JP3450257B2 - アクティブ・バイアス回路 - Google Patents
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Description
アス回路に関し、さらに言えば、ウィルソン(Wilson)
型の定電流回路とワイドラー(Widlar)型の定電流回路
を組み合わせてなるアクティブ・バイアス回路に関す
る。
イドラー型の定電流回路を組み合わせてなるアクティブ
・バイアス回路の従来構成を示す。図7に示すように、
この従来のアクティブ・バイアス回路10は、四つのn
−チャネル電界効果トランジスタM11、M12、M1
3、M14と、抵抗器R11とを備えている。
ダイオード接続を持ち、それぞれゲートどドレインが点
P1、P2において互いに接続されている。トランジス
タM11のドレインは、抵抗器R11を介して端子T1
に接続され、そのゲートはトランジスタM13のゲート
にさらに接続されている。トランジスタM11のソース
は、その下方にあるトランジスタM12のドレインに接
続されている。トランジスタM12のゲートおよびソー
スは、トランジスタM14のゲートおよびソースにそれ
ぞれ接続されている。トランジスタM12とM14の互
いに接続されたソースは、接地されている。このよう
に、入力側のトランジスタM11とM12は、カスコー
ド接続されている。
2に接続されている。トランジスタM13のソースは、
トランジスタM14のドレインに接続されている。トラ
ンジスタM14のゲートとドレインの接続点P2に、ア
クティブ・バイアス回路10の出力端子T3が接続され
ている。このように、出力側のトランジスタM13とM
14も、カスコード接続されている。
れによって抵抗器R11に基準電流IREFが流れる。換
言すれば、基準電圧V1と抵抗器R11によって、基準
電流I REFが生成される。ゲートには電流が流れないと
考えてよいので、この基準電流IREFは、トランジスタ
M11とM12のドレイン電流ID11とID12に等しくな
る。
る。これにより、トランジスタM13の一定のドレイン
電流ID13が流れるが、その電流値は基準電流IREFに対
して所定の比を持つ。すなわち、ドレイン電流ID13の
電流値は、基準電流IREFの電流値に対してa倍となる
(aは正の定数)。ゲートには電流が流れないと考えて
よいので、このドレイン電流ID13はトランジスタM1
4のドレイン電流ID14に等しい。
ス電圧VOUTは、出力端子T3に生成されるが、その電
圧値は、トランジスタM13のゲートとドレインの接続
点(すなわちトランジスタM14のドレインとトランジ
スタM13のソースとの接続点)P2の電圧値に等し
い。
電圧VOUTを印加される被バイアス回路20は、n−チ
ャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタM
15を含んでいる。トランジスタM15のゲートは、バ
イアス回路10の出力端子T3に接続されており、出力
バイアス電圧VOUTが印加される。トランジスタM15
のドレインは、端子T4に接続されており、電圧VDが
印加される。トランジスタM15のソースは接地されて
いる。なお、被バイアス回路20は、電界効果トランジ
スタM15以外にも能動素子と受動素子を含んでいる
が、ここでは省略している。
単に説明すると、次の通りである。
て、基準抵抗R11の抵抗値をうまく設定することによ
り、トランジスタM11を流れる基準電流IREFの値を
所望の値に設定できる。また、これにより、トランジス
タM11のゲートとドレインの接続点(すなわち抵抗器
R11とトランジスタM11のドレインとの接続点)P
1に生じる電圧VP1の値が決定される。この時、トラン
ジスタM13のソースとトランジスタM14のドレイン
の接続点P2(すなわち出力端子T3)の電圧VP2は、
端子T2に印加されるバイアス電圧V2の値から、トラ
ンジスタM13の順方向電圧降下VFM13を減算した値に
等しい。すなわち、次式(1)が成り立つ。
圧V1すなわち基準電流IREFの値を変えると、トランジ
スタM13のドレイン電流ID13の電流値とその順方向
