JP4713560B2 - Differential amplifier circuit - Google Patents

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この発明は、差動増幅回路に関するものである。
半導体集積回路装置には、基本動作回路としてコンパレータ回路及びオペアンプ回路が広く使用されている。半導体集積回路装置の高集積化及び低消費電力化にともない、これらの基本動作回路の諸特性の向上が益々必要となっている。
The present invention relates to a differential amplifier circuit.
In a semiconductor integrated circuit device, a comparator circuit and an operational amplifier circuit are widely used as basic operation circuits. With higher integration and lower power consumption of semiconductor integrated circuit devices, it is necessary to improve various characteristics of these basic operation circuits.

MOSトランジスタで構成されるコンパレータ回路の第一の従来例を図7に示す。PチャネルMOSトランジスタTr1,Tr2のソースは電源Vcc(高電位側電源)に接続され、ゲートは互いに接続されるとともに、前記トランジスタTr1のドレインに接続される。   FIG. 7 shows a first conventional example of a comparator circuit composed of MOS transistors. The sources of the P-channel MOS transistors Tr1 and Tr2 are connected to the power source Vcc (high potential side power source), the gates are connected to each other, and are connected to the drain of the transistor Tr1.

前記トランジスタTr1のドレインは、電流源1に接続される。従って、前記トランジスタTr1,Tr2によりカレントミラー回路が構成され、同トランジスタTr2は定電流源として動作して、電流源1に流れる電流と等しいドレイン電流が流れる。   The drain of the transistor Tr1 is connected to the current source 1. Accordingly, the transistors Tr1 and Tr2 constitute a current mirror circuit, and the transistor Tr2 operates as a constant current source, and a drain current equal to the current flowing through the current source 1 flows.

前記トランジスタTr2のドレインは、PチャネルMOSトランジスタTr3,Tr4のソースに接続される。前記トランジスタTr3のドレインであるノードN1は、NチャネルMOSトランジスタTr5のドレインに接続され、同トランジスタTr5のソースはグランドGND(低電位側電源)に接続される。   The drain of the transistor Tr2 is connected to the sources of P-channel MOS transistors Tr3 and Tr4. The node N1, which is the drain of the transistor Tr3, is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr5, and the source of the transistor Tr5 is connected to the ground GND (low potential side power supply).

前記トランジスタTr4のドレインは、NチャネルMOSトランジスタTr6のドレイン及びトランジスタTr5,Tr6のゲートに接続され、同トランジスタTr6のソースはグランドGNDに接続される。   The drain of the transistor Tr4 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr6 and the gates of the transistors Tr5 and Tr6, and the source of the transistor Tr6 is connected to the ground GND.

前記トランジスタTr3,Tr4のゲートには入力信号Vin1 ,Vin2 が入力される。従って、トランジスタTr3〜Tr6はトランジスタTr2から供給される定電流に基づいて活性化する差動入力回路を構成する。   Input signals Vin1 and Vin2 are input to the gates of the transistors Tr3 and Tr4. Therefore, the transistors Tr3 to Tr6 constitute a differential input circuit that is activated based on the constant current supplied from the transistor Tr2.

前記ノードN1は、NチャネルMOSトランジスタTr7のゲートに入力され、同トランジスタTr7のドレインは抵抗Rを介して電源Vccに接続され、ソースはグランドGNDに接続される。そして、トランジスタTr7のドレインが出力端子Toに接続され、その出力端子Toから出力信号Vout が出力される。   The node N1 is input to the gate of an N-channel MOS transistor Tr7, the drain of the transistor Tr7 is connected to the power supply Vcc through a resistor R, and the source is connected to the ground GND. The drain of the transistor Tr7 is connected to the output terminal To, and the output signal Vout is output from the output terminal To.

このように構成されたコンパレータ回路では、入力信号Vin1 が入力信号Vin2 より高レベルとなると、ノードN1がグランドGNDレベル近傍まで低下して、トランジスタTr7がオフされる。すると、出力端子ToからHレベルの出力信号Vout が出力される。   In the comparator circuit configured as described above, when the input signal Vin1 becomes higher than the input signal Vin2, the node N1 is lowered to near the ground GND level, and the transistor Tr7 is turned off. Then, an H level output signal Vout is output from the output terminal To.

また、入力信号Vin1 が入力信号Vin2 より低レベルとなると、ノードN1の電位が上昇して、トランジスタTr7がオンされる。すると、抵抗RにはトランジスタTr7のドレイン電流が流れ、出力端子ToからLレベルすなわちほぼグランドGNDレベルの出力信号Vout が出力される。   When the input signal Vin1 becomes lower than the input signal Vin2, the potential at the node N1 rises and the transistor Tr7 is turned on. Then, the drain current of the transistor Tr7 flows through the resistor R, and the output signal Vout of the L level, that is, the ground GND level is output from the output terminal To.

このコンパレータ回路は、出力信号Vout を入力信号Vin2 として入力することにより、オペアンプ回路として使用することもできる。このとき、トランジスタTr7には出力信号Vout を入力信号Vin1 に一致させるようなドレイン電流が流れる。   This comparator circuit can also be used as an operational amplifier circuit by inputting the output signal Vout as the input signal Vin2. At this time, a drain current that causes the output signal Vout to coincide with the input signal Vin1 flows through the transistor Tr7.

図8は、コンパレータ回路の第二の従来例を示す。このコンパレータ回路は、前記第一の従来例の抵抗RをPチャネルMOSトランジスタTr8に置換したものであり、そのトランジスタTr8のゲートは前記トランジスタTr1,Tr2のゲートに接続される。   FIG. 8 shows a second conventional example of the comparator circuit. In this comparator circuit, the resistor R of the first conventional example is replaced with a P-channel MOS transistor Tr8, and the gate of the transistor Tr8 is connected to the gates of the transistors Tr1 and Tr2.

従って、前記トランジスタTr8は定電流源として動作し、出力端子Toにアイドリング電流を供給する。前記トランジスタTr8のアイドリング電流は、トランジスタTr7の最大ドレイン電流に比して十分小さく設定される。   Therefore, the transistor Tr8 operates as a constant current source and supplies an idling current to the output terminal To. The idling current of the transistor Tr8 is set sufficiently smaller than the maximum drain current of the transistor Tr7.

このように構成されたコンパレータ回路では、ノードN1の電位が上昇してトランジスタTr7のドレイン電流がトランジスタTr8のアイドリング電流より大きくなると、出力信号Vout はLレベルとなる。   In the comparator circuit configured as above, when the potential of the node N1 rises and the drain current of the transistor Tr7 becomes larger than the idling current of the transistor Tr8, the output signal Vout becomes L level.

また、ノードN1の電位が低下して、トランジスタTr7のドレイン電流がトランジスタTr8のアイドリング電流を下回ると、出力信号Vout はHレベルとなる。
このコンパレータ回路においても、出力信号Vout を入力信号Vin2 として入力することにより、オペアンプ回路として使用することができる。
Further, when the potential of the node N1 decreases and the drain current of the transistor Tr7 falls below the idling current of the transistor Tr8, the output signal Vout becomes H level.
This comparator circuit can also be used as an operational amplifier circuit by inputting the output signal Vout as the input signal Vin2.

図9は、コンパレータ回路の第三の従来例を示す。このコンパレータ回路は、前記第一の従来例の抵抗RをPチャネルMOSトランジスタTr9で置換し、同トランジスタTr9のゲート電位をPチャネルMOSトランジスタTr10 ,Tr11 で制御する構成としたものである。前記トランジスタTr7,Tr9はその負荷駆動能力がほぼ等しくなるように設定される。   FIG. 9 shows a third conventional example of the comparator circuit. In this comparator circuit, the resistor R of the first conventional example is replaced by a P-channel MOS transistor Tr9, and the gate potential of the transistor Tr9 is controlled by P-channel MOS transistors Tr10 and Tr11. The transistors Tr7 and Tr9 are set so that their load driving capabilities are substantially equal.

前記トランジスタTr10 のソースは電源Vccに接続され、ゲートはトランジスタTr2,Tr3のゲートに接続される。従って、トランジスタTr10 はそのドレインから定電流を出力する。   The source of the transistor Tr10 is connected to the power source Vcc, and the gate is connected to the gates of the transistors Tr2 and Tr3. Therefore, the transistor Tr10 outputs a constant current from its drain.

前記トランジスタTr10 のドレインは、トランジスタTr9のゲート及び前記トランジスタTr11 のソースに接続され、トランジスタTr11 のゲートはノードN1に接続される。また、トランジスタTr11 のドレインはグランドGNDに接続される。前記トランジスタTr10 の出力電流は、トランジスタTr11 の最大ドレイン電流より十分小さく設定される。   The drain of the transistor Tr10 is connected to the gate of the transistor Tr9 and the source of the transistor Tr11, and the gate of the transistor Tr11 is connected to the node N1. The drain of the transistor Tr11 is connected to the ground GND. The output current of the transistor Tr10 is set sufficiently smaller than the maximum drain current of the transistor Tr11.

このように構成されたコンパレータ回路では、ノードN1の電位が上昇してトランジスタTr7がオンされるとき、トランジスタTr11 のソース電位が上昇してトランジスタTr9のゲート電位が上昇し、同トランジスタTr9がオフされる。従って、出力信号Vout はLレベルとなる。   In the comparator circuit thus configured, when the potential of the node N1 rises and the transistor Tr7 is turned on, the source potential of the transistor Tr11 rises, the gate potential of the transistor Tr9 rises, and the transistor Tr9 is turned off. The Therefore, the output signal Vout becomes L level.

