JPH1028023A - 利得可変増幅装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利得可変増幅器から取り出される制御電流Ｉ
ｃｏｎｔに対応した利得の最大値を、製品サンプル毎に
ばらつかないように高精度に設定すること。 【解決手段】 入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる対
数変換回路に関連して第１定電流源と第１カレントミラ
ー回路とが接続され、この第１カレントミラー回路の出
力は第２定電流源の第２定電流を分岐して流し、第２カ
レントミラー回路によって、増幅器の制御電流Ｉｃｏｎ
ｔの最大値を第２定電流で設定する。制御電流Ｉｃｏｎ
ｔの最大値に、第２定電流によって制限をかけることに
よって、利得の最大値を精度よく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、利得可変増幅装置
に関し、たとえばラジオ受信機の自動利得制御（略称Ａ
ＧＣ）回路に好適に実施することができる利得可変増幅
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的な先行技術は図２７に示されてい
る。増幅器１は一対のトランジスタ２，３と抵抗４，５
とから成り、これらのトランジスタ２，３のベース間に
は入力信号Ｖｉｎが入力され、コレクタ間から、出力信
号Ｖｏｕｔが導出される。利得は、トランジスタ２，３
の共通接続されたエミッタからライン６を経て取り出さ
れる制御電流Ｉｃｏｎｔに対応する。

【０００３】増幅器１の利得を制御するために、トラン
ジスタ７と抵抗８とが設けられ、トランジスタ７のベー
スに入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる。この入力制
御信号Ｖｃｏｎｔの電圧、したがってライン６に流れる
制御電流Ｉｃｏｎｔが直線的に変化する。増幅器１は、
トランジスタ２，３によって差動増幅器を構成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２７に示される先行
技術では、増幅器１の利得の可変幅を広くしようとする
と、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧も、それに見合った
範囲で変化させなければならない。たとえば利得の可変
幅を６０ｄＢとすれば、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧
（後述の説明では、参照符Ｖｃｏｎｔは電圧を表すこと
もある）は、１０００倍の電圧変化を必要とする。入力
制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧の最小値を１０ｍＶとする
と、最大値は１０Ｖとなる。したがって利得の可変幅を
広くするには、電源電圧を高くしなければならないとい
う問題がある。

【０００５】本発明の目的は、入力制御信号のレベルの
小さな範囲で、増幅器の利得可変幅を広くすることがで
きるようにした利得可変増幅装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御電流Ｉｃ
ｏｎｔに対応した利得を有する増幅器と、入力制御信号
Ｖｃｏｎｔのレベルの増大に応じて予め定める特性に従
って出力電流が増大する関数発生器と、第１のカレント
ミラー回路と、予め定める第１の定電流を、関数発生器
の出力と第１のカレントミラー回路の入力とに分岐して
供給する第１の定電流源と、増幅器の制御電流Ｉｃｏｎ
ｔを出力として導出する第２のカレントミラー回路と、
制御電流Ｉｃｏｎｔの最大値に対応する予め定める第２
の定電流を、第１カレントミラー回路の出力と第２カレ
ントミラー回路の入力とに分岐して供給する第２の定電
流源とを含むことを特徴とする利得可変増幅装置であ
る。 請求項１の本発明は、後述の図１〜図３の本発明の実施
の一形態に対応し、関数発生器１３の予め定める特性に
従って、小さな変化範囲の入力制御信号Ｖｃｏｎｔのた
とえば電圧などのレベルによって、関数発生器の出力電
流を大きく変化させ、これによって増幅器１２の制御電
流Ｉｃｏｎｔを大きな変化範囲で変化させて、増幅器の
利得の可変幅を広くすることができる。したがって入力
制御信号Ｖｃｏｎｔのための電源電圧は低くてよい。 請求項１の本発明に従えば、増幅器の利得の最大値を精
度よく設定することができる。第１定電流源１５からの
第１の定電流Ｉ１は、関数発生器の出力電流と第１カレ
ントミラー回路１４の入力とに分岐して供給され、第２
の定電流源１７からの第２の定電流Ｉ２を第１カレント
ミラー回路１４の出力と第２カレントミラー回路１６の
入力とに分岐して供給し、第２カレントミラー回路の出
力によって増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔを取り出す。第
１カレントミラー回路の出力電流が零となったとき、制
御電流Ｉｃｏｎｔは、第２定電流に対応した値になり、
その制御電流Ｉｃｏｎｔは最大値となる。増幅器は制御
電流Ｉｃｏｎｔに対応した利得を有する。したがって第
２定電流源の第２定電流によって、増幅器の制御電流Ｉ
ｃｏｎｔの最大値、したがって利得の最大値が精度よく
設定されることができる。 このように請求項１の本発明に従えば、増幅器の利得
を、電圧によって制限するのではなく、制御電流Ｉｃｏ
ｎｔの最大値を第２定電流源の第２の定電流によって制
限するようにしたので、上述のように増幅器の利得の最
大値を精度よく設定することができる。 これに対して前述の図２７に関連して述べた先行技術で
は、直流電源の端子９，１０間の電圧によって増幅器１
の利得が制限され、その電源電圧の変動によって利得が
変化してしまう。本発明はこの問題を解決する。

【０００７】また本発明は、制御電流Ｉｃｏｎｔの最小
値に対応する予め定める第３の定電流を、制御電流Ｉｃ
ｏｎｔの一部として取り出す第３の定電流源が設けられ
ることを特徴とする。 請求項２の本発明は、後述の図４および図５の実施の形
態に対応し、増幅器の取り出される制御電流Ｉｃｏｎｔ
の最小値Ｉ６を第３定電流源５９によって設定する。 こうして請求項１および２の本発明に従えば、製品毎に
増幅器の利得の最大値、さらには最小値がばらつくこと
を防ぐことができる。

【０００８】また本発明は、第１カレントミラー回路の
ミラー比は、その第１カレントミラー回路の入力電流の
最大時に流れる出力電流Ｉ４が第２定電流Ｉ２以上とな
るように定められることを特徴とする。 請求項３の本発明に従えば、請求項２の構成で関数発生
器の出力電流Ｉｏｕｔが最小値、たとえば零となり、し
たがって第１カレントミラー回路１４の入力電流Ｉ３が
第１定電流源１５の第１定電流Ｉ１に等しい値となって
最大値となった状態では、第２定電流源１７からの第２
定電流Ｉ２が第２カレントミラー回路１６の入力電流Ｉ
５に分岐して流れることなく、その第２定電流Ｉ２の全
てが第１カレントミラー回路１４の出力電流Ｉ４として
流れる。これによって第２カレントミラー回路１６の出
力によって増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔを分岐して取り
出すことがなくなる。これによって第３定電流源５９に
よる第３定電流Ｉ６によって、制御電流Ｉｃｏｎｔの最
小値が正確に設定されることができる。

【０００９】また本発明は、制御電流Ｉｃｏｎｔに対応
した利得を有する増幅器と、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの
レベルの増大に応じて予め定める対数関数の特性に従っ
て出力電流が増大する関数発生器と、制御電流Ｉｃｏｎ
ｔの最小値の対応する予め定める定電流を、制御電流Ｉ
ｃｏｎｔの一部として取り出す定電流源が設けられるこ
とを特徴とする利得可変増幅装置である。 請求項４の本発明は、図６の実施の形態に対応し、対数
関数の特性を有する関数発生器によって増幅器の制御電
流Ｉｃｏｎｔを変化させることができ、その制御電流Ｉ
ｃｏｎｔの最小値は、定電流源５９によって正確に設定
することができる。これによって増幅器の最小利得を固
定し、製品サンプル毎に本件利得可変増幅装置の最小利
得がばらつくことがないようにすることができる。すな
わち入力制御信号Ｖｃｏｎｔによる関数発生器が動作し
ない範囲でも、増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔは、定電流
源５９で引き出されるので、その最小利得が固定される
のである。

【００１０】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）対数変換回路であって、第１抵抗Ｒ１と、第２抵
抗Ｒ２であって、第１抵抗Ｒ１の一端部と第２抵抗Ｒ２
の一端部との間に入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる
第２抵抗Ｒ２と、コレクタとベースとが共通に第１抵抗
Ｒ１の他端部に接続され、エミッタが第２抵抗Ｒ２の他
端部に接続される第１トランジスタＱ１と、第１トラン
ジスタＱ１のベースが接続されるベースを有し、コレク
タが増幅器の前記共通接続されたエミッタに接続され、
エミッタが第２抵抗Ｒ２の前記一端部に接続される第２
トランジスタＱ２とを有する対数変換回路とを含むこと
を特徴とする利得可変増幅装置である。 請求項５の本発明は、図７および図８に示される発明の
実施の形態に対応し、増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔを、
対数変換回路の出力によって制御することができ、この
対数変換回路は、入力制御信号Ｖｃｏｎｔに対応してそ
の出力電流、したがって増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔが
対数で変化し、したがって利得の可変幅を広くすること
ができる。

【００１１】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
り出すカレントミラー回路と、（ｃ）対数変換回路であ
って、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２であって、第１抵
抗Ｒ１の一端部と第２抵抗Ｒ２の一端部との間に入力制
御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる第２抵抗Ｒ２と、コレク
タとベースとが共通に第１抵抗Ｒ１の他端部に接続さ
れ、エミッタが第２抵抗Ｒ２の他端部に接続される第１
トランジスタＱ１と、第１トランジスタＱ１のベースが
接続されるベースを有し、コレクタからカレントミラー
回路への前記入力電流を供給し、エミッタが第２抵抗Ｒ
２の前記一端部に接続される第２トランジスタＱ２とを
有する対数変換回路とを含むことを特徴とする利得可変
増幅装置である。 請求項６の本発明は、図９および図１０の実施の形態に
対応し、前述の図７および図８に対応する請求項５の構
成における入力制御信号Ｖｃｏｎｔの論理が逆の場合に
対応する。本発明の構成では、入力制御信号Ｖｃｏｎｔ
を発生するための後述の図２６に示される誤差アンプと
して示される演算増幅器の論理を非反転にすることがで
きるので、図２６に示される検波回路の出力を高い入力
インピーダンスで受けることができ、またループの構成
上、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧が上がった場合に、
増幅器の利得が下がる特性となる。

