JPS624886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路化に適した自動利得制
御装置に関するものである。

従来の利得制御を利用したリミツテイング回路
は第１図に示すように、入力端子１に加えられた
入力信号は抵抗２、コンデンサ３を通して増幅器
１３に印加される。負帰還回路１５を有する増幅
器１３で増幅された信号は出力端子７より取り出
されると共に制御増幅器１４に供給されて増幅さ
れた後、コンデンサ１６を通して、ダイオード１
７、抵抗４２，４３およびコンデンサ９よりなる
整流平滑回路により整流平滑され、制御電圧とし
て可変インピーダンス手段４４に印加される。

可変インピーダンス手段４４に印加される制御
電圧によりインピーダンス値が増減し、入力端子
１に印加された入力信号は抵抗２と可変インピー
ダンス手段４４とにより分割されてコンデンサ３
を通して増幅器１３に印加されることになるた
め、入力信号レベルが増大すると増幅器１３への
入力信号は大きく減衰されることとなり、自動的
に利得が制御されることになる。

しかしながら上記の如き回路においては、制御
増幅器１４に供給する電源電圧の変動、周囲温度
の変化等が原因となつて制御増幅器１４の出力の
直流電圧が変動するので、この出力の直流電圧の
変動によつて増幅器１３の利得が影響されること
を防ぐために、ダイオード１７、抵抗４２，４
３、およびコンデンサ９よりなる整流平滑回路の
前にコンデンサ１６を挿入して直流成分が可変イ
ンピーダンス手段４４に加わることを阻止しなけ
ればならない。このコンデンサ１６の容量として
は大きなものが要求されるため、数10pF迄しか
つくれない半導体集積回路にかかるコンデンサを
形成することはできない。またコンデンサ１６を
半導体集積回路の外部で接続しようとすると外部
へ引き出す端子が必要となりコストが高くなつた
り歩留りが低下したりする。このように第１図の
回路構成は半導体集積回路には適さないものであ
る。

本発明は上述の如き従来の欠点に鑑み、簡単な
回路構成で出力の直流電圧の変動を抑圧でき、半
導体集積回路に適した半導体増幅装置を得ること
にある。

次にその実施例を図面とともに説明する。

第２図において、入力端子１に加えられた入力
信号は抵抗２、コンデンサ３を通して端子４に加
えられる。端子４に加えられた信号はトランジス
タ２５，２６よりなる差動増幅器を用いた増幅器
１３で増幅されて出力端子７より取り出されると
共に、トランジスタ３３，３４よりなる差動増幅
器を用いた制御増幅器１４に印加される。制御増
幅器１４で増幅された信号はレベルシフト回路４
０を通してトランジスタ４１、抵抗４２，４３お
よびコンデンサ９よりなる整流平滑回路により整
流平滑され、制御電圧として可変インピーダンス
手段４４に印加される。

増幅器１３は以下のようにして構成される。ト
ランジスタ２５のベースは端子４に接続されると
ともに抵抗２４を通して抵抗２１、ダイオード２
２の接続点に接続される。電源端子１２は抵抗２
１を通して順方向に縦続接続されたダイオード２
２，２３を介して接地端子１１に接続されてい
る。トランジスタ２５，２６のエミツタは共通接
続され定電流源２７を介して接地されており、ト
ランジスタ２６のコレクタは抵抗２８を通して電
源端子１２に接続されると共にエミツタフオロト
ランジスタ３１のベースに接続されており、トラ
ンジスタ３１のエミツタは出力端子７に接続され
ると共に抵抗３２を介して接地されている。トラ
ンジスタ２６のベースは抵抗３０を通してトラン
ジスタ３１のエミツタに接続されると共に、抵抗
２９、端子５およびコンデンサ６を介して接地さ
れており、抵抗３０，２９、およびコンデンサ６
より負帰還回路を構成している。制御増幅器１４
は以下のようにして構成される。トランジスタ３
３のベースは出力端子７に接続されており、エミ
ツタはトランジスタ３４のエミツタと共通接続さ
れると共に定電流源３５を介して接地されてお
り、トランジスタ３４のベースは抵抗２１とダイ
オード２２の接続点に接続されており、コレクタ
は抵抗３６を通して電源端子１２に接続されると
共にエミツタフオロアトランジスタ３７のベース
に接続されている。トランジスタ３７のエミツタ
は抵抗３８を介して接地されると共に抵抗３９を
通して端子５に接続されており、このエミツタよ
り出力される。制御増幅器１４の入出力信号の位
相は同位相関係になり出力は抵抗３９を通して抵
抗３０，２９およびコンデンサ６よりなる帰還回
路に接続されている。

