JPS6264108A - 可変利得制御回路 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、可変利得制御回路に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来の可変利得制御回路を第４図に示す。この回路は特
開昭５５−　り２６１５号公報に記述されているもので
ある。

電源端子（＋Ｖ００）と接地間には２Ｉ、なる定電流を
発生する定電流源崗と電圧電流変換用のダイオードＩお
よびダイオードα９ならびに電圧源ｕｅとが直列に接続
される。トランジスタα樽のコレクタはダイオードαη
を介し前記定電流源（１３に接続される。またトランジ
スタα樽のベース・エミッタ間には前記ダイオード（１
Ｓが接続され、電流ミラー回路が構成される。このダイ
オードαりと前記ダイオードα荀との接続点にはトラン
ジスタ（１９のベースが接続される。またこのトランジ
スタ０と差動対を成すトランジスタ（７）のベースは、
前記ダイオード鰭とトランジスタα神との接続点に接続
される。これらトランジスタ（１１，（２０のエミッタ
共通接続点と接地間には２Ｉ、なる定電流を発生する電
流源Ｑυが接続される。なお、ダイオードα４）、（１
５，αηとしては、トランジスタのコレクタとベースと
を互い番こ接続したものが用いられる。

上述の回路ｌこおいては、前記ダイオードｆｉ４）、（
１５の接続点に抵抗Ｒ１およびコンデンサを介して信号
電圧源（４）より入力信号電圧ｖＩが供給され、抵抗Ｒ
Ｌを介して電源端子（＋Ｖ００）と接続する前記トラン
ジスタ（１）のコレクタを出力端子（Ｉ″ＩＪとして出
力信号電圧Ｖ、が導びかれる。

第４図に示した可変利得制御回路の利得は。

と表わされる。ここでｒ・はダイオード（ｌ！９のイン
ピーダンスであり。

である。（１）式より、上記ｒ＠が十分Ｒ１より小さい
ならば（この条件は一般に満たされる’）　ＲＬ／Ｒ，
は定数であるので、利得は定電流源（１３の電流値２Ｉ
。

と定電流源ＣＩ）の電流値２Ｉ！の比によりて決定され
る。

また、入力信号電圧ｖｉは、抵抗式と信号源からみた入
力インピーダンスとにより入力信号電流ｌ。

に変換されてからダイオード（１４）、＜１！９の接続
点に供給される。このとき出力信号電圧ｖ０はであり、
入力信号電流に対して原理的に歪を生じない。

さらにこの回路は電流入力型であるから、入力のための
バイアス電圧源が不要である。なお、電圧源αｅは定電
流源Ｑυを動作させるためのものであり、これは数百ン
リボルトの大きさのもので良い。

よりて、低電圧動作が可能である。また上記電圧源αｅ
との関係でトランジスタ翰のベース電位は低い電圧に設
定することが・でき、このため出力段にレベルシフト回
路を必要とせずに大きな出力信号振幅を得ることができ
る。

さらにまた、この回路は信号を電流として処理している
ため、ダイナミックレンジを大きくとることが可能であ
る。

以上の如く、第４図に示した従来の可変利得制御回路は
多くの利点を有するものである。

〔背景技術の問題点〕

いま、電圧源α暢の出力インピーダンスをｒＢ、とじて
、上記回路の利得を求めると。

となり、電圧源（１ｅは低インピーダンスでなくてはな
らないことがわかる。ところでバイアス電圧源←ｅは、
ダイオードを用いるのが最も簡単である。

この場合、電圧源αｅのインピーダンスｒＢ０はとなる
。したがって、　　（ｌｉ）式においてｒ・の利得に与
える影響が無視できなくなり、利得が電流比Ｉ！／Ｉｔ
によりてのみ決定されるという利点が損われることにな
る。

また、電圧源−は、電流源ｔ２１）を動作させるための
バイアスであり、電流源Ｃυに印加される電圧は０．２
ｖ程度あれば回路は十分に動作する。しかるに０．２ｖ
の一電圧源を低インピーダンスで実現することは実際上
困難である。

