JPH05243877A - 電流制御型可変利得回路 - Google Patents

電流制御型可変利得回路

Info

Publication number
JPH05243877A
JPH05243877A JP4043862A JP4386292A JPH05243877A JP H05243877 A JPH05243877 A JP H05243877A JP 4043862 A JP4043862 A JP 4043862A JP 4386292 A JP4386292 A JP 4386292A JP H05243877 A JPH05243877 A JP H05243877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
equation
transistor
circuit
transistors
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4043862A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Segami
治 瀬上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP4043862A priority Critical patent/JPH05243877A/ja
Publication of JPH05243877A publication Critical patent/JPH05243877A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 入力端子50から入力eiを与えるとき、電
流ミラー回路18によって駆動する差動対14および電
流ミラー回路36によって駆動する差動対32がアンバ
ランスになると帰還電流I1〜I4が流れる。そして、
トランジスタQ11,Q12,Q18およびQ19の出
力を、フィードバック回路24,28,48および44
を介してトランジスタQ11,Q12,Q18およびQ
19にそれぞれ帰還する。したがって、接続点54から
の出力eoの直流電位が一定になる。 【効果】 出力の直流電位が電源電圧や温度によって変
化することなく、交流的な利得を変化させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電流制御型可変利得回
路に関し、特にたとえばICに内蔵されて出力信号の振
幅を電流源によって変化させる、電流制御型可変利得回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】入力信号の振幅を外部から制御して出力
する利得可変回路としては、たとえば三洋電機株式会社
製ICの「LA7450」(8ミリVTR,FMオーデ
ィオ用IC)に採用された図4に示す可変利得回路1が
ある。可変利得回路1の入力(トランジスタQ5のベー
スに与えられる)の直流電位をVoとおく。また、定電
流源として動作するトランジスタQ6のバイアスを同じ
くVoとし、さらに抵抗R1=R2とすると、トランジ
スタQ5およびQ6を流れる電流IC(Q5) およびIC(Q
6) は、それぞれ数1および数2によって表される。
【0003】
【数1】
【0004】
【数2】
【0005】ただし、I0は直流電流,I(t) は時間に
よって変化する交流電流である。ここで、差動対2のト
ランジスタQ1およびQ2のベースの電位差ならびに差
動対3のトランジスタQ3およびQ4のベースの電位差
が数3であるとする。
【0006】
【数3】
【0007】すると、トランジスタQ2およびQ4を流
れる電流IC(Q2) およびIC(Q4) は、リニア領域ではそ
れぞれ数4および数5のようになる。
【0008】
【数4】
【0009】
【数5】
【0010】ただし、差動対2のエミッタ抵抗re1およ
び差動対3のエミッタ抵抗re2は、それぞれ数6および
数7のように表される。
【0011】
【数6】
【0012】
【数7】
【0013】したがって、抵抗R2を流れる電流I(R2)
は、数4〜数7を用いて数8によって表される。
【0014】
【数8】
【0015】数8からわかるように、抵抗R2を流れる
電流I(R2)の直流成分は、差動対2および3のバランス
に拘わらずI0であり、一定である。したがって、出力
(トランジスタQ7のエミッタから取り出される)の直
流電位VE(Q7) は数9で表され、ΔVBに拘わらず一定
となる。
【0016】
【数9】
【0017】次いで、交流的な利得Aを考える。入力お
よび出力の交流成分をそれぞれei(t),eo(t)とおく
と、数10および数11が成り立つ。
【0018】
【数10】
【0019】
【数11】
【0020】したがって、交流的な利得Aは数12のよ
うになる。
【0021】
【数12】
【0022】すなわち、可変利得回路1では、或る条件
下では差動対2および3のベースの電位差ΔVB を変え
ることによって、直流電位を一定に保ったままで交流的
な利得Aを変えることができる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】利得可変回路1では、
出力の直流電位は、数9からわかるように電源電圧Vc
cの変動に伴って上下してしまう。また、出力の直流電
位が入力の直流電位より高くなってしまい、これらを一
致させるには何らかの方法(直流レベルシフトや多段エ
ミッタフォロワによる直流シフトなど)で出力の直流電
位を下げる必要があるが、温度変化などによる直流電位
の変動が大きく、その結果次段との接続が困難になって
しまう。
【0024】それゆえに、この発明の主たる目的は、出
力の直流電位が安定する、利得可変回路を提供すること
である。
【0025】
【作用】第1の発明では、第1の可変抵抗器に入力を与
えたとき第1および第2の差動対がアンバランスであれ
ば、帰還電流が流れる。そして第1〜第4のトランジス
