JP2015005842A - 差動増幅回路 - Google Patents
差動増幅回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015005842A JP2015005842A JP2013129081A JP2013129081A JP2015005842A JP 2015005842 A JP2015005842 A JP 2015005842A JP 2013129081 A JP2013129081 A JP 2013129081A JP 2013129081 A JP2013129081 A JP 2013129081A JP 2015005842 A JP2015005842 A JP 2015005842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply voltage
- power supply
- differential amplifier
- circuit
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential 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
- H03F3/45183—Long tailed pairs
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/411—Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising two power stages
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/516—Some amplifier stages of an amplifier use supply voltages of different value
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
【課題】低電源電圧で安定に動作する簡易な構成の差動増幅回路を提供する。【解決手段】第1の電源電圧が印加されて動作し、対をなす入力信号の差電圧を増幅する差動増幅器と、外部から給電される第2の電源電圧が印加されて動作して前記差動増幅器の出力を反転増幅して外部出力する反転増幅器と、前記第2の電源電圧から該第2の電源電圧よりも高い前記第1の電源電圧を生成して前記差動増幅器に印加する昇圧回路とを備える。そして前記外部から給電される第2の電源電圧に基づいて、前記差動増幅器に必要な電源電圧と前記反転増幅器に必要な電源電流とを同時に満足させる。【選択図】 図1
Description
本発明は、低電源電圧で安定に動作する差動増幅回路に関する。
差動増幅回路は、例えば比較器(コンパレータ)や演算増幅器(オペアンプ)等の各種電子回路における主体部を構成する要素として幅広く用いられる。また最近では、例えば車両や船舶等に搭載されて各種のセンサ情報の検出等に用いられる、低電源電圧・低消費電力型の差動増幅回路も種々開発されている。この種の差動増幅回路1は、例えば図4に概略構成を示すように、対をなす入力信号の差電圧を増幅する差動増幅器2と、該差動増幅器の出力を反転増幅して外部出力する反転増幅器3とを備えて構成される。
ちなみに前記差動増幅器2は、例えば図5に示すように、差動対をなす第1および第2のトランジスタ(MOS-FET)2a,2bと、これらのMOS-FET2a,2bの負荷をなす第3および第4のトランジスタ(MOS-FET)2c,2dとを備える。更に前記差動増幅器2は、前記MOS-FET2a,2bからなる差動対の電流源をなす第5のトランジスタ(MOS-FET)2eとを備えて構成される(例えば特許文献1を参照)。
具体的には前記MOS-FET2a,2bはnチャネルのエンハンスメント型のものからなり、各ドレインに前記MOS-FET2c,2dをそれぞれ接続すると共にソースを相互に接続し、各ゲートを一対の信号入力端子(IN1,IN2)とした差動対を構成する。また負荷をなす前記MOS-FET2c,2dは、nチャネルのデプレッション型のものからなり、そのソースをゲートにそれぞれ接続すると共に、各ドレインを正極側の電源端子(+V)に接続して設けられる。そして前記MOS-FET2eは、そのドレインを前記MOS-FET2a,2bのソースに接続すると共に、ソースを負極側の電源端子(−V)に接続し、ゲートに所定のバイアス電圧(VG)が印加されて定電流源として動作するnチャネルのエンハンスメント型のものからなる。
ちなみに前記MOS-FET2eのゲートに印加するバイアス電圧(VG)は、該MOS-FET2eのドレイン・ソース間に流れる飽和電流が、前記MOS-FET2c,2dの各ドレイン・ソース間にそれぞれ流れる飽和電流よりもやや大きくなるように、例えば1.5倍程度となるように設定される。
