JPS6338315A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は利得制御回路に関する。

〔発明の４既要〕 この発明は、利得制御回路において、″ｔ４ｉ源電圧に
ス・１して直列にスタックされているトランジスタの数
を減ら′１−ことにより、ダイナミックレンジを拡大し
た４）のである。

〔従来の技術〕

÷１１得制御回路として第２図にボｊ゛ような回路が考
えられている。

すなわち、同図において、Ｑｌ　、Ｑ２は電流電比変換
用のトランジスタ（ダイオード’）　、Ｑ４　。

Ｑ４は差りｊ接続された１−ランジスタである。

したがって、 １＋　　　ｌｘ＋１ｉ １２−１ｘ−１ｉ １】　：端子Ｔ１の入力端子 ■２　：端子Ｔ２の入力端子 １χ：直流分 ］１；交流分 １３＝Ｉｙ−Ｔ。

＋４−１ｙ　　１−１゜ ■３　：端子゛１゛］の出力−ｄｉ　ｉｋ。

■４　二幅１子Ｔ４の出力電流 Ｉｙ：定電流源（ユｙの定電流の １／２（直流分） Ｉｉ　：全流分 とすれば、この回路の電流利得Ａｉは、八１−Ｔｏ／１
ｉ ＝Ｉｙ／ｌｘ（イｆ臀〕　　　　　　・・　・・　（ｉ
）となり、この回路はい）式でボされる電流利得Ａｉの
電流アンプ゛としてｔｉｌＪ＜ことになる。

そして、このとき、電流１ｙの大きさを変化させれば、
（ｉ）式から電流利得Ａｉが変化するので、結果として
この回路は利得制御回路とし゛（働く。

第３図はその応用例をボすもので、トランジスタＱ１、
〜Ｑ１３により差動アンプ（１）が構成され、端子Ｔ１
．Ｔ２の入力信号がアンプ（１）により電流Ｉｆ、＋２
とされてトランジスタ（ゴ＋、Ｑ＊に（Ｊ（給される。

また、トランジスタＱ３〜Ｑ９により一定＋１７．衡ｌ
ｒ＋ｌ　１ｆｆｉ　ｔ２＋が構成され、端子Ｔ５に制御
電圧が供給される。

したがって、端子Ｔ　１＋　７２の人力信号によりトラ
ンジスタＱ１　、Ｑ２に電流１＋　、１２が流れ、これ
によりトランジスタＱ３’、Ｑ４に電流１３゜■→が流
れるとともに、ごの電流１３＋Ｉ４が抵抗器Ｒ３，Ｒ４
により塩１七に変換されて端子′ｒ３゜′ｒ４に取り出
される・ そして、このとき、トランジスタＱ７が定電流源Ｑｙに
対応するので、端子Ｔ５の制御電圧にしたがって利得が
変化する。

また、このとき、トランジスタＱ７とトランジスタＱ８
とでは、コレクタ電流が差動的に変化するので、抵抗器
Ｒ３＋　Ｒ４を流れる電流の直流分は一定であり、した
がっ°（、端子Ｔ３　、Ｔ、の直流レヘルは制御霜月−
にかかわらず一定となる。

（文献：特公昭４８−２０９３２号公報）〔発明が解決
しようとする問題点〕 ところが、この第３図の回路においては、電源＋　Ｖ　
ＣＣ２と接地との間に、１’ｌ　萄抵抗器Ｒ３、Ｒ４と
、信号用トランジスタＱ３〜Ｑ６と、電流制御用トラン
ジスタＱｖ　、　（ｌｅと、定電流源用トランジスタＱ
９とが直列に接続されるので、例えば電池で動作するカ
メラ一体型のＶＴＲのように、電源電圧＋Ｖ　ＣＣ２が
（１ζい場合には、出力信１づ−のダイナミックレンジ
が小さくなっ′（シまう。また、各トランジスタのバイ
アス？１ｉｌｌＥにも余裕がなくなっ”（しまう。

この発明は、このような問題点を解決しようとするもの
である。

〔問題点を解決するための手段］ このため、この発明においては、２つの電流源を設け、
この電流源の電流を制御（８号にしたがって差動的に制
御する。

〔作用〕

′、ｆ＆源と接地との間に直列接続される１・−ノンジ
スタの数が少なくなる。

〔実施例〕

第１図において、エミッタ接地のトランジスタ（，１１
３、（：ｌ　１４を定電流源としてトランジスタＱｕ。

Ｑ＋＝により差動アンプ（１１が構成され、トランジス
タＱ　ｏ　＋　Ｑ　１２のベースが入力端子Ｔ　１＋　
Ｔ　２に接続され、そのコレクタと電源端子Ｔｌｌとの
間に、ダイオード接続されたトランジスタＱ１．Ｑ２が
接続される。

