JPS6155288B2 - - Google Patents

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JPS6155288B2
JPS6155288B2 JP52139925A JP13992577A JPS6155288B2 JP S6155288 B2 JPS6155288 B2 JP S6155288B2 JP 52139925 A JP52139925 A JP 52139925A JP 13992577 A JP13992577 A JP 13992577A JP S6155288 B2 JPS6155288 B2 JP S6155288B2
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voltage
transistor
transistors
circuit
current
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JP52139925A
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Toyojiro Naokawa
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EASTERN STEEL
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EASTERN STEEL
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    • 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 of the amplifier
    • 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 of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランジスタ増幅回路に関し、殊に二
重平衡型カスコード増幅回路を用いた利得制御回
路に関するものであり、利得制御トランジスタの
動作点および出力直流電圧が利得制御動作にかか
わらず常に安定した特性を得るトランジスタ増幅
回路に係る。
第1図は利得制御機能を有する増幅回路の代表
的な基本回路図である。第1図に於て、差動増幅
回路の利得制御動作は、トランジスタ1,2の直
流エミツタ電流を、定電流源を構成するトランジ
スタ3のコレクタ電流を可変電圧源8によつて変
化させることにより行うものである。即ちトラン
ジスタ3のコレクタ電流の増加は、入力差動増幅
段のトランジスタ1,2のエミツタ抵抗を減少さ
せて利得を増加させる。斯る増幅回路に於て、
20dBの電圧利得制御範囲を得るには、必要なエ
ミツタ電流の変化が10倍にも達し、従つてトラン
ジスタ1,2のコレクタ負荷が抵抗負荷の場合、
通常数百乃至1KΩ程度に抵抗が選ばれるので出
力直流電位の変動は数V以上にも達するのが通例
である。
上述の如く出力直流電位が利得制御により変動
することは、回路を集積化する場合、次段との直
結回路構成を極めて、達成し難くするばかりでな
く、利得制御機能を具えた増幅段において出力信
号の振幅一周波数特性をも変動させる等の極めて
大きな欠点を有している。
本発明は上述の如き問題点を以下に詳述するよ
うな簡単な出力補正回路を付加することで解消す
るものであり、集積化に適応し且つ自動利得制御
機能を具えた差動増幅器を提供するものである。
以下本発明を実施例に基き説明する。
本発明の他の目的は、利得設計が容易であつて
次段の回路との接続が簡便なトランジスタ増幅回
路を提供するものである。
第2図は本発明の回路構成を示したものであ
る。第2図の回路は差動増幅段を構成する第1の
トランジスタ対9,10と第2のトランジスタ対
11,12が夫々、電流源用トランジスタ17,
18とカスコード接続されて二重平衡型カスコー
ド増幅器を形成している。斯る二重平衡型カスコ
ード増幅器に於て、第1及び第2の差動増幅段の
トランジスタ10,11のベースに抵抗25と抵
抗26の接続点を接続し分圧抵抗による基準電圧
を供給する。トランジスタ21のベースに可変直
流電圧源E2から利得制御電圧を供給し、トラン
ジスタ9,12の共通接続されたベースに可変電
圧を供給して自動利得制御機能を第1及び第2の
差動増幅段に与える。電流源用トランジスタ1
7,18にバイアス電圧源E3から直流電圧が抵
抗22,24を介して夫々トランジスタ17,1
8に供給されると共にトランジスタ17には交流
信号電圧V1が端子Aから供給される。
第1及び第2の差動増幅段のトランジスタ1
0,11には、夫々トランジスタ13,15及び
トランジスタ14,16からなるカレント・ミラ
ー回路が付加されている。カレント・ミラー回路
を構成しているトランジスタ15のコレクタにダ
イオード接続されたトランジスタ19(C−Bシ
ヨート)を接続してそのエミツタを接地する。ま
たトランジスタ16とトランジスタ20は夫々の
コレクタ同志を接続し、トランジスタ20はダイ
オード接続されたトランジスタ19によつてバイ
アスされカレントミラー回路を形成している。抵
抗23の一端はトランジスタ16とトランジスタ
20の接続点に接続されその他端が直流電圧源
E1に接続されて接地されている。トランジスタ
10,11の出力電流は、カレント・ミラー回路
