JPS6059803A - 電気信号増幅回路装置 - 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】 発明の関連する技術分野 本発明は電子的増幅度制御部を有する電気信号増幅回路
装置に関する。

発明が解決しようとする問題点 トランジスタを介して電子的に制御される増幅器では、
増幅度が温度に依存するという問題がある。しかも温度
依存の程度は増幅度の設定に依存する。このような作用
（（よりさらに温度補償が困難になっている。

本発明の目的は、温度特性を調節でき且つ増幅度が温度
に依存しないようにすることのできる、電気信号増幅回
路装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この目的は、本発明によれば増幅度制御部を何する電気
信号の増幅回路装置において、増幅度制御のためカレン
トミラー回路を設け、増幅度の温度依存特性をカレント
ミラー回路により調整可能とすることにより解決される
。

さらに本発明によれば、カレントミラー回路と増幅器と
の間に直流信号変換器を設ける。この変換器（ｄ増幅度
がカレントミラー回路の入力電流に指数関数的に依存す
るように作用する。

実施例 次に本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、増幅度がカレントミラー回路２により制御さ
れろ増幅器１を備えた本発明の回路装置を示す。増幅器
１は、動作点を外部から（例えば相応の電流または電圧
を供給することにより）調整可能で６Ｄ且つその増幅度
が動作点に依存するという特性を有している。カレント
ミラー回路２は増幅器１の動作点を、増幅器に所定の温
度特性が生ずるように調整する役割をもつ。これは増幅
度が温度に依存しない場合も含む。

増幅器１の適切な制御はカレントミラー回路２を次のよ
うに構成することによシ行なえる。

即ちカレントミラートランジスタ３および４のベースエ
ミッタ電圧を異なる値に設定する。詳しくは出力電流１
２が、この出力電流１２によ多制御される増幅器１に所
望の温度特性が生ずるような温度特性を有するように設
定する。その際カレントミラートランジスタ３および４
のベース・エミッタ電圧の差がほぼ一定、つまシはカレ
ントミラー回路２の入力電流１□に可及的に依存しない
ということが前提となっている。

必要な電圧差は電圧源５により象徴的に示され・ている
。この電圧源として実際の電圧源、または抵抗を有する
電流源、または分圧器を有する電圧源を設けることがで
きる。

第２図はパラメータとして温度を用いた、出力電流１２
の入力電流１１への依存特性を示す。

第２図の例において’ｒｏは基準温度である。第２図の
Ｔ１は基準温度Ｔ。よシ犬きく、Ｔ２は基準温度ＴＯよ
シ小さい。第２図の特性曲線は、カレントミラートラン
ジスタ４のペース・エミッタ電圧がカレントミラートラ
ンジスタ３のベース・エミッタ電圧より小さいことを前
提としている。この前提条件は電圧源５の電圧の大きさ
および方向によシ達成される。出力電流１２の温度依存
特性経過は、電圧源５の極性が逆にされると逆になる。

第３図は本発明により設けられる、トランジスタ３およ
び４を有するカレントミラー回路の実施例を示す。この
実施例では電圧源５がトランジスタ４のエミッタと基準
点（アース）との間に接続されている。電圧源５は本発
明により必要とされる、両トランジスタ３および４のペ
ース・エミッタ間の電圧差を提供する。もちろん′柱「
１−蒜５を（１！シ方のトランジスタ３のエミッタ／ど
１子：、′こ接続してもよい。

第ろ（２１，”、７　ｊ、寸必女な電圧差の発生がｔ１
６−に象徴的（で示されているにずぎないか、第４図に
は必要な電圧差が例７′とげ実際υてどのようｉ＋？ｊ
　シて発生されるのかを示す。電圧差の発生は第４図で
は分圧器を用いて行なわ）１１分圧器（は抵抗６および
７から成ろ。分圧器ｊ！ｉ第４図では電圧源５′により
給電される。分圧比および電源電圧の太ささ；ま、ｌ・
ランソスタ３および４の両５．Ｌミック間（（、回路（
Ｃ所定の温度特性か達成されるような値に選ば７ｔでい
る。トランジスタ４のエミッタ電流の電圧差への影響を
小さくするため１τ、抵抗６および７の並列回路の抵抗
値は相応に小さく選（」れでいる。

