JPS62142404A - リミツタ増幅器 - Google Patents
リミツタ増幅器Info
- Publication number
- JPS62142404A JPS62142404A JP60285043A JP28504385A JPS62142404A JP S62142404 A JPS62142404 A JP S62142404A JP 60285043 A JP60285043 A JP 60285043A JP 28504385 A JP28504385 A JP 28504385A JP S62142404 A JPS62142404 A JP S62142404A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- collector
- emitter
- base
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (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。
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、入力信号の振幅を制限して増幅するリミッタ
増幅器に関する。
増幅器に関する。
本発明は、入力信号の振幅を制限して増幅するリミッタ
回路において、 入力信号をエミッタ接地トランジスタのベースに入力し
、そのコレクタから出力を取り出し、このトランジスタ
のコレクタ電圧およびベース電圧を、それぞれベースが
所定の直流電位にバイアスされた２個の振幅制限用トラ
ンジスタにより一定に保つことにより、振幅が制限され
た出力を得るようにして、 高利得、低雑音特性でかつリミッタ電圧を任意に設定で
きるリミッタ増幅器が得られるようにしたものである。
回路において、 入力信号をエミッタ接地トランジスタのベースに入力し
、そのコレクタから出力を取り出し、このトランジスタ
のコレクタ電圧およびベース電圧を、それぞれベースが
所定の直流電位にバイアスされた２個の振幅制限用トラ
ンジスタにより一定に保つことにより、振幅が制限され
た出力を得るようにして、 高利得、低雑音特性でかつリミッタ電圧を任意に設定で
きるリミッタ増幅器が得られるようにしたものである。
従来この種のリミッタ増幅器としては、差動増幅器を用
いたものが最も一般的である。エミッタに定電流源を有
する差動増幅器の出力振幅は、差動をなす２個のトラン
ジスタのコレクタと電源との間に直列に挿入された負荷
抵抗と、上記エミッタ定電流源の電流値とを乗じた値に
制限される。
いたものが最も一般的である。エミッタに定電流源を有
する差動増幅器の出力振幅は、差動をなす２個のトラン
ジスタのコレクタと電源との間に直列に挿入された負荷
抵抗と、上記エミッタ定電流源の電流値とを乗じた値に
制限される。
また、振幅制限を受ける入力振幅は、差動をなす２個の
トランジスタのエミッターエミッタ間に挿入される抵抗
の値で決定される。
トランジスタのエミッターエミッタ間に挿入される抵抗
の値で決定される。
ところで、同一利得の増幅器を差動増幅器で設計する場
合と、単独のエミッタ接地増幅器で設計する場合を比較
すると、負荷抵抗が同一であれば、同一のトランジスタ
を用いれば、差動増幅器は約２倍のエミッタ直流電流を
必要とする。トランジスタの線形領域では、エミッタ電
流にほぼ比例してトランジスタの電流増幅率が大きくな
るから、直流電流が同じならば、差動増幅器では約６ｄ
Ｂ利得が小さいことになる。さらに差動増幅器ではトラ
ンジスタが２個のため発生する雑音量は２倍となり、単
独のエミッタ接地増幅器に比べて雑音係数も３ｄＢ劣化
する。さらに、リミッタ電圧設定の自由度が小さい。
合と、単独のエミッタ接地増幅器で設計する場合を比較
すると、負荷抵抗が同一であれば、同一のトランジスタ
を用いれば、差動増幅器は約２倍のエミッタ直流電流を
必要とする。トランジスタの線形領域では、エミッタ電
流にほぼ比例してトランジスタの電流増幅率が大きくな
るから、直流電流が同じならば、差動増幅器では約６ｄ
Ｂ利得が小さいことになる。さらに差動増幅器ではトラ
ンジスタが２個のため発生する雑音量は２倍となり、単
