JPH08172324A - ゲイン可変差動増幅器 - Google Patents
ゲイン可変差動増幅器Info
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- JPH08172324A JPH08172324A JP31281094A JP31281094A JPH08172324A JP H08172324 A JPH08172324 A JP H08172324A JP 31281094 A JP31281094 A JP 31281094A JP 31281094 A JP31281094 A JP 31281094A JP H08172324 A JPH08172324 A JP H08172324A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 差動増幅器ゲインと出力動作点を独立に設定
することが可能なゲイン可変差動増幅器を提供すること
を目的とする。 【構成】 各々のベースを差動入力としコレクタを差動
出力とするエミッタが共通である対のトランジスタ３
ａ、３ｂと、前記２つのトランジスタ３ａ、３ｂの各々
のコレクタと定電位レベルの間に接続される負荷抵抗器
５ａ、５ｂと、前記２つのトランジスタ３ａ、３ｂの共
通するエミッタに接続される第１の定電流源４と、前記
第１の定電流源４の２分の１の電流量でトランジスタ３
ａ、３ｂのコレクタに接続される第２の定電流源６ａ、
６ｂと、トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタに接続され
る第３の定電流源７ａ、７ｂとで構成され、第１の定電
流源４および第２の定電流源６ａ、６ｂによりアンプゲ
インが決定し、第３の定電流源７ａ、７ｂと負荷抵抗器
５ａ、５ｂにより出力動作点が決定するゲイン可変差動
増幅器の構成とする。
することが可能なゲイン可変差動増幅器を提供すること
を目的とする。 【構成】 各々のベースを差動入力としコレクタを差動
出力とするエミッタが共通である対のトランジスタ３
ａ、３ｂと、前記２つのトランジスタ３ａ、３ｂの各々
のコレクタと定電位レベルの間に接続される負荷抵抗器
５ａ、５ｂと、前記２つのトランジスタ３ａ、３ｂの共
通するエミッタに接続される第１の定電流源４と、前記
第１の定電流源４の２分の１の電流量でトランジスタ３
ａ、３ｂのコレクタに接続される第２の定電流源６ａ、
６ｂと、トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタに接続され
る第３の定電流源７ａ、７ｂとで構成され、第１の定電
流源４および第２の定電流源６ａ、６ｂによりアンプゲ
インが決定し、第３の定電流源７ａ、７ｂと負荷抵抗器
５ａ、５ｂにより出力動作点が決定するゲイン可変差動
増幅器の構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲイン設定とは独立に
出力動作点の設定が可能なゲイン可変差動増幅器に関す
る。
出力動作点の設定が可能なゲイン可変差動増幅器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的な差動増幅器としては、たとえば
図３に示すようなものがある。この図３において１ａ、
１ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端
子１ａ、１ｂはトランジスタ３ａ、３ｂのベースに接続
される。トランジスタ３ａ、３ｂのエミッタは互いに接
続されており、ここには定電流値２・Ｉ１である定電流
源４が接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタ
はそれぞれ抵抗値がＲ１である負荷抵抗５ａ、５ｂを介
して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
図３に示すようなものがある。この図３において１ａ、
１ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端