制御増幅器１４の出力の直流電圧が電源電圧の
変動、周囲温度の変化等の原因である設定電圧よ
り例えば正に変動したときその出力より抵抗３
９，２９を通してトランジスタ２６のベースへ電
流が流れてそのコレクタ電圧は下がり出力端子７
の出力電圧すなわちトランジスタ３３のベース電
圧が下がり制御増幅器１４の出力直流電圧が下が
ることになり、例えば負に変動したときは前記と
同様にして出力端子７の出力電圧は上がりその結
果制御増幅器１４の出力直流電圧は上がることに
なりその出力直流電圧の変動を抑圧することにな
る。また制御増幅器１４の出力の交流成分の変動
は、抵抗３９とコンデンサ６で除去されるため出
力端子７に出力されることはない。

制御増幅器１４の出力直流電圧の設定値は概ね
電源端子１２に供給される電源電圧から抵抗２１
を通して得られるダイオード２２，２３（第２図
では２個示したがこれに限らない）の順方向電圧
と同電圧となり適当な設定値が得られる。以下制
御増幅器１４の出力直流電圧に簡単に算出する。
増幅器１３、制御増幅器１４の電圧利得すなわち
端子４および７の入力信号レベルに対する端子７
およびトランジスタ３７のエミツタでの出力信号
の比が通常大きく設定されておりトランジスタ２
５，３４のエミツタ接地増幅率が十分大きいと仮
定するとトランジスタ２５，３４のベースの電圧
はダイオード２２のアノードの電圧と同電圧であ
る。このトランジスタ２５と差動増幅器を構成す
るトランジスタ２６のベース電圧もトランジスタ
２６のベース−コレクタ−トランジスタ３１のベ
ース−エミツタ−抵抗３０−トランジスタ２６の
ベースのループの負帰還作用でトランジスタ２５
のベース電圧に等しくなる。一方トランジスタ３
３のベース電圧もトランジスタ３４，３７、抵抗
３９，２９トランジスタ２６，３１，３３の負帰
還ルーブによりダイオード２２のアノード電圧に
等しくなる。このようにトランジスタ２５，２
６，３３および３４のベースの電圧はいずれも同
電圧でダイオード２２のアノードの電圧とも同電
圧のため抵抗３０の両端間の電圧は同電圧とな
る。また抵抗２９，３９の抵抗値をそれらによる
電圧降下が無視できるように設定すると、トラン
ジスタ３７のエミツタ電圧もダイオード２２のア
ノード電圧に等しくなり、その結果抵抗２９およ
び３９の両端間の電圧は同電圧となる。このこと
は制御増幅器１４の出力直流電圧が入力端子４の
直流電圧とは常に同電圧であることを意味する。

上記のように増幅器１３と直接結合された制御
増幅器１４の出力端より増幅器１３の有する帰還
回路に抵抗３９を通して接続する手段により制御
増幅器１４の出力直流電圧の安定化が計られるた
めこの出力端と、直流電圧をある一定庭電圧だけ
変化せしめるレベルシフト回路４０を通してトラ
ンジスタ４１、抵抗４２，４３およびコンデンサ
９よりなる整流平滑回路とを直接的に接続しても
可変インピーダンス手段４４に供給される制御電
圧は制御増幅器の交流出力にのみ影響されること
になる。上述のようにして従来の自動利得制御装
置の機能を損なわずに、直流阻止用コンデンサが
不要である直接結合自動利得制御装置が実現でき
る。

