JPH0622304B2 - 対数if増幅回路 - Google Patents
対数if増幅回路Info
- Publication number
- JPH0622304B2 JPH0622304B2 JP61137415A JP13741586A JPH0622304B2 JP H0622304 B2 JPH0622304 B2 JP H0622304B2 JP 61137415 A JP61137415 A JP 61137415A JP 13741586 A JP13741586 A JP 13741586A JP H0622304 B2 JPH0622304 B2 JP H0622304B2
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- Japan
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- logarithmic
- circuit
- differential
- amplifier
- stage
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は受信機のIF増幅回路に関し、特に受信電界を
表示する対数IF増幅機回路に関する。
表示する対数IF増幅機回路に関する。
〔従来の技術〕 従来の対数IF増幅回路の構成は、第5図に示すよう
に、多段の増幅器(トランジスタQ1〜Q10から成る
第1段、Q11〜Q19から成る第2段、Q20〜Q2
7から成る第3段)の各段の出力をコンデンサC8,C
9,C10を介して整流し、夫々の段の整流電流を加算
して対数特性を近似していた。この従来例は、マイクロ
エレクトロニクス・アンド・リライアビリティ(Microel
ectronics and Reliability)の第16巻(1977)
の345〜366ページに記載されている。
に、多段の増幅器(トランジスタQ1〜Q10から成る
第1段、Q11〜Q19から成る第2段、Q20〜Q2
7から成る第3段)の各段の出力をコンデンサC8,C
9,C10を介して整流し、夫々の段の整流電流を加算
して対数特性を近似していた。この従来例は、マイクロ
エレクトロニクス・アンド・リライアビリティ(Microel
ectronics and Reliability)の第16巻(1977)
の345〜366ページに記載されている。
上述した従来の対数IF増幅器では、交流信号の整流は
ダイオード(Q28,Q29,Q30,Q32,Q3
3,Q34,Q35,Q36,Q37)を使って行って
いるので特に温度特性が悪くなり、温度特性を補償する
ためには、回路が複雑になるという欠点がある。また整
流器は上述のようにダイオードを用いる半波整流方式で
あることにより、各々のコンデンサ(C8,C9,C1
0)が必要であり、IFの周波数を下げると大きなコン
デンサが必要となる。従って上述のコンデンサをIC内
に形成する場合にはチップサイズが大きくなる。またコ
ンデンサを外付けにしてチップサイズを小さくするため
には各段毎に外付けコンデンサが必要となるため外付け
コンデンサ用の端子が増えてIC化には不利であった。
ダイオード(Q28,Q29,Q30,Q32,Q3
3,Q34,Q35,Q36,Q37)を使って行って
いるので特に温度特性が悪くなり、温度特性を補償する
ためには、回路が複雑になるという欠点がある。また整
流器は上述のようにダイオードを用いる半波整流方式で
あることにより、各々のコンデンサ(C8,C9,C1
0)が必要であり、IFの周波数を下げると大きなコン
デンサが必要となる。従って上述のコンデンサをIC内
に形成する場合にはチップサイズが大きくなる。またコ
ンデンサを外付けにしてチップサイズを小さくするため
には各段毎に外付けコンデンサが必要となるため外付け
コンデンサ用の端子が増えてIC化には不利であった。
一方、入力信号検出電圧の対数特性に対する偏差を小さ
くするためには一般的に上述した差動増幅器1段当りの
利得を下げて、かつ多段化する必要があり、コンデンサ
も整流器の段数だけ必要となる欠点があった。
くするためには一般的に上述した差動増幅器1段当りの
利得を下げて、かつ多段化する必要があり、コンデンサ
も整流器の段数だけ必要となる欠点があった。
本発明の対数IF増幅回路は、差動増幅器の出力が順次
次段の入力となるように接続されるn段の差動増幅器
と、それぞれの差動増幅器の入出力に接続されるトラン
ジスタのエミッタサイズがk:1の差動対が2対それぞ
れ同一サイズのトランジスタのコレクタが共通に接続さ
れ、入力が互いに逆である2(n+1)対の差動対と、
それぞれの差動対のエミッタ面積係数が1のトランジス
タのコレクタ電流を加算する加算回路とを有している。
次段の入力となるように接続されるn段の差動増幅器
と、それぞれの差動増幅器の入出力に接続されるトラン
ジスタのエミッタサイズがk:1の差動対が2対それぞ
れ同一サイズのトランジスタのコレクタが共通に接続さ
れ、入力が互いに逆である2(n+1)対の差動対と、
それぞれの差動対のエミッタ面積係数が1のトランジス
タのコレクタ電流を加算する加算回路とを有している。
〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。第1段
から第n段の差動増幅器A1〜AnはIF増幅器を構成
し、入力信号VINを順次増幅してVout(=Vn)として
出力する。一方、エミッタサイズk:1(k>1)のト
ランジスタ対で構成される第1から第n+1の2対の差
動対B1〜Bn+1は各段の差動増幅器の入力信号又は出力
信号を入力としている。ここでトランジスタQ13,
Q16,Q23,Q26,…,Qn3,Qn6;Qn+1,3,Qn+1,6
はエミッタ面積がk・s0であり、トランジスタQ14,
Q15;Q24,Q25,…;Qn4,Qn5;Qn+1,4,Qn+1,5
はエミッタ面積がs0である。
から第n段の差動増幅器A1〜AnはIF増幅器を構成
し、入力信号VINを順次増幅してVout(=Vn)として
出力する。一方、エミッタサイズk:1(k>1)のト
ランジスタ対で構成される第1から第n+1の2対の差
動対B1〜Bn+1は各段の差動増幅器の入力信号又は出力
信号を入力としている。ここでトランジスタQ13,
Q16,Q23,Q26,…,Qn3,Qn6;Qn+1,3,Qn+1,6