によつてトランジスタ15,16からのミラー電
流として導出され、トランジスタ19,20から
なるカレントミラー回路に供給される。そして、
抵抗23と直流電圧源E1からなる電流源回路か
ら信号成分の電流を吸い込むか或いは流し込むこ
とによつて端子C,D間から利得制御された出力
を得る。尚、抵抗29,30,31,32は同一
抵抗値を有しており、トランジスタ13,14,
15,16も同一の電気的特性を有している。
以下、第2図の回路に基づき二重平衡型カスコ
ード増幅器の動作を詳細に説明する。第2図の回
路に於て、第1及び第2の差動増幅段のトランジ
スタ10,11の共通ベースには基準電圧が供給
されると共に差動対の一方のトランジスタ9,1
2の共通ベースには、利得制御電圧が供給されて
いる。第1と第2の差動増幅段にカスコード接続
された電流源用トランジスタ17,18はバイア
ス電圧源E3によつて抵抗22,24を介しバイ
アスされると共にトランジスタ17のベースには
交流信号電圧V1がバイアス電圧源E3に重畳され
るように入力される。
トランジスタ21のベースに端子Bから可変電
圧源E2の一番高いレベルの電圧E2が印加される
と、トランジスタ21はオン状態となり、トラン
ジスタ9,12のベース電圧のレベルが低く設定
され、トランジスタ10,11のベースは基準電
圧源より充分高い電圧が印加される。従つて、ト
ランジスタ9,12はオフ状態となると共にトラ
ンジスタ10,11はオン状態となる。この時、
第1の差動増幅段のトランジスタ10に流れるコ
レクタ電流の直流成分をI0と仮定する。トランジ
スタ17のベースに交流信号電圧V1が印加され
ると抵抗34(抵抗値R34)には±V/R34の交流
成分 による電流が流れる。図においては±△iで示し
ている。従つてトランジスタ17に流れるコレク
タ電流の総和は、I0±V/R34となる。第2の差動
増 幅段のトランジスタ11には、直流電流成分I0
みが流れる。トランジスタ10,11に流れるコ
レクタ電流はトランジスタ13,15及びトラン
ジスタ14,16からなるカレント・ミラー回路
によつてミラー電流としてその出力段のトランジ
スタ15,16から導出される。且つミラー電流
は、トランジスタ19,20からなるカレント・
ミラー回路に導かれる。トランジスタ16と20
との接続点は抵抗23が接続され直流安定化電圧
源E1を介し接地されている。カレント・ミラー
回路の出力段のトランジスタ15,16には夫々
直流成分及び交流成分の総和I0±V/R34と直流成
分I0 なるミラー電流が流れる。斯るミラー電流はトラ
ンジスタ19,20からなるカレント・ミラー回
路に導かれ、その直流成分が打ち消され±V/R34
の 交流電流の信号成分が、直流安定化電圧源E1
ら抵抗23を介し注入される。図では矢印で示し
たように±△iの電流がトランジスタ19,20
からなるカレント・ミラーに流れる。
即ち、端子C,D間には、抵抗23に流れる交
流成分±V/R34による電圧降下と直流安定化電源
E1 によつて、次式のような関係で示される電圧ECD
が生じる。
CD=E1±R23/R34V1 …(1) (1)式からも明らかなように電圧利得は抵抗23
及び抵抗34の単純な比によつて決定される。従
つて、容易に集積化の為の回路設計が可能となる
ことが理解できよう。
さて、端子C,D間に発生する電圧を端子Aか
ら入力される交流信号電圧V1の電圧レベルに対
し一定にするには、例えば、交流信号電圧V1
大きい場合は端子Bに可変直流電圧源E2からの
電圧が小さくなるように制御することによつてト
ランジスタ17のコレクタ電位を決定するところ
のトランジスタ9,12のベース電位を、トラン
ジスタ10,11のベース電位に対して高くなる
ように制御する。トランジスタ17,18のコレ
クタ電流は、トランジスタ9,10及びトランジ
スタ11,12に分流されると共にトランジスタ
17の交流電流分をトランジスタ17に流す。
この時の電圧利得AVについて、第3図の差動
増幅回路に基づいて説明する。第3図に於て、入
力端子42から印加される交流信号電圧をV1
し、出力端子43からの出力電圧をV2とする。
トランジスタ1,2のコレクタ電流を夫々IC1
C2とし、トランジスタ3のコレクタ電流をIと
すると、次のような関係式で表される。
C1+IC2=I …(2) 又、入力端子40と41との電位差、即ちトラ
ンジスタ1,2のベース間の電位差をVCとする
と、 VC=VBE1−VBE2 …(3) となる。(但し、VBE1,VBE2はトランジスタ
1,2のベース・エミツタ間電圧である。)又、
トランジスタ1,2のエミツタ電流Iは、直流成
分I0と信号成分△iからなり、信号成分△iは、
V1/R7(R7は抵抗7の抵抗値)と表されるので
次式が成り立つ。
I=I0+△i =I0+V/R7 …(4) 又、コレクタ電流IC1,IC2は、Ebers-Mollモ
デルから次式のように示される。(コロナ社、大
学講義シリーズの集積回路工学(2)の9.1式を参
照) IC1=ISexpVBE1/V …(5) IC2=ISexpVBE2/V …(6) 〔但し、ISは、逆飽和電流、VTは熱電圧であ
りVT=kT/qである。kはボルツマン定数
(1.38×10-23J/K)、qは電子の電荷(1.6×
10-19C)、Tは絶対温度(゜K)〕 上記の(5)、(6)式から逆飽和電流ISを消去す
る。
依つて、コレクタ電流IC1は、次式のようにな
る。
