JPH0461412A - Pinダイオード可変減衰器用リニアライザー回路 - Google Patents

Pinダイオード可変減衰器用リニアライザー回路

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JPH0461412A
JPH0461412A JP17242590A JP17242590A JPH0461412A JP H0461412 A JPH0461412 A JP H0461412A JP 17242590 A JP17242590 A JP 17242590A JP 17242590 A JP17242590 A JP 17242590A JP H0461412 A JPH0461412 A JP H0461412A
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JP
Japan
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voltage
circuit
diode
resistor
attenuation
Prior art date
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Pending
Application number
JP17242590A
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English (en)
Inventor
Hirotoku Sakamoto
廣徳 坂本
Satoshi Ohara
智 大原
Akira Yamada
明 山田
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Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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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] 本発明はダイオードを可変抵抗素子として用いたダイオ
ード可変減衰器に好適なPINダイオード可変減衰器用
リニアライザー回路に関する。
[従来の技術] ダイオードを可変抵抗素子として用いたダイオード可変
減衰器は知られている。
その従来例を第8図に示す。この従来例によれば、PI
Nダイオード11に、ダイオード12、抵抗13および
ダイオード14を介して基準電圧を順方向バイアスに加
え、PINダイオード11の陽極に制御電圧を加えて、
PINダイオード11が呈する抵抗値を制御電圧によっ
て制御している。
この場合、第9図に示すように、制御電圧の変化に対す
るPINダイオード可変減衰器の減衰量の変化はリニア
ではない。これはダイオードの電圧−7電流特性に起因
し、ダイオードを可変抵抗素子として使用する限り生ず
る問題である。すなわち、減衰量が少ないときには、制
御電圧の変化に対する減衰量の変化は少なく、減衰量が
大きいときには、制御電圧の変化に対する減衰量の変化
が大きい。
二のだ於、減衰量を広範囲にわたって精密且つ安定に制
御することは難しい。従って、精密に動作させるた約に
は減衰量の可変幅を狭くし、特性曲線の傾きが緩やかな
ところだけを使用しなければならない等の問題点があっ
た。
この問題点を解消するために、第8図の減衰量特性曲線
をリニアライズする必要があり、このだ島に第11図の
入出力特性を折れ線に近似した特性、すなわち、第12
図の折れ線で示した入出力特性を有するリニアライザー
回路を構成し、リニアライザー回路の出力電圧をダイオ
ード可変減衰器に制御電圧として印加する。
従来のリニアライザー回路は、第10図に示すように、
反転増幅器15、この反転増幅器15の出力を増幅する
反転増幅器16、分圧回路を構成し後記のダイオードD
1〜D3のバイアス電圧を設定するための抵抗R1と可
変抵抗VR1、抵抗R2と可変抵抗VR2、抵抗R3と
可変抵抗VR3、ダイオードD1〜D3の陰極を反転増
幅器15の反転入力電圧に接続して、制御入力電圧レベ
ルに伴ってダイオードD1〜D3を各別にオン状態に制
御して、抵抗R3と抵抗R1、R2、R3とを選択的に
