JP2859880B2 - Variable gain amplifier circuit - Google Patents
Variable gain amplifier circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変利得増幅回路に係り、特に、入力信号振
幅の広範囲な変化に対して一定振幅の出力信号を得んと
するAGC回路に好適な可変利得増幅回路に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable gain amplifier circuit, and is particularly suitable for an AGC circuit which obtains an output signal having a constant amplitude with respect to a wide range of changes in the amplitude of an input signal. Variable gain amplifier circuit.
無線機器では、飛来する電波の強弱により生ずる信号
振幅の変化を一定化するためにAGC(自動利得制御)回
路が用いられる。撮像装置においても、被写体照度の不
足を回路利得の上昇によって補ない、一定の映像信号振
幅を得んとするAGC回路がしばしば用いられる。これら
のAGCの機能を構築する上で重要な要素は、広い利得可
変幅を持ち、かつ、入力信号の広範囲な変化に対して歪
なく動作する可変利得増増回路である。その一例は、実
用新案公報昭62-28409の第10図にて開示されている。In wireless devices, an AGC (Automatic Gain Control) circuit is used to stabilize a change in signal amplitude caused by the strength of incoming radio waves. In an imaging apparatus, an AGC circuit that compensates for a lack of subject illuminance by increasing a circuit gain and obtains a constant video signal amplitude is often used. An important factor in constructing these AGC functions is a variable gain increasing circuit having a wide gain variable width and operating without distortion with respect to a wide range of change in an input signal. An example is disclosed in FIG. 10 of Utility Model Publication No. 62-28409.
本公知例は、T1端子に入力信号を印加し、T2端子に印
加した制御電圧により利得制御し、T3端子に出力信号を
得るものである。利得可変幅は旨、R22/R31〜R22(1/R3
1+1/R30)で表わされる。また,この回路を最大入力電
圧(±Vm)まで歪なく動作させるには、R27,R28に予め
流しておくバイアス電流を、それぞれ,Vm/R30,Vm/R31よ
り大きな値に設定する必要がある。In this known example, an input signal is applied to a T1 terminal, gain is controlled by a control voltage applied to a T2 terminal, and an output signal is obtained at a T3 terminal. The gain variable width is R22 / R31 to R22 (1 / R3
1 + 1 / R30). In addition, in order to operate this circuit without distortion up to the maximum input voltage (± Vm), it is necessary to set the bias currents previously supplied to R27 and R28 to values larger than Vm / R30 and Vm / R31, respectively. .
以上の事柄から、広い利得可変幅を得るには、R30の
値を小ならしめなければならないが,これに伴ってR27
(及びR26)のバイアス電流を大ならしめざるを得な
い。しかし、バイアス電流を大ならしめると、R22の電
圧降下が増大し、欲する利得が得られないか、電源電圧
を上昇せざるを得ない事態に陥る。また,バイアス電流
の増大は、これに比例して,トランジスタQ21とQ22(Q2
4とQ25)からなる差動増幅器形式の電流分配器の相互コ
ンダクタンスを増大し、このトランジスタの内部雑音に
対する増幅度を増して、S/Nを悪化させる。From the above, in order to obtain a wide gain variable width, the value of R30 must be reduced.
(And R26) bias current. However, if the bias current is increased, the voltage drop of R22 increases, and the desired gain cannot be obtained or the power supply voltage must be increased. The increase in the bias current is proportional to the increase in the transistors Q21 and Q22 (Q2
4 and Q25) increase the transconductance of the differential amplifier type current divider, increase the amplification of this transistor against internal noise, and degrade S / N.
このように、本公知例では、最大許容入力電圧を必要
な値に維持しながら、広い利得可変幅を得ることが困難
である。言い換えれば、入力信号振幅の低下を利得の上
昇によって補ない、一定の出力信号振幅を得んとするAG
C回路にこれを用いた場合、AGC動作が機能する入力信号
振幅の範囲を広くできないということである。As described above, in the known example, it is difficult to obtain a wide gain variable width while maintaining the maximum allowable input voltage at a required value. In other words, an AG that seeks to obtain a constant output signal amplitude by compensating for a decrease in the input signal amplitude by increasing the gain
When this is used for the C circuit, the range of the input signal amplitude at which the AGC operation functions cannot be widened.
したがって、本発明の目的は、入力信号振幅の広範囲
の変化に対応でき、広い利得可変幅を持った可変利得増
幅回路を提供することである。更に他の目的は、過剰な
雑音の発生を抑止した可変利得増幅回路を提供すること
である。Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable gain amplifier circuit that can cope with a wide range of changes in the amplitude of an input signal and has a wide variable gain range. Still another object is to provide a variable gain amplifier circuit in which generation of excessive noise is suppressed.
上記目的は、利得制御電圧の受容範囲の異なる可変利
得回路を複数個並列接続することにより、達成される。
更に詳述すると、利得制御電圧の受容範囲がV1〜V2であ
って、これに対応して利得がG1倍〜G2倍(G1<G2)に変
化する大1の可変利得回路と、利得制御電圧の受容範囲
がV3〜V4であって,これに対応する利得変化範囲が0〜
G4倍であって、V3とV4がそれぞれV1とV2に対する大小関
係が、V2>V1の場合には共に大きく、V2<V1の場合には
共に小さい関係にある第2の可変利得回路とを並列接続
することにより達成される。The above object is achieved by connecting a plurality of variable gain circuits having different gain control voltage acceptance ranges in parallel.
More specifically, the gain control voltage has an acceptable range of V1 to V2, and the gain is changed from G1 to G2 (G1 <G2) correspondingly. Is V3 to V4, and the corresponding gain change range is 0 to 3.
G4 times, the magnitude relationship between V3 and V4 with respect to V1 and V2, respectively, is large when V2> V1 and small when V2 <V1. Achieved by connecting.
こゝに、利得制御電圧の受容範囲とは、その範囲を超
える制御電圧に対しては範囲の境界における利得を保持
し、その範囲内の制御電圧に対してのみ利得制御が可能
なことを意味する。Here, the acceptable range of the gain control voltage means that the gain at the boundary of the range is maintained for the control voltage exceeding the range, and the gain control is possible only for the control voltage within the range. I do.
今、V2>V1であって、V3とV4がそれぞれV1とV2に対し
て共に大きい場合を例にして考える。Now, consider a case where V2> V1 and V3 and V4 are both larger than V1 and V2, respectively.
利得制御電圧VcがV1から徐々に上昇する時、第1の可
変利得回路の利得はG1から徐々に上昇して、Vc=V2にお
いて利得がG2に達し、それ以上のVcに対してG2を保つ。
一方,第2可変利得回路の利得は利得制御電圧VcがV3に
到達するまではゼロを保ち、VcがV3を超えてはじめてゼ
ロから上昇し始め,Vc=V4で利得がG4に達する。When the gain control voltage Vc gradually increases from V1, the gain of the first variable gain circuit gradually increases from G1, the gain reaches G2 at Vc = V2, and maintains G2 for Vc above. .
On the other hand, the gain of the second variable gain circuit keeps zero until the gain control voltage Vc reaches V3, starts rising from zero only after Vc exceeds V3, and reaches V4 when Vc = V4.