さらにこの回路杏こおいて支配的に雑音を発生する素子
は、ダイオード（１４，（ｉｓ、αηおよびトランジス
タへＬ　（１９，■である。このうち、ダイオードαり
とトランジスタ舖の雑音は、そのエミッタに抵抗を挿入
することで減少させることができるが、これを行うと利
得にエミッタ抵抗に係わる項が追加されてしまい、利得
制御を困難なものとする。７以上の如く、第４図に示し
た可変利得制御回路は種々の利点を有しながらも、実用
に際し多くの欠点を有し、実現困難なものとなっていた
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来回路の利点を損なわず、上記
従来回路の実用上の欠点を克服する。低電圧化ｌζ適し
た使いやすい可変利得制御回路を提供することｉこある
。

〔発明の概要〕

本発明は、可変利得動作上の基本となる電流電圧変換用
ダイオードと電流ミラー回路との間にベース接地トラン
ジスタを接続し、このトランジスタにバイアス電圧を供
給する構成とするととｌこより、電流ミラー回路か利得
に与える影響を小さくして特性を向上させると共に、実
用上問題のない可変利得制御回路を提供するものである
。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図に示す。第４図に示した従来
回路と同一部分には同一番号を付し、その説明は省略す
る。従来回路と異なる点は、ベース接地トランジスタ（
１）がダイオードα４．四の間に挿入接続されており、
そのベースに電圧源（２）が接続されている点であり、
新たに電圧源（２）を設けたことにより、従来の電圧源
αｅが不要になった点である。

この回路の利得は、電圧源（２）のインピーダンスをｒ
ｌ、雪と置くと。

となる。ここでｍ　’＠ｌ＋β、は各々トランジスタ（
１）の工２ツタ・インピーダンス奢よぴ電流増幅率であ
る。この（ｉｌｉ）式と従来回路の利得式（１１）とを
比較してみると、電圧源インピーダンスの影響が１／／
。

に小さくなることがわかる。例えば、電圧源（２）をダ
イオードで構成したとして、トランジスタ（１）トこの
ダイオードに流れる電流が同じとき、β１＝１００と仮
定すると、トランジスタ（１）のエミッタ拳インピーダ
ンスのわずか１／１００の影響しかない。また。

このように、電圧源（２）のインピーダンスは１／／／
１倍されるので特に低インピーダンスである必要がない
。したがって、電流源Ｉ２υが動作するために、最低限
必要な電圧１例えば０．２ｖ程度の電圧源は容易ζζ作
ることができ、低電圧化が図りやすい。

さらに、ダイオードα９ならびにトランジスタα神によ
り構成される電流ミラー回路が、電圧電流変換とは独立
した構成となっているために、この電流ミラー回路のエ
ミッタに抵抗を挿入しても、何ら回路動作に悪影響を及
ぼさない。よって、ト２ンジスメ住騰、ダイオード（へ
）の各二５ツタに抵抗を接続することで、これらのトラ
ンスコンダクタンスを下げることができるので、電流ミ
ラー回路による雑音を減少させることができ、結局１回
路の雑音特性を向上させることができる。

第２図に本発明の他の実施例を示す。図においてトラン
ジスタ（１０１）、　（１８１）、　（１５１）の各々
が第１図におけるトランジスタ（１）、（ｌおよびダイ
オード住四に相当する。すなわち１本実施例が第１図に
示した実施例と異なる点は、トランジスタ（１）の極性
ならびに電流ミラー回路の入出力関係を逆にした点であ
り、　ＮＰＮ　）　？ンジスタ（１）に代えＰＮＰ　）
ランジスタ（１０１）を使用し、′ｆＩＩｔ流建ラー回
路う入力端（第１図においてダイオード（凶、第２図に
おいてトランジスタ（１５１）　）の接続をダイオード
（１４）からダイオー−ドαηへ変更し、出力端（第１
図化おいてトランジスタ（１８，第２図においてトラン
ジスタ（１８１）：の接続をダイオード住ηからダイオ
ードα４へ変更した点にある。

