JP2000031759A

JP2000031759A - 差動増幅回路

Info

Publication number: JP2000031759A
Application number: JP10195215A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Yamazaki; 大輔山崎; Seiichi Ozawa; 誠一小沢
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-01-28
Also published as: US6304144B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＣフィードバック差動増幅回路において、ル
ープ利得の位相余裕を十分取ることが出来る回路構成を
提供する。【解決手段】入力端子１及び２から入力される正転及び
反転信号は、容量１、２でそれぞれ直流成分が取り除か
れ、直流レベル生成回路３に入力される。直流レベル生
成回路３では、容量１、２によって直流成分が取り除か
れた各信号に新たに直流成分を加えると共に、フィード
バック電圧から容量１、２を使ったローパスフィルタで
直流電圧のみを抽出する。容量１、２を使ったローパス
フィルタを内蔵する直流レベル生成回路３は、このロー
パスフィルタによってループ利得に導入される高域遮断
周波数以外には、高域遮断周波数を導入しない回路構成
とされる。これにより、ループ利得には１つの高域遮断
周波数のみが存在するだけなので、フィードバック回路
が発振するのを防ぐことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣフィードバッ
ク型差動増幅回路における入力オフセット補償に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力電圧の直流成分を安定化させ
るために用いられるＤＣフィードバック回路は、単一入
力で使用されていた。

【０００３】図６は、単一入力型差動増幅フィードバッ
ク回路の構成例である。入力端子から入力された信号
は、容量６０の働きにより、直流成分が取り除かれ、交
流成分のみが抽出される。交流成分のみとなった信号
に、抵抗６１と抵抗６２の電圧降下で生じる直流成分が
加えられ、差動増幅器６３の一方の入力端子に入力され
る。差動増幅器６３の出力からは、信号を増幅したもの
の正転信号と反転信号とが出力される。ここで、直流成
分を安定化させるために、フィードバック経路が形成さ
れる。即ち、同図の構成では、差動増幅器６３の正転出
力と反転出力とがローパスフィルタ６４に入力され、そ
れぞれの直流成分が抽出されたのち、差動増幅器６５に
入力される。差動増幅器６５では、差動増幅器６３の正
転出力の直流成分と反転出力の直流成分との差を増幅し
て出力し、差動増幅器６３のもう一方の入力端子に入力
している。この直流成分のみをフィードバックする経路
を設けたことによって、出力端子６６、６７から出力さ
れる信号の直流成分が安定化されて出力される。

【０００４】しかし、上記、単一入力の増幅回路におい
ては、入力端子６８からの所定の入力電圧に対し、差動
増幅器６３の利得を十分に大きくしないと、例えば、信
号の減衰の大きいＳＡＷフィルタの出力信号を増幅する
には不十分となる。そこで、入力端子を正転入力と反転
入力を差動増幅器６３に入力することが考えられる。こ
のようにすることによって、信号の振幅を実質的に２倍
にすることが出来ると共に、ノイズのレベルが単一入力
の場合と同程度であるとすると、Ｓ／Ｎ比の改善にもつ
ながる。

【０００５】図７は、差動入力を行う場合のＤＣフィー
ドバック差動増幅回路の従来の構成例である。差動入力
に対する直流成分のオフセットを補償するためのＤＣフ
ィードバックには、入力にＤＣ成分をフィードバックす
るために高域遮断周波数ｆｃ１を持つローパスフィルタ
８０を同図（ａ）または同図（ｂ）のように加える構成
が考えられる。

【０００６】同図（ａ）においては、入力端子７１から
は、入力すべき信号の正転信号が入力される。一方、入
力端子７２からは、入力すべき信号の反転信号が入力さ
れる。入力端子７１からの信号は容量７３で直流成分が
除去され、抵抗７５と抵抗７６によって設定される直流
成分が新たに加えられて差動増幅器７９の一方の端子に
加えられる。入力端子７２から入力される反転信号も、
容量７４によって直流成分が除去され、新たに、抵抗７
７と抵抗７８で設定される直流成分が加えられて、差動
増幅器７９のもう一方の端子に入力される。差動増幅器
７９では、２つの端子からの入力の差を増幅した正転信
号を出力端子８２に出力すると共に、増幅信号の反転信
号を出力端子８３に出力する。出力端子８２と８３へ出
力される信号は、それぞれフィードバック経路によっ
て、ローパスフィルタ８０に入力される。そして、この
ローパスフィルタ８０で直流成分が抽出され、それぞれ
差動増幅器８１に入力される。差動増幅器８１は、２つ
の直流電圧の差を増幅し、その出力を差動増幅器７９の
反転信号の入力側へフィードバックしている。このよう
な構成によれば、出力端子８２への信号の直流成分と出
力端子８３への信号の直流成分とに差があれば、これが
差動増幅器８１で増幅されて、再び差動増幅器７９に入
力されるので、出力端子８２への信号の直流成分と出力
端子８３への信号の直流成分とを一致させる効果があ
り、従って、直流成分のオフセットを補償することがで
きる。

