JPS5930330B2

JPS5930330B2 - 自動利得制御回路

Info

Publication number: JPS5930330B2
Application number: JP10904876A
Authority: JP
Inventors: 常男大久保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-09-10
Filing date: 1976-09-10
Publication date: 1984-07-26
Also published as: JPS5334446A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ラジオ受信機、テープレコーダ等の電気機器
における自動利得制御（以下ＡＧＣと称す）回路に関す
るものであり、多数の差動増幅器を直流結合した増幅器
にＡＧＣをかげても歪むことなく安定に動作するように
構成した自動利得制御回路を提供することにある。

以下、本発明の自動利得制御回路について実施例の図面
と共に説明する。

第１図は本発明の自動利得制御回路の一構成例を示す。

第１図において、中間周波増幅器１の入力端子２に加え
られたＡＭ信号はエミッタを互いに直流結合したトラン
ジスタ４，５でなる第１の差動型増幅器に加えられ、そ
のトランジスタ５のコレクタよりトランジスタ７０ベー
スに加えられ、さらにトランジスタ７のエミッタから第
２の差動型増幅器を構成するトランジスタ２０．２１に
加えられる。

そして、前記第２の差動型増幅器を構成スるトランジス
タ２１のコレクタよりトランジスタ２３０ペースに加え
られ、そのトランジスタ２３のエミッタより取り出した
中間周波信号を検波回路３４に加えＡＭ検波している。

このＡＭ検波した信号はコンデンサ３６，３８及び抵抗
３７でなるローパスフィルター３５で高域成分が除去さ
れる。

ここに、中間周波増幅器１はＡＭ信号として大入力信号
が入ると歪むので自動利得制御（ＡＧＣ）回路を設けて
大入力信号時に利得を減少させ歪まないように構成して
いる。

すなわち、検波回路３４の出力より取り出した信号を抵
抗１４を介してトランジスタ８に加えトランジスタ４．
５の電流を制御している。

このＡＧＣ回路の動作を説明すると、入力信号が小さい
ときは検波回路３４の出力の直流信号が小さいためトラ
ンジスタ８は遮断状態にある。

そのためトランジスタ９０ベースはバイヤス回路３３内
の安定化された電圧を抵抗１１と１２で分割された点を
接続しているので電源電圧の変化に対してトランジスタ
９のコレクタ電流があまり変化しない。

即ちトランジスタ９は入力信号が小さいとき定電流回路
として動作する。

そのためトランジスタ４，５も電流が変化しないので電
源電圧の変化に対して安定に動作する。

次に入力信号が大きくなると検波回路３４の出力は正の
検波出力電圧が大きくなり、トランジスタ８を導通状態
にする。

するとトランジスタ８への流入電流が大きくなるのでト
ランジスタ９の電流が少くなってくる。

□これはトランジスタ８と９がエミッタ結合の
ために抵抗１０に流れる電流がトランジスタ８にほとん
ど流れるようになるとトランジスタ９の電流が少くなる
ためである。

一方トランジスタ８のコレクタがトランジスタ９０ベー
スに接続されているため、トランジスタ８が導通状態に
なるとトランジスタ９０ベースが負の方向になりトラン
ジスタ９のコレクタ電流が少くなる。

このようにトランジスタ９のコレクタ電流が少くなると
トランジスタ４，５の電流も少くなり利得が低下する。

そしてトランジスタ４，５の電流が少くなると抵抗６の
電圧降下が小さくなりトランジスタ７、２０゜２１の
ベースバイヤスが正の方向に動く。

しかし第２の差動型増幅器を構成するトランジスタ２０
゜２１０エミツタに定電流動作するトランジスタ１９が
接続されているのでトランジスタ２０゜２１０電流は変
化しない。

よってトランジスタ２０．２１０動作点はあまり変らな
いので歪むことが少い。

もし、トランジスタ１９と抵抗１８を代えてトランジス
タ２０．２１０エミツタとアースの間に抵抗のみを接続
している場合にはトランジスタ２０．２１０ベースバイ
ヤスが正になるとトランジスタ２０，２１の電流が増加
し、抵抗２２の電圧降下が大きくなるので動作点が変り
歪が大きくなるなどの都合を生じる。

しかし前述のようにトランジスタ２０．２１のエミッタ
にはトランジスタ１９の定電流回路を設けているのでト
ランジスタ４，５の利得を変化させても安定にトランジ
スタ２０．２１を動作させることができる。

