JPH0221723A

JPH0221723A - プリスケーラ用の前置増幅回路

Info

Publication number: JPH0221723A
Application number: JP17230388A
Authority: JP
Inventors: Yasutoku Miyahara; 泰徳宮原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-24

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、入力信号を増幅してプリスケーラに導くた
めのプリスケーラ用の前置増幅回路の改良に関する。

（従来の技術）周知のように、プリスケーラは人力信号周波数を分周す
る回路であり、その性能は入力感度特性をもって比較さ
れる。第３図は、ＥＣＬ（ｅｍｉｔｔｅｒ　　ｃｏｕｐ
ｌｅｄ　　ｌｏｇｉｃ　）タイプで構成されたプリスケ
ーラの入力感度特性の一例を示している。第３図から明
かなように、入力信号振幅が小さい場合でもまた大きす
ぎる場合でも、プリスケーラ自体に分周ミスが発生して
いることがわかる。

そこで、従来では、この入力感度の分周範囲を広げるた
めに、プリスケーラの入力部分に前置増幅回路を設置す
ることが行なわれている。第４図は、このような従来の
前置増幅回路を示している。

入力端子１１．１２に供給された入力信号は、ＮＰＮ型
のトランジスタＱｌ、Ｑ２．抵抗Ｒ１，Ｒ２及び定電流
源Ｉｔよりなる差動増幅器１３を介した後、ＮＰＮ型の
トランジスタＱ３．Ｑ４及び抵抗Ｒ３゜Ｒ４よりなるエ
ミッタフォロワ回路１４を介してプリスケーラ１５に供
給され、出力端子１６．１７から分周出力が得られる。

この場合、プリスケーラ１５は、人力信号振幅を前置増
幅器を用いて増幅させるため、ブリスケ−ラ１５の入力
感度において、最小入力振幅は前置増幅回路で増幅され
た分だけ性能が向上される。

ここで、前置増幅回路の利得Ｇ及び出力ダイナミックレ
ンジＤは、それぞれ、Ｇ−ＲＬ　ｑ　１１　／ｋＴ　　　　　　・・・（１）
Ｄ−２ＲＩ　　Ｉｔ　　　　　　　　　・・・（２）（
ただし、ｑ：電子の電荷、ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶
対温度）となる。そして、（１）、　（２）式から明らかなよう
に、前置増幅回路の利得Ｇが小さい場合（つまりＲＩＩ
Ｉが小さいとき）には、出力ダイナミックレンジＤも小
さいために、プリスケーラ１５の最大入力感度は向上す
る。

ところで、最小入力振幅の入力感度を大幅に向上させる
ためには、前置増幅回路の利得Ｇを大きくする必要があ
る。しかしながら、前置増幅回路の利得Ｇを大きくした
場合には、出力ダイナミツフリンジＤも大きくなるため
、前置増幅回路への入力信号振幅が小さいときは、出力
信号振幅が小さくプリスケーラ１５の入力感度に影響を
与えることはないが、前置増幅回路への入力信号振幅が
大きいときは、出力信号振幅が非常に大きくなりプリス
ケーラ１５の最大入力感度を越えてしまい、第５図に示
すように、プリスケーラ１５の最大入力感度が低下して
しまうという問題が生じる。

（発明が解決しようとする課８）以上のように、従来のプリスケーラ用の前置増幅回路で
は、最小入力振幅の入力感度を向上させるために前置増
幅回路の利得を大きくすると、出力ダイナミックレンジ
までも大きくなってしまうため、入力信号振幅が大きい
場合出力信号振幅がプリスケーラの最大人力感度を越え
てしまい、結果的にプリスケーラの最大入力感度が低下
するという問題を有（７ている。

そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので
、プリスケーラの最大入力感度を低下させることなく、
最小入力感度を向上させ得る極めて良好なプリスケーラ
用の前置増幅回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、入力信号を増幅してプリスケーラに導くプ
リスケーラ用の前置増幅回路において、入力信号を増幅
する増幅手段と、この増幅手段の出力信号をプリスケー
ラの最大入力感度を越えないように振幅制限してプリス
ケーラに供給する制限手段とを備えている。

（作用）上記の構成によれば、入力信号振幅が小さい場合には、
人力信号は、増幅手段で増幅された後、制限手段で振幅
制限されることなくプリスケーラに供給され、入力信号
振幅が大きい場合には、入力信号は、増幅手段で増幅さ
れた後、制限手段でプリスケーラの最大人力感度を越え
ないように振幅制限されてプリスケーラに供給されるの
で、プリスケーラの最大人力感度を低下させることなく
、最小入力感度を向上させることができる。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図において、第４図と同一部分には同
一記号を付して示す。前記差動増幅器１３及びエミッタ
フォロワ回路１４よりなる増幅回路１８とプリスケーラ
１５との間に、振幅制限回路１９を設けたことが従来と
異なる部分である。