また前記反転増幅器3は、例えば図6に示すように、第6のトランジスタ(MOS-FET)3aを負荷として備えた第7のトランジスタ(MOS-FET)3bにより構成される。ちなみに負荷をなす前記MOS-FET3aは、nチャネルのデプレッション型のものからなり、そのソースをゲートに接続すると共に、ドレインを正極側の電源端子(+V)に接続して設けられる。また前記MOS-FET3bは、例えばnチャネルのエンハンスメント型のものからなり、そのドレインに前記MOS-FET3aを接続すると共にソースを前記負極側の電源端子(−V)に接続して構成される。そして前記MOS-FET3bは、そのゲートに前記差動増幅器2からの出力信号を受けて反転動作し、そのドレイン電圧を出力電圧として外部に出力する。
ところで上述した構成の差動増幅回路1の入力端子IN2に基準電圧Vrefを設定し、該差動増幅回路1の入力端子IN1に入力電圧Vinを与えて該差動増幅回路1をコンパレータとして用いる場合について考察する。前記入力電圧Vinと前記基準電圧Vrefの関係が[Vin>Vref]であるとき、図5に示す差動増幅器2における前記第2のMOS−FET2bを遮断(オフ)する為には、第5のMOS-FET2eのドレイン・ソース間電圧Vds(e)と該MOS-FET2bの動作閾値電圧Vth(b)とは、前記基準電圧Vrefに関して
Vds(e) > Vref−Vth(b) …(1)
なる条件を満たすことが必要である。
Vds(e) > Vref−Vth(b) …(1)
なる条件を満たすことが必要である。
また前記差動増幅器2の出力電圧Voutが前記負極側の電源端子(−V)に加えられる電圧V(-)に最も近付く上での条件は、前記MOS-FET2cのドレイン・ソース間電圧Vds(c)がピンチオフしている状態である。このピンチオフ条件は、前記MOS-FET2cのドレイン・ソース間電圧Vds(c)と該MOS-FET2cの動作閾値電圧Vth(c)との間の
Vds(c) > −Vth(c) …(2)
なる関係として示される。
Vds(c) > −Vth(c) …(2)
なる関係として示される。
従ってこれらの各条件(1),(2)を満たす前記差動増幅回路1(差動増幅器2)の電源電圧Vccは、前記正極側の電源端子(+V)に加えられる電圧をV(+)としたとき、
Vcc = V(+)−V(-) > Vds(e)+{−Vds(c)}
なる条件、つまり
Vcc > Vref―Vth(b)−Vth(c) …(3)
なる条件を満たすことが必要となる。
Vcc = V(+)−V(-) > Vds(e)+{−Vds(c)}
なる条件、つまり
Vcc > Vref―Vth(b)−Vth(c) …(3)
なる条件を満たすことが必要となる。
具体的には前記第2のMOS-FET2bの動作閾値電圧Vth(b)が1Vであり、前記第3のMOS-FET2cの動作閾値電圧Vth(c)が−2Vであり、また前記基準電圧Vrefを1.5Vに設定した場合、上式(3)から前記差動増幅器2の駆動に必要な電源電圧Vccは2.5V以上であることが必要条件として求められる。
一方、前記反転増幅器3においては、図6に示す前記MOS-FET3bのゲートに加わる電圧(前記差動増幅器2の出力電圧)が該MOS-FET3bの動作閾値電圧Vth(b)よりも大きいとき、前記MOS-FET3aのドレイン・ソース間電圧Vds(a)がピンチオフしていることが望ましい。このピンチオフ条件は、前記MOS-FET3aのドレイン・ソース間電圧Vds(a)と該MOS-FET3aの動作閾値電圧Vth(a)との間の
Vds(a) > −Vth(a) …(4)
なる関係として示される。
Vds(a) > −Vth(a) …(4)
なる関係として示される。
そして前記反転増幅器3の電源電圧Vddとしては、前記正極側の電源端子(+V)に加えられる電圧をV(+)としたとき、
Vdd = V(+)−V(-) > Vds(a)
なる条件、つまり
Vdd > −Vth(a) …(5)
なる条件を満たすことが必要となる。従って前記MOS-FET2c,2d,3aの各動作閾値電圧Vth(c),Vth(d),Vth(a)が互いに等しいと看做したとき、前記差動増幅器2の電源電圧Vccは、前記反転増幅器3が必要とする電源電圧Vddよりも[Vref―Vth(b)]以上高いことが必要である。
Vdd = V(+)−V(-) > Vds(a)
なる条件、つまり
Vdd > −Vth(a) …(5)
なる条件を満たすことが必要となる。従って前記MOS-FET2c,2d,3aの各動作閾値電圧Vth(c),Vth(d),Vth(a)が互いに等しいと看做したとき、前記差動増幅器2の電源電圧Vccは、前記反転増幅器3が必要とする電源電圧Vddよりも[Vref―Vth(b)]以上高いことが必要である。
