JPH0137885B2 - - Google Patents
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- JPH0137885B2 JPH0137885B2 JP52145628A JP14562877A JPH0137885B2 JP H0137885 B2 JPH0137885 B2 JP H0137885B2 JP 52145628 A JP52145628 A JP 52145628A JP 14562877 A JP14562877 A JP 14562877A JP H0137885 B2 JPH0137885 B2 JP H0137885B2
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- JP
- Japan
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- resistor
- terminal
- voltage
- effect transistor
- voltage divider
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0035—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
- H03G1/0047—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using photo-electric elements
-
- H—ELECTRICITY
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- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
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- H03G1/007—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using field-effect transistors [FET]
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- H03G1/0082—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using bipolar transistor-type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/46—One-port networks
Landscapes
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Attenuators (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、印加された制御信号に応じてインピ
ーダンス値を変える手段を含む可制御電子式イン
ピーダンス装置に関するものである。
ーダンス値を変える手段を含む可制御電子式イン
ピーダンス装置に関するものである。
この種の制御可能な電子式インピーダンス装置
は、とくに増幅器の利得制御回路の調整部材とし
て有用である。多くの用途、例えば伝送線路増幅
器の利得制御回路では、電圧ピークが間欠的に生
起する信号を確実に無歪伝送するため、このよう
な調整部材は広い制御レンジにわたつてほぼ線形
に制御できることが要求される。普通の用途、例
えばデータ・モデムの受信回路では、前記調整部
材を含む制御回路は高速応答するに充分な検出能
力を有することが必要となる。
は、とくに増幅器の利得制御回路の調整部材とし
て有用である。多くの用途、例えば伝送線路増幅
器の利得制御回路では、電圧ピークが間欠的に生
起する信号を確実に無歪伝送するため、このよう
な調整部材は広い制御レンジにわたつてほぼ線形
に制御できることが要求される。普通の用途、例
えばデータ・モデムの受信回路では、前記調整部
材を含む制御回路は高速応答するに充分な検出能
力を有することが必要となる。
従来の技術
この種可制御電子式インピーダンス装置は動作
点を調整できるダイオードを用いても構成でき
る。しかしこうするとダイオードの特性が非線形
なため、多くの用途には制御レンジが狭すぎるこ
とになる。これは可制御電子式インピーダンス装
置にトランジスタのエミツタ−コレクタ通路を用
いる場合にもあてはまる。外部加熱サーミスタを
用いれば制御レンジを拡大することができる。し
かし多くの場合、サーミスタを使用することがで
きない。その理由はサーミスタの熱時定数が大き
く、その結果制御回路の応答が遅くなるからであ
る。
点を調整できるダイオードを用いても構成でき
る。しかしこうするとダイオードの特性が非線形
なため、多くの用途には制御レンジが狭すぎるこ
とになる。これは可制御電子式インピーダンス装
