JPH0746974Y2 - 温度補償バイアス回路 - Google Patents
温度補償バイアス回路Info
- Publication number
- JPH0746974Y2 JPH0746974Y2 JP586288U JP586288U JPH0746974Y2 JP H0746974 Y2 JPH0746974 Y2 JP H0746974Y2 JP 586288 U JP586288 U JP 586288U JP 586288 U JP586288 U JP 586288U JP H0746974 Y2 JPH0746974 Y2 JP H0746974Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- transistor
- resistor
- temperature compensation
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、AGC（Automatic Gain Control）回路やリ
ミッタ回路等のバイアス電圧の温度補償回路に関するも
のである。
ミッタ回路等のバイアス電圧の温度補償回路に関するも
のである。
本考案の温度補償バイアス回路は、第１の電源によりダ
イオードあるいはダイオード接続されたトランジスタに
電流を流し、ここに発生する順方向電圧降下を、第１の
抵抗と演算増幅器の帰還抵抗である第２の抵抗によって
分圧してこれを前記演算増幅器の反転入力端子に入力
し、また、前記第１の電源とは逆極性の第２の電源から
供給される電圧を前記第２の抵抗及び第３の抵抗で分圧
して同じく前記演算増幅器の反転入力端子に入力し、こ
の演算増幅器の出力電圧をAGC回路あるいはリミッタ回
路の初段トランジスタのバイアス電圧として利用するこ
とにより、温度によって出力レベルが変動しないような
最適なオフセット量を与えることができるようにしたも
のである。
イオードあるいはダイオード接続されたトランジスタに
電流を流し、ここに発生する順方向電圧降下を、第１の
抵抗と演算増幅器の帰還抵抗である第２の抵抗によって
分圧してこれを前記演算増幅器の反転入力端子に入力
し、また、前記第１の電源とは逆極性の第２の電源から
供給される電圧を前記第２の抵抗及び第３の抵抗で分圧
して同じく前記演算増幅器の反転入力端子に入力し、こ
の演算増幅器の出力電圧をAGC回路あるいはリミッタ回
路の初段トランジスタのバイアス電圧として利用するこ
とにより、温度によって出力レベルが変動しないような
最適なオフセット量を与えることができるようにしたも
のである。
オーディオ信号に対するAGCアンプや，リミッタ回路と
しては、例えば第４図に示されるような回路が従来より
用いられている。
しては、例えば第４図に示されるような回路が従来より
用いられている。
この回路で、１の部分は温度補償回路を示し、ダイオー
ドD1,D2、抵抗R2,R3,R4、サーミスタThから構成されて
いる。
ドD1,D2、抵抗R2,R3,R4、サーミスタThから構成されて
いる。
Q1は出力レベル制御用のトランジスタであり、そのベー
ス電流によりコレクタ・エミッタ間のインピーダンスが
変化するようにコントロールされている。また、Q2は電
流バッファトランジスタ、Q3は抵抗R5,コンデンサC2と
ともにレベル検出回路を構成するトランジスタである。
ス電流によりコレクタ・エミッタ間のインピーダンスが
変化するようにコントロールされている。また、Q2は電
流バッファトランジスタ、Q3は抵抗R5,コンデンサC2と
ともにレベル検出回路を構成するトランジスタである。
なお、A1,A2は演算増幅器を示す。
この回路は、出力レベルをコントロールするために演算
増幅器A1の出力が抵抗R1とトランジスタQ1によって分圧
され、所定のレベルの出力信号が演算増幅器A2から得ら
れるようにしている。そして、出力レベルを設定するた
めに入力側に温度補償回路１が設けられているトランジ
スタQ3が設けられ、このトランジスタQ3に流れる出力信
号のピーク値はコンデンサC2で保持され、さらに、トラ
ンジスタQ2を介して前記したトランジスタQ1のインピー
ダンスを変化している。
増幅器A1の出力が抵抗R1とトランジスタQ1によって分圧
され、所定のレベルの出力信号が演算増幅器A2から得ら
れるようにしている。そして、出力レベルを設定するた
めに入力側に温度補償回路１が設けられているトランジ
スタQ3が設けられ、このトランジスタQ3に流れる出力信
号のピーク値はコンデンサC2で保持され、さらに、トラ
ンジスタQ2を介して前記したトランジスタQ1のインピー
ダンスを変化している。
したがって、この回路によると、トランジスタQ3のベー
ス電位は３個のトランジスタQ1〜Q3のカスケード接続に
よって3VBEとなり、温度補償回路１によってバイアスが
供給されていないときは出力電圧はトランジスタQ3に3V
BE以上の電圧が供給されたときにトランジスタQ1〜Q3を