子１ａ、１ｂはトランジスタ３ａ、３ｂのベースに接続
される。トランジスタ３ａ、３ｂのエミッタは互いに接
続されており、ここには定電流値２・Ｉ１である定電流
源４が接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタ
はそれぞれ抵抗値がＲ１である負荷抵抗５ａ、５ｂを介
して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
【０００３】この場合、差動増幅器の小信号入力時のゲ
インは定電流源４の定電流値と負荷抵抗５ａ、５ｂの抵
抗値の積に比例し、抵抗値を一定とすれば定電流値によ
りゲインをコントロールすることが可能である。
インは定電流源４の定電流値と負荷抵抗５ａ、５ｂの抵
抗値の積に比例し、抵抗値を一定とすれば定電流値によ
りゲインをコントロールすることが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記構成において、出
力動作点は定電流源４の定電流値Ｉ１および負荷抵抗５
の抵抗値Ｒ１で決まり、Ｖｃｃ−Ｒ１・Ｉ１となる。こ
こで、定電流値Ｉ１の値を変えてゲインを変化させると
出力動作点も動いてしまう。出力ダイナミックレンジ、
後段との接続等を考えた場合、アンプゲインを変化させ
ても動作点は固定であることが望ましい。
力動作点は定電流源４の定電流値Ｉ１および負荷抵抗５
の抵抗値Ｒ１で決まり、Ｖｃｃ−Ｒ１・Ｉ１となる。こ
こで、定電流値Ｉ１の値を変えてゲインを変化させると
出力動作点も動いてしまう。出力ダイナミックレンジ、
後段との接続等を考えた場合、アンプゲインを変化させ
ても動作点は固定であることが望ましい。
【０００５】本発明はかかる点に鑑み、差動増幅器ゲイ
ンと出力動作点を独立に設定することが可能なゲイン可
変差動増幅器を提供することを目的とする。
ンと出力動作点を独立に設定することが可能なゲイン可
変差動増幅器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のゲイン可変差動増幅器は、各々のベースを差
動入力としエミッタが共通であるトランジスタ対と、前
記２つのトランジスタの各々のコレクタに接続される負
荷抵抗器と、前記トランジスタ対の共通するエミッタに
接続される第１の定電流源と、前記第１の定電流源の２
分の１の電流量で前記トランジスタ対の各々のコレクタ
に接続される第２の定電流源と、前記トランジスタ対の
各々のコレクタに接続されるの第３の定電流源とで構成
されるものである。
に本発明のゲイン可変差動増幅器は、各々のベースを差
動入力としエミッタが共通であるトランジスタ対と、前
記２つのトランジスタの各々のコレクタに接続される負
荷抵抗器と、前記トランジスタ対の共通するエミッタに
接続される第１の定電流源と、前記第１の定電流源の２
分の１の電流量で前記トランジスタ対の各々のコレクタ
に接続される第２の定電流源と、前記トランジスタ対の
各々のコレクタに接続されるの第３の定電流源とで構成
されるものである。
【０００７】また、本発明のゲイン可変差動増幅器は各
々のベースを差動入力とする第１のトランジスタ対と、
前記第１のトランジスタ対のエッミタ間に接続されるエ
ッミタ間抵抗器と、前記第１のトランジスタ対の各々の
コレクタに接続されるダイオード対と、前記第１のトラ
ンジスタ対の各々のエミッタに接続される第１の定電流
源とで構成される第１の差動増幅器と、さらに前記第１
のトランジスタ対の各々のコレクタ出力を各々のベース
入力とするエミッタ共通の第２のトランジスタ対と、前
記第２のトランジスタ対の各々のコレクタに接続される
負荷抵抗器と、前記第２のトランジスタ対の共通するエ
ミッタに接続される第２の定電流源と、前記第２の定電
流源の２分の１の電流量で前記第２のトランジスタ対の
各々のコレクタに接続される第３の定電流源と、前記第
２のトランジスタ対の各々のコレクタに接続されるの第
４の定電流源とで構成されるものである。
々のベースを差動入力とする第１のトランジスタ対と、
前記第１のトランジスタ対のエッミタ間に接続されるエ
ッミタ間抵抗器と、前記第１のトランジスタ対の各々の
