DE2631916B2 - Differential amplifier built on a semiconductor chip with MOS field effect transistors - Google Patents

Differential amplifier built on a semiconductor chip with MOS field effect transistors

Info

Publication number
DE2631916B2
DE2631916B2 DE19762631916 DE2631916A DE2631916B2 DE 2631916 B2 DE2631916 B2 DE 2631916B2 DE 19762631916 DE19762631916 DE 19762631916 DE 2631916 A DE2631916 A DE 2631916A DE 2631916 B2 DE2631916 B2 DE 2631916B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amplifier
transistor
transistors
differential amplifier
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19762631916
Other languages
German (de)
Other versions
DE2631916A1 (en
DE2631916C3 (en
Inventor
Daniel Echirolles Barbier
Jean-Michel Seyssinet-Pariset Ittel
Robert Grenoble Poujois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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
Priority claimed from FR7522136A external-priority patent/FR2318534A1/en
Priority claimed from FR7522135A external-priority patent/FR2318533A1/en
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of DE2631916A1 publication Critical patent/DE2631916A1/en
Publication of DE2631916B2 publication Critical patent/DE2631916B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2631916C3 publication Critical patent/DE2631916C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • H03F3/45632Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45636Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit by using feedback means
    • H03F3/45641Measuring at the loading circuit of the differential amplifier
    • H03F3/4565Controlling the common source circuit of the differential amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • 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
    • H03F2203/45406Indexing scheme relating to differential amplifiers the CMCL comprising a common source node of a long tail FET pair as an addition circuit
    • 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
    • H03F2203/45431Indexing scheme relating to differential amplifiers the CMCL output control signal being a current signal
    • 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
    • H03F2203/45658Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising two diodes of current mirrors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

a) einen ähnlich zum ersten Stromquellentransistor (Li) aufgebauten zweiten Stromquellentransistor (Li'),a) a second current source transistor constructed similarly to the first current source transistor (Li) (Li '),

b) einen ähnlich zum ersten Verstärkertransistor (Mi) aufgebauten dritten Verstärkertransistor (M,') undb) a third amplifier transistor constructed similarly to the first amplifier transistor (Mi) (M, ') and

c) einen ähnlich zum ersten Lastwiderstand (/Vi) Jn aufgebauten dritten Lastwiderstand (Λ/ι'),c) a third load resistor (Λ / ι ') constructed similarly to the first load resistor (/ Vi) Jn,

und gekennzeichnet durch folgende elektrische Verbindungen:and characterized by the following electrical connections:

d) Steuereingang des zweiten Stromquellentransi- !' stors (Li') mit dem Ausgang des dritten Verstärkertransistors (M-,'),d) Control input of the second power source transi- ! 'stors (Li') with the output of the third amplifier transistor ( M-, '),

e) Gatter des dritten Verstärkertransistors mit Masse unde) Gates of the third amplifier transistor to ground and

f) Ausgang des dritten Verstärkertransistors (M1') 4" mit dem Steuereingang des ersten Stromquellentransistors (Li).f) Output of the third amplifier transistor (M 1 ') 4 "to the control input of the first current source transistor (Li).

2. Differenzverstärker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einen Verstärkungsfaktor k 4r> aufweisenden Verstärker (K) zwischen dem Ausgang des dritten Verstärkertransistors (Mi') und dem Steuereingang des zweiten Stromquellentransistors (L1') (F ig. 2,3).2. Differential amplifier according to claim 1, characterized by an amplifier (K) having a gain factor k 4 r > between the output of the third amplifier transistor (Mi ') and the control input of the second current source transistor (L 1 ') (Figs. 2,3) .

3. Differenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, >< > dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromquellentransistor (Li) und der ähnlich aufgebaute zweite Stromquellentransistor (Li') aus MOS-Transistoren gebildet sind, die durch die an ihren Gattern angelegte Steuervorspannung (Up0) steuerbar sind. r>3. Differential amplifier according to claim 1 or 2,><> characterized in that the first current source transistor (Li) and the similarly constructed second current source transistor (Li ') are formed from MOS transistors, which by the control bias applied to their gates (Up 0 ) are controllable. r>

4. Differenzverstärker nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und dritte Lastwiderstand (N1, N\') MOS-Transistoren sind, die in ohmschen Bereich arbeiten.4. Differential amplifier according to one of claims 1-3, characterized in that the first and third load resistors (N 1 , N \ ') are MOS transistors which work in the ohmic range.

5. Differenzverstärker nach Anspruch 4, gekenn- wi zeichnet durch eine Reihenschaltung des zweiten Stromquellentransistors (L/) mit dem dritten Verstärkertransistor (Mi') und mit dem dritten Lastwiderstand (N]') zwischen der ersten und zweiten Gleichstromversorgungsleitung (At, A2), wobei das M Gatter des dritten Verstärkertransistors (Mi') an Masse und sein Ausgang an das Gatter des zweiten und wobei die Steuervorspannung (Up0I) am Ausgang des dritten Verstärkertransistors (Mi') an das Gatter des ersten Stromquellentransistors (Li) angelegt ist5. Differential amplifier according to claim 4, characterized by a series connection of the second current source transistor (L /) with the third amplifier transistor (Mi ') and with the third load resistor (N]') between the first and second DC power supply line (At, A 2 ), where the M gate of the third amplifier transistor (Mi ') to ground and its output to the gate of the second and where the control bias (Up 0 I) at the output of the third amplifier transistor (Mi') to the gate of the first current source transistor (Li) is applied

6. Differenzverstärker nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Reihenschaltung des zweiten Stromquellentransistors (Li'), der parallel zum dritten Verstärkertransistor (Mi') geschaltet ist, mit dem dritten Lastwiderstand (Ni') zwischen der ersten und zweiten Gleichstromversorgungsleitung (Λι, A2), wobei der gemeinsame Ausgang des zweiten Stromquellentransistors (Li') und des dritten Verstärkertransistors (Mi') an das Gatter des zweiten Stromquellentransistors (Li') angeschlossen ist, und wobei die Steuervorspannung (Up0I) am Ausgang des zweiten Stromquellentransistors (L/) an das Gatter des ersten Stromquellentransistors (Li) des Differenzverstärkers angelegt ist6. Differential amplifier according to claim 4, characterized by a series connection of the second current source transistor (Li '), which is connected in parallel to the third amplifier transistor (Mi'), with the third load resistor (Ni ') between the first and second DC power supply line (Λι, A 2 ), the common output of the second current source transistor (Li ') and the third amplifier transistor (Mi') being connected to the gate of the second current source transistor (Li '), and the control bias voltage (Up 0 I) at the output of the second current source transistor (L /) is applied to the gate of the first current source transistor (Li) of the differential amplifier

7. Differenzverstärker nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß Gatter und Senken des ersten und dritten Lastwiderstandes (Nu /Vi') auf gleichem Potential liegen und an die erste Gleichstromversorgungsleitung (Ai) angeschlossen sind.7. Differential amplifier according to one of claims 1-6, characterized in that the gates and sinks of the first and third load resistors (Nu / Vi ') are at the same potential and are connected to the first direct current supply line (Ai).

