JPS61295701A

JPS61295701A - 差動増幅回路型検波器

Info

Publication number: JPS61295701A
Application number: JP13731385A
Authority: JP
Inventors: Joji Maeda; 前田　丞治; Kazuo Hasegawa; 和夫長谷川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1986-12-26

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、例えば自動利得制御回路に用いられる差動
増幅回路型検波器に関する０〔発明の技術的背景〕自動利得側＃（以下ＡＧＣと称する）用検波器として、
差動増幅回路を利用し、２つの入力に対して異なる直流
電圧を印加した゛状態で信号を入力し、半波整流された
出力を得るものがある。本方式を実現した回路は、特公
昭５９−１６３９０７号に開示された信号レベル検出回路
があげられる。

第４図は、この＠ＡＧｃ　検波器の一例である。

この回路においては、入力信号は端子１１から供給され
、半波整流出力は、端子１２から得られる。トランジス
タＱｌ、Ｑ２のベースには、直流電圧源の電位Ｖ　２．
　Ｖ　、３が与えられ、この電位Ｖ２．Ｖ３は成る特定
の差をもって設定されている。

ここでは仮にｖ２＝ｖ３＋ｏ、０５　（Ｖ）　　とする。

トランジスタＱ１．Ｑ２の各コレクタには、それぞれ抵
抗Ｒ１，Ｒ２を介して共通直流電圧源の電位ｖノが供給
されている。また、トランジスタＱｌ、Ｑ２のエミッタ
は、電流ｌ。を流す電流源に接続されている０上記の回路の信号伝達特性は、第５図に示すようになる
。図中Ｖｔ＋　　は、トランジスタＱｌ。

Ｑ２のベース電位差、■。３．■、は、トランジスタＱ
１＊Ｑ２のコレクタ電流、工。は電流源に流れる電流で
ある。また、７丁　　はトランジスタのチーマル定圧で
あり、ｋ；ポルツマ；／定数ｑ；素電荷Ｔ；絶対温度常温（Ｔ＝３００’に＝２７℃）　では、Ｖｔ？２６ｍ
Ｖである。

差動増幅器の２人力間電位差ＶＤ　　とトランジスタの
コレクル電流との関係は、以下の式のように示される。

上記の（２）　、　（３）式はまた、以下の近似が可能
である。

・・・・・・　（４）ここで、電位ｖ２とｖ３の間には、５０ｍＶの電位差が
設定されているので、２人力差電圧Ｖｂ０４で関しては
、通常の動作点より５９　ｍ　’ｗ’ずれた動作点であ
るのと同じである。また、常温においては、ｖｒ　＝；
ｆ　２６　ｍ　Ｖであるので、この場合は、動作点がＶ
ｏ０＝２Ｖ丁にあるのとほぼ等しい。

従って、第５図に示すように、入力信号（Ｖｉｎ）Ｉｃ
対してトランジスタＱ２のコレクタ電流は、半波整流さ
れた出力となる。このときの出力電圧Ｖｎｕｔ　　は、Ｖｏｕｔ＝Ｖ、−Ｒ２・Ｉｃｚ　　　　・・＝・・（６
）である。この出力を低域フィルタに供１恰して平滑化
すれば、入力信号掘幅に比例したＡＧＣ検波出力を得ら
れる。

ここまでの説明は、両トランジスタＱ　１ｅＱ２のベー
ス間直流電位差設定を、０．０５Ｖとしたが、他の電圧
設定の場合には、固定の成るオフセット電圧量が重畳さ
れるだけであり、本質的なＡＧＣ検波原理は同一である
。

〔背景技術の問題点〕

上記従来の回路の場合、ｖ２−ｖ３の値は１成る固定し
た（直である。しかしながら、回路の直流伝達特性をみ
ると、（２）〜（５）式かられかるよづに、７丁　　の
項を含み、温度依存性を持つ。この結果、第６図に示す
ように、温度変動によりＶ、がＮ’Ｔ（Ｔ　）　ｅ　Ｉ
ｃｉがＩｅｌ　（Ｔ　）　＊　ｒａｇがＩｃ２（Ｔ）に
変化し、ＡＧＣ検波出力が温度特性を持つことになる。

