BE1000333A7 - Correction chain ​​for a amplifier. - Google Patents

Correction chain ​​for a amplifier. Download PDF

Info

Publication number
BE1000333A7
BE1000333A7 BE8700160A BE8700160A BE1000333A7 BE 1000333 A7 BE1000333 A7 BE 1000333A7 BE 8700160 A BE8700160 A BE 8700160A BE 8700160 A BE8700160 A BE 8700160A BE 1000333 A7 BE1000333 A7 BE 1000333A7
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
amplifier
control
current
transistors
correction circuit
Prior art date
Application number
BE8700160A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Didier Rene Haspeslagh
Dirk Herman Lutgardis C Rabaey
Pierre-Paul Francois M Guebels
Original Assignee
Bell Telephone Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bell Telephone Mfg filed Critical Bell Telephone Mfg
Priority to BE8700160A priority Critical patent/BE1000333A7/en
Priority to PCT/EP1988/000102 priority patent/WO1988006379A1/en
Priority to NO880689A priority patent/NO880689L/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1000333A7 publication Critical patent/BE1000333A7/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/307Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in push-pull amplifiers
    • H03F1/308Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in push-pull amplifiers using MOSFET
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3001Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45508Indexing scheme relating to differential amplifiers the CSC comprising a voltage generating circuit as bias circuit for the CSC

Abstract

Correctieketen voor een versterker (PM1/9, NM1/7), welke de serieschakeling omvat van twee transistoren (PM9, NM7) die van het tegengesteld geleidingstype zijn en voorzien zijn van stuurelektroden (B, A), waarop door besturingsmiddelen (PM1/8, NM1/6) stuurgelijkspanningen worden gelegd. De keten wordt gevormd door de serieschakeling van een impedantie (R1),welke tussen deze stuurelektroden (B, A) verbonden en twee stroombronnen (PM10, NM8) die eenzelfde stroom (I) verschaffen en met respektieve uiteinden (B, A) van deze impedantie (PM11) verbonden zijn, en houdt de spanning tussen de stuurelektroden nagenoeg constant (RI)Correction circuit for an amplifier (PM1 / 9, NM1 / 7), which comprises the series connection of two transistors (PM9, NM7) which are of the opposite conductivity type and provided with control electrodes (B, A), operated by control means (PM1 / 8 , NM1 / 6) control DC voltages are applied. The circuit is formed by the series connection of an impedance (R1) connected between these control electrodes (B, A) and two current sources (PM10, NM8) providing the same current (I) and with respective ends (B, A) of these impedance (PM11) and keeps the voltage between the control electrodes almost constant (RI)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



     CORRECTYEKETEN   VOOR EEN VERSTERKER
De   uitvinding   heeft betrekking op een correctieketen voor een versterker, welke de serieschakeling omvat van twee transistoren die van het tegengesteld geleidingstype zijn en   voorzien   zijn van stuurelektroden waarop door besturingsmiddelen stuurgelijkspanningen worden gelegd. 



   Een dergelijke versterker is in de techniek algemeen bekend. In het ideaal geval zijn de nominale waarden van de stuurgelijkspanningen   odanig   dat de ruststromen door de beide transistoren gelijk zijn. Door allerlei redenen, zoals bijvoorbeeld afwijkingen in de   werkwijze   waarmee de transistoren worden vervaardigd, kunnen deze stuurgelijkspanningen echter afwijkingen t. o. v. hun nominale waarden vertonen. Dit kan een nadelige invloed hebben op de werking van de versterker. 



  Inderdaad, als deze afwijkingen bijvoorbeeld een tegengesteld teken hebben   t. o. w. hun   respektieve nominale waarden dan heeft dit als gevolg dat de transistoren beide ofwel meer ofwel minder geleidend zijn. Als de   afwijkingen   betrekkelijk groot zijn kan dit dus aanleiding geven tot een bovenmatig stroomverbruik of tot een blokkering (cross-over distorsie) van de transistoren. 



   De uitvinding beoogt een correctieketen voor een dergelijke versterker te verschaffen, waardoor deze nadelige invloed op deze versterker wordt teniet gedaan of althans in belangrijke mate wordt verminderd. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt doordat de correctieketen in staat   is om   de gelijkspanning tussen deze stuurelektroden nagenoeg constant te houden. 



   Aldus kunnen afwijkingen van de stuurgelijkspanningen, verschaft door de besturingsmiddelen en die van een   tegengesteld   teken   : njn     t. o. v.   hun respektieve nominale waarden, geen nadelige invloed hebben op de werking van de versterker. 



     Een   ander kenmerk van de onderhavige correctieketen is dat hij gevormd wordt door de serieschakeling van een impedantie, welke tussen deze stuurelektroden verbonden is, en twee stroombronnen die eenzelfde stroom verschaffen en met respektieve uiteinden 
 EMI2.1 
 van deze deze nagenoeg constante spanning over deze impedantie voortbrengt. 