【０００７】同図（ｂ）は、同図（ａ）の変形例であ
る。同図（ｂ）の場合は、フィードバック経路に設けら
れるローパスフィルタ８０と差動増幅器８１の設けられ
る位置が同図（ａ）とは逆になっている。しかし、作用
としては同図（ａ）と同じである。

【０００８】すなわち、入力端子７１から入力される信
号に対し、入力端子７２から入力される信号は反転信号
となっている。入力端子７１、７２からの信号は、容量
７３、７４によってそれぞれ直流成分が除去される。そ
して、抵抗７５、７６、及び抵抗７７、７８で設定され
る直流成分が新たに加えられて差動増幅器７９に入力さ
れる。差動増幅器７９の正転及び反転出力はフィードバ
ック経路によって差動増幅器８１に導かれ、正転及び反
転出力の差が増幅されてローパスフィルタ８０に入力さ
れる。ローパスフィルタ８０では、直流成分だけが抽出
され、差動増幅器７９にフィードバックされる。この場
合も、出力端子８２と８３の出力の直流成分が大きけれ
ば、対応した直流電圧がローパスフィルタ８０から差動
増幅器７９に入力され、差動増幅器７９の正転出力と反
転出力の直流成分の差がなくなるように作用する。この
ようにして、出力端子８２と８３には、直流成分のオフ
セットがキャンセルされて出力されるので、正転出力と
反転出力の直流成分の値が一致されたものが出力され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図７（ａ）または図７
（ｂ）に示すような従来の回路では、高周波成分を取り
除いてＤＣ成分のみをフィードバックさせるために置か
れるローパスフィルタの高域遮断周波数ｆｃ１がＤＣフ
ィードバック内にある。これに加え、入力信号のＤＣ成
分を取り除き、高周波成分のみを入力することを目的と
した容量７４と差動増幅器８１の出力インピーダンスに
よって高域遮断周波数ｆｃ２をＤＣフィードバックルー
プ内に生じる。ｆｃ１はＤＣフィードバックの目的から
信号が持つ周波数に対して十分低い周波数にする必要が
あり、ｆｃ２も信号の同符号連続を考慮して、容量７４
の容量値を大きくする必要があるため低い周波数にな
る。また、オフセットの圧縮残差を小さくするため、Ｄ
Ｃフィードバックのループ利得は大きくする必要があっ
た。この場合、フィードバックループのループ利得に十
分な位相余裕を持たせることが出来ず、フィードバック
ループが発振してしまう。

【００１０】図８は、図７の回路における位相余裕を説
明する図である。図８上段に示すように、ループ利得は
周波数が大きくなると共に減少していく。特に、高域遮
断周波数ｆｃ１、ｆｃ２のある部分でループ利得の減少
の仕方が大きくなる。そして、ある周波数になると、ル
ープ利得が０ｄＢよりも小さくなる。ループ利得の位相
は、高域遮断周波数ｆｃ１、ｆｃ２のところで、回転し
はじめる。高域遮断周波数ｆｃ１のところでは、位相が
１８０°から９０°に変化している。更に、高域遮断周
波数ｆｃ２をこえると、９０°から位相が減少しはじ
め、ついには位相が０°となってしまう。ところで、フ
ィードバックループでは、ループ利得が０ｄＢとなる周
波数のときのループ利得の位相が０°に近いとフィード
バックループ自身が発振を起こしてしまい、回路として
正常に動作しなくなってしまう。ループ利得が０ｄＢと
なる周波数におけるループ利得の位相を位相余裕と呼ぶ
が、一般に発振を起こさないために必要とされている位
相余裕は、４５°であるにもかかわらず、図７の回路で
は４５°以上の位相余裕をを確保出来ておらず、発振し
てしまう。従って、このような回路では、ループ利得の
絶対値を小さくするなどの対策が必要である。しかし、
回路のオフセット補償効果を上げるためにはループ利得
を高くしなければならないという相矛盾した要請を満足
しなければならなかった。