また、ノードN1の電位が低下してトランジスタTr7がオフされるとき、トランジスタTr11 のソース電位が低下して、トランジスタTr9のゲート電位が低下し、トランジスタTr9がオンされて、出力信号Vout はHレベルとなる。   When the potential of the node N1 is lowered and the transistor Tr7 is turned off, the source potential of the transistor Tr11 is lowered, the gate potential of the transistor Tr9 is lowered, the transistor Tr9 is turned on, and the output signal Vout is H level. It becomes.

このようにして、ノードN1の電位の変化に基づいて、トランジスタTr7,Tr9がプッシュプル動作する。   In this way, the transistors Tr7 and Tr9 perform a push-pull operation based on the change in the potential of the node N1.

前記第一の従来例のコンパレータ回路では、トランジスタTr7がオフされるとき、出力端子To から負荷に供給可能なソース(Source、吐出)電流Isoは、
Iso=(Vcc−Vout )/R
で設定される電流となる。従って、出力信号Vout の電圧変化に基づいてソース電流Isoが変化する。
In the comparator circuit of the first conventional example, when the transistor Tr7 is turned off, the source current Source that can be supplied from the output terminal To to the load is
Iso = (Vcc-Vout) / R
The current set by. Accordingly, the source current Iso changes based on the voltage change of the output signal Vout.

また、抵抗Rの抵抗値を高く設定すると、ソース電流Isoが小さくなるため、出力端子To に接続される負荷が過大となると、出力信号Vout のHレベルへの立ち上がりが鈍ることがある。   Further, when the resistance value of the resistor R is set high, the source current Iso becomes small. Therefore, when the load connected to the output terminal To becomes excessive, the rise of the output signal Vout to the H level may be slow.

抵抗Rの抵抗値を小さくすると、ソース電流Isoを大きくすることはできるが、トランジスタTr7がオンされて出力端子To からトランジスタTr7にシンク(Sink、吸入)電流Isiが吸入されるとき、そのソース電流IsoがトランジスタTr7に対する負荷となるため、出力信号Vout の立ち下がりが鈍ってしまう。また、電源Vccから抵抗R及びトランジスタTr7を介してグランドGNDに流れる電流が増大するため、消費電流が増大する。   If the resistance value of the resistor R is reduced, the source current Iso can be increased. However, when the transistor Tr7 is turned on and a sink current Ssi is drawn from the output terminal To to the transistor Tr7, the source current Iso is drawn. Since Iso becomes a load on the transistor Tr7, the output signal Vout falls slowly. Further, since the current flowing from the power source Vcc to the ground GND via the resistor R and the transistor Tr7 increases, the current consumption increases.

また、MOSトランジスタのドレイン電流は、そのゲート電位Vgとソース電位Vsとの電位差が大きくなるほど増大する。トランジスタTr3のゲート・ソース間電圧をVgs(Tr3 )、ソース・ドレイン間電圧をVds(Tr3 )とすれば、ノードN1すなわちトランジスタTr7のゲート電位Vg(Tr7 )は、
Vg(Tr7 )=Vin1 +Vgs(Tr3 )−Vds(Tr3 )
となる。
Further, the drain current of the MOS transistor increases as the potential difference between its gate potential Vg and source potential Vs increases. If the gate-source voltage of the transistor Tr3 is Vgs (Tr3) and the source-drain voltage is Vds (Tr3), the node N1, that is, the gate potential Vg (Tr7) of the transistor Tr7 is
Vg (Tr7) = Vin1 + Vgs (Tr3) -Vds (Tr3)
It becomes.

すると、入力信号Vin1 が低下して、ノードN1の電位が上昇するとき、ノードN1の上昇は入力信号Vin1 により抑制され、電源Vccレベル近傍まで上昇することはない。
この結果、トランジスタTr7のゲート電位を電源VccからグランドGNDレベルまでフル振幅動作させることはできないため、出力信号Vout のLレベル出力時にトランジスタTr7の電流駆動能力を最大限に利用することはできない。従って、出力信号Vout の立ち下がり速度を十分に高速化することができない。
Then, when the input signal Vin1 falls and the potential of the node N1 rises, the rise of the node N1 is suppressed by the input signal Vin1 and does not rise to near the power supply Vcc level.
As a result, since the gate potential of the transistor Tr7 cannot be operated in full amplitude from the power supply Vcc to the ground GND level, the current drive capability of the transistor Tr7 cannot be utilized to the maximum when the output signal Vout is output at the L level. Therefore, the falling speed of the output signal Vout cannot be sufficiently increased.

第二の従来例では、トランジスタTr7がオフされてHレベルの出力信号Vout が出力されるときに、出力端子To から負荷に供給されるソース電流Isoは、トランジスタTr8のドレイン電流で定電流に設定可能である。   In the second conventional example, when the transistor Tr7 is turned off and the H level output signal Vout is output, the source current Iso supplied from the output terminal To to the load is set to a constant current by the drain current of the transistor Tr8. Is possible.

しかし、十分なソース電流Isoを確保すると、トランジスタTr7がオンされて出力端子To からシンク電流Isiが吸入されるとき、ソース電流IsoがトランジスタTr7の負荷となり、出力信号Vout の立ち下がりが鈍るとともに消費電流も増大する。また、前記第一の従来例と同様に、トランジスタTr7のゲート電位をフル振幅動作させることができないので、トランジスタTr7の電流駆動能力を最大限に利用することはできない。   However, if a sufficient source current Iso is secured, when the transistor Tr7 is turned on and the sink current Isi is sucked from the output terminal To, the source current Iso becomes a load of the transistor Tr7, and the output signal Vout falls slowly and is consumed. The current also increases. Further, as in the first conventional example, since the gate potential of the transistor Tr7 cannot be operated at full amplitude, the current driving capability of the transistor Tr7 cannot be fully utilized.

第三の従来例では、ノードN1の電位の変化がトランジスタTr9のゲート電位に反映される。そして、ノードN1の電位が上昇して、トランジスタTr7のシンク電流Isiが増大するとき、トランジスタTr9のゲート電位を上昇させてそのソース電流Isoを絞ることができ、ノードN1の電位が低下して、トランジスタTr7のシンク電流Isiが減少するとき、トランジスタTr9のゲート電位を低下させてソース電流Isoを増大させることができる。従って、負荷に応じてトランジスタTr9のソース電流Isoを制御することが可能となる。   In the third conventional example, the change in the potential of the node N1 is reflected in the gate potential of the transistor Tr9. When the potential of the node N1 rises and the sink current Isi of the transistor Tr7 increases, the gate potential of the transistor Tr9 can be raised to reduce the source current Iso, and the potential of the node N1 decreases. When the sink current Isi of the transistor Tr7 decreases, the gate potential of the transistor Tr9 can be lowered to increase the source current Iso. Therefore, the source current Iso of the transistor Tr9 can be controlled according to the load.

ところが、前記第一及び第二の従来例と同様に、ノードN1の電位をフル振幅動作させることはできない。また、トランジスタTr7,Tr9の各ゲートの電位差は、トランジスタTr11 のゲート・ソース間電圧で設定されるので、入力信号Vin1 に基づいてノードN1の電位がVcc/2付近となると、トランジスタTr7,Tr9がともにオンされて、電源VccからトランジスタTr9,Tr7を介してグランドGNDに大きな貫通電流が流れ、消費電流が増大するという問題点がある。   However, like the first and second conventional examples, the potential of the node N1 cannot be operated at full amplitude. The potential difference between the gates of the transistors Tr7 and Tr9 is set by the gate-source voltage of the transistor Tr11. Therefore, when the potential of the node N1 becomes near Vcc / 2 based on the input signal Vin1, the transistors Tr7 and Tr9 When both are turned on, a large through current flows from the power source Vcc to the ground GND via the transistors Tr9 and Tr7, resulting in an increase in current consumption.

トランジスタTr11 のゲート・ソース間電圧は、プロセスのばらつきあるいは周囲温度の変化等により変動するため、この貫通電流を設計時に正確に管理することは容易ではない。   Since the gate-source voltage of the transistor Tr11 fluctuates due to process variations or changes in ambient temperature, it is not easy to accurately manage this through current at the time of design.

この発明の目的は、出力素子の能力を最大限に発揮させて負荷駆動能力を十分に確保しながら、消費電力の低減を図り得る差動増幅回路を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a differential amplifier circuit that can reduce power consumption while ensuring sufficient load driving capability by maximizing the capability of an output element.