置にトランジスタのエミツタ−コレクタ通路を用
いる場合にもあてはまる。外部加熱サーミスタを
用いれば制御レンジを拡大することができる。し
かし多くの場合、サーミスタを使用することがで
きない。その理由はサーミスタの熱時定数が大き
く、その結果制御回路の応答が遅くなるからであ
る。
発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、広範囲の制御レンジにわたつ
て線形に制御でき、かつ制御時定数も小さい制御
自在な電子式インピーダンス装置を提供するにあ
る。
て線形に制御でき、かつ制御時定数も小さい制御
自在な電子式インピーダンス装置を提供するにあ
る。
課題を解決するための手段
本発明の電子式インピーダンス装置は、特許請
求の範囲に記載の如くの特徴を有する。
求の範囲に記載の如くの特徴を有する。
実施例
以下図面により本発明を説明する。
第1図において、第1抵抗R1と第2抵抗R2と
を直列に接続して分圧器STを構成し、第2端子
と、第1端子との間にこの分圧器STを接続
する。この第2抵抗R2を制御信号Sに従つて調
整できるものとする。第1抵抗R1と第2抵抗R2
との接続点を増幅器Vの入力端子に接続する。増
幅器Vの出力端子を、インピーダンスZ(ただし
Z=R+jX)を介して第1端子に接続する。
したがつてインピーダンスZは、前記第2抵抗
R2の第1端子に接続された側の端に接続され
る。このような構成によつて前記分圧器STの両
端子間に所要電子式インピーダンスZS1が得られ
る。
を直列に接続して分圧器STを構成し、第2端子
と、第1端子との間にこの分圧器STを接続
する。この第2抵抗R2を制御信号Sに従つて調
整できるものとする。第1抵抗R1と第2抵抗R2
との接続点を増幅器Vの入力端子に接続する。増
幅器Vの出力端子を、インピーダンスZ(ただし
Z=R+jX)を介して第1端子に接続する。
したがつてインピーダンスZは、前記第2抵抗
R2の第1端子に接続された側の端に接続され
る。このような構成によつて前記分圧器STの両
端子間に所要電子式インピーダンスZS1が得られ
る。
以下の説明を理解し易くするため、分圧器ST
を通つて流れる電流2が電子式インピーダンス
ZS1を通つて流れる電流1に比して小さく、従つ
てこの電流1がインピーダンスZを通つて流れ
る電流3にほぼ等しいものと見做し、かつ増幅
器Vの内部抵抗が抵抗Rに比して無視できる程小
さいものと見做す。
を通つて流れる電流2が電子式インピーダンス
ZS1を通つて流れる電流1に比して小さく、従つ
てこの電流1がインピーダンスZを通つて流れ
る電流3にほぼ等しいものと見做し、かつ増幅
器Vの内部抵抗が抵抗Rに比して無視できる程小
さいものと見做す。
上の条件を要約すると次の如くである。
|1|>|2|
|1|≒|3|
さらにこれらの条件を考慮すると第1図の回路
は第5図に示す等価回路の如くとなる。
は第5図に示す等価回路の如くとなる。
ここで正弦波交流電圧U1を電子式インピーダ
ンスZS1に印加すると、増幅器Vの出力端子に交
流電圧 U1′=u・U1 が得られる。
ンスZS1に印加すると、増幅器Vの出力端子に交
流電圧 U1′=u・U1 が得られる。
ここで係数uは増幅器Vの入力抵抗及び利得並
びに分圧器STの分圧比から次の計算式の如くし
て求められる。
びに分圧器STの分圧比から次の計算式の如くし
て求められる。
I2=U1/R1+R2
U1−U1′=ZI3
R1/R1+R2U1=U1′/A
∴ U1′=R1A/R1+R2U1
u=U1′/U1=R1A/R1+R2
U1−U1′=U1−R1A/R1+R2U1
=(1−R1A/R1+R2)U1
=R1+R2−R1A/R1+R2U1
=R1(1−A)+R2/R1+R2U1
=ZI3
さらに電流I3は次の如くして求めうる。
I3=R1(1―A)+R2/R1+R2/Z・U1
=R1(1−A)+R2/Z(R1+R2)・U1
また
|3|>|2|
より
|U1|/R1+R2<R1(1−A)+R2/|Z|(R1+R2
)・|U1| この式から √2+2<R1(1−A)+R2 が得られる。
)・|U1| この式から √2+2<R1(1−A)+R2 が得られる。
インピーダンスZの両端の交流電圧は、交流電
圧U1と交流電圧U1′との差に等しく、U1−u・
U1=U1・(1−u)と書くことができる。従つて
インピーダンスZを通つて流れる電流I3はこの差
の電圧とインピーダンスZとの比によつて決ま
る。
圧U1と交流電圧U1′との差に等しく、U1−u・
U1=U1・(1−u)と書くことができる。従つて
インピーダンスZを通つて流れる電流I3はこの差
の電圧とインピーダンスZとの比によつて決ま
る。
I3=U1・(1−u)/Z≒I1 (1)
この式から次のようにして電子式インピーダン
スZS1を計算できる。
スZS1を計算できる。
ZS1=U1/I1≒Z/1−u (2)
この式から係数uを変えることにより電子式イ
ンピーダンスZS1の値を制御できることが導かれ
る。そしてこの係数uは制御パラメータSを変え