8. Differenzverstärker nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, da3 er mit Gleichtakt-Gegenkopplung arbeitet und zwischen der ersten und der zweiten Gleichstromversorgungsleitung (Au A2) liegt, daß die Senken (5,, S2) des ersten bzw. zweiten MOS-Verstärkertransistors (Mi, M2) über den ersten bzw. zweiten Lastwiderstand (Ni, N2) an die erste Gleichstromversorgungsleitung (Λι) angeschlossen sind und daß die Eingänge eines Addierers an die Senken (Si, S2) der Verstärkertransistoren (Mi, M2) angeschlossen sind, wobei ein Stromquellentransistor (M5) und der Ausgang des Addierers zwischen den gemeinsamen Quellen der Verstärkertransistoren (Mi, M2) und der zweiten Gleichstromversorgungsleitung (A2) in Reihe geschaltet sind (F i g. 6).8. Differential amplifier according to one of claims 1-7, characterized in that it works with common-mode negative feedback and that the sinks (5 ,, S 2 ) of the first and second are located between the first and second direct current supply lines (Au A2) MOS amplifier transistor (Mi, M2) via the first or second load resistor (Ni, N2) are connected to the first DC power supply line (Λι) and that the inputs of an adder to the sinks (Si, S 2 ) of the amplifier transistors (Mi, M 2 ) are connected, a current source transistor (M5) and the output of the adder between the common sources of the amplifier transistors (Mi, M 2 ) and the second DC power supply line (A 2 ) are connected in series (Fig. 6).

9. Differenzverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Lastwiderstand (Ni, N2) im ohmschen Bereich betriebene MOS-Transistoren sind, von denen angeschlossen sind: die Gatter und Senken galvanisch an die erste Gleichstromversorgungsleitung (A1) und die Quellen an die entsprechenden Senken (Su S2) des ersten und zweiten Verstärkertransistors (Mi, M2).9. Differential amplifier according to claim 8, characterized in that the first and second load resistance (Ni, N 2 ) are operated in the ohmic range MOS transistors, of which are connected: the gates and sinks galvanically to the first DC power supply line (A 1 ) and the Sources to the corresponding sinks (Su S 2 ) of the first and second amplifier transistor (Mi, M 2 ).

10. Differenzverstärker nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Addierer zwei parallel geschaltete MOS-Addiertransistoren (Mb, Mt) aufweist, von denen anschlossen sind: die Gatter an die Senken (Si, S2) der Verstärkertransistoren (Mi, M2), die Senken an die Quelle des Stromquellentransistors (M5) und die Quellen galvanisch an die zweite Gleichstromversorgungsleitung (A2). 10. Differential amplifier according to claim 8 or 9, characterized in that the adder has two parallel-connected MOS adding transistors (M b , Mt) , of which are connected: the gates to the sinks (Si, S 2 ) of the amplifier transistors (Mi, M 2 ), the sinks to the source of the current source transistor (M 5 ) and the sources galvanically to the second DC power supply line (A2).

i') angeschlosseni ') connected

Die Erfindung betrifft einen auf einem Halbleiterchip aufgebauten Differenzverstärker mit MOS-Feldeffekttransistoren mit Kompensation der Spannungsschwankungen am Ausgang der Verstärkung in Gleichtaktbetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.The invention relates to a differential amplifier built on a semiconductor chip with MOS field effect transistors with compensation of the voltage fluctuations at the output of the amplification in common mode according to the preamble of claim I.

Differenzverstärker dieser Bauart sind üblich. In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, die Qualität bzw. Güte jedes einzelnen Bauelements der so gebildetenDifferential amplifiers of this type are common. In practice, however, it is not possible to determine the quality or Quality of each individual component of the so formed

sind, integrierten MQS-SchaUüng zu prüfen, da die Abmes-are to check the integrated MQS test, as the dimensions

sungen der integrierten Schaltung sehr klein sind und diese in Massenprodukten hergestellt werden. Einem Differenzverstärker werden zwei Eingangsspannungen zugeführt, deren Differenz verstärkt werden solL Diese Differenz wird durch zwei verstärkte Spannungen an den beiden Ausgängen des Differenzverstärkers dargestellt Integrated circuit solutions are very small and these are mass-produced. A differential amplifier has two input voltages fed, the difference of which is to be amplified The difference is represented by two amplified voltages at the two outputs of the differential amplifier

Technologisch bedingte Parameterschwankuiigen können dazu führen, daß die Verstärkertransistoren außerhalb ihres normalen Arbeitsbereiches arbeiten, d. h, außerhalb des linearen Teils der Steuerkennlinie. Dadurch tritt eine unerwünschte Unsymmetrie in der Verstärkung der Differenzverstärkers auf, d. h, daß Ausgangsspannungsschwankungen im Gleichtaktbetrieb auftreten.Technologically conditioned parameter fluctuations can lead to the amplifier transistors working outside their normal operating range, d. h, outside the linear part of the control characteristic. This results in an undesirable imbalance in the gain of the differential amplifier, i. h that Output voltage fluctuations occur in common mode.

Es ist Aufgabe, eine Kompensationsanordnung zur Vermeidung einer solchen Unsymmetrie in der Verstärkung des eingangs genannten Differenzverstärkers anzugeben.It is the task of a compensation arrangement to avoid such an asymmetry in the gain of the differential amplifier mentioned at the beginning.

Die Aufgabe wird durch kennzeichnende Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThe object is achieved by the characterizing features of claim 1

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.The invention is further developed by the features of the subclaims.

Während bei Differenzverstärkern, deren Stromquellen einen bipolaren Transistor aufweisen, der zwei bipolaren Transistoren zugeordnet ist, deren Vorspannung steuerbar ist (vergleiche IBM Technical D isclosure Bulletin, Bd. 6 (August 1963) Nr. 3, S. 70/71; Elektroniker, Bd. 11 (1972) H. 5, S. 221-228) sind die Verstärkungsfaktoren bei MOS-Transistoren durch geometrische Parameter bestimmt und hängen im Gegensatz zu bipolaren Transistoren nur wenig vom Strom im Arbeitsbereich ab.While with differential amplifiers whose current sources have a bipolar transistor, the two is assigned to bipolar transistors, the bias voltage of which is controllable (compare IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 6 (August 1963) No. 3, pp. 70/71; Electronics technician, Vol. 11 (1972) H. 5, pp. 221-228) are the gain factors in MOS transistors by geometric Parameters and, in contrast to bipolar transistors, depend only slightly on the current im Work area.

Bei der Erfindung wird erreicht, daß die Verstärkertransistoren im günstigen Teil der Steuerkennlinie arbeiten können, d. h, der Arbeitspunkt ist einerseits im linearen Teil der Steuerkennlinie jedes Verstärkungstransistors, wobei darüber hinaus Offsetspannungen vermeidbar sind. Um dies zu erreichen und eine Zentrierung auf einen sogenannten »Ruhepunkt« der Steuerkennlinie des Verstärkers zu erreichen, wird die Forderung erfüllt, daß die Summe der Ausgangspotentiale an beiden Verstärkertransistoren Null oder konstant ist.In the invention it is achieved that the amplifier transistors in the favorable part of the control characteristic can work, d. In other words, the operating point is on the one hand in the linear part of the control characteristic of each amplifying transistor, with offset voltages in addition are avoidable. In order to achieve this and a centering on a so-called "rest point" of the To achieve the control characteristic of the amplifier, the requirement is met that the sum of the output potentials is zero or constant at both amplifier transistors.

Das heißt die Polarisations- oder Steuervorspannung wird ständig an die Speisestromquelle für die beiden parallel angeordneten Verstärkertransistoren angepaßt, wobei die Speisestromquelle im Allgemeinen ebenfalls durch einen MOS-Transistor gebildet ist, an dessen Gatter die Steuervorspannung angelegt ist.That means the polarization or control bias is constantly applied to the supply current source for the two matched amplifier transistors arranged in parallel, the supply current source generally also is formed by a MOS transistor, to whose gate the control bias is applied.

Wesentlich bei der Erfindung ist, daß eine Nachbildung zumindest eines Teils des Differenzverstärkers verwendet wird, wobei Bauelemente verwende! sind, die den Bauelementen des zu komprimierenden Differenzverstärkers möglichst ähnlich sind, so daß technologisch bedingte Parameterschwankungen der Bauteile des zu kompensierenden Differenzverstärkers den im gleichen Sinne verlaufenden Schwankungen der ähnlichen Bauelemente der Kompensationsanordnung bzw. Nachbildung entsprechen. Dadurch wird eine Änderung der Steuervorspannung der Speisestromquelle des Differenzverstärkers und eine automatische Neueinstellung des Arbeitspunktes der VerstärVerbauelemente abhängig von den technologischen Parameterschwankungen derart erzielt, daß wie erwünscht die Summe der Ausgangssp;innungen Null oder ein vorbestinimter konstanter Wert ist. Der Wert der !muedanz des StrorpCiueNentransistorx.der steuerbar ist.It is essential in the invention that a simulation of at least part of the differential amplifier is used, where components use! are the components of the to be compressed Differential amplifiers are as similar as possible, so that technologically-related parameter fluctuations of the Components of the differential amplifier to be compensated for the fluctuations in the correspond to similar components of the compensation arrangement or simulation. This creates a Change of the control bias of the supply current source of the differential amplifier and an automatic Readjustment of the working point of the amplifier components depending on the technological parameter fluctuations achieved in such a way that as desired the sum of the output voltages zero or one is a predetermined constant value. The value of the! Muedanz des StrorpCiueNentransistorx. Which is controllable.

wird durch eine an einen Steaereingang der Speisestromquelle angelegte Steuervorspannung bestimmt wobei sich der fließende Strom auf zwei zwischen der Spe-sesiromquelle und einer Gleichspannungsquelle parallel geschaltete Verstärkertransistoren aufteilt Die beiden Ströme fließen durch die Verstärkertransistoren in zwei vorzugsweise ebenfalls durch MOS-Transistoren gebildete Lastwiderstände, deren Gatter und Senken an der selben negativen Spannung deris connected to a steaer input of the supply current source applied control bias determined whereby the current flowing to two between the Spe-sesiromquelle and a DC voltage source Amplifier transistors connected in parallel divides The two currents flow through the amplifier transistors in two load resistors, preferably also formed by MOS transistors, their gates and Lowering at the same negative voltage of the

ίο Gleichspannungsquelle liegen, die jeweils zwischen den Verstärkertransistoren und der Gleichspannungsquelle angeordnet sind Die Gatter der Verstärkertransistoren des Differenzverstärkers sind an Signalquellen angeschlossen, deren Spannungen verstärkt werden sollen.ίο DC voltage source, each between the Amplifier transistors and the DC voltage source are arranged The gates of the amplifier transistors of the differential amplifier are connected to signal sources whose voltages are to be amplified.

Die Bauelemente der Kompensationsanordnung (Nachbildung) sind dabei so gewählt daß ihre Abhängigkeit von den technologisch bedingten Parameterschwankungen durch dieselbe Gesetzmäßigkeit beschrieben werden kann.The components of the compensation arrangement (simulation) are chosen so that their dependency of the technologically conditioned parameter fluctuations are described by the same law can be.

2« Die Kompensationsanordnung ist somit bezüglich der wichtigsten Bauelemente identisch dem zugeordneten Differenzverstärker, wobei jedoch die Kompensationsanordnung statisch arbeitet und das Gatter des mindestens einen Verstärkertransistor? geerdet ist.2 «The compensation arrangement is therefore with respect to the most important components identical to the assigned differential amplifier, but with the compensation arrangement statically works and the gate of at least one amplifier transistor? is grounded.

2"> Durch den Aufbau wird erreicht daß die Steuervorspannung von verschiedenen technologischen Parametern so gesteuert wird, daß diese wiederum kompensiert werden derart, daß die MOS-Verstärkertransistoren des Differenzverstärkers eine konstante Ausgangsspan-2 "> The structure ensures that the control bias of various technological parameters is controlled so that these are in turn compensated so that the MOS amplifier transistors of the Differential amplifier a constant output voltage

!<) nungssumme bilden. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Kompensationsanordnung (Nachbildung) zusammen mit einem beidseitig bzw. im Gleichtakt gegengekoppelten Differenzverstärker verwendet Dieser Differenzverstärker weist zwei! <) form the investment sum. In an advantageous embodiment the invention is the compensation arrangement (replica) together with a bilateral or differential amplifier with negative feedback is used in common mode. This differential amplifier has two

η Gleichspannungen (z. B. — V und + V) auf, die den Verstärker mit Strom versorgen, ferner zwei MOS-Verstärkertransistoren, deren Gatter an je eine Signalquelle angeschlossen sind, die die zu verstärkenden Spannungen abgeben. An den Senken dieser Verstärkertransistören werden verstärkte Spannungen erzeugt; die Senken sind ferner je einen Lastwiderstand an die positive Gleichspannung angeschlossen. Diese Lastwiderstände sind bespielsweise MOS-Transistoren, die im ohmschen Bereich arbeiten. Der Differenzverstärkerη DC voltages (z. B. - V and + V), which supply the amplifier with current, also two MOS amplifier transistors, the gates of which are each connected to a signal source, which emit the voltages to be amplified. Amplified voltages are generated at the drains of these amplifier transistors; the sinks are each connected to a load resistor to the positive DC voltage. These load resistors are, for example, MOS transistors that work in the ohmic range. The differential amplifier

4Ί weist außerdem einen Stromquellentransistor auf, dessen Gatter an die Steuervorspannung der Kompensationsanordnung bzw. Nachbildung angeschlossen ist, sowie einen Addierer, dessen Eingänge mit je einer Senke der Verstärkertransistoren verbunden sind. Der4Ί also has a current source transistor, whose gate is connected to the control bias of the compensation arrangement or simulation, and an adder, the inputs of which are each connected to a drain of the amplifier transistors. Of the

■Ι« Stromquellentransistor und der Addierer sind in Reihe geschaltet, und zwar zwischen den gemeinsamen Quellen der MOS-Verstärkertransistor en und einer Versorgungsleitung der Gleichspannungsquelle. Eine vorteilhafte Ausführung des Addierers ist eine Parallel-■ Ι «The current source transistor and the adder are in series connected, between the common sources of the MOS amplifier transistors and one Supply line of the DC voltage source. An advantageous embodiment of the adder is a parallel

">■"> schaltung zweier MOS-Transistoren, deren Gatter mit je einer Senke der Verstärkertransistoren verbunden sind."> ■"> circuit of two MOS transistors, their gates with one sink each of the amplifier transistors are connected.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. It shows

w) F i g. 1 das Schaltbild eines üblichen Differenzverstärkers, auf den die erfindungsgemäße Polarisationsanordnung angewandt wird,w) F i g. 1 the circuit diagram of a common differential amplifier, to which the polarization arrangement according to the invention is applied,

F i g. 2 die Prinzipschaltung eines ersten Ausführungsbeispiels der Nachbildung gemäß der Erfindung, deren F i g. 2 shows the basic circuit of a first embodiment of the simulation according to the invention, the

h"> Aufbau dem Differenzverstärker nach F i g. 1 entspricht, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Nachbildung gemäß der Erfindung mit nur einem Zweig des Differenzverstärkers nach F i e. 1.h "> structure corresponds to the differential amplifier according to Fig. 1, Fig. 3 shows a second embodiment of the simulation according to the invention with only one branch of the Differential amplifier according to F i e. 1.

F i g. 4 und 5 weitere Ausführungsbeispiele ohne Verstärker zwischen dem Ausgang eines Verstärkertransistors und dem Gatter eines Stromquellentransistors der Nachbildung nach F i g. 3, wobei F i g. 5 eine bevorzugte Ausführungsform zeigt,F i g. 4 and 5 further exemplary embodiments without an amplifier between the output of an amplifier transistor and the gate of a current source transistor of the replica of FIG. 3, where F i g. 5 a preferred embodiment shows

F i g. 6 einen Differenzverstärker, der zusammen mit der Nachbildung bevorzugt verwendet wird,F i g. 6 a differential amplifier, which is preferably used together with the simulation,

F i g. 7 eine Ersatzschaltung des bevorzugten Differenz-Verstärkers nach F i g. 6.F i g. 7 shows an equivalent circuit of the preferred differential amplifier according to FIG. 6th

F i g. 1 zeigt einen Differenzverstärker üblicher Bauart, bei dem die Erfindung angewandt werden kann, wie nachstehend gezeigt wird. Der Verstärker weist eine durch einen ersten MOS-Transistor L\ dargestellte Stromquelle auf, wobei angeschlossen sind: die Quelle (Source) des Transistors an eine Gleichspannung + V und die Senke (Drain) an die Quellen zweier Verstärkertransistoren M\ und M2. An das Gatter (Gate) des die Verstärkertransistoren M\ und M2 speisenden ersten Transistors L\ wird eine Steuervorspannung Upoi angelegt, die den Arbeitspunkt der Verstärkertransistoren M\ und Mi bestimmt Die Verstärkertransistoren M\, M2 sind über Lastwiderstände /Vi und N2 an eine Gleichspannung - V angeschlossen. Die Lastwiderstände N\, N2 werden nach F i g. 1 durch MOS-Transistoren gebildet, die im ohmschen Bereich arbeiten, und deren Senken und Gatter sich auf demselben Potential - V befinden. Die beiden Eingangsspannungen, deren Differenz gebildet werden soll, werden an Eingänge E\ und Ei angelegt, die mit den Gattern der Verstärkertransistoren M\ und M2 verbunden sind. An Ausgängen S\ und S2 werden Ausgangsspannungen Vs\ und Vs2 erzeugt.F i g. Figure 1 shows a differential amplifier of conventional construction to which the invention can be applied, as shown below. The amplifier has a current source represented by a first MOS transistor L \ , the source (source) of transistor L · being connected to a DC voltage + V and the drain (drain) to the sources of two amplifier transistors M \ and M 2 . A control bias voltage U po i , which determines the operating point of the amplifier transistors M \ and Mi , is applied to the gate of the first transistor L \ which feeds the amplifier transistors M \ and M 2. The amplifier transistors M \, M2 are connected via load resistors / Vi and N2 connected to a direct voltage - V. The load resistances N \, N 2 are shown in FIG. 1 formed by MOS transistors that work in the ohmic range, and whose drains and gates are at the same potential - V. The two input voltages, the difference between which is to be formed, are applied to inputs E \ and Ei , which are connected to the gates of the amplifier transistors M \ and M2 . Output voltages Vs \ and Vs 2 are generated at outputs S \ and S 2.

F i g. 2 zeigt eine Prinzipschaltung der erfindungsgemäßen Kompensationsanordnung. Diese Anordnung weist dieselben Bauelemente wie der statisch betriebene Differenzverstärker nach F i g. 1 auf, wobei die Gatter eines dritten und eines vierten Verstärkertransistors M\ bzw. M 2 an Masse liegen. Die Ausgänge Si und 52 der Verstärke:rtransistoren M\, M'2 sind an einen Addierer Σ angeschlossen, der die Summe Vsi + Vs2 berechnet. Dieses Summensignal wird in einen Verstärker K eingespeist, dessen Ausgang mit dem Gatter eines zweiten Stromquellen transistors L\ verbunden ist, wobei die in den ersten Stromquellentransistor Li nach F i g. 1 eingespeiste Steuervorspannung Up0I an das Gatter des Transistors L\ angelegt wird. Diese Anordnung dient zum Steuern bzw. Regeln der Steuervorspannung Up0/ abhängig von technologischen Parameterschwankungen der verschiedenen Transistoren M, N, L, um die Konstanz der Spannungssumme am Ausgang des Differenzverstärkers sicherzustellen. Zur Regelung der Spannung Up0/ wird eine Referenzspannung benötigt, die in F i g. 2 durch die negative Spannung — V dargestellt wird. Die technologischen Parameter wie die Schwellenspannungen der MOS-Transistoren M\ und Mi (MI und M'2), die Kanalbreite der MOS-Transistoren und die geometrischen Kanallängen der MOS-Transistoren schwanken im Differenzverstärker (Fig. 1) in gleicher Weise wie in der Nachbildung (F i g. 2), was auch für mögliche Schwankungen der Spannung + Vgilt Genauer gesagt stellt der Transistor N\ in der Anordnung nach F i g. 2 ebenso wie in Fig.3, 4 und 5 einen im ohmschen Bereich betriebenen (dritten) Lastwiderstand dar, wobei das Geometrieverhältnis Z/L kleiner als Eins ist, mit: Z= Breite des Ladungsträgerkanals zwischen Senke und Quelle, und L—geometrische Länge des MOS-Transistor-Kanals. Dieser Transistor N\ ist wie der Transistor M insbesondere empfindlich gegenüber Schwankungen ΔΖ\ιηά AL der Kanalbreite und -länge; durch ihn ist es möglich, die Spannung Upoi abhängig von diesen Schwankungen einzustellen, um die gleichlaufenden -, Schwankungen im Transistor N\ zu kompensieren.F i g. 2 shows a basic circuit of the compensation arrangement according to the invention. This arrangement has the same components as the statically operated differential amplifier according to FIG. 1, the gates of a third and a fourth amplifier transistor M \ and M 2 being connected to ground. The outputs Si and 52 of the amplifiers: rtransistors M \, M ' 2 are connected to an adder Σ which calculates the sum Vsi + Vs 2. This sum signal is fed into an amplifier K , the output of which is connected to the gate of a second current source transistor L \ , wherein the in the first current source transistor Li according to F i g. 1 fed in control bias Up 0 I is applied to the gate of the transistor L \ . This arrangement is used to control or regulate the control bias voltage Up 0 / depending on technological parameter fluctuations of the various transistors M, N, L, in order to ensure the constancy of the voltage sum at the output of the differential amplifier. To regulate the voltage Up 0 / , a reference voltage is required, which is shown in FIG. 2 is represented by the negative voltage - V. The technological parameters such as the threshold voltages of the MOS transistors M \ and Mi (MI and M'2), the channel width of the MOS transistors and the geometric channel lengths of the MOS transistors fluctuate in the differential amplifier (Fig. 1) in the same way as in the Simulation (FIG. 2), which also applies to possible fluctuations in the voltage + V. More precisely, the transistor N \ in the arrangement according to FIG. 2 as well as in FIGS. 3, 4 and 5 represent a (third) load resistor operated in the ohmic range, the aspect ratio Z / L being less than one, with: Z = width of the charge carrier channel between sink and source, and L - geometric length of the MOS transistor channel. Like the transistor M, this transistor N \ is particularly sensitive to fluctuations ΔΖ \ ιηά AL in the channel width and length; it makes it possible to adjust the voltage U po i as a function of these fluctuations in order to compensate for the concurrent fluctuations in the transistor N \.

Der dritte Verstärkertransistor M\ ist ein MOS-Transistor, dessen Gatter auf Masse (d. h. auf der Bezugsspannung Null V) liegt, und der die Schwankungen der Gleichspannung + Vgegenüber der Steuervor-η spannung zu kompensieren erlaubt. Der zweite Stromwellentransistor L\ schließlich, dessen Kanalbreite Z wichtig ist, ist sehr empfindlich bezüglich der Schwellenspannung Vs die häufig abhängig von der verwendeten Technologie schwankt. Der zweite Stromquellentransistor L\ kompensiert die Schwankungen der Schwellenspannung, indem er die Steuervorspannung Upoi entsprechend dieser Schwankungen der Schwellenspannung Vs nachregelt. Es wurde experimentell nachgewiesen, daß die Verwendung dieser drei Transistoren in einem der vier Fälle nach F i g. 2,3,4 und 5 eine Kompensation der Schwankungen der Parameter + V, V5, Zund L gestattet.The third amplifier transistor M \ is a MOS transistor, the gate of which is at ground (ie at the reference voltage zero V), and which allows the fluctuations of the DC voltage + V compared to the control bias voltage to be compensated. Finally, the second current wave transistor L \ , the channel width Z of which is important, is very sensitive to the threshold voltage Vs, which often fluctuates depending on the technology used. The second current source transistor L \ compensates for the fluctuations in the threshold voltage by readjusting the control bias voltage Upoi in accordance with these fluctuations in the threshold voltage Vs. It has been experimentally proven that the use of these three transistors in one of the four cases shown in FIG. 2 , 3, 4 and 5 allow the fluctuations of the parameters + V, V 5, Z and L to be compensated.

Die Nachbildung nach F i g. 2 ist nicht optimal, da die verhältnismäßig große Anzahl von Transistoren die Anzahl der Fehlerursachen sowie den Platzbedarf erhöhen. Wegen des Zusammenspiels der verschiedenen Bauelemente und wegen des Vorhandenseins des Verstärkers K weist die Anordnung überdies ein langsames Einschwingverhalten auf. F i g. 3 zeigt eineThe replica according to FIG. 2 is not optimal, since the relatively large number of transistors increases the number of causes of errors as well as the space requirement. Because of the interaction of the various components and because of the presence of the amplifier K , the arrangement also has a slow transient response. F i g. 3 shows a

$0 Anordnung, die nur einen einzigen Zweig des Differenzverstärkers aufweist, d. h. die Bauelemente M\ und N'i, die den Transistoren M\ (und M2) sowie TVi (und N2) des Differenzverstärkers möglichst ähnlich sind. Das Bauelement L\ ist aus L\ abgeleitet, wobei berücksichj tigt ist, daß der Strom durch L\ nur halb so groß wie der Strom durch L\ ist. $ 0 Arrangement that has only a single branch of the differential amplifier, ie the components M \ and N'i, which are as similar as possible to the transistors M \ (and M 2 ) and TVi (and N 2 ) of the differential amplifier. The component L \ is derived from L \ , taking into account that the current through L \ is only half as large as the current through L \ .

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 der erfindungsgemäßen Anordnung verzichtet auf die beiden Transistoren M'2 und N'2, deren technologische Parameter-Schwankungen im gleichen Sinne wie jene der Transistoren M\ und N\ verlaufen, so daß die beiden Transistoren M2 und /V2 redundant sind. Die Senke des Verstärkertransistors M\ ist über den Verstärker K an das Gatter des Transistors Ζ.Ί angeschlossen, der die in das Gatter des Transistors Li des Differenzverstärkers nach F i g. 1 eingespeiste Polarisationsspannung Up0, erzeugtThe embodiment according to FIG. 3 of the arrangement according to the invention dispenses with the two transistors M'2 and N ' 2 , the technological parameter fluctuations of which run in the same sense as those of the transistors M \ and N \ , so that the two transistors M 2 and / V 2 are redundant. The sink of the amplifier transistor M \ is connected via the amplifier K to the gate of the transistor Ζ.Ί, which is in the gate of the transistor Li of the differential amplifier according to F i g. 1 polarization voltage Up 0 fed in

F i g. 4 zeigt eine Anordnung ohne Differenzverstärker K, wobei die Phasenbedingungen zwischen dem Ausgang des dritten Verstärkertransistors M\ und dem Gatter des zweiten Stromquellentransistor L\ durch den Aufbau erfüllt werden. Die Geometrie der Transistoren L\, M\ und N\ ist identisch zur Geometrie der Transistoren nach Fig.3. Die Anordnung nach F i g. 4 arbeitet zufriedenstellend, obwohl die Schaltung nicht optimal ist, da das Gatter des zweiten Stromquellentransistors L\ auf hohem Potential liegt, wodurch die Senken-Quellenspannung des dritten Verstärkertransistors M\ niedrig ist und dieser im ohmschen Bereich anstatt im Verstärkerbereich arbeitetF i g. 4 shows an arrangement without a differential amplifier K, the phase conditions between the output of the third amplifier transistor M \ and the gate of the second current source transistor L \ being met by the structure. The geometry of the transistors L \, M \ and N \ is identical to the geometry of the transistors according to FIG. The arrangement according to FIG. 4 works satisfactorily, although the circuit is not optimal, since the gate of the second current source transistor L \ is at high potential, whereby the sink-source voltage of the third amplifier transistor M \ is low and this works in the ohmic range instead of the amplifier range

Eine noch bessere und bei der Erfindung bevorzugl angewendete Realisierung ist in Fig.5 dargestellt, bei der die Transistoren L\ und M\ parallel geschaltet sind und in Serie zum Transistor N\ liegen. An die Reihenschaltung sind die beiden Gleichspannungen + \ und — V angeschlossen. In dieser Anordnung liegt das Gatter des dritten Verstärkertransistors M\ stets ar Masse, und das Gatter des zweiten Stromquellentransi-An even better implementation, which is preferably used in the invention, is shown in FIG. 5, in which the transistors L \ and M \ are connected in parallel and are in series with the transistor N \ . The two DC voltages + \ and - V are connected to the series circuit. In this arrangement, the gate of the third amplifier transistor M \ is always ar ground, and the gate of the second current source transistor

stors L'\ ist an den gemeinsamen Ausgang, d. h. an die Senken der Transistoren L\ und M\ angeschlossen. In dieser Schaltung arbeitet der Transistor M\ im Verstärkerbetrieb, so daß die Schaltung nach Fig.5 ausgezeichnete Ergebnisse liefert und eine Ausgangs-Steuervorspannung Upoi erzeugt, die sich zur Ausregelung von technologischen Parameterschwankungen eignet.stors L '\ is connected to the common output, ie to the sinks of the transistors L \ and M \ . In this circuit the transistor M \ works in amplifier mode, so that the circuit according to FIG. 5 delivers excellent results and generates an output control bias voltage Upoi which is suitable for regulating technological parameter fluctuations.

Fig.6 zeigt einen Differenzverstärker mit Gleichtakt-Gegenkopplung, der zusammen mit der erfindungsgemäßen Polarisationsanordnung vorzugsweise verwendet wird. Der Differenzverstärker weist zwei MOS-Transistoren Mi und M2 auf, deren Gatter E] und E2 durch Spannungen bzw. Signale Vei und Vej angesteuert werden, die von (nicht gezeigten) Signal- r, quellen abgegeben werden, wobei diese Spannungen auf Masse bezogen sind. Die Senken Si und 52 dieser Transistoren Mu M2 erzeugen verstärkte Spannungen Vs\ und Vs2, die in die Gatter von Transistoren Me und Mj eingespeist werden, die als Addierverstärkertransi- 2» stören eines Addierers Σ arbeiten, und deren Senken zur Erzeugung einer Gleichtakt-Gegenkopplung an die Quelle eines Stromquellentransistors Ms angeschlossen sind. Die an die parallel geschalteten Transistoren M6 und M1 angelegten Spannungen beeinflussen die zwischen Gatter und Quelle des Stromquellentransistors Mi angelegte Spannung und damit den Strom der Stromquelle. Die Quellen der Transistoren Mt, und Mi sind an eine Gleichspannungsleitung A2 angeschlossen, deren Potential + VbeträgL Das Gatter des Stromquel- jo6 shows a differential amplifier with common-mode negative feedback, which is preferably used together with the polarization arrangement according to the invention. The differential amplifier has two MOS transistors Mi and M 2 , the gates E] and E 2 of which are controlled by voltages or signals Vei and Vej emitted from signal sources (not shown), these voltages being connected to ground are related. The sinks Si and 52 of these transistors Mu M 2 generate amplified voltages Vs \ and Vs 2 , which are fed into the gates of transistors Me and Mj , which work as adding amplifier transistors of an adder Σ , and their sinks to produce a common mode -Coupling are connected to the source of a current source transistor Ms. The voltages applied to the transistors M 6 and M 1 connected in parallel influence the voltage applied between the gate and source of the current source transistor Mi and thus the current of the current source. The sources of the transistors Mt, and Mi are connected to a DC voltage line A 2 , the potential of which is + VaidL The gate of the current source jo

Ks1 = A [Vex + edx - K[Vs1 + Vs2 - e)] ,
Vs2 = A [Ve2 + ed2 - K[Vs1 + Vs2 - «?)] .
Ks 1 = A [Ve x + ed x - K [Vs 1 + Vs 2 - e)] ,
Vs 2 = A [Ve 2 + ed 2 - K [Vs 1 + Vs 2 - «?)].

lentransistors Λ/5 wird polarisiert bzw. vorgespannt, indem ein Anschluß P an eine (nicht gezeigte) Kompensationsanordnung (Nachbildung) angeschlossen wird, die die Steuervorspannung Upoi liefert. Die Senke des Stromquellentransistors M5 speist die Quellen der Verstärkertransistoren M\ und M2. Die Lastwiderstände N] und N2 arbeiten im ohmschen Bereich, wobei die Gatter und die Senken dieser durch Transistoren gebildeten Lastwiderstände Ni und N2 galvanisch an eine Gleichstromversorgungsleitung A] angeschlossen ist, die auf dem Potential - V liegt.Lentransistor Λ / 5 is polarized or biased in that a terminal P is connected to a (not shown) compensation arrangement (replica) which supplies the control bias Upoi. The sink of the current source transistor M5 feeds the sources of the amplifier transistors M 1 and M 2 . The load resistors N] and N 2 work in the ohmic range, the gates and the sinks of these load resistors Ni and N 2 formed by transistors being galvanically connected to a direct current supply line A] which is at the potential −V .

Um die durch technologische Parameterschwankungen bedingten Änderungen so weit wie möglich zu begrenzen, sind die Transistorpaare Mi, M2 und N\, N2 sowie Mr. M? aus Transistoren aufgebaut, die einander möglichst gleichen.In order to limit the changes caused by technological parameter fluctuations as much as possible, the transistor pairs Mi, M 2 and N \, N 2 as well as Mr. M? made up of transistors that are as similar as possible to each other.

F i g. 7 stellt ein elektrisches Ersatzschaltbild der F i g. 6 dar. Die Verstärkertransistoren M\ und M2 sind dabei durch Verstärker A (mit der Verstärkung A) dargestellt, die Addiertransistoren Mf, und M7 durch einen Addierer Σ, wobei diesem Addierer ein Verstärker K mit einem Verstärkungsfaktor K zugeordnet ist. Spannungen e, ed] und ed2 sind Offsetspannungen der Verstärker A und K. F i g. 7 represents an electrical equivalent circuit diagram of FIG. 6. The amplifier transistors M 1 and M 2 are represented by amplifier A (with gain A) , the adding transistors Mf and M7 by an adder Σ, an amplifier K with a gain factor K being assigned to this adder. Voltages e, ed] and ed 2 are offset voltages of amplifiers A and K.

Die mathematische Ableitung der Ergebnisse, die durch die Differenzverstärker nach F i g. 1 und 2 erhalten werden, ist wie folgt:The mathematical derivation of the results generated by the differential amplifier according to Fig. 1 and 2 obtained is as follows:

Die Ausgangspotentiale V$i und Vs2 berechnen sich nach folgenden Gleichungen:The output potentials V $ i and Vs 2 are calculated using the following equations:

Nach einer einfachen algebraischen Umformung erhält man:After a simple algebraic transformation we get:

i/ A i„ „ * A , j jv A TVe1 + Ve2 + edx + ed2 + 2Ke i / A i "" * A , j jv A TVe 1 + Ve 2 + ed x + ed 2 + 2Ke

]■] ■

Vs2 = - -J Vs 2 = - -J

Ve2) + y (ed, - ed2) + y Ve1 + Ve2 + erf, + ed2 +
1 + 2AK
Ve 2 ) + y (ed, - ed 2 ) + y Ve 1 + Ve 2 + erf, + ed 2 +
1 + 2AK

Entsprechend den Gleichungen ist die differentielle Offsetspannung (Fehlerspannung) der Spannungsdifferenz Ve\ — Ve2 am Eingang durch ed] — ed2 gegeben. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, differentiell zu arbeiten (wobei die Differenz der Spannungen kleiner als jede Offsetspannung selbst ist) und darauf zu achten, daß die Verstärker A (dargestellt durch die Verstärkertransistoren M] und M2) möglichst ähnlich sind. Falls die Verstärker identisch sind, gilt ed\ = ed2 und die differentielle Offsetspannung ist Null.According to the equations, the differential offset voltage (error voltage) of the voltage difference Ve \ - Ve 2 at the input is given by ed] - ed 2 . For this reason it is advantageous to work differentially (the difference between the voltages being smaller than each offset voltage itself) and to ensure that the amplifiers A (represented by the amplifier transistors M] and M 2 ) are as similar as possible. If the amplifiers are identical, ed \ = ed 2 applies and the differential offset voltage is zero.

Die nichtdifferentielle Offsetspannung Von am Systemeingang berechnet sich zu:The non-differential offset voltage V o n at the system input is calculated as follows:

ed2 ed 2

Ve1 + Fe2 + edx + ed2 + 2Ke 1 + 2AK Ve 1 + Fe 2 + ed x + ed 2 + 2Ke 1 + 2AK

5555

6060

Die Gleichung zeigt, daß der Einfluß der technologischen Parameterschwankungen (ed], edi und e) sowie der Wert der Eingangsparameter Vei und Ve2 einen nur geringen Einfluß auf die Offsetspannung Von hat, wenn der Faktor (1+2 AK), die sogenannte Gleichtaktunterdrückung, groß ist Die Gleichtakt-Offsetspannung e (unsymmetrie der Gleichtaktverstärkung) des Verstärkers, die Offsetspannung der Addierertransistoren Me und M7 multipliziert mit dem Faktor K, zeigt das Interesse an einer Verringerung von K, wobei das Produkt AK konstant ist Auf diese Weise kann mit einer minimalen Anzahl von Bauelementen eine Gleichtakt-Gegenkopplung sehr einfach realisiert werden, wobei insbesondere eine schnelle Gegenkopplung erzielbar istThe equation shows that the influence of the technological parameter fluctuations (ed], edi and e) as well as the value of the input parameters Vei and Ve 2 have only a slight influence on the offset voltage V o n if the factor (1 + 2 AK), the so-called common-mode rejection, large is the common-mode offset voltage e (asymmetry of the common-mode gain) of the amplifier, the offset voltage of the adder transistors Me and M 7 multiplied by the factor K, shows the interest in reducing K, with the product AK being constant in this way Common-mode negative feedback can be implemented very easily with a minimal number of components, with rapid negative feedback in particular being achievable

Durch das Transistorpaar Mt und Mi wird ferner ein Serienwiderstand eingeführt, der den Ausgangswiderstand der durch die Transistoren M5, M6 und M7 gebildeten Stromquelle verringert, indem die Steigung der Strom-Spannungs-Kennlinie verringert wird.The transistor pair Mt and Mi also introduce a series resistance which reduces the output resistance of the current source formed by the transistors M 5 , M 6 and M 7 by reducing the slope of the current-voltage characteristic.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Auf einem Halbleiterchip aufgebauter Differenzverstärker mit MOS-Feldeffekttransistoren mit Kompensation der Spannungsschwankungen am Ausgang des Verstärkers im Gleichtaktbetrieb,1. Differential amplifier built on a semiconductor chip with MOS field effect transistors with Compensation of the voltage fluctuations at the output of the amplifier in common mode operation, mit einem zwischen einer ersten und einer zweiten Gleichstromversorgungsleitung angeordneten ersten Stromquellentransistor, dessen Impedanz durch eine hohe Spannung steuerbar ist, der einen Gleichstrom liefert, der sich auf den ersten und zweiter. Feldeffekttransistor aufteilt und durch einen ersten und zweiten Lastwiderstand fließt, der zwischen dem ersten bzw. zweiten Feldeffekttransistor und der ersten Gleichstromversorgungsleitung angeordnet ist, wobei die Gatter der FsldeffckttransL-Joren an Signalquellen angeschlossen sind, deren Signale verstärkt werden sollen, gekennzeichnet durch eine zwischen die erste und zweite Gleichstromversorgungsleitung (Au A2) angeordnete Nachbildung eines Differenzverstärkers, bzw. einer Hälfte eines Differenzverstärkers, der bzw. die mindestens enthält:with a first current source transistor arranged between a first and a second direct current supply line, the impedance of which is controllable by a high voltage, which supplies a direct current which is based on the first and second. Field effect transistor divides and flows through a first and second load resistor, which is arranged between the first and second field effect transistor and the first DC power supply line, the gates of the FsldeffckttransL-Joren are connected to signal sources whose signals are to be amplified, characterized by one between the first and a second DC power supply line (Au A 2 ) arranged replica of a differential amplifier, or one half of a differential amplifier, which contains at least:
DE19762631916 1975-07-15 1976-07-15 Differential amplifier made of MOS field effect transistors built on a semiconductor chip Expired DE2631916C3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7522136A FR2318534A1 (en) 1975-07-15 1975-07-15 Integrated MOSFET differential amplifier - includes almost identical polarising circuit which is used to make output zero for zero input
FR7522135A FR2318533A1 (en) 1975-07-15 1975-07-15 Integrated MOSFET differential amplifier - includes almost identical polarising circuit which is used to make output zero for zero input

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2631916A1 DE2631916A1 (en) 1977-01-20
DE2631916B2 true DE2631916B2 (en) 1980-08-28
DE2631916C3 DE2631916C3 (en) 1986-05-28

Family

ID=26218979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762631916 Expired DE2631916C3 (en) 1975-07-15 1976-07-15 Differential amplifier made of MOS field effect transistors built on a semiconductor chip

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5211852A (en)
DE (1) DE2631916C3 (en)
GB (1) GB1550846A (en)
IT (1) IT1071127B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094485A1 (en) * 1982-05-13 1983-11-23 International Business Machines Corporation Differential amplifier with auto bias adjust

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5479544A (en) * 1977-12-07 1979-06-25 Toshiba Corp Linear amplifier circuit
DE2803099C3 (en) * 1978-01-25 1986-07-10 Hans-Ulrich 5810 Witten Post Digital-to-analog converter in integrated circuit technology
US4329598A (en) * 1980-04-04 1982-05-11 Dbx, Inc. Bias generator
JPS5793707A (en) * 1980-12-02 1982-06-10 Nec Corp Reference voltage generating circuit
FR2535546A1 (en) * 1982-10-28 1984-05-04 Texas Instruments France CMOS technology amplifier with differential input and asymmetric output.
JPS61200757A (en) * 1985-03-01 1986-09-05 Hochiki Corp Centralized supervisory equipment
IT1185638B (en) * 1985-07-18 1987-11-12 Sgs Microelettronica Spa ALL-DIFFERENTIAL OPERATIONAL AMPLIFIER FOR INTEGRATED CIRCUITS IN MOS TECHNOLOGY
JP2998960B2 (en) * 1988-08-26 2000-01-17 キヤノン株式会社 Communication method
JPH0551253U (en) * 1991-12-24 1993-07-09 三洋電機株式会社 Electric razor with removable outer blade
US7834698B2 (en) * 2008-05-23 2010-11-16 Qualcomm Incorporated Amplifier with improved linearization

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444476A (en) * 1965-03-19 1969-05-13 Rca Corp Direct coupled amplifier with feedback for d.c. error correction
FR1600222A (en) * 1968-12-31 1970-07-20
US3703650A (en) * 1971-09-16 1972-11-21 Signetics Corp Integrated circuit with temperature compensation for a field effect transistor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094485A1 (en) * 1982-05-13 1983-11-23 International Business Machines Corporation Differential amplifier with auto bias adjust

Also Published As

Publication number Publication date
IT1071127B (en) 1985-04-02
JPS5211852A (en) 1977-01-29
DE2631916A1 (en) 1977-01-20
JPS618604B2 (en) 1986-03-15
DE2631916C3 (en) 1986-05-28
GB1550846A (en) 1979-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2660968C3 (en) Differential amplifier
DE68927535T2 (en) amplifier
DE2548906C2 (en) amplifier
DE2855303C2 (en)
DE69023061T2 (en) Buffer amplifier with low output resistance.
DE2853019B2 (en) Stabilized operational amplifier
DE2254618B2 (en) INTEGRATED VOLTAGE REGULATION CIRCUIT
DE2718491C2 (en) Circuit arrangement for amplifying the signals of an electromagnetic converter and for generating a bias voltage for the converter
DE69118693T2 (en) Differential amplifier arrangement
DE19905078C1 (en) Method and device for symmetrizing the power loss of several cascode circuits connected in parallel
DE2631916C3 (en) Differential amplifier made of MOS field effect transistors built on a semiconductor chip
DE3835499A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ADJUSTING THE AMPLITUDE OF A SIGNAL
DE2305291C3 (en) Control circuit for regulating the amplitude of a signal
DE2550636A1 (en) PRE-VOLTAGE CIRCUIT FOR A FIELD EFFECT TRANSISTOR
DE2501407B2 (en) AMPLIFIER
DE3017669A1 (en) CONTROL AMPLIFIER
EP0166973A1 (en) Differential amplifier
DE102017111197A1 (en) Transimpedance amplifier circuit
DE3602551C2 (en) Operational amplifier
EP0237086B1 (en) Current mirror circuit
DE3242417C2 (en) Differential comparator with hysteresis characteristics
DE69024711T2 (en) Amplifier circuit
DE2751886A1 (en) MONOLITHICALLY INTEGRATED, FEEDBACK AMPLIFIER CIRCUIT
DE2120286A1 (en) Level shift circuit
DE2349462B2 (en) STABILIZATION CIRCUIT FOR A CONSTANT CURRENT

Legal Events

Date Code Title Description
8281 Inventor (new situation)

Free format text: BARBIER, DANIEL, ECHIROLLES, FR ITTEL, JEAN-MICHEL, SEYSSINET-PARISET, FR POUJOIS, ROBERT, GRENOBLE, FR

C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee