放大电路及输入电路.pdf

本发明涉及可切换增益的放大电路及输入电路，可用简单的结构进行增益的切换。本发明的特征在于在按依控制信号而不同的增益放大输入信号的放大电路中，具有：供给输入信号而输出放大后的输入信号的差动放大电路(111)、连接在差动放大电路(111)上设定增益的电阻(R12、R11；R31、R32；R41、R42、R43)、根据控制信号(CNTL11、CNTL21、CNTL31)切换电阻(R11；R31、R32；R41、R42、R43)的连接来切换增益的增益切换电路(112；311、312)。

1.  一种放大电路，其特征在于，在按依据控制信号而不同的增益放大输入信号的放大电路中，具有：
差动放大电路，供给所述输入信号，输出放大后的输入信号的输出信号；
连接在所述差动放大电路上设定所述增益的电阻；和
增益切换电路，根据所述控制信号切换所述电阻的连接来切换所述增益。

2.  根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述增益切换电路切换一端与所述差动放大电路连接的电阻的另一端，使其为开路状态或施加参考电压。

3.  根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，多个电阻串联或者并联地连接构成所述电阻；所述增益切换电路使所述多个电阻的各自的两端短路或者开路。

4.  一种输入电路，其特征在于，在根据控制信号按对应于连接机器的增益放大输入信号之后输出的输入电路中，具备：
差动放大电路，供给所述输入信号，输出放大后的所述输入信号的输出信号；
连接在所述差动放大电路上设定所述增益的电阻；和
增益切换电路，根据所述控制信号切换所述电阻的连接，将所述增益切换为对应于机器的增益。