並列接続するように構成している。
上記のリニアライザー回路において、第12図において
制御入力電圧レベルがa、未満のときはダイオードD1
〜D3は全てオフ状態であって、反転増幅器15の利得
の絶対値は小さく、制御入力電圧レベルがO” a +
 のときは第12図のaの特性を示し、制御入力電圧レ
ベルが82以上で且つす0未満のときはダイオードD1
のみがオン状態となって抵抗R3に抵抗R1が並列接続
された状態になり、反転増幅器15の利得の絶対値は制
御入力電圧レベルがO〜a、のときより大きくなり、第
12図のbの特性を呈する。さらに制御入力電圧レベル
がb1以上で01未満のときはダイオードD1およびD
2がオン状態になり、抵抗R3に抵抗R1とR2とが並
列接続された状態になり、反転増幅器15の利得の絶対
値は制御入力電圧レベルがa1〜b1のときより大きく
なり、第12図のCの特性を呈する。制御入力電圧レベ
ルがさらに増加したときはダイオードD1〜D3の全て
がオン状態になり、抵抗R3に抵抗R1〜R3が並列接
続された状態になって、第12図のdの特性を呈して、
ダイオード可変減衰器の制御電圧対減衰量特性を実質的
にリニアにすることができる。
[発明が解決しようとする課題J しかしながら、従来のリニアライザー回路によれば、ス
イッチング用のダイオードにバイアス電圧を与えるため
に負電源が必要となり、正電源のみで動作する機器に付
加するためには、リニアライザー回路のために負電源を
用意しなければならないという問題点があった。
さらに、上記例では折れ線数4本によって近側特性を得
る場合を例示したが、−層精密に近似した特性を得るた
めには折れ線数を増加させることになる。しかし、折れ
線数を増加させた場合はこの折れ線数の増加に従って部
品点数が増加するという問題点がある他、調整個所も増
加するという問題点も生ずる。
本発明は少ない部品点数で構成でき、且つ調整個所が少
ないうえ、ダイオード可変減衰器の減衰量特性を良好な
直線性にすることができるPINダイオード可変減衰器
用リニアライザー回路を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記の課題を解決するために、本発明は出力電圧を制御
電圧として可変抵抗素子としてのPINダイオードに印
加するPINダイオード可変減衰器用リニアライザー回
路において、制御入力電圧が零のときにおけるPINダ
イオード可変減衰器の減衰量を設定するために電源電圧
を分圧する分圧回路と、 制御入力電圧と分圧回路の出力電圧とを加算する加算回
路と、 ダイオードと可変抵抗素子としてのPINダイオードと
路間−の電流−電圧特性に特性設定のための抵抗とが並
列接続され且つ加算回路の出力電圧が印加される並列回
路と、 並列回路に流れる電流を電圧に変換する変換回路と、 変換回路による変換電圧を増幅し且つ増幅出力を制御電
圧とする増幅器と、 を備えたことを特徴とする。
また、本発明は可変抵抗素子としてのダイオードをPI
Nダイオードとしてもよい。
[作用] 上記のように構成されたリニアライザー回路において、
ダイオードと抵抗との並列回路によって、可変抵抗素子
としてのPINダイオードと路間−の電流−電圧特性と
なり、前記ダイオードと抵抗との並列回路に加算回路の
出力電圧が印加される。この電圧の印加により並列回路
に流れる電流は可変抵抗素子としてのダイオードの電流
−電圧特性に対応した電流が流れ、この電流は変換回路
によって電圧に変換される。
従って、変換回路によって変換された電圧も可変抵抗素
子としてのダイオードの電流−電圧特性に対応している
変換回路による変換電圧は増幅されて、制御電圧として
可変抵抗素子としてのダイオードに印加される。しかる
に、制御電圧は増幅された変換電圧であり、可変抵抗素
子としてのダイオードの電流−電圧特性に対応している
。このため、制御電圧として増幅された変換電圧が印加
されたダイオード可変減衰器の減衰量−制御電圧特性は
リニア特性となり、減衰量の大、小に拘らず制御電圧の
変化に対する減衰量の変化は一定となって、制御入力電
圧の設定により減衰量を安定に調整でき、且つ減衰量を
制御入力電圧によって精密に変化させることができる。
また、可変抵抗素子としてのダイオードにPINダイオ
ードを用いたときは無線周波等、高周波信号の可変減衰
