JPH04330812A - Vca回路 - Google Patents
Vca回路Info
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- JPH04330812A JPH04330812A JP3042045A JP4204591A JPH04330812A JP H04330812 A JPH04330812 A JP H04330812A JP 3042045 A JP3042045 A JP 3042045A JP 4204591 A JP4204591 A JP 4204591A JP H04330812 A JPH04330812 A JP H04330812A
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- Japan
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- operational amplifier
- phase input
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- load
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- 241000283986 Lepus Species 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0017—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
- H03G1/0023—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers
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- Amplifiers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力信号を可変調整して
出力信号を出力するVCA(Voltage Cont
rolled Amplifier)回路に関し、特に
最大減衰時においてDCオフセットを最小にするVCA
回路に関する。
出力信号を出力するVCA(Voltage Cont
rolled Amplifier)回路に関し、特に
最大減衰時においてDCオフセットを最小にするVCA
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のVCA回路として図5に
示すものがあった。図5は従来VCA回路の回路構成図
を示し、同図において従来のVCA回路はトランジスタ
11、12を電源端子VCC及び入力端子VIN間に差
動増幅器として並列接続し、このトランジスタ11、1
2の各ベース端子間に可変電圧源13を接続すると共に
、前記トランジスタ12のコレクタ端子に出力端子VO
UT を接続する構成である。前記電源端子VCCと出
力端子VOUT との間には負荷抵抗14が接続され、
出力電流を出力電圧に変換している。
示すものがあった。図5は従来VCA回路の回路構成図
を示し、同図において従来のVCA回路はトランジスタ
11、12を電源端子VCC及び入力端子VIN間に差
動増幅器として並列接続し、このトランジスタ11、1
2の各ベース端子間に可変電圧源13を接続すると共に
、前記トランジスタ12のコレクタ端子に出力端子VO
UT を接続する構成である。前記電源端子VCCと出
力端子VOUT との間には負荷抵抗14が接続され、
出力電流を出力電圧に変換している。
【0003】次に、前記構成に基づく従来のVCA回路
の動作について説明する。まず、制御信号(図示を省略
する)により可変電圧源13を変化させて所定の電位間
〔(+)〜0〜(−)〕でベース電圧を調整する。この
ベース電圧の調整によりトランジスタ11、12のコレ
クタ電流比を変化させて、電源VCCからの電流を分流
して所定出力電圧を出力端子OUTから出力する。
の動作について説明する。まず、制御信号(図示を省略
する)により可変電圧源13を変化させて所定の電位間
〔(+)〜0〜(−)〕でベース電圧を調整する。この
ベース電圧の調整によりトランジスタ11、12のコレ
クタ電流比を変化させて、電源VCCからの電流を分流
して所定出力電圧を出力端子OUTから出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のVCA回路は以
上のように構成されていたことから、入力端子INから
の入力電圧が零になったときにも出力端子OUTに所定
値の電圧が現われるいわゆるDCオフセットが発生する
という課題を有していた。特に従来のVCA回路の差動
増幅器を形成する電流分配セルに負帰還をかけることが
できないことから、前記DCオフセットを抑制すること
ができなかった。
上のように構成されていたことから、入力端子INから
の入力電圧が零になったときにも出力端子OUTに所定
値の電圧が現われるいわゆるDCオフセットが発生する
という課題を有していた。特に従来のVCA回路の差動
増幅器を形成する電流分配セルに負帰還をかけることが
