JPS6096012A - 可変利得増幅器 - Google Patents
可変利得増幅器Info
- Publication number
- JPS6096012A JPS6096012A JP58204080A JP20408083A JPS6096012A JP S6096012 A JPS6096012 A JP S6096012A JP 58204080 A JP58204080 A JP 58204080A JP 20408083 A JP20408083 A JP 20408083A JP S6096012 A JPS6096012 A JP S6096012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- emitter
- resistance
- voltage
- dynamic range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0017—Circuits 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
- H03G1/0023—Circuits 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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
- H03G1/007—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using field-effect transistors [FET]
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、バイポーラトランジスタおよび電界効果型ト
ランジスタよりなる可変利得増幅器に関するものであり
、音響および産業分野に利用可能性を有する。
ランジスタよりなる可変利得増幅器に関するものであり
、音響および産業分野に利用可能性を有する。
従来例の構成とその問題点
第１図に電流を可変として増幅率を変える従来の可変利
得増幅回路を示す。第１図において、Ｑ１ｉＱ２はＮＰ
Ｎ）・ランジスタであり、それぞれベース側を入力端子
ｖ１．ｖ２とし、エミッタ側は、抵抗Ｒ３，Ｒ４に接続
され、抵抗Ｒ３，Ｒ４間にＡＧＣ（自動利得制御）検出
器１および定電流源２が接続される。一方、コレクタ側
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源■。０ に接続され、
且つ出力端子Ｖ。１゜ｖｏ２ となっている。
得増幅回路を示す。第１図において、Ｑ１ｉＱ２はＮＰ
Ｎ）・ランジスタであり、それぞれベース側を入力端子
ｖ１．ｖ２とし、エミッタ側は、抵抗Ｒ３，Ｒ４に接続
され、抵抗Ｒ３，Ｒ４間にＡＧＣ（自動利得制御）検出
器１および定電流源２が接続される。一方、コレクタ側
は、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源■。０ に接続され、
且つ出力端子Ｖ。１゜ｖｏ２ となっている。
図において、工。はトランジスタＱ１．Ｑ２を流れる電
流Ｉ、、Ｉ２の和であり、ＩＣは定電流源の電流、ＩＡ
ＧｃはＡＧＣ検出器１からの信号電流である。第１図に
示すトランジスタＱ１．Ｑ２により構成される差動増幅
回路、の利得Ｇは次式のように表わされる。
流Ｉ、、Ｉ２の和であり、ＩＣは定電流源の電流、ＩＡ
ＧｃはＡＧＣ検出器１からの信号電流である。第１図に
示すトランジスタＱ１．Ｑ２により構成される差動増幅
回路、の利得Ｇは次式のように表わされる。
Ｇ＝２ｇｍ ＲＣ−（１）
但し、Ｒ１−Ｒ２＝Ｒｏ、Ｒ３−Ｒ４−ＲＥ とし、捷
だ、ｇｍは差動増幅器における相互コンダクタンスであ
る。ここで、ｇｍは次式で表わされる。
だ、ｇｍは差動増幅器における相互コンダクタンスであ
る。ここで、ｇｍは次式で表わされる。
但し、ＶＴはしきい値電圧、■。＝Ｉｃ−工ＡＧｃ。
ところで、（１）式の利得を、従来方法で可変にするに
は、（２）式の電流工。を可変にしなければならないの
で、出力端子の直流電圧が利得により、変化し、１だＡ
ＧＣ電流が大きくなるという欠点を有する。
は、（２）式の電流工。を可変にしなければならないの
で、出力端子の直流電圧が利得により、変化し、１だＡ
ＧＣ電流が大きくなるという欠点を有する。
即ち、第１図に示す可変利得回路において、ＡＧＣ電流
