JPS61102808A

JPS61102808A - 電圧制御増幅器

Info

Publication number: JPS61102808A
Application number: JP22456984A
Authority: JP
Inventors: Kenzou Tsun; 鍾　健三
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1986-05-21
Also published as: JPH0358203B2

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、制御電圧に応じて増幅利得が制御される電
圧制御増幅器の入力極性の切換えに関する。

従来の技術電圧制御増幅器には、第３図に示すように、差動増幅器
を構成する一対のトランジスタ２．４が設置され、トラ
ンジスタ２．４のエミッタは共通に接続され、このエミ
ッタには接地（ＧＮＤ）ラインとの間に抵抗６が接続さ
れているとともに、可変電流源８で設定された電流がダ
イオード１０およびトランジスタ１２からなる電流ミラ
ー回路を介して供給されている。可変電流源８は、制御
電圧■、でその出力電流が加減、調整される。すなわち
、この電流は抵抗６に電圧降下を生じさせ、その値に応
じてトランジスタ２．４からなる差動増幅器の増幅利得
が制御される。

各トランジスタ２．４のベース側には、゛入力端子１４
Ａ、１４Ｂに加えられる信号の直流レベルをシフトする
ために、トランジスタ１５．１６および定電流源１８．
２０が設置されている。さらに、トランジスタ２．４の
ベース間には、互いにカソードを共通にした一対のダイ
オード２２．２４が直列に接続され、ダイオード２２．
２４のカソードと接地（Ｃ，Ｎ　Ｄ）側ラインとの間に
は抵抗２６が設置されている。すなわち、各トランジス
タ２．４のベースには、定電流源１８．２０およびトラ
ンジスタ１５．１６によって、人力信号レベルがシフト
されて入力されるとともに、一定のバイアス電位が設定
されている。

そして、トランジスタ２．４の各コレクタ側には、能動
負荷としての電流ミラー回路を構成するダイオード２８
．３０およびトランジスタ３２．３４が設置され、トラ
ンジスタ３２に流れる差動出力電流はダイオード３６お
よびトランジスタ３７からなる電流ミラー回路で反転さ
れてトランジスタ３４に流れる差動出力電流と合成され
る。

この結果、出力端子３８に出力■。が発生する。

発明が解決しようとする問題点このような電圧制御増幅器では、制御電圧■。

に応じて増幅利得が制御されるので、制御回路などに効
果的に用いることができるが、入力端子１４Ａ、１４Ｂ
における入力極性が固定されているため、極性が反転す
るセンサ出力などを与える場合には実用的でない。

たとえば、モータ制御回路に用いた場合、入力端子１４
Ａ、１４Ｂ間にホール素子を接続すると、極性が固定さ
れるため、この種の電圧増幅器の極性反転を効力に入れ
て多数設置しなければならず、回路構成が複雑化するな
どの不都合がある。

そこで、この発明は、入力極性を切換え可能にした電圧
制御増幅器を提供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発明は、２つの差動増幅器を設置して入力極性の反
転を可能にした増幅部と、前記差動増幅器の動作電流を
切り換えて差動増幅器の何れか一方のみを動作させる動
作切換回路と、前記差動増幅器のうち動作状態にある差
動増幅器の動作電流を制御電圧に応じて増減して増幅利
得を制御する利得制御回路とから構成したものである。

作用この発明は、互いに異なる人力極性を持つ２つの差動増
幅器の動作を切り換えて所望の入力極性を得るとともに
、選択された差動増幅器の増幅利得も制御電圧に応じて
制御する。

実施例以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図はこの発明の電圧制御増幅器の実施例を示し、こ
の電圧制御増幅器は、増幅部４０、動作切換回路４２お
よび利得制御回路４４から構成されている。

すなわち、増幅部４０には、２つの差動増幅器４６Ａ、
４６Ｂが設置されて入力極性の反転を可能にしており、
差動増幅器４６Ａはエミッタを共通にした一対のトラン
ジスタ４８．５０および抵抗５２で構成され、また、差
動増幅器４６Ｂはエミッタを共通にした一対のトランジ
スタ５４．５６および抵抗５８で構成されている。各差
動増幅器４６Ａ、４６Ｂの入力側には、入力端子６０Ａ
、６０Ｂに加えられる入力信号Ｖ　１８１、Ｖ＋ｓｚを
レベルシフトするトランジスタ６２．６４および定電流
ａ６６．６８が設置されている。