ここで注目すべきは、Vc<V3の利得制御電圧が与えら
れているときの第2の可変利得回路は全体の回路の動作
に対して何らの作用も副作用もしないことである。とこ
ろで,本可変利得増幅回路に入力信号として印加される
電圧の振幅と利得制御電圧との関係は、利得制御電圧が
V1乃至それ以下のときに最大であって,利得制御電圧の
上昇に伴なって低下する関係にある。これは、この回路
が供されるAGC回路が,入力信号振幅の低下に伴なって
利得制御電圧を上昇せしめて出力信号振幅を一定値に保
つように働くことから理解されよう。以上のことから,
第2の可変利得回路が受容すべき入力信号の振幅は、第
1の可変利得回路のそれよりも小であり得ることがわか
る。具体的には,第2の可変利得回路が受容すべき入力
信号の振幅は、Vc=V3の利得制御電圧が与えられている
ときの第1の可変利得回路の利得で第1の利得可変回路
が受容すべき入力信号振幅を除した値に等しい。It should be noted here that the second variable gain circuit has no effect or side effect on the operation of the entire circuit when a gain control voltage of Vc <V3 is given. Incidentally, the relationship between the amplitude of the voltage applied as an input signal to the variable gain amplifier circuit and the gain control voltage is as follows.
The maximum value is obtained when the voltage is equal to or lower than V1 and the voltage decreases as the gain control voltage increases. This can be understood from the fact that the AGC circuit to which this circuit is provided works to increase the gain control voltage as the input signal amplitude decreases and to keep the output signal amplitude at a constant value. From the above,
It can be seen that the amplitude of the input signal to be accepted by the second variable gain circuit can be smaller than that of the first variable gain circuit. Specifically, the amplitude of the input signal to be received by the second variable gain circuit is the gain of the first variable gain circuit when a gain control voltage of Vc = V3 is given. Is equal to the input signal amplitude to be accepted divided.
したがって,第2の可変利得回路は、第1のそれに比
して、より小振幅の入力信号を対象とした設計がなされ
うるわけで,総合として,広い利得可変幅を要求したと
しても前記公知の技術で必要としたほどのバイアス電流
の増大を伴なうことがない。Therefore, the second variable gain circuit can be designed for an input signal having a smaller amplitude than that of the first variable gain circuit. There is no increase in bias current as required by technology.
そして,第1と第2可変利得回路からなる本可変利得
増幅回路は、大振幅の入力信号に対しては第1の可変利
得回路が働き,比較的小振幅の入力信号に対しては第1
と第2の双方の可変利得回路が働いて,総合的に,広い
範囲の入力信号振幅に対して広い範囲で利得の制御が可
能であり、当初の目的が達成される。In the present variable gain amplifying circuit including the first and second variable gain circuits, the first variable gain circuit operates on a large amplitude input signal, and the first variable gain circuit operates on a relatively small amplitude input signal.
By operating both the variable gain circuit and the second variable gain circuit, it is possible to comprehensively control the gain in a wide range for a wide range of input signal amplitude, and the original object is achieved.
本発明の第1の実施例を第1図と第2図により説明す
る。第1図において,11と12はそれぞれ第1と第2の可
変利得回路であり、21と22はそれぞれの信号入力端子,3
1と32はそれぞれの出力端子,41と42はそれぞれの利得制
御端子である。2,3,4は全体の回路の信号入力端子,出
力端子,利得制御電圧印加端子であり、これらの端子
に,第1と第2の可変利得回路の対応する端子がそれぞ
れ並列に接続されている。但し,ここで言う,並列接続
とは,2つの端子に実質的に同一の信号(又は電圧)を与
えること,乃至は2つの出力を同等に加えることまでを
意味している。第2図は、第1,第2の可変利得回路の利
得制御電圧対利得の関係(利得制御特性)を示す。同図
において,実線イは第1の可変利得回路の利得制御特
性,実線ロは第2の可変利得回路の利得制御特性であ
る。第1の可変利得回路の利得は利得制御電圧がV1から
V2までの範囲にあるときのみ制御され、G1からG2まで変
化する。この範囲外の制御電圧に対しては、その境界で
の利得であるG1とG2を保持する。即ち、第1の可変利得
回路の利得制御電圧の受容範囲は,V1からV2までであ
る。同様に,第2の可変利得回路は利得制御電圧がV3以
下のときに利得がゼロ,V4以上のときにG4で一定,V3とV4
の間でのみ利得が制御される。即ちこの第2の可変利得
回路の利得制御電圧の受容範囲は、上記第1の可変利得
回路の受容範囲とは異なり、V3からV4までである。点線
ハは,並列接続された第1と第2の2つの可変利得回路
から成る全体の回路の利得制御特性である。利得制御電
圧VcをV1から徐々に上昇していくと,V1<Vc<V3の領域
では、第1の可変利得回路のみが動作し、V3<Vc<V2の
領域では双方の可変利得回路が利得制御を受け、V2<Vc
<V4の領域では、第1の可変利得回路は一定の利得を呈
し,第2の可変利得回路のみが利得制御を受ける。第2
の可変利得回路は,Vc<V3の領域では、利得がゼロの状
態にあり、このとき過大入力が印加されても何らの問題
を生じない。第2の可変利得回路が受容すべき入力信号
振幅を考慮すべきは,VcV3の領域についてである。し
かるに,VcV3のときに入力される信号振幅は,Vc=V1の
ときに入力される信号振幅より小さく、したがって、第
2の可変利得回路が受容すべき入力信号振幅は第1の可
変利得回路のそれよりも小さいことが許される。各可変
利得回路の利得を利得制御電圧の関数として次のように
表わすことにする。A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numerals 11 and 12 denote first and second variable gain circuits, respectively, and reference numerals 21 and 22 denote respective signal input terminals, 3
1 and 32 are respective output terminals, and 41 and 42 are respective gain control terminals. Reference numerals 2, 3, and 4 denote signal input terminals, output terminals, and gain control voltage application terminals of the entire circuit, to which corresponding terminals of the first and second variable gain circuits are connected in parallel, respectively. I have. However, the parallel connection referred to here means to apply substantially the same signal (or voltage) to two terminals or to apply two outputs equally. FIG. 2 shows the relationship between gain control voltage and gain (gain control characteristic) of the first and second variable gain circuits. In the figure, the solid line A indicates the gain control characteristic of the first variable gain circuit, and the solid line B indicates the gain control characteristic of the second variable gain circuit. The gain of the first variable gain circuit is such that the gain control voltage is from V1.
