JPS60260217A - アンプ - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は可変ｇｍマルチアンプ構成としたアンプに関
するものである。

〔発明の技術的背景〕

オペアンプや通常のアンプでは、従来第４図に示すもの
があった。この第４図において、１は差動アンプ、２は
差動アンプ１の共通エミッタに接続した定電流源、３は
差動アンプｌのコレクタ出力に結合したドライブ段及び
バイアス回路、４は出力段のエミッタホロア−である。

このような構成において、差動アンプ１のベースに供給
する八人力とＢ入力の差電圧を検出して、差動アンプ１
の利得によって増幅された信号がエミッタホロア−４か
ら出力される。

ここで差動アンプ１の各コレクタ電流をＩＩｓ■、とし
、またベース電圧をＥＡ、ＥＢとして、定電流源２のひ
き込み電流をＩｏとすると、差動アンプ１の相互コンダ
クタンスｇｍは、となり、これは （ｑ：電子の電荷、Ｋ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対源ｌ
と表わすことができる。

また、差動アンプ１のはだかゲインＡＯＩはこのｇｍと
その出力に接続される負荷抵抗ＲＬ（またはアクティブ
負荷）との積で表わせるから、ＡＯＩ　＝　ｇ　ｍ　Ｒ
Ｉ、であシ、これとドライブ段３のはだかゲインＡＯ２
とで、回路全体のオープンルーズゲインＡＯが決まる。

つまシ、 ＡＯ＝ＡＯ１・ＡＯ２ となる。

ただし、回路構成によっては、ＡＯＩだけで、全体のゲ
インが決まるものや、Ａｏｌ、Ａｏ２゜Ａｏ３のように
３段以上の構成によって決まるものもある。

〔背景技術の問題点〕

技術のアンプでは上記のように、はだかゲインが可変で
きず、固定されていた。

〔発明の目的〕

この発明は、上記従来の欠点を除去するために成された
もので、はだかゲインが可変でき、用途範囲の広いアン
プを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明のアンプは、入力段を可変ｇｍマルチプライヤ
−で構成したものである。

〔発明の実施例〕

Ｉｓ１図はこの発明の一実施例を示し、５および６は第
１および第２の差動アンプ、７および８はそれぞれ′第
１．第２差動アンプに接続した第１および第２の定電流
源、９は第３の差動アンプ、１０は第３の差動アンプ９
の共通エミッタに接続した第３の定電流源、１１．１２
は第３の差動アンプ９の各コレクタおよびｍｌ、第２の
差動アンプ５，６の共通エミッタに転送出力が結合され
る第１．第２のカレントミラー回路、１３および１４Ｉ
ｒｉドライブ段およびバイアス回路、エミッタホロア−
である。

以上の構成において、第１の差動アンプ５〜第２のカレ
ントミラー回路１２によシ可変ｇｍマルチプライヤ−を
構成する。これＦｉ第２図に示す一般のマルチプライヤ
−と動作は同じであシ、ダブルバランス型差動アンプ２
５．２６のペースＡ−Ｂ間に入力１を加え、差動アンプ
２５゜２６の各共通エミッタに結合した差動アンプ２９
のペースＣ−Ｄ間に入力２を加えて差動アンプ２５．２
．６のコレクタから入力１と入力２の乗算信号を得るも
のである。

