JPS61269507A - 可変利得増幅器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変利得増幅器に関し、特に利得を変えても出
力端子の直流電位が変らない可変利得増幅器を提供する
ものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の可変利得増幅器としては、第４図に示す
ものがしばしば用いられていた。すなわち、コンデンサ
１４を介して入力端子１１に加えられた信号は、トラン
ジスタ１とこのトランジスタ１と従続接続されたトラン
ジスタ２とによって増幅され、負荷抵抗９よシ出カ端子
１２を介して出力される。トランジスタ２はトランジス
タ３とエミッタ共通に接続されておシ、トランジスタ２
のベースバイアスは抵抗５，６．７で固定的に与えられ
ておシ、トランジスタ３のベースバイアスは可変抵抗１
０で与えられて、この可変抵抗１゜によシ出力端子１２
から得られる出方の利得が調節される。

この時のトランジスタ２のベース電圧をＶＢＩ、トラン
ジスタ３のベース電圧をＶＢｚとする。ベース電圧ＶＢ
２の値は可変抵抗１０によって可変されル今Ｙｅｔ＞＞
Ｖｎｉ（例えばＶＢＩ　−ＶＢｚ　＝　２ｏｖ）とする
とトランジスタ３はしゃ断状態となり、トランジスタ１
のコレクタ電流をＩＣｓ抵抗１３，９の値を各々Ｒ１３
，Ｒ９と置くと、利得Ｇ１は以下式（１）のように表わ
すことができる。

端子１２の直流電位ＶＩ２は電源４の電圧を■４とする
と ｖ１□＝〜、−几、　ｘ　ＩＣ・・・・・・・・・（２
）となる。

次に、可変抵抗１０を動かし ■Ｂ１＝■Ｂ２　とすると トランジスタ３は導通し、トランジスタ２のコレクタ電
流と、トランジスタ３のコレクタ電流は等しくなシ、こ
の場合の利得を０２とおくととなり、出力端子１２の直
流電圧は ■１□−Ｖ４−’Ｒ，ｘ　ＩＣ ２・・曲・・・（４） となる。つまシ、（１１式と（３）式からも明らかなよ
うニ、トランジスタ３０ベース電位を変化させることで
利得を変ることができる。

〔発明が解決しよう表する問題点〕

かかる従来例では、（２）式と（４）式からも明らかな
ように、出力端子１２の直流電位ＶＩ２が利得を増減−
させた場合変動するという欠点が有る。ゆえに多段直Ｊ
ｌ＋の従続接続することはできなかった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明によれば、定電流源と、この定電流源からエミッ
タ電流を受けるエミッタが共通に接続された第１および
第２のトランジスタと、第１および第２のトランジスタ
の少くとも一方のベースに入力信号を供給する手段と、
第１および第２のトランジスタの少くとも一方のコレク
タから出力を取り出す手段と、第１および第２の各トラ
ンジスタのエミッタ・コレクタ間にそれぞれエミッタ・
コレクタ間が並列接続された第３および第４のトランジ
スタと、第３および第４のトランジスタの各ベースに利
得可変電圧を与える手段とを有する可変利得増幅器を得
る。

〔実施例〕

次に、図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例である。トランジスタ３０と
抵抗３１．３６．３７とで構成される定電流源と、トラ
ンジスタ２６．２９とで形成される差動増幅部と、負荷
抵抗として働く抵抗３２゜３３とで一組の差動増幅器が
構成されている。トランジスタ２６と２９は電源２１で
抵抗２２　、２３を介して直流バイアスが供給されてい
る。更に、ベース同志が接続されたトランジスタ２７と
２８ノコレクタは各々トランジスタ２６１２９の＝ｌｚ
フタに接続されていて、トランジスタ２７と２８は可変
電圧電源３９によってベース直流バイアスの供給を受け
ている。トランジスタ２７．２８のエミッタは前述の定
′祇流源を構成するトランジスタ３０のコレクタに接続
され、トランジスタ２６゜２７．２８．２９のコレクタ
電流の総和は、常に定電流源の電流：［□ｏと等しい。