コレクタに接続されるダイオード対と、前記第１のトラ
ンジスタ対の各々のエミッタに接続される第１の定電流
源とで構成される第１の差動増幅器と、さらに前記第１
のトランジスタ対の各々のコレクタ出力を各々のベース
入力とするエミッタ共通の第２のトランジスタ対と、前
記第２のトランジスタ対の各々のコレクタに接続される
負荷抵抗器と、前記第２のトランジスタ対の共通するエ
ミッタに接続される第２の定電流源と、前記第２の定電
流源の２分の１の電流量で前記第２のトランジスタ対の
各々のコレクタに接続される第３の定電流源と、前記第
２のトランジスタ対の各々のコレクタに接続されるの第
４の定電流源とで構成されるものである。
【０００８】
【作用】上記構成のゲイン可変差動増幅器は、そのゲイ
ンと出力動作点を独立に設定することが可能であり、差
動増幅器のゲインを変化させても出力動作点が変化する
ことはない。
ンと出力動作点を独立に設定することが可能であり、差
動増幅器のゲインを変化させても出力動作点が変化する
ことはない。
【０００９】
【実施例】以下本発明のゲイン可変差動増幅器の実施例
について図面を参照しながら詳細に説明する。
について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】第１の実施例のゲイン可変差動増幅器につ
いて図１を用いて説明する。この図１において１ａ、１
ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端子
１ａと１ｂの電圧はＶｉａ、Ｖｉｂとし、ｅｉ＝Ｖｉａ
−Ｖｉｂとする。また、出力端子２ａと２ｂの出力端子
電圧はＶｏａ、Ｖｏｂとし、ｅｏ＝Ｖｏａ−Ｖｏｂとす
る。前記入力端子１ａ、１ｂはトランジスタ３ａ、３ｂ
のベースに接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのエミ
ッタは互いに接続されており、ここには定電流値２・Ｉ
１である第１の定電流源４が接続される。また、トラン
ジスタ３ａ、３ｂのコレクタは抵抗値がＲ１である負荷
抵抗５ａ、５ｂを介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
定電流値Ｉ１の定電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレ
クタに流し込み、かつ第１の定電流源４の２分の１の電
流量の第２の定電流源６ａ、６ｂがトランジスタ３ａ、
３ｂのコレクタに接続され、また定電流値Ｉ２である定
電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレクタから吸い取る
第３の定電流源７ａ、７ｂがトランジスタ３ａ、３ｂの
コレクタに接続されている。
いて図１を用いて説明する。この図１において１ａ、１
ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端子
１ａと１ｂの電圧はＶｉａ、Ｖｉｂとし、ｅｉ＝Ｖｉａ
−Ｖｉｂとする。また、出力端子２ａと２ｂの出力端子
電圧はＶｏａ、Ｖｏｂとし、ｅｏ＝Ｖｏａ−Ｖｏｂとす
る。前記入力端子１ａ、１ｂはトランジスタ３ａ、３ｂ
のベースに接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのエミ
ッタは互いに接続されており、ここには定電流値２・Ｉ
１である第１の定電流源４が接続される。また、トラン
ジスタ３ａ、３ｂのコレクタは抵抗値がＲ１である負荷
抵抗５ａ、５ｂを介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。
定電流値Ｉ１の定電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレ
クタに流し込み、かつ第１の定電流源４の２分の１の電
流量の第２の定電流源６ａ、６ｂがトランジスタ３ａ、
３ｂのコレクタに接続され、また定電流値Ｉ２である定
電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレクタから吸い取る
