JPH03169110A - Differential amplifier having a gain switching circuit - Google Patents

Differential amplifier having a gain switching circuit

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JPH03169110A
JPH03169110A JP31028889A JP31028889A JPH03169110A JP H03169110 A JPH03169110 A JP H03169110A JP 31028889 A JP31028889 A JP 31028889A JP 31028889 A JP31028889 A JP 31028889A JP H03169110 A JPH03169110 A JP H03169110A
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JP
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transistor
transistors
collector
drain
source
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JP31028889A
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Inventor
Minoru Arai
実 新井
Hiroyuki Kato
博之 加藤
Hitoshi Ishii
仁 石井
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Iwatsu Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwatsu Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for increasing a power voltage by avoiding a change in a DC bias current of a load resistor through the gain changeover. CONSTITUTION:A collector current of a 2nd differential amplifier A2 flows to 1st and 2nd load resistors RL1, RL2 via 7th and 8th transistors(TRs) Q7, Q8 in the case of a 1st gain and flows to the 1st and 2nd load resistors RL1, RL2 via 9th and 10th TRs Q9, Q10 in the case of a 2nd gain. Thus, the DC bias current of the load resistors RL1, RL2 by the gain changeover is unchanged. Since no bias voltage is changed, it is not required to change the drive voltage while anticipating the fluctuation of the bias voltage of the next stage in the multi-stage connection circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、少なくとも2組の差動増幅器を選択的に並列
接続することによってゲインを切換えるように構成され
ているゲイン切換回路を有する差動増幅器に関するもの
である. [従来の技術と発明が解決しようとする課[!]差動増
幅器において、一対のトランジスタのコレクタに負荷抵
抗を介して電源を接続し、一対の入力端子に入力電圧e
l 、e2を与えると、入力電圧e1 、e2の比に対
応した分流比で一対のトランジスタのコレクタ電流が流
れ、差動出力が得られる.この種の差動増幅器を並列接
続してゲインを切換えるように構成した従来のゲイン切
換回路を第2図に示す.このゲイン切換回路は、第1及
び第2の入力端子1、2と、第1及び第2の出力端子3
、4と、定電流を流すために電圧veを与えるエミッタ
電圧源端子5と、t源電圧VCを与えるコレクタ電源端
子6と、第1のバ.イアス電圧Vb1を与える第1のバ
イアス電源端子7と、第2のバイアス電圧Vb2を与え
る第2のバイアス電源端子8と、電圧Vpを与える電源
端子9とを備えている。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a differential amplifier having a gain switching circuit configured to switch the gain by selectively connecting at least two sets of differential amplifiers in parallel. It concerns amplifiers. [The problem that the prior art and the invention try to solve [!] ] In a differential amplifier, a power supply is connected to the collectors of a pair of transistors via a load resistor, and an input voltage e is connected to a pair of input terminals.
When l and e2 are given, the collector currents of the pair of transistors flow at a shunt ratio corresponding to the ratio of the input voltages e1 and e2, and a differential output is obtained. Figure 2 shows a conventional gain switching circuit configured to switch the gain by connecting this type of differential amplifier in parallel. This gain switching circuit has first and second input terminals 1 and 2, and first and second output terminals 3.
, 4, an emitter voltage source terminal 5 that provides a voltage ve to flow a constant current, a collector power source terminal 6 that provides a t source voltage VC, and a first bar. It includes a first bias power supply terminal 7 that provides bias voltage Vb1, a second bias power supply terminal 8 that provides second bias voltage Vb2, and a power supply terminal 9 that provides voltage Vp.

破線で囲んで示す第1の差動増幅器A1は、第1及び第
2のトランジスタQ1a, Q2aとから戒り、各ベー
スは第1及び第2の入力端子1、2に接続されている.
第1及び第2のトランジスタQla、Q2aのエミッタ
は抵抗R1a, R2aを介して互いに接続され、この
接続中点が定電流を与えるための抵抗R5aを介して電
圧源端子5に接続されている。
A first differential amplifier A1, shown surrounded by a broken line, is connected to first and second transistors Q1a and Q2a, and each base is connected to the first and second input terminals 1 and 2.
The emitters of the first and second transistors Qla and Q2a are connected to each other via resistors R1a and R2a, and the midpoint of this connection is connected to the voltage source terminal 5 via a resistor R5a for providing a constant current.

第2の差動増幅器A2を構成するために4個の第3のト
ランジスタQ3a,Q3b,Q3( Q3dと、4個の
第4のトランジスタQ4a, Q4b, Q4c, Q
4dとが設けられ、各エミッタがR3a, R3b, 
R3c、R3d, R4a, R4b%R4c, R4
dを介して互いに接続され、各中点が定電流を与えるた
めの抵抗R5b、R5c, R5d, R5eを介して
エミッタ電圧源端子5に接続されている.第2図では電
圧源端子5と抵抗R5a〜R5eとによって各差動増幅
器AI 、A2に定電流を供給しているが、定電流源C
eを設けてもよい。
To configure the second differential amplifier A2, four third transistors Q3a, Q3b, Q3(Q3d) and four fourth transistors Q4a, Q4b, Q4c, Q
4d, and each emitter is connected to R3a, R3b,
R3c, R3d, R4a, R4b%R4c, R4
d, and each midpoint is connected to the emitter voltage source terminal 5 via resistors R5b, R5c, R5d, and R5e for providing a constant current. In FIG. 2, a constant current is supplied to each differential amplifier AI and A2 by the voltage source terminal 5 and resistors R5a to R5e, but the constant current source C
e may be provided.

