JPH0451084B2 - - Google Patents
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- JPH0451084B2 JPH0451084B2 JP60006844A JP684485A JPH0451084B2 JP H0451084 B2 JPH0451084 B2 JP H0451084B2 JP 60006844 A JP60006844 A JP 60006844A JP 684485 A JP684485 A JP 684485A JP H0451084 B2 JPH0451084 B2 JP H0451084B2
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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、受信機の中間周波増幅器の構成に関
し、特に、移動無線或いはテレメータ等に使用す
るのに適した受信電界の検出方式に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to the structure of an intermediate frequency amplifier of a receiver, and particularly to a receiving electric field detection method suitable for use in mobile radios, telemeters, and the like.
従来の技術
本発明の先行技術としては、例えば、マイクロ
エレクトロニクス アンド リライアビリテイ、
第16号、第345頁〜第366頁・バーガモンプレス社
1977年発行(Microelectronics and Reliability、
vol.16、PP.345〜366.Pergamon Press、1977)
が存在する。本発明の従来例として開示されてい
る第3図の回路構成は上記文献に示されている
CA3089なるIC中の一部を抽出したものである。
その他上記文献中における本明細書の第3図と関
係する部分はFig1,Fig2,Fig10,Fig11,
Fig12及びその説明文である。Prior Art Prior art to the present invention includes, for example, Microelectronics and Reliability;
No. 16, pp. 345-366, Bergamon Press
Published in 1977 (Microelectronics and Reliability,
vol.16, PP.345-366.Pergamon Press, 1977)
exists. The circuit configuration shown in FIG. 3, which is disclosed as a conventional example of the present invention, is shown in the above-mentioned document.
This is an extracted part of the IC called CA3089.
Other parts in the above document that are related to Figure 3 of this specification are Figure 1, Figure 2, Figure 10, Figure 11,
Fig. 12 and its explanatory text.
従来、電界検出機能を有する中間周波増幅器の
構成は、第3図に示すように、多段の増幅器(ト
ランジスタQ1′〜Q10′から成る第1段、トラ
ンジスタQ11′〜Q19′から成る第2段、トラ
ンジスタQ20′〜Q27′から成る第3段)の各
段の出力をコンデンサC8′,C9′,C10′を
介して整流し、夫々の段の整流電流波形を加算し
て電界レベル情報を出していた。 Conventionally, the configuration of an intermediate frequency amplifier having an electric field detection function is as shown in FIG. The output of each stage of the third stage consisting of transistors Q20' to Q27' is rectified via capacitors C8', C9', and C10', and the rectified current waveforms of each stage are added to output electric field level information. Ta.
発明が解決しようとする問題点
上記従来の中間周波増幅器の構成において、信
号の整流はダイオードQ28′,Q29′,Q3
0′;Q32′,Q33′,Q34′;Q35′,Q
36′,Q37′を使つているので、特に温度特性
が悪くなり、温度特性を補償するためには回路が
複雑になるという欠点がある。Problems to be Solved by the Invention In the configuration of the conventional intermediate frequency amplifier described above, signal rectification is performed using diodes Q28', Q29', and Q3.
0';Q32',Q33',Q34';Q35', Q
36' and Q37', the disadvantage is that the temperature characteristics are particularly poor and the circuit becomes complicated to compensate for the temperature characteristics.