導通し、ほぼ1.8Vの電圧で出力端子outの電圧レベルが
制限されることになる。
ス電位は３個のトランジスタQ1〜Q3のカスケード接続に
よって3VBEとなり、温度補償回路１によってバイアスが
供給されていないときは出力電圧はトランジスタQ3に3V
BE以上の電圧が供給されたときにトランジスタQ1〜Q3を
導通し、ほぼ1.8Vの電圧で出力端子outの電圧レベルが
制限されることになる。
ところで、このような回路において上記した温度補償回
路１がないときは、トランジスタQ1〜Q3のVBEの変動に
よって出力レベルが変動することになる。
路１がないときは、トランジスタQ1〜Q3のVBEの変動に
よって出力レベルが変動することになる。
すなわち、ダイオードあるいはトランジスタの接合電圧
は、通常−2.2mV/℃程度の温度特性を有するため、トラ
ンジスタQ1〜Q3のベース・エミッタがカスケードに接続
されたこの回路では、例えば温度が１℃上昇した場合、
リミッタ機能が作動するトランジスタQ3のベース電圧は
6.6mV/℃で低下してしまい、適正なリミッタ動作をする
ことができない。
は、通常−2.2mV/℃程度の温度特性を有するため、トラ
ンジスタQ1〜Q3のベース・エミッタがカスケードに接続
されたこの回路では、例えば温度が１℃上昇した場合、
リミッタ機能が作動するトランジスタQ3のベース電圧は
6.6mV/℃で低下してしまい、適正なリミッタ動作をする
ことができない。
このため、トランジスタのVBEと同じ温度特性を有する
ダイオードD1,D2を使用した温度補償回路１を設け、レ
ベル検出回路のトランジスタQ3にバイアス電圧を供給す
ることによって温度補償を行っていた。
ダイオードD1,D2を使用した温度補償回路１を設け、レ
ベル検出回路のトランジスタQ3にバイアス電圧を供給す
ることによって温度補償を行っていた。
ところで、出力レベルが例えばVaとなるように制限する
ためには、トランジスタQ3のベース電圧としては、3VBE
−Vaとなるバイアス電圧を加えておく必要があるが、例
えばVa＝1Vに設定しようとすると、バイアス電圧として
3VBE−１≒0.8Vのオフセット電圧を与える必要があり、
このオフセット電圧が−6.6mV/℃の温度特性を持つよう
に設計しなければならない。
ためには、トランジスタQ3のベース電圧としては、3VBE
−Vaとなるバイアス電圧を加えておく必要があるが、例
えばVa＝1Vに設定しようとすると、バイアス電圧として
3VBE−１≒0.8Vのオフセット電圧を与える必要があり、
このオフセット電圧が−6.6mV/℃の温度特性を持つよう
に設計しなければならない。
そのため、前記した第４図にみられるように温度補償回
路１として２つのダイオードD1,D2を設け、かつ、抵抗R
4,サーミスタTh等を付加して温度特性を改善することが
行われているが、従来のこのような温度補償回路は回路
構成が複雑になると共に、出力信号のリミットレベルを
変更する場合も、その都度最適の温度特性に近似するよ
うな回路設計を行う必要があり、煩雑となるという問題
がある。
路１として２つのダイオードD1,D2を設け、かつ、抵抗R
4,サーミスタTh等を付加して温度特性を改善することが
行われているが、従来のこのような温度補償回路は回路
構成が複雑になると共に、出力信号のリミットレベルを
変更する場合も、その都度最適の温度特性に近似するよ
うな回路設計を行う必要があり、煩雑となるという問題
がある。
本考案は、このような問題点にかんがみてなされたもの
で、ダイオードあるいはダイオード接続したトランジス
タの順方向電圧を抵抗比によって所定の温度係数を有す
る任意の電圧に設定できるようにし、同時に別の電源か
らも抵抗比によって適正なオフセットレベルが得られる
ようにした電圧を演算増幅器によって形成し、レベル検
出回路等の温度補償バイアス電圧として供給できるよう
にしたものである。
で、ダイオードあるいはダイオード接続したトランジス
タの順方向電圧を抵抗比によって所定の温度係数を有す
る任意の電圧に設定できるようにし、同時に別の電源か
らも抵抗比によって適正なオフセットレベルが得られる
ようにした電圧を演算増幅器によって形成し、レベル検
出回路等の温度補償バイアス電圧として供給できるよう
にしたものである。
本考案の温度補償バイアス回路は、抵抗値のみを選択す
ることにより、適当な温度特性及び任意のオフセットレ
ベルを持ったバイアス電圧を形成することができるか
ら、AGCアンプや，リミット回路の出力信号を所定のレ
ベルで、かつ、温度変動がないように制限することが容
易にできる。
ることにより、適当な温度特性及び任意のオフセットレ
ベルを持ったバイアス電圧を形成することができるか
ら、AGCアンプや，リミット回路の出力信号を所定のレ
ベルで、かつ、温度変動がないように制限することが容
易にできる。
第１図は本考案の温度補償バイアス回路の一実施例であ
り、第２図はこの温度補償バイアス回路を利用したリミ
ッタアンプ回路の一実施例を示すものである。
り、第２図はこの温度補償バイアス回路を利用したリミ