第1の差動増幅器A1の第1及び第2のトランジスタQ
1a, Q2aのコレクタはカスコード接続された第5
及び第6のトランジスタQ5 、Q6と第1及び第2の
負荷抵抗RLI 、RL2を介して電源端子6に接続さ
れている. 第1及び第2の出力端子3、4は第5及び第6のトラン
ジスタQ5、Q6のコレクタから導出されている. 第2の差動増幅器A2を構成する第3のトランジスタQ
3a〜Q3dのコレクタは共通に接続されて第7のトラ
ンジスタQ7のエミッタに接続されている.第7のトラ
ンジスタQ7はスイッチとして機能するものであって、
このコレクタは第5のトランジスタQ5のコレクタに接
続されている.第2の差動増幅器A2を構成する第4の
トランジスタQ4a〜Q4dのコレクタは共通に接続さ
れて第8のトランジスタQ8のエミッタに接続されてい
る.この第8のトランジスタQ8はス.イッチとして機
能するものであって、このコレクタは第6のトランジス
タQ6のコレクタに接続されている.スイッチとして機
能する第9のトランジスタQ9のエミッタは第3のトラ
ンジスタQ3a〜Q3dの共通コレクタラインに接続さ
れ、コレクタは電源端子9に接続され、ベースは第2の
バイアス電源端子8に接続されている.同様にスイッチ
として機能する第10のトランジスタQIOのエミッタ
は第4のトランジスタQ4a〜Q4dの共通コレクタラ
インに接続され、コレクタは電源端子9に接続され、ベ
ースは第2のバイアス電源端子8に接続されている. 第1の入力端子1とグランドとの間には抵抗RS1を介
して入力信号源eが接続され、第2の入力端子2とグラ
ンドとの間には抵抗RS2が#続されている.勿論、第
2の入力端子2にも入力信号源を接続することができる
. なお、第1〜第10のトランジスタQ1a〜Q10の全
部が同一型(n型)である.また、対に配置されている
第1のトランジスタQlaと第2のトランジスタQ2a
、第3のトランジスタQ3a〜Q3dと第4のトランジ
スタQ4a〜Q4d、第5のトランジスタQ5と第6の
トランジスタQ6,第7のトランジスタQ7と第8のト
ランジスタQ8 、第9のトランジスタQ9と第10の
トランジスタQ10は同一性能を有する。また、抵抗R
laとR2aと抵抗R3a〜R3dとR4a〜R4d、
5つの抵抗R5a〜R5e、負荷抵抗RLIとRL2は
互いに同一の値に設定されている. 第2図の回路において、10個のトランジスタから成る
第1〜第4のトランジスタQ1a−Q4dの性能が全く
同一であるとすれば、第1及び第2の差動増幅器AI 
、A2のコレクタ電流の比は1:4になる.そして、端
子8の電圧Vb2を制御することによって第9及び第1
0のトランジスタQ9、QIOをオンに制御し、第7及
び第8のトランジスタQ7 、Q8をオフに制御した時
には、負荷抵抗RLI 、RL2に第1の差動増幅器A
1のみのコレクタ電流が流れ、これに基づく電圧降下分
が出力端子3、4の出力電圧となる.一方、端子8の電
圧Vb2を変えて、第7及び第8のトランジスタQ7 
、Q8をオンに制御し、第9及び第10のトランジスタ
Q9 、Q10をオンに制御すれば、第1及び第2の差
動増幅器A1、A2のコレクタ電流の合計が負荷抵抗R
L1 、RL2に流れる。この時の電流値は第7及び第
8のトランジスタQ7、Q8がオフの時の電流値の5倍
である.従って、第7及び第8のトランジスタQ7 、
Q8の時のゲインを1とすれば、第7及び第8のトラン
ジスタQ7 、Q8がオンの時のゲインは5になる.こ
の回路は、ゲイン切換による周波数帯域変化が少ないと
いう特長を有する.しかし、この回路では、負荷抵抗R
L1 、RL2に流れる電流を切換えることによってゲ
インを切換えているので、負荷抵抗RL1 、RL2に
流れる直流バイアス電流が同時に変化する.直流バイア
ス電流が変化すれば、出力の直流バイアス電圧も変化し
差動増幅器を多段に構成した場合に、後段の入力バイア
ス電圧も変化する.従って、バイアス電圧の変化を見込
んで駆動電圧(バイアス電圧〉を変化させなければなら
ない。
The first and second transistors Q of the first differential amplifier A1
The collectors of 1a and Q2a are the fifth cascode-connected collectors.
and is connected to the power supply terminal 6 via the sixth transistors Q5 and Q6 and the first and second load resistors RLI and RL2. The first and second output terminals 3, 4 are led out from the collectors of the fifth and sixth transistors Q5, Q6. The third transistor Q that constitutes the second differential amplifier A2
The collectors of transistors 3a to Q3d are connected in common to the emitter of the seventh transistor Q7. The seventh transistor Q7 functions as a switch,
This collector is connected to the collector of the fifth transistor Q5. The collectors of the fourth transistors Q4a to Q4d constituting the second differential amplifier A2 are connected in common and connected to the emitter of the eighth transistor Q8. This eighth transistor Q8 is connected to the transistor Q8. It functions as a switch, and its collector is connected to the collector of the sixth transistor Q6. The emitter of the ninth transistor Q9 functioning as a switch is connected to the common collector line of the third transistors Q3a to Q3d, the collector is connected to the power supply terminal 9, and the base is connected to the second bias power supply terminal 8. .. Similarly, the emitter of the tenth transistor QIO, which functions as a switch, is connected to the common collector line of the fourth transistors Q4a to Q4d, the collector is connected to the power supply terminal 9, and the base is connected to the second bias power supply terminal 8. ing. An input signal source e is connected between the first input terminal 1 and the ground via a resistor RS1, and a resistor RS2 is connected between the second input terminal 2 and the ground. Of course, an input signal source can also be connected to the second input terminal 2. Note that all of the first to tenth transistors Q1a to Q10 are of the same type (n type). In addition, the first transistor Qla and the second transistor Q2a are arranged in a pair.
