JPH0529853A

JPH0529853A - 直線性補正回路

Info

Publication number: JPH0529853A
Application number: JP3181262A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nagata; 稔永田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-07-22
Filing date: 1991-07-22
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、入出力特性のカーブの自由度が大
きく、しかも、回路規模も少なくてなめらかな特性カー
ブを得ることができる直線性補正回路を提供することを
目的としている。【構成】一端が結合され各他端に入力差動電流が供給さ
れる一対のダイオードＤ３，Ｄ４と、この一対のダイオ
ードＤ３，Ｄ４の各他端から得られる差動電圧を定数倍
する増幅手段２１と、この増幅手段２１から得られる差
動電圧が各ベースに供給されエミッタが共通接続されコ
レクタから差動電流を出力する一対のトランジスタＱ
５，Ｑ６よりなる差動回路２２とを備えた非直線入出力
回路１９を、入力差動電流供給端１８と差動電流出力端
２５との間に複数個並列接続し、それぞれの非直線入出
力回路１９の入力ダイナミックレンジ及び利得を異なら
せて所望の入出力特性を得るように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、入出力特性の直線性
を変化させた設定を可能とする直線性補正回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、従来の直線性補正回路
は、図５に示すように構成されている。一対の入力端子
１１に供給された差動入力電圧は、抵抗Ｒ１，Ｒ２で電
流変換された後、図示極性のダイオードＤ１，Ｄ２に供
給される。ダイオードＤ１，Ｄ２は、カソード同志の共
通接続点が定電流源Ｉ１を介して接地されることによ
り、その各アノードからは、２つのダイオードＤ１，Ｄ
２の入力電流比の対数に比例した電圧が得られる。

【０００３】ダイオードＤ１，Ｄ２のアノード電圧は、
増幅回路１２でＫ倍された後、エミッタ同志の共通接続
点が定電流源Ｉ２を介して接地されてなる差動増幅回路
１３を構成するＮＰＮ型トランジスタＱ１，Ｑ２のベー
スに入力される。すると、トランジスタＱ１，Ｑ２の各
コレクタからは、ベース入力電圧差の指数に比例する電
流が出力され、一対の出力端子１４から取り出される。
なお、トランジスタＱ１，Ｑ２の各コレクタには、抵抗
Ｒ３，Ｒ４を介して直流電源Ｅ１から電源電圧が与えら
れている。

【０００４】このため、出力差動電流比Ｙは、入力差動
電流比ＸのＫ乗に比例することになる。したがって、増
幅回路１２の利得Ｋの値を適宜設定することにより、種
々の入出力特性を有する直線性補正回路を得ることがで
きる。

【０００５】ところで、上記した従来の直線性補正回路
では、ｄＢ＝リニア変換を行なう場合、入力が小さい部
分で大きな利得にする必要がある。しかし、差動入力で
は、一対の入力端子１１が互いに同レベルのときが０レ
ベルである場合がほとんどであるため、電流比に対して
Ｙ＝Ｘ^K なる特性を持つ従来の直線性補正回路では、利
得Ｋをいくら小さく設定しても差動入力が０付近で利得
を大きくすることには限界があり、必要な入出力特性が
得られないなど、得られる入出力特性カーブに制限があ
る。図６に従来の直線性補正回路の入出力特性の例を示
しているが、特性ａやｂは実現できるが、特性ｃのよう
なカーブは実現することが非常に困難である。

【０００６】そこで、このような問題に対処するため
に、従来より図７に示すような直線性補正回路が考えら
れている。この直線性補正回路は、一対の入力端子１５
がそれぞれのベースに接続され、エミッタ同志が抵抗Ｒ
５，Ｒ６を介して接続され、その接続点が定電流源Ｉ３
を介して接地された一対のＮＰＮ型トランジスタＱ３，
Ｑ４でなる複数の差動増幅回路１６１，１６２，……，
１６ｎを縦続接続したもので、各差動増幅回路１６１，
１６２，……，１６ｎを構成するトランジスタＱ３，Ｑ
４のコレクタ出力をそれぞれ電流加算して、一対の出力
端子１７から取り出すようにしている。