請求項1に記載の差動増幅回路は、一対の入力信号の電位差を増幅して、第一の出力信号及び第二の出力信号として出力する差動入力回路と、高電位側電源と出力端子との間に第一の出力トランジスタとして接続したPチャネルMOSトランジスタと、前記出力端子と低電位側電源との間に第二の出力トランジスタとして接続したNチャネルMOSトランジスタとを含み、前記差動入力回路の出力信号に基づいて、前記第一の出力トランジスタが動作して前記出力端子からソース電流を吐出するプルアップ動作と、前記第二の出力トランジスタが動作して前記出力端子からシンク電流を吸入するプルダウン動作とを行う出力回路とを備えた差動増幅回路であって、前記第一の出力信号に基づいて動作する第一の電流制御回路の第1出力電流を流す第1MOSトランジスタと、前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第1MOSトランジスタに対して直列に接続され、ドレインが前記第1MOSトランジスタに接続されて前記第二の出力信号に基づいて第1ドレイン電流を流す第2MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタと前記第2MOSトランジスタとの第1接続点にゲートが接続される第3MOSトランジスタと、前記第一の電流制御回路における前記第1出力電流に対応する第2出力電流を流す第4MOSトランジスタと、前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第4MOSトランジスタに対して直列に接続され、前記第3MOSトランジスタのドレイン電流に対応する第2ドレイン電流を流す第5MOSトランジスタとを含むゲート電位制御回路を有し、前記第一の出力トランジスタのゲートは前記第1接続点に接続され、前記第二の出力トランジスタのゲートは前記第4MOSトランジスタと前記第5MOSトランジスタとの第2接続点に接続され、前記ゲート電位制御回路は、前記第一の出力トランジスタのゲートに前記第1出力電流と前記第1ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記第二の出力トランジスタのゲートに前記第2出力電流と前記第2ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記プルアップ動作を行うとき、前記第一の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記差動入力回路のノードにゲートが接続された前記第2MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第4MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとす The differential amplifier circuit according to claim 1, a differential input circuit that amplifies a potential difference between a pair of input signals and outputs them as a first output signal and a second output signal , a high-potential-side power supply, and an output terminal wherein the first P-channel MOS transistor connected as an output transistor, and an N-channel MOS transistor connected as a second output transistor between the output terminal and a low potential side power supply between, the difference Based on the output signal of the dynamic input circuit, the pull-up operation in which the first output transistor operates to discharge the source current from the output terminal, and the second output transistor operates to sink current from the output terminal a differential amplifier circuit and an output circuit for performing a pull-down operation for sucking, a first output current of the first current control circuit that operates based on the first output signal The first MOS transistor is connected in series with the first MOS transistor between the high potential side power source and the low potential side power source, and the drain is connected to the first MOS transistor and is based on the second output signal. A second MOS transistor for flowing a first drain current, a third MOS transistor having a gate connected to a first connection point between the first MOS transistor and the second MOS transistor, and the first output in the first current control circuit. A fourth MOS transistor for supplying a second output current corresponding to the current and a high-potential-side power supply and a low-potential-side power supply connected in series to the fourth MOS transistor, corresponding to the drain current of the third MOS transistor A gate potential control circuit including a fifth MOS transistor for flowing a second drain current A gate of the first output transistor is connected to the first connection point; a gate of the second output transistor is connected to a second connection point of the fourth MOS transistor and the fifth MOS transistor; The potential control circuit applies a voltage based on a ratio of the first output current and the first drain current to the gate of the first output transistor, and applies the second output current to the gate of the second output transistor. When applying a voltage based on the ratio to the second drain current and performing the pull-up operation, the gate potential of the first output transistor is connected from the low potential side power source to the node of the differential input circuit. and the drain-source voltage of elevated levels of the first 2 MOS transistor, when performing the pull-down operation, the second output Trang The gate potential of the static you from the high potential side power supply and the fourth drain-source voltage of reduced levels of MOS transistors.

請求項2は請求項1に記載の差動増幅回路において、前記ゲート電位制御回路は、前記プルアップ動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記第5MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第一の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第1MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとする According to a second aspect of the present invention, in the differential amplifier circuit according to the first aspect, when the gate potential control circuit performs the pull-up operation, the gate potential of the second output transistor is changed from the low potential side power source to the fifth potential source . When the pull-down operation is performed with the level increased by the drain-source voltage of the MOS transistor, the gate potential of the first output transistor is decreased by the voltage between the drain-source of the first MOS transistor from the high potential side power supply. Level .

請求項3は、請求項1又は2に記載の差動増幅回路において、前記第一の電流制御回路は、カレントミラー回路で構成して、前記第一の出力トランジスタのアイドリング電流を前記差動入力回路のバイアス電流に基づいて設定可能とする 3. The differential amplifier circuit according to claim 1, wherein the first current control circuit is configured by a current mirror circuit, and an idling current of the first output transistor is supplied to the differential input circuit. to be set on the basis of the bias current of the circuit.

請求項4は、請求項3に記載の差動増幅回路において、前記第3MOSトランジスタとカレントミラー接続された第一の検出用トランジスタと、前記第一の電流制御回路の第1出力電流を流す前記第1MOSトランジスタとカレントミラー接続された第二の検出用トランジスタと、前記第一の検出用トランジスタと前記第二の検出用トランジスタとの電流差と等しい電流を前記第5MOSトランジスタに供給する差電流検出回路とからなる電流補正回路を備え Claim 4 is, in the differential amplifier circuit according to claim 3, flow and said second 3M OS transistor and the first detection transistor which is current-mirror-connected, the first output current of the first current control circuit A second detection transistor connected in a current mirror connection with the first MOS transistor, and a difference for supplying a current equal to a current difference between the first detection transistor and the second detection transistor to the fifth MOS transistor; Ru includes a current compensation circuit comprising a current detection circuit.

請求項5は、請求項3に記載の差動増幅回路において、前記第3MOSトランジスタとカレントミラー接続された第一の検出用トランジスタと、前記第一の電流制御回路の第1出力電流を流す前記第1MOSトランジスタとカレントミラー接続された第二の検出用トランジスタと、前記第一の検出用トランジスタと前記第二の検出用トランジスタとの電流差と等しい電流を前記第3MOSトランジスタのドレインから吸入する差電流検出回路とからなる電流補正回路を備え Claim 5 is flowed in a differential amplifier circuit according to claim 3, said first 3M OS transistor and the first detection transistor which is current-mirror-connected, the first output current of the first current control circuit A current equal to the current difference between the second detection transistor connected to the first MOS transistor in a current mirror connection and the first detection transistor and the second detection transistor is sucked from the drain of the third MOS transistor. Ru comprises a current correction circuit comprising a differential current detection circuit.

請求項6に記載の差動増幅回路は、一対の入力信号の電位差を増幅して、第一の出力信号及び第二の出力信号として出力する差動入力回路と、高電位側電源と出力端子との間に第一の出力トランジスタとして接続したPチャネルMOSトランジスタと、前記出力端子と低電位側電源との間に第二の出力トランジスタとして接続したNチャネルMOSトランジスタとを含み、前記差動入力回路の出力信号に基づいて、前記第一の出力トランジスタが動作して前記出力端子からソース電流を吐出するプルアップ動作と、前記第二の出力トランジスタが動作して前記出力端子からシンク電流を吸入するプルダウン動作とを行う出力回路とを備えた差動増幅回路であって、前記第一の出力信号に基づいて動作する第一の電流制御回路の第1出力電流を流す第1MOSトランジスタと、前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第1MOSトランジスタに対して直列に接続され、ドレインが前記第1MOSトランジスタに接続されて前記第二の出力信号に基づいて第1ドレイン電流を流す第2MOSトランジスタと、前記第1MOSトランジスタと前記第2MOSトランジスタとの第1接続点にゲートが接続される第3MOSトランジスタと、前記第一の電流制御回路における前記第1出力電流に対応する第2出力電流を流す第4MOSトランジスタと、前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第4MOSトランジスタに対して直列に接続され、前記第3MOSトランジスタのドレイン電流に対応する第2ドレイン電流を流す第5MOSトランジスタとを含むゲート電位制御回路を有し、前記第一の出力トランジスタのゲートは前記第1接続点に接続され、前記第二の出力トランジスタのゲートは前記第4MOSトランジスタと前記第5MOSトランジスタとの第2接続点に接続され、前記ゲート電位制御回路は、前記第一の出力トランジスタのゲートに前記第1出力電流と前記第1ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記第二の出力トランジスタのゲートに前記第2出力電流と前記第2ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記プルアップ動作を行うとき、前記差動入力回路のノードにゲートが接続され前記第一の出力トランジスタのゲートに低電位側電源レベルを供給する前記第2MOSトランジスタのゲート電位を高電位側電源レベルとして前記第一の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記第2MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第1MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとする。
請求項7は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の差動増幅回路において、前記ノードにゲートが接続された前記第2MOSトランジスタのソースが前記低電位側電源に接続され、前記第2MOSトランジスタのドレインに、前記第一の出力トランジスタのゲートに接続された前記第3MOSトランジスタのゲートが接続される。
The differential amplifier circuit according to claim 6, a differential input circuit that amplifies a potential difference between a pair of input signals and outputs them as a first output signal and a second output signal , a high-potential-side power supply, and an output terminal wherein the first P-channel MOS transistor connected as an output transistor, and an N-channel MOS transistor connected as a second output transistor between the output terminal and a low potential side power supply between, the difference Based on the output signal of the dynamic input circuit, the pull-up operation in which the first output transistor operates to discharge the source current from the output terminal, and the second output transistor operates to sink current from the output terminal a differential amplifier circuit and an output circuit for performing a pull-down operation for sucking, a first output current of the first current control circuit that operates based on the first output signal The first MOS transistor is connected in series with the first MOS transistor between the high potential side power source and the low potential side power source, and the drain is connected to the first MOS transistor and is based on the second output signal. A second MOS transistor for flowing a first drain current, a third MOS transistor having a gate connected to a first connection point between the first MOS transistor and the second MOS transistor, and the first output in the first current control circuit. A fourth MOS transistor for supplying a second output current corresponding to the current and a high-potential-side power supply and a low-potential-side power supply connected in series to the fourth MOS transistor, corresponding to the drain current of the third MOS transistor A gate potential control circuit including a fifth MOS transistor for flowing a second drain current And the gate of the first output transistor is connected to the first connecting point, the gate of the second output transistor is connected to the second connection point between the first 5MOS transistor and the second 4MOS transistor, the gate The potential control circuit applies a voltage based on a ratio of the first output current and the first drain current to the gate of the first output transistor, and applies the second output current to the gate of the second output transistor. When applying a voltage based on a ratio to the second drain current and performing the pull-up operation, a gate is connected to a node of the differential input circuit, and a low-potential-side power supply level is applied to the gate of the first output transistor. low potential side power supply of the gate potential of the first output transistor gate potential of the first 2 MOS transistor for supplying a high potential side power supply level And al the second drain-to-source voltage of elevated levels of the MOS transistor, when performing the pull-down operation, between the drain and source of the second of the first 1 MOS transistor gate potential from the high potential side power source of the output transistor It shall be the reduced level voltage.
Claim 7, in the differential amplifier circuit according to any one of claims 1 to 6, the source of the first 2 MOS transistor having a gate connected to the node connected to the low potential side power supply, the the drain of the 2 MOS transistor, a gate of the first 3 MOS transistor connected to a gate of said first output transistor Ru is connected.