【００１２】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）入力制御信号Ｖｃｏｎｔに対応して出力電流を供
給するカレントミラー回路と、（ｃ）対数変換回路であ
って、抵抗と、コレクタとベースとが共通に接続されて
カレントミラー回路からの出力電流が与えられ、エミッ
タが前記抵抗の一端部に接続される第１トランジスタ
と、第１トランジスタのベースが接続されるベースを有
し、コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに
接続され、エミッタが前記抵抗の他端部に接続される第
２トランジスタとを有する対数変換回路とを含むことを
特徴とする利得可変増幅装置である。 請求項７の本発明は、後述の図１１の実施の形態に対応
し、これは上述の請求項６の発明におけるカレントミラ
ー回路と対数変換回路の接続態様を逆にした構成を有す
る。

【００１３】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
り出すカレントミラー回路と、（ｃ）制御用トランジス
タと、（ｄ）演算増幅器であって、入力制御信号が与え
られる一方の入力端子と、制御用トランジスタのエミッ
タに接続される他方の入力端子と、制御用トランジスタ
のベースに接続される出力端子とを有する演算増幅器
と、（ｅ）演算増幅器の前記他方入力端子と電源の一端
子との間に接続される制御用抵抗Ｒ３と、（ｆ）対数変
換回路であって、電源の他端子に接続される一端部を有
する抵抗と、コレクタとベースとが共通に制御用トラン
ジスタのコレクタに接続され、エミッタが抵抗の他端部
に接続される第１トランジスタと、第１トランジスタの
ベースが接続されるベースを有し、コレクタからカレン
トミラー回路の前記入力電流を供給し、エミッタが電源
の前記他端子に接続される第２トランジスタとを有する
対数変換回路を含むことを特徴とする利得可変増幅装置
である。 請求項８の本発明は、図１２の実施の形態に対応し、請
求項６の図９および図１０に対応する発明における対数
変換回路に備えられている第１トランジスタＱ１ａのベ
ース・エミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつきによる増幅器の利
得のばらつきを低減する。すなわち前述の請求項５の構
成では、対数変換回路は、低い入力インピーダンスを有
し、したがって負荷特性の悪い出力電圧をそのまま、入
力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧として使用することはでき
ず、また上述のように対数変換回路における第１トラン
ジスタの電圧Ｖ_BEのばらつきが、そのまま制御電流Ｉｃ
ｏｎｔのばらつきを招き、したがって利得の絶対値がば
らつくという問題がある。この問題を解決するために請
求項８の発明では、制御用トランジスタ６６と演算増幅
器６７と制御用抵抗Ｒ３とを備え、演算増幅器の入力制
御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる一方の入力端子の入力イ
ンピーダンスを高くして、製品サンプルのゲインのばら
つきを抑制する。

【００１４】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）入力電流に対応して出力電流を供給するカレント
ミラー回路と、（ｃ）対数変換回路であって、エミッタ
抵抗と、コレクタとベースとが共通に接続されてカレン
トミラー回路からの出力電流が与えられ、エミッタが前
記エミッタ抵抗の一端部に接続される第１トランジスタ
と、第１トランジスタのベースが接続されるベースを有
し、コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに
接続され、エミッタが前記エミッタ抵抗の他端部に接続
される第２トランジスタとを有する対数変換回路と、
（ｄ）カレントミラー回路の前記入力電流を流す制御用
トランジスタと、（ｅ）演算増幅器であって、入力制御
信号Ｖｃｏｎｔが与えられる一方の入力端子と、制御用
トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
と、制御用トランジスタのベースに接続される出力端子
とを有する演算増幅器と、（ｆ）演算増幅器の前記他方
入力端子と電源との間に接続される制御用抵抗Ｒ６とを
含むことを特徴とする利得可変増幅装置である。 請求項９の本発明は、図１３の実施の形態に対応し、請
求項７の本発明の図１１に対応する構成における入力形
式を変え、対数変換回路における第１トランジスタのベ
ースエミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつきによる増幅器の利得
のばらつきを小さくすることができる。

【００１５】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、
（ｂ）電源の一端子に接続される一端部を有する制御用
抵抗Ｒ４と、（ｃ）対数変換回路であって、電源の他端
子に一端部が接続されるエミッタ抵抗と、コレクタとベ
ースとが共通に接続されてカレントミラー回路からの出
力電流が与えられ、エミッタが前記エミッタ抵抗の他端
部に接続される第１トランジスタと、第１トランジスタ
のベースが接続されるベースを有し、コレクタが増幅器
の前記共通接続されたエミッタに接続され、エミッタが
前記エミッタ抵抗の他端部に接続される第２トランジス
タとを有する対数変換回路と、（ｄ）制御用抵抗Ｒ４の
他端部に接続されるエミッタと、対数変換回路の第１ト
ランジスタのコレクタに接続されるコレクタとを有する
制御用トランジスタと、（ｅ）演算増幅器であって、入
力制御信号が与えられる一方の入力端子と、制御用トラ
ンジスタのエミッタに接続される他方の入力端子と、制
御用トランジスタのベースに接続される出力端子とを有
する演算増幅器とを有することを特徴とする利得可変増
幅装置である。 請求項１０は図１４の実施の形態に対応し、上述の各発
明と同様に、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの入力形式を変
え、対数変換回路に備えられている第１トランジスタＱ
１のベースエミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつきによる増幅器
の利得のばらつきを小さくすることができる。

【００１６】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）電源の一端子に接続されるコレクタを有する第１
制御用トランジスタと、 （ｄ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
算増幅器と、 （ｅ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
路は、（ｅ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｅ２）制御用
抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
トランジスタと、（ｅ３）基準電圧源と、（ｅ４）基準
電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｅ５）各利
得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
得切換え回路とを含むことを特徴とする利得可変増幅装
置である。 請求項１１は、図１５〜図１８の実施の形態に対応し、
各利得切換え回路Ａ１〜Ａｕによれば、カレントミラー
回路１６に入力される電流値を、第１制御用トランジス
タに流れる入力制御信号Ｖｃｏｎｔに対応する電流値
が、複数段階に変化する電圧／電流（Ｖ／Ｉ）変換特性
を利用し、増幅器１２の利得の可変幅を広くする。各利
得切換え回路は第２演算増幅器を使用するので、Ｖ／Ｉ
変換特性の電流値が正確に設定されることができ、増幅
器のゲインの精度は高い。

【００１７】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）第１入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔ
を取り出す第１カレントミラー回路と、 （ｃ）第２入力電流に対応して第１カレントミラー回路
の第１入力電流を出力する第２カレントミラー回路と、 （ｄ）第２カレントミラー回路に第２入力電流を流すコ
レクタを有する第１制御用トランジスタと、 （ｅ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
算増幅器と、 （ｆ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
路は、（ｆ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｆ２）制御用
抵抗の他端部に接続されるエミッタと、第２カレントミ
ラー回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制
御用トランジスタと、（ｆ３）基準電圧源と、（ｆ４）
基準電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２
制御用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力
端子と、第２制御用トランジスタのベースに接続される
出力端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｆ５）
各利得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異な
る利得切換え回路と、 （ｇ）第１制御用トランジスタのエミッタからの電流を
分岐して流す利得動作用抵抗とを含むことを特徴とする
利得可変増幅装置である。 請求項１２の本発明は、図１９〜図２１の実施の形態に
対応し、上述の請求項１１における図１５〜図１８に示
される実施の形態に比べて、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの
電圧を広く取ることができる。すなわち請求項１１の発
明に対応する図１６および図１８の特性では、最小値の
基準電圧未満では、増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔは零に
なってしまい、これによって増幅器の利得は零となる。
そこで請求項１２の本発明では、利得動作用抵抗Ｒ７を
用い、第１および第２カレントミラー回路１６，１０
０、したがって制御電流Ｉｃｏｎｔを、入力制御信号Ｖ
ｃｏｎｔが小さい値であっても取り出して入力制御を行
うことを可能にする。これによって増幅器の利得制御を
行うことができる入力制御信号Ｖｃｏｎｔの変化範囲を
広くすることができる。

【００１８】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）カレントミラー回路に入力電流を流すコレクタを
有する第１制御用トランジスタと、 （ｄ）演算増幅器であって、入力制御信号が与えられる
一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミッタ
に接続される他方の入力端子と、第１制御用トランジス
タのベースに接続される出力端子とを有する第１演算増
幅器と、 （ｅ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
路は、（ｅ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｅ２）制御用
抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
トランジスタと、（ｅ３）基準電圧源と、（ｅ４）基準
電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｅ５）各利
得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
得切換え回路と、 （ｆ）第１制御用トランジスタのエミッタに電流を分岐
して流す利得動作用抵抗とを含むことを特徴とする利得
可変増幅装置である。 請求項１３の本発明は、図２２および図２３の実施の形
態に対応し、請求項１２の図１９〜図２１の実施の形態
に対応する構成における入力制御信号Ｖｃｏｎｔの論理
を逆にした構成を有し、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧
を大きくするに従って増幅器の利得が小さくなるように
変化する。

