JPH0227620Y2 - - Google Patents

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JPH0227620Y2
JPH0227620Y2 JP9449683U JP9449683U JPH0227620Y2 JP H0227620 Y2 JPH0227620 Y2 JP H0227620Y2 JP 9449683 U JP9449683 U JP 9449683U JP 9449683 U JP9449683 U JP 9449683U JP H0227620 Y2 JPH0227620 Y2 JP H0227620Y2
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transistor
transistors
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は例えば音声中間周波増幅回路(以
下、SIF回路と称する)に於いて、FM検波前に
音声信号を増幅し、増幅変化分を取り除くリミツ
タ回路に関する。
〔考案の技術的背景〕
SIF回路に於けるリミツタ回路は、FM検波す
る前に音声信号を増幅し、振幅変化分を取り除く
役目を果している。
このようなリミツタ回路の従来例を第1図に示
す。図において、Q11〜Q18はトランジスタ、R11
〜R21は抵抗、C11はコンデンサである。また、
INは入力端子、OUTは出力端子、+Bは電源で
ある。
図示のリミツタ回路は、トランジスタQ11
Q12から成る初段リミツタアンプ、トランジスタ
Q14,Q15から成る2段リミツタアンプ、トラン
ジスタQ17,Q18から成る3段リミツタアンプの
2つのリミツタアンプから成る。各段のリミツタ
アンプは差動増幅回路構成となつている。
初段リミツタアンプに於いては、差動入力間に
抵抗R11が挿入されている為、この抵抗R11の電
圧降下によつてオフセツトが生じる。この為、初
段出力電圧VAOが下がり、2段入力電圧VBIが下
がり、2段出力電圧VBOが下がる。ここで抵抗
R14により直流帰還がかかつているので、トラン
ジスタQ12,Q15のベースバイアス電圧Vbが下が
り、かつ初段入力電圧VAIが下がることになる。
これにより、初段及び2段目のリミツタアンプの
バイアス電圧がどんどん下がることになるが、バ
イアス電圧が下がると、リミツタアンプを流れる
電流が減り、ゲインが下がる為、初段及び2段出
力電圧VAO,VBOを上げようとする動作が生じ、
適当なところでつりあう。このとき、2段入力電
圧VBIとベースバイアス電圧Vbの下がる割合が一
致しない為、2段リミツタアンプにもオフセツト
が生じる。3段リミツタアンプに於いては、帰還
抵抗R14と抵抗R15との抵抗値の比を適当な値に
設定することにより、トランジスタQ17とQ18
ベースバイアス電圧を合わせてオフセツトをなく
している。この場合、抵抗R14には、トランジス
タQ11,Q12,Q15,Q18の4つトランジスタのベ
ース電流が流れ、抵抗R15には、トランジスタ
Q171個分のベース電流しか流れない。したがつ
て、各ベース電流が等しいとすれば、抵抗R14
R15との抵抗比を1:4にすればよい。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら上記構成の場合、2段リミツタア
ンプにオフセツトが生じる為、SIF回路に於ける
リミツタアンプには不適である。すなわち、FM
検波動作に於いては、入力信号の立ち上がり及び
立ち下がりの微妙な変化が出力に大きい影響を与
える。言い換えれば、SIF回路のAMRはリミツ
タ回路の出力波形に大きく左右される。上述した
ようなオフセツトのあるリミツタ回路では、第2
図に示すように、振幅制限を行なつた後の信号
(図中破線で示す)の立ち上がり及び立ち下がり
はオフセツトのないリミツタ回路に通した場合の
正規の立ち上がり及び立ち下がり(図中、実線で
示す信号の立ち上がり及び立ち下がり)とは異な
つてしまう。これにより、SIF回路のAMRが著
しく悪化してしまう。特に2段リミツタアンプは
今だ完全な振幅制限作用を受けていない信号、つ
まり矩形波状の信号ではなくまだ正弦波状の信号
が入力され、これを矩形波状にするものであるか
ら、この2段リミツタアンプのオフセツトはリミ
ツタ回路の出力波形の立ち上がり及び立ち下がり
に大きく影響する。なお、第2図に於いて、VOS
はオフセツト電圧である。
〔考案の目的〕
この考案は上記の事情に対処すべくなされたも
ので、オフセツトのないリミツタ回路を提供する
ことを目的とする。
〔考案の概要〕
この考案は、例えば第3図を用いて説明するな
らば、2段リミツタアンプを構成するトランジス
タQ34,Q35に於いて、電源+B1から負荷抵抗R32
及びエミツタホロワを成すトランジスタQ33のベ
ース・エミツタ間電流路を介してトランジスタ
Q34のベースに到る経路の電圧降下分と、電源+
B1から負荷抵抗R36及びエミツタホロワを成すト
ランジスタQ36のベース・エミツタ間電流路並び
に帰還抵抗R44を介してトランジスタQ35のベー
スに到る経路の電圧降下分とが等しくなるように
回路定数を設定したものである。
〔考案の実施例〕
以下、図面を参照してこの考案の一実施例を詳
