JP2553135B2 - Base current compensation circuit for variable gain circuit - Google Patents
Base current compensation circuit for variable gain circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えばテレビジョン受像機等に使用され
る可変利得回路に係り、特にそのベース電流補償回路の
改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of use) The present invention relates to a variable gain circuit used in, for example, a television receiver or the like, and more particularly to improvement of a base current compensation circuit thereof.
(従来の技術) 周知のように、例えばテレビジョン受像機の高周波部
等に使用される可変利得回路は、第4図の点線で囲んだ
部分で示すように構成されている。すなわち、図中11,1
2は、入力信号の供給される一対の入力端子で、それぞ
れNPN形のトランジスタQ1,Q2の各ベースに接続されてい
る。これらトランジスタQ1,Q2は、そのエミッタ同志が
抵抗R1を介して共通接続されるとともに、それぞれが定
電流源I1,I2を介して接地されることにより、差動増幅
器13を構成している。(Prior Art) As is well known, for example, a variable gain circuit used in a high frequency section of a television receiver is constructed as shown by a portion surrounded by a dotted line in FIG. That is, 11,1 in the figure
Reference numeral 2 denotes a pair of input terminals to which input signals are supplied, which are respectively connected to the bases of NPN type transistors Q 1 and Q 2 . These transistors Q 1 and Q 2 have their emitters connected in common via a resistor R 1 and are grounded via constant current sources I 1 and I 2 to form a differential amplifier 13. are doing.
上記トランジスタQ1,Q2の各コレクタは、差動増幅器1
4,15を構成するNPN形のトランジスタQ3,Q4及びQ5,Q6の
各エミッタ共通接続点にそれぞれ接続されている。トラ
ンジスタQ3,Q6の各コレクタは、それぞれ出力端子16,17
に接続されるとともに、抵抗R2,R3を介して直流電圧+V
CCの印加された電源端子18に接続されている。トランジ
スタQ4,Q5の各コレクタは、共に電源端子18に接続され
ている。Each of the collectors of the transistors Q 1 and Q 2 is a differential amplifier 1
They are connected to each emitter common connection point of the transistors Q 3, Q 4 and Q 5, Q 6 of the NPN type which constitutes the 4,15. The collectors of the transistors Q 3 and Q 6 are connected to the output terminals 16 and 17, respectively.
DC voltage + V via resistors R 2 and R 3
It is connected to the power supply terminal 18 to which CC is applied. The collectors of the transistors Q 4 and Q 5 are both connected to the power supply terminal 18.
ここで、差動増幅器14,15の非反転入力端である。ト
ランジスタQ3,Q6の各ベースは、共に制御入力端子19に
接続されている。また、差動増幅器14,15の反転入力端
である。トランジスタQ4,Q5の各ベースは、共に制御入
力端子20に接続されている。そして、上記差動増幅器13
〜15がダブルバランス形の可変利得回路21を構成するも
ので、入力端子11,12に供給された入力信号を、制御入
力端子19,20に供給される利得制御信号に対応した利得
で増幅し、出力端子16,17から出力するものである。Here, it is the non-inverting input terminals of the differential amplifiers 14 and 15. The bases of the transistors Q 3 and Q 6 are both connected to the control input terminal 19. It is also the inverting input terminal of the differential amplifiers 14 and 15. The bases of the transistors Q 4 and Q 5 are both connected to the control input terminal 20. The differential amplifier 13
~ 15 constitutes a double-balanced variable gain circuit 21, which amplifies the input signal supplied to the input terminals 11 and 12 with a gain corresponding to the gain control signal supplied to the control input terminals 19 and 20. , Output terminals 16 and 17.
具体的に言えば、可変利得回路21の利得は、制御入力
端子19,20間に印加される電圧レベルの大きさで制御さ
れる。すなわち、制御入力端子19の電位を、制御入力端
子20の電位より高くしていくにつれて、抵抗R2,R3に分
配される信号量は増加され利得が増加される。逆に制御
入力端子19の電位を、制御入力端子20の電位より低くし
ていくにつれて、利得は減少されるようになる。Specifically, the gain of the variable gain circuit 21 is controlled by the magnitude of the voltage level applied between the control input terminals 19 and 20. That is, as the potential of the control input terminal 19 is made higher than the potential of the control input terminal 20, the amount of signals distributed to the resistors R 2 and R 3 is increased and the gain is increased. On the contrary, as the potential of the control input terminal 19 is made lower than the potential of the control input terminal 20, the gain is reduced.