また、整流器は上述のようにダイオードを用い
る半波整流方式であることにより、各々にコンデ
ンサC8′,C9′,C10′が必要であり、従つ
て、中間周波数を下げると、その分大きなコンデ
ンサが必要となる。従つて、IC化する場合には
上述のコンデンサを形成するためにチツプサイズ
が大きくなる。また、コンデンサを外付けにして
チツプサイズを小さくするためには各段毎に外付
けコンデンサが必要となる。このために、外付け
コンデンサ用の端子が増えてIC化には不利であ
つた。また、整流器が上述のようにダイオードを
用いたものであり、従つて、トランジスタQ1′
〜Q10′から成る第1段目の差動増幅器が飽和
するまでの信号入力までしか検出出来ない。ダイ
ナミツクレンジを広げるために多段化して差動増
幅器の総利得を上げていつても、上述の飽和レベ
ルで最大入力レベルが決定され十分なダイナミツ
クレンジが得られなかつた。 In addition, as the rectifier is a half-wave rectifier using diodes as mentioned above, capacitors C8', C9', and C10' are required for each. Therefore, lowering the intermediate frequency requires a correspondingly larger capacitor. It becomes necessary. Therefore, when integrated into an IC, the chip size becomes large in order to form the above-mentioned capacitor. Furthermore, in order to reduce the chip size by attaching an external capacitor, an external capacitor is required for each stage. This increased the number of terminals for external capacitors, which was disadvantageous for IC implementation. In addition, the rectifier uses a diode as described above, and therefore the transistor Q1'
It is possible to detect only the signal input until the first stage differential amplifier consisting of Q10' is saturated. Even if the total gain of the differential amplifier was increased by increasing the number of stages in order to widen the dynamic range, the maximum input level was determined by the saturation level described above, and a sufficient dynamic range could not be obtained.
一方、入力信号検出電圧のログ特性に対する直
線性からのずれはその偏差を小さくするために、
一般的に上述した差動増幅器1段当りの利得を下
げてかつ多段化し、上述した整流器の段数も差動
増幅器の段数に合わせる必要がある。従つて、上
述のようにコンデンサも整流器の段数だけ必要と
なり、上述した欠点がいずれもいつそう拡大され
る。 On the other hand, in order to reduce the deviation from linearity with respect to the log characteristic of the input signal detection voltage,
Generally, it is necessary to lower the gain per stage of the above-mentioned differential amplifier and increase the number of stages, and to match the number of stages of the above-mentioned rectifier to the number of stages of the differential amplifier. Therefore, as mentioned above, as many capacitors as there are rectifier stages are required, and all of the above-mentioned disadvantages are magnified.
本発明は従来の上記事情に鑑みてなされたもの
であり、従つて本発明の目的は、上述した欠点を
改善し、低い中間周波数から動作し、入力電界検
出電圧の温度特性に優れ、直線性に優れた高い入
力信号レベルでも動作する広いダイナミツクレン
ジの電界検出機能を有する新規な中間周波増幅回
路を小さな回路規模で提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and therefore, an object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks, operate from a low intermediate frequency, have excellent temperature characteristics of input electric field detection voltage, and provide linearity. An object of the present invention is to provide a novel intermediate frequency amplification circuit having a wide dynamic range electric field detection function that can operate even at high input signal levels and has a small circuit scale.
問題点を解決するための手段
上記目的を達成する為に、本発明に係る電界強
度検出機能付中間周波増幅回路は、エミツタが共
通に接続されたトランジスタ付より成る差動増幅
器がn段あり、それぞれの差動増幅器の出力が順
次次段の入力となるように接続された中間周波増
幅器を構成し、前記差動増幅器の各段に於ける入
力信号を第1の入力とする第1の入力対と前記差
動増幅器の各段に於ける出力信号を第2の入力と
する第2の入力対とから成る二重平衡型差動増幅
器が前記差動増幅器に対応してn個あり、前記n
個の二重平衡型差動増幅器のそれぞれの正相出力
電流を加算する回路により、入力交流信号レベル
に対する直流電圧を出力することのできる機能を
持つ中間周波増幅回路に於いて、前記初段の二重
平衡型差動増幅器の第1の入力対はエミツタがエ
ミツタ抵抗を介さずに共通に接続された第1の差
動トランジスタ対とエミツタがエミツタ抵抗を介
して共通に接続された第2の差動トランジスタ対
とが互いに並列に接続されて成ることを特徴とす
る。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, an intermediate frequency amplifier circuit with a field strength detection function according to the present invention has n stages of differential amplifiers each having transistors whose emitters are connected in common. a first input that constitutes an intermediate frequency amplifier connected so that the output of each differential amplifier is sequentially input to the next stage, and whose first input is an input signal in each stage of the differential amplifier; There are n double-balanced differential amplifiers corresponding to the differential amplifiers, each consisting of a pair of double-balanced differential amplifiers and a second input pair whose second input is the output signal of each stage of the differential amplifier; n
In the intermediate frequency amplifier circuit which has the function of outputting a DC voltage with respect to the input AC signal level by a circuit that adds the positive-sequence output currents of each of the double-balanced differential amplifiers, The first input pair of the double-balanced differential amplifier includes a first differential transistor pair whose emitters are connected in common without an emitter resistor, and a second differential transistor pair whose emitters are commonly connected through an emitter resistor. A pair of active transistors are connected in parallel to each other.