ッタアンプ回路の一実施例を示すものである。
これらの図で、10は本考案の温度補償バイアス回路を示
し、Qaはダイオード接続されたトランジスタ、A3は演算
増幅器、Ra〜Reは前記演算増幅器のゲイン及び順方向電
流を設定する抵抗を示す。また、E1及びE2はそれぞれ電
圧＋VCC及び−VEEを供給する電源である。
し、Qaはダイオード接続されたトランジスタ、A3は演算
増幅器、Ra〜Reは前記演算増幅器のゲイン及び順方向電
流を設定する抵抗を示す。また、E1及びE2はそれぞれ電
圧＋VCC及び−VEEを供給する電源である。
なお、第２図において第４図と同一符号は同一部分を示
す。
す。
まず、温度補償バイアス回路10の動作を第１図において
説明する。
説明する。
電圧−VEEにより抵抗Rdを介してトランジスタQaに電流
を流すと、トランジスタQaの両端には半導体のPN接合部
の順方向電圧としてVBEの電圧が発生する。
を流すと、トランジスタQaの両端には半導体のPN接合部
の順方向電圧としてVBEの電圧が発生する。
この電圧VBEを抵抗Raを介して演算増幅器A3の反転入力
端子に供給して増幅すると、その出力電圧は、抵抗Ra及
び帰還抵抗Rbの比によって決定され、VBE×Rb/Raとな
る。
端子に供給して増幅すると、その出力電圧は、抵抗Ra及
び帰還抵抗Rbの比によって決定され、VBE×Rb/Raとな
る。
つまり、出力電圧の温度特性はトランジスタQ3の温度特
性（−2.2mV/℃）の となる。
性（−2.2mV/℃）の となる。
さらに、反転入力端子に、抵抗RCを介して＋VCCを供給
すると、同様に帰還抵抗Rbによって出力には−VCC×Rb/
Rcのオフセット電圧が発生するため、結局、演算増幅器
A3の出力には出力電圧をV0とすると、 の電圧が発生し、これが第２図で示すように抵抗Reを介
してトランジスタQ3のバイアス電圧として供給される。
すると、同様に帰還抵抗Rbによって出力には−VCC×Rb/
Rcのオフセット電圧が発生するため、結局、演算増幅器
A3の出力には出力電圧をV0とすると、 の電圧が発生し、これが第２図で示すように抵抗Reを介
してトランジスタQ3のバイアス電圧として供給される。
したがって、本考案の温度補償回路10を第２図に示すよ
うに、抵抗Reを介してトランジスタQ3のベースに接続す
ると、演算増幅器A2の出力信号の電圧値VaがVa＝3VBE−
V0（3VBEはトランジスタQ1〜Q3によって生じるベース電
圧）となるレベルでトランジスタQ3にピーク値の検波電
流が流れ、その電流によって充電されたコンデンサC2の
電位がトランジスタQ2を介してトランジスタQ1のコレク
タ−エミッタ間の抵抗値を低下させることになる。
うに、抵抗Reを介してトランジスタQ3のベースに接続す
ると、演算増幅器A2の出力信号の電圧値VaがVa＝3VBE−
V0（3VBEはトランジスタQ1〜Q3によって生じるベース電
圧）となるレベルでトランジスタQ3にピーク値の検波電
流が流れ、その電流によって充電されたコンデンサC2の
電位がトランジスタQ2を介してトランジスタQ1のコレク
タ−エミッタ間の抵抗値を低下させることになる。
その結果、出力信号のレベルが電圧値Va以上になると、
抵抗R1及びトランジスタQ1からなる分圧回路が動作し、
この電圧値Va以上の信号は抑圧されることになる。
抵抗R1及びトランジスタQ1からなる分圧回路が動作し、
この電圧値Va以上の信号は抑圧されることになる。
ところで、本考案の温度補償バイアス回路では前記した
ように、そのバイアス電圧V0が V0＝VBE×Rb/Ra−VCCRb/RC によって任意に設定されるため、VBE×Rb/Raを3VBEに選
ぶと、トランジスタQ1〜Q3の温度特性を補償することが
でき、−VCCRb/Rcによってリミット電圧、すなわち、Va
を設定することができる。
ように、そのバイアス電圧V0が V0＝VBE×Rb/Ra−VCCRb/RC によって任意に設定されるため、VBE×Rb/Raを3VBEに選
ぶと、トランジスタQ1〜Q3の温度特性を補償することが
でき、−VCCRb/Rcによってリミット電圧、すなわち、Va
を設定することができる。
すなわち、A1,A2からなる演算増幅器の利得特性は第３
図に示すように出力信号のレベルが電圧Vaとなる点でゲ
イが抑圧され、AGCアンプ，またはリミッタ回路として
使用するここができる。
図に示すように出力信号のレベルが電圧Vaとなる点でゲ
イが抑圧され、AGCアンプ，またはリミッタ回路として
使用するここができる。
なお、トランジスタQ1のコレクタ−エミッタ間の等価抵
抗特性は、コレクタ電流の小さい領域できわめて大きい
変化（10Ω−数100KΩ）を示すから、抵抗R1の値を大き
くすると、第３図の曲線はきわめて顕著の飽和特性を示
すことになり、振幅リミット作用を強くすることができ
る。
抗特性は、コレクタ電流の小さい領域できわめて大きい
変化（10Ω−数100KΩ）を示すから、抵抗R1の値を大き
