JPS6190507A - 自動利得制御回路 - Google Patents

自動利得制御回路

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JPS6190507A
JPS6190507A JP21195384A JP21195384A JPS6190507A JP S6190507 A JPS6190507 A JP S6190507A JP 21195384 A JP21195384 A JP 21195384A JP 21195384 A JP21195384 A JP 21195384A JP S6190507 A JPS6190507 A JP S6190507A
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transistor
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Tetsuo Hirota
広田 哲郎
Seitarou Niihara
新原 盛太郎
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

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] この発明はテレビやラジオなどのアナログ信号処理回路
に用いられる自動利11制陣回路に関する。
[発明の技術的背@] アナログ信号の振幅を一定に保つ場合には自動利得制御
回路が用いられる。この自動利19制御回路では、入力
信号の振幅の変化に応じて増幅器のf!I 1り制御を
行ない、これによって常に一定した出力振幅をtiるよ
うにしている。
第5図はこのような殿能を有する従来の自動用if 1
ill 1211回路の回路図である。入力信号は端子
11゜12間に1共給される。なお端子12には直流バ
イアスのみが供給され、端子11にはこの直流バイアス
に重畳された交流信号が供給されている。上記端子11
、12には抵抗13.14それぞれの一端が接続されて
おり、抵抗13.14の他端はエミッタが共通接続され
差動対15を構成するn o n をのトランジスタ1
6、17の各ベースに接続されている。上記差動対15
は、トランジスタ16.17の共通エミッタとアース電
位Vss印加点との間に挿入されている定電流源18お
よびトランジスタ16.17の各コレクタと高電位Vc
r印加点との間にコレクタ、エミッタ間が挿入されトラ
ンジスタ16.17それぞれとカスケード接続されてお
り、トランジスタ16.17の負荷となるnpn型のト
ランジスタ19.20と共に第1の差動増幅回路21を
構成している。そして上記トランジスタ19.20のベ
ースには所定バイアスが並列に供給されている。
上記トランジスタ16と19の直列接続点にはnpn型
のトランジスタ31のベースが接続されており、同様に
トランジスタ17と20の直列接続点にはnpn型のト
ランジスタ32のベースが接続されている。
上記両トランジスタ31.32はエミッタが共通に接続
されており、この両トランジスタ31.32は差動対3
3を構成している。上記差動対33は、トランジスタ3
1.32の共通エミッタとアース電位Vss印加点との
間に挿入されている定電流源34およびトランジスタ3
?、 ’32の各コレクタと高電位Vcc印加点との間
に挿入されている負荷抵抗35.36と共に第2の差動
増幅回路37を構成している。
上記第1の差動増幅回路21のM動増幅対15を構成す
るトランジスタ16.17のベースにはダイオード41
.42の各アノードがそれぞれ接続されており、これら
ダイオード41.42のカソードは共通に接続されてい
る。さらに上記ダイオード41.42のカソード共通接
続点には利得制御電流源としてのnp    ・、1n
型のトランジスタ43のコレクタが接続されており、こ
のトランジスタ43のエミッタはエミッタ抵抗44を介
してVss印加点に接続されている。
上記第2の差動増幅回路37の差動出力信号はAGC(
自動利得制御ll)検波回路45に供給されている。こ
の。AGC検波回路45はこの差動増幅回路37の出力
振幅を一定に保つために、差動増幅回路31の出力振幅
が一定値を越えるとVc c N位側に出力信号を増加
させる周知の回路である。そしてこのAGC検波回路4
5の出力信号は上記利得制御211電流源としてのnp
n型のトランジスタ43のベースに供給されている。
このような構成の回路では、ダイオード41.42がカ
ットオフしているときには、端子11.12間に供給さ
れる入力信号が第1の差動増幅回路21において利得1
で増幅され第2の差動増幅回路31に供給される。第2
の差動増幅回路37ではこの信号をトランジスタ31.
32のエミッタ動抵抗re(ただしreはトランジスタ
の・コレクタ電流の変化分をベース、エミッタ電流の変
化分でi?7つだ謄、すなわち相互コンダクタンスの逆
数)と負荷抵抗35゜36との抵抗比に応じた利得で増
幅する。
第1の差動増幅回路21の差動対15を構成するトラン
ジスタ16.17のベースに接続されている抵抗13、
14およびダイオード41.42はこの第1の差動増幅
回路21の利得を制御するために設けられている。すな
わち、第2の差動増幅回!!I37がらの出力振幅が所
定値よりも小さく、AGC検波回路45の出力信号がV
ssの電位にされている場合、利得制m+電流源として
のトランジスタ43はカットオフし、ダイオード41.
