JP3992512B2

JP3992512B2 - Electronic circuit equipment

Info

Publication number: JP3992512B2
Application number: JP2002050942A
Authority: JP
Inventors: 聡寺田; 雅貴木下; 仁志会沢
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP2003258573A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビ受像器又はＣＡＴＶ等の電子機器の増幅回路あるいは周波数変換回路に用いられる電子回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来のベース接地を有する差動増幅回路である。差動電圧電流変換回路１はエミッタ電極が共通接続された１対のトランジスタ２とトランジスタ３とよりなる。前記トランジスタ２及びトランジスタ３のベース電極には入力差動電圧Ｖｉｎが加えられ、又エミッタ電極には動作電流源ＩＡからの動作電流Ｉ１は供給される。
【０００３】
ベース共通接続回路４はべース電極が共通接続された対をなすのトランジスタ５とトランジスタ６とよりなり、トランジスタ５のエミッタ電極は前記トランジスタ２のコレクタ電極に接続され、またトランジスタ６のエミッタ電極は前記トランジスタ３のコレクタ電極に接続されている。そしてトランジスタ５及びトランジスタ６のコレクタ電極には負荷７及び負荷８が夫々接続されている。
【０００４】
今トランジスタ２及びトランジスタ３の電圧電流変換コンダクタンスｇｍは動作電流Ｉ１で以下の式のように表される。
【０００５】
ｇｍ＝ΔＩ／ΔＶ＝Ｉ１/４Ｖ_T
Ｖ_T＝ｋＴ/ｑ
となる
ここでΔＩはトランジスタ２とトランジスタ３のコレクタ電極から引き込む出力電流差、またΔＶはトランジスタ２とトランジスタ３のベース電極に加わる入力電圧差、さらにｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷量である。
【０００６】
前記ベース接地回路４は対をなすトランジスタ５及びトランジスタ６のベース電極が共通接続され、ベース接地回路として動作するため、図７のアンプの電圧利得Ｖａは入力差動電圧をＶｉｎ、負荷７及び負荷８の抵抗値をＲＬ（ＲＬ１＝ＲＬ２）とすると、
Ｖａ＝Ｖｏｕｔ/Ｖｉｎ＝ｇｍ・ＲＬ＝Ｉ１/４Ｖ_T×ＲＬ
となり、動作電流Ｉ１と前記負荷７又は負荷８の抵抗値ＲＬ及び物理定数ｑで表せる。
【０００７】
前記ベース接地回路４のベース接地された効果は、周波数応答を悪化させるミラー容量の無効化として知られている。具体的には差動電圧電流変換回路１のトランジスタ２とトランジスタ３のコレクタ電圧は、ベース接地回路４のトランジスタ５とトランジスタ６のエミッタ電極に接続されているので、ほとんど変化することがなく、前記トランジスタ２とトランジスタ３のベース・コレクタ間の容量による負帰還での利得減少を防ぐことができる。
【０００８】
しかしながら、ベース接地回路４のトランジスタ５とトランジスタ６のコレクタ直流電圧は、前記入力差動電圧Ｖｉｎ＝０のとき、電源電圧ＶｃｃからＲＬ×０.５×Ｉ１だけさがったものになるために利得を大きくするためには前記動作電流Ｉ１を大きくするか、抵抗値Ｒｌを大きくする必要があり、おのずから限界がある。従って差動増幅回路１が本来持つ電圧電流変換の非線形特性のために大入力かつ高利得を両立させることが困難である。
【０００９】
図８は前述の従来回路の入力差動電圧対出力電圧特性図である。前記入力差動電圧Ｖｉｎに対する出力電圧Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２はある電圧以上及びある電圧以下では目で見てわかるほど明らかに線形性が失われており、入力差動信号を利得倍した精度のよい増幅は期待できない。
【００１０】
図９は前記図７の電子回路装置を改良した電子回路装置のブロック図である。図１と異なるところは差動電圧電流変換回路１のトランジスタ２及びトランジスタ３のエミッタ電極にエミッタ抵抗９及びエミッタ抵抗１０を接続した以外は同じである。前記エミッタ抵抗９及びエミッタ抵抗１０を挿入し、利得を減少させることにより線形性を保つことを行っている。
【００１１】
図１０から分かるように、入力差動電圧Ｖｉｎに対する出力電圧Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２はある電圧以上及びある電圧以下での線形性が改善されていることが分る。しかし代わりに前記入力差動電圧Ｖｉｎに対する出力電圧Ｖｏｕｔ１及びＶｏｕｔ２の変化が減少していることが分る。
【００１２】
このときの電圧電流変換コンダクタンスｇｍは
ｇｍ＝１/２ＲＥ
（４Ｖ_T/Ｉ１＜＜２ＲＥとする）、ＲＥはエミッタ抵抗９及び１０の抵抗値である。
となり、電圧利得Ｖａが
Ｖａ＝ｇｍ・ＲＬ＝ＲＬ/２ＲＥ