【００１９】また本発明は、（ａ）エミッタが共通に接
続された一対のトランジスタを有し、これらのトランジ
スタのベース間に、増幅されるべき入力信号が与えら
れ、トランジスタのコレクタから増幅された出力信号が
導出され、前記共通接続されたエミッタから取り出す制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）第１入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔ
を取り出す第１カレントミラー回路と、 （ｃ）第２入力電流に対応して第１カレントミラー回路
の第１入力電流を出力する第２カレントミラー回路と、 （ｄ）第１制御用トランジスタと、 （ｅ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
算増幅器と、 （ｆ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
路は、（ｆ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｆ２）制御用
抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
トランジスタと、（ｆ３）基準電圧源と、（ｆ４）基準
電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｆ５）各利
得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
得切換え回路とを含むことを特徴とする利得可変増幅装
置である。 請求項１４の本発明は、図２４および図２５の実施の形
態に対応し、第１制御用トランジスタ１２３のコレクタ
・エミッタ間の飽和電圧、たとえば０．２Ｖ以上の値を
有する入力制御信号Ｖｃｏｎｔで増幅器１２の利得を制
御することができる。これに対して前述の請求項１３に
対応する図２２および図２３の実施の形態では、第１制
御用トランジスタ１０７のコレクタ・エミッタ間の飽和
電圧たとえば０．２Ｖと、その第１制御用トランジスタ
１０７の電流が入力されるカレントミラー回路１６のト
ランジスタ３２のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE、たとえ
ば０．７Ｖとの和（＝０．２＋０．７Ｖ）以上の値を有
する入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧値以上で増幅器の利
得を変化することができる。これに比べて請求項１４の
本発明では、請求項１３の発明における入力制御信号Ｖ
ｃｏｎｔの電圧よりも、図２５の左方に、もっと低い値
まで、利得を変化させることができる。したがって利得
を変化させるための入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧の範
囲を広くすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
構成を示す電気回路図である。この利得可変増幅装置
は、基本的には、増幅器１２と、関数発生器である対数
変換回路１３と、第１のカレントミラー回路１４と、第
１の定電流源１５と、第２のカレントミラー回路１６
と、第２の定電流源１７とを含む。増幅器１２は、エミ
ッタが接続端１８およびライン１９に接続された一対の
トランジスタＱ０１，Ｑ０２を有し、これらのトランジ
スタＱ０１，Ｑ０２のベース間に、増幅されるべき入力
信号Ｖｉｎが与えられる。トランジスタＱ０１，Ｑ０２
のコレクタには抵抗Ｒ０１，Ｒ０２が接続され、直流電
源の一方の端子Ｖｃｃであるライン２０に接続される。
この直流電源の他方の端子２３は、ライン２１で示され
る。トランジスタＱ０１，Ｑ０２のコレクタ間には、増
幅された出力信号Ｖｏｕｔが導出される。トランジスタ
Ｑ０１，Ｑ０２は同一特性を有し、差動増幅器を構成
し、抵抗Ｒ０１，Ｒ０２は同一抵抗値を有する。この増
幅器１２の利得Ｇは、ライン１９を経て取り出される制
御電流Ｉｃｏｎｔに対応する。

【００２１】

【数１】

【００２２】ここでｒｅは、トランジスタＱ０１，Ｑ０
２のエミッタ抵抗を示し、ｋはボルツマン定数、Ｔは温
度、ｑは電荷を示す。

【００２３】式１の増幅器１２の利得Ｇは、制御電流Ｉ
ｃｏｎｔに正比例することが判る。

【００２４】対数変換回路１３は、入力制御信号Ｖｃｏ
ｎｔが与えられる入力端子２２，２３を有する。第１抵
抗Ｒ１の一端部は入力端子２２に接続され、第２抵抗Ｒ
２の一端部は入力端子２３に接続される。第１トランジ
スタＱ１のコレクタとベースとは共通に、第１抵抗Ｒ１
の他端部に接続され、そのエミッタは第２抵抗Ｒ２の他
端部に接続される。第２トランジスタＱ２は、第１トラ
ンジスタＱ１のベースが接続されるベースを有し、その
コレクタは接続点２４に接続され、エミッタは第２抵抗
Ｒ２の前記一端部、したがって入力端子２３に接続され
る。

【００２５】対数変換回路１３におけるカレントミラー
比γ、

【００２６】

【数２】

【００２７】を次のようにして求める。Ｉｉｎは入力端
子２２の入力電流であり、Ｉｏｕｔは第２トランジスタ
Ｑ２のコレクタに流れる出力電流Ｉｏｕｔである。トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２の電位に関して、式４が成立する。
Ｌｎは、自然対数である。

【００２８】

【数３】

【００２９】ここでＩｓはトランジスタＱ１，Ｑ２の単
位エミッタ面積に流れる電流を示し、ｎ，ｍは、その電
流Ｉｓの係数である。電流Ｉｉｎに関して式５が成立す
る。

【００３０】

【数４】

【００３１】トランジスタＱ１のベース・エミッタ間電
圧Ｖ_BEは、上述の式４中に示されるように、ＶＴ・Ｌｎ
Ｉｉｎ／ｎ・Ｉｓであり、実際には約０．７Ｖである。
式５を式４に代入してまとめると、式６が成立する。

【００３２】

【数５】

【００３３】α，βは定数である。したがって対数変換
回路１３において、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧レベ
ルＶｃｏｎｔの増大に応じて予め定める対数関数の特性
に従って出力電流Ｉｏｕｔが増大することが理解され
る。参照符Ｖｃｏｎｔは、入力制御信号およびその電圧
を表すために用いられる。

【００３４】第１および第２定電流源１５，１７は、ベ
ースが共通接続されたトランジスタ２５，２６によって
実現され、それらのベースは、トランジスタ２７のベー
スに接続される。トランジス２７のベースとコレクタと
に共通に接続され、定電流源２８にトランジスタ２７の
ベースが接続される。トランジスタ２５のコレクタから
は第１の定電流Ｉ１が供給され、トランジスタ２６のコ
レクタからは、第２の定電流Ｉ２が供給される。

【００３５】第１カレントミラー回路１４は、２つのト
ランジスタ２７，２８を有する。トランジスタ２７のベ
ースはコレクタに接続され、このコレクタはライン２９
を介して接続点２４に接続される。トランジスタ２７の
ベースは、トランジスタ２８のベースに接続される。ト
ランジスタ２８のコレクタは接続点３１に接続され、こ
の接続点３１にトランジスタ２６からの第２定電流Ｉ２
が供給される。トランジスタ２７，２８は同一の特性を
有し、したがってライン２９に流れる電流Ｉ３は、トラ
ンジスタ２８のコレクタに流れる電流Ｉ４に等しくても
よいけれども、異なっていてもよい。

【００３６】 第２カレントミラー回路１６もまた、ベースとコレクタ
とが共通接続されたトランジスタ３２と、もう１つのト
ランジスタ３３とを有し、トランジスタ３２のコレクタ
はライン３４を介して接続点３１に接続される。トラン
ジスタ３３のコレクタは、ライン１９に接続され、制御
電流Ｉｃｏｎｔが取り出される。ライン３４に流れる電
流Ｉ５は、制御電流Ｉｃｏｎｔに等しくてもよいけれど
も、異なっていてもよい。

【００３７】たとえばＩ３＝Ｉ４、Ｉ５＝Ｉｃｏｎｔと
なるように構成するとき、式７および式８から、式９が
成立するる Ｉｃｏｎｔ ＝ Ｉ２−Ｉ１＋Ｉｏｕｔ …（９） 対数変換回路１３に与えられる入力制御信号Ｖｃｏｎｔ
によって、その出力電流Ｉｏｕｔが、第１定電流Ｉ１に
等しくなったとき、Ｉ３＝Ｉ４＝０であり、電流Ｉ５、
したがって制御電流Ｉｃｏｎｔは第２電流Ｉ２に等しい
最大値となる。

【００３８】図２は、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧と
制御電流Ｉｃｏｎｔとの関係を示すグラフである。ライ
ン３５の特性に従って、制御電流Ｉｃｏｎｔが変化し、
これに応じて増幅器１２の利得Ｇが変化する。入力制御
信号Ｖｃｏｎｔの増大に伴い、電流Ｉ３，Ｉ４がライン
３６で示されるように、減少する。トランジスタ２６に
よる第２定電流Ｉ２は、そのトランジスタ２６にエミッ
タ抵抗を接続し、またはそのエミッタ面積を変化するこ
とによって、変化させることができ、このことはトラン
ジスタ２５に関しても同様である。

【００３９】図１および図２に示される本発明の実施の
一形態では、増幅器１２の最大利得を、定電流源１７を
構成するトランジスタ２６の第２定電流Ｉ２によって固
定し、これによって製品サンプル毎に最大利得がばらつ
くことを防ぎ、その制御電流Ｉｃｏｎｔの最大値に制限
をかけることによって、利得の最大値を高精度で設定す
ることが可能になり、ライン２０，２１間の直流電源電
圧に依存して増幅器１２の利得が変動することを防ぐこ
とができる。したがって対数変換回路１３を用いて入力
制御信号Ｖｃｏｎｔの変化範囲がわずかであって、利得
Ｇを広く変化させる構成において、直流電源電圧のばら
つきによって利得Ｇが大きくばらつくことを防ぐことが
できる。

【００４０】前述の図２７に示される先行技術では、入
力制御信号Ｖｃｏｎｔによって、制御電流Ｉｃｏｎｔ
は、ライン３８で示されるように変化するけれども、本
発明では、その制御電流Ｉｃｏｎｔ、したがって増幅器
１２の利得の最大値を希望する値に固定することができ
る。

【００４１】図３は、本発明の実施の他の形態のもっと
具体的な電気回路図である。図１および図２の実施の形
態に対応する部分には同一の参照符を付す。増幅される
入力信号Ｖｉｎはコンデンサ３９を介してトランジスタ
Ｑ０１のベースに与えられる。トランジスタＱ０２のベ
ースにはバイアス電源Ｂ１が接続される。トランジスタ
Ｑ０２のコレクタには、抵抗Ｒ０３を介してもう１つの
バイアス電源Ｂ２が接続される。トランジスタＱ０２の
コレクタが出力信号Ｖｏｕｔとして導出される。さらに
これらのトランジスタＱ０１，Ｑ０２に関連してトラン
ジスタ４０〜４２が接続される。図１に示される実施の
形態にさらに、図３の実施の形態では、抵抗４３〜５５
が接続され、またトランジスタ５６，５７が設けられ
る。