器に用いる場合に適用することができる。
さらにまた、分圧回路に伴って制御入力電圧が零の場合
に、ダイオード可変減衰器の減衰量が設定できる。
[実施例コ 本発明を実施例により説明する。
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
り、第2図は本発明の一実施例の構成を示す具体的回路
図である。
制御入力電圧が零のときに減衰量を設定するため、電源
電圧を抵抗R4と可変抵抗VR4とからなる分圧回路1
に供給して、分圧する。制御入力を設定するため、制御
入力電圧を抵抗R5と可変抵抗VR5とからなる分圧回
路2に供給して、分圧する。分圧回路1からの分圧電圧
と分圧回路2からの分圧電圧とは、抵抗R6、R7およ
び演算増幅器8とからなる加算回路3に供給して両分圧
電圧を加算する。演算増幅器8の出力は抵抗R9を介し
て演算増幅器8の反転入力電圧に印加してボルテージホ
ロワ4を構成する。抵抗R9は電流−電圧変換器5を構
成している。抵抗R9の一端gにはダイオードD4とダ
イオードD4に並列接続した抵抗RIOとが接続してあ
り、ダイオードD4に流れる電流と抵抗RIOに流れる
電流との和電流Idを抵抗R9に流し、その和電流1d
を電圧に変換する。ここで抵抗R9は電流−電圧変換器
5を構成している。
ダイオードD4には抵抗R9の一端gの電位に伴って、
第3図の実線に示す電流が流れ、抵抗RIOには抵抗R
9の一端gの電位と抵抗R10の抵抗値に応じた電流が
流れる。この和の電流が抵抗R9に流れることは前記し
た通りであり、抵抗RIOの抵抗等を設定して、抵抗R
9に流れる電流Idの中の抵抗RIDに流れる電流を設
定して、ダイオードD4の電圧−電流特性を後記のよう
に設定する。
ここで、演算増幅器8の反転入力電圧と演算増幅器8の
非反転入力電圧とは仮想ンヨートとなっているため、抵
抗R9の一端gの電位と、抵抗R6と抵抗R7との共通
接続点fの電位とよ同電位であり、電流Idによって抵
抗R9に生ずる電圧降下による影響は考慮しなくてすむ
抵抗R9の電圧降下、すなわち、抵抗R9によって変換
された電圧は、抵抗R11〜R14および演算増幅器9
からなる差動増幅回路6で増幅し、差動増幅回路6によ
る増幅出力電圧を制御電圧としてPINダイオード可変
減衰器7に供給している。
上記した本実施例におけるリニアライザー回路において
、ダイオードD4と抵抗RIDとに流れる和電流1dを
電圧に変換した変換電圧−制御入力電圧特性は、第4図
に示すようになる。
ここで、抵抗RIOの抵抗値を設定することにより、第
4図に示す特性曲線をPINダイオード可変減衰器7の
PINダイオードの電流−電圧特性にほぼ一致するよう
に設定する。抵抗R10の抵抗値を小さく設定すると、
第4図における矢印Aの方向に特性曲線が移動し、抵抗
R10の抵抗値を大きく設定すると、第4図における矢
印Bの方向に特性曲線が移動する。
抵抗RIOの設定により定められた特性に伴って変換さ
れた変換電圧が差動増幅回路6によって増幅されて、制
御電圧となり、制御電圧−制御入力電圧特性は第5図に
示すようになる。
この第5図に示す特性は第11図に示す制御電圧−制御
入力電圧特性と路間−であって、この制御電圧がPIN
ダイオード可変減衰器7に制御電圧として印加されるこ
とにより、PINダイオード可変減衰器7の減衰量−制
御入力電圧特性は、第6図に示すように、リニア特性に
なる。従って、減衰量の大、小に拘らず、制御電圧の変
化に対する減衰量の変化は一定である。
また、制御入力電圧が零のときにおいては、分圧回路1
からの分圧電圧のみが加算回路3に人力されることにな
り、分圧回路1からの分圧電圧に対応する制御電圧が差
動増幅回路6から出力されることになって、PINダイ
オード可変減衰器7の減衰量−制御入力電圧特性におい
て、制御入力電圧が零の場合の特性曲線上の位置が分圧
回路lの出力電圧によって上下することになる。減衰量
−制御入力電圧特性はリニア特性の状態のまま、上下す
ることになる。
E発明の効果] 以上説朋したように、本発明のPINダイオード可変減
衰器用リニアライザー回路によれば、ダイオードと抵抗
との並列回路によって可変抵抗素子としてのダイオード
と路間−の電流−電圧特性に設定し、並列回路に分圧回
路の出力電圧と制御入力電圧との和電圧を印加し、並列