第２図−ζ示した実施例では、トランジスタ（１０１）
としてＮＰＮ　）ランジスタを使用するため、これをモ
ノリシックＩＣで構成した場合、　ＰＮＰ　）ランジス
タ（１）よりも周波数特性に優れたものを得ることがで
きる。

第３ｒｇＪにさらに本発明の他の実施例を示す。図にお
いてトランジスタ（１０２）　、　ｉｉ電流源１３２）
　、ダイオード（１４２）、　（１５２）、　（１７２
）右よびトランジスタ（１８２）の各々かに１図にあけ
るトランジスタ（１）。

電流源住３．ダイオードＩ、α９．αη、トランジスタ
α〜に相当している。本実施例が第１図の実施例と異な
る点は１本発明に係る可変利得制御回路を正負両電源を
用いる場合１こ適するようにした点にあり。

そのため上記したダイオード（１４２）を始めとする各
素子の極性を第１図のものと逆にした点にある。

また、この実施例では電圧源（２）をトランジスタ（２
０１）トこのトランジスタ（２０１）のベース・コレ；
　フタ間およびベース・エミッタ間を各々接続する抵抗
（２０２）、　（２０３）とにより構成している。これ
にヨリトランジスメ（１０２）のペースにＶＢＩに依存
した電圧を与えており、温に、ＶＢｌｌの変動に係わら
ず、電流源／２υ、　（１３２）を安定にバイアスでき
る。

また、そのベースが正の電源端子（＋Ｖ００）に電流源
（至）を介して接続されるトランジスタＧυのエミッタ
は、略接地電位である。このため、トランジスタ（ＩＬ
（イ）のコレクターエさツタ電圧を等しくシ。

小信号時の歪を小さくする効果がある。

〔発明の効果〕

以上、説明したように本発明によれば、従来回路の利点
をそのまま有し、かつこれを実際に実現し得る実用上何
ら問題のない可変利得制御回路を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る可変利得制御回路構成
図、第２図、第３図は本発明の他の実施例を示す回路構
成図、第４図は従来の可変利得制御回路の回路構成図で
ある。 （１）、　（Ｌｌ、（１！、（２Ｇ、　（１０１）、（
１０２）、（１８１）、（１８２）　・）　’）　ｙジ
スタ。 （２）　、　（２）・・・電圧源、（４）・・・信号電
圧源。 （１Ｂ・・・出力端、　　　　　　（１３，０υ・・・
電流源。 Ｉ、αり、ｔＬη、　（１４２）、　（１５２）、　（
１７２）・・・ダイオード。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　宇治　弘 第１図 第２ｍｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 差動対を成す第１、第２のトランジスタと、この第１、
   第２のトランジスタの共通エミッタに接続される第１の
   電流源と、前記第１のトランジスタのベースに一端が接
   続される第１のダイオードと、この第１のダイオードの
   前記一端と同一極の一端が前記第２のトランジスタのベ
   ースに接続される第２のダイオードと、前記第１、第２
   のダイオードの他端同志を接続した共通接続端に接続さ
   れる第２の電流源と、ベースに電圧源が接続される第３
   のトランジスタと、その入力端と出力端のいずれか一方
   が前記第１のダイオードに接続され他方と前記第１のダ
   イオードとが前記第３のトランジスタのコレクタ・エミ
   ッタ電流路を介して接続される電流ミラー回路とを有し
   、前記第３のトランジスタのエミッタを信号電流供給端
   とし、前記第１、第２の電流源の少なくともいずれか一
   方を可変とすることにより、前記第１、第２のトランジ
   スタのコレクタの少なくとも一方から利得制御された出
   力信号を得るようにしたことを特徴とする可変利得制御
   回路。