DE69627930T2 - Breitbandverstärker - Google Patents

Breitbandverstärker Download PDF

Info

Publication number
DE69627930T2
DE69627930T2 DE69627930T DE69627930T DE69627930T2 DE 69627930 T2 DE69627930 T2 DE 69627930T2 DE 69627930 T DE69627930 T DE 69627930T DE 69627930 T DE69627930 T DE 69627930T DE 69627930 T2 DE69627930 T2 DE 69627930T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
source follower
circuit
fet
source
current
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69627930T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69627930D1 (de
Inventor
Miyo Itami-shi Miyashita
Masaaki Itami-shi Shimada
Kazuya Itami-shi Yamamoto
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE69627930D1 publication Critical patent/DE69627930D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69627930T2 publication Critical patent/DE69627930T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • H03F1/48Modifications of amplifiers to extend the bandwidth of aperiodic amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/26Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/265Push-pull amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors only
    • 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
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45183Long tailed pairs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/50Amplifiers in which input is applied to, or output is derived from, an impedance common to input and output circuits of the amplifying element, e.g. cathode follower
    • H03F3/505Amplifiers in which input is applied to, or output is derived from, an impedance common to input and output circuits of the amplifying element, e.g. cathode follower with field-effect devices
    • 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
    • H03F2203/45656Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one diode of a current mirror, i.e. forming an asymmetrical load
    • 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
    • H03F2203/45702Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising two resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Breitbandverstärker, der ausreichende Ausgangscharakteristiken über einen breiten Betriebsfrequenzbereich von Gleichstrom bis zu mehreren zehn Gigahertz sicherstellt.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • 4 zeigt einen Stromlaufplan eines herkömmlichen Breitbandverstärkers, de imstande ist, zweiphasige Signale zu empfangen. In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Differentialverstärker. Eine einen Pegel verschiebende erste Sourcefolgerschaltung 2 verschiebt eine Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 1 auf einen vorbestimmten Pegel. Eine eine Impedanz wandelnde zweite Sourcefolgerschaltung 3 ist mit der ersten Sourcefolgerschaltung 2 verbunden. Weiterhin sind Symbole VSS eine Spannungsquelle; IN1 ein Eingangsanschluß; IN2 ein invertierter Eingangsanschluß; OUT1 ein Ausgangsanschluß; und OUT2 ein invertierter Ausgangsanschluß.
  • In dem Differentialverstärker 1 sind Tr1, Tr2, Tr3 Feldeffekttransistoren (hier im weiteren Verlauf als FETs abgekürzt), sind R1 und R2 Lastwiderstände und ist D1 eine einen Pegel verschiebende Diode. In der ersten Sourcefolgerschaltung 2 sind Tr4 und Tr5 Sourcefolger-FETs, sind Tr6 und Tr7 Stromgiaellen-FETs und sind T2 und T3 einen Pegel verschiebende Dioden. Die Stufe des Sourcefolger-FET Tr5 verarbeitet ein Signal, das von einem Signal invertiert ist, das von der Stufe des Sourcefolger-FET Tr4 verarbeitet wird. In der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 sind D4 und D5 einen Pegel verschiebende Dioden, sind Tr8 und Tr9 Sourcefolger-FETs und sind Tr10 und Tr11 Stromquellen-FETs. Die Stufe des Sourcefolger-FET Tr9 verarbeitet ein Signal, das von einem Signal invertiert wird, das von der Stufe des Sourcefolger-FET Tr8 invertiert wird.
  • Die Funktionsweise des Breitbandverstärkers, der den vorhergehenden Aufbau aufweist, wird nachstehend unter Annahmen beschrieben, daß ein Strom, der durch den FET Tr3 fließt, mit IC bezeichnet ist und die Widerstände R1 und R2 einen Widerstandswert RL aufweisen. Wenn hochpegelige und niederpegelige Signale in den Eingangsanschluß IN1 bzw. den invertierten Eingangsanschluß IN2 eingegeben werden, wird der FET Tr1 eingeschaltet und wird der FET Tr2 ausgeschaltet, so daß der Strom IC durch den FET Tr1 fließt. Andererseits wird, wenn niederpegelige Signale und hochpegelige Signale an den Eingangsanschluß IN1 bzw. den invertierten Eingangsanschluß IN2 angelegt werden, der FET Tr1 ausgeschaltet und der FET Tr2 eingeschaltet, so daß der Strom IC durch den FET Tr2 fließt. Ein Signal, das aus dem Drainanschluß des FET Tr1 oder Tr2 ausgegeben wird und der ersten Sourcefolgerschaltung 2 zugeführt wird, weist eine Amplitude ΔV = RL * IC auf.
