JPS6024715A - 増幅器 - Google Patents

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】 この発明は、増幅器に関し関し、特にたとえば増幅度が
電気的スイッチング信号により切換え可能な増幅器に関
する。

従来、増幅用トランジスタを用いた増幅器において、電
気的スイッチング信号によりその増幅度が切換え可能な
増幅器があった。

第１図は上述のような増幅度の切換え可能な従来の増幅
器の一例を示す回路図である。構成において、電源端子
２２は、図示しない電源から所定の電圧が印加される。

電源端子２０には、湿度補償用のトランジスタ１のエミ
ッタが接続される。

このトランジスタ１のベースはそのコレクタに接続ビれ
る。また、トランジスタ１のコレクタは、バイアス抵抗
２および３を介して接地される。バイアス抵抗２と３と
接続点は、入力端子２１に接続されるとともに増幅用ト
ランジスタ４のベースに接続される。入力端子２１には
、この増幅器によって増幅されるべき入力信号が与えら
れる。増幅用トランジスタ４は入力信号を増幅するため
のものであり、そのエミッタは、エミッタ抵抗５を介し
て電源端子２０に接続される。また、トランジスタ４の
コレクタは、コレクタ抵抗６を介して接地されるととも
に、出力用トランジスタ９のベースに接続される。さら
に、トランジスタ４のコレクタに１よ、増幅度切換用の
抵抗８の一端が接続される。この抵抗８の他端は、スイ
ッチング用のトランジスタ７のコレクタに接続される。

トランジスタ７のエミッタは接地され、そのベースには
増幅度切換信号入力端子２２から増幅度切換信号が与え
られる。一方、トランジスタ９のエミッタは、出力信号
端子２３に接続されるとともに、エミッタ抵抗１０を介
して電源端子２０に接続される。また、そのコレクタは
接地される。

動作において、まず増幅度切換信号入力端子２２に加え
られる増幅度切換信号がローレベルの場合は、トランジ
スタ７がオフ状態となる。そのため、増幅用のトランジ
スタ４のコレクタ負荷は抵抗６だけである。一般に、ト
ランジスタの増幅度はエミッタ抵抗とコレクタ抵抗の比
によって与えられるので、このときの増幅度Ｇは次式で
与えられる。

Ｇ−コレクタ抵抗６の抵抗値／エミッタ抵抗５の抵抗値 上述のように、トランジスタ４のコレクタ負荷が抵抗６
だけの場合は増幅度が大きい状態である。

次に、増幅度切換信号入力端子２２に加えられる増幅度
切換信号がハイレベルになった場合、トランジスタ７は
オン状態となる。そのため、増幅用のトランジスタ４の
コレクタ負荷はコレクタ１氏抗６と増幅度切換用の抵抗
８の並列接続となるので、この合成抵抗をＲとすればこ
のときの増幅度Ｇｏは次式で与えられる。

Ｇｏ−Ｒ／エミッタ抵抗５の抵抗値 この場合は、コレクタ抵抗６の抵抗値〉Ｒなので増幅度
が小さい状態である。このように、増幅度切換信号入力
端子２２に与えられる増幅度切換信号に応答して、増幅
度が切換えられる。

増幅度が切換え可桶な従来の増幅器は以上のような構成
であり、増幅度を切換えても増幅用１〜ランジスタ４の
ベースに与えられるバイアス電圧（ｊ変わらない。した
がって、増幅度が大きいとき、第２図に示すように動作
点が理想的な位置である負荷Ｉ！ｉＩａの中点Ａになる
ようにバイアス電圧を設定しても、トランジスタ７をオ
ンさせて増幅度を小さくした場合は、動作点は負荷１ｂ
では負荷線すの中点ではない８点に移ってしまう。この
ため、増幅度を小さくした場合は、正極性の信号に対し
ては出力のダイナミックレンジが狭くなるという欠点が
あった。なお、この場合負極性の信号に対しては出力の
ダイナミックレンジが広くなるが、全体としてのダイナ
ミックレンジは狭い方のダイナミックレンジによって規
定されてしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、増幅度を切換え
ても、出力のダイナミックレンジが狭くならゲいような
増幅器を提供することである。

この発明は、要約すれば、増幅用トランジスタの出力端
子に接続される抵抗の値を切換えることによって増幅度
を切換えるような増幅器において、増幅度の切換えに応
答して増幅用トランジスタのバイアス電圧も適当な値に
切換えるようにしたものである。

この発明の上述の目的およびその他の目的と特徴は、図
面を参照して行なう以下の詳細な説明から一問明らかと
なろう。

第３図はこの発明の一実施例を示す回路図である。構成
において、この実施例は以下の点を除いて第１図の回路
と同様であり、相当する部分には同様の参照番号を付し
その説明を省略する。この実施例では、第１図の回路に
比べて抵抗１２とスイッチング用のトランジスタ１１と
が追加されている。抵抗１２はその一端が入力端子２１
に接続される。抵抗１２の他端はトランジスタ１１のコ
レクタに接続される。トランジスタ１１のエミッタは接
地され、そのベースは増幅度切換信号入力端子２２と接
続される。

スイッチング用のトランジスタ７をオンさせて増幅器の
増幅度を切換えた場合、前述したようにそのままでは増
幅用トランジスタ４のバイアス電圧は最適とはいえず正
極性の信号に対する出力のダイナミックレンジが狭くな
ってしまう。そこで、第３図の回路では、トランジスタ
７をオンさせて増幅度を切換えた場合、スイッチング用
のトランジスタ１１も同時にオンさせてバイアス抵抗３
に並列に抵抗１２を接・続することにより増幅用トラン
ジスタのバイアス電圧を下げてバイアスの最適化を図っ
ている。