はエミッタ面積がk・s0であり、トランジスタQ14,
Q15;Q24,Q25,…;Qn4,Qn5;Qn+1,4,Qn+1,5
はエミッタ面積がs0である。
トランジスタQ14,Q15;Q24,Q25;…;Qn4,
Qn5;Qn+14,Qn+15のおのおののコレクタ電流はトラ
ンジスタQ01,Q02から成る加算回路1で加算され、抵
抗R01で電圧VLOGに変換されるとともにコンデンサC
01により平滑化され直流電圧となっている。ここでエミ
ッタサイズがk:1(k>1)の第iの2対の差動対
(i=1,…,n+1)について考えてみる。
Qn5;Qn+14,Qn+15のおのおののコレクタ電流はトラ
ンジスタQ01,Q02から成る加算回路1で加算され、抵
抗R01で電圧VLOGに変換されるとともにコンデンサC
01により平滑化され直流電圧となっている。ここでエミ
ッタサイズがk:1(k>1)の第iの2対の差動対
(i=1,…,n+1)について考えてみる。
第i−1段の差動増幅器の出力電圧をVi-1,トランジ
スタQi4,Qi5のコレクタ電流をIci4,Ici5,その和
をIiとすると、 但し VT=kT/q ここでkはボルツマン定数であり、Tは絶対温度、qは
単位電子電荷である。
スタQi4,Qi5のコレクタ電流をIci4,Ici5,その和
をIiとすると、 但し VT=kT/q ここでkはボルツマン定数であり、Tは絶対温度、qは
単位電子電荷である。
式において cosh(V1/Vγ)=cosh(−V1/Tγ) となり偶関数である。従って式で表わされるIiは入
力電圧Vi-1に対してVi-1=0で折り返した特性とな
る。第2図にk=3のときのVi-1とIiの関係を示
し、Vi-1が変化したときのIiの変化を時間tの変化
で示してある。この図から明らかなようににより本回
路は両波整流特性と大入力に対するリミッタ特性を持つ
ことがわかる。
力電圧Vi-1に対してVi-1=0で折り返した特性とな
る。第2図にk=3のときのVi-1とIiの関係を示
し、Vi-1が変化したときのIiの変化を時間tの変化
で示してある。この図から明らかなようににより本回
路は両波整流特性と大入力に対するリミッタ特性を持つ
ことがわかる。
従って第1図においては各段の差動増幅器は利得を持っ
ているから、各差動対への入力レベルは後段ほどレベル
が高くなっている。すなわち入力信号V1N の増加に従
って第n+1の2対の差動対を構成するトランジスタQ
n+1,4,Qn+1,5のコレクタ電流から順次飽和してリミッ
ティングされて行く。このとき第n+1のコレクタ電流
In+1はほとんど零となる。
ているから、各差動対への入力レベルは後段ほどレベル
が高くなっている。すなわち入力信号V1N の増加に従
って第n+1の2対の差動対を構成するトランジスタQ
n+1,4,Qn+1,5のコレクタ電流から順次飽和してリミッ
ティングされて行く。このとき第n+1のコレクタ電流
In+1はほとんど零となる。
従って、トランジスタQ14,Q15;Q24,Q25;…;Q
n4,Qn5;Qn+1,4,Qn+1,5 のコレクタ電流を加算し
て平滑化すれば入力信号レベルV1N に対して折れ線近
似された対数特性が得られる。ここで第iの2対の差動
対のコレクタ電流Iiは無信号時にはαFIi1/(1+
k)となっており、大入力信号により飽和し、リミッテ
ングされると零となる。すなわち加算器の出力電流 は、 となる。ここで信号の上のバーは直流信号であることを
示す。
n4,Qn5;Qn+1,4,Qn+1,5 のコレクタ電流を加算し
て平滑化すれば入力信号レベルV1N に対して折れ線近
似された対数特性が得られる。ここで第iの2対の差動
対のコレクタ電流Iiは無信号時にはαFIi1/(1+
k)となっており、大入力信号により飽和し、リミッテ
ングされると零となる。すなわち加算器の出力電流 は、 となる。ここで信号の上のバーは直流信号であることを
示す。
例えばK=3とし、各段の差動増幅器の利得をG0 dB
とすると、 の特性は第3図に示される。このときに で示され、出力電圧VLOGは入力信号レベルV1Nに対し
て折れ線近似された対数特性となる。
とすると、 の特性は第3図に示される。このときに で示され、出力電圧VLOGは入力信号レベルV1Nに対し
て折れ線近似された対数特性となる。
また第1図に示す回路では電源電圧を低くでき、電源電
圧Vcc=1.5V程度で回路を実現できる。
圧Vcc=1.5V程度で回路を実現できる。
一方、第4図に示す加算回路1Aのように変更すれば、
電源電圧は一層低く出来、電源電圧Vcc=1.0Vでも
第4図の回路と実現出来る。このときに となる。
電源電圧は一層低く出来、電源電圧Vcc=1.0Vでも
第4図の回路と実現出来る。このときに となる。
また、第3図からわかるように対数特性のダイナミック
レンジも、差動増幅器の段数を上げることで大きくで
き、対数特性の直線性も差動増幅器の利得とトランジス
タのエミッタ面積係数kを設定することで改善できる。
レンジも、差動増幅器の段数を上げることで大きくで
き、対数特性の直線性も差動増幅器の利得とトランジス
タのエミッタ面積係数kを設定することで改善できる。
また整流器の構成においては出力で1個のコンデンサC
01を必要とするのみでありVLOGの出力端子を介してI
C外部に外付け出来るので、端子も増やさずにIF周波
数を低く出来る。
01を必要とするのみでありVLOGの出力端子を介してI
C外部に外付け出来るので、端子も増やさずにIF周波
数を低く出来る。
以上説明したように本発明によれば、低いIF周波数か
ら動作し、電界検出電圧の温度特性に優れ、かつ低い電
源電圧で実現でき、しかも小さな回路規模で実現出来、
またコンデンサを省略出来てIC化が容易となるという
効果がもたらされる。
ら動作し、電界検出電圧の温度特性に優れ、かつ低い電
源電圧で実現でき、しかも小さな回路規模で実現出来、
またコンデンサを省略出来てIC化が容易となるという
効果がもたらされる。
第1図,第4図は本発明の実施例を示す回路図、第2図
は第1図における第iの2対の差動対の動作を示す特性
図、第3図は第1図に示す回路の特性図、第5図は従来
例の回路図である。 A1〜An……差動増幅器、B1〜Bn+1……差動対、
1,1A……加算回路。
は第1図における第iの2対の差動対の動作を示す特性
図、第3図は第1図に示す回路の特性図、第5図は従来