となり、減少していることが分る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、差動電圧電流変換回路に接続されたベース接地回路は周波数応答を悪化させるミラー容量の無効化とする効果がある。前述した如く、差動電圧電流変換回路の各トランジスタのコレクタ電圧は、前記ベース接地回路の各トランジスタのエミッタ電極に接続されているので、ほとんど変化することがなく、差動電圧電流変換回路の各トランジスタのベース・コレクタ間の容量による負帰還での利得減少を防ぐことができる。
【００１４】
しかしながら、ベース接地回路の各トランジスタのコレクタ直流電圧は、前記入力差動電圧が０Ｖのとき、電源電圧Ｖｃｃから０．５Ｉ１×ＲＬ分だけさがったものになるために利得を大きくすることにおのずから限界があり、差動増幅回路が本来持つ電圧電流変換の非線形特性のために大入力かつ高利得を両立させることが困難である。
【００１５】
そこで前記差動電圧電流変換回路の各トランジスタのエミッタ電極にエミッタ抵抗を接続することにより前記結合抵抗を挿入し、利得を減少させることにより線形性を保つことを行っている。しかし前記入力差動電圧に対する出力電圧の変化が減少してしまい、利得を減少させることなく線形性を保持することが出来なかった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は利得を減少させることなく線形性を保持する電子回路装置を提供するもので、
本発明は第１トランジスタと第２トランジスタとよりなる差動電圧電流変換回路と、ベース電極が共通接続され、コレクタ電極に夫々負荷が接続された第３トランジスタと第４トランジスタよりなるベース共通接続回路とを備え、前記第３トランジスタのエミッタ電極を第１トランジスタのコレクタ電極に接続すると共に前記第４トランジスタのエミッタ電極を第２トランジスタのコレクタ電極に接続し、且つ第１トランジスタと第２トランジスタのコレクタ電極を抵抗で接続し、前記抵抗の中点に前記差動電圧電流変換回路の動作電流を超えない一定の電流を注入する電流源を備えた電子回路装置を提供する。
【００１７】
又本発明は前記差動電圧電流変換回路の第１トランジスタと第２トランジスタに加えられる入力差動信号の電位差に応じ増幅された出力信号を負荷に取出す増幅回路である電子回路装置を提供する。
【００１８】
本発明は対をなす第１トランジスタと第２トランジスタとよりなる第１差動電圧電流変換回路と、各々のコレクタ電極に負荷が接続され、エミッタ電極が第１差動電圧電流変換回路の各トランジスタのコレクタ電極に接続されたトランジスタを有する第２及び第３電圧電流変換回路とを設け、前記第１差動電圧電流変換回路の第１トランジスタと第２トランジスタのコレクタ電極を抵抗で接続し、前記抵抗の中点に前記差動電圧電流変換回路の動作電流を超えない一定の電流を注入する電流源を備えた電子回路装置を提供する。
【００１９】
さらに本発明は第２及び第３電圧電流変換回路に加えられる入力差動信号の周波数に応じて第１差動電圧電流変換回路に加えられた入力差動信号と周波数変換された出力信号を負荷に取出す周波数変換回路である電子回路装置を提供する。
【００２０】
本発明は対をなす第１トランジスタと第２トランジスタとよりなる第１差動電圧電流変換回路と、エミッタ電極が結合され、コレクタ電極に夫々負荷が接続された第３トランジスタと第５トランジスタよりなる第２差動電圧電流変換回路と、エミッタ電極が結合され、コレクタ電極に夫々負荷が接続された第４トランジスタと第６トランジスタよりなる第３差動電圧電流変換回路とを備え、前記第３及び第５トランジスタのエミッタ電極を第１トランジスタのコレクタ電極に接続すると共に前記第４及び第６トランジスタのエミッタ電極を第２トランジスタのコレクタ電極に接続し、且つ第１トランジスタと第２トランジスタのコレクタ電極を抵抗で接続し、前記第３トランジスタと第４トランジスタのベース電極及び前記第５トランジスタと第６トランジスタのベース電極とを夫々共通接続し、前記抵抗の中点に前記差動電圧電流変換回路の動作電流を超えない一定の電流を注入する電流源を備えた電子回路装置を提供する。
【００２１】
本発明は前記夫々共通接続した第３トランジスタと第４トランジスタのベース電極及び前記第５トランジスタと第６トランジスタのベース電極とに加えられる入力差動信号の周波数差に応じて第１差動電圧電流変換回路に加えられる入力差動信号を周波数変換した出力信号を負荷に取出す周波数変換回路である電子回路装置を提供する。
【００２２】
本発明は前記夫々共通接続した第３トランジスタと第４トランジスタのベース電極及び前記第５トランジスタと第６トランジスタのベース電極とに加えられる入力差動信号の電位差に応じて第１差動電圧電流変換回路に加えられた入力差動信号が増幅された出力信号を負荷に取出す可変利得増幅回路である電子回路装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の電子回路装置を図１〜図６に従って説明する。
【００２４】