本実施例の可変利得増幅器ｌ器の利得０３はトランジス
タ２６．２９，２７．２８のエミッタ送流をそれぞれＩ
Ｏ２６＋　Ｉｅ２Ｇ＋　Ｉｏ２７＋　Ｉｎ２８とし、電
源２１と可変電圧電源３９の電圧をそれぞｈＬ□、■８
．とし、これらの電位差をΔ■Ｂとづると、 ΔＶＢ＝Ｖ、、　−Ｖ、。

１ｄ６−１８２９　ｐ　　Ｉａ□７−１．２ＪΔ■８・
ｑ Ｉｅ２６−’ｅ２７１）　ｅｋ　’Ｉ’とし、入力信号
電圧振幅をＵＩｎとすると出力端子３５に現れる出力電
圧振幅Ｕ３５は と表わされる。

式（６）を変形して ｒ２７６１２６ ΔＶＢ’Ｑ ｅ了「＝ａとおくと（７）式は （９）式は常に正、よって利得Ｇ３はａの全区間で単調
増加である。すなわち、ΔｖＢが大きくなる＃丘と利得
は上昇しΔ■Ｂが小さくなるほど利得は下がる。

ΔＶＢ−Ｖ２．−Ｖ−９であるから可変電圧電源３９の
電圧値Ｖｓｅによって利得を変えることができる。

又１．ｚｓ＋１．２７　＝　Ｉｅ２ｓ＋Ｉｅ２ｇ＝２Ｉ
ｃｓｏ　　　　　−１ｏ）なる式が可変電圧電源３９の
電圧値Ｖ３ｅによらず常に成シ立つから出力端子３４．
３５の直流電位Ｖ３４　、Ｖｓ５は、電源２ｏの電圧値
を■２ｏ　とするとＶｓａ＝Ｖｚｏ　　Ｒｓ□（Ｉ、２
ｇ＋Ｉａｚｔ）＝Ｖｚｏ　　Ｒｎ１（Ｉ、ｚｅ＋Ｉ、１
ｓ）＝Ｖｓｓ　　　　−Ｑυとな’）　Ｉｃ＝。が定電
流でｖｉ９に依存しないから弐αυよシＶ３４　ｒ　Ｖ
Ｓ２は一定電圧である。

第２図は構成トランジスタ５４．４２．４３．４４゜４
５としてＰＮＰ型トランジスタを用いた実施例である。

トランジスタ５４と抵抗５５．６０．６１゜６２とで定
電流源を構成しておシ、トランジスタ４２と４５のエミ
ッタはそれぞれ抵抗５０．５１を介してトランジスタ５
４のコレクタに接続されている。トランジスタ４２！＝
４５のベースバイアス電圧は抵抗６１と６２との接続点
にベースが接続されたＮＰＮ）ランジスクのエミッタか
ら抵抗５２．５３を介して与えられている。トランジス
タ４２．と４５のコレクタには負荷抵抗４６．４７が接
続され、出力端子４８．４９がら出力が取り出されてい
る。これらトランジスタ４２と４５とは差動増幅器を構
成しており、入力信号源５９がら入力信号がコンデンサ
５８を介してトランジスタ４５のベースに与えられてい
る。トランジスタ４２と４５とのコレクタ・エミッタ間
にはそれぞれトランジスタ４３．４４のコレクタ・エミ
ッタ間が並列に接続されており、これらトランジスタ４
３．４４のベースに可変電源６３からベースバイアス電
位が与えられている。

この可変電源６３からのベースバイアス電位を変えるこ
とによシ出力端子４８．４９の直流電位を変えることな
く利得を変えることができるのは第１図の実施例と同じ
である。

第３図はカスコード増幅器に本発明を適用した実施例で
、トランジスタ５４、抵抗５５．７８．７９゜８０．８
１は定電流源を構成しておシ、トランジスタ７１，７５
のエミッタに抵抗５０．５１を介してエミッタ電流を与
えている。抵抗７９と８０との接続点の電位をベースに
受けるトランジスタ５６のエミッタから抵抗５２．５３
を介してそれぞれトランジスタ７５．７１にベースバイ
アス電位が供給されている。入力信号源５９からの入力
信号はコンデンサ５８を介してトランジスタ７１のベー
スに与えられている。トランジスタ７１のコレクタとト
ランジスタ５４のコレクタ間にはト１Ｆ ランジスタ４３のコレクターエミッタ間と抵抗８３が接
続されてお）、トランジスタ７５のコレクタとトランジ
スタ５４のコレクタ間にもトランジスタ４４のコレクタ
ーエミッタ間と抵抗８４が接続されている。トランジス
タ４３と４４とのベースには１］変電圧源６３からペー
スバイアス電位が与えられている。トランジスタ７１と
４３とのコレクタはトランジスタ７０のエミッタに接続
され、このトランジスタ７０のコレクタは負荷抵抗４６
に接続されて出力端子４８に出力を得ている。