  • Die Sourcefolgerschaltung 2, eigentlich die einem Pegel verschiebenden Dioden D2 und D3, führen eine Gleichstrom-Pegelverschiebung bezüglich eines Signals durch, das durch den Differentialverstärker 1 im Pegel verschoben werden ist, um einen Ausgangspegel zu erzielen, der für den Breitbandverstärker erforderlich ist.
  • 5A zeigt die erste Sourcefolgerschaltung 2, die sich in einem Zustand befindet, daß eine Gatespannung des Sourcefolger-FET Tr4 gerade ein hoher Pegel geworden ist. In einem Augenblick, in dem ein hochpegeliges Signal von dem Differentialverstärker 1 dem Sourcefolger-FET Tr4 zugeführt wird, erhöht sich eine Gate/Sourcespannung des Sourcefolger-FET Tr4 (um ΔVH) und erhöht sich ein Drainstrom (um ΔID1). Wenn der Innenwiderstand (Source/Drainwiderstand RDS) des Stromquellen-FET Tr6 ausreichend groß ist, fließt der Drainstrom ΔID1 in den Gateanschluß des Sourcefolger-FET Tr8 der zweiten Sourcefolgerschaltung 3, um eine Eingangskapazität Ct (Gate/Sourcekapazität CGS + Gate/Drainkapazität CGD) des Sourcefolger-FET Tr8 aufzuladen. Im allgemeinen ist eine Spannung V über einer Kapazität C eine zeitliche Integration eines dadurch fließenden Stroms, das heißt Änderungen gemäß V = (1/C)∫idt. Deshalb erhöht sich eine Gatespannung des Sourcefolger-FET Tr8, das heißt eine Sourcespannung des Sourcefolger-FET Tr4, um ΔVH, wenn die Zeit verstreicht, so daß sich die Gate/Sourcespannung des Sourcefolger-FET Tr4 um ΔVH verringert. Daher verringert sich der Injektionsstrom ID1 auf 0.
  • In diesem Fall muß der Strom ΔID1, der von dem Sourcefolger-FET Tr4 gezogen wird, erhöht werden, um schnell die Gatespannung des Sourcefolger-FET Tr8 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel umzuschalten (das heißt eine Anstiegszeit tr1 zu verringern). Dies kann durch Erhöhen der Abmessung des FET Tr4 erzielt werden. Wenn jedoch der FET Tr4 zu groß gemacht wird, würde die Last (das heißt eine Eingangskapazität Ct des Sourcefolger-FET Tr4) bezüglich eines Ausgangssignals des Differentialverstärkers 1 der vorhergehenden Stufe übermäßig groß werden, was den Schaltbetrieb des Differentialverstärkers 1 verschlechtert. In dem Breitbandverstärker von 4 wird die Last bezüglich eines Ausgangssignals des Differentialverstärkers 1 unter Verwendung der zweistufigen Sourcefolgerschaltunger 2 und 3 verringert, in welchen die Abmessung der Sourcefolger-FETs der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 größer als die der ersten Sourcefolgerschaltung 2 ist. Sourcefolgerschaltungen von mehr als zwei Stufen können verwendet werden, um einen sehr schnellen Verstärker zu realisieren.
  • 5B zeigt die erste Sourcefolgerschaltung 2, die sich in einem Zu stand befindet, daß die Gatespannung des Sourcefolger-FET Tr4 gerade ein niedriger Pegel geworden ist. Zu einem Augenblick, in dem ein niederpegeliges Ausgangssignal von dem Differentialverstärker 1 dem Sourcefolger-FET Tr4 zugeführt wird, verringert sich die Gate/Sourcespannung des Sourcefolger-FET Tr4 (um ΔVL), so daß sich der Drainstrom (um ΔID2) verringert und sich der Innenwiderstand erhöht. Da ein Konstantstrom durch den Stromquellen-FET Tr6 fließt, um die Quellenspannung des Sourcefolger-FET Tr4 um ΔVL zu bewirken, wird die Ladung, die in der Eingangskapazität Ct des Sourcefolger-FET Tr8 gespeichert worden ist, freigegeben und fließt ein Entladestrom durch den Stromquellen-FET Tr6 als sein Drainstrom. Um die Gatespannung des Sourcefolger-FET Tr8 schnell von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel umzuschalten (das heißt eine Abfallzeit tf zu verringern), muß der Strom des Stromguellen-FET Tr6 erhöht werden, was zu einer erhöhten Energieaufnahme der Gesamtschaltung führt. Die Grundlage einer Funktionsweise der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 ist ähnlich zu der der ersten Sourcefolgerschaltung 2.