【００４２】図４は、本発明の実施のさらに他の形態の
電気回路図である。この実施の形態は、前述の図１およ
び図２に示される実施の形態に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態で
は、第３の定電流源５９が設けられる。この第３定電流
源５９は、制御電流Ｉｃｏｎｔの最小値に対応する第３
の定電流Ｉ６を、制御電流Ｉｃｏｎｔの一部として取り
出す。

【００４３】増幅器１２の制御電流Ｉｃｏｎｔが、第３
定電流源５９の第３の定電流Ｉ６によって設定されるこ
とを確実にするために、第１カレントミラー回路１４の
ミラー比は、その第１カレントミラー回路１４の入力電
流Ｉ３の最大時に、トランジスタ２８に流れる出力電流
Ｉ４が、第２定電流Ｉ２以上（Ｉ４≧Ｉ２）となるよう
に定められる。したがって入力制御信号Ｖｃｏｎｔの入
力によって、第２定電流源１７のトランジスタ２６から
流れる第２定電流Ｉ２の全てを第１カレントミラー回路
１４のトランジスタ２８に、電流Ｉ４として流し、これ
によってＩ５を零とし、すなわち第２カレントミラー回
路１６のトランジスタ３３に流れる電流Ｉ７を零とする
ことができる。これによって増幅回路１２の制御電流Ｉ
ｃｏｎｔは、第３定電流源５９の第３定電流Ｉ６によっ
て固定されることができる。

【００４４】本発明の他の実施の形態では、第１カレン
トミラー回路１４のミラー比は、その第１カレントミラ
ー回路１４の入力電流Ｉ３の最大時に流れる出力電流Ｉ
４が、第２定電流Ｉ２未満（Ｉ４＜Ｉ２）となるように
定め、これによって制御電流Ｉｃｏｎｔを、第３定電流
Ｉ６と、零でない電流Ｉ７とによって設定することも、
入力制御信号Ｖｃｏｎｔの最小時において可能となる。

【００４５】こうして図４の実施の形態では、その特性
が図５に示されるように、制御電流Ｉｃｏｎｔがライン
６０で示されるように最大値Ｉ２および最小値Ｉ６で設
定され、これに応じて増幅器１２の利得の最大値と最小
値が固定される。

【００４６】図６は、本発明の実施の他の形態の電気回
路図である。この実施の形態は、前述の実施の各形態に
それぞれ類似し、対応する部分には同一の参照符を付
す。制御電流Ｉｃｏｎｔに対応した利得を有する増幅器
１２には、ライン６１を介して関数発生器である対数変
換回路１３のトランジスタＱ２に接続される。定電流源
５９は、制御電流Ｉｃｏｎｔの最小値の対応する定電流
Ｉ６を、制御電流Ｉｃｏｎｔの一部として取り出す。

【００４７】図７は、本発明の実施の他の形態の電気回
路図である。増幅器１２においてトランジスタＱ０２の
コレクタから、出力信号Ｖｏｕｔが導出される。ライン
１９には、対数変換回路１３が接続される。

【００４８】図８は、図７に示される本発明の実施の一
形態の特性を示すグラフである。入力制御信号Ｖｃｏｎ
ｔの電圧を増大するにつれて、増幅器１２の利得は、ラ
イン６２で示されるように対数関数で増大する。ライン
６３は、前述の図２７に関連して述べた先行技術におけ
る特性を示し、入力制御信号Ｖｃｏｎｔのレベルに比例
した利得が得られるだけであるのに対し、図７の実施の
形態では、その利得の可変幅ΔＧを大きくすることがで
きる。

【００４９】図９は、本発明の実施の他の形態の電気回
路図である。この実施の形態は、入力制御信号Ｖｃｏｎ
ｔの論理を、前述の図７および図８に示される実施の形
態とは逆にした構成を有する。前述の実施の形態に対応
する部分には同一の参照符を付す。増幅器１２には、カ
レントミラー回路１６を介して対数変換回路１３ａが接
続される。図９において対数変換回路１３ａの各構成要
素には、前述の実施の各形態に対応する部分に同一の数
字に添え字ａを付して示す。

【００５０】図１０は、図９に示される実施の形態の動
作を示すグラフである。ライン６４で示されるように、
入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧の増大に伴い、増幅器１
２の利得は対数関数で減少する。参照符６５は、前述の
図２７に関連して述べた先行技術と同様に、入力制御信
号Ｖｃｏｎｔのレベルに応じて利得が直線状に変化する
特性を示している。本発明の実施の形態によれば、利得
の可変幅ΔＧを、ライン６５の特性に比べて大きくする
ことができることが、理解される。

【００５１】図１１は、本発明の実施の他の形態の電気
回路図である。この実施の形態は、図９および図１０に
示される実施の形態に類似し、対応する部分には同一の
参照符を付し、またカレントミラー回路１６ａは、前述
のカレントミラー回路１６と対応する部分に同一の数字
に添え字ａを付して示す。増幅器１２の制御電流Ｉｃｏ
ｎｔは、カレントミラー回路１６ａに与えられる入力制
御信号Ｖｃｏｎｔに応じて、対数変換回路１３のライン
３４に電流が流れて制御される。

【００５２】図１２は、本発明の実施の他の形態の電気
回路図である。この実施の形態は、図９および図１０に
関連して前述した実施の形態に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態で
は、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの入力形式を前述の図９の
構成から変え、対数変換回路１３ａのトランジスタＱ１
ａにおけるベース・エミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつきによ
る増幅器１２の利得のばらつきを小さくすることができ
る。このために、図１２の実施の形態では、増幅器１２
とカレントミラー回路１６と対数変換回路１３ａとのほ
かに、さらに、制御用トランジスタ６６と、演算増幅器
６７と、制御用抵抗Ｒ３とを有する。演算増幅器６７
は、入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる一方の入力端
子６８と、制御用トランジスタ６６のエミッタに接続さ
れる他方の入力端子６９と、制御用トランジスタ６６の
ベースに接続される出力端子７０とを有する。接続端子
２３と演算増幅器６７の入力端子６８の接続端子７１と
の間に入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる。制御用ト
ランジスタ６６のエミッタ、演算増幅器６７の入力端子
６９および制御用抵抗Ｒ３の接続点７２と接続端子２３
との間の電圧Ｖ１は、入力端子６８に与えられる入力制
御信号Ｖｃｏｎｔに等しい（Ｖ１＝Ｖｃｏｎｔ）。対数
変換回路１３ａから制御用トランジスタ６６のコレクタ
に流れる電流をＩ９とし、制御用抵抗Ｒ３に流れる電流
をＩ８とすると、式１０が成立する。

【００５３】 Ｉ９＝Ｉ８＝Ｖｃｏｎｔ／Ｒ３ …（10） したがって対数変換回路１３ａの電流Ｉ９は、入力制御
信号Ｖｃｏｎｔの電圧と制御用抵抗Ｒ３の抵抗値とに依
存し、これに応じて対数変換回路１３ａのトランジスタ
Ｑ２ａのコレクタに流れる電流Ｉ１０が定まり、カレン
トミラー回路１６によって、制御電流Ｉｃｏｎｔが決ま
る。こうして前述の図９および図１０に示される実施の
形態では、対数変換回路１３ａの入力インピーダンスは
低く、したがって負荷特性の悪い出力電圧をそのまま入
力制御信号Ｖｃｏｎｔとして用いることはできないけれ
ども、図１２の実施の形態では、入力インピーダンスを
演算増幅器６７の働きによって高くし、トランジスタＱ
１ａおよび制御用トランジスタ６６のベース・エミッタ
間電圧Ｖ_BEに依存することなく、増幅器１２の利得を設
定することができる。

【００５４】図１３は、本発明の実施の他の形態の電気
回路図である。この図１３の実施の形態は、前述の図１
２の実施の形態におけるカレントミラー回路１６と対数
変換回路１３ａの順序を変えて、カレントミラー回路１
６ａの出力を対数変換回路１３に与える構成とする。

【００５５】図１４は、本発明の実施の他の形態の電気
回路図である。この実施の形態は、前述の図７および図
８に示される実施の形態に類似し、対応する部分には同
一の参照符を付す。この実施の形態では、対数変換回路
１３のトランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BE
のばらつきによる増幅回路１２の利得のばらつきを小さ
くするために、その入力制御信号Ｖｃｏｎｔの入力形式
を変えてある。直流電源の一端子Ｖｃｃには、制御用抵
抗Ｒ４の一端部が接続される。制御用トランジスタ７４
のエミッタは、制御用抵抗Ｒ４の他端部に、接続点７５
において接続される。制御用トランジスタ７４のコレク
タは、対数変換回路１３のトランジスタＱ１のコレクタ
およびベースに接続される。演算増幅器７６の一方の入
力端子７７の接続端子７８と接続端子２３との間には、
入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる。演算増幅器７６
の他方の入力端子７９には、制御用トランジスタ７４の
エミッタ、したがって接続点７５に接続される。演算増
幅器７６の出力端子８０は、制御用トランジスタ７４の
ベースに接続される。演算増幅器７６の働きによって、
接続点７５と接続端子２３との間の電圧Ｖ２は、入力制
御信号Ｖｃｏｎｔの電圧に等しく、したがってその接続
点７５と電源の一端子Ｖｃｃとの間の電圧Ｖ３は、 Ｖ３ ＝ Ｖｃｃ−Ｖ２ ＝ Ｖｃｃ−Ｖｃｏｎｔ …（11） したがって制御用抵抗Ｒ４に流れる電流をＩ１１とし、
制御用トランジスタ７４のコレクタに流れる電流をＩ１
２とするとき、式１２が成立する。

【００５６】

【数６】

【００５７】電流Ｉ１２は、対数変換回路１３の働きに
よって制御電流Ｉｃｏｎｔ、したがって増幅器１２の利
得に対応している。したがって増幅器１２の利得は、ト
ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつ
きに依存することがないことが理解される。

