JPH03173210A - リミッタ利得制御回路 - Google Patents

リミッタ利得制御回路

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JPH03173210A
JPH03173210A JP1313743A JP31374389A JPH03173210A JP H03173210 A JPH03173210 A JP H03173210A JP 1313743 A JP1313743 A JP 1313743A JP 31374389 A JP31374389 A JP 31374389A JP H03173210 A JPH03173210 A JP H03173210A
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JP
Japan
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current
transistor
transistors
circuit
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JP1313743A
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Inventor
Doubun Ri
李 道▲ふみ▼
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

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〕 この発明は、リミッタ回路の利得範囲を自由に調整する
ことができるリミッタ利得制御回路に関する。
〔従来の技術〕
第4図は従来のリミッタ利得制御回路の回路図である。
図において、1はリミッタ回路であり、NPN トラン
ジスタQ、Q2の差動対より成る。
■ トランジスタQ 、Q2のエミッタは各々接続さl れ、この共通接続点は電流制御回路3に接続されている
。トランジスタQlは、コレクタが電源V に、ベース
が入力信号源v1Nに各々接続されC ている。トランジスタQ2は、コレクタが出力V  に
接続されるとともに負荷Rt、を介し電源UT Vooにも接続され、ベースが人力信号源vlNに接続
されている。
2は電流補償回路であり、NPN トランジスタQ3.
Q  の差動対より成る。トランジスタQ3゜Q4のエ
ミッタは各々接続され、この共通接続点は、−電流制御
回路3に接続されている。トランジスタQ  、Q  
のベースはバイアス電源VBに接4 続されている。トランジスタQ3のコレクタはトランジ
スタQ のコレクタに、トランジスタQ4のコレクタは
出力V  に接続されている。
OUT 電流制御回路3は、NPN )ランジスタQ5゜Q の
差動対より成る。トランジスタQ、Q。
5 のエミッタは各々接続され、この共通接続点は定電流源
■。に接続されている。トランジスタQ5゜Q のベー
ス間には可変電圧源VAが接続されている。可変電圧源
VAの電圧を調整することによりリミッタ回路1のゲイ
ンGが変化する。トランジスタQ5のコレクタは、トラ
ンジスタQl。
Q のエミッタ共通接続点に、トランジスタQ6のコレ
クタは、トランジスタQ  、Q  のエミッ4 り共゛過接続点に各々接続されている。
次に動作について説明する。今、負荷Rt、に流れる電
流を■ 、トランジスタQ  、Q  に流れL   
      24 る電流を各々I  、I  とすると、4 11、− 12+14        ・・・(1)と
なる。トランジスタQ6に流れる電流を16、定電流源
I の電流値を! 、入力信号IMVINの0 電圧をv 1可変電圧源■ の電圧をV 、バイIN 
       A      ^アス電圧源V の電圧
をV  、)ランジスタQ3゜B          
 B Q のベース電圧を各々V 、■ とすると、4   
       83  84 1  ””    I    (’、’ V n3= 
V n4= V n )B となる。なお、ここでvTは vT Vr −□ K:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電荷 である。
また、 となる。 (2)式。
(3)式を (1)式に代入すると、 となる。信号入力がない場合、つまり、電圧”IN−〇
のとき、 (4)式より、 ■L′″ −10 となる。これは、信号入力があり電圧VAが変化しても
、出力V  の直流レベル(出力V  のOUT   
        OUT 変化の基準レベル)が常にV−R(1/2)CL 1oに定められていることを示している(電流補償)。
また (4)式の第1項を直流成分とし、第2項を入力
信号源vINによる交流成分を考えると、電圧V を変
化させることによって負荷RLに流^ れる電流I、を変化させることができ、出力電流ILの
レベルを制御することができる(電流制御)。