It is controlled only when it is in the range up to V2, and changes from G1 to G2. For control voltages outside this range, the gains G1 and G2 at the boundary are maintained. That is, the acceptable range of the gain control voltage of the first variable gain circuit is from V1 to V2. Similarly, the gain of the second variable gain circuit is zero when the gain control voltage is equal to or lower than V3, is constant at G4 when the gain control voltage is equal to or higher than V4, and V3 and V4
The gain is controlled only between. That is, the acceptable range of the gain control voltage of the second variable gain circuit differs from the acceptable range of the first variable gain circuit, and is from V3 to V4. A dotted line C shows a gain control characteristic of the entire circuit including the first and second variable gain circuits connected in parallel. When the gain control voltage Vc is gradually increased from V1, only the first variable gain circuit operates in the region of V1 <Vc <V3, and both variable gain circuits operate in the region of V3 <Vc <V2. Controlled, V2 <Vc
In the region <V4, the first variable gain circuit exhibits a constant gain, and only the second variable gain circuit is subject to gain control. Second
In the variable gain circuit described above, the gain is zero in the region of Vc <V3. At this time, no problem occurs even if an excessive input is applied. It is in the region of VcV3 that the input signal amplitude to be accepted by the second variable gain circuit should be considered. However, the signal amplitude input when VcV3 is smaller than the signal amplitude input when Vc = V1, so that the input signal amplitude to be accepted by the second variable gain circuit is equal to that of the first variable gain circuit. Smaller is allowed. Let the gain of each variable gain circuit be expressed as a function of the gain control voltage as follows:
第1の可変利得回路の利得…1(Vc) 第2の 〃 …2(Vc) 全体回路の利得 …(Vc) この記述によれば,第2の可変利得回路が受容すべき
入力信号振幅は,第1の可変利得回路のそれの1(V
1)/1(V3)に縮減される。したがって、第2の可
変利得回路は第1のそれに比べて,比較的小振幅の入力
信号を扱えばよく、その最大利得(第2図の例ではG4)
を高く設計することが容易となる。その結果、総合の回
路としては、点線ハで示すように,G1〜(G2+G4)の広
い利得可変幅を得ることができる。The gain of the first variable gain circuit 1 (Vc) The second 〃 2 (Vc) The gain of the whole circuit (Vc) According to this description, the input signal amplitude to be accepted by the second variable gain circuit is , that of 1 (V of the first variable gain circuit
1) / 1 (V3). Therefore, the second variable gain circuit only has to handle an input signal having a relatively small amplitude as compared with the first variable gain circuit, and its maximum gain (G4 in the example of FIG. 2).
It becomes easy to design high. As a result, as a general circuit, a wide gain variable width of G1 to (G2 + G4) can be obtained as indicated by a dotted line c.
なお,第2図においては、各利得制御特性を直線の組
合せで表わしたが,これは説明を分り易くするためにこ
うしたものであって,実際の回路に多く見られる滑らか
な曲線状の利得制御特性であることが本発明の実施の妨
げになるものではない。また、同図においては、V3<V2
となっていて,利得制御電圧の受容範囲が第1と第2の
可変利得回路で若干オーバーラップ領域を持つようにし
て異ならせているが,これも必須事項ではなく,例え
ば,2つの範囲が接し合っていることや,若干であれば間
隙があるようにして、これら第1,第2の可変利得回路の
利得制御電圧の受容範囲を異ならせるようにしてもよ
い。In FIG. 2, each gain control characteristic is represented by a combination of straight lines, but this is for the sake of clarity of explanation, and is such a smooth curve-shaped gain control characteristic often found in an actual circuit. The characteristics do not hinder the implementation of the present invention. In the same figure, V3 <V2
, And the acceptable range of the gain control voltage is made different so that the first and second variable gain circuits have a slightly overlapping area. However, this is not essential, and for example, the two ranges are The receiving ranges of the gain control voltages of the first and second variable gain circuits may be made different from each other so that they are in contact with each other or if there is a slight gap.
第2図を用いた以上の説明は,利得制御電圧の上昇に
伴ない利得が上昇する利得制御特性,図で言えば右上り
の特性,の回路を組合わせた場合についてであった。こ
の場合に本発明が成り立つための利得制御電圧の受容範
囲に関する条件は、 V1<V2,V1<V3,V2<V4 但しG1<G2である。The above description with reference to FIG. 2 relates to a case where a circuit of a gain control characteristic in which the gain increases with an increase in the gain control voltage, that is, a characteristic on the upper right in FIG. In this case, the conditions relating to the acceptable range of the gain control voltage for the present invention to hold are V1 <V2, V1 <V3, V2 <V4, where G1 <G2.
次に、利得制御特性が上記と逆の場合について,第3
図を用いて補足説明する。この場合,利得制御電圧をV1
から徐々に下降するに従って利得が上昇するもので,第
2図の例に対しては横軸が反転しているに過ぎない。し
たがって本発明の動作は前記を参照すれば容易に理解さ
れよう。この場合の利得制御電圧の受容範囲に関する条
件は, V1>V2,V1>V3,V2>V4 但し,G1<G2である。Next, in the case where the gain control characteristic is opposite to the above,
Supplementary explanation will be given with reference to the drawings. In this case, the gain control voltage is V1
The gain gradually increases as it gradually decreases from, and only the horizontal axis is inverted in the example of FIG. Accordingly, the operation of the present invention will be readily understood by reference to the foregoing. In this case, the conditions regarding the acceptable range of the gain control voltage are as follows: V1> V2, V1> V3, V2> V4, where G1 <G2.
次に本発明の第2の実施例を第4図と第5図を用いて
説明する。第4図において,13は第3の可変利得回路で,
23,33,43はこの回路のそれぞれ信号入力端子,出力端
子,利得制御端子である。その他は前記第1の実施例と
同一である。即ち,本第2の実施例では,第1,第2,第3
の3つの可変利得回路が並列に接続されている。第5図
は各可変利得回路の利得制御特性を示している。実線イ
は第1の可変利得回路の利得制御特性で,Vc=V1からVc
=V2までの変化に対して利得はG1からG2に変化する。同
様にロは第2の可変利得回路の利得制御特性で,Vc=V3
からVc=V4までの変化に対して利得はゼロからG4まで変
化する。ハは第3の可変利得回路の制御特性で、Vc=V5
からVc=V6までの変化に対して利得はゼロからG6まで変
化する。一点鎖線ホは総合の利得制御特性で、Vc=V1か
らVc=V6の変化に対して利得はG1から(G2+G4+G6)ま
で変化する。第2の可変利得回路が動作するのは、Vc
V3の領域であり、前記第1の実施例の場合と同様に、第
1の可変利得回路に比べて小振幅の入力信号を取り扱え
ばよいから、その最大利得(G4に相当)を第1の可変利
得回路のそれ(G2に相当)より高くする設計が容易とな
る。第3の可変利得回路の動作領域は第2の可変利得回
路のそれよりもさらに小振幅入力信号領域であり、さら
に高い最大利得(G6に相当)を得ることが容易となる。
以上により、第1,第2,第3の各可変利得回路はそれぞれ
が受容すべき最大入力信号振幅が異なり、それぞれに見
合った高い最大利得を得るような設計を,各回路のバイ
アス電流を特段に増加することなしに行ない得る。そし
て,総合的に広い利得可変幅を持った可変利得増幅回路
が実現される。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, reference numeral 13 denotes a third variable gain circuit.
23, 33, and 43 are a signal input terminal, an output terminal, and a gain control terminal of this circuit, respectively. The rest is the same as the first embodiment. That is, in the second embodiment, the first, second, and third
Are connected in parallel. FIG. 5 shows gain control characteristics of each variable gain circuit. The solid line A shows the gain control characteristic of the first variable gain circuit, from Vc = V1 to Vc
The gain changes from G1 to G2 for changes up to = V2. Similarly, b is the gain control characteristic of the second variable gain circuit, where Vc = V3
The gain changes from zero to G4 for changes from Vc to V4. C is the control characteristic of the third variable gain circuit, where Vc = V5
The gain changes from zero to G6 for changes from Vc to Vc. The dashed-dotted line E is the overall gain control characteristic, and the gain changes from G1 to (G2 + G4 + G6) with respect to the change from Vc = V1 to Vc = V6. The second variable gain circuit operates at Vc
In the V3 region, as in the case of the first embodiment, it is sufficient to handle an input signal having a smaller amplitude than that of the first variable gain circuit, so that the maximum gain (corresponding to G4) is set to the first variable gain circuit. It is easy to design a variable gain circuit higher than that of the variable gain circuit (corresponding to G2). The operation region of the third variable gain circuit is a smaller amplitude input signal region than that of the second variable gain circuit, and it is easy to obtain a higher maximum gain (corresponding to G6).