発明の実施例
次に本発明をその好ましい一実施例について図
面を参照しながら具体的に説明する。Embodiments of the Invention Next, a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示し、4段構成の
場合についての回路構成図である。 FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a circuit configuration diagram for a four-stage configuration.
第1図において、トランジスタQ1〜Q14は
第1段目の両波整流器を構成し、トランジスタQ
15〜Q26は第2段目の両波整流器を構成し、
トランジスタQ27〜Q38は第3段目の両波整
流器を構成し、トランジスタQ39〜Q50は第
4段目の両波整流器を構成し、トランジスタQ5
1,Q52は上記第1段目から第4段目までの両
波整流器の負荷電流を加算するカレントミラー回
路を構成し、抵抗R23とコンデンサC1により
平滑化された直流電圧をVsとして出力している。 In FIG. 1, transistors Q1 to Q14 constitute a first-stage double-wave rectifier, and transistor Q
15 to Q26 constitute a second stage double wave rectifier,
Transistors Q27-Q38 constitute a third-stage double-wave rectifier, transistors Q39-Q50 constitute a fourth-stage double-wave rectifier, and transistor Q5
1, Q52 constitutes a current mirror circuit that adds the load currents of the double-wave rectifiers from the first stage to the fourth stage, and outputs the DC voltage smoothed by the resistor R23 and capacitor C1 as Vs. There is.
今、IF入力信号VINはトランジスタQ1,Q2
から成る第1段目の差動増幅器で増幅された後、
トランジスタQ3,Q4でレベルシフトされ、順
次増幅とレベルシフトを繰り返し、トランジスタ
Q41,Q42の出力でIF出力Voとして出力さ
れる。 Now, the IF input signal V IN is the transistor Q1, Q2
After being amplified by the first stage differential amplifier consisting of
The level is shifted by the transistors Q3 and Q4, and the amplification and level shifting are repeated in sequence, and the outputs of the transistors Q41 and Q42 are outputted as the IF output Vo.
一方、IF入力信号VINが次第に大きくなると、
二重平衡型差動増幅器は後段の第4段目から順次
飽和していく。 On the other hand, as the IF input signal V IN gradually increases,
The double-balanced differential amplifier saturates sequentially starting from the fourth stage.
ここで、まず第4段目の二重平衡型差動増幅器
の飽和レベルについて説明する。上述の二重平衡
型差動増幅器は掛算器であるから、トランジスタ
Q47,Q48のペース対に入力される第1の入
力V4とトランジスタQ43〜Q46のベース対
に入力される第2の入力Voのいずれに対しても
飽和する。 First, the saturation level of the fourth stage double-balanced differential amplifier will be explained. Since the double balanced differential amplifier described above is a multiplier, the first input V 4 is input to the pace pair of transistors Q47 and Q48, and the second input Vo is input to the base pair of transistors Q43 to Q46. It is saturated for both.
しかるに、第4の差動増幅器の入力レベルV4
と出力レベルVoとの関係はVo≧V4であるから、
前記第4段目の二重平衡型差動増幅器の飽和は第
1の入力V4の振幅により決定される。このとき
の飽和振幅レベルは、
V4≧2VT ……(1)
である。 However, the input level of the fourth differential amplifier V 4
Since the relationship between and the output level Vo is Vo≧V 4 ,
The saturation of the fourth stage double-balanced differential amplifier is determined by the amplitude of the first input V4 . The saturation amplitude level at this time is V 4 ≧2V T (1).
但し、VT=kT/q
k:ボルツマン定数
T:絶対温度
q:単位電子電荷
第3段目の二重平衡型差動増幅器についても同
様に、
V3≧2VT ……(2)
第2段目の二重平衡型差動増幅器についても同
様に、
V2≧2VT ……(3)
第1段目の二重平衡型差動増幅器については、
以下の通りである。 However, V T = kT/q k: Boltzmann constant T: absolute temperature q: unit electronic charge Similarly, for the third stage double-balanced differential amplifier, V 3 ≧2V T ...(2) Second stage Similarly, for the double-balanced differential amplifier in the first stage, V 2 ≧2V T ...(3) For the double-balanced differential amplifier in the first stage,
It is as follows.