, third transistors Q3a to Q3d and fourth transistors Q4a to Q4d, fifth transistor Q5 and sixth transistor Q6, seventh transistor Q7 and eighth transistor Q8, ninth transistor Q9 and tenth transistor Transistor Q10 has the same performance. Also, the resistance R
la and R2a and resistors R3a to R3d and R4a to R4d,
Five resistors R5a to R5e and load resistors RLI and RL2 are set to the same value. In the circuit shown in FIG. 2, if the performances of the first to fourth transistors Q1a to Q4d consisting of 10 transistors are exactly the same, then the first and second differential amplifiers AI
, the ratio of collector currents of A2 is 1:4. By controlling the voltage Vb2 of the terminal 8, the ninth and first
When the seventh and eighth transistors Q9 and QIO are controlled to be turned on and the seventh and eighth transistors Q7 and Q8 are controlled to be turned off, the first differential amplifier A is connected to the load resistors RLI and RL2.
A collector current of only 1 flows, and the voltage drop based on this becomes the output voltage of output terminals 3 and 4. On the other hand, by changing the voltage Vb2 of the terminal 8, the seventh and eighth transistors Q7
, Q8 are turned on, and the ninth and tenth transistors Q9 and Q10 are turned on, the sum of the collector currents of the first and second differential amplifiers A1 and A2 becomes equal to the load resistance R.
Flows to L1 and RL2. The current value at this time is five times the current value when the seventh and eighth transistors Q7 and Q8 are off. Therefore, the seventh and eighth transistors Q7,
If the gain when Q8 is 1, then the gain when the seventh and eighth transistors Q7 and Q8 are on is 5. This circuit has the feature that there is little frequency band change due to gain switching. However, in this circuit, the load resistance R
Since the gain is switched by switching the currents flowing through L1 and RL2, the DC bias currents flowing through load resistors RL1 and RL2 change simultaneously. If the DC bias current changes, the output DC bias voltage will also change, and if a differential amplifier is configured in multiple stages, the input bias voltage of the subsequent stage will also change. Therefore, the drive voltage (bias voltage) must be changed in anticipation of changes in the bias voltage.

ゲイン切換による直流バイアス電流の変化を抑えるため
に、第3図に示すように第5及び第6のトランジスタQ
5 ,Q6のコレクタと第1及び第2の負荷抵抗RLI
 、RL2との間に第11及び第12のトランジスタQ
11, Q12を接続し、更に、第9及び第10のトラ
ンジスタQ9 、QIQのコレクタの共通接続ラインと
第1及び第2の負荷抵抗RL1 − RL2との間に抵
抗RD1 、RD2をそれぞれ介して第13及び第14
のトランジスタQ13、Q14を接続し、第11〜第1
4のトランジスタQ11〜Q14のベースを電圧源端子
10にそれぞれ接続することが特開平1−29044号
によって提案されている. この第3図の回路では、第9及び第10のトランジスタ
Q9 、Q10のコレクタにおける信号電流を含むコレ
クタ電流を合戒して直流分になし、第13及び第14の
トランジスタQ13、Q14のベースを同電位にするこ
とによって直流分を172に分けて第1及び第2の負荷
抵抗RLI、R.L2に流す.これにより、ゲインを切
換えても直流バイアス電流の変化が生じない。しかし、
第3図のゲイン切換回路は、部品点数が多くなるという
欠点及び第11及び第12のトランジスタQ11, Q
12が追加されているので、電源端子6に供給する電圧
を高く設定しなければならないという欠点を有する. そこで、本発明の目的は、比較的簡単な回路でゲイン切
換による直流バイアス電流の変化を少なくすることがで
き、且つ電源電圧を高くすることが不要なゲイン切換回
路を有する差動増幅器を提供することにある. [課題を解決するための手段〕 上記目的を達戒するための本発明は、実施例を示す第1
図の符号を参照して説明すると、第1及び第2の入力端
子1、2と、ベース又はゲートが前記第1の入力端子1
に接続されている第1のトランジスタQ1a〜QICと
、ベース又はゲートが前記第2の入力端子2に接続され
ている第2のトランジスタQ2a〜Q2cと、前記第1
のトランジスタランジスタQ2a〜Q2Cのエミッタ又
はソースとを互いに接続した中点に接続されている定電
流源R5a〜R5Cと、ベース又はゲートが前記第1の
入力端子1に#続されている第3のトランジスタQ3a
、Q3bと、ベース又はゲートが前記第2の入力端子2
に接続されている第4のトランジスタQ4a,Q4bと
、前記第3のトランジスタQ3a, Q3bのエミッタ
とソースと前記第4のトランジスタQ4a, Q4bの
エミッタ又はソースとを互いに接続した中点に接続され
ている定電流源R5d, R5eと、エミ・yタ又はソ
ースが前記第1のトランジスタQ1a〜Q1Cのコレク
タ又はドレインに接続されている第5のトランジスタQ
5と、エミγタ又はソースが前記第2のトランジスタQ
2a〜Q2Cのコレクタ又はドレインに接続されている
第6のトランジスタQ6と、前記第5のトランジスタQ
5のコレクタ又はドレインと電源端子6との間に接続さ
れている第1の負荷抵抗RL1と、前記第6のトランジ
スタQ6のコレクタ又はドレインと前記電源端子6との
間に接続されている第2の負荷抵抗RL2と、前記電源
端子6との間に接続されている第2の負荷抵抗RL2と
、前記第5のトランジスタQ5のコレクタ又はドレイン