図１は本発明の電子回路装置の図で、差動電圧電流変換回路１１は１対の第1トランジスタ１２と第２トランジスタ１３とよりなり、前記第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３のベース電極には入力差動電圧Ｖｉｎが加えられる。又前記第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３のエミッタ電極は結合抵抗１４及び結合抵抗１５を介して結合されて、その中点には動作電流Ｉ１を供給する第１電流源ＩＡが接続されている。尚前記第１トランジスタ１２と第２トランジスタ１３のエミッタ電極は抵抗を介さず直接結合し第１電流源ＩＡに接続してもよい。
【００２５】
ベース共通接続回路１７はべース電極が共通接続され接地された対をなす第３トランジスタ１８と第４トランジスタ１９とよりなり、第３トランジスタ１８のエミッタ電極は前記第１トランジスタ１２のコレクタ電極に接続され、また第４トランジスタ１９のエミッタ電極は前記第２トランジスタ１３のコレクタ電極に接続されている。そして第３トランジスタ１８及び第４トランジスタ１９のコレクタ電極には負荷２０及び負荷２１が夫々接続されている。
【００２６】
さらに第３トランジスタ１８のエミッタ電極が接続された前記第１トランジスタ１２のコレクタ電極と第４トランジスタ１９のエミッタ電極が接続された前記第２トランジスタ１３のコレクタ電極とは抵抗２２及び抵抗２３を介して結合され、その結合された中点に差動電圧電流変換回路１１の前記動作電流Ｉ１を超えない一定の電流Ｉ２を注入する第２電流源ＩＢが接続されている。
【００２７】
本発明の電子回路装置は上述の構成をなし差動電圧電流変換回路１１の第１トランジスタ１２のベース電極に加えられる差動電位Ｖｉｎに応じて負荷２０及び負荷２１に出力電圧が得られる。ところで第２電流源ＩＢの電流Ｉ２は、抵抗２２及び抵抗２３を介して夫々差動電圧電流変換回路１１の第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ２３に注入されているため、負荷抵抗２０及び負荷抵抗２１に流れる直流電流は結果的に減少する。
【００２８】
そこで、負荷２０の抵抗値ＲＬ３及び負荷２１の抵抗値ＲＬ４を図７及び図９に示めす従来の負荷７の抵抗値ＲＬ１及び負荷８の抵抗値ＲＬ２より大きくすることにより、直流電位を同じ電位まで下げることができる。この場合電圧利得Ｖａは、先の式と同様に
Ｖａ＝ｇｍ・ＲＬａ＝ＲＬａ/２ＲＥ
但しＲＬａ＝ＲＬ３＝ＲＬ４
で表される。
【００２９】
図２に示めすように負荷２０、２１の抵抗値ＲＬ３、ＲＬ４を従来回路の負荷７、８の負荷抵抗値ＲＬ１、ＲＬ２より大きくした分だけ図１０に比して利得を向上したことができる。さらに図８の従来の電子回路装置の入力差動信号差対出力信号特性に比較して非線形性向上が見て取れる。
【００３０】
図３に示めすように、非線形性の向上は差動増幅回路１の入出力特性での比較でより具体的に理解できる。横軸が入力差動信号の大きさで、縦軸が出力信号の大きさを表し、点線□が図７の従来の電子回路装置の入出力特性、点線×が図９の従来の電子回路装置の入出力特性、実線◇が図１の本発明の電子回路装置の入出力特性である。本発明の電子回路装置の入出力特性は図７の従来の電子回路装置の入出力特性と比較して利得がほぼ同じであるにもかかわらず高調波成分が非常に小さく、右下に示したように歪特性が改善されていることを分る。又電子回路装置の入出力特性は図９の従来の電子回路装置の入出力特性と比較して歪特性はほぼ同じであるが、電圧利得が大きく取れていることが分る。
【００３１】
図４は本発明の電子回路装置を周波数変換回路に用いた実施例を示めすブロック図である。第１差動電圧電流変換回路２２は前述と同様に１対の第1トランジスタ１２と第２トランジスタ１３とよりなり、前記第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３のベース電極には入力差動信号ｆ１が加えられる。又前記第１トランジスタ１２及び第２トランジスタ１３のエミッタ電極には直接に第１電流源Ｉ１が接続されているが、前述と同様に結合抵抗１４及び結合抵抗１５を介して結合し前記第１電流源Ｉ１に接続してもよい。
【００３２】
第２差動電圧電流変換回路３３は前記第３トランジスタ１８と第５トランジスタ３５とよりなり、第３差動電圧電流変換回路３４は第４トランジスタ１９と第６トランジスタ３６を有し、前記第５トランジスタ３５と第６トランジスタ３６のコレクタ電極に夫々負荷３７と負荷３８が接続されている。
【００３３】
前記第３トランジスタ１８と第４トランジスタ１９のベース電極及び前記第５トランジスタ３５と第６トランジスタ３６のベース電極とは各々接続されている。
【００３４】
又第３トランジスタ１８と第５トランジスタ３５のエミッタ電極は結合され、前記第１差動電圧電流変換回路３２の第１トランジスタ１２のコレクタ電極に接続されている。同様に第４トランジスタ１９と第６トランジスタ３６のエミッタ電極は結合され、第１差動電圧電流変換回路３２の第２トランジスタ１３のコレクタ電極に接続されている。
【００３５】
前記第１トランジスタ１２のコレクタ電極と前記第２トランジスタ１３のコレクタ電極とは前記と同じく抵抗２２及び抵抗２３を介して結合され、その結合された中点の第１電流源ＩＡから第１差動電圧電流変換回路３２の動作電流Ｉ１を超えない一定に電流Ｉ２を注入する第２電流源ＩＢが接続されている。
【００３６】
