JP2000077955A - Ab class amplifier - Google Patents

Ab class amplifier

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JP2000077955A
JP2000077955A JP10249740A JP24974098A JP2000077955A JP 2000077955 A JP2000077955 A JP 2000077955A JP 10249740 A JP10249740 A JP 10249740A JP 24974098 A JP24974098 A JP 24974098A JP 2000077955 A JP2000077955 A JP 2000077955A
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transistor
current
amplifier
sink
class
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JP10249740A
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Inventor
Katsumi Miyazaki
勝己 宮崎
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use an AB class amplifier with low voltage, e.g. <=2 V. SOLUTION: A mirror transistor 202 to a transistor 201 for current sink is provided and the mirror transistor 202 controls a transistor 205 for a current source. When a collector current of the transistor 202 increases, almost all of the collector current of the transistor 201 is fed by a sink current extracted from an output side because the collector current of the transistor 202 increases but the collector current of the transistor 205 reduces. On the other hand, when the collector current of the transistor 202 reduces, almost all of the collector current of the transistor 205 is caused to flow toward the output side to be a source current because the collector current of the transistor 201 reduces but the collector current of the transistor 205 increases. Then, an output dynamic range becomes Vsat to (Vcc to Vsat) and is available with <=2 V.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、増幅器(オペアン
プ)に関し、特にIC(集積回路)内に作り込まれたト
ランジスタにより構成された低電圧用のAB級増幅器に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amplifier (operational amplifier), and more particularly, to a low-voltage class AB amplifier constituted by transistors built in an IC (integrated circuit).

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来のA級増幅器の構成を示す
回路図である。ここでA級増幅器とは、出力段の上側に
抵抗もしくは定電流源が接続され、かつ下側にコレクタ
電流可動のトランジスタに接続された構成の増幅器、ま
たはその逆の構成をなす増幅器のことである。図7に示
すA級増幅器は、差動増幅器101、2個のNPNトラ
ンジスタ102,104、電源103および定電流源1
05により構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional class A amplifier. Here, the class A amplifier is an amplifier having a configuration in which a resistor or a constant current source is connected to the upper side of the output stage and connected to a transistor capable of moving the collector current in the lower side, or an amplifier having the opposite configuration. is there. The class A amplifier shown in FIG. 7 includes a differential amplifier 101, two NPN transistors 102 and 104, a power supply 103, and a constant current source 1
05.

【0003】差動増幅器101は、その出力端子がトラ
ンジスタ102のベース端子に接続されており、トラン
ジスタ102を駆動する。トランジスタ102は、その
コレクタ端子およびエミッタ端子がそれぞれ電源103
およびトランジスタ104のベース端子に接続されてお
り、トランジスタ104を駆動する。トランジスタ10
4のコレクタ端子は、一端が電源103に接続された定
電流源105の他端およびこの増幅器の出力端(OU
T)に接続されており、またトランジスタ104のエミ
ッタ端子は接地されている。このトランジスタ104
は、増幅器の出力端から吸引する電流量を制御してい
る。増幅器の出力端には、定電流源105により出力電
流が供給される。
[0003] The differential amplifier 101 has an output terminal connected to the base terminal of the transistor 102 and drives the transistor 102. The transistor 102 has a collector terminal and an emitter terminal connected to a power source 103, respectively.
And the base terminal of the transistor 104 to drive the transistor 104. Transistor 10
4 is connected to the other end of the constant current source 105 having one end connected to the power supply 103 and the output end (OU
T), and the emitter terminal of the transistor 104 is grounded. This transistor 104
Controls the amount of current drawn from the output end of the amplifier. An output terminal of the amplifier is supplied with an output current from a constant current source 105.

【0004】この増幅器の出力端から外部へ供給される
電流(以下、ソース電流とする)は、トランジスタ10
4のコレクタ電流がゼロの時に最大となり、その時の電
流値は定電流源105の電流能力の最大値に等しい。ま
た増幅器の出力端を介して外部から吸引される電流(以
下、シンク電流とする)の最大値は、トランジスタ10
4のコレクタ電流の最大能力値から定電流源105によ
る電流値分を減じた値となる。シンクモードとソースモ
ードとの交替時のスイッチング特性およびクロスオーバ
歪を改善するために、電源103と接地点との間に流す
貫通電流すなわちアイドリング電流は、定電流源105
により流れる電流と同じである。
A current supplied from the output terminal of the amplifier to the outside (hereinafter referred to as a source current) is a transistor 10
4 is zero when the collector current is zero, and the current value at that time is equal to the maximum value of the current capability of the constant current source 105. The maximum value of a current (hereinafter, referred to as a sink current) drawn from the outside via the output terminal of the amplifier is determined by the transistor 10
4 is a value obtained by subtracting the current value of the constant current source 105 from the maximum capability value of the collector current of No. 4. In order to improve switching characteristics and crossover distortion at the time of switching between the sink mode and the source mode, a through current flowing between the power supply 103 and the ground point, that is, an idling current is controlled by a constant current source 105.
Is the same as the current flowing.

【0005】また出力ダイナミックレンジは、定電流源
105をPNPトランジスタで構成した場合、トランジ
スタ104のエミッタ、コレクタ間最小電圧すなわちト
ランジスタ104の飽和電圧(以下、飽和電圧をVsat
と表す)以上で、かつ定電流源105を構成するPNP
トランジスタのVsat 分だけ電源電圧(以下、電源電圧
をVccと表す)よりも低い電圧以下の範囲となる。トラ
ンジスタ104および定電流源105であるPNPトラ
ンジスタのVsat をそれぞれ0.3Vとし、かつVccを
5Vとすると、このA級増幅器の出力ダイナミックレン
ジは0.3V〜4.7Vとなる。
When the constant current source 105 is constituted by a PNP transistor, the output dynamic range is the minimum voltage between the emitter and the collector of the transistor 104, that is, the saturation voltage of the transistor 104 (hereinafter, the saturation voltage is represented by Vsat
PNP that constitutes the constant current source 105
The voltage is lower than the power supply voltage (hereinafter, the power supply voltage is referred to as Vcc) by Vsat of the transistor. Assuming that Vsat of the transistor 104 and the PNP transistor as the constant current source 105 are each 0.3 V and Vcc is 5 V, the output dynamic range of this class A amplifier is 0.3 V to 4.7 V.

【0006】しかしA級増幅器では、上側電流供給源が
定電流源105であり、かつトランジスタ104は出力
に必要のない電流を常時吸引しているため、定電流源1
05により流れる電流のうち増幅器の出力として増幅器
外部に向かわない分の電流は、常に貫通電流として電源
103から接地点へ流れ、従って電流効率が悪いという
問題点がある。電流効率が悪いとエネルギー損失が増大
し、消費電力の増大、意図しない発熱量の増大などの問
題も発生し、低消費電力が要求されるバッテリー駆動の
携帯型電子機器には特に不適である。また増幅器として
のシンク電流能力は、トランジスタ104が有する電流
能力よりも定電流源105による定電流分だけ少なくな
ってしまう。
However, in the class A amplifier, the upper current supply source is the constant current source 105, and the transistor 104 constantly draws a current unnecessary for output.
Of the current flowing through the amplifier 05, the current that does not go to the outside of the amplifier as the output of the amplifier always flows as a through current from the power supply 103 to the ground point, and thus has a problem that the current efficiency is poor. If the current efficiency is poor, energy loss increases, and problems such as an increase in power consumption and an unintended increase in the amount of heat generation occur. This is particularly unsuitable for battery-powered portable electronic devices that require low power consumption. Further, the sink current capability of the amplifier is smaller than the current capability of the transistor 104 by the constant current from the constant current source 105.

【0007】そこでA級増幅器の無効電流の問題点を解
決したものとして、push−pull型増幅器と呼ば
れるAB級増幅器がある。
In order to solve the problem of the reactive current of the class A amplifier, there is a class AB amplifier called a push-pull type amplifier.

【0008】図8は、従来のAB級増幅器の構成を示す
回路図である。ここでAB級増幅器とは、出力段の上側
および下側がともにエミッタ電流可動のトランジスタに
接続された構成をなし、かつ若干の貫通電流が流れるよ
うになっている増幅器のことである。AB級増幅器は、
上側のトランジスタがオンの時に下側のトランジスタが
オフし、また下側のトランジスタがオンの時に上側のト
ランジスタがオフすることによって電源から接地点へ貫
通電流を流さないようにしているB級増幅器のスイッチ
ング特性を改善している。図8に示すAB級増幅器は、
差動増幅器108、3個のNPNトランジスタ109,
111,115、PNPトランジスタ116、電源11
0、定電流源112および2個のダイオード113,1
14により構成されている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional class AB amplifier. Here, the class AB amplifier is an amplifier having a configuration in which both the upper and lower sides of the output stage are connected to a transistor having a movable emitter current, and through which a slight through current flows. Class AB amplifier
A class B amplifier in which the lower transistor is turned off when the upper transistor is turned on and the upper transistor is turned off when the lower transistor is turned on, thereby preventing a through current from flowing from the power supply to the ground point. Switching characteristics have been improved. The class AB amplifier shown in FIG.
A differential amplifier 108, three NPN transistors 109,
111, 115, PNP transistor 116, power supply 11
0, constant current source 112 and two diodes 113, 1
14.

【0009】差動増幅器108は、その出力端子がトラ
ンジスタ109のベース端子に接続されており、トラン
ジスタ109を駆動する。トランジスタ109は、その
コレクタ端子およびエミッタ端子がそれぞれ電源110
およびトランジスタ111のベース端子に接続されてお
り、トランジスタ111を駆動する。トランジスタ11
1のコレクタ端子は、ダイオード114のアノードおよ
びトランジスタ116のベースに接続されており、また
トランジスタ111のエミッタ端子は接地されている。
ダイオード114のカソードはダイオード113のアノ
ードに接続されており、さらにダイオード113のカソ
ードは、一端が電源110に接続された定電流源112
の他端およびトランジスタ115のベースに接続されて
いる。トランジスタ115とトランジスタ116は、こ
の増幅器の出力端(OUT)に共通接続されており、ま
たトランジスタ115のコレクタおよびトランジスタ1
16のコレクタは、それぞれ電源110および接地点に
接続されている。
The output terminal of the differential amplifier 108 is connected to the base terminal of the transistor 109, and drives the transistor 109. Transistor 109 has a collector terminal and an emitter terminal connected to power supply 110, respectively.
And a base terminal of the transistor 111 to drive the transistor 111. Transistor 11
One collector terminal is connected to the anode of the diode 114 and the base of the transistor 116, and the emitter terminal of the transistor 111 is grounded.
The cathode of the diode 114 is connected to the anode of the diode 113, and the cathode of the diode 113 is connected to a constant current source 112 having one end connected to the power supply 110.
And the base of the transistor 115. Transistor 115 and transistor 116 are commonly connected to the output terminal (OUT) of the amplifier, and the collector of transistor 115 and transistor 1
The 16 collectors are connected to a power supply 110 and a ground point, respectively.