リミッタ回路lにおいては、入力信号源VINの電圧V
 の振幅(VB□−vB2)が第5図(b)に示N すように8v 以上になると、電流I2は第5図(a)
示すように飽和し、■2″P15 (I5はトランジス
タQ5に流れる電流)となる。すると、出力V  は入
力信号源V]Nの電圧VINに対し第5UT 図(C)に示すように上下の電圧が制限されたものとな
る(リミッタ動作)。
次に電流補償回路2がないものと仮定し、トランジスタ
Q 、Q2のエミッタ共通接続点に流れ! る電流をIAとすると、リミッタ回路1のゲインGは周
知のように、 2壷vT となる。
ゲインGは、可変電源VAを調整し、トランジスタQ 
 、Q  のベース間の電圧差ΔVAを変化6 させることにより、以下のように変化する。つまり、 (a) ΔVAく〈0のとき G  〜  0 (b) (C) Δv  −oのときIA−1゜/2となり、G−R1/
4VT O ΔV 〉〉0のときI A ”’ I oとなり、G−
R1/2VT 0 となる。いま、ΔV A ”” 0を基準とし、可変電
源V を調整すると、電圧差ΔVAが変化し、リミ^ ツタ回路1のゲインG(V/V)の範囲はOUT   
IN 第6図に示すように0〜2倍の範囲で変化する。
このリミッタ回路1のゲインGの変化範囲をデシベル表
示すると第7図に示すようにその変化は非線形で、変化
範囲は、−閃dB〜6dBまでとなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のリミッタ利得制御回路は以上のように構成されて
おり、ゲインGを−ndB−ndBの範囲において線形
的に変化させることができないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ゲインを−n d B = n d Bの範
囲において線形的に変化させることができるリミッタ利
得制御回路を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るリミッタ利得制御回路は、一方電極が共
通接続され、制御電極間に人力信号源が接続される第1
.第2のトランジスタより成り、第1のトランジスタの
他方電極は所定電位に接続され、第2のトランジスタの
他方電極より出力を導出するリミッタ回路と、可変電圧
源と、所定の電流比を有する第1.第2.第3.第4の
定電流源と、第1.第2の定電流源の電流経路に各々介
挿され、制御電極間に可変電圧源が接続された第3、第
4のトランジスタ、及び、第1の定電流源と第3のトラ
ンジスタの間の電流経路と、第2の定電流源と第4のト
ランジスタの間の電流経路との間に接続された第1の抵
抗より成る第1の差動増幅回路と、第3.第4の定電流
源の電流経路に各々介挿され、制御電極間に可変電圧源
が接続された第5.第6のトランジスタ、及び、第3の
定電流源と第5のトランジスタの間の電流経路と、第4
の定電流源と第6のトランジスタの間の電流経路との間
に接続された第2の抵抗より成る第2の差動増幅回路と
、第4.第6のトランジスタに流れる電流を合成してリ
ミッタ回路を構成する第1、第2のトランジスタの一方
電極の共通接続点に与える電流合成回路とを備えている
〔作用〕
この発明においては、可変電圧源の電圧を調整しても電
流合成回路からリミッタ回路へ供給される電流がOにな
ることはない。また、第1.第2゜第3.第4の定電流
源の電流比を適当な値に設定することにより、第1.第
2の差動増幅回路における各対のトランジスタの制御電
極間の電圧差が0であるときに電流合成回路を介してリ
ミッタ回路に供給される電流を基準として、1. / 
n倍からn倍の範囲の電流を可変電圧源の電圧調整に応
じリミッタ回路に供給することができる。
〔実施例〕
第1図はこの発明に係るリミッタ利得制御回路の一実施
例を示す回路図である。この実施例においては、電流制
御回路3を第1.第2の差動増幅回路4,5を含む構成
に変えることにより、可変電圧源VAを調整しても、リ
ミッタ回路1に供給される電流IAが0にならないよう
にしたこと、及び定電流源1  、I  、I  、I
4を設け、こ1    2    3 れらの電流比を8:3:1:1に設定することにより、
ゲインG(V   /V、N)の変化の範囲がUT ΔVA−Oを基準に1/2倍から2倍の範囲となるよう
にしたことである。
第1の差動増幅回路4において、PNP )ランジスタ
Q、Q8は差動対を構成している。トランジスタQ、Q
8のベース間には可変電圧源VAが接続されている。ト
ランジスタQ7は、エミッタが定電流源11を介し電源
vccに、コレクタがトランジスタQ12と共にカレン
トミラー回路を構成するトランジスタQ1、(基準のト
ランジスタ)のコレクタに各々接続されている。トラン
ジスタQ は、コレクタがトランジスタQ 、Q412
                         
3のエミッタ共通接続点に、エミッタが抵抗RBを介し
接地されている。トランジスタQllのエミッタは、抵
抗R3を介し接地されている。