を変化させて、利得を−２０ｄＢ変化させるには、（２
）式で表わされるｑｍを１／１ｏ倍にしなければならな
い。そのときの電流工。の値をＩｘ とすると、 従って、 ＲＥ＝５ｏＯＱ、ｖＴ−２５，８ｍＶ、工。＝２００μ
ＡとするとＩｘ＝７．２９μＡとなり、工ＡＧＣは、Ｉ
ＡＧＣ＝ Ｉ Ｃ−Ｉ ！＝ １９２ 、７ （μＡ
〕となり、定電流源２には、この電流が加わり、変化前
の約２倍の電流を流さねばならなくなる。
を変化させて、利得を−２０ｄＢ変化させるには、（２
）式で表わされるｑｍを１／１ｏ倍にしなければならな
い。そのときの電流工。の値をＩｘ とすると、 従って、 ＲＥ＝５ｏＯＱ、ｖＴ−２５，８ｍＶ、工。＝２００μ
ＡとするとＩｘ＝７．２９μＡとなり、工ＡＧＣは、Ｉ
ＡＧＣ＝ Ｉ Ｃ−Ｉ ！＝ １９２ 、７ （μＡ
〕となり、定電流源２には、この電流が加わり、変化前
の約２倍の電流を流さねばならなくなる。
発明の目的
本発明は、前述のような従来の欠点を除去するものでア
リ、ＮＰＮ ）ランジスタよりなる差動増幅器のエミッ
タ抵抗を可変にして、可変利得増幅器を構成しようとす
るものである。
リ、ＮＰＮ ）ランジスタよりなる差動増幅器のエミッ
タ抵抗を可変にして、可変利得増幅器を構成しようとす
るものである。
発明の構成
本発明は、差動対画トランジスタの各コレクタを、それ
ぞれに負荷を介して、電源に接続し、かつ、各エミッタ
を、それぞれに電界効果トランジスタを介して、単一電
流源に接続すると共に、前記電界効果トランジスタの各
ゲートを自動利得制御信号源に接続した可変利得増幅器
であり、これにより、差動増幅回路の電流源電流を変動
させずに、したがって、出力端子の直流電圧レベルを変
えずに可変利得増幅器出力が得られる。
ぞれに負荷を介して、電源に接続し、かつ、各エミッタ
を、それぞれに電界効果トランジスタを介して、単一電
流源に接続すると共に、前記電界効果トランジスタの各
ゲートを自動利得制御信号源に接続した可変利得増幅器
であり、これにより、差動増幅回路の電流源電流を変動
させずに、したがって、出力端子の直流電圧レベルを変
えずに可変利得増幅器出力が得られる。
実施例の説明
第２図は本発明実施例回路図であり、ＡＧＣ回路３の信
号により、Ｎチャンネル接合型電界効果トランジスタ（
Ｎ−ＪＦＥＴと略す）Ｑ３．Ｑ４の抵抗値を変化させ、
出力電圧利得を得るものである。ここで、Ｎ−ｌＦＥＴ
の電流電圧特性を第３図に示す。横軸にドレイン・ソー
ス電圧（ＶＤｓ）をとシ縦軸にドレイン・ソース電流（
Ｉｎｓ）をとると、ドレイン・ソース電圧■Ｄｓ の増
加と共にドレイン・ソース電流よりｓは増加し、一定電
流値で飽和する、ゲート電圧ｖＧ工 を増加させること
により、電流飽和値は増加する。この原理によりＮ−Ｊ
ＦＥＴの抵抗変化を用い、例えば、−２０ｄＢの利得変
化させるには、（２）式のｑｍを１／１０倍にしなけれ
ばならない。Ｎ−ＴＦＥＴの可変抵抗の値をＲＥｘ と
して、その値をめると、） とナル。各パラメータを、Ｉｏ＝２ｏｏμＡ、ｖＴ＝２
５．８ｍＶ 、ＲＥ：６００Ω として、可変抵抗値Ｒ
Ｅｘをめると ＲＥｘ＝７３２２０ と得られるので、この値はＮ−ＴＦＥＴを用いて実現す
ることができる。
号により、Ｎチャンネル接合型電界効果トランジスタ（
Ｎ−ＪＦＥＴと略す）Ｑ３．Ｑ４の抵抗値を変化させ、
出力電圧利得を得るものである。ここで、Ｎ−ｌＦＥＴ
の電流電圧特性を第３図に示す。横軸にドレイン・ソー
ス電圧（ＶＤｓ）をとシ縦軸にドレイン・ソース電流（
Ｉｎｓ）をとると、ドレイン・ソース電圧■Ｄｓ の増
加と共にドレイン・ソース電流よりｓは増加し、一定電
流値で飽和する、ゲート電圧ｖＧ工 を増加させること
により、電流飽和値は増加する。この原理によりＮ−Ｊ
ＦＥＴの抵抗変化を用い、例えば、−２０ｄＢの利得変
化させるには、（２）式のｑｍを１／１０倍にしなけれ
ばならない。Ｎ−ＴＦＥＴの可変抵抗の値をＲＥｘ と
して、その値をめると、） とナル。各パラメータを、Ｉｏ＝２ｏｏμＡ、ｖＴ＝２
５．８ｍＶ 、ＲＥ：６００Ω として、可変抵抗値Ｒ
Ｅｘをめると ＲＥｘ＝７３２２０ と得られるので、この値はＮ−ＴＦＥＴを用いて実現す
ることができる。
次に、ダイナミックレンジは、エミッタ電流”ＥＥ１エ
ミッタ抵抗ＲＥに比例するので、 Ｄ（ダイナミックレンジ） ｏｃ Ｉ Ｅ Ｅ ＲＥと
表現できる。
ミッタ抵抗ＲＥに比例するので、 Ｄ（ダイナミックレンジ） ｏｃ Ｉ Ｅ Ｅ ＲＥと
表現できる。
従来のエミッタ電流を減らしてＡＧＣをかける場合は、
