JP4565693B2 - MOS-FET amplifier circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、MOS−FET増幅回路に関し、特に、無入力時にソース−ドレイン間に流れるドレイン電流によって動作点が設定される増幅用MOS−FETにより、入力信号を増幅するMOS−FET増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
MOS−FETに信号(例えば、高周波信号)が入力されないときのドレイン電流IDQは、ゲート・ソース間電圧VGSの大きさによって決定される。MOS−FETのゲート・ソース間電圧VGSとドレイン電流IDQとの間の特性、すなわち、VGS−IDQ特性を示しているのが図4である。この場合、MOS−FETの電気的特性は、ドレイン電流IDQの大きさ(動作点)によって異なる。そこで、MOS−FETを使用する増幅器においては、最適なMOS−FETの電気的特性を得るために、MOS−FETのドレイン電流IDQを最適な値(すなわち、図4に従ってゲート・ソース間電圧VGSを最適な値)に設定する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにドレイン電流IDQを最適な値に設定すべく、ゲート・ソース間電圧VGSを最適な値に固定したとしても、MOS−FETには、ホットキャリア現象が発生するので、時間が経過するのに伴ってドレイン電流IDQは最適な値から次第に外れてしまう。この現象を示しているのが図5であり、この場合、ゲート・ソース間電圧VGSを一旦最適に設定しても時間hの経過とともにドレイン電流IDQの大きさは、低下していく。
【0004】
このように、ドレイン電流IDQを一旦最適な値に設定しても、時間の経過とともにドレイン電流IDQの大きさが変化し、最適なMOS−FETの電気的特性が得られなくなる。したがって、無信号入力時のドレイン電流IDQを時間の経過に関係なく最適な値に設定し続けようとする場合には、MOS−FETのゲート・ソース間電圧VGSを時間の経過とともに変化させる必要がある。また、上述のMOS−FETの電気的特性の経時変化は、MOS−FETに信号入力がある場合と無い場合とでは異なるので、このことを考慮して対応しなければならない。
【0005】
この発明は上記問題を解決すべくなされたものであって、簡単な回路により、入力信号を増幅する増幅用MOS−FETのドレイン電流を時間の経過に影響されないように最適に保つことにより、増幅機能を最適に保つことができるMOS−FET増幅回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために、この発明は、無入力時にソース−ドレイン間に流れるドレイン電流によって動作点が設定される増幅用MOS−FETにより、入力信号を増幅するMOS−FET増幅回路において、前記増幅用MOS−FETの動作をシミュレートするシミュレート用MOS−FETと、シミュレート用MOS−FETに一定のドレイン電流を流し、シミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を検出し、検出したゲート・ソース間電圧に対応する増幅用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を前記増幅用MOS−FETのゲートに与える監視制御回路とを有する。
【0007】
このような構成によれば、MOS−FET増幅回路の監視制御回路は、最適なドレイン電流を流し続けるシミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を検出し、それに基づいて増幅用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を決定して増幅用MOS−FETのゲートゲートに与えることができ、増幅用MOS−FETは、最適なドレイン電流において動作することとなる。
【0008】
そして、この発明の実施の形態では、無入力時にソース−ドレイン間に流れるドレイン電流によって動作点が設定される増幅用MOS−FET1により、入力信号を増幅するMOS−FET増幅回路100において、増幅用MOS−FET1の動作をシミュレートするシミュレート用MOS−FET2と、シミュレート用MOS−FET2に時間の経過に無関係に一定のドレイン電流IDQ2を流し、時間の経過とともに変化するシミュレート用MOS−FET2のゲート・ソース間電圧VGS2を検出し、検出したゲート・ソース間電圧VGS2に対応する増幅用MOS−FET1のためのゲート・ソース間電圧VGS1を増幅用MOS−FET1のゲートに与える監視制御回路3とを有する。
【0009】