(作用)
請求項1では、ゲート電位制御回路の動作により、第一及び第二の出力トランジスタのゲート電位が高電位側電源レベルと、低電位側電源レベルとの間でほぼフル振幅動作する。つまり、プルアップ動作時には第一の出力トランジスタの電流駆動能力が最大限に発揮され、プルダウン動作時には第二の出力トランジスタの電流駆動能力が最大限に発揮される。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the gate potential of the first and second output transistors operates substantially at full amplitude between the high potential side power supply level and the low potential side power supply level by the operation of the gate potential control circuit. That is, the current drive capability of the first output transistor is maximized during the pull-up operation, and the current drive capability of the second output transistor is maximized during the pull-down operation.

請求項2では、プルアップ動作時には第二の出力トランジスタがオフされて、第一の出力トランジスタのドレイン電流がソース電流として吐出され、プルダウン動作時には第一の出力トランジスタがオフされて、第二の出力トランジスタのドレイン電流がシンク電流として吸入される。   In the second aspect, the second output transistor is turned off during the pull-up operation, the drain current of the first output transistor is discharged as the source current, and the first output transistor is turned off during the pull-down operation. The drain current of the output transistor is sucked as a sink current.

請求項3では、第一の電流制御回路を構成するカレントミラー回路により、第一の出力トランジスタのアイドリング電流が差動入力回路のバイアス電流で設定される。
請求項4では、第5MOSトランジスタに、不足するドレイン電流が電流補正回路から供給されて、プルアップ動作時に第二の出力トランジスタが確実にオフされる。
In the claims 3, by a current mirror circuit constituting a first current control circuit, the idling current of the first output transistor is set by the bias current of the differential input circuit.
In the claims 4, to the 5MOS transistor, the drain current is insufficient is supplied from the current correction circuit, the second output transistor is reliably turned off during the pull-up operation.

請求項5では、第3MOSトランジスタのドレインから過剰となるドレイン電流が電流補正回路に吸入されて、プルアップ動作時に第二の出力トランジスタが確実にオフされる。 In the claims 5, drain current becomes excessive drain of the 3MOS transistor is sucked into the current correction circuit, the second output transistor is reliably turned off during the pull-up operation.

請求項6では、差動入力回路の第一及び第二出力信号に基づいてプルアップ動作を行うとき、第一の出力トランジスタをオンさせるゲート電位が低電位側電源レベルとされ、プルダウン動作を行うとき、第二の出力トランジスタをオンさせるゲート電位が高電位側電源レベルとされる。更に、プルアップ動作を行うとき、第一の出力トランジスタのゲートに低電位側電源レベルを供給する第2MOSトランジスタのゲート電位が高電位側電源レベルとされて該第一の出力トランジスタのゲート電位が低電位側電源から第2MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとされ、プルダウン動作を行うとき、第二の出力トランジスタのゲート電位が高電位側電源から第1MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとされる。プルアップ動作時には第一の出力トランジスタの電流駆動能力が最大限に発揮され、プルダウン動作時には第二の出力トランジスタの電流駆動能力が最大限に発揮される。 In the claims 6, when performing a pull-up operation based on the first and second output signals of the differential input circuit, the gate potential for turning on the first output transistor is a low-potential side power source level, the pull-down operation When performing, the gate potential for turning on the second output transistor is set to the high potential side power supply level. Further, when the pull-up operation is performed, the gate potential of the second MOS transistor that supplies the low-potential-side power supply level to the gate of the first output transistor is set to the high-potential-side power supply level, and the gate potential of the first output transistor is set. Is set to a level increased by the voltage between the drain and source of the second MOS transistor from the low potential side power supply, and when performing a pull-down operation, the gate potential of the second output transistor is changed from the high potential side power supply to the drain of the first MOS transistor. The level is reduced by the source-to-source voltage. The current drive capability of the first output transistor is maximized during the pull-up operation, and the current drive capability of the second output transistor is maximized during the pull-down operation.

本発明によれば、出力素子の能力を最大限に発揮させて負荷駆動能力を十分に確保しながら、消費電力の低減を図り得る差動増幅回路を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the differential amplifier circuit which can aim at reduction of power consumption can be provided, fully demonstrating the capability of an output element and ensuring load drive capability fully.

(第一の実施の形態)
図2は、この発明を具体化した第一の実施の形態のオペアンプ回路を示す。トランジスタTr1,Tr2で構成されるカレントミラー回路及びトランジスタTr3〜Tr6で構成される差動回路は、前記従来例と同一構成である。
(First embodiment)
FIG. 2 shows an operational amplifier circuit according to a first embodiment embodying the present invention. The current mirror circuit composed of the transistors Tr1 and Tr2 and the differential circuit composed of the transistors Tr3 to Tr6 have the same configuration as the conventional example.

前記トランジスタTr3,Tr5のドレインであるノードN2は、NチャネルMOSトランジスタTr21 のゲートに接続される。前記トランジスタTr4,Tr6のドレインであるノードN3は、NチャネルMOSトランジスタTr22 のゲートに接続される。   The node N2, which is the drain of the transistors Tr3 and Tr5, is connected to the gate of the N-channel MOS transistor Tr21. The node N3, which is the drain of the transistors Tr4 and Tr6, is connected to the gate of the N-channel MOS transistor Tr22.

前記トランジスタTr21 のソースはグランドGNDに接続され、ドレインはPチャネルMOSトランジスタTr23 を介して電源Vccに接続される。トランジスタTr21 は前記トランジスタTr5に対しカレントミラー動作する。   The source of the transistor Tr21 is connected to the ground GND, and the drain thereof is connected to the power source Vcc via the P-channel MOS transistor Tr23. The transistor Tr21 operates as a current mirror with respect to the transistor Tr5.

前記トランジスタTr23 のゲートは、同トランジスタTr23 のドレイン及びPチャネルMOSトランジスタTr24 のゲートに接続され、同トランジスタTr24 のソースは電源Vccに接続され、ドレインは前記トランジスタTr22 のドレインに接続される。前記トランジスタTr22 のソースはグランドGNDに接続される。前記トランジスタTr23 ,Tr24 はカレントミラー動作を行う。   The gate of the transistor Tr23 is connected to the drain of the transistor Tr23 and the gate of the P-channel MOS transistor Tr24, the source of the transistor Tr24 is connected to the power source Vcc, and the drain is connected to the drain of the transistor Tr22. The source of the transistor Tr22 is connected to the ground GND. The transistors Tr23 and Tr24 perform a current mirror operation.

前記トランジスタTr23 ,Tr21 のドレインであるノードN5は、PチャネルMOSトランジスタTr25 のゲートに接続され、同トランジスタTr25 のソースは電源Vccに接続される。前記トランジスタTr25 は前記トランジスタTr23 に対しカレントミラー動作を行う。   The node N5 which is the drain of the transistors Tr23 and Tr21 is connected to the gate of the P-channel MOS transistor Tr25, and the source of the transistor Tr25 is connected to the power supply Vcc. The transistor Tr25 performs a current mirror operation with respect to the transistor Tr23.

前記トランジスタTr24 ,Tr22 のドレインであるノードN6は、PチャネルMOSトランジスタTr26 のゲートに接続され、同トランジスタTr26 のソースは電源Vccに接続される。   The node N6 which is the drain of the transistors Tr24 and Tr22 is connected to the gate of a P-channel MOS transistor Tr26, and the source of the transistor Tr26 is connected to the power supply Vcc.

前記トランジスタTr25 のドレインであるノードN7は、NチャネルMOSトランジスタTr27 のドレインに接続される。前記トランジスタTr26 のドレインは、前記トランジスタTr28 のドレイン及びトランジスタTr28 ,Tr27 のゲートに接続される。そして、トランジスタTr27 ,Tr28 のソースはグランドGNDに接続される。前記トランジスタTr27 ,Tr28 はカレントミラー動作を行う。   The node N7 which is the drain of the transistor Tr25 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor Tr27. The drain of the transistor Tr26 is connected to the drain of the transistor Tr28 and the gates of the transistors Tr28 and Tr27. The sources of the transistors Tr27 and Tr28 are connected to the ground GND. The transistors Tr27 and Tr28 perform a current mirror operation.

前記ノードN6は出力トランジスタであるPチャネルMOSトランジスタTr29 のゲートに接続され、前記ノードN7は出力トランジスタであるNチャネルMOSトランジスタTr30 のゲートに接続される。前記トランジスタTr26 ,Tr29 はカレントミラー動作を行う。   The node N6 is connected to the gate of a P-channel MOS transistor Tr29 which is an output transistor, and the node N7 is connected to the gate of an N-channel MOS transistor Tr30 which is an output transistor. The transistors Tr26 and Tr29 perform a current mirror operation.

前記トランジスタTr29 のソースは電源Vccに接続され、トランジスタTr29 ,Tr30 のドレインは出力端子Toに接続され、同トランジスタTr30 のソースはグランドGNDに接続される。そして、出力端子Toから出力される出力信号Vout が前記トランジスタTr4のゲートに入力信号Vin2 として入力される。   The source of the transistor Tr29 is connected to the power supply Vcc, the drains of the transistors Tr29 and Tr30 are connected to the output terminal To, and the source of the transistor Tr30 is connected to the ground GND. The output signal Vout output from the output terminal To is input as the input signal Vin2 to the gate of the transistor Tr4.

前記トランジスタTr21 〜Tr28 により出力トランジスタTr29 ,Tr30 のゲート電位制御回路が構成され、トランジスタTr21 ,Tr23 〜Tr25 により第一の電流制御回路が構成され、トランジスタTr27 ,Tr28 により第二の電流制御回路が構成される。   The transistors Tr21 to Tr28 constitute a gate potential control circuit for the output transistors Tr29 and Tr30, the transistors Tr21 and Tr23 to Tr25 constitute a first current control circuit, and the transistors Tr27 and Tr28 constitute a second current control circuit. Is done.