図５に示めすように、共通接続された第３トランジスタ１８と第４トランジスタ１９のベース電極と第５トランジスタ３５と第６トランジスタ３６のベース電極に周波数ｆ２の入力差動信号が加えられる。この場合にも第２電流源ＩＢからの電流Ｉ２が第１トランジスタ１２と第２トランジスタ１３に抵抗２２、２３を介して加えられるため、第１トランジスタ１２と第２トランジスタ１３のベース電極に加えられる図５（ロ）に示す入力差動信号の周波数ｆ１との和の周波数ｆ１＋ｆ２と差の周波数ｆ１−ｆ２との周波数変換された図５（イ）に示す出力信号が負荷２０、２１等から歪みがなく取出されることとなる。
【００３７】
図６は本発明の電子回路装置を可変利得変換回路に用いた実施例を示めすブロック図で、前記共通接続された第３トランジスタ１８と第４トランジスタ１９のベース電極と第５トランジスタ３５と第６トランジスタ３６のベース電極に直流電位差Ｅｏを有する信号が加えられる。従って前述と同様に第２電流源ＩＢからの電流Ｉ２が第１トランジスタ１２と第２トランジスタ１３に抵抗２２、２３を介して加えられるため、前記第３トランジスタ１８と第４トランジスタ１９のベース電極と第５トランジスタ３５と第６トランジスタ３６のベース電極に加えられる直流電位差の電流分配の比率を変えることにより負荷２０、２１から利得を変化させた歪みがない大出力信号を取出され、可変利得増幅回路としても利用できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の電子回路装置はベース電極が共通接続された第１トランジスタと第２トランジスタとよりなる第１差動電圧電流変換回路に、第２差動電圧変換回路を構成する第３トランジスタと第４トランジスタのエミッタ電極を第１及び第２トランジスタのコレクタ電極に夫々接続すると共に、前記第１トランジスタと第２トランジスタのコレクタ電極を抵抗で接続し、前記抵抗の中点に前記差動電圧電流変換回路の動作電流を超えない一定の電流を注入したので、前記負荷に流れる直流電位を減少させることことが出来、その分負荷の抵抗を大きく出来る。従って負荷の抵抗を大きくした分だけ利得を向上し、かつ歪を少なくした出力信号を取出すことができる。
【００３９】
また本発明の電子回路装置は周波数変換回路及び可変利得増幅回路に用いた場合にも前記と同様に利得を向上し、かつ歪を少なくした出力信号を取出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子回路装置のブロック図である。
【図２】本発明の電子回路装置の入力差動信号の電位差対出力電圧の関係を示めす特性図である。
【図３】本発明及び従来の電子回路装置の入力差動信号の大きさと出力信号の大きさの関係を示めす特性図である。
【図４】本発明の電子回路装置の他の実施例を示めすブロック図である。
【図５】本発明である図４の電子回路装置の出力信号の波形図である。
【図６】本発明の電子回路装置の他の実施例を示めすブロック図である。
【図７】従来の電子回路装置のブロック図である。
【図８】図７の従来の電子回路装置の入力差動信号の電位差対出力電圧の関係を示めす特性図である。
【図９】従来の電子回路装置の他の実施例を示めすブロック図である。
【図１０】図９の従来の電子回路装置の入力差動信号の電位差対出力電圧の関係を示めす特性図である。
【符号の説明】
１１差動電圧電流変換回路
１２第１トランジスタ
１３第２トランジスタ
１４結合抵抗
１５結合抵抗
１７ベース共通接続回路
１８第３トランジスタ
１９第４トランジスタ
２０負荷
２１負荷
２２抵抗
２３抵抗
３２第１差動電圧電流変換回路
３３第２差動電圧電流変換回路
３４第３差動電圧電流変換回路
３５第５トランジスタ
３６第６トランジスタ
ＩＢ電流源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic circuit device used for an amplifier circuit or a frequency conversion circuit of an electronic device such as a television receiver or CATV.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 shows a conventional differential amplifier circuit having a base ground. The differential voltage / current conversion circuit 1 includes a pair of transistors 2 and 3 having emitter electrodes connected in common. The input differential voltage Vin is applied to the base electrodes of the transistors 2 and 3, and the operating current I1 from the operating current source IA is supplied to the emitter electrode.