電圧降下VFM13の電圧値が変わるので、出力バイアス電
圧VOUTの値も変わる。こうして、基準電圧V1の値を変
えることにより、バイアス電圧V2の電圧値を変えなく
ても、出力バイアス電圧VOUTの値を変えることが可能
となる。
のゲートに印加される出力バイアス電圧VOUTの値に応
じて、トランジスタM15のドレイン電流ID15の値が
変化する。トランジスタM15はエンハンスメント型で
あるので、出力バイアス電圧V OUTの値をトランジスタ
M15の閾電圧以下に設定すれば、そのドレイン電流I
D 15の値をゼロにすることができる、すなわち、トラン
ジスタM15をカットオフすることが可能となる。
0の動作は、製造プロセスに起因するトランジスタM1
1、M12、M13、M14の閾電圧Vthの変動(ばら
つき)と、周囲温度の変動とに対して、ほとんど変動し
ない。すなわち、回路10のパラメータを変えない限
り、それらの変動があっても被バイアス回路20のトラ
ンジスタM15に流れるドレイン電流ID15の値はほと
んど変化せず、ほぼ一定に保たれる。
13、M14の閾電圧Vthの絶対値が小さくなった場
合、それに応じて基準電流IREFの値が大きくなるた
め、点P1の電圧VP1が低下する。他方、基準電流I
REFの値の増加に応じてトランジスタM13のドレイン
電流ID13の値が大きくなるため、トランジスタM13
による電圧降下の値が大きくなり、その結果、点P2に
おける電圧VP2すなわち出力バイアス電圧VOUTの値が
減少する。逆に、トランジスタM11、M12、M1
3、M14の閾電圧Vthの絶対値が大きくなった場合に
は、それに応じて基準電流IREFの値が小さくなるた
め、点P1の電圧VP1が上昇する。他方、基準電流I
REFの値の減少に応じてトランジスタM13のドレイン
電流ID13の値が小さくなるため、トランジスタM13
による電圧降下の値が小さくなり、その結果、点P2に
おける電圧VP2すなわち出力バイアス電圧VOUTの値が
増加する。回路10はこうして、閾電圧Vthの絶対値の
変動に対して、トランジスタM13、M14を流れるド
レイン電流ID13、ID14ひいてはトランジスタM15に
流れるドレイン電流ID15の値をほぼ一定に保つ。
変化した場合と同じ動作をするので、この場合も被バイ
アス回路20のトランジスタM15に流れるドレイン電
流I D15の値はほぼ一定に保たれる。
示す従来のアクティブ・バイアス回路10には、次のよ
うな問題がある。
被バイアス回路20すなわちトランジスタM15の消費
電力は、端子T1に印加される基準電圧V1の値を変え
ることによって調整できる。これは、基準電圧V1の値
を変えると、それに応じて出力バイアス電圧VOUTの値
が変わり、その結果、トランジスタM15を流れるドレ
イン電流ID15の値も変わるからである。
内の増幅器に所望のバイアス電圧を印加するのに使用さ
れる。この場合、被バイアス回路20が携帯電話器内の
増幅器になる。
は、トランジスタM15に対して電圧VDが供給される
と共に、バイアス回路10によって所望の値の出力バイ
アス電圧VOUTがトランジスタM15ひいては被バイア
ス回路20(すなわち増幅器)に供給される。他方、省
電力動作時には、トランジスタM15(すなわち回路2
0)の動作を停止するために、別個に設けたスイッチ
(いわゆるドレイン・スイッチ、図示せず)によってト
ランジスタM15に対する電圧VDの供給が停止され
る。このため、そのスイッチを設けることに起因して回
路の部品数が増加する、という問題がある。また、その
スイッチを動作させるための電力が必要となるため、電
池の寿命を縮めてしまう、という問題もある。
電圧VOUTの電圧値をトランジスタM15の閾電圧より
低くすることによって、トランジスタM15ひいては被
バイアス回路20の動作を停止するようにし、もって上
記ドレイン・スイッチを不要とすることが期待される。
しかし、携帯電器話では、その回路構成上、端子T1に
印加される基準電圧V1の値を0Vにすることができな
い場合があり、その場合には出力バイアス電圧VOUTの
値をトランジスタM15の閾電圧より低くしてカットオ
フさせ、もって省電力化を図ることはできない。
分低くできないため、トランジスタM15を低電力動作
