JPS6213844B2 - - Google Patents

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JPS6213844B2
JPS6213844B2 JP12186679A JP12186679A JPS6213844B2 JP S6213844 B2 JPS6213844 B2 JP S6213844B2 JP 12186679 A JP12186679 A JP 12186679A JP 12186679 A JP12186679 A JP 12186679A JP S6213844 B2 JPS6213844 B2 JP S6213844B2
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JP
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current
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voltage
circuit
increases
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JP12186679A
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JPS5646313A (en
Inventor
Tsutomu Sugawara
Hisashi Yamada
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0017Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
    • H03G1/0023Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers

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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、IC化に適した可変利得増幅器に
関する。
従来、比較的広範囲の利得変化を必要とする可
変利得増幅器としては、第1図あるいは第2図に
示す構成のものが用いられている。
第1図において、入力端子T1への入力信号電
圧Vinは抵抗R1で電流に変換されて増幅回路A1
反転入力端子に加えられる。増幅回路A1の出力
側にはNPNトランジスタQ1,Q2からなる差動ト
ランジスタ対とPNPトランジスタQ3,Q4からな
る差動トランジスタ対が設けられており、Vinが
正の場合はQ1,Vinが負の場合はQ3をそれぞれ介
して負帰還が施されるようになつている。Q1
Q2およびQ3,Q4の各ベース間には利得制御電圧
Vcが印加されており、Q2,Q4にはそれぞれR1
Q1およびR1,Q3を流れる入力電流と相似の波形
で大きさがVcに応じて変化する電流が流れる。
そこでQ2,Q4のコレクタ電流を合成し、増幅回
路A2と抵抗R2からなる電流−電圧変換回路で電
圧に変換して出力端子T2に出力信号電圧Vput
して取出せば、Vcに応じて利得の変化する可変
利得増幅器が得られる。
この第1図の増幅器はS/Nが良好であるとい
う利点を有するが、利得制御素子の一部にPNPト
ランジスタQ3,Q4を必要とするため、IC化が困
難であるという欠点がある。すなわち、トランジ
スタQ1〜Q4としては特性の良く揃つたものが必
要であり、IC内においては同一基板上に構成さ
れたトランジスタの特性が良く一致するのでIC
化が望まれるが、IC内のPNPトランジスタは周
波数特性の良好なものが実現困難なため、PNPト
ランジスタを利得制御素子の一部に用いた第1図
の構成では増幅器全体の特性が悪化する。
第2図の可変利得増幅器はこの点を改良したも
ので、増幅回路A1の出力側に差動入力、差動出
力形の電圧−電流変換回路10を設け、この変換
回路10の各出力端子の電流を、利得制御電圧
Vcによつて分割比の変化する電流分割回路を構
成する差動トランジスタ対20,30によつてそ
れぞれ2径路に分割し、その各一方の分割電流を
増幅回路A1の入力側に帰還させ、各他方の分割
電流を合成した後増幅回路A2と抵抗R2からなる
電流−電圧変換回路を介して出力端子T2に出力
信号電圧Vputとして取出すものであり、利得と
利得制御電圧との関係は第1図と同じである。こ
の場合、差動トランジスタ対30の出力電流は電
流反転回路40,50で反転されてから、差動ト
ランジスタ20の出力電流と合成される。
しかしながらこの構成によると、電圧−電流変
換回路10においては2つの出力端子の電流の差
のみが増幅回路A1の出力信号電圧の大きさに応
じて変化し、その電流の合計値は定電流源12の
電流値と等しいため、抵抗R1を流れる入力電流
はトランジスタQ21,Q31のコレクタ電流の最大
値、つまり定電流源12の電流値を越えられな
い。すなわち、各トランジスタの直流バイアス電
流は常に信号電流の最大値より大きくなつて、ト
ランジスタの電流性シヨツト雑音が増加し、特に
入力信号電圧が小さいときのS/Nが劣化する欠
