JPH02151110A - 振幅調整用回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は信号の振幅調整用回路であって、２個の差動ト
ランジスタ増幅器を具えており、これら増幅器の一方を
その主電流通路入力端子を経て前記信号を受信すべく配
置し、且つ他方の増幅器をその主電流通路入力端子を経
て前記信号の直流成分に相当する供給直流電流を受電す
べく配置し、前記信号の振幅を前記両差動増幅器の交差
結合した制御端子に供給される制御電圧によって調整可
能とし、且つ振幅を調整した信号が２つの交差結合した
主電流直通路出力端子に得られるようにした振幅調整用
回路に関するものである。

〔従来の技術〕

斯種の回路は西独国特許明細書ＤＥ−ＰＳ　３３３１２
００から既知である。これに開示されている回路は制御
電圧に応じて信号の振幅を調整するための電子式ポテン
シオメータに用いられる。振幅を調整すべき信号は差動
増幅器の信号入力端子を構成する相互接続したエミッタ
に供給され、振幅が調整された信号は差動増幅器の各ト
ランジスタの２つの交差結合したコレクタ端子にて得る
ことができる。

交差結合したコレクタ端子は負荷抵抗を介して電圧源の
一方の端子にも接続し、この電圧源が供給する電圧は大
地電位に対して正とする。斯くして、振幅が調整された
信号を負荷抵抗間にて電圧の形態で得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来回路では、振幅が調整されている信号を表
わす電圧、差動増幅器間の電圧及び振幅を調整すべき入
力信号を表わす電圧が電圧源の正端子と接地点との間に
現われ、即ち供給電圧をこれら３つの電圧の和に少なく
とも等しくする必要がある。

本発明の目的は小さな供給電圧で附勢することができ、
しかもそれにも拘らず高振幅の信号を処理することので
きる冒頭にて述べた種類の振幅調整用回路を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的を達成するために、前述した
種類の振幅調整用回路に： 振幅を調整した信号から前記供給直流電流に相当する出
力直流電流を差引くことのできる電流加算回路と；前記
信号、前記供給直流電流及び前記出力直流電流をそれぞ
れ前記差動増幅器及び前記電流加算回路に供給する電流
ミラー回路と；前記信号、前記供給直流電流及び前記出
力直流電流を取出すことのできる電圧源；とを設けたこ
とを特徴とする。

本発明による回路には従来回路に用いられている電圧駆
動の代わりに電流駆動を用いる。このようにすれば、供
給電圧に対する入力信号の振幅範囲を制限することにな
る電圧が振幅調整用回路に発生するのができる限り回避
される。この結果、供給電圧を最大信号振幅よりもごく
僅かだけ大きい値に低下させることができる。さらに本
発明によれば、出力端子、即ち振幅を調整した信号にお
ける直流電圧レベルを高度に一定とすることができる。

その理由は、乗算回路として配置する差動トランジスタ
増幅器を電流駆動とするために振幅調整用回路における
直流成分が内部補償されるからである。振幅の大きな信
号で無歪み駆動するには、出力端子の直流電位、即ち振
幅を調整した信号における直流電位が信号の振幅に無関
係に一定に留まるようにすることも重要なことである。

このようにするには乗算回路に供給する電流を電圧源か
ら取出すようにする。

回路の対称性、従って振幅を調整した信号における直流
電位の不変性は、差動増幅器から電流加算回路に信号を
転送するための他の電流ミラー回路によって、及び好ま
しくは両差動増幅器の２つの他の相互接続した主電流直
通路出力端子に結合させた追加の電流ミラー回路によっ
てもさらに改善される。特に、電流加算回路に信号を転
送するための上記他の電流ミラー回路は、差動増幅器の
主電流直通路出力端子と、これらの差動増幅器を附勢す
る供給電圧源の端子との間の電圧差が小さくても信号を
正確に転送することができ、又前記追加の電流ミラー回
路も２つの他の主電流直通路出力端子における電圧を対
称にする。