また、この発明において、前記監視制御回路は、前記シミュレート用MOS−FETのゲートに入力信号を与える入力信号供給回路と、前記増幅用MOS−FETに与えるゲート・ソース間電圧を保持するアナログホールド回路と、アナログホールド回路と前記シミュレート用MOS−FETのゲートと間に配置したスイッチとを有し、通常時においては、スイッチをオフ状態にし、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETのゲートに入力信号を与え、ドレイン電流設定時には、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETへの入力信号を停止し、スイッチをオン状態にして前記シミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧をアナログホールド回路に保持させる。
【0010】
このような構成によれば、監視制御回路は、通常時においては、スイッチをオフ状態にし、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETのゲートに入力信号を与え、シミュレート用MOS−FETが増幅用MOS−FETと同じ動作をするように設定させることでき、したがって、ドレイン電流設定時に、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETへの入力信号を停止し、スイッチをオン状態にして前記シミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧をアナログホールド回路に保持させると、増幅用MOS−FETには最適なドレイン電流が流れることとなる。
【0011】
そして、この発明の実施の形態では、前記監視制御回路は、シミュレート用MOS−FET2のゲートに入力信号を与える入力信号供給回路20と、増幅用MOS−FET1に与えるゲート・ソース間電圧を保持するアナログホールド回路19と、アナログホールド回路19とシミュレート用MOS−FET2のゲートとの間に配置したスイッチ18とを有し、通常時においては、スイッチ18をオフ状態にし、入力信号供給回路20からシミュレート用MOS−FET2のゲートに入力信号SBを与え、ドレイン電流設定時には、入力信号供給回路20からシミュレート用MOS−FET2への入力信号SBを停止し、スイッチ18をオン状態にしてシミュレート用MOS−FET2のゲート・ソース間電圧をアナログホールド回路19に保持させる。
【0012】
また、この発明において、前記増幅用MOS−FETとシミュレート用MOS−FETとを同一の経時変化をするように環境設定し、前記監視制御回路は、時間の経過とともに変化するシミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧と同じゲート・ソース間電圧を増幅用MOS−FETのゲートに与える。
【0013】
このような構成によれば、MOS−FET増幅回路の監視制御回路は、簡略に構成することができる。
【0014】
また、この発明において、前記シミュレート用MOS−FETを前記増幅用MOS−FETが形成される半導体チップの中に一緒に形成する。
【0015】
このような構成によれば、前記増幅用MOS−FETとシミュレート用MOS−FETとを同一の経時変化をするように環境設定することが容易に実現できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るMOS−FET増幅回路の実施の形態1を示すブロック図、図2は、図1のMOS−FET増幅回路の監視制御回路の動作を示すグラフ、図3は、図1のMOS−FET増幅回路をより具体化したこの発明の実施の形態2を示す回路図である。
【0017】
実施の形態1.
図1のMOS−FET増幅回路100は、入力信号SA(例えば、高周波入力信号)の増幅用のMOS−FET1と、MOS−FET1の動作変化をシミュレートするためのMOS−FET2と、MOS−FET2の経時変化を監視し、その変化に従って、MOS−FET1も同様に経時変化しているものと看做してMOS−FET1の設定を最適になるように制御する監視制御回路3とから構成されている。
【0018】
図1のMOS−FET増幅回路100において、増幅用のMOS−FET1とシミュレート用のMOS−FET2とは、同様な条件であれば、同様な経時変化をするものが選択されているものとする。このような選択は、構造的には例えば、両者の電流容量は異なっても同じ半導体チップ上に形成することによって実現できる。しかし、実際の使用の場合には、MOS−FET1には入力信号SAが加えられるので、MOS−FET2にも同様な入力信号を加える必要がある。
【0019】
