JPH104326A - 利得制御回路 - Google Patents

利得制御回路

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JPH104326A
JPH104326A JP15581596A JP15581596A JPH104326A JP H104326 A JPH104326 A JP H104326A JP 15581596 A JP15581596 A JP 15581596A JP 15581596 A JP15581596 A JP 15581596A JP H104326 A JPH104326 A JP H104326A
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JP
Japan
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transistor
collector
transistors
gain control
current
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JP15581596A
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English (en)
Inventor
Hideaki Ota
英明 大田
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NEC Corp
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NEC Corp
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力DC電位が制御電圧により変動すること
を防止する。 【解決手段】 利得制御電圧によって電流配分比が変え
られるエミッタ結合の差動回路を構成するトランジスタ
1の一方のコレクタに電流増幅を利用した定電流回路
を、もう一方のトランジスタ2のコレクタに信号入力に
対して差動増幅動作をするようトランジスタ対のエミッ
タ結合部を接続する。信号入力に対して差動増幅動作を
するトランジスタ6,7,8,9のおのおのコレクタ
に、前記定電圧回路の2つのコレクタを接続し前記トラ
ンジスタ6,7,8,9に接続された抵抗11、12に
流れる電流を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は印加電圧の大きさに
よって利得の変化する利得制御回路に属する。
【0002】
【従来の技術】従来の利得制御回路は、図5に示すよう
に、差動対をなす第1及び第2のトランジスタ(npn
トランジスタ)111,112、それぞれ第1及び第2
のトランジスタ111,112のベースに互いに接続さ
れた第1及び第2の信号入力端子113,114、第1
及び第2のトランジスタ111,112のエミッタは互
いに接続され、その接続点と接地点との間に電流源5が
接続されている。
【0003】差動対をなす第3及び第4のトランジスタ
116,117は、両者のエミッタが共通に第1のトラ
ンジスタ1のコレクタに接続されている。差動対をなす
第5及び第6のトランジスタ118,119は、両者の
エミッタは共通に第2のトランジスタ2のコレクタに接
続されている。第4及び第5のトランジスタ117,1
18のコレクタは電源端子171に接続され、第3のト
ランジスタ116及び第6のトランジスタ119のコレ
クタはそれぞれ第1の抵抗121および第2の抵抗12
2を介して、電源端子171に接続されている。
【0004】第3及び第6のトランジスタ116,11
9のベースは第1の制御電圧端子131に接続されてい
る。第3及び第6のトランジスタ116,119のベー
スは共通に第1の制御電圧端子131に接続され、第4
及び第5のトランジスタ117,118のベースは共通
に第2の制御電圧端子134に接続されている。そして
第3のトランジスタ116のコレクタからは第1の出力
端子151が、第6のトランジスタ119のコレクタか
らは第2の出力端子161が引き出されている。
【0005】次に、この従来例の動作について説明す
る。第1及び第2のトランジスタ111、112並びに
電流源150で構成される差動増幅部の相互コンダクタ
ンスをgm とし、第1の制御電圧端子131に印加され
る直流電圧をV1 、第2の制御電圧端子134に印加さ
れる直流電圧をV2 第1および第2の抵抗値をRL とす
れば、利得制御回路の利得はV1 −V2 の値によって図
6の実線に示すように変化する。ここで示した利得の最
大値gm L は、実験的に20〜30dBの値をとる。
このためこの値より大きい利得を得るには、次段に増幅
回路を接続する必要があった。ところが出力端子15で
の出力DC電位は電源端子17に印加されるDC電源電
圧をVccとすればV1 −V2 の値によって図6の破線で
示すように変化する。このため次の増幅段への接続が困
難であった。
【0006】上記出力端子のDC電位が制御電圧により
変動するという問題点を解決する方策として、特開昭5
8−181310号公報には、図7に示すような電圧利
得制御増幅装置回路が提案されている。
【0007】この電圧利得制御増幅装置回路において、
図5と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【0008】電圧利得制御増幅装置回路は、第6のトラ
