JPH10256852A - Variable transfer conductance amplifier - Google Patents

Variable transfer conductance amplifier

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JPH10256852A
JPH10256852A JP5516797A JP5516797A JPH10256852A JP H10256852 A JPH10256852 A JP H10256852A JP 5516797 A JP5516797 A JP 5516797A JP 5516797 A JP5516797 A JP 5516797A JP H10256852 A JPH10256852 A JP H10256852A
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JP
Japan
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amplifier
variable
end connected
current source
transistor
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JP5516797A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Okumura
昌夫 奥村
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable transfer conductance amplifier wide in input dynamic range and excellent in S/N. SOLUTION: This amplifier is provided with an attenuation circuit 20 that receives an input signal from an input terminal 21, a variable transfer conductance amplifier 22 that receives an output signal from the attenuation circuit 20 and whose transfer conductance is varied through external control, a transfer conductance amplifier 23 whose input dynamic range is wider than that of the variable transfer conductance amplifier 22, and an adder circuit 24 that sums output signals of the variable transfer conductance amplifier 22 and the transfer conductance amplifier 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクテイブフィル
タやAGC(自動利得制御)回路に利用される制御信号
に応じてコンダクタンス量が変わる可変伝達コンダクタ
ンス増幅装置に関するもので、特に入力ダイナミックレ
ンジが広いとともにS/Nが良い可変伝達コンダクタン
ス増幅装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable transmission conductance amplifying device whose conductance changes according to a control signal used in an active filter or an AGC (automatic gain control) circuit. The present invention relates to a variable transmission conductance amplifying device having a good S / N ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】伝達コンダクタンスを変化させる回路と
して2つのトランジスタを利用した差動増幅器を使用し
たものが知られている。差動増幅器の動作電流源の電流
値を変化させてトランジスタの内部エミッタ動作抵抗値
(re)を変化させるものである。
2. Description of the Related Art As a circuit for changing a transmission conductance, a circuit using a differential amplifier using two transistors is known. The current value of the operating current source of the differential amplifier is changed to change the internal emitter operating resistance value (re) of the transistor.

【0003】しかしながら、差動増幅器を利用すると入
力信号のダイナミックレンジが狭い(約25mVpp)とい
う問題がある。このため、入力信号を必要に応じて減衰
回路により一旦減衰してから差動増幅器に印加する必要
がある。図2は、そのような可変伝達コンダクタンス増
幅装置を示す。図2の信号源(1)からの信号は、トラ
ンジスタ(2)(3)のベースに印加され。エミッタに
導出される。抵抗(4)(5)(7)(8)は減衰回路
(6)として動作する。減衰回路(6)により各々減衰
された信号は、差動増幅器(10)に印加される。差動
増幅器(10)を構成するトランジスタ(11)(1
2)の内部エミッタ動作抵抗値(re)は、可変電流源
(13)の電流値により変化する。差動増幅器(10)
の伝達コンダクタンス(gm)は、1/2reである。
このため、外部から可変電流源(13)の電流値を変化
させれば、出力端子(14)に発生する出力電流値を変
化させられる。
However, when a differential amplifier is used, there is a problem that the dynamic range of an input signal is narrow (about 25 mVpp). For this reason, it is necessary to attenuate the input signal once by an attenuating circuit as necessary before applying it to the differential amplifier. FIG. 2 shows such a variable transfer conductance amplifier. The signal from the signal source (1) in FIG. 2 is applied to the bases of the transistors (2) and (3). Derived to the emitter. The resistors (4), (5), (7), and (8) operate as an attenuation circuit (6). The signals respectively attenuated by the attenuation circuit (6) are applied to the differential amplifier (10). The transistors (11) (1) constituting the differential amplifier (10)
The internal emitter operating resistance value (re) of 2) changes according to the current value of the variable current source (13). Differential amplifier (10)
Has a transfer conductance (gm) of 1 / 2re.
Therefore, by changing the current value of the variable current source (13) from the outside, the output current value generated at the output terminal (14) can be changed.