As described above, the first, second, and third variable gain circuits have different maximum input signal amplitudes to be received, and are designed to obtain high maximum gains corresponding to the respective variable gain circuits. Can be done without increasing. Thus, a variable gain amplifier circuit having a wide gain variable width is realized.
ところで,第5図には、第1の可変利得回路と第2の
可変利得回路を並列接続して得られる利得制御特性が点
線ニにより示されている。総合の利得制御特性である一
点鎖線ホは、この点線ニの特性と第3の可変利得回路の
利得制御特性(実線ハ)との組合せにより得られたもの
と見ることもできる。したがって,第1と第2の回路を
組合せて得られる利得制御特性(点線ニ)を,改めて,
前記第1の実施例における第1の可変利得回路の利得制
御特性(第2図イ)に相当するものとして見做し、ま
た,第2の実施例における第3の可変利得回路の利得制
御特性(第5図ハ)を、改めて,前記第1の実施例にお
ける第2の可変利得回路の利得制御特性(第2図ロ)に
相当するものとして見做すことができる。即ち,第2の
実施例における第1と第2の可変利得回路を並列接続し
たものは、第1の実施例における第1の可変利得回路の
一構成例であると見做すことができる。言い換えれば,
第2の実施例は第1の実施例の一実施態様であり,その
中に含まれるものと言える。見方を変えれば,第1の実
施例における第1の可変利得回路を当の第1の実施例に
示された回路形式で構成したのが第2の実施例であると
言える。この考えを推し進めると,並列接続する可変利
得回路の個数を原理的には無限に増やしていくことがで
き,それに伴なってより広い利得可変幅を持った可変利
得増幅回路の実現が可能となる。Incidentally, in FIG. 5, the gain control characteristic obtained by connecting the first variable gain circuit and the second variable gain circuit in parallel is indicated by a dotted line d. The one-dot chain line E, which is the overall gain control characteristic, can be regarded as obtained by a combination of the characteristic of the dotted line d and the gain control characteristic of the third variable gain circuit (solid line c). Accordingly, the gain control characteristic (dotted line d) obtained by combining the first and second circuits is
The gain control characteristic of the first variable gain circuit in the first embodiment is regarded as equivalent to the gain control characteristic of the first variable gain circuit (FIG. 2A), and the gain control characteristic of the third variable gain circuit in the second embodiment is considered. (FIG. 5C) can be regarded again as equivalent to the gain control characteristic (FIG. 2B) of the second variable gain circuit in the first embodiment. That is, the configuration in which the first and second variable gain circuits in the second embodiment are connected in parallel can be regarded as a configuration example of the first variable gain circuit in the first embodiment. In other words,
The second embodiment is an embodiment of the first embodiment and can be said to be included therein. From a different point of view, it can be said that the second embodiment has the first variable gain circuit in the first embodiment configured with the circuit format shown in the first embodiment. If this idea is pushed forward, the number of variable gain circuits connected in parallel can be increased indefinitely in principle, and accordingly, a variable gain amplifier circuit with a wider gain variable width can be realized. .
次に,本発明の第3の実施例を第6図と第7図により
説明する。第6図において,2つの点線枠で囲った部分が
前記第1の実施例における第1の可変利得回路11と第2
の可変利得回路12に相当する。端子に付した記号で,第
1の実施例と同一の働きを為すものには同一番号が付さ
れている。第1と第2の2つの可変利得回路は、入力信
号電圧に対して相互コンダクタンスgm1(gm2)を呈する
電流源51(52)と差動トランジスタ対Q11,Q12(Q21,Q2
2)から成る。差動トランジスタ対は上記電流源から流
れ出る信号電流を分流してそれぞれの出力端子31(32)
に伝える。上記分流の割合(分流比)はトランジスタ対
のベースに印加されている利得制御電圧に依存し,これ
により、信号入力端子21(22)から出力端子31(32)ま
でのトランスコンダクタンスが制御される,いわゆる電
流分配形の可変利得回路が構成される。出力端子3に接
続された負荷RLは第1と第2の2つの可変利得回路にと
って共通に作用し、この負荷RLの両端に発生する信号電
圧を出力電圧とし,これを信号入力端子2に印加される
信号電圧Viで除いたものが電圧利得となる。第7図は、
こうして定義した利得が利得制御電圧Vcによって制御さ
れる様子(利得制御特性)を示している。第7図におい
て,縦軸の目盛りは、第1の可変利得回路の利得の最大
値(gm1×RL)を1として正規化したものとなってい
る。同図において,曲線イとロはそれぞれ第1と第2の
可変利得回路の利得制御特性,ハは、総合の利得制御特
性である。前記第1の実施例の利得制御特性図(第2
図)と対照してみると,第1の可変利得回路の最小利得
G1がゼロの場合に相当することがわかる。また,第1,第
2の各可変利得回路の利得制御電圧受容範囲は,前記第
2図に対称させると,旨,V1=−100mV,V2=100mV,V3=0
V,V4=200mVであり,第1の可変利得回路に対して第2
の可変利得回路の利得制御電圧の受容範囲は100mVシフ
トしている。この受容範囲のシフトは,第2の可変利得
回路のトランジスタ対のQ22のベースに電圧源Vdを挿入
することにより得ている。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the portion surrounded by two dotted lines is the first variable gain circuit 11 and the second variable gain circuit 11 in the first embodiment.
Of the variable gain circuit 12. The same reference numerals as those in the first embodiment denote the same symbols assigned to the terminals. The first and second two variable gain circuits include a current source 51 (52) exhibiting a transconductance gm1 (gm2) with respect to an input signal voltage, and a differential transistor pair Q11, Q12 (Q21, Q2).
2). The differential transistor pair shunts the signal current flowing out of the current source and outputs the respective output terminals 31 (32).
Tell The shunt ratio (shunt ratio) depends on the gain control voltage applied to the bases of the transistor pairs, whereby the transconductance from the signal input terminal 21 (22) to the output terminal 31 (32) is controlled. Thus, a so-called current distribution type variable gain circuit is formed. The load RL connected to the output terminal 3 acts in common for the first and second variable gain circuits, and a signal voltage generated at both ends of the load RL is used as an output voltage. minus in applied signal voltage V i to become voltage gain. FIG.
This shows how the gain thus defined is controlled by the gain control voltage Vc (gain control characteristic). In FIG. 7, the scale on the vertical axis is normalized by setting the maximum value (gm1 × RL ) of the gain of the first variable gain circuit to 1. In the figure, curves A and B are gain control characteristics of the first and second variable gain circuits, respectively, and C is an overall gain control characteristic. The gain control characteristic diagram of the first embodiment (second
In contrast to the figure, the minimum gain of the first variable gain circuit
It can be seen that this corresponds to the case where G1 is zero. When the gain control voltage receiving ranges of the first and second variable gain circuits are symmetrical with respect to FIG. 2, V1 = −100 mV, V2 = 100 mV, V3 = 0.