また前記差動増幅回路1の前記差動増幅器2においては、専ら、前記MOS-FET2c,2dのμAオーダーのドレイン・ソース間電流だけであり、その消費電流は非常に小さい。しかし前記反転増幅器3においては、その出力端子OUTに接続される負荷(図示せず)にも電流が流れる。従って、例えば前記反転増幅器3の電源電圧Vddが3Vであり、負荷が10kΩで或る場合には、前記反転増幅器3には300μAもの電流が流れる。
これ故、前述した前記差動増幅器2および前記反転増幅器3に対する電源電圧条件を満たし、且つ前記反転増幅器3に対する出力電流条件を満たした上でその低消費電流化を図るには、例えば前記差動増幅器2および前記反転増幅器3のそれぞれに対して独立した電源系を設けることが必要となる。しかしこの種の差動増幅回路1に対して2系統の電源系を設けることはその汎用性を損なうばかりでなく、使用勝手を妨げる要因ともなる。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、前記差動増幅器に必要な電源電圧と前記反転増幅器に必要な電源電流とを同時に、且つ簡易に確保することができ、低電源電圧で安定に動作することのできる簡易な構成の差動増幅回路を提供することにある。
上述した目的を達成するべく本発明に係る差動増幅回路は、対をなす入力信号の電圧レベルに見合う第1の電源電圧が印加されて動作して、前記対をなす入力信号の差電圧を増幅する差動増幅器と、
外部から給電される第2の電源電圧が印加されて動作して前記差動増幅器の出力を反転増幅し、所定の出力電流余裕を以て外部出力する反転増幅器と、
更に前記第2の電源電圧から該第2の電源電圧よりも高い前記第1の電源電圧を生成して前記差動増幅器に印加する昇圧回路とを備えたことを特徴としている。
外部から給電される第2の電源電圧が印加されて動作して前記差動増幅器の出力を反転増幅し、所定の出力電流余裕を以て外部出力する反転増幅器と、
更に前記第2の電源電圧から該第2の電源電圧よりも高い前記第1の電源電圧を生成して前記差動増幅器に印加する昇圧回路とを備えたことを特徴としている。
好ましくは前記昇圧回路は、前記第2の電源電圧を受けて発振動作する発振器と、この発振器の出力を受けて前記第2の電源電圧から前記第1の電源電圧を生成するチャージポンプ回路を含んで構成される。
ちなみに前記発振器は、例えばループをなして直接に接続された3個以上の奇数個の論理反転回路からなり、これらの各論理反転回路の動作応答遅れを利用して発振動作するリングオシレータとして実現される。
また前記チャージポンプ回路は、例えば前記発振器の出力を反転する論理反転回路と、この論理反転回路の出力端に一端を接続した第1のコンデンサと、この第1のコンデンサの他端に前記第2の電源電圧を印加する第1のダイオードと、第2のダイオードを介して前記第1のコンデンサに蓄積された電荷が転送されて充電される第2のコンデンサとを備え、前記論理反転回路の繰り返し反転動作に伴って前記第2のコンデンサに前記第2の電源電圧の2倍の電圧を蓄積して前記第1の電源電圧を生成するように構成される。
好ましくは前記差動増幅器は、例えば差動対をなす第1および第2のトランジスタと、これらの第1および第2のトランジスタの負荷をなす第3および第4のトランジスタと、前記第1および第2のトランジスタからなる前記差動対の電流源をなす第5のトランジスタとを備えて構成される。具体的には前記差動対をなす第1および第2のトランジスタ、並びに前記第5のトランジスタを、例えばそれぞれnチャネルのエンハンスメント型MOS-FETとして実現し、また前記第3および第4のトランジスタについては、それぞれnチャネルのデプレッション型MOS-FETとして実現することが好ましい。
上記構成の差動増幅回路によれば、前記反転増幅器は、外部から給電される第2の電源電圧が印加されて動作し、また前記差動増幅器は、前記昇圧回路にて前記第2の電源電圧を昇圧した前記第1の電源電圧が印加されて動作する。従って前記差動増幅器は、前記反転増幅器よりも高い電源電圧(第2の電源電圧)を受けて動作することになり、前述した電圧条件の下で入力信号を差動増幅することが可能となる。また前記反転増幅器は、外部から給電される前記第2の電源電圧が印加されて動作することで、その出力電流を十分に確保することが可能となる。
しかも前記昇圧回路を、例えばリングオシレータからなる発振器と、この発振器の出力を受けて前記第2の電源電圧を昇圧するチャージポンプ回路とにより構成することで、前記差動増幅器を駆動するのに必要な前記第1の電源電圧を、簡易にして効率的に生成することができる。特に前記発振器および前記チャージポンプ回路を、例えば前記反転増幅器と同様な構成の論理反転回路を用いて構成することができる。従って前記発振器および前記チャージポンプ回路を含めて前記差動増幅器および反転増幅器を一体に集積回路化した差動増幅回路を構築する上で好適であり、その実用的利点が多大である。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る差動増幅回路について説明する。