また、エミッタ接地のトランジスタＱ７を定電流源とし
トランジスタＱ３　＋　Ｑ４により差動アンプ（３）が
構成され、トランジスタＱ３．　Ｑ４のベースがトラン
ジスタＱｌ、Ｑ２のエミッタに接続され、トランジスタ
Ｑ３．（Ｌのコレクタが出力端子Ｔ］、Ｔ４に接続され
るとともに、抵抗器Ｒ３゜Ｒ４を通じて電源端子Ｔ１２
に接続される。

さらに、トランジスタＱ５＋　　Ｑｅ　＋　０８により
同様に差動アンプ（５）が構成され、トランジスタＱｓ
、Ｑ６のベースには一定のバイアス電圧ＶＲが供給され
るとともに、そのコレクタは抵抗器Ｒｑ、Ｒ，＋に接続
される。

また、電鯨端子ＴＩ３を基準電イ１）点とし、かつ、ト
ランジスタＱ２１．　　に１２２を定電流源としてトラ
ンジスタ（よ２３１　Ｑ２４及びエミッタ１（旧１（抗
ｚ：）１ぜン１により差動アンプ（＋１）が構成され、
トランジスタＱ　２３１　Ｑ　２４のベースが制御車ｊ
Ｌの入力端子’ｌ”６゜Ｔ６に接続され、その二ｌレク
タがトランジスタＱ２６．　　Ｑ２Ｇのコレクタに接続
される。

この場合、トランジスタＱ２・、を入力端とし、トラン
ジスタＱｅ　、Ｑｌ４を出力側と］るとともに、トラン
ジスタ（１２７をバイアス用として、かつ、接地を基準
電位点としてカレントミラー回路（１２）が構成され、
トランジスタＱ２６．　　Ｑｖ　、　　Ｑｌｌ　（ユ２
８により同様にカレントミラー回路 れる。

さらに、トランジスタＱ］１を入力端、トランジスタＱ
２１．　Ｑ２２を出力側、トランジスタＱ、（２をバイ
アス用とするとともに、電源端子ＴＩ３を基準電位点と
してカレントミラー回路（１４）が構成され、トランジ
スタＱ３１に定電流源（ヨ３〕から所定の大きさの定電
流Ｉが供給される。

このような構成によれば、トランジスタＱ３．。

Ｑ２＋、　　Ｑ２２はカレントミラー回路（１４）を構
成し′Ｃいるので、トランジスタＱ２１．　　Ｑ２２の
コレクタには電流１．Ｉが流れる。そして、トランジス
タＱ　Ｈ、Ｑ　２２は、差動゛７ンプ（ＩＩ）の定電流
源でもあるので、電流■、■は端子Ｔ５．Ｔ’６０制御
電圧にしたがって電流１２３＋　　１２４に分配され゛
ζトランジスタＱ　２１１　、　　（１２４を流れる。

ただし、１２〕＋＋２４−２１　　　　　・・・・（ｉ
ｉ　＞である。

そして、この電流１？ｑ、ｌ＞４がトランジスタＱ　２
．　、　０２６を流れるとと４）に、トランジスタＱ２
５゜Ｑｌｌ及びＱ２６．　Ｑｌ３はカレンＩ・ミラー回
路（１２）。

（」３）を構成しζいるので、トランジスタＱ１３゜Ｑ
ｌ４には電流１２４．Ｉ２ｉが流れ、このとき、ｌ・ラ
ンシスタＱＩ３．　　Ｑｌ４は作動アンプ（１）の定電
流源なので、トランジスタＱｌｌ、　Ｑｌ２に対する定
電流は１１　＋　＋　２４、すｔ（わも、定電流２（と
なり、トランジスタＱ１．Ｑ２を流れる電流Ｉ１．Ｔ２
の直流分１ｘ、１ｘＬ１１、 ｌ　　ｘ　　−１・・・・　（ｉｉｉ　）となる。

また、トランジスタＱ２ｓ、Ｃゴ８及びＱ　２Ｇ　、　
Ｑｌもカレントミラー回路（１２）　、　　（１３）を
構成しているので、トランジスタ（ユｖ、Ｑｇには電流
１２４゜＋２３が流れる。そしζ、トランジスタＱ　ｖ
の電流１２４がトランジスタＱ３．Ｑ４により三等分さ
れてこれを流れる電流＋３．＋４の直流分＋ｙ、＋ｙと
なるので、 ｌｙ　＝　１２４／２　　　　　　　・＝・（ｉｖ）と
なる。

したがって、トランジスタ（ユ１．Ｑ２及び差リリＪア
ンプ（３）による電流利得＾１は、（ｉ）　、　　（ｉ
ｉｉ）　。

（ｉｖ　）式から ＾１＝Ｉｙ／ｌχ ＝　　１２４／　　（２１）　　　（イｉη〕　・・　
・・　　（Ｖ）となる。そして、この場合、端子Ｔ５　
、　”ｌ’ｅの制御電圧にしたがっ°Ｃ１ｔＸ流＋２４
の大きさは変化°４−るので、制御車１）−にしたか−
、Ｃ，電流利１１！＾ｉが変化するごとになる。