V, V4 = 200 mV, and the second variable gain circuit
The acceptable range of the gain control voltage of the variable gain circuit is shifted by 100 mV. This shift of the acceptance range is obtained by inserting a voltage source Vd at the base of Q22 of the transistor pair of the second variable gain circuit.
可変利得回路の利得を前述のように利得制御電圧Vcの
関数として表わすと以下のようになる。When the gain of the variable gain circuit is expressed as a function of the gain control voltage Vc as described above, it is as follows.
(Vc)=1(Vc)+2(Vc) (3) 但し、h=kT/q,k:ボルツマン定数,T:絶対温度,q:電
子電荷,ε:自然対数の底 これから解るように,第2の可変利得回路の利得制御
電圧受容範囲をシフトするのは,Q21のベースに逆極性で
電圧源Vdを挿入してもよい。 (Vc) = 1 (Vc) + 2 (Vc) (3) where, h = kT / q, k : Boltzmann constant, T: absolute temperature, q: electronic charge, epsilon: base of natural logarithm As can be seen, To shift the gain control voltage acceptance range of the second variable gain circuit, a voltage source Vd having the opposite polarity may be inserted at the base of Q21.
次に本発明の第4の実施例を第8図により説明する。
前記第6図と対照すると,トランジスタQ13,Q14,抵抗R1
1,R13,R14から成る差動増幅回路が第6図における相互
コンダクタンスgm1なる電流源51に相当し,同様に,ト
ランジスタQ23,Q24,抵抗R21,R23,R24から成る差動増幅
回路が電流源52に相当する。これら2つの差動増幅回路
の相互コンダクタンスはそれぞれ,旨,次式で表わされ
る。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Compared to FIG. 6, the transistors Q13 and Q14 and the resistor R1
The differential amplifier circuit composed of R1, R13 and R14 corresponds to the current source 51 having the transconductance gm1 in FIG. 6, and similarly, the differential amplifier circuit composed of the transistors Q23 and Q24 and the resistors R21, R23 and R24 is a current source. Equivalent to 52. The mutual conductance of these two differential amplifier circuits is expressed as follows.
gm1≒1/R11 (4) gm2≒1/R21 (5) したがって,R11とR21を適当な値に選ぶと、第7図と
同様の利得制御特性が得られる。このとき, gm1<gm2 とするためにはR21の抵抗値を小ならしめ
なければならないが,第7図の特性からわかるように,
第2の可変利得回路が働くのは第1の可変利得回路の利
得の高い領域,即ち,小振幅信号領域であることから,R
24に予じめ流すバイアス電流を特段に増大する必要はな
い。したがって,本発明の目的とする広い利得可変幅を
持った可変利得増幅回路が容易に得られる。gm1 ≒ 1 / R11 (4) gm2 ≒ 1 / R21 (5) Therefore, when R11 and R21 are selected to appropriate values, the same gain control characteristics as those in FIG. 7 can be obtained. At this time, in order to satisfy gm1 <gm2, the resistance value of R21 must be reduced, but as can be seen from the characteristics in FIG.
Since the second variable gain circuit operates in the high gain region of the first variable gain circuit, that is, in the small amplitude signal region, R
It is not necessary to increase the bias current flowing in advance 24 in particular. Therefore, a variable gain amplifier circuit having a wide gain variable width, which is an object of the present invention, can be easily obtained.
次に本発明の第5の実施例を第9図により説明する。
本実施例は、前記第4の実施例からQ13,R13,Q23,R23を
削除したものである。Q14,Q24はベース接地アンプとし
て動作し,相互コンダクタンスは前記(4),(5)式
と同じに表され,動作は第4の実施例と同じである。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, Q13, R13, Q23, and R23 are deleted from the fourth embodiment. Q14 and Q24 operate as grounded base amplifiers, the transconductance is expressed in the same manner as in the equations (4) and (5), and the operation is the same as in the fourth embodiment.
次に本発明の第6の実施例を第10図と第11図により説
明する。第6図において,Q11,Q12,Q11′,Q12′,Q14,Q1
4′,R11,R11′,R14,R14′により第1の可変利得回路を
構成しQ21,Q22,Q21′,Q22′,Q24,Q24′,R21,R24,R24′
により第2の可変利得回路を構成している。各可変利得
回路は、電流分配のための差動トランジスタ対を2組ず
つ備え、かつ,それが相補的に働く。したがって,利得
制御に伴なう出力端子の直流電位の変動が抑制される。
また,第1の可変利得回路の相互コンダクタンスは旨R1
1とR11′で決まり、両者の間で利得制御される。Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In Fig. 6, Q11, Q12, Q11 ', Q12', Q14, Q1
4 ', R11, R11', R14, R14 'constitute a first variable gain circuit, and Q21, Q22, Q21', Q22 ', Q24, Q24', R21, R24, R24 '
Form a second variable gain circuit. Each variable gain circuit has two pairs of differential transistors for current distribution, and they work complementarily. Therefore, the fluctuation of the DC potential of the output terminal due to the gain control is suppressed.
Also, the transconductance of the first variable gain circuit is R1
It is determined by 1 and R11 ', and the gain is controlled between them.
各可変利得回路の利得は利得制御電圧の関数として次
のように表わせる。The gain of each variable gain circuit can be expressed as a function of the gain control voltage as follows:
(Vc)=1(Vc)+2(Vc) (8) 但し,h=kT/q(約25mVに相当) 第11図は利得制御特性を示す。同図において,曲線
イ,ロはそれぞれ第1と第2の可変利得回路の利得制御
特性,曲線ハは総合の利得制御特性を示す。縦軸の目盛
は、第1の可変利得回路の最小利得を1にするよう正規
化されている。同図は, R11′/R11=3,R11/R21=2,Vd=100mVとしたときの例
である。第2の可変利得回路が動作に入るのは、利得制
御電圧Vcが約0Vを越える時であり、このとき,第1の可
変利得回路は利得を2倍にまで上昇している。したがっ
て,第2の可変利得回路が取扱う入力信号振幅は,第1
の可変利得回路のそれの半分でよい。したがって,R21の
抵抗値がR11に対し1/2と小さいにもかかわらず,R24に予
じめ流すべきバイアス電流はR14のそれと同じでよい。
ところで,前記した利得制御に伴う出力端子の直流電位
の変動の抑制効果を得るには、R14=R14′,R24=R24′
でなければならないから,結果的に,本実施例において
は,第1の可変利得回路の消費電流を1とすると第2の
それも同じく1で,総合の消費電流は2となる。これに
対し従来の技術のように,第2の可変利得回路を排し、
第1の可変利得回路のみで本実施例と同等の特性を得よ
うとすると,R11の抵抗値を1/3に減じ,それに伴なって,
R14とR14′の抵抗値も1/3に減じてそのバイアス電流を
3倍増大する必要が生じる。その結果,消費電流は3と
なり,本実施例の1.5倍と大きくなる。本発明によるこ
のような消費電流削減の効果は,前記第2の実施例のよ
うに,並列接続する可変利得回路の個数を増して,より
広い利得可変幅を得んとするときに,絶大となる。 (Vc) = 1 (Vc) + 2 (Vc) (8) where (corresponding to about 25mV) h = kT / q FIG. 11 shows the gain control characteristic. In the figure, curves A and B respectively show gain control characteristics of the first and second variable gain circuits, and curve C shows an overall gain control characteristic. The scale on the vertical axis is normalized so that the minimum gain of the first variable gain circuit is 1. The figure shows an example when R 11 ′ / R11 = 3, R11 / R21 = 2, and Vd = 100 mV. The operation of the second variable gain circuit is started when the gain control voltage Vc exceeds about 0 V. At this time, the gain of the first variable gain circuit has increased to twice. Therefore, the input signal amplitude handled by the second variable gain circuit is the first variable gain circuit.