例の回路図である。 A1〜An……差動増幅器、B1〜Bn+1……差動対、
1,1A……加算回路。
Claims (1)
- 【請求項1】n段の差動増幅器のそれぞれの出力が順次
次段の入力となる様に接続してIF増幅器を構成し、前
記差動増幅器の入出力にはそれぞれトランジスタのエミ
ッタサイズの比がk:1(k>1)なる差動対が2対、
同一サイズのトランジスタのコレクタを共通に接続さ
れ、入力が互いに逆となるように接続されており、前記
差動対のエミッタの面積係数が1であるトランジスタの
コレクタ電流を加算するようにしたことを特徴とする対
数IF増幅回路。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61137415A JPH0622304B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 対数if増幅回路 |
US07/057,145 US4794342A (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Intermediate frequency amplification circuit capable of detecting a field strength with low electric power |
CA000538715A CA1258499A (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Intermediate frequency amplification circuit capable of detecting a field strength with low electric power |
AU73814/87A AU589094B2 (en) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Intermediate frequency amplification circuit capable of detecting a field strength with low elecric power |
EP87108099A EP0248428B1 (en) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Intermediate frequency amplification circuit capable of detecting a field strength with low electric power |
KR1019870005649A KR910001372B1 (ko) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | 중간 주파수 증폭 회로 |
DE8787108099T DE3783655T2 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Zwischenfrequenzverstaerkerschaltung kleiner elektrischer leistung zur bestimmung einer feldstaerke. |
HK1031/93A HK103193A (en) | 1986-06-04 | 1993-09-30 | Intermediate frequency amplification circuit capable of detecting a field strength with low electric power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61137415A JPH0622304B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 対数if増幅回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62293807A JPS62293807A (ja) | 1987-12-21 |
JPH0622304B2 true JPH0622304B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15198099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61137415A Expired - Lifetime JPH0622304B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-12 | 対数if増幅回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0622304B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2643516B2 (ja) * | 1990-02-01 | 1997-08-20 | 日本電気株式会社 | 対数増幅回路 |
JP2995886B2 (ja) * | 1991-02-28 | 1999-12-27 | 日本電気株式会社 | 対数増幅回路 |
JP2827826B2 (ja) * | 1993-07-13 | 1998-11-25 | 日本電気株式会社 | 対数増幅回路 |
JP2836452B2 (ja) * | 1993-07-14 | 1998-12-14 | 日本電気株式会社 | 対数増幅回路 |
JP2778540B2 (ja) * | 1995-07-18 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 対数増幅回路 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61137415A patent/JPH0622304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62293807A (ja) | 1987-12-21 |
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