また、この時のバイヤス回路３３は電源とアースとの間
に抵抗３２とダイオード２９，３０．３１を直列接続し
てＢ点の電圧を安定化し、この安定化した電圧をトラン
ジスタ２５０ベースに加えＢ点よりトランジスタ２５０
ベースエミツタ間の電圧（約ダイオード１個の電圧）だ
け低い電圧をトランジスタ２５のエミッタＣ点より取り
出している。

そして、この０点の安定化した電圧を抵抗２６と２７で
分割し、安定化された電圧をトランジスタ１９０ベース
に供給している。

第２図は本発明の自動利得制御回路の他の構成例を示し
ている。

これは中間周波増幅器１と検波回路３４を直流結合した
状態で最初の差動型増幅器の電流を制御してＡＧＣをか
げるものである。

また、第１図では差動型増幅器のバイヤスはトランジス
タ７のエミッタから直接にトランジスタ２００ベースに
バイヤスを与えると共にこのエミッタより抵抗１７を介
してトランジスタ２１，５゜４にバイヤスを与えるよう
な１つのバイヤスラインによって行っている。

このバイヤスの方法でもトランジスタ５，７はある程度
負帰還で安定するが、トランジスタ２０．２１は負帰還
となっていないので、トランジスタ２１のコレクタ電流
が電源電圧の変化で少し変化することもある。

第２図ではこれが次に説明するようにさらに安定に動作
する。

即ち中間周波増幅回路１内の差動型増幅器はトランジス
タ４４．４５と６５、６６０２つを設けている。

トランジスタ４４，４５のコレクタからトランジスタ６
１，６２のベースに接続し、トランジスタ６１．６２の
エミッタはトランジスタ６５゜６６のベースに接続し、
トランジスタ６５、６６のコレクタと電源の間にダイ
オード特性を有する素子６３，６４（ここではＰＮＰ）
ランジスタのベースとコレクタを接続したベースとエミ
ッタのダイオード接続を利用するもの〕を接続し、この
トランジスタ６５，６６のコレクタにトランジスタ６９
．７０のベースを接続し、エミッタを電源に接続し、こ
のトランジスタ６９．７０のコレクタより抵抗５７．５
８を介してトランジスタ４４゜４５０ベースに負帰還し
てバイヤスを与えている。

一方中間周波増幅器の出力をトランジスタ６９゜７００
コレクタより取り出している。

このように抵抗５７．５８の２つを用いてバイヤスする
とトランジスタ４４，４５，６１．６２，６５，６６゜
６３．６４，６９，７０が閉ループとなり中間周波増幅
器の出力点の直流電圧が安定になる。

一方差動増幅器を構成するトランジスタ４４゜４５の電
流は電源電圧の変化に対してほとんど変化しないように
なっている。

これは第１図と同じように安定化されたバイヤス回路３
３のバイヤスをトランジスタ６７．４９のベースに抵抗
９０と９１．５１と５２で分割して与えられているので
トランジスタ４９と６７は定電流回路として動作するた
めであり、また前記バイヤス回路３３との相乗作用によ
ってトランジスタ４４．４５と６５６６のコレクタ電流
はほとんど変化しな（安定に動作するためである。

そしてこのトランジスタ６９．７０のコレクタは検波回
路３４内の差動増幅器のトランジスタ７５．７６のベー
スに直接接続している。

トランジスタ７５のコレクタにはダイオード特性を有す
る素子であるＰＮＰ）ランジスタフ７のダイオード接続
したものを接続し、トランジスタ７６のコレクタと電源
の間にＰＮＰ）ランジスタフ８のコレクタとエミッタを
接続し、トランジスタ７８のベースをトランジスタ７５
のコレクタに接続し、このトランジスタ７８と７６のコ
レクタに検波用のトランジスタ８２０ベースを接続し、
該検波用のトランジスタ８２のエミッタにローパスフィ
ルター３５を接続している。

そして、このローパスフィルター３５内のコンデンサ３
６を接続しているのでトランジスタ８２０ベースとエミ
ッタ間でＡＭ検波を行う。

この検波器の出力を抵抗５６を介してＡＧＣ電圧として
トランジスタ４８に加えている。

ここでダイオード接続のＰＮＰ）ランジスタロ３．６４
とＰＮＰ）ランジスタロ９．７０はカレントミラー回路
を構成しており、トランジスタ６９．７０の電流増幅率
は約１に等しい値であるためにトランジスタ６５，６６
のコレクタ電流とトランジスタ６９．７０のコレクタ電
流がほとんど同じとなる。