と前記第1の負荷抵抗RL1との間に接続されている第
1の出力端子3と、前記第6のトランジスタQ6のコレ
クタ又はドレインと前記第2の負荷抵抗RL2との間に
接続されている第2の出力端子4と、エミッタ又はソー
スが前記第3のトランジスタQ3a, Q3bのコレク
タ又はドレインに接続され、コレクタ又はドレインが前
記第5のトランジスタQ5のコレクタ又はドレインに接
続された第7のトランジスタQ7と、エミッタ又はソー
スが前記第4のトランジスタQ4a, Q4bのコレク
タ又はドレインに接続され、コレクタ又はドレインが前
記第6のトランジスタQ6のコレクタ又はドレインに接
続されているダ第8のトランジスタQ8と、エミッタ又
はソースが前記第3のトランジスタQ3a, Q3bの
コレクタ又はドレインに接続され、コレクタ又はドレイ
ンが前記第6のトランジスタQ6のコレクタ又はドレイ
ンに接続されている第9のトランジスタQ9と、エミッ
タ又はソースが前記第4のトランジスタQ4a, Q4
bのコレクタ又はドレインに接続され、コレクタ又はド
レインが前記第5のトランジスタQ5のコレクタ又はド
レインに接続されている第10のトランジスタQ10と
、前記第5、第6、第7及び第8のトランジスタQ5、
Q6、Q7、Q8のベース又はゲートに夫々接続されて
いる第1のバイアス電源端子7と、前記第9及び第10
のトランジスタQ9、Q10のベース又はゲートに接続
された第2のバイアス電源端子8とを備え、前記第1及
び第2のバイアス電源端子7、8の内の少なくとも一方
の電圧を変えることによって前記第9及び第10のトラ
ンジスタQ9 、Q1Gをオフすると同時に前記第7及
び第8のトランジスタQ7、Q8をオンするか、又は前
記第9及び第10のトランジスタQ9 、QIOをオン
すると同時に前記第7及び第8のトランジスタQ7 ,
Q8をオフ評御するように第7〜第10のトランジスタ
を制御し、ゲイン切換を行うことができる差動増幅器に
係わるものである.なお、第1〜第4のトラ.ンジスタ
を複数個にする場合には、互いに並列に接続する。
In order to suppress changes in DC bias current due to gain switching, the fifth and sixth transistors Q are connected as shown in FIG.
5, the collector of Q6 and the first and second load resistors RLI
, RL2, the eleventh and twelfth transistors Q
11 and Q12 are connected to each other, and further, a common connection line of the collectors of the ninth and tenth transistors Q9 and QIQ is connected to the first and second load resistors RL1 and RL2 via resistors RD1 and RD2, respectively. 13th and 14th
transistors Q13 and Q14 are connected, and the 11th to 1st transistors are connected.
Japanese Patent Laid-Open No. 1-29044 proposes connecting the bases of the four transistors Q11 to Q14 to the voltage source terminal 10, respectively. In the circuit shown in FIG. 3, the collector currents including the signal currents in the collectors of the ninth and tenth transistors Q9 and Q10 are combined into a DC component, and the bases of the thirteenth and fourteenth transistors Q13 and Q14 are By making the potentials the same, the DC component is divided into 172 parts and the first and second load resistors RLI, R. Flow to L2. As a result, even if the gain is changed, the DC bias current does not change. but,
The gain switching circuit shown in FIG. 3 has the disadvantage that the number of parts is large, and the eleventh and twelfth transistors Q11, Q
12, the disadvantage is that the voltage supplied to the power supply terminal 6 must be set high. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a differential amplifier having a gain switching circuit that can reduce changes in DC bias current due to gain switching with a relatively simple circuit and that does not require increasing the power supply voltage. There is a particular thing. [Means for Solving the Problem] The present invention for achieving the above object is as follows:
Referring to the reference numerals in the figure, the first and second input terminals 1 and 2, and the base or gate of the first input terminal 1
the first transistors Q1a to QIC connected to the second input terminal 2; the second transistors Q2a to Q2c whose bases or gates are connected to the second input terminal 2;
constant current sources R5a to R5C connected to the midpoint of connecting the emitters or sources of the transistors Q2a to Q2C; and a third constant current source R5a to R5C whose base or gate is connected to the first input terminal 1. Transistor Q3a
, Q3b, and the base or gate is connected to the second input terminal 2.
the emitters and sources of the third transistors Q3a and Q3b and the emitters or sources of the fourth transistors Q4a and Q4b are connected to constant current sources R5d and R5e, and a fifth transistor Q whose emitter or source is connected to the collector or drain of the first transistors Q1a to Q1C.