【0010】ここで定電流源112による電流値をIc
、トランジスタ111のコレクタ電流をId 、トラン
ジスタ115のベータ増幅率をBF1 、トランジスタ1
16のベータ増幅率をBF2 、およびダイオード11
3,114とトランジスタ115,116のエミッタサ
イズ比で決まる電流比をKで表すと、このAB級増幅器
のソース電流Iso、シンク電流Isiおよびアイドリング
電流Iidは、それぞれつぎの(1)式、(2)式、
(3)式により決まる。
The current value of the constant current source 112 is represented by Ic
, The collector current of the transistor 111 is Id, the beta amplification factor of the transistor 115 is BF1, and the transistor 1 is
The beta gain of 16 is BF2 and the diode 11
When the current ratio determined by the emitter size ratio between the transistors 3,114 and the transistors 115,116 is represented by K, the source current Iso, the sink current Isi, and the idling current Iid of the class AB amplifier are expressed by the following equations (1) and (2), respectively. )formula,
Determined by equation (3).

【0011】 Iso=(Ic −Id )・BF1 ・・・(1) Isi=(Id −Ic )・BF2 ・・・(2) Iid=Ic ・K ・・・(3)Iso = (Ic−Id) · BF1 (1) Isi = (Id−Ic) · BF2 (2) Iid = Ic · K (3)

【0012】出力ダイナミックレンジは、定電流源11
2をPNPトランジスタで構成した場合、トランジスタ
116のベース、エミッタ間電圧(以下、ベース、エミ
ッタ間電圧をVbeと表す)とトランジスタ111のVsa
t とを足した電圧以上で、かつトランジスタ115のV
beと定電流源112を構成するPNPトランジスタのV
sat とを足した電圧だけVccよりも低い電圧以下の範囲
となる。Vsat およびVbeをそれぞれを0.3Vおよび
0.7Vとし、かつVccを5Vとすると、このAB級増
幅器の出力ダイナミックレンジは1.0V〜4.0Vと
なる。
The output dynamic range is determined by the constant current source 11
2 is composed of a PNP transistor, the voltage between the base and the emitter of the transistor 116 (hereinafter, the voltage between the base and the emitter is represented by Vbe) and the voltage Vsa of the transistor 111
t and the voltage of the transistor 115
be and V of the PNP transistor forming the constant current source 112
The voltage is lower than Vcc by a voltage obtained by adding sat. If Vsat and Vbe are 0.3 V and 0.7 V, respectively, and Vcc is 5 V, the output dynamic range of this class AB amplifier is 1.0 V to 4.0 V.

【0013】図9に、従来のA級増幅器(同図(a)〜
(c))およびpush−pull型AB級増幅器(同
図(d)〜(f))のそれぞれについて、入力電圧、出
力電圧および貫通電流の関係を電圧利得1のボルテッジ
フォロアを構成した場合について示す。
FIG. 9 shows a conventional class A amplifier (FIGS.
For each of (c)) and the push-pull type class AB amplifier (FIGS. (D) to (f)), the relationship between the input voltage, the output voltage, and the through current is shown for the case where a voltage follower with a voltage gain of 1 is formed. Show.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のA
B級増幅器では、上述したように出力ダイナミックレン
ジの最低電位がVbeとVsat の和(Vbe+Vsat )であ
り、また最高電位がVccからVbeとVsat との和を引い
た電位(Vcc−(Vbe+Vsat ))であるため、出力ダ
イナミックレンジがA級増幅器に比べて2Vbe分、例え
ば約1.4V狭くなってしまうという欠点があり、従っ
て出力が2V以下ではまったく動作しないという問題点
があった。
However, the conventional A
In the class B amplifier, as described above, the lowest potential of the output dynamic range is the sum of Vbe and Vsat (Vbe + Vsat), and the highest potential is the potential obtained by subtracting the sum of Vbe and Vsat from Vcc (Vcc- (Vbe + Vsat)). Therefore, there is a disadvantage that the output dynamic range is narrowed by 2 Vbe, for example, about 1.4 V as compared with the class A amplifier, and therefore, there is a problem that the output does not operate at an output of 2 V or less.

【0015】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、低電圧例えば2V以下で使用可能なAB
級増幅器を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is intended to solve the above problems.
The purpose is to obtain a class amplifier.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、出力側へ向かって電流を流すための電流
ソース用のトランジスタと、出力側から電流を引き抜く
ための電流シンク用のトランジスタと、前記電流ソース
用のトランジスタを駆動し得る電流を流す定電流源と、
前記定電流源により流された電流のうち、前記電流ソー
ス用のトランジスタを駆動するために前記電流ソース用
のトランジスタ側へ流れる電流量を制御するとともに、
前記電流シンク用のトランジスタを流れる電流に対応す
る電流が流れるミラートランジスタと、外部からの入力
に応じて、前記電流シンク用のトランジスタの駆動およ
び前記ミラートランジスタの駆動を制御する第4のトラ
ンジスタと、を具備し、前記第4のトランジスタによ
り、前記ミラートランジスタを流れる電流が増えると、
前記電流シンク用のトランジスタを流れる電流が増加
し、かつ前記電流ソース用のトランジスタの駆動電流が
減って前記電流ソース用のトランジスタを流れる電流が
減少し、一方、前記第4のトランジスタにより、前記ミ
ラートランジスタを流れる電流が減ると、前記電流シン
ク用のトランジスタを流れる電流が減少し、かつ前記電
流ソース用のトランジスタの駆動電流が増えて前記電流
ソース用のトランジスタを流れる電流が増加するように
なっている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a transistor for a current source for flowing a current toward an output side, and a transistor for a current sink for extracting a current from the output side. A constant current source for flowing a current capable of driving the transistor for the current source;
Of the currents flowed by the constant current source, while controlling the amount of current flowing to the current source transistor side to drive the current source transistor,
A mirror transistor through which a current corresponding to a current flowing through the current sink transistor flows, and a fourth transistor controlling driving of the current sink transistor and driving of the mirror transistor in accordance with an external input; When the current flowing through the mirror transistor increases due to the fourth transistor,
The current flowing through the current sinking transistor increases, and the driving current of the current source transistor decreases, so that the current flowing through the current source transistor decreases. When the current flowing through the transistor decreases, the current flowing through the current sink transistor decreases, and the driving current of the current source transistor increases, and the current flowing through the current source transistor increases. I have.

【0017】この発明によれば、電流シンク用のトラン
ジスタに対するミラートランジスタにより、電流ソース
用のトランジスタが制御されているため、シンク電流お
よびソース電流はそれぞれ電流シンク用のトランジスタ
を流れる電流および電流ソース用のトランジスタを流れ
る電流となる。
According to the present invention, since the current source transistor is controlled by the mirror transistor for the current sink transistor, the sink current and the source current are respectively the current flowing through the current sink transistor and the current source. Current flowing through the transistor.

【0018】また本発明は、出力側へ向かって電流を流
すための電流ソース用のトランジスタと、出力側から電
流を引き抜くための電流シンク用のトランジスタと、前
記電流シンク用のトランジスタを駆動し得る電流を流す
定電流源と、前記定電流源により流された電流のうち、
前記電流シンク用のトランジスタを駆動するために前記
電流シンク用のトランジスタ側から流れ込む電流量を制
御するとともに、前記電流ソース用のトランジスタを流
れる電流に対応する電流が流れるミラートランジスタ
と、外部からの入力に応じて、前記電流ソース用のトラ
ンジスタの駆動および前記ミラートランジスタの駆動を
制御する第4のトランジスタと、を具備し、前記第4の
トランジスタにより、前記ミラートランジスタを流れる
電流が増えると、前記電流ソース用のトランジスタを流
れる電流が増加し、かつ前記電流シンク用のトランジス
タの駆動電流が減って前記電流シンク用のトランジスタ
を流れる電流が減少し、一方、前記第4のトランジスタ
により、前記ミラートランジスタを流れる電流が減る
と、前記電流ソース用のトランジスタを流れる電流が減
少し、かつ前記電流シンク用のトランジスタの駆動電流
が増えて前記電流シンク用のトランジスタを流れる電流
が増加するようになっている。
Further, according to the present invention, a transistor for a current source for flowing a current toward an output side, a transistor for a current sink for extracting a current from the output side, and a transistor for the current sink can be driven. A constant current source for flowing a current, of the current flowing by the constant current source,
Controlling the amount of current flowing from the current sink transistor side to drive the current sink transistor, a mirror transistor through which a current corresponding to the current flowing through the current source transistor flows, and an external input And a fourth transistor that controls the driving of the current source transistor and the driving of the mirror transistor, the current flowing through the mirror transistor being increased by the fourth transistor. The current flowing through the source transistor increases, and the drive current of the current sink transistor decreases to reduce the current flowing through the current sink transistor. On the other hand, the mirror transistor is controlled by the fourth transistor. When the flowing current decreases, the current source Decreased current through the transistor, and the current flowing through the transistor for the current sink drive current increases of the transistor for the current sink is adapted to increase.

【0019】この発明によれば、電流ソース用のトラン
ジスタに対するミラートランジスタにより、電流シンク
用のトランジスタが制御されているため、シンク電流お
よびソース電流はそれぞれ電流シンク用のトランジスタ
を流れる電流および電流ソース用のトランジスタを流れ
る電流となる。
According to the present invention, since the current sink transistor is controlled by the mirror transistor for the current source transistor, the sink current and the source current are respectively the current flowing through the current sink transistor and the current source. Current flowing through the transistor.

【0020】これらの発明において、前記電流ソース用
のトランジスタはPNP形のバイポーラトランジスタで
あり、前記電流シンク用のトランジスタはNPN形のバ
イポーラトランジスタであってもよい。
In these inventions, the current source transistor may be a PNP bipolar transistor, and the current sink transistor may be an NPN bipolar transistor.