その理由は、図2に示すように、時間の経過とともに、入力信号が加えられるMOS−FET1とMOS−FET2とに印加すべきゲート・ソース間電圧VGS1,VGS2は、互いに平行なラインL1とラインL2に沿って変化させればよいが、入力信号が加えられないMOS−FET2に印加すべきゲート・ソース間電圧VGS2は、MOS−FET1のゲート・ソース間電圧VGS1とは平行でなく、例えば、ラインL3に沿って変化させなければならず、このような場合、回路構成が複雑となる(図3の実施の形態の説明を参照すればそのことは容易に理解できる)。
【0020】
このような理由から、図1のMOS−FET増幅回路100において、監視制御回路3は、MOS−FET1とMOS−FET2とにそれぞれ最適なドレイン電流IDQ1とIDQ2とが流れるように、MOS−FET1とMOS−FET2にそれぞれゲート・ソース間電圧VGS1,VGS2の初期値を設定し、以後は時間の経過とともに、図2に示されるラインL1およびラインL2に沿ってゲート・ソース間電圧VGS1,VGS2を変化させるように制御するのが好ましい。
【0021】
この場合、ゲート・ソース間電圧VGS1,VGS2の制御は適宜な間隔で間欠的(例えば、1時間毎、あるいは、1日単位で定期的)に行う。すなわち、ゲート・ソース間電圧VGS1,VGS2の制御時以外の時には、MOS−FET2の動作をMOS−FET1の動作から切り離し、MOS−FET2のゲートには、MOS−FET1のゲートに対すると同様な高周波信号を入力する。MOS−FET2のゲート・ソース間電圧VGS2のチェック時には高周波信号の入力を停止し、MOS−FET2のゲート・ソース間電圧VGS2を検出し、検出したゲート・ソース間電圧VGS2に対応するゲート・ソース間電圧VGS1(図2参照)をMOS−FET1のゲートに与える。したがって、MOS−FET1には最適なドレイン電流IDQ1が流れることになる。
【0022】
実施の形態2.
次に、図3を参照して、より具体化した実施の形態2のMOS−FET増幅回路200について説明する。図3において、MOS−FET1,2以外の部分が図1における監視制御回路3に対応する。したがって、図3における監視制御回路は、オペアンプ4,5,6と、半固定抵抗7と、ドレイン電流設定用固定抵抗8(抵抗値Rs)と、固定抵抗(以降、Rと記す)9,10,11,12,13,14,15,16,17と、スイッチ18と、アナログホールド回路19と、入力信号供給回路20とから構成されている。
【0023】
ゲート・ソース間電圧VGS1の設定を行わない通常時には、スイッチ18はオフ状態にされ、入力信号供給回路20からは高周波入力信号SBがMOS−FET2のゲートに供給される。したがって、MOS−FET2は、MOS−FET1と同様な動作を行う。MOS−FET2のゲート・ソース間電圧VGS1の設定時には、入力信号供給回路20からMOS−FET2のゲートへの高周波入力信号SBは停止され、スイッチ18がオン状態にされ、図2のラインL2上のゲート・ソース間電圧VGS2がアナログホールド回路19に保持される。アナログホールド回路19に保持された電圧は、オペアンプ5,6および各抵抗を介して、ゲート・ソース間電圧VGS2に対応する図2のラインL1上のゲート・ソース間電圧VGS1が生成され、MOS−FET1のゲートに与えられる。
【0024】
上述の図3のMOS−FET増幅回路200の動作についてさらに説明する。
イニシャル時において、スイッチ18および高周波入力信号SBをオフ状態にして、基準電圧 Vref を所望の値に設定する。すなわち、MOS−FET2に最適なドレイン電流IDQ2を流すように基準電圧 Vref を設定する。この場合、ドレイン電流IDQ2は、下記の式(1)
IDQ2=(Vcc−Vref)/Rs ・・・ (1)
に従って決定される。
【0025】
式(1)の右辺を参照すれば明らかなように、Vref が一旦固定されてしまえば、その他の Vcc,Rs (バイアス電流設定用固定抵抗の抵抗値)も固定なのでMOS−FET2に経時変化が起きても、ドレイン電流IDQ2は、最適な値のままでいることとなる。また、MOS−FET2のドレイン−ソース間電圧をVD2とすれば、下記の式(2)
Vcc = VD2+IDQ2・Rs ・・・ (2)
が成り立つ。
【0026】
上述の式(1),(2)から分かるように、時間の経過と無関係にドレイン電流IDQ2は一定に保たれ、ドレイン−ソース間電圧 VD2も一定に保たれることから、MOS−FET2のゲート・ソース間電圧VGS2は自動的に変化させられていることが分かる。したがって、ゲート・ソース間電圧VGS2に比例して、ゲート・ソース間電圧VGS1を生成して、MOS−FET1のゲートに与えればよいことが分かる。
【0027】
高周波入力信号SBを停止し(MOS−FET2に高周波入力信号SBを入力したまであると、ドレイン電流IDQ2が変動し、ゲート・ソース間電圧VGS2も変動してしまうからである)、スイッチ18をオン状態にしてゲート・ソース間電圧VGS2をアナログホールド回路19に保持させると、オペアンプ5の出力電圧は、下記の式(3)