させる場合にその消費電力を十分に低減することができ
ない。換言すれば、基準電圧V1の値によってトランジ
スタM15の消費電力を可変できる範囲が狭い、という
問題がある。
ものであり、その目的とするところは、基準電流を生成
するために印加される基準電圧の値が0Vに達しなくて
も、出力バイアス電圧の値をほぼ0Vに設定することが
できるアクティブ・バイアス回路を提供することにあ
る。
によって変えることができる被バイアス回路の消費電力
の可変範囲を、いっそう広くすることができるアクティ
ブ・バイアス回路を提供することにある。
専用のスイッチを設けなくても、エンハンスメント型の
能動素子を含む被バイアス回路に流れる電流を遮断でき
るアクティブ・バイアス回路を提供することにある。
ィブ・バイアス回路は、抵抗器を介して基準電流が供給
される、ダイオード接続された第1トランジスタと、前
記第1トランジスタとカスコード接続された第2トラン
ジスタと、前記第1トランジスタの制御端子と接続され
た制御端子を持つ、前記基準電流に対して所定比の電流
値を持つ定電流が流れる第3トランジスタと、前記第3
トランジスタとカスコード接続されると共に、前記第2
トランジスタの制御端子と接続された制御端子を持つ、
ダイオード接続された第4トランジスタとを備え、カス
コード接続された前記第3トランジスタと前記第4トラ
ンジスタの間に形成された出力端子から出力バイアス電
圧を出力すると共に、その出力バイアス電圧がカスコー
ド接続された前記第1トランジスタと前記第2トランジ
スタの間に印加される基準電圧の値に応じて変化するア
クティブ・バイアス回路において、所定の順方向電圧降
下を持つダイオードを有しており、前記ダイオードに電
流が流れることによって生じる順方向電圧降下を利用し
て、前記出力バイアス電圧の絶対値をその順方向電圧降
下の値だけ減少させることを特徴とする。
路では、所定の順方向電圧降下を持つダイオードが設け
てある。そして、そのダイオードに電流が流れることに
よって生じる順方向電圧降下を利用して、前記出力バイ
アス電圧の絶対値を、そのダイオードの持つ順方向電圧
降下の値だけ減少させるようにしている。このため、前
記基準電流を生成するために印加される前記基準電圧の
絶対値がゼロに達しなくても、前記出力バイアス電圧の
絶対値をゼロにすることができる。その結果、電流遮断
用に専用のスイッチを設けなくても、被バイアス回路に
流れる電流を遮断することができる。
カスコード接続された前記第3トランジスタと前記第4
トランジスタの間に印加されるバイアス電圧の絶対値に
比べて、前記ダイオードの持つ順方向電圧降下の値だけ
小さいので、前記基準電圧の値によって変えることがで
きる被バイアス回路の消費電力の可変範囲を低い方に広
げることができる。
路の好ましい例では、前記ダイオードが、前記第3トラ
ンジスタと前記出力端子の間に順方向を前記出力電流の
方向に一致させて接続される。
好ましい例では、前記ダイオードが、前記第3トランジ
スタおよび前記第4トランジスタの接続点と前記出力端
子との間に接続され、もって前記ダイオードの順方向電
圧降下の値だけ前記出力バイアス電圧の絶対値が減少せ
しめられる。
に他の好ましい例では、前記ダイオードのアノードおよ
びカソードのいずれか一方が前記第1トランジスタの制
御端子に接続され、前記ダイオードのアノードおよびカ
ソードの他方が前第2トランジスタの制御端子に接続さ
れ、もって前記ダイオードの順方向電圧降下の値だけ前
記出力バイアス電圧の絶対値が減少せしめられる。
に他の好ましい例では、前記出力バイアス電圧の絶対値
が、前記基準電圧の値が0Vに達する前に0Vになるよ
うにする。
に他の好ましい例では、前記出力バイアス電圧が、エン
ハンスモードで動作する電圧駆動の能動素子の制御端子
に対して印加されるように設計されており、前記基準電
圧の値が0Vに達する前に、前記出力バイアス電圧が前
記能動素子をカットオフできる値になるようにする。
て、次のようなものがある。
5−276015号公報、特開昭平6−244659号
公報、特開平4−61524号公報には、ダイオードを
用いて電圧レベルを変える技術が開示されている。しか