独のエミッタ接地増幅器に比べて雑音係数も３ｄＢ劣化
する。さらに、リミッタ電圧設定の自由度が小さい。
すなわち、従来の差動増幅器を用いたリミッタ増幅器は
、利得および雑音がエミッタ接地増幅器に比べて低下し
、かつリミッタ電圧の設定が制限される欠点があった。
、利得および雑音がエミッタ接地増幅器に比べて低下し
、かつリミッタ電圧の設定が制限される欠点があった。
本発明の目的は、」−記の欠点に鑑みて、ｍ独の。
エミッタ接地増幅器でリミッタ特性を得られるようにし
、高利得、低雑音特性でかつ任意にリミッタ電圧を設定
できるリミッタ増幅器を提供することにある。
、高利得、低雑音特性でかつ任意にリミッタ電圧を設定
できるリミッタ増幅器を提供することにある。
本発明は、入力信号の振幅を制限して増幅するリミッタ
増幅器において、コレクタが出力端子に、および負荷抵
抗を介して電源に、エミッタが接地電位に、ベースが上
記入力信号の入力端子にそれぞれ接続された第一のトラ
ンジスタ（１）と、コレクタが上記電源に、エミッタが
上記第一のトランジスタのコレクタにそれぞれ接続され
た第二のトランジスタ（２）と、コレクタが上記第一の
トランジスタのコレクタに、エミッタが上記第一のトラ
ンジスタのベースにそれぞれ接続された第三のトランジ
スタ（３）とを含み、 上記入力信号が入力しないときに上記第二および第三の
トランジスタのベースにそれぞれこれらのトランジスタ
をしゃ断状態とする直流バイアス電圧を供給する手段を
備えることを特徴とする。
増幅器において、コレクタが出力端子に、および負荷抵
抗を介して電源に、エミッタが接地電位に、ベースが上
記入力信号の入力端子にそれぞれ接続された第一のトラ
ンジスタ（１）と、コレクタが上記電源に、エミッタが
上記第一のトランジスタのコレクタにそれぞれ接続され
た第二のトランジスタ（２）と、コレクタが上記第一の
トランジスタのコレクタに、エミッタが上記第一のトラ
ンジスタのベースにそれぞれ接続された第三のトランジ
スタ（３）とを含み、 上記入力信号が入力しないときに上記第二および第三の
トランジスタのベースにそれぞれこれらのトランジスタ
をしゃ断状態とする直流バイアス電圧を供給する手段を
備えることを特徴とする。
本発明は、入力信号をエミッタ接地増幅器を構成するエ
ミッタ接地された第一のトランジスタ（１）のベースに
入力し、そのコレクタから出力を取り出す。そしてこの
第一のトランジスタのベースに大きい正電圧が入力する
と、コレクタ電圧が下がる。この場合には、第二のトラ
ンジスタ（２）が導通して第一のトランジスタのコレク
タ電圧がクランプされる。一方第一のトランジスタのベ
ースに大きい負電圧が入力すると、第一１−ランジスタ
のコレクタ電圧が上がる。この場合には第三のトランジ
スタが導通して、第一のトランジスタのコレクタ電圧が
変化しなくなるから所定の値にクランプされる。従って
単独のエミッタ接地増幅器の形式で、リミッタ増幅器を
構成することができる。さらに第二、第三のトランジス
タのベースバイアス電圧を調整することにより任意にリ
ミッタ電圧の設定ができる。これにより、高利得、低雑
音特性でリミッタ電圧を任意に設定できるリミッタ増幅
器が得られる。なお、ＰＮＰ トランジスタの場合には
上記信号の正負は逆になり同様である。
ミッタ接地された第一のトランジスタ（１）のベースに
入力し、そのコレクタから出力を取り出す。そしてこの
第一のトランジスタのベースに大きい正電圧が入力する
と、コレクタ電圧が下がる。この場合には、第二のトラ
ンジスタ（２）が導通して第一のトランジスタのコレク
タ電圧がクランプされる。一方第一のトランジスタのベ
ースに大きい負電圧が入力すると、第一１−ランジスタ
のコレクタ電圧が上がる。この場合には第三のトランジ
スタが導通して、第一のトランジスタのコレクタ電圧が
変化しなくなるから所定の値にクランプされる。従って
単独のエミッタ接地増幅器の形式で、リミッタ増幅器を
構成することができる。さらに第二、第三のトランジス
タのベースバイアス電圧を調整することにより任意にリ
ミッタ電圧の設定ができる。これにより、高利得、低雑
音特性でリミッタ電圧を任意に設定できるリミッタ増幅
器が得られる。なお、ＰＮＰ トランジスタの場合には
