JPH01106609A - 利得制御回路 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、人力信号に対する出力信号の増幅率を適宜に
調整する利得制御回路に関する。

（従来技術） 従来、利得制御回路として第３図に示すものがある。同
図に基づいて回路を説明すると、ｎｐｎトランジスタＱ
、、Ｑ２からなる差動対とｎｐ′ｎトランジスタＱ３　
、　Ｑ４からなる差動対とを有し、ｎｐｎ　）ランジス
タＱ、、Ｑ２の共通エミッタ接点゛がｎｐｎ　）ランジ
スタＱｓのコレクタ・エミツタ路を介して定電流源Ｊ１
に接続し、一方のｎｐｎトランジスタＱ３　、　Ｑｓの
共通エミッタ接点がｎｐｎ）ランジスタＱ６のコレクタ
・エミツタ路を介して定電流源回路Ｊ２に接続し、ｎｐ
ｎ）ランジスタＱｓ　、　Ｑｓのエミッタ間が抵抗Ｒｅ
で接続されている。ｎｐｎ　）ランジスタ　Ｑ＋　、Ｑ
３の共通コレクタ接点が負荷抵抗Ｒ＋を介して電源ライ
ンＶｃｃに接続し、ｎｐｎトランジスタＱ２゜Ｑ４の共
通コレクタ接点が負荷抵抗Ｒ２を介して電源ラインＶｃ
ｃに接続している。ｎｐｎ　）ランジスタＱ＋　とＱ、
のベース及びｎｐｎ）ランジスタＱ２とＱ、のベースが
夫々接続され、制御電圧Ｖｃｎｔが印加される。そして
トランジスタＱｓ　、　Ｑａのベース端子に入力信号Ｖ
１を供給し、負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２の一端から出力信号Ｖ
ｏｕｔを得、トランジスタＱ＋　、　　Ｑ４のベース及
びトランジスタＱ２　、Ｑ３のベースに印加する制御電
圧Ｖｃｎｔのレベルを変化させることにより入出力利得
を調整することができるようになっている。

即ち、定電流源Ｊｌ、Ｊ２に流れる電流ｒｅは共に等し
い値に設定されており、制御電圧Ｖｃｎｔを調整するこ
とでトランジスタＱ１のコレクタ電流■！とトランジス
タＱ２のコレクタ電流工２との電流分配比及び、トラン
ジスタＱ３のコレクタ電流工。とトランジスタＱ４のコ
レクタ電流■４との電流分配比を変化させることにより
、利得を変化させる事ができる。

この回路は、上記利得を変化させても出力信号ＶＯｕｔ
を得るための出力接点Ａ、　Ｂの直流バイアス電圧が変
動しないため、直流結合回路に適しており、特に容量結
合回路の構成が困難な半導体集積回路等において極めて
好適な回路となっている。

この原理をさらに説明すると、例えば、ある制御電圧Ｖ
ｃｎｔに対する電流分配比をｋとすると、その時の各コ
レクタ電流は、 １＋＝ｋ・工。

Ｉ２　＝　（ｋ−１）　　・Ｉ。

１３＝（ｋｌ）　　・工。

Ｉｓ＝に’Ｉ＠ となり、各出力接点Ａ、　Ｂの直流バイアス電圧を上記
電流値に基づいて求めると、接点Ａの電圧ＶＡは、 ＶＡ　＝Ｖ　ｃｃ　　Ｒ＋　　・（Ｉ＋　＋　Ｉ２　）
＝Ｖｃｃ−Ｒ１−（ｋ　・Ｉ。＋　（１−ｋ）　　・１
．）＝Ｖｃｃ　　Ｒ＋　　・Ｉ− となり、一方の接点Ｂの電圧ＶＢは、 ＶＢ　＝Ｖｃｃ　　Ｒ２・（Ｉ３　＋　Ｉ４　）＝Ｖｃ
ｃ−Ｒ２−（ｋ　−Ｉ、　＋　（１−ｋ）　　−Ｉ＠）
＝Ｖｅｃ−Ｒ，−１゜ となる。即ち、負荷抵抗Ｒ１とＲ２の値は等しいので、
両者のバイアス電圧は共に等しく且つ、定電施工。と負
荷抵抗Ｒ＋　、Ｒ２によってのみ依存するだけであるか
ら、制御電圧Ｖｃｎｔの変化に対して常に一定となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の利得制御回路にあって
は広周波数帯域特性が望まれており、更に改善が必要と
なっていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
る。