【0021】この発明によれば、シンク電流およびソー
ス電流はそれぞれ電流シンク用のNPN形バイポーラト
ランジスタのコレクタ電流および電流ソース用のPNP
形バイポーラトランジスタのコレクタ電流となる。
According to the present invention, the sink current and the source current are respectively the collector current of the NPN type bipolar transistor for current sink and the PNP for current source.
It becomes the collector current of the bipolar transistor.

【0022】これらの発明において、前記ミラートラン
ジスタのベース端子と前記第4のトランジスタのエミッ
タ端子との間に、前記ミラートランジスタの飽和を抑制
するための抵抗が接続されていてもよい。
In these inventions, a resistor for suppressing the saturation of the mirror transistor may be connected between the base terminal of the mirror transistor and the emitter terminal of the fourth transistor.

【0023】この発明によれば、ミラートランジスタの
飽和を抑制するための抵抗が設けられていることによ
り、ミラートランジスタのコレクタ電流をより多く流す
必要がある場合にミラートランジスタが飽和するのが抑
制される。
According to the present invention, since the resistor for suppressing the saturation of the mirror transistor is provided, the saturation of the mirror transistor when the collector current of the mirror transistor needs to flow more is suppressed. You.

【0024】これらの発明において、前記第4のトラン
ジスタの入力と当該AB級増幅器の出力との間に位相補
償用のコンデンサが接続されていてもよい。
In these inventions, a capacitor for phase compensation may be connected between the input of the fourth transistor and the output of the class AB amplifier.

【0025】この発明によれば、位相補償用のコンデン
サが設けられていることにより、このAB級増幅器が動
作する際の位相補償効果が大きい。
According to the present invention, since the phase compensating capacitor is provided, the phase compensating effect when the class AB amplifier operates is large.

【0026】またこれらの発明において、前記各トラン
ジスタはMOSトランジスタであってもよい。
In these inventions, each of the transistors may be a MOS transistor.

【0027】この発明によれば、MOSトランジスタを
用いても、シンク電流およびソース電流はそれぞれ電流
シンク用のトランジスタを流れる電流および電流ソース
用のトランジスタを流れる電流となる。
According to the present invention, even when MOS transistors are used, the sink current and the source current are the current flowing through the current sink transistor and the current flowing through the current source transistor, respectively.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の形態1にかかるAB級増幅器の構成を示す回路図
である。このAB級増幅器は、例えば差動増幅器20
6、3個のNPNトランジスタ201,202,20
3、PNPトランジスタ205、抵抗204、電源20
9、定電流源207および電流増幅段208により構成
されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of the class AB amplifier according to the first embodiment of the present invention. This class AB amplifier is, for example, a differential amplifier 20.
6, three NPN transistors 201, 202, 20
3, PNP transistor 205, resistor 204, power supply 20
9, a constant current source 207 and a current amplification stage 208.

【0029】差動増幅器206は、その出力端子がトラ
ンジスタ203のベース端子に接続されており、トラン
ジスタ203を駆動する。
The output terminal of the differential amplifier 206 is connected to the base terminal of the transistor 203, and drives the transistor 203.

【0030】トランジスタ203は、そのコレクタ端子
が電源209に接続され、かつそのエミッタ端子がトラ
ンジスタ201のベース端子に接続されており、トラン
ジスタ201を駆動する。またトランジスタ203のエ
ミッタ端子は、抵抗204の一端に接続され、さらにそ
の抵抗204の他端がトランジスタ202のベース端子
に接続されており、従ってトランジスタ203はトラン
ジスタ202も駆動している。
The transistor 203 has a collector terminal connected to the power supply 209 and an emitter terminal connected to the base terminal of the transistor 201, and drives the transistor 201. The emitter terminal of the transistor 203 is connected to one end of the resistor 204, and the other end of the resistor 204 is connected to the base terminal of the transistor 202. Therefore, the transistor 203 also drives the transistor 202.

【0031】トランジスタ201のコレクタ端子は、ト
ランジスタ205のコレクタ端子とともにこの増幅器の
出力端に共通接続されており、トランジスタ201のエ
ミッタ端子は接地されている。トランジスタ201は電
流シンク用のトランジスタである。
The collector terminal of the transistor 201 and the collector terminal of the transistor 205 are commonly connected to the output terminal of this amplifier, and the emitter terminal of the transistor 201 is grounded. The transistor 201 is a current sink transistor.

【0032】トランジスタ205のエミッタ端子および
ベース端子は、それぞれ電源209および電流増幅段2
08の出力端子に接続されている。トランジスタ205
は電流ソース用のトランジスタである。
The emitter terminal and the base terminal of the transistor 205 are connected to the power supply 209 and the current amplification stage 2 respectively.
08 is connected to the output terminal. Transistor 205
Is a current source transistor.

【0033】電流増幅段208は、トランジスタ205
とともに電流を増幅する電流増幅器である。
The current amplification stage 208 includes a transistor 205
And a current amplifier that amplifies the current.

【0034】トランジスタ202のコレクタ端子は、一
端が電源209に接続された定電流源207の他端、お
よび電流増幅段208の入力端子に接続されており、ト
ランジスタ202のエミッタ端子は接地されている。ト
ランジスタ201,202はカレントミラー回路を構成
しており、トランジスタ202は電流シンク用のトラン
ジスタ201のミラートランジスタとなっている。そし
てこのミラートランジスタ202により電流ソース用の
トランジスタ205が制御されている。
The collector terminal of the transistor 202 is connected to the other end of the constant current source 207 whose one end is connected to the power supply 209 and to the input terminal of the current amplification stage 208, and the emitter terminal of the transistor 202 is grounded. . The transistors 201 and 202 form a current mirror circuit, and the transistor 202 is a mirror transistor of the transistor 201 for current sink. The mirror transistor 202 controls a current source transistor 205.

【0035】つぎに実施の形態1の作用を説明する。ト
ランジスタ205と電流増幅段208を含む図1の破線
部で示されるブロックの電流利得をA、トランジスタ2
01とトランジスタ202とで形成されるカレントミラ
ーの電流比をB、定電流源207による電流値をIo 、
およびトランジスタ202のコレクタ電流をI1 で表す
と、このAB級増幅器の出力電流Iout は、トランジス
タ205のコレクタ電流(A・(Io −I1 ))とトラ
ンジスタ201のコレクタ電流(B・I1 )との合成分
で決まり、つぎの(4)式で表される。 Iout =A・(Io −I1 )−B・I1 =A・Io −(A+B)・I1 ・・・(4)
Next, the operation of the first embodiment will be described. The current gain of the block indicated by the broken line in FIG.
01, the current ratio of a current mirror formed by the transistor 202 is B, the current value of the constant current source 207 is Io,
When the collector current of the transistor 202 is represented by I1, the output current Iout of the class AB amplifier is a composite of the collector current (A. (Io -I1)) of the transistor 205 and the collector current (B.I1) of the transistor 201. It is determined by the minute and is expressed by the following equation (4). Iout = A · (Io−I1) −B · I1 = A · Io− (A + B) · I1 (4)

【0036】このAB級増幅器がソース電流を多く必要
とする時には、差動増幅器206はトランジスタ203
のベースに供給する電流を減らすように作用し、それに
よってトランジスタ202に供給されるベース電流が減
るため、トランジスタ202のコレクタ電流I1 が減少
する。トランジスタ202のコレクタ電流I1 が減る
と、トランジスタ205および電流増幅段208よりな
る図1破線部の電流増幅ブロックに流れ込む電流(Io
−I1 )が増えるため、トランジスタ205のコレクタ
電流(A・(Io −I1 ))が増加する。その際トラン
ジスタ201のベース電流も減少するためトランジスタ
201のコレクタ電流(B・I1 )も減少し、従ってト
ランジスタ205のコレクタ電流のうちトランジスタ2
01を介して接地点へ流れる電流は少なくなって、トラ
ンジスタ205のコレクタ電流の大部分はこのAB級増
幅器の出力へ向かって流れる。つまりこのAB級増幅器
のソース電流が増加することになる。
When the class AB amplifier requires a large source current, the differential amplifier 206
To reduce the current supplied to the base of transistor 202, thereby reducing the base current supplied to transistor 202, thereby decreasing the collector current I1 of transistor 202. When the collector current I1 of the transistor 202 decreases, the current (Io) flowing into the current amplification block shown by the broken line in FIG.
−I1) increases, so that the collector current (A · (Io−I1)) of the transistor 205 increases. At this time, the base current of the transistor 201 also decreases, so that the collector current (B · I1) of the transistor 201 also decreases.
The current flowing through 01 to ground is reduced and most of the collector current of transistor 205 flows toward the output of this class AB amplifier. That is, the source current of the class AB amplifier increases.

【0037】電流ソース時の出力電流は、トランジスタ
202のコレクタ電流I1 がゼロ(I1 =0)の時に最
大となり、その時の出力電流Iout はトランジスタ20
5のコレクタ電流(A・Io )に等しくなる。すなわち
次式のようになる。Iout =A・Io
The output current at the time of current source becomes maximum when the collector current I1 of the transistor 202 is zero (I1 = 0), and the output current Iout at that time is the transistor 20
5 is equal to the collector current (A · Io). That is, the following equation is obtained. Iout = A · Io

【0038】一方、このAB級増幅器がシンク電流を多
く必要とする時には、差動増幅器206はトランジスタ
203のベースに供給する電流を増やすように作用す
る。それによってトランジスタ203のエミッタ電流が
増えるためトランジスタ201のベース電流が増え、従
ってトランジスタ201のコレクタ電流(B・I1 )が
増加する。その際トランジスタ202のベース電流が増
加することによりトランジスタ202のコレクタ電流I
1 が増加するため、トランジスタ205および電流増幅
段208よりなる図1破線部の電流増幅ブロックに流れ
込む電流(Io −I1 )は減少する。従ってトランジス
タ205のコレクタ電流(A・(Io −I1 ))が減少
し、トランジスタ201のコレクタ電流のうちトランジ
スタ205を介して電源209から流れ込む電流は少な
くなって、トランジスタ201のコレクタ電流(B・I
1 )の大部分はこのAB級増幅器の出力から流れ込む。
つまりこのAB級増幅器のシンク電流が増加することに
なる。
On the other hand, when the class AB amplifier requires a large amount of sink current, the differential amplifier 206 acts to increase the current supplied to the base of the transistor 203. Accordingly, the emitter current of the transistor 203 increases, so that the base current of the transistor 201 increases, and therefore, the collector current (B · I1) of the transistor 201 increases. At this time, the base current of the transistor 202 increases, so that the collector current I
Since 1 increases, the current (Io-I1) flowing into the current amplification block indicated by the broken line in FIG. 1 and including the transistor 205 and the current amplification stage 208 decreases. Accordingly, the collector current (A. (Io-I1)) of the transistor 205 decreases, and the current flowing from the power supply 209 via the transistor 205 out of the collector current of the transistor 201 decreases, and the collector current (B.I
Most of 1) flows from the output of this class AB amplifier.
That is, the sink current of the class AB amplifier increases.