力ｉ／、７　トミラー回路が直接増幅器を制御ずれは、
増幅器゛［の動作点かカレントミラー回路２の入カドヱ
流］］に比１列して変化する。これは、増幅器１の増幅
度がカレントミラー回路の入力電流・１に比例して変化
することを意味し、ただしこれ（は増幅器中に増幅段が
含まれていてその増幅度が増幅段に供給される直流電流
に比例１−て変化するということが前提となっている。

例えばこの条件は例えば帰還接続されていない差動増（
品器の場合に満たされる。

第５図の装置では、カレン）ミラー回路２と増幅器１と
の間１（直流信号変換器８が接続されて寂シ、この変換
器８はカレントミラー回路２の出力直流電流を、この電
流に指数１ｍ数的ｌで依存する電１’ｌＥ　ｉで変換す
る。直流信号変換器８を中間接続することにより、増幅
器１の出力側から、カレン）・ミラー回路の入力信号１
１に指数関数的に依存する信号が得られる。

第６　Ｔｈｌ　ｉ’ｊ、電流比］−０ｇ　１３／ｉ１と
　１１との依存関係を示す（直流・ＩＦｉ号変換２！ｉ
ｆ８の中間回路が設けられている場合）。電流北上３Ｚ
１の温度特性はカレントミラー回路２に依存し、詳しく
はトランジスタ３および４のベース・エミッタ間の電圧
差に依存する。第７図は増幅器１の増幅度Ｖの制御電流
ｌｌに依存する関係を示す。第６１′／ＩｊおＪ、ひ第
７図では１１情度Ｔｏ、’］”ｌおよびＴ２がパラメー
タである。

第３：ツ１１第９図、第１０シ図、第１０ｂ図、第１１
と〕図、第１１ｂ図、第′１１ｃ図、第１２図は直流・
１ａ号変換器８の実施例である。第８図の実施例は反転
回路であシ、第９図の実施例は非反転同格である。第８
図の反転回路（はトランジスタｑ、１ｏ、電流源１１、
抵抗１２から成る。トランジスタ１３は電流１３の電流
１２に対する指数関数的依存特性に公知のトランジスタ
の特性曲線が作用している。

トランジスタ９および１０は電流源１１の電流の）（す
さと関連してトランジスタ１３の静動作意・ｋ制御する
ことなく、即ちｌ、＝０のもとに決定ずＺ）。第８図の
回路は電流１２の変化から抵抗１２における相応の電圧
変化を形成する。これてよりトランジスタ１３の出方側
に、入力＋’に流１２に指数関数的に依存する電流が得
られる。電圧源１４は回路に動作電圧を供給する第９図
の回路は第８図の回路と次の点で署なる、即し電流］２
がトランジスタ９０ベースで１−］：す＜］ｌ−ランジ
スク１のベースに供給される。これにより制御作用が逆
転する、即ち、第８図の回路では電流」３が電流１２と
共に増大するが、第９図の回路では電流１３が電流１２
の増大と共に低下する。

第１０（図の回路は第８図の回路と次の点で異なる、即
ちさらに１つの電圧源１５が設けられており、との電圧
源が電流」３の温度特性に付加的に作用する。第１０ｂ
図の回路では電圧源１５′はトランジスタ１３のエミッ
タ端子に接続されておらず、トランジスタ９のエミツク
端÷にｊ妾続されている。

第１１ａ図ンよび第′１１ｂ図の装置では温度特性の制
御が電圧源ではなく電流源１６．１６’により行なわ杭
、この電流源は、第１１ａ図の構成ではＩ・ランソスタ
９のベース端子て電流が供給され、第１１ｂ図の構成で
はトランジスタ９のベース端子から電流が取出されるよ
うに接続されている。

第１１ｃ図の回路では電流源１１および１６が抵抗１７
．１８に置換されてｂる。これらの抵抗は第１１ａ図の
回路の電源と同じ目的を有する。

第１２図の回路てはトランジスタ９のベースにカレット
ミラー回路１９を介して入力電流１２がＢ（給される。

カレントミラーは電流１３に関する入力電流」２の制御
作用を逆転させる。

第１６図〜第’＋　６図は増幅器１の実施例を示す。第
１３図の増幅器はトランジスタ２ｏとコレクタ２１と阻
止コンデンサ２２とから成る。

第１４図の増１潜器はトランジスタ２３および２４とコ
レクタ抵抗２５とがら成る差動増幅器である。

第１５図の増ｒ１冨器１は２つの継続接続された差動増
幅器２６および２７を有し、差動増幅器のうち少なくと
も１つが電流制御される。電流制御は第５図に、示した
ような直流信号変換器８により行なわれる。

