JPS626363B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS626363B2 JPS626363B2 JP53042700A JP4270078A JPS626363B2 JP S626363 B2 JPS626363 B2 JP S626363B2 JP 53042700 A JP53042700 A JP 53042700A JP 4270078 A JP4270078 A JP 4270078A JP S626363 B2 JPS626363 B2 JP S626363B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- collector
- voltage
- differential amplifier
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
Landscapes
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は利得制御増幅器に関する。
従来、利得制御増幅器としては、エミツタ接地
あるいはベース接地トランジスタのコレクタ電流
を変えて行なうものや、差動アンプを組合せて行
なうもの等があつた。このうち前者は、デイスク
リート回路としては一般的であるがバイアス条件
が変化するため直流的に結合され、後者がIC化
されたAGC回路として広く使われている。しか
し前者に比して雑音指数NFが劣化するという欠
点を持つているので低雑音を要求する回路には適
していなかつた。前者の回路ではアンプの負荷を
抵抗にした時、コレクタ電流を変えて利得を変え
ているため出力の電位が変化し、次段の回路と直
流的に接続されるIC回路では次段のバイアス条
件を変えてしまうことになる。例えば第１図に示
すように、エミツタ接地のトランジスタからなる
アンプ１が直接次段の差動アンプ２に継がれる場
合には、利得を変化することによつて差動アンプ
２のベース電位が変化する。もし差動アンプ２を
為すトランジスタ３および４のベース間に交流的
に高インピーダンス、直流的に低インピーダンス
のフイルター等を接続して両ベース電位を同電位
となるようにしておけば差動アンプは動作し、利
得が得られるが混変調、飽和特性についてはバイ
アス条件の変化によつて劣化することがある。
あるいはベース接地トランジスタのコレクタ電流
を変えて行なうものや、差動アンプを組合せて行
なうもの等があつた。このうち前者は、デイスク
リート回路としては一般的であるがバイアス条件
が変化するため直流的に結合され、後者がIC化
されたAGC回路として広く使われている。しか
し前者に比して雑音指数NFが劣化するという欠
点を持つているので低雑音を要求する回路には適
していなかつた。前者の回路ではアンプの負荷を
抵抗にした時、コレクタ電流を変えて利得を変え
ているため出力の電位が変化し、次段の回路と直
流的に接続されるIC回路では次段のバイアス条
件を変えてしまうことになる。例えば第１図に示
すように、エミツタ接地のトランジスタからなる
アンプ１が直接次段の差動アンプ２に継がれる場
合には、利得を変化することによつて差動アンプ
２のベース電位が変化する。もし差動アンプ２を
為すトランジスタ３および４のベース間に交流的
に高インピーダンス、直流的に低インピーダンス
のフイルター等を接続して両ベース電位を同電位
となるようにしておけば差動アンプは動作し、利
得が得られるが混変調、飽和特性についてはバイ
アス条件の変化によつて劣化することがある。
第１図のようにアンプ１と次段の差動アンプ２
とが同一電源で駆動される場合は、トランジスタ
１のコレクタ電流を減らすことにより利得を下げ
ると負荷抵抗５の電圧降下が少なくなるので差動
アンプ２のベース電位は電源電圧に近づく。この
とき差動アンプ２の負荷６，６が抵抗負荷の場合
にはトランジスタ３，４のコレクタ・ベース電圧
は低くなりある条件下では順バイアスになること
もある。また差動アンプの負荷が直流電位の変化
しないリアクタンス負荷でもコレクタ・ベース電
圧は低くなりOVに近づく。このようなバイアス
条件では差動アンプ２の飽和特性はもちろんのこ
と、混変調特性も劣化し、アンプ特性としては好
ましくない。第２図に差動アンプのコレクタ・ベ
ース電圧を変えた時の混変調特性及び飽和特性の
一例を示す。
とが同一電源で駆動される場合は、トランジスタ
１のコレクタ電流を減らすことにより利得を下げ
ると負荷抵抗５の電圧降下が少なくなるので差動
アンプ２のベース電位は電源電圧に近づく。この
とき差動アンプ２の負荷６，６が抵抗負荷の場合
にはトランジスタ３，４のコレクタ・ベース電圧
は低くなりある条件下では順バイアスになること
もある。また差動アンプの負荷が直流電位の変化
しないリアクタンス負荷でもコレクタ・ベース電