上記信号の正負は逆になり同様である。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。
本実施例は、信号源１４から結合コンデンサ１３を介し
て入力端子１）に入力された入力信号１４ａの振幅を制
限して増幅するリミッタ増幅器において、コレクタが出
力端子１２および負荷抵抗５を介して電源８および出力
端子１２に、エミッタが接地電位に、ベースが入力端子
１）にそれぞれ接続された第一のトランジスタ１と、コ
レクタが電源８に、エミッタがトランジスタ１のコレク
タに、ベースが電源９にそれぞれ接続された第二のトラ
ンジスタ２と、コレクタがトランジスタ１のコレクタに
、エミッタがトランジスタ１のベースに、ベースが電源
１０にそれぞれ接続された第三のトランジスタ３と、コ
レクタがベースおよび抵抗７を介して電源８に、エミッ
タが接地電位に、ベースが抵抗６を介してトランジスタ
１のベースにそれぞれ接続されたトランジスタ４とを含
んでいる。なおここでトランジスタはすべてＮＰＮ形で
ある。
て入力端子１）に入力された入力信号１４ａの振幅を制
限して増幅するリミッタ増幅器において、コレクタが出
力端子１２および負荷抵抗５を介して電源８および出力
端子１２に、エミッタが接地電位に、ベースが入力端子
１）にそれぞれ接続された第一のトランジスタ１と、コ
レクタが電源８に、エミッタがトランジスタ１のコレク
タに、ベースが電源９にそれぞれ接続された第二のトラ
ンジスタ２と、コレクタがトランジスタ１のコレクタに
、エミッタがトランジスタ１のベースに、ベースが電源
１０にそれぞれ接続された第三のトランジスタ３と、コ
レクタがベースおよび抵抗７を介して電源８に、エミッ
タが接地電位に、ベースが抵抗６を介してトランジスタ
１のベースにそれぞれ接続されたトランジスタ４とを含
んでいる。なおここでトランジスタはすべてＮＰＮ形で
ある。
本発明の特徴は、第１図において、トランジスタ１から
なるエミッタ接地増幅回路に、それぞれベースバイアス
用の電源９および１０を有するトランジスタ２および３
を設けたことにある。
なるエミッタ接地増幅回路に、それぞれベースバイアス
用の電源９および１０を有するトランジスタ２および３
を設けたことにある。
次に、本実施例の動作について第２図に示す波形図を参
照して説明する。エミッタ接地増幅器を構成するトラン
ジスタ１ば抵抗７とトランジスタ４よりなるカレントミ
ラー回路でベースバイアス電流が供給される。入力信号
１４ａが無人力の場合は、振幅制限用のトランジスタ２
と３はしゃ断状態であるように電源９および１０は設定
される。トランジスタ２のベースバイアス用の電源９の
電圧をｖｌ、トランジスタ３のベースバイアス用の電源
１０の電圧を■、。のとする。入力信号１４ａによって
入力端子１）の電圧すなわちトランジスタ１のベース電
圧Ｖｌｌ＋が上昇すると、トランジスタ１のコレクタ電
流が増加しトランジスタ１のコレクタ電圧は下がる。こ
のとき、トランジスタ１のコレクタ電圧をＭＣＩとする
と、 Ｖｃｌ−Ｖ９ ＶＥＥ□ ・−−−−
−（１）ただし、 ■１□ ：トランジスタ２のベース・エミッタ間順方向
電圧 なる電圧関係が満たされた時点で、トランジスタ２が導
通しコレクタ電流Ｉｃ２が流れ、トランジスタ１のコレ
クタ電圧Ｖｃｌは、次の（２）式の条件でクランプされ
る。
照して説明する。エミッタ接地増幅器を構成するトラン
ジスタ１ば抵抗７とトランジスタ４よりなるカレントミ
ラー回路でベースバイアス電流が供給される。入力信号
１４ａが無人力の場合は、振幅制限用のトランジスタ２
と３はしゃ断状態であるように電源９および１０は設定
される。トランジスタ２のベースバイアス用の電源９の
電圧をｖｌ、トランジスタ３のベースバイアス用の電源
１０の電圧を■、。のとする。入力信号１４ａによって
入力端子１）の電圧すなわちトランジスタ１のベース電
圧Ｖｌｌ＋が上昇すると、トランジスタ１のコレクタ電
流が増加しトランジスタ１のコレクタ電圧は下がる。こ
のとき、トランジスタ１のコレクタ電圧をＭＣＩとする
と、 Ｖｃｌ−Ｖ９ ＶＥＥ□ ・−−−−
−（１）ただし、 ■１□ ：トランジスタ２のベース・エミッタ間順方向
電圧 なる電圧関係が満たされた時点で、トランジスタ２が導