できないことから、前記DCオフセットを抑制すること
ができなかった。
【0005】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、DCオフセットを抑制した出力信号を得るこ
とができるVCA回路を提案することを目的とする。
たもので、DCオフセットを抑制した出力信号を得るこ
とができるVCA回路を提案することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の第1の発
明は、正相入力に入力信号が印加される演算増幅器(1
)と、前記演算増幅器(1)よりの出力を所定係数に応
じた信号としてこれを電流出力し、該電流出力を前記演
算増幅器(1)の逆相入力に供給する出力可変手段(2
)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と出力間に接続
された第1の負荷(RNF)とを備え、前記所定係数を
可変することにより、該係数に応じた出力を前記演算増
幅器(1)の出力より得るようにしたものである。
明は、正相入力に入力信号が印加される演算増幅器(1
)と、前記演算増幅器(1)よりの出力を所定係数に応
じた信号としてこれを電流出力し、該電流出力を前記演
算増幅器(1)の逆相入力に供給する出力可変手段(2
)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と出力間に接続
された第1の負荷(RNF)とを備え、前記所定係数を
可変することにより、該係数に応じた出力を前記演算増
幅器(1)の出力より得るようにしたものである。
【0007】請求項3記載の第2の発明は、正相入力が
基準電位点に接続された演算増幅器(1)と、前記演算
増幅器(1)の逆相入力と出力間に接続された第1の負
荷(RNF)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と入
力信号間に接続された第2の負荷(RS )と、前記演
算増幅器(1)よりの出力を所定係数に応じた信号とし
てこれを電流出力し、該電流出力を前記演算増幅器(1
)の逆相入力に供給する出力可変手段(2)とを備え、
前記所定係数を可変することにより、該係数に応じた出
力を前記演算増幅器(1)の出力より得るようにしたも
のである。
基準電位点に接続された演算増幅器(1)と、前記演算
増幅器(1)の逆相入力と出力間に接続された第1の負
荷(RNF)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と入
力信号間に接続された第2の負荷(RS )と、前記演
算増幅器(1)よりの出力を所定係数に応じた信号とし
てこれを電流出力し、該電流出力を前記演算増幅器(1
)の逆相入力に供給する出力可変手段(2)とを備え、
前記所定係数を可変することにより、該係数に応じた出
力を前記演算増幅器(1)の出力より得るようにしたも
のである。
【0008】
【作用】第1及び第2の各発明においては、演算増幅器
よりの出力を出力可変手段に入力し、該入力された信号
を出力可変手段が所定係数に応じた信号としてこれを電
流出力して演算増幅器の逆相入力に供給する。また、入
力信号は演算増幅器の正相入力または第3の負荷を介し
て逆相入力に印加される。そこで第1の負荷には入力信
号と出力可変手段にかかる電流が流れるので、この第1
の負荷にかかる電圧を演算増幅器よりの出力から得る。 このとき、前記所定係数を可変することにより、該係数
に応じた出力が得られる。
よりの出力を出力可変手段に入力し、該入力された信号
を出力可変手段が所定係数に応じた信号としてこれを電
流出力して演算増幅器の逆相入力に供給する。また、入
力信号は演算増幅器の正相入力または第3の負荷を介し
て逆相入力に印加される。そこで第1の負荷には入力信
号と出力可変手段にかかる電流が流れるので、この第1
の負荷にかかる電圧を演算増幅器よりの出力から得る。 このとき、前記所定係数を可変することにより、該係数
に応じた出力が得られる。
【0009】ここでDCオフセット電流が生じていると
きには、該DCオフセット電流は出力可変手段と演算増
幅器の逆相入力との間の帰還ループ内に存在するため、
前記所定係数に応じてこのDCオフセットを低減させる
ことができる。
きには、該DCオフセット電流は出力可変手段と演算増
幅器の逆相入力との間の帰還ループ内に存在するため、
前記所定係数に応じてこのDCオフセットを低減させる
ことができる。
【0010】
【実施例】以下、第1の発明の一実施例を図面と共に説
明する。図1は第1の実施例回路の回路構成図を示す。 この図1において、第1の実施例に係るVCA回路は演
算増幅器1と、出力可変回路2と、抵抗RNFとを備え
る構成である。前記演算増幅器1は、その正相入力ピン
にオーディオ入力信号電圧Vinが印加され、逆相ピン
と出力端との間には第1の負荷としての抵抗RNF接続
されている。該抵抗RNFは演算増幅器1に対する帰還
抵抗として作用する。前記出力可変回路2は、演算増幅
器1の出力端と逆相入力ピンとの間に接続される。該出
力可変回路2は、演算増幅器1の出力電圧Vout を
相互コンダクタンスgm にて電流に変換するV/Iコ