【００１１】本発明の課題は、ＤＣフィードバック差動
増幅回路において、ループ利得の位相余裕を十分取るこ
とが出来る回路構成を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面の差
動増幅回路は、ＤＣフィードバック型差動増幅回路にお
いて、入力信号の直流成分を除去するための容量と、信
号を差動増幅する差動増幅器と、該差動増幅器の出力を
フィードバックするフィードバック経路と、該フィード
バック経路からの信号を入力し、前記容量を使って該フ
ィードバック経路からの信号の直流成分を抽出し、該直
流成分を前記差動増幅器に入力する直流レベル生成回路
とを備え、該直流レベル生成回路は、ループ利得が０ｄ
Ｂより大の周波数帯域内では、前記フィードバック経路
に２つ以上の高域遮断周波数を導入しないように構成さ
れていることを特徴とする。

【００１３】本発明の第２の側面の差動増幅回路は、第
１の入力端子に接続された第１の容量と、第２の入力端
子に接続された第２の容量と、第１の差動増幅器と、入
力側が該第１の容量及び該第２の容量が接続され、出力
側が該第１の差動増幅器に接続された直流レベル生成回
路と、該第１の差動増幅器の出力側に接続され、該直流
レベル生成回路に接続された第２の差動増幅器とを有
し、該直流レベル生成回路は、該直流レベル生成回路
と、第１の差動増幅器と、第２の差動増幅器とで構成さ
れるフィードバックループに、ループ利得が０ｄＢより
大の周波数帯域内でただ１つの高域遮断周波数を導入す
るように構成されていることを特徴とする。

【００１４】上記の様な本発明によれば、フィードバッ
ク回路に生じる高域遮断周波数が１つだけであるので、
ループ利得が０ｄＢになる周波数の時にループ利得が有
する位相（位相余裕）を４５°以上とすることができ
る。従って、一般にフィードバック回路の発振を抑える
ために必要とされている大きさの位相余裕をとることが
でき、フィードバック回路を発振させることなく入力オ
フセット補償を行った差動増幅回路を構成することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の原理を説明する
図である。本発明においては、これまで付け加えられて
いたローパスフィルタを用いずに入力へ帰還をかけるオ
フセット補償回路において、入力信号のＤＣ成分を削除
し、高周波成分のみを取り除くことを目的とした容量２
を、ＤＣフィードバックにおいて高周波成分を取り除く
ためのローパスフィルタにも兼用する。

【００１６】同図（ａ）は、本発明の原理を示すブロッ
ク図である。同図（ａ）において、入力端子１、２に
は、それぞれ正転信号と反転信号とがそれぞれ印加され
る。容量１、２は、入力信号の直流成分を取り除く作用
を行う。直流レベル生成回路３では、容量１、２によっ
て直流成分が取り除かれた入力信号に新たに直流成分を
加えると共に、差動増幅器９からの信号の高周波成分を
除去し、直流成分のみを抽出する作用を行う。このと
き、直流レベル生成回路３は、ローパスフィルタのよう
な、単独で直流成分を抽出するような回路、すなわち、
フィードバック回路のループ利得に新たに高域遮断周波
数を導入するような構成の回路を含まないように構成す
る。

【００１７】直流レベル生成回路３は、その代わりに、
抵抗等と入力信号の直流成分を除去するための容量１あ
るいは２、またはその両方を使用してローパスフィルタ
と等価な回路を構成し、差動増幅回路９からの差動信号
から直流成分だけを取り出すようにする。従って、入力
端子１、２からの正転及び反転信号が差動増幅器７に入
力されて差動増幅されると共に、差動増幅器７の正転及
び反転出力がフィードバック経路を介して、差動増幅器
９によって増幅され、直流レベル生成回路３で直流電圧
に変換されて、やはり差動増幅器７に入力される。