ここにおいて、上記のような可変利得回路21では、高
周波領域で使用する場合、一般に、回路のインピーダン
スを下げるためと、トランジスタのトランジション周波
数Tを高くするために、トランジスタのコレクタ電流
を大きくするように設計される。ところが、トランジス
タのコレクタ電流を大きくするように設計すると、トラ
ンジスタのエミッタ接地交流電流増幅率βが低下し、ベ
ース電流が増大するため、制御入力端子19,20を介して
入力される電流が、制御入力端子19,20に設置された図
示しない外部回路に悪影響を及ぼすようになり、可変利
得回路21の最大利得が低下して制御範囲が狭くなるとい
う不都合が生じる。Here, in the variable gain circuit 21 as described above, when used in a high frequency region, generally, the collector current of the transistor is increased in order to lower the impedance of the circuit and to increase the transition frequency T of the transistor. Designed. However, if the transistor collector current is designed to be large, the grounded emitter AC current amplification factor β of the transistor decreases and the base current increases, so the current input via the control input terminals 19 and 20 is controlled. An external circuit (not shown) installed at the input terminals 19 and 20 is adversely affected, and the maximum gain of the variable gain circuit 21 is lowered, and the control range is narrowed.
そこで、従来では、第4図中点線で示す枠外に示すよ
うなベース電流補償回路を、可変利得回路21に付加して
トランジスタQ3〜Q6のベース電流を補償し、上述した不
都合が生じないようにしている。すなわち、制御入力端
子19,20は、PNP形のトランジスタQ7,Q8のコレクタにそ
れぞれ接続されている。これらトランジスタQ7,Q8は、
他のPNP形のトランジスタQ9とともにベース共通接続さ
れて、カレントミラー回路22を構成しており、各トラン
ジスタQ7〜Q9のエミッタは、それぞれ抵抗R4〜R6を介し
て電源端子18に接続されている。Therefore, conventionally, a base current compensation circuit shown outside the frame shown in FIG. 4 the dotted lines, in addition to the variable gain circuit 21 compensates the base current of the transistor Q 3 to Q 6, it has disadvantages described above do not occur I am trying. That is, the control input terminals 19 and 20 are connected to the collectors of the PNP type transistors Q 7 and Q 8 , respectively. These transistors Q 7 and Q 8 are
The base is connected together with another PNP type transistor Q 9 to form a current mirror circuit 22, and the emitters of the transistors Q 7 to Q 9 are connected to the power supply terminal 18 via resistors R 4 to R 6 , respectively. It is connected.
トランジスタQ9のコレクタとベースとは共通接続され
ており、その接続点はNPN形のトランジスタQ10のベース
に接続されている。このトランジスタQ10は、そのコレ
クタが電源端子18に接続され、そのエミッタが定電流源
I3を介して接地されている。The collector and the base of the transistor Q 9 are commonly connected, and the connection point is connected to the base of the NPN transistor Q 10 . This transistor Q 10 has its collector connected to the power supply terminal 18 and its emitter a constant current source.
Grounded through I 3 .
上記のような構成のベース電流補償回路において、ト
ランジスタQ10は、トランジスタQ3,Q6のベース電流の和
と、トランジスタQ4,Q5のベース電流の和とをモニタす
るためのものでI1=I2=I3とすると、制御入力端子19,2
0間の電位差が「0」のとき、トランジスタQ10のベース
電流は、トランジスタQ3,Q6及びQ4,Q5の各ベース電流の
和に等しくなる。このトランジスタQ10のベース電流
は、カレントミラー回路22で折り返されて、トランジス
タQ3,Q6の各ベースとトランジスタQ4,Q5の各ベースとに
それぞれ加算され、ここにトランジスタQ3〜Q6のベース
電流が補償され、外部から見た制御入力端子19,20への
入力電流を「0」とすることができるものである。In the base current compensation circuit configured as described above, the transistor Q 10 is for monitoring the sum of the base currents of the transistors Q 3 and Q 6 and the sum of the base currents of the transistors Q 4 and Q 5. If 1 = I 2 = I 3 , then control input terminals 19, 2
When the potential difference between the 0 is "0", the base current of the transistor Q 10 is equal to the sum of the base currents of the transistors Q 3, Q 6 and Q 4, Q 5. The base current of the transistor Q 10 is turned back by the current mirror circuit 22 are added respectively to the respective bases of the transistors Q 3, each base and the transistor Q 4 of Q 6, Q 5, here the transistor Q 3 to Q The base current of 6 is compensated, and the input current to the control input terminals 19 and 20 seen from the outside can be made "0".
