JPS6341446B2 - - Google Patents

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JPS6341446B2
JPS6341446B2 JP56012076A JP1207681A JPS6341446B2 JP S6341446 B2 JPS6341446 B2 JP S6341446B2 JP 56012076 A JP56012076 A JP 56012076A JP 1207681 A JP1207681 A JP 1207681A JP S6341446 B2 JPS6341446 B2 JP S6341446B2
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JP
Japan
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transistor
current
signal
emitter
output
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JP56012076A
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JPS57125509A (en
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Kozo Yoshihisa
Isamu Okui
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Priority to DE19823202501 priority patent/DE3202501A1/de
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/22Automatic control in amplifiers having discharge tubes
    • H03G3/24Control dependent upon ambient noise level or sound level
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0017Circuits 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
    • H03G1/0023Circuits 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

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、出力信号の歪率を低減させた信号レ
ベル制御回路に係り、特に例えば音量コントロー
ル回路等に使用して好適の信号レベル制御回路に
関する。
一般に、ステレオ放送信号を受信する受信装
置、或いはステレオ音響装置等には、音量調整・
バランス調整等の機能が当然必要であり、これら
機能を備えた信号レベル制御回路は従来より提案
されている。この信号レベル制御回路としては、
特に音量レベル制御回路は入出力特性の歪率が低
く、しかも集積回路化に適したものが望ましい。
第1図には、従来の信号レベル制御回路として
の音量コントロール回路の回路図が示されてい
る。
この図において、符号1は音声信号Uioが供給
される入力端子で、差動増幅器2に前記信号Uio
を導くものである。この差動増幅器2は、一方の
入力端P11が抵抗R1を介してバイアス電源V1に接
続されると共に、他方の入力端P12が抵抗R2を介
してバイアス電源V1に接続され、各入力端P11
P12に直流バイアスが供給されるようになつてい
る。この差動増幅器2は、その入力端P12に入力
信号Uioが供給されるように入力端子1がコンデ
ンサC1を介して入力端P12に接続されている。こ
の差動増幅器2は、前記入力端P12に供給された
入力信号Uioを差動増幅して、その差動信号を出
力端P01,P02から出力するように構成されてい
る。前記出力端P01,P02から得られた差動信号
は、レベル調整回路3に供給されるように接続さ
れている。このレベル調整回路3は、レベル可変
手段4からのレベル可変指令を取り込み、前記差
動信号のレベルを可変するように構成されてい
る。このレベル調整回路3は、これによつてレベ
ル調整された差動信号をカレントミラー回路5に
供給するようになつている。即ち、このカレント
ミラー回路5は、供給された前記差動信号の一方
