JPH0514078A - 電圧制御増幅器 - Google Patents

電圧制御増幅器

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JPH0514078A
JPH0514078A JP3181579A JP18157991A JPH0514078A JP H0514078 A JPH0514078 A JP H0514078A JP 3181579 A JP3181579 A JP 3181579A JP 18157991 A JP18157991 A JP 18157991A JP H0514078 A JPH0514078 A JP H0514078A
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JP
Japan
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current
transistor
differential amplifier
input
collector
Prior art date
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Pending
Application number
JP3181579A
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English (en)
Inventor
Hisashi Ito
壽 伊藤
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New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニアリティの良好な電圧制御増幅器を実現
すること。 【構成】 第1の差動増幅器14と第2の差動増幅器1
6の動作電流を第3の差動増幅器19によって、入力電
流Iiの極性とレベルに応じて差動的に変化させ、更に
制御電圧Vcによって第1の差動増幅器と第2の差動増
幅器を差動的に変化させて、制御電圧Vcのレベルに応
じてレベルが変化させられた出力電流Ioを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号等の信号のゲ
インを制御電圧により変化させる電圧制御増幅器に係る
ものであって、特にリニアリティの向上した電圧制御増
幅器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電圧制御増幅器として、図2に示
す回路がある。この回路は、差動接続したトランジスタ
Q1、Q2、そのトランジスタQ1、Q2の動作電流を
決める定電流源回路として働くカレントミラー回路を構
成するトランジスタQ3〜Q5、トランジスタQ1の能
動負荷としてのカレントミラー回路を構成するトランジ
スタQ6〜Q8、トランジスタQ2の能動負荷としての
カレントミラー回路及び出力吐出回路を構成するトラン
ジスタQ9〜Q11、トランジスタQ8のコレクタ出力
を受けて出力吸込回路を構成するカレントミラー接続の
トランジスタQ12〜Q14を具備する。1、2は入力
端子、3は出力端子、4は制御端子であり、この制御端
子4には制御電流源5が接続される。6は負荷である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この回路では、入力端
子1、2間に印加した入力電圧ViとトランジスタQ
1、Q2のコレクタ電流IC1、IC2との関係は、 IC1/IC2=exp(Vi/VT ) (1) である。VT はサーマル電圧である。また、トランジス
タQ3を流れるエミッタ電流Ieは、トランジスタQ
1、Q2の電流増幅率をαとすると、 Ie=(IC1+IC2)/α (2) 式(2)から、 IC2=αIe−IC1 (3) この式(3)を式(1)に代入すると、 IC1/(αIe−IC1)=exp(Vi/VT ) (4) よって、 IC1=αIe/[1+exp(−Vi/VT )] (5) また、同様に(2)から、 IC1=αIe−IC2 (6) この式(6)に式(1)を代入すると、 (αIe−IC2)/IC2=exp(Vi/VT ) (7) よって、 IC2=αIe/[1+exp(Vi/VT )] (8)
【0004】以上から得られた電流IC1はカレントミラ
ー回路によりトランジスタQ12のコレクタ電流IC1 2
となり、また電流IC2は同様にトランジスタQ11のコ
レクタ電流IC1 1 となる。よって、出力電流Ioは、 Io=IC1 1 −IC1 2 =IC2−IC1 =αIe{1/[1+exp(Vi/VT )] −1/[1+exp(−Vi/VT )]} =−αIe tanh(Vi/2VT ) (9) となる。得られる出力電圧Voは負荷6の抵抗値をRL
とすると、 Vo=Io・RL (10) となり、図3に示すような入出力関係になって、入力電
圧Viのレベルが大きいほどリニアリティが悪くなり、
歪率が悪化するという問題がある。特に、この入力電圧
Viが数mVを越える時点から、この傾向は大きくな
る。
【0005】本発明の目的は、入力電圧が大きくなって
もリニアリティが悪化することを防止した電圧制御増幅
器を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、コレ
クタに入力電流が入力する入力側トランジスタ及びコレ
クタから出力電流が取り出される出力側トランジスタを
有する第1の差動増幅器と、該第1の差動増幅器の両ト
ランジスタに個別的にコレクタ電流を供給する第2の差
動増幅器と、上記入力電流の極性及びレベルに応じて上
記第1の差動増幅器と上記第2の差動増幅器の動作電流
を差動的に変化させる第3の差動増幅器とを具備させ、
上記第1の差動増幅器の入力側トランジスタと該入力側
トランジスタにコレクタ電流を供給する上記第2の差動
増幅器の一方のトランジスタのベースとに固定の同一電
圧を印加し、上記第1の差動増幅器の出力側トランジス
タと該出力側トランジスタにコレクタ電流を供給する上
記第2の差動増幅回路の他方のトランジスタのベースと
に共通の制御電圧を印加するように構成した。
【0007】
【実施例】以下、本発明について説明する。図1はその
一実施例の電圧制御増幅器の回路図である。11は入力
端子、12は出力端子、13は制御端子である。
【0008】14は第1の差動増幅器であって、コレク
タに電圧/電流変換部としての抵抗R1を介して入力端
子11が接続されるトランジスタQ21、コレクタに演
算増幅器15と抵抗R2からなる電流/電圧変換部を介
して出力端子12が接続されるトランジスタQ22、動
作電流を決めるトランジスタQ23を有する。
【0009】16は第2の差動増幅器であって、ベース
