JPS62295187A - トランジスタ回路 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔ａ業上の利用分野〕 本発明は、トランジスタ回路に関し、特に２種のアナロ
グ信号の乗算を行うトランジスタ回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、トランジスタ回路によって構成される乗算器の一
種として、差動回路と乗算回路とを用い、掛は合わせる
一方の数を差動回路に入力し他方の数を乗算回路に入力
しその積を乗算回路から出力させる形式のものがある。

第２図は従来の乗算器の一例の回路図である。

この乗算器は差動回路２２と乗算回路２３とから構成さ
れている。

差動回路２２は、差動トランジスタ１，２、ダイオード
３，４、抵抗１１，１２、レベルシフト回路１９．定電
流源１７からなる。

乗算回路２３は、双動回路を構成するトランジスタ５〜
８．差動トランジスタ９，１０．　　抵抗１３．１４．
負荷１５，１６．定電流源１８よりなる。差動回路２２
のトランジスタ１．トランジスタ２の各々のベース点は
、第１の入力端子２５゜２６に接続され、乗算回路２３
のトランジスタ９゜トランジスタ１０の各々のベース点
は、第２の入力端子２７．２８が接続され、更にトラン
ジスタ５．７の各々のコレクタと負荷１５との共通接続
点、及びトランジスタ６．８の各々のコレクタと負荷１
６との共通接続点には、それぞれ出力端子２９．３０が
接続される。−力、トランジスタ１のコレクタと、この
トランジスタ１の負荷となるダイオード３０カソードの
共通接続点は、トランジスタ６．７のベースに接続され
ると共に、トランジスタ２のコレクタとこのトランジス
タ２の負荷となるダイオード４０カソードの共通接続点
は、トランジスタ５，８のベースに接続される。

第１の入力端子２５．．２６に接続される第１の信号源
２０からの入力信号（掛算をする一方のデータとなる信
号）と第２の入力端子２７．２８に接続される第２の信
号源２１からの第２の入力信号（掛算する他方のデータ
となる信号）との積が出力端子２９．３０より出力され
る。

今、第１の信号源２０からの差動入力’６ｖ、。

第２の信号源２１からの差動入力をｖＸとすると、乗算
回路２３の出力端子２９．３０に現われる出力は、次の
（１）式で与えられる。

Ｖ０＝　Ｋ−Ｖｘ−Ｖｙ−・・−−−−−−−−−（１
）但し％”ｍｌは差動トランジスタ１．２の相互コンダ
クタンス、Ｊ’ｍ２　　は差動トランジスタ９，１０の
相互コンダクタンス、ＲＬは負荷１５，１６゜■は定電
流バイアス電流１８であシ、 １ｍ＝　　　　４１−　　　・・・・・・・・・（２）
２ＲＥ＋　、Ｉ である。但し、Ｒｏは、差動エミッタ抵抗１１゜１２．
１３．１４の抵抗値であシ、ｋはボルツマン定数、Ｔは
絶対温度、ｑｌは電子の電荷量である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来例におい゛ては、乗算器の係数には、差動
回路のＩＩｍ□、双差動回路の’ｍ２１　ＲＬ　ｔ　工
によシ決定され、この係数Ｋｉ選択したいときには、上
記〆いずれかの変数を選択しなければならない。

今、堀＃　Ｉを選択すると出力点の直流バイアスが変化
し、一定の直流バイア？で信号を取出すととが出来ず、
次段の回路に直流結合できない。従って、乗算器の係数
を変えるためには％　”ｍｌｔ”ｍ２を変化させる必要
があるが、そのためＫは、差動エミッタ抵抗１１，１２
．もしくは差動エミ、り抵抗１３，１４を変える必要が
あシ、前述の従来例の回路をＩＣ化した場合、抵抗１１
，１２，１３゜１４の値を選択するためのピンを多数、
設けなくてはならない。また、ピン数が増大するため、
コスト的にも不利となるという欠点がある。

本発明の目的は、外付はピン数の増加を半分以下に抑え
、乗算器の係数をＮ（Ｎは２以上の整数）通シに変化さ
せることのできる乗算器を含むトランジスタ゛回路を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のトランジスタ回路は、一対の第１の信号入力端
子の一方の端子にベースが接続しコレクタが第１の出力
端となる第１のトランジスタと、前記第１の信号入力端
子の他方の端子に接続しコレクタが第２の出力端となる
第２のトランジスタと、前記第１及び第２のトランジス
タのそれぞれのコレクタに共通に接続する負荷と、前記
第１及びトランジスタのエミッタにそれぞれ一端が妥続
し他端が共通接続する第１及び第２の差動エミッタ抵抗
と、制御信号入力端子を有し前記第１及び第２の差動エ
ミッタ抵抗の共通接続点に接続し制御信号の入力によシ
前記第１及び第２のトランジスタにバイアス電流を供給
する定電流源とを有する差動回路を複数組と、前記一対
の第１の信号入力端子に接続して第１の信号を供給する
第１の入力信号源と、第２の信号源と、該第２の信号源
に接続して第２の信号を入力する一対の第２の信号入力
端子と前記複数の差動回路の前記第１の出力端を共通に
接続し第２の出力端を共通に接続し該共通接続された第
１及び第２の出力端にそれぞれ入力端が接続する一対の
第３の入力端子を有し前記第１の入力信号と第２の入力
信号との積を出力する乗算回路と、外部制御信号を入力
し前記複数の差動回路の定電流源の制御信号入力端子の
うちのいずれか一つに制御信号を供給して該制御信号が
入力された前記定電流源を動作させるバイアス切換回路
とを含んで構成される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例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の回路図である。