くすると、第３図の曲線はきわめて顕著の飽和特性を示
すことになり、振幅リミット作用を強くすることができ
る。
さらに、この温度補償バイアス回路10では、トランジス
タQ3に流れる電流を少なく設定できることから、低消費
電力化をはかる場合も好都合である。なお、トランジス
タQaに対して抵抗，或るいは他の温度特性を有する素子
を並列，または直列に接続すると、バイアス電圧V0とし
て任意の温度特性を持たせることができるようになる。
タQ3に流れる電流を少なく設定できることから、低消費
電力化をはかる場合も好都合である。なお、トランジス
タQaに対して抵抗，或るいは他の温度特性を有する素子
を並列，または直列に接続すると、バイアス電圧V0とし
て任意の温度特性を持たせることができるようになる。
以上説明したように、本考案の温度補償バイアス回路
は、任意の温度係数とオフセットレベルを持たせたバイ
アス電圧を、抵抗の値を選択することによって容易に形
成することができるから、このバイアス電圧をリミッタ
等のレベル検出回路に供給すれば、ほぼ完全な温度補償
を行うことができるという効果がある。
は、任意の温度係数とオフセットレベルを持たせたバイ
アス電圧を、抵抗の値を選択することによって容易に形
成することができるから、このバイアス電圧をリミッタ
等のレベル検出回路に供給すれば、ほぼ完全な温度補償
を行うことができるという効果がある。
また、抵抗比によってオフセットレベルを変化させるこ
とができるから、リミッタ等のしきい電圧も簡単に設定
できるという優れた利点を有するものである。
とができるから、リミッタ等のしきい電圧も簡単に設定
できるという優れた利点を有するものである。
第１図は本考案の温度補償バイアス回路の一実施例を示
す回路図、第２図は第１図の回路を利用したリミッタ回
路を示す回路図、第３図は本考案による温度補償のバイ
アス回路による入力−出力の関係を示すグラフ、第４図
は従来例を示す回路図である。 図中、10は温度補償回路、Qaはトランジスタ、A3は演算
増幅器を示す。
す回路図、第２図は第１図の回路を利用したリミッタ回
路を示す回路図、第３図は本考案による温度補償のバイ
アス回路による入力−出力の関係を示すグラフ、第４図
は従来例を示す回路図である。 図中、10は温度補償回路、Qaはトランジスタ、A3は演算
増幅器を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】第１の電源に接続されている半導体素子の
PN接合部に発生する順方向の電圧を、第１の抵抗及び、
一端が演算増幅器の出力に接続され帰還回路を構成して
いる第２の抵抗によって分圧して前記演算増幅器の反転
入力端子に入力すると共に、前記第１の電源と逆極性と
されている第２の電源から供給される電圧を、第３の抵
抗及び前記第２の抵抗によって分圧して前記演算増幅器
の反転入力端子に入力し、前記演算増幅器の出力をトラ
ンジスタのバイアス電源とすることを特徴とする温度補
償バイアス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP586288U JPH0746974Y2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 温度補償バイアス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP586288U JPH0746974Y2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 温度補償バイアス回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113409U JPH01113409U (ja) | 1989-07-31 |
| JPH0746974Y2 true JPH0746974Y2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=31209604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP586288U Expired - Lifetime JPH0746974Y2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 温度補償バイアス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746974Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP586288U patent/JPH0746974Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01113409U (ja) | 1989-07-31 |
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