圧は低くなりOVに近づく。このようなバイアス
条件では差動アンプ２の飽和特性はもちろんのこ
と、混変調特性も劣化し、アンプ特性としては好
ましくない。第２図に差動アンプのコレクタ・ベ
ース電圧を変えた時の混変調特性及び飽和特性の
一例を示す。
そこで差動アンプのコレクタ・ベース電圧が一
定の電位より下がらないようにするためには第１
図における負荷抵抗５に換えて、点線で示す負荷
抵抗５′を設けて端子７′からアンプ１に電源を供
給する２電源方式にすることも考えられる。この
場合アンプ１の電源電圧を差動アンプ２の電源電
圧により低くしておけばよいが、これはエミツタ
接地アンプ１のコレクタ・エミツタ電圧が十分に
とれないという不都合が生じる。また２電源化も
IC内部で行なうには回路が複雑化すること、外
部より供給する場合にはパツケージの端子数が増
加すること等の欠点がある。
定の電位より下がらないようにするためには第１
図における負荷抵抗５に換えて、点線で示す負荷
抵抗５′を設けて端子７′からアンプ１に電源を供
給する２電源方式にすることも考えられる。この
場合アンプ１の電源電圧を差動アンプ２の電源電
圧により低くしておけばよいが、これはエミツタ
接地アンプ１のコレクタ・エミツタ電圧が十分に
とれないという不都合が生じる。また２電源化も
IC内部で行なうには回路が複雑化すること、外
部より供給する場合にはパツケージの端子数が増
加すること等の欠点がある。
この発明の目的は上記事情に鑑みて為されたも
のであり、次段のバイアス条件に大きな変化を与
えないIC化を考えたエミツタ接地の利得制御増
幅器を提供することにある。特にこの利得制御増
幅器を構成する抵抗の値を特定の値に設定するこ
とで、AGC電圧を変化させても次段への出力電
圧がほぼ一定となるようにすることにある。
のであり、次段のバイアス条件に大きな変化を与
えないIC化を考えたエミツタ接地の利得制御増
幅器を提供することにある。特にこの利得制御増
幅器を構成する抵抗の値を特定の値に設定するこ
とで、AGC電圧を変化させても次段への出力電
圧がほぼ一定となるようにすることにある。
第３図はこの発明の一実施例を示す図である。
同図において、１０は利得制御増幅器であり、エ
ミツタ接地された増幅用のトランジスタ１１、バ
イアス用のトランジスタ１２，１３および抵抗
R14〜R19からなる。尚、説明上各位置の電圧を図
示の如くＶO，ＶB、矢印方向の電流をI11，I12，
I13，I17とおく。トランジスタ１１のベースには
抵抗R19を介してＡ点より利得制御電圧ＶAが加え
られる。入力IN（ＶIN）はトランジスタ１１の
ベースへ直接加えられる。一方Ａ点からの利得制
御電圧ＶAは抵抗R18を介してトランジスタ１２の
ベースにも加えられる。このトランジスタ１２に
はトランジスタ１１と対応したコレクタ電流が流
れる。
同図において、１０は利得制御増幅器であり、エ
ミツタ接地された増幅用のトランジスタ１１、バ
イアス用のトランジスタ１２，１３および抵抗
R14〜R19からなる。尚、説明上各位置の電圧を図
示の如くＶO，ＶB、矢印方向の電流をI11，I12，
I13，I17とおく。トランジスタ１１のベースには
抵抗R19を介してＡ点より利得制御電圧ＶAが加え
られる。入力IN（ＶIN）はトランジスタ１１の
ベースへ直接加えられる。一方Ａ点からの利得制
御電圧ＶAは抵抗R18を介してトランジスタ１２の
ベースにも加えられる。このトランジスタ１２に
はトランジスタ１１と対応したコレクタ電流が流
れる。
このコレクタ電流とバイアス抵抗R16，R17によ
つてトランジスタ１３のベース電圧ＶBが定ま
り、これに対応したコレクタ電流I13がトランジ
スタ１３を流れる。トランジスタ１３のコレクタ
はトランジスタ１１のコレクタに直流的に接続さ
れ、トランジスタ１１のコレクタは負荷抵抗R15
を介して電源端子Ｅ２０に接続されている。又、
トランジスタ１３のコレクタ電流I13はI13＝ＶB／
R14と表わせる。一方２１は次段の差動アンプで
あり、一対のトランジスタ２３，２４及び負荷２
５，２６によつて構成されている。
つてトランジスタ１３のベース電圧ＶBが定ま
り、これに対応したコレクタ電流I13がトランジ
スタ１３を流れる。トランジスタ１３のコレクタ
はトランジスタ１１のコレクタに直流的に接続さ
れ、トランジスタ１１のコレクタは負荷抵抗R15
を介して電源端子Ｅ２０に接続されている。又、
トランジスタ１３のコレクタ電流I13はI13＝ＶB／
R14と表わせる。一方２１は次段の差動アンプで
あり、一対のトランジスタ２３，２４及び負荷２
５，２６によつて構成されている。
したがつて、トランジスタ１１のコレクタ電圧
すなわち次段の差動アンプ２１のベース電圧ＶO
は、トランジスタ１１及びトランジスタ１３のコ
レクタ電流の和と負荷抵抗R15の値によつて決定