ンバータ21と、該V/Iコンバータ21よりの電流を
所定係数に応じた信号とする電流分配セル22より構成
される。該電流分配セル22は差動トランジスタQ1
、Q2 と可変電圧源V0 と定電流源I0 とを備え
、差動トランジスタQ1 、Q2 の共通エミッタはV
/Iコンバータ21の出力に接続され、ベース間に可変
電圧源V0 が接続され、またトランジスタQ1 と電
源VCCとの間に定電流源I0 が接続されている。そ
して演算増幅器1の出力よりVCA出力電圧Vout
を得るように構成されている。
明する。図1は第1の実施例回路の回路構成図を示す。 この図1において、第1の実施例に係るVCA回路は演
算増幅器1と、出力可変回路2と、抵抗RNFとを備え
る構成である。前記演算増幅器1は、その正相入力ピン
にオーディオ入力信号電圧Vinが印加され、逆相ピン
と出力端との間には第1の負荷としての抵抗RNF接続
されている。該抵抗RNFは演算増幅器1に対する帰還
抵抗として作用する。前記出力可変回路2は、演算増幅
器1の出力端と逆相入力ピンとの間に接続される。該出
力可変回路2は、演算増幅器1の出力電圧Vout を
相互コンダクタンスgm にて電流に変換するV/Iコ
ンバータ21と、該V/Iコンバータ21よりの電流を
所定係数に応じた信号とする電流分配セル22より構成
される。該電流分配セル22は差動トランジスタQ1
、Q2 と可変電圧源V0 と定電流源I0 とを備え
、差動トランジスタQ1 、Q2 の共通エミッタはV
/Iコンバータ21の出力に接続され、ベース間に可変
電圧源V0 が接続され、またトランジスタQ1 と電
源VCCとの間に定電流源I0 が接続されている。そ
して演算増幅器1の出力よりVCA出力電圧Vout
を得るように構成されている。
【0011】以上の構成において、まず出力可変回路2
の動作について説明する。前記V/Iコンバータ21の
電流変換定数(相互コンダクタンス)をgmとすると、
演算増幅器1の出力電圧Vout はV/Iコンバータ
21によりVout ・gm の電流に変換される。こ
の電流Vout ・gm は電流分配セル22における
差動トランジスタQ1 、Q2 の電流源となり、可変
電圧源V0 によって設定されたベース電圧に応じて各
差動トランジスタQ1 、Q2 のコレクタ電流を分配
する。即ち、可変電圧源V0 によって制御される電流
分配係数をn(0≦n≦1)とすると、電流Vout
・gm はこの電流分配係数nに応じて各差動トランジ
スタQ1 、Q2 に分配される。 そこで、電流分配係数nに対するトランジスタQ1 の
コレクタから出力される出力可変回路2よりの出力電流
INFを n・Vout ・gm =INF…(1)とする。
の動作について説明する。前記V/Iコンバータ21の
電流変換定数(相互コンダクタンス)をgmとすると、
演算増幅器1の出力電圧Vout はV/Iコンバータ
21によりVout ・gm の電流に変換される。こ
の電流Vout ・gm は電流分配セル22における
差動トランジスタQ1 、Q2 の電流源となり、可変
電圧源V0 によって設定されたベース電圧に応じて各
差動トランジスタQ1 、Q2 のコレクタ電流を分配
する。即ち、可変電圧源V0 によって制御される電流
分配係数をn(0≦n≦1)とすると、電流Vout
・gm はこの電流分配係数nに応じて各差動トランジ
スタQ1 、Q2 に分配される。 そこで、電流分配係数nに対するトランジスタQ1 の
コレクタから出力される出力可変回路2よりの出力電流
INFを n・Vout ・gm =INF…(1)とする。
【0012】次に、図1の全体動作について説明する。
前記演算増幅器1の逆相入力は仮想的に短絡しているの
で、入力電圧Vinに等しい。よって、Vin−Vou
t =INF×RNF…(2)となり、(1)、(2)
式より Vin−Vout =n・Vout ・gm ・RNF
Vin=(1+n・gm ・RNF)Vout …(3
)となり、(3)式により Vout /Vin=1/(1+n・gm ・RNF)
…(4)となる。 また0≦n≦1であるから、(4)式は 1/(1+
gm ・RNF)≦Vout (又はVin)≦1…(
5)となり、出力電圧Vout が電流分配係数nに応
じて(5)式の範囲で可変される。
で、入力電圧Vinに等しい。よって、Vin−Vou
t =INF×RNF…(2)となり、(1)、(2)
式より Vin−Vout =n・Vout ・gm ・RNF
Vin=(1+n・gm ・RNF)Vout …(3
)となり、(3)式により Vout /Vin=1/(1+n・gm ・RNF)
…(4)となる。 また0≦n≦1であるから、(4)式は 1/(1+
gm ・RNF)≦Vout (又はVin)≦1…(
5)となり、出力電圧Vout が電流分配係数nに応
じて(5)式の範囲で可変される。
【0013】次に図1におけるDCオフセット低減作用
について説明する。電流分配セル22において電流分配
係数nに依存しない一定のDCオフセット電流IDCが
発生しているとすると、該DCオフセット電流IDCは
電流分配セル22よりの電流INFと同様に電流分配セ
ル22と演算増幅器1との間の帰還ループ内に存在する
ことになる。