   De hierboven vermelde en andere doeleinden en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zelf zal het best begrepen worden aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een   uitvoertngsvoorbeeld   en van de bijbehorende tekeningen   waarin   :
Fig. 1 een versterker en de bijbehorende correctieketen volgens de uitvinding in detail voorstelt ;
Fig. 2 een vervangingsschema van deze correctieketen en versterker toont om de werking daarvan te illustreren. 



   Oe in   Fig. l voorgestelde versterker is   een klas AB versterker en omvat een voorspanningsketen   BC,   een verschilversterkeringangstrap DAS. een   uitgangstrap   OS en een correctieketen CC. Deze versterker omvat de PMOS transistoren PM1 tot PM11. de NMOS transistoren NM1 tot NM8 en de condensatoren Cl en C2 en werkt met da   voedingsspanningen VDD   en VSS, die bijvoorbeeld 

 <Desc/Clms Page number 3> 

   respektievelijk   gelijk zijn aan +5 Volts   en -5 Volts.   



   Een stuurgelijkspanning CV, die gelijk is aan VSS of VDD, wordt verder gebruikt om de versterker aan- of af te schakelen door transistor PM2 respektievelijk geleidend te maken of te blokkeren. 



   De voorspanningsketen BC is een stroombron die gevormd wordt door de serieschakeling van de transistoren   PMI,   PM2, PM3 en NM1, waarbij voor PMI, PM3 en NM1 de poort- en afvoerelektroden onderling verbonden zijn en   PMZ   door de gelijkspanning CV gestuurd wordt, zoals hierboven vermeld. Transistor PMI is in stroomspiegeischakeling verbonden met de transistoren PM6 en PMIU en hetzelfde geldt voor transistor NM1 en de transistoren NM4 en NM8. Dit betekent dat als 1 de stroom is die door transistoren   PWlt   PM2, PM3 en   NWl   vloeit, dezelfde stroom door transistoren PM6, PMIO. NM4 en NM8 stroomt als laatstgenoemde transistoren dezelfde afmetingen hebben.

   Deze afmetingen worden evenwel zodanig gekozen dat door   PMIO   en NM8 de stroom I vloeit, terwijl door PM6 en NM4 een stroom 11 vloeit. 



   De verschilversterkeringangstrap DAS met ingangsklemmen T1 en T2 bestaat uit twee verschilversterkerketens die in anti-parallel tussen VDD en VSS verbonden zijn. De gelijknamige ingangen Tit T2 van deze ketens zijn met elkaar verbunden en elk van hen is van het type beschreven op blz. 219 van het boek "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits" doom P. R. Gray en R. G. Meyer, John Wiley and Sons. De eerste wan deze verschilversterkerketens omvat de transistoren   PM4,   PM5, PM6, NM5, NM6,   terwijl   de tweede de transistoren   NM2,     NM3,     NM4,   PM7 en PM8 omvat. 



   In de eerste verschilversterkerketen is het 
 EMI3.1 
 bron-naar-afvoerpad van PM6 tussen VDD en VSS in serie geschakeld, enerzijds met het   bron-naar-afvoerpad   van emittervolgertransistor PM4 en het   afvoer-naar-bronpad   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 van. de als diode geschakelde transistor NM5 en anderzijds met het   bron-naar-afvoerpad   van emittervolgertransistor
PM5 en het afvoer-naar-bronpad van NM6. Hierbij vormt
PM6 een stroombron die de stroom I verschaft en is NM4 in stroomspiegelschakeling verbonden met NM6, die een aktieve belasting met weerstand van nominale waarde Rl van de versterkerketen vormt. De   afvoerelektrode van NM6   is de uitgang A van deze eerste   verschilversterkerketen.   



   In de tweede verschilversterkerketen is het   bron-naar-afvoerpad   van de als diode geschakelde transistor PM7 en het afvoer-naar-bronpad van emittervolgertransistor NM2 tussen VDD en VSS in serie verbonden met het   afvoer-naar-bronpad van   NM4 en is ook het bron-naar-afvoerpad van   PM8   en het   afvoer-naar-bronpad   van emittervolgertransistor NM3 tussen dezelfde spanningen in serie verbonden met het   afvoer-naar-bronpad   van NM4.   Hierbij is NM4   een stroombron die de stroom I verschaft en is PM7 in stroomspiegelschakeling verbonden met   PM8   die een aktieve belasting met weerstand van nominale waarde R2 van de versterker vormt.

   De afvoerelektrode van PM8 is de uitgang   9   van deze tweede   verschilversterkerketen.   