上述したベース電流補償作用を数式的に解析すると、
次のようになる。まず、可変利得回路21の差動出力v
0は、制御入力端子19,20間の電位差をΔVとし、入力端
子11,12間の入力信号をviとし、トランジスタのエミッ
タ抵抗をreとし、さらに、R2=R3=R,R1=RE,I1=I2=
Iとすると、 となる。ただし、(1)式において、 であり、 (k:ボルツマン定数,q:電子の素量,T:絶対温度)であ
る。Mathematically analyzing the above base current compensation action,
It looks like this: First, the differential output v of the variable gain circuit 21
0 is the potential difference between the control input terminals 19 and 20, ΔV, the input signal between the input terminals 11 and 12 is v i , the emitter resistance of the transistor is re, and R 2 = R 3 = R, R 1 = R E , I 1 = I 2 =
I Becomes However, in equation (1), And (K: Boltzmann constant, q: elementary electron content, T: absolute temperature).
一方、ベース電流補償回路においては、ΔV=0,R4=
R5=R6,I3=Iとし、トランジスタQ3〜Q6のベース電流
をIB3〜IB6とすると、 となる。また、トランジスタQ10のベース電流IB10は、 となる。ここで、トランジスタQ8,Q9及びトランジスタQ
7,Q9の各電流比をそれぞれ1:1に設定すると、トランジ
スタQ7,Q8の各コレクタ電流IC7,IC8は、 IC7=IC8=IB10 ……(5) となる。そして、上記(4)式から(2)式を引くと、 となり、同様に(4)式から(3)式を引くと、 となる。ここで、(1+β)2≫0であるから、上記
(6),(7)式は、 IB10IB3+IB6 ……(8) IB10IB4+IB5 ……(9) と表わすことができる。このため、上記(5),
(8),(9)式より、 IB10=IC8=IC7=IB3+IB6=IB4+IB5 ……(10) となり、トランジスタQ3,Q6及びトランジスタQ4,Q5の各
ベース電流を補償することができるものである。On the other hand, in the base current compensation circuit, ΔV = 0, R 4 =
If R 5 = R 6 and I 3 = I and the base currents of the transistors Q 3 to Q 6 are I B3 to I B6 , Becomes Also, the base current I B10 of the transistor Q 10 is Becomes Here, the transistors Q 8 , Q 9 and the transistor Q
When the current ratios of 7 and Q 9 are set to 1: 1 respectively, the collector currents I C7 and I C8 of the transistors Q 7 and Q 8 are I C7 = I C8 = I B10 (5). Then, if the formula (2) is subtracted from the formula (4), Similarly, if you subtract equation (3) from equation (4), Becomes Since (1 + β) 2 >> 0, the above equations (6) and (7) can be expressed as I B10 I B3 + I B6 (8) I B10 I B4 + I B5 (9) it can. Therefore, the above (5),
From the equations (8) and (9), I B10 = I C8 = I C7 = I B3 + I B6 = I B4 + I B5 (10), and the transistors Q 3 and Q 6 and the transistors Q 4 and Q 5 are The base current can be compensated.
しかしながら、上記のような従来のベース電流補償回
路では、次のような問題が生じる。すなわち上述したベ
ース補償のための電流IB10は、可変利得回路21の利得制
御にかかわらず一定であり、その電流値は、ΔV=0の
ときに完全なベース電流補償が行なわれるように設定さ
れている。However, the conventional base current compensation circuit as described above has the following problems. That is, the current I B10 for base compensation described above is constant regardless of the gain control of the variable gain circuit 21, and its current value is set so that complete base current compensation is performed when ΔV = 0. ing.
一方、可変利得回路21側では、制御入力端子19の電位
が制御入力端子20の電位より高い場合、トランジスタ
Q3,Q6のベース電流の和は、ΔVが「0」のときのベー
ス電流の和よりも大きくなり、トランジスタQ4,Q5のベ
ース電流の和は、ΔVが「0」のときのベース電流の和
よりも小さくなっている。また、逆に、制御入力端子19
の電位が制御入力端子20の電位より低い場合、トランジ
スタQ3,Q6のベース電流の和は、ΔVが「0」のときの
ベース電流の和よりも小さくなり、トランジスタQ4,Q5
のベース電流の和は、ΔVが「0」のときのベース電流
の和よりも大きくなっている。On the other hand, on the variable gain circuit 21 side, if the potential of the control input terminal 19 is higher than the potential of the control input terminal 20, the transistor
The sum of the base currents of Q 3 and Q 6 is larger than the sum of the base currents when ΔV is “0”, and the sum of the base currents of transistors Q 4 and Q 5 is when the ΔV is “0”. It is smaller than the sum of base currents. On the contrary, the control input terminal 19
Is lower than the potential of the control input terminal 20, the sum of the base currents of the transistors Q 3 and Q 6 is smaller than the sum of the base currents when ΔV is “0”, and the transistors Q 4 and Q 5
Is larger than the sum of the base currents when ΔV is “0”.