ただし、第１図の構成では一般のオペアンプならびに入
力のダイナミックレンジを上げるようにしてｉる。

次に１この発明の作用について説明する。

第１図において、各部の電流を下記のとおプ表記する。

Ｉｏ１’→第１’→電流源８ Ｉ　Ｏ２’→第１の定電流源７ Ｉｏ３→第３→定電流源１０ Ｉｅｌ→第１の差動アンプ５のトランジスタＱ５ｒ、の
コレクタ電流 Ｉｃ２→第１の差動アンプ５のトランジスタＱ５Ｈのコ
レクタ電流 Ｉｃ３→第２の差動アンプ６のトランジスタＱ６Ｌのコ
レクタ電流 Ｉｃ４→第２の差動アンプ６のトランジスタＱ６Ｈのコ
レクタ電流 Ｉｃ５→第３の差動アンプ９のトランジスタＱ９Ｌのコ
レクタ電流 Ｉｃ６→第３の差動アンプ９のトランジスタＱ９Ｂのコ
レクタ電流 ドライブ段１３に出力される電流ｘｓ、Ｉ！は、Ｉｓ　
＝　Ｉ　ｃ　２＋Ｉ　ｅ　４　・−＝＝＝＝−（１）ｈ
暑Ｉｃｌ＋Ｉｅ３　＝・・・・・・・・・・・−・・・
・（２）となル、第１．第２０差動アンプ５．６の各エ
ミッタ電流Ｊｏｌ、Ｉｏ２は、 Ｉ　ｏ　１　＝Ｉ　ｏ　１’＋Ｉ　ｏ　１’　−＝＝・
−（３）Ｉ　ｏ　２　＝　Ｉ　ｏ　２’十Ｉ　ｏ　２’
　”・−・・−・・−−（４）（ＩＯＩ’：第１のカレ
ントミラー１１の転送電流）ＣＩｏ７：１＜２のカレン
トミラー１２０転送電流）となる。また、 Ｉ　ｏ　１’＝−Ｉ　ｃ　６　−−−−−・−−−−−
・−−−−（５）Ｉ　ｏ　２’−−Ｉ　ｃ　５　−＝＝
−・”・−＝　（６）である。一方、第１．第２の差動
アンプ５．６の総合ｇ罵は、 または、 ｌ宜 ｇ　ｍ　＝　□−−・・・−・・−・（８）ＥムーＥＢ であ）、ξれは、 および となる。なお、各トランジスタのαはほぼｌとする。従
って、電流Ｉｏ１とＩｏ２とを変化させることでｇｍが
可変できる。

ここで、 Ｉ　ｏ　１’＝　Ｉ　ｏ　２’＝　Ｉ　ｏ　３　・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（Ｌ刀とすると、 ｌ０１＝−Ｉ０１’　・・・・・・・・・・・・・・・
・・−・・・・・・・・・Ｕであるから、（５）式よ如 Ｉｏ１＝Ｉｃ６　・・・・・・・−・・・・・・・−・
・・・・・・・・−・１碍となる。また同様に、（６）
式よ） Ｉｏ２＝Ｉｃ５　・・・・−・・・・・・・・・・・・
・−・・・・・・・・ｕ４である。

この転送電流Ｉｅ５およυＩＣ６は、＃Ｉ３の差動アン
プ９のベース間（Ｃ−０間）電圧で制御できる。そのｇ
ｆｉｆｆｉである。

または および となる。このときＩｃ５は０〜Ｉｏ３まで変化し、Ｉｃ
６はその逆にＩｃ３〜Ｏまで変化する。また、Ｉｏｌ、
ＩＯ２も同様に変化する。

従って、０式および０式で表わされるｇｍは、（Ｅｃ−
Ｅｌｌ）によって変化するので、結果的に工！および工
、は（ＥムーＥｌ）と（Ｅｃ−ＥＤ）の積に比例した出
力を得る。

なお、上記の実施例において、入力段をａＩ２図に示す
構成としてもよく、また、第３図に示　−）す構成でも
よい。

〔発明の効果〕

以上のように、仁の発明によれは、デジタルゲートとし
て使うときには、インバータ、バッファ、エクスクル−
シブオアなどに適用でき、スレッシュホールドレベルを
所望のレベルに選択できる。また、＋５ｖ〜＋１２Ｖ変
換や、＋５〜＋５ｖ変換などの電圧変換が簡単にでき、
スルーレートも自由に可変できる。

一方、アナログ的に使うときには、アナログマルチプラ
イヤ−に適用でき、ＮＦＢ領域〜ＰＦＢ領域まで連続可
変できる。また、容量マルチプライヤ−１抵抗マルチグ
ライヤー、シュミレーテッドインダクターなどに使うと
き、定数を０〜（１＋ゲイン）倍まで可変できる。

更に、アクティブフィルター、オーディオアンプ、ビデ
オアンプ、発振回路、デジタル回路としても使用でき、
ＩＣ化したときは２ビン、もしくは１ピン増やすだけで
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図、第３図
はそれぞれ第１図の入力段の他の構成を示す図、第４図
は従来の構成を示す図である。 １、　５．　６．　９・・・・・・差動アンプ２．７．
　８．１０・・・・・・定電流源３．１３・・・・・・
ドライブ段およびバイアス回路１１．１２・・・−・カ
レントミラー回路特許出願人　パイオニア株式会社 第１図 ｆ３ 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力段を可変ｇｍマルチプライヤ−で構成することによ
   ル、オープンゲインを可変できるようにしたことを特徴
   とするアンプ。