【0004】従って、図2の装置によれば、入力信号の
ダイナミックレンジが広い可変伝達コンダクタンス増幅
を行うことができる。
Therefore, according to the apparatus shown in FIG. 2, variable transmission conductance amplification with a wide dynamic range of an input signal can be performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図2の
ように差動増幅器の入力信号を減衰させると、差動増幅
器の入力部におけるS/Nが入力信号を減衰させない場合
に比べて悪くなってしまう。このため、入力信号のダイ
ナミックレンジが広いとともに差動増幅器の入力部にお
けるS/Nが良好な可変伝達コンダクタンス増幅装置が希
求されていた。
However, when the input signal of the differential amplifier is attenuated as shown in FIG. 2, the S / N at the input section of the differential amplifier becomes worse as compared with the case where the input signal is not attenuated. I will. For this reason, there has been a demand for a variable transmission conductance amplifier having a wide dynamic range of an input signal and a good S / N at an input section of a differential amplifier.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
みなされたもので、入力端子からの入力信号が印加され
る減衰回路と、該減衰回路の出力信号が印加され外部か
らの制御により伝達コンダクタンスが変化する可変伝達
コンダクタンス増幅器と、該可変伝達コンダクタンス増
幅器よりも大なる入力ダイナミックレンジを有する伝達
コンダクタンス増幅器と、前記可変伝達コンダクタンス
増幅器と前記伝達コンダクタンス増幅器の出力信号を加
算する加算回路とを備えることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has an attenuating circuit to which an input signal from an input terminal is applied, and an external control system to which an output signal of the attenuating circuit is applied. A variable transconductance amplifier having a transconductance that changes due to the transconductance amplifier; a transconductance amplifier having an input dynamic range larger than the variable transconductance amplifier; It is characterized by having.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の可変伝達コンダ
クタンス増幅装置の原理を示すもので、(20)は入力
端子(21)からの入力信号が印加される減衰回路、
(22)は減衰回路(20)の出力信号が印加され外部
からの制御により伝達コンダクタンスが変化する可変伝
達コンダクタンス増幅器、(23)は可変伝達コンダク
タンス増幅器(22)よりも大なる入力ダイナミックレ
ンジを有する伝達コンダクタンス増幅器、(24)は前
記可変伝達コンダクタンス増幅器(22)と前記伝達コ
ンダクタンス増幅器(23)の出力信号を加算する加算
回路である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the principle of a variable transfer conductance amplifier according to the present invention, wherein (20) is an attenuation circuit to which an input signal from an input terminal (21) is applied;
(22) is a variable transmission conductance amplifier to which the output signal of the attenuation circuit (20) is applied and the transmission conductance is changed by external control, and (23) has an input dynamic range larger than that of the variable transmission conductance amplifier (22). A transconductance amplifier (24) is an addition circuit for adding the output signals of the variable transconductance amplifier (22) and the transconductance amplifier (23).

【0008】図1では、可変伝達コンダクタンス増幅器
(22)と伝達コンダクタンス増幅器(23)を設けて
いる。可変伝達コンダクタンス増幅器(22)の利得は
大に設定し、伝達コンダクタンス増幅器(23)の利得
を小に設定する。減衰回路(20)の減衰率と可変伝達
コンダクタンス増幅器(22)の増幅率との積をG1と
する。伝達コンダクタンス増幅器(23)の増幅率をG
2とする。すると、G2>G1に設定する。
In FIG. 1, a variable transmission conductance amplifier (22) and a transmission conductance amplifier (23) are provided. The gain of the variable transconductance amplifier (22) is set to be large, and the gain of the transconductance amplifier (23) is set to be small. The product of the attenuation factor of the attenuation circuit (20) and the amplification factor of the variable transmission conductance amplifier (22) is defined as G1. The amplification factor of the transfer conductance amplifier (23) is G
Let it be 2. Then, G2> G1 is set.

【0009】例えば、可変伝達コンダクタンス増幅器
(22)の利得は総合利得の1/5とし、伝達コンダク
タンス増幅器(23)の利得を総合利得の4/5にす
る。可変伝達コンダクタンス増幅器(22)の前段には
減衰回路(20)が配置されている。この為、可変伝達
コンダクタンス増幅器(22)の入力部におけるS/Nは
悪化する。しかし、可変伝達コンダクタンス増幅器(2
2)の利得は、全体の利得に対して相対的に小さいので
そのノイズの与える影響は、図2のようなタイプに比べ
て1/5になる。そして、残りの利得は、ノイズ発生量
の少ない伝達コンダクタンス増幅器(23)で稼ぐよう
にする。伝達コンダクタンス増幅器(23)は、入力部
に減衰回路を有さないとともにその利得自体を下げるこ
とができて入力ダイナミックレンジを大きくできるので
S/Nはよい。
For example, the gain of the variable transconductance amplifier (22) is set to 1/5 of the total gain, and the gain of the transconductance amplifier (23) is set to 4/5 of the total gain. An attenuation circuit (20) is arranged in front of the variable transmission conductance amplifier (22). Therefore, the S / N at the input of the variable transfer conductance amplifier (22) is deteriorated. However, the variable transfer conductance amplifier (2
Since the gain of 2) is relatively small with respect to the overall gain, the effect of the noise is 1/5 of that of the type shown in FIG. Then, the remaining gain is obtained by the transmission conductance amplifier (23) which generates a small amount of noise. Since the transfer conductance amplifier (23) has no attenuation circuit in the input portion and can reduce the gain itself and can increase the input dynamic range.
S / N is good.