このため、従来のベース電流補償回路では、制御入力
端子19,20間の電位差ΔVが「0」のときのみ完全なベ
ース電流補償を行なうことができ、ΔVが「0」以外の
場合には、正確なベース電流補償を行なうことができな
いという問題が生じる。Therefore, in the conventional base current compensation circuit, complete base current compensation can be performed only when the potential difference ΔV between the control input terminals 19 and 20 is “0”, and when ΔV is other than “0”, The problem arises that accurate base current compensation cannot be performed.
(発明が解決しようとする課題) 以上のように、従来の可変利得回路のベース電流補償
回路では、可変利得回路の利得制御状態によって、正確
なベース電流補償を行なうことができないという問題を
有している。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional base current compensation circuit of the variable gain circuit has a problem that accurate base current compensation cannot be performed depending on the gain control state of the variable gain circuit. ing.
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、可変利得回路の利得制御状態に無関係に常に、正確
なベース電流補償を行ない得る極めて良好な可変利得回
路のベース電流補償回路を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides an extremely good base current compensating circuit for a variable gain circuit that can always perform accurate base current compensation regardless of the gain control state of the variable gain circuit. The purpose is to
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、エミッタ共通接続され、互いのベースを
一対の信号入力端とする第1の差動対トランジスタと、
この第1の差動対トランジスタの各コレクタ側にそれぞ
れの共通エミッタが対応的に接続されるとともに、各非
反転入力端ならびに反転入力端となるベース同志が共通
接続されて一対の制御入力端となされた第2及び第3の
差動対トランジスタとを備え、制御入力端に供給される
利得制御信号に応じた利得で信号入力端に供給される入
力信号を増幅するダブルバランス形の可変利得回路を対
象としている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention relates to a first differential pair transistor which has emitters commonly connected and whose bases serve as a pair of signal input terminals.
A common emitter is correspondingly connected to each collector side of the first differential pair transistor, and non-inverting input terminals and bases serving as inverting input terminals are commonly connected to form a pair of control input terminals. A double-balanced variable gain circuit that includes a second differential pair transistor and a third differential pair transistor, and that amplifies the input signal supplied to the signal input terminal with a gain according to the gain control signal supplied to the control input terminal. Is intended for.
そして、エミッタ共通接続され、利得制御信号がそれ
ぞれのベースに供給されて第2及び第3の差動対トラン
ジスタのコレクタ出力をモニタする第4の差動対トラン
ジスタと、この第4の差動対トランジスタのコレクタ出
力電流を補償用ベース電流に変換する変換手段と、この
変換手段から出力される補償用ベース電流を一対の制御
入力端に加算する加算手段とを備えるように構成したも
のである。A fourth differential pair transistor, which is commonly connected to the emitters and has a base to which a gain control signal is supplied to monitor collector outputs of the second and third differential pair transistors, and a fourth differential pair transistor. It is configured to include a converting means for converting the collector output current of the transistor into a compensating base current, and an adding means for adding the compensating base current output from the converting means to the pair of control input terminals.
(作用) 上記のような構成によれば、第2及び第3の差動対ト
ランジスタのコレクタ出力をモニタする第4の差動対ト
ランジスタのコレクタ出力電流を、補償用ベース電流に
変換して一対の制御入力端である第2及び第3の差動対
トランジスタのベースに加算するようにしたので、可変
利得回路の利得制御状態に無関係に、常に正確なベース
電流補償を行なうことができる。(Operation) According to the configuration as described above, the collector output current of the fourth differential pair transistor for monitoring the collector outputs of the second and third differential pair transistors is converted into the compensating base current, and paired. Since it is added to the bases of the second and third differential pair transistors, which are the control input terminals of, the base current compensation can always be performed accurately regardless of the gain control state of the variable gain circuit.