【０００７】この直線性補正回路は、いわゆる折れ線近
似によって直線性補正を行なうもので、折れ線の数を増
やすことにより任意の入出力特性のカーブを実現するこ
とができるが、その反面、折れ線の数だけ差動増幅回路
１６１，１６２，……，１６ｎが必要となるため、なめ
らかな特性カーブを得ようとすると、折れ線の数を増や
すために回路規模が増大するという問題が生じる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
直線性補正回路は、得られる入出力特性のカーブの自由
度が少なく、任意の特性カーブを得るために折れ線近似
による手段を用いると回路規模が増大するという問題を
有している。

【０００９】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、入出力特性のカーブの自由度が大きく、
しかも、回路規模も少なくてなめらかな特性カーブを得
ることができる極めて良好な直線性補正回路を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る直線性補
正回路は、一端が結合され各他端に入力差動電流が供給
される一対のダイオードと、この一対のダイオードの各
他端から得られる差動電圧を定数倍する増幅手段と、こ
の増幅手段から得られる差動電圧が各ベースに供給され
エミッタが共通接続されコレクタから差動電流を出力す
る一対のトランジスタよりなる差動回路とを備えた非直
線入出力回路を、入力差動電流供給端と差動電流出力端
との間に複数個並列接続し、それぞれの非直線入出力回
路の入力ダイナミックレンジ及び利得を異ならせて所望
の入出力特性を得るように構成している。

【００１１】

【作用】上記のような構成によれば、各非直線入出力回
路自体が既になめらかな入出力の特性カーブを持ってい
るので、入力ダイナミックレンジ及び利得の異なる複数
の非直線入出力回路を入力差動電流供給端と差動電流出
力端との間に並列接続することにより、入出力特性のカ
ーブの自由度を大きくすることができ、しかも、回路規
模も少なくてなめらかな特性カーブを得ることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図１において、一対の入力端子
１８は、２つの非直線入出力回路１９，２０にそれぞれ
接続されている。非直線入出力回路１９において、一対
の入力端子１８は、それぞれ抵抗Ｒ７，Ｒ８及び図示極
性のダイオードＤ３，Ｄ４を直列に介した後接続され、
その接続点が定電流源Ｉ４を介して接地される。抵抗Ｒ
７とダイオードＤ３との接続点及び抵抗Ｒ８とダイオー
ドＤ４との接続点は、増幅回路２１の一対の入力端に接
続される。増幅回路２１の一対の出力端は、それぞれエ
ミッタ同志の共通接続点が定電流源Ｉ５を介して接地さ
れてなる差動増幅回路２２を構成するＮＰＮ型トランジ
スタＱ５，Ｑ６のベースに接続される。

【００１３】また、非直線入出力回路２０において、一
対の入力端子１８は、それぞれ抵抗Ｒ９，Ｒ１０及び図
示極性のダイオードＤ５，Ｄ６を直列に介した後接続さ
れ、その接続点が定電流源Ｉ６を介して接地される。抵
抗Ｒ９とダイオードＤ５との接続点及び抵抗Ｒ１０とダ
イオードＤ６との接続点は、増幅回路２３の一対の入力
端に接続される。増幅回路２３の一対の出力端は、それ
ぞれエミッタ同志の共通接続点が定電流源Ｉ７を介して
接地されてなる差動増幅回路２４を構成するＮＰＮ型ト
ランジスタＱ７，Ｑ８のベースに接続される。

【００１４】そして、トランジスタＱ５，Ｑ７のコレク
タ同志及びトランジスタＱ６，Ｑ８のコレクタ同志は、
それぞれ共通接続されて一対の出力端子２５に接続され
るとともに、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を介した後接続されそ
の接続点が図示極性の直流電源Ｅ２を介して接地されて
いる。

