JP2006352193A - 差動増幅器 - Google Patents
差動増幅器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006352193A JP2006352193A JP2005171833A JP2005171833A JP2006352193A JP 2006352193 A JP2006352193 A JP 2006352193A JP 2005171833 A JP2005171833 A JP 2005171833A JP 2005171833 A JP2005171833 A JP 2005171833A JP 2006352193 A JP2006352193 A JP 2006352193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differential amplifier
- output terminal
- inverting input
- input terminal
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【課題】 差動増幅器において、トランジスタのスロートラップを防止し特性の安定した差動増幅器を提供する。
【解決手段】 差動増幅器の出力端子にクランプ回路を設け、出力電圧の上昇を制限するような構成とした。
【選択図】 図1
【解決手段】 差動増幅器の出力端子にクランプ回路を設け、出力電圧の上昇を制限するような構成とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、CMOS回路の差動増幅器に関するものである。
図5は、従来のP型MOSトランジスタ入力差動増幅器の回路図である。非反転入力端子3の電圧が反転入力端子4の電圧よりも十分に大きい時に、出力端子5は電源電圧レベルとなる。
非反転入力端子3に電源電圧、反転入力端子4にグランド電圧が入力されている時を考える。図6は、この時のP型MOSトランジスタ8の状態を示した断面図である。ゲート端子15にはグランド電圧が入力されているため、ポリシリコンゲート19もグランド電圧となっている。ドレイン端子17は、図5の出力端子5に接続されており、電源電圧レベルとなる。よってソース端子16、チャネル24も電源電圧レベルとなる。これにより、ポリシリコンゲート19とチャネル24間には、グランド電圧−電源電圧の大きなマイナスの電位差が印加されることになる(例えば、非特許文献1参照)。
CMOS回路の微細デバイスプロセスにおいては、トランジスタのスロートラップによる閾値電圧の変化が問題となる。スロートラップとは、高温で基板に対してマイナスの電圧をトランジスタのゲートに印加しつづけると駆動能力が劣化する現象である。マイナスの電圧が大きいほど、スロートラップによる閾値電圧の変化は大きくなる。特に、基板に対して低い電圧をゲートに印加するP型MOSトランジスタで問題となる現象である。
Phillip E. Allen、Douglas R. Holberg 著 CMOS Analog Circuit Design Second Edition(p.186)
Phillip E. Allen、Douglas R. Holberg 著 CMOS Analog Circuit Design Second Edition(p.186)
図5の従来のP型MOSトランジスタ入力差動増幅器では、非反転入力端子の電圧が反転入力端子の電圧よりも十分に大きい時、ポリシリコンゲート19とチャネル24間にグランド電圧−電源電圧の大きなマイナスの電位差が印加されると、反転入力端子のP型MOSトランジスタにスロートラップが発生してしまう。
P型MOSトランジスタ8にスロートラップが発生すると、入力電圧オフセット電圧値が変化して、差動増幅器の特性が劣化するという課題がある。
本発明は上記課題を解決するもので、スロートラップを防止し特性の安定した差動増幅器を提供することが出来る。
本発明は、差動増幅器の出力端子をクランプし出力端子電圧の上昇を制限することにより、スロートラップを防止することで上記課題を解決したものである。
以上のような構成の差動増幅器によれば、反転入力端子のP型MOSトランジスタのゲートとチャネル間のマイナスの電位差を減少させ、スロートラップを防止するので、特性を安定することができる。
差動増幅器の出力端子にクランプ回路を接続し、出力電圧の上昇を制限し電源電圧まで上昇しないような構成とする。クランプ回路としては、飽和結線をしたN型MOSトランジスタやダイオードなどを用いる。
図1は、第一の実施例の差動増幅器の回路図である。電源電圧1が接続された定電流源6と、非反転入力端子3を構成するP型MOSトランジスタ7と、反転入力端子4を構成するP型MOSトランジスタ8と、カレントミラー回路を構成するN型MOSトランジスタ9および10とから構成され、P型MOSトランジスタ8とN型MOSトランジスタ10との接続点を出力端子5とする差動増幅器の出力端子5に、クランプ回路であるN型MOSトランジスタ11が接続されている。
N型MOSトランジスタ11は、ゲートとドレインが短絡され飽和結線となっている。飽和結線されたMOSトランジスタは、ドレインとソース間の電圧が閾値電圧以上になると、急激にドレインとソース間の抵抗が減少する。この特性のため、非反転入力端子3の電圧が反転入力端子4の電圧よりも十分に大きい時においても、出力端子5は電源電圧まで上昇せずに、N型MOSトランジスタ11の閾値電圧レベルにクランプされる。これにより、P型MOSトランジスタ8のチャネルが電源電圧まで上昇せずに、スロートラップによる特性の劣化を防止する。
また図2のように、N型MOSトランジスタ11の変わりに、ダイオード12を出力端子5に接続しても、同様な効果を有することは明白である。
図3は、第二の実施例の差動増幅器の回路図である。N型MOSトランジスタ13が、カレントミラー回路を構成しているN型MOSトランジスタ9および10のゲートと出力端子5の間に接続されている。N型MOSトランジスタ13は飽和結線となっているので、非反転入力端子3の電圧が反転入力端子4の電圧よりも十分に大きい時においても、出力端子5は電源電圧まで上昇せずに、N型MOSトランジスタ9および10の閾値電圧とN型MOSトランジスタ13の閾値電圧を合計した電圧にクランプされる。これにより、P型MOSトランジスタ8のチャネルが電源電圧まで上昇せずに、スロートラップによる特性の劣化を防止する。
また図4のように、N型MOSトランジスタ13の変わりに、ダイオード14をN型MOSトランジスタ9および10のゲートと出力端子5の間に接続しても、同様な効果を有することは明白である。
3 非反転入力端子
4 反転入力端子
5 出力端子
6 定電流源
15 ゲート端子
16 ソース端子
