JPH0318365B2 - - Google Patents

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JPH0318365B2
JPH0318365B2 JP57148035A JP14803582A JPH0318365B2 JP H0318365 B2 JPH0318365 B2 JP H0318365B2 JP 57148035 A JP57148035 A JP 57148035A JP 14803582 A JP14803582 A JP 14803582A JP H0318365 B2 JPH0318365 B2 JP H0318365B2
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JP
Japan
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transistor
collector
amplifier circuit
base
differential
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57148035A
Other languages
English (en)
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JPS5937717A (ja
Inventor
Takeshi Kuwajima
Koichi Tanaka
Kyoshi Amasawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP14803582A priority Critical patent/JPS5937717A/ja
Publication of JPS5937717A publication Critical patent/JPS5937717A/ja
Publication of JPH0318365B2 publication Critical patent/JPH0318365B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • 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 in emitter-coupled or cascode amplifiers

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野の説明〕 本発明は、トランジスタ回路における利得制御
回路に関する。
〔従来技術の説明〕
従来この種の回路は第1図に示すものが知られ
ている。第1図において、導電形式の等しいトラ
ンジスタ1および2は差動回路を構成し、トラン
ジスタ1のエミツタとトランジスタ2のエミツタ
とは共通に接続され、この接続点と基準電位点3
との間に定電流源4が接続されている。上記トラ
ンジスタ1および2の各々のベースには、それぞ
れ端子6および端子7が接続されている。また、
上記トランジスタ1のコレクタにはトランジスタ
8のベースが接続されるとともに、このトランジ
スタ1のコレクタと電源電圧供給点9との間に抵
抗10が接続されている。上記トランジスタ2の
コレクタには上記トランジスタ8と差動回路を構
成するトランジスタ11のベースが接続されると
ともにこのトランジスタ2のコレクタと電源電圧
供給点9との間に上記抵抗10と抵抗値の等しい
抵抗12が接続されている。
上記トランジスタ8およびトランジスタ11の
各々のエミツタにはそれぞれ抵抗14および15
が接続され、この抵抗15の他端は上記抵抗14
の他端およびトランジスタ16のコレクタが接続
されている。上記トランジスタ11のコレクタに
は端子17が接続されるとともに電源電圧供給点
9との間に抵抗18が接続されている。また、上
記トランジスタ8のコレクタは電源電圧供給点9
に接続されている。また、上記トランジスタ16
のベースには端子19が接続されエミツタは基準
電位点3に接続されている。
この従来例回路は、端子19を信号入力端子と
し、端子17を出力端子とし、抵抗18を負荷と
するトランジスタ16によるエミツタ接地形の増
幅回路のコレクタ回路を構成する差動回路形式の
上記トランジスタ11のベースおよびトランジス
タ8のベースに、端子6および7に印加される直
流電圧を制御入力とするトランジスタ1および2