   De uitgangstrap OS omvat de tussen VDD en VSS in serie geschakelde   bron-naar-afvoerpaden   van de' transistoren PM9 en NM7 waarvan de poorten respektievelijk met de uitgangen B en A van de tweede en eerste versterkerketens verbonden zijn. Bovendien zijn de uitgangen A en B met de afvoerelektroden van respektievelijk NM7 en PM9 verbonden via de condensatoren Cl en C2, die dienen om de frekwentiekarakteristiek van de versterker te bepalen. 



   De eerste en tweede verschilversterkerketens leggen dus via respektieve weerstand'en van nominale, waarden R1 en R2 nominale stuurgelijkspanningen op de poorten A en B   en,   zoals hierboven vermeldt bestaat het 
 EMI4.1 
 f 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 doel van de correctieketen   CC   erin de nadelige invloed van afwijkingen van deze gelijkspanningen   t. o. v.   hun respektieve nominale waarden, op de uitgangstrap van de   versterkers   teniet te doen of althans in belangrijkge mate te verminderen. Deze correctieketen   CC   omvat de serieschakeling, tussen VDD en VSS, van de bron-naar-afvoerpaden van transistoren   PMlOt   PM11 en NM8, waarbij de afvoer- en bronelektroden van PMII met elkaar 
 EMI5.1 
 verbunden ziin.

   Hierbij vormen PMIO en HMS stroombronnen, die elk een stroom I verschaffen en   PMII   is een weerstand, die R genoemd wordt. 



   Zoals hierboven vermeld is elk van de eerste en tweede verschilversterkerketens van de   verschilversterkeringangstrap,   en die in feite besturingsmiddelen voor de uitgangstrap vormen, op zichzelf bekend en de werking van deze trap wordt daarom niet beschreven. Alleen wordt opgemerkt dat deze eerste en tweede verschilversterkerketens respektievelijk dienen voor de versterking van negatief en positief gerichte signalen die aan de ingang   Tl,   T2 worden gelegd. 



   Om de werking van de correctieketen   CC   te begrijpen wordt nu verwezen naar Fig. 2 welke een vervangingsschema van de versterkerketen volgens Fig. 1 voorstelt, echter zonder de voorspanningsketen BC en in de veronderstelling dat de transistoren PM4,   PMS,   NM2 en NM3 geleidend zijn.

   De poort van   NM7 is gakoppeId   met 
 EMI5.2 
 het verbindingspunt A van PM6 en NM7, die respektievelijk een stroombron en een weerstand RI vormen, waarbij deze stroombron de stroom 11. verschaft.   De stroombron NN8.   die de stroom I levert, is verder tussen de poort-en bronelektroden van   NW7 verbonden.   Op gelijkaardige wijze is de poort van PM9 gekoppeld met het verbindingspunt B van PM8 en   NM4.   die respektievelijk een weerstand R2 en een stroombron vormen, waarbij deze stroombron de stroom 11 verschaft. De stroombron   PAID,   die de stroom I 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 levert   1S verder   tussen de bron-en poortelektroden van PM9 verbonden. 



   Als VA en VB de nominale gelijkspanningen genoemd worden, die op de uitgangen A en B van de eerste en tweede verschilversterkerketens aanwezig zijn, bij afwezigheid van gelijkspanningsafwijking (offset), dan geldt de   volgende   betrekking : 
 EMI6.1 
 Omdat : 
 EMI6.2 
 kan de   betrekking (l) gesehreven Morden :   
 EMI6.3 
 
Als VOSA en VOSB de gelijkspanningsafwijkingen t. o. v. de nominale waarden VA en VB genoemd worden, dan kunnen ze een nadelige invloed hebben op de werking van de versterker. Inderdaad : - als VOSA en VOSB respektievelijk positief en negatief zijn t. o. v. VA en VB dan worden NM7 en PM9 beide meer geleidend en geven dus   aanleiding tat   een hoger stroomverbruik ; - als VOSA en VOSB respektievelijk negatief en positief zijn t. o. v.

   VA en VB dan worden NM7 en PM9 beide minder geleidend en indien deze   spanningswijzi ! ng   voldoende groot is kunnen deze transistoren dus geblokkeerd worden. 



   Indien de correctieketen   CC   niet aanwezig is en er een positieve gelijkspanningsafwijking VOSB t. o. v. VB optreedt, bijvoorbeeld doordat de weerstand R2 in plaats van zijn nominale waarde de waarde R2 R3 heeft, dan kan de volgende betrekking geschreven worden, gezien de stroom 11 dan volledig door   R2 - R3 vloeit   : 
 EMI6.4 
 met VOSB = R3. 11 (7) 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 zodat 
 EMI7.1 
 
Dit betekent dat de volledige   gelijkspanningsafwijking VOSB   over de uitgang BA van de versterker   verschijnt,   hetgeen   ongewenst is.   



   Indien echter de correctieketen CC aanwezig is, dan heeft de bovenvermelde gelijkspanningsafwijking VOSB de volgende   invloed   op de gelijkspanning die over de uitgang BA verschijnt. 