次に、上記のように構成されたオペアンプ回路の動作を説明する。
(1)出力端子To とグランドGNDとの間に容量負荷を接続し、入力信号Vin1 を上昇させた場合。
Next, the operation of the operational amplifier circuit configured as described above will be described.
(1) When a capacitive load is connected between the output terminal To and the ground GND, and the input signal Vin1 is raised.

入力電圧Vin1 の上昇に基づいて、トランジスタTr3のドレイン電流が減少し、相対的にトランジスタTr4のドレイン電流が増大する。すると、ノードN2の電位が低下するとともに、ノードN3の電位が上昇して、トランジスタTr21 がオフされるとともに、トランジスタTr22 がオンされる。   Based on the rise of the input voltage Vin1, the drain current of the transistor Tr3 decreases and the drain current of the transistor Tr4 relatively increases. As a result, the potential of the node N2 decreases and the potential of the node N3 increases, turning off the transistor Tr21 and turning on the transistor Tr22.

トランジスタTr21 のオフ動作に基づいてトランジスタTr23 ,Tr24 もオフされる。すると、ノードN6はグランドGNDよりトランジスタTr22 のドレイン・ソース間電圧分高いレベルとなり、ほぼグランドGNDレベルとなる。   Based on the turning-off operation of the transistor Tr21, the transistors Tr23 and Tr24 are also turned off. Then, the node N6 becomes higher than the ground GND by the voltage between the drain and source of the transistor Tr22, and is almost at the ground GND level.

同時に、トランジスタTr25 はオフされ、トランジスタTr26 はオンされ、トランジスタTr27 ,Tr28 はオンされる。すると、ノードN7はグランドGNDよりトランジスタTr27 のドレイン・ソース間電圧分高いレベルとなり、ほぼグランドGNDレベルとなる。   At the same time, the transistor Tr25 is turned off, the transistor Tr26 is turned on, and the transistors Tr27 and Tr28 are turned on. Then, the node N7 has a level higher than the ground GND by the voltage between the drain and source of the transistor Tr27, and is almost at the ground GND level.

従って、トランジスタTr29 はオンされるとともに、トランジスタTr30 はオフされて、出力端子To に接続された容量負荷にソース電流Isoが出力され、出力信号Vout は入力信号Vin1 の電圧レベルに一致するまで上昇する。   Accordingly, the transistor Tr29 is turned on, the transistor Tr30 is turned off, the source current Iso is output to the capacitive load connected to the output terminal To, and the output signal Vout rises until it matches the voltage level of the input signal Vin1. .

(2)出力端子To とグランドGNDとの間に容量負荷を接続し、入力信号Vin1 を低下させた場合。
入力信号Vin1 の低下に基づいて、トランジスタTr3のドレイン電流が増大し、相対的にトランジスタTr4のドレイン電流が減少する。すると、ノードN2の電位が上昇するとともに、ノードN3の電位が低下して、トランジスタTr21 がオンされるとともに、トランジスタTr22 がオフされる。
(2) When a capacitive load is connected between the output terminal To and the ground GND, and the input signal Vin1 is lowered.
Based on the decrease of the input signal Vin1, the drain current of the transistor Tr3 increases and the drain current of the transistor Tr4 relatively decreases. Then, the potential of the node N2 increases and the potential of the node N3 decreases, turning on the transistor Tr21 and turning off the transistor Tr22.

トランジスタTr21 のオン動作に基づいてトランジスタTr23 ,Tr24 もオンされる。すると、ノードN6は電源VccよりトランジスタTr24 のドレイン・ソース間電圧分低いレベルとなり、ほぼ電源Vccレベルとなる。   The transistors Tr23 and Tr24 are also turned on based on the on operation of the transistor Tr21. Then, the node N6 becomes lower than the power source Vcc by the voltage between the drain and source of the transistor Tr24, and is almost at the power source Vcc level.

同時に、トランジスタTr25 はオンされ、トランジスタTr26 はオフされ、トランジスタTr27 ,Tr28 はオフされる。すると、ノードN7は電源VccよりトランジスタTr25 のドレイン・ソース間電圧分低いレベルとなり、ほぼ電源Vccレベルとなる。   At the same time, the transistor Tr25 is turned on, the transistor Tr26 is turned off, and the transistors Tr27 and Tr28 are turned off. Then, the node N7 is at a level lower than the power supply Vcc by the voltage between the drain and source of the transistor Tr25, and is almost at the power supply Vcc level.

従って、トランジスタTr29 はオフされるとともに、トランジスタTr30 はオンされて、出力端子To に接続された容量負荷からシンク電流Isiが吸収され、出力信号Vout は入力信号Vin1 の電圧レベルに一致するまで低下する。   Accordingly, the transistor Tr29 is turned off and the transistor Tr30 is turned on, so that the sink current Isi is absorbed from the capacitive load connected to the output terminal To, and the output signal Vout decreases until it matches the voltage level of the input signal Vin1. .

(3)入力信号Vin1 ,Vin2 が一致する場合。
入力信号Vin1 ,Vin2 が一致する場合、すなわち出力信号Vout が入力信号Vin1 に一致した場合には、トランジスタTr3,Tr4のドレイン電流が等しくなり、ノードN2,N3が同電位となる。
(3) When the input signals Vin1 and Vin2 match.
When the input signals Vin1 and Vin2 match, that is, when the output signal Vout matches the input signal Vin1, the drain currents of the transistors Tr3 and Tr4 become equal, and the nodes N2 and N3 have the same potential.

すると、トランジスタTr21 ,Tr22 のドレイン電流が等しくなり、そのドレイン電流とトランジスタTr23 ,Tr24 ,Tr25 のドレイン電流とが等しくなる。また、トランジスタTr24 ,Tr22 のドレイン電流が等しくなり、ノードN6は電源VccとグランドGNDとの中間レベル付近となる。   Then, the drain currents of the transistors Tr21 and Tr22 are equalized, and the drain currents of the transistors Tr23, Tr24 and Tr25 are equalized. Further, the drain currents of the transistors Tr24 and Tr22 become equal, and the node N6 is in the vicinity of an intermediate level between the power supply Vcc and the ground GND.

また、トランジスタTr25 ,Tr27 のドレイン電流が等しくなり、トランジスタTr25 ,Tr26 のドレイン電流が等しくなる。従って、ノードN7は電源VccとグランドGNDとの中間レベル付近となる。   Further, the drain currents of the transistors Tr25 and Tr27 are equal, and the drain currents of the transistors Tr25 and Tr26 are equal. Therefore, the node N7 is in the vicinity of an intermediate level between the power supply Vcc and the ground GND.

トランジスタTr26 ,Tr29 はカレントミラー動作を行うため、トランジスタTr26 ,Tr29 のドレイン電流は等しくなる。
このような動作により、トランジスタTr21 ,Tr29 ,Tr30 のドレイン電流は等しくなり、トランジスタTr29 のアイドリング電流はトランジスタTr21 のドレイン電流で設定可能である。
Since the transistors Tr26 and Tr29 perform a current mirror operation, the drain currents of the transistors Tr26 and Tr29 are equal.
By such an operation, the drain currents of the transistors Tr21, Tr29, and Tr30 become equal, and the idling current of the transistor Tr29 can be set by the drain current of the transistor Tr21.

トランジスタTr21 のドレイン電流は、トランジスタTr5のドレイン電流と等しく、入力信号Vin1 ,Vin2 が一致する場合にはトランジスタTr5,Tr6のドレイン電流が等しいことから、トランジスタTr5のドレイン電流はトランジスタTr2のドレイン電流、すなわち入力差動対に供給されるバイアス電流の1/2となる。   The drain current of the transistor Tr21 is equal to the drain current of the transistor Tr5. When the input signals Vin1 and Vin2 match, the drain currents of the transistors Tr5 and Tr6 are equal. Therefore, the drain current of the transistor Tr5 is the drain current of the transistor Tr2. That is, it becomes 1/2 of the bias current supplied to the input differential pair.

従って、トランジスタTr29 のアイドリング電流は入力差動回路のバイアス電流により設定可能である。
(4)シンク電流負荷及びソース電流負荷が接続された場合。
Therefore, the idling current of the transistor Tr29 can be set by the bias current of the input differential circuit.
(4) When sink current load and source current load are connected.

シンク電流負荷が接続された場合には、負荷からトランジスタTr30 に向かってシンク電流Isiを吸収しながら、入力信号Vin1 ,Vin2 が等しくなるように動作するため、入力信号Vin1 の電圧レベルを引き下げた場合と同様に動作する。   When the sink current load is connected, the sink current Isi is absorbed from the load toward the transistor Tr30, and the input signals Vin1 and Vin2 operate so as to be equal. Therefore, the voltage level of the input signal Vin1 is lowered. Works as well.

トランジスタTr30 のゲート電位は電源VccからトランジスタTr25 のソース・ドレイン間電圧分低下したレベルとなり、その最高値は、電源Vccレベル近傍まで上昇可能である。   The gate potential of the transistor Tr30 becomes a level that is lowered from the power supply Vcc by the voltage between the source and drain of the transistor Tr25, and the maximum value can rise to the vicinity of the power supply Vcc level.

このとき、トランジスタTr24 のドレイン電流がトランジスタTr22 に流れる状態で、ノードN3の電位の低下によりトランジスタTr22 のドレイン・ソース間電圧が上昇してノードN6の電位が上昇する。すると、トランジスタTr26 のドレイン電流が減少して、トランジスタTr28 のドレイン電位及びトランジスタTr28 ,Tr27 のゲート電位が低下する。   At this time, in the state where the drain current of the transistor Tr24 flows to the transistor Tr22, the voltage between the drain and the source of the transistor Tr22 increases due to the decrease of the potential of the node N3, and the potential of the node N6 increases. Then, the drain current of the transistor Tr26 decreases, and the drain potential of the transistor Tr28 and the gate potentials of the transistors Tr28 and Tr27 decrease.