トランジスタQ8は、エミッタが定電流源I2を介し電
源vccに、コレクタがトランジスタQ14と共にカレ
ントミラー回路を構成するトランジスタQ13(基準の
トランジスタ)のコレクタに各々接続されている。トラ
ンジスタQ14は、コレクタがトランジスタQ 、Q2
のエミッタ共通接続点に、エミッタが抵抗R5を介し接
地されている。
トランジスタQ のエミッタは抵抗R4を介し接3 地されている。トランジスタQ、Q8のエミッタは抵抗
RIを介し接続されている。トランジスタQ  、Q 
 、定電流源1,1.、及び抵抗R1781 により第1の差動増幅回路4が構成されている。
第2の差動増幅回路において、PNPトランジスタQ、
Qloは差動対を構成している。トランジスタQ は、
ベースがトランジスタQ8のベースに、エミッタが定電
流源I を介し電源vccに、コレクタがトランジスタ
Q11のコレクタに各々接続されている。トランジスタ
Qloは、ベースがトランジスタQ7のベースに、エミ
ッタが定電流源I を介し電源■ccに、コレクタがト
ランジスタQl3のコレクタに各々接続されている。ト
ランジスタQ  、Q  のエミッタは抵抗R2を介し
接続9     10 されている。トランジスタQ  、Q   定電流源9
  10ゝ Ia、I  及び抵抗R2により第2の差動増幅回路5
が構成されている。
なお、定電流源1  、I  、I  、I4の電流2
3 量を、各々 (5/8)I  、  (3/8)I  
、  (1/8)io。
0 (118)Ioと設定している。その他の構成は第4図
に示した従来例と同様である。
次に動作について説明する。可変電圧源VAを調整して
、トランジスタQ、Q8及びトランジスタQ  、Q 
 のベース間の電圧差ΔVAを変化9     10 させる。
まず、ΔVA−Oの場合には、トランジスタQ7.Q 
 及びトランジスタQ  、Q  のベース8    
            9    10間の電圧差が
ないので、電流1,1.132 I は各々トランジスタQ  、Q8.Q9.Ql。
7 のコレクタ電流となる。トランジスタQ13とQl4は
カレントミラー回路を構成しているので、リミッタ回路
1に供給される電流■ はI  +14−^     
2 (3/8) I  +  (178) I  −(1/
2) I oとなる。
0 次に、電圧差ΔV が正の最大値V   の場A   
     AMAX+ 合には、トランジスタQ、Q9がオンし、トランジスタ
Q、Qloがオフするので、トランジスタQ には定電
流源1.12の合成電流((5781 )I  +(378)IO−10)が流れる。従って、
トランジスタQQ  より成るカレントミラー13’ 
 14 回路を介しリミッタ回路1に与えられる電流IAはIo
となる。
次に、電圧差ΔV が負の最大値V−の場A     
         AMAX合には、トランジスタQ、
Q、oがオンし、トランジスタQ  、Q  がオフす
るので、トランジス9 りQ には定電流源1.14の合成電流((1/8to
              3 )  I  + (1/8)  I o = (1/4
) Io)が流れる。従っで、トランジスタQ  、Q
  より成るカレント314 ミラー回路を介しリミッタ回路1に与えられる電流IA
は(1/4)Ioとなる。
このように、可変電圧源VAを調整することで、リミッ
タ回路1に供給される電流■^を、ΔV^−〇のときを
基準に、1/2倍から2倍の間で変化させることができ
、電流IAが0になることはない。
電圧差aVA″″” ”AMAX+   AMAX、■
  −の3つ のモードの場合のゲインを (5)式に基づき求める。
(a)Δv  −oのときはIA−(1/2)IoをA (5)式に代入して、 4・vT となる。
(b)Δv  −v    のときはI A −(1/
4)A      AMAX+ Ioを (5)式に代入して、 8・VT となる。
(c )  A VA −VAMAx−(5)式に代入
して、 のときはI A−1゜を 2 拳 v T となる。
上記の結果より、ΔVA−Oのときを基準に考えると、
ゲインG(V/V)は第2図に示OUT   IN すように1/2倍から2倍の範囲で変化することがわか
る。これをデシベルに表示すると第3図のようになり、
−6dB〜6dBの範囲で線形的に変化させることがで
きる。なお、電流補償回路2の働きは従来と同様である
なお、上記実施例ではゲインGを一6dB〜6dBの間
で変化させる場合について説明したが、定電流源1  
、I  、I  、I  の電流比を適切l  2 3
 4 に設定することで、ゲインGを−n d B −n d
 Bの間て線形的に変化させることができる。
また、上記実施例で用いたトランジスタの導電型及び電
源、接地電位を逆にして回路を構成することも可能であ
り、この場合にも上記実施例と同様の効果が得られる。
また、上記実施例では、定電流源1  、I  の4 電流値を共に (1/8) I oに設定したが、定電
流源I3の電流値を0(すなわち定電流源■3を設けな