[0003]
The base common connection circuit 4 includes a transistor 5 and a transistor 6 which form a pair with base electrodes connected in common. The emitter electrode of the transistor 5 is connected to the collector electrode of the transistor 2, and the emitter electrode of the transistor 6 Is connected to the collector electrode of the transistor 3. A load 7 and a load 8 are connected to the collector electrodes of the transistor 5 and the transistor 6, respectively.
[0004]
Now, the voltage-current conversion conductance gm of the transistor 2 and the transistor 3 is expressed by the following equation as the operating current I1.
[0005]
gm = ΔI / ΔV = I1 / 4V _T
V _T = kT / q
Where ΔI is an output current difference drawn from the collector electrodes of the transistors 2 and 3, ΔV is an input voltage difference applied to the base electrodes of the transistors 2 and 3, k is a Boltzmann constant, T is an absolute temperature, and q is It is the amount of charge of electrons.
[0006]
The base ground circuit 4 is commonly connected to the base electrodes of the transistor 5 and the transistor 6 forming a pair, and operates as a base ground circuit. Therefore, the voltage gain Va of the amplifier in FIG. If the resistance value of 8 is RL (RL1 = RL2),
Va = Vout / Vin = gm · RL = I1 / 4V _T × RL
Thus, it can be expressed by the operating current I1, the resistance value RL of the load 7 or the load 8, and the physical constant q.
[0007]
The effect of grounding the base of the grounded base circuit 4 is known as the invalidation of the mirror capacitance that deteriorates the frequency response. Specifically, the collector voltages of the transistors 2 and 3 of the differential voltage / current converter circuit 1 are connected to the emitter electrodes of the transistors 5 and 6 of the grounded base circuit 4 and therefore hardly change. Gain reduction in negative feedback due to the capacitance between the base and collector of the transistors 2 and 3 can be prevented.
[0008]
However, the collector DC voltage of the transistors 5 and 6 of the grounded base circuit 4 is obtained by subtracting RL × 0.5 × I1 from the power supply voltage Vcc when the input differential voltage Vin = 0. In order to increase it, it is necessary to increase the operating current I1 or increase the resistance value Rl, which is naturally limited. Therefore, it is difficult to achieve both large input and high gain because of the non-linear characteristics of voltage-current conversion inherent in the differential amplifier circuit 1.
[0009]
FIG. 8 is a characteristic diagram of input differential voltage versus output voltage of the above-described conventional circuit. The output voltages Vout1 and Vout2 with respect to the input differential voltage Vin are apparently lost in linearity above a certain voltage and below a certain voltage so that the linearity is clearly lost. I can't expect it.
[0010]
FIG. 9 is a block diagram of an electronic circuit device obtained by improving the electronic circuit device of FIG. The difference from FIG. 1 is the same except that an emitter resistor 9 and an emitter resistor 10 are connected to the emitter electrodes of the transistors 2 and 3 of the differential voltage-current converter circuit 1. Linearity is maintained by inserting the emitter resistor 9 and the emitter resistor 10 and reducing the gain.
[0011]
As can be seen from FIG. 10, the output voltages Vout1 and Vout2 with respect to the input differential voltage Vin have improved linearity at a certain voltage or more and a certain voltage or less. However, instead, it can be seen that changes in the output voltages Vout1 and Vout2 with respect to the input differential voltage Vin are reduced.
[0012]
The voltage-current conversion conductance gm at this time is gm = 1/2 RE
(4V _T / I1 << 2RE), RE is the resistance value of the emitter resistors 9 and 10.