(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳
細に説明する。第1図において、可変利得回路21は、第
4図と同様な構成であるため、同一部分には同一信号を
付してその説明を省略する。すなわち、制御入力端子1
9,20は、NPN形のトランジスタQ12,Q11のベースにそれぞ
れ接続されている。これらトランジスタQ11,Q12は、そ
のエミッタ同志が共通接続され、その接続点が定電流源
I4を介して接地されることにより、差動増幅器23を構成
している。(Embodiment) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, since the variable gain circuit 21 has the same configuration as that in FIG. 4, the same signals are given to the same portions and the description thereof will be omitted. That is, control input terminal 1
Reference numerals 9 and 20 are connected to the bases of NPN type transistors Q 12 and Q 11 , respectively. The emitters of the transistors Q 11 and Q 12 are commonly connected, and the connection point is a constant current source.
The differential amplifier 23 is configured by being grounded via I 4 .
この差動増幅器23は、可変利得回路21に対して並列的
に接続されることにより、差動増幅器14,15の出力電流
をモニタする作用を行なうものである。すなわち、トラ
ンジスタQ3,Q6の各コレクタ電流の和に略等しい電流
が、トランジスタQ12のコレクタに流れ、トランジスタQ
4,Q5の各コレクタ電流の和に略等しい電流が、トランジ
スタQ11のコレクタに流れるようになるものである。The differential amplifier 23 is connected in parallel to the variable gain circuit 21 to monitor the output currents of the differential amplifiers 14 and 15. That is, a current substantially equal to the sum of the collector currents of the transistors Q 3 and Q 6 flows to the collector of the transistor Q 12 and
A current approximately equal to the sum of the collector currents of 4 and Q 5 flows into the collector of the transistor Q 11 .
ここで、トランジスタQ11のコレクタ出力電流は、PNP
形のトランジスタQ13,Q14及び抵抗R7,R8よりなるカレン
トミラー回路24と、NPN形のトランジスタQ15,Q16及び抵
抗R9,R10よりなるカレントミラー回路25とを介して、NP
N形のトランジスタQ17のエミッタに供給される。このト
ランジスタQ17は、トランジスタQ4,Q5の各コレクタ電流
の和に略等しいトランジスタQ11のコレクタ電流が、カ
レントミラー回路24,25を介してそのエミッタ電流とな
されることにより、トランジスタQ4,Q5の各ベース電流
の和に等しいベース電流を生成するものである。Here, the collector output current of transistor Q 11 is PNP
Through a current mirror circuit 24 composed of transistors Q 13 and Q 14 and resistors R 7 and R 8 and a current mirror circuit 25 composed of NPN transistors Q 15 and Q 16 and resistors R 9 and R 10 . NP
It is supplied to the emitter of the N-type transistor Q 17 . In this transistor Q 17 , the collector current of the transistor Q 11 , which is approximately equal to the sum of the collector currents of the transistors Q 4 and Q 5 , is used as its emitter current via the current mirror circuits 24 and 25, so that the transistor Q 4 , A base current equal to the sum of the base currents of Q 5 is generated.
そして、トランジスタQ17のベース電流が、PNP形のト
ランジスタQ18,Q19及び抵抗R11,R12よりなるカレントミ
ラー回路26を介して、トランジスタQ4,Q5のベースに加
算されることにより、トランジスタQ4,Q5のベース電流
が補償されるものである。Then, the base current of the transistor Q 17 is added to the bases of the transistors Q 4 and Q 5 via the current mirror circuit 26 including the PNP transistors Q 18 and Q 19 and the resistors R 11 and R 12. , The base currents of the transistors Q 4 and Q 5 are compensated.
また、トランジスタQ12のコレクタ電流は、PNP形のト
ランジスタQ20,Q21及び抵抗R13,R14よりなるカレントミ
ラー回路27と、NPN形のトランジスタQ22,Q23及び抵抗R
15,R16よりなるカレントミラー回路28とを介して、NPN
形のトランジスタQ24のエミッタに供給される。このト
ランジスタQ24は、トランジスタQ3,Q6の各コレクタ電流
の和に略等しいトランジスタQ12のコレクタ電流が、カ
レントミラー回路27,28を介してそのエミッタ電流とな
されることにより、トランジスタQ3,Q6の各ベース電流
の和に等しいベース電流を生成するものである。The collector current of the transistor Q 12 is the current mirror circuit 27 composed of PNP type transistors Q 20 and Q 21 and resistors R 13 and R 14 , and the NPN type transistors Q 22 and Q 23 and resistor R 13 .