し、これらの技術はいずれも、ウィルソン型の定電流回
路とワイドラー型の定電流回路を組み合わせてなるアク
ティブ・バイアス回路において、その出力電圧(すなわ
ちバイアス電圧)を低下させる本発明とは明らかに異な
る。
について添付図面を参照しながら説明する。
アクティブ・バイアス回路の構成を図1に示す。このア
クティブ・バイアス回路1は、ウィルソン型の定電流回
路とワイドラー型の定電流回路を組み合わせた構成を持
ち、四つのn−チャネル電界効果トランジスタM1、M
2、M3、M4と、抵抗器R1と、ダイオードDとを備
えている。
インが互いに接続されており、いわゆるダイオード接続
を持つ。トランジスタM1のドレインは、抵抗器R1を
介して端子T1に接続され、そのゲートはトランジスタ
M3のゲートにさらに接続されている。トランジスタM
1のソースは、その下方にあるトランジスタM2のドレ
インに接続されている。トランジスタM2のゲートおよ
びソースは、トランジスタM4のゲートおよびソースに
それぞれ接続されている。トランジスタM2とM4の互
いに接続されたソースは、接地されている。このよう
に、入力側のトランジスタM1とM2は、カスコード接
続されている。
に接続されている。トランジスタM3のソースは、トラ
ンジスタM4のドレインに接続されている。トランジス
タM4のゲートとドレインの接続点P2と、トランジス
タM3のソースにつながる点P3との間には、ダイオー
ドDが接続されている。アクティブ・バイアス回路10
の出力端子T3は、点P2に接続されている。このよう
に、出力側のトランジスタM3とM4は、ダイオードD
を介してカスコード接続されている。
レインに接続された端子T1には、基準電圧V1が印加
され、それによって抵抗器R1に基準電流IREFが流れ
る。換言すれば、基準電圧V1と抵抗器R1によって基
準電流IREFが生成される。トランジスタM1、M2の
ゲートには電流が流れないと考えてよいので、この基準
電流IREFは、トランジスタM1とM2のドレイン電流
ID1とID2に等しくなる。
端子T2には、バイアス電圧V2が印加される。これに
より、トランジスタM3には、基準電流IREFに対して
所定比の電流値を持つドレイン電流ID3を流すことがで
きる。このドレイン電流ID3は、ダイオードDを介して
トランジスタM4に流れるので、トランジスタM4のド
レイン電流ID4に等しい。バイアス回路1の出力端子T
3に生成される出力バイアス電圧VOUTは、トランジス
タM4のドレインとゲートの接続点P2の電圧VP2に等
しい。トランジスタM3のソース電圧(すなわち点P3
の電圧)は、出力バイアス電圧VOUT(すなわち接続点
P2の電圧VP2)にダイオードDの順方向電圧降下を加
算したものに等しい。
のバイアス電圧を印加される被バイアス回路2は、n−
チャネル・エンハンスメント型の電界効果トランジスタ
M5を含む。トランジスタM5のゲートは、バイアス回
路1の出力端子T3に接続されており、出力バイアス電
圧VOUTが印加される。トランジスタM5のドレイン
は、端子T4に接続されており、電圧VDが印加され
る。トランジスタM5のソースは接地されている。よっ
て、トランジスタM5のゲート−ソース間電圧は、出力
バイアス電圧VOUTに等しくなり、その結果、トランジ
スタM5のドレイン電流ID5は出力バイアス電圧VOUT
の値に応じて増加・減少する。
回路1の動作を簡単に説明する。
1の抵抗値をうまく設定することにより、トランジスタ
M1を流れる基準電流IREFを所望の値に決定できる。
また、これにより、抵抗器R1とトランジスタM1のド
レインとの接続点P1に生じる電圧VP1の値が決定され
る。この時、トランジスタM3のソースとトランジスタ
M4のドレインの接続点P2(すなわち出力端子T3)
の電圧VP2は、端子T2に印加されるバイアス電圧V2
の値から、トランジスタM3の順方向電圧降下VFM3と
ダイオードDの順方向電圧降下VFDとの和を減算した値
に等しい。すなわち、次式(2)が成り立つ。
圧V1すなわち基準電流IREFの値を変えると、トランジ
スタM3のドレイン電流ID3と順方向電圧降下(VFM3
+VF D)の値が変わるので、出力バイアス電圧VOUTの