まず、定電流源I2で構成される差動増幅器につ
いては、
VIN≧2VT ……(4)
定電流源I3で構成される差動増幅器について
は、R6=R7=RE1として
VIN≧2VT+RE1I3 ……(5)
ここで、2VT<RE1I3に選ぶと、第1段目の二
重平衡型差動増幅器の飽和は、
VIN≧2VT+RE1I3 ……(6)
なる入力信号レベルに対して起こる。即ち、第1
段目の二重平衡型差動増幅器の飽和レベルは
20log(1+RE1I3/2VT)dB改善される。換言すると、
IF増幅器の電界強度検出可能な入力信号レベル
の範囲は全体として従来型に比して20log
(RE1I3/2VT)dB改善される。 First, for a differential amplifier composed of constant current source I2 , V IN ≧2V T ...(4) For a differential amplifier composed of constant current source I3 , R6 = R7 = RE1, V IN ≧2V T +RE1I 3 ...(5) Here, if 2V T <RE1I 3 is selected, the saturation of the first stage double-balanced differential amplifier is V IN ≧2V T +RE1I 3 ...(6) This occurs for an input signal level of That is, the first
The saturation level of the second stage double-balanced differential amplifier is
Improved by 20log (1+RE1I 3 /2V T ) dB. In other words, the range of input signal levels that can be detected by the field strength of the IF amplifier is 20log lower than that of the conventional type.
(RE1I 3 /2V T ) improved by dB.
第2図の実線は第1図における出力部シンク電
流Isの特性を入力信号レベルVIN(dB値)につい
て示したものである。破線は、トランジスタQ1
1,Q12、抵抗R6,R7、定電流源I3を取り
はずした場合を示す。 The solid line in FIG. 2 shows the characteristics of the output sink current Is in FIG. 1 with respect to the input signal level V IN (dB value). The broken line is transistor Q1
1, Q12, resistors R6, R7, and constant current source I3 are removed.
発明の効果
以上、実施例で説明したように、本発明によれ
ば、初段の二重平衡型差動増幅器の第1の入力と
なるトランジスタ対にエミツタ抵抗が挿入された
トランジスタ対を並列接続することで、大信号入
力まで検出でき、広いダイナミツクレンジにわた
る電界検出機能が得られる。Effects of the Invention As described above in the embodiments, according to the present invention, a pair of transistors in which an emitter resistor is inserted in the pair of transistors serving as the first input of the first-stage double-balanced differential amplifier are connected in parallel. This makes it possible to detect even large signal inputs and provides electric field detection functionality over a wide dynamic range.
また、第1図からわかる様に、両波整流器とし
て二重平衡型差動増幅器を用いることにより位相
を合せられ、前述の半波整流器の場合に各段毎に
必要とされた整流器用のコンデンサを省くことが
できる。 Also, as can be seen from Figure 1, the phase can be matched by using a double-balanced differential amplifier as a double-wave rectifier, and a capacitor for the rectifier is required for each stage in the case of the half-wave rectifier described above. can be omitted.
従つて、本発明によれば、上記整流器用コンデ
ンサをICチツプ上に集積化する必要がなく、小
チツプ面積で低周波数から動作する電界強度検出
機能を実現できる利点もある。 Therefore, according to the present invention, there is no need to integrate the rectifier capacitor on an IC chip, and there is an advantage that a field strength detection function that operates from a low frequency can be realized with a small chip area.