17 ドレイン端子
18 Well基板端子
19 ポリシリコンゲート
20、21 P型半導体
22 N型半導体
23 N型Well
24 チャネル
25 P型半導体基板
4 反転入力端子
5 出力端子
6 定電流源
15 ゲート端子
16 ソース端子
17 ドレイン端子
18 Well基板端子
19 ポリシリコンゲート
20、21 P型半導体
22 N型半導体
23 N型Well
24 チャネル
25 P型半導体基板
Claims (5)
- 反転入力端子と、非反転入力端子と、出力端子と、定電流回路と、カレントミラー回路を有する差動増幅器において、
前記出力端子にクランプ回路を設けて、前記反転入力端子のトランジスタのスロートラップを防止したことを特徴とする差動増幅器。 - 前記クランプ回路は、前記出力端子とグランドとの間に設けた整流素子である請求項1記載の差動増幅器。
- 前記クランプ回路は、前記出力端子と前記カレントミラー回路を構成するトランジスタのゲートとの間に設けた整流素子である請求項1記載の差動増幅器。
- 前記整流素子は、飽和結線したMOSトランジスタである請求項2または3記載の差動増幅器。
- 前記整流素子は、ダイオードである請求項2または3記載の差動増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005171833A JP2006352193A (ja) | 2005-06-13 | 2005-06-13 | 差動増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005171833A JP2006352193A (ja) | 2005-06-13 | 2005-06-13 | 差動増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006352193A true JP2006352193A (ja) | 2006-12-28 |
Family
ID=37647610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005171833A Pending JP2006352193A (ja) | 2005-06-13 | 2005-06-13 | 差動増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006352193A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110941305A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 艾普凌科有限公司 | 恒流电路 |
US20220311429A1 (en) * | 2019-11-28 | 2022-09-29 | Changxin Memory Technologies, Inc. | Comparators |
-
2005
- 2005-06-13 JP JP2005171833A patent/JP2006352193A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110941305A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 艾普凌科有限公司 | 恒流电路 |
CN110941305B (zh) * | 2018-09-21 | 2022-11-15 | 艾普凌科有限公司 | 恒流电路 |
US20220311429A1 (en) * | 2019-11-28 | 2022-09-29 | Changxin Memory Technologies, Inc. | Comparators |
US11683027B2 (en) * | 2019-11-28 | 2023-06-20 | Changxin Memory Technologies, Inc. | Comparators |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5306094B2 (ja) | 基準電圧回路及び電子機器 | |
US7737790B1 (en) | Cascode amplifier and method for controlling current of cascode amplifier | |
JP4716887B2 (ja) | 定電流回路 | |
JP5706674B2 (ja) | 定電流回路及び基準電圧回路 | |
JP2007249384A (ja) | 半導体装置 | |
US8368429B2 (en) | Hysteresis comparator | |
JP6951305B2 (ja) | 定電圧回路 | |
JP2019139427A (ja) | 基準電圧回路及び半導体装置 | |
JP2004086750A (ja) | バンドギャップ回路 | |
US8314638B2 (en) | Comparator circuit | |
JP2014011233A (ja) | 保護回路 | |
JP2013198125A (ja) | 半導体装置 | |
KR20120109346A (ko) | 볼티지?레귤레이터 | |
KR102180505B1 (ko) | 전압 검출 회로 | |
JP6376874B2 (ja) | 増幅回路 | |
JP2006352193A (ja) | 差動増幅器 | |
JP2007226710A (ja) | 定電流回路および定電圧回路 | |
US8836027B2 (en) | Switch circuit using LDMOS element | |
US10211823B2 (en) | Method and apparatus for protecting gate-source junction of low-voltage MOSFET in high-voltage circuit | |
JP6070319B2 (ja) | 過電圧保護回路 | |
US9166047B2 (en) | Switch circuit using LDMOS device | |
JP2009294978A (ja) | 基準電圧回路 | |
JP2008263195A (ja) | 電界効果トランジスタを用いた基準電圧源回路 | |
US20060267675A1 (en) | PMOS current mirror with cascaded PMOS transistors and zero voltage gate threshold transistor | |
US7042279B2 (en) | Reference voltage generating circuit |