【００５８】図１５は、本発明の実施のさらに他の形態
の電気回路図である。前述の実施の形態の対応する部分
には、同一の参照符を付す。この図１５の実施の形態
は、図１６に示される特性を有し、すなわち入力制御信
号Ｖｃｏｎｔの電圧によって、制御電流Ｉｃｏｎｔが複
数段階に変化し、これに応じて利得が複数に変化し、利
得の可変幅を広くするとともに、さらに演算増幅器を利
用して制御電流Ｉｃｏｎｔを決めるように構成して、利
得の精度を高くすることができる。

【００５９】増幅器１２にはカレントミラー回路１６が
接続され、ライン１９から制御電流Ｉｃｏｎｔを取り出
す。電源の一端子Ｖｃｃの接続端子８２には、第１制御
用トランジスタ８３のコレクタが接続される。演算増幅
器８４は、接続端子８５から入力制御信号Ｖｃｏｎｔが
与えられる一方の入力端子８６を有し、他方の入力端子
８７は、第１制御用トランジスタ８３のエミッタに接続
点８８で接続される。演算増幅器８４の出力端子８４ａ
は第１制御用トランジスタ８３のベースに接続される。
接続点８８とカレントミラー回路１６のライン３４との
間には、複数の利得切換え回路Ａ１，Ａ２が介在され
る。利得切換え回路Ａ１は、制御用抵抗Ｒ１１と、第２
制御用トランジスタＱ１１と、基準電圧源ＶＲ１と、演
算増幅器ＡＰ１とを有する。制御用抵抗Ｒ１１の一端部
は第１制御用トランジスタ８３のエミッタ、したがって
接続点８８に接続される。第２制御用トランジスタＱ１
１のエミッタは、制御用抵抗Ｒ１１の他端部に、接続点
８９で接続される。この第２制御用トランジスタＱ１１
のコレクタは、カレントミラー回路１６のライン３４に
接続されて入力電流を与える。基準電圧源ＶＲ１の電圧
は、第２演算増幅器ＡＰ１の一方の入力端子９０に接続
され、他方の入力端子９１は第２制御用トランジスタＱ
１１のエミッタに接続点８９で接続される。出力端子９
２は、第２制御用トランジスタＱ１１のベースに接続さ
れる。もう１つの利得切換え回路Ａ２は、上述の利得切
換え回路Ａ１に類似する構成を有し、制御用抵抗Ｒ１２
と第２制御用トランジスタＱ１２と基準電圧源ＶＲ２と
演算増幅器ＡＰ２とを有する。この実施の形態では、Ｖ
Ｒ１＜ＶＲ２に定められる。

【００６０】図１６に示される図１５の実施の形態の動
作特性を参照して、先ず、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電
圧が、 ０≦Ｖｃｏｎｔ＜ＶＲ１ …（13） である第１の範囲Ｗ１の動作を説明する。接続端子８
２，８５間に入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられると
き、演算増幅器８４に関連する接続点８８と接続端子２
３との間の電圧は、その入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧
に等しい。利得切換え回路Ａ１の演算増幅器ＡＰ１の働
きによって、接続点８９と接続端子２３との間の電圧
は、基準電圧源ＶＲ１の電圧に等しい。したがって接続
点８８の電圧は、接続点８９の電圧未満であるので、制
御用抵抗Ｒ１１の電流Ｉ１４は零である。同様に利得切
換え回路Ａ２において接続点９３と接続端子２３との間
の電圧は、基準電圧源ＶＲ２の基準電圧に等しく、した
がって制御用抵抗Ｒ１２に流れる電流Ｉ１５も零であ
る。したがってカレントミラー回路１６のトランジスタ
３２のライン３４に流れる電流Ｉ１６（＝Ｉ１４＋Ｉ１
５）は零であり、これに応じて制御電流Ｉｃｏｎｔは零
であり、増幅器１２の利得は零である。

【００６１】次に、図１６の範囲Ｗ２では、 ＶＲ１≦Ｖｃｏｎｔ＜ＶＲ２ …（14） である。したがって制御用抵抗Ｒ１１には、式１５の電
流Ｉ１４が流れる。

【００６２】

【数７】

【００６３】この範囲Ｗ２では、制御用抵抗Ｒ１２の電
流Ｉ１５は零である。したがって増幅器１２の制御用電
流Ｉｃｏｎｔは、カレントミラー回路１６の働きによっ
てライン３４に流れる電流Ｉ１６に等しく、この電流Ｉ
１６は、式１５の電流に等しい値となる。これによって
図１６のライン９４で示される特性が得られる。

【００６４】図１６の範囲Ｗ３では、 ＶＲ２≦Ｖｃｏｎｔ …（16） である。このとき前述の式１５が成立するとともに、式
１７が成立する。

【００６５】

【数８】

【００６６】カレントミラー回路１６のライン３４に流
れる電流Ｉ１６は、電流Ｉ１４，Ｉ１５の和である。こ
の和に対応する制御電流Ｉｃｏｎｔを、増幅器１２から
取り出すことができる。これによって図１６のライン９
５の特性が得られる。

【００６７】図１５の実施の形態によれば、入力制御信
号Ｖｃｏｎｔが任意の値、たとえばＶ１５における希望
する利得Ｇ１５を、用いられている多数のトランジスタ
３２，Ｑ１１，Ｑ１２などのベース−エミッタ間電圧Ｖ
_BEの特性にかかわらず、高精度で設定することができる
という利点が達成される。

【００６８】図１７は、本発明の実施のさらに他の形態
の電気回路図である。この図１７の実施の形態は、前述
の図１５および図１６の実施の形態に類似し、対応する
部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の
形態では、３以上の複数ｕの利得切換え回路Ａ１〜Ａｕ
が接続点８８，９６間に介在されている。これによって
図１８に示されるように、基準電圧源ＶＲ１〜ＶＲｕ毎
に、ライン９７，９８，…９９で示される利得を変化さ
せることができる。

【００６９】図１９は、本発明の他の形態の電気回路図
である。図１９の実施の形態は、前述の図１５および図
１６の実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参
照符を付す。この実施の形態では、第１入力電流Ｉ１７
に対応して増幅器１２の制御電流Ｉｃｏｎｔを取り出す
第１カレントミラー回路１６のほかに、第２入力電流Ｉ
１８に対応して第１入力電流Ｉ１７を出力する第２カレ
ントミラー回路１００が設けられる。第２カレントミラ
ー回路１００は、対をなすトランジスタ１０１，１０２
を有する。第１演算増幅器８４の入力端子８６と接続端
子２３との間には入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられ
る。接続点８８と接続端子２３との間には、複数（この
実施の形態では２）の利得切換え回路Ａ１，Ａ２が介在
される。

【００７０】この図１９に示される実施の形態では、接
続点８８と接続端子２３との間に、利得動作用抵抗Ｒ７
が接続される。これによって第１制御用トランジスタ８
３のエミッタからの電流Ｉ１８を、複数の各利得切換え
回路Ａ１，Ａ２とともに分岐して流し、その流れる電流
を参照符Ｉ１９で示す。

【００７１】図２０は、図１９に示される実施の形態の
特性を示すグラフである。各範囲Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は前
述の図１６と同様である。範囲Ｗ１において、利得切換
え回路Ａ１，Ａ２には電流Ｉ１４，Ｉ１５は流れないけ
れども、利得動作用抵抗Ｒ７には、電流Ｉ１９が常時流
れる。

【００７２】

【数９】

【００７３】したがって図２０におけるライン１０３で
示される特性が得られる。

【００７４】図２０の範囲Ｗ２では、利得切換え回路Ａ
１の制御用抵抗Ｒ１１には前述の式１５に示される電流
Ｉ１４が流れ、したがってカレントミラー回路１００の
電流Ｉ１８は、電流Ｉ１４，Ｉ１９の和（Ｉ１８＝Ｉ１
４＋Ｉ１９）となり、これに対応した電流Ｉ１７が得ら
れ、制御電流Ｉｃｏｎｔが得られる。

【００７５】図２０の範囲Ｗ３では、もう１つの利得切
換え回路Ａ２における制御用抵抗Ｒ１２に電流Ｉ１５が
流れ、したがってカレントミラー回路１００の電流Ｉ１
８は、これらの電流Ｉ１４，Ｉ１５，Ｉ１９の和（Ｉ１
８＝Ｉ１４＋Ｉ１５＋Ｉ１９）となり、これに対応した
電流Ｉ１７が流れて、制御電流Ｉｃｏｎｔが得られ、図
２０のライン１０５で示される特性が得られる。これに
よって入力制御電流Ｖｃｏｎｔの電圧が小さい範囲Ｗ１
においても、増幅器１２の利得を変化することができ
る。したがって利得を変化することができるための入力
制御電流の電圧範囲を広くすることができる。

【００７６】図２１は、本発明の実施のさらに他の形態
の電気回路図である。この実施の形態は、前述の図１９
および図２０の実施の形態に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。この実施の形態では、３以上の複
数ｕの利得切換え回路Ａ１〜Ａｕが、接続点８８と接続
端子２３との間に介在され、図２０に示される折線で示
される特性を、さらに多段階に変化させることができ
る。