Vout1 = −(R12/R11)・VGS2 ・・・ (3)
で表される。
【0028】
したがって、オペアンプ6の出力は、下記の式(4)
Vout2 = −(R16/R15)・Vout1
+{R13(R15+R16)/R15(R14+R13)}・V1 ・・(4)
で表される。そこで、R15=R16に設定すると、式(4)は、下記の式(5)
Vout2 = −Vout1
+{2R13/(R14+R13)}・V1 ・・(5)
で表される。
【0029】
上式(5)において、MOS−FETのゲートには、ほとんど電流は流れないので、
Vout2 = VGS1 ・・・(6)
と考えられる。そこで、式(5)に式(3)および式(6)を代入すると、
VGS1 = (R12/R11)・VGS2
+{2R13/(R14+R13)}・V1 ・・(7)
で表される。
【0030】
図2のラインL1,L2に示されるように、VGS1 , VGS2 が平行している場合は、R11とR12とを等しくすればよく、{2R13/(R14+R13)}・V1の調節によりVGS1 の初期値の設定を行えばよい。 また、MOS−FET2(監視回路を含めても良い)がMOS−FET1と同じ半導体チップ内に形成されるならば、経時変化も同一なので、R11=R12およびV1=0(グランド電位)にすることにより、下記の式(8)のように設定することもできる。
VGS1 = VGS2 ・・・(8)
【0031】
したがって、本発明を適用した典型的な例としては、MOS−FET1を形成する半導体チップの中にMOS−FET2を形成し(小型化され、温度等の環境も両者に対して同じになる)、監視制御回路を図3に示されるように構成する。
監視制御回路でR15=R16とし、R14の一端を電圧V1をグランド電位とし、半固定抵抗7の調節によってMOS−FET2のドレイン電流IDQ2を最適値に設定すれば、MOS−FET1のゲートには、式(8)に従って、最適なゲート・ソース間電圧VGS1が与えられる。この場合、時間の経過があっても、MOS−FET2には、最適なドレイン電流IDQ2が流れるように最適なゲート・ソース間電圧VGS2が自動的に与えられるので、MOS−FET1にも、監視制御回路を介して最適なゲート・ソース間電圧VGS1が与えられ、時間の経過があっても、MOS−FET1に最適なドレイン電流IDQ1が流されることとなり、MOS−FET増幅回路は最適な機能を発揮し続けることとなる。
【0032】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明のMOS−FET増幅回路は、監視制御回路を用いて、最適なドレイン電流を流し続けるシミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を検出し、それに基づいて増幅用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を決定して増幅用MOS−FETのゲートゲートに与えることができ、増幅用MOS−FETに関して、経時変化を補償した最適なドレイン電流において動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るMOS−FET増幅回路の実施の形態1を示すブロック図である。
【図2】図1のMOS−FET増幅回路の監視制御回路の動作を説明するためのグラフである。
【図3】図1のMOS−FET増幅回路をより具体化したこの発明の実施の形態2を示す回路図である。
【図4】MOS−FETにおいてゲート・ソース間電圧VGSを変化させたときドレイン電流IDQは、どのように変化するかを示すグラフである。
【図5】MOS−FETにおいてゲート・ソース間電圧VGSを一定に保持した場合に、時間の経過に従って、ドレイン電流IDQがどのように変化するかを示すグラフである。
【符号の説明】
1,2 MOS−FET
3 監視制御回路
4,5,6 オペアンプ
7 半固定抵抗
8 ドレイン電流設定用固定抵抗
9,10,11,12,13,14,15,16,17 固定抵抗
18 スイッチ
19 アナログホールド回路
20 入力信号供給回路
100,200 MOS−FET増幅回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a MOS-FET amplifier circuit, and more particularly to a MOS-FET amplifier circuit that amplifies an input signal by an amplification MOS-FET whose operating point is set by a drain current flowing between the source and drain when there is no input.