トランジスタTr27 にはトランジスタTr25 から一定のドレイン電流が供給されるため、トランジスタTr27 はそのゲート電位の低下に基づいてドレイン・ソース間電圧を上昇させて対応する。そして、トランジスタTr25 のソース・ドレイン間電圧が動作限界まで低下したとき、トランジスタTr30 のゲート電位が最高値となり、そのゲート電位に基づくトランジスタTr30 のドレイン電流が、負荷から同トランジスタTr30 に吸入される最大シンク電流となる。   Since a constant drain current is supplied from the transistor Tr25 to the transistor Tr27, the transistor Tr27 responds by increasing the drain-source voltage based on the decrease in the gate potential. When the voltage between the source and drain of the transistor Tr25 drops to the operating limit, the gate potential of the transistor Tr30 becomes the maximum value, and the drain current of the transistor Tr30 based on the gate potential is drawn into the transistor Tr30 from the load. Sink current.

ソース電流負荷が接続された場合には、トランジスタTr29 から負荷に向かってソース電流Isoを吐出しながら、入力信号Vin1 ,Vin2 が等しくなるように動作するため、入力信号Vin1 の電圧レベルを引き上げた場合と同様に動作する。   When the source current load is connected, the source signal Iso is discharged from the transistor Tr29 toward the load, and the input signals Vin1 and Vin2 operate so as to be equal. Therefore, when the voltage level of the input signal Vin1 is raised. Works as well.

トランジスタTr29 のゲート電位はグランドGNDからトランジスタTr22 のソース・ドレイン間電圧分上昇したレベルとなり、その最低値は、グランドGNDレベル近傍まで低下可能である。   The gate potential of the transistor Tr29 becomes a level increased by the voltage between the source and drain of the transistor Tr22 from the ground GND, and the minimum value thereof can be lowered to the vicinity of the ground GND level.

このとき、トランジスタTr29 のドレイン電流の増加にともなって、トランジスタTr26 のドレイン電流が増大し、そのドレイン電流の増大に基づいてトランジスタTr28 のドレイン電圧及びゲート電圧が上昇する。   At this time, as the drain current of the transistor Tr29 increases, the drain current of the transistor Tr26 increases, and the drain voltage and gate voltage of the transistor Tr28 increase based on the increase of the drain current.

トランジスタTr28 とカレントミラー動作するトランジスタTr27 は、トランジスタTr25 から供給される一定のドレイン電流に基づいて、そのドレイン・ソース間電圧をMOSトランジスタの動作限界まで低下させる。   The transistor Tr27 that performs current mirror operation with the transistor Tr28 reduces the drain-source voltage to the operating limit of the MOS transistor based on the constant drain current supplied from the transistor Tr25.

従って、トランジスタTr27 のドレイン・ソース間電圧が動作限界まで低下したときのトランジスタTr28 ,Tr26 のドレイン電流が、トランジスタTr29 から負荷に吐出される最大ソース電流となる。   Therefore, the drain currents of the transistors Tr28 and Tr26 when the drain-source voltage of the transistor Tr27 drops to the operating limit is the maximum source current discharged from the transistor Tr29 to the load.

上記のように構成されたオペアンプ回路では、次に示す作用効果を得ることができる。
(イ)入力信号Vin1 ,Vin2 の電圧レベルに関わらず、出力トランジスタTr29 ,Tr30 のゲート電位をフル振幅動作させることができる。
In the operational amplifier circuit configured as described above, the following operational effects can be obtained.
(A) Regardless of the voltage levels of the input signals Vin1 and Vin2, the gate potentials of the output transistors Tr29 and Tr30 can be operated at full amplitude.

(ロ)出力端子Toに接続された負荷からシンク電流を吸入するときには、入力信号Vin1 ,Vin2 の電圧レベルに関わらず、出力トランジスタTr30 のゲート電位を電源Vccレベル近傍まで引き上げることができる。従って、出力トランジスタTr30 の電流駆動能力を最大限に利用することができる。   (B) When sink current is sucked from the load connected to the output terminal To, the gate potential of the output transistor Tr30 can be raised to near the power supply Vcc level regardless of the voltage levels of the input signals Vin1 and Vin2. Therefore, the current driving capability of the output transistor Tr30 can be utilized to the maximum.

(ハ)出力端子Toに接続された負荷にソース電流を吐出するときには、入力信号Vin1 ,Vin2 の電圧レベルに関わらず、出力トランジスタTr29 のゲート電位をグランドGNDレベル近傍まで引き下げることができる。従って、出力トランジスタTr29 の電流駆動能力を最大限に利用することができる。   (C) When discharging the source current to the load connected to the output terminal To, the gate potential of the output transistor Tr29 can be lowered to near the ground GND level regardless of the voltage levels of the input signals Vin1 and Vin2. Therefore, the current driving capability of the output transistor Tr29 can be utilized to the maximum.

(ニ)出力端子To に容量負荷が接続されて、出力トランジスタTr30 のゲート電位が電源Vccレベル近傍まで上昇すると、出力トランジスタTr29 のゲート電位も電源Vccレベル近傍まで上昇する。すると、出力トランジスタTr30 がその電流駆動能力を最大限に発揮するときには、出力トランジスタTr29 がオフされるので、トランジスタTr29 ,Tr30 に流れる貫通電流は遮断され、消費電流を低減することができる。   (D) When a capacitive load is connected to the output terminal To and the gate potential of the output transistor Tr30 rises to near the power supply Vcc level, the gate potential of the output transistor Tr29 also rises to near the power supply Vcc level. Then, when the output transistor Tr30 exhibits its current driving capability to the maximum, the output transistor Tr29 is turned off, so that the through current flowing through the transistors Tr29 and Tr30 is cut off, and the current consumption can be reduced.

(ホ)出力端子To に容量負荷が接続されて、出力トランジスタTr29 のゲート電位がグランドGNDレベル近傍まで低下すると、出力トランジスタTr30 のゲート電位もグランドGNDレベル近傍まで低下する。すると、出力トランジスタTr29 がその電流駆動能力を最大限に発揮するときには、出力トランジスタTr30 がオフされるので、トランジスタTr29 ,Tr30 に流れる貫通電流は遮断され、消費電流を低減することができる。   (E) When a capacitive load is connected to the output terminal To and the gate potential of the output transistor Tr29 decreases to near the ground GND level, the gate potential of the output transistor Tr30 also decreases to near the ground GND level. Then, when the output transistor Tr29 exhibits its current driving capability to the maximum, the output transistor Tr30 is turned off, so that the through current flowing through the transistors Tr29 and Tr30 is cut off, and the current consumption can be reduced.

(ヘ)出力トランジスタTr29 ,Tr30 の電流駆動能力を最大限に発揮させることができるので、前記従来例に対し、サイズの小さい出力トランジスタを使用しても、同等の負荷駆動能力を確保することができる。   (F) Since the current drive capability of the output transistors Tr29 and Tr30 can be maximized, the equivalent load drive capability can be ensured even if a smaller output transistor is used than the conventional example. it can.

(ト)出力トランジスタTr29 に流れるアイドリング電流を差動入力部のバイアス電流により設定することができるので、そのバイアス電流を適宜に設定することにより、負荷駆動能力と消費電力を適宜に設定することができる。   (G) Since the idling current flowing through the output transistor Tr29 can be set by the bias current of the differential input section, the load drive capability and the power consumption can be set appropriately by appropriately setting the bias current. it can.

(第二の実施の形態)
図3は、この発明を具体化した第二の実施の形態を示す。この実施の形態は、差動入力回路のトランジスタTr5,Tr6のドレインをゲートに接続して、それぞれダイオード接続とした点においてのみ前記第一の実施の形態と相違する。
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a second embodiment in which the present invention is embodied. This embodiment is different from the first embodiment only in that the drains of the transistors Tr5 and Tr6 of the differential input circuit are connected to the gate and are respectively diode-connected.

トランジスタTr5,Tr6はカレントミラー動作を行わないが、入力信号Vin1 ,Vin2 に基づくトランジスタTr3,Tr4のドレイン電流の変化に基づいて、ノードN2,N3間に必要な電位差が生ずるように、トランジスタTr5,Tr6のサイズを設定すればよい。   Although the transistors Tr5 and Tr6 do not perform a current mirror operation, the transistors Tr5 and Tr5 are arranged so that a necessary potential difference is generated between the nodes N2 and N3 based on the change in drain current of the transistors Tr3 and Tr4 based on the input signals Vin1 and Vin2. What is necessary is just to set the size of Tr6.

このように構成されたオペアンプ回路では、前記第一の実施の形態と同様に動作し、同様な作用効果を得ることができる。
(第三の実施の形態)
図4は、この発明を具体化した第三の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態の差動入力回路のトランジスタTr5,Tr6をNチャネルMOSトランジスタTr31 〜Tr34 に置換したものであり、その他は第一の実施の形態と同一構成である。
The operational amplifier circuit configured as described above operates in the same manner as in the first embodiment, and can obtain the same effects.
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment that embodies the present invention. In this embodiment, the transistors Tr5 and Tr6 of the differential input circuit of the first embodiment are replaced with N-channel MOS transistors Tr31 to Tr34, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. is there.

すなわち、トランジスタTr3のドレインはトランジスタTr31 のドレイン及びトランジスタTr31 ,Tr32 のゲートに接続され、トランジスタTr32 のドレインはトランジスタTr4のドレインに接続される。   That is, the drain of the transistor Tr3 is connected to the drain of the transistor Tr31 and the gates of the transistors Tr31 and Tr32, and the drain of the transistor Tr32 is connected to the drain of the transistor Tr4.

