JP2702806B2 - 差動増幅回路 - Google Patents

差動増幅回路

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JP2702806B2 JP2205819A JP20581990A JP2702806B2 JP 2702806 B2 JP2702806 B2 JP 2702806B2 JP 2205819 A JP2205819 A JP 2205819A JP 20581990 A JP20581990 A JP 20581990A JP 2702806 B2 JP2702806 B2 JP 2702806B2
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、差動増幅回路における入力電流補償に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第2図は従来の差動増幅回路を示す回路図である。同
図において、1はトランジスタ、2はベースがトランジ
スタ1のエミッタと接続されたトランジスタ、3はエミ
ッタがトランジスタ2のエミッタと接続され、トランジ
スタ2と同一形状としたトランジスタ、4はエミッタが
トランジスタ3のベースと接続され、トランジスタ1と
同一形状としたトランジスタ、5はトランジスタ1のエ
ミッタおよびトランジスタ2のベースに接続された電流
源、6はトランジスタ2のエミッタおよびトランジスタ
3のエミッタに接続された電流源、7はトランジスタ3
のベースおよびトランジスタ4のエミッタに接続され、
電流源5と同じ電流を出力する電流源、8は接地、9は
トランジスタ2と3による差動増幅部、10はトランジス
タ1のベースと接続されている入力端子、11はトランジ
スタ4のベースと接続されている入力端子である。第2
図において、トランジスタ1と2およびトランジスタ3
と4はダーリントン接続されている。
次に動作について説明する。トランジスタ1のベース
電流をIB1、トランジスタ2のベース電流をIB2、トラン
ジスタ1の電流増幅率をβ、トランジスタ2の電流増
幅率をβ、トランジスタ3の電流増幅率をβ、トラ
ンジスタ4の電流増幅率をβとし、電流源5から流れ
る電流をI1、電流源6から流れる電流をI2、電流源7か
ら流れる電流をI3とする。トランジスタ2と3は同一形
状のトランジスタなので、電流増幅率の関係は次式のよ
うになる。
β=β ・・・・・(1) トランジスタ1と4も同一形状なので、電流増幅率の関
係は、 β=β ・・・・・(2) となり、電流源5と電流源7は同じ電流値を出力する電
流源なので、次式のようになる。
I1=I3 ・・・・・(3) 次にトランジスタ2のベース電流IB2を求める。トラ
ンジスタ2と3は差動増幅部9を構成しているので、ト
ランジスタ2のエミッタとトランジスタ3のエミッタに
は同じ電流が流れ、その電流値はI2/2となる。よってI
B2は次式のようになる。
次にIB1を求めると次式のようになる。
このIB1なる電流が入力端子10へ流出する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の差動増幅回路は以上のように構成されているの
で、入力端子10にトランジスタのベース電流による誤差
が生じ、特に、入力端子10に高インピーダンスの回路を
接続した場合に精度が得られないという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、ダーリントン接続のトランジ
スタから入力端子に流れ込む電流あるいは入力端子から
流れ出る電流を補償することにある。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明は、ベースが
入力端子と接続された第1のトランジスタ、及びベース
が第1のトランジスタのエミッタ又はコレクタとなる第
1の出力と接続された第2のトランジスタをそれぞれ有
し、第2のトランジスタのエミッタ又はコレクタとなる
第1の出力同士が接続された1対の第1のダーリントン
トランジスタと、第1のトランジスタと同一形状の第3
のトランジスタ、及びベースが第3のトランジスタのエ
ミッタ又はコレクタとなる第1の出力と接続された、第
2のトランジスタと同一形状の第4のトランジスタをそ
れぞれ有する1対の第2のダーリントントランジスタ
と、上記第1のトランジスタの第1の出力にそれぞれ接
続された2つの第1の電流源と、第2のトランジスタの
第1の出力に接続された第2の電流源と、第3のトラン