このカレントミラー回路を用いなく、トランジスタ６５
．６６に抵抗負荷を接続するとトランジスタ６５．６６
０コレクタは電源との間の電圧が電源電圧の変化に対し
てあまり変化しないようになるが、他方の電源（ここで
はアース）との間の電圧は変化する。

しかし、前述のようにカレントミラー回路を使用すると
、トランジスタ６９．７０のコレクタ電流があまり変化
せず抵抗７１，７２の電圧降下があまり変化しないので
、トランジスタ６９．７０のコレクタとアースとの間の
電圧が変化しない。

そのために検波回路３４内の差動増幅器のトランジスタ
７５．７６をＰＮＰ）ランジスタで動作させる場合にベ
ースバイヤスが安定になり、トランジスタ６９．７０の
コレクタとトランジスタ７５７６のベースを直流結合し
ても安定に動作する。

このように、トランジスタ７５．７６を安定動作させる
ためにカレントミラー回路を用いている。

また検波回路３４内のトランジスタ７５，７６のエミッ
タには定電流回路として動作するトランジスタ７２のコ
レクタを接続し、このトランジスタ７２０ベースバイヤ
スは安定化されたバイヤス回路３３内より印加されてい
る。

一方、トランジスタ７５．７６のコレクタに接続された
ＰＮＰ）ランジスタフ７のダイオード接続とＰＮＰ）ラ
ンジスタフ８はカレントミラー回路として動作しており
、トランジスタ７５のコレクタ電流とトランジスタ７８
のコレクタ電流はほとんど同じである。

トランジスタ７５．７６のベースバイヤスはトランジス
タ６９，７０のコレクタ電圧がほとんど同じようにして
安定動作するので同じ値であり、トランジスタ７５，７
６のコレクタ電流はほとんど同じである。

即ち、トランジスタ７８と７６のコレクタ電流もほとん
ど同一である。

そのため安定化バイヤス回路３３内のＢ点より抵抗７９
を介してバイヤスしているトランジスタ７６．７８のコ
レクタ電圧はＢ点の電圧とほとんど同一であり、抵抗７
９にはほとんど電流が流れない。

そのため検波用トランジスタ８２のエミッタ電圧はＢ点
よりベースとエミッタ間の電圧だけ下った電圧で安定化
された電圧を取り出すことができる。

このように検波回路３４を安定動作させるためにカレン
トミラー回路を使用している。

次にＡＧＣ動作を説明すると、入力信号が小さいときは
検波出力の直流電圧が小さいのでトランジスタ４８は遮
断状態のためトランジスタ４９には安定化されたバイヤ
スによって電流が流れ、トランジスタ４５．４４にも電
流が流れて増幅度は大きい。

しかし入力信号が大きくなると、検波回路３４の検波出
力の直流電圧は正に大きくなり第１図と同様に動作して
トランジスタ４８は導通状態となり、トランジスタ４９
の電流が少くなる。

即ち、トランジスタ４４．４５の電流が少くなって利得
が低下する。

このときトランジスタ４４゜４５の電流が小さくなり抵
抗４６，４７の電圧降下が小さくなってトランジスタ６
１，６２，６５゜６６のベースバイヤスを正方向に移動
してもトランジスタ６７の定電流回路があるためにトラ
ンジスタ６５，６６の電流はほとんど変化しなく歪のな
い安定な動作をすることができる。

以上説明したように本発明によれば、多数の差動増幅器
を直流結合した増幅器にＡＧＣをかけても歪むことなく
、安定に動作する自動利得制御回路を得ることができる
ものである。

しかも、ＡＧＣは差動増幅器を構成するトランジスタの
エミッタに第１の利得制御用トランジスタのエレクタを
接続し、この第１の利得制御用トランジスタのエミッタ
に第２の利得制御用トランジスタのエミッタを接続する
と共に上記第１．第２の利得制御用トランジスタのエミ
ッタを抵抗を介してアースし、上記第１の利得制御用ト
ランジスタのベースを固定バイアスし、上記第２の利得
制御用トランジスタのベースに検波直流信号によって制
御されるように構成したものであるため、入力信号の小
さい時に第１の利得制御用トランジスタの電流を設定し
やす（、また入力信号が太き（なると第２の利得制御用
トランジスタのベースを検波直流信号にて制御して第１
の利得制御用トランジスタの電流を減少させることがで
きる。