第１６図の増幅器は２つの別個の増幅段を有し、これら
は別個の入力側と出力側とを有していて両増幅段が（直
流信号変換器８により）電流制御される。

第１７図は、２つ以上の出力電流：Ｌ３．ｉ３’がエミ
ッタ・ベース間が並列接続された２つ以上のトランジス
タ１３，１３’を介して供給される直流信号変換器を示
す。この回路は単に１つの制御信号］１で複数の増幅段
を同時に制御できるようにする。

発明の効果 本発明の構成により温度特性を調整でき且つ増幅度が温
度に依存しないような、電気信号増Ｉ罷回路装置が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路装置の回１烙図、第２図は出力信
号と入力信号との関係をパラメータとして温度を用いて
示す線図、第６図は本発明の回路装置に設けられるカレ
ントミラー回路の実施例の回路図、第４図（はカレント
ミラー回路の両トラ／ソスク間に電圧差を形成するため
の構成の実施例の回路図、第５図はカレントミラー回路
と増幅器との間に直流信号変換器が接続された構成のブ
ロック回路図、第６図は第５図の回路における電流比−
１−ｏ”ｇ　ｉ３．／ｉ□と電流１□との関係を示す線
図、第７図（は制御電流１〕に依存して増幅器の増（、
■度を示す線図、第８図、第９＋ｉｌ、第１０．１図、
第１０ｂ図、第１１ａ図、第１１ｂ図、第１１ｃ図、第
１２図（ｌよ各々直流信号変換器の各実施例の回路図、
第１３図、第１４図、第１５図、第、１６図は増幅−器
の実施例の回路（ｚｌ、第１７図は直流信号変換器の更
に別の実施例の回路図である。 １　増幅器、２’、””１９・・・カレントミラー回路
、５．５’・・・直流電圧源、６，７　分圧器、８・・
・直流信号変］み器、１６．１６’・・・電流源、２２
　・阻市コンデンサ Ｆｉ’ｇ、　ＩＯａ　Ｆ”ｉｇ、１０ｂＦｉｇ、１１ｃ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　増幅度制御用カレントミラー回路（２）が設けら
   れており、増幅度の温度依存特性をカレントミラー回路
   （２）によシ調整可能にしたことを特徴とする、電子的
   増幅度制御部を備えた電気信号増幅回路装置。 ２　カレントミラー回路（２）の電流比（１１／ｉ２）
   の温度依存特性を調整可能にした特許請求の範囲第１項
   記載の増幅回路装置。 ６　カレントミラートランジスタ（３，’４　）のベー
   ス・エミッタ電圧がカレントミラー回路（２）Ｏ入力電
   流（１１）に依存しない差を有する特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の増幅回路装置。 ４　電圧差の大きさおよび方向が増幅器の温度依存特性
   を有する特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれ
   かに記載の増幅回路装置５、電圧差を発生するために電
   流源と抵抗とが設けられている特許請求の範囲第１項か
   ら第４項寸でのいずれかに記載の増幅回路装置。 ６、　抵抗がカレントミラートランジスタのベース間に
   接続されている特許請求の範囲第５項記載の噌１１席回
   路装置。 ７　電流源が抵抗に並列接続さ：ｌｔでいる特許請求の
   範囲第６項記載の増幅回路装置。 ８、電圧差の発生のために分圧器（６，７）が設けられ
   ており、直流電圧源（５′）により前記分圧器が給電さ
   」する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   に記載の増幅回路装置。 ９　分圧器の両抵抗（６，７）の接続点が１つのカレン
   トミラートランジスタ（４）のエミッタと接続されてお
   り、１つの抵抗（６）の前記接続点とは反対側の端子が
   別のカレントミラートランジスタ（３）のエミッタと同
   じ電位を有する特許請求の範囲第８項記載の増幅回路装
   置。 １０．カレントミラー回路（２）が増幅器（１）の動作
   点調整用電流（１２）を送出する特許請求の範崖第１項