図1はこの実施形態に係る差動増幅回路10の概略構成図で、図4に示す従来の差動増幅回路1と同一部分には同一符号を付して示している。従って同一部分についての繰り返し説明は省略する。この差動増幅回路10が特徴とするところは、前記差動増幅器2および前記反転増幅器3に加えて、発振器4およびチャージポンプ回路5を備える点にある。これらの発振器4およびチャージポンプ回路5は、該差動増幅回路10の前述した正極側および負極側の電源端子(+V),(−V)間に加えられる電源電圧を昇圧して、前記差動増幅器2が必要とする電源電圧を生成する昇圧回路6を形成する。
即ち、前記正極側および負極側の電源端子(+V),(−V)間に給電される電源電圧Vddは、前記反転増幅器3を駆動する第2の電源電圧として該反転増幅器3に印加される。また前記電源電圧Vddは、前記発振器4および前記チャージポンプ回路5をそれぞれ駆動する電圧として該発振器4およびチャージポンプ回路5にそれぞれ印加される。そして前記発振器4および前記チャージポンプ回路5からなる前記昇圧回路6は、前記電源電圧Vddを昇圧した電源電圧Vcc(Vcc>Vdd)を生成するように構成され、この電源電圧Vccが前記差動増幅器を駆動する第1の電源電圧として該差動増幅器2に印加されるように設けられる。
ここで前記発振器4は、例えば図2に示すようにループをなして直接に接続された3個以上の奇数個の論理反転回路、例えば5個の論理反転回路4a〜4eにより構成されたリングオシレータからなる。この発振器(リングオシレータ)4は、前記各論理反転回路4a〜4eの動作応答遅れを伴う信号伝達特性を利用して発振動作するものである。ちなみに前記各論理反転回路4a〜4eは、例えば図6に示した前記反転増幅器3と実質的に同様に構成される回路として実現される。従って前記第2の電源電圧Vddが印加されることで、前記各論理反転回路4a〜4eの動作応答遅れにより規定される周波数で発振動作し、その出力Poutとして所定の周期で反転するパルス信号を得る。
これに対して前記チャージポンプ回路5は、例えば図3に示すように前記発振器4から出力されるパルス信号を反転する論理反転回路5aと、この論理反転回路5aの出力端に一端を接続した第1のコンデンサ5bと、この第1のコンデンサ5bの他端に前記第2の電源電圧Vddを印加する第1のダイオード5cとを備える。更に前記チャージポンプ回路5は、第2のダイオード5dを介して前記第1のコンデンサ5bに蓄積された電荷が転送されて充電される第2のコンデンサ5eを備えて構成される。ちなみに前記論理反転回路5aは、前記発振器(リングオシレータ)4における前記各論理反転回路4a〜4eと同様に、例えば図6に示した前記反転増幅器3と実質的に同様に構成される回路として実現される。
このように構成された前記チャージポンプ回路5は、前記論理反転回路5aに入力されるパルス信号が[H]レベルのとき、該論理反転回路5aの出力を[L]レベルとして前記第1のコンデンサ5bに前記第1のダイオード5cを介して前記第2の電源電圧Vddを蓄積する。そしてパルス信号が[L]レベルに反転したとき、前記論理反転回路5aの出力が[H]レベルとなり、前記第1のコンデンサ5bの他端側の電圧は、前記論理反転回路5aの出力電圧に前記第1のコンデンサ5bに蓄積された電圧が重畳した電圧となる。
そしてこの第1のコンデンサ5bの他端側の電圧が前記第2のダイオード5dを介して前記第2のコンデンサ5eに転送され、該第2のコンデンサ5eには前記第2の電源電圧Vddの略2倍の電圧が蓄積される。そしてこの第2のコンデンサ5eに蓄積された電圧が、前記第2の電源電圧Vddを昇圧して生成した前記第1の電源電圧Vccとして出力され、前記差動増幅器2に印加される。
具体的には前記論理反転回路5aの出力電圧が[L]レベルのときに零(0)となり、[H]レベルのときに前記第2の電源電圧Vddになるものとすれば、前記第1および第2のダイオード5c,5dの順方向降下電圧をVfとすると、前記チャージポンプ回路5の出力電圧Vccは、
Vcc = 2・Vdd−2・Vf
となる。例えば前記第2の電源電圧Vddが2Vであり、前記順方向降下電圧Vfが0.6Vであるとすれば、前記チャージポンプ回路5の出力電圧Vccは2.8Vとなり、前記第2の電源電圧Vddよりも0.8Vだけ高くなる。
Vcc = 2・Vdd−2・Vf
となる。例えば前記第2の電源電圧Vddが2Vであり、前記順方向降下電圧Vfが0.6Vであるとすれば、前記チャージポンプ回路5の出力電圧Vccは2.8Vとなり、前記第2の電源電圧Vddよりも0.8Vだけ高くなる。
従って前述したように、例えば前記差動増幅器2における前記エンハンスメント型の第2のMOS-FET2bの動作閾値電圧Vth(b)が1Vであり、前記デプレッション型の第3のMOS-FET2cの動作閾値電圧Vth(c)が−2Vであるとすると、前述した式(3)から