本発明による回路の他の例では、信号の直流成分を調整
すべく該信号に重畳させることのできる追加の直流電流
を取出す追加の電流源を設けるようにする。好ましくは
、このようにすることにより、調整すべき信号の交流成
分に重畳される全ての直流電流を供給直流電流、従って
出力直流電流に相当するように９周整することができる
。これにより振幅調整用回路における直流成分は一層良
好に補償される。

出力直流電圧を取出すことのできる電圧源を出力直流電
圧供給用に用いて、この出力直流電圧により、振幅が調
整されている信号の電位を調整するのが好適である。こ
の電圧源の二重使用により回路構成が簡単となり、しか
も製造公差によって生じがちな誤差も低減する。

供給直流電流及び出力直流電流は共通の電流ミラー回路
を介して共通の電圧源から取出せるようにするのが好適
である。このようにすれば、回路部品が少なくて済み、
又製造公差の影響も低減する。これは特に、１つの入力
枝路と複数個の出力枝路とを具えている電流ミラー回路
を用いて達成する。振幅調整用回路は、差動トランジス
タ増幅器に対する直流バイアス電圧も共通の電圧源から
取出せるようにして、さらに簡単な構成とすることもで
きる。

〔実施例］ 以下実施例につき図面を参照して説明するに、第１図は
振幅を調整すべき信号が信号源１の出力端子２に現われ
る例を示す。便宜上、信号源１の内部回路は信号の直流
成分用の直流電圧源３と、信号の交流成分用の交流電圧
源４と、バッファ増幅器５とから成る等価回路として示
しである。従って、直流電圧源３及び交流電圧源４から
の電圧の和は出力端子２に低ソースインピーダンスで得
られる。出力端子２に現われる信号電圧は直列抵抗６を
経て信号電流ミラー８の入力枝路７に信号電流を発生す
る。

信号電流ミラー８は接地し、この電流ミラーの出力枝路
９を乗算回路１１の信号入力端子１０に接続して、出力
枝路９を経て信号電流を乗算回路１１に供給する。信号
入力端子１０における信号電流の直流成分、即ち直流電
圧源３によって発生される直流成分に対応する供給直流
電流を供給直流電流入力端子１２を経て乗算回路１１に
供給する。この供給直流電流は供給電流ミラー１４の出
力枝路１３を経て供給直流電流入力端子１２に供給され
、電流ミラー１４の入力枝路１５は供給直流電流を取出
すために抵抗１６を介して電圧源１７に接続する。なお
供給電流ミラー１４も接地する。

乗算回路１１は２個の差動トランジスタ増幅器１８及び
１９を具えており、これらの各増幅器は２個のトランジ
スタ２０．２１及び２２．２３から成り、これらトラン
ジスタの主電流通路端子、本例の場合にはバイポーラト
ランジスタのエミッタ端子は各差動増幅器１８及び１９
にてそれぞれ対を成して相互接続する。トランジスタ２
０．２１及び２２．２３のエミッタ端子の対を成して相
互接続した部分は対応する差動増幅器に対するそれぞれ
の主電流通路入力端子２４及び２５を構成する。さらに
、２つの差動増幅器１８、１９のそれぞれの第１及び第
２トランジスタ２０゜２２及び２１．２３をそれぞれの
制御端子、本例の場合にはバイポーラトランジスタのベ
ース端子を介して結合させる。これらの制御端子を互い
に結合させる接続点２６と２７との間には可変直流電圧
の形態の制御電圧を供給する制御電圧源２８を配置する
。

差動増幅器１８及び１９の第１トランジスタ２０及び２
２は第２主電流通路端子、本例の場合にはバイポーラト
ランジスタのコレクタ端子を経てそれぞれの差動増幅器
１９及び１８の各第２トランジスタ２１及び２３に交差
結合させる。従って、第２主電流通路端子の接続はトラ
ンジスタ２０〜２３の制御端子の接続とは相補的であり
、即ち各トランジスタ２０〜２３の制御端子及び第２主
電流通路端子は各差動増幅器１８又は１９の異なるトラ
ンジスタに接続する。