回路に流れる電流を変換回路によって電圧に変換し、変
換電圧を制御電圧として可変抵抗素子としてのダイオー
ドに印加するようにしたため、ダイオード可変減衰器の
減衰量−制御入力電圧特性はリニア特性となる。従って
、減衰量の大小に拘らず、制御入力電圧の変化量に対す
る減衰量の変化量が路間−となって、減衰量を広範囲に
わたって精密に、且つ安定して設定することができる。
また、従来のリニアライザー回路の場合、減衰量が大き
い場合と小さい場合とでは、制御入力電圧の変化に対す
る減衰量の変化が異なるた杓、電源電圧の変動や雑音に
よっても減衰量が変わり、安定な、且つ精密な減衰量の
設定ができなかったが、本発明の場合、かかる不都合が
解消する効果がある。
また、折れ線近似による場合では回路構成上負電源を必
要とし、さらに調整個所が多いうえ、折れ線数を増加さ
せて精度を高めようとすると、部品点数の増大、調整個
所の増大を来すが、本発明によれば、十分な近似が可能
であり、且つ調整個所もダイオードに並列接続された抵
抗の調整ですみ、調整個所は少なくてすむ効果がある。
また、分圧回路の出力電圧に伴って制御入力電圧が零の
場合の減衰量を設定することができる。
さらにまた、可変抵抗素子としてのダイオードをPIN
ダイオードとすることによって無線周波以上の高周波信
号を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第2図は本発明の一実施例の構成を示す具体的回路図、 第3図乃至第7図は本発明の一実施例の作用の説明に供
する特性図、 第8図はダイオード可変減衰器の回路図、第9図はダイ
オード可変減衰器の減衰量−制御電圧特性図、 第10図は従来のダイオード可変減衰器用リニアライザ
ー回路の回路図、 第11図および第12図は従来のダイオード可変減衰器
用リニアライザー回路の作用の説明に供する特性図であ
る。 1.2・・・分圧回路 3・・・加算回路 4・・・ボルテージホロワ 5・・・電流−電圧変換回路 6・・・差動増幅器 7・・・PINダイオード可変減衰器 8.9・・・演算増幅器 11・・・PINダイオード 15.16−・・反転増幅器 制御λ力電圧(V) 制御入力電圧(V) 電圧(V) F[G、4 制御入力電圧〔■〕 FIG、8 制御電圧(v〕

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力電圧を制御電圧として可変抵抗素子としての
    PINダイオードに印加するPINダイオード可変減衰
    器用リニアライザー回路において、 制御入力電圧が零のときにおけるPINダイオード可変
    減衰器の減衰量を設定するために電源電圧を分圧する分
    圧回路と、 制御入力電圧と分圧回路の出力電圧とを加算する加算回
    路と、 ダイオードと可変抵抗素子としてのPINダイオードと
    略同一の電流−電圧特性に特性設定のための抵抗とが並
    列接続され且つ加算回路の出力電圧が印加される並列回
    路と、 並列回路に流れる電流を電圧に変換する変換回路と、 変換回路による変換電圧を増幅し且つ増幅出力を制御電
    圧とする増幅器と、 を備えたことを特徴とするPINダイオード可変減衰器
    用リニアライザー回路。
  2. (2)請求項1記載のリニアライザー回路において、可
    変抵抗素子としてのダイオードはPINダイオードであ
    ることを特徴とするPINダイオード可変減衰器用リニ
    アライザー回路。
JP17242590A 1990-06-28 1990-06-28 Pinダイオード可変減衰器用リニアライザー回路 Pending JPH0461412A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011097494A (ja) * 2009-11-02 2011-05-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 減衰器
CN106771737A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 北京航天微电科技有限公司 一种电调衰减器特性曲线测试系统及测试方法

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