値も変わる。こうして、基準電圧V1の値を変えること
により、出力バイアス電圧VOUTの値を変えることが可
能となる。
力バイアス電圧VOUTの値に応じて、トランジスタM5
のドレイン電流ID5の値が変化する。トランジスタM5
はエンハンスメント型であるので、出力バイアス電圧V
OUTの値をほぼ0V(すなわち、トランジスタM5の閾
電圧以下)に設定すれば、ドレイン電流ID5の値をゼロ
にすることができる、すなわち、トランジスタM5をカ
ットオフすることが可能となる。
ダイオードDがその動作に影響を与えないので、図7の
従来のバイアス回路10の場合と同様に、製造プロセス
に起因するトランジスタM1、M2、M3、M4の閾電
圧Vthの変動(ばらつき)と周囲温度の変動とに対して
安定した動作をする。すなわち、それらの変動があって
も、被バイアス回路2のトランジスタM5に流れるドレ
イン電流ID5の値はほとんど変化せず、ほぼ一定に保た
れる。この点は、図7の従来のバイアス回路10の場合
と同じであるので、詳細な説明は省略する。
ティブ・バイアス回路1では、トランジスタM3のソー
スとトランジスタM4のドレインの間に、順方向電圧降
下V FDを持つダイオードDが接続されているので、カス
コード接続されたトランジスタM1とトランジスタM2
の間に印加する基準電圧V1の値の増減に応じて増減す
る出力バイアス電圧VOUTの値を、図7の従来のバイア
ス回路10の場合に比べて、ダイオードDの持つ順方向
電圧降下VFDだけさらに低下させることができる。この
ため、基準電流VREFを生成するために印加される基準
電圧V1の絶対値が0Vに達しなくても、バイアス回路
1の実質的動作に影響を与えずに、出力バイアス電圧V
OUTの値を0Vにすることができる。その結果、電流遮
断用に専用のスイッチ(つまりドレイン・スイッチ)を
設けなくても、被バイアス回路2のトランジスタM5に
流れる電流を遮断することができる。
P3における電圧VP3の値に比べて、ダイオードDの持
つ順方向電圧降下VFDだけ低いので、基準電圧V1の値
によって変えることができる被バイアス回路2の消費電
力の可変範囲を低い方に広げることができる。
VD=4Vとした場合、点P3における電圧VP3は0.
1V程度になる。ダイオードDの持つ順方向電圧降下V
FDが0.5V程度であるとすると、基準電圧V1の値を
ゼロにしなくても、出力バイアス電圧VOUTはほぼ0V
まで低下させることができる。その結果、基準電圧V1
の値を0.2V程度にまでしか低下できなくても、被バ
イアス回路2のトランジスタM5のドレイン電流ID5を
ゼロにして、トランジスタM5をカットオフすることが
できる。
施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す。この
アクティブ・バイアス回路1Aは、ダイオードDが、ト
ランジスタM3とM4の接続点P2と出力端子T3の間
に接続されている点を除いて、第1実施形態のバイアス
回路1と同じ構成を持つ。よって、同一構成の部分には
図1と同じ符号を付してその説明は省略する。
は、次の通りである。
て、基準抵抗R1の抵抗値をうまく設定することによ
り、トランジスタM1を流れる基準電流IREFを所望の
値に決定できる。これにより、抵抗器R1とトランジス
タM1のドレインとの接続点P1に生じる電圧VP1の値
が決定される。この時、トランジスタM3のソースとト
ランジスタM4のドレインの接続点P2の電圧VP2は、
端子T2に印加されるバイアス電圧V2の値から、トラ
ンジスタM3の順方向電圧降下VFM3を減算した値に等
しいから、次式(23)が成り立つ。
ードDが点P2と出力端子T3の間に挿入されているの
で、点P2からトランジスタM5のゲートに向かって漏
れ電流がダイオードDを流れ、順方向電圧降下VFDを生
じる。よって、出力端子T3の電圧すなわち出力バイア
ス電圧VOUTは、ダイオードDの順方向電圧降下VFDを
用いて次式(4)のように表せる。
(2)に等しい。よって、第2実施形態のアクティブ・
バイアス回路1Aにおいても、第1実施形態のそれと同
じ効果が得られる。
VD=4Vとした場合、点P2における電圧VP2は0.