【0039】電流シンク時の出力電流は、I1 がIo に
等しい(I1 =Io )時にトランジスタ205のコレク
タ電流がゼロになり、その時の出力電流Iout はトラン
ジスタ201のコレクタ電流(−B・I1 )に等しくな
る。すなわち次式のようになる。 Iout =−B・I1 =−B・Io
The output current at the time of current sinking is such that when I1 is equal to Io (I1 = Io), the collector current of the transistor 205 becomes zero, and the output current Iout at that time becomes equal to the collector current (-B.I1) of the transistor 201. Become equal. That is, the following equation is obtained. Iout = −B · I1 = −B · Io

【0040】そしてさらに多くのシンク電流が必要な時
には、トランジスタ203のエミッタからトランジスタ
201のベースに電流が供給されることにより、トラン
ジスタ201の電流能力に見合う分の電流がこのAB級
増幅器の出力から引き込まれ得る。その際抵抗204に
より、トランジスタ202が飽和するのが抑制される。
無負荷時のアイドリング電流Iidは、上記(4)式にお
いてIout をゼロ(Iout =0)とした時の電流(B・
I1 )であり、つぎの(5)式で表される。 Iid=(A・B/(A+B))・Io ・・・(5) 無負荷時のアイドリング電流は上記(4)式において無
負荷状態、すなわち、Io =0としたときの電流ソース
用PNPトランジスタのコレクタ電流、あるいは電流シ
ンク用NPNトランジスタのコレクタ電流(共に同値と
なる)であるので、(4)式よりI1 を求めBを乗ずる
ことで上記(5)式を導出することができる。
When more sink current is required, a current is supplied from the emitter of the transistor 203 to the base of the transistor 201, so that a current corresponding to the current capability of the transistor 201 is generated from the output of the class AB amplifier. Can be pulled in. At this time, the saturation of the transistor 202 is suppressed by the resistor 204.
The idling current Iid at the time of no load is the current (B ・) when Iout is set to zero (Iout = 0) in the above equation (4).
I1) and is expressed by the following equation (5). Iid = (A · B / (A + B)) · Io (5) The idling current at no load is a PNP transistor for a current source when no load is applied in the above equation (4), that is, when Io = 0. Or the collector current of the current sinking NPN transistor (both have the same value). Therefore, the above equation (5) can be derived by calculating I1 from equation (4) and multiplying by B.

【0041】このAB級増幅器が入力ゲイン1のボルテ
ッジフォロアを構成した場合の入力電圧、出力電圧およ
び貫通電流(アイドリング電流)の関係を図2に示す。
FIG. 2 shows the relationship among the input voltage, the output voltage, and the through current (idling current) when the class AB amplifier forms a voltage follower with an input gain of 1.

【0042】上述実施の形態1によれば、シンク電流お
よびソース電流がそれぞれ電流シンク用のNPNトラン
ジスタ201および電流ソース用のPNPトランジスタ
205のコレクタ電流であり、かつ電流シンク用のトラ
ンジスタ201のミラートランジスタ202により電流
ソース用のトランジスタ205が制御されているため、
このAB級増幅器の出力ダイナミックレンジは、従来の
A級アンプ(図9(b)参照)と同様に、トランジスタ
201のVsat 以上で、かつVccよりもトランジスタ2
05のVsat だけ低い電圧(Vcc−Vsat )以下の範囲
となる(図2(b)参照)。例えばトランジスタ20
1,205のVsat を0.3Vとし、かつVccを5Vと
すると、このAB級増幅器の出力ダイナミックレンジは
0.3V〜4.7Vとなる。
According to the first embodiment, the sink current and the source current are the collector currents of the NPN transistor 201 for current sink and the PNP transistor 205 for current source, respectively, and the mirror transistor of the transistor 201 for current sink. Since the current source transistor 205 is controlled by 202,
The output dynamic range of the class AB amplifier is equal to or higher than Vsat of the transistor 201 and is equal to or higher than Vsat of the transistor 201, similarly to the conventional class A amplifier (see FIG. 9B).
The voltage is lower than the voltage (Vcc-Vsat) lower by Vsat of 05 (see FIG. 2B). For example, transistor 20
Assuming that Vsat of 1,205 is 0.3 V and Vcc is 5 V, the output dynamic range of this class AB amplifier is 0.3 V to 4.7 V.

【0043】また上述実施の形態1によれば、電流ソー
ス時および電流シンク時の無効電流が少なく、またその
無効電流の値は上記(5)式で決まる値を超えず、かつ
スイッチング特性およびクロスオーバ歪等に影響を及ぼ
すアイドリング電流が(5)式のA、BおよびIo のみ
で決まるため、安定化が容易である。
According to the first embodiment, the reactive current at the time of current source and current sink is small, the value of the reactive current does not exceed the value determined by the above equation (5), and the switching characteristics and the Since the idling current that affects over-distortion and the like is determined only by A, B, and Io in equation (5), stabilization is easy.

【0044】さらに上述実施の形態1によれば、低電源
電圧で使用可能であり、かつ低消費電力であるため、2
〜5V電源系のシステム内アナログアンプとして利用可
能であり、特にバッテリーを電源として用いる携帯電子
機器等のシステムに適している。
Furthermore, according to the first embodiment, since it can be used with a low power supply voltage and consumes low power,
It can be used as an analog amplifier in a ~ 5V power supply system, and is particularly suitable for a system such as a portable electronic device using a battery as a power supply.

【0045】実施の形態2.図3は、本発明の実施の形
態2にかかるAB級増幅器の構成を示す回路図である。
このAB級増幅器は、例えば差動増幅器1206、3個
のPNPトランジスタ1201,1202,1203、
NPNトランジスタ1205、抵抗1204、電源12
09、定電流源1207および電流増幅段1208によ
り構成されている。
Embodiment 2 FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the class AB amplifier according to the second embodiment of the present invention.
The class AB amplifier includes, for example, a differential amplifier 1206, three PNP transistors 1201, 1202, 1203,
NPN transistor 1205, resistor 1204, power supply 12
09, a constant current source 1207 and a current amplification stage 1208.

【0046】差動増幅器1206は、その出力端子がト
ランジスタ1203のベース端子に接続されており、ト
ランジスタ1203を駆動する。
The output terminal of the differential amplifier 1206 is connected to the base terminal of the transistor 1203, and drives the transistor 1203.

【0047】トランジスタ1203は、そのコレクタ端
子が接地され、かつそのエミッタ端子がトランジスタ1
201のベース端子に接続されており、トランジスタ1
201を駆動する。またトランジスタ1203のエミッ
タ端子は、抵抗1204の一端に接続され、さらにその
抵抗1204の他端がトランジスタ1202のベース端
子に接続されており、従ってトランジスタ1203はト
ランジスタ1202も駆動している。
Transistor 1203 has its collector terminal grounded and its emitter terminal connected to transistor 1
201 is connected to the base terminal of
201 is driven. The emitter terminal of the transistor 1203 is connected to one end of the resistor 1204, and the other end of the resistor 1204 is connected to the base terminal of the transistor 1202. Therefore, the transistor 1203 also drives the transistor 1202.

【0048】トランジスタ1201のコレクタ端子は、
トランジスタ1205のコレクタ端子とともにこの増幅
器の出力端に共通接続されており、トランジスタ120
1のエミッタ端子は電源1209に接続されている。ト
ランジスタ1201は電流ソース用のトランジスタであ
る。
The collector terminal of the transistor 1201 is
The collector terminal of the transistor 1205 and the output terminal of this amplifier are commonly connected together.
One emitter terminal is connected to a power supply 1209. The transistor 1201 is a transistor for a current source.

【0049】トランジスタ1205のエミッタ端子およ
びベース端子は、それぞれ接地点および電流増幅段12
08の入力端子に接続されている。トランジスタ120
5は電流シンク用のトランジスタである。
The emitter terminal and the base terminal of the transistor 1205 are connected to the ground point and the current amplifying stage 12 respectively.
08 is connected to the input terminal. Transistor 120
5 is a transistor for current sink.

【0050】電流増幅段1208は、トランジスタ12
05とともに電流を増幅する電流増幅器である。
The current amplification stage 1208 includes the transistor 12
05 is a current amplifier that amplifies the current together with the current.

【0051】トランジスタ1202のコレクタ端子は、
一端が接地された定電流源1207の他端、および電流
増幅段1208の出力端子に接続されており、トランジ
スタ1202のエミッタ端子は電源1209に接続され
ている。トランジスタ1201,1202はカレントミ
ラー回路を構成しており、トランジスタ1202は電流
ソース用のトランジスタ1201のミラートランジスタ
となっている。そしてこのミラートランジスタ1202
により電流シンク用のトランジスタ1205が制御され
ている。
The collector terminal of the transistor 1202 is
One end is connected to the other end of the grounded constant current source 1207 and the output terminal of the current amplification stage 1208, and the emitter terminal of the transistor 1202 is connected to the power supply 1209. The transistors 1201 and 1202 constitute a current mirror circuit, and the transistor 1202 is a mirror transistor of the transistor 1201 for current source. And this mirror transistor 1202
Controls the transistor 1205 for current sink.