をバイアス手段としての第一トランジスタQ10
エミツタに供給し、前記差動信号の他方を第二ト
ランジスタQ20のエミツタに供給し前記バイアス
手段の出力を第二トランジスタQ20のベースに供
給し、このトランジスタQ20のコレクタに接続さ
れた負荷6から出力信号を取り出すように構成さ
れたものである。
更に、上記回路の構成を以下に詳説する。
差動増幅器2は、トランジスタQ1のベースが
入力端P11に接続されると共に、トランジスタQ2
のベースが入力端P12に接続され、前記トランジ
スタQ1のエミツタが電流源21を介して接地さ
れると共にトランジスタQ2のエミツタが電流源
22を介して接地され、且つ前記両エミツタ間に
抵抗R3が接続され、又トランジスタQ1及びQ2
各コレクタが出力端P01及びP02に各々接続された
ものとして構成されている。
この差動増幅器2の各出力端P01及びP02に接続
されたレベル調整回路3は、トランジスタQ3
びQ4の各エミツタを共通にして前記出力端P01
接続されると共に、トランジスタQ5及びQ6の各
エミツタを共通にして前記出力端P02に接続され、
トランジスタQ3及びQ6の各ベースを共通にし且
つトランジスタQ4及びQ5の各ベースを共通にし
て両共通点にレベル可変手段4からのレベル可変
指令としての可変バイアス信号が供給されるよう
にし、トランジスタQ4及びQ5のコレクタを共通
にして電源Vccに接続され、トランジスタQ3及び
Q6の各コレクタから各々信号を取り出せるよう
に構成されている。
このレベル調整回路3に供給するレベル可変指
令を出力するレベル可変手段4は、バイアス電源
V2及びV3からなり、これらの差電圧が出力され
るようになつている。
又、カレントミラー回路は、前記信号レベル調
整回路3におけるトランジスタQ3及びQ6の各コ
レクタがトランジスタQ10及びQ20の各エミツタ
に接続され、前記トランジスタQ10のベースとコ
レクタとが共通にされてトランジスタQ20のベー
スに接続されると共に、その共通点が定電流源5
0を介して接地され、且つトランジスタQ10のエ
ミツタが抵抗R4を介して電源Vccに接続され、し
かもトランジスタQ20のエミツタが抵抗R5を介し
て電源Vccに接続され、そのコレクタが負荷6と
しての抵抗R6を介して接地されると共に出力端
子7に接続されたものとして構成されている。
上記の如く構成された信号レベル制御回路は次
のように動作する。
先ず、入力端子1に入力信号としての音声信号
Uioが入力されると、差動増幅回路2の抵抗R3
入力信号電流isが流れることになる。このとき、
電流源21及び22の電流I01とすると、トラン
ジスタQ1のコレクタにはI01+isが、トランジスタ
Q2のコレクタにはI01−isが各々流れることにな
る。この差動増幅器2から出力される差動信号と
しての各コレクタ電流(I01+is)及び(I01−is
は、前記レベル調整回路3のトランジスタQ3
Q4及びQ5,Q6の各エミツタに供給される。電流
(I01+is)はトランジスタQ3,Q4に分流し、電流
(I01−is)はトランジスタQ5,Q6に分流する。各
分流電流は、前記レベル調整回路3のダブルバラ
ンス型差動増幅回路として構成したトランジスタ
Q3乃至Q6のベースに加えるバイアス(レベル可
変手段4からのレベル可変指令)を可変すること
によつて、その分流比が可変する。即ち、レベル
可変手段4の可変指令が、V2>V3とした場合に
トランジスタQ3,Q6をオンさせ、トランジスタ
Q4,Q5をオフとすれば、このレベル調整回路3
から出力される信号レベルは最大となり、逆に
V2<V3とした場合にトランジスタQ3,Q6をオフ
としトランジスタQ4,Q5をオンとすれば、レベ
ル調整回路3から出力される信号レベルは最小と
なる。
而して、このレベル調整回路3によつてレベル
が調整された差動信号としての信号電流は、カレ
ントミラー回路5のトランジスタQ10及びQ20
エミツタ抵抗R4及びR5に信号電流isとして流れる
ものである。トランジスタQ10には定電流源50
の電流I02が流れ、これをトランジスタQ20のベー
スに供給する。この結果、トランジスタQ20のコ
レクタには、定電流源50を流れる電流I02と信
号電流2isとの和に等しい電流(I02+2is)が流
れ、これが負荷6の抵抗R6に供給される。従つ
て、出力端子7からは、これら回路により調整さ
れた出力信号Uputが取り出すことができることに
なる。
ところで、前記カレントミラー回路5は、トラ
ンジスタQ10及びQ20の両エミツタ電流が信号電
流isの変化に追従して変化することになり、これ
によつてトランジスタQ10,Q20のベース・エミ