Via the current mirror circuit 28 composed of 15 and R 16 ,
Shaped transistor Q 24 is supplied to the emitter. In this transistor Q 24 , the collector current of the transistor Q 12 which is approximately equal to the sum of the collector currents of the transistors Q 3 and Q 6 is used as its emitter current via the current mirror circuits 27 and 28, so that the transistor Q 3 , A base current equal to the sum of the base currents of Q 6 is generated.
そして、トランジスタQ24のベース電流が、PNP形のト
ランジスタQ25,Q26及び抵抗R17,R18よりなるカレントミ
ラー回路29を介して、トランジスタQ3,Q6のベースに加
算されることにより、トランジスタQ3,Q6のベース電流
が補償されるものである。Then, the base current of the transistor Q 24 is added to the bases of the transistors Q 3 and Q 6 via the current mirror circuit 29 including the PNP transistors Q 25 and Q 26 and the resistors R 17 and R 18. , The base currents of the transistors Q 3 and Q 6 are compensated.
ここで、トランジスタQ3,Q6の各コレクタ電流の和
は、制御入力端子19,20間の電圧レベルと、定電流源I1,
I2に流れる電流との関数として与えられる。また、トラ
ンジスタQ4,Q5の各コレクタ電流の和も、同様な関数と
して与えられる。そして、それぞれのトランジスタQ3〜
Q6のベースには、それぞれのコレクタ電流に応じた電流
が必要となるものである。Here, the sum of the collector currents of the transistors Q 3 and Q 6 is the voltage level between the control input terminals 19 and 20 and the constant current source I 1 and
It is given as a function of the current flowing in I 2 . The sum of the collector currents of the transistors Q 4 and Q 5 is also given as a similar function. And each transistor Q 3 ~
The base of Q 6 requires a current corresponding to each collector current.
そこで、定電流源I1,I2に流れる電流が等しく、定電
流源I4には定電流源I1,I2に流れる電流の(1/n)倍の電
流が流れるように設定すると、トランジスタQ3,Q6の各
コレクタ電流の和の(1/n)倍の電流がトランジスタQ12
のコレクタに流れ、トランジスタQ4,Q5の各コレクタ電
流の和の(1/n)倍の電流がトランジスタQ11のコレクタ
に流れるようになる。Therefore, when the currents flowing through the constant current sources I 1 and I 2 are equal and the current flowing through the constant current source I 4 is set to be (1 / n) times the current flowing through the constant current sources I 1 and I 2 , The current (1 / n) times the sum of the collector currents of the transistors Q 3 and Q 6 is the transistor Q 12
Of the transistor Q 4 and Q 5, and a current (1 / n) times the sum of the collector currents of the transistors Q 4 and Q 5 flows to the collector of the transistor Q 11 .
そして、トランジスタQ11,Q12の各コレクタ電流は、
カレントミラー回路24,25及び27,28をそれぞれ介して、
トランジスタQ17,Q24で補償用ベース電流に変換されて
カレントミラー回路26,29を介してトランジスタQ3,Q6及
びQ4,Q5の各ベースに加算されるものであるが、このと
き、トランジスタQ11,Q12に必要なベース電流も考慮し
て、カレントミラー回路26,29のミラー比を1:n+1とな
るように設定している。このため、トランジスタQ17,Q
24のベース電流のn倍の電流が、トランジスタQ3,Q6及
びQ4,Q5の各ベースに加算されベース電流補償が行なわ
れるとともに、トランジスタQ17,Q24のベース電流がト
ランジスタQ11,Q12のベースに供給されるようになる。Then, the collector currents of the transistors Q 11 and Q 12 are
Via the current mirror circuits 24, 25 and 27, 28, respectively,
It is converted into a compensating base current by the transistors Q 17 and Q 24 and added to each base of the transistors Q 3 , Q 6 and Q 4 , Q 5 via the current mirror circuits 26, 29. , The mirror ratio of the current mirror circuits 26 and 29 is set to be 1: n + 1, taking into consideration the base currents required for the transistors Q 11 and Q 12 . Therefore, the transistors Q 17 and Q
N times the current of the base current of 24, the transistors Q 3, Q 6 and Q 4, Q together with the base current compensation is performed is added to the base 5, the transistors Q 17, Q base current transistor Q 11 of the 24 , Q 12 will be supplied to the base.