【0052】つぎに実施の形態2の作用を説明する。ト
ランジスタ1205と電流増幅段1208を含む図3の
破線部で示されるブロックの電流利得をA、トランジス
タ1201とトランジスタ1202とで形成されるカレ
ントミラーの電流比をB、定電流源1207による電流
値をIo 、およびトランジスタ1202のコレクタ電流
をI1 で表すと、このAB級増幅器の出力電流Iout
は、トランジスタ1201のコレクタ電流(B・I1 )
とトランジスタ1205のコレクタ電流(A・(Io −
I1 ))との合成分で決まり、つぎの(6)式で表され
る。 Iout =B・I1 −A・(Io −I1 ) =(A+B)・I1 −A・Io ・・・(6)
Next, the operation of the second embodiment will be described. The current gain of the block indicated by the broken line in FIG. 3 including the transistor 1205 and the current amplification stage 1208 is A, the current ratio of the current mirror formed by the transistors 1201 and 1202 is B, and the current value of the constant current source 1207 is Denoting Io and the collector current of the transistor 1202 by I1, the output current Iout of this class AB amplifier
Is the collector current of transistor 1201 (B · I1)
And the collector current (A · (Io −
I1)), and is determined by the following equation (6). Iout = B · I1−A · (Io−I1) = (A + B) · I1−A · Io (6)

【0053】このAB級増幅器がソース電流を多く必要
とする時には、差動増幅器1206はトランジスタ12
03のベース電流を増やすように作用する。それによっ
てトランジスタ1203のエミッタ電流が増えるためト
ランジスタ1201のベース電流が増え、従ってトラン
ジスタ1201のコレクタ電流(B・I1 )が増加す
る。その際トランジスタ1202のベース電流が増加す
ることによりトランジスタ1202のコレクタ電流I1
が増加するため、トランジスタ1205および電流増幅
段1208よりなる図3破線部の電流増幅ブロックから
引き抜かれる電流(Io −I1 )は減少する。従ってト
ランジスタ1205のコレクタ電流(A・(Io −I1
))が減少し、トランジスタ1201のコレクタ電流
のうちトランジスタ1205を介して接地点へ流れる電
流は少なくなって、トランジスタ1201のコレクタ電
流(B・I1 )の大部分はこのAB級増幅器の出力へ向
かって流れる。つまりこのAB級増幅器のソース電流が
増加することになる。
When the class AB amplifier requires a large amount of source current, the differential amplifier 1206 includes the transistor 12
03 acts to increase the base current. Accordingly, the emitter current of the transistor 1203 increases, so that the base current of the transistor 1201 increases, and therefore, the collector current (B · I1) of the transistor 1201 increases. At this time, the base current of the transistor 1202 increases, so that the collector current I1 of the transistor 1202 increases.
Increases, the current (Io-I1) drawn from the current amplification block indicated by the broken line in FIG. 3 including the transistor 1205 and the current amplification stage 1208 decreases. Therefore, the collector current of the transistor 1205 (A. (Io -I1
)), The current flowing to the ground via the transistor 1205 out of the collector current of the transistor 1201 decreases, and most of the collector current (B · I1) of the transistor 1201 goes to the output of the class AB amplifier. Flowing. That is, the source current of the class AB amplifier increases.

【0054】電流ソース時の出力電流は、I1 がIo に
等しい(I1 =Io )時にトランジスタ1205のコレ
クタ電流がゼロになり、その時の出力電流Iout はトラ
ンジスタ1201のコレクタ電流(B・I1 )に等しく
なる。すなわち次式のようになる。 Iout =B・I1 =B・Io
The output current at the time of current source is such that when I1 is equal to Io (I1 = Io), the collector current of the transistor 1205 becomes zero, and the output current Iout at that time is equal to the collector current (BBI1) of the transistor 1201. Become. That is, the following equation is obtained. Iout = B · I1 = B · Io

【0055】そしてさらに多くのソース電流が必要な時
には、トランジスタ1203のエミッタ電流が増え、従
ってトランジスタ1201のベースに電流が増えて、ト
ランジスタ1201の電流能力に見合う分の電流がこの
AB級増幅器の出力へ向かって流れる。その際抵抗12
04により、トランジスタ1202が飽和するのが抑制
される。
When more source current is required, the emitter current of the transistor 1203 increases, so that the current increases at the base of the transistor 1201 and the current corresponding to the current capability of the transistor 1201 is increased by the output of the class AB amplifier. Flows towards At that time, resistance 12
04 suppresses the saturation of the transistor 1202.

【0056】一方、このAB級増幅器がシンク電流を多
く必要とする時には、差動増幅器1206はトランジス
タ1203のベース電流を減らすように作用し、それに
よってトランジスタ1202のベース電流が減るため、
トランジスタ1202のコレクタ電流I1 が減少する。
トランジスタ1202のコレクタ電流I1 が減ると、ト
ランジスタ1205および電流増幅段1208よりなる
図3破線部の電流増幅ブロックから引き抜かれる電流
(Io −I1 )が増えるため、トランジスタ1205の
コレクタ電流(A・(Io −I1 ))が増加する。その
際トランジスタ1201のベース電流も減少するためト
ランジスタ1201のコレクタ電流(B・I1 )も減少
し、従ってトランジスタ1205のコレクタ電流のうち
トランジスタ1201を介して電源1209から流れ込
む電流は少なくなって、トランジスタ1205のコレク
タ電流の大部分はこのAB級増幅器の出力から流れ込
む。つまりこのAB級増幅器のシンク電流が増加するこ
とになる。
On the other hand, when the class AB amplifier requires a large sink current, the differential amplifier 1206 acts to reduce the base current of the transistor 1203, thereby reducing the base current of the transistor 1202.
The collector current I1 of the transistor 1202 decreases.
When the collector current I1 of the transistor 1202 decreases, the current (Io-I1) drawn from the current amplification block indicated by the broken line in FIG. 3 including the transistor 1205 and the current amplification stage 1208 increases, so that the collector current (A. (Io) -I1)) increases. At that time, the base current of the transistor 1201 also decreases, so that the collector current (B · I1) of the transistor 1201 also decreases. Therefore, the current flowing from the power supply 1209 through the transistor 1201 out of the collector current of the transistor 1205 decreases, and the transistor 1205 Of the collector current flows from the output of the class AB amplifier. That is, the sink current of the class AB amplifier increases.

【0057】電流シンク時の出力電流は、トランジスタ
1202のコレクタ電流I1 がゼロ(I1 =0)の時に
最大となり、その時の出力電流Iout はトランジスタ1
205のコレクタ電流(−A・Io )に等しくなる。す
なわち次式のようになる。 Iout =−A・Io
The output current at the time of current sink becomes maximum when the collector current I1 of the transistor 1202 is zero (I1 = 0), and the output current Iout at that time is the transistor 1
It becomes equal to the collector current of 205 (-A · Io). That is, the following equation is obtained. Iout = −A · Io

【0058】なおこのAB級増幅器が入力ゲイン1のボ
ルテッジフォロアを構成した場合の入力電圧、出力電圧
および貫通電流(アイドリング電流)の関係は図2と同
様であるため、図示省略する。
When the class AB amplifier forms a voltage follower with an input gain of 1, the relationship between the input voltage, the output voltage, and the through current (idling current) is the same as that in FIG.

【0059】上述実施の形態2によれば、シンク電流お
よびソース電流がそれぞれ電流シンク用のNPNトラン
ジスタ1205および電流ソース用のPNPトランジス
タ1201のコレクタ電流であり、かつ電流ソース用の
トランジスタ1201のミラートランジスタ1202に
より電流シンク用のトランジスタ1205が制御されて
いるため、このAB級増幅器の出力ダイナミックレンジ
は、従来のA級アンプ(図9(b)参照)と同様に、ト
ランジスタ1205のVsat 以上で、かつVccよりもト
ランジスタ1201のVsat だけ低い電圧(Vcc−Vsa
t )以下の範囲となる。例えばトランジスタ1201,
1205のVsat を0.3Vとし、かつVccを5Vとす
ると、このAB級増幅器の出力ダイナミックレンジは
0.3V〜4.7Vとなる。
According to the second embodiment, the sink current and the source current are the collector currents of NPN transistor 1205 for current sink and PNP transistor 1201 for current source, respectively, and the mirror transistor of transistor 1201 for current source. Since the current sink transistor 1205 is controlled by the transistor 1202, the output dynamic range of the class AB amplifier is equal to or higher than the Vsat of the transistor 1205 as in the conventional class A amplifier (see FIG. 9B). A voltage lower than Vcc by Vsat of the transistor 1201 (Vcc-Vsa
t) The range is as follows. For example, transistors 1201,
Assuming that Vsat of 1205 is 0.3 V and Vcc is 5 V, the output dynamic range of this class AB amplifier is 0.3 V to 4.7 V.

【0060】また上述実施の形態2によれば、電流ソー
ス時および電流シンク時の無効電流が少なく、かつスイ
ッチング特性およびクロスオーバ歪等に影響を及ぼすア
イドリング電流が上記A、BおよびIo のみで決まるた
め、安定化が容易である。
Further, according to the second embodiment, the idling current which affects the switching characteristics and the crossover distortion and the like at the time of current source and current sink is small, and is determined only by A, B and Io. Therefore, stabilization is easy.

【0061】さらに上述実施の形態2によれば、低電源
電圧で使用可能であり、かつ低消費電力であるため、2
〜5V電源系のシステム内アナログアンプとして利用可
能であり、特にバッテリーを電源として用いる携帯電子
機器等のシステムに適している。
Further, according to the second embodiment, since it can be used with a low power supply voltage and consumes low power,
It can be used as an analog amplifier in a ~ 5V power supply system, and is particularly suitable for a system such as a portable electronic device using a battery as a power supply.

【0062】実施の形態3.図4は、本発明の実施の形
態3にかかるAB級増幅器の構成を示す回路図である。
この実施の形態3が上述した実施の形態1と異なるの
は、図1の電流増幅段208に代えてPNPトランジス
タ301および2個のNPNトランジスタ302,30
3よりなる回路(図4の波線で囲まれる部分)を設けた
ことと、差動増幅器206の出力端子とこのAB級増幅
器の出力との間にコンデンサ304を接続したことであ
る。その他の構成は、図1に示す実施の形態1と同じで
あるので、同様の構成については同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。
Embodiment 3 FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the class AB amplifier according to the third embodiment of the present invention.
The third embodiment differs from the first embodiment in that a PNP transistor 301 and two NPN transistors 302 and 30 are used instead of the current amplification stage 208 in FIG.
3 (a portion surrounded by a broken line in FIG. 4) and a capacitor 304 is connected between the output terminal of the differential amplifier 206 and the output of the class AB amplifier. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0063】トランジスタ303のベース端子は、自ら
のコレクタ端子と短絡されているとともに、トランジス
タ302のベース端子に接続されている。またトランジ
スタ303のエミッタ端子は接地されており、そのコレ
クタ端子は、一端が電源209に接続された定電流源2
07の他端に接続され、かつトランジスタ202のコレ
クタ端子に接続されている。トランジスタ303は、ト
ランジスタ302とともにカレントミラー回路を構成し
ている。
The base terminal of the transistor 303 is short-circuited to its own collector terminal and is connected to the base terminal of the transistor 302. The emitter terminal of the transistor 303 is grounded, and the collector terminal thereof is connected to a constant current source 2 having one end connected to the power supply 209.
07 and to the collector terminal of the transistor 202. The transistor 303 forms a current mirror circuit together with the transistor 302.

