JPS6013327B2 - 直流制御型出力レベル調整回路 - Google Patents

直流制御型出力レベル調整回路

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JPS6013327B2
JPS6013327B2 JP50055719A JP5571975A JPS6013327B2 JP S6013327 B2 JPS6013327 B2 JP S6013327B2 JP 50055719 A JP50055719 A JP 50055719A JP 5571975 A JP5571975 A JP 5571975A JP S6013327 B2 JPS6013327 B2 JP S6013327B2
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JP
Japan
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transistor
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voltage
transistors
current
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茂夫 西鳥羽
和夫 徳田
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/02Manually-operated control
    • H03G3/04Manually-operated control in untuned amplifiers
    • H03G3/10Manually-operated control in untuned amplifiers having semiconductor devices

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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン受像器やオーディオ機器等の電
子機器に使用して好適な直流制御型出力レベル調整回路
に関する。
現在、電子機器では各種信号の量的調節を行う調整装置
が種々用いられているが、特に最近の状況として、コス
トダウン、有害波除去等のために直流制御化の傾向にあ
り、そのめ直流制御型出力レベル調整回路が多く使用さ
れている。
従来、この種の直流制御型出力レベル調整回路は、第1
図に示す様な回路構成をしている。
この装置の出力レベルの調整は、可変抵抗12にかかる
直流電圧を適当に制御することによって、トランジスタ
1,2で構成される差動増幅器の各べ−ス間の菱電圧を
調整し、同差動増幅器の共通ェミツタ側に印加された入
力信号をトランジスタ1のコレクタ負荷抵抗7からェミ
ッタフオロワトランジスタを介して、出力信号として取
り出す。この場合、可変抵抗12を変化させた場合「出
力レベル−可変抵抗値の特性は第3図の様になる。第3
図に示した様な出力特性を持つ直流制御型出力レベル調
整回路を、例えばテレビジョン受像機の音声回路におけ
る音量調整回路に使用した場合、可変抵抗の回転角に対
して、音声信号出力の出方が聴き手にとって、非常に不
自然であるという欠点があった。又、第1図に示した様
な直流制御型出力レベル調整回路を、半導体集積回路と
して使用した場合、トランジスタ6のベース電圧は拡散
抵抗13,14の抵抗比で決まるのに対し、トランジス
タ5のベース電圧は拡散抵抗10,11およびカーボン
による可変抵抗12との抵抗比で決まるが、集積回路内
部の拡散抵抗と外付けのカーボン抵抗とでは、周囲温度
の相違および温度係数の相違により、温度特性における
補償がうまく出釆ないという欠点もあった。従って、本
発明は、上記欠点を排除し好適な直流制御型出力レベル
調整装置を提供するものである。
以下ト図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第2図は、本発明の−実施例である。
図において、21,22は出力レベル調整用の差動増幅
