JPS5957508A - 可変電流増幅回路 - Google Patents

可変電流増幅回路

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JPS5957508A
JPS5957508A JP57167997A JP16799782A JPS5957508A JP S5957508 A JPS5957508 A JP S5957508A JP 57167997 A JP57167997 A JP 57167997A JP 16799782 A JP16799782 A JP 16799782A JP S5957508 A JPS5957508 A JP S5957508A
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JP
Japan
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current
circuit
mirror circuit
collector
differential amplifier
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Application number
JP57167997A
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English (en)
Inventor
Masabumi Kikuchi
正文 菊池
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0017Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
    • H03G1/0023Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers

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  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はAGC回路やACCu路々どに適用して好適
な可変電流増幅回路に関する。
背景技術とその問題点 入力信号が小布、流でも電流利得が大きくとれる電流増
幅回路としては第1図に示すようにカレントミラー回路
を使用したものが知られている。
図において、(1)及び(2)は夫々カレントミラー回
路であって、第1のカレントミラー回路(1)は一対の
トランジスタQ1e Q2とトランジスタ構成のダイオ
ード1)1とで構成され、第2のカレントミラー回路(
2)も同じく、一対のトランジスタQ3・Q4とトラン
ジスタ構成のダイオード1)2とで構成される。
そして、第1の’Mj、流源(5)よりの信号電流工1
が第1のカレントミラー回路(1)に供給されると共に
、その一部が第2のカレントミラー回路(2)の−力の
トランジスタQ3のコレクタに供給されるように、第1
の電流源(5)が接続される。同じく、第2の電流源(
6)よシの信号電流■2が第2のカレントミラー回路(
2)に供給されると共に、その一部が@1のカレントミ
ラー回路(1)の一方のトランジスタQ1のコレクタに
供給されるように、第2の電流源(6)が接続される。
トラン・クスタQ2及びQ4は出力トランジスタであり
、夫々の端子(力9(8)に得られる出力信号S3゜S
4は、さらに差動アンf(図示せず)に供給されて、出
力電流■3.■4の差の出力電流l3−14が形成され
る。
る。
このような電流増幅回路(10)において、ダイオード
D1に電流I3が流れ、ダイオードD2に電流■4が流
れたとすれば、出力トランジスタQ2 、 Q4の各コ
レクタには夫々同一の電流■3.■4が流れる。
電流工3はトランジスタQ3に分流して流れるコレクタ
電流によって変わり、また電流工4はトランジスタQ1
に分流するコレクタ電流によって変るので、電流増幅回
路(10)の電流利得Gは次のようになる。
すなわち、各素子に流れる電流を図のように定めると共
に、トランジスタQ2 、 Q4及びダイオ−)”DI
 、 D2に対するトランジスタQ1− Qaのエミッ
タ面積の比率をA(A<1)とすれば、11= I3 
+ AI4          ・・・四・・・・・・
・(1)I2 = I4 + AI3        
  ・・・・1四・・(2)であるから、 If −I2=(1−A)(I3−I4)、、、G=i
3−I4−1 11−I21−え     ・・・・・・・・・・・・
・・・(3)このように第1図に示した電流増幅回路(
10)では電流利得Gはエミツタ面積比Aで決まるから
、(3)式で示されるように第1及び第2の電流源T5
) 、 (6)の各電流I】、 、 I2の差が小さく
ても、エミツタ面積比Aさえ適当な値に選んでおけば、
大きな電流利得Gを得ることができる。