   Door de aanwezigheid van   CC   kan er nu een bijkomende (negatieve of positieve) stroom 12 vloeien van VDD naar VSS via   R2 - R3,   R en Rl, zodat de volgende 
 EMI7.2 
 betrekkingen geschreven kunnen worden 
 EMI7.3 
 VDD-VSS + Rl. + 12) (9) of VOD-R2. + Rl. 



  + (R + Rl + R2-R3). (10) :Rekening houdend met de betrekkingen (2), (3) en (4) volgt hieruit dat : 
 EMI7.4 
 
Gezien de spanning   V"B - V"A ower   de uitgang BA gegeven wordt door 
 EMI7.5 
 kan ze, rekening houdend met de betrekking   (11),   als volgt geschreven worden : 
 EMI7.6 
 of, rekening houdend met de betrekking (7) : 
 EMI7.7 
 als 
 EMI7.8 
 In het geval VOSB veroorzaakt wordt door een 

 <Desc/Clms Page number 8> 

   afwtjking wan R2   tot R2 + R3 dan heeft men dus dat F ongeveer gegeven wordt   door :   
 EMI8.1 
 
 EMI8.2 
 Rl + R2. 



  Dit betekent dat als R dan 1 gekozen wordt. deze faktor F zeer klein wordt,   zodat   het aandeel van de gelijkspanningsafwijking in de uitgangsverschilspanning, die volgens de betrekking (8),   zonder     CC   gelijk is aan VOSB herleid wordt tot F. VDSB die veel kleiner is dan VOSB. Met andere woorden. de uitgangsspanning blijft nagenoeg constant en gelijk aan RI,   onafhankelijk   van de   gelijkspanningsafwijking van de     stuurgelijkspanning.   



   In een   voorkeursmtwoeringen is   de waarde van R nagenoeg tienmaal kleiner dan de som van Rl en R2 en bedraagt de weerstand R3 enkele procenten van R1. 



   Het is duidelijk dat een gelijkspanningsafwijking VSOA, bijvoorbeeld veroorzaakt door een verandering van RI tot R1   ;   R4 op de spanning over BA een gelijkaardige invloed heeft als een afwijking VOSB veroorzaakt door een 
 EMI8.3 
 verandering van R2 tot R2 Z R3. 



   Indien niet alleen R2 maar ook R1 een afwijking   vertoont.   dan kan de verschilspanning VB-VA als volgt geschreven worden : 
 EMI8.4 
 
In dit geval wordt de gelijkspanningsafwijking   VOSB - VOSA,   die zonder de keten   CC   integraal over BA aanwezig zou zijn, dus teruggebracht tot (VOSB-VOSA).G(18)   waarbij G gegeven wordt door :    
 EMI8.5 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
Door deze faktor G zeer klein te kiezen wordt de afwijking op de uitgangsspanning verwaarloosbaar klein   d. w. z.   deze uitgangsspanning blijft nagenoeg constant en gelijk aan RI. 



   Uit de formule (17) is ook duidelijk dat de keten   CC   alleen werkt als VOSA verschillend is van VOSB en niet als deze aan elkaar gelijk zijn. Hieruit volgt ook dat   zowel   afwijkingen VOSA, VOSB van een verschillend teken t. o. v. hun respektieve nominale waarden VA en VB, als afwijkingen van eenzelfde teken, maar die van elkaar verschillend zijn worden gecorrigeerd. 



     Hoewel   de principes van de uitvinding hierboven zijn beschreven aan de hand van bepaalde uitvoeringsvormen en wijzigingen daarvan, is het duidelijk dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



     CORRECTION CHAIN FOR AN AMPLIFIER
The invention relates to a correction circuit for an amplifier, which comprises the series connection of two transistors of the opposite conductivity type and provided with control electrodes on which control DC voltages are applied by control means.



   Such an amplifier is generally known in the art. Ideally, the nominal values of the control DC voltages should be such that the quiescent currents through the two transistors are equal. However, for various reasons, such as deviations in the method with which the transistors are manufactured, these control DC voltages can deviate. o. display their nominal values. This can adversely affect the operation of the amplifier.



  Indeed, if, for example, these deviations have the opposite sign t. o. w. their respective nominal values, this results in the transistors being either more or less conductive. Therefore, if the deviations are relatively large, this may give rise to an excessive current consumption or to a blocking (cross-over distortion) of the transistors.



   The object of the invention is to provide a correction circuit for such an amplifier, whereby this adverse effect on this amplifier is nullified or at least significantly reduced.

 <Desc / Clms Page number 2>

 



   According to the invention, this object is achieved in that the correction circuit is able to keep the DC voltage between these control electrodes substantially constant.



   Thus, deviations from the control DC voltages provided by the control means and those of an opposite sign: njn t. o. due to their respective nominal values, do not adversely affect the operation of the amplifier.