Of the variable gain circuit of FIG. Therefore, even though the resistance value of R21 is smaller than R11 by half, the bias current to be flown into R24 in advance may be the same as that of R14.
By the way, in order to obtain the effect of suppressing the fluctuation of the DC potential of the output terminal due to the gain control described above, R14 = R14 ', R24 = R24'
As a result, in this embodiment, assuming that the current consumption of the first variable gain circuit is 1, the second current gain is also 1 and the total current consumption is 2. On the other hand, as in the prior art, the second variable gain circuit is omitted,
If it is attempted to obtain characteristics equivalent to those of the present embodiment using only the first variable gain circuit, the resistance of R11 is reduced to 1/3, and accordingly,
The resistance of R14 and R14 'must also be reduced by a factor of three to increase the bias current by a factor of three. As a result, the current consumption becomes 3, which is 1.5 times as large as that of the present embodiment. The effect of reducing the current consumption according to the present invention is extremely large when the number of variable gain circuits connected in parallel is increased to obtain a wider gain variable width as in the second embodiment. Become.
次に,本発明による過剰雑音の抑制効果について説明
する。電流分配のための差動トランジスタ対(Q11とQ1
2,Q11′とQ12′など)が過剰雑音の発生原因になること
が一般に知られている。トランジスタは一般に種々の雑
音発生要因を持つが,それらを総合してベース電極に直
列された雑音起電力として考えることができる。この雑
音起電力が差動トランジスタ対の相互コンダクタンスに
よってコレクタ電流雑音に変換されて信号電流に混入す
る。ところで,上記相互コンダクタンスは,差動トラン
ジスタ対の結合されたエミッタの電流を吸い込む吸い込
み電流源(Q14,Q14′,Q24,Q24′)の電流に比例して増
大し、また,対を成す2つのトランジスタのエミッタ電
流が平衡している状態(ベース電位が平衡している状
態)においてピークとなる。先に,本発明による消費流
削減の効果を説明したことから解るように,本発明によ
れば,上記した吸込電流を小ならしめる効果が得られ,
したがって,上記差動トランジスタ対の雑音起電力に対
する相互コンダクタンスを小ならしめ,結果的に前記し
た過剰雑音の発生を抑制する効果が得られる。また,第
11図から解るように,差動トランジスタ対が平衡状態に
なる点は,第1の可変利得回路でははVc=0V,第2の可
変利得回路ではVc=100mVとずれており,雑音起電力に
対する相互コンダクタンスのピーク点が一致することが
なく,この観点においても過剰雑音発生の抑制効果が得
られる。Next, the effect of suppressing excessive noise according to the present invention will be described. Differential transistor pair for current distribution (Q11 and Q1
2, Q11 'and Q12') are generally known to cause excessive noise. Transistors generally have various noise generating factors, and can be considered as a noise electromotive force in series with a base electrode. This noise electromotive force is converted into collector current noise by the mutual conductance of the differential transistor pair and mixed into the signal current. By the way, the transconductance increases in proportion to the current of the sink current source (Q14, Q14 ', Q24, Q24') which sinks the current of the coupled emitter of the differential transistor pair. It reaches a peak when the emitter current of the transistor is balanced (the base potential is balanced). As can be understood from the description of the effect of reducing the consumption flow according to the present invention, according to the present invention, the above-described effect of reducing the suction current can be obtained.
Therefore, the mutual conductance of the differential transistor pair with respect to the noise electromotive force is reduced, and as a result, the effect of suppressing the generation of the excessive noise is obtained. In addition,
As can be seen from FIG. 11, the point at which the differential transistor pair becomes balanced is Vc = 0 V in the first variable gain circuit, Vc = 100 mV in the second variable gain circuit, and the noise electromotive force is different. Since the peak points of the transconductance do not coincide with each other, the effect of suppressing the occurrence of excessive noise can be obtained from this viewpoint as well.
なお,本第6の実施例(第10図)においても,前記第
8図に示した例のように各入力信号をエミッタホロワト
ランジスタを介して供給するように成すことができる。Incidentally, also in the sixth embodiment (FIG. 10), each input signal can be supplied via an emitter follower transistor as in the example shown in FIG.
次に本発明の第7の実施例を第12図により説明する。
本実施例は,前記第6の実施例(第10図)に対して,Q1
4″とR14″が追加され,R11′の接続点がQ14′のエミッ
タからQ14″のエミッタに移った点が新しい。これは、
第1の可変利得回路の変更と見做すことができる。R1
1′を通してQ14″に注入される信号は利得制御にかかわ
らず常に有効に出力信号として利用されるため,R11の抵
抗値をその分だけ大ならしめることができ,第1の可変
利得回路の利得可変幅を広くとり易くなる。第1の可変
利得回路の利得制御特性は,前記(6)式に習って次の
ように表わされる。Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is different from the sixth embodiment (FIG. 10) in Q1.
4 ″ and R14 ″ are added, and the point where the connection point of R11 ′ is moved from the emitter of Q14 ′ to the emitter of Q14 ″ is new.
This can be regarded as a modification of the first variable gain circuit. R1
Since the signal injected into Q14 "through 1 'is always effectively used as an output signal regardless of the gain control, the resistance of R11 can be increased by that amount, and the gain of the first variable gain circuit can be increased. The gain control characteristic of the first variable gain circuit is expressed as follows, following the equation (6).
(6)式と(6′)式の比較より、{}内第2項分子
の−1が除かれ,利得可変幅の増大することが理解でき
る。 From the comparison between the expressions (6) and (6 ′), it can be understood that −1 of the second term numerator in {} is removed, and the gain variable width increases.
次に本発明の第8の実施例を第13図と第14図により説
明する。本実施例は、前記第7の実施例(第12図)に対
して,Q31,Q32,Q31′,Q32′,Q34,Q34′,R34,R34′,R22,V
d2から成る第3の可変利得回路が追加された点が新し
い。これは、機能的には前記第2の実施例(第4図)に
相当する。各可変利得回路の利得をVcの関数として表わ
すと次のようになる。Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment differs from the seventh embodiment (FIG. 12) in that Q31, Q32, Q31 ', Q32', Q34, Q34 ', R34, R34', R22, V
What is new is that a third variable gain circuit composed of d2 is added. This is functionally equivalent to the second embodiment (FIG. 4). Expressing the gain of each variable gain circuit as a function of Vc is as follows.