次に、上述したベース電流補償作用を数式的に解析す
ると、以下のようになる。まず、I1=I2=I,I4=(2/
n)Iとすると、トランジスタQ3,Q6のベース電流IB3,I
B6の和は、 となり、トランジスタQ4,Q5のベース電流IB4,IB5の和
は、 となる。また、トランジスタQ12のコレクタ電流I
C12は、 となり、トランジスタQ11のコレクタ電流IC11は、 となる。さらに、トランジスタQ24のベース電流I
B24は、 となり、トランジスタQ17のベース電流IB17は、 となる。Next, a mathematical analysis of the above-described base current compensation action is as follows. First, I 1 = I 2 = I, I 4 = (2 /
n) I, the base currents I B3 , I of the transistors Q 3 , Q 6
The sum of B6 is And the sum of the base currents I B4 and I B5 of the transistors Q 4 and Q 5 is Becomes Also, the collector current I of transistor Q 12
C12 is And the collector current I C11 of transistor Q 11 is Becomes In addition, the base current I of transistor Q 24
B24 is And the base current I B17 of transistor Q 17 is Becomes
ここで、カレントミラー回路26,29のミラー比は、1:n
+1であるから、トランジスタQ26,Q19の各コレクタ電
流IC26,IC19は、それぞれ となる。すると、上記(17)式の右辺第1項目は、上記
(11)式に等しく、第2項目は上記(15)式つまりトラ
ンジスタQ12のベース電流に等しくなる。また、上記(1
8)式の右辺第1項目は、上記(12)式に等しく、第2
項目は上記(16)式つまりトランジスタQ11のベース電
流に等しくなっている。そして、上記(17)式及び(1
8)式で与えられた各ベース電流は、いずれも制御入力
端子19,20間の電圧レベルΔVの関数となっているた
め、利得制御状態に無関係に正確にベース電流を補償す
ることができる。Here, the mirror ratio of the current mirror circuits 26 and 29 is 1: n.
Therefore, the collector currents I C26 and I C19 of the transistors Q 26 and Q 19 are Becomes Then, the first item on the right side of the equation (17) is equal to the equation (11), and the second item is equal to the equation (15), that is, the base current of the transistor Q 12 . In addition, (1
The first item on the right side of equation (8) is equal to equation (12) above,
The item is equal to the above equation (16), that is, the base current of the transistor Q 11 . Then, the above equation (17) and (1
Since each base current given by the equation (8) is a function of the voltage level ΔV between the control input terminals 19 and 20, the base current can be accurately compensated regardless of the gain control state.
次に、第2図は、定電流源I1,I2にそれぞれ2mAの電流
を流し、制御入力端子19,20間の電圧レベルΔVを変化
させた場合の、トランジスタQ3,Q4のコレクタ電流の変
化を示すものである。そして、第2図中実線で示す曲線
が第1図に示した実施例によるベース電流補償回路を用
いてベース電流補償を行なった場合の特性を示し、同図
中点線で示す曲線が第4図に示した従来のベース電流補
償回路によってベース電流補償を行なった場合の特性を
示しており、実施例の回路の方が従来回路に比してより
正確にベース電流を補償していることがわかる。Next, FIG. 2 shows the collectors of the transistors Q 3 and Q 4 when a current of 2 mA is applied to each of the constant current sources I 1 and I 2 to change the voltage level ΔV between the control input terminals 19 and 20. It shows a change in current. The curve shown by the solid line in FIG. 2 shows the characteristic when the base current compensation is performed using the base current compensation circuit according to the embodiment shown in FIG. 1, and the curve shown by the dotted line in the same figure is FIG. The characteristics of the conventional base current compensating circuit shown in Fig. 4 are shown when the base current is compensated, and it can be seen that the circuit of the embodiment compensates the base current more accurately than the conventional circuit. .
第3図は、この発明の他の実施例を示している。すな
わち、制御入力端子19,20に供給される信号を、NPN形の
トランジスタQ27,Q28及び定電流源I5より差動増幅器30
に供給して、差動増幅器14,15のコレクタ出力電流をモ
ニタするようにしている。そして、トランジスタQ27,Q
28の各コレクタ出力電流を、直接NPN形のトランジスタQ
29,Q30で補償用ベース電流に変換し、PNP形のトランジ
スタQ31,Q32及び抵抗R19,R20よりなるカレントミラー回
路31、及びPNP形のトランジスタQ33,Q34及び抵抗R21,R
22よりなるカレントミラー回路32を介して、トランジス
タQ4,Q5及びQ3,Q6のベースに加算するようにしたもので
ある。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. That is, the signals supplied to the control input terminals 19 and 20 are supplied to the differential amplifier 30 from the NPN type transistors Q 27 and Q 28 and the constant current source I 5.