   から第９項までのいずれかに記載の増幅回路装置。 １１　動作点調整用に供給される電流１・て依存して増
   幅度が変化する特許請求の範囲第１項から第１０項まで
   のいずれかに記載の増幅回路装置。 １２、増幅度制御用カレントミラー回路（２）が設けら
   れてお）、増幅度の温度依存特性がカレントミラー回路
   （２）【よシ調整可能であシ、さらにカレントミラー回
   路（２）と増幅器（１）との間に直流信号変換器（８）
   が接続されており、該直流信号変換器の出方電流（１３
   ）がカレントミラー回路（２）の入力電流と共に指数関
   数的洗変化するようにしたことを特徴とする、電子的増
   幅度制御部を備えた電気信号増幅回路装置。 １３、カレントミラー回路（２）に後置接続された回路
   （８）がインバータとして構成されている特許請求の範
   囲第１２項記載の増幅回路装置。 １４、増幅度とカレントミラー回路の入力電流（１１）
   との間の制御特性曲線の傾斜によって温度依存特性が補
   償されるようにカレントミラー回路（２）の出力電流（
   １２）の温度依存特性が構成されている特許請求の範囲
   第１２項または第１３項記載の増幅回路装置。 １５、直流信号変換器（８）が２つのトランジスタ（９
   ，１３）を有し、両トランジスタのベース間に抵抗（１
   ２）が接続されており、この抵抗（１２）をカレントミ
   ラー回路（２）の出力電流（１２）が通過する特許請求
   の範囲第１２項から第１４項までのいずれかに記載０増
   幅回路装置。 １６、ペース間に抵抗（１２）が接続された両トランジ
   スタ（９，１３）のうちの一方のトランジスタのエミッ
   タに、直流信号変換器の出力電流（１３）の温度特性に
   作用する一定の直流電圧（１５）が供給される特許請求
   の範囲第１５項記載の増幅回路装置。 １Ｚ　電流源（１６，１６’）が設けられておち、該電
   流源の電流がカレントミラー回路（２）の出力電流（ｊ
   ６．１６’）に付加され、これにより直流信号変換器（
   ８）の出力電流（ｉ３）の温度特性が制御される特許請
   求の範囲第１５項記載の増幅回路装置。 １８　抵抗（１８）が設けられておシ、該抵抗が該抵抗
   に加わる電位差に基づき電流を発生し、該電流がカレン
   トミラー回路（２）の出力電流（１２）に付加され、こ
   れによシ直流信号変換器（８）の出力電流（１３）の温
   度特性が制御される特許請求の範囲第１５項記載の増幅
   回路装置。 １９　第１のカレントミラー回路（２）と直流信号変換
   器（８）との間に別のカレントミラー回路（１９）が接
   続されておシ、該カレントミラー回路が第１のカレント
   ミラー回路（２）の出力電流（１２）に作用する制御作
   用を逆転させる特許請求の範囲第１２項記載の増幅回路
   装置。 ２０、増幅器（１）がコレクタ抵抗（２１）を有するト
   ランジスタ（２０）ならびに阻市コンデンサ（２２）を
   有する特許請求の範囲第１２項から第１９項までのいず
   れかに記載の増幅回路装置。 ２土　増幅器（１）がトランジスタ（２３，２４）を有
   する差動増幅器ならびにコレクタ抵抗（２５）を有する
   特許請求の範囲第１２項から第１９項までのいずれかに
   記載の増幅回路装置。 ２２　増幅器（１）が２つまたは複数の継続接続された
   差動増幅器（２６，２７）を有し、該差動増幅器が各々
   １つの直流信号変換器（８゛）によ多制御される特許請
   求の範囲第１２項から第１９項までのいずれかに記載の
   増幅回路装置。 ２６　増幅回路（１）が２つの別個の増幅器（２８，２
   ９）を有し、該増幅器が各々１つの直流信号変換器（８
   ）により制御される特許請求の範囲第１２項から第１９
   項までのいずれかに記載の増幅回路装置。 ２４、直流信号変換器（８）が２つまたは複数の出力電
   流を２つまたは複数のトランジスタ（１３，１３’）を
   介して供給し、該トランジスタのエミッタ・ベース間が
   並列接続されている特許請求の範囲第１２項から第２６
   項までのいずれかに記載の増幅回路装置。