される（ＶO＝Ｅ−（I11＋I13）R15）。従つてこれ
らのコレクタ電流の和が一定であれば差動アンプ
２１のベース電圧ＶOも一定に保たれる。いま、
Ａ点の電位ＶAを下げ、トランジスタ１１に流れ
るコレクタ電流I11を減らすと、同時にトランジ
スタ１２のコレクタ電流I12も減る。このため抵
抗R16による電圧降下が小さくなり、トランジス
タ１３のベース電圧ＶBが高くなり、トランジス
タ１３のコレクタ電流が増加する。このとき、抵
抗R14，R16及びR17が次の関係にあるとき、トラ
ンジスタ１１及び１３のコレクタ電流の和（I11
＋I13）はほぼ一定となる。
すなわち次段の差動アンプ２１のベース電圧ＶO
は、トランジスタ１１及びトランジスタ１３のコ
レクタ電流の和と負荷抵抗R15の値によつて決定
される（ＶO＝Ｅ−（I11＋I13）R15）。従つてこれ
らのコレクタ電流の和が一定であれば差動アンプ
２１のベース電圧ＶOも一定に保たれる。いま、
Ａ点の電位ＶAを下げ、トランジスタ１１に流れ
るコレクタ電流I11を減らすと、同時にトランジ
スタ１２のコレクタ電流I12も減る。このため抵
抗R16による電圧降下が小さくなり、トランジス
タ１３のベース電圧ＶBが高くなり、トランジス
タ１３のコレクタ電流が増加する。このとき、抵
抗R14，R16及びR17が次の関係にあるとき、トラ
ンジスタ１１及び１３のコレクタ電流の和（I11
＋I13）はほぼ一定となる。
() トランジスタ１１と１２のエミツタ面積が
等しい場合 R16・R17（β−１） ＝R14（R16＋R17）（β＋１） ここでβ＝I13／Ｉb：電流増幅率 () トランジスタ１１と１２のエミツタ面積が
異なり、同じベース電圧に対するエミツタ電流
の比が１：ｎの場合 nR18＝R19 R16・R17（ｎβ−１） ＝R14（R16＋R17）（β＋１） 以上のような関係がほぼ満たされた場合、差動
アンプ２１のベース電圧は前段の利得制御増幅器
１０によつて利得制御してもほぼ一定値に保たれ
る。
等しい場合 R16・R17（β−１） ＝R14（R16＋R17）（β＋１） ここでβ＝I13／Ｉb：電流増幅率 () トランジスタ１１と１２のエミツタ面積が
異なり、同じベース電圧に対するエミツタ電流
の比が１：ｎの場合 nR18＝R19 R16・R17（ｎβ−１） ＝R14（R16＋R17）（β＋１） 以上のような関係がほぼ満たされた場合、差動
アンプ２１のベース電圧は前段の利得制御増幅器
１０によつて利得制御してもほぼ一定値に保たれ
る。
以下に、第３図の利得制御増幅器１０を（）
の場合で解析した結果を順を追つて示す。上記に
説明した値を用いて、 ＶO＝Ｅ−（I11＋I13）R15 ……… βＩb＝I13 ……… ＶB＝R17・I17 ……… ＶB＝Ｅ−Ｒ16(Ib＋I12＋I17） ……… と表わされる。又トランジスタ１２及び１３のベ
ース・エミツタ間電圧をＶBE12及びＶBE13とおく
と、 ＶＡ−ＶＢＥ１２／Ｒ１８β＝I12≒I11 ……… ＶB−ＶBE13＝R14・I13・１＋β／β ……… という関係が導かれる。そこでまず式より ＶB＝Ｅ−R16｛Ｉ１３／β＋I12＋ＶＢ／Ｒ１７｝ これと式より この式を変形して 式と式を式に代入して この式の第２項（ＶAの項）が零となる条件
は、 R16R17（β−１） ＝R14・（R16＋R17）（β＋１） これを満足するとき、式の第３項（ＶBE12の
項）も零となり、式の第１項、第４項が次式で
書ける。つまり、 ∴V0≒Ｅ（１−Ｒ１５／Ｒ１６） ＋ＶBE13・Ｒ１５／Ｒ１４（β≫１） このように、利得制御回路１０の解析結果から
も明らかなように本構成が、上記のごとくR14の
値がR16とR17を並列接続した時の値に略等しくな
るように構成されるとき、AGC電圧を変化させ
ても、次段の差動アンプ２１への出力電圧がほぼ
一定となるのである。
の場合で解析した結果を順を追つて示す。上記に
説明した値を用いて、 ＶO＝Ｅ−（I11＋I13）R15 ……… βＩb＝I13 ……… ＶB＝R17・I17 ……… ＶB＝Ｅ−Ｒ16(Ib＋I12＋I17） ……… と表わされる。又トランジスタ１２及び１３のベ
ース・エミツタ間電圧をＶBE12及びＶBE13とおく
と、 ＶＡ−ＶＢＥ１２／Ｒ１８β＝I12≒I11 ……… ＶB−ＶBE13＝R14・I13・１＋β／β ……… という関係が導かれる。そこでまず式より ＶB＝Ｅ−R16｛Ｉ１３／β＋I12＋ＶＢ／Ｒ１７｝ これと式より この式を変形して 式と式を式に代入して この式の第２項（ＶAの項）が零となる条件
は、 R16R17（β−１） ＝R14・（R16＋R17）（β＋１） これを満足するとき、式の第３項（ＶBE12の
項）も零となり、式の第１項、第４項が次式で
書ける。つまり、 ∴V0≒Ｅ（１−Ｒ１５／Ｒ１６） ＋ＶBE13・Ｒ１５／Ｒ１４（β≫１） このように、利得制御回路１０の解析結果から