【0010】図1の構成では可変伝達コンダクタンス増
幅器(22)の利得が小さいので、可変量が小さくなっ
てしまう。しかし、実際には、利得が自由に選べること
が大切であり、可変量自体は大きなものは必要ない場合
が多い。そのため、図1の構成でアクテイブフィルタや
AGC回路に利用される可変伝達コンダクタンス増幅特
性が得られる。
In the configuration of FIG. 1, since the gain of the variable transmission conductance amplifier (22) is small, the variable amount is small. However, in practice, it is important that the gain can be freely selected, and in many cases, the variable amount itself does not need to be large. Therefore, the variable transfer conductance amplification characteristic used in the active filter and the AGC circuit can be obtained in the configuration of FIG.

【0011】図3は、図1の可変伝達コンダクタンス増
幅装置の具体的回路例を示す。図3において、図2と同
一の回路素子については同一の符号を付し、説明を省略
する。図3のトランジスタ(25)(26)、抵抗(2
7)(28)及び定電流源(29)は、図1の伝達コン
ダクタンス増幅器(23)を構成する。トランジスタ
(30)(31)は電流ミラー回路(32)を構成す
る。電流ミラー回路(32)は、図1の加算回路(2
4)として動作する。可変伝達コンダクタンス増幅器と
して動作する差動増幅器(10)の利得は、図2の場合
よりも小さい値に設定される。そして、外部から可変電
流源(13)の電流値を変化させれば、トランジスタ
(11)(12)のコレクタ電流値が変化し差動増幅器
(10)の伝達コンダクタンスが変化する。
FIG. 3 shows a specific circuit example of the variable transfer conductance amplifier of FIG. 3, the same circuit elements as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The transistors (25) and (26) of FIG.
7) (28) and the constant current source (29) constitute the transconductance amplifier (23) of FIG. The transistors (30) and (31) constitute a current mirror circuit (32). The current mirror circuit (32) includes the addition circuit (2
4). The gain of the differential amplifier (10) operating as a variable transconductance amplifier is set to a smaller value than in the case of FIG. Then, when the current value of the variable current source (13) is changed from the outside, the collector current value of the transistors (11) and (12) changes and the transfer conductance of the differential amplifier (10) changes.

【0012】トランジスタ(25)(26)、抵抗(2
7)(28)及び定電流源(29)は差動増幅器(3
3)を構成する。トランジスタ(25)(26)のエミ
ッタには抵抗(27)(28)が接続されているので、
差動増幅器(33)の入力ダイナミックレンジは広く設
定できる。このため、前段に減衰手段を必要としない。
又、差動増幅器(33)は固定の利得とするので定電流
源(29)が配置されている。差動増幅器(33)と差
動増幅器(10)は、電流ミラー回路(32)を共通の
負荷として使用している。このため、出力端子(14)
には2つの差動増幅器の出力電流の和がダブルエンドの
形で発生する。
The transistors (25) and (26) and the resistor (2)
7) (28) and the constant current source (29) are the differential amplifier (3
Construct 3). Since the resistors (27) and (28) are connected to the emitters of the transistors (25) and (26),
The input dynamic range of the differential amplifier (33) can be set wide. Therefore, no attenuating means is required in the preceding stage.
Further, since the differential amplifier (33) has a fixed gain, a constant current source (29) is provided. The differential amplifier (33) and the differential amplifier (10) use the current mirror circuit (32) as a common load. Therefore, the output terminal (14)
, The sum of the output currents of the two differential amplifiers is generated in a double-ended manner.