C1=IC2expV/V …(7) 上記の(7)式を(2)式に代入して、コレクタ電流I
C1を消去すると、 I=IC1+IC2 =IC2(1+expV/V) …(8) となる。以下、(4)式と(8)式からコレクタ電流IC2
を求め、抵抗4の端子間電圧(出力電圧)V2
求める。
I0+V/R7=IC2(1+expV/V) コレクタ電流IC2は、次式のようになる。
従つて、出力電圧V2は、次式のように表され
る。
第3図の差動増幅回路の電圧利得AVは、 AV=V/V …(11) であるので、(11)式に(10)式を代入すると、 となる。
上記の結果から本考案のトランジスタ増幅回路
の電圧利得AVを求める。本考案のトランジスタ
増幅回路では、直流成分I0が打ち消されて直流成
分I0は零となる。出力としては信号成分△iのみ
が抵抗23に流れることになる。又、第3図の抵
抗7が、第2図実施例の抵抗34に、抵抗4が第
2図実施例の出力段の抵抗23に相当することに
なる。従つて、トランジスタ増幅回路の電圧利得
Vは、次式のよう表される。
即ち、端子Aからの交流信号電圧V1の変動に
対して出力ECDが一定になるようにVCを制御す
ればよく、入力信号V1の信号レベルに応じた直
流電圧を得て、その直流電圧の反転した出力を可
変電圧源E2として用い、トランジスタ21のベ
ースに供給すればよい。従つて、この時のトラン
ジスタ17の動作点には変動がなく、従つて端子
C,D間の電圧ECDは常に一定となる。更に電源
電圧VCCが変動したとしても出力端の電圧ECD
直流安定化電圧源E1によつて決るので安定した
出力が導出される。
以上、詳説したように本発明によるトランジス
タ増幅回路は、第1及び第2の差動増幅段の出力
を夫々第1及び第2のカレント・ミラー回路によ
り導出して、その出力を第3のカレントミラー回
路に供給する。電流源回路を第3のカレント・ミ
ラー回路に並列に接続して電流源回路の端子間か
ら出力を得る二つの差動増幅器からなるトランジ
スタ増幅回路である。本発明によれば、電圧利得
の比が抵抗23と抵抗34の抵抗値によつて容易
に決定できるもので回路設計が容易となるのみな
らず、出力変動が従来の差動増幅器、或いは二重
平衡型カスコード増幅器と比較して50乃至70dB
の広範囲にわたつて安定しており、周波数特性に
於ても良好となる。また、斯る二重平衡型カスコ
ード増幅器は、出力段に電源電圧VCCと別の直流
安定化電圧源E1が具えられているので次段の回
路との結合が容易であると共に電源電圧の変動に
対しても強い。即ち直流安定化電圧源E1として
ダイオードを用いれば電源電圧VCCが1.8V程度
まで低下したとしても動作が可能となり半導体集
積回路に極めて適した著しい利点を有するもので
ある。
本発明の実施例においては、差動増幅段に
NPNトランジスタが使用されているがPNPトラ
ンジスタで構成されてもよく、その場合には斯る
回路に適応したカレント・ミラー回路を構成すれ
ばよく、従つて本実施例に限定されるものではな
い。無論、本発明のトランジスタ増幅回路は、変
調回路等の他に広く応用できることはいうまでも
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の差動増幅器の回路図である。第
2図は本発明の実施例を示すトランジスタ増幅回
路図、第3図は、本発明のトランジスタ増幅回路
を説明するための回路図である。 1,2,3,9乃至21……トランジスタ、2
2乃至35……抵抗、E1……直流安定化電圧
源、E2……可変直流電圧源、E3……バイアス電
圧源、V1……交流電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 差動対をなす第1と第2のトランジスタと第
    1の電流源用トランジスタとそのエミツタに接続
    された第1の抵抗からなる第1の差動増幅回路、
    差動対をなす第3と第4のトランジスタと第2の
    電流源用トランジスタとそのエミツタに接続され
    た第2の抵抗からなる第2の差動増幅回路、該第
    2と該第3のトランジスタのベースに基準電圧を
    供給する基準電圧源、該第1と該第4のトランジ
    スタのベース電圧を制御して前記第1と第2の差
    動増幅回路の利得を制御する為の入力信号レベル
    に応じて変動する可変電圧源、該第1と該第2の
    電流源用トランジスタのベースに直流電圧を供給
    する直流電圧源、該第1の電流源用トランジスタ
    のベースに供給される該直流電圧に重畳された信
    号源、該第1の差動増幅回路の出力を該第2のト
    ランジスタのコレクタ側から直流成分とその直流
    成分に重畳された信号成分を得る第1のカレント
    ミラー回路、該第2の差動増幅回路の出力を該第
    3のトランジスタのコレクタ側から前記直流成分
    と等しい値の直流成分を得る第2のカレントミラ
    ー回路、該第1のカレントミラー回路からの出力
    が供給されるダイオード接続された第5のトラン
    ジスタと該第2のカレントミラー回路からの出力
    が供給される第6のトランジスタからなる第3の
    カレントミラー回路、該第2のカレントミラー回
    路と該第3のカレントミラー回路との接続点に、
    第3の抵抗とその他端に直流電圧源が接続されて
    なる電流源回路が接続されており、入力信号の振
    幅が増大した場合、該可変電圧源を低下させ前記
    第1と第4のトランジスタのベース電圧を上昇さ