この目的を達成するため本発明は、定電流源の電流を人
力信号に応じて第１．第２の電流に分流する第１の差動
対と、該第１の分流の電流を制御信号に応じて第３．第
４の電流に分流する第２の差動対と、該第２の分流の電
流を上記制御信号に応じて第５．第６の電流に分流する
第３の差動対とを有し、上記第３の分流に接続された負
荷と第６の分流に接続された負荷より出力信号を発生す
る利得制御回路において、前記制御信号の変化を検出す
る検出回路と、該検出信号に比例した電圧の電源を前記
負荷を介して第３．第６の分流路に印加する電源回路を
具備したことを特徴とするこれにより、直流結合に好適
で且つ周波数特性の優れた利得制御回路を提供すること
がきる。

（実施例） 以下、本発明による利得制御回路の一実施例を第１図と
共に説明する。尚、同図において第３図と同−又は相当
する部分については同一符号で示している。

第３図に示す回路との相違点は、トランジスタＱ、〜Ｑ
、より成るそれぞれの差動対と電源ラインＶｃｃとの間
に後述する電源回路を設けると共に、制御信号Ｖ　ｃｎ
ｔのレベルの変化を検出する検出回路によって該電源回
路の出力電圧を制御するようにした点にある。即ち、電
源回路はトランジスタＱ７と抵抗Ｒ３から成り、ｎｐｎ
　）ランジスタＱ２　、　　Ｑ３のコレクタがｎｐｎ　
）ランジスタＱ７のエミッタに接続すると共に、ｎｐｎ
）ランジスタＱ、、Ｑ４のコレクタをそれぞれの負荷抵
抗Ｒ１゜Ｒ２を介して同様にｎｐｎ　）ランジスタＱ７
のエミッタに接続している。ｎｐｎ　）ランジスタＱ７
のコレクタが電源ラインＶｃｃに接続し、そのべ−スは
抵抗Ｒ３を介して電源ラインＶｃｃに接続している。こ
のようにトランジスタＱ、と抵抗Ｒ８で構成された電源
回路は、抵抗Ｒ３の両端に生じる電圧とトランジスタＱ
、のベース・エミッタ間電圧との和に相当する電圧降下
を発生する。

更に、ｎｐｎ　）ランジスタＱｓ　、Ｑｓ　より成る差
動対が設けられ、該ｎｐｎ）ランジスタＱｓ。

Ｑ、のエミッタは定電流Ｉ、を流す定電流源Ｊ３を介し
てアース接点に接続されている。トランジスタＱｓ　、
　Ｑｓのベース接点間に制御信号ＶＣｎｔが供給される
ように接続されると共に、トランジスタＱＢのコレクタ
がトランジスタＱ７のベースに、トランジスタＱ、のコ
レクタが電源ラインＶｃｃに接続している。そして、負
荷抵抗Ｒ＋　、　Ｒ１の一端Ａ、　Ｂより出力信号Ｖ　
ｏｕｔを得るようになっている。