5, and the emitter or source of the second transistor Q
A sixth transistor Q6 connected to the collector or drain of 2a to Q2C, and the fifth transistor Q
A first load resistor RL1 connected between the collector or drain of the sixth transistor Q6 and the power supply terminal 6, and a second load resistor RL1 connected between the collector or drain of the sixth transistor Q6 and the power supply terminal 6. a second load resistor RL2 connected between the load resistor RL2 and the power supply terminal 6; and a second load resistor RL2 connected between the collector or drain of the fifth transistor Q5 and the first load resistor RL1. a first output terminal 3 whose emitter or source is connected between the collector or drain of the sixth transistor Q6 and the second load resistor RL2; a seventh transistor Q7 whose collector or drain is connected to the collector or drain of the third transistor Q3a, Q3b and whose emitter or source is connected to the collector or drain of the fifth transistor Q5; an eighth transistor Q8 whose collector or drain is connected to the collector or drain of Q4b and whose collector or drain is connected to the collector or drain of the sixth transistor Q6; and whose emitter or source is the collector of the third transistor Q3a, Q3b. or a ninth transistor Q9 whose collector or drain is connected to the collector or drain of the sixth transistor Q6, and whose emitter or source is connected to the fourth transistor Q4a, Q4.
a tenth transistor Q10 connected to the collector or drain of the fifth transistor Q5, and whose collector or drain is connected to the collector or drain of the fifth transistor Q5; and the fifth, sixth, seventh and eighth transistors Q5. ,
a first bias power supply terminal 7 connected to the bases or gates of Q6, Q7, and Q8;
a second bias power supply terminal 8 connected to the bases or gates of the transistors Q9, Q10; The ninth and tenth transistors Q9 and Q1G are turned off and the seventh and eighth transistors Q7 and Q8 are turned on, or the ninth and tenth transistors Q9 and QIO are turned on and the seventh and eighth transistors are turned on simultaneously. 8 transistor Q7,
The present invention relates to a differential amplifier that can perform gain switching by controlling the seventh to tenth transistors so as to control Q8 off. Note that the first to fourth tigers. When using multiple transistors, connect them in parallel to each other.

[作 用] 本発明によれば、第2の差動増幅器A2のコレクタ電流
が、第1のゲインの時に第7及び第8のトランジスタQ
7 ,Q8を介して第1及び第2の負荷抵抗RL1 、
RL2に流れ、また第2のゲインの時に第9及び第10
のトランジスタQ9 , Q10を介して第1及び第2
の負荷抵抗RL1 、RL2に流れる.従って、ゲイン
切換によって負荷抵抗RL1、RL2の直流バイアス電
流が変化しない.これにより、バイアス電圧も変化しな
い。このため、多段接続回路において次段のバイアス電
圧の変動を見込んで駆動電圧を変化させる必要がなくな
る. [実施例コ 次に、本発明の一実施例に係わるゲイン切換回路を第1
図を参照して説明する.但し、第1図において、第2図
と実質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明
を省略する. 第1図では第1の差動増幅器A1が3個の第1のトラン
ジスタQ1a, Q1b, Q1cと、3個の第2のト
ランジスタQ2a, Q2b, Q2cと、6個のエミ
ッタ抵抗R1a, R1b, R1C, R2a, R
2b, Rb3と、3個の定t流源用抵抗R5a, R
5b, R5cとで構成されている。第1及び第2のト
ランジスタQ1a〜Q1c, Q2a 〜Q2cのエミ
ッタは抵抗R1a〜R1c、R2a−R2cを介して互
いに接続され、各中点は定′r4流源用抵抗R5a〜R
5cを介して端子5に接続され、各ベースは第1及び第
2の入力端子1、2に接続され、各コレクタは共通に4
f−続されて第5及び第6のトランジスタQ5 ,Q6
のエミッタに接続されている.従って、第1の差動増幅
器A1は3個の単位差動増幅器を並列接続した構戒にな
っており、1つの単位差動増幅器の一方のコレクタ電流
の信号成分をI、他方のコレクタ電流の信号戒分を■と
すれば、全体のコレクタ電流の信号戒分は3I、及び3
Iとなる. 第2の差動増幅器A2は2個の第3のトランジスタQ3
a, Q3bと、2個の第4のトランジスタQ4a, 
Q4bと、4個のエミッタ抵抗R3a、,R3b,R4
a, R4bと、2個の定電流源用抵抗R5d、R5e
とから成り、単位差動増幅器の数が第2図の半分になっ
た他は、第2図の第2の差動増幅器A2と同様に構威さ
れている.なお、第1図の第2の差動増幅器A2は2つ
の単位差動増幅器の並列回路であるので、一方の側のコ
レクタ電流の信号戒分は2I,他方の側のコレクタ電流
の信号戒分は2Iである. 第1図の第5〜第8のトランジスタQ5〜Q8の接続は
、第2図と同一であるが、第9及び第10のトランジス
タQ9 、Q10のコレクタの接続は全く相違している
.第9のトランジスタQ9のコレクタは第6のトランジ
スタQ6のコレクタ即ち第2の負荷抵抗RL2の一端に
接続され、第10のトランジスタQIOのコレクタは第
5のトランジスタQ5のコレクタ即ち第1の負荷抵抗R
LIの一端に接続されている. 第1図の回路において、第7及び第8のトランジスタQ
7 、Q8をオフし、第9及び第10のトランジスタQ
9 , Q10をオンした場合には、第1の負荷抵抗R
LIに3個の第1のトランジスタQ1a〜Q1cのコレ
クタ電流の信号戒分の合計の3■が流れると共に2個の
第4のトランジスタQ4a、Q4bの合計のコレクタi
a流の信号成分2■が得られる.第4のトランジスタQ
4a,Q4bの合計のコレクタ電流の信号成分2Iは第
1のトランジスタQ1a〜Q1cの合計のコレクタ電流
の信号戒分3Iに対して逆相の関係にあるので、第1の
負荷抵抗RLIに流れる電流は結局31+21=31−
2I=Iとなる.同様に、第2の負荷抵抗RL2に、3
個の第2のトランジスタQ2a〜Q2Cの合計のコレク
タ電流の信号成分3■と2個の第3のトランジスタQ3