     Another feature of the present correction circuit is that it is formed by the series connection of an impedance connected between these control electrodes and two current sources which provide the same current and with respective ends
 EMI2.1
 of this generates this substantially constant voltage across this impedance.



   The foregoing and other objects and features of the invention will become more apparent and the invention itself will be best understood from the following description of an exemplary embodiment and from the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 shows in detail an amplifier and the associated correction circuit according to the invention;
Fig. 2 shows a replacement scheme of this correction circuit and amplifier to illustrate its operation.



   Oe in fig. The proposed amplifier is a class AB amplifier and includes a bias circuit BC, a differential amplifier input stage DAS. an output stage OS and a correction circuit CC. This amplifier includes the PMOS transistors PM1 to PM11. the NMOS transistors NM1 to NM8 and the capacitors C1 and C2 and operates with the supply voltages VDD and VSS, which

 <Desc / Clms Page number 3>

   equals +5 Volts and -5 Volts, respectively.



   A control DC voltage CV, which is equal to VSS or VDD, is further used to switch the amplifier on or off by making or blocking the transistor PM2, respectively.



   The bias circuit BC is a current source formed by the series connection of the transistors PMI, PM2, PM3 and NM1, for PMI, PM3 and NM1 the gate and drain electrodes are interconnected and PMZ is driven by the DC voltage CV, as mentioned above . Transistor PMI is connected in current mirroring to transistors PM6 and PMIU and the same applies to transistor NM1 and transistors NM4 and NM8. This means that if 1 is the current flowing through transistors PWlt PM2, PM3 and NWl, the same current will flow through transistors PM6, PMIO. NM4 and NM8 flows if the latter transistors have the same dimensions.

   However, these dimensions are chosen such that current I flows through PMIO and NM8, while current 11 flows through PM6 and NM4.



   The differential amplifier input stage DAS with input terminals T1 and T2 consists of two differential amplifier circuits connected in anti-parallel between VDD and VSS. The Tit T2 inputs of the same name are linked together and each of them is of the type described on page 219 of the book "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits" by DOM P. R. Gray and R. G. Meyer, John Wiley and Sons. The first one of these differential amplifier circuits includes transistors PM4, PM5, PM6, NM5, NM6, while the second includes transistors NM2, NM3, NM4, PM7 and PM8.



   In the first differential amplifier chain it is
 EMI3.1
 source-to-drain path of PM6 connected between VDD and VSS in series, on the one hand with the source-to-drain path of emitter-follower transistor PM4 and the drain-to-source path

 <Desc / Clms Page number 4>

 from. the diode-switched transistor NM5 and, on the other hand, with the source-to-drain path of emitter-follower transistor
PM5 and the drain-to-source path of NM6. Hereby forms
PM6 is a current source that supplies the current I and is NM4 in current mirror circuit connected to NM6, which forms an active load with resistor of nominal value R1 of the amplifier circuit. The drain of NM6 is the output A of this first differential amplifier circuit.



   In the second differential amplifier circuit, the source-to-drain path of the diode-switched transistor PM7 and the drain-to-source path of emitter-follower transistor NM2 between VDD and VSS are connected in series with the drain-to-source path of NM4 and also to drain path of PM8 and the drain to source path of emitter follower transistor NM3 between the same voltages connected in series with the drain to source path of NM4. Here, NM4 is a current source providing the current I and PM7 in current mirror circuit is connected to PM8 which forms an active load with resistor of nominal value R2 of the amplifier.

   The drain of PM8 is the output 9 of this second differential amplifier circuit.



   The output stage OS comprises the source-to-drain paths of the transistors PM9 and NM7 connected in series between VDD and VSS, the gates of which are connected to the outputs B and A of the second and first amplifier circuits, respectively. In addition, the outputs A and B are connected to the drain electrodes of NM7 and PM9, respectively, through the capacitors C1 and C2, which serve to determine the frequency characteristic of the amplifier.



   Thus, the first and second differential amplifier circuits apply nominal control DC voltages to gates A and B through respective resistors of nominal values, R1 and R2, and as mentioned above,
 EMI4.1
 f

 <Desc / Clms Page number 5>

 purpose of the correction chain CC is the negative influence of deviations from these DC voltages t. o. to cancel or at least significantly reduce their respective nominal values on the output stage of the amplifiers. This correction circuit CC comprises the series connection, between VDD and VSS, of the source-to-drain paths of transistors PM10 PM11 and NM8, whereby the drain and source electrodes of PMII are connected
 EMI5.1
 joined together.

   Here, PMIO and HMS form current sources, each of which provides a current I and PMII is a resistor called R.



   As mentioned above, each of the first and second differential amplifier circuits of the differential amplifier input stage, which in fact constitute output stage control means, is known per se, and therefore the operation of this stage is not described. It is only noted that these first and second differential amplifier circuits serve to amplify negative and positively directed signals applied to input T1, T2, respectively.