タの出力は、それぞれ第1〜第4のフィードバック回路
を介して第1〜第4のトランジスタにそれぞれ帰還され
る。したがって、第1の可変抵抗器と第2の可変抵抗器
との接続点から取り出される出力の直流電位は一定にな
る。
【0026】第2の発明では、同じく入力が与えられ、
第1および第2の差動対がアンバランスであれば帰還電
流が流れ、第2および第3の出力はフィードバック回路
によって、第2および第3のトランジスタにそれぞれ帰
還される。したがって、出力の直流電位は一定になる。
【0027】
【発明の効果】この発明によれば、出力の直流電位が電
源電圧や温度によって変化することなく、交流的な利得
を変化させることができる。この発明の上述の目的,そ
の他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以
下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0028】
【実施例】図1を参照して、この実施例の電流制御型可
変利得回路10は、電流制御型の2つの可変抵抗器12
aおよび12bを含む。可変抵抗器12aは、トランジ
スタQ11およびQ12を含む差動対14を含む。トラ
ンジスタQ11およびQ12には、抵抗R3とR4とを
含むインピーダンス分割回路16によって分圧された入
力が与えられる。インピーダンス分割回路16によっ
て、差動対14のベース間電位を抵抗分割し、差動対1
4のリニア領域を広げる。また、差動対14には電流ミ
ラー回路18が接続される。電流ミラー回路18は、ト
ランジスタQ13,Q14およびQ15,抵抗R5,R
6およびR7ならびにIa/2の電流を流す定電流源2
0を含み、電流ミラー回路18によって差動対14に定
電流を流し込む。そして、トランジスタQ11およびQ
12のエミッタは共通接続され、電流Iaを流す定電流
源22が形成される。
【0029】トランジスタQ11の出力はフィードバッ
ク回路24によってトランジスタQ11に帰還される。
フィードバック回路24は、トランジスタQ11のコレ
クタにそのベースが接続されるトランジスタQ16およ
びトランジスタQ16のエミッタに形成される定電流源
26を含み、トランジスタQ16からの出力がインピー
ダンス分割回路16を介して差動対14に帰還される。
一方、トランジスタQ12の出力はフィードバック回路
28によってトランジスタQ12に帰還される。フィー
ドバック回路28は、トランジスタQ12のコレクタに
そのベースが接続されるトランジスタQ17およびトラ
ンジスタQ17のエミッタに形成される定電流源30を
含み、トランジスタQ17からの出力が差動対12に帰
還される。
【0030】また、可変抵抗器12bは可変抵抗器12
aと同様に構成されるので簡単に説明する。可変抵抗器
12bは、トランジスタQ18およびQ19を含む差動
対32,抵抗R8およびR9を含むインピーダンス分割
回路34を含む。差動対32には電流ミラー回路36か
ら定電流が流し込まれる。電流ミラー回路36はトラン
ジスタQ20,Q21およびQ22,抵抗R10,R1
1およびR12ならびにIb/2の電流を流す定電流源
38を含む。そして、トランジスタQ18およびQ19
のエミッタは共通接続され、電流Ibを流す定電流源4
0が形成される。
【0031】また、トランジスタQ19の出力は、トラ
ンジスタQ23および定電流源42を含むフィードバッ
ク回路44,インピーダンス分割回路34を介してトラ
ンジスタQ19に帰還される。一方、トランジスタQ1
8の出力は、トランジスタQ24および定電流源46を
含むフィードバック回路48によってトランジスタQ1
8に帰還される。
【0032】そして、トランジスタQ16のベースに入
力端子50が接続され、トランジスタQ23のベースに
端子52が接続され、トランジスタQ17およびQ24
のベースが接続される。このようにして形成される電流
制御型可変利得回路10は、図3に示す等価回路のよう
に、入力端子50から入力eiを与え、接続点54から
出力eoを取り出し、端子52に直流バイアスVoを与
える。直流バイアスVoは、交流的に接地される。
【0033】動作において、まず出力eoの直流電位を
求める。可変利得回路10は、上述のようにフィードバ
ック回路24,28,44および48を含み、帰還型に
構成されているので、差動対14および32のアンバラ
ンスにより帰還電流I1,I2,I3およびI4が流れ
る。帰還電流I1〜I4は、数13および数14によっ
て求められる。
【0034】
【数13】
【0035】
【数14】
【0036】ただし、re3はトランジスタQ11および
Q12の微分抵抗であり、re4はトランジスタQ18お
よびQ19の微分抵抗である。ここで、I2=I3,I
1=I4であり、かつR3=R8,R4=R9であるの
で、数13と数14とから数15が得られる。
【0037】
【数15】
【0038】そして、入力eiの直流電位を直流バイア
スVoと等しくなるようにei=Voとすれば数15か
ら数16が得られる。
【0039】
【数16】
【0040】したがって、出力eoの直流電位は、電流
Ia,Ibの値に拘わらず一定となる。次に、電流制御
型可変利得回路10の交流的な利得Aを求める。ei−
eo間すなわち可変抵抗器12a、およびeo−Vo間
すなわち可変抵抗器12bの抵抗分を、それぞれRaお
よびRbとおくと、数13および数14によって数17
および数18が得られる。
【0041】
【数17】
【0042】
【数18】
【0043】さらに、R3=R8,R4=R9であり、
数19および数20を考慮すれば、数17および数18
は、それぞれ数21および数22となる。
【0044】
【数19】
【0045】
【数20】
【0046】
【数21】
【0047】
【数22】
【0048】すなわち、電流制御型可変利得回路10は
図3に示す等価回路によって表される。また、電流制御
型可変利得回路10の利得Aは数23によって定まり、