ることにより制御できる。
ンピーダンスZS1の値を制御できることが導かれ
る。そしてこの係数uは制御パラメータSを変え
ることにより制御できる。
本発明の有利な一実施例においては、トランジ
スタのエミツタ・コレクタ通路を可制御第2抵抗
R2として使用する。ここでこのエミツタ・コレ
クタ通路の抵抗値はベースバイアス電圧によつて
制御する。この場合、電子式インピーダンスZS1
に生ずる電圧U1の一部しかこのエミツタ・コレ
クタ通路に加えない。従つて本発明による回路構
成は過負荷限界値及び非線形歪みの減衰量が、電
圧U1をそれぞれトランジスタのエミツタ・コレ
クタ通路やダイオードのカソード・アノード通路
に直接与える従来の電子式インピーダンス装置の
場合よりも可成り大きいという利点がある。
スタのエミツタ・コレクタ通路を可制御第2抵抗
R2として使用する。ここでこのエミツタ・コレ
クタ通路の抵抗値はベースバイアス電圧によつて
制御する。この場合、電子式インピーダンスZS1
に生ずる電圧U1の一部しかこのエミツタ・コレ
クタ通路に加えない。従つて本発明による回路構
成は過負荷限界値及び非線形歪みの減衰量が、電
圧U1をそれぞれトランジスタのエミツタ・コレ
クタ通路やダイオードのカソード・アノード通路
に直接与える従来の電子式インピーダンス装置の
場合よりも可成り大きいという利点がある。
電子式インピーダンス装置ZS1を第2図に示す
ように適当な回路、例えば増幅器のフイードバツ
ク回路に組込めば、そのインピーダンス値が大き
い場合にこの電子式インピーダンス装置ZS1に一
層大きな電圧降下U1が生ずる。電子式インピー
ダンス装置ZS1の式(2)から、ZS1が正の大きな値
の場合は係数uは1より幾分小さい値であること
がわかる。これは第2抵抗R2として用いられた
トランジスタが低オーム状態にあることを意味す
る。
ように適当な回路、例えば増幅器のフイードバツ
ク回路に組込めば、そのインピーダンス値が大き
い場合にこの電子式インピーダンス装置ZS1に一
層大きな電圧降下U1が生ずる。電子式インピー
ダンス装置ZS1の式(2)から、ZS1が正の大きな値
の場合は係数uは1より幾分小さい値であること
がわかる。これは第2抵抗R2として用いられた
トランジスタが低オーム状態にあることを意味す
る。
この特性は前述した従来の回路と較べて別の利
点となる。その理由は、従来の回路では高オーム
状態では関連するトランジスタやダイオードもそ
れぞれ高オーム状態となり、従つてとりわけ過負
荷になり易いからである。
点となる。その理由は、従来の回路では高オーム
状態では関連するトランジスタやダイオードもそ
れぞれ高オーム状態となり、従つてとりわけ過負
荷になり易いからである。
第3図に示す実施例は、増幅器Vを電圧利得A
=+1の演算増幅器として集積回路に組込んだも
のである。制御自在な第2抵抗としては電界効果
トランジスタT1を用い、そのゲート電極を第4
のオーミツク抵抗R4を介して制御信号電圧源Us
に接続する。制御信号電圧源Usが制御パラメー
タSとして働くものである。オーミツク分圧器
ST′を電界効果トランジスタT1のソースドレイン
通路に並列に設け、この分圧器のタツプと電界効
果トランジスタT1のゲート電極との間にコンデ
ンサC1を設ける。分圧器ST′及び第4抵抗R4と組
合せてこのコンデンサC1は電界効果トランジス
タT1のフイードバツク回路として機能し、従つ
て非線形歪みを大巾に減衰することができる。電
子式インピーダンスZS1は制御信号電圧Usを変え
ることにより制御できる。電子式インピーダンス
ZS1の制御レンジの限界は分圧器ST′の抵抗値に
よつて調整できる。分圧器ST′が不要であれば、
分圧器ST′の代わりに単一の抵抗を用いて制御レ
ンジを変えることができる。
=+1の演算増幅器として集積回路に組込んだも
のである。制御自在な第2抵抗としては電界効果
トランジスタT1を用い、そのゲート電極を第4
のオーミツク抵抗R4を介して制御信号電圧源Us
に接続する。制御信号電圧源Usが制御パラメー
タSとして働くものである。オーミツク分圧器
ST′を電界効果トランジスタT1のソースドレイン
通路に並列に設け、この分圧器のタツプと電界効
果トランジスタT1のゲート電極との間にコンデ
ンサC1を設ける。分圧器ST′及び第4抵抗R4と組
合せてこのコンデンサC1は電界効果トランジス
タT1のフイードバツク回路として機能し、従つ
て非線形歪みを大巾に減衰することができる。電
子式インピーダンスZS1は制御信号電圧Usを変え
ることにより制御できる。電子式インピーダンス
ZS1の制御レンジの限界は分圧器ST′の抵抗値に
よつて調整できる。分圧器ST′が不要であれば、
分圧器ST′の代わりに単一の抵抗を用いて制御レ
ンジを変えることができる。
第4図は本発明のさらに他の実施例を示すもの
である。ここでは増幅器VをnpnトランジスタT2
で構成し、そのエミツタを増幅器の出力端子、ベ
ースを増幅器の入力端子とする。第3図の例と同
じく、第2抵抗R2に該当する部分は電界効果ト