To monitor the collector output currents of the differential amplifiers 14 and 15. And the transistors Q 27 , Q
Each collector output current of 28 can be directly converted to NPN transistor Q.
The current mirror circuit 31 is composed of PNP type transistors Q 31 and Q 32 and resistors R 19 and R 20 and is converted into a compensation base current by 29 and Q 30 , and PNP type transistors Q 33 and Q 34 and resistor R 21. , R
A current mirror circuit 32 composed of 22 is added to the bases of the transistors Q 4 , Q 5 and Q 3 , Q 6 .
このような構成によれば、第1図に示した実施例に比
して、トランジスタのベース・エミッタ間電圧VBE分だ
け、直流電圧VCCを高く設定する必要があるが、構成を
簡易化して正確なベース電流補償を実現することができ
る。According to such a configuration, compared to the embodiment shown in FIG. 1, it is necessary to set the DC voltage V CC higher by the amount of the base-emitter voltage V BE of the transistor, but the configuration is simplified. Accurate base current compensation can be realized.
なお、この発明は上記各実施例に限定されるものでは
なく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、可変利得回路
の利得制御状態に無関係に、常に正確なベース電流補償
を行ない得る極めて良好な可変利得回路のベース電流補
償回路を提供することができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an extremely good base current compensation circuit for a variable gain circuit that can always perform accurate base current compensation regardless of the gain control state of the variable gain circuit. can do.
第1図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第2図
は同実施例の効果を説明するための特性曲線図、第3図
はこの発明の他の実施例を示す回路構成図、第4図は従
来のベース電流補償回路を示す回路構成図である。 11,12……入力端子、13〜15……差動増幅器、16,17……
出力端子、18……電源端子、19,20……制御入力端子、2
1……可変利得回路、22…カレントミラー回路、23……
差動増幅器、24〜29……カレントミラー回路、30……差
動増幅器、31,32……カレントミラー回路。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic curve diagram for explaining the effect of the same embodiment, and FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a conventional base current compensation circuit. 11,12 …… Input terminals, 13 to 15 …… Differential amplifier, 16,17 ……
Output terminal, 18 …… Power supply terminal, 19,20 …… Control input terminal, 2
1 ... Variable gain circuit, 22 ... Current mirror circuit, 23 ...
Differential amplifier, 24-29 …… Current mirror circuit, 30 …… Differential amplifier, 31,32 …… Current mirror circuit.
Claims (1)
対の信号入力端とする第1の差動対トランジスタと、こ
の第1の差動対トランジスタの各コレクタ側にそれぞれ
の共通エミッタが対応的に接続されるとともに各非反転
入力端ならびに反転入力端となるベース同志が共通接続
されて一対の制御入力端となされた第2及び第3の差動
対トランジスタとを備え、前記制御入力端に供給される
利得制御信号に応じた利得で前記信号入力端に供給され
る入力信号を増幅するダブルバランス形の可変利得回路
において、エミッタ共通接続され前記利得制御信号がそ
れぞれのベースに供給されて前記第2及び第3の差動対
トランジスタのコレクタ出力をモニタする第4の差動対
トランジスタと、この第4の差動対トランジスタのコレ
クタ出力電流を補償用ベース電流に変換する変換手段
と、この変換手段から出力される補償用ベース電流を前
記一対の制御入力端に加算する加算手段とを具備してな
ることを特徴とする可変利得回路のベース電流補償回
路。1. A first differential pair transistor having emitters commonly connected to each other and having bases as a pair of signal input terminals, and a common emitter corresponding to each collector side of the first differential pair transistor. A pair of second and third differential pair transistors that are connected to each other and have their bases serving as non-inverting input terminals and inverting input terminals commonly connected to each other to form a pair of control input terminals. In a double-balanced variable gain circuit for amplifying an input signal supplied to the signal input terminal with a gain according to a supplied gain control signal, the emitters are commonly connected and the gain control signal is supplied to each base, A fourth differential pair transistor that monitors the collector outputs of the second and third differential pair transistors, and a collector output current of the fourth differential pair transistor are complemented. Base current of the variable gain circuit, comprising: a converting means for converting into a base current for conversion; and an adding means for adding the compensating base current output from the converting means to the pair of control input terminals. Compensation circuit.
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JP63067708A JP2553135B2 (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Base current compensation circuit for variable gain circuit |
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