第３の定電流源７ａ、７ｂがトランジスタ３ａ、３ｂの
コレクタに接続されている。
【００１１】つぎに上記構成の差動増幅回路の動作説明
をする。Ｖｉａ＝Ｖｉｂ（ｅｉ＝０）のとき、トランジ
スタ３ａ、３ｂのコレクタ電流は等しく、共にＩ１であ
り、負荷抵抗５には、Ｉ２なる電流が流れる。Ｖｉａ＞
Ｖｉｂ（ｅｉ＞０）のとき、トランジスタ３ａのコレク
タ電流は増加してＩ１＋Ｉｄとなり、一方トランジスタ
３ｂのコレクタ電流は減少してＩ１−Ｉｄとなる。ま
た、負荷抵抗５ａにはＩ２＋Ｉｄ、負荷抵抗５ｂにはＩ
２−Ｉｄなる電流が流れ、電圧ＶｏａはＲ１・Ｉｄ減少
し、ＶｏｂはＲ１・Ｉｄ増加する。
をする。Ｖｉａ＝Ｖｉｂ（ｅｉ＝０）のとき、トランジ
スタ３ａ、３ｂのコレクタ電流は等しく、共にＩ１であ
り、負荷抵抗５には、Ｉ２なる電流が流れる。Ｖｉａ＞
Ｖｉｂ（ｅｉ＞０）のとき、トランジスタ３ａのコレク
タ電流は増加してＩ１＋Ｉｄとなり、一方トランジスタ
３ｂのコレクタ電流は減少してＩ１−Ｉｄとなる。ま
た、負荷抵抗５ａにはＩ２＋Ｉｄ、負荷抵抗５ｂにはＩ
２−Ｉｄなる電流が流れ、電圧ＶｏａはＲ１・Ｉｄ減少
し、ＶｏｂはＲ１・Ｉｄ増加する。
【００１２】逆にＶｉａ＜Ｖｉｂ（ｅｉ＜０）のとき、
トランジスタ３ａのコレクタ電流は減少してＩ１−Ｉｄ
となり、一方トランジスタ３ｂのコレクタ電流は増加し
てＩ１＋Ｉｄとなる。また、負荷抵抗５ａにはＩ２−Ｉ
ｄ、負荷抵抗５ｂにはＩ２＋Ｉｄなる電流が流れ、電圧
ＶｏａはＲ１・Ｉｄ増加し、ＶｏｂはＲ１・Ｉｄ減少す
る。
トランジスタ３ａのコレクタ電流は減少してＩ１−Ｉｄ
となり、一方トランジスタ３ｂのコレクタ電流は増加し
てＩ１＋Ｉｄとなる。また、負荷抵抗５ａにはＩ２−Ｉ
ｄ、負荷抵抗５ｂにはＩ２＋Ｉｄなる電流が流れ、電圧
ＶｏａはＲ１・Ｉｄ増加し、ＶｏｂはＲ１・Ｉｄ減少す
る。
【００１３】ここで小信号での差動増幅器のゲインは負
荷抵抗値Ｒ１とエッミタ抵抗値ｒｅの比で決まる。ま
た、エッミタ抵抗値はＩ１で決まりｒｅ＝Ｖｔ／Ｉ１で
ある（ただし、Ｖｔ＝２６ｍＶ）。よって、差動増幅器
のゲインＧ＝Ｒ１・Ｉ１／Ｖｔと書くことができ、負荷
抵抗Ｒ１が固定とすれば、Ｉ１によりゲインＧが決定す
ることになる。また、上に述べたｅｉ＝０の場合から、
出力動作点はＶｃｃ−Ｒ１・Ｉ２となる。負荷抵抗Ｒ１
が固定とすれば、Ｉ２により出力動作点が決定する。Ｉ
１には依存しない。つまり、ゲインはＩ１によってコン
トロールが可能であり、また動作点はＩ２によりゲイン
設定とは独立に決めることができる。ただし、信号振幅
が大きくなるとｒｅの値がトランジスタ３ａ、３ｂで違
ってくるため入出力特性が非線形となる。
荷抵抗値Ｒ１とエッミタ抵抗値ｒｅの比で決まる。ま
た、エッミタ抵抗値はＩ１で決まりｒｅ＝Ｖｔ／Ｉ１で
ある（ただし、Ｖｔ＝２６ｍＶ）。よって、差動増幅器
のゲインＧ＝Ｒ１・Ｉ１／Ｖｔと書くことができ、負荷
抵抗Ｒ１が固定とすれば、Ｉ１によりゲインＧが決定す
ることになる。また、上に述べたｅｉ＝０の場合から、
出力動作点はＶｃｃ−Ｒ１・Ｉ２となる。負荷抵抗Ｒ１
が固定とすれば、Ｉ２により出力動作点が決定する。Ｉ
１には依存しない。つまり、ゲインはＩ１によってコン
トロールが可能であり、また動作点はＩ２によりゲイン
設定とは独立に決めることができる。ただし、信号振幅
が大きくなるとｒｅの値がトランジスタ３ａ、３ｂで違
ってくるため入出力特性が非線形となる。
【００１４】第２の実施例のゲイン可変差動増幅器につ
いて図２を用いて説明する。この図２において１ａ、１
ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端子
１ａと１ｂの電圧はＶｉａ、Ｖｉｂとし、ｅｉ＝Ｖｉａ
−Ｖｉｂとする。また、出力端子２ａと２ｂの出力端子
電圧はＶｏａ、Ｖｏｂとし、ｅｏ＝Ｖｏａ−Ｖｏｂとす
る。入力端子１ａ、１ｂはトランジスタ対１２ａ、１２
ｂのベースに接続される。トランジスタ１２ａ、１２ｂ
のエミッタ間にはエミッタ間抵抗８が接続されており、
トランジスタ１２ａ、１２ｂのエミッタには定電流値Ｉ
３である第４の定電流源９ａ、９ｂが接続されている。
トランジスタ１２ａ、１２ｂのコレクタはダイオード負