a, Q3bのコレクタ電流の信号戒分2Iが流れ、結
局、3I+2I=−3I+2I==■が流れることにな
る.直流分(バイアス電流)について見ると、第1〜第
4のトランジスタQ1a〜Q4bに同一のバイアス電流
Ibが流れるので、第1及び第2の負荷抵抗RL1 、
RL2にそれぞれ5lbのバイアス電流が流れる. 一方、第7及び第8のトランジスタQ7.、Q8がオン
され、第9及び第10のトランジスタQ9、QIOがオ
フされると、第1の負荷抵抗RL1に3個の第1のトラ
ンジスタQ1a〜QaCと2個の第3のトランジスタQ
3a〜Q3cの合計のコレクタ電流の信号戒分5■が流
れ、また、第2の負荷抵抗RL2に3個の第2のトラン
ジスタQ2a〜Q2cと2個の第4のトランジスタQ4
a,Q4bの合計のコレクタ電流の信号成分5I=−5
Iが流れる。
[Function] According to the present invention, when the collector current of the second differential amplifier A2 is the first gain, the seventh and eighth transistors Q
7, the first and second load resistors RL1 through Q8,
flows to RL2, and also flows to the 9th and 10th at the second gain.
the first and second transistors Q9 and Q10.
The current flows through the load resistances RL1 and RL2. Therefore, the DC bias current of the load resistors RL1 and RL2 does not change due to gain switching. As a result, the bias voltage also does not change. This eliminates the need to change the drive voltage in a multistage connection circuit in anticipation of changes in the bias voltage of the next stage. [Embodiment 2] Next, a gain switching circuit according to an embodiment of the present invention will be described.
This will be explained with reference to the figure. However, in FIG. 1, parts that are substantially the same as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted. In FIG. 1, the first differential amplifier A1 includes three first transistors Q1a, Q1b, Q1c, three second transistors Q2a, Q2b, Q2c, and six emitter resistors R1a, R1b, R1C. , R2a, R
2b, Rb3, and three constant t flow source resistors R5a, R
5b and R5c. The emitters of the first and second transistors Q1a-Q1c, Q2a-Q2c are connected to each other via resistors R1a-R1c, R2a-R2c, and each midpoint is connected to a constant 'r4 current source resistor R5a-R.
5c to the terminal 5, each base is connected to the first and second input terminals 1, 2, and each collector is connected to the terminal 5 through the 4c.
f--fifth and sixth transistors Q5, Q6 in series;
is connected to the emitter of Therefore, the first differential amplifier A1 is constructed by connecting three unit differential amplifiers in parallel, and the signal component of one collector current of one unit differential amplifier is I, and the signal component of the collector current of the other unit differential amplifier is I. If the signal division is ■, the signal division of the entire collector current is 3I, and 3
It becomes I. The second differential amplifier A2 consists of two third transistors Q3
a, Q3b, and two fourth transistors Q4a,
Q4b and four emitter resistors R3a, , R3b, R4
a, R4b and two constant current source resistors R5d and R5e
It has the same structure as the second differential amplifier A2 in FIG. 2, except that the number of unit differential amplifiers is half of that in FIG. Note that the second differential amplifier A2 in FIG. 1 is a parallel circuit of two unit differential amplifiers, so the signal distribution of the collector current on one side is 2I, and the signal distribution of the collector current on the other side is 2I. is 2I. The connections of the fifth to eighth transistors Q5 to Q8 in FIG. 1 are the same as in FIG. 2, but the connections of the collectors of the ninth and tenth transistors Q9 and Q10 are completely different. The collector of the ninth transistor Q9 is connected to the collector of the sixth transistor Q6, that is, one end of the second load resistor RL2, and the collector of the tenth transistor QIO is connected to the collector of the fifth transistor Q5, that is, one end of the first load resistor R.
Connected to one end of LI. In the circuit of FIG. 1, the seventh and eighth transistors Q
7, turn off Q8 and turn off the ninth and tenth transistors Q
9, when Q10 is turned on, the first load resistance R
A total of 3■ of the signal distribution of the collector currents of the three first transistors Q1a to Q1c flows through LI, and a total of the collector currents of the two fourth transistors Q4a and Q4b flows through the LI.