And the voltage gain Va is Va = gm · RL = RL / 2RE
It turns out that it is decreasing.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the grounded base circuit connected to the differential voltage-current converter circuit has an effect of invalidating the mirror capacitance that deteriorates the frequency response. As described above, the collector voltage of each transistor of the differential voltage / current converter circuit is connected to the emitter electrode of each transistor of the base ground circuit, and therefore hardly changes, and each of the differential voltage / current converter circuits It is possible to prevent a decrease in gain due to negative feedback due to the capacitance between the base and collector of the transistor.
[0014]
However, the collector DC voltage of each transistor of the grounded base circuit is limited by 0.5I1 × RL from the power supply voltage Vcc when the input differential voltage is 0V. Because of the non-linear characteristics of voltage-current conversion inherent in the differential amplifier circuit, it is difficult to achieve both large input and high gain.
[0015]
Therefore, the linearity is maintained by inserting the coupling resistance by connecting an emitter resistance to the emitter electrode of each transistor of the differential voltage-current conversion circuit and reducing the gain. However, the change in the output voltage with respect to the input differential voltage is reduced, and the linearity cannot be maintained without reducing the gain.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an electronic circuit device that maintains linearity without reducing gain,
The present invention relates to a differential voltage-current conversion circuit comprising a first transistor and a second transistor, and a common base connection circuit comprising a third transistor and a fourth transistor each having a base electrode connected in common and a collector electrode connected to a load. The emitter electrode of the third transistor is connected to the collector electrode of the first transistor, the emitter electrode of the fourth transistor is connected to the collector electrode of the second transistor, and the collectors of the first transistor and the second transistor Provided is an electronic circuit device comprising a current source in which electrodes are connected by a resistor and a constant current that does not exceed an operating current of the differential voltage-to-current converter circuit is injected into a middle point of the resistor.
[0017]
The present invention also provides an electronic circuit device which is an amplifier circuit that takes out an output signal amplified in accordance with a potential difference between input differential signals applied to a first transistor and a second transistor of the differential voltage-current converter circuit.
[0018]
The present invention relates to a first differential voltage / current converter circuit comprising a pair of first transistor and second transistor, a load connected to each collector electrode, and an emitter electrode of each transistor of the first differential voltage / current converter circuit. Second and third voltage / current converter circuits having transistors connected to the collector electrodes of the first differential voltage / current converter circuit, the collector electrodes of the first transistor and the second transistor of the first differential voltage / current converter circuit are connected by resistors, There is provided an electronic circuit device comprising a current source for injecting a constant current not exceeding an operating current of the differential voltage-current converter circuit at a middle point of a resistor.
[0019]
Furthermore, the present invention loads the input differential signal applied to the first differential voltage-current conversion circuit and the output signal subjected to frequency conversion in accordance with the frequency of the input differential signal applied to the second and third voltage-current conversion circuits. An electronic circuit device which is a frequency conversion circuit to be taken out is provided.
[0020]
The present invention comprises a first differential voltage-current converter circuit comprising a pair of first transistor and second transistor, and a third transistor and a fifth transistor having an emitter electrode coupled and a collector electrode connected to a load, respectively. A second differential voltage-current converter circuit; and a third differential voltage-current converter circuit comprising a fourth transistor and a sixth transistor, each having an emitter electrode coupled and a collector electrode connected to a load, The emitter electrode of the fifth transistor is connected to the collector electrode of the first transistor, the emitter electrodes of the fourth and sixth transistors are connected to the collector electrode of the second transistor, and the collector electrodes of the first transistor and the second transistor are connected to each other. Base electrodes of the third transistor and the fourth transistor and the fifth transistor connected by a resistor The base electrode of the sixth transistor respectively connected in common, to provide an electronic circuit device having a current source for injecting a constant current to the midpoint of the resistor does not exceed the operating current of the differential voltage-to-current converter circuit.
[0021]
The present invention provides a first differential voltage current according to a frequency difference between input differential signals applied to the base electrodes of the third and fourth transistors and the fifth and sixth transistors connected in common. Provided is an electronic circuit device which is a frequency conversion circuit for extracting an output signal obtained by frequency-converting an input differential signal applied to a conversion circuit to a load.
[0022]
The present invention provides a first differential voltage-current conversion according to a potential difference between input differential signals applied to the base electrodes of the third and fourth transistors and the fifth and sixth transistors connected in common. An electronic circuit device is provided which is a variable gain amplifier circuit that extracts an output signal obtained by amplifying an input differential signal applied to a circuit to a load.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electronic circuit device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 1 is a diagram of an electronic circuit device according to the present invention. A differential voltage-current conversion circuit 11 comprises a pair of a first transistor 12 and a second transistor 13, and the base electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13. The input differential voltage Vin is applied to. The emitter electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13 are coupled via a coupling resistor 14 and a coupling resistor 15, and a first current source IA for supplying an operating current I1 is connected to the middle point thereof. . The emitter electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13 may be directly coupled without a resistor and connected to the first current source IA.