通しコレクタ電流Ｉｃ２が流れ、トランジスタ１のコレ
クタ電圧Ｖｃｌは、次の（２）式の条件でクランプされ
る。
Ｖ ｃ＋ ＝ Ｖ ｑ Ｖ ｌｌ！ｔ
−−−−＋２）次に、入力信号１４ａによって入
力端子１）の電圧が下がる場合を考える。トランジスタ
３は、人力信号１４ａが無人力時および入力信号１４ａ
が正方向にふれている場合はしゃ断状態であるが、入力
端子１）すなわちトランジスターのベース電圧ＶＢ＋が
、■□＝Ｖ、。−Ｖ ｅ ｅ ３ −−−−
−−− （３）ただし、 Ｖ＋Ｏ：電源１０の電圧 Ｖｍｔｓ ： ）ランジスタ３のベース・エミッタ間
順方向電圧 なる条件を満たすと導通しコレクタ電流Ｉｃ３が流れ、
トランジスターのベース電圧はＶＢ＋は（３）式の条件
でクランプされる。
−−−−＋２）次に、入力信号１４ａによって入
力端子１）の電圧が下がる場合を考える。トランジスタ
３は、人力信号１４ａが無人力時および入力信号１４ａ
が正方向にふれている場合はしゃ断状態であるが、入力
端子１）すなわちトランジスターのベース電圧ＶＢ＋が
、■□＝Ｖ、。−Ｖ ｅ ｅ ３ −−−−
−−− （３）ただし、 Ｖ＋Ｏ：電源１０の電圧 Ｖｍｔｓ ： ）ランジスタ３のベース・エミッタ間
順方向電圧 なる条件を満たすと導通しコレクタ電流Ｉｃ３が流れ、
トランジスターのベース電圧はＶＢ＋は（３）式の条件
でクランプされる。
この結果、それまでトランジスターのコレクタ電流の減
少にともなって上昇していたトランジスタ１のコレクタ
電圧Ｖｃｌは、１−ランジスタ３のコレクタ電流■。が
抵抗５を介して流れ始めるため、トランジスターのコレ
クタ電流をＩｃｌとおくと、次の（４）式の条件でクラ
ンプされる。
少にともなって上昇していたトランジスタ１のコレクタ
電圧Ｖｃｌは、１−ランジスタ３のコレクタ電流■。が
抵抗５を介して流れ始めるため、トランジスターのコレ
クタ電流をＩｃｌとおくと、次の（４）式の条件でクラ
ンプされる。
ＶＣＩ＝ＶＢ−Ｒ１（ＩＣ１＋ＩＣ＋） −
一−−−−（４まただし、 ■、、：飽和電流 ｑ：電子の電荷 に：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 第２図は、トランジスタ１．２．３の各部の電圧・電流
波形を示す波形図である。なお第２図はそれらの時間的
な相対関係を示すもので、絶対値を表示したものではな
い。トランジスタ１のベース電圧■１が、電流バイアス
電圧を中心として、入力信号１４ａに従って上下に振幅
される。これに対応して上記のように、トランジスタ２
のコレクタ電流１ｃ２とトランジスタ３のコレクタ電流
■ゎ。
一−−−−（４まただし、 ■、、：飽和電流 ｑ：電子の電荷 に：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 第２図は、トランジスタ１．２．３の各部の電圧・電流
波形を示す波形図である。なお第２図はそれらの時間的
な相対関係を示すもので、絶対値を表示したものではな
い。トランジスタ１のベース電圧■１が、電流バイアス
電圧を中心として、入力信号１４ａに従って上下に振幅
される。これに対応して上記のように、トランジスタ２
のコレクタ電流１ｃ２とトランジスタ３のコレクタ電流
■ゎ。
とが交互にパルス状に流れ、結果として出力電圧である
トランジスタ１のコレクタ電圧ｖｃｌが図示のようにク
ランプされ、これが出力信号となる。
トランジスタ１のコレクタ電圧ｖｃｌが図示のようにク
ランプされ、これが出力信号となる。
第３図は、本発明の第二実施例を示す回路図である。本
実施例は第１図に示した第一実施例の回路において、ト
ランジスタをＮＰＮ形からＰＮＰ形に代えたものである
。すなわち、トランジスタ２１がエミッタ接地増幅器を
構成し、トランジスタ２２．２３が振幅制限用のトラン
ジスタ、トランジスタ２４がカレントミラー回路用であ
り、２５．２６は抵抗である。そして２８．２９．３０
ばそれぞれ負電源である。
実施例は第１図に示した第一実施例の回路において、ト
ランジスタをＮＰＮ形からＰＮＰ形に代えたものである
。すなわち、トランジスタ２１がエミッタ接地増幅器を
構成し、トランジスタ２２．２３が振幅制限用のトラン
ジスタ、トランジスタ２４がカレントミラー回路用であ