について説明する。電流分配セル22において電流分配
係数nに依存しない一定のDCオフセット電流IDCが
発生しているとすると、該DCオフセット電流IDCは
電流分配セル22よりの電流INFと同様に電流分配セ
ル22と演算増幅器1との間の帰還ループ内に存在する
ことになる。
【0014】従ってVin=0としてDCオフセット電
圧Vout′を算出すると、(2)式より、Vout
′=−(INF+IDC)×RNF…(6)となり、(
1)、(6)式から Vout ′=−n・Vout ・gm ・RNF−I
DC・RNF (1+n・gm ・RNF)Vout
′=−IDC・RNF…(7)となる。よって、 Vout ′=−{1/(1+n・gm ・RNF
)}IDC・RNF…(8)となり、(8)式より、電
流分配係数nがn=0からn=1となるに従ってDCオ
フセット電圧Vout ′が減少することになる。同様
に、電流分配セル22や定電流源I0 より発生するノ
イズに対しても電流分配係数nに応じて該ノイズが低減
される。
圧Vout′を算出すると、(2)式より、Vout
′=−(INF+IDC)×RNF…(6)となり、(
1)、(6)式から Vout ′=−n・Vout ・gm ・RNF−I
DC・RNF (1+n・gm ・RNF)Vout
′=−IDC・RNF…(7)となる。よって、 Vout ′=−{1/(1+n・gm ・RNF
)}IDC・RNF…(8)となり、(8)式より、電
流分配係数nがn=0からn=1となるに従ってDCオ
フセット電圧Vout ′が減少することになる。同様
に、電流分配セル22や定電流源I0 より発生するノ
イズに対しても電流分配係数nに応じて該ノイズが低減
される。
【0015】図2は第1の発明の第2の実施例を示し、
図1と同等部分は同一符号を付記する。図2では出力可
変回路2の出力を抵抗R1 よりなる第3の負荷を介し
て演算増幅器1の逆相入力に供給するように構成されて
おり、その他の構成は図と同様である。この図2におい
ても、図1と同様の動作により、DCオフセット低減効
果が得られる。
図1と同等部分は同一符号を付記する。図2では出力可
変回路2の出力を抵抗R1 よりなる第3の負荷を介し
て演算増幅器1の逆相入力に供給するように構成されて
おり、その他の構成は図と同様である。この図2におい
ても、図1と同様の動作により、DCオフセット低減効
果が得られる。
【0016】図3は第2の発明における第1の実施例を
示し、オーディオ入力信号電圧Vinは第2の負荷とし
ての抵抗RS を通して演算増幅器1の逆相入力に印加
され、演算増幅器1の正相は基準電位点に接続されてい
る。また、第1の負荷としての抵抗RNF、出力可変回
路2などのその他の構成は図1と同様である。以上の構
成において、入出力電圧Vin、Vout の関係は、
Vout =−(INF+Vin/RS )・RNF…
(9)となり、(1)、(9)式から −(Vin/RS +n・Vout ・gm )・
RNF=Vout …(10)となり、−(Vin/R
S ) Vout (1+n・gm ・RNF)=−(Vin/
RS ) Vout /Vin=−{1/(1+n・
gm ・RNF)}・(1/RS )…(11)となる
ので、0≦n≦1から、(11)式は {1/(1+
gm ・RNF)}(1/RS )≦(Vout /V
in)≦(1/RS )
…(
12)となり、出力電圧Vout が電流分配係数nに
応じて(12)式の範囲で可変される。
示し、オーディオ入力信号電圧Vinは第2の負荷とし
ての抵抗RS を通して演算増幅器1の逆相入力に印加
され、演算増幅器1の正相は基準電位点に接続されてい
る。また、第1の負荷としての抵抗RNF、出力可変回
路2などのその他の構成は図1と同様である。以上の構
成において、入出力電圧Vin、Vout の関係は、
Vout =−(INF+Vin/RS )・RNF…
(9)となり、(1)、(9)式から −(Vin/RS +n・Vout ・gm )・
RNF=Vout …(10)となり、−(Vin/R
S ) Vout (1+n・gm ・RNF)=−(Vin/
RS ) Vout /Vin=−{1/(1+n・
gm ・RNF)}・(1/RS )…(11)となる
ので、0≦n≦1から、(11)式は {1/(1+
gm ・RNF)}(1/RS )≦(Vout /V
in)≦(1/RS )
…(
12)となり、出力電圧Vout が電流分配係数nに
応じて(12)式の範囲で可変される。
【0017】またDCオフセットが発生しているときは
、前述の作用と同様の作用によりDCオフセット電圧が
低減される。図4は第2の発明における第2の実施例を
示し、図3と同等部分は同一符号を付記する。図4では
出力可変回路2の出力を抵抗R1 よりなる第3の負荷
を介して演算増幅器1の逆相入力に供給するように構成
されており、その他の構成は図3と同様である。この図
4においても図3と同様の動作により、DCオフセット
低減効果が得られる。
、前述の作用と同様の作用によりDCオフセット電圧が
低減される。図4は第2の発明における第2の実施例を
示し、図3と同等部分は同一符号を付記する。図4では
出力可変回路2の出力を抵抗R1 よりなる第3の負荷