第３図は本発明の更に他の実施例であつて、第
２図の実施例と同一のものは同一符号を用いてお
り異なる点は増幅器１３、制御増幅器１４をエミ
ツタ接地増幅器を用いて構成していることであ
る。すなわち増幅器１３は次のようにして構成さ
れる。端子４はエミツタフオロアトランジスタ６
１のベースに接続されており、エミツタは抵抗６
２を介して接地されると共にトランジスタ６３の
ベースに接続されておりトランジスタ６３のエミ
ツタは接地されておりコレクタは抵抗６４を通し
て電源端子１２に接続されると共にエミツタフオ
ロアトランジスタ６５のベースに接続されてお
り、トランジスタ６５のエミツタは抵抗６６を介
して接地されると共に出力端子７に接続されてお
り更に抵抗６７、端子５およびコンデンサ６を介
して接地されており端子５は抵抗６０を通してト
ランジスタ６１のベースに接続されており、抵抗
６７，６０およびコンデンサ６より負帰還回路を
構成している。制御増幅器１４は次のようにして
構成される。トランジスタ６８のベースは出力端
子７に接続されると共にエミツタは抵抗７０を介
して接地されており更にコレクタは抵抗６９を通
して電源端子１２に接続されると共にトランジス
タ７１のベースに接続されており、トランジスタ
７１のエミツタは接地されておりコレクタは抵抗
７２を通して電源端子１２に接続されると共にエ
ミツタフオロアトランジスタ７３のベースに接続
されておりトランジスタ７３のエミツタは抵抗７
４を介して接地されると共にこのエミツタより出
力される。制御増幅器１４の出力より抵抗３９を
通して端子５に接続されている。

上記の如く増幅器１３、制御増幅器１４が構成
されているので制御増幅器１４の出力直流電圧の
変動は抵抗３９，６０を介してトランジスタ６１
に負帰還されてトランジスタ７３のエミツタ電圧
の変動を抑圧する。従つてこの出力と、レベルシ
フト回路４０を通してトランジスタ４１抵抗４
２，４３およびコンデンサ９よりなる整流平滑回
路とを直接的に接続することができる。

以上の本発明の実施例の説明では直流阻止用コ
ンデンサを除くことができるという効果について
述べたがその他にもトランジスタ４１のベース・
エミツタ間の順方向電圧、可変インピーダンス手
段４４の供給電圧の温度変化に対する変動を制御
増幅器１４の出力直流電圧で補償するようにその
出力直流電圧を設定することができるため、自動
利得制御された出力端子７の出力レベルを温度変
化に対して一定にできるという効果がある。

以上詳述したように本発明によれば簡単な構成
で従来の自動利得制御装置の機能を損なうことな
く、直流阻止用コンデンサを削減し、温度変動に
対しての影響を少なくした直接結合自動利得制御
装置を実現することができる。更に本発明は半導
体集積回路に応用することもきわめて容易で第２
図、第３図の点線内はその一例を示すものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動利得制御装置のブロツク図
である。第２図は本発明の一実施例を示す回路
図、第３図は本発明の他の実施例を示す回路図で
ある。 １……入力端子、７……出力端子、２，２１，
２４，２８，２９，３０，３２，３６，３８，３
９，４２，４３……抵抗、６０，６２，６４，６
６，６７，６９，７０，７２，７４……抵抗、
３，６，９，１６……コンデンサ、１７，２２，
２３……ダイオード、２５，２６，３１，３３，
３４，３７，４１，６１，６３，６５，６８，７
１，７３……トランジスタ、１３……増幅器、１
４……制御増幅器、１５……帰還回路、２７，３
５……定電流源、４０……レベルシフト回路、４
４……可変インピーダンス手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力端子および基準端子間に接続された第１
   の抵抗および可変インピーダンス手段の直列回路
   と、一端が前記基準端子に接続されたコンデンサ
   を含む負帰還回路を有し前記第１の抵抗および前
   記可変インピーダンス手段の接続点に得られる信
   号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力点に結合
   された出力端子と、前記増幅器の出力信号を受け
   る制御増幅器と、該制御増幅器の出力信号を整流
   しその整流出力を前記可変インピーダンス手段に
   供給してそのインピーダンスを変化させる整流回
   路とを備え、前記出力端子に得られる出力信号レ
   ベルを所定値に制御する自動利得制御装置におい
   て、前記制御増幅器は前記増幅器の出力点に直流
   接続され、前記制御増幅器の出力点は第２の抵抗
   を介して前記コンデンサの他端に接続されている
   ことを特徴とする自動利得制御装置。