   To understand the operation of the correction circuit CC, reference is now made to FIG. 2 showing a replacement diagram of the amplifier circuit of FIG. 1, but without the bias circuit BC and assuming that the transistors PM4, PMS, NM2 and NM3 are conductive.

   The NM7 port is connected with
 EMI5.2
 the junction A of PM6 and NM7, which respectively form a current source and a resistor R1, this current source providing the current 11.. The power source NN8. supplying the current I is further connected between the gate and source electrodes of NW7. Similarly, the gate of PM9 is coupled to the junction B of PM8 and NM4. which form a resistor R2 and a current source, respectively, said current source providing the current 11. The power source PAID, which is the current I.

 <Desc / Clms Page number 6>

 supplies 1S further connected between the source and gate electrodes of PM9.



   If VA and VB are called the nominal DC voltages present at the outputs A and B of the first and second differential amplifier circuits, in the absence of DC offset (offset), the following applies:
 EMI6.1
 Because :
 EMI6.2
 the relation (l) written Morden:
 EMI6.3
 
If VOSA and VOSB the DC voltage deviations t. o. v. are called the nominal values VA and VB, they can have an adverse effect on the operation of the amplifier. Indeed: - if VOSA and VOSB are positive and negative t. o. v. VA and VB then NM7 and PM9 both become more conductive and therefore give rise to higher power consumption; - if VOSA and VOSB are negative and positive, respectively. o. v.

   VA and VB then NM7 and PM9 both become less conductive and if these voltage changes! If these transistors are sufficiently large, they can be blocked.



   If the correction chain CC is not present and there is a positive DC voltage deviation VOSB t. v. VB occurs, for example because the resistor R2 has the value R2 R3 instead of its nominal value, then the following relation can be written, since the current 11 then flows completely through R2 - R3:
 EMI6.4
 with VOSB = R3. 11 (7)

 <Desc / Clms Page number 7>

 so that
 EMI7.1
 
This means that the full DC deviation VOSB appears across the output BA of the amplifier, which is undesirable.



   However, if the correction circuit CC is present, the above-mentioned DC deviation VOSB has the following influence on the DC voltage appearing on output BA.



   Due to the presence of CC, an additional (negative or positive) current 12 can now flow from VDD to VSS via R2 - R3, R and R1, so that the following
 EMI 7.2
 relations can be written
 EMI7.3
 VDD-VSS + Rl. + 12) (9) or VOD-R2. + Rl.



  + (R + R1 + R2-R3). (10): Taking into account relations (2), (3) and (4), it follows that:
 EMI7.4
 
Given the voltage V "B - V" A ower the output BA is given by
 EMI7.5
 taking into account the relation (11), it can be written as follows:
 EMI7.6
 or, taking into account the relationship (7):
 EMI7.7
 as
 EMI7.8
 In case VOSB is caused by a

 <Desc / Clms Page number 8>

   deviation from R2 to R2 + R3 then one has that F is approximately given by:
 EMI8.1
 
 EMI8.2
 R1 + R2.



  This means that if R then 1 is chosen. this factor F becomes very small, so that the proportion of the DC voltage deviation in the output differential voltage, which according to the relationship (8), is equal to VOSB without CC is converted to F. VDSB which is much smaller than VOSB. In other words. the output voltage remains almost constant and equal to RI, regardless of the DC voltage deviation from the control DC voltage.



   In a preferred twist, the value of R is substantially ten times less than the sum of R1 and R2 and the resistance R3 is a few percent of R1.



   It is clear that a DC voltage deviation VSOA is caused, for example, by a change from RI to R1; R4 has a similar influence on the voltage across BA as a deviation VOSB caused by a
 EMI8.3
 change from R2 to R2 Z R3.



   If not only R2 but also R1 shows a deviation. then the differential voltage VB-VA can be written as follows:
 EMI8.4
 
In this case, the DC voltage deviation VOSB - VOSA, which would be present integral over BA without the CC chain, is thus reduced to (VOSB-VOSA) .G (18) where G is given by:
 EMI8.5
 

 <Desc / Clms Page number 9>

 
By choosing this factor G very small, the deviation on the output voltage becomes negligibly small d. w. z. this output voltage remains almost constant and equal to RI.



   It is also clear from the formula (17) that the chain CC only works if VOSA is different from VOSB and not if they are equal. It also follows that both deviations VOSA, VOSB of a different sign t. o. their respective nominal values VA and VB, if deviations from the same sign, but which are different from each other, are corrected.



     Although the principles of the invention have been described above with reference to certain embodiments and modifications thereof, it is clear that the description is given by way of example only and the invention is not limited thereto.