点がある。
また、帰還電流は入力信号電圧Vinが正方向に
増大するときはトランジスタQ12,Q32を流れる
が、Vinが負方向に増大するときはトランジスタ
Q11,Q21,Q41,Q42を流れ、電流反転回路40
におけるPNPトランジスタQ41,Q42を帰還電流が
経由する。このため、IC化した場合にはQ41
Q42の周波数特性の悪いことが原因となつて、負
帰還回路が不安定となるおそれがある。
この発明の目的はS/Nが良好で、直流オフセ
ツト電流も小さく、さらにIC化した場合におい
ても周波数特性が良好であつて動作が安定な可変
利得増幅器を提供することにある。
この発明の入力信号電圧を増幅する増幅回路の
出力側に設けられる電圧−電流変換回路を、特に
第1および第2の出力電流が増幅回路の出力信号
電圧の増大に対し共に増大する形でその電流の差
が増大するように構成したことを特徴とする。
以下この発明の実施例を説明する。
第3図はこの発明の一実施例に係る可変利得増
幅器の回路図である。まず、入力端子T1に印加
される入力信号電圧Vinは、抵抗R1により電流に
変換され、増幅回路A1を介して電圧−電流変換
回路10′の一方の入力端子T11に加えられる。
変換回路10′の他方の入力端子T12には、基準
電圧VRが加えられている。
この変換回路10′は増幅回路A1の出力信号電
圧V0と基準電圧VRとの差VHに対応した電流IH
,IH2を第1および第2の出力端子T13,T14
り出力するものであるが、第2図における変換回
路10とは異なり、V0(VH)が正方向に増大す
るときは(IH1−IH2)は正方向に増大、つまり
H1がIH2に比較してより大きく増大し、V0(V
H)が負方向に増大するときは(IH1−IH2)は
負方向に増大、つまりIH2がIH1に比較してより
大きく増大するように構成されている。この例で
は変換回路10′は、トランジスタQ11,Q12から
なる差動トランジスタ対11と、トランジスタ
Q13とQ14,Q15とQ16,Q17とQ18からなる電流反
転回路12,13,14と、電流源15,16と
から構成されている。
今、電流源15,16の電流値をIAとする
と、差動トランジスタ対11のエミツタ共通接続
点に接続されたトランジスタQ17のコレクタ電流
I17は、 I17=IAexp(VH/VT) +IAexp(−VH/VT) …(1) となつてVHに応じて変化する。ここで、 VT=kT/q,k:ボルツマン定数、T:絶対温度、 q:電子電荷である。
このとき変換回路10′の第1および第2の出
力端子T13,T14の電流IH1,IH2(Q11,Q12のコ
レクタ電流)は、 IH1=exp(V/V)/1+exp(V/V
)・I17…(2) IH2=1/1+exp(V/V)・I17 …(3) となる。(1)〜(3)式よりVHが正方向に増大すると
きは、IH1は(IH1−IH2)が正方向に増大する
ように増大し、VHが負方向に増大するときは、
H2は(IH1−IH2)が負方向に増大するように
増大することが分る。
上記変換回路10′の第1および第2の出力端
子T13,T14は、トランジスタQ21,Q22および
Q31,Q32で構成された第1および第2の差動ト
ランジスタ対20,30のそれぞれのエミツタ共
通接続点に接続されている。トランジスタQ21
Q22のベース間およびQ31,Q32のベース間には利
得制御電圧Vcが印加されており、第1および第
2の差動トランジスタ対20,30は、変換回路
10′の第1および第2の出力端子T13,T14の電
流をこの利得制御電圧Vcに応じた分割比(Gと
する)で2つに分割する。また、第1の差動トラ
ンジスタ対20を構成するトランジスタQ21
Q22のコレクタは、トランジスタQ41,Q42および
Q51,Q52で構成された第1および第2の電流反
転回路40,50の各入力端子にそれぞれ接続さ
れている。
そして、第2の差動トランジスタ対30の一方
のトランジスタQ32のコレクタおよび第1の電流
反転回路40の出力端子から、前記増幅回路A1
の反転入力端子へ負帰還が施され、また第2の差
動トランジスタ対30の他方のトランジスタQ31
のコレクタおよび第2の電流反転回路50の出力
端子から、増幅回路A2および抵抗R1からなる電
流−電圧変換回路を介して出力端子T2に出力信
号電圧Vputが取出されるようになつている。
上記構成において、トランジスタQ21,Q22
Q31,Q32の各コレクタ電流をIc21,Ic22,Ic31
Ic32とすると、Q21のコレクタおよび第1の電流
反転回路40の出力端子から得られる帰還電流
I01は、 I01=Ic32−Ic21 =G IH2−G IH1 =G(IH2−IH1) …(4) となる。一方、Q22のコレクタおよび第2の電流
反転回路50の出力端子から取出される出力電流
I02は、 I02=Ic31−Ic22 =(1−G)IH2−(1−G)IH1 =(1−G)(IH2−IH1) …(5) となる。
ここで帰還ループの利得を十分大きくすると、
結果的に帰還電流I01と抵抗R1を流れる入力電流Ii
とが等しくなるように動作する。このため、この
可変利得増幅器全体の利得GTは、次式の如くI01
とI02の比にほぼ等しくなる。