も明らかなように本構成が、上記のごとくR14の
値がR16とR17を並列接続した時の値に略等しくな
るように構成されるとき、AGC電圧を変化させ
ても、次段の差動アンプ２１への出力電圧がほぼ
一定となるのである。
次に第４図は上記（）の場合の参考例でトラ
ンジスタ１１と１２のエミツタ電流比が１：１／
６、R14＝1KΩ、R16＝23KΩ、R17＝10KΩ、β
＝50、R18＝6KΩ、R19＝1KΩな設定した場合の
トランジスタ１１のエミツタ電流とコレクタ電圧
の関係の一例を示す。同図からエミツタ電流によ
らずコレクタ電圧がほぼ一定になることが示され
ている。この例のように抵抗値を適当に選ぶこと
により出力電圧の変化は0.1V以下にも押えるこ
とができる。
ンジスタ１１と１２のエミツタ電流比が１：１／
６、R14＝1KΩ、R16＝23KΩ、R17＝10KΩ、β
＝50、R18＝6KΩ、R19＝1KΩな設定した場合の
トランジスタ１１のエミツタ電流とコレクタ電圧
の関係の一例を示す。同図からエミツタ電流によ
らずコレクタ電圧がほぼ一定になることが示され
ている。この例のように抵抗値を適当に選ぶこと
により出力電圧の変化は0.1V以下にも押えるこ
とができる。
以上のように、この発明によれば利得制御を行
つても次段の差動アンプのバイアス条件が大きく
変化することがないため、混変調特性等の劣化は
生じない。また次段の差動アンプと電源を共用す
ることができ、更にIC化も容易である。特に上
述の関係式はβが大きければ抵抗の比だけで条件
が満足されるので、抵抗比をコントロールしやす
いICにおいては最適である。
つても次段の差動アンプのバイアス条件が大きく
変化することがないため、混変調特性等の劣化は
生じない。また次段の差動アンプと電源を共用す
ることができ、更にIC化も容易である。特に上
述の関係式はβが大きければ抵抗の比だけで条件
が満足されるので、抵抗比をコントロールしやす
いICにおいては最適である。
第１図は従来技術を示す図、第２図は第１図に
示す回路の特性図、第３図はこの発明の一実施例
を示す図、第４図はエミツタ電流比が異なる場合
の参考例の特性を示す図である。 １０……利得制御増幅器、１１……増幅用トラ
ンジスタ、１２，１３……バイアス用トランジス
タ、１５……負荷抵抗。
示す回路の特性図、第３図はこの発明の一実施例
を示す図、第４図はエミツタ電流比が異なる場合
の参考例の特性を示す図である。 １０……利得制御増幅器、１１……増幅用トラ
ンジスタ、１２，１３……バイアス用トランジス
タ、１５……負荷抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エミツタが接地されかつコレクタが負荷抵抗
を介して電源に接続された第１のトランジスタ
と、 このトランジスタと前記負荷抵抗との接続点に
コレクタが直流的に接続されかつエミツタが第１
の抵抗を介して接地された第２のトランジスタ
と、 前記電源と接地点との間に直列接続された第２
及び第３の抵抗と、 この第２及び第３の抵抗の接続点及び前記第２
のトランジスタのベースとにコレクタが接続さ
れ、かつエミツタが接地された第３のトランジス
タと、 前記第１及び第３のトランジスタの各ベースに
それぞれ接続され利得制御電圧が加えられる第４
及び第５の抵抗とを具備し、 前記第２及び第３の抵抗の並列接続した時の抵
抗値と前記第１の抵抗の抵抗値とが等しいように
設定することを特徴とする利得制御増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270078A JPS54136158A (en) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | Gain control amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4270078A JPS54136158A (en) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | Gain control amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54136158A JPS54136158A (en) | 1979-10-23 |