2.8(V) > Vref―1(V)+2(V)
なる関係を導くことができる。
2.8(V) > Vref―1(V)+2(V)
なる関係を導くことができる。
故に、この場合には前記基準電圧Vrefを
1.8(V) > Vref
まで高く設定することが可能となる。
1.8(V) > Vref
まで高く設定することが可能となる。
また前記差動増幅回路10に印加される電源電圧が前記第2の電源電圧Vddであり、例えば2Vとして設定された場合、コンパレータとして用いられる前記差動増幅回路1は、専ら0(V)〜2(V)の範囲で変化する入力電圧Vinを前記基準電圧Vrefと比較することになる。従って前記基準電圧Vrefとしては、例えば前記入力電圧Vinの中間電位である1V以上に設定することが望ましい。従って上述した前記基準電圧Vrefの設定条件(上限)を考慮した場合、例えば前記基準電圧Vrefを
1.8(V) > Vref > 1(V)
なる範囲に設定すれば、前記差動増幅器2の動作を保証することが可能となる。
1.8(V) > Vref > 1(V)
なる範囲に設定すれば、前記差動増幅器2の動作を保証することが可能となる。
かくして上述した如く構成された差動増幅回路10によれば、該差動増幅回路10に印加される電源電圧Vddを、前記反転増幅器3、前記発振器4および前記チャージポンプ回路5をそれぞれ駆動する前記第2の電源電圧として用いる。そして前記チャージポンプ回路5において前記電源電圧Vddを昇圧して生成した電源電圧Vccを、前記差動増幅器2を駆動する第1の電源電圧として用いる。
従って前記差動増幅器2の電源電圧Vccを前記反転増幅器3の電源電圧Vddよりも高く設定することができ、前記差動増幅回路10に給電される電源電圧Vddが低い場合であっても前記差動増幅器2を安定に動作させることが可能となる。しかも前記第1の電源電圧Vccは、前記差動増幅回路10が備える前記発振器4および前記チャージポンプ回路5からなる昇圧回路6において簡易に生成することができる。
特に前記反転増幅器3は、外部から給電される電源電圧Vddをそのまま当該反転増幅器3の電源電圧として用いるので、その出力電流を十分に確保することが容易である。また前記差動増幅器2自体は、その消費電流がμAオーダーで少ないので、該差動増幅器2が必要とする動作電流を前記昇圧回路6の出力電流で賄うことも容易である。故に、前記差動増幅器2を前記反転増幅器3よりも高い電圧で駆動すると共に、前記反転増幅器3の出力電流を十分に確保すると言う電源要求を簡易な構成の下で同時に満たすことが可能となる。
また前記発振器4および前記チャージポンプ回路5については、前記反転増幅器3と実質的に同様に構成される論理反転回路4a〜4e,5aを用いて構築することができる。従って前記差動増幅器2および前記反転増幅器3に加えて、前記発振器4および前記チャージポンプ回路5からなる昇圧回路6を備えると言えども、前記差動増幅回路10を集積回路化する上での負担が少なく、安価に実現することができる。故にその実用的利点が多大である。
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば前記昇圧回路6として、スイッチング素子を備えた昇圧チョッパ回路を用いることも可能である。また前記差動増幅器2および前記反転増幅器3についても、図5および図6にそれぞれ示した基本構成から適宜変形しても良いことは言うまでもない。更には前記差動増幅器2および前記反転増幅器3をそれぞれ構成する前記MOS-FET等の素子特性にもよるが、前記差動増幅器2および前記反転増幅器3の各動作条件を満たす範囲であれば、前記電源電圧Vddを更に低く設定することも可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 差動増幅回路
2 差動増幅器
2a〜2e トランジスタ(MOS-FET)
3 反転増幅器
3a,3b トランジスタ(MOS-FET)
4 発振器(リングオシレータ)
4a〜4e 論理反転回路
5 チャージポンプ回路
5a 論理反転回路
5b,5e コンデンサ
5c,5d ダイオード
6 昇圧回路
10 差動増幅回路
2 差動増幅器
2a〜2e トランジスタ(MOS-FET)
3 反転増幅器
3a,3b トランジスタ(MOS-FET)
4 発振器(リングオシレータ)
4a〜4e 論理反転回路
5 チャージポンプ回路
5a 論理反転回路
5b,5e コンデンサ
5c,5d ダイオード
6 昇圧回路
10 差動増幅回路
Claims (6)
- 第1の電源電圧が印加されて動作し、対をなす入力信号の差電圧を増幅する差動増幅器と、
外部から給電される第2の電源電圧が印加されて動作して前記差動増幅器の出力を反転増幅して外部出力する反転増幅器と、
前記第2の電源電圧から該第2の電源電圧よりも高い前記第1の電源電圧を生成して前記差動増幅器に印加する昇圧回路と