[0025]
The base common connection circuit 17 includes a third transistor 18 and a fourth transistor 19 that form a pair of base electrodes that are commonly connected and grounded, and the emitter electrode of the third transistor 18 is connected to the collector electrode of the first transistor 12. The emitter electrode of the fourth transistor 19 is connected to the collector electrode of the second transistor 13. A load 20 and a load 21 are connected to the collector electrodes of the third transistor 18 and the fourth transistor 19, respectively.
[0026]
Further, the collector electrode of the first transistor 12 connected to the emitter electrode of the third transistor 18 and the collector electrode of the second transistor 13 connected to the emitter electrode of the fourth transistor 19 are connected via a resistor 22 and a resistor 23. A second current source IB that injects a constant current I2 that does not exceed the operating current I1 of the differential voltage-current conversion circuit 11 is connected to the coupled middle point.
[0027]
The electronic circuit device of the present invention has the above-described configuration, and an output voltage is obtained at the load 20 and the load 21 according to the differential potential Vin applied to the base electrode of the first transistor 12 of the differential voltage-current conversion circuit 11. By the way, the current I2 of the second current source IB is injected into the first transistor 12 and the second transistor 23 of the differential voltage-current conversion circuit 11 via the resistor 22 and the resistor 23, respectively. As a result, the direct current flowing through 21 decreases.
[0028]
Therefore, the resistance value RL3 of the load 20 and the resistance value RL4 of the load 21 are made larger than the resistance value RL1 of the conventional load 7 and the resistance value RL2 of the load 8 shown in FIGS. Can be lowered. In this case, the voltage gain Va is Va = gm · RLa = RLa / 2RE as in the previous equation.
However, RLa = RL3 = RL4
It is represented by
[0029]
As shown in FIG. 2, the gain can be improved as compared with FIG. 10 by the resistance values RL3 and RL4 of the loads 20 and 21 being larger than the load resistance values RL1 and RL2 of the loads 7 and 8 of the conventional circuit. . Furthermore, an improvement in nonlinearity can be seen in comparison with the input differential signal difference versus the output signal characteristic of the conventional electronic circuit device of FIG.
[0030]
As shown in FIG. 3, the improvement of the non-linearity can be more specifically understood by comparing the input / output characteristics of the differential amplifier circuit 1. The horizontal axis represents the magnitude of the input differential signal, the vertical axis represents the magnitude of the output signal, the dotted line □ represents the input / output characteristics of the conventional electronic circuit device of FIG. 7, and the dotted line x represents the conventional electronic circuit device of FIG. The input / output characteristics of the electronic circuit device of the present invention shown in FIG. The input / output characteristics of the electronic circuit device of the present invention are very small in harmonic components despite the gain being almost the same as that of the conventional electronic circuit device of FIG. As you can see, the distortion characteristics are improved. The input / output characteristics of the electronic circuit device are substantially the same as those of the conventional electronic circuit device shown in FIG. 9, but the voltage gain is large.
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment in which the electronic circuit device of the present invention is used in a frequency conversion circuit. The first differential voltage / current converting circuit 22 includes a pair of first transistor 12 and second transistor 13 as described above, and the input differential signal f1 is applied to the base electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13. Is added. A first current source I1 is directly connected to the emitter electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13, but they are coupled via a coupling resistor 14 and a coupling resistor 15 in the same manner as described above. It may be connected to source I1.
[0032]
The second differential voltage / current conversion circuit 33 includes the third transistor 18 and the fifth transistor 35, and the third differential voltage / current conversion circuit 34 includes the fourth transistor 19 and the sixth transistor 36, and A load 37 and a load 38 are connected to the collector electrodes of the transistor 35 and the sixth transistor 36, respectively.
[0033]
The base electrodes of the third transistor 18 and the fourth transistor 19 and the base electrodes of the fifth transistor 35 and the sixth transistor 36 are connected to each other.
[0034]
The emitter electrodes of the third transistor 18 and the fifth transistor 35 are coupled and connected to the collector electrode of the first transistor 12 of the first differential voltage / current converter circuit 32. Similarly, the emitter electrodes of the fourth transistor 19 and the sixth transistor 36 are coupled and connected to the collector electrode of the second transistor 13 of the first differential voltage-current conversion circuit 32.
[0035]
The collector electrode of the first transistor 12 and the collector electrode of the second transistor 13 are coupled through the resistor 22 and the resistor 23 in the same manner as described above, and the first differential from the first current source IA at the coupled middle point. A second current source IB for injecting a current I2 at a constant value not exceeding the operating current I1 of the voltage-current conversion circuit 32 is connected.