ランジスタT1で構成する。分圧器ST′及び電界効
果トランジスタT1のソース・ドレイン通路とイ
ンピーダンスZとの接続点を第1端子に接続し、
これを直流電圧源UBの一方の極(電圧0V)に接
続する。すなわちこれは電子式インピーダンス装
置ZS1の第1端子となる。また第1抵抗R1は2個
のオーミツク抵抗R1.1及びR1.2を直列に接続し、
後者に並列にコンデンサC3を接続したものとす
る。npnトランジスタT2のコレクタ、コンデンサ
C3、抵抗R1.2及び第5抵抗R5の一端の接続点が電
子式インピーダンス装置ZS1の第2端子となる。
第5抵抗R5の他端は直流電圧源UBの他方の極、
この場合は正極に接続する。電界効果トランジス
タT1のソース・ドレイン通路とコンデンサC2を
直列に接続した回路辺の一端を電圧0Vの第1端
子に接続し、その他端を分圧器ST′、抵抗R1.1及
びnpnトランジスタT2のベースの接続点とに接続
する。分圧器ST′とインピーダンスZ、抵抗R1.1,
R1.2及びR5をnpnトランジスタT2の動作点を調整
するのに用いることができる。コンデンサC3は
交流に対して抵抗R1.2を短絡する。抵抗R1.1と
R1.2の比を選択することによつて係数uまたは電
子式インピーダンス装置ZS1の制御レンジをそれ
ぞれ調整できる追加の可能性が生ずる。インピー
ダンスZを用いる場合、npnトランジスタの動作
点を決める為に或る種の直流抵抗を考えねばなら
ない。
である。ここでは増幅器VをnpnトランジスタT2
で構成し、そのエミツタを増幅器の出力端子、ベ
ースを増幅器の入力端子とする。第3図の例と同
じく、第2抵抗R2に該当する部分は電界効果ト
ランジスタT1で構成する。分圧器ST′及び電界効
果トランジスタT1のソース・ドレイン通路とイ
ンピーダンスZとの接続点を第1端子に接続し、
これを直流電圧源UBの一方の極(電圧0V)に接
続する。すなわちこれは電子式インピーダンス装
置ZS1の第1端子となる。また第1抵抗R1は2個
のオーミツク抵抗R1.1及びR1.2を直列に接続し、
後者に並列にコンデンサC3を接続したものとす
る。npnトランジスタT2のコレクタ、コンデンサ
C3、抵抗R1.2及び第5抵抗R5の一端の接続点が電
子式インピーダンス装置ZS1の第2端子となる。
第5抵抗R5の他端は直流電圧源UBの他方の極、
この場合は正極に接続する。電界効果トランジス
タT1のソース・ドレイン通路とコンデンサC2を
直列に接続した回路辺の一端を電圧0Vの第1端
子に接続し、その他端を分圧器ST′、抵抗R1.1及
びnpnトランジスタT2のベースの接続点とに接続
する。分圧器ST′とインピーダンスZ、抵抗R1.1,
R1.2及びR5をnpnトランジスタT2の動作点を調整
するのに用いることができる。コンデンサC3は
交流に対して抵抗R1.2を短絡する。抵抗R1.1と
R1.2の比を選択することによつて係数uまたは電
子式インピーダンス装置ZS1の制御レンジをそれ
ぞれ調整できる追加の可能性が生ずる。インピー
ダンスZを用いる場合、npnトランジスタの動作
点を決める為に或る種の直流抵抗を考えねばなら
ない。
個別トランジスタは集積回路化された前記演算
増幅器に較べてカツトオフ周波数が高いから、第
4図に示す実施例は特に高周波用に適している。
増幅器に較べてカツトオフ周波数が高いから、第
4図に示す実施例は特に高周波用に適している。
第1図に示す一般例で、第1抵抗R1と制御自
在な第2抵抗R2とを交換することができる。
在な第2抵抗R2とを交換することができる。
また制御自在な第2抵抗R2として、例えばホ
トトランジスタやフイールド・プレートを用いる
こともできる。この場合電子式インピーダンス
ZS1を制御する為の制御信号Sのパラメータは、
それぞれ光源或いは磁界である。
トトランジスタやフイールド・プレートを用いる
こともできる。この場合電子式インピーダンス
ZS1を制御する為の制御信号Sのパラメータは、
それぞれ光源或いは磁界である。
増幅器Vの入力抵抗をしかるべく低くとれば、
第1抵抗R1を省略することができる。
第1抵抗R1を省略することができる。
第1図は本発明電子式インピーダンス装置を略
図で示した回路構成図、第2図は本発明電子式イ
ンピーダンス装置を回路の一部に使用する例を示
す説明図、第3図は本発明電子式インピーダンス
装置の一実施例を示す回路構成図、第4図は本発
明電子式インピーダンス装置の別の実施例を示す
回路構成図、第5図は第1図の回路の等価回路図
である。 R1(R1.1,R1.2)…第1抵抗、R2…第2抵抗、
Z…インピーダンス、R4…第4抵抗、R5…第5
抵抗、ZS1…電子式インピーダンス、C1〜C3…コ
ンデンサ、T1…電界効果トランジスタ、T2…
npnトランジスタ、V…増幅器、ST,ST′…分圧
器。
図で示した回路構成図、第2図は本発明電子式イ
ンピーダンス装置を回路の一部に使用する例を示
す説明図、第3図は本発明電子式インピーダンス
装置の一実施例を示す回路構成図、第4図は本発
明電子式インピーダンス装置の別の実施例を示す