【0013】図4は、図3の装置を更に改良したもので
ある。図4において、図3と同一の回路素子については
同一の符号を付し、説明を省略する。図3のトランジス
タ(25)(26)、抵抗(27)(28)及び定電流
源(29)を備える伝達コンダクタンス増幅器と、トラ
ンジスタ(2)(3)、抵抗(4)(5)(7)(8)
で構成される減衰回路が兼用されるようにしている。即
ち、トランジスタ(2)(3)のコレクタが電源ではな
く、電流ミラー回路(32)に接続されている。この
為、抵抗(4)(5)(7)(8)は分圧抵抗として動
作するとともに固定の伝達コンダクタンス増幅器のエミ
ッタ抵抗として機能する。このため、出力端子(14)
には2つの差動増幅器の出力電流が発生する。図4の装
置であれば素子数の削減と低消費電力化が計れる。
FIG. 4 shows a further improvement of the apparatus of FIG. 4, the same circuit elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. A transconductance amplifier including the transistors (25) and (26), the resistors (27) and (28), and the constant current source (29) of FIG. 3, the transistors (2) and (3), and the resistors (4) (5) and (7). (8)
Is also used. That is, the collectors of the transistors (2) and (3) are connected not to the power supply but to the current mirror circuit (32). Therefore, the resistors (4), (5), (7), and (8) operate as voltage dividing resistors and also function as emitter resistors of the fixed transconductance amplifier. Therefore, the output terminal (14)
Generates output currents of two differential amplifiers. With the device shown in FIG. 4, the number of elements can be reduced and the power consumption can be reduced.

【0014】図5も、図3の装置を変更したものであ
る。図5において、図3と同一の回路素子については同
一の符号を付し、説明を省略する。図5ではトランジス
タ(2)(3)、抵抗(4)(5)(7)(8)で構成
される減衰回路を無くしている。その代わりに差動増幅
器(10)を構成するトランジスタ(11)(12)の
エミッタ間にダイオード群(35)(36)を設けてい
る。ダイオード群(35)(36)により、差動増幅器
(10)の利得が低下するので差動増幅器(10)の入
力ダイナミックレンジが広がる。このため、前段の減衰
回路が不要となる。図5の装置でも素子数の削減と低消
費電力化が計れる。
FIG. 5 is also a modification of the apparatus of FIG. 5, the same circuit elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 5, an attenuating circuit composed of transistors (2) and (3) and resistors (4), (5), (7) and (8) is eliminated. Instead, diode groups (35) and (36) are provided between the emitters of the transistors (11) and (12) constituting the differential amplifier (10). Since the gain of the differential amplifier (10) is reduced by the diode groups (35) and (36), the input dynamic range of the differential amplifier (10) is widened. For this reason, the former attenuation circuit becomes unnecessary. The device of FIG. 5 can also reduce the number of elements and reduce power consumption.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、入力
ダイナミックレンジが広いとともにS/Nが良い可変伝
達コンダクタンス増幅装置が得られる。特に本発明によ
れば、伝達コンダクタンス増幅器と減衰回路が兼用でき
るので素子数の削減と低消費電力化が計れる。
As described above, according to the present invention, a variable transmission conductance amplifier having a wide input dynamic range and a good S / N can be obtained. In particular, according to the present invention, the transmission conductance amplifier and the attenuation circuit can be used in common, so that the number of elements can be reduced and the power consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の可変伝達コンダクタンス増幅装置を示
す原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram showing a variable transmission conductance amplifying device of the present invention.

【図2】従来の可変伝達コンダクタンス増幅装置を示す
回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional variable transmission conductance amplifier.

【図3】本発明の可変伝達コンダクタンス増幅装置を示
す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a variable transfer conductance amplifying device of the present invention.

【図4】図3の別の実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of FIG. 3;

