてい
る。Further, the differential amplifier 2 includes a transistor Q
The emitters of 1 and Q2 are each connected to a common node 8. On the other hand, the collectors of the transistors Q1 and Q2 are connected to the operating potential V CC via load resistors R3 and R4, respectively. Similarly, in the differential amplifier 3, the emitters of the transistors Q3 and Q4 are connected to the common node 9, and the collectors of the transistors Q3 and Q4 are connected to the operating potential V CC through the load resistors R5 and R6, respectively.
【0023】また、差動アンプ3では共通ノード9が電
源トランジスタQ11のコレクタに接続されている。そ
して、該電源トランジスタQ11のエミッタは抵抗R7
を介して接地されるとともに、ベースには図2に示す電
源回路から供給されるバイアス電位VREFが印加されて
いる。かかる構成は特に図示しないが差動アンプ2につ
いても同様に設けられている。In the differential amplifier 3, the common node 9 is connected to the collector of the power supply transistor Q11. The power transistor Q11 has an emitter connected to the resistor R7.
It is grounded through and the bias potential V REF supplied from the power supply circuit shown in FIG. 2 is applied to the base. Although such a configuration is not shown, the differential amplifier 2 is similarly provided.
【0024】また、同図に示す回路1は、差動アンプ3
の共通ノード9に現れる電位に対応して電流を発生する
電流発生回路10を含んでいる。この電流発生回路10
は検出用トランジスタQ12を含んで構成されていて、
そのエミッタは抵抗R8を介して差動アンプ3の共通ノ
ード9に接続され、一方、ベースには図2に示す電源回
路から供給される基準電位VRが印加されている。そし
て、検出用トランジスタQ12のコレクタはトランジス
タQ13及びQ14と抵抗R9及びR10を含むカレン
トミラー回路11に接続されており、検出用トランジス
タQ12のコレクタエミッタ間を流れる電流に対応する
電流が抵抗11及び平滑コンデンサCを流れるようにな
っていて、抵抗11にかかる電位が出力12で得られる
ようになっている。入力信号の振幅を検出する振幅検出
回路は、これら電流発生回路10とカレントミラー回路
11を含んで構成されている。The circuit 1 shown in FIG.
It includes a current generation circuit 10 for generating a current corresponding to the potential appearing at the common node 9 of the. This current generation circuit 10
Is configured to include a detection transistor Q12,
The emitter is connected to the common node 9 of the differential amplifier 3 via the resistor R8, while the base is applied with the reference potential V R supplied from the power supply circuit shown in FIG. The collector of the detecting transistor Q12 is connected to the current mirror circuit 11 including the transistors Q13 and Q14 and the resistors R9 and R10, and the current corresponding to the current flowing between the collector and the emitter of the detecting transistor Q12 is smoothed by the resistor 11 and the smoothing circuit. It flows through the capacitor C, and the potential applied to the resistor 11 is obtained at the output 12. The amplitude detection circuit for detecting the amplitude of the input signal is configured to include the current generation circuit 10 and the current mirror circuit 11.
【0025】なお、同図では特に触れていないが、差動
アンプ2についても電流発生回路10と同様の回路を接
続することができる。この場合には、その追加した電流
発生回路に含まれる検出用トランジスタのコレクタを検
出用トランジスタ12のコレクタと接続することによっ
て、各電流発生回路で発生する電流の総和に対応する電
流をカレントミラー回路11に流すことができる。そし
て、このように構成すれば、カレントミラー回路11に
ていわゆるRSSI電流を得ることができる。Although not particularly shown in the figure, a circuit similar to the current generating circuit 10 can be connected to the differential amplifier 2 as well. In this case, by connecting the collector of the detection transistor included in the added current generation circuit to the collector of the detection transistor 12, the current corresponding to the sum of the currents generated in the current generation circuits is converted into the current mirror circuit. You can run to 11. With this configuration, a so-called RSSI current can be obtained by the current mirror circuit 11.