細に説明する。図に於いて、入力端子INはトラ
ンジスタQ31のベースに接続され、このトランジ
スタQ31のコレクタは第1の電源+B1に接続され
ている。トランジスタQ32はトランジスタQ31
差動対をなし、そのエミツタの共通接続点は抵抗
R31とダイオードD11の直列回路を介して接地さ
れている。このトランジスタQ32のコレクタは負
荷抵抗R32を介して電源+B1に接続されている。
さらに、このトランジスタQ32のコレクタはトラ
ンジスタQ33のベースに接続され、このトランジ
スタQ33のコレクタは第1の電源+B1に接続さ
れ、エミツタはトランジスタQ34のベースに接続
されるとともに、抵抗R33を介して接地されてい
る。トランジスタQ34のコレクタは電源+B1に接
続されている。トランジスタQ35はトランジスタ
Q34と差動対を成し、そのエミツタの共通接続点
は抵抗R35、ダイオードD32の直列回路を介して
接地されている。トランジスタQ35のコレクタ
は、トランジスタQ36のベースに接続されるとと
もに、負荷抵抗R36を介して電源+B1に接続され
ている。トランジスタQ36のエミツタはトランジ
スタQ37のコレクタに接続されるとともに、バイ
アス抵抗R37を介してトランジスタQ38のベース
に接続されているので、このトランジスタQ38
コレクタは第2の電源+B2に接続されている。
トランジスタQ39はトランジスタQ38と差動対を
成し、そのエミツタの共通接続点はトランジスタ
Q40のコレクタに接続されている。トランジスタ
Q39のコレクタは出力端子OUTに接続されるとと
もに、負荷抵抗R38を介して第2の電源+B2に接
続されている。トランジスタQ37とQ40のベース
は共通接続され、その接続中点は抵抗R39を介し
て第2の電源+B2に接続されているとともに、
ダイオードD33と抵抗R40の直列回路を介して接
地されている。トランジスタQ37,Q40のエミツ
タはそれぞれ抵抗R41,R42を介して接地されて
いる。
前記トランジスタQ31のベースはバイアス抵抗
R43と交流成分パイパス用のコンデンサC31の直列
回路を介して接地されている。バイアス抵抗R34
とコンデンサC31との接続中点はトランジスタ
Q32,Q35,Q39のベースに接続されている。ま
た、前記トランジスタQ36のエミツタはさらに、
帰還抵抗R44を介してトランジスタQ35,Q32
Q39、抵抗R43とコンデンサC31との接続中点に接
続されている。
トランジスタQ31とQ32は初段リミツタアンプ
を成し、トランジスタQ34とQ35は2段リミツタ
アンプを成し、トランジスタQ38とQ39は3段リ
ミツタアンプを成す。抵抗R31とダイオードD31
は初段リミツタアンプの定電流源を成し、抵抗
R35とダイオードD32は2段リミツタアンプの定
電流源を成す。トランジスタQ37,Q40,ダイオ
ードD33,抵抗R40〜R42はカレントミラー回路を
成す。これにより、3段リミツタアンプの定電流
量は抵抗R37とR44の接続中点からトランジスタ
Q37に流れる込む電流量と同じ値に設定されてい
る。その結果、トランジスタQ36のエミツタ電位
の変動を抑えることができるため、動作の安定化
を図ることができる。トランジスタQ33,Q36
それぞれ初段リミツタアンプ、2段リミツタアン
プの出力を後段に導びくエミツタホロワを成す出
力トランジスタである。
上述したリミツタ回路の動作は基本的には先の
第1図に示す回路と同じである。但し、第1の電
源+B1から抵抗R32,トランジスタQ33のベー
ス・エミツタ間電流路を介してトランジスタQ34
のベースに到る経路の電圧降下分と、第1の電源
+B1から抵抗R36,トランジスタQ36のベース・
エミツタ間電流路、抵抗R44を介してトランジス
タQ35のベースに到る経路の電圧降下分が等しく
なるように回路定数が設定されている。これによ
り、2段リミツタアンプのオフセツトがなくな
り、波形歪の少ないリミツタ出力を得ることがで
き、SIF回路のAMRを向上させることができる。
第3図中に示す回路定数の具体値は上記目的を
達成するように設定された回路定数の一例を示す
ものである。なお、回路定数の決め方としては、
負荷抵抗R32を除く回路素子の値を設定し、この
設定された値に合わせて上記目的を達成するよう
に負荷抵抗R32の抵抗値を定めるようにすればよ
い。以下、この負荷抵抗R32の抵抗値を式を使つ
て求めてみる。抵抗R31,R35の抵抗値が等しい
ことにより、初段リミツタアンプと2段リミツタ
アンプの定電流の値は等しい。これをIOとおく
と、抵抗R32を流れる電流はIO/2となる。3段リ ミツタアンプの定電流もIOとすれば、抵抗R44
流れる電流は1/β 4/2IOとなる。これは3段リミ ツタアンプのオフセツトを無くす為に、抵抗R44
とR37の抵抗比が約1:4に設定されているから
である。但し、βはトランジスタの直流電流増幅
率である。
第1の電源+B1の電圧をVCC1とすると、 VCC1=IO/2・Ra+VF+1/β 4/2IO・ Rb+VF+IO・Rc+VF ……(1) の関係が成つ立つから、 IO=VCC1−3VF/Ra/2+2R/βb+Rc=0.32〔mA〕
……(2) となる。但し、Ra,Rb,Rcはそれぞれ抵抗R36
R44,R35の抵抗値である。VFはトランジスタの