を介して演算増幅器1の逆相入力に供給するように構成
されており、その他の構成は図3と同様である。この図
4においても図3と同様の動作により、DCオフセット
低減効果が得られる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように第1及び第2の各発
明においては、演算増幅器よりの出力を出力可変手段に
入力し、該入力された信号を出力可変手段が所定係数に
応じた信号としてこれを電流出力して演算増幅器の逆相
入力に供給すると共に、入力信号は演算増幅器の正相入
力または第3の負荷を介して逆相入力に印加され、第1
の負荷には入力信号と出力可変手段にかかる電流が流れ
るので、この第1の負荷にかかる電圧を演算増幅器より
の出力から得ることとなり、前記所定係数を可変するこ
とにより、該係数に応じた出力が得られるという効果を
有する。また、ここでDCオフセット電流が生じている
ときには、該DCオフセット電流は出力可変手段と演算
増幅器の逆相入力間の帰還ループ内に存在するため、前
記所定係数に応じてこのDCオフセットを低減させるこ
とができるという効果を有する。
明においては、演算増幅器よりの出力を出力可変手段に
入力し、該入力された信号を出力可変手段が所定係数に
応じた信号としてこれを電流出力して演算増幅器の逆相
入力に供給すると共に、入力信号は演算増幅器の正相入
力または第3の負荷を介して逆相入力に印加され、第1
の負荷には入力信号と出力可変手段にかかる電流が流れ
るので、この第1の負荷にかかる電圧を演算増幅器より
の出力から得ることとなり、前記所定係数を可変するこ
とにより、該係数に応じた出力が得られるという効果を
有する。また、ここでDCオフセット電流が生じている
ときには、該DCオフセット電流は出力可変手段と演算
増幅器の逆相入力間の帰還ループ内に存在するため、前
記所定係数に応じてこのDCオフセットを低減させるこ
とができるという効果を有する。
【図1】第1の発明における第1実施例の回路構成図で
ある。
ある。
【図2】第1の発明における第2の実施例の回路構成図
である。
である。
【図3】第2の発明における第1の実施例の回路構成図
である。
である。
【図4】第2の発明における第2の実施例の回路構成図
である。
である。
【図5】従来のVCA回路の回路構成図である。
1…演算増幅器
2…出力可変回路
13…可変電圧源
21…V/Iコンバータ
22…電流分配セル
I0 …定源流源
Va …可変電圧源
VCC…電源
Q1 、Q2 …トランジスタ
RNF、R1 、RS …抵抗
Claims (4)
- 【請求項1】 正相入力に入力信号が印加される演算
増幅器(1)と、前記演算増幅器(1)よりの出力を所
定係数に応じた信号としてこれを電流出力し、該電流出
力を前記演算増幅器(1)の逆相入力に供給する出力可
変手段(2)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と出
力間に接続された第1の負荷(RNF)とを備え、前記
所定係数を可変することにより、該係数に応じた出力を
前記演算増幅器(1)の出力より得るようにしたことを
特徴とするVCA回路。 - 【請求項2】 請求項1記載のVCA回路において、
前記出力可変手段(2)よりの電流出力を第3の負荷(
R1 )を介して前記演算増幅器(1)の逆相入力に供
給するようにしたことを特徴とするVCA回路。 - 【請求項3】 正相入力が基準電位点に接続された演
算増幅器(1)と、前記演算増幅器(1)の逆相入力と
出力間に接続された第1の負荷(RNF)と、前記演算
増幅器(1)の逆相入力と入力信号間に接続された第2
の負荷(RS )と、前記演算増幅器(1)よりの出力
を所定係数に応じた信号としてこれを電流出力し、該電
流出力を前記演算増幅器(1)の逆相入力に供給する出
力可変手段(2)とを備え、前記所定係数を可変するこ
とにより、該係数に応じた出力を前記演算増幅器(1)
の出力より得るようにしたことを特徴とするVCA回路
。 - 【請求項4】 請求項3記載のVCA回路において、
前記出力可変手段(2)よりの電流出力を第3の負荷(
R1 )を介して前記演算増幅器(1)の逆相入力に供
給するようにしたことを特徴とするVCA回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03042045A JP3078858B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | Vca回路 |
US07/846,564 US5229720A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-05 | Vca circuit |
DE4207163A DE4207163C2 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Spannungsgesteuerter Verstärkerschaltkreis |
Applications Claiming Priority (1)
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