いのと等価)、定電流源I4の電流値を(1/4)!。
に設定しても、上記実施例と同様にΔvA−〇のときト
ランジスタQ  、Q  に(1/8)Ioず9   
 10 つの電流が流れ、Δ■ −■  −のときトランA  
   AMAX ジスタQ に(1/4)Ioの電流が流れるので、上0 記実施例と同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、所定の電流比を有する
第1.第2.第3.第4の定電流源と、第1 第2の定
電流源の電流経路に各々介挿され、制御電極間に可変電
圧源が接続された第3.第4のトランジスタ、及び、第
1の定電流源と第3のトランジスタの間の電流経路と、
第2の定電流源と第4のトランジスタの間の電流経路と
の間に接続された第1の抵抗より成る第1の差動増幅回
路と、第3.第4の定電流源の電流経路に各々介挿され
、制御電極間に可変電圧源が接続された第5゜第6のト
ランジスタ、及び、第3の定電流源と第5のトランジス
タの間の電流経路と、第4の定電流源と第6のトランジ
スタの間の電流経路との間に接続された第2の抵抗より
成る第2の差動増幅回路と、第4.第6のトランジスタ
に流れる電流を合成してリミッタ回路を構成する第1.
第2のトランジスタの一方電極の共通接続点に与える電
流合成回路とを設けたので、可変電圧源の電圧を調整し
ても電流合成回路からリミッタ回路へ供給される電流が
Oになることはない。また、第1゜第2.第3.第4の
定電流源の電流比を適当な値に設定することにより、第
1.第2の差動増幅回路における各対のトランジスタの
制御電極間の電圧が0であるときに電流合成回路を介し
てリミッタ回路に供給される電流を基準として1 / 
n倍からn倍の範囲の電流を可変電圧源の電圧調整に応
じリミッタ回路に供給することができる。その結果、ゲ
インを−n d B −n d Bの間で線形的に変化
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るリミッタ利得制御回路の一実施
例を示す回路図、第2図及び第3図は第1図に示した回
路の動作を説明するための図、第4図は従来のリミッタ
利得制御回路を示す回路図、第5図、第6図および第7
図は第4図に示した回路の動作を説明するための図であ
る。 図において、1はリミッタ回路、4は第1の差動増幅回
路、5は第2の差動増幅回路、Ql。 Q2.Q  およびQ14はNPN )ランジスタ、1
3 ■ は可変電圧源、I  、I  、I  および!4
A              1   2   3は
定電流源、Q、Q8.Q  およびQloはPN9 Pトランジスタ、vl、Nは人力信号源、R1およびR
は抵抗、■  は出力である。 2      OUT なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一方電極が共通接続され、制御電極間に入力信号
    源が接続される第1、第2のトランジスタより成り、前
    記第1のトランジスタの他方電極は所定電位に接続され
    、前記第2のトランジスタの他方電極より出力を導出す
    るリミッタ回路と、可変電圧源と、 所定の電流比を有する第1、第2、第3、第4の定電流
    源と、 前記第1、第2の定電流源の電流経路に各々介挿され、
    制御電極間に前記可変電圧源が接続された第3、第4の
    トランジスタ、及び、前記第1の定電流源と前記第3の
    トランジスタの間の前記電流経路と、前記第2の定電流
    源と前記第4のトランジスタの間の前記電流経路との間
    に接続された第1の抵抗より成る第1の差動増幅回路と
    、前記第3、第4の定電流源の電流経路に各々介挿され
    、制御電極間に前記可変電圧源が接続された第5、第6
    のトランジスタ、及び、前記第3の定電流源と前記第5
    のトランジスタの間の前記電流経路と、前記第4の定電
    流源と前記第6のトランジスタの間の前記電流経路との
    間に接続された第2の抵抗より成る第2の差動増幅回路
    と、前記第4、第6のトランジスタに流れる電流を合成
    して前記リミッタ回路を構成する前記第1、第2のトラ
    ンジスタの一方電極の共通接続点に与える電流合成回路
    とを備えたリミッタ利得制御回路。
JP1313743A 1989-12-01 1989-12-01 リミッタ利得制御回路 Pending JPH03173210A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300832B1 (en) 1999-02-09 2001-10-09 Nec Corporation Gain variable amplifier apparatus having improved gain control linearity characteristics

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