よって、従来の回路によると、ＡＧＣの性能が温度によ
り変動するといつ問題がある。

これは、例えば集積回路以外の部品と、このＡＧＣ回路
（集積化）とを組み合せて使用するような場合、その人
ＧＣ特性の補償は非常に困難となる。

〔発明の目的〕

この発明は上記の事情Ｋｇみてなされたもので、温度変
化による出力特性変動をなくした信頼度の高い差動増幅
回路型検波器を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明では、上記の目的を達成するために、例えば第
１図に示すように、トランジスタＱｌｌ。

Ｑ１０の共通エミッタ及び各ベースにそれぞれ温度比例
特性を持つ電流源２ｚ、２ｘ、ｚ３を接続するものであ
る。これによって、温度に比例して第２図に示すように
２つのトランジスタのベース間に与えられる電位差が変
わることで出力の特性が変り、検波出力の温度変動を抑
えるようにするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、特性及び極性の等
しいトランジスタＱ７７、Ｑ１２の共通エミッタは、電
流源２２に接続される。また、トランジスタＱｌｌ、Ｑ
１２の各ベースは。

定電流源２１　、２３に接続される。更に、トランジス
クＱｌｌ、ＱＩ２０ベースには、それぞれ抵抗Ｒ１１＊
　Ｒ１４を介しで直流電圧源２５の電位ｖＩ□が与えら
れている。そして、トランジスタＱｌｌのベースには、
容量Ｃを介して入力端子２６が接続されている。更にト
ランジスタＱｌｌ、Ｑ１２のコレクタには、それぞれ抵
抗Ｒ１１＊　Ｒ１１を介して直流電圧源２７の電位ｖ１
゜が供給されている。出力は、トランジスタＱ１２のコ
レクタから導出される。

ここで、電流源２１，２２．２３に流れる電流’１＊’
ｔ＊’＠は、それぞれ絶対温度Ｔに比例するように設計
される。

つまり、１、＝Ａ、Ｔ　　　　・・・・・・　（７）ｉ　！　　
＝　　人　、　Ｔ　　　　　　　　　　・−・　・・・
　　　　（８）１　　＝Ａ、Ｔ　　　　・・・・・・　
（９）この条件のもとで、無信号時のトランジスタＱ　
ｘ　ｚ　、　Ｑ　Ｊ　２ｏヘ−ス間電位差ｖｐ０．コレ
クタ電流Ｉｅｌ　、　ＩＣ２は以下のようになる。

ｖＤｏ　”ＣＶｔ　　Ｒｕ・Ｉｔ　）−（ｖｔ−Ｒｎ’
　１ｍ　）＝Ｒ１４°ＡシＴ−Ｒ１，・Ａ、Ｔ＝（Ｒ）４・Ａ３　　”ｊ８・Ａ、）Ｔ　　　　・・自
・・α０・・・・・・　　αυ ここでは、説明の簡単のため、成る温度Ｔの時、ＶＤ、
　−２Ｖ、　　となるように設定するものとする。

次に、温度がＴからＴ　（Ｔ）　　に変化した場合を考
える。け）、０υ、Ｑ２’式ヨｉＪ、”ｏ　＊　Ｉｅ）
　。

Ｉｔ、は全て絶対温度に比例することは明らかである０
よって、温度変動に対して、Ｖ”ｏｅ　ＩＣ２ｖＩｃｙ
は、同一の割合で変動して、”ｏ（Ｔ）ｅＩｅｌ　（Ｔ
　）　−Ｉａｌ　（Ｔ　）となる〇この場合の直流伝達
特性は、第２図に示すようになる。Ｖり、　、　Ｘｅｌ
　＊　Ｉｃｙ　　の温度に対する遅動特性によって、入
力信号Ｗｉｎに対しては、ＩｅｌとＩｃ、（Ｔ）は同一
の出力形式となり、また、Ｉｃ！とＩｅｌ　（Ｔ　）も
同一の出力形式となる。従って、（６）式で与えられる
出力電圧は、温度依存性を持たなくなる。っま１ハ出力
振幅が温度変動に影響されない。

以上の説明では、ベース間電位差ＶＤ、　＝　２Ｖ丁と
設定したが、これ以外のＶＤＯの場合は、固定の成るオ
フセット電圧量が重畳されるだけであり、本質的な動作
Ｗ、理は同じである。