ジスタの第1の出力にそれぞれ接続された、第1の電流
源と同じ値の電流を出力する2つの第3の電流源と、第
4のトランジスタの第1の出力にそれぞれ接続された、
第2の電流源の1/2の値の電流を出力する2つの第4の
電流源と、エミッタ又はコレクタとなる第2の出力が第
1のトランジスタのベースと接続された第5のトランジ
スタ、及びエミッタ又はコレクタとなる第2の出力とベ
ースが接続され、この接続部が第3のトランジスタのベ
ースと接続され、接続部が第5のトランジスタのベース
と接続された第6のトランジスタをそれぞれ有し、第2
のダーリントントランジスタの入力側へ流入あるいは入
力側から流出する電流を検出する1対の検出回路とを備
え、検出回路が、第2のダーリントントランジスタの入
力側へ流入あるいは入力側から流出する電流と同一値の
電流を第1のダーリントントランジスタの入力側に対し
て流入あるいは流出するようにしたものである。
〔作用〕 本発明による差動増幅回路においては、第2のダーリ
ントントランジスタのベース電流により、入力端子へ流
出または入力端子から流入する第1のダーリントントラ
ンジスタのベース電流を補償する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図について説明する。第1
図は本発明による差動増幅回路の一実施例を示す回路図
である。同図において、12はトランジスタ1と同一形状
のトランジスタ、13はベースがトランジスタ12のエミッ
タと接続され、トランジスタ2と同一形状のトランジス
タ、14はトランジスタ3と同一形状のトランジスタ、15
はエミッタがトランジスタ14のベースと接続され、トラ
ンジスタ4と同一形状のトランジスタ、16はトランジス
タ12のエミッタおよびトランジスタ13のベースに接続さ
れ、電流源5と同じ値の電流を流出する電流源、17はト
ランジスタ13のコレクタに接続され、電流源6の1/2の
電流値の電流を出力する電流源、18はトランジスタ14の
コレクタに接続され、電流源6の1/2の電流値の電流を
出力する電流源、19はトランジスタ14のベースおよびト
ランジスタ15のエミッタに接続され、電流源7と同じ電
流値の電流を出力する電流源、20はコレクタがトランジ
スタ1のベースに接続されたトランジスタ、21はベース
とコレクタが接続され、その接続部分とトランジスタ20
のベースとが接続され、さらに上記接続部分とトランジ
スタ12のベースが接続されたトランジスタ、22はコレク
タとベースが接続され、その接続部分とトランジスタ15
のベースとが接続されたトランジスタ、23はベースがト
ランジスタ15のベースに接続され、その接続部分がトラ
ンジスタ22のコレクタおよびベースと接続され、さらに
上記接続部分がトランジスタ4のベースと接続されたト
ランジスタ、24は後述の第2のダーリントントランジス
タの入力側へ流入あるいは入力側から流出する電流を検
出する検出回路としての電流減算部である。また、トラ
ンジスタ1と2は第1のダーリントントランジスタを構
成し、トランジスタ12と13は第2のダーリントントラン
ジスタを構成する。
次に動作について説明する。トランジスタ1のベース
電流をIB1、トランジスタ2のベース電流をIB2、トラン
ジスタ12のベース電流をIB3、トランジスタ13のベース
電流をIB4、トランジスタ1の電流増幅率をβ、トラ
ンジスタ2の電流増幅率をβ、トランジスタ3の電流
増幅率をβ、トランジスタ4の電流増幅率をβ、ト
ランジスタ12の電流増幅率をβ、トランジスタ13の電
流増幅率をβ、トランジスタ14の電流増幅率をβ
トランジスタ15のβとする。また、電流源5から出力
される電流値をI1、電流源6から出力される電流値を
I2、電流源7から出力される電流値をI3、電流源16から
出力される電流値をI4、電流17から出力される電流値を
I5、電流源18から出力される電流値をI6、電流源19から
出力される電流値をI7とする。トランジスタ2とトラン
ジスタ3、およびトランジスタ13とトランジスタ14は同
一形状のトランジスタなので、次式のようになる。
β=β=β=β ・・・・(6) トランジスタ1とトランジスタ4、およびトランジスタ
12とトランジスタ15も同一形状なので、次式のようにな
る。
β=β=β=β ・・・・(7) また、電流源5と電流源7と電流源16と電流源19とは同
じ電流値の電流を出力する電流源であるので、 I1=I3=I4=I7 ・・・・・(8) 電流源17から出力される電流の値I5および電流源18から
出力される電流の値I6は次式のようになる。