42もカットオフする。このとき、端子11.12に供
給されている入力信号はそのままトランジスタ16.1
7のベースに印加される。
他方、入力信号の振幅が増大して第2の差vJ増幅回路
37からの出力振幅が所定値よりも大きくなり、A’G
 C検波回路45の出力信号がVce側の電位にされる
と、トランジスタ43はオン状態にされ、ダイオード4
1.42にはトランジスタ43のコレクタ電流に応じた
電流が流れる。このとき、端子1.1.’ 12に供給
されている入力信号は抵抗13.14とダイオード41
.42のエミッタ動抵抗との抵抗比に応じて分割され、
トランジスタ16.17のベースに印加される。従って
この回路では負荷抵抗35(もしくは36)の一端から
出力される信号の振幅はある範囲内の入力振幅に対して
常に一定値に制御されている。
なお、上記トランジスタ16.17の負荷としてそれぞ
れトランジスタ19.20を用いているのは、第1の差
動増幅回路21の出力信号に生じる歪みを改善するため
の理由である。
[背景技術の問題点] 上記従来回路がAGC動作を行なう際の最少利得時、す
なわち入力信号の振幅が大きいときに取り得る最少の利
1りで入力信号を増幅するとき、トランジスタ43に流
れる利得制御Il電流1 (AGC)の値は最大値とな
る。従って、この電流1 (AGC)の最大値をI(A
Gc)M、入力DN子11(DTi位をVll、トラン
ジスタ43のエミッタ抵抗44の値をRE1トランジス
タのコレクタ、エミッタ間の飽和電圧をVSat、抵抗
13.14(7)値をR1、ダイオードの順方向電圧を
VF、トランジスタ31のベース電圧をVB(31)、
トランジスタ16のベース電圧をVB (16) 、 
l−ランジスタのベース、エミッタ間の順方向電圧をV
Flとそれぞれしたとき、最少利得時にトランジスタ3
1が飽和せずに初動するためには次の第1.2式が成立
する必要がある。
Vll>RE’ I (AGC)M+Vsat+VF+
 (R1/2)・I (AGC)M・・・ 1 VB (31)>VB (16)−VF1+Vsat・
・・ 2 ところでVB(16)≦V11なので、この関係式に上
記第1.2式を代入してまとめると次の第3式が得られ
る。
VB (31) )(R+: + 1 / 2・R1)
!(AGC)M+2Vsat−−−・ 3すなわち、従
来回路でトランジスタ31が飽和せずに動作するために
は、トランジスタ31のベース     う電圧VB(
31)を上記第3式の右辺で与えられる値より大きくす
る必要がある。このことはトランジスタ32についても
同様である。
トランジスタ31.32を含む第2の差動増幅回路37
のダイナミックレンジもしくは利得はトランジスタ31
.32のベース電圧が低い程大きくとることができる。
ところが、従来の回路ではその下限値が上記第3式で決
まってしまいそれ以下にはできないので、出力信号のダ
イナミックレンジもしくは利得が十分に設定できないと
いう欠点がある。
[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
ありその目的は、トランジスタを飽和させずにダイナミ
ックレンジもしくは利得を十分大きく設定できる自動利
得制御回路を提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するためこの発明の自動利得制御回路に
あっては、第1、第2の入力端子間に入力信号を供給し
、第1導電型の第1および第2の]〜ランジスタのエミ
ッタを共通接続して差動増幅対を構成し、それぞれのベ
ースには第1の抵抗、第2の抵抗それぞれを介して上記
第1および第2の入力端子を接続し、上記第1および第
2のトランジスタの共通エミッタには第1の定電流源を
接続し、第1および第2のダイオードのカソードまたは
アノードのそれぞれ一方を上記第1および第2のトラン
ジスタのベースに接続し、第1および第2のダイオード
のカソードまたはアノードの他方を共通に接続し、上記
第1および第2のダイオードのカソードもしくはアノー
ドの共通接続には利得制御電流源を接続し、上記第1お
よび第2のトランジスタに負荷用の第3および第4のト
ランジスタそれぞれをカスケード接続し、第2導電型の
第5および第6のトランジスタのエミッタを共通に接続
して差動増幅対を溝成し、第5のトランジスタのベース
には上記第1、第3トランジスタの接続点の信号を、第
6のトランジスタのベースには上記第2、第4トランジ
スタの接続点の信号をそれぞれ供給し、上記第5および
第6のトランジスタの共通エミッタには第2の定電流源
を接続し、上記第5および第6のトランジスタのコレク
タにそれぞれ負荷素子を接続するようにしている。
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の第1の実茄例の構成を示す回路図で
ある。入力信号は端子51.52間に供給される。なお
端子52には直流バイアスのみが供給され、端子51に
はこの直流バイアスに重畳された交流信号が供給されて
いる。上記端子51.52には抵抗53.54それぞれ
の一端が接続されており、抵抗53、54の他端はエミ
ッタが共通接続され差動対55を構成するpnp型のト
ランジスタ56.57の各ベースに接続されている。上
記差動対55は、トランジスタ56.57の共通エミッ
タと高電位Vcc印加点との間に挿入されている定電流
