JPH06188662A - 非線形増幅回路 - Google Patents

非線形増幅回路

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JPH06188662A
JPH06188662A JP43A JP33733892A JPH06188662A JP H06188662 A JPH06188662 A JP H06188662A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33733892 A JP33733892 A JP 33733892A JP H06188662 A JPH06188662 A JP H06188662A
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Yutaka Kamoki
豊 鴨木
Yasunori Terai
保則 寺井
Masao Mizumoto
正夫 水本
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度特性が小さく、特性の折れ点を自由に設
定できる非線形増幅回路を実現する。 【構成】 演算増幅回路1とその出力端子OUTに接続
された2つの抵抗器8,9と、それぞれの抵抗器と正お
よび負電源の間に接続された第1,第2の定電流回路の
出力トランジスタ14,20と、前記抵抗器と定電流回路の
接続点にそれぞれ前記第1,第2の定電流回路の電流と
逆極性になるように接続されて抵抗器8,9にダイオー
ド2,3の順方向電圧降下にほぼ等しい温度特性を持つ
電圧を発生する別の第3,第4の定電流回路の出力トラ
ンジスタ22,18を有し、抵抗器8,9とそれぞれ2つの
第1,第2の定電流回路の接続点から演算増幅回路1の
反転入力端子(−)に接続された、演算増幅回路の出力電
圧が大きくなるに従い順バイアスになるよう極性を選ば
れたダイオード2,3を含む帰還要素を設けることによ
り、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にソフトリミッタ
と呼ばれる非線形増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、リミッタと呼ばれる非線形増幅
回路は演算増幅回路とダイオード等の非線形要素を含む
帰還回路により構成される。そして、ソフトリミッタは
リミッタ動作後の増幅度の変化が比較的小さいものを指
す。
【0003】以下に従来のソフトリミッタについて説明
する。
【0004】図2は従来のソフトリミッタの回路として
一般に知られているものであり、また、図3は図2を集
積回路向きに修正したものである。以下、図3によって
従来のソフトリミッタについて説明する。
【0005】図3において、1は演算増幅回路、2,3
はダイオード、4〜12は抵抗器、13〜18はトランジス
タ、Vr1は定電圧源である。演算増幅回路1と抵抗器
4〜7は差動増幅回路を構成しており、定電圧源Vr1
とトランジスタ13,抵抗器12は電流I11を発生する定電
流回路を構成している。トランジスタ16と14および16と
15,18と17はカレントミラー回路である。演算増幅回路
1の出力端子OUTは抵抗器8,9に接続され、抵抗器
8,9はカレントミラー回路を経由して前記定電流回路
によりバイアスされている。抵抗器8,9の両端の電圧
1およびV2は抵抗器8,9の抵抗値をR8,R9であ
らわし、かつR8=R9=Rb、I11=I12=I13とす
ると
【0006】
【数1】V1=V2=Rb×I11 であらわされる。演算増幅回路1の出力電圧は抵抗器
8,9と前記定電流回路の接続点からダイオード2およ
び3と直列接続された抵抗器10および11を介して演算増
幅回路1の反転入力端子(−)に帰還されている。ダイオ
ードの順方向電圧降下をVfとすると出力端子の電圧V
oが|Vo|<(Vf−V1)かつ|Vo|<(Vf−V2)
である間は、この差動増幅回路は抵抗器4〜12の抵抗値
をR4〜R12であらわし、電圧利得をG1で表すとき、
R4=R6=Ri、R5=R7=Rf1とすると、
【0007】
【数2】G1=Rf1/Ri なる特性を持つ。同様にR10=R11=Rf2、ダイオー
ド2および3の順方向等価抵抗をRd2,Rd3かつRd
2=Rd3=Rdとすると|Vo|>(Vf−V1)かつ|
Vo|>(Vf−V2)のときの電圧利得G2は、
【0008】
【数3】 G2=(Rf1・Rf3)/((Rf1+Rf3)・Ri) ただしRf3=Rf2+Rd+Rbであらわされる。この
ソフトリミッタの特性を図示したのが図4である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来の構成では、ダイオード2,3の順方向電圧降下Vf
に約−1.8mV/℃の温度特性があるため、図4の特性
の折れ点Vt1=Vf−V1およびVt2=Vf−V2が温