第1図は本発明の一実施例を4段で構成した場
合の回路図である。
Q1〜Q52……トランジスタ、R1〜R23
……抵抗、C1……コンデンサ、Vcc……電源電
圧、I1,I2,I3……定電流源、Is……出力部シン
ク電流、VIN……IF入力信号、Vo……IF出力信
号。
第2図は第1図の回路構成における出力部シン
ク電流Is対IF入力電圧VINの特性(実線)を示し、
出力電圧Vsは
Vs=Vcc−R23・Is
で求められる。第2図の破線は第1図でトランジ
スタQ11,Q12、抵抗R6,R7、定電流源
Isを取りはずした場合の特性を示す。第3図は3
段の差動増幅回路から構成される従来の回路例を
示すものである。
Q1′〜Q50′……トランジスタ、D1′……
ダイオード、R1′〜R43′……抵抗、C1′〜
C11′……コンデンサ、S−METER OUT…
…電界検出レベル出力端子、Vcc……電源電圧。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention constructed in four stages. Q1-Q52...transistor, R1-R23
...Resistor, C1 ... Capacitor, Vcc ... Power supply voltage, I 1 , I 2 , I 3 ... Constant current source, Is ... Output section sink current, V IN ... IF input signal, Vo ... IF output signal. Figure 2 shows the characteristics (solid line) of the output sink current Is versus the IF input voltage V IN in the circuit configuration of Figure 1.
Output voltage Vs is determined by Vs=Vcc−R23・Is. The broken lines in Figure 2 represent the transistors Q11 and Q12, resistors R6 and R7, and constant current source in Figure 1.
The characteristics when Is is removed are shown. Figure 3 is 3
1 shows an example of a conventional circuit composed of a stage differential amplifier circuit. Q1' to Q50'...transistor, D1'...
Diode, R1' to R43'...Resistance, C1' to
C11'...Capacitor, S-METER OUT...
...Electric field detection level output terminal, Vcc...Power supply voltage.
Claims (1)
より成る差動増幅器がn段あり、それぞれの差動
増幅器の出力が順次次段の入力となる様に接続さ
れた中間周波増幅器を構成し、前記差動増幅器の
各段に於ける入力信号を第1の入力とする第1の
入力対と前記差動増幅器の各段に於ける出力信号
を第2の入力とする第2の入力対とから成る二重
平衡型差動増幅器が前記差動増幅器に対応してn
個あり、前記n個の二重平衡型差動増幅器のそれ
ぞれの正相出力電流を加算する回路により、入力
交流信号レベルに対する直流電圧を出力すること
のできる機能を持つ中間周波増幅回路に於いて、
前記初段の二重平衡型差動増幅器の第1の入力対
はエミツタがエミツタ抵抗を介さずに共通に接続
された第1の差動トランジスタ対とエミツタがエ
ミツタ抵抗を介して共通に接続された第2の差動
トランジスタ対とが互いに並列に接続されて成る
ことを特徴とする電界強度検出機能付中間周波増
幅回路。1. There are n stages of differential amplifiers each consisting of a pair of transistors whose emitters are commonly connected, and an intermediate frequency amplifier is configured in which the output of each differential amplifier is sequentially connected to the input of the next stage. A first input pair whose first input is the input signal at each stage of the amplifier, and a second input pair whose second input is the output signal at each stage of the differential amplifier. A double balanced differential amplifier corresponds to the differential amplifier.
In an intermediate frequency amplifier circuit having a function of outputting a DC voltage with respect to an input AC signal level by a circuit that adds the positive sequence output currents of each of the n double balanced differential amplifiers. ,
The first input pair of the first-stage double-balanced differential amplifier includes a first differential transistor pair whose emitters are connected in common without an emitter resistor, and a first differential transistor pair whose emitters are commonly connected through an emitter resistor. An intermediate frequency amplifier circuit with an electric field strength detection function, characterized in that a second differential transistor pair is connected in parallel with each other.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60006844A JPS61166207A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Intermediate frequency amplifier circuit with electric field strength detecting function |
US06/800,831 US4680553A (en) | 1985-01-18 | 1985-11-22 | Intermediate frequency amplifier with signal strength detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60006844A JPS61166207A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Intermediate frequency amplifier circuit with electric field strength detecting function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61166207A JPS61166207A (en) | 1986-07-26 |
JPH0451084B2 true JPH0451084B2 (en) | 1992-08-18 |
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ID=11649549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60006844A Granted JPS61166207A (en) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | Intermediate frequency amplifier circuit with electric field strength detecting function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61166207A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2002118432A (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-19 | Niigata Seimitsu Kk | Field intensity detection circuit and limiter amplifier |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP60006844A patent/JPS61166207A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61166207A (en) | 1986-07-26 |
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