【0026】次に、以上説明した振幅検出回路付き増幅
回路を駆動する電源回路について説明する。図2に示す
ように、この電源回路20は、まず、トランジスタQ2
1,Q22及びQ23と抵抗R21,R22及びR23
とを含むカレントミラー回路21と、トランジスタQ2
4及びQ25と抵抗R24及びR25とを含むカレント
ミラー回路22と、トランジスタQ26及びQ27と抵
抗R26及びR27とを含むカレントミラー回路23
と、を備えている。さらに電源回路20は、トランジス
タQ28及びQ29と抵抗R28及び29を含むバンド
ギャップ回路24を備えていて、カレントミラー回路2
1によりトランジスタQ28及びQ29に既知の等しい
コレクタ電流が与えられ、それらのベース(共通)にて
バンドギャップ電位VBGAPが得られるようになってい
る。Next, a power supply circuit for driving the amplification circuit with the amplitude detection circuit described above will be described. As shown in FIG. 2, the power supply circuit 20 first includes a transistor Q2.
1, Q22 and Q23 and resistors R21, R22 and R23
And a current mirror circuit 21 including a transistor Q2
4 and Q25 and resistors R24 and R25, and a current mirror circuit 23 that includes transistors Q26 and Q27 and resistors R26 and R27.
And are equipped with. Further, the power supply circuit 20 includes a bandgap circuit 24 including transistors Q28 and Q29 and resistors R28 and 29, and the current mirror circuit 2
1 gives a known equal collector current to the transistors Q28 and Q29, so that the bandgap potential V BGAP is obtained at their bases (common).
【0027】このバンドギャップ電位VBGAPは、トラン
ジスタQ28のサイズがトランジスタQ29のサイズの
N倍であるとすると、次式(1)に示す値となる。If the size of the transistor Q28 is N times the size of the transistor Q29, the band gap potential V BGAP has the value shown in the following equation (1).
【0028】[0028]
【数1】 ここで、VTは次式(2)で与えられる。[Equation 1] Here, V T is given by the following equation (2).
【0029】[0029]
【数2】
ただし、Kはボルツマン定数であり、qは電子の電荷量
である。[Equation 2] However, K is the Boltzmann constant, and q is the charge amount of electrons.
【0030】まず、上式(1)において、VBEはトラン
ジスタQ29のベースエミッタ間電圧であり、第1項は
負の温度特性を持つ。一方、VTは上式(2)から明ら
かなように正の温度特性を持つから、上式(2)の2項
は正の温度特性を持つ。したがって、抵抗R28及びR
29の比を最適化すれば、このバンドギャップ電位V
BGAPは温度に依存しない電圧になる。なお、このバンド
ギャップ電位VBGAPは、当業者によく知られているよう
に、シリコンのバンドギャップ電圧(約1.2V)にほ
ぼ等しい値を有するものである。First, in the above equation (1), V BE is the base-emitter voltage of the transistor Q29, and the first term has a negative temperature characteristic. On the other hand, since V T has a positive temperature characteristic as is clear from the above equation (2), the second term of the above equation (2) has a positive temperature characteristic. Therefore, resistors R28 and R
If the ratio of 29 is optimized, this bandgap potential V
BGAP has a voltage that does not depend on temperature. The bandgap potential V BGAP has a value approximately equal to the bandgap voltage of silicon (about 1.2 V), as is well known to those skilled in the art.
【0031】また、上述のようにバンドギャップ回路2
4のトランジスタQ28のサイズがトランジスタQ29
のサイズのN倍であるとすると、カレントミラー回路2
2で抵抗R25及びトランジスタQ25を流れる電流I
REF(以下、「絶対温度比例電流」という。)は、次式
(3)に示す値となる。Further, as described above, the band gap circuit 2
The size of transistor Q28 of 4 is transistor Q29
Is N times the size of the current mirror circuit 2
The current I flowing through the resistor R25 and the transistor Q25 at 2
REF (hereinafter referred to as "absolute temperature proportional current") has a value shown in the following equation (3).
【0032】[0032]
【数3】
そして、この絶対温度比例電流IREFは、抵抗30で電
圧降下され、その電位がトランジスタQ30を介して、
次式(4)に示す基準電位VRが出力25で得られるよ
うになっている。[Equation 3] The voltage proportional to the absolute temperature I REF is dropped by the resistor 30, and its potential is passed through the transistor Q30.
Reference potential V R shown in the following equation (4) is adapted to obtain at the output 25.
【0033】[0033]
【数4】 ただし、αは次式(5)で与えられる。[Equation 4] However, α is given by the following equation (5).