第４図は第３図の動作を説明するための負荷線図である
。以下、この第４図を参照して第３図の回路の動作をさ
らに詳しく説明する。増幅度切換信号入力端子２２に加
えられる増幅度切換信号がローレベルの場合、すなわち
増幅器の増幅度が大きいときに、動作点が理想的な位置
である負荷線ａの中点Ａになるようにバイアス抵抗２と
３は設定されている。増幅度切換信号入力端子２２に加
えられる増幅度切換信号をハイレベルにし、スイッチン
グ用のトランジスタ７をオンさせてコレクタ抵抗６に並
列に抵抗８を接続することにより増幅用トランジスタ４
のコレクタ負荷を小さくした場合、すなわち増幅器の増
幅度を小さくした場合、負荷線はｂとなるが、バイアス
電圧がこのままでは前述したように動作点がＢ点になる
ため不都合が生じる。そこで、このとき同時に増幅度切
換信号により、スイッチング用のトランジスタ１１もオ
ンさせて、バイアス抵抗３に並列に抵抗１２を接続し増
幅用トランジスタ４のバイアス電圧を下げてやる。これ
によって、増幅用トランジスタ４のベース電流が増加す
るから、動作点を理想的な位置である負荷ｔａｂの中点
Ｂ−にもっ゛（くることができる。したがって、正極性
の信号に対する出力のダイナミックレンジが狭くならづ
゛、全体としての出力のダイナミックレンジを第１図の
回路に比べて広くすることができる。

なお、上述の実施例では、増幅用トランジスタ４のコレ
クタ負荷を切換えることによって増幅度を切換えるよう
な増幅、器を示したが、この発明は増幅用トランジスタ
のエミッタ負荷を切換えることよって増幅度を切換える
ような増幅器にも適用することができる。

また、上述の実施例では、増幅度を２段階に切換えるよ
うな例を示したが、もちろん３段階部ｔに切換えるよう
な増幅器であってもよい。この場合、増幅度切換用の抵
抗８とスイッチング用の（・ランジスタフおよびバイア
ス切換用の抵抗１２とスイッチング用のトランジスタ１
１とを複数組設ければよい。

以上のように、この発明によれば、増幅度の切換えに応
答して増幅用トランジスタのバイアス電圧も切換えるよ
うにしたので、増幅用トランジスタのバイアス電圧が常
にＲ３ｉｉな状態に保たれる。

したがって、増幅度を切換えても出力のダイナミックレ
ンジが狭（ならないという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は増幅度が切換え可能な従来の増幅器の一例を示
す回路図である。第２図は第１図の回路の動作を説明す
るための負荷線１図である。第３図はこの発明の一実施
例の増幅器を示す回路図である。第４図は第３図の回路
の動作を説明するための負荷線図である。 図において、１は温度補償用のトランジスタ、２および
３はバイアス抵抗、４は増幅用のトランジスタ、５はエ
ミッタ抵抗、６はコレクタ抵抗、７はスイッチング用の
トランジスタ、８は増幅度切換用の抵抗、９は出力用の
トランジスタ、１゜はエミッタ抵抗、１１はスイッチン
グ用のトランジスタ、１２はバイアス切換用の抵抗、２
０は電源端子、２１は入力端子、２２は増幅度切換信号
入力端子、２３は出力端子を示す。 代　理　人　大　岩　増　雄 躬１図 心３図 ブ０ ｈ２図 心４図 手続補正書（自発り １、事件の表示　特願昭５８−１３３２３８号２、発明
の名称 増幅器 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄 ６、補正の内容 （１）　特許請求の範囲を別紙のとおり。 （２〉　明細書第１頁第１７行の「増幅器に関し関し」
を「増幅器に関し」に訂正する。 （３）　明細書第２頁第５行の「電ｍ端子２２」を「電
源端子２０」に訂正する。 （４）　明細書第２頁第１１行の「抵抗２と３と」を「
抵抗２と３の」に訂正する。 （５）　明細書第５頁第１３行の［出力端子に接続され
る抵抗」を「コレクタ抵抗およびエミッタ抵抗の少な（
ともいずれか一方の抵抗」に訂正する。 （６）　明細書第８頁第１０行および第１２行の「負荷
」を「抵抗」に訂正する。 以上 ２、特許請求の範囲 抗の値を切換えることによって増幅度を切換えるような
増幅器において、 前記増幅度の切換に応答して、前記増幅用トランジスタ
のバイアス電圧を切換える手段を備えることを特徴とす
る、増幅器。 （２）　前記増幅度の切換は、増幅度切換信号に応答し
て行なわれ、 前記バイアス電圧切換手段は、前記増幅度切換信号に応
答して前記バイアス電圧を切換える、特許請求の範囲第
１項記載の増幅器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　増幅用トランジスタの出力端子に接続される抵
   抗の値を切換えることによって増幅度を切換えるような
   増幅器において、 前記増幅度の切換えに応答して、前記増幅用トランジス
   タのバイアス電圧を切換える手段を備えることを特徴と
   する、増幅器。
2. （２）　前記増幅度の切換えは、増幅度切換信号に応答
   して行なわれ、 前記バイアス電圧切換手段は、前記増幅度切換信号に応
   答して前記バイアス電圧を切換える、特許請求の範囲第
   １項記載の増幅器。