JPH04223609A - 分流器制御回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分流器制御回路に関す
る。そして、この発明は、特に分流器の分流比が温度変
動によらず常に一定となるように、分流器を制御する分
流器制御回路を提供することを目的としている。

【０００２】

【従来の技術】図３に一般的な分流器を示す。図示の分
流器の回路構成は、第１のｎｐｎ　トランジスタＱ１と
第２のｎｐｎ　トランジスタＱ２とのそれぞれのエミッ
タが接続され、この接続点に、信号電流源１３が接続さ
れた構成である。この分流器において、信号電流源１３
から供給される入力信号電流Ｉｏ　は、トランジスタＱ
１，Ｑ２で構成される差動対のベース間電圧△Ｖに応じ
て、トランジスタＱ１，Ｑ２のそれぞれのコレクタ電流
Ｉｃ１，Ｉｃ２に分流される。そして、トランジスタＱ
１，Ｑ２のベース間電圧△Ｖを、外部より制御すること
により、コレクタ電流Ｉｃ１，Ｉｃ２の分流比を変える
ことができる。このとき、各コレクタ電流Ｉｃ１，Ｉｃ
２は、次式（１）で示される。

【０００３】

【数１】

【０００４】分流比ｎをｎ＝Ｉｃ１／Ｉｏ　と定義する
と、分流比ｎは、

【０００５】

【数２】

【０００６】と表せる。この式（２）からもわかるよう
に、ベース間電圧（制御電圧）△Ｖにより、分流比ｎを
制御できる。制御電圧△Ｖの印加は、図４に示すように
、外部電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧して印加するの
が一般的である。次に、分流比ｎの温度特性を考えてみ
る。式（２）を温度Ｔで微分すると、温度特性が求めら
れる。

【０００７】

【数３】

【０００８】式（３）より、ｎ＝０．５（即ち、△Ｖ＝
０の平衡状態のとき）の場合のみ、温度特性（１／ｎ）
ｄｎ／ｄ　Ｔがゼロとなる。ｎ＝０．５以外では、分流
比ｎは温度特性を有することになる。

【０００９】図５に分流器を利得制御回路に応用した例
を示す。この例では、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ３、電
圧源Ｖｉｎにより、信号電流源が構成されている。図示
の利得制御回路は、制御電圧△Ｖにより、利得Ｖｏｕｔ
　／Ｖｉｎを制御する。この回路においても、上記した
分流器の温度特性により、制御電圧△Ｖで一度設定した
利得が、制御電圧△Ｖを変化させなくても、温度変化に
よって変動するという欠点があった。上記した分流器の
△Ｖ対ｎの制御特性（分流比の制御特性）は、式（２）
で示したように、ｅｘｐの項が支配的であるため、非直
線な特性である。この制御特性を直線性に優れたものに
改善した従来の分流器制御回路を図６に示す。同図に示
す、トランジスタＱ１，Ｑ２で構成される分流器の分流
比ｎ＝Ｉｃ１／Ｉｏ　は、

【００１０】

【数４】

【００１１】となる。ここで、ｎｐｎ　トランジスタＱ
４，Ｑ５、抵抗Ｒ６，Ｒ７、電流源１５（電流値Ｉ１　
）で構成される差動対回路の分流比をｎ１　＝Ｉｃ４／
Ｉ１　とすると、式（４）は、（Ｉ１　＝Ｉｃ４＋Ｉｃ
５より）

【００１２】

【数５】

【００１３】となる。一方、前記差動対回路のベース間
電圧（制御電圧）△Ｖと分流比ｎ１　との関係は、Ｒ６
＝Ｒ７とすると、

【００１４】

【数６】

【００１５】で表される。従って、式（５）、式（６）
より、制御電圧△Ｖと分流比ｎとの関係式は、次式（７
）で示される。

【００１６】

【数７】

【００１７】式（７）から明らかなように、図６に示し
た分流器制御回路を備えた分流器の制御特性は、抵抗Ｒ
６の項があるため、図４に示した分流器よりも直線性が
優れており、抵抗Ｒ６が大きいほど、その直線性はよく
なる。次に、図６の分流器の温度特性（１／ｎ）ｄｎ／
ｄ　Ｔを求めると、