トランジスタTr4のドレインはトランジスタTr34 のドレイン及びトランジスタTr33 ,Tr34 のゲートに接続され、トランジスタTr33 のドレインはトランジスタTr3のドレインに接続される。前記トランジスタTr31 〜Tr34 のソースはグランドGNDに接続される。   The drain of the transistor Tr4 is connected to the drain of the transistor Tr34 and the gates of the transistors Tr33 and Tr34, and the drain of the transistor Tr33 is connected to the drain of the transistor Tr3. The sources of the transistors Tr31 to Tr34 are connected to the ground GND.

従って、トランジスタTr31 ,Tr32 及びトランジスタTr33 ,Tr34 はそれぞれカレントミラー動作を行う。
このような構成により、トランジスタTr3のドレイン電流によるノードN2の電位に基づいてノードN3の電位が決定され、トランジスタTr4のドレイン電流によるノードN3の電位に基づいてノードN2の電位が決定される。
Therefore, the transistors Tr31 and Tr32 and the transistors Tr33 and Tr34 each perform a current mirror operation.
With such a configuration, the potential of the node N3 is determined based on the potential of the node N2 due to the drain current of the transistor Tr3, and the potential of the node N2 is determined based on the potential of the node N3 due to the drain current of the transistor Tr4.

このような動作により、入力信号Vin1 ,Vin2 に基づくノードN2,N3の電位の精度を前記第一の実施の形態に比して向上させることができる。また、その他の作用効果は、第一の実施の形態と同様である。   By such an operation, the accuracy of the potentials of the nodes N2 and N3 based on the input signals Vin1 and Vin2 can be improved as compared with the first embodiment. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

(第四の実施の形態)
図5は、この発明を具体化した第四の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第一の実施の形態の最大ソース電流を更に増大させるために、第一の実施の形態に対しPチャネルMOSトランジスタTr35 ,Tr36 及び差電流検出回路2からなる電流補正回路を追加したものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 shows a fourth embodiment that embodies the present invention. In this embodiment, in order to further increase the maximum source current of the first embodiment, a current correction circuit comprising P-channel MOS transistors Tr35 and Tr36 and a difference current detection circuit 2 is added to the first embodiment. Is added.

前記トランジスタTr35 のソースは電源Vccに接続され、ドレインは前記差電流検出回路2に接続され、ゲートはトランジスタTr23 〜Tr25 のゲートに接続される。従って、トランジスタTr35 はトランジスタTr23 〜Tr25 に対しカレントミラー動作を行う。   The transistor Tr35 has a source connected to the power supply Vcc, a drain connected to the differential current detection circuit 2, and a gate connected to the gates of the transistors Tr23 to Tr25. Therefore, the transistor Tr35 performs a current mirror operation on the transistors Tr23 to Tr25.

前記トランジスタTr36 のソースは電源Vccに接続され、ドレインは前記差電流検出回路2に接続され、ゲートはトランジスタTr26 ,Tr29 のゲートに接続される。従って、トランジスタTr36 はトランジスタTr26 ,Tr29 に対しカレントミラー動作を行う。   The transistor Tr36 has a source connected to the power source Vcc, a drain connected to the differential current detection circuit 2, and a gate connected to the gates of the transistors Tr26 and Tr29. Therefore, the transistor Tr36 performs a current mirror operation on the transistors Tr26 and Tr29.

前記差電流検出回路2は、トランジスタTr35 ,Tr36 のドレイン電流の差を検出し、その電流差に等しい電流Id1をトランジスタTr27 のドレインに供給する。
このような構成により、トランジスタTr29 から負荷に出力されるソース電流の増大にともなって、トランジスタTr26 のドレイン電流が増大するとき、トランジスタTr25 ,Tr26 のドレイン電流の差がトランジスタTr35 ,Tr36 のドレイン電流の差として差電流検出回路2で検出され、その差電流Id1がトランジスタTr27 のドレインに供給される。
The difference current detection circuit 2 detects the difference between the drain currents of the transistors Tr35 and Tr36 and supplies a current Id1 equal to the current difference to the drain of the transistor Tr27.
With such a configuration, when the drain current of the transistor Tr26 increases as the source current output from the transistor Tr29 to the load increases, the difference between the drain currents of the transistors Tr25 and Tr26 is the difference between the drain currents of the transistors Tr35 and Tr36. The difference is detected by the difference current detection circuit 2, and the difference current Id1 is supplied to the drain of the transistor Tr27.

従って、トランジスタTr29 から負荷に出力されるソース電流が増大して、トランジスタTr25 ,Tr26 のドレイン電流に差が生じても、その差電流Id1がトランジスタTr27 のドレインに供給されるので、トランジスタTr27 ,Tr28 では安定したカレントミラー動作が行われる。   Therefore, even if the source current output from the transistor Tr29 to the load increases and a difference occurs in the drain currents of the transistors Tr25 and Tr26, the difference current Id1 is supplied to the drain of the transistor Tr27, so that the transistors Tr27 and Tr28 Then, stable current mirror operation is performed.

そして、トランジスタTr27 には十分なドレイン電流が供給されてノードN7が十分に低下するので、出力トランジスタTr30 のドレイン電流がほぼ遮断され、出力トランジスタTr29 のドレイン電流が出力トランジスタTr30 に吸収されることなく負荷にソース電流として供給される。   Since sufficient drain current is supplied to the transistor Tr27 and the node N7 is sufficiently lowered, the drain current of the output transistor Tr30 is substantially cut off, and the drain current of the output transistor Tr29 is not absorbed by the output transistor Tr30. Supplied as a source current to the load.

従って、前記第一の実施の形態に比して最大ソース電流を増大させることができる。
(第五の実施の形態)
図6は、この発明を具体化した第五の実施の形態を示す。この実施の形態は、差電流検出回路3を除いて前記第四の実施の形態と同様な構成である。
Therefore, the maximum source current can be increased as compared with the first embodiment.
(Fifth embodiment)
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. This embodiment has the same configuration as that of the fourth embodiment except for the difference current detection circuit 3.

差電流検出回路3の出力端子は、トランジスタTr28 のドレインに接続される。そして、差電流検出回路3はトランジスタTr35 ,Tr36 のドレイン電流の電流差に等しい差電流Id2をトランジスタTr28 のドレインから吸入するように動作する。   The output terminal of the differential current detection circuit 3 is connected to the drain of the transistor Tr28. Then, the differential current detection circuit 3 operates so as to draw the differential current Id2 equal to the current difference between the drain currents of the transistors Tr35 and Tr36 from the drain of the transistor Tr28.

このような構成により、出力トランジスタTr29 から負荷に出力されるソース電流が増大してトランジスタTr25 ,Tr26 のドレイン電流に差が生じた場合、その差電流Id2が差電流検出回路3に吸収されるので、実質的に前記第四の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。   With such a configuration, when the source current output from the output transistor Tr29 to the load increases and a difference occurs between the drain currents of the transistors Tr25 and Tr26, the difference current Id2 is absorbed by the difference current detection circuit 3. The substantially same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.

本発明の原理説明図である。It is a principle explanatory view of the present invention. 第一の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a first embodiment. 第二の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 2nd embodiment. 第三の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 3rd embodiment. 第四の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 4th Embodiment. 第五の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 5th embodiment. 第一の従来例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a 1st prior art example. 第二の従来例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a 2nd prior art example. 第二の従来例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a 2nd prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

11 差動入力回路
12 ゲート電位制御回路
Vin1 ,Vin2 入力信号
V1 高電位側電源
V2 低電位側電源
Tr29 第一の出力トランジスタ
Tr30 第二の出力トランジスタ
11 Differential Input Circuit 12 Gate Potential Control Circuit Vin1 and Vin2 Input Signal V1 High Potential Power Supply V2 Low Potential Power Supply Tr29 First Output Transistor Tr30 Second Output Transistor

Claims (7)