また、トランジスタＱｏ　＋　Ｑ　１２のエミッタに接
続されている抵抗器の値をＲとずれば、端子Ｔｓ。

Ｔ２と端子Ｔ３．Ｔ４との間の電圧利得＾νは、＋　２
３　＋　Ｉ　２４　　　　Ｒ＋　Ｒとなる。そして、こ
の場合、端子′Ｆ５．’Ｉ”ｅの制御電圧により電流１
２４が変化して電圧利得へνが変化する。

さらに、カレントミラー回路（１２）においては、トラ
ンジスタＱＩＴに電流！２３が流れるが、この電流１２
３ばトランジスタＱｅ　＋　Ｑ６により三等分され、ト
ランジスタＱ５　、　ＱＦ、には電流＋２１／２゜１２
３／２が流れ、この電流がさらに１１（抗器Ｒｓ。

ｌマ鴫に流れる。

したがっ°ζ、抵抗器Ｒ１１、Ｒ４に流れる電流は、そ
れぞれ ｌ　ｙ　＋＋　２３／　２ツー１２４／　２　＋　１２
３／　２−■ となる。つまり、１】（抗器Ｒ３，＋？＋に（５１定電
流源Ｑ３３により決まる一定の１１′１流電流１．１が
流れる。

したがって、端子Ｔ３．′ｒ４の直流レベルは、端子Ｔ
　ｓ　＋　Ｔ　６の制御重重−にかかわらずｒ７．いに
等しく、かつ、一定となる。

〔発明の効果〕

こうして、この発明によれば、利得制御を行うごとがで
きるが、この場合、特にこの発明によれば、電源電圧＋
ＶＣ（：２に対しζ抵抗器Ｒ］、Ｒ４と、トランジスタ
０３〜Ｑ、と、トランジスタＱ？　、Ｑａが接続される
だｌなので、第３図の回路に比べ、トランジスタの１１
没分だりダイナミックレンジを拡大できるととノ）に、
パイ−メス重重−にも余裕ができる。

さらに、差動アンプ（１１）のダイＪ−ミックレンジが
利得＾νの制御範囲となり、 ＶＣ−Ｖ＋ｓ　ｊ　Ｉ　１７月 Ｖｒ、、Ｖｓ：罐１　ｒ−′ｒ、、　、　Ｔ、の制御′
小月− の範囲にわたって制御でき、 Ｖｓ−Ｉ　Ｒ２ｔ＞Ｖ＋；のとき最大利得Ｖ５＋　Ｉ　
Ｒ２１＜ＶＣのとき利得０倍となる。

また、制御電圧によりＩ　２ｘ−１２４のときには、１
２４−１なので、電圧利得＾Ｖは抵抗比のみで決まるこ
とになる。つまり、基準となる電圧和ｍＡνにばらつき
を生じることがない。

さらに、差動アンプ（１１、（３１、（５１に対応する
差動アンプ”を、差動アンプ（１１）及びカレントミラ
ー回路（１２）　、　　（１３）に追加接続するごとに
より、共通の制御電圧で複数の利得制御を同時に、かつ
、等しい特性で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の接続図、第２図、第１３図は
その説明のための図である。 ｆｌ、ｌ　、　＋３１　、　（５１、（１，１）は差動
アンプ、（１２）〜（１４）はカレントミラー回路であ
る。 手続ネｊ１ｉ　、’ｉ−ｒ己冑： 昭和６１年１１月２０１１ 特許庁長官　　黒　１１１　　明　ルｊ［殿３、補正を
する者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京部品用区北品用（ｊ丁ロア番３５号名称（
２１８）ソニー株式会社 代表取締役　大　賀　；３１１Ａｊ１ ４、代理人 （１）明細書中、第６ページ２行及び９行（計２カ所）
「エミッタ接地の」を削除する。 （２）同、第７ページ１０行及び下から５〜４行（計２
カ所）「バイアス」を「バッファ」と訂正する。 （３）同、第１０ページ４行及び５行の式中（計２カ所
）分子の「Ｒ３」をｒＲ３＋ＲｑＪと訂正する。 （４）同、第１２ページ５〜９行「制御電圧・・さらに
、」を削除する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 差動的に変化する１対の電流を１対のダイオードに供給
   して１対の差動電圧に変換し、 この１対の差動電圧を次段の差動アンプの１対の入力端
   に供給し、 上記差動アンプの１対の出力端に、別の差動アンプの１
   対の出力端を並列に接続し、 上記差動アンプ及び上記別の差動アンプの各定電流源を
   、１対のカレントミラー回路の出力側トランジスタによ
   りそれぞれ構成し、 上記１対のカレントミラー回路に、差動的に変化する１
   対の制御電流を供給して上記差動アンプから利得制御さ
   れた出力を得るようにした利得制御回路。