を具備したことを特徴とする差動増幅回路。 - 前記昇圧回路は、前記第2の電源電圧を受けて発振動作する発振器と、この発振器の出力を受けて前記第2の電源電圧から前記第1の電源電圧を生成するチャージポンプ回路を含む請求項1に記載の差動増幅回路。
- 前記発振器は、ループをなして直接に接続された3個以上の奇数個の論理反転回路からなり、これらの各論理反転回路の動作応答遅れを利用して発振動作するリングオシレータである請求項2に記載の差動増幅回路。
- 前記チャージポンプ回路は、前記発振器の出力を反転する論理反転回路と、この論理反転回路の出力端に一端を接続した第1のコンデンサと、この第1のコンデンサの他端に前記第2の電源電圧を印加する第1のダイオードと、第2のダイオードを介して前記第1のコンデンサに蓄積された電荷が転送されて充電される第2のコンデンサとを備え、
前記論理反転回路の繰り返し反転動作に伴って前記第2のコンデンサに前記第2の電源電圧の2倍の電圧を蓄積して前記第1の電源電圧を生成するものである請求項2に記載の差動増幅回路。 - 前記差動増幅器は、差動対をなす第1および第2のトランジスタと、これらの第1および第2のトランジスタの負荷をなす第3および第4のトランジスタと、前記第1および第2のトランジスタからなる前記差動対の電流源をなす第5のトランジスタとからなる請求項1に記載の差動増幅回路。
- 前記差動対をなす第1および第2のトランジスタ、並びに前記第5のトランジスタは、それぞれnチャネルのエンハンスメント型MOS-FETであり、前記第3および第4のトランジスタは、それぞれnチャネルのデプレッション型MOS-FETである請求項5に記載の差動増幅回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013129081A JP2015005842A (ja) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 差動増幅回路 |
US14/301,732 US9484873B2 (en) | 2013-06-20 | 2014-06-11 | Differential amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013129081A JP2015005842A (ja) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 差動増幅回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015005842A true JP2015005842A (ja) | 2015-01-08 |
Family
ID=52110405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013129081A Pending JP2015005842A (ja) | 2013-06-20 | 2013-06-20 | 差動増幅回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9484873B2 (ja) |
JP (1) | JP2015005842A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6903894B2 (ja) * | 2016-11-09 | 2021-07-14 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0514073A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-22 | Fuji Electric Co Ltd | 差動増幅器及び比較器 |
JP2005045835A (ja) * | 2004-09-29 | 2005-02-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 演算増幅器 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6011440A (en) * | 1997-03-18 | 2000-01-04 | Linear Technology Corporation | Amplifier having output range that exceeds supply voltage |
US5880638A (en) * | 1997-03-20 | 1999-03-09 | Maxim Integrated Products | Rail-to-rail operational amplifier and method for making same |