1V程度になる。ダイオードDの持つ順方向電圧降下V
FDが0.5V程度であるとすると、出力バイアス電圧V
OUTはほぼ0Vまで低下させることができる。その結
果、基準電圧V1の値を0.2V程度にまでしか低下で
きなくても、被バイアス回路2のトランジスタM5のド
レイン電流ID5をゼロにして、トランジスタM5をカッ
トオフすることができる。
施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す。この
アクティブ・バイアス回路1Bは、ダイオードDが、ト
ランジスタM1とM3のゲート間に接続されている点を
除いて、第1実施形態のバイアス回路1と同じ構成を持
つ。よって、同一構成の部分には図1と同じ符号を付し
てその説明は省略する。
次の通りである。
の値と抵抗R1の値をうまく設定することにより、トラ
ンジスタM1を流れる基準電流IREFを所望の値に決定
すると、それに応じて抵抗器R1とトランジスタM1の
ドレインとの接続点P1に生じる電圧VP1の値が決定さ
れる。このバイアス回路1Bでは、ダイオードDがトラ
ンジスタM1とM3のゲート間に挿入されているので、
トランジスタM1のゲートからトランジスタM3のゲー
トに向かって漏れ電流がダイオードDを流れ、順方向電
圧降下VFDを生じる。これによって、トランジスタM3
のゲート電圧がトランジスタM1のゲート電圧よりもそ
の順方向電圧降下VFDだけ低くなる。その結果、点P2
における電圧VP2すなわち出力端子T3における出力バ
イアス電圧VOUTも、従来のバイアス回路10の場合に
比べて順方向電圧降下VFDだけ低下する。すなわち、次
式(5)が成り立つ。
(1)に等しい。よって、第3実施形態のアクティブ・
バイアス回路1Bにおいても、第1実施形態のそれと同
じ効果が得られる。
VD=4Vとした場合、点P1における電圧VP1は0.
1V程度になる。ダイオードDの持つ順方向電圧降下V
FDが0.5V程度であるとすると、出力バイアス電圧V
OUTはほぼ0Vまで低下させることができる。その結
果、基準電圧V1の値を0.2V程度にまでしか低下で
きなくても、被バイアス回路2のトランジスタM5のド
レイン電流ID5をゼロにして、トランジスタM5をカッ
トオフすることができる。
施形態のアクティブ・バイアス回路1Cの構成を示す。
このアクティブ・バイアス回路1Cは、図1の第1実施
形態のアクティブ・バイアス回路1において、電界効果
トランジスタM1〜M4をバイポーラ・トランジスタQ
1〜Q4にそれぞれ置換したものであり、その他の構成
は同じである。よって、同一構成の部分には図1と同じ
符号を付してその説明は省略する。
C4は、それぞれトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4の
コレクタ電流を示す。
場合と実質的に同じ動作をする。よって、第4実施形態
のアクティブ・バイアス回路1Cにおいても、第1実施
形態のそれと同じ効果が得られる。
施形態のアクティブ・バイアス回路1Dの構成を示す。
このアクティブ・バイアス回路1Dは、図2の第2実施
形態のアクティブ・バイアス回路1Aにおいて、電界効
果トランジスタM1〜M4をバイポーラ・トランジスタ
Q1〜Q4にそれぞれ置換したものであり、その他の構
成は同じである。よって、同一構成の部分には図2と同
じ符号を付してその説明は省略する。
場合と実質的に同じ動作をする。よって、第5実施形態
のアクティブ・バイアス回路1Dにおいても、第1実施
形態のそれと同じ効果が得られる。
施形態のアクティブ・バイアス回路1Eの構成を示す。
このアクティブ・バイアス回路1Eは、図3の第3実施
形態のアクティブ・バイアス回路1Bにおいて、電界効
果トランジスタM1〜M4をバイポーラ・トランジスタ
Q1〜Q4にそれぞれ置換したものであり、その他の構
成は同じである。よって、同一構成の部分には図3と同
じ符号を付してその説明は省略する。
異なり、ベース電流がダイオードDを流れる。このた
め、そのベース電流によってダイオードDの順方向電圧
降下V FDが生成される。
場合と実質的に同じ動作をする。よって、第6実施形態
のアクティブ・バイアス回路1Eにおいても、第1実施
形態のそれと同じ効果が得られる。
されるものではない。例えば、上記第1〜第6の実施形
態では、いずれも通常のp−n接合ダイオードを使用し
ているが、所定の順方向電圧降下VFDを生じるダイオー
ドであれば、ショットキー・ダイオードなどの任意のダ
イオードを使用できる。順方向電圧降下VFDの値は、通
常のp−n接合ダイオードのようにダイオードDを流れ
る電流の値によって変化してもよいし、ツェナー・ダイ
オードのようにダイオードDを流れる電流の値によって
一定であってもよい。
ES(MEtal-Semiconductor)型やMOS(Metal-Oxide
-Semiconductor)型の任意の電界効果トランジスタを使