【0064】トランジスタ302は、トランジスタ30
3のミラートランジスタである。トランジスタ302の
コレクタは、トランジスタ301のコレクタとベースと
の短絡箇所に接続されている。トランジスタ302のエ
ミッタ端子は接地されている。
The transistor 302 is different from the transistor 30
3 is a mirror transistor. The collector of the transistor 302 is connected to a short-circuit point between the collector and the base of the transistor 301. The emitter terminal of the transistor 302 is grounded.

【0065】トランジスタ301は、そのエミッタ端子
が電源209に接続されているとともに、そのベース端
子が自らのコレクタ端子と短絡され、かつトランジスタ
205のベース端子に接続されており、トランジスタ2
05とともにカレントミラー回路を構成している。
The transistor 301 has an emitter terminal connected to the power supply 209, a base terminal short-circuited to its own collector terminal, and connected to the base terminal of the transistor 205.
05 together with a current mirror circuit.

【0066】コンデンサ304は、このAB級増幅器が
動作する際の位相補償用に設けられている。
The capacitor 304 is provided for phase compensation when the class AB amplifier operates.

【0067】つぎに実施の形態3の作用を説明する。電
流ソース時および電流シンク時の差動増幅器206およ
びトランジスタ203,202,201,205の作用
は上述実施の形態1と同じであり、説明が重複するため
省略する。ただし、トランジスタ205とトランジスタ
301のエミッタ面積比をn1 、トランジスタ201と
トランジスタ202の面積比および抵抗204により決
まる電流比をn2 、トランジスタ302とトランジスタ
303のエミッタ面積比をn3 で表すと、電流ソース時
の出力電流Iout は、上記(4)式においてAをn1 と
n3 の積(n1・n3 )に置き換え、かつBをn2 で置
き換えることにより得られ、つぎの(7)式で表され
る。 Iout =n1 ・n3 ・Io −(n1 ・n3 +n2 )・I1 ただし(0≦I1 ≦(n1 ・n3 /(n1 ・n3 +n2 ))・Io ) ・・・(7)
Next, the operation of the third embodiment will be described. The operations of the differential amplifier 206 and the transistors 203, 202, 201, 205 at the time of current source and current sink are the same as those in the first embodiment, and the description will be omitted because they are duplicated. However, if the emitter area ratio between the transistor 205 and the transistor 301 is represented by n1, the current ratio determined by the area ratio between the transistor 201 and the transistor 202 and the resistance 204 is represented by n2, and the emitter area ratio between the transistor 302 and the transistor 303 is represented by n3, Is obtained by replacing A with the product of n1 and n3 (n1 · n3) and replacing B with n2 in the above equation (4), and is expressed by the following equation (7). Iout = n1.n3.Io- (n1.n3 + n2) .I1 where (0.ltoreq.I1.ltoreq. (N1.n3 / (n1.n3 + n2)). Io) (7)

【0068】また無負荷時のアイドリング電流(貫通電
流)Iidは、(7)式においてIout をゼロ(Iout =
0)にすることにより求まり、つぎの(8)式で表され
る。
The idling current (through current) Iid at the time of no load is obtained by setting Iout to zero (Iout =
0) and is expressed by the following equation (8).

【0069】一方、電流シンク時の出力電流Iout は、
つぎの(9)式で表される。 Iout =n1 ・n3 ・Io −(n1 ・n3 +n2 )・I1 ただし((n1 ・n3 /(n1 ・n3 +n2 ))・Io ≦I1 ≦Io ) ・・・(9)
On the other hand, the output current Iout at the time of current sink is
It is expressed by the following equation (9). Iout = n1 ・ n3 ・ Io- (n1 ・ n3 + n2) ・ I1 ((n1 ・ n3 / (n1nn3 + n2)) ・ Io ≦ I1 ≦ Io) (9)

【0070】また電流シンク時の出力電流Iout は、ト
ランジスタ201およびトランジスタ203のベータ増
幅率をそれぞれBF3 およびBF4 とすると、つぎの
(10)式で表される。 Iout =[差動増幅器206の出力電流]・BF3 ・BF4 ただし(Iout <−n2 ・Io ) ・・・(10)
The output current Iout at the time of current sink is represented by the following equation (10), where the beta amplification factors of the transistor 201 and the transistor 203 are BF3 and BF4, respectively. Iout = [output current of differential amplifier 206] .BF3.BF4 where (Iout <-n2.Io) (10)

【0071】このAB級増幅器が入力ゲイン1のボルテ
ッジフォロアを構成した場合の入力電圧、出力電圧およ
び貫通電流(アイドリング電流)の関係を図5に示す。
FIG. 5 shows the relationship between the input voltage, the output voltage, and the through current (idling current) when the class AB amplifier forms a voltage follower with an input gain of 1.

【0072】上述実施の形態3によれば、実施の形態1
と同様の効果が得られる。すなわちこのAB級増幅器の
出力ダイナミックレンジは、従来のA級アンプ(図9
(b)参照)と同様に、トランジスタ201のVsat 以
上で、かつVccよりもトランジスタ205のVsat だけ
低い電圧(Vcc−Vsat )以下の範囲となる(図5
(b)参照)。
According to the third embodiment, the first embodiment
The same effect can be obtained. That is, the output dynamic range of the class AB amplifier is the same as that of the conventional class A amplifier (FIG. 9).
As in the case of (b), the voltage is in the range of not less than Vsat of the transistor 201 and not more than Vcc-Vsat which is lower than Vcc by Vsat of the transistor 205 (FIG. 5).
(B)).

【0073】また電流ソース時および電流シンク時の無
効電流が少なく、その無効電流の値は上記(8)式で決
まる値を超えず、かつスイッチング特性およびクロスオ
ーバ歪等に影響を及ぼすアイドリング電流が(8)式の
n1 、n2 、n3 およびIoのみで決まるため、安定化
が容易である。従って上述実施の形態3によれば、低電
源電圧で使用可能であり、かつ低消費電力であるため、
2〜5V電源系のシステム内アナログアンプとして利用
可能であり、特にバッテリーを電源として用いる携帯電
子機器等のシステムに適している。
The reactive current at the time of current source and current sink is small, the value of the reactive current does not exceed the value determined by the above equation (8), and the idling current which affects the switching characteristics and crossover distortion is reduced. Since it is determined only by n1, n2, n3 and Io in equation (8), stabilization is easy. Therefore, according to the third embodiment, since it can be used at a low power supply voltage and consumes low power,
It can be used as an analog amplifier in a 2 to 5 V power supply system, and is particularly suitable for a system such as a portable electronic device using a battery as a power supply.

【0074】また上述実施の形態3によれば、トランジ
スタ301,303,202のエミッタサイズを最小に
しておけば、トランジスタ205,302,201およ
び抵抗204を調整することにより、このAB級増幅器
のソース能力、シンク能力およびアイドリング電流を制
御することができるので、特に温度に対して安定したア
イドリング電流を設定することが可能となる。
According to the third embodiment, if the emitter sizes of the transistors 301, 303, and 202 are minimized, the transistors 205, 302, and 201 and the resistor 204 are adjusted so that the source of the class AB amplifier is adjusted. Since the capability, sink capability, and idling current can be controlled, it is possible to set an idling current that is particularly stable with respect to temperature.

【0075】さらに上述実施の形態3によれば、コンデ
ンサ304が設けられているため、位相補償効果が大き
いという効果が得られる。
Further, according to the third embodiment, since the capacitor 304 is provided, an effect that the phase compensation effect is large can be obtained.

【0076】実施の形態4.図6は、本発明の実施の形
態4にかかるAB級増幅器の構成を示す回路図である。
この実施の形態4が上述した実施の形態2と異なるの
は、図3の電流増幅段1208に代えてNPNトランジ
スタ1301および2個のPNPトランジスタ130
2,1303よりなる回路(図6の波線で囲まれる部
分)を設けたことと、差動増幅器1206の出力端子と
このAB級増幅器の出力との間にコンデンサ1304を
接続したことである。その他の構成は、図3に示す実施
の形態2と同じであるので、同様の構成については同一
の符号を付し、その説明を省略する。
Embodiment 4 FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the class AB amplifier according to the fourth embodiment of the present invention.
The fourth embodiment differs from the second embodiment in that an NPN transistor 1301 and two PNP transistors 130 are used instead of the current amplification stage 1208 in FIG.
2, 1303, and a capacitor 1304 is connected between the output terminal of the differential amplifier 1206 and the output of the class AB amplifier. Other configurations are the same as those of the second embodiment shown in FIG. 3, and thus the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0077】トランジスタ1303のベース端子は、自
らのコレクタ端子と短絡されているとともに、トランジ
スタ1302のベース端子に接続されている。またトラ
ンジスタ1303のエミッタ端子は電源1209に接続
されており、そのコレクタ端子は、一端が接地された定
電流源1207の他端に接続され、かつトランジスタ1
202のコレクタ端子に接続されている。トランジスタ
1303は、トランジスタ1302とともにカレントミ
ラー回路を構成している。
The base terminal of the transistor 1303 is short-circuited to its own collector terminal and is connected to the base terminal of the transistor 1302. The emitter terminal of the transistor 1303 is connected to the power supply 1209, the collector terminal thereof is connected to the other end of the constant current source 1207 whose one end is grounded, and
202 is connected to the collector terminal. The transistor 1303 and the transistor 1302 form a current mirror circuit.

【0078】トランジスタ1302は、トランジスタ1
303のミラートランジスタである。トランジスタ13
02のコレクタは、トランジスタ1301のコレクタと
ベースとの短絡箇所に接続されている。トランジスタ1
302のエミッタ端子は電源1209に接続されてい
る。
The transistor 1302 is a transistor 1
303 is a mirror transistor. Transistor 13
The collector of the transistor 02 is connected to the short-circuit point between the collector and the base of the transistor 1301. Transistor 1
The emitter terminal of 302 is connected to a power supply 1209.