トランジスタ７５と４４とのコレクタはトランジスタ７
４のエミッタに接続され、このトランジスタ７４のコレ
クタは負荷抵抗４７に接続されて出力端子４９に出力を
得ている。トランジスタ７０と７４とのベースには抵抗
７８と７９との接続点からベースバイアス電位が与えら
れている。

かかる実施例でも、第１図の実施例同様に、可変電圧源
６３からのペースバイアス電位を変えることによシ、直
流電位を変えることなく出力端子４８．４９に得られる
出力の利得を変えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は出力端直流電圧が利得に
よらず一定な可変利得増幅器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はそれぞれ本発明の実施例を示す回路
図で、第４図は従来例を示す回路図である。 １・・・・・・エミッタ接地増幅器を成すトランジスタ
、゛　２，３・・・・・・利得可変用トランジスタ、４
・・・・・・電源、５、６．７．８・・・・・・バイア
ス抵抗、９・・・・・・負荷抵抗、１０・・・・・・可
変抵抗、１１・・・・・・入力端子、１２・・・・・・
出力端子、１３・・・・・・エミッタ抵抗、１４・・・
・・・結合コンデンサ、２０・・・・・・電源、２１・
・・・・・差動増幅器のベースバイアス電源、２２．２
３・・・・・・ベースバイアス抵抗、２４・・・・・・
カップリングコンデンサ、２５・・・・・・入力端子、
２６．２９・・・・・・差動増幅器を成すトランジスタ
、２７．２８・・・・・・利得可変用トランジスタ、３
０．３１・・・・・・定電流源を成すトランジスタと抵
抗、３２，３３・・・・・・差動増幅器の負荷抵抗、３
４．３５・・・・・・出力端子、３６．３７・−・・・
・バイアス抵抗、３８・・・・・・入力信号バイパスコ
ンデンサ、３９・・・・・・可変電圧電源、４０・・・
・・・電源、４２．４５・−・・・・トランジスタ、５
０．５１．４６．４７・・・・・・抵抗、４８．４９・
・・・・・出力端子、５２，５３・・・・・・ベースバ
イアス抵抗、５４・・・・・・トランジスタ、５５・・
・・・・抵抗、５８・・・・・・結合コンデンサ、４１
・・・・・・バイパスコンデンサ、６０．６１．６２・
・・・・・バイアス電圧を作るだめの分圧、抵抗、５６
・・・・・・トランジスタ、５７・・・・−・エミッタ
ホロワのエミッタ抵抗、４３．４４・・・・・・利得可
変トランジスタ、６３−・・・・・可変電圧源、７０．
７４・・・・・・ベース接地増幅器として動作するトラ
ンジスタ、７１．７５・・・・・・差動増幅器として動
作するトランジスタ、７８．７９゜８０．８１・・・・
・・ベースバイアスを作る分圧抵抗、８３．８４・・・
・・・抵抗。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 差動接続された第１、および第２のトランジスタと、該
   第１および第２のトランジスタの各エミッタに電流を供
   給する定電流源とを含み、前記第１および第２のトラン
   ジスタの少なくとも一方から出力を取り出す差動増幅器
   と、前記第１のトランジスタのコレクタにコレクタが接
   続されエミッタに前記定電流源からの電流を受ける第３
   のトランジスタと、前記第２のトランジスタのコレクタ
   にコレクタが接続されエミッタに前記定電流源からの電
   流を受ける第４のトランジスタとを有し、前記第３およ
   び第４のトランジスタのベース同志が接続されてベース
   直流バイアス電位を与えられており、このベース直流バ
   イアス電圧を変化させることにより前記差動増幅器の利
   得を調節することを特徴とする可変利得増幅器。