【００１５】ここで、上記した２つの非直線入出力回路
１９，２０は、それぞれの動作は図５に示したものと同
じであるが、それらの入出力特性が、図２に示すように
設定されている。すなわち、非直線入出力回路１９は、
図２の特性Ａに示すように、入力ダイナミックレンジを
小さくして、その分入力レンジ内での利得を大きくする
ように設定を行ない、非直線入出力回路２０は、図２の
特性Ｂに示すように、利得は程々であるが広い入力ダイ
ナミックレンジを持つように設定する。

【００１６】すると、出力端子２５には、図２の特性Ｃ
に示すような、従来の少ない回路規模では実現すること
ができなかった入出力特性カーブであるところの、差動
入力が０付近で利得を大きくした特性を実現することが
できる。しかも、この特性カーブは、折れ線近似を行な
った場合のように折れ目ができることなく、なめらかに
つながったものとなっている。

【００１７】図３は、この発明の第２の実施例を示して
いる。図１と同じ働きをするものには同一符号を付して
説明すると、増幅回路２１，２３を削除し、これら増幅
回路２１，２３の機能を対数変換用のダイオードＤ７〜
Ｄ１０及びＤ１１〜Ｄ１４に受け持たせるようにしたも
ので、この場合は、図示のようにダイオードＤ７〜Ｄ１
０及びＤ１１〜Ｄ１４を２個づつ直列に接続することに
より、電流電圧変換の利得を２倍にすることができる。
つまり、利得が２倍の増幅回路の機能を取り込んでいる
ことになり、図１に示した回路に比してなお一層回路規
模を縮小することができる。

【００１８】図４は、この発明の第３の実施例を示して
いる。図１と同じ働きをするものには同一符号を付して
説明すると、増幅回路２１の機能をｍ個のダイオード群
２６，２７とｎ個のダイオード群２８，２９とに受け持
たせ、増幅回路２３の機能をｊ個のダイオード群３０，
３１とｋ個のダイオード群３２，３３とに受け持たせる
ようにしたもので、ダイオードの数を変えることにより
利得を調整することができる。例えばダイオード群２
６，２７及び２８，２９は、ダイオードの数がそれぞれ
ｍ個及びｎ個であるから、利得ｍ／（ｎ＋１）の増幅回
路が接続されたのと同じ働きを行なうことになる。この
ため、より自由な設定を小さい回路規模で実現すること
ができる。なお、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
入出力特性のカーブの自由度が大きく、しかも、回路規
模も少なくてなめらかな特性カーブを得ることができる
極めて良好な直線性補正回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る直線性補正回路の一実施例を示
す回路構成図。

【図２】同実施例の入出力特性を説明するために示す特
性図。

【図３】この発明の第２の実施例を示す回路構成図。

【図４】この発明の第３の実施例を示す回路構成図。

【図５】従来の直線性補正回路を示す回路構成図。

【図６】同従来回路の入出力特性を説明するために示す
特性図。

【図７】従来の他の直線性補正回路を示す回路構成図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…増幅回路、１３…差動増幅回
路、１４…出力端子、１５…入力端子、１６１〜１６ｎ
…差動増幅回路、１７…出力端子、１８…入力端子、１
９，２０…非直線入出力回路、２１…増幅回路、２２…
差動増幅回路、２３…増幅回路、２４…差動増幅回路、
２５…出力端子、２６〜３３…ダイオード群。

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】一端が結合され各他端に入力差動電流が
供給される一対のダイオードと、この一対のダイオード
の各他端から得られる差動電圧を定数倍する増幅手段
と、この増幅手段から得られる差動電圧が各ベースに供
給されエミッタが共通接続されコレクタから差動電流を
出力する一対のトランジスタよりなる差動回路とを備え
た非直線入出力回路を、前記入力差動電流供給端と差動
電流出力端との間に複数個並列接続し、それぞれの前記
非直線入出力回路の入力ダイナミックレンジ及び利得を
異ならせて所望の入出力特性を得るように構成してなる
ことを特徴とする直線性補正回路。