JPS5951173B2 - 可変インピ−ダンス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は利得制御回路、位相制御回路、電圧（電流）制
御形見振器、電圧（電流）制御形７戸波器等に適用して
好適な可変インピーダンス回路に関し、特に構成簡単に
してインピーダンス可変範囲が広く、ダイナミックレン
ジが広く且つ位相制御回路に適用した場合信号の振幅の
絶対値が変化しないものを提案せんとするものである。

以下に図面を参照して本発明をその実施例につき詳細に
説明する。

まず第１図を参照して本発明の一実施例を説明する。

ｔは第１の電源端子でこテれには正の直列電圧が供給さ
れる。

第２の電源端子はここでは接地とされる。

端子ｔと接地との間にトランジスタ１のコレクタ・エミ
ッタ間と第１のダイオード２との直列回路が接続される
。

トランジスタ１のコレクタが電源端子ｔに接続され、θ
そのエミッタがコレクタ及びベースが直接接続されたダ
イオード構成のトランジスタ２のベースに接続され、そ
のトランジスタ２のエミッタが接地される。

トランジスタ１のベースと接地との間に第２及び第３の
ダイオード３，４の直列回路が接テ続される。

ダイオード３及び４は夫々コレクタ及びベースが直接接
続されたダイオード構成のトランジスタで、トランジス
タ３のベースがトランジスタ１のベースに接続され、ト
ランジスタ３のエミッタがトランジスタ４のベースに接
続され、ト）ランジスタ４のエミッタが接地される。

これらトランジスタ１〜４は本例ではＮＰＮ形トランジ
スタである。

トランジスタ１のベースは電流源回路８を通じて電源端
子ｔに接続される。

トランジスタ１及び第１のダイオード２の接続中点がイ
ンピーダンス回路６を介して入力信号の信号源５に接続
される。

信号源５の他端は接地されている。そしてトランジスタ
１及び第１のダイオード２との接続中点より出力信号の
得られる出力端子７が導出される。

そして、本例ではインピーダンス制御手段３５として上
述の電流源回路８を使用し、これに流れる直流電流を可
変することによって出力端子７及び接地間のインピーダ
ンスを可変し得るようにしている。

この第１図の回路に於いて、インピーダンス回路６を抵
抗器とするときは、全体として利得制御回路を構成し得
、又コンデンサにて構成するときはカットオフ周波数を
可変し得る高域通過ろ波器を構成し得、又、インダクタ
にて構成するときはカットオフ周波数を可変し得る低域
通過Ｐ波器を構成し得る。

次にこの第１図の可変インピーダンス回路の動作を数式
を用いて解析してみよう。

トランジスタのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥは一般に
次式の如く表わされる。

二二でｑは電子の電荷、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対
温度、■５はコレクタ飽和電流、■はコレクタ電流であ
る。

又、トランジスタ１〜４のベース・エミッタ間電圧ＶＢ
ＥＩ〜ＶＢＥ４とすれば、トランジスタ１のベース電位
及びトランジスタ３のベース電位が等しいことから次式
が成り立つ。

ＶＢＥＩ ＋ ＶＢＥ２＝ ＶＢＥ３＋ ＶＢＥ４
・・・・”（２）次に出力端子７の電圧、即ち
トランジスタ２のコレクタ電圧■、、２を求めると次式
の如くなる。

二の式でｉｓは入力信号電流、■ゆは電流源回路８の直
流電流を示す。

上述の（３）式に於いて１８＝０のときのＶＣ２を■。

と置くと、（３）式は次式の如く表わされる。

このＶ。

を基準電位点と称する。斯くすると（３）式のＶＣ２と
この基準電位■。

との差をｖ′とするとこれは次式の如く表わされる。

又、この基準電位Ｖ。

とＶＣ２との差をＶ／／とするとこれは次式の如く表わ
される。

この（５）及び（６）式の関係をグラフに表わすと第２
図の曲線（９）、 （１０）及び０１）の如くなる。

この場合（９）。（１０）、 ０．１１は夫々Ｉｘを小
から大に変化させた場合の曲線を示す。

横軸は１８、縦軸はＶ′及びＶ／／である。

このグラフかられかることは、これら曲線が点対称であ
り、且つ、■８を変えることによって傾斜が変化し、即
ちこの可変インピーダンス回路の入力インピーダンスが
変化することを示す。

又、直線部が長いということはダイナミックレンジが広
いということを示す。

ここで入力インピーダンスをｒとするとこれは次式の如
く表わされる。

これに対し一般にダイオードなどのインピーダンスは次
式の如く表わされる。

そして、このダイオードの場合はインピーダンスが信号
電流ｉ５によっても変化することが解る。

（７）式に於いてｉζ＜Ｉｘという条件を設ければ（７
）式は次式の如く近似される。

従ってこの（９）式から解ることは、入力信号に対する
直線性の範囲が広く、ダイナミックレンジが広いという
ことである。

次に第３図を参照して本発明の他の実施例を説明する。

本実施例ではインピーダンス制御手段３５として第１図
の如く電流源回路８の電流を可変するのではなくして、
次のような構成にて行っている。

即ち、トランジスタ４のコレクタ・ベース間に抵抗器１
２を接続し、トランジスタ４のベースと接地との間に抵
抗器１３及び可変直流電源１４の直列回路を接続して、
この直流電源１４の電圧を可変することによってインピ
ーダンスを可変するようにしている。

次に第４図を参照して本発明の更に他の例を説明する。

本例ではトランジスタ１のベースとトランジスタ３のベ
ースとの間に抵抗器１５を接続し、トランジスタ１のベ
ースと接地との間に可変電流源回路１６を接続してイン
ピーダンス制御手段３５を構成した場合である。