【0079】トランジスタ1301は、そのエミッタ端
子が接地されているとともに、そのベース端子が自らの
コレクタ端子と短絡され、かつトランジスタ1205の
ベース端子に接続されており、トランジスタ1205と
ともにカレントミラー回路を構成している。
Transistor 1301 has its emitter terminal grounded, its base terminal short-circuited to its own collector terminal, and is connected to the base terminal of transistor 1205, forming a current mirror circuit with transistor 1205. ing.

【0080】コンデンサ1304は、このAB級増幅器
が動作する際の位相補償用に設けられている。
The capacitor 1304 is provided for phase compensation when the class AB amplifier operates.

【0081】つぎに実施の形態4の作用を説明する。電
流ソース時および電流シンク時の差動増幅器1206お
よびトランジスタ1203,1202,1201,12
05の作用は上述実施の形態2と同じであり、説明が重
複するため省略する。ただし、トランジスタ1205と
トランジスタ1301のエミッタ面積比をn1 、トラン
ジスタ1201とトランジスタ1202の面積比および
抵抗1204により決まる電流比をn2 、トランジスタ
1302とトランジスタ1303のエミッタ面積比をn
3 で表すと、電流ソース時の出力電流Iout は、上記
(6)式においてAをn1 とn3 の積(n1 ・n3 )に
置き換え、かつBをn2 で置き換えることにより得ら
れ、つぎの(11)式で表される。 Iout =(n1 ・n3 +n2 )・I1 −n1 ・n3 ・Io ただし((n1 ・n3 /(n1 ・n3 +n2 ))・Io ≦I1 ≦Io ) ・・・(11)
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. Differential amplifier 1206 and transistors 1203, 1202, 1201, 12 at the time of current source and current sink
The operation of 05 is the same as that of the second embodiment and will not be described because the description is redundant. Here, the emitter area ratio between the transistor 1205 and the transistor 1301 is n1, the current ratio determined by the area ratio between the transistor 1201 and the transistor 1202 and the resistance 1204 is n2, and the emitter area ratio between the transistor 1302 and the transistor 1303 is n.
When expressed as 3, the output current Iout at the time of the current source is obtained by replacing A with the product (n1 · n3) of n1 and n3 and replacing B with n2 in the above equation (6). ) Expression. Iout = (n1 · n3 + n2) · I1−n1 · n3 · Io ((n1 · n3 / (n1 · n3 + n2)) · Io ≦ I1 ≦ Io) (11)

【0082】また無負荷時のアイドリング電流(貫通電
流)Iidは、(11)式においてIout をゼロ(Iout
=0)にすることにより求まり、つぎの(12)式で表
される。 Iid=(n1 ・n2 ・n3 /(n1 ・n3 +n2 ))・Io ・・・(12)
The idling current (through current) Iid at the time of no load is obtained by setting Iout to zero (Iout
= 0) and is expressed by the following equation (12). Iid = (n1, n2, n3 / (n1, n3 + n2)). Io (12)

【0083】一方、電流シンク時の出力電流Iout は、
つぎの(13)式で表される。 Iout =(n1 ・n3 +n2 )・I1 −n1 ・n3 ・Io ただし(0≦I1 ≦(n1 ・n3 /(n1 ・n3 +n2 ))・Io ) ・・・(13)
On the other hand, the output current Iout at the time of current sink is
It is expressed by the following equation (13). Iout = (n1 · n3 + n2) · I1−n1 · n3 · Io (0 ≦ I1 ≦ (n1 · n3 / (n1 · n3 + n2)) · Io) (13)

【0084】なおこのAB級増幅器が入力ゲイン1のボ
ルテッジフォロアを構成した場合の入力電圧、出力電圧
および貫通電流(アイドリング電流)の関係は図5と同
様であるため、図示省略する。
When the class AB amplifier forms a voltage follower having an input gain of 1, the relationship between the input voltage, the output voltage, and the through current (idling current) is the same as that shown in FIG.

【0085】上述実施の形態4によれば、実施の形態2
と同様の効果が得られる。すなわちこのAB級増幅器の
出力ダイナミックレンジは、従来のA級アンプ(図9
(b)参照)と同様に、トランジスタ1205のVsat
以上で、かつVccよりもトランジスタ1201のVsat
だけ低い電圧(Vcc−Vsat )以下の範囲となる。
According to the fourth embodiment, the second embodiment
The same effect can be obtained. That is, the output dynamic range of the class AB amplifier is the same as that of the conventional class A amplifier (FIG. 9).
As in (b), the Vsat of the transistor 1205 is
As described above, Vsat of the transistor 1201 is higher than Vcc.
Voltage (Vcc-Vsat) or lower.

【0086】また電流ソース時および電流シンク時の無
効電流が少なく、その無効電流の値は上記(12)式で
決まる値を超えず、かつスイッチング特性およびクロス
オーバ歪等に影響を及ぼすアイドリング電流が(12)
式のn1 、n2 、n3 およびIo のみで決まるため、安
定化が容易である。従って上述実施の形態4によれば、
低電源電圧で使用可能であり、かつ低消費電力であるた
め、2〜5V電源系のシステム内アナログアンプとして
利用可能であり、特にバッテリーを電源として用いる携
帯電子機器等のシステムに適している。
The reactive current at the time of current source and current sink is small, the value of the reactive current does not exceed the value determined by the above equation (12), and the idling current which affects the switching characteristics and the crossover distortion is reduced. (12)
Since it is determined only by n1, n2, n3 and Io in the equation, stabilization is easy. Therefore, according to the fourth embodiment,
Since it can be used at a low power supply voltage and has low power consumption, it can be used as an analog amplifier in a system of a 2 to 5 V power supply system, and is particularly suitable for systems such as portable electronic devices using a battery as a power supply.

【0087】また上述実施の形態4によれば、トランジ
スタ1301,1303,1202のエミッタサイズを
最小にしておけば、トランジスタ1205,1302,
1201および抵抗1204を調整することにより、こ
のAB級増幅器のソース能力、シンク能力およびアイド
リング電流を制御することができるので、特に温度に対
して安定したアイドリング電流を設定することが可能と
なる。
According to the fourth embodiment, if the emitter sizes of transistors 1301, 1303, and 1202 are minimized, transistors 1205, 1302, and
By adjusting the resistor 1201 and the resistor 1204, the source capability, sink capability and idling current of the class AB amplifier can be controlled, so that an idling current that is particularly stable with respect to temperature can be set.

【0088】さらに上述実施の形態4によれば、コンデ
ンサ1304が設けられているため、位相補償効果が大
きいという効果が得られる。
Further, according to the fourth embodiment, since the capacitor 1304 is provided, an effect that the phase compensation effect is large can be obtained.

【0089】以上において本発明は、上記各実施の形態
に限らず、種々設計変更可能であることはいうまでもな
いし、バイポーラトランジスタの代わりにMOSトラン
ジスタを用いてもよい。
In the above, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various designs can be changed, and MOS transistors may be used instead of bipolar transistors.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、電流シンク用のトランジスタに対するミラートラン
ジスタにより、電流ソース用のトランジスタが制御され
ているため、シンク電流およびソース電流はそれぞれ電
流シンク用のトランジスタを流れる電流および電流ソー
ス用のトランジスタを流れる電流となる。従ってこのA
B級増幅器の出力ダイナミックレンジは、電流シンク用
のトランジスタのVsat 以上で、かつVccよりも電流ソ
ース用のトランジスタのVsat だけ低い電圧(Vcc−V
sat )以下の範囲となり、低電圧例えば2V以下で使用
可能なAB級増幅器が得られる。
As described above, according to the present invention, since the current source transistor is controlled by the mirror transistor with respect to the current sink transistor, the sink current and the source current are respectively equal to the current sink transistor. The current flows through the transistor and the current flowing through the current source transistor. Therefore this A
The output dynamic range of the class B amplifier is equal to or higher than the current sink transistor Vsat and lower than Vcc by the current source transistor Vsat (Vcc-V
sat) or less, and a class AB amplifier that can be used at a low voltage, for example, 2 V or less is obtained.

【0091】本発明によれば、電流ソース用のトランジ
スタに対するミラートランジスタにより、電流シンク用
のトランジスタが制御されているため、シンク電流およ
びソース電流はそれぞれ電流シンク用のトランジスタを
流れる電流および電流ソース用のトランジスタを流れる
電流となる。従ってこのAB級増幅器の出力ダイナミッ
クレンジは、電流シンク用のトランジスタのVsat 以上
で、かつVccよりも電流ソース用のトランジスタのVsa
t だけ低い電圧(Vcc−Vsat )以下の範囲となり、低
電圧例えば2V以下で使用可能なAB級増幅器が得られ
る。
According to the present invention, since the current sink transistor is controlled by the mirror transistor for the current source transistor, the sink current and the source current are respectively the current flowing through the current sink transistor and the current source. Current flowing through the transistor. Therefore, the output dynamic range of the class AB amplifier is not less than Vsat of the transistor for current sink, and Vsa of the transistor for current source is higher than Vcc.
The range is lower than the voltage (Vcc-Vsat) lower by t, and a class AB amplifier which can be used at a lower voltage, for example, 2 V or lower can be obtained.

【0092】本発明によれば、シンク電流およびソース
電流はそれぞれ電流シンク用のNPN形バイポーラトラ
ンジスタのコレクタ電流および電流ソース用のPNP形
バイポーラトランジスタのコレクタ電流となるため、こ
のAB級増幅器の出力ダイナミックレンジは、電流シン
ク用のトランジスタのVsat 以上で、かつVccよりも電
流ソース用のトランジスタのVsat だけ低い電圧(Vcc
−Vsat )以下の範囲となり、低電圧例えば2V以下で
使用可能なAB級増幅器が得られる。
According to the present invention, the sink current and the source current are the collector current of the NPN bipolar transistor for current sink and the collector current of the PNP bipolar transistor for current source, respectively. The range is higher than Vsat of the transistor for current sink and lower than Vcc by Vsat of the transistor for current source (Vcc
−Vsat) or less, and a class AB amplifier that can be used at a low voltage, for example, 2 V or less is obtained.