度特性を有し、出力電圧Voが温度特性を持つという問
題があった。この問題はI11=Vf/RbかつI11が−
1.8mV/℃の温度特性を持つように設計すれば回避で
きるが、図4の折れ点Vt1およびVt2はVt1=Vt2
=Vf以外の設定はできないという制約があった。
【0010】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の非線形増幅回路は、演算増幅回路と、その出
力端子に接続された2つの抵抗器と、それぞれの抵抗器
と正および負電源の間に接続された第1および第2の定
電流回路と、前記抵抗器と定電流回路の接続点にそれぞ
れ前記定電流回路の電流と逆極性になるように接続され
た前記2つの抵抗器にダイオードの順方向電圧降下とほ
ぼ等しい温度特性を持つ電圧を発生する第3および第4
の定電流回路を有し、前記第1および第2の定電流回路
の定電流を前記第3および第4の定電流回路の定電流よ
り大きく設定し、前記抵抗器と前記それぞれ2つの定電
流回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続
された、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順
バイアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰
還要素を持つという構成を有している。
【0012】
【作用】本発明によれば、第1および第2の定電流回路
の定電流と第3および第4の定電流回路の定電流の差が
演算増幅回路の出力端子に接続された2つの抵抗器に発
生する電圧により前記特性の折れ点Vt1およびVt2
決まるため、特性の折れ点を任意の電圧に設定できると
ともに、第3および第4の定電流回路の定電流の温度特
性によりVt1およびVt2の温度特性を補償できるた
め、温度特性が小さく特性の折れ点を自由に設定できる
非線形増幅回路が実現できる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例における非線形増幅
回路を示し、図1において、1は演算増幅回路、2,3
はダイオード、4〜13は抵抗器、14〜26はトランジス
タ、Vr1およびVr2は定電圧源、Ib1は定電流源で
ある。演算増幅回路1、ダイオード2,3、抵抗器4〜
12、トランジスタ14〜16および20,21の動作は従来と同
じである。なお、トランジスタ14は第1の定電流回路の
出力トランジスタを構成し正電源V+と第1の抵抗器8
の間に接続される。また、トランジスタ20は第2の定電
流回路の出力トランジスタを構成し、負電源V−と第2
の抵抗器9の間に接続される。温度特性の小さい定電圧
源Vr1とトランジスタ25,26および抵抗器13は抵抗器
の温度特性の逆数の温度特性を持った電流I11を発生す
る第1および第2定電流の発生源を構成しており、抵抗
器13の抵抗値をR13とすると、
【0014】
【数4】I11=Vr1/R13 であらわされる。
【0015】また、温度特性の小さい定電圧源Vr2
トランジスタ24および抵抗器12は第3および第4の定電
流の発生源を構成しており、トランジスタ24のベース,
エミッタ間電圧をVbe24、抵抗器12の抵抗値をR12で
あらわすと電流I21は、
【0016】
【数5】I21=(Vr2−Vbe24)/R12 であらわされる。
【0017】トランジスタ17〜19および第2の定電流回
路の出力トランジスタ20と21,第3の定電流回路の出力
トランジスタ22と23はカレントミラー回路である。第4
の定電流回路の出力トランジスタ18と第3の定電流回路
の出力トランジスタ22のコレクタはそれぞれ第2の定電
流回路の出力トランジスタ20および第1の定電流回路の
出力トランジスタ14のコレクタに接続されており、演算
増幅回路の出力端子OUTに接続された第1および第2
の抵抗器8,9にI12(第1の定電流)とI23(第3の定
電流)およびI13(第2の定電流)とI22(第4の定電流)
の差の電流を供給している。
【0018】また、第1および第2の抵抗器8,9の両
端の電圧V1およびV2はその第1および第2の抵抗値を
R8,R9であらわし、かつR8=R9=Rbとすると
【0019】
【数6】V1=Rb×(I12−I23)、
【0020】
【数7】V2=Rb×(I13−I22) であらわされる。ここでI13=I12=I11、I23=I22
=I21かつI11>I21であるため、
【0021】
【数8】 V1=V2 =Rb×(I11−I21) =Rb×((Vr1/R13)−(Vr2−Vbe24)/R12) となり、Rb=R12かつ、Vr1=Vr2に選べば
【0022】
【数9】 V1=V2=Vbe24−Vr2×(1−(R12/R13)) となるため、Vbe24の項のためダイオードの温度特性
を持つ電圧となる。
【0023】したがって前述の特性の折れ点Vt1=V