次に、かかる回路の作動を説明する。トランジスタＱ＋
　、　Ｑ２　、Ｑ３　、　Ｑ４　、Ｑｓ　、　Ｑｓのそ
れぞれのコレクタ電流ＩＩ、１２．Ｉ３．Ｉ４．ＩＩＩ
。

Ｉ、を電流分配比ｋを用いて示すと、 Ｉ、＝ｋ　・　■。

ｌ２＝（ｌｋ）　　・　ｌｏ Ｉ３　　＝　　（１−ｋ）　　・　Ｉｏｌ、＝に−Ｉ。

Ｉｓ　　＝　　（ｉ−ｋ）−Ｉｋ Ｉｓ　　＝に’Ｉｋ となり、出力接点Ａの直流バイアス電圧ＶＡは、ＶＡ＝
ｖｃｃ−Ｒ５・Ｉｋ　・　（１−ｋ）−ｖｂｓ−に−１
，−Ｒ１ ＝Ｖｃｃ−Ｖｂ、−Ｉｋ　−Ｒ３ ＋（Ｒ３・１．−Ｒ，・工。） となり、出力接点Ｂの直流バイアス電圧ＶＢは同じく、 Ｖｉ　　＝Ｖｃ、−Ｖｂ−Ｌ　　−Ｒｓ＋　（Ｒ３・Ｉ
ｋ　　Ｒ２・工。） となる。尚、ＶｂｅはトランジスタＱ７のベース・エミ
ッタ間の順方向電圧であり、定電流Ｉ０とＩｘ及び抵抗
Ｒ＋　、Ｒ２、Ｒ３の関係が、Ｒ＋　＝Ｒ２＝ＲＬ Ｒ，−１，＝Ｒ２・１．＝Ｒ，・１．＝Ｒ３・１１に設
定されているので、バイアス電圧は、ＶＡ　＝Ｖ！ｌ　
＝ＶｃｃＶｂ−Ｉｓ＝　　・Ｒ３となり、制御信号Ｖｃ
ｎｔが変化しても出力端子Ａ、　Ｂの直流バイアス電位
は変化することが無く直流結合回路に適している。

更に、第３図に示す回路との大きな相違点は、第３図に
示す回路の出力接点Ａより差動対側を見た時の寄生容量
が、トランジスタＱ１のコレクタ・アース間及びトラン
ジスタＱ３のコレクタ・アース間等の容量の合計値とな
り、これに対して、第１図に示す回路の出力接点Ａにお
ける寄生容量はトランジスタＱ１のコレクタ・アース間
容量等のみからなるので、従来の回路に比べて寄生容量
が約半分となり、その分だけ高域の周波数帯域が向上す
る。また、他方の出力接点已についても同様であり、し
たがって、この実施例によれば、第２図に示す周波数特
性のように従来の回路に較べて約２倍の周波数帯域を得
ることができる。

尚、これらの実施例はｎｐｎ　）ランジスタで形成され
た差動対を使用しているが、他の能動素子例えば、ｐｎ
ｐトランジスタや電解効果型トランジスタ等を用いても
良い。又、電源回路として電流を検出するための抵抗Ｒ
８とこの抵抗Ｒ３に生じる電圧に比例する電圧をｎｐｎ
　）ランジスタＱ１を介して発生する用にしているが、
同様の作用効果を得る構成の回路は本発明に包含される
ものである。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、出力接点における
寄生容量が低減されるので、大幅な周波数帯域の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による利得制御回路の一実施例を示す回
路図、第２図は第１図の回路の周波数対利得特性を示す
特性曲線図、第３図は従来の利得制御回路の一例を示す
回路図である。 Ｑ、　、　Ｑ２．　Ｑ、　、　Ｑ、　、　Ｑ、　。 Ｑｓ　、Ｑｔ　、Ｑｓ　、Ｑｓ　　：ｎｐｎ）ランジス
タＲ１，Ｒ２、Ｒ３：抵抗 第１図 Ｌ’！　２図 ご１；３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　定電流源の電流を入力信号に応じて第１、第２の電流
   に分流する第１の差動対と、該第１の分流の電流を制御
   信号に応じて第３、第４の電流に分流する第２の差動対
   と、該第２の分流の電流を上記制御信号に応じて第５、
   第６の電流に分流する第３の差動対とを有し、上記第３
   の分流に接続された負荷と第６の分流に接続された負荷
   より出力信号を発生する利得制御回路において、 前記制御信号の変化を検出する検出回路と、該検出信号
   に比例した電圧の電源を前記負荷を介して第３、第６の
   分流路に印加する電源回路を具備したことを特徴とする
   利得制御回路。