【００１８】従って、直流レベル生成回路３の作用によ
り、従来の回路と同様に、直流成分をフィードバックす
るオフセット補償型差動増幅器を構成することが出来
る。しかも、直流レベル生成回路３は、ローパスフィル
タのようなフィードバックループに新たに高域遮断周波
数を導入することなく構成されるので、フィードバック
経路のループ利得に組み込まれる高域遮断周波数は容量
１、２と直流レベル生成回路３によって組み込まれるも
のだけとなる。

【００１９】従来の説明で述べたように、フィードバッ
ク回路が発振しないためには、ループ利得が０ｄＢにな
る周波数におけるループ利得の位相が４５°以上必要と
なるが、本発明では、フィードバックループのループ利
得が０ｄＢより大となる周波数帯域において、高域遮断
周波数が１つだけであるので、ループ利得の位相が１つ
の高域遮断周波数のあたりで、１回だけ９０°回転する
だけであるので、十分な位相余裕をとることが出来、フ
ィードバック回路の発振を抑えることが出来る。

【００２０】同図（ｂ）は、同図（ａ）の変形例であ
る。同図（ａ）と同じ構成要素には同じ参照番号を付し
てある。同図（ｂ）においては、フィードバック経路に
設けられていた差動増幅器９（同図（ａ））が削除され
ている。この場合も、回路の作用は同じであって、フィ
ードバック経路のループ利得の増幅作用が同図（ａ）で
は、差動増幅器７と差動増幅器９の２つに分けられてい
たものを、差動増幅器７の１つで行うようにしたもので
ある。この場合にも、直流レベル生成回路３は、容量
１、２を使ってループ利得に高域遮断周波数を導入する
と共に、その他には、高域遮断周波数を導入しないよう
な回路構成とされる。従って、同図（ａ）で説明した場
合と同様に、フィードバック経路のループ利得には、ル
ープ利得が０ｄＢより大となる周波数帯域において、１
つの高域遮断周波数しか導入されないので、位相余裕を
４５°以上とることができて、フィードバック回路の発
振を抑えることが出来る。

【００２１】このように、本発明によってこれまで、ル
ープ利得が０ｄＢより大となる周波数帯域において、２
つあった高域遮断周波数を１つにすることができ、不必
要に低い高域遮断周波数をとらなくても発振の危険性は
なくなる。

【００２２】特に、差動対をＩＣ化する場合には、図７
（ａ）または図７（ｂ）における容量７３や容量７４は
大容量を必要とするため外付けとなる場合が多く、本発
明によって外付け部品を削減するという効果も得られ
る。

【００２３】図２は、本発明の第１の実施形態を示す図
である。入力端子２１、２２には正転信号と反転信号と
がそれぞれ入力される。それぞれの入力信号から容量２
３、２４によって直流成分が取り除かれる。直流レベル
生成回路３４は、抵抗２５、２６、２７、２８、２９か
らなっている。抵抗２５、２６は、入力端子２１からの
入力信号に対し新たに直流成分を加える目的で設けられ
ている。同じく、抵抗２７、２８も入力端子２２からの
入力信号に対し、新たに直流成分を与えるために設けら
れている。これらの信号は、差動増幅器３０に入力さ
れ、増幅されて出力端子３２、３３からそれぞれ正転、
及び反転出力となるとともに、フィードバック経路によ
って差動増幅器３１に導かれる。差動増幅器３１は、正
転及び反転出力の差を増幅して出力する。差動増幅器３
１の出力は、抵抗２９を介して差動増幅器３０に入力さ
れる。

【００２４】ところで、実際の回路では、差動増幅器３
１の出力側に出力インピーダンスがあり、これと抵抗２
９とが容量２４と結合することによってローパスフィル
タを形成する。容量２４は、入力端子２２からの信号か
ら直流成分を取り除くために設けられており、入力端子
２２側から見た場合には、一種のハイパスフィルタとし
て働いている。一方、フィードバック経路側から見る
と、抵抗２９及び差動増幅器３１の出力インピーダンス
の存在により、ローパスフィルタとしても作用する。本
発明では、このように、この容量２４を抵抗２９を設け
ることによって、高域遮断周波数を所望の値とすること
のできるローパスフィルタとして使用する。従って、差
動増幅器３１から出力される信号は差動増幅器３０に入
力されるときには、高周波成分が取り除かれ、直流成分
だけが抽出されたものとなる。よって、作用としては従
来のＤＣフィードバック型差動増幅器として動作するこ
とになる。