ンジスタ119のコレクタ回路には、電源端子171と
第2の抵抗122との間に第7のトランジスタ120が
挿入され、そのコレクタは電源端子171に、エミッタ
は第2の抵抗122に接続されている。第5及び第6の
トランジスタ118、119のコレクタは共通に接続さ
れているが直接に電源端子171へは接続されておら
ず、第1の抵抗121を介して電源端子171に接続さ
れており、かつこの共通接続コレクタは第7のトランジ
スタ120のベースに接続されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の利得制
御回路では、制御電圧により第1及び第2の抵抗11,
12を流れる電流が変動するために、第1及び第2の出
力端子151、161のDC電位が制御電圧により変動
し、次の増幅段への接続が困難である。
【0010】それ故に、本発明の課題は、出力端子のD
C電位が制御電圧による変動をなくして、次の増幅段へ
の接続を容易にする利得制御回路を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の利得制御回路
は、利得制御電圧によって電流配合比が変えられるエミ
ッタ結合の差動回路を構成する第1および第2のトラン
ジスタと、信号入力に対して差動増幅動作をするととも
に該エミッタ結合部が前記第1のトランジスタのコレク
タに接続され前記第1のトランジスタにコレクタ電流を
供給する第3および第4のトランジスタと、エミッタが
前記第2のトランジスタのコレクタに接続されコレクタ
が前記第3のトラジスタのコレクタに接続された第5の
トランジスタと、エミッタが前記第2のトランジスタの
コレクタに接続され、コレクタが前記第4のトランジス
タのコレクタに接続されベースが前記第5のトランジス
タのベースに接続された第6のトランジスタと、エミッ
タが前記第5および第6のトランジスタのベース結合部
に接続されベースが前記第3および第5のトランジスタ
のコレクタに接続された第7のトランジスタと、前記第
3および第5のトランジスタのコレクタならびに第7の
トランジスタのベースに共通に接続された第1の抵抗
と、前記第4および第6のトランジスタのコレクタに共
通に接続された第2の抵抗とを備えている。
【0012】
【作用】第3のトランジスタと第4のトランジスタのコ
レクタ電流は著しく、第5のトランジスタと第6のトラ
ンジスタのコレクタ電流は等しい。また第7のトランジ
スタのベース電流は無視できるほど小さい。このため第
1の抵抗と第2の抵抗を流れる電流は等しくなる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を用いて
説明する。図1は本発明の利得制御回路の一実施の形態
例を示す回路構成図である。
【0014】図1を参照して、本発明の一実施の形態例
における利得制御回路は、利得制御電圧によって電流配
合比が変えられるエミッタ結合の差動回路を構成する第
1のトランジスタ1および第2のトランジスタ2、信号
入力に対して差動増幅動作をするとともにエミッタ結合
部が第1のトランジスタ1のコレクタに接続され第1の
トランジスタ1にコレクタ電流を供給する第3のトラン
ジスタ6および第4のトランジスタ7、エミッタが第2
のトランジスタ2のコレクタに接続されコレクタが第3
のトラジスタ6のコレクタに接続された第5のトランジ
スタ8、エミッタが第2のトランジスタ2のコレクタに
接続されコレクタが第4のトランジスタ7のコレクタに
接続されベースが第5のトランジスタ8のベースに接続
された第6のトランジスタ9を備えている。
【0015】さらに、利得制御回路は、エミッタが第5
のトランジスタ8および第6のトランジスタ9のベース
結合部に接続されベースが第3のトランジスタ6および
第5のトランジスタ6のコレクタに接続された第7のト
ランジスタ10を備えている。
【0016】また、この利得制御回路は、第3トランジ
スタ6および第5のトランジスタ8のコレクタならびに
第7のトランジスタ10のベースに共通に接続された第
1の抵抗11、第4のトランジスタ7および第6のトラ
ンジスタ10のコレクタに共通に接続された第2の抵抗
12を備えている。
【0017】差動対をなす第1及び第2のトランジスタ
1,2には、それぞれトランジスタ1及び2のベースに
接続された第1の制御電圧端子3及び第2の制御電圧端
子4に接続されている。第1及び第2のトランジスタ
1,2のエミッタは、互いに接続され、その接続点と接
地点との間に電流源5が接続されている。
【0018】第7のトランジスタ10のコレクタは電源
端子17に接続され、第3のトランジスタ6および第4
のトランジスタ7のコレクタはそれぞれ第1の抵抗11
および第2の抵抗12を介して電源端子17に接続され
ている。第3のトランジスタ6および第4のトランジス
タ7のベースはそれぞれ第1の信号入力端子13、およ
び第2の信号入力端子14に接続されている。そして第
3のトランジスタ6のコレクタからは第1の出力端子1
5が引き出されている。第4のトランジスタ7のコレク
タからは第2の出力端子16が引き出されている。
【0019】次に、本発明の実施の形態例の動作につい
て図1を参照して詳細に説明する。
【0020】電流源5が流す電流をI0 、第1のトラン
ジスタ1のコレクタ電流をIc1、第2のトランジスタ2
のコレクタ電流をIc2とする。第1の信号入力端子13
および第2の信号入力端子14の直流バイアス電圧が等