による差動回路の出力により電位差を与え、上記
抵抗18に流れる電流を変化させ上記エミツタ接
地形の増幅回路の利得を制御することにより利得
制御回路を構成している。
ここで、上記端子6の電位すなわちトランジス
タ1のベース電位をV1とし、端子7の電位すな
わちトランジスタ2のベース電位をV2とし、ト
ランジスタ1およびトランジスタ2の各々のコレ
クタ電流をそれぞれIC1、IC2とすると、このコレ
クタ電流はそれぞれ(1)式、(2)式で表わされる。
IC1I4/1+exp+(V2−V1)・q/kT ……(1) IC2I4/1+exp−(V2−V1)・q/kT ……(2) 但し、I4:定電流源4の電流値、q:電子の電
荷、k:ボルツマン定数、 T:絶対温度 上記(1)式および(2)式で表わされるトランジスタ
1および2の各々のコレクタ電流と抵抗10およ
び12との電圧降下により上記エミツタ接地形の
増幅回路を構成するトランジスタ16のコレクタ
回路を構成する差動形式の前記トランジスタ11
および8の各々のベース電圧が与えられる。この
トランジスタ11および8の各々のベース電位を
それぞれV11,V8とすると、このベース電位は(3)
式、(4)式で表わされる。
V11=VB−IC2×R =VB−I4/1+exp−(V2−V1)・q/kT×R
……(3) V8=VB−IC1×R =VB−I4/1+exp+(V2−V1)・q/kT×R
……(4) 但し、R:抵抗10、抵抗12の抵抗値 VB:電源電圧供給点9の電圧 (3)式、(4)式よりトランジスタ11のコレクタ電流
をIC11とすると、このコレクタ電流は、(5)式で表
わされる。
IC11I16/1+exp+(V8−V11)・q/kT ……(5) 但し、I16:トランジスタ16のエミツタ電流
値 ここで、前記エミツタ接地形の増幅回路を構成
するトランジスタ16および抵抗18による電圧
利得をGVとすると、(5)式よりこの電圧利得は(6)
式で表わされる。
GVgn×R18 =q×IC11/kT×hFE/1+hFE×R18 ……(6) 但し、gn:伝達コンダクタンス R18:抵抗18の抵抗値 (6)式、すなわちトランジスタ16による電圧利
得は前記(1)式〜(5)式より端子6および7の電位に
関する関数として与えられるため、電圧利得GV
は端子6および7に印加される電圧によつて制御
される。
第2図は、第1図に示した利得制御回路におい
て、トランジスタ1および2の各々のエミツタと
定電流源4との間にそれぞれ抵抗値の等しい抵抗
21および22を接続したものである。これによ
り、端子6および7に印加される電圧に対するト
ランジスタ1およびトランジスタ2による差動回
路の伝達特性の直線性を良くしたものである。
しかし、第1図および第2図に示す従来回路例
では、第3図にその制御入力対出力特性を示すよ
うにトランジスタ1およびトランジスタ2の各々
のコレクタ電流の変化に対するトランジスタ16
による増幅回路の電圧利得は、トランジスタ1お
よび2の各々のコレクタ電流が等しくなる点の近
傍で直線性が悪化する欠点がある。これは、上記
トランジスタ1および2が共に導通状態である場
合、特に各々のベース電位が等しくなる点の近傍
でオフセツトの影響が生じ、上記トランジスタ1
1のコレクタ電流変化の直線性が悪化するためで
ある。
〔目的の説明〕
本発明はこの点を改良するもので、制御電圧に
対してその電圧利得変化の直線性が良好な利得制
御回路を提供することを目的とする。
〔発明の要旨〕
本発明は、共通エミツタ形に接続され差動入力
が各ベースに接続され差動出力が各コレクタから
取出される第1のトランジスタおよび第2のトラ
ンジスタを含む第一の差動増幅回路と、共通エミ
ツタ形に接続され上記第一の差動増幅回路の差動
出力が各ベースに接続された第3のトランジスタ
および第4のトランジスタを含む第二の差動増幅
回路と、ベースに信号入力が接続されコレクタが
上記第二の差動増幅回路のエミツタ回路に接続さ
れた増幅回路とを備え、利得制御信号が上記第一
の差動増幅回路の差動入力に接続され、上記第二
の差動増幅回路のいずれかのトランジスタのコレ
クタ出力を信号出力とする利得制御回路におい
て、 上記第一の差動増幅回路の上記第1のトランジ
スタのコレクタおよびベースにそれぞれそのコレ
クタおよびベースが共通接続された第5のトラン
ジスタと、上記第2のトランジスタのコレクタお
よびベースにそれぞれそのコレクタおよびベース
が共通接続された第6のトランジスタを含み、共
通エミツタ形の第三の差動増幅回路を備え、この