したがって、電流設定とＡＧＣの設定を別々にできるの
で、所望の特性が出しやすい利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動利得制御回路の一構成例を示す回
路結線図、第２図は本発明の自動利得制御回路の他の構
成例を示す回路結線図である。１・・・・・・中間周波増幅器、３３・・・・・・安定
化バイヤス回路、３４・・・・・・検波回路、３５・・
・・・・ローパスフィルター、４，５，２０，２１．４
４，４５゜６５．６６．７５，７６・・・・・・差動型
増幅器を構成するトランジスタ、７，２３，６１，６２
，６３゜６４．６９，７０・・・・・・トランジスタ、
８，９゜４８．４９・・・・・・利得制御用トランジス
タ、１９゜６７、７２・・・・・・定電流用トランジ
スタ、８２・・・・・・検波用トランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】１２つのトランジスタのエミッタを互に直流結合した少
くとも２つ以上の差動型増幅器を直流結合して用いた増
幅器と、この増幅器を構成する第１の差動型増幅器のト
ランジスタのエミッタに第１の利得制御用トランジスタ
のコレクタを接続し、この第１の利得制御用トランジス
タのエミッタに第２の利得制御用トランジスタのエミッ
タを接続すると共に上記第１．第２の利得制御用トラン
ジスタのエミッタを抵抗を介してアースに接続し、上記
第１の利得制御用トランジスタのベースを固定バイアス
し、上記第２の利得制御用トランジスタのベースを検波
直流信号によって制御されるように構成した利得制御手
段と、前記増幅器を構成する第１の差動型増幅器以外の
差動型増幅器のトランジスタのエミッタとアース間に接
続された定電流用トランジスタを備え、小入力信号時に
は前記第１の利得制御用トランジスタに一定の電流を供
給し、入力信号が大きくなると検波直流信号によって前
記第２の利得制御用トランジスタを制御し前記第１の差
動型増幅器の電流を少なくするように動作せしめるよう
構成した事を特徴とする自動利得制御回路。２２つのトランジスタのエミッタを互に直流結合した少
くとも２つ以上の差動型増幅器を直流結合して用いた増
幅器と、この増幅器を構成する第１の差動型増幅器のト
ランジスタのエミッタに第１の利得制御用トランジスタ
のコレクタを接続シ、この第１の利得制御用トランジス
タのエミッタに第２の利得制御用トランジスタのエミッ
タを接続すると共に上記第１．第２の利得制御用トラン
ジスタノエミツタを抵抗を介してアースに接続し、上記
第１の利得純御用トランジスタのベースを固定バイアス
し、上記第２の利得制御用トランジスタのベースを検波
直流信号によって制御されるように構成した利得制御手
段と、前記増幅器を構成する第１の差動型増幅器以外の
差動型増幅器のトランジスタのエミッタとアース間に接
続された定電流用トランジスタを備え、前記増幅器を構
成する差動型増幅器のうちで最終段の差動型増幅器のト
ランジスタのコレクタと一方の電源の間にダイオード特
性の素子を夫々接続し、このダイオード特性の素子の両
端に差動型増幅器と極性を異にする第１．第２のトラン
ジスタのベースとエミッタを夫々接続し、この第１．第
２のトランジスタのコレクタから初段の差動型増幅器の
２つのトランジスタのベースに直流バイヤスを与えると
共に上記第１．第２のトランジスタのコレクタを検波回
路を構成する差動型増幅器の第３．第４のトランジスタ
のベースに夫々接続し、この第３のトランジスタのコレ
クタと一方の電源の間にダイオード特性の素子を接続し
、上記第４のトランジスタのコレクタと一方の電源の間
に第３．第４のトランジスタと極性を異にする第５のト
ランジスタのコレクタとエミッタを接続し、上記第３の
トランジスタのコレクタと上記第５のトランジスタのベ
ースを接続し、上記第４．第５のトランジスタのコレク
タの接続点にＡＭ検波用のトランジスタのベースを接続
すると共に安定化バイヤスを与え、このＡＭ検波用トラ
ンジスタのエミッタより検波信号を取り出すようになし
、上記ＡＭ検波用トランジスタのエミッタに表われるバ
イヤスと検波直流電圧によって入力信号が太き（なると
初段の差動型増幅器のトランジスタの電流を少くするよ
うに制御するよう構成したことを特徴とする自動利得制
御回路。