荷１０ａ、１０ｂおよびレベルシフトダイオード１１を
介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。また、トランジス
タ１２ａ、１２ｂのコレクタはトランジスタ対３ａ、３
ｂのベースに接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのエ
ミッタは互いに接続されており、ここには定電流値２・
Ｉ１である第１の定電流源４が接続される。トランジス
タ３ａ、３ｂのコレクタは抵抗値がＲ１である負荷抵抗
５ａ、５ｂを介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。前記
第２の定電流源４の２分の１の電流量で定電流値Ｉ１の
定電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレクタに流し込む
第２の定電流源６ａ、６ｂがトランジスタ３ａ、３ｂの
コレクタに接続され、また定電流値Ｉ２である定電流を
トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタから吸い取る第３の
定電流源７ａ、７ｂがトランジスタ３ａ、３ｂのコレク
タに接続されている。
いて図２を用いて説明する。この図２において１ａ、１
ｂは入力端子、２ａ、２ｂは出力端子を示す。入力端子
１ａと１ｂの電圧はＶｉａ、Ｖｉｂとし、ｅｉ＝Ｖｉａ
−Ｖｉｂとする。また、出力端子２ａと２ｂの出力端子
電圧はＶｏａ、Ｖｏｂとし、ｅｏ＝Ｖｏａ−Ｖｏｂとす
る。入力端子１ａ、１ｂはトランジスタ対１２ａ、１２
ｂのベースに接続される。トランジスタ１２ａ、１２ｂ
のエミッタ間にはエミッタ間抵抗８が接続されており、
トランジスタ１２ａ、１２ｂのエミッタには定電流値Ｉ
３である第４の定電流源９ａ、９ｂが接続されている。
トランジスタ１２ａ、１２ｂのコレクタはダイオード負
荷１０ａ、１０ｂおよびレベルシフトダイオード１１を
介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。また、トランジス
タ１２ａ、１２ｂのコレクタはトランジスタ対３ａ、３
ｂのベースに接続される。トランジスタ３ａ、３ｂのエ
ミッタは互いに接続されており、ここには定電流値２・
Ｉ１である第１の定電流源４が接続される。トランジス
タ３ａ、３ｂのコレクタは抵抗値がＲ１である負荷抵抗
５ａ、５ｂを介して電源電圧Ｖｃｃに接続される。前記
第２の定電流源４の２分の１の電流量で定電流値Ｉ１の
定電流をトランジスタ３ａ、３ｂのコレクタに流し込む
第２の定電流源６ａ、６ｂがトランジスタ３ａ、３ｂの
コレクタに接続され、また定電流値Ｉ２である定電流を
トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタから吸い取る第３の
定電流源７ａ、７ｂがトランジスタ３ａ、３ｂのコレク
タに接続されている。
【００１５】つぎにこのゲイン可変差動増幅器の動作説
明をする。Ｖｉａ＝Ｖｉｂ（ｅｉ＝０）のとき、トラン
ジスタ１２ａ、１２ｂのベース−エミッタ間電圧は等し
いため、それぞれのコレクタ電流は等しくなる。よっ
て、ダイオード１０ａ、１０ｂに流れる電流値は等し
く、またこれに発生する電圧は等しくなるためトランジ
スタ１２ａ、１２ｂのコレクタ電圧は同電位となる。す
なわち、第２の対のトランジスタ３ａ、３ｂのベース電
位は同電位となるためトランジスタ３ａ、３ｂのコレク
タ電流は等しく、共にＩ１であり、負荷抵抗５には、Ｉ
２なる電流が流れる。
明をする。Ｖｉａ＝Ｖｉｂ（ｅｉ＝０）のとき、トラン
ジスタ１２ａ、１２ｂのベース−エミッタ間電圧は等し
いため、それぞれのコレクタ電流は等しくなる。よっ
て、ダイオード１０ａ、１０ｂに流れる電流値は等し
く、またこれに発生する電圧は等しくなるためトランジ
スタ１２ａ、１２ｂのコレクタ電圧は同電位となる。す
なわち、第２の対のトランジスタ３ａ、３ｂのベース電
位は同電位となるためトランジスタ３ａ、３ｂのコレク
タ電流は等しく、共にＩ１であり、負荷抵抗５には、Ｉ
２なる電流が流れる。