JP4694942B2 (ja) | 2005-10-14 | 2011-06-08 | 新日本無線株式会社 | 定電流回路 |
JP4805699B2 (ja) * | 2006-03-14 | 2011-11-02 | 株式会社リコー | 半導体装置 |
JP2009020641A (ja) * | 2007-07-11 | 2009-01-29 | Panasonic Corp | 出力回路 |
US8212620B2 (en) * | 2009-08-28 | 2012-07-03 | Rockford Corporation | Boosted-rail amplifier |
-
2013
- 2013-06-20 JP JP2013129081A patent/JP2015005842A/ja active Pending
-
2014
- 2014-06-11 US US14/301,732 patent/US9484873B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0514073A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-22 | Fuji Electric Co Ltd | 差動増幅器及び比較器 |
JP2005045835A (ja) * | 2004-09-29 | 2005-02-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 演算増幅器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140375385A1 (en) | 2014-12-25 |
US9484873B2 (en) | 2016-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107370340B (zh) | 电流检测电路和包括该电流检测电路的dcdc转换器 | |
JP4721905B2 (ja) | スイッチング電源装置及び携帯機器 | |
JP4557577B2 (ja) | チャージポンプ回路 | |
US8575986B2 (en) | Level shift circuit and switching regulator using the same | |
US9602057B1 (en) | Apparatus for and method of a supply modulator for a power amplifier | |
JP4834347B2 (ja) | 定電流回路 | |
US8198875B2 (en) | Voltage regulator | |
JP4704860B2 (ja) | 基準電圧発生回路及び基準電圧発生回路を使用した定電圧回路 | |
JP6951305B2 (ja) | 定電圧回路 | |
JP2012191821A (ja) | 電流方向検出回路及びdc−dcコンバータ | |
JP2012147552A (ja) | Dc−dcコンバータ | |
JP2011048601A (ja) | 基準電流電圧発生回路 | |
JP2010226703A (ja) | レベルシフト回路及びこれを備えたスイッチ回路 | |
US9531259B2 (en) | Power supply circuit | |
US20090167407A1 (en) | Operational amplifier and integrating circuit | |
JP3626043B2 (ja) | 演算増幅器 | |
KR101204569B1 (ko) | 고전압 발생기 및 고전압 발생 방법 | |
US20200310476A1 (en) | Power supply circuit | |
JP4984998B2 (ja) | 過電流検出回路、dc−dcコンバータ、及び過電流検出方法 | |
JP2015005842A (ja) | 差動増幅回路 | |
JP2007323114A (ja) | レギュレータ回路 | |
US20190052230A1 (en) | Differential amplifier circuit | |
JP3827654B2 (ja) | 演算増幅器 | |
JP2007306639A (ja) | 電源装置および検出電圧変換回路 | |
JP4072148B2 (ja) | 演算増幅器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160315 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170328 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170926 |