ツタ間電圧VFの変化を引き起すこととなる。こ
の結果、負荷6の抵抗R6には、信号電流isが流れ
るほかに、前記ベース・エミツタ間電圧VFの変
化による雑音信号が流れてしまい出力信号が歪ん
だものになりやすいという欠点があつた。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
カレントミラー回路を構成するトランジスタのう
ち、少なくとも信号取り出し用の第二トランジス
タをダーリントン接続された回路としてなり、前
記トランジスタのベース・エミツタ間電圧の変化
により発生する出力信号の歪を無くした信号レベ
ル制御回路を提供することを目的とする。
以下、本発明の一実施例に係る信号レベル制御
回路を第2図に基づいて説明する。
第2図は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、第1図の構成要素と同一のものには同符号を
付してその説明を省略する。本実施例において、
カレントミラー回路5は次のように構成され、他
の回路構成は第1図の構成と何ら変更がないもの
である。即ち、カレントミラー回路5のバイアス
手段は、第一トランジスタQ10のエミツタに前記
レベル調整回路3から出力される差動信号のうち
の一方の信号が供給されるようにし、このトラン
ジスタQ10のベースとコレクタとが共通接続され
て電流源50を介して接地し且つエミツタを抵抗
R4を介して電源Vccに接続し、そのコレクタから
バイアスを取り出すように構成されている。又、
カレントミラー回路5の信号取り出し用の回路と
しては、前記第二トランジスタQ20のベースに前
記バイアス手段としての第一トランジスタQ10
コレクタから取り出した信号が供給されるように
し、レベル調整回路3から出力された差動信号の
うち他方の信号が前記トランジスタQ20のエミツ
タに供給されるようにすると共に、そのエミツタ
が抵抗R5を介して電源Vccに接続され、この第二
のトランジスタQ20と逆極性の第三トランジスタ
Q30とでダーリントン接続回路を構成させ、トラ
ンジスタQ30のベース・エミツタ間に抵抗R7を接
続したものとして構成されている。前記ダーリン
トン接続回路は、本実施例では、トランジスタ
Q20のエミツタがトランジスタQ30のコレクタに、
トランジスタQ20のコレクタがトランジスタQ30
のベースに、トランジスタQ30のエミツタが出力
端子7に各々接続されて構成されている。
上記構成になる信号レベル制御回路について、
その信号歪が除去されることを以下に説明する。
先ず、カレントミラー回路5の抵抗R4及びR5
に流れる電流をIa及びIbとし、差動増幅器2の抵
抗R3に流れる電流をisとし、トランジスタQ10
びQ20のベース・エミツタ間電圧をVF1及びVF2
し、抵抗R4及びR5の抵抗値を等しくし、これを
Rdとすると、トランジスタQ20のベースにおい
て、 IaRa+VF1=IbRa+VF2 ……(1) が成立する。又定電流源50を流れる電流をIpd
とし、定電流源21及び22を流れる電流をIpe
とすると、電流Ia及びIbは、 Ia=Ipd+Ipe−is ……(2) Ib=Ic+Ipe−is ……(3) (ただし、Icは負荷6に流入する電流) 更に、トランジスタQ10,Q20のベース・エミ
ツタ間電圧VF1,VF2はK=kT/qとし、kをボ
ルツマン定数、Tを絶対温度、qを電子の電荷、
IsをトランジスタQ10,Q20の飽和電流、Ipfをトラ
ンジスタQ10,Q20のコレクタ電流とすると、 VF1=Kln(Ipd/Is) ……(4) VF2=Kln(Ipf/Is) ……(5) となる。又、上記(2)式と(3)式とにより、次の(6)式
が求まる。
Ia−Ib=Ipd+2is−Ic ……(6) 更に、上記(4)式と(5)式とにより、次の(7)式が求
まる。
VF1−VF2 =K〔ln(Ipd/Is)−ln(Ipf/Is)〕 ……(7) 上記(6)式及び(7)式を上記(1)式に代入して、電流
Icを求めると、 Ic=Ipd+2is+K/Ra 〔ln(Ipd/Is)−ln(Ipf/Is)〕 ……(8) となり、この電流Icにより負荷6の抵抗R6に発生
する電圧Vpは抵抗R6の抵抗値をRcとすると、 Vc=IcRc ……(9) で与えられる。上記(8)式をこの(9)式に代入すると
電圧Vpは、 Vp=(Ipd+2is)Rc+KRc/Ra 〔ln(Ipd/Is)−ln(Ipf/Is)〕 ……(10) となる。ここで、トランジスタQ20のコレクタ電
流Ipfを求めると、電流Ipfは Ipf=IB+VF3/Rd ……(11) (ただし、IBはトランジスタQ30のベース電流、