[0036]
As shown in FIG. 5, an input differential signal having a frequency f2 is applied to the base electrodes of the third transistor 18 and the fourth transistor 19 and the base electrodes of the fifth transistor 35 and the sixth transistor 36 that are connected in common. Also in this case, since the current I2 from the second current source IB is applied to the first transistor 12 and the second transistor 13 via the resistors 22 and 23, the current I2 is applied to the base electrodes of the first transistor 12 and the second transistor 13. The output signal shown in FIG. 5 (a) obtained by frequency conversion between the frequency f1 + f2 of the sum of the frequency f1 of the input differential signal shown in FIG. 5 (b) and the frequency f1-f2 of the difference is distorted from the loads 20, 21, etc. It will be taken out without.
[0037]
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment in which the electronic circuit device of the present invention is used in a variable gain conversion circuit. The base electrodes of the third transistor 18 and the fourth transistor 19 connected in common, the fifth transistor 35 and the fifth transistor 35 are connected to each other. A signal having a DC potential difference Eo is applied to the base electrodes of the six transistors 36. Accordingly, the current I2 from the second current source IB is applied to the first transistor 12 and the second transistor 13 through the resistors 22 and 23 in the same manner as described above, so that the base electrodes of the third transistor 18 and the fourth transistor 19 By changing the ratio of the current distribution of the DC potential difference applied to the base electrodes of the fifth transistor 35 and the sixth transistor 36, a large output signal with no distortion caused by changing the gain is taken out from the loads 20 and 21, and a variable gain amplification circuit Can also be used.
[0038]
【The invention's effect】
In the electronic circuit device of the present invention, a third transistor and a fourth transistor constituting the second differential voltage conversion circuit are added to the first differential voltage / current conversion circuit including the first transistor and the second transistor, the base electrodes of which are commonly connected. The emitter electrode of the transistor is connected to the collector electrode of each of the first and second transistors, the collector electrode of the first transistor and the second transistor are connected by a resistor, and the differential voltage-current conversion circuit is connected to the middle point of the resistor. Since a constant current not exceeding the operating current is injected, the DC potential flowing through the load can be reduced, and the resistance of the load can be increased accordingly. Accordingly, it is possible to extract an output signal with improved gain and reduced distortion by increasing the resistance of the load.
[0039]
Further, the electronic circuit device of the present invention can take out an output signal with improved gain and reduced distortion as described above even when used in a frequency conversion circuit and a variable gain amplifier circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an electronic circuit device of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a potential difference of an input differential signal and an output voltage of the electronic circuit device of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the magnitude of an input differential signal and the magnitude of an output signal of the present invention and a conventional electronic circuit device.
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the electronic circuit device of the present invention.
5 is a waveform diagram of an output signal of the electronic circuit device of FIG. 4 according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the electronic circuit device of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a conventional electronic circuit device.
8 is a characteristic diagram showing a relationship between a potential difference of an input differential signal and an output voltage of the conventional electronic circuit device of FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment of a conventional electronic circuit device.
10 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a potential difference of an input differential signal and an output voltage of the conventional electronic circuit device of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Differential voltage current conversion circuit 12 1st transistor 13 2nd transistor 14 Coupling resistance 15 Coupling resistance 17 Base common connection circuit 18 3rd transistor 19 4th transistor 20 Load 21 Load 22 Resistance 23 Resistance 32 1st differential voltage current conversion Circuit 33 Second differential voltage / current conversion circuit 34 Third differential voltage / current conversion circuit 35 Fifth transistor 36 Sixth transistor IB Current source

Claims

A differential amplifier comprising a first transistor and a second transistor to which an input signal is applied to the base;
  A first resistor and a second resistor connected in series between collectors of the first transistor and the second transistor;
  A constant current source for supplying a constant current to a connection point between the first resistor and the second resistor;
  A third transistor having a constant voltage applied to the base and an emitter connected to the collector of the first transistor;
  A fourth transistor in which the constant voltage is applied to a base and an emitter is connected to a collector of the second transistor;
  A first load resistor connected to the collector of the third transistor;
  A second load resistor connected to the collector of the fourth transistor;
  A first output terminal connected to the collector of the first load resistor and the third transistor;
  A second output terminal connected to the second load resistor and the collector of the fourth transistor;
An electronic circuit device comprising:
  By supplying the current of the constant current source to the differential amplifier, the operating current of the differential amplifier is increased, and the output DC potentials of the first output terminal and the second output terminal are increased. Electronic circuit device to do.

2. The electronic circuit device according to claim 1, wherein the linearity of the input / output of the differential amplifier is increased and the amplitude of the AC output signal at the first output terminal and the second output terminal is increased.