振幅が調整された信号に相当する電流はトランジスタ２
０〜２３の第２主電流通路端子に現われる。

これがため、主電流直通路出力端子とも称するこれらの
第２主電流通路端子は上述した結線をそれぞれ伴う信号
出力端子２９及び３０を構成する。信号は第１信号出力
端子２９から他の電流ミラー回路３１（これは電圧源の
正端子３２に接続する）及びライン３３を経て電流加算
回路３４に転送される。電流加算回路３４は振幅を調整
した信号に対する出力端子３５及び接地した出力電流ミ
ラー３７の出力枝８３６にも接続する。出力直流電圧ａ
３ａから抵抗３９及び出力電流ミラー３７の入力枝路４
０を経て取出される出力直流電流は出力枝路３６に流れ
る。出力直流電圧源３８は別の抵抗４１を経て出力端子
３５に直流バイアス電圧も供給し、このバイアス電圧は
振幅が調整された信号の直流成分として出力端子３５に
現われる。電流加算回路３４では出力枝路３６の出力直
流電流が、ライン３３における振幅が調整されており、
しかも直流成分も含んでいる信号から差引かれる。

回路は出力枝路３６の出力直流電流が乗算回路１１の供
給直流電流入力端子１２における供給直流電流に相当し
て、電流加算回路３４における電流の直流成分が互いに
正確に相殺して、電流加算回路３４が純粋な交流成分の
みを出力端子３５に供給するように設計する。

乗算回路１１の第２信号出力端子３０も電圧を供給する
電圧源（供給電圧源）の正端子３２に追加の電流ミラー
回路４２を介して接続する。この電流ミラー回路４２は
入力枝路４３を具えているだけであり、この回路は電圧
源の正端子３２と第２信号出力端子３０との間の電圧差
を得るのに仕え、この電圧差は正端子３２と第１信号出
力端子２９との間の電圧差に等しくする。これにより乗
算回路１１の両端間の電位関係は対称となる。追加の電
流ミラー回路４２は他の電流ミラー回路３１の入力枝路
の構成に対応する構成のものとし、最も簡単な例として
は、それをダイオード又はダイオード接続したトランジ
スタで構成する。

信号電流ミラー８の入力枝路７は追加の抵抗４４を介し
て追加の電圧源４５にも接続し、この電圧源から追加の
直流電流を取出して、この電流を追加の抵抗４４を経て
電流ミラー８の人力枝路７に供給することができる。従
って、信号電流ミラー日の出力枝路９に発生すると共に
乗算回路１１の信号入力端子１０に供給されるような斯
かる追加の直流電流は直流成分を調整すべき信号に重畳
される。これかため、追加の電圧源４５及び追加の抵抗
４４は、追加の直流電流が出力枝路３６における出力直
流電流により出力枝路９の電流の直流成分を正確に補償
するように設計して、差動増幅器１８の最適な動作点を
選定し得るようにする。追加の電圧源４５は固定のもの
とするが、これは図面に破線で示すように出力直流電圧
源３８からの出力直流電圧と信号源１の直流電圧源３か
らの信号の直流成分との差に応じて制御し得るものとす
ることもできる。さらに、電圧源１７は乗算回路１１の
動作点を調整して、最適とすべく制御することもできる
。

図示の例の変形例では、乗算回路１１の入力端子１２へ
の供給直流電流を出力電流ミラー３７から直接取出す。

この場合の接続を破線にて示してあり、電流ミラー３７
からのこの接続の出力枝路４６は出力枝路３６と同様に
人力枝路４０の電流により制御し、しかも供給直流電流
入力端子１２に直接接続する。

さらにこの場合には、第１トランジスタ２０と２２の制
御端子間の接続点２６に出力直流電圧源３８から出力直
流電圧を直接供給する。この変形例では×印を付けたラ
インを遮断するため、供給電流ミラー１４、抵抗１６及
び電圧源１７を省くことができる。この場合、出力電流
ミラー３７は供給直流電流及び出力直流電流に共通の電
流ミラー回路を構成し、この電流ミラー回路により、こ
れらの電流を共通の電圧源として機能する出力直流電圧
源３８から取出す。