【００７７】図２２は、本発明の実施の他の形態の電気
回路図である。この実施の形態は、前述の図１５および
図１６に示される実施の形態に類似し、対応する部分に
同一の参照符を付す。この実施の形態では、図１５およ
び図１６に示される実施の形態における入力制御信号Ｖ
ｃｏｎｔの電圧の論理を逆にした構成を有し、図２３に
示されるように、その入力制御信号Ｖｃｏｎｔの増大に
伴い、利得が低下される。増幅器１２のライン１９に
は、カレントミラー回路１６によって制御電流Ｉｃｏｎ
ｔが、入力電流Ｉ２５に対応して取り出される。このカ
レントミラー回路１６に入力電流Ｉ２５を流す第１制御
用トランジスタ１０７が設けられる。この制御用トラン
ジスタ１０７のコレクタは、カレントミラー回路１６の
トランジスタ３２の共通接続されたベースおよびコレク
タに接続点１０８で接続される。演算増幅器１０９は、
入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与えられる入力端子１１０
と、第１制御用トランジスタ１０７のエミッタに接続さ
れるもう１つの入力端子１１１と、その第１制御用トラ
ンジスタ１０７のベースに接続される出力端子１１２と
を有する。接続点１１３と、電源電圧の一端子Ｖｃｃの
ライン１１４との間には、複数（この実施の形態では
２）の利得切換え回路Ｂ１，Ｂ２が介在され、さらに利
得動作用抵抗Ｒ８が介在される。利得切換え回路Ｂ１
は、第１制御用トランジスタ１０７のエミッタに接続点
１１３で接続される一端部を有する制御用抵抗Ｒ２１
と、第２制御用トランジスタＱ２１と、基準電圧源ＶＲ
１と、第２演算増幅器ＡＰ２１とを有する。第２制御用
トランジスタＱ２２は、制御用抵抗Ｒ２２の他端部に接
続されるエミッタを有し、コレクタは、直流電源の一端
子１１４に接続され、カレントミラー回路１６に入力電
流Ｉ２５を与える。第２演算増幅器ＡＰ２２において、
入力端子１１５には、基準電圧源ＶＲ１の電圧が与えら
れ、入力端子１１６には、第２制御用トランジスタＱ２
１のエミッタに接続される。出力端子１１７は、第２制
御用トランジスタＱ２１のベースに接続される。

【００７８】もう１つの利得切換え回路Ｂ２もまた同様
に構成され、制御用抵抗Ｒ２２と第２制御用トランジス
タＱ２２と、基準電圧源ＶＲ２と、第２演算増幅器ＡＰ
２２とを含む。基準電圧源ＶＲ１，ＶＲ２の電圧を同一
の参照符で示すと、ＶＲ１＜ＶＲ２＜Ｖｃｃに定められ
る。

【００７９】カレントミラー回路１６において、トラン
ジスタ３２が動作するには、接続端子２３と接続点１０
８との間の電圧がそのトランジスタ３２のベース・エミ
ッタ間電圧Ｖ_BE以上でなければならず、このベース・エ
ミッタ間電圧Ｖ_BEは、たとえば約０．７Ｖである。第１
制御用トランジスタ１０７のコレクタ・エミッタ間の飽
和電圧Ｖ_CEは、たとえば約０．２Ｖである。

【００８０】図２３を参照して、図２２に示される実施
の形態の動作を説明する。入力制御信号Ｖｃｏｎｔが、
範囲Ｗ１１にあり、すなわち ０≦Ｖｃｏｎｔ＜Ｖ_BE＋Ｖ_CE …（19） であるときを測定する。（Ｖ_BE＋Ｖ_CE）は、たとえば約
０．９Ｖ（＝０．７＋０．２）である。接続点１１３の
電圧は、演算増幅器１０９の働きによって、入力制御信
号Ｖｃｏｎｔの電圧に等しい。前述の式１９が成立する
とき、第１制御用トランジスタ１０７とカレントミラー
回路１６のトランジスタ３２とは動作せず、したがって
増幅器１２の利得は得られない。

【００８１】図２３の範囲Ｗ１２では、 Ｖ_BE＋Ｖ_CE≦Ｖｃｏｎｔ＜ＶＲ１ …（20） である。このとき、接続点１１３と直流電源の一端子Ｖ
ｃｃのライン１１４との間の電圧は、（Ｖｃｃ−Ｖｃｏ
ｎｔ）である。このとき、各利得切換え回路Ｂ１，Ｂ２
の制御用抵抗Ｒ２１，Ｒ２２に流れる電流Ｉ２１，Ｉ２
２と利得動作用抵抗Ｒ８に流れる電流Ｉ２３とは、式２
１〜式２３に示されるとおりである。

【００８２】

【数１０】

【００８３】カレントミラー回路１６には、電流Ｉ２５
（＝Ｉ２１＋Ｉ２２＋Ｉ２３）が流れ、これに対応して
制御電流Ｉｃｏｎｔが増幅器１２から取り出される。

【００８４】図２３の範囲Ｗ１３では、 ＶＲ１≦Ｖｃｏｎｔ＜ＶＲ２ …（24） である。このとき式２２と式２３とが成立し、カレント
ミラー回路１６の入力電流Ｉ２５は、（Ｉ２２＋Ｉ２
３）となって、対応する制御電流Ｉｃｏｎｔが取り出さ
れる。

【００８５】図２３の範囲Ｗ１４では、 ＶＲ２≦Ｖｃｏｎｔ＜Ｖｃｃ …（25） である。このとき、式２３が成立し、この電流Ｉ２３に
対応するカレントミラー回路１６の入力電流Ｉ２５が流
れ、その電流Ｉ２３に対応して制御電流Ｉｃｏｎｔが取
り出される。

【００８６】図２４は、本発明の実施のさらに他の形態
の電気回路図である。この実施の形態は、前述の図２２
および図２３の実施の形態に類似し、また前述の図１９
および図２０の実施の形態に類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。この実施の形態では、増幅器１２
の制御電流Ｉｃｏｎｔを第１入力電流Ｉ１７に対応して
取り出す第１カレントミラー回路１６と、第２入力電流
Ｉ１８に対応して第１入力電流Ｉ１７を出力する第２カ
レントミラー回路１００とが設けられ、さらに第１制御
用トランジスタ１２３と、第１演算増幅器１２４と、複
数（この実施の形態では２）の利得切換え回路Ａ１，Ａ
２が設けられる。第１演算増幅器１２４は、入力制御信
号Ｖｃｏｎｔが与えられる一方の入力端子１２５と、第
１制御用トランジスタ１２３のエミッタに接続される他
方の入力端子１２６と、その第１制御用トランジスタ１
２３のベースに接続される出力端子１２７とを有する。
利得切換え回路Ａ１，Ａ２の構成は、前述の実施の形態
と同様である。利得切換え回路Ａ１，Ａ２は、第２カレ
ントミラー回路１００の接続点１２８と、第１制御用ト
ランジスタ１２３のエミッタの接続点１２９との間に並
列に介在される。接続点１２９と接続端子２３との間の
電圧は、入力端子１２５に与えられる入力制御信号Ｖｃ
ｏｎｔの電圧に等しい。第１制御用トランジスタ１２３
のコレクタ・エミッタ間の飽和電圧Ｖ_CEは、たとえば約
０．２Ｖである。

【００８７】図２４の動作を説明する。図２５のグラフ
を参照して、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧が、範囲Ｗ
１１であって、すなわち ０≦Ｖｃｏｎｔ＜Ｖ_CE …（26） であるとき、第１制御用トランジスタ１２３は動作せ
ず、したがって増幅器１２の利得は得られない。

【００８８】図２５の範囲Ｗ１２では、 である。このとき第１制御用トランジスタ１２３に流れ
る電流Ｉ２６は、前述の式２１〜式２３と同様にして得
られる電流Ｉ２１，Ｉ２２，Ｉ２３の和である。図２５
の範囲Ｗ１３，Ｗ１４は、前述の図２３に関連して説明
した範囲Ｗ１３，Ｗ１４と同様である。

【００８９】図２４と図２５に示される実施の形態で
は、増幅器１２を変化するために用いられる入力制御信
号Ｖｃｏｎｔの電圧を、前述の図２２および図２３の実
施の形態に比べて、さらに小さい範囲にまで広げること
ができる。

【００９０】図２６は、図１〜図２５に示される本発明
の実施の各形態である利得可変増幅装置１３１をラジオ
受信機における中間周波増幅段におけるＡＧＣ回路とし
て実施したときにおける電気回路図である。入力信号Ｖ
ｉｎとして中間周波信号が与えられ、これが増幅されて
出力信号Ｖｏｕｔとして導出される。この出力信号Ｖｏ
ｕｔは、検波回路１３２に与えられて整流され、コンデ
ンサ１３３を用いて包絡線波形が得られ、誤差アンプ１
３４に備えられている演算増幅器１３５の反転入力端子
１３６に与えられる。演算増幅器１３５の非反転入力端
子１３７には基準電圧ＶＲが与えられる。演算増幅器１
３５の出力は、ライン１３８を介して、前述の実施の各
形態における入力制御信号Ｖｃｏｎｔとしてライン１３
８を介して与えられる。

【００９１】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、関数発生器
を用いて入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧または電流のレ
ベルの変化範囲が小さくても、増幅器の利得の可変幅を
広くすることができる。

【００９２】さらに請求項１の本発明によれば、第２の
定電流源の第２の定電流によって制御電流Ｉｃｏｎｔの
最大値に制限をかけることによって、増幅器の利得の最
大値を精度よく設定することが可能になり、その増幅器
に与えられる電源電圧によって利得が変動することを防
ぐことができる。したがって本件利得可変増幅装置の製
品サンプル毎に増幅器の最大利得がばらつくことはなく
なる。

【００９３】請求項２の本発明によれば、第３の定電流
源の第３の定電流によって、制御電流Ｉｃｏｎｔの最小
値に制限をかけるようにし、これによって増幅器の電源
電圧の変動による利得の変動をなくし、本件利得可変増
幅装置の製品サンプル毎に最小利得がばらつくことを防
ぐ。

【００９４】請求項３の本発明によれば、第１カレント
ミラー回路の入力電流が最大時に、その第１カレントミ
ラー回路の出力電流が、第２定電流源の第２定電流以上
となるように、第１カレントミラー回路のミラー比、す
なわち第１カレントミラー回路の出力電流と入力電流と
の比を設定するので、その第１カレントミラー回路の入
力電流の最大時に、第２カレントミラー回路１６の出力
電流Ｉ７を零にし、これによって増幅器の制御電流Ｉｃ
ｏｎｔを第３定電流源５９によって設定される第３定電
流Ｉ６に設定し、最小値を確実に設定することができる
ようになる。