  • In der Breitbandverstärker, der die Sourcefolgerschaltungen aufweist, wie sie zuvor beschrieben worden sind, verbessert die Erhöhung der Anzahl von Stufen der Sourcefolgerschaltungen die Hochgeschwindigkeits-Schaltungscharakteristik, aber verschlechtert die Bandbreitencharakteristik.
  • Um dieses Problem zu lösen, ist ein Verstärker vorgeschlagen worden, welcher eine Gegentakt-Sourcefolgerschaltung verwendet. 6 zeigt einen Stromlaufplan eines herkömmlichen Verstärkers eines derartigen Typs, wie er in Toshiki Seshita et al.: "20 GHz 8b Multiplexer Implemented with 0.5 μm WNx/W-Gate GaAs MESFETs", IEEE ISSCC Digest of Technical Papers, Seiten 172 bis 173, Februar 1994 offenbart ist.
  • Die Komponenten, die die gleichen Bezugszeichen in den 4 und 6 aufweisen, sind die gleichen oder entsprechende. In 6 verwendet ein Differentialverstärker 1 einen einen Pegel verschiebenden Widerstand R4 anstelle der einen Pegel verschiebenden Diode D1 in 4. In einer Sourcefolgerschaltung 4 sind Stromquellen-FETs Tr4 und Tr7, Sourcefolger-FETs Tr4 und Tr5 und Dioden D2 und D3 die gleichen wie diejenigen in der ersten Sourcefolgerschaltung 2 in 12. Gatespannungen der Stromquellen-FETs Tr6 und Tr7 werden durch eine Vorspannungsschaltung gegeben, die Reihenwiderstände R5 und R6 und Reihenwiderstände R7 und R8 aufweist, die zwischen Masse und einer Spannungsquelle VSS vorgesehen sind. Quellenspannungen der Stromquellen-FETs Tr6 und Tr7 sind über Dioden D4 bzw. D5 gegeben. Ein Knoten ND1 an dem Sourceanschluß des Sourcefolger-FET Tr4 ist über einen Kondensator T2 mit einem Knoten ND4 an dem Geteanschluß des Stromquellen-FET Tr7 einer Stufe zum Verarbeiten eines inwertierten Signals verbunden. Ein Knoten ND2 an dem Sourceanschluß des Sourcefolger-FET Tr5 der Stufe zum Verarbeiten eines invertierten Signals ist über einen Kondensator C1 mit einem Knoten ND3 an dem Gateanschluß des Stromquellen-FET Tr6 verbunden.
  • Bei dem vorhergehenden Gegentaktaufbau empfängt der Stromquellen-FET Tr3, wenn ein niederpegeliges Signal an die Sourcefolgerschaltung 4 angelegt wird, ein invertiertes Signal und schaltet sich deshalb ein, um einen dadurch fließenden Strom zu erhöhen. Daher zieht der Stromquellen-FET Tr6 einfacher eine Ladung, die in einer Eingangskapazität einer Schaltung einer nächsten Stufe gespeichert ist, was zu einer kürzeren Signalabfallszeit tf führt. Umgekehrt wird, wenn ein hochpegeliges Signal an die Sourcefolgerschaltung 4 angelegt wird, der Strom, der in den Stromquellen-FET Tr6 fließt, verringert. Da zugelassen wird, daß der Strom, der in die Eingangskapaziät einer nächsten Stufe fließt, so viel wie möglich erhöht wird, kann eine Signaleinstiegszeit tr verkürzt werden. Weiterhin kann, da die Ansteuerströme durch Umschalten der Stromquellen-FETs Tr6 und Tr7 gesteuert werden können, die Hochgeschwindigkeits-Schaltcharakteristik mit weitestgehend keiner Erhöhung der Energieaufnahme der Vorspannungs schaltung verbessert werden. Weiterhin kann noch die Bandbreite des gesamten Breitbandverstärkers erhöht werden, da die Bandbreite der Sourcefolgerschaltung 4 kraft der Frequenzcharakteristiken der Kopplungskondensatoren C1 und C2 erhöht wird.