次に第５図を参照して本発明の更に他の実施例を説明す
る。

第１図の実施例ではトランジスタ１〜４が全てＮＰＮ形
のトランジスタの場合であったが、本例ではトランジス
タ２及び４のみをＰＮＰ形トランジスタを使用した場合
である。

そして、トランジスタ２のエミッタをトランジスタ１の
エミッタに接続し、トランジスタ２のコレクタ及びベー
スを直接接続してダイオード構成としてそのコレクタ及
びベースを接地し、トランジスタ４のエミッタをトラン
ジスタ３のエミッタに接続し、トランジスタ４のコレク
タ及びベース間を直接接続してダイオード構成にすると
共にこれらコレクタ及びベースを接地する。

インピーダンス制御手段３５は第１図の場合と同様であ
る。

次に第６図を参照して本発明の更に他の実施例を説明す
る。

本例では本発明の可変インピーダンス回路の出力側に差
動増巾回路１７にて構成された出力回路を設けた場合で
ある。

この差動増巾回路１７はＮＰＮ形のトランジスタ１８及
び１９、定電流源回路２０から構成されており、トラン
ジスタ１８のベースがトランジスタ１のエミッタに接続
されトランジスタ１９のベースがトランジスタ３のエミ
ッタに接続されている。

尚、出力はトランジスタ１８及び１９のコレクタより得
るようにしている。

次に第７図を参照して本発明可変インピーダンス回路を
位相制御回路に適用した場合の例を説明する。

即ち、例えばカラーテレビジョン受像機の色補正回路に
適用した場合には、局部副搬送波発振器５を設け、その
一端を接地すると共に他端をコンデンサ６を通じて出力
端子７、即ちトランジスタ１のエミッタに接続すると共
に、局部副搬送波発振器５の他端を抵抗器２２を通じて
差動増巾回路１７のトランジスタ１９のベースに接続し
、トランジスタ１９のベースを抵抗器２１を通じてトラ
ンジスタ３のエミッタに接続する。

この場合抵抗器２１及び２２は略値を等しく構成する。

第７図の等価回路を第８図に示す。

この場合２９は第７図に於ける差動増巾回路１７を除い
た可変インピーダンス回路を示し、その他は第７図と同
様の符号を同一部分に付しである。

次にこの第７図及び第８図の位相制御回路の動作を数式
を使って説明しよう。

信号源、即ち局部副搬送波発振器５の信号電圧ｅ１、出
力端子７に得られる出力信号電圧をｅ。

とじ、コンデンサ６の容量をＣ１可変インピーダンス回
路２９の抵抗値をＲ１角周波数をωとすると出力信号電
圧ｅ。

は次式の如く表わされる。

又、出力信号電圧ｅ。

の入力信号電圧ｅ１に対する位相をθとするとこれは次
式の如く表わされる。

θ＝２ｔａｎ−１ωｃＲ−・・−・（１１１この場合θ
は１８０°の範囲で可変できる。

群遅延時間（包路線遅延時間） ｄＢ／ｄωは次式の如
くなる。

本発明可変インピーダンス回路は上述したようにコンデ
ンサ或いはインダクタと組合せることによって第９図に
示す如く発振器を構成することもできる。

即ち、差動増巾回路１７のトランジスタ１９のコレクタ
と電源端子ｔとの間に負荷抵抗器２４を接続し、そのト
ランジスタ１９のコレクタよりの出力をＮＰＮ形トラン
ジスタ２５のベースに供給する。

トランジスタ２５のコレクタを電源端子ｔに接続すると
共に、そのエミッタを水晶振動子２６及び抵抗器２７の
直列回路を通じ、更に９０°移相用のコンデンサ２８を
通じて接地する。

この直列回路とコンデンサ或過 ンデンサ６を介して出力端子７、即ちトランジスタ１の
エミッタに接続すると共に抵抗器２２を通じてトランジ
スタ１９のベースにも接続する。

この第９図の発振器では電流源回路８の電流を可変する
ことによって発振周波数を可変することができる。

この発振器の周波数と位相の関係を第１０図に示す。

尚、水晶振動子２６の代りにコイル及びコンデンサの直
列回路よりなる直列共振回路も可能である。

又コンデンサ６は結合コンデンサである。

この発振器は位相制御電流制御形発振器となる。

上述せる本発明可変インピーダンス回路によれば構成簡
単にしてインピーダンス可変範囲が広く、ダイナミック
レンジが広く、且つ位相制御回路に適用した場合信号の
振幅の絶対値が変化しない可変インピーダンス回路を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路結線図、第２図は
特性曲線図、第３〜第９図は本発明の他の実施例を示す
回線結線図、第１０図は特性曲線図である。 ｔは第１の電源端子、１はトランジスタ、２．３及び４
は第１、第２及び第３のダイオード、６はインピーダン
ス回路、７は出力端子、８は電流源回路、３５はインピ
ーダンス制御手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１及び第２の電源端子間にトランジスタのコレク
   タ・エミッタ間と第１のダイオードとの直列回路を接続
   し、上記トランジスタのベースと上記第２の電源端子と
   の間に第２及び第３のダイオードの直列回路を接続する
   と共に、上記トランジスタのベースを電流源回路を通じ
   て上記第１の電源端子に接続し、上記トランジスタに流
   れる電流を変更して該トランジスタのエミッタ入力イン
   ピーダンスを可変させるインピーダンス制御回路を上記
   トランジスタのベース回路に設け、上記トランジスタ及
   び第１のダイオードの接続中点にインピーダンスを回路
   を介して入力信号を供給するようになし、上記トランジ
   スタと上記第１のダイオードとの接続中点より出力信号
   を取出すようにしたことを特徴とする可変インピーダン
   ス回路。