【００１８】

【数８】

【００１９】となる。但し、制御電圧△Ｖの温度特性は
ゼロとする。ここで、電流源１５に抵抗の温度特性を持
たせると、式（８）の第２項はゼロとなり、温度特性（
１／ｎ）ｄｎ／ｄ　Ｔは次式（９）のようになる。

【００２０】

【数９】

【００２１】式（８）、式（９）から明らかなように、
この分流器も、分流比ｎ＝０．５（即ち、△Ｖ＝０の平
衡状態のとき）の場合のみ、温度特性（１／ｎ）ｄｎ／
ｄ　Ｔがゼロとなる。しかし、ｎ＝０．５以外では、（
１／ｎ）ｄｎ／ｄ　Ｔがゼロとならず、分流比ｎは温度
特性を有することになる。よって、図６に示す分流器制
御回路では、分流器の分流比を、温度変化にかかわらず
一定に保つことができなかった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、制御電圧△Ｖにより一度設定した分流器
の分流比を、温度変化にかかわらず一定に保つことので
きる分流器制御回路とするには、どのような手段を講じ
ればよいかという点にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、第１のトランジスタと第２のトラ
ンジスタとのそれぞれのエミッタが接続され、この接続
点に信号電流が入力され、前記第１及び第２のトランジ
スタのそれぞれのベースに印加される電圧が変化するこ
とにより、前記第１及び第２のトランジスタのそれぞれ
のコレクタ電流を可変とする分流器を制御する分流器制
御回路であって、第１の外部制御電圧入力端子にベース
が接続された第３のトランジスタにより構成される第１
のエミッタフォロア回路と、第２の外部制御電圧入力端
子にベースが接続された第４のトランジスタにより構成
される第２のエミッタフォロア回路と、第５のトランジ
スタのエミッタと第１の抵抗の一端とが接続され、前記
第１の抵抗の他端と第２の抵抗の一端とが接続され、前
記第２の抵抗の他端と第６のトランジスタのエミッタと
が接続され、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続
点に電流源が接続されて構成される差動対回路と、前記
第３のトランジスタのエミッタと、前記第５のトランジ
スタのベースとを接続する手段と、前記第４のトランジ
スタのエミッタと、前記第６のトランジスタのベースと
を接続する手段と、ベースが電圧源に接続され、エミッ
タが前記第１のトランジスタのベース及び前記第５のト
ランジスタのコレクタに接続された第７のトランジスタ
と、ベースが前記電圧源に接続され、エミッタが前記第
２のトランジスタのベース及び前記第６のトランジスタ
のコレクタに接続された第８のトランジスタと、前記第
７のトランジスタのコレクタ電流を前記第１のエミッタ
フォロア回路に電流源として供給する第１のカレントミ
ラー回路と、前記第８のトランジスタのコレクタ電流を
前記第２のエミッタフォロア回路に電流源として供給す
る第２のカレントミラー回路とを設け、前記第１、第２
、第５、第６、第７、第８の各トランジスタは、同極性
のトランジスタであり、前記第３と第４のトランジスタ
は、前記第１のトランジスタとは逆特性のトランジスタ
であり、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に
接続された前記電流源は、抵抗分と逆の温度特性を有す
ることを特徴とする分流器制御回路を提供するものであ
る。

【００２４】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。従来例と同
一の部分には、同一の符号を付し、その部分の具体的説
明は省略する。図１に示す分流器制御回路の特徴は、ま
ず、ｎｐｎ　トランジスタＱ４，Ｑ５、抵抗Ｒ６，Ｒ７
、電流源１４（電流値Ｉ１　）で構成される差動対回路
に、トランジスタＱ４，Ｑ５とは逆極性のｐｎｐ　トラ
ンジスタＱ１２，Ｑ１３により構成される第１、第２の
エミッタフォロワ回路を介して、制御電圧△Ｖを供給す
る。また、トランジスタＱ４のコレクタ電流Ｉｃ４を、
ｐｎｐ　トランジスタＱ８，Ｑ９、抵抗Ｒ８，Ｒ９で構
成される第１のカレントミラー回路を介してトランジス
タＱ１２に電流源として供給する。さらに、トランジス
タＱ５のコレクタ電流Ｉｃ５を、ｐｎｐ　トランジスタ
Ｑ１０，Ｑ１１、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１で構成される第２
のカレントミラー回路を介してトランジスタＱ１３に電
流源として供給することである。