I5=I2/2 ・・・・・・(9) I6=I2/2 ・・・・・・(10) 次にIB2を求める。トランジスタ2と3は差動増幅部
9を構成しているので、トランジスタ2のエミッタとト
ランジスタ3のエミッタには同じ電流が流れ、その値は
I2/2となる。したがって、IB2は次式のようになる。
次にIB1を求めると、次式のようになる。
次にIB4およびIB3を求めると、次式のようになる。
(12),(14)式から分かるようにIB1とIB3は等しい
値となり、入力端子10から流出する電流は電流減算部24
によって減算される。入力端子10から流出する電流をI
OUTとおくと、次式のようになる。
IOUT=IB1−IB3=0 ・・・・・(15) 以上のように入力端子10から流出する電流IOUTは補償
される。
なお、上記実施例では、ダーリントン接続したトラン
ジスタにPNPトランジスタ、電流減算部にNPNトランジス
タを用いたが、ダーリントン接続したトランジスタにNP
Nトランジスタ、電流減算部にPNPトランジスタを用いて
もよい。この場合、第1図のベース電流IB1の方向は
逆、すなわちトランジスタ1のベースに流入する方向と
なる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、第1のダーリントント
ランジスタと、この第1のダーリントントランジスタと
同一構成、同一形状の第2のダーリントントランジスタ
と、この第2のダーリントントランジスタの入力側へ流
入あるいは入力側から流出する電流を検出する検出回路
とを設け、検出回路において、第2のダーリントントラ
ンジスタの入力側へ流入あるいは入力側から流出する電
流と同一値の電流を第1のダーリントントランジスタの
入力側に対して流入あるいは流出するようにしたことに
より、入力端子へ流出または入力端子から流入する第1
のダーリントントランジスタのベース電流を補償するこ
とができるので、精度の高い差動増幅回路が得られる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による差動増幅回路の一実施例を示す回
路図、第2図は従来の差動増幅回路を示す回路図であ
る。 1〜4,12〜15,20〜23……トランジスタ、5〜7,16〜19
……電流源、8……接地、9……差動増幅部、10,11…
…入力端子、24……電流減算部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベースが入力端子と接続された第1のトラ
    ンジスタ、及びベースが第1のトランジスタのエミッタ
    又はコレクタとなる第1の出力と接続された第2のトラ
    ンジスタをそれぞれ有し、第2のトランジスタのエミッ
    タ又はコレクタとなる第1の出力同士が接続された1対
    の第1のダーリントントランジスタと、 第1のトランジスタと同一形状の第3のトランジスタ、
    及びベースが第3のトランジスタのエミッタ又はコレク
    タとなる第1の出力と接続された、第2のトランジスタ
    と同一形状の第4のトランジスタをそれぞれ有する1対
    の第2のダーリントントランジスタと、 前記第1のトランジスタの第1の出力にそれぞれ接続さ
    れた2つの第1の電流源と、 前記第2のトランジスタの第1の出力に接続された第2
    の電流源と、 前記第3のトランジスタの第1の出力にそれぞれ接続さ
    れた、第1の電流源と同じ値の電流を出力する2つの第
    3の電流源と、 前記第4のトランジスタの第1の出力にそれぞれ接続さ
    れた、第2の電流源の1/2の値の電流を出力する2つの
    第4の電流源と、 エミッタ又はコレクタとなる第2の出力が第1のトラン
    ジスタのベースと接続された第5のトランジスタ、及び
    エミッタ又はコレクタとなる第2の出力とベースが接続
    され、この接続部が第3のトランジスタのベースと接続
    され、前記接続部が第5のトランジスタのベースと接続
    された第6のトランジスタをそれぞれ有し、第2のダー
    リントントランジスタの入力側へ流入あるいは前記入力
    側から流出する電流を検出する1対の検出回路とを備
    え、 前記検出回路は、前記流入あるいは流出する電流と同一
    値の電流を第1のダーリントントランジスタの入力側に
    対して流入あるいは流出することを特徴とする差動増幅
    回路。
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