理解を容易にするため、差（回路が２組の場合について
説明する。

この実施例は、一対の第１の信号入力端子１３４゜１３
５のうちの一力の端子１３４にベースが接続しコレクタ
が第１の出力端となる第１のトランジスタ１０１と、第
１の信号入力端子の他方の端子１３５に接続しコレクタ
が第２の出力端となる第２のトランジスタ１０２と、第
１及び第２のトランジスタのそれぞれのコレクタに共通
に接続する負荷としての第１及び第２°のダイオード１
０７，１０８と、第１及び第２のトランジスタ１０１．
１０２のエミッタにそれぞれ一端が接続し他端が共通接
続する第１及び第２の差動エミッタ抵抗１１５゜１１６
と、制御信号入力端子を有し前記第１及び第２の差動エ
ミッタ抵抗の共通接続点に接続し制御信号の入力により
前記第１及び第２のトランジスタにバイアス電流を供給
する定電流源としてのトランジスタ１０３（この場合ベ
ースが制御信号入力端子となる）とを有する差動回路１
３０と、との差動回路１３０と同形の差動回路１３１と
、第１の信号入力端子に接続して掛算の一方のデータと
なる第１の信号を供給する第２の入力信号源１２５と、
掛算の他方のデータとなる第２の信号を供給する第２の
信号源１２６と、この第２の信号源１２６に接続して第
２の信号を入力する一対の第２の信号入力端子１３６，
１３７と、二組の差動回路１３０，１３１の第１の出力
端を共通に接続し第２の出力端を共通に接続しこれらの
共通接続された第１及び第２の出力端にそれぞれ入力端
が接続する一対の第３の入力端子を有し第１の入力信号
と第２の入力信号との積を出力する乗算回路１３２と、
外部制御信号を入力し二組の差動回路の定電流源１０３
．１０６の制御信号入力端子のうちのいずれか一つに制
御信号を供給してこの制御信号が入力された定電流源を
動作させるバイアス切換回路１２９とを含んで構成され
る。

更に〆詳しく説明すると、　トランジスタ１０１゜１０
２のコレクタは負荷としてのダイオード１０７゜１０８
を介してレベルシフト回路１２４に接続している。トラ
ンジスタ１０１，１０２のコレクタには第１の信号源１
２５と同相の信号が現われる。

レベルシフト回路１２４はトランジスタ１０１゜１０２
のコレクタ電圧が１！源電圧１２８のレベルにまで到達
しないようレベルシフトを行っている。

差動回路１３１は、差動回路１３０と同形に構成されて
お９、バイアス切換回路１２９によシトランジスタ１０
６がオンし、トランジスタ１０３がオフとなったよきＫ
は信号源１２５はトランジスタ１０４，１０５のベース
間に入力され、信号源１２５と同相の信号が、トランジ
スタ１０４゜１０５のコレクタに現われる。

乗算回路１３２ば、トランジスタ１０９〜１１４゜抵抗
１１９，１２０．負荷１２１．１２２．定電流源１２３
から構成されている。トランジスタ１０９．１１２のベ
ースとトランジスタ１１０゜１１１のベースとの間に前
述の信号源１２５と同相の信号が入力され、また、トラ
ンジスタ１１３゜１１４のベース間には、信号源１２６
が入力され、負荷１２１．１２２には、信号源１２５と
１２６の積が出力端子対１２７，１２８を通して出力さ
れる。

今、差動回路１３０の相互コンダクタンスを！ｉｍ。

差動回路１３１の相互コンダクタンスを１ｍ４−　双差
動回路１３２の相互コンダクタンスをｇ□３．負荷１２
１，１２２をＲＬ、定電流１２３の定電流を工、出力端
子１２７，１２８の出力電圧をｖｏ。

信号源１２５からの差動入力をＶ８．信号源１２６から
の差動入力をＶ、と仮定し、バイアス切換回路１２９の
入力端子１３３に高レベルの制御信号が与えられたとき
、トランジスタ１０３が導通、トランジスタ１０６が非
導通になυ、入力端子１３３に低レベルの制御信号が与
えられたときトランジスタ１０３が非導通、トランジス
タ１０６が導通になるものとする。