【0093】本発明によれば、ミラートランジスタの飽
和を抑制するための抵抗が設けられていることにより、
ミラートランジスタのコレクタ電流をより多く流す必要
がある場合にミラートランジスタが飽和するのが抑制さ
れるので、このAB級増幅器の出力電流として、ミラー
トランジスタによりミラーされるトランジスタの電流能
力に見合う分の電流が得られる。
According to the present invention, since the resistor for suppressing the saturation of the mirror transistor is provided,
Since the saturation of the mirror transistor is suppressed when it is necessary to allow the collector current of the mirror transistor to flow more, the output current of the class AB amplifier is a current corresponding to the current capability of the transistor mirrored by the mirror transistor. Is obtained.

【0094】本発明によれば、位相補償用のコンデンサ
が設けられていることにより、このAB級増幅器が動作
する際の位相補償効果が大きいので、入力信号に対する
出力信号の位相補償効果の高いAB級増幅器が得られ
る。
According to the present invention, since the phase compensating capacitor is provided, the phase compensating effect when the class AB amplifier operates is large. A class amplifier is obtained.

【0095】本発明によれば、MOSトランジスタを用
いても、シンク電流およびソース電流はそれぞれ電流シ
ンク用のトランジスタを流れる電流および電流ソース用
のトランジスタを流れる電流となるため、このAB級増
幅器の出力ダイナミックレンジは、電流シンク用のトラ
ンジスタのVsat 以上で、かつVccよりも電流ソース用
のトランジスタのVsat だけ低い電圧(Vcc−Vsat )
以下の範囲となり、低電圧例えば2V以下で使用可能な
AB級増幅器が得られる。
According to the present invention, even when a MOS transistor is used, the sink current and the source current are the current flowing through the current sink transistor and the current flowing through the current source transistor, respectively. The dynamic range is a voltage (Vcc-Vsat) which is higher than Vsat of the transistor for current sink and lower than Vcc by Vsat of the transistor for current source.
A class AB amplifier which can be used at a low voltage, for example, 2 V or less is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1にかかるAB級増幅器
の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a class AB amplifier according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 そのAB級増幅器について入力電圧、出力電
圧および貫通電流の関係を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship among an input voltage, an output voltage, and a through current for the class AB amplifier.

【図3】 本発明の実施の形態2にかかるAB級増幅器
の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a class AB amplifier according to a second embodiment of the present invention;

【図4】 本発明の実施の形態3にかかるAB級増幅器
の構成を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a class AB amplifier according to a third embodiment of the present invention;

【図5】 そのAB級増幅器について入力電圧、出力電
圧および貫通電流の関係を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a relationship between an input voltage, an output voltage, and a through current for the class AB amplifier.

【図6】 本発明の実施の形態4にかかるAB級増幅器
の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration of a class AB amplifier according to a fourth embodiment of the present invention;

【図7】 従来におけるA級増幅器の構成を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional class A amplifier.

【図8】 従来におけるAB級増幅器の構成を示す回路
図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional class AB amplifier.

【図9】 従来におけるA級増幅器およびAB級増幅器
のそれぞれについて、入力電圧、出力電圧および貫通電
流の関係を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a relationship between an input voltage, an output voltage, and a through current for each of a conventional class A amplifier and a class AB amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

205,1201 電流ソース用のトランジスタ、20
1,1205 電流シンク用のトランジスタ、207,
1207 定電流源、202,1202 ミラートラン
ジスタ、203,1203 第4のトランジスタ、20
4,1204飽和抑制用の抵抗、304,1304 位
相補償用のコンデンサ。
205, 1201 transistors for current source, 20
1,1205 transistors for current sink, 207,
1207 constant current source, 202, 1202 mirror transistor, 203, 1203 fourth transistor, 20
4,1204 Resistance for suppressing saturation, 304,1304 Capacitor for phase compensation.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J091 AA01 AA45 AA47 AA63 CA37 FA04 HA08 HA10 HA17 HA25 HA29 KA02 KA05 KA09 MA21 TA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J091 AA01 AA45 AA47 AA63 CA37 FA04 HA08 HA10 HA17 HA25 HA29 KA02 KA05 KA09 MA21 TA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 出力側へ向かって電流を流すための電流
ソース用のトランジスタと、 出力側から電流を引き抜くための電流シンク用のトラン
ジスタと、 前記電流ソース用のトランジスタを駆動し得る電流を流
す定電流源と、 前記定電流源により流された電流のうち、前記電流ソー
ス用のトランジスタを駆動するために前記電流ソース用
のトランジスタ側へ流れる電流量を制御するとともに、
前記電流シンク用のトランジスタを流れる電流に対応す
る電流が流れるミラートランジスタと、 外部からの入力に応じて、前記電流シンク用のトランジ
スタの駆動および前記ミラートランジスタの駆動を制御
する第4のトランジスタと、 を具備し、 前記第4のトランジスタにより、前記ミラートランジス
タを流れる電流が増えると、前記電流シンク用のトラン
ジスタを流れる電流が増加し、かつ前記電流ソース用の
トランジスタの駆動電流が減って前記電流ソース用のト
ランジスタを流れる電流が減少し、 一方、前記第4のトランジスタにより、前記ミラートラ
ンジスタを流れる電流が減ると、前記電流シンク用のト
ランジスタを流れる電流が減少し、かつ前記電流ソース
用のトランジスタの駆動電流が増えて前記電流ソース用
のトランジスタを流れる電流が増加することを特徴とす
るAB級増幅器。
1. A current source transistor for flowing a current toward an output side, a current sink transistor for extracting a current from an output side, and a current for driving the current source transistor A constant current source, of the currents passed by the constant current source, controlling the amount of current flowing to the current source transistor side to drive the current source transistor;
A mirror transistor through which a current corresponding to a current flowing through the current sink transistor flows; a fourth transistor controlling driving of the current sink transistor and driving of the mirror transistor in response to an external input; When the current flowing through the mirror transistor increases due to the fourth transistor, the current flowing through the current sinking transistor increases, and the driving current of the current source transistor decreases, thereby reducing the current source. When the current flowing through the mirror transistor decreases due to the fourth transistor, the current flowing through the current sink transistor decreases, and the current flowing through the current source transistor decreases. The drive current increases, and the current source A class AB amplifier characterized in that a current flowing through a star increases.
【請求項2】 出力側へ向かって電流を流すための電流
ソース用のトランジスタと、 出力側から電流を引き抜くための電流シンク用のトラン
ジスタと、 前記電流シンク用のトランジスタを駆動し得る電流を流
す定電流源と、 前記定電流源により流された電流のうち、前記電流シン
ク用のトランジスタを駆動するために前記電流シンク用
のトランジスタ側から流れ込む電流量を制御するととも
に、前記電流ソース用のトランジスタを流れる電流に対
応する電流が流れるミラートランジスタと、 外部からの入力に応じて、前記電流ソース用のトランジ
スタの駆動および前記ミラートランジスタの駆動を制御
する第4のトランジスタと、 を具備し、 前記第4のトランジスタにより、前記ミラートランジス
タを流れる電流が増えると、前記電流ソース用のトラン
ジスタを流れる電流が増加し、かつ前記電流シンク用の
トランジスタの駆動電流が減って前記電流シンク用のト
ランジスタを流れる電流が減少し、 一方、前記第4のトランジスタにより、前記ミラートラ
ンジスタを流れる電流が減ると、前記電流ソース用のト
ランジスタを流れる電流が減少し、かつ前記電流シンク
用のトランジスタの駆動電流が増えて前記電流シンク用
のトランジスタを流れる電流が増加することを特徴とす
るAB級増幅器。
2. A current source transistor for flowing current toward the output side, a current sink transistor for extracting current from the output side, and a current capable of driving the current sink transistor. A constant current source, of the currents flown by the constant current source, controlling the amount of current flowing from the current sink transistor side to drive the current sink transistor, and the current source transistor A mirror transistor through which a current corresponding to the current flowing through the mirror transistor; and a fourth transistor that controls driving of the current source transistor and driving of the mirror transistor in response to an external input. 4 increases the current flowing through the mirror transistor, the current source The current flowing through the current sink transistor increases, and the drive current of the current sink transistor decreases to reduce the current flowing through the current sink transistor. On the other hand, the mirror transistor is controlled by the fourth transistor. An AB characterized in that when the flowing current decreases, the current flowing through the current source transistor decreases, and the driving current of the current sink transistor increases and the current flowing through the current sink transistor increases. Class amplifier.
【請求項3】 前記電流ソース用のトランジスタはPN
P形のバイポーラトランジスタであり、前記電流シンク
用のトランジスタはNPN形のバイポーラトランジスタ
であることを特徴とする請求項1または2に記載のAB
級増幅器。
3. The current source transistor comprises a PN transistor.
The AB according to claim 1 or 2, wherein the AB is a P-type bipolar transistor, and the transistor for current sink is an NPN-type bipolar transistor.
Class amplifier.
【請求項4】 前記ミラートランジスタのベース端子と
前記第4のトランジスタのエミッタ端子との間に、前記
ミラートランジスタの飽和を抑制するための抵抗が接続
されていることを特徴とする請求項1、2または3に記
載のAB級増幅器。
4. The mirror transistor according to claim 1, wherein a resistor for suppressing saturation of the mirror transistor is connected between a base terminal of the mirror transistor and an emitter terminal of the fourth transistor. 4. The class AB amplifier according to 2 or 3.
【請求項5】 前記第4のトランジスタの入力と当該A
B級増幅器の出力との間に位相補償用のコンデンサが接
続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
一つに記載のAB級増幅器。
5. The input of said fourth transistor and said A
The class AB amplifier according to any one of claims 1 to 4, wherein a capacitor for phase compensation is connected between the output of the class B amplifier.
【請求項6】 前記各トランジスタはMOSトランジス
タであることを特徴とする請求項1または2に記載のA
B級増幅器。
6. The transistor according to claim 1, wherein each of the transistors is a MOS transistor.
Class B amplifier.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006203435A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Fujitsu Ten Ltd Output circuit
JP2007522771A (en) * 2004-02-13 2007-08-09 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア Adaptive bias current circuit and method for amplifiers
JP2010028392A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Sanyo Electric Co Ltd Load driving circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007522771A (en) * 2004-02-13 2007-08-09 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア Adaptive bias current circuit and method for amplifiers
JP2006203435A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Fujitsu Ten Ltd Output circuit
JP2010028392A (en) * 2008-07-17 2010-02-04 Sanyo Electric Co Ltd Load driving circuit

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