しいとすれば、第3のトランジスタ6のコレクタ電流I
c6と、第4のトランジスタ7のコレクタ電流Ic7とは等
しくなる。ここでIc1=Ic6+Ic7なのでIc6=Ic7
c1/2となる。
【0021】次に第5のトランジスタ8のコレクタ電流
をIc8、第6のトランジスタ9のコレクタ電流をIc9
する。第5のトランジスタ8と、第6のトランジスタ9
が同じサイズで特性が同じならば、Ic8=Ic9となる。
【0022】一方、第7のトランジスタ10のエミッタ
電流IE10 は(2/BF )・Ic8と表せ、BF は順方向
電流利得でほぼ100程度の値なのでIE10 は無視でき
る程小さい値となる。以上のことよりIc2=Ic8+Ic9
と考えることができてIc8=Ic9なのでIc8=Ic9=I
c2/2となる。電源端子15での出力DC電位V01は電
源端子17に印加された電圧をVcc、第1の抵抗11の
値をRL 、第7のトランジスタ10のベース電流をI
B10 とすると以下のように示される。
【0023】V01=Vcc−RL (Ic6+Ic8+IB10 ) ここでIB10 =1/BF (BF +1)・Ic8なのでI
B10 は無視できる。また前述したようにIc6=Ic1
2、Ic8=Ic2/2であるのでV01は以下のように示さ
れる。
【0024】V01=Vcc−RL (Ic1+Ic2)/2 ここでIc1+Ic2=I0 なので上記の式は以下のように
なる。
【0025】V01=Vcc−RL ・I0 /2 同様に第2の抵抗12の値をRL とすると第2の出力端
子16での出力DC電位V02は V02=Vcc−RL (Ic7+Ic9)/2 となりIc7=Ic1/2、Ic9=Ic2/2、I0 =Ic1
c2なのでV02は以下のように示される。
【0026】V02=Vcc−RL ・I0 /2 以上のことより第1の出力端子15および第2の出力端
子16の出力DC電位V01およびV02は制御電圧の値に
関係なく一定の値となる。この様子を図2に破線で示
す。このため、増幅回路を容易に接続できるようになっ
たので2段以上差動増幅器をつなげて、より大きい利得
を得ることができる。例えば図3のように3段差動増幅
器30をつなげば3倍の利得を得ることができる。
【0027】なお、上記実施の形態例ではnpnトラン
ジスタで構成される電圧利得制御増幅装置について示し
たがpnpトランジスタによって構成してもよい。
【0028】また、上記実施の形態例では制御電圧をD
C電圧に限って説明したが、交流電圧でもよく、さらに
また、この増幅器の出力信号を整流した信号で制御すれ
ば、自動利得制御(AGC)増幅器ともなる。
【0029】次に本発明の第2の実施の形態について図
面を参照して説明する。図4は本発明の第2の実施の形
態例を示す回路構成図である。
【0030】本発明の第2の実施の形態例では、第1の
実施の形態例で説明した利得制御回路が2つ並列に接続
されている。即ち、第1の実施の形態例で説明した利得
制御回路の他に、第1の実施の形態例の利得制御回路と
同様に、差動対をなす第1のトランジスタ18、第2の
トランジスタ19、第3のトランジスタ20、第4のト
ランジスタ21、第5のトランジスタ22、第6のトラ
ンジスタ23、第7のトランジスタ24、第3のトラン
ジスタ25、及び第4のトランジスタ26を備えてい
る。
【0031】差動対をなす第1及び第2のトランジスタ
18,19には、それぞれトランジスタ18及び19の
ベースに接続された第1の制御電圧端子3及び第2の制
御電圧端子4に接続されている。第1及び第2のトラン
ジスタ18,19のエミッタは、互いに接続され、その
接続点と接地点との間に電流源27が接続されている。
【0032】第7のトランジスタ24のコレクタは電源
端子17に接続され、第3のトランジスタ20および第
4のトランジスタ21のコレクタはそれぞれ第1の抵抗
11および第2の抵抗12を介して電源端子17に接続
されている。第3のトランジスタ20および第4のトラ
ンジスタ21のベースはそれぞれ第1の信号入力端子1
3、および第2の信号入力端子14に接続されている。
そして第3のトランジスタ20のコレクタからは第1の
出力端子15が引き出されている。第4のトランジスタ
21のコレクタからは第2の出力端子16が引き出され
ている。
【0033】差動対をなす第3のトランジスタ25およ
び第4のトランジスタ26のコレクタのそれぞれは、第
3のトランジスタ6及び第4のトランジスタ7のコレク
タに接続し、ベースをそれぞれ第1の信号入力端子13
および第2の信号入力端子14に接続し、エミッタは互
いに接続され、その接続点と接地点との間に電流源28
が接続されている。
【0034】この様な回路構成をとることにより図4に
示された利得制御回路は図1で示された回路の2倍の利
得が得られる。同様に利得制御回路を3つ、4つ、5つ
…と並列に接続することにより利得も3、4、5…倍に
なる。
【0035】
【発明の効果】異常、実施の形態例によって説明したよ
うに、本発明の利得制御回路によると、第7のトランジ
スタのベース電流は無視できるほど小さいため、第1の
抵抗と第2の抵抗を流れる電流は等しくなり、抵抗を流
れる電流がともにI6 /2で一定となることから出力電
位が一定となり、次の増幅段への接続が容易にできるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の利得制御回路の第1の実施の形態例を
示す回路構成図である。