本例の回路配置では、信号源１、乗算回路１１、電流加
算回路３４及び出力端子３５に接続する信号処理回路（
図示せず）が回路全体に流れる信号の流れに対して直列
で、しかも供給電圧源に対して並列に配置される。これ
により回路を低い供給電圧で作動させることができる。

振幅が調整されている信号の電位を設定する出力直流電
圧は極めて一定であるため、振幅の大きな信号も歪みな
く処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振幅調整用回路の一例を示すブロ
ック図である。 １・・・信号源　　　　　　３・・・直流電圧源４・・
・交流電圧源　　　　５・・・バッファ増幅器６・・・
直列抵抗　　　　　８・・・信号電流ミラー１１・・・
乗算回路　　　　　１４・・・供給電流ミラー１６・・
・抵抗　　　　　　　１７・・・電圧源１８、１９・・
・差動トランジスタ増幅器２８・・・制御電圧源　　　
　３１・・・電流ミラー回路３４・・・電流加算回路　
　　３７・・・出力電流ミラー３８・・・出力直流電圧
源　　３９・・・抵抗４２・・・追加の電流ミラー回路 ４４・・・抵抗 ４５・・・追加の電圧源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、信号の振幅調整用回路であって、２個の差動トラン
   ジスタ増幅器（１８、１９）を具えており、これら増幅
   器の一方（１８）をその主電流通路入力端子（２４）を
   経て前記信号を受信すべく配置し、且つ他方の増幅器（
   １９）をその主電流通路入力端子（２５）を経て前記信
   号の直流成分に相当する供給直流電流を受電すべく配置
   し、前記信号の振幅を前記両差動増幅器（１８、１９）
   の交差結合した制御端子（２６、２７）に（制御電圧源
   ２８から）供給される制御電圧によって調整可能とし、
   且つ振幅を調整した信号が２つの交差結合した（２９の
   個所における）主電流通路出力端子に得られるようにし
   た振幅調整用回路において、当該回路に：−振幅を調整
   した（３３の個所における）信号から前記供給直流電流
   に相当する（３６の個所の）出力直流電流を差引くこと
   のできる電流加算回路（３４）と； −前記信号、前記供給直流電流及び前記出 力直流電流をそれぞれ前記差動増幅器（１８、１９）及
   び前記電流加算回路（３４）に供給する電流ミラー回路
   （８、１４、３７）と； −前記信号、前記供給直流電流及び前記出 力直流電流を取出すことのできる電圧源（１、１７、３
   ８）； とを設けたことを特徴とする振幅調整用回路。 ２、前記差動増幅器（１８、１９）から前記電流加算回
   路（３４）に信号を転送するための他の電流ミラー回路
   （３１）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の振
   幅調整用回路。 ３、前記両差動増幅器の他の２つの相互接続した主電流
   直通路出力端子（３０の個所）に追加の電流ミラー回路
   （４２）を結合させたことを特徴とする請求項２に記載
   の振幅調整用回路。 ４、前記信号の直流成分を調整すべく該信号に（７の個
   所にて）重畳させることのできる追加の直流電流を取出
   す追加の電圧源（４５）を設けたことを特徴とする請求
   項１〜３のいずれかに記載の振幅調整用回路。 ５、前記出力直流電流を取出すことのできる電圧源（３
   ８）を（抵抗４１を経て）出力直流電圧供給用に用いて
   、該出力直流電圧により、振幅が調整されている信号の
   電位を調整するようにしたことを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれかに記載の振幅調整用回路。 ６、前記供給直流電流（１２の個所）及び出力直流電流
   （３６の個所）を共通の電流ミラー回路（３７）を介し
   て共通の電圧源（３８）から取出し得るようにしたこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の振幅調整
   用回路。