ダイナミックレンジは小さくなり、本発明のエミッタ抵
抗を増加させてＡＧＣをかける場合はダイナミックレン
ジが広がる。例えば、前述のように、−２０ｄＢのＡＧ
Ｃをかける場合で比１文すると、ダイナミックレンジＤ
ｆ（＋、次の、にうになる。１ １）ＡＣＡＣがかか−、−（：ｌ／＋ない」易自Ｄ＝（
ＩＥＥＲＥ） ・Ｋ ２）ＩＥＥ 変化によるＡＧＣ Ｄ＝（２（３工ＥＥ）ＲＥ・Ｋ ３）ＲＥによるＡＧＣ Ｄ′−（ＩＥＥ−コτ「ＲＥ） Ｋ 、’、ＤＩ／′Ｄ＝ ４１８．４倍 即ち、エミッタ抵抗ＲＥを変化させる方法が、エミッタ
電流工ＥＥ を変化させるよシも、ダイナミックレンジ
が広い。第４図ａ、ｂに、この結果を示す。第４図ａが
従来例による場合、ｂが本発明による場合で、Ｉ、、Ｉ
２．ΔＶの略目盛単位は同一である。第４図かられかる
ように、同じゲインに対して大入力の範囲までリニヤな
増幅が可能である。
ダイナミックレンジは小さくなり、本発明のエミッタ抵
抗を増加させてＡＧＣをかける場合はダイナミックレン
ジが広がる。例えば、前述のように、−２０ｄＢのＡＧ
Ｃをかける場合で比１文すると、ダイナミックレンジＤ
ｆ（＋、次の、にうになる。１ １）ＡＣＡＣがかか−、−（：ｌ／＋ない」易自Ｄ＝（
ＩＥＥＲＥ） ・Ｋ ２）ＩＥＥ 変化によるＡＧＣ Ｄ＝（２（３工ＥＥ）ＲＥ・Ｋ ３）ＲＥによるＡＧＣ Ｄ′−（ＩＥＥ−コτ「ＲＥ） Ｋ 、’、ＤＩ／′Ｄ＝ ４１８．４倍 即ち、エミッタ抵抗ＲＥを変化させる方法が、エミッタ
電流工ＥＥ を変化させるよシも、ダイナミックレンジ
が広い。第４図ａ、ｂに、この結果を示す。第４図ａが
従来例による場合、ｂが本発明による場合で、Ｉ、、Ｉ
２．ΔＶの略目盛単位は同一である。第４図かられかる
ように、同じゲインに対して大入力の範囲までリニヤな
増幅が可能である。
なお、実施例では、Ｎ−ＪＦＥＴによって可変抵抗部分
を実現しだが、これは、ＭＯ８型電界効果トランジスタ
によっても同様な作用を実現することができる。
を実現しだが、これは、ＭＯ８型電界効果トランジスタ
によっても同様な作用を実現することができる。
発明の効果
本発明によれば、
１、エミッタ抵抗を可変にしているだめ、ダイナミック
レンジが広がる、従って大入力に対してもリニヤな出力
が得られる。
レンジが広がる、従って大入力に対してもリニヤな出力
が得られる。
２、差動増幅回路の電流を変化させていないため出力の
直流電圧レベルの変化がなく、多段に゛する時の設計が
容易である。
直流電圧レベルの変化がなく、多段に゛する時の設計が
容易である。
３、回路全体の電流バスの変化がない。
などのすぐれた効果が得られる。
第１図は従来例の可変利得増幅器、第２図は本発明実施
例の可変利得増幅器、第３図は本発明実施例に使用した
ＪＦＥＴの工・Ｖ特性図、第４図ａ、ｂは、従来例およ
び本発明実施例の各ダイナミックレンジ特性図である。 Ｑｌ、Ｑ２・・・・・ＮＰＮ）ランジスタ、Ｒ１，Ｒ２
・°・・・・・抵抗、Ｑ３．Ｑ４．、、＝・Ｎ−Ｊ Ｆ
ＥＴ、Ｖｌ、Ｖ２・・・・・入力部、ｖｃｃ・・・・・
電源、４− ・定電流源、３・・・・・ＡＧＣ検出回路
部、■ｏ１．■。２・・・・出力部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１毛彫
２ 図 第３図 ＩＩ４図
例の可変利得増幅器、第３図は本発明実施例に使用した
ＪＦＥＴの工・Ｖ特性図、第４図ａ、ｂは、従来例およ
び本発明実施例の各ダイナミックレンジ特性図である。 Ｑｌ、Ｑ２・・・・・ＮＰＮ）ランジスタ、Ｒ１，Ｒ２
・°・・・・・抵抗、Ｑ３．Ｑ４．、、＝・Ｎ−Ｊ Ｆ
ＥＴ、Ｖｌ、Ｖ２・・・・・入力部、ｖｃｃ・・・・・
電源、４− ・定電流源、３・・・・・ＡＧＣ検出回路
部、■ｏ１．■。２・・・・出力部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１毛彫
２ 図 第３図 ＩＩ４図
Claims (2)
- （１）差動対画トランジスタの各コレクタを、それぞれ
に負荷を介して、電源に接続し、かつ、各エミッタを、
それぞれに電界効果トランジスタを介して、単一電流源
に接続すると共に、前記電界効果トランジスタの各ゲー
トを自動利得制御信号源に接続した可変利得増幅器。 - （２） Ｋ界効果トランジスタがＮチャネル接合型電界
効果トランジスタもしくは同ＭＯ３型電界効果トランジ
スタから選定された特許請求の範囲第１項に記載の可変
利得増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204080A JPS6096012A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 可変利得増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204080A JPS6096012A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 可変利得増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096012A true JPS6096012A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=16484443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204080A Pending JPS6096012A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 可変利得増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096012A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63178611A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Toshiba Corp | 利得制御回路 |
| JPS63284914A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Nec Corp | 差動型ａｇｃ回路 |
| EP0632583A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | STMicroelectronics S.r.l. | Variable gain amplifier |
| WO2000021205A1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Microtune, Inc. | Highly linear variable-gain low noise amplifier |
| US6771124B1 (en) | 2000-08-04 | 2004-08-03 | Microtune (Texas), L.P. | System and method for low-noise amplifier with a high frequency response |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58204080A patent/JPS6096012A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63178611A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Toshiba Corp | 利得制御回路 |
| JPS63284914A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Nec Corp | 差動型ａｇｃ回路 |
| EP0632583A1 (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-04 | STMicroelectronics S.r.l. | Variable gain amplifier |
| WO2000021205A1 (en) * | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Microtune, Inc. | Highly linear variable-gain low noise amplifier |
| US6771124B1 (en) | 2000-08-04 | 2004-08-03 | Microtune (Texas), L.P. | System and method for low-noise amplifier with a high frequency response |
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