Signal component 2■ of stream a is obtained. fourth transistor Q
Since the signal component 2I of the total collector current of transistors 4a and Q4b is in a negative phase relationship with the signal component 3I of the total collector current of the first transistors Q1a to Q1c, the current flowing through the first load resistor RLI After all, 31+21=31-
2I=I. Similarly, for the second load resistance RL2, 3
The signal component 3 of the total collector current of the second transistors Q2a to Q2C and the two third transistors Q3
The signal 2I of the collector current of a and Q3b flows, and in the end, 3I+2I=-3I+2I==■ flows. Regarding the DC component (bias current), since the same bias current Ib flows through the first to fourth transistors Q1a to Q4b, the first and second load resistors RL1,
A bias current of 5lb flows through each RL2. On the other hand, the seventh and eighth transistors Q7. , Q8 is turned on and the ninth and tenth transistors Q9 and QIO are turned off, the three first transistors Q1a to QaC and the two third transistors Q are connected to the first load resistor RL1.
A signal 5■ of the total collector current of 3a to Q3c flows, and three second transistors Q2a to Q2c and two fourth transistors Q4 flow to the second load resistor RL2.
Signal component 5I of total collector current of a, Q4b = -5
I flows.

この時第1及び第2の負荷抵抗RLI ,RL2に流れ
る直流分(バイアス電流)は5Ibである.従って、第
7及び第8のトランジスタQ7 、Q8をオフにした時
のゲインを1とすれば、オンにした時のゲインが5にな
る.一方、直流バイアス電流はゲインの変化に無関係に
一定値(5Ib)である. [変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである. (1〉 第IUJ!Uにおいて、第1及び第2の差動増
幅器AI 、A2の対のトランジスタの数を種々変える
ことができる,第1〜第4のトランジスタを1個にする
ことも可能である. 《2〉 抵抗R5a〜R5eの代りに別の定@流源を接
続することができる. (3〉 第1〜第10のトランジスタQla−Q10を
FET (t界効果トランジスタ)に置き換えることが
できる. (4) 第1図の端子7、8の両方の電圧を変えて第7
、第8、第9、第10のトランジスタQ7〜Q10をオ
ン・オフしてもよい. [発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、ゲインを切換えて
も直流バイアス電流が変化しない差動増幅器を提供する
ことができる.
At this time, the direct current (bias current) flowing through the first and second load resistors RLI and RL2 is 5Ib. Therefore, if the gain when the seventh and eighth transistors Q7 and Q8 are turned off is 1, the gain when they are turned on is 5. On the other hand, the DC bias current is a constant value (5Ib) regardless of the change in gain. [Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications are possible, for example. (1> In the IUJ!U, the number of transistors in the pair of the first and second differential amplifiers AI and A2 can be varied, and it is also possible to use one transistor for the first to fourth transistors. (2) Another constant current source can be connected in place of the resistors R5a to R5e. (3) The first to tenth transistors Qla to Q10 can be replaced with FETs (t-field effect transistors). (4) Change the voltage of both terminals 7 and 8 in Figure 1 to
, the eighth, ninth, and tenth transistors Q7 to Q10 may be turned on and off. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to provide a differential amplifier in which the DC bias current does not change even when the gain is switched.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のゲイン切換回路を有する差
動増幅器を示す回路図、 第2図及び第3図は従来のゲイン切換回路を有する差動
増幅器を示す回路図である. 1.2・・・入力端子、3.4・・・出力端子,、5・
・・電圧源端子、6・・・電源端子、7.8・・・バイ
アス電源端子、Q1a〜Q1c・・・第1のトランジス
タ、Q2a〜Q2C・・・第2のトランジスタ、Q3a
, Q3b・・・第3のトランジスタ、Q4a, Q4
b・・・第4のトランジスタ、Q5〜QIO・・・第5
〜第10のトランジスタ、RLI ,RL2・・・負荷
抵抗.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a differential amplifier having a gain switching circuit according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are circuit diagrams showing a differential amplifier having a conventional gain switching circuit. 1.2...Input terminal, 3.4...Output terminal, 5.
... Voltage source terminal, 6... Power supply terminal, 7.8... Bias power supply terminal, Q1a to Q1c... First transistor, Q2a to Q2C... Second transistor, Q3a
, Q3b...Third transistor, Q4a, Q4
b...Fourth transistor, Q5-QIO...Fifth
~10th transistor, RLI, RL2...Load resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 [1]第1及び第2の入力端子(1)(2)と、 ベース又はゲートが前記第1の入力端子(1)に接続さ
れている第1のトランジスタ(Q1a〜Q1c)と、 ベース又はゲートが前記第2の入力端子(2)に接続さ
れている第2のトランジスタ(Q2a〜Q2c)と、 前記第1のトランジスタ(Q1a〜Q1c)のエミッタ
又はソースと前記第2のトランジスタ(Q2a〜Q2c
)のエミッタとソースとを互いに接続した中点に接続さ
れている定電流源(R5a〜R5c)と、ベース又はゲ
ートが前記第1の入力端子(1)に接続されている第3
のトランジスタ(Q3a、Q3b)と、 ベース又はゲートが前記第2の入力端子(2)に接続さ