ところで、この電流増幅回路を可変形に構成して電流利
得Gを可変するには、(3)式から明らかなヨウにエミ
ッタ面積の異なる複数のトランジスタQ1.Q3を用意
し、これらを適宜選択する必要がある。しかし、実際に
エミッタ面積の異る複数のトランジスタを設け、これら
を選択すると々ると、とれらトランジスタの製造が容易
でなく、まだ選択回路などの周辺回路が複雑化すると共
に、設計通シのエミッタ面積を有する複数のトランジス
タを精度よく作るのはなかなか難しい。
従って、従来の電流増幅回路を単純に使用したのではこ
れを可変電流増幅回路としては構成できない。
発明の目的 そこで、この発明は、小電流で大きな電流利得を得るこ
とのできる従来の電流増幅回路の特徴を生かしつつ、比
較的簡単な構成をもってその電流利得を可変できるよう
にしたものであ、る・発明の概侠 そのため、この発明では新たに差動アンプを設けて、こ
の差動アンプに第1及び第2の111.流源の%5流を
分流させることにょシ、この差動アンプに設けられた電
流源によって雷、流利得Gを可変できるようにしたもの
である。
実施例 続いて、この発明に係る可変電流増幅回路の一例を第2
図を参照して詳細に説明する。
この発明に係る可変電流増幅回路(2o)は第1及び第
2の電流源(5) 、 (6)を有すると共に、第1及
び第2のカレントミラー回路(1υ、 +12)を有す
る。この例で使用されるカレントミラー構成はトランジ
スタの電流増幅率hfeの変動による出力電流I3.工
4への影響を避けるため、第1のカレントミラー回路旧
)は4個のトランジスタQa ”−Qaで構成される。
なお、この構成は周知なのでその詳細な説明は割愛する
。第2のカレントミラー回路(12)も4個のトランジ
スタQe = Qhが図のように接続されて構成される
この発明では差動アンプ(15)が設けられ、−力の差
動トランジスタQiには第1のカレントミラー回路Iの
出力電流I3が供給されると共に、そのコレクタには第
2の電流源(6)よりの電流■2の一部が供給される。
分流するコレクタ電流をI6とする。他方の差動トラン
ジスタQjには第2のカレントミラー回路(121の出
力電流■4が供給されると共に、そのコレクタには第1
の電流源(5)よシの電流■1の一部が供給される。分
流するコレクタπ】、流を15とする。
なお、06)は電流源であって、この例ではその電流値
IAが可変できるように構成されている。また、Qm 
、Qnはバイアス用のトランジスタで、EBはバイアス
電圧である。
このように、第1及び第2の電流11. I2の一部を
差動アンプ(I5)に分流させれば、電流源(16)を
制御することによって分流止流たるコレクタ電流■5゜
I6の値を制御できるから、これによって電流利H(。
を可変することができる。
第1及び第2の電流i1. I2は 11 == I3 + I5         ・・・
・・・・・・・・・・(4)I2 = I4 +16 
       ・・・・・・・・・・・・・・・(5)
である。上述と同じく入力信号電流が第1及び第2の電
流源(5) 、 (6)に差動入力するものとすれば、
入力信号電流は、(11−I2)となり、これは、If
 −I2−(I3−I4 )+ (Is −Ia ) 
 ・・・・・・・・・(6)−力、l−ランノスタQi
 、Qj 、Qln及びQnのベース・エミッタ間電圧
VBE (VBgi 、 VnEj 、 VBErnl
VBEn )は夫々のコレクタ飽和市、流をIsとすれ
ば、夫々次式で表わされることは周知である。
従って、トランジスタQi、Qjの各ペース電位の電位
差Vijは、 Vi j −EB  VBEm  (EB  VBEn
 )KTI4        ・・・・・・・・・・・
・・・・(8)   I3 一方、トランジスタQi 、Qjのエミッタ電位EEを
用いて電位差viJを表わすと、 Vij =EE+VBEi  (EE+VBEj )K
T  1a         ・・・・・・・・・・・
・・(9)   15 +8+ 、 (9)式は等しいので、これより次式が成
立する。
1!IT  I  KTI6 qIa  q   Is また、 ■5+■6=IA           曲・・畦叩・
(11)である。まだ、電流■3とI4の和は一定でな
いが、これを、 ■3+工4=工1+■2−■A=IB・・・・曲・・聞
・a功とおけば、00)式は次のように変形できる。
同様に、00)式は次のようにも変形できる。
従って、(6)式は次のようになる。
電流利得Gは、第1図の場合と同様、入力信号電流(■
1−12)と出力電流(Ia−I4)の比で与えられる
ことから、 このように、この発明の構成によれば、電流利得Gは回
路を構成するトランジスタのエミツタ面積比Aには無関
係になると共に、電流源(16)の電流値IAによって
変化する。すなわち、電流値IAを制御すれば、電流利
得Gを可変できる。
そして、この回路構成は従来例として示した第1図の構
成を踏襲しているので、寸た07)式からも明らかなよ