入力端子１３３に入力する信号が高レベルのとき、トラ
ンジスタ１０３は導通となるから、差動回路１３０が動
作する。従って、乗算回路１３２の出力Ｖ。１は、 入力端子１３３に入力する制御信号が低レベルのとキ、
トランジスタ１０３Ｆｉ非導通、トランジスタ１０６は
導通と々るから、差動回路１３１が動作する。従って、
乗算回路の出力■酊は、前述の式（２）よりＩＩｍは、
差動エミッタ抵抗（１１５゜１１６または１１７，１１
８）を選択することによシ変見られるので、乗算係数に
、、に、は、ｇｍを選択することによυ、任意に選択で
きる。

上記実施例は、差動回路を二組用いた場合であるが、一
般には差動回路をＮ組（Ｎは２以上の整数）用いること
ができ、その場合、乗算器の係数をＮ通夛変えることが
できる。

差動回路が二組の場合には、入力端子１３３に入力する
制御信号は高レベルか低レベルかの使い分けで差動回路
を選択することができたが、差動回路が三組以上に力る
と、高レベルと低レベルの　　・二つの信号では選択で
きなくなる。この場合、二通りの方法が可能である。そ
の一つは、バイアス切換回路の入力端子数を増してやる
方法であり、他の一つはアナログ信号とＡ−Ｄ変換器を
利用する方法である。前者の場合は、端子数ｍ個とする
と２　個までの差動回路を選択することができる。

後者の場合、バイアス切換回路１２９内にＡ−Ｄ変換器
を付加し、入力端子１３３に１〜Ｎの間の数字を示すア
ナログ信号を入力するようにすれば、上の整数）個の差
動回路を用いることにより乗算器の係数をＮ通りに変え
ることができ、しかも差動回路に与えるバイアスを選択
するバイアス切換回路の切換制御信号入力端子となる外
付ピンの増加を少なく抑えることができるトランジスタ
回路で組んだ乗算器を得ることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は従来
の乗算器の一例を示す回路図である。 １．２・−・・・・トランジスタ、３，４・・−・・・
ダイオード、５〜１０・・・・・・トランジスタ、１１
〜１４・・・・・・抵抗、１５，１６・・・・・・負荷
、１７．１８・・・・・・定電流源、１９・・・・・・
レベルシフト回路、２０・・・・・・第１の入力信号源
、２１・・・・・・第２の入力信号源、２２・・・・・
・差動回路、２３・・・・・・乗算回路、２４・・・・
・・電源、２５．２６・・・・・・第１の入力端子、２
７．２８・・・・−・第２の入力端子、２９，３０・・
・・・・出力端子、１０１〜１０６・・・・・・トラン
ジスタ、１０７，１０８・・・・・・ダイオード、１０
９〜１１４・・・・・・トランジスタ、１１５〜１２０
・・・・・・抵抗、１２１，１２２・・・負荷、１２３
・・・・・・定電流源、１２４・・・・・・レベルシフ
ト回路、１２５・・・・・・第１の入力信号源、１２６
・・・・・・第２の入力信号源、１２７，１２８・・・
・・・出力端子、１２９・・・・・・バイアス切換回路
、　１３０゜１３１・・・・・・差動回路、１３２・・
・・・・乗算回路、１３３・・・・・・バイアス切換制
御端子、１３４，１３５・・・・・・第１の入力端子、
１３６，１３７・・・・・・第２の入力端子、１３８・
・・・・・電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の第１の信号入力端子の一方の端子にベースが接続
   しコレクタが第１の出力端となる第１のトランジスタと
   、前記第１の信号入力端子の他方の端子に接続しコレク
   タが第２の出力端となる第２のトランジスタと、前記第
   １及び第２のトランジスタのそれぞれのコレクタに共通
   に接続する負荷と、前記第１及び第２のトランジスタの
   エミッタにそれぞれ一端が接続し他端が共通接続する第
   １及び第２の差動エミッタ抵抗と、制御信号入力端子を
   存し前記第１及び第２の差動エミッタ抵抗の共通接続点
   に接続し制御信号の入力により前記第１及び第２のトラ
   ンジスタにバイアス電流を供給する定電流源とを有する
   差動回路を複数組と、前記一対の第１の信号入力端子に
   接続して第１の信号を供給する第１の入力信号源と、第
   ２の信号源と、該第２の信号源に接続して第２の信号を
   入力する一対の第２の信号入力端子と前記複数の差動回
   路の前記第１の出力端を共通に接続し第２の出力端を共
   通に接続し該共通接続された第１及び第２の出力端にそ
   れぞれ入力端が接続する一対の第３の入力端子を有し前
   記第１の入力信号と第２の入力信号との積を出力する乗
   算回路と、外部制御信号を入力し前記複数の差動回路の
   定電流源の制御信号入力端子のうちのいずれか一つに制
   御信号を供給して該制御信号が入力された前記定電流源
   を動作させるバイアス切換回路とを含むことを特徴とす
   るトランジスタ回路。