    

Claims (10)

CONCLUSIES 1. Correctieketen voor een versterker (PMI/9, NM1/7), welke de serieschakeling omvat van twee transistoren (PM9, NM7) die van het tegengesteld geleidingstype zijn en voorzien zijn van stuurelektroden (B. A) waarop door besturingsmiddelen (PM1/8, NM1/6) stuurgelijkspanningen worden gelegde met het kenmerk, dat hij in staat is om de gelijkspanning tussen deze stuurelektroden (B, A) nagenoeg constant (RI) te houden.  CONCLUSIONS Correction circuit for an amplifier (PMI / 9, NM1 / 7), which comprises the series connection of two transistors (PM9, NM7) of the opposite conductivity type and provided with control electrodes (B. A) controlled by control means (PM1 / 8, NM1 / 6) DC control voltages are applied, characterized in that it is capable of keeping the DC voltage between these control electrodes (B, A) substantially constant (RI). 2. Correctieketen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat hij gevormd wordt door de serieschakeling van een impedantie (R1), welke tussen deze stuurelektroden (B, A) verbonden is, en twee stroombronnen (PM10, NM8) die eenzelfde stroom (I) verschaffen en met respektieve uiteinden (B, A) van deze impedantie (PM11) verbonden rien, waarbij deze stroom tl) deze nagenoeg constante spanning (RI) over deze impedantie (R) voortbrengt.  Correction circuit according to claim 1, characterized in that it is formed by the series connection of an impedance (R1) connected between these control electrodes (B, A) and two current sources (PM10, NM8) having the same current (I ) and provide connections to respective ends (B, A) of this impedance (PM11), this current t1) producing this substantially constant voltage (RI) across this impedance (R). 3. Correctieketen volgens conclusie 2, met het kenmerkt dat deze stuurgelijkspanningen door deze EMI10.1 besturingsmiddelen (PMl/8. NM1/6) via andere impedanties (rit Rl) worden verschaft.  Correction circuit according to claim 2, characterized in that these control DC voltages pass through it  EMI10.1  control means (PM1 / 8. NM1 / 6) are provided via other impedances (ride R1). 4. Correctieketen volgens conclusie 3. met het kenmerk, dat deze beide serieschakelingen (PM9, NM7; PMlOll, NM8) in parallel tussen de polen (VDD, VSS) van een gelijkspanningsbron zijn verbanden en dat deze besturingsmiddelen (PMl/8, NM1/6) deze stuurgelijkspanningen van deze gelijkspanningsbron (VDD, <Desc/Clms Page number 11> VSS) via deze andere impedanties (R2, RI) afleiden. Correction circuit according to claim 3, characterized in that these two series circuits (PM9, NM7; PM10ll, NM8) are connected in parallel between the poles (VDD, VSS) of a DC voltage source and that these control means (PM1 / 8, NM1 / 6) these control DC voltages from this DC voltage source (VDD,  <Desc / Clms Page number 11>   VSS) derive via these other impedances (R2, RI). 5. Versterker volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een eerste van deze stroombronnen een PMOS transistor (PM10) en een tweede van deze stroombronnen een NMOS transistor (NM8) omvat.  Amplifier according to claim 2, characterized in that a first of these current sources comprises a PMOS transistor (PM10) and a second of these current sources comprises an NMOS transistor (NM8). 6. Versterker volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze impedantie (R) gevormd wordt door een als diode geschakelde MOS transistor tPMIl).  Amplifier according to claim 2, characterized in that this impedance (R) is formed by a diode-switched MOS transistor tPMI1). 7. Versterker volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze transistoren (PM9t NM7) MOS transistorenzijn.  Amplifier according to claim 1, characterized in that these transistors (PM9t NM7) are MOS transistors. 8. Versterker vo ! gens conclusie 1, met het kenmerk, dat hij een klas AB-versterker is.  8. Amplifier vo! according to claim 1, characterized in that it is a class AB amplifier. 9. Correctieketen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze besturingsmiddelen twee verschilversterkerketens (PM4/5,NM5/6;NM2/4,PM7/8) omvatten waarvan gelijknamige ingangen (Tl, T2) met elkaar verbonden zijn en de ingangen van een ingangstrap van de versterker vormen en waarvan de uitgangen (A, B) met deze stuurelektroden zijn verbonden.  Correction circuit according to claim 1, characterized in that these control means comprise two differential amplifier circuits (PM4 / 5, NM5 / 6; NM2 / 4, PM7 / 8), of which inputs of the same name (T1, T2) are connected to each other and the inputs of form an input stage of the amplifier, the outputs of which (A, B) are connected to these control electrodes. 10. Versterker volgens conclusies 4 en 9t met het kenmerk, dat elk van deze verschilversterkerketens (PM4/6, NM5/6i NM2/4, PM7/8) gevormd wordt door de serieschakeling tussen deze twee polen (VDD, VSS) van een derde stroombron (PM6; NM4) en twee paralleltakken die emittervolgertransistoren (PM4, PM5; NM2, NM3) en een door een stroombron (NM5, NM6; PM7, PM8) gevormde aktieve belasting omvatten die deze andere impedantie tRI* R2) vormt, waarbij de emittervolgertransistoren (PWt PM5; Nutzt NM3) van deze verschilversterkerketens van het tegengestelde geleidingstype zijn en stuurelektroden hebben die de ingangen (T1, T2) van deze ingangstrap vormen en waarbij deze verschilversterkerketens in anti-parallel tussen deze polen verbonden zijn.  Amplifier according to claims 4 and 9t, characterized in that each of these differential amplifier circuits (PM4 / 6, NM5 / 6i NM2 / 4, PM7 / 8) is formed by the series connection between these two poles (VDD, VSS) of a third current source (PM6; NM4) and two parallel branches comprising emitter follower transistors (PM4, PM5; NM2, NM3) and an active load formed by a current source (NM5, NM6; PM7, PM8) constituting this other impedance tRI * R2), the emitter follower transistors (PWt PM5; Nutzt NM3) of these differential amplifier circuits are of the opposite conductivity type and have control electrodes that form the inputs (T1, T2) of this input stage and these differential amplifier circuits are connected in anti-parallel between these poles.
BE8700160A 1987-02-20 1987-02-20 Correction chain ​​for a amplifier. BE1000333A7 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE8700160A BE1000333A7 (en) 1987-02-20 1987-02-20 Correction chain ​​for a amplifier.
PCT/EP1988/000102 WO1988006379A1 (en) 1987-02-20 1988-02-10 Correction circuit for an amplifier
NO880689A NO880689L (en) 1987-02-20 1988-02-17 CORRECTION CIRCUIT.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE8700160A BE1000333A7 (en) 1987-02-20 1987-02-20 Correction chain ​​for a amplifier.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1000333A7 true BE1000333A7 (en) 1988-10-25