器を構成するトランジスタ、31はトランジスタ21の
出力負荷抵抗、43はェミッタフオロワトランジス夕、
44は同トランジスタのェミッタ抵抗、49は出力端子
、23,24は同回路の出力端子49の直流レベルの変
動を抑えるための差動増幅器を構成するトランジスタ、
25,26はェミツタフオロワトランジス夕、32はト
ランジスタ25のェミッタ抵抗、33はトランジスタ2
6のェミッ夕抵抗、29,30‘ま出力レベル調整用差
動増幅器の各ベースにバイアス電圧を供給するための差
動増幅器、36はトランジスタ29のェミツタ抵抗、3
7はトランジスタ30のェミツタ抵抗、27,28はト
ランジスタ29,30の各コレクタ電流を電圧に変換す
るためのトランジスタ「38,39はトランジスタ29
,30のコレクタ電流が微少になった時にトランジスタ
25,26のベースへベース電流を供給するための抵抗
、34,35はトランジスタ29のベース電流バイアス
供給用抵抗、40,42および41はトランジスタ30
のベース直流バイアス供給用の抵抗および可変抵抗、5
0は出力レベル調整用の直流制御電圧が供給される端子
「 45は入力信号源、46,47および48は定電流
供給源「 51,52は電圧供給用端子である。さて、
第2図において、入力信号源45に信号を加えた場合、
この直流制御型出力レベル調整回路は、次の様な動作が
行なわれる。
トランジスタ29,30で構成される差動増幅器の定電
流供給源48を流れる電流を1,とすると、トランジス
タ29のベース電圧は抵抗34735によって固定され
ているから、可変抵抗4蔓を適当に操作して端子50に
生ずる制御用直流電圧がトランジスタ30のベースに印
カロされ、従って、その制御用直流電圧に応じて、トラ
ンジスタ29,30のコレクタ電流は定電流供給源48
を流れる電流1,を適当な比に分割して流れる。
今「トランジスタ25,26のェミッタ電圧を各々V,
,V2とすると、次式の様に表わすことが出来る。V,
iV。
一VB827−VBE25 mV2
:V。−VBE28−VBE26
■ここで、Voは端子51に印加される電圧でトランジ
スタ27,28の共通ベース電圧、VB825,VBE
範,VBE27およびVB8蟹はトランジスタ25,2
6,27および28のベース・エミツタ間電圧である。
この回路において、ェミッタ抵抗32,33の値を等し
くすれば、ェミッタフオロワトランジス夕25,26の
ェミツタ電流は近似的に等しいため「Y8827とVB
E26とはほぼ等しいとみなせる。
従って「トランジスタ25,26のェミッタ電圧の差、
即ち、差動増幅器を構成するトランジスタ21,22の
ベース間の差電圧は、式脚の様になる。V,一V2=V
BE28−VBE27 {3’ここ
で、一般に、トランジスタのベースェミツタ間電圧VB
Eとェミッタ電流leの間には、次式の関係が成立する
vBE;尊n(声川三¥ln号 ■ 但し、 五s:トランジスタの飽和電流 k;ボルッマン定数 T;絶対温度 q:電子の電荷量 従って、式筋の右辺、トランジスタ27,28のベース
ェミツタ間電圧とェミッタ電流13,12と間の関係は
、次式の様になる。
v脳−vBB27=尊n号 {5)但し、 12:トランジスタ29のコレク夕電流 13:トランジスタ30のコレク夕霞流 同様に、式(3}の左辺に関しても、 v′v2=守ln号 (6} という関係が成り立つ。
但し、L:トランジスタ21のコレクタ電流 ら:トランジスタ22のコレクタ電流 式(3}、{5}および(6’から、次式が成立する。
虫一三 【7’12一15 式‘7)から、第2図の様な回路構成では、差動増幅器
を構成するトランジスタ21,22において、トランジ
スタ21のコレクタ電流山とトランジスタ22のコレク
タ電流15との電流比14/15は、他の差動増幅器を
構成するトランジスタ29,30における、トランジス
タ30のコレクタ電流13とトランジスタ29のコレク
タ電流12との電流比13/12に等しい。
即ち、定電流供給源46を流れる電流をちとすると、端
子49に生じる出力レベルを最大にするには、トランジ
スタ21のコレクタ電流Lをk‘こ、トランジスタ22
のコレクタ電流ちを零にすれば良く、このことは、トラ
ンジスタ29のコレクタ電流12を零、トランジスタ3