また、トランジスタ４８．５４のヘースと、トランジス
タ５０．５６のヘースとの間には、カソードを共通にし
た一対のダイオード７０．７２が接続され、これらダイ
オード７０．７２のカソードと接地（ＧＮＤ）ラインと
の間には抵抗７４が設置されている。そして、各差動増
幅器４６Ａ、４６Ｂの出力は、能動負荷を構成するダイ
オード７６．７８およびトランジスタ８０．８２で構成
される電流ミラー回路を介して取り出され、トランジス
タ８０を流れる電流は、ダイオード８４およびトランジ
スタ８６からなる電流ミラー回路を介して反転されてト
ランジスタ８２を流れる電流と合成される。この結果、
出力端子８８には出力Ｖ０が発生するようになっている
。

動作切換回路４２は、スイッチ９０、トランジスタ９２
．９４．９６．９８、ダイオード１００、抵抗１０２．
１０４．１０６および定電流源１０８．１１０から構成
され、スイッチ９０の開閉操作によって増幅部４０の差
動増幅器４６Ａ、４６Ｂの動作を選択的に切り換えるよ
うになっている。

また、利得制御回路４４は、トランジスタ１１２．１１
４．１１６、抵抗１１８．１２０．１２２および可変電
流源１２４から構成される装変電流ａ１２４は制御電圧
■。に応して電流出力が制御される。すなわち、利得制
御回路４４は、動作切換回路４２で選択された差動増幅
器４６Ａまたは差動増幅器４６Ｂの増幅利得を制御電圧
■、によって制御するように構成されている。

そして、増幅部４０、動作切換回路４２および利得制御
回路４４の正側電位ラインと、接地側ラインとの間には
、駆動電源が接続されており、Ｖｃｃはその電圧である
。

以上の構成に基づき、その動作を説明する。

スイッチ９０を閉じると、トランジスタ９２．９４．９
６に定電流源１０８によって動作電流が与えられ、トラ
ンジスタ９２．９４．９６はそれぞれ動作状態となる。

すなわち、トランジスタ９４が動作状態になると、トラ
ンジスタ９４から差動増幅器４６Ａのトランジスタ４８
．５０のエミッタ側から抵抗５２に電流が与えられ、ト
ランジスタ４８．５０のエミッタ電位が上昇するため、
差動増幅器４６Ａが不動作状態となる。このとき、トラ
ンジスタ９６の動作状態によって、トランジスタ９８が
非導通状態に移行するため、差動増幅１４６Ｂのトラン
ジスタ５４．５６のエミッタ電位は下降し、差動増幅器
４６Ｂが動作状態となる。

また、スイッチ９０を開くと、トランジスタ９２．９４
．９６の動作が解除され、差動増幅器４６Ａが動作状態
となる。このとき、トランジスタ９６の動作解除により
、ダイオード１００およびトランジスタ９８からなる電
流ミラー回路が動作状態となり、定電流源１１０から与
えられる定電流がトランジスタ９８を介して差動増幅器
４６Ｂのエミッタ側から抵抗５８に流れ込み、差動増幅
器４６Ｂが不動作状態となる。

すなわち、スイッチ９０を閉じると、差動増幅器４６Ａ
から差動増幅器４６Ｂに動作が切り換えられ、また、ス
イッチ９０を開くと、差動増幅器４６Ｂから差動増幅器
４６Ａに動作が切り換えられ、差動増幅器４６Ａ、４６
Ｂの選択に応じて入力端子６０Ａ、６０Ｂの入力位相が
反転することになる。

また、可変電流源１２４の電流を制御電圧Ｖｃによって
変化させると、トランジスタ１１２からトランジスタ１
１４を介して差動増幅器４６Ａに制御電流が加えられ、
または、トランジスタ１１６を介して差動増幅器４６Ｂ
に制御電流が加えられるので、差動増幅器４６Ａ、４６
Ｂの増幅利得が、差動増幅器４６Ａ、４６Ｂの切り換え
動作に応じて制御される。

したがって、増幅部４０の差動増幅器４６Ａ、４６Ｂの
選択により、入力端子６０Ａ、６０Ｂの入力位相が反転
するとともに、各差動増幅器４６Ａ、４６Ｂの増幅利得
が制御されるので、これらの制御動作に応じて入力信号
を増幅し、出力端子８８にはその増幅出力■。が発生す
る。