【0034】[0034]
【数5】
ここで、上式(4)の第2項VBEはトランジスタQ30
のベースエミッタ間電圧に起因する項であり、回路1の
差動アンプ2,3の間に接続されているトランジスタ
(エミッタフォロワ)Q5,Q6等での電圧降下をキャ
ンセルするためのものである。すなわち、トランジスタ
Q30のバイアス電流をトランジスタQ5,Q6等のバ
イアス電流と同じ値とすることで、それらのベースエミ
ッタ間における電圧降下を互いに打ち消すことができ
る。[Equation 5] Here, the second term V BE of the equation (4) is the transistor Q30.
Is due to the voltage between the base and the emitter of the circuit 1, and is for canceling the voltage drop in the transistors (emitter followers) Q5, Q6, etc. connected between the differential amplifiers 2, 3 of the circuit 1. That is, by setting the bias current of the transistor Q30 to the same value as the bias current of the transistors Q5, Q6, etc., it is possible to cancel the voltage drop between the base and emitter of the transistors.
【0035】また、トランジスタQ22のコレクタで得
られる電位はトランジスタQ31のベースに与えられ、
抵抗31を介してエミッタが接地されたトランジスタQ
32とトランジスタQ26とを駆動するようになってい
る。そして、トランジスタQ28及びQ29のベースで
得られるバンドギャップ電位VBGAPは、トランジスタQ
32及びQ26と抵抗32を介し、出力26から次式
(6)に示すバイアス電位VREFとして得られるように
なっている。The potential obtained at the collector of the transistor Q22 is given to the base of the transistor Q31,
Transistor Q whose emitter is grounded via resistor 31
32 and the transistor Q26 are driven. The bandgap potential V BGAP obtained at the bases of the transistors Q28 and Q29 is
The bias potential V REF shown in the following equation (6) is obtained from the output 26 via the resistors 32 and Q26 and the resistor 32.
【0036】[0036]
【数6】
ただし、VBEは、トランジスタQ26のベースエミッタ
間電圧である。[Equation 6] However, V BE is the base-emitter voltage of the transistor Q26.
【0037】こうして得られるバイアス電位VREFは、
上述の回路1の電源トランジスタQ9,Q10,Q11
等に与えられる。そして、電源トランジスタのエミッタ
電流IEは次式(7)のようになる。The bias potential V REF thus obtained is
Power supply transistors Q9, Q10, Q11 of the circuit 1 described above
Etc. Then, the emitter current I E of the power supply transistor is expressed by the following equation (7).
【0038】[0038]
【数7】
また、差動アンプ2及び3に信号S(t)を入力し、差
動アンプ1段あたりの電圧利得をGとすれば、差動アン
プ3の共通ノード9に現れる電位VE(t)(以下、「共
通エミッタ電位」という。)は次式(8)のようにな
る。[Equation 7] If the signal S (t) is input to the differential amplifiers 2 and 3 and the voltage gain per one stage of the differential amplifier is G, the potential V E (t) (appearing at the common node 9 of the differential amplifier 3 Hereinafter, "common emitter potential") is expressed by the following equation (8).
【0039】[0039]
【数8】
なお、上式(8)において、トランジスタQ5,Q6等
(エミッタフォロワ)を使用しない場合には、第3項の
2VBEは単にVBEとなる。[Equation 8] In the above formula (8), when the transistors Q5, Q6 and the like (emitter follower) are not used, 2V BE of the third term is simply V BE .
【0040】一方、電源回路20で得られる基準電位V
Rは、電流発生回路10に含まれるトランジスタQ12
のベースに与えられる。一方、トランジスタQ12のエ
ミッタは抵抗R8を介して差動アンプ3の共通エミッタ
9に接続されているから、抵抗8を流れる電流IRSSIは
次式(9)のようになる。On the other hand, the reference potential V obtained by the power supply circuit 20.
R is a transistor Q12 included in the current generation circuit 10.
Given to the base of. On the other hand, since the emitter of the transistor Q12 is connected to the common emitter 9 of the differential amplifier 3 via the resistor R8, the current I RSSI flowing through the resistor 8 is given by the following equation (9).
【0041】[0041]
【数9】
ここで、差動アンプ1段あたりの電圧利得Gは次式(1
0)で与えられる。[Equation 9] Here, the voltage gain G per stage of the differential amplifier is expressed by the following equation (1
0).