がトランジスタQ21と共通に接地に接続されるトラン
ジスタQ24、ベースがトランジスタQ22と共通に制
御端子13に接続されるトランジスタQ25、動作電流
を決めるトランジスタQ26を有する。
【0010】17はトランジスタQ27〜Q29からな
るカレントミラー回路であって、トランジスタQ24の
コレクタ電流に対応した電流をトランジスタQ21に転
移する。また18はトランジスタQ30〜Q32からな
るカレントミラー回路であって、トランジスタQ25の
コレクタ電流に対応した電流をトランジスタQ22に転
移する。
【0011】19は第3の差動増幅器であって、ベース
接地のトランジスタQ33、ベースがトランジスタQ2
1のコレクタに接続されるトランジスタQ34、動作電
流を決める定電流源20を有する。
【0012】トランジスタQ35、Q36は前記したト
ランジスタQ23と共にカレントミラー回路21を構成
し、トランジスタQ33のコレクタ電流に対応した電流
をトランジスタQ23に転移する。
【0013】また、トランジスタQ37、Q38はトラ
ンジスタQ26と共にカレントミラー回路22を構成
し、トランジスタQ34のコレクタ電流に対応した電流
をトランジスタQ26に転移する。R3〜R12は抵抗
である。
【0014】この回路では、入力端子11に入力電圧V
iが印加すると、抵抗R1によって電流信号Iiに変換
されて、トランジスタQ21のコレクタ及びトランジス
タQ34のベースに流れる。
【0015】この電流Iiは変化する交流電流であっ
て、正のとき(図1の矢印方向にIiが流れるとき)
は、そのレベルに応じてトランジスタQ34側のコレク
タ電流が減少してトランジスタQ33側のそれが増大
し、差動増幅器16の動作電流が減少し、差動増幅器1
4の動作電流が増大する。よって、図1の矢印方向に流
れるIoが増大する。
【0016】逆に、入力電流Iiが負のときは上記と逆
の方向に電流Iiが流れて、そのレベルに応じてトラン
ジスタQ34のコレクタ電流が増大してトランジスタQ
33のそれが減少し、差動増幅器14の動作電流が減少
し、差動増幅器16の動作電流が増大して、出力電流I
oは図1の矢印と反対方向に入力電流Iiのレベルに応
じたレベルで流れる。
【0017】このように、差動増幅器19、16、カレ
ントミラー回路17、18、21、22は入力電流Io
の極性に応じて出力電流Ioの極性を反転させる。この
ときの出力電流Ioのレベルは次に説明するように、制
御端子13に印加している制御電圧Vcで制御される。
【0018】まず、VBEQ2 1 をトランジスタQ21のベ
ース・エミッタ間電圧、VBEQ2 2 をトランジスタQ22
のベース・エミッタ間電圧、IaをトランジスタQ28
のコレクタ電流、IbをトランジスタQ30のコレクタ
電圧、VBEQ2 4 をトランジスタQ24のベース・エミッ
タ間電圧、VBEQ2 5 をトランジスタQ25のベース・エ
ミッタ間電圧、IcをトランジスタQ21のコレクタ電
流、IdをトランジスタQ22のコレクタ電流、Ifを
トランジスタQ24のコレクタ電流、Igをトランジス
タQ25のコレクタ電流とすると、差動増幅器14の側
では、 Vc=VBEQ2 2 −VBEQ2 1 =VT ・ln(Id/Ic) ∴Id=Ic・ exp(Vc/VT ) (11) また、差動増幅器16の側では、 Vc=VBEQ2 5 −VBEQ2 4 =VT ・ln(Ig/If) ∴Ig=If・ exp(Vc/VT ) (12) ここで、入力電流Iiが入力すると、 Ic=Ii+Ia =Ii+If (13) Id=Io+Ib =Io+Ig (14) よって、式(11)、(13)から、 Id=(Ii+If) exp(Vc/VT ) (15) また、式(12)、(14)から、 Id=Io+If・ exp(Vc/VT ) (16) よって、式(15)、(16)から、 Io=Ii・ exp(Vc/VT ) となる。つまり、本実施例では、制御電圧Vcのエクス
ポネンシャルに比例してゲインが変化し、入力電流Ii
のレベルによって歪率が影響受けることはない。制御電
圧Vc=0のときは、Io=Iiとなる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、入
力信号と出力信号とのリニアリティを保持した状態でそ
のゲインを変化させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の電圧制御増幅器の回路図
である。
【図2】 従来の電圧制御増幅器の回路図である。
【図3】 図2の回路の入出力特性図である。
【符号の説明】
11:入力端子、12:出力端子、13:制御端子、1
4:第1の差動増幅器、15:演算増幅器、16:第2
の差動増幅器、17、18:カレントミラー回路、1
9:第3の差動増幅器、20:定電流源、21、22:
カレントミラー回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 コレクタに入力電流が入力する入力側ト
    ランジスタ及びコレクタから出力電流が取り出される出
    力側トランジスタを有する第1の差動増幅器と、該第1
    の差動増幅器の両トランジスタに個別的にコレクタ電流
    を供給する第2の差動増幅器と、上記入力電流の極性及
    びレベルに応じて上記第1の差動増幅器と上記第2の差
    動増幅器の動作電流を差動的に変化させる第3の差動増
    幅器とを具備し、 上記第1の差動増幅器の入力側トランジスタと該入力側
    トランジスタにコレクタ電流を供給する上記第2の差動
    増幅器の一方のトランジスタのベースとに固定の同一電
    圧を印加し、上記第1の差動増幅器の出力側トランジス
    タと該出力側トランジスタにコレクタ電流を供給する上
    記第2の差動増幅回路の他方のトランジスタのベースと
    に共通の制御電圧を印加するようにしたことを特徴とす
    る電圧制御増幅器。
JP3181579A 1991-06-27 1991-06-27 電圧制御増幅器 Pending JPH0514078A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002026665A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Sony Corp 歪補償装置および歪補償方法
EP2719723A1 (en) 2012-10-10 2014-04-16 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for tread, and pneumatic tire

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001121