【図2】図1で示した回路の利得制御電圧と利得および
出力DC電位との関係を示す特性図である。
【図3】本発明の利得制御回路により実現できた増幅回
路のブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態例を示す回路構成図
である。
【図5】従来の利得制御回路を示す回路構成図である。
【図6】図5で示した回路の利得制御電圧と利得および
出力DC電位との関係を示す特性図である。
【図7】図5で示した回路での問題を解決しようとして
考察された従来の回路構成図である。
【符号の説明】
1,111 第1のトランジスタ 2,112 第2のトランジスタ 3,113 第1の制御電圧端子 4,114 第2の制御電圧端子 5,27,28,150 電流源 6,20,25,116 第3のトランジスタ 7,21,26,117 第4のトランジスタ 8,22,118 第5のトランジスタ 9,23,119 第6のトランジスタ 10,24,120 第7のトランジスタ 11,121 第1の抵抗 12,122 第2の抵抗 13,113 第1の信号入力端子 14,114 第2の信号入力端子 15,131 第1の信号出力端子 16,134 第2の信号出力端子 17,171 電源端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 利得制御電圧によって電流配分比が変え
    られるエミッタ結合の差動回路を構成するトランジスタ
    対と、該トランジスタの一方のコレクタに電流増幅を利
    用した定電流手段を、もう一方のトランジスタのコレク
    タに信号入力に対して差動増幅動作をするようトランジ
    スタ対のエミッタ結合部を接続し、信号入力に対して差
    動増幅動作をするトランジスタのおのおのコレクタに前
    記定電圧手段の2つのコレクタを接続し前記トランジス
    タに接続された抵抗に流れる電流を一定にすることを特
    徴とする利得制御回路。
  2. 【請求項2】 利得制御電圧によって電流配合比が変え
    られるエミッタ結合の差動回路を構成する第1および第
    2のトランジスタと、信号入力に対して差動増幅動作を
    するとともに該エミッタ結合部が前記第1のトランジス
    タのコレクタに接続され前記第1のトランジスタにコレ
    クタ電流を供給する第3および第4のトランジスタと、
    エミッタが前記第2のトランジスタのコレクタに接続さ
    れコレクタが前記第3のトラジスタのコレクタに接続さ
    れた第5のトランジスタと、エミッタが前記第2のトラ
    ンジスタのコレクタに接続されコレクタが前記第4のト
    ランジスタのコレクタに接続されベースが前記第5のト
    ランジスタのベースに接続された第6のトランジスタ
    と、エミッタが前記第5および第6のトランジスタのベ
    ース結合部に接続されベースが前記第3および第5のト
    ランジスタのコレクタに接続された第7のトランジスタ
    と、前記第3および第5のトランジスタのコレクタなら
    びに第7のトランジスタのベースに共通に接続された第
    1の抵抗と、前記第4および第6のトランジスタのコレ
    クタに共通に接続された第2の抵抗とを備えたことを特
    徴とする利得制御回路。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の利得制御回路において、
    前記第1及び第2のトランジスタには、それぞれ前記第
    1及び第2のトランジスタのベースに接続された第1及
    び第2の制御電圧端子に接続されており、前記第1及び
    第2のトランジスタのエミッタは互いに接続され、その
    接続点と接地点との間に電流源が接続されていることを
    特徴とする利得制御回路。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の利得制御回路において、
    前記第7のトランジスタのコレクタは電源端子に接続さ
    れ、前記第3及び第4のトランジスタのコレクタはそれ
    ぞれ前記第1及び第2の抵抗を介して前記電源端子に接
    続されており、前記第3及び第4のトランジスタのベー
    スはそれぞれ第1及び第2の信号入力端子に接続され、
    前記第3のトランジスタのコレクタからは第1の出力端
    子が引き出されて、前記第4のトランジスタのコレクタ
    からは第2の出力端子が引き出されていることを特徴と
    する利得制御回路。
JP15581596A 1996-06-17 1996-06-17 利得制御回路 Pending JPH104326A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154246A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Fujitsu Ltd 可変利得増幅回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154246A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Fujitsu Ltd 可変利得増幅回路

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Effective date: 19990804