【0042】[0042]
【数10】
上式(9)で与えられる電流IRSSIはカレントミラー回
路11により抵抗11に流される。ここで、搬送波成分
をローパスフィルタを用いて取り除けば、出力12にて
得られる振幅検出電圧VRSSIは次式(11)のようにな
る。[Equation 10] The current I RSSI given by the above equation (9) is passed through the resistor 11 by the current mirror circuit 11. Here, if the carrier wave component is removed by using a low-pass filter, the amplitude detection voltage V RSSI obtained at the output 12 is given by the following expression (11).
【0043】[0043]
【数11】 ただし、a(t)はs(t)の包絡線とする。[Equation 11] However, a (t) is the envelope of s (t).
【0044】上式(11)から分かるように、括弧内の
第1項は温度特性を持たない。一方、入力信号の包絡線
に応じて変動する第3項はVTを分母に持つことから負
の温度特性を持つ。そして、これを補償しているのが正
の温度特性を持つ第2項である。すなわち、本回路1に
よれば、補償項(第2項)の係数であるαを最適な値に
することで、回路の動作保証温度の範囲と同程度の必要
な範囲で、VTに起因する温度特性を打ち消すことがで
きる。As can be seen from the above equation (11), the first term in the parentheses has no temperature characteristic. On the other hand, the third term, which varies according to the envelope of the input signal, has a negative temperature characteristic because it has V T in the denominator. The second term having a positive temperature characteristic compensates for this. That is, according to the present circuit 1, the coefficient α of the compensation term (second term) is set to an optimum value, so that V T is caused in a necessary range approximately equal to the guaranteed operation temperature range of the circuit. It is possible to cancel the temperature characteristic that occurs.
【0045】[0045]
【実施例】次に、シリコンプロセスを用いたICのリミ
タアンプに本発明を適用した実施例について説明する。EXAMPLE An example in which the present invention is applied to an IC limiter amplifier using a silicon process will be described below.
【0046】図3に、この実施例に係る回路のブロック
図を示す。同図において、差動アンプ40a〜40f
は、図1に示した差動アンプ2,3とほぼ同様の構成で
あり、それらは6段カスケード接続されている。また、
電源回路20は、図2に示したものと同様の構成であ
る。さらに、検出回路10a〜10eは、図1に示した
電流発生回路10とほぼ同様の構成である。FIG. 3 shows a block diagram of a circuit according to this embodiment. In the figure, differential amplifiers 40a-40f
Has a configuration similar to that of the differential amplifiers 2 and 3 shown in FIG. 1, and they are cascade-connected in six stages. Also,
The power supply circuit 20 has the same configuration as that shown in FIG. Further, the detection circuits 10a to 10e have substantially the same configuration as the current generation circuit 10 shown in FIG.
【0047】また、各差動アンプ40a〜40fは図示
しないエミッタフォロワを介して接続されている。そし
て、これらの差動アンプにRSSI機能(振幅検出機
能)を付加するため、2段目から6段目までの差動アン
プ40b〜40fに本発明に係る振幅検出回路と同様の
上記検出回路10a〜10eを5段接続している。これ
ら5段の検出回路に含まれるトランジスタのコレクタは
全て図示しない共通のカレントミラー回路に接続されて
おり、それらの発生する電流の総和がいわゆるRSSI
電流になるようにしている。差動アンプ40a〜40f
のエミッタ電流が約350μAであるのに対して、検出
回路10a〜10eに含まれる検波用トランジスタのコ
レクタ電流は無信号時に約4μAであり、入力信号電力
が増加するにつれて、この値は減少する。The differential amplifiers 40a to 40f are connected via an emitter follower (not shown). Since the RSSI function (amplitude detection function) is added to these differential amplifiers, the above-mentioned detection circuit 10a similar to the amplitude detection circuit according to the present invention is used in the second to sixth stage differential amplifiers 40b to 40f. 5 to 10e are connected. The collectors of the transistors included in these five stages of detection circuits are all connected to a common current mirror circuit (not shown), and the sum of the currents generated by them is the so-called RSSI.
I am trying to make it a current. Differential amplifier 40a-40f
The emitter current is about 350 μA, whereas the collector current of the detection transistors included in the detection circuits 10a to 10e is about 4 μA when there is no signal, and this value decreases as the input signal power increases.