【図5】図3の別の実施例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(20) 減衰回路 (21) 入力端子 (22) 可変伝達コンダクタンス増幅器 (23) 伝達コンダクタンス増幅器 (24) 加算回路 (20) Attenuation circuit (21) Input terminal (22) Variable transfer conductance amplifier (23) Transfer conductance amplifier (24) Adder circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子からの入力信号が印加される減
衰回路と、 該減衰回路の出力信号が印加され外部からの制御により
伝達コンダクタンスが変化する可変伝達コンダクタンス
増幅器と、 該可変伝達コンダクタンス増幅器よりも大なる入力ダイ
ナミックレンジを有する伝達コンダクタンス増幅器と、 前記可変伝達コンダクタンス増幅器と前記伝達コンダク
タンス増幅器の出力信号を加算する加算回路とを備える
ことを特徴とする可変伝達コンダクタンス増幅装置。
1. An attenuating circuit to which an input signal from an input terminal is applied, a variable transmitting conductance amplifier to which an output signal of the attenuating circuit is applied to change a transmitting conductance by external control, and a variable transmitting conductance amplifier. A variable conductance amplifying device comprising: a transfer conductance amplifier having a large input dynamic range; and a variable transfer conductance amplifier and an addition circuit for adding an output signal of the transfer conductance amplifier.
【請求項2】 前記伝達コンダクタンス増幅器はエミッ
タが共通接続された2つのトランジスタを有し、該2つ
のトランジスタのエミッタ間に抵抗を備えることを特徴
とする請求項1記載の可変伝達コンダクタンス増幅装
置。
2. The variable transconductance amplifier according to claim 1, wherein the transconductance amplifier has two transistors whose emitters are connected in common, and has a resistor between the emitters of the two transistors.
【請求項3】 入力端子からの入力信号がベースに印加
される第1トランジスタと、 一端が前記第1トランジスタのエミッタに接続され他端
が第2インピーダンス素子の一端に接続された第1イン
ピーダンス素子と、 前記第2インピーダンス素子の他端に接続された電流源
と、 一端が第2トランジスタのエミッタに接続され他端が第
4インピーダンス素子を介して前記電流源に接続された
第3インピーダンス素子と、 一方の入力端子が前記第1及び第2インピーダンス素子
の接続中点に接続され、他方の入力端子が前記第3及び
第4インピーダンス素子の接続中点に接続された差動増
幅器と、 該差動増幅器の動作電流源として動作する可変電流源
と、 前記第1及び第2トランジスタと前記差動増幅器の共通
の負荷とを備えることを特徴とする可変伝達コンダクタ
ンス増幅装置。
3. A first transistor to which an input signal from an input terminal is applied to a base, and a first impedance element having one end connected to an emitter of the first transistor and the other end connected to one end of a second impedance element. A current source connected to the other end of the second impedance element; a third impedance element having one end connected to the emitter of the second transistor and the other end connected to the current source via a fourth impedance element; A differential amplifier having one input terminal connected to a connection midpoint between the first and second impedance elements and the other input terminal connected to a connection midpoint between the third and fourth impedance elements; A variable current source that operates as an operating current source of a dynamic amplifier; and a common load for the first and second transistors and the differential amplifier. Variable transmission conductance amplifier.
【請求項4】 入力端子からの入力信号がベースに印加
される第1トランジスタと、 一端が前記第1トランジスタのエミッタに接続され他端
が可変電流源に接続された第1ダイオードと、 一端が第2トランジスタのエミッタに接続され他端が前
記可変電流源に接続された第2ダイオードと、 入力端子からの入力信号がベースに印加される第3トラ
ンジスタと、 一端が前記第3トランジスタのエミッタに接続され他端
が電流源に接続された第1抵抗と、 一端が第4トランジスタのエミッタに接続され他端が前
記電流源に接続された第2抵抗と、 前記第1乃至第4トランジスタの共通の負荷とを備える
ことを特徴とする可変伝達コンダクタンス増幅装置。
4. A first transistor to which an input signal from an input terminal is applied to a base, a first diode having one end connected to the emitter of the first transistor and the other end connected to a variable current source, and one end connected to a variable current source. A second diode connected to the emitter of the second transistor and the other end connected to the variable current source; a third transistor to which an input signal from an input terminal is applied to a base; and one end connected to the emitter of the third transistor A first resistor having one end connected to the current source and the other end connected to the current source; a second resistor having one end connected to the emitter of the fourth transistor and the other end connected to the current source; And a variable transmission conductance amplifying device.
JP5516797A 1997-03-10 1997-03-10 Variable transfer conductance amplifier Pending JPH10256852A (en)

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JP5516797A JPH10256852A (en) 1997-03-10 1997-03-10 Variable transfer conductance amplifier

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6232839B1 (en) 1998-05-15 2001-05-15 Nec Corporation Voltage-controlled amplifier having compensation for gain control imbalance
JP2016504893A (en) * 2013-01-25 2016-02-12 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Single-input multi-output amplifier with independent gain control for each output

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