用できる。また、n−チャネル電界効果トランジスタに
代えてp−チャネル電界効果トランジスタを、npn型
バイポーラ・トランジスタに代えてpnp型バイポーラ
・トランジスタを使用してもよいことは勿論である。
ハンスメント型の電界効果トランジスタM5のみを使用
しているが、本発明はこれに限定されない。出力バイア
ス電圧VOUTが印加される素子がエンハンスメント型で
電圧駆動型の能動素子であれば、トランジスタM5に代
えて任意のデバイスを使用可能である。さらに、トラン
ジスタM5などの電圧駆動型の能動素子に加えて、他の
素子を含んでもよいことは言うまでもない。
ブ・バイアス回路によれば、基準電流を生成するために
印加される基準電圧の値が0Vに達しなくても、出力バ
イアス電圧の値をほぼ0Vに設定することができる。ま
た、基準電圧の値の変化によって変えることができる被
バイアス回路の消費電力の可変範囲を、いっそう広くす
ることができる。さらに、電流遮断用に専用のスイッチ
を設けなくても、エンハンスメント型の能動素子を含む
被バイアス回路に流れる電流を遮断できる。
1実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
2実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
3実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示す回
路図である。
の第4実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示
す回路図である。
の第5実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示
す回路図である。
の第6実施形態のアクティブ・バイアス回路の構成を示
す回路図である。
ティブ・バイアス回路の構成を示す回路図である。
アス回路 2 被バイアス回路 M1、M2、M3、M4、M5 電界効果トランジスタ Q1、Q2、Q3、Q4 バイポーラ・トランジスタ R1 抵抗器 D ダイオード T1、T2、T3 端子
Claims (6)
- 【請求項1】 抵抗器を介して基準電流が供給される、
ダイオード接続された第1トランジスタと、 前記第1トランジスタとカスコード接続された第2トラ
ンジスタと、 前記第1トランジスタの制御端子と接続された制御端子
を持つ、前記基準電流に対して所定比の電流値を持つ定
電流が流れる第3トランジスタと、 前記第3トランジスタとカスコード接続されると共に、
前記第2トランジスタの制御端子と接続された制御端子
を持つ、ダイオード接続された第4トランジスタとを備
え、 カスコード接続された前記第3トランジスタと前記第4
トランジスタの間に形成された出力端子から出力バイア
ス電圧を出力すると共に、その出力バイアス電圧がカス
コード接続された前記第1トランジスタと前記第2トラ
ンジスタの間に印加される基準電圧の値に応じて変化す
るアクティブ・バイアス回路において、 所定の順方向電圧降下を持つダイオードを有しており、 前記ダイオードに電流が流れることによって生じる順方
向電圧降下を利用して、前記出力バイアス電圧の絶対値
をその順方向電圧降下の値だけ減少させることを特徴と
するアクティブ・バイアス回路。 - 【請求項2】 前記ダイオードが、前記第3トランジス
タと前記出力端子の間に接続され、もって前記ダイオー
ドの順方向電圧降下の値だけ前記出力バイアス電圧の絶
対値が減少せしめられる請求項1に記載のアクティブ・
バイアス回路。 - 【請求項3】 前記ダイオードが、前記第3トランジス
タおよび前記第4トランジスタの接続点と前記出力端子
との間に接続され、もって前記ダイオードの順方向電圧
降下の値だけ前記出力バイアス電圧の絶対値が減少せし
められる請求項1に記載のアクティブ・バイアス回路。 - 【請求項4】 前記ダイオードのアノードおよびカソー
ドのいずれか一方が前記第1トランジスタの制御端子に
接続され、前記ダイオードのアノードおよびカソードの
他方が前第2トランジスタの制御端子に接続され、もっ
て前記ダイオードの順方向電圧降下の値だけ前記出力バ
イアス電圧の絶対値が減少せしめられる請求項1に記載
のアクティブ・バイアス回路。 - 【請求項5】 前記出力バイアス電圧の絶対値が、前記
基準電圧の値が0Vに達する前に0Vになる請求項1〜
4のいずれかに記載のアクティブ・バイアス回路。 - 【請求項6】 前記出力バイアス電圧が、エンハンスモ
ードで動作する電圧駆動の能動素子の制御端子に対して
印加されるように設計されており、前記基準電圧の値が
0Vに達する前に、前記出力バイアス電圧が前記能動素
子をカットオフできる値になる請求項1〜4のいずれか
に記載のアクティブ・バイアス回路。
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