[0002]
[Prior art]
The drain current IDQ when no signal (for example, a high frequency signal) is input to the MOS-FET is determined by the magnitude of the gate-source voltage VGS . Characteristic between the voltage V GS and the drain current I DQ between the gate and source of the MOS-FET, i.e., that indicates the V GS -I DQ characteristic diagrams 4. In this case, the electrical characteristics of the MOS-FET differ depending on the magnitude (operating point) of the drain current IDQ . Therefore, in the amplifier to use the MOS-FET is best in order to obtain the electrical characteristics of the MOS-FET, the optimum value and the drain current I DQ of MOS-FET (i.e., the gate-source according to FIG voltage V GS is set to an optimal value).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the gate-source voltage V GS is fixed to an optimal value in order to set the drain current IDQ to an optimal value in this way, a hot carrier phenomenon occurs in the MOS-FET. As the time elapses, the drain current I DQ gradually deviates from the optimum value. FIG. 5 shows this phenomenon. In this case, even if the gate-source voltage V GS is set optimally, the magnitude of the drain current IDQ decreases as time h elapses.
[0004]
Thus, even if the drain current IDQ is once set to an optimum value, the magnitude of the drain current IDQ changes with the passage of time, and the optimum MOS-FET electrical characteristics cannot be obtained. Therefore, when the drain current I DQ at the time of no signal input is to be set to an optimum value regardless of the passage of time, the gate-source voltage V GS of the MOS-FET is changed with the passage of time. There is a need. In addition, the above-described temporal change in the electrical characteristics of the MOS-FET differs depending on whether the MOS-FET has a signal input or not, and must be taken into consideration.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and amplifying by keeping the drain current of an amplifying MOS-FET for amplifying an input signal optimally so as not to be influenced by the passage of time by a simple circuit. An object of the present invention is to provide a MOS-FET amplifier circuit that can keep its function optimal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a MOS-FET amplifier circuit that amplifies an input signal by an amplification MOS-FET whose operating point is set by a drain current flowing between the source and drain when there is no input. A simulation MOS-FET for simulating the operation of the amplification MOS-FET, a constant drain current is passed through the simulation MOS-FET, and the gate-source voltage of the simulation MOS-FET is detected, And a monitoring control circuit that applies a gate-source voltage of the amplification MOS-FET corresponding to the detected gate-source voltage to the gate of the amplification MOS-FET.
[0007]
According to such a configuration, the monitoring control circuit of the MOS-FET amplifier circuit detects the gate-source voltage of the simulating MOS-FET that keeps flowing the optimum drain current, and based on this, detects the amplification MOS-FET. The gate-source voltage can be determined and applied to the gate gate of the amplifying MOS-FET, and the amplifying MOS-FET operates at an optimum drain current.
[0008]
In the embodiment of the present invention, in the MOS-
[0009]
In the present invention, the monitoring control circuit includes an input signal supply circuit for supplying an input signal to the gate of the simulation MOS-FET, and an analog hold for holding a gate-source voltage applied to the amplification MOS-FET. Circuit, an analog hold circuit, and a switch disposed between the gates of the simulation MOS-FETs. In normal times, the switch is turned off and the simulation MOS-FETs are switched from the input signal supply circuit. When the drain current is set, the input signal from the input signal supply circuit to the simulation MOS-FET is stopped, the switch is turned on, and the gate / source of the simulation MOS-FET Hold the voltage across the analog hold circuit.