【００１６】Ｖｉａ＞Ｖｉｂ（ｅｉ＞０）のとき、トラ
ンジスタ１２ａ、１２ｂのエミッタ間抵抗８にはｅｉの
電圧がかかるため、トランジスタ１２ａのエミッタから
トランジスタ１２ｂのエミッタに向けてｅｉ／Ｒ２（＝
Ｉｒとする）の電流が流れる。よって、ダイオード１０
ａに流れる電流はＩＣ１（＝Ｉ３＋Ｉｒ）となり、ダイ
オード１０ｂに流れる電流はＩＣ２（＝Ｉ３−Ｉｒ）と
なる。このとき、ダイオード１０ａ両端に発生する電圧
はＶｄａ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ１／Ｉｓ）（Ｉｓはトラン
ジスタの飽和電流）、ダイオード１０ｂ両端に発生する
電圧はＶｄｂ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ２／Ｉｓ）（Ｉｓはト
ランジスタの飽和電流）となる。
ンジスタ１２ａ、１２ｂのエミッタ間抵抗８にはｅｉの
電圧がかかるため、トランジスタ１２ａのエミッタから
トランジスタ１２ｂのエミッタに向けてｅｉ／Ｒ２（＝
Ｉｒとする）の電流が流れる。よって、ダイオード１０
ａに流れる電流はＩＣ１（＝Ｉ３＋Ｉｒ）となり、ダイ
オード１０ｂに流れる電流はＩＣ２（＝Ｉ３−Ｉｒ）と
なる。このとき、ダイオード１０ａ両端に発生する電圧
はＶｄａ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ１／Ｉｓ）（Ｉｓはトラン
ジスタの飽和電流）、ダイオード１０ｂ両端に発生する
電圧はＶｄｂ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ２／Ｉｓ）（Ｉｓはト
ランジスタの飽和電流）となる。
【００１７】一方、トランジスタ３ａ、３ｂのコレクタ
に流れる電流をＩＣ３、ＩＣ４とすると、トランジスタ
３ａのベース−エミッタ間電圧は、Ｖｂｅａ＝Ｖｔ・ｌ
ｎ（ＩＣ３／Ｉｓ）、トランジスタ３ｂのベース−エミ
ッタ間電圧は、Ｖｂｅｂ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ４／Ｉｓ）
の電圧がかかっていることになる。今，Ｖｄａ−Ｖｄｂ
＝Ｖｂｅａ−Ｖｂｅｂであるから、 Ｉｃ１／Ｉｃ２＝Ｉｃ３／Ｉｃ４ Ｉｃ３＝Ｋ・Ｉｃ１、 Ｉｃ４＝Ｋ・Ｉｃ２ （Ｋは
定数） Ｉｃ３＋Ｉｃ４＝Ｋ（Ｉｃ１＋Ｉｃ２） Ｉｃ１＋Ｉｃ２＝２・Ｉ３、Ｉｃ３＋Ｉｃ４＝２・Ｉ１
より、 Ｋ＝Ｉ１／Ｉ３ また、Ｉｃ３−Ｉｃ４＝Ｋ（Ｉｃ１−Ｉｃ２）であるか
ら、 ｅｏ／Ｒ１＝Ｋ（ｅｉ／Ｒ２） ＝（Ｉ１／Ｉ３）（ｅｉ／Ｒ２） よって、差動増幅器全体のゲインは、 ｅｏ／ｅｉ＝（Ｒ１・Ｉ１）／（Ｒ２・Ｉ３） となる。負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２が固定とすれば、Ｉ１、Ｉ
３によりゲインＧが決定することになる。また、上に述
べたｅｉ＝０の場合から、出力動作点はＶｃｃ−Ｒ１・
Ｉ２となる。負荷抵抗Ｒ１が固定とすれば、Ｉ２により
出力動作点が決定する。Ｉ１には依存しない。つまり、
ゲインはＩ１、Ｉ３によってコントロールが可能であ
り、また動作点はＩ２によりゲイン設定とは独立に決め
ることができる。この場合は、トランジスタ１２ａ、１
２ｂのコレクタ電流をＰＮ接合の順方向電圧に置き換
え、これをトランジスタ３ａ、３ｂのベース−エミッタ
間電圧として印加するため、入出力の線形領域を広くと
ることができる。
に流れる電流をＩＣ３、ＩＣ４とすると、トランジスタ
３ａのベース−エミッタ間電圧は、Ｖｂｅａ＝Ｖｔ・ｌ
ｎ（ＩＣ３／Ｉｓ）、トランジスタ３ｂのベース−エミ
ッタ間電圧は、Ｖｂｅｂ＝Ｖｔ・ｌｎ（ＩＣ４／Ｉｓ）
の電圧がかかっていることになる。今，Ｖｄａ−Ｖｄｂ
＝Ｖｂｅａ−Ｖｂｅｂであるから、 Ｉｃ１／Ｉｃ２＝Ｉｃ３／Ｉｃ４ Ｉｃ３＝Ｋ・Ｉｃ１、 Ｉｃ４＝Ｋ・Ｉｃ２ （Ｋは
定数） Ｉｃ３＋Ｉｃ４＝Ｋ（Ｉｃ１＋Ｉｃ２） Ｉｃ１＋Ｉｃ２＝２・Ｉ３、Ｉｃ３＋Ｉｃ４＝２・Ｉ１
より、 Ｋ＝Ｉ１／Ｉ３ また、Ｉｃ３−Ｉｃ４＝Ｋ（Ｉｃ１−Ｉｃ２）であるか