【００２５】次に、この分流器制御回路の回路構成を詳
しく説明する。第１のエミッタフォロア回路は、第１の
外部制御電圧入力端子１１にベースが接続された第３の
トランジスタＱ１２により構成されている。第２のエミ
ッタフォロア回路は、第２の外部制御電圧入力端子１２
にベースが接続された第４のトランジスタＱ１３により
構成されている。外部制御電圧入力端子１１，１２間に
、制御電圧△Ｖが印加される。差動対回路は、第５のト
ランジスタＱ４のエミッタと第１の抵抗Ｒ７の一端とが
接続され、抵抗Ｒ７の他端と第２の抵抗Ｒ６の一端とが
接続されている。さらに、抵抗Ｒ６の他端と第６のトラ
ンジスタＱ５のエミッタとが接続され、抵抗Ｒ７と抵抗
Ｒ６との接続点に、電流源１４（電流値Ｉ１　）が接続
されている。このようにして、差動対回路は構成されて
いる。

【００２６】前記第３のトランジスタＱ１２のエミッタ
と、前記第５のトランジスタＱ４のベースとが接続され
ている。また、前記第４のトランジスタＱ１３のエミッ
タと、前記第６のトランジスタＱ５のベースとが接続さ
れている。第７のトランジスタＱ６は、ベースが電圧源
Ｖ１に接続され、エミッタが分流器内の第１のトランジ
スタＱ１のベース、及び前記第５のトランジスタＱ４の
コレクタに接続されている。第８のトランジスタＱ７は
、ベースが前記電圧源Ｖ１に接続され、エミッタが分流
器内の第２のトランジスタＱ２のベース、及び前記第６
のトランジスタＱ５のコレクタに接続されていてる。

【００２７】第１のカレントミラー回路は、トランジス
タＱ８，Ｑ９、抵抗Ｒ８，Ｒ９で構成されている。トラ
ンジスタＱ９のコレクタは、前記第７のトランジスタＱ
６のコレクタに接続され、トランジスタＱ８のコレクタ
は、前記第３のトランジスタＱ１２のエミッタに接続さ
れている。この接続により、第１のカレントミラー回路
は、前記第７のトランジスタＱ６のコレクタ電流（即ち
、前記第５のトランジスタＱ４のコレクタ電流Ｉｃ４）
を、前記第１のエミッタフォロア回路に電流源として供
給している。第２のカレントミラー回路は、トランジス
タＱ１０，Ｑ１１、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１で構成されてい
る。トランジスタＱ１０のコレクタは、前記第８のトラ
ンジスタＱ７のコレクタに接続され、トランジスタＱ１
１のコレクタは、前記第４のトランジスタＱ１３のエミ
ッタに接続されている。この接続により、第２のカレン
トミラー回路は、前記第８のトランジスタＱ７のコレク
タ電流（即ち、前記第６のトランジスタＱ５のコレクタ
電流Ｉｃ５）を、前記第２のエミッタフォロア回路に電
流源として供給している。

【００２８】前記第１、第２、第５、第６、第７、第８
の各トランジスタＱ１，Ｑ２，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６，Ｑ７
は、同極性のｎｐｎ　トランジスタであり、前記第３と
第４のトランジスタＱ１２，Ｑ１３は、前記第１のトラ
ンジスタＱ１とは逆特性のｐｎｐ　トランジスタである
。また、前記第１の抵抗Ｒ７と前記第２の抵抗Ｒ６との
接続点に接続された前記電流源１４は、抵抗分と逆の温
度特性を有している。上記のように分流器制御回路を構
成したことにより、トランジスタＱ４，Ｑ５の各コレク
タ電流Ｉｃ４，Ｉｃ５は、次式（１０）より求められる
。

【００２９】

【数１０】

【００３０】式（１０）より、

【００３１】

【数１１】

【００３２】となる。式（１１）に、式（５）を代入す
ると、次式（１２）となる。

【００３３】

【数１２】

【００３４】従って、式（１２）を温度で微分すること
により、この分流器制御回路で制御される分流器の温度
特性を求めることができる。温度特性を次式（１３）に
示す。