0のコレク夕電流13を1.にすれば良い。又、出力レ
ベルを最大出力の半分(一母旧)にするには、トランジ
スタ21,22のコレクタ電流14,ちを14=15=
16′2、トランジスタ29,30のコレクタ電流12
、13を、12=13=1,′2とすれば良し、。同様
に、出力レベルを零するには、トランジスタ21のコレ
クタ電流14を零、トランジスタ22のコレクタ電流1
5をWこすれば良く、そのためには、トランジスタ29
のコレクタ電流12を1,、トランジスタ30のコレク
タ電流13を零にすれば良い。
上記の場合、端子601こ生ずるトランジスタ30のベ
ース電流バイアス電圧を以下の様に設定すれば良い。
出力レベル最大の場合、物AX=V29十申nを十,) 十1.RE {8〕 出力レベルが最大出力から一は旧減衰した場合、V3。
−母B=V斑 側出力レベ
ルが零の場合、VのM・N=V29−もギ十.) −1,RE ■ とすれば良い。
但し、 RE:トランジスタ29のェミッ夕抵抗36およびトラ
ンジスタ30のェミッタ抵抗37の値 V3肌^x:出力レベルの場合のトランジスタ30のべ
−ス電圧V3o−6dB:出力レベルが最大値から一皮
旧減衰した時のトランジスタ30のベース電圧V3肌N
:出力レベル零の場合のトランジスタ30のベース電圧
V29:トランジスタ29のベース電圧(固定)ls:
トランジスタ29,30の飽和電圧従って、端子49に
生ずる出力レベルを最大から零まで調整出来得る様にす
るには、端子50に印加する制御用直流電圧の可変範囲
△Vを式【8}、‘1批から、次式の様に定めればよい
△VとV靴MAx−V3oMIN =等n(号十・)+21・RE(11) 即ち、可変抵抗41によって端子5川こ印加される綱用
直流電の可胸轍、少くとも豊n(害+1)十21・RE
以上であれば、出力レベルは最大から零まで調整するこ
とができる。
尚、たとえば、端子501こ印加された制御用直流電圧
が最大になり、トランジスタ30のコレクタ電流13が
、13=1,となって、トランジスタ29が遮断しコレ
クタ電流2が、12=0となった場合を考える。
この時、当然トランジスタ27も遮断でなければならな
い。ところが、エミツタフオロワトランジスタ25は、
常にそのェミッタ電圧V,とェミッタ抵抗32で決まる
ェミッタ電流が流れているため、必然的にそのェミッタ
電流に応じたベース電流を供給しなければならない。そ
のベース電流をトランジスタ27から供給すると、同ト
ランジスタ遮断から導通の状態に入るため、式{7)で
表わされた関係式が維持出来なくなる。従って、式{7
}の関係を保っため、トランジスタ29が遮断状態にな
った場合には、ェミッタフオロワトランジス夕25のベ
ース電流は、トランジスタ27,28の共通ベースの電
圧供給源51とは別の電圧供給源52から抵抗38を介
して供給する様にしている。この方法だと、トランジス
タ29が遮断状態の時、同様にトランジスタ27も遮断
状態となって、式(7}の関係が完全に維持出来る。又
、逆に、トランジスタ30が遮断状態になった時も、上
記説明は全く同様に成り立つ。又、第2図に示した様な
抵抗40,42と可変抵抗41とでトランジスタ30の
べ−ス電圧を設定する方法だと、可変抵抗41の抵抗値
に対してトランジスタ30のベース電圧はリニアに比例
する。
従って、式(11)の右辺で、トランジスタ29’30
のヱミッ地抗RE力ミ充分大きく、牢・n(号十1)が
2REI1に対して、無視出来る範囲である場合、50
1こEO力ロされる制御用直流電圧の可変範囲がその最
大値から1′2になれば、端子49に生ずる出力レベル
も最大値から1/2に減衰する。即ち、この場合は、制
御用直流電圧に対し出力レベルもリニアに変化する。第
4図は、第2図における直流制御用出力レベル調整回路
における可変抵抗41の抵抗値と出力レベルの特性を示
した図である。
従って、上記説明から、可変抵抗41としてB型特性の
ものを使用すれば、回転角と出力レベルの関係は当然B
型特性となり、A型特性の可変抵抗を使用すれば、回転
角と出力レベルの関係はA型特性となる。
故に、可変抵抗41の特性を適当に選択すれば、可変抵
抗の回転角に対する出力レベルの調整が、使用者にとっ