り、２５．２６は抵抗である。そして２８．２９．３０
ばそれぞれ負電源である。
本実施例の動作は第一実施例と基本的に同じである。
以上説明したように本発明は、エミッタ接地増幅器を構
成するトランジスタのベースとコレクタに振幅制限トラ
ンジスタを設けることで、線形領域で高利得・低雑音特
性のリミッタ増幅器を実現できる効果がある。さらに、
本発明においては振幅制限用のトランジスタのベースバ
イアス電圧の設定を変えることにより、任意のリミッタ
電圧が得られる効果がある。
成するトランジスタのベースとコレクタに振幅制限トラ
ンジスタを設けることで、線形領域で高利得・低雑音特
性のリミッタ増幅器を実現できる効果がある。さらに、
本発明においては振幅制限用のトランジスタのベースバ
イアス電圧の設定を変えることにより、任意のリミッタ
電圧が得られる効果がある。
第１図は本発明の第一実施例を示す回路図。
第２図はその動作を示す各部の電流・電圧の波形図。
第３図は本発明の第二実施例を示す回路図。
１〜４・・・トランジスタ（ＮＰＮ形）、２１〜２４・
・・トランジスタ（ＰＮＰ形）、５〜７．２５〜２７・
・・抵抗、８〜１０．２８〜３０・・・電源、１）・・
・入力端子、１２・・・出力端子、１３・・・結合コン
デンサ、１４・・・信号源、１４ａ・・・−人力信号。 第−実施例 兇 １ 既 第−実施例 ＪＪＰ１２ 図
・・トランジスタ（ＰＮＰ形）、５〜７．２５〜２７・
・・抵抗、８〜１０．２８〜３０・・・電源、１）・・
・入力端子、１２・・・出力端子、１３・・・結合コン
デンサ、１４・・・信号源、１４ａ・・・−人力信号。 第−実施例 兇 １ 既 第−実施例 ＪＪＰ１２ 図
Claims (1)
- （１）入力信号の振幅を制限して増幅するリミッタ増幅
器において、 コレクタが出力端子に、および負荷抵抗を介して電源に
、エミッタが接地電位に、ベースが上記入力信号の入力
端子にそれぞれ接続された第一のトランジスタ（１）と
、 コレクタが上記電源に、エミッタが上記第一のトランジ
スタのコレクタにそれぞれ接続された第二のトランジス
タ（２）と、 コレクタが上記第一のトランジスタのコレクタに、エミ
ッタが上記第一のトランジスタのベースにそれぞれ接続
された第三のトランジスタ（３）とを含み、 上記入力信号が入力しないときに上記第二および第三の
トランジスタのベースにそれぞれこれらのトランジスタ
をしゃ断状態とする直流バイアス電圧を供給する手段を
備える ことを特徴とするリミッタ増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285043A JPS62142404A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | リミツタ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285043A JPS62142404A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | リミツタ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142404A true JPS62142404A (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=17686423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60285043A Pending JPS62142404A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | リミツタ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142404A (ja) |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60285043A patent/JPS62142404A/ja active Pending
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