[0010]
According to such a configuration, the monitoring control circuit normally turns off the switch, gives an input signal from the input signal supply circuit to the gate of the simulation MOS-FET, and simulates the MOS-FET for simulation. Therefore, when the drain current is set, the input signal from the input signal supply circuit to the simulating MOS-FET is stopped and the switch is turned on. Thus, when the voltage between the gate and source of the simulation MOS-FET is held in the analog hold circuit, an optimum drain current flows through the amplification MOS-FET.
[0011]
In the embodiment of the present invention, the supervisory control circuit holds an input
[0012]
In the present invention, the amplification MOS-FET and the simulation MOS-FET are set to have the same time-dependent change, and the monitor control circuit is configured to simulate the simulation MOS-FET that changes over time. The same gate-source voltage as that of the FET is applied to the gate of the amplifying MOS-FET.
[0013]
According to such a configuration, the monitoring control circuit of the MOS-FET amplifier circuit can be configured simply.
[0014]
In the present invention, the simulation MOS-FET is formed together in a semiconductor chip on which the amplification MOS-FET is formed.
[0015]
According to such a configuration, it is possible to easily set the environment so that the amplification MOS-FET and the simulation MOS-FET change with time.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a MOS-FET amplifier circuit according to the present invention, FIG. 2 is a graph showing the operation of the monitoring control circuit of the MOS-FET amplifier circuit of FIG. 1, and FIG. 1 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention in which the MOS-FET amplifier circuit of FIG.
[0017]
1 includes a MOS-
[0018]
In the MOS-
[0019]
The reason for this is that, as shown in FIG. 2, the gate-source voltages V GS1 and V GS2 to be applied to the MOS-
[0020]
For this reason, in the MOS-
[0021]
In this case, the gate-source voltages V GS1 and V GS2 are controlled intermittently (for example, every hour or periodically every day) at appropriate intervals. That is, when the gate-source voltages V GS1 and V GS2 are not controlled, the operation of the MOS-
[0022]
Next, a more specific MOS-
[0023]
During normal times when the gate-source voltage V GS1 is not set, the
[0024]
The operation of the MOS-
At the initial time, the
I DQ2 = (Vcc−Vref) / Rs (1)
Determined according to.
[0025]
As is apparent from the right side of equation (1), once Vref is fixed, the other Vcc and Rs (resistance values of the bias current setting fixed resistor) are also fixed, so that the MOS-
Vcc = V D2 + IDQ2 · Rs (2)
Holds.
[0026]
As can be seen from the above formulas (1) and (2), the drain current I DQ2 is kept constant regardless of the passage of time, and the drain-source voltage V D2 is also kept constant. It can be seen that the gate-source voltage V GS2 is automatically changed. Therefore, it is understood that the gate-source voltage V GS1 may be generated in proportion to the gate-source voltage V GS2 and applied to the gate of the MOS-
[0027]
The high frequency input signal SB is stopped (because the high frequency input signal SB is input to the MOS-
Vout1 =-(R12 / R11) .VGS2 (3)
It is represented by
[0028]
Therefore, the output of the
Vout2 =-(R16 / R15) .Vout1
+ {R13 (R15 + R16) / R15 (R14 + R13)} · V1 (4)
It is represented by Therefore, when R15 = R16 is set, the equation (4) becomes the following equation (5):
V out2 = −V out1
+ {2R13 / (R14 + R13)} · V1 (5)
It is represented by
[0029]
In the above equation (5), almost no current flows through the gate of the MOS-FET.
V out2 = V GS1 (6)
it is conceivable that. Therefore, when substituting equation (3) and equation (6) into equation (5),
V GS1 = (R12 / R11) · V GS2
+ {2R13 / (R14 + R13)} · V1 (7)
It is represented by
[0030]
As shown by lines L1 and L2 in FIG. 2, when V GS1 and V GS2 are parallel, R11 and R12 may be equalized, and V GS1 is adjusted by adjusting {2R13 / (R14 + R13)} · V1. The initial value may be set. Further, if the MOS-FET 2 (which may include a monitoring circuit) is formed in the same semiconductor chip as the MOS-
V GS1 = V GS2 (8)
[0031]
Therefore, as a typical example to which the present invention is applied, the MOS-
When R15 = R16 is set in the monitoring control circuit, one end of R14 is set to the voltage V1 as the ground potential, and the drain current IDQ2 of the MOS-
[0032]
【The invention's effect】
As described in detail above, the MOS-FET amplifier circuit of the present invention uses the supervisory control circuit to detect the gate-source voltage of the simulating MOS-FET that keeps flowing the optimum drain current, and based on it. The gate-source voltage of the amplifying MOS-FET can be determined and applied to the gate gate of the amplifying MOS-FET, and the amplifying MOS-FET can be operated at an optimal drain current that compensates for changes over time. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a MOS-FET amplifier circuit according to the present invention;
2 is a graph for explaining the operation of the monitoring control circuit of the MOS-FET amplifier circuit of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention in which the MOS-FET amplifier circuit of FIG. 1 is further embodied.