この結果、この発明の電圧制御増幅器はモータの回転制
御などに用いることができる。

第２図はこの発明の電圧制御増幅器を用いたモータ制御
回路を示している。

第２図において、電圧制御増幅器（ＶＣＡ）１２６の入
力端子６０Ａ、６０Ｂ間にはモータの回転を検出するホ
ール素子１２８のホール出力が加えられている。ホール
素子１２８の電流入力端子間には電′ｒＡ１３０が接続
されている。したがって、ホール素子１２８には、モー
タの回転軸に連絡された回転磁石からの磁界がその回転
に応じて鎖交し、回転数に対応した周波数の交流信号電
流が発生し、この出力が入力端子６０Ａ、６０Ｂに加え
られる。

また、電圧制御増幅器１２６において、スイ・ノチ９０
が開状態にあるとき、第１図の差動増幅器４６Ａ側の出
力電流は抵抗１３２に流れる。この電流によって抵抗１
３２に発生する電圧は差動増幅器１３６の反転入力端子
（−）に加えられており、定電流源１３８およびトラン
ジスタ１４０によってトランジスタ１４０のエミッタに
発生させた電圧が非反転入力端子（＋）に加えられ、負
帰還増幅が行われる。差動増幅器１３６の出力は、モー
タの界磁コイル１４２に駆動電流を流すトランジスタ１
４４のヘースに加えられており、界磁コイル１４２に発
生する電圧は抵抗１４６．１４８で分圧されてトランジ
スタ１４０のベースに加えられている。

電圧制御増幅器１２６において、スイッチ９０が閉状態
とすると、第１図の差動増幅器４６Ｂ側の出力電流で抵
抗１３４に発生した電圧は、差動増幅器１５０の反転入
力端子（−）に加えられており、定電流源１５２および
トランジスタ１５４によってトランジスタ１５４のエミ
ッタ側の電圧が非反転入力端子（＋）に加えられ、負帰
還増幅される。この差動増幅器１５０の出力は、モータ
の界磁コイル１５６に駆動電流を流すトランジスタ１５
８のベースに加えられており、界磁コイル１５６に発生
した電圧は抵抗１６０．１６２で分圧されてトランジス
タ１５２のベースに加えられている。

そして、正側電位ラインと接地側ラインとの間には、定
電流源１６４およびダイオード接続されたトランジスタ
１６６が接続され、トランジスタ１６６のエミッタ側に
発生した電圧は、全帰還増幅器を構成している差動増幅
器１６８の非反転入力端子（＋）に加えられ、この差動
増幅器１６８の出力電圧は抵抗１３２．１３４に対して
バイアス電圧源として加えられている。

このような構成によれば、ホール素子１２８のホール出
力に応じて界磁コイル１４２．１５６に界磁電流を流す
ことができる。また、スイッチ９０の開閉により、入力
位相の切り換えに基づき、回転方向の切り換えとともに
、制御電圧■、の増減によって界磁電流値を制御し、モ
ータの回転速度を可変できる。

なお、この実施例のモータ制御回路は、入力位相の切り
換えを可能にした単一の電圧制御増幅器１２６について
２つの界磁コイル１４２．１５６の駆動部分を示したも
のであり、実際には他に少なくとも１以上の界磁コイル
を設置し、同様の電圧制御増幅器を設置するものとする
。

発明の詳細な説明したようにこの発明によれば、スイッチ操作によ
って入力位相を任意に反転することができ、回路構成の
簡略化とともに、たとえば、モータの回転制御などの各
種の制御回路に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電圧制御増幅器の実施例を示す回路
図、第２図はその応用例であるモータ制御回路を示す回
路図、第３図は従来の電圧制御増幅器を示す回路図であ
る。４０・・・増幅部、４２・・・動作切換回路、４４・・
・利得制御回路、４６Ａ、４６Ｂ・・・差動増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

２つの差動増幅器を設置して入力極性の反転を可能にし
た増幅部と、前記差動増幅器の動作電流を切り換えて差
動増幅器の何れか一方のみを動作させる動作切換回路と
、前記差動増幅器のうち動作状態にある差動増幅器の動
作電流を制御電圧に応じて増減して増幅利得を制御する
利得制御回路とから構成したことを特徴とする電圧制御
増幅器。