(Vc)=1(Vc)+2(Vc)+3(Vc)(12)
各定数の設計例を以下に示す。 (Vc) = 1 (Vc) + 2 (Vc) + 3 (Vc) (12)
The design example of each constant is shown below.
R11′/R11=1,R11′/R21=2,R11′/R31=4 上の組合せにおいて得られる総合の利得制御特性を第
14図に示す。同図において,縦軸の目盛りはRL/R11′で
正規化して付されている。横軸は、利得制御電圧Vcを表
わすが,h(=kT/q)を尺度として目盛られている。ま
た,曲線群は、左から順にVd1=Vd2としながら,0,1h,2
h,3h,…8hとした場合の各特性を示す。Vd1=Vd2=8hの
場合は各可変利得回路の利得制御電圧の受容範囲を接し
ながら順に利得制御をリレーするもので,本発明の目的
である電流節減と過剰雑音の抑制の効果を最もよく発揮
する。しかし,図から解るように制御特性の滑らかさに
やゝ問題がある。Vdが小の場合は,制御特性の滑らかさ
に勝れるが,本発明の目的に対する効果が薄れる。Vd=
2h〜8hが実用的な設定であるが,特にVd1=Vd2=4h前後
が両者を最もよく満足する設定である。R11 '/ R11 = 1, R11' / R21 = 2, R11 '/ R31 = 4
It is shown in Figure 14. In the figure, the scale on the vertical axis is normalized by RL / R11 '. The horizontal axis represents the gain control voltage Vc, and is scaled using h (= kT / q) as a scale. The curve group is 0, 1h, 2 while Vd1 = Vd2 in order from the left.
The respective characteristics when h, 3h,... 8h are shown. In the case of Vd1 = Vd2 = 8h, the gain control is relayed in sequence while contacting the acceptable range of the gain control voltage of each variable gain circuit, and the effects of current saving and suppression of excessive noise, which are the objects of the present invention, are best exhibited. I do. However, as can be seen from the figure, there is a problem with the smoothness of the control characteristics. When Vd is small, the control characteristics are smoother, but the effect on the object of the present invention is weakened. Vd =
Practical settings are 2h to 8h, but especially Vd1 = Vd2 = about 4h is the setting that satisfies both the best.
次に本発明の第9の実施例を第15図により説明する。
本実施例は、信号出力部にベース接地トランジスタを備
える点が新しい。これにより、Q11,Q11′,Q14″,Q21,Q2
1′のコレクタ電極に付随する静電容量により高周波利
得が低下する問題が改善される。その効果は,並列接続
する可変利得回路の段数が多い場合ほど絶大である。Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is new in that the signal output unit includes a common base transistor. As a result, Q11, Q11 ′, Q14 ″, Q21, Q2
The problem that the high-frequency gain is reduced by the capacitance associated with the 1 'collector electrode is improved. The effect is remarkable when the number of variable gain circuits connected in parallel is large.
次に本発明の第10の実施例を第16図により説明する。
本実施例は、信号出力部にD1,D2,Q51,Q52等を備える点
が新しい。これにより,直流レベルシフトによる電源電
圧利用効率の改善と,第9の実施例と同様の高周波特性
の改善の効果とが得られる。D1,D2等による直流レベル
シフトについては、特許公開公報昭59-125107に詳しく
述べられている。R11′は、Q52のエミッタに接続され,Q
52は前記Q14″の役割を兼ねている。Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is new in that the signal output unit includes D1, D2, Q51, Q52, and the like. As a result, the power supply voltage use efficiency can be improved by the DC level shift, and the effect of improving the high-frequency characteristics as in the ninth embodiment can be obtained. The DC level shift by D1, D2, etc. is described in detail in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 59-125107. R11 'is connected to the emitter of Q52,
52 also plays the role of Q14 ″.
次に本発明の第11の実施例を第17図により説明する。
本実施例は前記第8の実施例(第13図)に対して,スイ
ッチS1とS3が追加されている点が新しい。S1とS2が共に
A側に倒れている状態は前記第8の実施例と同じ動作を
する。B側に倒れている状態では電圧VGにバイアスされ
る。VGは利得制御電圧Vcがとり得る最大値より100mV以
上高く設定されており、スイッチがB側に倒れている可
変利得回路の利得は最小値,即ちゼロとなる。したがっ
て,S2のみがB側に倒れている状態では,第1と第2の
可変利得回路で得られる利得制御範囲が,また,S1とS2
の両方がB側に倒れている状態では第1の可変利得回路
のみで得られる利得制御範囲となる。このように,利得
可変幅の選択が可能となる。並列接続する可変利得回路
の段数がさらに多い場合にも,それに見合ってスイッチ
を追加することにより、同様の機能が得られる。Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is different from the eighth embodiment (FIG. 13) in that switches S1 and S3 are added. When both S1 and S2 are tilted to the A side, the same operation as in the eighth embodiment is performed. In a state where the fallen to the B-side it is biased to the voltage V G. V G is set from 100mV or more higher maximum possible value is the gain control voltage Vc, gain of the variable gain circuit the switch is lying on the B side is the minimum value, i.e., zero. Therefore, when only S2 is tilted to the B side, the gain control ranges obtained by the first and second variable gain circuits are different from those of S1 and S2.
Are both on the B side, the gain control range is obtained only by the first variable gain circuit. Thus, the variable gain range can be selected. Even when the number of variable gain circuits connected in parallel is larger, a similar function can be obtained by adding a switch correspondingly.
次に本発明の第12の実施例を第18図により説明する。
本実施例において,6は利得制御電圧発生回路である。そ
の他は、前記第1の実施例と同一である。利得制御電圧
発生回路6は、出力信号振幅を基準と比較し、不足の場
合に利得を上昇せしめるべき制御電圧を発生する。これ
は、通常,信号平均化回路又は振幅検波回路とコンパレ
ータなどにより構成される。本実施例の構成により、出
力信号振幅を一定化するAGC回路が構成される。本発明
の効果により,入力信号振幅の広い範囲での変化に対し
て,出力の一定化が可能となる。Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, reference numeral 6 is a gain control voltage generation circuit. The rest is the same as the first embodiment. The gain control voltage generation circuit 6 compares the output signal amplitude with a reference, and generates a control voltage for increasing the gain when the output signal amplitude is insufficient. This is usually composed of a signal averaging circuit or an amplitude detection circuit and a comparator. With the configuration of the present embodiment, an AGC circuit for making the output signal amplitude constant is configured. According to the effects of the present invention, it is possible to stabilize the output with respect to a change in the input signal amplitude in a wide range.
以上説明したように,本発明によれば,入力信号振幅
の広範囲の変化に対応でき,広い利得可変幅を持った可
変利得増幅回路を提供できる。更に,過剰な雑音の発生
を抑止する効果が得られる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a variable gain amplifier circuit that can cope with a wide range of change in the amplitude of an input signal and has a wide variable gain width. Further, an effect of suppressing the generation of excessive noise can be obtained.