FIG. 4 is a graph showing how the drain current I DQ changes when the gate-source voltage V GS is changed in the MOS-FET.
FIG. 5 is a graph showing how the drain current I DQ changes with time when the gate-source voltage V GS is kept constant in the MOS-FET.
[Explanation of symbols]
1, 2 MOS-FET
3
Claims (2)
前記増幅用MOS−FETの動作をシミュレートするシミュレート用MOS−FETであって、前記増幅用MOS−FETと同様な条件で同様な経時変化をする前記シミュレート用MOS−FETと、
前記シミュレート用MOS−FETに一定のドレイン電流を流すシミュレート用バイアス回路を含むとともに、前記シミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を検出し、検出したゲート・ソース間電圧に対応する前記増幅用MOS−FETのゲート・ソース間電圧を前記増幅用MOS−FETのゲートに与える監視制御回路とを有し、
前記増幅用MOS−FETと前記シミュレート用MOS−FETとを同様な条件で同様な経時変化をするように環境設定し、前記監視制御回路は、前記シミュレート用MOS−FETのゲートに入力信号を与える入力信号供給回路と、前記増幅用MOS−FETに与えるゲート・ソース間電圧を保持するアナログホールド回路と、アナログホールド回路と前記シミュレート用MOS−FETのゲートとの間に配置したスイッチとを有し、通常時においては、スイッチをオフ状態にし、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETのゲートに入力信号を与え、ドレイン電流設定時には、入力信号供給回路から前記シミュレート用MOS−FETへの入力信号を停止し、スイッチをオン状態にして前記シミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧をアナログホールド回路に保持させ、時間の経過とともに変化するシミュレート用MOS−FETのゲート・ソース間電圧と同じゲート・ソース間電圧を増幅用MOS−FETのゲートに与えるMOS−FET増幅回路。In a MOS-FET amplifier circuit for amplifying an input signal by an amplification MOS-FET whose operating point is set by a drain current flowing between the source and drain when there is no input,
A simulation MOS-FET for simulating the operation of the amplification MOS-FET, the simulation MOS-FET changing with time under the same conditions as the amplification MOS-FET,
The simulation MOS-FET includes a simulation bias circuit for causing a constant drain current to flow, and detects a gate-source voltage of the simulation MOS-FET, and corresponds to the detected gate-source voltage. A monitoring control circuit that applies a gate-source voltage of the amplification MOS-FET to the gate of the amplification MOS-FET;
The environment is set so that the amplification MOS-FET and the simulation MOS-FET change with time under similar conditions, and the monitoring control circuit inputs an input signal to the gate of the simulation MOS-FET. An input signal supply circuit for supplying a voltage, an analog hold circuit for holding a gate-source voltage applied to the amplification MOS-FET, a switch disposed between the analog hold circuit and the gate of the simulation MOS-FET, In the normal state, the switch is turned off, the input signal is supplied from the input signal supply circuit to the gate of the simulation MOS-FET, and when the drain current is set, the simulation MOS is supplied from the input signal supply circuit. -The input signal to the FET is stopped, the switch is turned on, and the simulation MOS-FET The gate-source voltage is held by the analog-hold circuit, giving the same gate-source voltage and the gate-source voltage of simulated for MOS-FET as a function of time in the gate of the amplifying MOS-FET MOS- FET amplifier circuit.
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