すなわち、トランジスタＱ３．Ｑ４の各エミッタは、カ
ップリングコンデンサＣＩ、Ｃ２を介して、差動増幅器
２０を構成するＮＰＮ型のトランジスタＱ５．Ｑ６のベ
ースにそれぞれ接続される。

トランジスタＱ５．Ｑ８の各ベースとコンデンサＣ１，
Ｃ２との接続点は、それぞれバイアス抵抗Ｒ５，Ｒｅを
介して接続され、図示極性にバイアス電源ＶＢＩを介し
て接地される。

トランジスタＱ５．Ｑ６は、その各コレクタが抵抗Ｒ７
，Ｒ８を介して直流電圧ＶＣＣの印加された電源端子２
１に接続され、そのエミッタが共通接続された後定電流
源Ｉ２を介して接地される。トランジスタＱ５．ＱＢの
各コレクタは、エミッタフォロワ回路２２を構成するＮ
ＰＮ型のトランジスタＱ７．Ｑ８のベースにそれぞれ接
続される。トランジスタＱ７．Ｑ、８は、その各コレク
タが電源端子２１に接続され、各エミッタがプリスケー
ラ１５に接続されるとともに、抵抗Ｒ９，ＲＩＤを介し
て接地される。

ここで、増幅回路１８及び振幅制限回路１９よりなる前
置増幅回路の、利得Ｔと出力ダイナミックレンジＤは、Ｔ　−（ＲＩ　Ｑ　Ｉ　１　／ｋＴ）（Ｒ７ｑ　Ｉ２　
／ｋＴ）−（３）Ｄ−２Ｒ７Ｉｔ　　　　　　　　　　
　　−（４）となる。（３）、　（４）式から明かなよ
うに、増幅回路１８及び振幅制限回路１９よりなる前置
増幅回路によれば、利得Ｔと出力ダイナミックレンジＤ
とはそれぞれ独立に設定することができる。このため、
振幅制限回路１９によって、出力ダイナミックレンジＤ
がプリスケーラ１５の最大人力感度を越えないように設
定すれば、前置増幅回路を接続したことによる最大人力
感度の低下を防止することができる。

また、プリスケーラ１５の最小入力感度を向上させるた
めに必要な利得を、増幅回路１８の増幅作用と振幅制限
回路１９による増幅作用とから得ることができる。この
場合、プリスケーラ［５の最小入力感度を大幅に向上さ
せるには、十分な利得が必要となるが、この利得の一部
となる振幅制限回路１９の利得は、出力ダイナミックレ
ンジで決定してしまうため、増幅回路１８により必要な
利得を得るように設定すればよい。

したがって、上記実施例の構成によれば、増幅回路１８
及び振幅制限回路１９によって設定した利得だけ、第２
図に示すように、プリスケーラ１５の最大入力感度を低
下させることなく、プリスケーラ１５の最小入力感度を
向上させることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。

［発明の効果］以上詳述したようにこの発明によれば、プリスケーラの
最大人力感度を低下させることなく、最小人ツノ感度を
向上させ得る極めて良好なプリスケーラ用の前置増幅回
路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック回路構成図
、第２図は同実施例の効果を示す特性曲線図、第３図は
プリスケーラの入力感度特性を示す特性曲線図、第４図
は従来の前置増幅回路を示すブロック回路構成図、第５
図は同従来の前置増幅回路を用いたプリスケーラの入力
感度特性を示す特性曲線図である。 ■、１２・・・入力端子、１３・・・差動増幅器、１４
・・・エミッタフォロワ回路、１５・・・プリスケーラ
、１６゜１７・・・出力端子、１８・・・増幅回路、１
９・・・振幅制限回路、２０・・・差動増幅器、２１・
・・電源端子、２２・・・エミッタフォロワ回路。第２図出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦Ｃ’−

Claims

【特許請求の範囲】

プリスケーラの最小入力振幅時の入力感度を向上させる
ために、入力信号を増幅して前記プリスケーラに導くプ
リスケーラ用の前置増幅回路において、前記入力信号を
増幅する増幅手段と、この増幅手段の出力信号を前記プ
リスケーラの最大入力感度を越えないように振幅制限し
て前記プリスケーラに供給する制限手段とを具備したこ
とを特徴とするプリスケーラ用の前置増幅回路。