【００２５】しかも、フィードバック経路内に従来設け
られていたローパスフィルタがないので、新たに高域遮
断周波数をループ利得に導入することがない為、ループ
利得の位相余裕を十分取ることが出来、発振を防ぐこと
が可能となる。

【００２６】図２の構成におけるＤＣフィードバックル
ープの位相余裕を解析する。容量２４と差動増幅器３０
の入力端子の接続点から差動増幅器３０、差動増幅器３
１と抵抗２９を通って元に戻るまでのループ利得関数ｆ
_dcfb（ω）は、

【００２７】

【数１】

【００２８】ただし、

【００２９】

【数２】

【００３０】である。ここで、Ａ３０Ａ３１は差動増幅
器３０、３１の利得の合計、Ｒ２７、Ｒ２８、Ｒ２９は
抵抗２７、２８、２９のそれぞれの抵抗値、Ｃ２４は容
量２４の容量値である。また、入力端子２２は容量２４
側から見た場合、十分低いインピーダンスを持っている
と仮定している。

【００３１】より、ＤＣフィードバックループは高域
遮断周波数ｆｃ２を持つことが分かる。以上で求められ
たループ利得とその位相の様子を示したものが図３であ
る。

【００３２】ループ利得は、高域遮断周波数ｆｃ２のと
ころで急激に絶対値が減少しはじめ、０ｄＢの値以下ま
で下がっていく。このとき、位相は高域遮断周波数ｆｃ
２の周辺で９０°程度回転するだけで、その後には、高
域遮断周波数がないために、これ以上回転しない。従っ
て、ループ利得が０ｄＢとなる周波数においても位相は
９０°程度の値となっており、発振しないために必要と
される４５°以上の位相余裕を取れている。すなわち、
本実施形態によれば、図３に示すように、高域遮断周波
数が１つだけであるので位相余裕を９０°以上とれ、発
振の危険はない。

【００３３】これに対し図７に示すような従来のＤＣフ
ィードバックはローパスフィルタ８０の高域遮断周波数
ｆｃ１が存在するため、ループ利得関数ｆ_dcfb’（ω）
は、

【００３４】

【数３】

【００３５】である。このため、図８に示すように通常
必要とされる４５°の位相余裕をとれなくなり、発振す
る。また、本実施形態において、入力信号のうち高周波
成分のみを取出す容量２４の従来からの役割について
は、容量２４から見た差動増幅器３１の出力端子はＲ２
９を十分大きくとれば、従来のように容量２４、抵抗２
７、抵抗２８の値を設計して必要とする低域遮断周波数
を得ることができる。さらに、Ｒ２９を適切な値にする
ことにより必要とする高域遮断周波数ｆｃ２を得ること
ができる。

【００３６】図４は、本発明の第２の実施形態である。
同図において、図２と同じ構成要素には同じ参照番号を
付してある。第１の実施形態では、差動増幅器３１から
差動増幅器３０の入力端子までに抵抗２９が大きい分だ
けロスがあるのに対し、本実施形態ではトランジスタの
ドレインが十分大きなインピーダンスを持ち、且つ、差
動増幅器３１から差動増幅器３０の入力端子までのロス
をなくせるという利点を持つ。

【００３７】入力端子２１から入力された信号は容量２
３で直流成分が除去され、直流レベル生成回路４２の抵
抗２５、２６で設定される直流成分が与えられて、差動
増幅器３０に入力される。一方、入力端子２２から入力
された、入力端子２１からの信号の反転信号は、容量２
４で直流成分が除去される。そして、抵抗２７、２８、
４１で決定される直流成分が与えられ、差動増幅器３０
に入力される。ここで、トランジスタ４０は、常にオン
状態となっており、差動増幅器３１からのフィードバッ
ク電圧に従って、トランジスタ４０のドレイン−ソース
間に流れる電流の量を調整する機能を果たしている。従
って、差動増幅器３１からのフィードバック電圧が大き
くなれば、トランジスタ４０に流れる電流も大きくな
り、入力端子２２からの容量２４を介した信号に加えら
れる直流成分の電圧値が大きくなるように制御が働く。
逆に、フィードバック電圧が小さくなれば、入力端子２
２からの容量２４を介した信号に加えられる直流成分の
電圧値は小さくなる。差動増幅器３１からトランジスタ
４０に印加される電圧は差動増幅器３０の出力の差を増
幅したものであるので、一般に交流電圧であるが、抵抗
４１と容量２４とが、図２の実施形態と同様に、ローパ
スフィルタとして働き、差動増幅器３０には、直流成分
のみが供給されるようになる。