  • Jedoch sind in dem herkömmlichen Breitbandverstärker, der die Gegentakt-Sourcefolgerschaltung 4 verwendet, um die Gatespannungen der Stromquellen-FETs Tr6 und Tr7 niedriger als ihre Sourcespannungen zu machen, wenn sie ausgeschaltet werden, die Dioden D4 und D5 mit den Sourceanschlüssen der jeweiligen FETs verbunden, was eine negative Rückkoppling durch die Innenwiderstände der Dioden D4 und D5 bewirkt. Als Ergebnis werden die Schaltcharkateristiken der Stromquellen-FETs Tr6 und Tr7 verschlechtert, was weiterhin die Hochgeschwindigkeits-Schaltcharakteristik der Sourcefolgerschaltung 4 verschlechtert.
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Breitbandverstärker zu schaffen, der sowohl eine ausreichend breite Bandbreite und eine ausreichend hohe Schaltgeschwindigkeit als auch eine niedrige Energieaufnahme aufweist, wobei dieser Verstärker keine Gegentakt-Sourcefolgerschaltung aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist Gegenstands des Anspruchs 2.
  • In dem Breitbandverstärker des Anspruchs 1 wird durch Vorsehen der Spitzenbildungsschaltung in Reihe zwischen den Ausgangsanschlüssen einer vorgeschalteten Sourcefolgerschaltung und den Eingangsanschlüssen einer nachgeschalteten Sourcefolgerschaltung bewirkt, daß die Spitzenbildungsschaltung mit der Eingangskapazität der nachgeschalteten Sourcefolgerschaltung in Reihenresonanz versetzt wird, um lediglich einen hochfrequenten Strom, das heißt einen Strom, der in den Eingang einer Schaltung einer nächsten Stufe, wie zum Beispiel einen Breitbandverstärker ließt, zu erhöhen. Keine Vorspannungsschaltung zum Zuführen von Gatespannungen der Stromquellen-FETs ist anders als bei dem Fall der Gegentakt-Sourcefolgerschaltung erforderlich. Deshalb wird die Ansteuerbarkeit ohne Erhöhen der Energieaufnahme verbessert. Die Resonanzfrequenz kann durch Ändern der Induktanzen der Spitzenbildungsschaltung geändert werden.
  • In dein Breitbandverstärker des Anspruchs 2 wird die Frequenzcharakteristik durch Machen der Resonanzfrequenz von einer Spitzenbildungsschaltung unterschiedlich zu der von mindestens einer der anderen Spitzenbildungsschaltungen zwischen den zwei Resonanzfrequenzen flach. Eine flache Spannungsverstärkungsfaktorcharakteristik kann in einem erwünschten Frequenzbereich durch Abweichen der Resonanzfrequenzen der jeweiligen Breitbandverstärker voneinander erzielt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt einen Stromlaufplan eines Breitbandverstärkers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 zeigt einen Stromlaufplan eines Breitbandverstärkers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 3 zeigt einen Graph von Frequenzcharakteristiken des Breitbandverstärkers in 2;
  • 4 zeigt einen Stromlaufplan eines herkömmliches Breitbandverstärkers;
  • 5A und 5B stellen ein Laden/Entladen in Sourcefolgerschaltungen des Breitbandverstärkers in 4 dar; und
  • 6 zeigt einen Stromlaufplan eines herkömmlichen Breitbandverstärkers mit einer Gegentakt-Sourcefolgerschaltung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 zeigt einen Stromlaufplan, der ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Differentialverstärker. Eine einen Pegel verschiebende erste Sourcefolgerschaltung 2 verschiebt eine Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 1 auf einen vorbestimmten Pegel. Eine eine Impedanz wandelnde zweite Sourcefolgerschaltung 3 ist mit der ersten Sourcefolgerschaltung 2 verbunden. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Spitzenbildungsschaltung. Der Differentialverstärker, die erste Sourcefolgerschaltung 2 und die zweite Sourcefolgerschaltung 3 sind die gleichen wie die herkömmlichen, die in 4 gezeigt sind. Das Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch die Spitzenbildungsschaltung 6, die zwischen den Ausgangsanschlüssen der ersten Sourcefolgerschaltung 2 und den Eingangsanschlüssen der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 vorgesehen ist.