回路構成図、第5図は第1図の回路の等価回路図
である。 R1(R1.1,R1.2)…第1抵抗、R2…第2抵抗、
Z…インピーダンス、R4…第4抵抗、R5…第5
抵抗、ZS1…電子式インピーダンス、C1〜C3…コ
ンデンサ、T1…電界効果トランジスタ、T2…
npnトランジスタ、V…増幅器、ST,ST′…分圧
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 入力端子と出力端子とを有する増幅度Aの増
幅器Vと、電圧を印加する第1端子及び第2端子
と、これらの第2端子と第1端子の間に直列に接
続される第1抵抗R1と第2抵抗R2を具備する分
圧器と、前記増幅器Vの入力端子をこれらの第1
抵抗R1と第2抵抗R2の接続点に接続する手段と
を有し、増幅器Vの出力端子をインピーダンス
(Z=R+jX)を介して前記第1端子に接続し、 そして √2+2<R1(1−A)+R2 なる式を満足するようにし、 前記第2抵抗R2を印加される制御信号に応答
して調整できるようにしたことを特徴とする可制
御電子式インピーダンス装置。 2 前記の制御自在の第2抵抗R2を電界効果ト
ランジスタにより形成し、該電界効果トランジス
タのゲート電極をオーミツク抵抗R4を介して制
御信号電圧源に接続し、さらにオーミツク分圧器
ST′を前記電界効果トランジスタのソースドレイ
ン通路に並列に設け、該オーミツク分圧器ST′の
タツプと前記電界効果トランジスタのゲート電極
の間にコンデンサC1を設けてなることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の可制御電子式
インピーダンス装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2655320A DE2655320C3 (de) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | Steuerbarer elektronischer Widerstand |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5383554A JPS5383554A (en) | 1978-07-24 |
| JPH0137885B2 true JPH0137885B2 (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=5994856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14562877A Granted JPS5383554A (en) | 1976-12-07 | 1977-12-03 | Controllable electronic resistor |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4137466A (ja) |
| JP (1) | JPS5383554A (ja) |
| AT (1) | AT358100B (ja) |
| BE (1) | BE861574A (ja) |
| CA (1) | CA1089038A (ja) |
| CH (1) | CH622138A5 (ja) |
| DE (1) | DE2655320C3 (ja) |
| FR (1) | FR2373916A1 (ja) |
| GB (1) | GB1590038A (ja) |
| IL (1) | IL53551A (ja) |
| SE (1) | SE414687B (ja) |
| ZA (1) | ZA777294B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3334243A1 (de) * | 1983-09-22 | 1985-04-04 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Kapazitiver, komplexer widerstand |
| US4766395A (en) * | 1985-10-15 | 1988-08-23 | Dolby Ray Milton | Circuits to provide desired conductance characteristics using a FET |
| US4786879A (en) * | 1986-03-03 | 1988-11-22 | Dolby Ray Milton | Attenuator circuit employing bootstrapping |
| US4888810A (en) * | 1987-08-05 | 1989-12-19 | Argosy Electronics | Analog volume control circuit |
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