第三の差動増幅回路の第5および第6のトランジ
スタの各エミツタには直列に抵抗が接続されたこ
とを特徴とする。
〔実施例による説明〕
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第4図は本発明一実施例の要部ブロツク構成図で
ある。端子6に導電形式の等しいトランジスタ2
5および26のベースを接続し、端子7には上記
トランジスタ25および26と導電形式の等しい
トランジスタ27および28のベースを接続し、
上記トランジスタ25と27および上記トランジ
スタ26と28とで各々差動回路を構成する。
上記トランジスタ25および27のエミツタに
はそれぞれ抵抗値の等しい抵抗29および抵抗3
0を接続し、上記抵抗29の他端には上記抵抗3
0の他端を接続するとともに基準電位点3との間
に定電流源31を接続する。上記トランジスタ2
6のエミツタには上記トランジスタ28のエミツ
タを接続するとともに基準電位点3との間に定電
流源32を接続する。上記トランジスタ25およ
び26のコレクタにはトランジスタ8のベースを
接続するとともに電源電圧供給点9との間に抵抗
10を接続する。上記トランジスタ27および2
8のコレクタには上記トランジスタ8と差動回路
を構成するトランジスタ11のベースを接続する
とともに電源電圧供給点9との間に抵抗12を接
続する。
他の点は第1図で示した従来例と同様であり、
同一符号は同一のものをそれぞれ示す。
本実施例は、端子6および7を制御入力端子と
し、端子19を信号入力端子とし、端子17を出
力端子とする利得制御回路を構成しており、上記
制御入力端子6および7に対して出力回路が共通
である2つの差動回路が並列に接続されているこ
とを特徴とする。
ここで、端子6および7の各々の電位をそれぞ
れV6、V7とし、且つトランジスタ25〜28の
各々のコレクタ電流を、それぞれIC25、IC26
IC27,IC28とする。このとき、トランジスタ26
および28のコレクタ電流IC26、IC28はそれぞれ
(7)式、(8)式で表わされる。
IC26I32/1+exp+(V7−V6)・q/kT ……(7) IC28I32/1+exp−(V7−V6)・q/kT ……(8) 但し、I32:定電流源32の電流値 また、トランジスタ25および27のコレクタ
電流IC25およびIC27、端子6および端子7の各々
の電位V6、V7および定電流源31の電流値I31
関し(9)、(10)式が成り立つ。
V7−V6=(VBE27−VBE25)+(IC27×R29−IC25×
R29) ……(9) IC25+IC27=I31 ……(10) 但し、VBE25:トランジスタ25のベース〜
エミツタ間電圧、R29:抵抗29,30の抵
抗値、VBE27:トランジスタ27のベース〜
エミツタ間電圧 (9)式において、トランジスタ25および27の
各々のベースエミツタ間電圧VBE25、VBE27はそれ
ぞれ(11)式および(12)式で表わされる。
VBE25kT/qlnIC25/IS ……(11) VBE27kT/qlnIC27/IS ……(12) 但しIS:トランジスタ25,27の飽和電流(10)
式〜(12)式を上記(9)式に代入しトランジスタ25お
よび27のコレクタ電流について解くと、(13)式
および(14)式で表わされる。
IC25I31/1+exp+(V7−V6)・q/kT−exp2
IC27−I31)・q/kT……(13) IC27I31/1+exp+(V7−V6)・q/kT−exp2
IC27−I31)・q/kT……(14) ここで、定電流源32の電流値I32と、定電流
源31の電流値I31との間に(15)式が成り立つもの
とする。
I31−I32>0 ……(15) また、抵抗10および抵抗12に流れる電流を
それぞれ10、I12とするとこの電流I10,I12は(16)
式、(17)式で表わされる。
I10IC25+IC26 ……(16) I12IC27+IC28 ……(17) ここで、前記(7)〜(8)式、(13)〜(14)式および(16)
〜(17)式より、端子6および7に印加される電圧
V6、V7の差電圧に対するトランジスタ25、ト
ランジスタ27の各々のコレクタ電流差IC25
IC27、トランジスタ26、トランジスタ28の
各々のコレクタ電流差IC26−IC28および抵抗10、
抵抗12の各々に流れる電流の差I10−I12の変化
を第5図にそれぞれ実線および破線で示す。
第5図に示すように、抵抗10、抵抗12に流