  • In dem Differentialverstärker 1 sind Tr1, Tr2 und Tr3 FETs sind R1 und R2 Lastwiderstände, ist D1 eine einen Pegel verschiebende Diode und ist R3 ein Widerstand.
  • In der ersten Sourcefolgerschaltung 2 sind Tr4 und Tr5 Sourcefolger-FETs, sind Tr6 und Tr7 Stromquellen-FETs und sind D2 und D3 einen Pegel verschiebende Dioden. Die Stufe des Sourcefolger-FET Tr5 verarbeitet ein Signal, das von einem Signal invertiert ist, das durch die Stufe des Sourcefolger-FET Tr4 verarbeitet wird. In der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 sind D4 und D5 einen Pegel verschiebende Dioden, sind Tr8 und Tr9 Sourcefolger-FETs und sind Tr10 und Tr11 Stromquellen-FETs. Die Stufe des zweiten Sourcefolger-FET Tr9 verarbeitet ein Signal, das von einem Signal invertiert wird, das durch die Stufe des Sourcefolger-FET Tr8 verarbeitet wird. In der Spitzenbildungsschaltung 6 ist ein Induktor L1 zwischen dem Ausgangsanschluß für ein invertiertes Signal (das heißt einer Kathodenelektrode der einen Pegel veschiebenden Diode D2) der Stufe des Sourcefolger-FET Tr4 und dem Eingangsanschluß für ein invertiertes Signal (das heißt einem Gateanschluß der Sourcefolger-FET Tr8) der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 vorgesehen. Ein Induktor L2 ist zwischen dem Ausgangsanschluß (das heißt einem Kathodenanschluß der einen Pegel verschiebenden Diode D3) der Stufe des Sourcefolger-FET Tr5 und dem Eingangsanschluß für ein nichtinvertiertes Signal (das heißt einem Gateanschluß der Sourcefolger-FET Tr9) der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 vorgesehen.
  • Eine Reihenresonanzschaltung ist durch den Induktor L1 und die Eingangskapazität des Sourcefolger-FET Tr8 ausgebildet, so daß ein hochfrequenter Strom, der durch den Sourcefolger-FET Tr8 fließt, das heißt ein Strom, der in den Eingang einer Schaltung einer nächsten Stufe, wie um Beispiel einen Breitbandverstärker, fließt, erhöht wird. Auf eine ähnliche Weise erhöht der Induktor L2 einen hochfrequenten Strom, der durch den Sourcefolger-FET Tr9 fließt.
  • Kraft der Verwendung der Spitzenbildungsschaltung, welche lediglich einen hochfrequenten Strom erhöht, wird anders als bei dem Fall der Ge gentakt-Sourcefolgerschaltung keine Vorspannungsschaltung zum Zuführen von Gatespannungen der Stromquellen-FETs benötigt. Deshalb wird die Ansteuerbarkeit ohne ein Erhöhen der Energieaufnahme verbessert.
  • Der Reihenresonanzeffekt der Spitzenbildungsschaltung 6 ist schwächer, wenn die Ausgangsimpedanzen der Abschnitte der Schaltung der vorhergehenden Stufe, mit welcher die Induktoren L1 und L2 verbunden sind, größer sind. Deshalb maximiert der Schaltungsaufbau dieses Ausführungsbeispiels, bei welchem die Spitzenbildungsschaltung 6 mit den Ausgangsanschlüssen der eine Impedanz verringernden ersten Sourcefolgerschaltung 2 verbunden ist, anstelle als zwischen den Ausgangsanschlüssen des Differentialverstärkers 1 und den Eingangsanschlüssen der ersten Sourcefolgerschaltung 2 vorgesehen zu sein, den Reihenresonanzeffekt.
  • Die Resonanzfrequenz der Spitzenbildungsschaltung 6 kann durch Ändern der Induktanz der Induktoren L1 und L2 geändert werden.