5.  据权利要求4所述的放大电路，其特征在于，所述增益切换电路切换一端与所述差动放大电路连接的电阻的另一端，使其为开路状态或施加参考电压。

6.  根据权利要求4所述的放大电路，其特征在于，多个电阻串联或者并联地连接构成所述电阻；所述增益切换电路使所述多个电阻的各自的两端短路或者开路。

放大电路及输入电路
技术领域
本发明涉及放大电路及输入电路，特别是涉及增益可切换的放大电路及输入电路。
背景技术
在处理视频信号的装置中，对应于被连接的机器，所输入的视频信号的电平有可能不同。因此，需要输入电路放大输出输入视频信号，以使输入的视频信号成为对应于机器的电平。
图4表示现有的输入电路一例的结构框图。
输入电路1由电压增益不同的第1放大电路11、第2放大电路12以及开关电路13、14构成。
从输入端子Tin1把输入电压Vin1施加于第1放大电路11以及第2放大电路12。第1放大电路11以第1电压增益Gv1将由输入端子Tin1施加的输入电压Vin1放大，第1放大电路11的输出经开关电路13由端子Tout1输出。
第2放大电路12以第2电压增益Gv2将由输入端子Tin1施加的输入电压Vin1放大，第2放大电路12的输出经开关电路14由端子Tout1输出。
开关电路13根据增益切换信号CNTL1进行切换；开关电路14根据将增益切换信号CNTL1反转过的信号/CNTL1进行切换。因此，开关电路13接通时，开关电路14断开；开关电路14接通时，开关电路13断开。
在开关电路13接通而开关电路14断开时，从输出端子Tout1输出由第1放大电路11以电压增益Gv1放大输入电压Vin1得到的输出电压Vout1；在开关电路13断开而开关电路14接通时，从输出端子Tout1输出由第2放大电路12以电压增益Gv2放大输入电压Vin1得到的输出电压Vout2。
在图4所示的输入电路1中，第1放大电路11和第2放大电路12双方放大电路始终被驱动，耗电多。
图5表示现有的放大电路另一个例子的结构框图。该图中，对与图4相同结构的部分注以相同的符号，省略其说明。
图5所示的输入电路2把开关电路21设置在对第1放大电路11供给驱动电压的电源电压Vcc与第1放大电路11之间，取代开关电路13；把开关电路22设置在对第2放大电路12供给驱动电压的电源电压Vcc与第2放大电路12之间，取代开关电路14。
开关电路21根据增益切换信号CNTL2进行切换；开关电路22根据将增益切换信号CNTL2反转过的信号/CNTL2进行切换。因此，开关电路21接通时，开关电路22断开；开关电路22接通时，开关电路21断开。
在开关电路21接通而开关电路22断开时，第1放大电路11成为动作状态，第2放大电路12的电路动作停止，以电压增益Gv1放大从输入端子Tin1供给的输入电压Vin1之后，作为输出电压Vout1，从输出端子Tout1输出。在开关电路21断开而开关电路22接通时，第1放大电路11的电路动作成为停止状态，第2放大电路12为动作状态，从输出端子Tout1输出由第2放大电路12以电压增益Gv2放大输入电压Vin1得到的输出电压Vout2。
在第1放大电路11和第2放大电路12与电源电压Vcc之间如此设置开关电路21、22，而使任意一方的放大电路停止动作，能够降低耗电量。
发明内容
可是，因为以往的放大电路必须设置依据增益设定连接电阻的多个差动放大电路，所以电路结构大，因此，在进行IC化等情况下，芯片面积就大。
此时，有必要使一个差动放大电路动作而停止其他差动放大电路动作的电源供给，使其他差动放大电路停止动作，控制繁杂。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供能够以简单的结构进行增益切换的放大电路。
本发明其特征在于，按依据控制信号而不同的增益放大输入信号的放大电路中，具备：供给输入信号并输出放大了输入信号的输出信号的差动放大电路111、连接在差动放大电路111上设定增益的电阻R12、R11；R31、R32；R41、R42、R43和按照控制信号CNTL11；CNTL21；CNTL31切换电阻R12、R11；R31、R32；R41、R42、R43的连接来切换增益的切换增益增益切换电路112；311、312。
本发明特征在于，增益切换电路112把一端与差动放大电路111连接的电阻R11的另一端切换为开路状态或者被施加参考电位。
本发明特征在于，将多个电阻R31、R32；R41、R42串联或者并联连接起来构成电阻R31、R32；R41、R42；增益切换电路112；311、312使多个电阻R31、R32；R41、R42的各个两端短路或者开路。
上述的参照符号始终做为参考，因此，不限定权利要求范围的记载。
按照本发明，由于根据控制信号切换连接在差动放大电路上的电阻的连接就能够切换由差动放大电路和电阻构成的放大电路的增益，因此，设置一个差动放大电路就能够进行增益的切换。这样，用简单的结构就能进行增益的切换，在IC化的情况下，能够降低芯片面积
附图说明
图1是本发明第1实施例的电路结构图；
图2是本发明第2实施例的电路结构图；
图3是本发明第3实施例的电路结构图；
图4是现有的输入电路一个例子的结构框图；
图5是现有的输入电路其他例子的结构框图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1是本发明的第1实施例的电路结构图。
差动放大电路111对其非反转输入端子施加电压Vin11，差动放大电路111的输出端子与反转输入端子经电阻R12连接起来。另外，差动放大电路111的反转输入端子经电阻R11与增益切换电路112连接。差动放大电路111放大输入电压Vin11，输出电压Vout11。
电阻R11的一端连接在差动放大电路111的反转输入端子与电阻R12的一端的连接点上；电阻R12的一端连接在差动放大电路111的反转输入端子与电阻R12地一端的连接点上，另一端与差动放大电路111的另一端连接。
增益切换电路112由恒流源121、122、晶体管Q11～Q16和电阻R21～R24构成。在增益切换电路112中，从切换控制端子Tcnt供给切换控制信号CNTL11，从切换控制端子Tcnt供给的切换控制信号CNTL11经由电阻R21送到晶体管Q11的基极，同时经由电阻R22送到晶体管Q13的基极。
晶体管Q11由NPN晶体管构成，集电极-发射极连接在恒流源与接地端之间。在切换控制信号CNTL11为低电平时晶体管Q11截止，在切换控制信号CNTL11为高电平时导通。
晶体管Q12、Q16都由NPN晶体管构成，并构成电流镜像电路。晶体管Q12的集电极、恒定电流源121与晶体管Q11的集电极的连接点和晶体管Q12的基极一起连接在晶体管Q16的基极上，其发射极经由电阻R23接地。晶体管Q16的基极连接在恒定电流源121、晶体管Q11的集电极、晶体管Q12的集电极和基极的连接点上，其集电极与电阻R11的一端连接，发射极经由电阻R24接地。
晶体管Q11截止时，由晶体管Q12、Q16构成的电流镜像电路，时同时导通，晶体管Q11导通时同时截止。
晶体管Q13由NPN晶体管构成，其基极经由电阻R22连接在切换控制端子TCNT上，集电极与恒定电流源122和晶体管Q14的基极连接，发射极接地。在供给到切换控制端子Tcnt的切换控制信号CNTL11为高电平时，晶体管Q13导通，使晶体管Q14的基极电位降低；在高电平时截止，使晶体管Q14的基极电位上升。