電流Ia,Ibの値によって変化する。
【0049】
【数23】
【0050】したがって、電流制御型可変利得回路10
によって、電源電圧Vccや温度によって出力eoの直
流電位が変化しない回路が得られる。図2を参照して、
他の実施例の電流制御型可変利得回路10は図1の電流
制御型可変利得回路10を合理化して構成したものであ
る。すなわち、図2に示す電流制御型可変利得回路10
は、差動対14および32ならびにインピーダンス分割
回路16および34を含む。差動対14および32はと
もに電流ミラー回路56から定電流が流し込まれ、駆動
される。電流ミラー回路56は、トランジスタQ25お
よびQ26ならびに抵抗R13およびR14を含む。ま
た、差動対14のトランジスタQ12および差動対32
のトランジスタQ18の出力は、ともにフィードバック
回路58によって帰還される。すなわち、フィードバッ
ク回路58はトランジスタQ27および定電流源60を
含み、トランジスタQ12およびQ18のコレクタから
の出力がトランジスタQ27のベースに与えられ、トラ
ンジスタQ27のエミッタからの出力がトランジスタQ
12およびQ18のベースに帰還される。このように、
図2に示す電流制御型可変利得回路10は、図1に示す
電流制御型可変利得回路10の電流ミラー回路18およ
び36に代えて共通化した電流ミラー回路56を用い、
フィードバック回路28および48に代えて共通化した
フィードバック回路58を用い、さらにフィードバック
回路24および44を削除して構成される。また、入力
端子50から入力eiを与え、接続点62から出力eo
を取り出し、端子52に直流バイアスVoを与える。す
ると、図2に示す電流制御型可変利得回路10も、図3
に示す等価回路のように可変抵抗器12aおよび12b
を直列接続した構成となる。
【0051】動作において、まず出力eoの直流電位を
求める。差動対14のトランジスタQ11およびQ12
ならびに差動対32のトランジスタQ18およびQ19
のそれぞれのコレクタ電流IC(Q11),IC(Q12),IC(Q1
8)およびIC(Q19)は、数24〜数27のように表され
る。
【0052】
【数24】
【0053】
【数25】
【0054】
【数26】
【0055】
【数27】
【0056】ただし、IaおよびIbは、それぞれ定電
流源22および40を流れる電流であり、re3はトラン
ジスタQ11およびQ12,re4はトランジスタQ18
およびQ19の微分抵抗である。ここで、数28の関係
が成立するので、数24〜数27を数28に代入し、さ
らに数29を考慮して整理すると、数30が得られる。
【0057】
【数28】
【0058】
【数29】
【0059】
【数30】
【0060】すなわち、入力eiの直流電位を直流バイ
アスVoと等しくなるように、ei=Voとすれば数3
1が得られ、電流IaおよびIbとは無関係に出力eo
の直流電位は一定となる。
【0061】
【数31】
【0062】次に、電流制御型可変増幅回路10の交流
電位を求める。入力をei′,出力をeo′とおくと、
差動対14および32のエミッタを流れる電流Ieaおよ
びIebは、それぞれ数32および数33のようになる。
【0063】
【数32】
【0064】
【数33】
【0065】したがって、ei′−eo′間すなわち可
変抵抗器12a、およびeo′−Vo間すなわち可変抵
抗器12bの抵抗分を、それぞれRaおよびRbとする
と、数34および数35が得られる。
【0066】
【数34】
【0067】
【数35】
【0068】ここで、数36および数37の関係がある
ので、数29,数36および数37を数34および数3
5に代入すると、数38および数39が得られる。
【0069】
【数36】
【0070】
【数37】
【0071】
【数38】
【0072】
【数39】
【0073】すなわち、図2に示す電流制御型可変利得
回路10は、図1に示す電流制御型可変利得回路10と
同様、図3の等価回路で表される。また図2に示す電流
制御型可変利得回路10の利得Aは数40で求められ、
電流IaおよびIbによって変化することがわかる。
【0074】
【数40】
【0075】したがって、電源電圧や温度によって出力
eoの直流電位が変化しない回路が得られる。また、図
2に示す電流制御型可変利得回路10では、図1に示す
電流制御型可変利得回路10の素子を大幅に削除でき
る。また、利得Aを変化させる際に、図1に示す電流制
御型可変利得回路10の定電流源20と22や定電流源
38と40とのように電流比を1:2に保つ必要はな
く、自由に電流IaおよびIbを変化させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】この発明の他の実施例を示す回路図である。
【図3】図1および図2の実施例の等価回路図である。
【図4】従来技術を示す回路図である。
【符号の説明】
10 …電流制御型可変利得回路 12a,12b …可変抵抗器 14,32 …差動対 24,28,44,48,58 …フィードバック回路 18,36,56 …電流ミラー回路 Q11〜Q27 …トランジスタ
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】
【数38】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0072
【補正方法】変更
【補正内容】
【0072】
【数39】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の定電流源によって駆動される第1お
    よび第2のトランジスタを含む第1の差動対、前記第1
    のトランジスタの出力を前記第1のトランジスタに帰還
    する第1のフィードバック回路、および前記第2のトラ
    ンジスタの出力を前記第2のトランジスタに帰還する第
    2のフィードバック回路を含む第1の可変抵抗器、およ