    せて、略前記第1の抵抗と第3の抵抗の比によつ
    て定められる係数を具えた一定の振幅の出力を該
    電流源回路の端子間電圧から得ることを特徴とす
    るトランジスタ増幅回路。
JP13992577A 1977-11-24 1977-11-24 Transistor amplifier Granted JPS5472941A (en)

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GB (1) GB2008875B (ja)
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5634207A (en) * 1979-08-30 1981-04-06 Toshiba Corp Differential amplifier
JPS5644208A (en) * 1979-09-19 1981-04-23 Toshiba Corp Amplifier
JPS5718109A (en) * 1980-07-08 1982-01-29 Toshiba Corp Sound volume controlling circuit
JPS57125509A (en) * 1981-01-28 1982-08-04 Toshiba Corp Signal level control circuit
JPS5857807A (ja) * 1981-10-02 1983-04-06 Sony Corp 電圧制御可変利得回路
JPS58215815A (ja) * 1982-06-09 1983-12-15 Toshiba Corp コンパレ−タ回路
DE3835499A1 (de) * 1988-10-19 1990-04-26 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zum einstellen der amplitude eines signals
US5229721A (en) * 1992-04-06 1993-07-20 Plantronics, Inc. Micropower amplifier/transducer driver with signal expansion
US5432476A (en) * 1993-04-09 1995-07-11 National Semiconductor Corporation Differential to single-ended converter
US6020387A (en) * 1997-09-22 2000-02-01 Caschem, Inc. Low density polymers and methods of making and using same
US6433528B1 (en) * 2000-12-20 2002-08-13 Texas Instruments Incorporated High impedance mirror scheme with enhanced compliance voltage
DE10110140C1 (de) * 2001-03-02 2003-02-06 Infineon Technologies Ag Überlastschutzschaltung für Leitungstreiber
US7119618B2 (en) * 2004-12-13 2006-10-10 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Method of forming a wide bandwidth differential amplifier and structure therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5139822B2 (ja) * 1971-09-30 1976-10-29
US3891937A (en) * 1972-12-21 1975-06-24 Philips Corp Circuit arrangement for electronic gain/control, in particular electronic volume control circuit
US3987368A (en) * 1974-08-30 1976-10-19 Rca Corporation Equalization of base current flow in two interconnected transistor amplifiers
NL7603862A (nl) * 1975-05-12 1976-11-16 Texas Instruments Inc Bipolaire mos versterkingscel.

Also Published As

Publication number Publication date
US4219781A (en) 1980-08-26
GB2008875B (en) 1982-05-26
DE2850487B2 (de) 1980-12-18
GB2008875A (en) 1979-06-06
DE2850487A1 (de) 1979-05-31
JPS5472941A (en) 1979-06-11
HK81985A (en) 1985-11-01

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