ベース・エミツタ間順方向降下電圧やダイオード
の順方向降下電圧である。
初段リミツタアンプのトランジスタQ31,Q32
のベース電流をそれぞれI1,I2とし、I1:I2
1:xとおくと、 1/1+x・IO・1/β・R1=hlnx/1+x −hln1/1+x=hlnx ……(3) となる。但し、RIはトランジスタQ31の入力抵抗
である。ここで、I2=I1+ΔIとおくと、 x=I1+ΔI/I1=1+ΔI/I1 ……(4) となる。ΔI≪I1とすると、 hlnx=hln(1+ΔI/I1) =hΔI/I1 =h・(x−1) ……(5) となる。式(3)と(5)より、 1/1+x・IO・1/β・RI=h・(x−1)……(6
) となる。式(6)より、 x2−1=IO/h・β・RI ……(7) となる式(7)より、 となる。この場合、h,β,RIの値を適宜設定
することにより、xは1.06となる。
2段リミツタアンプのオフセツトが0だから、 Rd・x/1+x・IO+VF1 =Ra・IO/2+VF2+Rb・4/2β・IO ……(9) が成り立つ。但し、Rdは抵抗R32の抵抗値、VF1
VF2はそれぞれトランジスタQ33,Q36のVFであ
る。式(9)より、 Rd=Ra/2+Rb・2/β+VF1−VF2/I0/x/1+x
……(10) となる。トランジスタQ33,Q36のエミツタ電流
I11,I12は、 I11=RC・IO+2VF/Re=0.18〔mA〕 ……(11) I12=VCC2−VF/Rf+Rg・Rg/Rh=0.68[mA]……(12
) となる。但し、Re〜Rhはそれぞれ抵抗R33,R39
R40,R41の抵抗値、VCC2は第2の電源+B2の電
圧である。式(11),(12)より、 VF1−VF2/IO=h・lnI12/I11/IO……(13) となる。よつて、 Rd=5.5/2×103+2/100×2×103+0.11×103/1.0
6/1+1.06 =5.64×103〔Ω〕 となる。
なお、上記の値は計算を容易にする為に数々の
近似をして求められたものである。これに対し、
第3図に示す値は計算機のシミユレーシヨンから
求めた値である。
〔考案の効果〕
このようにこの考案によれば、オフセツトのな
いリミツタ回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のリミツタ回路を示す回路図、第
2図はオフセツトによる影響を説明する為の信号
波形図、第3図はこの考案に係るリミツタ回路の
一実施例を示す回路図である。 IN……入力端子、OUT……出力端子、+B1
…第1の電源、+B2……第2の電源、Q31〜Q40
…トランジスタ、R31〜R44……抵抗、D31〜D33
……ダイオード、C31……コンデンサ。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 ベースが入力端子に接続される第1のトランジ
    スタ及びこの第1のトランジスタと差動対を成
    し、コレクタが第1の負荷抵抗を介して電源に接
    続される第2のトランジスタを有する第1の差動
    増幅回路と、 ベースが前記第2のトランジスタのコレクタに
    接続され、エミツタフオロアを成す第3のトラン
    ジスタと、 ベースがこの第3のトランジスタのエミツタに
    接続される第4のトランジスタ及びこの第4のト
    ランジスタと差動対を成し、コレクタが第2の負
    荷抵抗を介して電源に接続される第5のトランジ
    スタを有する第2の差動増幅回路と、 ベースが前記第5のトランジスタのコレクタに
    接続され、エミツタフオロアを成す第6のトラン
    ジスタと、 ベースがこの第6のトランジスタのエミツタに
    第1のバイアス抵抗を介して接続される第7のト
    ランジスタ及びこの第7のトランジスタと差動対
    を成し、コレクタが出力端子に接続されるととも
    に、第3の負荷抵抗を介して電源に接続される第
    8のトランジスタを有する第3の差動増幅回路
    と、 前記第1のトランジスタのベースと前記第2,
    第5,第8のトランジスタのベースとの間に挿入
    される第2のバイアス抵抗と、 前記第6のトランジスタのエミツタと前記第
    2,第5,第8のトランジスタのベースとの間に
    挿入された帰還抵抗と、 前記第2,第5,第8のトランジスタのベース
    と基準電位端間に挿入されたコンデンサと、 コレクタが前記第7,第8のトランジスタのエ
    ミツタの共通接続点に接続され、この第7,第8
    のトランジスタの定電流源を成す第9のトランジ
    スタと、 コレクタが前記第6のトランジスタのエミツタ
    に接続されるとともに、前記第9のトランジスタ
    とカレントミラー接続された第10のトランジスタ
    とを具備したリミツタ回路。
JP9449683U 1983-06-20 1983-06-20 リミツタ回路 Granted JPS604016U (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS604016U JPS604016U (ja) 1985-01-12
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