第1図は本発明の第1の実施例のブロック図、 第2図,第3図は第1の実施例の動作説明図、 第4図は本発明の第2の実施例のブロック図、 第5図は第2図の実施例の動作説明図、 第6図は本発明の第3の実施例の回路図、 第7図は第3図の実施例の動作説明図、 第8図は本発明の第4の実施例の回路図、 第9図は本発明の第5の実施例の回路図、 第10図は本発明の第6の実施例の回路図、 第11図は第6図の実施例の動作説明図、 第12図は本発明の第7の実施例の回路図、 第13図は本発明の第8の実施例の回路図 第14図は第8の実施例の動作説明図、 第15図は本発明の第9の実施例の回路図、 第16図は本発明の第10の実施例の回路図 第17図は本発明の第11の実施例の回路図 第18図は本発明の第12の実施例の回路図である。 FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are operation explanatory diagrams of the first embodiment, FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 2, FIG. 6 is a circuit diagram of the third embodiment of the present invention, FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 3, and FIG. FIG. 9 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention, FIG. 10 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention, FIG. FIG. 12 is a circuit diagram of a seventh embodiment of the present invention, FIG. 13 is a circuit diagram of an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a circuit diagram of the eighth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a circuit diagram of a ninth embodiment of the present invention, FIG. 16 is a circuit diagram of a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a circuit diagram of an eleventh embodiment of the present invention. FIG. 18 is a circuit diagram of a twelfth embodiment of the present invention.
Claims (4)
供給されて利得が制御される第1,第2,……,第NのN個
(但し、Nは3以上の整数)の電流分配形可変利得回路
が互いに並列に接続されて、N個の該電流分配形可変利
得回路に同じ入力信号が供給されて夫々の利得に応じて
増幅され、N個の該電流分配形可変利得回路の出力信号
が加算される構成をなし、 該第1,第2,……,第Nの電流分配形可変利得回路は、該
利得制御電圧の受容範囲を異にして、該第i(但し、i
=1,2,……,N)の電流分配形可変利得回路に、該利得制
御電圧の該所定の変化範囲の一方の限界側からみてi番
目に設定される該利得制御電圧Vi1,Vi2を両側の限界電
圧とする該受容範囲Viが割り当てられ、 該第1の電流分配形可変利得回路では、割り当てられた
該受容範囲V1の一方の限界電圧V11と他方の限界電圧V12
との間での該利得制御電圧の変化に対して、その利得が
値G11,G12(但し、G11<G12)間で変化し、かつ割り当
てられた該受容範囲V1での限界電圧がV11の該一方の限
界よりも外側での該利得制御電圧の変化に対しては、利
得が値G11に、割り当てられた該受容範囲V1での限界電
圧がV12の該他方の限界よりも外側での該利得制御電圧
の変化に対して、利得が値G12に夫々設定され、 該第1の電流分配形可変利得回路以外の該第iの電流分
配形可変利得回路では、割り当てられた該受容範囲Viの
一方の限界電圧Vi1と他方の限界電圧Vi2との間での該利
得制御電圧の変化に対して、その利得が値0,Gi2(但
し、Gi2>0)間で変化し、かつ割り当てられた該受容
範囲Viでの限界電圧がVi1の該一方の限界よりも外側で
の該利得制御電圧の変化に対しては、利得が値0に、割
り当てられた該受容範囲Viでの限界電圧がVi2の該他方
の限界よりも外側での該利得制御電圧の変化に対して
は、利得が値Gi2に夫々設定されることを特徴とする可
変利得増幅回路。1. The first, second,..., N-th (where N is an integer of 3 or more) currents whose gains are controlled by supplying the same gain control voltage varying in a predetermined range. A distribution type variable gain circuit is connected in parallel with each other, and the same input signal is supplied to the N current distribution type variable gain circuits and amplified according to the respective gains. , The Nth current-distribution-type variable gain circuit has a configuration in which the i-th (with the exception that the reception range of the gain control voltage is different) i
= 1, 2,..., N), the gain control voltages V i1 , V set i-th as viewed from one limit side of the predetermined change range of the gain control voltage. The accepting range V i having i 2 as a limiting voltage on both sides is assigned. In the first current distribution type variable gain circuit, one limiting voltage V 11 and the other limiting voltage V of the assigned accepting range V 1 are assigned. 12
The gain changes between values G 11 and G 12, where G 11 <G 12 , and the assigned limit in the acceptable range V 1 for the change in the gain control voltage at the outside than the one limit voltage V 11, a gain value G 11, the limit voltage at the assigned the receiving range V 1 is said other V 12 against the change in the gain control voltage at the outside than the limit, the gain is respectively set to the value G 12, in the current distribution type variable gain circuit of said i other than the current distribution type variable gain circuit of said first For a change in the gain control voltage between one limit voltage V i1 and the other limit voltage V i2 of the assigned acceptance range V i , the gain has a value of 0, G i2 (where G i2> 0) varies between, and assigned for the change of the gain control voltage at the outside than the one limit of the limit voltage V i1 in the receiving range V i The gain value 0, for the change of the gain control voltage at the outside limit voltage than said other limit of the V i2 of the allocated the receiving range V i, setting each gain to a value G i2 A variable gain amplifier circuit.
〜第Nの電流分配形可変利得回路の方が、割り当てられ
た前記受容範囲内に前記利得制御電圧があるときの前記
入力信号の最大振幅が小であることを特徴とする可変利
得増幅回路。2. The method according to claim 1, wherein the second current-distribution-type variable gain circuit has a second gain.
A variable gain amplifier circuit wherein the maximum amplitude of the input signal is smaller when the gain control voltage is within the allocated reception range in the Nth current distribution type variable gain circuit.
トランジスタのエミッタ電極が互いに結合されて、その
結合点から前記入力信号に応じた信号電流が注入され、
該第1,第2のトランジスタのベース電極間に与えられた
前記利得制御電圧に応じた比率で該注入された信号電流
が該第1,第2のトランジスタに分流され、該第1のトラ
ンジスタのコレクタ電極から出力信号電流が取り出され
る構成をなし、 前記第1〜第Nの電流分配形可変利得回路の該第1のト
ランジスタのコレクタ電極側を全て接続して前記第1〜
第Nの電流分配形可変利得回路が並列接続されたものと
し、 前記第2〜第Nの電流分配形可変利得回路では、該第1,
第2のトランジスタのベース電極間に与える前記利得制
御電圧に夫々異なるオフセットを生じせしめる手段を設
けたことを特徴とする可変利得増幅回路。3. The ith current distribution type variable gain circuit according to claim 1, wherein the emitter electrodes of the first and second transistors are respectively coupled to each other, and the ith current distribution type variable gain circuit responds to the input signal from the coupling point. Signal current is injected,
The injected signal current is shunted to the first and second transistors at a ratio corresponding to the gain control voltage applied between the base electrodes of the first and second transistors, and is applied to the first transistor. The output signal current is taken out from the collector electrode, and the first to Nth current distribution type variable gain circuits are all connected to the collector electrode side of the first transistor.
It is assumed that the N-th current distribution type variable gain circuit is connected in parallel, and in the second to N-th current distribution type variable gain circuits,
A variable gain amplifier circuit comprising means for causing different offsets in the gain control voltages applied between the base electrodes of the second transistor.
接続される並列接続点に、ベース接地増幅器を構成する
トランジスタを接続したことを特徴とする可変利得増幅
回路。4. A transistor according to claim 1, 2 or 3, wherein a transistor constituting a grounded base amplifier is connected to a parallel connection point where output terminals of said N current-variable variable gain circuits are connected to each other. Variable gain amplifier circuit.
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