ら、 ｅｏ／Ｒ１＝Ｋ（ｅｉ／Ｒ２） ＝（Ｉ１／Ｉ３）（ｅｉ／Ｒ２） よって、差動増幅器全体のゲインは、 ｅｏ／ｅｉ＝（Ｒ１・Ｉ１）／（Ｒ２・Ｉ３） となる。負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２が固定とすれば、Ｉ１、Ｉ
３によりゲインＧが決定することになる。また、上に述
べたｅｉ＝０の場合から、出力動作点はＶｃｃ−Ｒ１・
Ｉ２となる。負荷抵抗Ｒ１が固定とすれば、Ｉ２により
出力動作点が決定する。Ｉ１には依存しない。つまり、
ゲインはＩ１、Ｉ３によってコントロールが可能であ
り、また動作点はＩ２によりゲイン設定とは独立に決め
ることができる。この場合は、トランジスタ１２ａ、１
２ｂのコレクタ電流をＰＮ接合の順方向電圧に置き換
え、これをトランジスタ３ａ、３ｂのベース−エミッタ
間電圧として印加するため、入出力の線形領域を広くと
ることができる。
【００１８】なお、実施例１、実施例２ではＮＰＮトラ
ンジスタを用いたが、ＰＮＰトランジスタで構成しても
構わない。
ンジスタを用いたが、ＰＮＰトランジスタで構成しても
構わない。
【００１９】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明のゲイン可変差動増幅器は従来の差動増幅器
に新たに定電流源ペアを２つ追加することにより、ゲイ
ンと出力動作点を独立に設定することが可能である。そ
してゲインを可変させて使用する増幅器においても、出
力動作点を一定に保持することが可能である。
に、本発明のゲイン可変差動増幅器は従来の差動増幅器
に新たに定電流源ペアを２つ追加することにより、ゲイ
ンと出力動作点を独立に設定することが可能である。そ
してゲインを可変させて使用する増幅器においても、出
力動作点を一定に保持することが可能である。
【００２０】また本発明のゲイン可変差動増幅器は、エ
ミッタ間にエミッタ間抵抗を有する差動増幅器と、エミ
ッタが共通である差動増幅器とを従属接続して構成され
る差動増幅器に新たに定電流源ペアを２つ追加すること
により、ゲインと出力動作点を独立に設定することが可
能である。そしてゲインを可変させて使用する増幅器に
おいても、出力動作点を一定に保持することが可能であ
る。また、入出力の線形領域を広くとることができる。
ミッタ間にエミッタ間抵抗を有する差動増幅器と、エミ
ッタが共通である差動増幅器とを従属接続して構成され
る差動増幅器に新たに定電流源ペアを２つ追加すること
により、ゲインと出力動作点を独立に設定することが可
能である。そしてゲインを可変させて使用する増幅器に
おいても、出力動作点を一定に保持することが可能であ
る。また、入出力の線形領域を広くとることができる。
【図１】本発明の第１の実施例のゲイン可変差動増幅器
の回路図
の回路図
【図２】本発明の第２の実施例のゲイン可変差動増幅器
の回路図
の回路図
【図３】従来の代表的な差動増幅器の回路
１ａ、１ｂ 入力端子 ２ａ、２ｂ 出力端子 ３ａ、３ｂ 第１のトランジスタ対 ４ 電流量が２・Ｉ１の第１の定電流源 ５ａ、５ｂ 負荷抵抗 ６ａ、６ｂ 電流量がＩ１の第２の定電流源 ７ａ、７ｂ 電流量がＩ２の第３の定電流源 ８ エミッタ間抵抗 ９ａ、９ｂ 電流量がＩ３の第４の定電流源 １０ａ、１０ｂ ダイオード対 １１ レベルシフトダイオード １２ａ、１２ｂ 第２のトランジスタ対
Claims (2)
- 【請求項１】 各々のベースを差動入力としコレクタを
差動出力とするエミッタが共通であるトランジスタ対
と、前記トランジスタ対の各々のコレクタと定電位レベ
ルの間に接続される負荷抵抗器と、前記トランジスタ対
の共通するエミッタに接続される第１の定電流源と、前
記第１の定電流源の２分の１の電流量でトランジスタの
コレクタに接続される第２の定電流源と、トランジスタ
のコレクタに接続されるの第３の定電流源とで構成さ
れ、第１の定電流源の電流値によりアンプゲインが決定
し、第３の定電流源の電流値と負荷抵抗器の抵抗値によ
り出力動作点が決定するゲイン可変差動増幅器。 - 【請求項２】 各々のベースを差動入力とする第１のト
ランジスタ対と、前記第１のトランジスタ対のエッミタ
間に接続されるエッミタ間抵抗器と、前記第１のトラン
ジスタ対の各々のコレクタに接続されるダイオード対