f−V1およびVt2=Vf−V2の温度特性を非常に小
さくすることができ、かつ、I11の大きさは自由に選べ
るためVt1,Vt2を任意の値に設定することができ
る。
【0024】また、I12≠I13としたり、帰還要素をひ
とつだけにすることによって非対称な特性とすることも
容易である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の非線形増幅
回路は、演算増幅回路と、その出力端子に接続された2
つの抵抗器と、それぞれの抵抗器と正または負電源の間
に接続された第1および第2の定電流回路と、前記抵抗
器と定電流回路の接続点にそれぞれ前記定電流回路の電
流と逆極性になるように接続されて、前記2つの抵抗器
にダイオードの順方向電圧降下とほぼ等しい温度特性を
持つ電圧を発生する第3および第4の定電流回路を有
し、第1および第2の定電流を第3および第4の定電流
より大きく設定し、前記抵抗器とそれぞれ2つの定電流
回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端子に接続さ
れた、演算増幅回路の出力電圧が大きくなるに従い順バ
イアスになるよう極性を選ばれたダイオードを含む帰還
要素を設けることにより、温度特性が小さく特性の折れ
点を自由に設定できる非線形増幅回路を実現するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるソフトリミッタの回路
図である。
【図2】従来のソフトリミッタの回路図である。
【図3】図2のソフトリミッタの回路図を集積回路用と
して構成した図である。
【図4】図3のソフトリミッタの特性図である。
【符号の説明】 1…演算増幅回路、 2,3…ダイオード、 4,5,
6,7,8,9,10,11,12,13…抵抗器、 14,15,
16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26…トラン
ジスタ、 Vr1,Vr2…定電圧源、 Ib1…定電流
源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水本 正夫 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 演算増幅回路と、その出力端子に接続さ
    れた第1および第2の抵抗器と、第1の抵抗器と正電源
    の間に接続された第1の定電流回路と、第2の抵抗器と
    負電源の間に接続された第2の定電流回路と、前記第1
    および第2の抵抗器と前記第1および第2の定電流回路
    の接続点にそれぞれ前記定電流回路の電流と逆極性にな
    るように接続された第3および第4の定電流回路を有
    し、前記第1および第2の抵抗器と2つの第1および第
    2の定電流回路の接続点から演算増幅回路の反転入力端
    子に接続された、前記演算増幅回路の出力電圧が大きく
    なるに従い順バイアスになるよう極性を選ばれたダイオ
    ードを含む帰還要素を有し、前記第3および第4の定電
    流回路は、前記第1および第2の抵抗器にダイオードの
    順方向電圧降下とほぼ等しい温度特性を持つ電圧を発生
    させる電流を発生し、前記第1および第2の定電流回路
    はそれぞれ前記第3および第4の定電流回路の電流より
    大きく、温度特性の小さい電流を発生するよう構成され
    たことを特徴とする非線形増幅回路。
  2. 【請求項2】第1および第2の定電流回路の電流が可変
    であることを特徴とする請求項1記載の非線形増幅回
    路。
  3. 【請求項3】正または負の一方向のみに非線形特性を持
    つことを特徴とする請求項1または請求項2記載の非線
    形増幅回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6633748B1 (en) 1998-10-27 2003-10-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Composite high frequency component and mobile communication device including the same
JP2009049671A (ja) * 2007-08-20 2009-03-05 Rohm Co Ltd 出力制限回路、d級パワーアンプ、音響機器
JP2010154210A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Sanyo Electric Co Ltd パルス幅変調回路の過変調防止回路及びそれを備えたディジタルアンプ

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