T=I02/I01 =(1−G)/G …(6) Gは第1および第2の差動トランジスタ20,
30における電流分割比であり、利得制御電圧
Vcに対して次式で与えられる。
G=1/1+exp(Vc/V) …(7) (6),(7)式からGTは GT=exp(Vc/VT) …(8) となる。すなわち利得制御電圧Vcのエクスポネ
ンシヤルに比例した利得制御特性が得られる。
以上のように構成されたこの発明による可変利
得増幅器では、電圧−電流変換回路10′が前述
の如く増幅回路A1の出力信号電圧V0の増大に対
し第1および第2の出力端子の電流が共に増大す
るように構成されているため、入力信号電圧Vin
が小さくなると、それに伴い各トランジスタに流
れる電流も全て小さくなる。従つて、トランジス
タの電流に比例するところのシヨツト雑音は入力
信号電圧Vinが小さい程小さくなるので、S/N
が向上し、ダイナミツクレンジも広くとることが
できる。また、トランジスタの直流オフセツト電
流も低減される。
さらに帰還電流は入力信号電圧Vinが正方向に
増大するとき、つまり増幅回路A1の出力信号電
圧V0が負方向に増大するときでも、IC化した場
合に周波数特性の悪い電流反転回路40における
PNPトランジスタQ41,Q42を含むトランジスタ
Q11,Q21,Q41,Q42の経路のほか、周波数特性
の良いNPNトランジスタQ12,Q31のみの経路を
も流れる。すなわち、入力信号電圧Vinが正、負
いずれの方向に変化するときでも、負帰還回路内
にはNPNトランジスタのみを経由する信号経路
が常に存在する。このため、可変利得増幅器全体
の周波数特性が向上するとともに、負帰還回路の
安定化が図れる。特にIC化した場合は各トラン
ジスタの特性が良く一致するので、より高い安定
性と低歪率が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の可変利得増幅器の
回路図、第3図はこの発明の一実施例に係る可変
利得増幅器の回路図である。 A1,A2……増幅回路、10′……電圧−電流変
換回路、20,30……第1および第2の差動ト
ランジスタ対、40,50……第1および第2の
電流反転回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力信号が供給される増幅回路と、この増幅
    回路の出力信号電圧に対応した電流を第1および
    第2の出力端子より出力する電圧−電流変換回路
    と、この変換回路の第1および第2の出力端子に
    それぞれのエミツタ共通接続点が接続され、それ
    ぞれのベース間に利得制御電圧が印加される第1
    および第2の差動トランジスタ対と、第1の差動
    トランジスタ対の各コレクタにそれぞれの入力端
    子が接続された第1および第2の電流反転回路と
    を備え、第2の差動トランジスタ対の一方のコレ
    クタおよび第1の電流反転回路の出力端子から前
    記増幅回路の入力側へ負帰還を施し、第2の差動
    トランジスタ対の他方のコレクタおよび第2の電
    流反転回路の出力端子から出力信号を取出すよう
    にした可変利得増幅器において、前記電圧−電流
    変換回路は、一方のベースに前記増幅回路の出力
    信号電圧が印加され、他方のベースに基準電圧が
    印加され、各コレクタが第1および第2の出力端
    子に接続された差動トランジスタ対と、この差動
    トランジスタ対のエミツタ共通接続点に流れる電
    流を前記出力信号電圧と基準電圧との差に応じて
    制御する手段とを有し、前記出力信号電圧が正方
    向に増大するときは第1の出力端子の電流が第2
    の出力端子の電流に比較してより大きく増大し、
    前記出力信号電圧が負方向に増大するときは第2
    の出力端子の電流が第1の出力端子の電流に比較
    してより大きく増大することを特徴とする可変利
    得増幅器。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5857807A (ja) * 1981-10-02 1983-04-06 Sony Corp 電圧制御可変利得回路
JPS6251813U (ja) * 1985-09-19 1987-03-31
JPH0250607A (ja) * 1988-08-12 1990-02-20 Sanyo Electric Co Ltd 利得制御増幅回路
JPH06338934A (ja) * 1993-05-25 1994-12-06 Exar Corp 事象駆動型制御回路を有するスピーカーホーン
US5319704A (en) * 1993-06-17 1994-06-07 Exar Corporation Control circuit for voltage controlled attenuator for speakerphones

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0454119Y2 (ja) * 1987-11-20 1992-12-18

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