  • Weiterhin kann die Bandbreite des Breitbandverstärkers durch Einstellen der Resonanzfrequenz der Spitzenbildungsschaltung 6 nahe der hochfrequenten Grenzfrequenz des Breitbandverstärkers erhöht werden.
  • Ausfürungsbeispiel 2
  • 2 zeigt einen Stromlaufplan, der ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind, wie es in 2 gezeigt ist, ein erster Breitbandverstärker 7, der eine Spitzenbildungsschaltung 6 aufweist, die aus Induktoren L1 und L2 besteht, und ein zweiter Breitbandverstärker 12 der eine Spitzenbildungsschaltung 11 aufweist, die aus Induktoren L3 und L4 besteht, miteinander in Reihe geschaltet. Der erste Breitbandverstärker 7 beinhaltet einen Differentialverstärker 1, eine einen Pegel verschiebende erste Sourcefolgerschaltung 2, eine eine Impedanz wandelnde zweite Sourcefolgerschaltung 3, und die Spitzenbildungsschaltung 6, die zwischen den Ausgangsanschlüssen der ersten Sourcefolgerschaltung 2 und den Eingangsanschlüssen der zweiten Sourcefolgerschaltung 3 vorgesehen ist. Der zweite Breitbandverstärker 12 beinhaltet einen Differentialverstärker, eine einen Pegel verschiebende erste Sourcefolgerschaltung 9, eine eine Impedanz wandelnde zweite Sourcefolgerschaltung 10 und die Spitzenbildungsschaltung 12, die zwischen den Ausgangsanschlüssen der ersten Sourcefolgerschaltung 9 und den Eingangsanschlüssen der zweiten Sourcefolgerschaltung 10 vorgesehen ist.
  • Eine Induktanz Lf der Induktoren L1 und L2 der Resonanzschaltung 6 und ihre Resonanzfrequenz ff werden zu einer Induktanz Ls der Induktoren L3 und L4 der Spitzenbildungsschaltung 11 und ihrer Resonanzfrequenz fs unterschiedlich gemacht; das heißt eine Beziehung ff ≠ fs wird gebildet.
  • 3 zeigt Breitbandcharakteristiken der ersten und zweiten Breitbandverstärker 7 und 12. Genauer gesagt stellt eine durchgezogene Linie A eine Frequenzcharakteristik des Spannungsverstärkungsfaktors der Gesamtheit de s ersten und zweiten Breitbandverstärkers 7 und 12 dar, stellt eine strichpunktierte Linie C eine Frequenzcharakteristik des Spannungsverstärkungsfaktors von lediglich dem ersten Breitbandverstärker 7 dar und stellt eine gestrichelte Linie B eine Frequenzcharakteristik des Spannungsverstärkungsfaktors von lediglich dem zweiten Breitbandverstärker 12 dar.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, ist die Frequenzcharakteristik (durchgezogene Linie A) zwischen einer Resonanzfrequenz ff (= 4 GHz) des ersten Breitbandverstärkers 7 (strichpunktierte Linie C) und einer Resonanzfrequenz fs (= 5,5 GHz) des zweiten Breitbandverstärkers 12 (gestrichelte Linie B) flach. Auf diese Weise kann eine flache Spannungsverstärkungsfaktorchatakteristik in einem erwünschten Frequenzbereich durch Abweichen der Resonanzfrequenzen der jeweiligen Breitbandverstärker voneinander erzielt werden.

Claims (2)

  1. Breitbandverstärker, der aufweists: eine Mehrzahl von Sourcefolgerschaltungen, die zweiphasige Signale aufnehmen und in Reihe geschaltet sind, wobei alle Sourcefolgerschaltungen einen ersten Satz von FETs, die einen ersten Sourcefolger-FET und einen ersten Stromquellen-FET beinhalten, und einen zweiten Satz von FETs aufweisen, die einen zweiten Sourcefolger-FET und einen zweiten Stromquellen-FET beinhalten; und eine Spitzenbildungsschaltung, die zwischen Ausgangsanschlüssen einer vorgeschalteten Sourcefolgerschaltung und Eingangsanschlüssen einer nachgeschalteten Sourcefolgerschaltung in Reihe geschaltet ist, wobei die Spitzenbildungsschaltung Induktoren aufweist, die mit der nachgeschalteten Sourcefolgerschaltung in Reihe in Resonanz versetzt werden.