て自然かつ好適に行うことが出来るという利点がある。
たとえば、第2図に示した回路をテレビジョン受像機の
音声回路の音量調整回路に使用した場合、特に可変抵抗
としてA型の特性のものを使用すれば、可変抵抗の回転
角と音声信号出力の特性は、従釆から使用されて来た可
変抵抗のみによる音量調整法の場合と大差なく「理想的
な特性が得られるという利点がある。又、本発明を半導
体集積回路として使用する場合、トランジスタ同志たが
いにベアになって−群を構成しているため、温度補償上
の問題はない。
特に、トランジスタ29,30の各ベース直流バィアス
電圧は、IC内部の拡散抵抗34,35の比、および外
付のカーボン抵抗40,42と同じくカーボンによる可
変抵抗の比により、抵抗の絶対値には依存しないため、
温度特性上の補償も充分である。尚、トランジスタ23
,24で構成される差動増幅器は、出力レベル調整とい
う本来の目的には直接的には関与しないが、この差動増
幅器によって端子49に生ずる直流レベルの変動を抑え
る役目を果している。
従って、仮にトランジスタ23,24で構成される差動
増幅器が無くとも、第2図に示された回路その機能を充
分に果す。以上説明して釆た点からも明らかな様に、本
発明によれば実用的価値大なる直流制御型出力レベル調
整回路を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の直流制御型出力レベル調整回路の回路
構成図、第2図は本発明の一実施例における直流制御型
出力レベル調整回路の回路構成図、第3図は第1図の回
路における出力レベルと可変抵抗値の関係を示す図、第
4図は第2図の回路における出力レベルと可変抵抗値の
関係を示す図である。 尚、図において1・・・・・・・・・6,15,21・
・−・・・・・・,30,43:トランジスタ、7,…
……11,13,14,16,31・……・・40,4
2,44:抵抗、12,41:可変抵抗t 17,45
:信号源、18,19,46,………48:定電流供給
源「 0,49:出力端子、20,50:制御用直流電
圧供給端子、51,52:電圧供給源、V,;トランジ
スタ25のェミッタ電圧、V2:トランジスタ26のェ
ミッタ電圧、1,:定電流供給源48を流れる電流、1
2:トランジスタ29のコレクタ電流、13:トランジ
スタ30のコレク夕電流、14:トランジスタ21のコ
レクタ電流、15:トランジスタ22のコレクタ電流、
16:定電流供給源46を流れる電流、Vo:端子51
‘こ印加される電圧である。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 出力レベル調整用の直流電圧が供給される第1の差
    動増幅器と、該第1の差動増幅器を構成する2個のトラ
    ンジスタの夫々のコレクタ電流を電圧に変換して出力す
    るトランジスタ対と、該トランジスタ対の夫々の出力を
    受ける2個のエミツタフオロワトランジスタと、該2個
    のエミツタフオロワトランジスタの出力電圧が供給され
    ると共に共通端子に入力信号が印加される第2の差動増
    幅器と、該第2の差動増幅器から出力を得る手段とを具
    備する直流制御型出力レベル調整回路において、前記第
    1の差動増幅器を構成する2個のトランジスタのうちの
    一方が実質的に遮断状態とあったときに、その遮断状態
    となったトランジスタに対して設けられた前記2個のエ
    ミツタフオロワトランジスタのうちの一方に前記トラン
    ジスタ対とは別の電流通路を介してベース電流を供給す
    るベース電流供給回路を設けたことを特徴とする直流制
    御型出力レベル調整回路。
JP50055719A 1975-05-07 1975-05-07 直流制御型出力レベル調整回路 Expired JPS6013327B2 (ja)

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JPS51130146A JPS51130146A (en) 1976-11-12
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