第３図は、１１図のＵ路を更に具体的に示したものであ
る。第１図と同一部分には、同一符号を付している。破
線で囲むブコツク３θは、バンドギャップ型定電圧圀回
路を利用したバイアス回路である。このバイアス回路３
０と、トランジスタＱ１５．Ｑ１６．Ｑ１７箋抵抗ＲＩ
Ｉ會Ｒ１＠　ｅ　Ｂ１？の組み合せによって、絶対温度
Ｔ　Ｋ比例した出力電流１．〜１□を持つ電流源２１゜
２２．２３が構成されている。

バイアス回路３０において、トランジスタＱ１５〜Ｑ１
７とペースを共有するトランジスタＱＩＥＩ、Ｑ１９は
、エミツタ面積比が１対Ｎに設定される。また、トラン
ジス、５１　Ｑ　１１３　＊Ｑ１５〜Ｑ１７は、同一サ
イズのトランジスタである。

トランジスタＱ１９のエミッタは、抵抗Ｒ１９ｔ−介し
てトランジスタＱ１１３のエミッタに接続されたのち、
抵抗Ｒ１１３を介して接地される。

トランジスタＱ２０．Ｑ２１．Ｑ２２、抵抗Ｒ２ｏ、Ｒ
ｚ２はカレントミラー回路を形成し、トランジスタＱ１
ｇ、Ｑ１９Ｃ）コレクタにそれぞれ等しい電流工。を流
す。また、トランジスタＱ２３．抵抗Ｒ２１，Ｒ，２３
，Ｒ２４はペース電流補償回路、トランジスタＱ２４．
Ｑ２５゜抵抗Ｒ２５〜Ｒ２７はスタータ回路を構成して
いる。

ココア、ＶＢｚ＊　ｅＶ”ｘ　ｔ）　ランシスタｑ　７
　ｇ。

Ｑ１９のベース・エミッタ間電圧、　Ｉｓ　　をトラン
ジスタＱ１Ｂ、Ｑ１６の逆方向飽和電流値。

７丁　　をナーマル電圧とする。

ｖｍｘｌ　＝＝　ｖｉ＋ｍｓ　＋　Ｉ＠　ａＲｌ　９　
　　・・・”・Ｑ３とあられせる。

α階〜Ｉ式からが得られる。ａ４）式から、抵抗ＲＪ８．Ｒ１６におけ
る電位降下が等しく、また、β＞０であるから、 ■！＝ｋＴ／ｑ　を代入すると、となる。

よって、出力電流ｌ、は、絶対温度Ｔに比例した電流と
なる。他の電流’１＊１ｍについても同様であり、（力
、　（８）　、　（９）式が成立する。

となる。また、電圧源の電位ｖ２には、トランジスタＱ
ｌｌ、Ｑ１２のエミッタ電位が対応している。

この発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、
トランジスタＱｌｌ、Ｑ１２のエミッタに抵抗を挿入し
てもよい。また、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の代りにカレント
ミラー回路を用いた能動負荷を用いてもよい。更に、信
号入力ヲトランジスタＱｒｌ、Ｑ１２の両方のベースか
ら差動入力としてもよい。また、トランジスタＱｌｌ、
Ｑ１２の設定電位に影響を与えないシステムに用いた場
合は、コンデンサＣを用いず直結形として利用してもよ
い。

〔発明の効果〕

上記したように、この発明は回路構成が簡単でＩＣ化に
適し、温度変化による出力特性変動のない傷頼度の高い
差動増幅回路型検波器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路の特性説明図、第３図は第１図の回路を更に
具体的に示す回路図、第４図は従来のＡＧＣ検波器を示
す回路図、第５図。第６図は第４図の回路の特性説明図である。Ｑｌｌ、Ｑ１２・・・トランジスタ、Ｒ１１〜Ｒ０・・
・抵抗、２１〜２３・・・電流源。

Claims

【特許請求の範囲】

極性及び特性の等しい第１、第２のトランジスタの各コ
レクタがそれぞれ第１、第２の抵抗を介して第１の電圧
源に、また、各ベースが無信号入力時の電位差をもって
それぞれ第３、第４の抵抗を介して第２の電圧源に接続
され、更に、前記第１、第２のトランジスタの各ベース
と共通エミッタとは、それぞれ絶対温度に比例する電流
出力を得る第１、第２、第３の電流源に接続されてなる
差動増幅回路型検波器。