【0048】図4は、この回路のRSSI入出力特性を
示す図である。同図に示すRSSI入出力特性は、入力
信号として242MHZの正弦波を用い、ICの周囲温
度を0℃、25℃、70℃の3通りに代えて測定したも
のである。FIG. 4 is a diagram showing the RSSI input / output characteristic of this circuit. RSSI output characteristics shown in the figure, using a sine wave of 242MH Z as an input signal, 0 ° C. to ambient temperature IC, it is measured instead of the three types of 25 ° C., 70 ° C..
【0049】同図から確認できるように、本発明によれ
ば振幅検出回路の温度特性を実用上問題ない程度に改善
することができる。As can be seen from the figure, according to the present invention, the temperature characteristics of the amplitude detection circuit can be improved to such an extent that there is no practical problem.
【図1】 本発明の一実施の形態に係る振幅検出回路を
含む回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit including an amplitude detection circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示す回路を駆動する電源回路を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a power supply circuit for driving the circuit shown in FIG.
【図3】 本発明の実施例で用いた回路のブロック図を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a block diagram of a circuit used in an embodiment of the present invention.
【図4】 温度特性の改善の様子を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating how the temperature characteristics are improved.
【図5】 従来の振幅検出回路を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional amplitude detection circuit.
2,3 差動アンプ、9 共通ノード、10 電流発生
回路、Q12 (検出用)トランジスタ、R8 抵抗、
VR 基準電位。2, 3 differential amplifier, 9 common node, 10 current generation circuit, Q12 (for detection) transistor, R8 resistor,
V R reference potential.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 3/45 H03F 1/30 H04B 1/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03F 3/45 H03F 1/30 H04B 1/16
Claims (2)
ードに現れる電位に対応する電流を発生する電流発生回
路を含み、この電流発生回路により発生される電流に基
づいて入力信号の振幅を検出する振幅検出回路におい
て、 前記電流発生回路は、 前記電流をコレクタ電流とするトランジスタを含んで構
成され、 該トランジスタのエミッタには抵抗を介して前記差動ア
ンプの共通ノードが接続され、ベースには絶対温度にほ
ぼ比例して増加する電流を用いて作られた電位が与えら
れることを特徴とする振幅検出回路。1. A current generating circuit that generates a current corresponding to a potential appearing at a common node of a differential amplifier that amplifies an input signal, and detects the amplitude of the input signal based on the current generated by the current generating circuit. In the amplitude detection circuit, the current generation circuit includes a transistor having the current as a collector current, the emitter of the transistor is connected to the common node of the differential amplifier via a resistor, and the base is connected to the base. An amplitude detection circuit characterized by being supplied with a potential created by using a current that increases substantially in proportion to an absolute temperature.
た複数の差動アンプのうちの少なくとも一部の差動アン
プに各々対応して設けられ、それらの共通ノードに現れ
る電位に対応する電流をそれぞれ発生する複数の電流発
生回路を含み、これらの電流発生回路により発生される
電流の総量に対応する電流を電圧に変換することによ
り、入力信号の振幅を検出する振幅検出回路において、 前記電流発生回路は、 前記差動アンプの共通ノードに現れる電位に対応する電
流をコレクタ電流とするトランジスタを含んで構成さ
れ、 該トランジスタのエミッタには抵抗を介して前記差動ア
ンプの共通ノードが接続され、ベースには絶対温度にほ
ぼ比例して増加する電流を用いて作られた電位が与えら
れることを特徴とする振幅検出回路。2. A current amplifier, which is provided corresponding to at least a part of a plurality of differential amplifiers connected in cascade for amplifying an input signal, and which has a potential appearing at a common node thereof. An amplitude detection circuit including a plurality of current generating circuits for generating, wherein the current corresponding to the total amount of the currents generated by these current generating circuits is converted into a voltage to detect the amplitude of the input signal. Comprises a transistor whose collector current is a current corresponding to the potential appearing at the common node of the differential amplifier, the emitter of the transistor being connected to the common node of the differential amplifier via a resistor, and the base An amplitude detection circuit characterized in that an electric potential created by using a current that increases substantially in proportion to the absolute temperature is applied to.
Priority Applications (1)
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JP20137597A JP3441628B2 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Amplitude detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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JP20137597A JP3441628B2 (en) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | Amplitude detection circuit |
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JPH1146152A JPH1146152A (en) | 1999-02-16 |
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