【００９５】請求項４の本発明によれば、対数関数の特
性を有する関数発生器を用いて入力制御信号Ｖｃｏｎｔ
のレベルに対応して増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔを制御
し、この制御電流Ｉｃｏｎｔの最小値は、定電流源によ
って設定されるので、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの変化範
囲がわずかであっても、増幅器の利得の可変幅を大きく
することができるとともに、製品サンプル毎の最小利得
のばらつきを防ぐことができる。

【００９６】請求項５の本発明によれば、増幅器に対数
変換回路を接続し、入力制御信号Ｖｃｏｎｔのレベルの
変化範囲に対する増幅器の利得の可変幅を広くすること
ができる。

【００９７】請求項６の本発明によれば、請求項５の発
明に比べて、入力制御信号Ｖｃｏｎｔの論理を逆特性に
した利得可変増幅装置を実現することができ、入力制御
信号Ｖｃｏｎｔのレベルを大きくすることによって、増
幅器の利得を低下させることができる。本発明によれ
ば、前述の図２６に関連して述べたように、本件利得可
変増幅装置に入力制御信号Ｖｃｏｎｔを与える演算増幅
器の論理を非反転に構成することができ、したがってそ
の演算増幅器の前段のたとえば電波回路の出力を、演算
増幅器で高い入力インピーダンスで受けることができ
る。

【００９８】請求項７の本発明によれば、前述の請求項
６の発明におけるカレントミラー回路と対数変換回路と
の順序を逆にした構成が実現される。

【００９９】請求項８の本発明によれば、入力制御信号
Ｖｃｏｎｔは演算増幅器の一方の入力端子に与えられ、
これによって対数変換回路の第１トランジスタに直接に
入力制御信号Ｖｃｏｎｔを与える構成に比べて、その第
１トランジスタのベースエミッタ間電圧Ｖ_BEのばらつき
による増幅器の利得のばらつきを小さくすることができ
る。

【０１００】請求項９の本発明によれば、請求項８の構
成におけるカレントミラー回路と対数変換回路との順序
を逆にした構成が実現される。

【０１０１】請求項１０の本発明によれば、入力制御信
号Ｖｃｏｎｔを演算増幅器の一方の入力端子に与え、対
数変換回路の第１トランジスタのベースエミッタ間電圧
Ｖ_BEのばらつきによる増幅器の利得のばらつきを小さく
することができる。

【０１０２】請求項１１の本発明によれば、複数の利得
切換え回路を用いることによって、入力制御信号Ｖｃｏ
ｎｔの電圧または電流のレベルに対応した傾きで増幅器
の利得を高精度で設定することができ、またその入力制
御信号Ｖｃｏｎｔの変化範囲が小さくても、増幅器の利
得を大きく変化することができる。

【０１０３】請求項１２の本発明によれば、請求項１１
の本発明に比べて、入力制御信号Ｖｃｏｎｔのレベルが
さらに小さい範囲においても、増幅器の利得を変化する
ことができるようになり、利得可変とすることができる
入力制御信号を広くすることができる。

【０１０４】請求項１３の本発明によれば、上述の請求
項１２の発明における入力制御信号Ｖｃｏｎｔの論理を
逆にした構成が実現され、すなわち入力制御信号Ｖｃｏ
ｎｔのレベルを増大させるにつれて、増幅器の利得を減
少させることができる。

【０１０５】請求項１４の本発明によれば、上述の請求
項１３の本発明に比べて入力制御信号Ｖｃｏｎｔが小さ
くても、増幅器の利得を変化させることができ、その利
得可変となる入力制御信号のレベルを広くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の構成を示す電気回路図
である。

【図２】入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧と制御電流Ｉｃ
ｏｎｔとの関係を示すグラフである。

【図３】本発明の実施の他の形態のもっと具体的な電気
回路図である。

【図４】本発明の実施のさらに他の形態の電気回路図で
ある。

【図５】入力制御信号Ｖｃｏｎｔの電圧と制御電流Ｉｃ
ｏｎｔとの関係を示すグラフである。

【図６】本発明の実施の他の形態の電気回路図である。

【図７】本発明の実施の他の形態の電気回路図である。

【図８】図７に示される本発明の実施の一形態の特性を
示すグラフである。

【図９】本発明の実施の他の形態の電気回路図である。

【図１０】図９に示される実施の形態の動作を示すグラ
フである。

【図１１】本発明の実施の他の形態の電気回路図であ
る。

【図１２】本発明の実施の他の形態の電気回路図であ
る。

【図１３】本発明の実施の他の形態の電気回路図であ
る。

【図１４】本発明の実施の他の形態の電気回路図であ
る。

【図１５】本発明の実施のさらに他の形態の電気回路図
である。

【図１６】図１５に示される実施の形態の特性を示すグ
ラフである。

【図１７】本発明の実施のさらに他の形態の電気回路図
である。

【図１８】図１７に示される実施の形態の特性を示すグ
ラフである。

【図１９】本発明の他の形態の電気回路図である。

【図２０】図１９に示される実施の形態の特性を示すグ
ラフである。

【図２１】本発明の実施のさらに他の形態の電気回路図
である。

【図２２】本発明の実施の他の形態の電気回路図であ
る。

【図２３】図２２に示される実施の形態の特性を示すグ
ラフである。

【図２４】本発明の実施のさらに他の形態の電気回路図
である。

【図２５】図２４に示される実施の形態の特性を示すグ
ラフである。

【図２６】図１〜図２５に示される本発明の実施の各形
態である利得可変増幅装置１３１をラジオ受信機におけ
る中間周波増幅段におけるＡＧＣ回路として実施したと
きにおける電気回路図である。