    び第2の定電流源によって駆動される第3および第4の
    トランジスタを含む第2の差動対、前記第3のトランジ
    スタの出力を前記第3のトランジスタに帰還する第3の
    フィードバック回路、および前記第4のトランジスタの
    出力を前記第4のトランジスタに帰還する第4のフィー
    ドバック回路を含み、かつ前記第1の可変抵抗器に直列
    接続される第2の可変抵抗器を備える、電流制御型可変
    利得回路。
  2. 【請求項2】共通の定電流源によって駆動されそれぞれ
    第1,第2のトランジスタおよび第3,第4のトランジ
    スタを含む第1および第2の差動対、および前記第2お
    よび第3のトランジスタの出力をそれぞれ前記第2およ
    び第3のトランジスタに帰還するフィードバック回路を
    備える、電流制御型可変利得回路。
JP4043862A 1992-02-28 1992-02-28 電流制御型可変利得回路 Pending JPH05243877A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4043862A JPH05243877A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 電流制御型可変利得回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4043862A JPH05243877A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 電流制御型可変利得回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05243877A true JPH05243877A (ja) 1993-09-21

Family

ID=12675512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4043862A Pending JPH05243877A (ja) 1992-02-28 1992-02-28 電流制御型可変利得回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05243877A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998049770A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-05 Raytheon Company Differential pair gain control stage
KR20030057278A (ko) * 2001-12-28 2003-07-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 이득 제어 회로
CN107800394A (zh) * 2017-12-08 2018-03-13 成都前锋电子仪器有限责任公司 一种可变增益控制电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998049770A1 (en) * 1997-05-01 1998-11-05 Raytheon Company Differential pair gain control stage
KR20030057278A (ko) * 2001-12-28 2003-07-04 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 이득 제어 회로
CN107800394A (zh) * 2017-12-08 2018-03-13 成都前锋电子仪器有限责任公司 一种可变增益控制电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04326408A (ja) 基準電流発生回路
JPS62202606A (ja) 相互コンダクタンス増幅回路
JPS6354006A (ja) 電流ミラ−回路
JPH0681013U (ja) 電流源回路
JPH0322723B2 (ja)
US4774478A (en) Feedback amplifier compensation circuitry
US6031414A (en) Constant current circuit with small output current fluctuation
JPH05243877A (ja) 電流制御型可変利得回路
US5140181A (en) Reference voltage source circuit for a Darlington circuit
JP2946373B2 (ja) 利得可変増幅器
JP4587540B2 (ja) 定電流回路
US4524292A (en) Analog arithmetic operation circuit
JP3016317B2 (ja) 可変利得増幅器
JPH10163770A (ja) 直流制御差動ベース電圧発生回路
JP2621994B2 (ja) 電圧制御可変利得増幅器
JPH05275942A (ja) 差動増幅回路
JP3406468B2 (ja) 定電圧発生回路
JPH09121143A (ja) 温度補償形可変周波発振器
JP2935781B2 (ja) 等価フローティング抵抗回路
JP2001509992A (ja) 低電力高線形性対数線形制御の方法および装置
JP2694945B2 (ja) 電流量制御回路
JPH0652855B2 (ja) 可変インピ−ダンス回路
JPH0151207B2 (ja)
JP2567869B2 (ja) 電圧/電流変換回路
JPH0537296A (ja) 半導体インダクタンス回路

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990420