Family

ID=3882527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE8700160A BE1000333A7 (en) 1987-02-20 1987-02-20 Correction chain ​​for a amplifier.

Country Status (3)

Country Link
BE (1) BE1000333A7 (en)
NO (1) NO880689L (en)
WO (1) WO1988006379A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1000708A7 (en) * 1987-06-30 1989-03-14 Bell Telephone Mfg Correction circuit for amp.
JP3320434B2 (en) * 1991-11-28 2002-09-03 沖電気工業株式会社 Operational amplifier circuit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038607A (en) * 1976-08-23 1977-07-26 Rca Corporation Complementary field effect transistor amplifier
JPS55107307A (en) * 1979-02-08 1980-08-18 Pioneer Electronic Corp Transistor circuit
US4333058A (en) * 1980-04-28 1982-06-01 Rca Corporation Operational amplifier employing complementary field-effect transistors
US4480230A (en) * 1983-07-05 1984-10-30 National Semiconductor Corporation Large swing CMOS power amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
WO1988006379A1 (en) 1988-08-25
NO880689L (en) 1988-08-22
NO880689D0 (en) 1988-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1000708A7 (en) Correction circuit for amp.
USRE36013E (en) Differential charge pump circuit with high differential and low common mode impedance
EP1104108B1 (en) Current detector circuits
EP0602163B1 (en) Power amplifier with quiescent current control
JPH03117908A (en) Offset voltage balancing operational amplifier
EP0286347B1 (en) Balanced output analog differential amplifier circuit
US4573020A (en) Fully differential operational amplifier with D.C. common-mode feedback
US5365199A (en) Amplifier with feedback having high power supply rejection
JPH0360209A (en) Amplifier circuit and semiconductor integrated circuit including the same
TW201702784A (en) Voltage regulators
CN108664077A (en) Current conveyor circuit, corresponding unit and method
US6714079B2 (en) Differential amplifier with gain substantially independent of temperature
US6784698B1 (en) Sense amplifier with improved common mode rejection
BE1000333A7 (en) Correction chain ​​for a amplifier.
JPS60158708A (en) Communication calculating amplifier
EP0655831A1 (en) High performance transconductance operational amplifier, of the CMOS integrated type
US7583147B2 (en) Buffer drive
US6496066B2 (en) Fully differential operational amplifier of the folded cascode type
JPH0993052A (en) Multi-input differential amplifier circuit
EP1173923B1 (en) Differential pair provided with degeneration means for degenerating a transconductance of the differential pair
US10788920B2 (en) Differential current conveyor circuit, corresponding device, and method of operation thereof
US20090033311A1 (en) Current Source with Power Supply Voltage Variation Compensation
US6542034B2 (en) Operational amplifier with high gain and symmetrical output-current capability
US11742803B2 (en) Amplifier circuit
JPH11122055A (en) Operational amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: BELL TELEPHONE MFG CY N.V.

Effective date: 19930220