VF3はトランジスタQ30のベース・エミツタ間電
圧、Rdは抵抗R7の抵抗値とする。)となる。この
(11)式において、トランジスタQ30の電流増幅率hfe
が充分に大きいものであれば、電流IBは非常に小
さいものとなるので、ほとんど無視することがで
きる。従つて、電流Ipfは、(11)式より、 Ipf≒VF3/Rd ……(12) となり、入力電流とは無関係で一定の電流とな
る。この結果、上記(10)式において、右辺の第1項
におけるIpd・Rc及び右辺の第2項は、単に直流
成分のみとなり、交流成分と無関係になる。更
に、交流成分Upは、 Up=2is・Rc ……(13) となる。即ち、上述の如く構成することにより、
出力信号中には、本来の信号成分のみが得られる
ことになつて、信号歪を生じさせるような信号成
分が現われることがないものになる。
以上充べたように本発明によれば、信号取り出
し用の第二トランジスタをダーリントン接続回路
としてなるので、前記トランジスタのベース・エ
ミツタ間電圧の変化を無くすことができ、出力信
号歪が生じることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の信号レベル制御回路を示す回路
図、第2図は本発明の一実施例に係る信号レベル
制御回路を示す回路図である。 1……入力端子、2……差動増幅器、3……レ
ベル調整回路、4……レベル可変手段、5……カ
レントミラー回路、6……負荷、7……出力端
子、21及び22,50……電流源、R1〜R7
…抵抗、Q10,Q20,Q30……トランジスタ、V1
V3……バイアス電源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力端子に供給される入力信号を第1,第2
    の電流に変換する手段であつて、第1の電流は第
    1の信号成分を含み、第2の電流は第1の信号成
    分と逆相関係にある第2の信号成分を含むように
    した入力手段と、 前記第1の電流を分流し、その分流比が制御電
    圧によつて制御されて第1の分流電流を発生する
    と共に、前記第2の電流を分流し、その分流比が
    前記制御電圧によつて制御されて第2の分流電流
    を発生するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段に接続され、前記第1,第
    2の分流電流に応答して出力電流を発生する回路
    手段であつて、第1の導電型の第1,第2のトラ
    ンジスタ及び第2の導電型の第3のトランジスタ
    を含み、前記第1のトランジスタはそのエミツタ
    を前記第1の分流電流路に結合すると共に、第1
    の抵抗を介して第1の電位点に接続し、第1のト
    ランジスタのベース、コレクタを共通に結合して
    定電流源を介して基準電位点に接続し、第2のト
    ランジスタはそのエミツタを前記第2の分流電流
    路に結合すると共に、第2の抵抗を介して第1の
    電位点に接続し、第2のトランジスタのベースを
    第1のトランジスタのベースに接続し、第3のト
    ランジスタは、そのベースを第2のトランジスタ
    のコレクタに接続すると共にコレクタを第2のト
    ランジスタのエミツタに接続し、第3のトランジ
    スタのエミツタから出力電流を取り出すように
    し、第1、第2のトランジスタはカレントミラー
    を形成し、第2,第3のトランジスタはダーリン
    トン接続回路を形成して成る回路手段と、 前記第3のトランジスタのエミツタに接続さ
    れ、前記出力電流を出力信号に変換して取り出す
    ための出力手段とから成る信号レベル制御回路。
JP56012076A 1981-01-28 1981-01-28 Signal level control circuit Granted JPS57125509A (en)

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US06/341,340 US4494075A (en) 1981-01-28 1982-01-21 Volume control circuit
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DE (1) DE3202501A1 (ja)
GB (1) GB2091962B (ja)

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