【００３８】そして、差動増幅器３１を含むＤＣフィー
ドバック回路の作用により、差動増幅器３０からは、直
流成分が安定化された差動増幅信号の正転信号と反転信
号とが出力端子３２と３３からそれぞれ出力される。

【００３９】この場合にも、フィードバック経路に導入
される高域遮断周波数は容量２４と抵抗４１による１つ
だけであるので、ループ利得が０ｄＢになる前に存在す
る高域遮断周波数も１つだけとなり、位相余裕を９０°
程度とることができて、フィードバックループの発振を
防ぐことが出来る。

【００４０】図５は、本発明の第３の実施形態を示す図
である。同図において、図２と同じ構成要素には同じ参
照番号を付してある。本実施形態では、差動増幅器５１
の正転出力と反転出力がそれぞれ抵抗２９、５０を介し
て差動増幅器３０にフィードバックされている。前述の
実施形態においては、差動増幅器３０の一方の入力端子
にのみフィードバックがかけられていた。これは、直流
成分のオフセットを片方の信号（入力端子２２からの信
号）の直流成分を調整することによって補償してやろう
というものであるが、本実施形態では、入力端子２１か
らの信号と入力端子２２からの信号の両方の直流成分を
制御することによって効率的にＤＣオフセットを補償し
てやろうというものである。

【００４１】本実施形態においては、直流レベル生成回
路５２は、抵抗２５、２６、２７、２８、２９、及び５
０で構成されている。入力端子２１と２２からの正転及
び反転信号は、容量２３、２４でそれぞれ直流成分が取
り除かれる。そして、それぞれには、抵抗２５、２６及
び抵抗２７、２８によって所定の直流成分が加えられ、
差動増幅器３０に入力される。差動増幅器３０で差動増
幅された結果の正転信号と反転信号はフィードバック経
路によって差動増幅器５１に入力され、更に増幅された
正転信号と反転信号とが生成される。そして、正転信号
は、前述の実施形態と同様に抵抗２９を介して差動増幅
器３０に戻される。このとき、抵抗２９と容量２４との
作用により直流成分が抽出される。同様に、差動増幅器
５１から出力される反転信号は抵抗５０を介して差動増
幅器３０に入力される。この場合も、抵抗５０と容量２
３とがローパスフィルタの作用をし、直流成分が抽出さ
れて、差動増幅器３０に入力される。

【００４２】本実施形態においても、抵抗２９を含むＤ
Ｃフィードバック回路と抵抗５０を含むＤＣフィードバ
ック回路の作用により、出力端子３２、３３には、直流
成分のオフセットが補償された信号が出力される。

【００４３】また、抵抗２９を含むフィードバック回路
は抵抗２９と容量２４による高域遮断周波数が、ループ
利得が０ｄＢより大となる周波数帯域に１つだけである
ので位相余裕を十分にとることが出来、発振を抑えるこ
とが出来る。また、抵抗５０を含むフィードバック回路
においても、抵抗５０と容量２３による高域遮断周波数
が１つだけであるので、やはり、位相余裕を十分にとる
ことができ、発振を抑えることが出来る。

【００４４】

【発明の効果】ＤＣフィードバックループにローパスフ
ィルタを入れた従来の構成では位相余裕がとれなくな
り、発振する危険が大きかった。以上に説明したよう
に、本発明により位相余裕が十分に取れ、発振の危険性
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】本発明の第１の実施形態を示す図である。