| JPS626363B2 true JPS626363B2 (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=12643320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4270078A Granted JPS54136158A (en) | 1978-04-13 | 1978-04-13 | Gain control amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54136158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11542786B2 (en) | 2019-08-01 | 2023-01-03 | U.S. Well Services, LLC | High capacity power storage system for electric hydraulic fracturing |
| US11728709B2 (en) | 2019-05-13 | 2023-08-15 | U.S. Well Services, LLC | Encoderless vector control for VFD in hydraulic fracturing applications |
| US12078110B2 (en) | 2015-11-20 | 2024-09-03 | Us Well Services, Llc | System for gas compression on electric hydraulic fracturing fleets |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102110129B1 (ko) | 2014-05-14 | 2020-06-08 | 도쿄 라이트 고교 가부시키가이샤 | 캡 |
-
1978
- 1978-04-13 JP JP4270078A patent/JPS54136158A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12078110B2 (en) | 2015-11-20 | 2024-09-03 | Us Well Services, Llc | System for gas compression on electric hydraulic fracturing fleets |
| US11728709B2 (en) | 2019-05-13 | 2023-08-15 | U.S. Well Services, LLC | Encoderless vector control for VFD in hydraulic fracturing applications |
| US11542786B2 (en) | 2019-08-01 | 2023-01-03 | U.S. Well Services, LLC | High capacity power storage system for electric hydraulic fracturing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54136158A (en) | 1979-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3088262B2 (ja) | 低歪差動増幅回路 | |
| JPS648923B2 (ja) | ||
| US4088963A (en) | Gain control circuit | |
| JP3061674B2 (ja) | 利得制御回路 | |
| US4112387A (en) | Bias circuit | |
| JP2509462Y2 (ja) | 増幅器 | |
| JP2665072B2 (ja) | 増幅回路 | |
| JPS6228087Y2 (ja) | ||
| JP2614272B2 (ja) | フィルター回路 | |
| JPH0145766B2 (ja) | ||
| JP2623954B2 (ja) | 利得可変増幅器 | |
| JPH0133046B2 (ja) | ||
| JP3360911B2 (ja) | 差動増幅回路 | |
| JPH0628325B2 (ja) | 自動利得制御増幅器 | |
| JPS625488B2 (ja) | ||
| KR830001979B1 (ko) | 전력 증폭 회로 | |
| JP3342345B2 (ja) | 利得制御回路 | |
| JPS6113403B2 (ja) | ||
| JPS625489B2 (ja) | ||
| JP2693861B2 (ja) | 増幅回路 | |
| JP2716560B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| JP3784910B2 (ja) | 出力回路 | |
| JPS6121857Y2 (ja) | ||
| JPH0327606A (ja) | 電界効果トランジスタ増幅回路 | |
| JPH06103815B2 (ja) | 電流制御型利得可変増幅器 |