うに入力(M対電流が小電流でも大きな電流利得Gがイ
句られる。
さらに、この回路構成によれば、駆動市源VCCは、電
流源(5) 、 (6)の電位差をVCEとすると(°
、°これらは一般にトランジスタ回路で構成されるから
)、vcc = VBEa + VBEc + vcE
= 2 Vf3Pi: + Vcg        ・
・・・・・・・・・・・・・(18)となる0ここに%
 VBEa + ’VBEcはトランジスタQalQc
のVBEでN VBEa = VBEc = VBEで
ある。
従って、■ccとしては低電圧でよく、低電圧駆動がで
きる。
なお、上述した実施例では第1の電流■1の一部■5が
差動トランジスタQ」に分流し、第2のトランジスタ■
2の一部■6が他方の差動トランジスタQiに分流する
ように構成しだが、これとは逆に、第1の電流エエの一
部■5を他力の差動トランジスタQiに、第2の電流■
2の一部■6を一方の差動トランジスタQjに夫々分流
するように構成しても、上述したと同様に電流源([6
)を制御することによって電流利得Gを可変することが
できる。
ただし、この場合の雷、流利得Gは次式で与えられる。
第3図はこの発明のさらに他の実施例を示す接続図で、
この例は第1図において使用されるカレントミラーに類
似した構成のものを使用して第1及び第2のカレントミ
ラー回路t2+) + +32)が構成される。
すなわち、図において、ダイオードI)1とトランジス
タ(シ2とで第1のカレントミラー回路(2υが構成さ
れ、またダイオードI)2とトランジスタQ4とで第2
のカレントミラー回路(2つが構成される。第1及び第
2の電流源(5) 、 (6)の各電流通路に接続され
たトランジスタQs 、Q6はトランジスタQ1.QJ
に夫々所定のバイアスを与えるだめのものである。
このような回路構成でも上述したと同様の効果が得られ
ると共に、この構成によれば、第2図の場合よりもさら
に低電圧駆動を実現できる。すなわち、電流源(16)
の両端電圧EF、はほぼVCgであるから、この回路構
成では、VBE+2VCEを電飾電圧VCCに選べるか
らである。
発明の詳細 な説明したように、この発明の構成によれば入力信号電
流が小電流であっても大きな電流利得Gが得られると共
に、この電流利得Gを電流源(IIIDを制御するだけ
で可変することができるから、この発明に係る亜流増幅
回路はAGC回路やACC回路に適用して極めて好適で
ある。
そしてこの発明によれば、電流利得を可変できるように
1−ても構成が比較的簡学であり、またこの可変1F1
流増幅回路を低電圧で駆動できるから、集積化するのに
好都合である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の説明に供する電、流増幅回路の接続
図、第2図及び第3図は夫々この発明に係る可変電流増
幅回路の一例を示す接続図である。 (5)、(6)は第1及び第2の電流源、111) 、
 +12+は第1及び第2のカレントミラー回路、(1
5)は差動アンプ、(16)は可変電流源である。 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の電流源からの電流が第1のカレントミラー回路に
    供給されると共に、その一部の電流が差動アンプを構成
    する一力のトランジスタのコレクタ電流として供給され
    、第2の電流源からの電流が第2のカレントミラー回路
    に供給されると共に、その一部の電流が差動アンプを構
    成する他力のトランジスタのコレクタ電流として供給さ
    れ、これらコレクタ電流は上記第1及び第2のカレント
    ミラー回路の出力電流に対応した電流となされると共に
    、上記差動アンプに設けられた電流源を制御することに
    より隼、流利得を可変できるようにしたことを特徴とす
    る可変電流増幅回路。
JP57167997A 1982-09-27 1982-09-27 可変電流増幅回路 Pending JPS5957508A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62149207A (ja) * 1985-12-24 1987-07-03 Toshiba Corp 電流変換回路
JPS62149205A (ja) * 1985-12-24 1987-07-03 Toshiba Corp 電流変換回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62149207A (ja) * 1985-12-24 1987-07-03 Toshiba Corp 電流変換回路
JPS62149205A (ja) * 1985-12-24 1987-07-03 Toshiba Corp 電流変換回路

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