【図２７】典型的な先行技術を示す図である。

【符号の説明】

１２ 増幅器 １３，１３ａ 対数変換回路 １４ 第１のカレントミラー回路 １５，１７ 定電流源 １６，１６ａ，１００ 第２のカレントミラー回路 ２３ 直流電源の他方の端子 ２７，２８，３０，３３ トランジスタ ５９ 第３定電流源 ６６，７４ 制御用トランジスタ ６７，７６，８４，ＡＰ１，ＡＰ２ 演算増幅器 ６８，８６，１２５ 一方の入力端子 ６９，８７，１２６ 他方の入力端子 ７０，１２７ 出力端子 ８３，１０７，１２３ 第１制御用トランジスタ １２４ 第１演算増幅器 Ａ１〜Ａｕ，Ｂ１，Ｂ２ 利得切換え回路 ＡＰ２１，ＡＰ２２ 第２演算増幅器 Ｉ１ 第１の定電流 Ｉ２ 第２の定電流 Ｉ６ 第３の定電流 Ｉｃｏｕｔ 制御電流 Ｑ０１，Ｑ０２ トランジスタ Ｖｉｎ 入力信号 Ｖｃｃ 直流電源の一方の端子 Ｖｏｕｔ 出力信号 Ｖｃｏｕｔ 入力制御信号 ＶＲ１，ＶＲ２ 基準電圧源 Ｒ１ 第１抵抗 Ｒ２ 第２抵抗 Ｒ３ 第３抵抗 Ｒ４，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２ 制御用抵抗 Ｒ７，Ｒ８ 利得動作用抵抗 Ｑ１ 第１トランジスタ Ｑ２ 第２トランジスタ Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２ 第２制御用トランジ
スタ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御電流Ｉｃｏｎｔに対応した利得を有
   する増幅器と、 入力制御信号Ｖｃｏｎｔのレベルの増大に応じて予め定
   める特性に従って出力電流が増大する関数発生器と、 第１のカレントミラー回路と、 予め定める第１の定電流を、関数発生器の出力と第１の
   カレントミラー回路の入力とに分岐して供給する第１の
   定電流源と、 増幅器の制御電流Ｉｃｏｎｔを出力として導出する第２
   のカレントミラー回路と、 制御電流Ｉｃｏｎｔの最大値に対応する予め定める第２
   の定電流を、第１カレントミラー回路の出力と第２カレ
   ントミラー回路の入力とに分岐して供給する第２の定電
   流源とを含むことを特徴とする利得可変増幅装置。
2. 【請求項２】 制御電流Ｉｃｏｎｔの最小値に対応する
   予め定める第３の定電流を、制御電流Ｉｃｏｎｔの一部
   として取り出す第３の定電流源が設けられることを特徴
   とする請求項１記載の利得可変増幅装置。
3. 【請求項３】 第１カレントミラー回路のミラー比は、
   その第１カレントミラー回路の入力電流の最大時に流れ
   る出力電流Ｉ４が第２定電流Ｉ２以上となるように定め
   られることを特徴とする請求項２記載の利得可変増幅装
   置。
4. 【請求項４】 制御電流Ｉｃｏｎｔに対応した利得を有
   する増幅器と、 入力制御信号Ｖｃｏｎｔのレベルの増大に応じて予め定
   める対数関数の特性に従って出力電流が増大する関数発
   生器と、 制御電流Ｉｃｏｎｔの最小値の対応する予め定める定電
   流を、制御電流Ｉｃｏｎｔの一部として取り出す定電流
   源が設けられることを特徴とする利得可変増幅装置。
5. 【請求項５】 （ａ）エミッタが共通に接続された一対
   のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベース
   間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジス
   タのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前記
   共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏｎ
   ｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）対数変換回路であって、 第１抵抗Ｒ１と、 第２抵抗Ｒ２であって、第１抵抗Ｒ１の一端部と第２抵
   抗Ｒ２の一端部との間に入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与え
   られる第２抵抗Ｒ２と、 コレクタとベースとが共通に第１抵抗Ｒ１の他端部に接
   続され、エミッタが第２抵抗Ｒ２の他端部に接続される
   第１トランジスタＱ１と、 第１トランジスタＱ１のベースが接続されるベースを有
   し、コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに
   接続され、エミッタが第２抵抗Ｒ２の前記一端部に接続
   される第２トランジスタＱ２とを有する対数変換回路と
   を含むことを特徴とする利得可変増幅装置。
6. 【請求項６】 （ａ）エミッタが共通に接続された一対
   のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベース
   間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジス
   タのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前記
   共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏｎ
   ｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
   り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）対数変換回路であって、 第１抵抗Ｒ１と、 第２抵抗Ｒ２であって、第１抵抗Ｒ１の一端部と第２抵
   抗Ｒ２の一端部との間に入力制御信号Ｖｃｏｎｔが与え
   られる第２抵抗Ｒ２と、 コレクタとベースとが共通に第１抵抗Ｒ１の他端部に接
   続され、エミッタが第２抵抗Ｒ２の他端部に接続される
   第１トランジスタＱ１と、 第１トランジスタＱ１のベースが接続されるベースを有
   し、コレクタからカレントミラー回路への前記入力電流
   を供給し、エミッタが第２抵抗Ｒ２の前記一端部に接続
   される第２トランジスタＱ２とを有する対数変換回路と
   を含むことを特徴とする利得可変増幅装置。
7. 【請求項７】 （ａ）エミッタが共通に接続された一対
   のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベース
   間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジス
   タのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前記
   共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏｎ
   ｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力制御信号Ｖｃｏｎｔに対応して出力電流を供
   給するカレントミラー回路と、 （ｃ）対数変換回路であって、 抵抗と、 コレクタとベースとが共通に接続されてカレントミラー
   回路からの出力電流が与えられ、エミッタが前記抵抗の
   一端部に接続される第１トランジスタと、 第１トランジスタのベースが接続されるベースを有し、
   コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに接続
   され、エミッタが前記抵抗の他端部に接続される第２ト
   ランジスタとを有する対数変換回路とを含むことを特徴
   とする利得可変増幅装置。
8. 【請求項８】 （ａ）エミッタが共通に接続された一対
   のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベース
   間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジス
   タのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前記
   共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏｎ
   ｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
   り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）制御用トランジスタと、 （ｄ）演算増幅器であって、入力制御信号が与えられる
   一方の入力端子と、制御用トランジスタのエミッタに接
   続される他方の入力端子と、制御用トランジスタのベー
   スに接続される出力端子とを有する演算増幅器と、 （ｅ）演算増幅器の前記他方入力端子と電源の一端子と
   の間に接続される制御用抵抗Ｒ３と、 （ｆ）対数変換回路であって、 電源の他端子に接続される一端部を有する抵抗と、 コレクタとベースとが共通に制御用トランジスタのコレ
   クタに接続され、エミッタが抵抗の他端部に接続される
   第１トランジスタと、 第１トランジスタのベースが接続されるベースを有し、
   コレクタからカレントミラー回路の前記入力電流を供給
   し、エミッタが電源の前記他端子に接続される第２トラ
   ンジスタとを有する対数変換回路を含むことを特徴とす
   る利得可変増幅装置。
9. 【請求項９】 （ａ）エミッタが共通に接続された一対
   のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベース
   間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジス
   タのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前記
   共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏｎ
   ｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して出力電流を供給するカレント
   ミラー回路と、 （ｃ）対数変換回路であって、 エミッタ抵抗と、 コレクタとベースとが共通に接続されてカレントミラー
   回路からの出力電流が与えられ、エミッタが前記エミッ
   タ抵抗の一端部に接続される第１トランジスタと、 第１トランジスタのベースが接続されるベースを有し、
   コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに接続
   され、エミッタが前記エミッタ抵抗の他端部に接続され
   る第２トランジスタとを有する対数変換回路と、 （ｄ）カレントミラー回路の前記入力電流を流す制御用
   トランジスタと、 （ｅ）演算増幅器であって、入力制御信号Ｖｃｏｎｔが
   与えられる一方の入力端子と、制御用トランジスタのエ
   ミッタに接続される他方の入力端子と、制御用トランジ
   スタのベースに接続される出力端子とを有する演算増幅
   器と、 （ｆ）演算増幅器の前記他方入力端子と電源との間に接
   続される制御用抵抗Ｒ６とを含むことを特徴とする利得
   可変増幅装置。
10. 【請求項１０】 （ａ）エミッタが共通に接続された一
    対のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベー
    ス間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジ
    スタのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前
    記共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏ
    ｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）電源の一端子に接続される一端部を有する制御用
    抵抗Ｒ４と、 （ｃ）対数変換回路であって、 電源の他端子に一端部が接続されるエミッタ抵抗と、 コレクタとベースとが共通に接続されてカレントミラー
    回路からの出力電流が与えられ、エミッタが前記エミッ
    タ抵抗の他端部に接続される第１トランジスタと、 第１トランジスタのベースが接続されるベースを有し、
    コレクタが増幅器の前記共通接続されたエミッタに接続
    され、エミッタが前記エミッタ抵抗の他端部に接続され
    る第２トランジスタとを有する対数変換回路と、 （ｄ）制御用抵抗Ｒ４の他端部に接続されるエミッタ
    と、対数変換回路の第１トランジスタのコレクタに接続
    されるコレクタとを有する制御用トランジスタと、 （ｅ）演算増幅器であって、入力制御信号が与えられる
    一方の入力端子と、制御用トランジスタのエミッタに接
    続される他方の入力端子と、制御用トランジスタのベー
    スに接続される出力端子とを有する演算増幅器とを有す
    ることを特徴とする利得可変増幅装置。
11. 【請求項１１】 （ａ）エミッタが共通に接続された一
    対のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベー
    ス間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジ
    スタのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前
    記共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏ
    ｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
    り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）電源の一端子に接続されるコレクタを有する第１
    制御用トランジスタと、 （ｄ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
    れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
    ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
    ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
    算増幅器と、 （ｅ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
    路は、（ｅ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
    続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｅ２）制御用
    抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
    回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
    トランジスタと、（ｅ３）基準電圧源と、（ｅ４）基準
    電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
    用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
    と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
    端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｅ５）各利
    得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
    得切換え回路とを含むことを特徴とする利得可変増幅装
    置。
12. 【請求項１２】 （ａ）エミッタが共通に接続された一
    対のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベー
    ス間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジ
    スタのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前
    記共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏ
    ｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）第１入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔ
    を取り出す第１カレントミラー回路と、 （ｃ）第２入力電流に対応して第１カレントミラー回路
    の第１入力電流を出力する第２カレントミラー回路と、 （ｄ）第２カレントミラー回路に第２入力電流を流すコ
    レクタを有する第１制御用トランジスタと、 （ｅ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
    れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
    ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
    ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
    算増幅器と、 （ｆ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
    路は、（ｆ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
    続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｆ２）制御用
    抵抗の他端部に接続されるエミッタと、第２カレントミ
    ラー回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制
    御用トランジスタと、（ｆ３）基準電圧源と、（ｆ４）
    基準電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２
    制御用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力
    端子と、第２制御用トランジスタのベースに接続される
    出力端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｆ５）
    各利得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異な
    る利得切換え回路と、 （ｇ）第１制御用トランジスタのエミッタからの電流を
    分岐して流す利得動作用抵抗とを含むことを特徴とする
    利得可変増幅装置。
13. 【請求項１３】 （ａ）エミッタが共通に接続された一
    対のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベー
    ス間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジ
    スタのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前
    記共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏ
    ｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔを取
    り出すカレントミラー回路と、 （ｃ）カレントミラー回路に入力電流を流すコレクタを
    有する第１制御用トランジスタと、 （ｄ）演算増幅器であって、入力制御信号が与えられる
    一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミッタ
    に接続される他方の入力端子と、第１制御用トランジス
    タのベースに接続される出力端子とを有する第１演算増
    幅器と、 （ｅ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
    路は、（ｅ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
    続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｅ２）制御用
    抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
    回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
    トランジスタと、（ｅ３）基準電圧源と、（ｅ４）基準
    電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
    用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
    と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
    端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｅ５）各利
    得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
    得切換え回路と、 （ｆ）第１制御用トランジスタのエミッタに電流を分岐
    して流す利得動作用抵抗とを含むことを特徴とする利得
    可変増幅装置。
14. 【請求項１４】 （ａ）エミッタが共通に接続された一
    対のトランジスタを有し、これらのトランジスタのベー
    ス間に、増幅されるべき入力信号が与えられ、トランジ
    スタのコレクタから増幅された出力信号が導出され、前
    記共通接続されたエミッタから取り出す制御電流Ｉｃｏ
    ｎｔに対応する利得を有する増幅器と、 （ｂ）第１入力電流に対応して前記制御電流Ｉｃｏｎｔ
    を取り出す第１カレントミラー回路と、 （ｃ）第２入力電流に対応して第１カレントミラー回路
    の第１入力電流を出力する第２カレントミラー回路と、 （ｄ）第１制御用トランジスタと、 （ｅ）第１演算増幅器であって、入力制御信号が与えら
    れる一方の入力端子と、第１制御用トランジスタのエミ
    ッタに接続される他方の入力端子と、第１制御用トラン
    ジスタのベースに接続される出力端子とを有する第１演
    算増幅器と、 （ｆ）複数の利得切換え回路であって、各利得切換え回
    路は、（ｆ１）第１制御用トランジスタのエミッタに接
    続される一端部を有する制御用抵抗と、（ｆ２）制御用
    抵抗の他端部に接続されるエミッタと、カレントミラー
    回路に入力電流を与えるコレクタとを有する第２制御用
    トランジスタと、（ｆ３）基準電圧源と、（ｆ４）基準
    電圧源の電圧が与えられる一方の入力端子と、第２制御
    用トランジスタのエミッタに接続される他方の入力端子
    と、第２制御用トランジスタのベースに接続される出力
    端子とを有する第２演算増幅器とを有し、（ｆ５）各利
    得切換え回路毎の基準電圧源の電圧は、相互に異なる利
    得切換え回路とを含むことを特徴とする利得可変増幅装
    置。