【００３５】

【数１３】

【００３６】但し、制御電圧△Ｖの温度特性をゼロとし
ている。よって、式（１３）より、電流源１４に、抵抗
と逆の温度特性を有するものを用いれば、温度特性（１
／ｎ）ｄｎ／ｄ　Ｔをゼロにできる。図２に、抵抗の温
度特性を有する電流源１４の一例を示す。この電流源１
４は、ｎｐｎ　トランジスタＱ２０，Ｑ２２，Ｑ２３、
ｐｎｐ　トランジスタＱ２１、及び抵抗Ｒ２０〜Ｒ２５
により構成され、トランジスタＱ２３のコレクタが出力
端となっている。電流源１４の出力電流Ｉ１　は、次式
（１４）より求められる。（但し、Ｒ２４＝Ｒ２５とす
る。）

【００３７】

【数１４】

【００３８】従って、電流源１４の温度特性（１／　Ｉ
１）ｄ　Ｉ１／ｄ　Ｔは、

【００３９】

【数１５】

【００４０】となり、この式（１５）を式（１３）に代
入すると、（１／ｎ）ｄｎ／ｄ　Ｔ＝０となり、この分
流器制御回路は分流器の温度特性をゼロにできる。

【００４１】

【発明の効果】以上の通り、本発明の分流器制御回路は
、分流器の温度特性をゼロとするように分流器を制御で
る。従って、この分流器制御回路に制御される分流器は
、制御電圧△Ｖにより一度設定した分流比を、温度変化
にかかわらず一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】実施例に使用される電流源の一例を示す図であ
る。

【図３】従来の一般的な分流器を示す図である。

【図４】従来の一般的な分流器を示す図である。

【図５】分流器を利用した従来の利得制御回路を示す図
である。

【図６】従来の分流器制御回路を示す図である。

【符号の説明】

１１　　第１の外部制御電圧入力端子 １２　　第２の外部制御電圧入力端子 １３　　信号電流源 １４　　電流源 Ｑ１　　第１のトランジスタ Ｑ２　　第２のトランジスタ Ｑ４　　第５のトランジスタ Ｑ５　　第６のトランジスタ Ｑ６　　第７のトランジスタ Ｑ７　　第８のトランジスタ Ｑ１２　　第３のトランジスタ Ｑ１３　　第４のトランジスタ Ｒ６　　第２の抵抗 Ｒ７　　第１の抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のトランジスタと第２のトランジスタ
   とのそれぞれのエミッタが接続され、この接続点に信号
   電流が入力され、前記第１及び第２のトランジスタのそ
   れぞれのベースに印加される電圧が変化することにより
   、前記第１及び第２のトランジスタのそれぞれのコレク
   タ電流を可変とする分流器を制御する分流器制御回路で
   あって、第１の外部制御電圧入力端子にベースが接続さ
   れた第３のトランジスタにより構成される第１のエミッ
   タフォロア回路と、第２の外部制御電圧入力端子にベー
   スが接続された第４のトランジスタにより構成される第
   ２のエミッタフォロア回路と、第５のトランジスタのエ
   ミッタと第１の抵抗の一端とが接続され、前記第１の抵
   抗の他端と第２の抵抗の一端とが接続され、前記第２の
   抵抗の他端と第６のトランジスタのエミッタとが接続さ
   れ、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に電流
   源が接続されて構成される差動対回路と、前記第３のト
   ランジスタのエミッタと、前記第５のトランジスタのベ
   ースとを接続する手段と、前記第４のトランジスタのエ
   ミッタと、前記第６のトランジスタのベースとを接続す
   る手段と、ベースが電圧源に接続され、エミッタが前記
   第１のトランジスタのベース及び前記第５のトランジス
   タのコレクタに接続された第７のトランジスタと、ベー
   スが前記電圧源に接続され、エミッタが前記第２のトラ
   ンジスタのベース及び前記第６のトランジスタのコレク
   タに接続された第８のトランジスタと、前記第７のトラ
   ンジスタのコレクタ電流を前記第１のエミッタフォロア
   回路に電流源として供給する第１のカレントミラー回路
   と、前記第８のトランジスタのコレクタ電流を前記第２
   のエミッタフォロア回路に電流源として供給する第２の
   カレントミラー回路とを設け、前記第１、第２、第５、
   第６、第７、第８の各トランジスタは、同極性のトラン
   ジスタであり、前記第３と第４のトランジスタは、前記
   第１のトランジスタとは逆特性のトランジスタであり、
   前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続され
   た前記電流源は、抵抗分と逆の温度特性を有することを
   特徴とする分流器制御回路。