れる電流I10、I12の電流差I10−I12はトランジスタ
25とトランジスタ27およびトランジスタ26
とトランジスタ28による2つの差動回路が端子
6および7に対して並列に接続されているため、
端子6および端子7の電位が等しくなる点の近傍
において補償される。
一方、トランジスタ11および8の各々のベー
ス電位をそれぞれV11′、V8′とすると、V11′、
V8′は、(18)式、(19)式で表わされる。
V11′=VB−I12×R ……(18) V8′=VB−I10×R ……(19) (18)式、(19)式より、トランジスタ11および
8のベース電圧の差電圧は(20)式で表わされる。
V11′−V8′=(VB−I12×R) −(VB−I10×R)=(I10−I12)×R ……(20) これより、トランジスタ11、トランジスタ8
の各々のベース電位差の変化は抵抗10、抵抗1
2を流れる電流I10、I12の差電流と同様に補償さ
れた変化となる。
したがつて、電圧利得は第5図にG′Vで示すよ
うにトランジスタ11、トランジスタ8の各々の
ベース電位差の補償によつて従来回路例におい
て、制御入力である端子6および7の電位が等し
くなる点の近傍において問題であつた電圧利得変
化の直線性悪化は補償されその直線性が改善され
る。
〔効果の説明〕
以上説明したように本発明によれば、制御入力
に対する追従性の優れた利得制御回路を簡単に実
現することができる。特に、AM,FM受信機等
の利得制御回路に優れた効果を発揮する。
また、本発明を半導体集積回路に応用すれば、
各素子間の整合がとり易く、制御入力に対しより
追従性の良い利得制御回路を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来例の要部回路構成
図。第3図は従来例の制御入力対出力特性を示す
図。第4図は本発明一実施例の要部回路構成図。
第5図は上記実施例の制御入力対出力特性図。 1,2,8,11,16,25〜28…トラン
ジスタ、3…基準電位点、4,31,32…定電
流源、9…電源電圧供給点。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 共通エミツタ形に接続され差動入力が各ベー
    スに接続され差動出力が各コレクタから取出され
    る第1のトランジスタ26および第2のトランジ
    スタ28を含む第一の差動増幅回路と、 共通エミツタ形に接続され上記第一の差動増幅
    回路の差動出力が各ベースに接続された第3のト
    ランジスタ11および第4のトランジスタ8を含
    む第二の差動増幅回路と、 ベースに信号入力が接続されコレクタが上記第
    二の差動増幅回路のエミツタ回路に接続された増
    幅回路9と を備え、 利得制御信号が上記第一の差動増幅回路の差動
    入力に接続され、上記第二の差動増幅回路のいず
    れかのトランジスタのコレクタ出力を信号出力と
    する利得制御回路において、 上記第一の差動増幅回路の上記第1のトランジ
    スタ26のコレクタおよびベースにそれぞれその
    コレクタおよびベースが共通接続された第5のト
    ランジスタ25と、上記第2のトランジスタ28
    のコレクタおよびベースにそれぞれそのコレクタ
    およびベースが共通接続された第6のトランジス
    タ27を含み、共通エミツタ形の第三の差動増幅
    回路を備え、 この第三の差動増幅回路の第5および第6のト
    ランジスタの各エミツタには直列に抵抗が接続さ
    れた ことを特徴とする利得制御回路。
JP14803582A 1982-08-25 1982-08-25 利得制御回路 Granted JPS5937717A (ja)

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JPS5937717A JPS5937717A (ja) 1984-03-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58114515A (ja) * 1981-12-26 1983-07-07 Fujitsu Ltd 振幅制限回路

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JPS5937717A (ja) 1984-03-01

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