れている第4のトランジスタ(Q4a、Q4b)と、 前記第3のトランジスタ(Q3a、Q3b)のエミッタ
又はソースと前記第4のトランジスタ(Q4a、Q4b
)のエミッタ又はソースとを互いに接続した中点に接続
されている定電流源(R5d、R5e)と、エミッタ又
はソースが前記第1のトランジスタ(Q1a〜Q1c)
のコレクタ又はドレインに接続されている第5のトラン
ジスタ(Q5)と、 エミッタ又はソースが前記第2のトランジスタ(Q2a
〜Q2c)のコレクタ又はドレインに接続されている第
6のトランジスタ(Q6)と、 前記第5のトランジスタ(Q5)のコレクタ又はドレイ
ンと電源端子(6)との間に接続されている第1の負荷
抵抗(RL1)と、 前記第6のトランジスタ(Q6)のコレクタ又はドレイ
ンと前記電源端子(6)との間に接続されている第2の
負荷抵抗(RL2)と、 前記第5のトランジスタ(Q5)のコレクタ又はドレイ
ンと前記第1の負荷抵抗(RL1)との間に接続されて
いる第1の出力端子(3)と、前記第6のトランジスタ
(Q6)のコレクタ又はドレインと前記第2の負荷抵抗
(RL2)との間に接続されている第2の出力抵抗(4
)と、エミッタ又はソースが前記第3のトランジスタ(
Q3a、Q3b)のコレクタ又はドレインに接続され、
コレクタ又はドレインが前記第5のトランジスタ(Q5
)のコレクタ又はドレインに接続された第7のトランジ
スタ(Q7)と、 エミッタ又はソースが前記第4のトランジスタ(Q4a
、Q4b)のコレクタ又はドレインに接続され、コレク
タ又はドレインが前記第6のトランジスタ(Q6)のコ
レクタ又はドレインに接続されている第8のトランジス
タ(Q8)と、 エミッタ又はソースが前記第3のトランジスタ(Q3a
、Q3b)のコレクタ又はドレインに接続され、コレク
タ又はドレインが前記第6のトランジスタ(Q6)のコ
レクタ又はドレインに接続されている第9のトランジス
タ(Q9)と、 エミッタ又はソースが前記第4のトランジスタ(Q4a
、Q4b)のコレクタ又はドレインに接続され、コレク
タ又はドレインが前記第5のトランジスタ(Q5)のコ
レクタ又はドレインに接続されている第10のトランジ
スタ(Q10)と、前記第5、第6、第7及び第8のト
ランジスタ(Q5、Q6、Q7、Q8)のベース又はゲ
ートに夫々接続されている第1のバイアス電源端子(7
)と、 前記第9及び第10のトランジスタ(Q9、Q10)の
ベース又はゲートに接続された第2のバイアス電源端子
(8)と、 を備え、前記第1及び第2のバイアス電源端子(7)(
8)の内の少なくとも一方の電圧を変えることによって
前記第9及び第10のトランジスタ(Q9、Q10)を
オフすると同時に前記第7及び第8のトランジスタ(Q
7、Q8)をオンするか又は前記第9及び第10のトラ
ンジスタ(Q9、Q10)をオンすると同時に前記第7
及び第8のトランジスタ(Q7、Q8)をオフするよう
に第7〜第10のトランジスタを制御しゲイン切換を行
うことができる差動増幅器。
[Scope of Claims] [1] First and second input terminals (1) (2), and a first transistor (Q1a to Q1a) whose base or gate is connected to the first input terminal (1). Q1c), a second transistor (Q2a-Q2c) whose base or gate is connected to the second input terminal (2), an emitter or source of the first transistor (Q1a-Q1c) and the second transistor (Q2a-Q2c), 2 transistors (Q2a to Q2c
) a constant current source (R5a to R5c) connected to the midpoint where the emitter and source of the
transistors (Q3a, Q3b); a fourth transistor (Q4a, Q4b) whose base or gate is connected to the second input terminal (2); and an emitter of the third transistor (Q3a, Q3b). or the source and the fourth transistor (Q4a, Q4b
) and a constant current source (R5d, R5e) connected to the middle point where the emitters or sources of the transistors (R5d, R5e) are connected to each other;
a fifth transistor (Q5) whose emitter or source is connected to the collector or drain of the second transistor (Q2a);
A sixth transistor (Q6) connected to the collector or drain of the fifth transistor (Q2c) and a first transistor connected between the collector or drain of the fifth transistor (Q5) and the power supply terminal (6) a load resistor (RL1); a second load resistor (RL2) connected between the collector or drain of the sixth transistor (Q6) and the power supply terminal (6); and the fifth transistor (Q6). Q5) and the first output terminal (3) connected between the collector or drain of the sixth transistor (Q6) and the first load resistor (RL1), and the collector or drain of the sixth transistor (Q6) and the second The second output resistor (4) connected between the load resistor (RL2) of
), and the emitter or source is the third transistor (
Q3a, Q3b) is connected to the collector or drain of
The collector or drain of the fifth transistor (Q5
) a seventh transistor (Q7) connected to the collector or drain of the fourth transistor (Q4a);
, Q4b), the collector or drain of which is connected to the collector or drain of the sixth transistor (Q6); and the emitter or source of the third transistor (Q6). (Q3a
, Q3b), the collector or drain of which is connected to the collector or drain of the sixth transistor (Q6); and the emitter or source of the fourth transistor (Q6). (Q4a
, Q4b) and whose collector or drain is connected to the collector or drain of the fifth transistor (Q5); and the first bias power supply terminal (7) connected to the base or gate of the eighth transistor (Q5, Q6, Q7, Q8), respectively.
); and a second bias power terminal (8) connected to the bases or gates of the ninth and tenth transistors (Q9, Q10); )(
8), the ninth and tenth transistors (Q9, Q10) are turned off and the seventh and eighth transistors (Q
7, Q8) or at the same time as turning on the ninth and tenth transistors (Q9, Q10).
and a differential amplifier that can perform gain switching by controlling the seventh to tenth transistors so as to turn off the eighth transistor (Q7, Q8).
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