一対の入力信号の電位差を増幅して、第一の出力信号及び第二の出力信号として出力する差動入力回路と、
高電位側電源と出力端子との間に第一の出力トランジスタとして接続したPチャネルMOSトランジスタと、前記出力端子と低電位側電源との間に第二の出力トランジスタとして接続したNチャネルMOSトランジスタとを含み、前記差動入力回路の出力信号に基づいて、前記第一の出力トランジスタが動作して前記出力端子からソース電流を吐出するプルアップ動作と、前記第二の出力トランジスタが動作して前記出力端子からシンク電流を吸入するプルダウン動作とを行う出力回路とを備えた差動増幅回路であって、
前記第一の出力信号に基づいて動作する第一の電流制御回路の第1出力電流を流す第1MOSトランジスタと、
前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第1MOSトランジスタに対して直列に接続され、ドレインが前記第1MOSトランジスタに接続されて前記第二の出力信号に基づいて第1ドレイン電流を流す第2MOSトランジスタと、
前記第1MOSトランジスタと前記第2MOSトランジスタとの第1接続点にゲートが接続される第3MOSトランジスタと、
前記第一の電流制御回路における前記第1出力電流に対応する第2出力電流を流す第4MOSトランジスタと、
前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第4MOSトランジスタに対して直列に接続され、前記第3MOSトランジスタのドレイン電流に対応する第2ドレイン電流を流す第5MOSトランジスタと
を含むゲート電位制御回路を有し、
前記第一の出力トランジスタのゲートは前記第1接続点に接続され、前記第二の出力トランジスタのゲートは前記第4MOSトランジスタと前記第5MOSトランジスタとの第2接続点に接続され、
前記ゲート電位制御回路は、前記第一の出力トランジスタのゲートに前記第1出力電流と前記第1ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記第二の出力トランジスタのゲートに前記第2出力電流と前記第2ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記プルアップ動作を行うとき、前記第一の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記差動入力回路のノードにゲートが接続された前記第2MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第4MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとすること、
を特徴とする差動増幅回路。
A differential input circuit that amplifies the potential difference between the pair of input signals and outputs the first output signal and the second output signal ;
And P-channel MOS transistor connected as a first output transistor between the high potential power supply and the output terminal, N-channel MOS connected as a second output transistor between the output terminal and a low potential side power supply and a transistor, on the basis of the output signal of the differential input circuit, a pull-up operation of ejecting source current from the output terminal to operate the first output transistor, the second output transistor operates a differential amplifier circuit and an output circuit for performing a pull-down operation for sucking sink current from the output terminal Te,
A first MOS transistor for flowing a first output current of a first current control circuit operating based on the first output signal;
The high potential side power source and the low potential side power source are connected in series to the first MOS transistor, the drain is connected to the first MOS transistor, and the first drain current is generated based on the second output signal. A second MOS transistor for flowing;
A third MOS transistor having a gate connected to a first connection point between the first MOS transistor and the second MOS transistor;
A fourth MOS transistor for passing a second output current corresponding to the first output current in the first current control circuit;
A fifth MOS transistor connected in series to the fourth MOS transistor between the high-potential-side power supply and the low-potential-side power supply, and passing a second drain current corresponding to the drain current of the third MOS transistor;
A gate potential control circuit including
A gate of the first output transistor is connected to the first connection point; a gate of the second output transistor is connected to a second connection point of the fourth MOS transistor and the fifth MOS transistor;
The gate potential control circuit applies a voltage based on a ratio of the first output current and the first drain current to the gate of the first output transistor, and applies the second output to the gate of the second output transistor. When a voltage based on the ratio of the current and the second drain current is applied and the pull-up operation is performed, the gate potential of the first output transistor is changed from the low potential side power source to the node of the differential input circuit. When the pull-down operation is performed with the level increased by the drain-source voltage of the connected second MOS transistor, the gate potential of the second output transistor is changed from the high potential side power supply to the drain / source of the fourth MOS transistor. the level and to Turkey with reduced voltage of between source,
A differential amplifier circuit.
前記ゲート電位制御回路は、前記プルアップ動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記第5MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第一の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第1MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとすることを特徴とする請求項1に記載の差動増幅回路。 When performing the pull-up operation, the gate potential control circuit sets the gate potential of the second output transistor to a level increased by a voltage between the drain and source of the fifth MOS transistor from a low-potential side power supply, and performs the pull-down operation. 2. The differential amplification according to claim 1, wherein when performing the step, the gate potential of the first output transistor is set to a level lower than the drain-source voltage of the first MOS transistor from the high-potential side power supply. circuit. 前記第一の電流制御回路は、カレントミラー回路で構成して、前記第一の出力トランジスタのアイドリング電流を前記差動入力回路のバイアス電流に基づいて設定可能としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の差動増幅回路。 It said first current control circuit, according to claim 1 which constitutes a current mirror circuit, characterized in that the idling current of the first output transistor and can be set based on the bias current of said differential input circuit Or the differential amplifier circuit of 2. 前記第3MOSトランジスタとカレントミラー接続された第一の検出用トランジスタと、前記第一の電流制御回路の第1出力電流を流す前記第1MOSトランジスタとカレントミラー接続された第二の検出用トランジスタと、前記第一の検出用トランジスタと前記第二の検出用トランジスタとの電流差と等しい電流を前記第5MOSトランジスタに供給する差電流検出回路とからなる電流補正回路を備えたことを特徴とする請求項3に記載の差動増幅回路。 Wherein the 3M OS transistor and the first detection transistor which is a current mirror connection, the first second detection transistor that first is the first MOS transistor and a current mirror an output current connection of the current control circuit And a current correction circuit comprising a difference current detection circuit for supplying a current equal to the current difference between the first detection transistor and the second detection transistor to the fifth MOS transistor. The differential amplifier circuit according to claim 3 . 前記第3MOSトランジスタとカレントミラー接続された第一の検出用トランジスタと、前記第一の電流制御回路の第1出力電流を流す前記第1MOSトランジスタとカレントミラー接続された第二の検出用トランジスタと、前記第一の検出用トランジスタと前記第二の検出用トランジスタとの電流差と等しい電流を前記第3MOSトランジスタのドレインから吸入する差電流検出回路とからなる電流補正回路を備えたことを特徴とする請求項3に記載の差動増幅回路。 Wherein the 3M OS transistor and the first detection transistor which is a current mirror connection, the first second detection transistor that first is the first MOS transistor and a current mirror an output current connection of the current control circuit And a current correction circuit comprising a difference current detection circuit that draws a current equal to the current difference between the first detection transistor and the second detection transistor from the drain of the third MOS transistor. The differential amplifier circuit according to claim 3 . 一対の入力信号の電位差を増幅して、第一の出力信号及び第二の出力信号として出力する差動入力回路と、
高電位側電源と出力端子との間に第一の出力トランジスタとして接続したPチャネルMOSトランジスタと、前記出力端子と低電位側電源との間に第二の出力トランジスタとして接続したNチャネルMOSトランジスタとを含み、前記差動入力回路の出力信号に基づいて、前記第一の出力トランジスタが動作して前記出力端子からソース電流を吐出するプルアップ動作と、前記第二の出力トランジスタが動作して前記出力端子からシンク電流を吸入するプルダウン動作とを行う出力回路と
を備えた差動増幅回路であって、
前記第一の出力信号に基づいて動作する第一の電流制御回路の第1出力電流を流す第1MOSトランジスタと、
前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第1MOSトランジスタに対して直列に接続され、ドレインが前記第1MOSトランジスタに接続されて前記第二の出力信号に基づいて第1ドレイン電流を流す第2MOSトランジスタと、
前記第1MOSトランジスタと前記第2MOSトランジスタとの第1接続点にゲートが接続される第3MOSトランジスタと、
前記第一の電流制御回路における前記第1出力電流に対応する第2出力電流を流す第4MOSトランジスタと、
前記高電位側電源と低電位側電源との間で前記第4MOSトランジスタに対して直列に接続され、前記第3MOSトランジスタのドレイン電流に対応する第2ドレイン電流を流す第5MOSトランジスタと
を含むゲート電位制御回路を有し、
前記第一の出力トランジスタのゲートは前記第1接続点に接続され、前記第二の出力トランジスタのゲートは前記第4MOSトランジスタと前記第5MOSトランジスタとの第2接続点に接続され、
前記ゲート電位制御回路は、前記第一の出力トランジスタのゲートに前記第1出力電流と前記第1ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記第二の出力トランジスタのゲートに前記第2出力電流と前記第2ドレイン電流との比に基づく電圧を印加し、前記プルアップ動作を行うとき、前記差動入力回路のノードにゲートが接続され前記第一の出力トランジスタのゲートに低電位側電源レベルを供給する前記第2MOSトランジスタのゲート電位を高電位側電源レベルとして前記第一の出力トランジスタのゲート電位を低電位側電源から前記第2MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分上昇したレベルとし、前記プルダウン動作を行うとき、前記第二の出力トランジスタのゲート電位を高電位側電源から前記第1MOSトランジスタのドレイン・ソース間電圧分低下したレベルとすることを特徴とする差動増幅回路。
A differential input circuit that amplifies the potential difference between the pair of input signals and outputs the first output signal and the second output signal ;
And P-channel MOS transistor connected as a first output transistor between the high potential power supply and the output terminal, N-channel MOS connected as a second output transistor between the output terminal and a low potential side power supply and a transistor, on the basis of the output signal of the differential input circuit, a pull-up operation of ejecting source current from the output terminal to operate the first output transistor, the second output transistor operates a differential amplifier circuit and an output circuit for performing a pull-down operation for sucking sink current from the output terminal Te,
A first MOS transistor for flowing a first output current of a first current control circuit operating based on the first output signal;
The high potential side power source and the low potential side power source are connected in series to the first MOS transistor, the drain is connected to the first MOS transistor, and the first drain current is generated based on the second output signal. A second MOS transistor for flowing;
A third MOS transistor having a gate connected to a first connection point between the first MOS transistor and the second MOS transistor;
A fourth MOS transistor for passing a second output current corresponding to the first output current in the first current control circuit;
A fifth MOS transistor connected in series to the fourth MOS transistor between the high-potential-side power supply and the low-potential-side power supply, and passing a second drain current corresponding to the drain current of the third MOS transistor;
A gate potential control circuit including
A gate of the first output transistor is connected to the first connection point; a gate of the second output transistor is connected to a second connection point of the fourth MOS transistor and the fifth MOS transistor;
The gate potential control circuit applies a voltage based on a ratio of the first output current and the first drain current to the gate of the first output transistor, and applies the second output to the gate of the second output transistor. When a voltage based on the ratio of the current and the second drain current is applied and the pull-up operation is performed, a gate is connected to a node of the differential input circuit, and a low-potential-side power source is connected to the gate of the first output transistor the gate potential of the first 2 MOS transistor for supplying a level of the gate potential of the first output transistor and the low potential side power supply and the drain-source voltage of elevated levels of the first 2 MOS transistor as the high-potential power supply level when performing the pull-down operation, the second of the first 1 MOS Trang the gate potential from the high potential side power source of the output transistor Differential amplifier circuit, characterized in that the static drain-source voltage of a reduced level.
前記ノードにゲートが接続された前記第2MOSトランジスタのソースが前記低電位側電源に接続され、前記第2MOSトランジスタのドレインに、前記第一の出力トランジスタのゲートに接続された前記第3MOSトランジスタのゲートが接続されたことを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の差動増幅回路。 The source of the second MOS transistor whose gate is connected to the node is connected to the low-potential-side power supply, the drain of the second MOS transistor is connected to the gate of the first output transistor, and the third MOS transistor is connected to the gate of the first output transistor. the differential amplifier circuit according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the gate of the transistors are connected.
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