晶体管Q14由NPN晶体管构成，其基极与恒定电流源122和晶体管Q13的集电极的连接点连接，发射极与晶体管Q15的基极连接，对集电极施加参考电压Vref。晶体管Q14导通时，将晶体管Q15的基极电位作为参考电位Vref。
晶体管Q15由NPN晶体管构成，基极与晶体管Q14发射极连接，集电极被施加电源电压Vcc，发射极连接在电阻R11的另一端与晶体管Q16的集电极的连接点上。晶体管Q14导通时，晶体管Q15导通，参考电压Vref减去晶体管Q15的Vbe电压得到的电压被施加在电阻R11的另一端；晶体管Q14截止时，晶体管Q15截止，使电阻R11的另一端为开路状态。
输入信号CRTL11为高电平时，晶体管Q11、Q13导通。晶体管Q11导通使晶体管Q12、Q16截止；晶体管Q13导通使晶体管Q15截止。
晶体管Q15和晶体管Q16截止，就使连接电阻R11的另一端的连接点A成为高抗阻。由于连接点A成为高抗阻，放大电路100就只有电阻R12与差动放大电路111连接。因此，放大电路100的电压增益Gv为Gv＝0。
然后，输入信号CTRL11为低电平时，晶体管Q11、Q13截止。晶体管Q11截止，使晶体管Q12、Q16导通；晶体管Q13截止，使晶体管Q15导通。这样，参考电压Vref减去晶体管Q15的基极-发射极间的电压Vbe得到的电压就经由晶体管Q14、Q15被施加在连接点A上。这样，使电阻R11的另一端为参考电压Vref减去晶体管Q15的基极-发射极间电压Vbe得到的电压。
使电阻R11的另一端为参考电压Vref减去晶体管Q15的基极-发射极间电压Vbe得到的电压，放大电路100就成为电阻11和电阻12双方与差动放大电路111连接起来的电路结构。因此，放大电路100的电压增益Gv为Gv＝20log((R11+R12)/R11)。
如上所述，由增益切换电路112将电阻R11另一端的连接切换为开路状态或者施加参考电压Vref减去晶体管Q15的基极-发射极间电压Vbe得到的电压的状态，就能够将电阻和差动放大电路111的非反转输入端子与电阻R12的连接点连接或者断开。因此，可切换放大电路100的增益。
按照本实施例，根据切换控制信号CNT11把连接在差动放大电路111上的电阻切换为只连接电阻R12和连接电阻R11和R12双方的两种情况，就能够把由差动放大电路111以及电阻R11、R12构成的放大电路的电压增益Gv切换为0和{Gv＝20log((R11+R12)/R11)}两种。因此，设置一个差动放大电路111就可以进行增益的切换，这样，用简单的结构就能切换电压增益Gv。从而，在IC化时能够减小芯片的面积。
按照本实施例，因为在任何增益下只驱动一个差动放大电路111就可以，所以不会增加耗电量。
[第2实施例]
图2是本发明第2实施例的电路结构图。该图中，对与图1相同结构的部分标注相同的符号，省略其说明。
本实施例的放大电路200用电阻R31与电阻R32的并联电路构成电阻R11，用增益切换电路112把电阻R31另一端的连接切换为开路状态或者施加参考电压Vref的状态。
增益切换电路112使电阻R31开路，就成为只有电阻R32连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态；增益切换电路112使电阻R31成为在其另一端施加参考电压Vref的状态，就成为电阻R31与电阻R32的并联电路被连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态。
像以上所述的那样，增益切换电路112把电阻R31的另一端的连接切换为开路状态或者施加参考电压Vref的状态，就能够切换差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点的电阻，从而可切换放大电路200的增益。
[第3实施例]
图3是本发明第3实施例的电路结构图。该图中，对与图1相同结构的部分标注相同的符号，省略其说明。
本实施例的放大电路300用电阻R41、R42、R43的串联电路构成电阻R11，将第1增益切换电路311连接在电阻R42的两端，将第2增益切换电路312连接在电阻R43的两端。
第1增益切换电路311根据增益切换信号CNTL21使电阻R42的另一端短路或者开路。第2增益切换电路312根据增益切换信号CNTL31使电阻R43的另一端短路或者开路。
第1增益切换电路311使电阻R42的另一端为短路状态，就成为电阻R41连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态；第1增益切换电路311使电阻R42的另一端为开路状态，而第2增益切换电路312使电阻R43的另一端为短路状态，就成为电阻R41和电阻R42连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态。
第1增益切换电路311使电阻R42的另一端为开路状态，第2增益切换电路312使电阻R43的另一端为开路状态，成为电阻R41～R43的串联电路连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态。
像以上所述的那样，第1增益切换电路311、第2增益使电路312使电阻R42、R43的另一端连接或者开路，就能够切换与差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点连接的电阻，从而可以切换增益。
本实施例的放大电路300用电阻R41、R42、R43的串联电路构成电阻R11，将第1增益切换电路311连接在电阻R42的两端，将第2增益切换电路312连接在电阻R43的两端。
第1增益切换电路311根据增益切换信号CNTL21使电阻R42的两端为短路或者开路状态；第2增益切换电路312根据增益切换信号CNTL31使电阻R43的两端为短路或者开路状态。
第1增益切换电路311、第2增益切换电路312使电阻R42、R43共同为短路状态，就成为电阻R41连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态；第1增益切换电路311使电阻R42的两端为开路状态，而第2增益切换电路312使电阻R43的两端为短路状态，就成为电阻R41和电阻R42连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态。
另外，第1增益切换电路311使电阻R42的两端为短路状态，第2增益切换电路312使电阻R43的两端为开路状态，就成为电阻R41和电阻R43连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态；第1增益切换电路311使电阻R42的两端为开路状态，第2增益切换电路312使电阻R43的两端为开路状态，就成为电阻R41～R43的串联电路连接在差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点上的状态。
像如上所述的那样，第1增益切换电路311、第2增益切换电路312使电阻R42、R43连接或者开路，就能够切换与差动放大电路111的非反转端子与电阻R12的连接点连接的电阻，从而可切换增益。