  2. Breitbandverstärker nach Anspruch 1, wobei der Breitbandverstärker mindestens zwei Spitzenbildungsschaltungen aufweist und eine der Spitzenbildungsschaltungen eine andere Resonanzfrequenz als mindestens eine der anderen Spitzenbildungsschaltungen aufweist.
DE69627930T 1995-06-22 1996-02-13 Breitbandverstärker Expired - Fee Related DE69627930T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15595195 1995-06-22
JP15595195A JP3380371B2 (ja) 1995-06-22 1995-06-22 広帯域増幅器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69627930D1 DE69627930D1 (de) 2003-06-12
DE69627930T2 true DE69627930T2 (de) 2004-04-01

Family

ID=15617103

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69627930T Expired - Fee Related DE69627930T2 (de) 1995-06-22 1996-02-13 Breitbandverstärker
DE69636371T Expired - Fee Related DE69636371T8 (de) 1995-06-22 1996-02-13 Breitbandverstärker

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69636371T Expired - Fee Related DE69636371T8 (de) 1995-06-22 1996-02-13 Breitbandverstärker

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5652545A (de)
EP (2) EP1315291B1 (de)
JP (1) JP3380371B2 (de)
KR (1) KR970004288A (de)
DE (2) DE69627930T2 (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3532365B2 (ja) * 1996-11-15 2004-05-31 株式会社ルネサステクノロジ 増幅回路
US5942940A (en) * 1997-07-21 1999-08-24 International Business Machines Corporation Low voltage CMOS differential amplifier
US6114907A (en) * 1998-12-08 2000-09-05 National Semiconductor Corporation Amplifier with dynamic compensation and method
US6366140B1 (en) 1999-07-01 2002-04-02 Vitesse Semiconductor Corporation High bandwidth clock buffer
US6456158B1 (en) * 2000-10-13 2002-09-24 Oki America, Inc. Digitally programmable transconductor
US6633191B2 (en) 2001-02-05 2003-10-14 Vitesse Semiconductor Corporation Clock buffer with DC offset suppression
US6693489B2 (en) * 2001-07-27 2004-02-17 Maxim Integrated Products, Inc. Level-shift circuits and related methods
JP3857163B2 (ja) * 2002-03-14 2006-12-13 株式会社東芝 広帯域増幅器、無線送受信装置及び半導体集積回路
JP2003298365A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 New Japan Radio Co Ltd 高周波アンプ回路
US6933781B2 (en) * 2003-04-30 2005-08-23 Intel Corporation Large gain-bandwidth amplifier, method, and system
JP3748263B2 (ja) * 2003-06-25 2006-02-22 沖電気工業株式会社 広帯域増幅器
JP4543805B2 (ja) * 2003-08-07 2010-09-15 富士通株式会社 差動増幅回路
JP3962381B2 (ja) * 2004-02-13 2007-08-22 沖電気工業株式会社 半導体集積回路
KR100674912B1 (ko) * 2004-09-24 2007-01-26 삼성전자주식회사 슬루 레이트(slew rate)를 개선시킨 차동 증폭회로
WO2007110915A1 (ja) * 2006-03-27 2007-10-04 Fujitsu Limited ピーキング制御回路
TW200840207A (en) * 2007-03-30 2008-10-01 Novatek Microelectronics Corp Differential feedback amplifier circuit with cross coupled capacitors
CN101295964B (zh) * 2007-04-28 2010-05-26 联咏科技股份有限公司 具有交叉耦合电容的差动回馈放大电路
JP2009017388A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Denso Corp 差動増幅器および演算増幅器
US7969189B2 (en) * 2009-11-24 2011-06-28 Linear Technology Corporation Method and system for improved phase noise in a BiCMOS clock driver
JP6255700B2 (ja) * 2013-04-16 2018-01-10 富士電機株式会社 差動増幅器および漏電遮断器
CN107852160B (zh) * 2015-07-23 2021-05-14 日本电信电话株式会社 模拟多路复用器核心电路和模拟多路复用器电路
WO2017196903A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-16 Arris Enterprises Llc Rf class ab cascode amplifier with linearization and steering diodes
JP2018182694A (ja) * 2017-04-21 2018-11-15 Necプラットフォームズ株式会社 全差動増幅回路、及び光受信回路
TWI699966B (zh) * 2019-08-27 2020-07-21 立積電子股份有限公司 運算放大器
JPWO2022018824A1 (de) * 2020-07-21 2022-01-27
CN117118203B (zh) * 2023-10-24 2024-01-23 江苏展芯半导体技术有限公司 一种降压转换器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011584A (en) * 1971-11-15 1977-03-08 Puckett Lawrence C System for color presentation of information represented by amplitude varying video signal
JPS5577213A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Fujitsu Ten Ltd Selective amplifier
JPS58105493A (ja) * 1981-12-16 1983-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd パルス信号振幅記憶保持装置
CA1199378A (en) * 1984-04-02 1986-01-14 Paul Bura High frequency amplifier with phase compensation
JP2573666B2 (ja) * 1988-08-09 1997-01-22 日本電気株式会社 非平衡・平衡変換回路
IT1230187B (it) * 1989-04-28 1991-10-18 Sgs Thomson Microelectronics Dispositivo circuitale per elevare la transconduttanza di uno stadio amplificatore differenziale comprendente transistori mos.