FA58およびトランジスタ56.57の各コレクタと
アース電位Vcc印加点との間にコレクタ、エミッタ間
が挿入されトランジスタ56.57それぞれとカスケー
ド接続されており、トランジスタ56.57の負荷とな
るpnp型のトランジスタ59.60とで第1の差動増
幅回路61が1M成されている。そして上記1〜ランジ
スタ50、60のベースには所定バイアスが並列に供給
されている。
上記トランジスタ56と59の直列接続点にはnpn型
のトランジスタ71のベースが接続されており、同様に
トランジスタ57と60の直列接続点にはnpn型のト
ランジスタ72のベースが接続されている。
上記両トランジスタ71.72はエミッタが共通に接続
されており、トランジスタ71.72は差動対73を構
成している。上記差動対73は、トランジスタ71゜7
2の共通エミッタとアース電位Vcc印加点との間に挿
入されている定電流源74およびトランジスタ71.7
2の各コレクタと高電位Vcc印加点との間に挿入され
ている負荷抵抗75.76とと共に第20差動増幅回路
77を構成している。
上記第1の差動増幅回路61の差動増幅対55を構成す
るトランジスタ56.57のベースにはダイオード81
.82の各カソードがそれぞれ接続されており、  )
これらダイオード81.82のアノードは共通に接続さ
れている。さらに上記ダイオード81.82のアノード
共通接続点には利19制御電流源としてのpnp型のト
ランジスタ83のコレクタが接続されており、このトラ
ンジスタ83のエミッタはエミッタ抵抗84を介してV
cc印加点に接続されている。
上記第2の差動増幅回路77の差動出力信号はAGC(
自動利得制御)−検波回路85に供給されてい゛ る。
このAGC検波回路85では、差動増幅回路77の出力
振幅を一定に保つために、差動増幅回路77の出力振幅
が一定値を越えるとV s s電位側に出力信号蕎増加
させる。そしてこのAGC検波回路85の出力信号は上
記利得制御電流源としてのpnp型のトランジスタ83
のベースに供給されている。
すなわち、この実施例回路が従来回路と異なっている点
は、差動増幅対55を構成するl−ランジスタ56.5
7と、差動増幅対73を構成する1−ランジスタフ1.
72の導電型が互いに菫なるようにされているところで
ある。
この実施例回路がAGC動作を行なう際の最少利得時の
ときを考えてみる。このとき、トランジスタ83に流れ
る利1[1制御電流+(AGC,)の値は最大藺となる
。従っC1この電流1 (AGC)の最大値をI (A
GC)M、入力端子51の電位をVs1、トランジスタ
83のエミッタ抵抗84の値をRE。
1〜ランジスタのコレクタ、エミッタ間の飽和電圧をV
sat、抵抗53.54の値をR1、ダイオードの順方
向電圧をVF、トランジスタ71のベース電圧をVB(
71〉、トランジスタ56のベース電圧をVB(56)
、トランジスタのベース、エミッタ間の順方向電圧をV
FIとそれぞれしたとき、最少利1q時にトランジスタ
71が飽和せずに動作するためには次の第4.5式が成
立する必要がある。
Vs1< Vc c −R’E ’ I (AGC)M−Vsa t −VF−(R1/
2)・I(AGC)M ・・・  4 VB (71) <VB (56) 十VF 1−Vs
 a’t・・・    5 ところでVB(56’)≧V51なので、この関係式に
上記第4.5式を代入してまとめると次の第6式が1与
られる。
VB  (71)  <Vc c  −((RE +1
 /2−Rl)  ・ I  (AGC)M+2Vsa
t)・・・  6 すなわち、この実施例回路でトランジスタ71が飽和せ
ずに動作するためには、トランジスタ71のベース電圧
VB(71)を上記第3式の右辺で与えられる賄よりも
小さくすれば良く、従来回路におけるVB(31)に比
へてVB(71)の1直を十分に小さくすることができ
る。このことはトランジスタ72についても同蝋である
前記と同様にトランジスタ71.72を含む第2の差動
増幅回路77のダイナミックレンジもしくは利1qは、
トランジスタ71.72のベース電圧が低い程大きくと
ることができる。このため、この実施例回路ではその上
限値が上記第6式で決定されるのみであり、それ以下に
できるので出力信号のダイナミックレンジもしくは利得
を十分大きく設定することができる。
このように上記実施例の自動刊1q制御回路では、第1
の差動増幅回路61の差動増幅対55を構成するトラン
ジスタ5G、 57と、第2の差動増幅回路77のZ:
動増幅対73を構成するトランジスタ71.72と導電
型を異ならせるようにしたので、トランジスタを飽和さ
せずにダイナミックレンジもしくは利得を十分大きく設
定することができる。
第2図はこの発明の第2の実施例の溝成を示す回路図で
ある。この実施例回路が上記第1の実施例回路と異なっ
ているところは、利得制御電流源である前記DnC12
のトランジスタ83の代わりにnpn型の1−ランジス
タ93を用いるようにしたちのである。このため、前記
ダイオード81.82はそれぞれのアノードが前記トラ
ンジスタ56.57のベースに接続され、共通カソード
が上記npn型の1−ランジスタ93のコレクタに接続
されている。そしてこのトランジスタ93のエミッタは
エミッタ抵抗84を介してV s s印加点に接続され
ている。さらにこの場合にA’GC検波回路85は、出
力信号系幅が大きくなるとその出力信号がVc c 電
位側に増加するように構成されている。
第3図、第4図はそれぞれこの発明の第3、第4の実施
例の構成を示す回路図である。第3図の実施例回路では
第1の差動増幅回路61の差動増幅対55をnpn型の
トランジスタ 101. 102で溝成し、第2の差動
増幅回路77の差動増幅対73をpnp型のトランジス
タ 103,104で構成するようにしたものである。
このため、前記定電流源58は上記トランジスタ 10
1. 102の共通エミッタとVss印加点との間に挿
入され、負荷用のpnp型のトランジスタ59.60の
代わりにnpn型の1−ランジスタ 105. 106
が用いら札、この両1〜ランジスタ 105. 106
はトランジスタ 101. ’ 102の各コレクタと
Vcc印加点との間に挿入されている。
さらに第2の差動増幅回路77では前記定電流1Iii
!?4がトランジスタ103. 104の共通エミッタ
とv0C印加点との間に挿入されている。また第4の実
施例回路は、上記第1の実施例回路と同様に制御電流源
用トランジスタとしてpnp型のトランジスタ83を用
いるにうにしたものである。
[発明の効果1 以上説明したようにこの発明によれば、1−ランジスタ
を飽和させずにダイナミックレンジもしくは利得を十分
大きく設定できる自動利II i(Iυ口回路を提fハ
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の自動利1rt−制御回路の第1の実
施例の構成を示す回路図、第2図はこの発明の第2の実
施例の構成を示す回路図、第3図はこの発明の第3の実
施例の(n成を示す回路図、第4図はこの発明の第4の
実施例の構成を示す回路図、第5図は従来の自動利得i
ll 111回路の回路図である。 51、52・・・端子、53.54・・・抵抗、55.
73・・・差動増幅対、58.74・・・定電流源、6
1・・・第1の差8増幅回路、77・・・第2の差動増
幅回路、75.76・・・負荷抵抗、81、82・・・
ダイオード、83.93・・・利1す制御電流源、85
・・・AGC検波回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 1 因 第 2 囚 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. その間に入力信号が供給される第1および第2の入力端
    子と、エミッタが共通接続され、それぞれのベースに上
    記第1および第2の入力端子の信号が供給され、差動増
    幅対を構成する第1導電型の第1および第2のトランジ
    スタと、上記第1および第2のトランジスタの共通エミ
    ッタに接続される第1の定電流源と、上記第1および第
    2のトランジスタのベースと第1および第2の信号入力
    端子との間にそれぞれ挿入される第1および第2の抵抗
    と、カソードおよびアノードの一方が上記第1および第
    2のトランジスタそれぞれのベースに接続され、カソー
    ドおよびアノードの他方が共通接続された第1および第
    2のダイオードと、上記第1および第2のダイオードの
    カソードもしくはアノードの共通接続点に接続された利
    得制御電流源と、上記第1および第2のトランジスタそ
    れぞれにカスケード接続される負荷用の第3および第4
    のトランジスタと、エミッタが共通接続され、それぞれ
    のベースに上記第1、第3トランジスタの接続点の信号
    および上記第2、第4トランジスタの接続点の信号がそ
    れぞれ供給され、差動増幅対を構成する第2導電型の第
    5および第6のトランジスタと、上記第5および第6の
    トランジスタの共通エミッタに接続される第2の定電流
    源と、上記第5および第6のトランジスタのコレクタに
    それぞれ接続される負荷素子とを具備したことを特徴と
    する自動利得制御回路。
JP21195384A 1984-10-09 1984-10-09 自動利得制御回路 Granted JPS6190507A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0369469A2 (en) * 1988-11-18 1990-05-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Variable gain amplifier
US5658601A (en) * 1993-03-02 1997-08-19 Kabushiki Kaisha Hoshi Plastic Machine for cutting strand

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EP0369469A2 (en) * 1988-11-18 1990-05-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Variable gain amplifier
US5658601A (en) * 1993-03-02 1997-08-19 Kabushiki Kaisha Hoshi Plastic Machine for cutting strand

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