と、前記トランジスタ対の各々のエミッタに接続される
第１の定電流源とで構成される第１の差動増幅器と、さ
らに前記第１のトランジスタ対の各々のコレクタ出力を
各々のベース入力としコレクタを出力とするエミッタ共
通の第２のトランジスタ対と、前記第２のトランジスタ
対の各々のコレクタと定電位レベルの間に接続される負
荷抵抗器と、前記第２のトランジスタ対の共通するエミ
ッタに接続される第２の定電流源と、前記第２の定電流
源の２分の１の電流量でトランジスタのコレクタに接続
される第３の定電流源と、トランジスタのコレクタに接
続されるの第４の定電流源とで構成され、前記第１の定
電流源の電流値と前記エミッタ間抵抗器の抵抗値の積と
前記第２の定電流源の電流値と前記負荷抵器抗の抵抗値
の積の比によりアンプゲインが決定し、第４の定電流源
の電流値 と負荷抵抗器により出力動点が決定するゲイ
ン可変差動増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31281094A JPH08172324A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | ゲイン可変差動増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31281094A JPH08172324A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | ゲイン可変差動増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172324A true JPH08172324A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=18033689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31281094A Pending JPH08172324A (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | ゲイン可変差動増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08172324A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007202049A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 増幅率可変増幅器 |
| JP2007228116A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可変トランスコンダクタ |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP31281094A patent/JPH08172324A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007202049A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 増幅率可変増幅器 |
| JP4585461B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2010-11-24 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | 増幅率可変増幅器 |
| JP2007228116A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 可変トランスコンダクタ |
| JP4721928B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2011-07-13 | パナソニック株式会社 | 可変トランスコンダクタ |
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