【図３】第１の実施形態のループ利得とその位相の様子
を示した図である。

【図４】本発明の第２の実施形態である。

【図５】本発明の第３の実施形態を示す図である。

【図６】単一入力型差動増幅フィードバック回路の構成
例である。

【図７】差動入力を行う場合のＤＣフィードバック差動
増幅回路の従来の構成例である。

【図８】図７の回路における位相余裕を説明する図であ
る。

【符号の説明】

３、３４、４２、５２直流レベル生成回路７、９、５１差動増幅器２１、２２入力端子２３、２４容量２５、２６、２７、２８、２９、４１、５０抵抗３０、３１、５１差動増幅器３２、３３出力端子４０トランジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5J066 AA01 AA12 CA13 CA26 CA54 FA19 HA09 HA25 HA29 KA00 KA02 KA42 MA11 TA01 TA03 5J090 AA01 AA12 CA13 CA26 CA54 FA19 HA09 HA25 HA29 HN17 KA00 KA02 KA42 MA11 MN02 NN12 TA01 TA03 5J091 AA01 AA12 CA13 CA26 CA54 FA19 HA09 HA25 HA29 KA00 KA02 KA42 MA11 TA01 TA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＤＣフィードバック型差動増幅回路におい
て、入力信号の直流成分を除去するための容量と、信号を差動増幅する差動増幅器と、該差動増幅器の出力をフィードバックするフィードバッ
ク経路と、該フィードバック経路からの信号を入力し、前記容量を
使って該フィードバック経路からの信号の直流成分を抽
出し、該直流成分を前記差動増幅器に入力する直流レベ
ル生成回路とを備え、該直流レベル生成回路は、ループ利得が０ｄＢより大の
周波数帯域内では、前記フィードバック経路に２つ以上
の高域遮断周波数を導入しないように構成されているこ
とを特徴とする差動増幅回路。
【請求項２】前記直流レベル生成回路は、前記容量によ
って直流成分が除去された入力信号に、新たに直流成分
を加える構成を有することを特徴とする請求項１に記載
の差動増幅回路。
【請求項３】前記直流レベル生成回路は、抵抗を有し、
該抵抗と前記容量とでローパスフィルタを構成すること
を特徴とする請求項１に記載の差動増幅回路。
【請求項４】前記直流レベル生成回路は、前記フィード
バック経路からの信号に基づいて流す電流を制御するト
ランジスタと、該トランジスタに接続された抵抗とを有
し、該抵抗と前記容量とでローパスフィルタを構成する
ことを特徴とする請求項１に記載の差動増幅回路。
【請求項５】更に、入力信号と該入力信号を反転した信
号をそれぞれ入力する第１及び第２の端子と、該第１の
端子に対応した第１の容量と、該第２の端子に対応した
第２の容量と、前記フィードバック経路中に設けられた
第２の差動増幅器を備え、前記差動増幅器は、該第１の端子からの正転信号と該第
２の端子からの反転信号とを入力し、該入力された正転
信号と反転信号の差を増幅した第１の信号と、該第１の
信号を反転した第２の信号を出力し、前記第２の差動増幅器は、該第１の信号と該第２の信号
との差を増幅して出力することを特徴とする請求項１に
記載の差動増幅回路。
【請求項６】前記第２の差動増幅器は、該第１の信号と
該第２の信号との差を増幅した第３の信号と、該第３の
信号を反転した第４の信号とを出力し、２重のフィード
バック経路を形成することを特徴とする請求項５に記載
の差動増幅回路。
【請求項７】前記直流レベル生成回路は、２重のフィー
ドバック経路のそれぞれに第１の抵抗と第２の抵抗とを
有し、該第１の抵抗と前記第１の容量とで第１のローパ
スフィルタを、該第２の抵抗と前記第２の容量とで第２
のローパスフィルタを形成することを特徴とする請求項
６に記載の差動増幅回路。
【請求項８】差動増幅回路において、第１の入力端子に接続された第１の容量と、第２の入力端子に接続された第２の容量と、第１の差動増幅器と、入力側が該第１の容量及び該第２の容量に接続され、出
力側が該第１の差動増幅器に接続された直流レベル生成
回路と、入力側が第１の差動増幅器の出力側に接続され、出力側
が該直流レベル生成回路に接続された第２の差動増幅器
とを有し、該直流レベル生成回路は、該直流レベル生成回路と、第
１の差動増幅器と、第２の差動増幅器とで構成されるフ
ィードバックループに、ループ利得が０ｄＢより大の周
波数帯域内でただ１つの高域遮断周波数を導入するよう
に構成されていることを特徴とする差動増幅回路。