JPH0567933A (ja) * 1991-09-06 1993-03-19 Toshiba Corp レベルシフト回路
JPH06334448A (ja) * 1993-03-22 1994-12-02 Toshiba Corp ソースフォロワ回路
US5345346A (en) * 1993-03-30 1994-09-06 Vtc Inc. Positive feedback low input capacitance differential amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
EP0750391A2 (de) 1996-12-27
US5652545A (en) 1997-07-29
EP0750391A3 (de) 1999-11-10
EP0750391B1 (de) 2003-05-07
DE69636371T8 (de) 2007-12-13
DE69627930D1 (de) 2003-06-12
KR970004288A (ko) 1997-01-29
JP3380371B2 (ja) 2003-02-24
DE69636371D1 (de) 2006-08-31
EP1315291A1 (de) 2003-05-28
EP1315291B1 (de) 2006-07-19
DE69636371T2 (de) 2007-07-12
JPH098565A (ja) 1997-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69627930T2 (de) Breitbandverstärker
DE69833635T2 (de) Verstärkungsanordnung mit Spannungsverstärkung und reduziertem Leistungsverbrauch
DE3423017C2 (de)
DE2541352C2 (de) Oszillator in C-MOS-Technologie
DE2752473A1 (de) Gegentakt-treiberschaltung
DE3332751C2 (de)
DE19959180A1 (de) Verstärker mit dynamischer Kompensation und zugehöriges Verfahren
EP0096944A1 (de) Schaltungsanordnung mit mehreren, durch aktive Schaltungen gebildeten Signalpfaden
DE2146418A1 (de) Verstärkerschaltungsanordnung
WO1993022835A1 (de) Schaltungsanordnung zum ansteuern eines mos-feldeffekttransistors
DE3828546A1 (de) Hochgeschwindigkeits-stromverstaerker-schaltung
DE2438883C3 (de) Durch Rückkopplung stabilisierte Verstärkeranordnung
DE102018128907A1 (de) Hochgeschwindigkeits-Hochspannungs-Verstärkerendstufe mit linearer oder Klasse-D-Topologie
DE2905659A1 (de) Gegentakt-verstaerkerkreis
DE102005030565B3 (de) Leistungsausgangsstufe
DE3048162A1 (de) Verstaerkerschaltungsanordnung
DE19620839A1 (de) Operationsverstärker und Digitalsignalübertragungsschaltung
DE2529966B2 (de) Transistorverstärker
DE19917863C1 (de) Schaltung zum Verarbeiten eines Analogsignals und Bildsensor
DE2803099C3 (de) Digital-Analog-Umsetzer in integrierter Schaltungstechnik
DE60125513T2 (de) Induktives Schaltnetzteil mit verbessertem Wirkungsgrad
EP0048490B1 (de) Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines binären Eingangssignals in ein Telegrafiersignal
DE3109441A1 (de) Operationsverstaerker mit erhoehter einschwinggeschwindigkeit
EP0696741A2 (de) Bipolare kaskadierbare Schaltungsanordnung zur Signalbegrenzung und Feldstärkedetektion
DE69909086T2 (de) Schaltung und deren Verwendung zur Reduzierung von Verzerrungen und Störungen von Rechteckimpulsen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee