JP6650800B2 - Bias circuit, class AB amplifier, and bias voltage generation method - Google Patents

Bias circuit, class AB amplifier, and bias voltage generation method Download PDF

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Description

本発明は、バイアス回路、AB級アンプ及びバイアス電圧生成方法に関し、AB級アンプの出力段回路の電流値のバラツキを抑制する技術に関する。   The present invention relates to a bias circuit, a class AB amplifier, and a bias voltage generation method, and relates to a technique for suppressing a variation in a current value of an output stage circuit of a class AB amplifier.

AB級アンプは電力効率のよいアンプとして広く使われている。しかし、AB級アンプの出力段回路はA級アンプのようにカレントミラーでバイアス電圧を生成するのではなく、AB級アンプの出力段トランジスタをレプリカトランジスタとしてバイアス回路に配置し、レプリカトランジスタに規定の電流を供給してバイアス電圧を生成している。このため、AB級アンプの出力段回路の電流値はプロセス、温度、電源電圧等の変動によってばらついてしまうという課題があった。   Class AB amplifiers are widely used as power efficient amplifiers. However, the output stage circuit of the class AB amplifier does not generate a bias voltage with a current mirror unlike the class A amplifier, but arranges the output stage transistor of the class AB amplifier as a replica transistor in the bias circuit, and specifies the specified replica transistor. Current is supplied to generate a bias voltage. For this reason, there has been a problem that the current value of the output stage circuit of the class AB amplifier varies due to variations in process, temperature, power supply voltage, and the like.

そのため、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧をAB級アンプの出力段トランジスタと等しくするバイアス回路が提案されている(例えば特許文献1)。特許文献1に示されるバイアス回路ではアンプ素子を用いてフィードバックをかけることにより、レプリカトランジスタのドレイン電圧がAB級アンプの出力段トランジスタのドレイン電圧と等しくなるようにし、AB級アンプの出力段回路の電流値のバラツキを抑制する。   Therefore, a bias circuit has been proposed in which the drain voltage of the replica transistor 12 is made equal to that of the output stage transistor of the class AB amplifier (for example, Patent Document 1). In the bias circuit disclosed in Patent Document 1, by applying feedback using an amplifier element, the drain voltage of the replica transistor is made equal to the drain voltage of the output stage transistor of the class AB amplifier. Suppress variations in the current value.

米国特許6369653号公報US Pat. No. 6,369,653 特開昭59−23124号公報JP-A-59-23124 特開昭56−40524号公報JP-A-56-40524 特開平5−191167号公報JP-A-5-191167 特開2010−124408号公報JP 2010-124408 A 特開平6−204838号公報JP-A-6-204838 特開2007−059024号公報JP 2007-059024 A

しかしながら、特許文献1の回路構成では、アンプ素子を用いているため、面積と消費電力が増加してしまうという課題があった。また、アンプ素子の有限ゲインやオフセットによってAB級アンプの出力段回路の電流値がばらついてしまうという課題もあった。   However, the circuit configuration of Patent Literature 1 has a problem that the area and power consumption increase because an amplifier element is used. Another problem is that the current value of the output stage circuit of the class AB amplifier varies due to the finite gain and offset of the amplifier element.

本発明は、例えば、AB級アンプの出力段回路の電流値のバラツキを抑制するバイアス回路を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bias circuit that suppresses a variation in current value of an output stage circuit of a class AB amplifier, for example.

本発明のバイアス回路は、
出力段トランジスタのレプリカトランジスタと、
前記レプリカトランジスタのドレイン端子に接続された抵抗と
を備え、
前記抵抗は、前記レプリカトランジスタのドレイン電圧を前記出力段トランジスタのドレイン電圧と等しくする電圧降下を発生させる抵抗である。
The bias circuit of the present invention includes:
A replica transistor of the output stage transistor,
A resistor connected to a drain terminal of the replica transistor,
The resistor is a resistor that generates a voltage drop that makes the drain voltage of the replica transistor equal to the drain voltage of the output stage transistor.

本発明によれば、レプリカトランジスタのドレイン端子に接続された抵抗によってレプリカトランジスタのドレイン電圧を制御するため、電流値のバラツキを抑制することが可能である。   According to the present invention, since the drain voltage of the replica transistor is controlled by the resistance connected to the drain terminal of the replica transistor, it is possible to suppress variations in the current value.

本発明の実施の形態1におけるバイアス電圧生成を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating generation of a bias voltage according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2におけるバイアス電圧生成を説明するブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating bias voltage generation according to a second embodiment of the present invention.

実施の形態1.
***構成の説明***
図1は、実施の形態1におけるAB級アンプ200のバイアス電圧生成回路を説明するブロック図である。
図1により、AB級アンプ200の出力段回路120の出力段トランジスタ11のバイアス回路について説明するが、出力段トランジスタ21についても同様である。
実施の形態1ではレプリカトランジスタのドレイン電圧を制御するための抵抗18を備える点が特徴である。抵抗18は、電圧降下を発生させる電圧降下素子の一例である。
Embodiment 1 FIG.
*** Configuration description ***
FIG. 1 is a block diagram illustrating a bias voltage generation circuit of class AB amplifier 200 according to the first embodiment.
Although the bias circuit of the output stage transistor 11 of the output stage circuit 120 of the class AB amplifier 200 will be described with reference to FIG. 1, the same applies to the output stage transistor 21.
The first embodiment is characterized in that a resistor 18 for controlling the drain voltage of the replica transistor is provided. The resistor 18 is an example of a voltage drop element that generates a voltage drop.

図1に示すAB級アンプ200は、バイアス回路100と負荷段回路110と出力段回路120を有している。
AB級アンプ200のバイアス回路100は、出力段トランジスタ11のレプリカトランジスタ12、バイアストランジスタ13、電流源15、電流源16、電流源17、抵抗18を備えている。電流源16はダイオード接続されたトランジスタでもよい。レプリカトランジスタ12、バイアストランジスタ13はn型MOSトランジスタである。
The class AB amplifier 200 shown in FIG. 1 includes a bias circuit 100, a load stage circuit 110, and an output stage circuit 120.
The bias circuit 100 of the class AB amplifier 200 includes a replica transistor 12 of the output stage transistor 11, a bias transistor 13, a current source 15, a current source 16, a current source 17, and a resistor 18. The current source 16 may be a diode-connected transistor. The replica transistor 12 and the bias transistor 13 are n-type MOS transistors.

負荷段回路110は、バイアストランジスタ14、バイアストランジスタ24、電流源26、電流源27を備えている。   The load stage circuit 110 includes a bias transistor 14, a bias transistor 24, a current source 26, and a current source 27.

出力段回路120は、出力段トランジスタ11と出力段トランジスタ21を有している。出力段トランジスタ11はn型MOSトランジスタであり、出力段トランジスタ21はp型MOSトランジスタである。
出力段トランジスタ11と出力段トランジスタ21との間に出力端子OUTがある。
The output stage circuit 120 has an output stage transistor 11 and an output stage transistor 21. The output stage transistor 11 is an n-type MOS transistor, and the output stage transistor 21 is a p-type MOS transistor.
An output terminal OUT is provided between the output transistor 11 and the output transistor 21.

<<<出力段トランジスタ11のバイアス回路の説明>>>
バイアス回路100のバイアストランジスタ13の接続関係は以下のとおりである。
バイアストランジスタ13のドレイン端子と電流源16
バイアストランジスタ13のソース端子と電流源17とレプリカトランジスタ12のゲート端子
バイアストランジスタ13のゲート端子と電流源15とバイアストランジスタ14のゲート端子と抵抗18の一端
バイアス回路100のレプリカトランジスタ12の接続関係は以下のとおりである。
レプリカトランジスタ12のドレイン端子と抵抗18の他端
レプリカトランジスタ12のゲート端子と電流源17とバイアストランジスタ13のソース端子
レプリカトランジスタ12のソース端子とグランド
<<<< Description of bias circuit of output stage transistor 11 >>>>
The connection relation of the bias transistor 13 of the bias circuit 100 is as follows.
The drain terminal of the bias transistor 13 and the current source 16
The connection relationship between the source terminal of the bias transistor 13, the current source 17, and the gate terminal of the replica transistor 12, the gate terminal of the bias transistor 13, the current source 15, the gate terminal of the bias transistor 14, and one end of the resistor 18 It is as follows.
Drain terminal of replica transistor 12 and the other end of resistor 18 Gate terminal of replica transistor 12, current source 17 and source terminal of bias transistor 13 Source terminal of replica transistor 12 and ground

負荷段回路110のバイアストランジスタ14の接続関係は以下のとおりである。
バイアストランジスタ14のドレイン端子と電流源26
バイアストランジスタ14のソース端子と電流源27と出力段トランジスタ11のゲート端子
バイアストランジスタ14のゲート端子と電流源15とバイアストランジスタ13のゲート端子と抵抗18の一端
The connection relation of the bias transistor 14 of the load stage circuit 110 is as follows.
Drain terminal of bias transistor 14 and current source 26
The source terminal of the bias transistor 14, the current source 27, and the gate terminal of the output stage transistor 11. The gate terminal of the bias transistor 14, the current source 15, the gate terminal of the bias transistor 13, and one end of the resistor 18.

出力段回路120の出力段トランジスタ11の接続関係は以下のとおりである。
出力段トランジスタ11のドレイン端子と出力段トランジスタ21のドレイン端子と出力端子OUT
出力段トランジスタ11のソース端子とグランド
出力段トランジスタ11のゲート端子と電流源27とバイアストランジスタ14のソース端子
The connection relationship between the output stage transistors 11 of the output stage circuit 120 is as follows.
Drain terminal of output stage transistor 11, drain terminal of output stage transistor 21, and output terminal OUT
Source terminal of output stage transistor 11 and ground Gate terminal of output stage transistor 11, current source 27 and source terminal of bias transistor 14

***動作の説明***
以下に、バイアス電圧生成方法について説明する。
実施の形態1におけるバイアス電圧とは、バイアス回路100が負荷段回路110に出力する電圧である。
バイアス回路100において、出力段トランジスタ11と同じの特性(利得,しきい値電圧Vth,温度特性等)を有するレプリカトランジスタ12を選択して使用する。この構成では、製造プロセスのバラツキ等の要因でレプリカトランジスタ12の利得やしきい値電圧Vth等が変化しても、特性同一により出力段トランジスタ11の利得やしきい値電圧Vth等も同様に変化する。これは、温度変動に対しても同様である。
同様に、バイアス回路100において、負荷段回路110のバイアストランジスタ14と同じの特性(利得,しきい値電圧Vth,温度特性等)を有するバイアストランジスタ13を選択して使用する。この構成では、製造プロセスのバラツキ等の要因でバイアストランジスタ13の利得やしきい値電圧Vth等が変化しても、特性同一によりバイアストランジスタ14の利得やしきい値電圧Vth等も同様に変化する。これは、温度変動に対しても同様である。
*** Explanation of operation ***
Hereinafter, a method of generating a bias voltage will be described.
The bias voltage in the first embodiment is a voltage output from the bias circuit 100 to the load stage circuit 110.
In the bias circuit 100, a replica transistor 12 having the same characteristics (gain, threshold voltage Vth, temperature characteristics, etc.) as the output stage transistor 11 is selected and used. In this configuration, even if the gain, the threshold voltage Vth, and the like of the replica transistor 12 change due to variations in the manufacturing process, the gain, the threshold voltage Vth, and the like of the output stage transistor 11 also change due to the same characteristics. I do. This is the same for the temperature fluctuation.
Similarly, in the bias circuit 100, a bias transistor 13 having the same characteristics (gain, threshold voltage Vth, temperature characteristics, etc.) as the bias transistor 14 of the load stage circuit 110 is selected and used. In this configuration, even if the gain, the threshold voltage Vth, and the like of the bias transistor 13 change due to factors such as variations in the manufacturing process, the gain, the threshold voltage Vth, and the like of the bias transistor 14 also change due to the same characteristics. . This is the same for the temperature fluctuation.

バイアストランジスタ13は電流源15から供給される電流と同じ電流がレプリカトランジスタ12を流れるようにレプリカトランジスタ12のゲート電圧を生成する。
前述したとおり、出力段トランジスタ11とレプリカトランジスタ12とは同一特性のトランジスタであり、バイアストランジスタ13とバイアストランジスタ14とは同一特性のトランジスタである。バイアストランジスタ13のゲート端子はバイアストランジスタ14のゲート端子と接続されているため、出力段トランジスタ11にはバイアストランジスタ14によってレプリカトランジスタ12と同じ電流が流れる。
The bias transistor 13 generates a gate voltage of the replica transistor 12 so that the same current as the current supplied from the current source 15 flows through the replica transistor 12.
As described above, the output stage transistor 11 and the replica transistor 12 have the same characteristics, and the bias transistor 13 and the bias transistor 14 have the same characteristics. Since the gate terminal of the bias transistor 13 is connected to the gate terminal of the bias transistor 14, the same current as the replica transistor 12 flows through the output stage transistor 11 by the bias transistor 14.

出力段トランジスタ11のドレイン端子は出力段回路120の出力段トランジスタ21に接続されており、システム要求から出力段トランジスタ11のドレイン電圧が決まる。
一方、レプリカトランジスタ12のドレイン端子は抵抗18を介して電流源15とバイアストランジスタ13のゲート端子に接続されており、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧はバイアストランジスタ13のゲート電圧と抵抗18の電圧降下とから決まる。
The drain terminal of the output stage transistor 11 is connected to the output stage transistor 21 of the output stage circuit 120, and the drain voltage of the output stage transistor 11 is determined based on system requirements.
On the other hand, the drain terminal of the replica transistor 12 is connected to the current source 15 and the gate terminal of the bias transistor 13 via the resistor 18, and the drain voltage of the replica transistor 12 is equal to the gate voltage of the bias transistor 13 and the voltage drop of the resistor 18. Determined from.

以下の式は、「飽和領域」におけるドレイン電流Idと、ゲート端子とソース端子の間に生じるゲート−ソース間電圧Vgsと、ドレイン端子とソース端子との間に生じるドレイン−ソース間電圧Vdsの関係を示している。「飽和領域」は、トランジスタのドレイン−ソース間電圧Vdsが変化してもドレイン電流Idの電流値が変わらない領域をいう。   The following equation shows the relationship between the drain current Id in the “saturation region”, the gate-source voltage Vgs generated between the gate terminal and the source terminal, and the drain-source voltage Vds generated between the drain terminal and the source terminal. Is shown. The “saturation region” refers to a region where the current value of the drain current Id does not change even when the drain-source voltage Vds of the transistor changes.

Id=(1/2)(W/L)μCox(Vgs−Vth)(1+λVds)
Vth:しきい値電圧
Cox:単位面積あたりのゲート酸化膜容量
μ:n型MOSの場合、電子の移動度、n型MOSの場合、正孔の移動度
λ:チャネル変調効果係数
W/L:MOSFETの構造で決まる係数
Id = (1/2) (W / L) μCox (Vgs−Vth) 2 (1 + λVds)
Vth: threshold voltage Cox: gate oxide film capacity per unit area μ: electron mobility for n-type MOS, hole mobility for n-type MOS λ: channel modulation effect coefficient W / L: Coefficient determined by MOSFET structure

上式で示されるように、トランジスタのゲート端子に接続されるゲート電圧Vgsが同一であったとしても、ドレイン電圧Vdsが異なるとトランジスタを流れる電流値は異なってしまうため、ドレイン電圧が変動すると出力段回路の電流値が変動してしまう。
出力段トランジスタ11のドレイン端子は、出力段トランジスタ21に接続されている。一方、レプリカトランジスタ12のドレイン端子は、抵抗18がなければ、電流源15に接続されることになり、出力段トランジスタ11のドレイン電圧とレプリカトランジスタ12のドレイン電圧とは同じとは限らない。
As shown in the above equation, even if the gate voltage Vgs connected to the gate terminal of the transistor is the same, the current flowing through the transistor is different if the drain voltage Vds is different. The current value of the stage circuit fluctuates.
The drain terminal of the output stage transistor 11 is connected to the output stage transistor 21. On the other hand, if the resistor 18 is not provided, the drain terminal of the replica transistor 12 is connected to the current source 15, and the drain voltage of the output transistor 11 and the drain voltage of the replica transistor 12 are not always the same.

通常、バイアストランジスタ13のゲート電圧は出力段トランジスタ11のドレイン電圧よりも高い。このため、抵抗18がなければ、出力段トランジスタ11のドレイン電圧よりも高い電圧がレプリカトランジスタ12のドレイン端子にかかることになる。
そこで、電流源15から供給される電流とレプリカトランジスタ12のドレイン端子に接続された抵抗18の抵抗値によって決まる電圧だけ電圧降下させることによって、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧を制御する。
Usually, the gate voltage of the bias transistor 13 is higher than the drain voltage of the output stage transistor 11. Therefore, without the resistor 18, a voltage higher than the drain voltage of the output-stage transistor 11 is applied to the drain terminal of the replica transistor 12.
Therefore, the drain voltage of the replica transistor 12 is controlled by reducing the voltage supplied by the current supplied from the current source 15 and the voltage determined by the resistance value of the resistor 18 connected to the drain terminal of the replica transistor 12.

電流源15の電流値はプロセス、温度、電源電圧等でばらつかないように設計されており、抵抗18の抵抗値を適切に設定することでレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくする。
その際に、抵抗18として、プロセス、温度、電源電圧等におけるバラツキに対して、レプリカトランジスタ12の特性と逆方向に動くような抵抗18を選択する。
The current value of the current source 15 is designed not to vary depending on the process, temperature, power supply voltage, and the like. By appropriately setting the resistance value of the resistor 18, the drain voltage of the replica transistor 12 is changed to the drain voltage of the output stage transistor 11. Make it equal to voltage.
At this time, as the resistor 18, a resistor 18 that moves in a direction opposite to the characteristics of the replica transistor 12 with respect to variations in process, temperature, power supply voltage, and the like is selected.

以上のように、実施の形態1のバイアス回路100は、レプリカトランジスタ12のドレイン端子に抵抗18を備え、抵抗18による電圧降下によりレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくなるように制御することを特徴とする。   As described above, the bias circuit 100 according to the first embodiment includes the resistor 18 at the drain terminal of the replica transistor 12, and the voltage drop due to the resistor 18 makes the drain voltage of the replica transistor 12 equal to the drain voltage of the output stage transistor 11. Control as described above.

***実施の形態1の効果の説明***
実施の形態1によれば、抵抗18により、出力段回路の電流値のバラツキを抑制することができる。
*** Explanation of effects of Embodiment 1 ***
According to the first embodiment, the variation in the current value of the output stage circuit can be suppressed by the resistor 18.

また、プロセス、温度、電源電圧等によってレプリカトランジスタ12の特性が変動したとしてもレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくすることができる。   Further, even if the characteristics of the replica transistor 12 fluctuate due to the process, the temperature, the power supply voltage, and the like, the drain voltage of the replica transistor 12 can be made equal to the drain voltage of the output stage transistor 11.

また、レプリカトランジスタのドレイン端子に接続された抵抗によってレプリカトランジスタのドレイン電圧を制御するため、アンプ素子を追加する必要がなく面積増加を抑制しつつ消費電力の増加なしにバラツキを抑制することができる。   Further, since the drain voltage of the replica transistor is controlled by the resistance connected to the drain terminal of the replica transistor, it is not necessary to add an amplifier element, and it is possible to suppress the variation without increasing the power consumption while suppressing the area increase. .

***他の構成***
1個の抵抗ではレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくすることができない場合は、抵抗18を特性の異なる複数の抵抗を組み合わせとすることで、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくする。例えば、抵抗18は温度係数の異なる抵抗の組み合わせで構成する。
*** Other configuration ***
If the drain voltage of the replica transistor 12 cannot be made equal to the drain voltage of the output-stage transistor 11 with a single resistor, the resistor 18 is formed by combining a plurality of resistors having different characteristics to form the drain voltage of the replica transistor 12. Is equal to the drain voltage of the output stage transistor 11. For example, the resistor 18 is configured by a combination of resistors having different temperature coefficients.

実施の形態2.
***構成の説明***
図2は、本発明の実施の形態2におけるバイアス電圧生成を説明するブロック図である。以下、AB級アンプ200の出力段回路120の出力段トランジスタ11のバイアス回路について説明するが、出力段トランジスタ21についても同様である。
主として、図1との違いについて説明する。
図2に示すバイアス回路は、抵抗18の代わりにトランジスタ29を有している点が特徴である。
Embodiment 2 FIG.
*** Configuration description ***
FIG. 2 is a block diagram illustrating generation of a bias voltage according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the bias circuit of the output stage transistor 11 of the output stage circuit 120 of the class AB amplifier 200 will be described. The same applies to the output stage transistor 21.
Mainly, differences from FIG. 1 will be described.
The bias circuit shown in FIG. 2 is characterized in that a transistor 29 is provided instead of the resistor 18.

***動作の説明***
通常、バイアストランジスタ13のゲート電圧は出力段トランジスタ11のドレイン電圧よりも高い。このため、レプリカトランジスタ12のドレイン端子にトランジスタ29を接続し、電流源15から供給される電流とトランジスタ29のドレイン−ソース間の抵抗値とによって決まる電圧だけ電圧降下させて、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧を制御する。トランジスタ29は抵抗の一例である。
*** Explanation of operation ***
Usually, the gate voltage of the bias transistor 13 is higher than the drain voltage of the output stage transistor 11. For this reason, the transistor 29 is connected to the drain terminal of the replica transistor 12, and the voltage is reduced by a voltage determined by the current supplied from the current source 15 and the resistance between the drain and the source of the transistor 29. Control the voltage. The transistor 29 is an example of a resistor.

電流源15の電流値はプロセス、温度、電源電圧等でばらつかないように設計されており、トランジスタ29のゲート長、ゲート幅、ゲート電圧を適切に設定することでレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくすることができる。こうして、出力段回路120の電流値のバラツキを抑制することができる。   The current value of the current source 15 is designed so as not to vary depending on the process, temperature, power supply voltage, and the like. It can be made equal to the drain voltage of the output stage transistor 11. Thus, the variation in the current value of the output stage circuit 120 can be suppressed.

プロセス、温度、電源電圧等におけるバラツキに対して、トランジスタ29のドレイン−ソース間電圧はレプリカトランジスタ12のゲート−ソース間電圧と逆方向に動く。トランジスタ29のゲート長、ゲート幅、ゲート電圧をレプリカトランジスタ12のゲート−ソース間電圧と逆方向に動くように設定しておけば、プロセス、温度、電源電圧等によってレプリカトランジスタ12の特性が変動したとしても、レプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくすることができる。
以上のように、実施の形態2のバイアス回路は、抵抗がトランジスタ29で実現されていることを特徴とする。また、トランジスタ29のゲート電圧を制御することによりレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を制御することを特徴とする。
The voltage between the drain and the source of the transistor 29 moves in the opposite direction to the voltage between the gate and the source of the replica transistor 12 with respect to variations in process, temperature, power supply voltage, and the like. If the gate length, gate width, and gate voltage of the transistor 29 are set to move in the opposite direction to the gate-source voltage of the replica transistor 12, the characteristics of the replica transistor 12 fluctuate depending on the process, temperature, power supply voltage, and the like. Thus, the drain voltage of the replica transistor 12 can be made equal to the drain voltage of the output stage transistor 11.
As described above, the bias circuit according to the second embodiment is characterized in that the resistor is realized by the transistor 29. The drain voltage of the replica transistor 12 is controlled by controlling the gate voltage of the transistor 29.

***実施の形態2の効果の説明***
実施の形態2によれば、トランジスタ29により、プロセス、温度、電源電圧等によってレプリカトランジスタ12の特性が変動したとしてもレプリカトランジスタ12のドレイン電圧を出力段トランジスタ11のドレイン電圧と等しくすることができる。
また、トランジスタ29を使用してフィードバックをかけることによっても、出力段回路の電流値のバラツキを抑制することができる。
*** Effect of Embodiment 2 ***
According to the second embodiment, the transistor 29 allows the drain voltage of the replica transistor 12 to be equal to the drain voltage of the output stage transistor 11 even if the characteristics of the replica transistor 12 fluctuate due to the process, temperature, power supply voltage, and the like. .
Also, by applying feedback using the transistor 29, it is possible to suppress variations in the current value of the output stage circuit.

***他の構成***
トランジスタ29と抵抗18を組み合わせて、抵抗としてもよい。
*** Other configuration ***
The transistor 29 and the resistor 18 may be combined to form a resistor.

上記実施の形態1、2においては、AB級アンプについて説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、これらの構成を適宜組み合わせたり、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。
たとえば、AB級アンプに限らず、他のアンプに用いてもよい。また、アンプに限らず、トランジスタのバイアス電圧を生成する場合に用いてもよい。
In the first and second embodiments, the class AB amplifier has been described. However, the present invention is not limited to this, and these configurations may be appropriately combined or may be used without departing from the spirit of the present invention. Can be partially modified or the configuration can be partially omitted.
For example, the present invention is not limited to the class AB amplifier and may be used for other amplifiers. The present invention is not limited to the amplifier, and may be used for generating a bias voltage of a transistor.

11 出力段トランジスタ、12 レプリカトランジスタ、13 バイアストランジスタ、14 バイアストランジスタ、21 出力段トランジスタ、24 バイアストランジスタ、29 トランジスタ、15 電流源、16 電流源、17 電流源、26 電流源、18 抵抗、100 バイアス回路、110 負荷段回路、120 出力段回路、200 AB級アンプ。   11 output stage transistor, 12 replica transistor, 13 bias transistor, 14 bias transistor, 21 output stage transistor, 24 bias transistor, 29 transistor, 15 current source, 16 current source, 17 current source, 26 current source, 18 resistance, 100 bias Circuit, 110 load stage circuit, 120 output stage circuit, 200 AB class amplifier.

Claims (6)

出力段回路の出力段トランジスタのゲート端子と電流源とにソース端子が接続されたバイアストランジスタを有する負荷段回路に接続されるバイアス回路において、
ソース端子がグランドと接続され、前記出力段回路前記出力段トランジスタと同一特性のレプリカトランジスタと、
前記負荷段回路の前記バイアストランジスタと同一特性のバイアストランジスタであって、ゲート端子が前記負荷段回路前記バイアストランジスタのゲート端子に接続され、ソース端子が電流源と前記レプリカトランジスタのゲート端子に接続されたバイアストランジスタと、
前記レプリカトランジスタのドレイン端子に接続された抵抗と
を備え、
前記抵抗は、電流源から供給される電流と前記抵抗の抵抗値とによって決まる電圧だけ電圧降下させることによって、前記レプリカトランジスタのドレイン電圧を前記出力段トランジスタのドレイン電圧と等しくする電圧降下を発生させる抵抗であるバイアス回路。
In a bias circuit connected to a load stage circuit having a bias transistor having a source terminal connected to a gate terminal and a current source of an output stage transistor of an output stage circuit,
The source terminal connected to ground, and the replica transistor of the output stage transistor and the same characteristics of the output stage circuit,
A bias transistor having the same characteristics as the bias transistor of the load stage circuit , wherein a gate terminal is connected to a gate terminal of the bias transistor of the load stage circuit , and a source terminal is connected to a current source and a gate terminal of the replica transistor. Bias transistor,
A resistor connected to a drain terminal of the replica transistor,
The resistor generates a voltage drop that causes the drain voltage of the replica transistor to be equal to the drain voltage of the output stage transistor by dropping a voltage determined by a current supplied from a current source and a resistance value of the resistor. A bias circuit that is a resistor.
前記抵抗は、特性の異なる複数の抵抗の組み合わせを有する請求項1に記載のバイアス回路。   The bias circuit according to claim 1, wherein the resistor has a combination of a plurality of resistors having different characteristics. 前記抵抗は、トランジスタで実現されている請求項1に記載のバイアス回路。   The bias circuit according to claim 1, wherein the resistor is realized by a transistor. 前記トランジスタのゲート電圧により、前記レプリカトランジスタのドレイン電圧を制御する請求項3に記載のバイアス回路。   4. The bias circuit according to claim 3, wherein a drain voltage of the replica transistor is controlled by a gate voltage of the transistor. 請求項1から4いずれか1項に記載されたバイアス回路を有するAB級アンプ。   A class AB amplifier having the bias circuit according to claim 1. 出力段回路の出力段トランジスタのゲート端子と電流源とにソース端子が接続されたバイアストランジスタを有する負荷段回路に接続されるバイアス回路であって、ソース端子がグランドと接続され、前記出力段回路前記出力段トランジスタと同一特性のレプリカトランジスタと、前記負荷段回路の前記バイアストランジスタと同一特性のバイアストランジスタであって、ゲート端子が前記負荷段回路前記バイアストランジスタのゲート端子に接続され、ソース端子が電流源と前記レプリカトランジスタのゲート端子に接続されたバイアストランジスタと、前記レプリカトランジスタのドレイン端子に接続された抵抗とを備えたバイアス回路のバイアス電圧生成方法において、
前記抵抗により電流源から供給される電流と前記抵抗の抵抗値とによって決まる電圧だけ電圧降下させることにより、前記レプリカトランジスタのドレイン電圧を前記出力段トランジスタのドレイン電圧と等しくするバイアス電圧生成方法。
A bias circuit connected to a load stage circuit having a bias transistor having a source terminal connected to a gate terminal and a current source of an output stage transistor of an output stage circuit, wherein the source terminal is connected to ground, wherein the replica transistor of the output stage transistor and the same characteristics of a bias transistor of said bias transistor of the same characteristics of the load stage circuit, a gate terminal connected to the gate terminal of the bias transistor of said load stage circuit, the source In a bias voltage generating method of a bias circuit including a bias transistor having a terminal connected to a current source and a gate terminal of the replica transistor, and a resistor connected to a drain terminal of the replica transistor,
A bias voltage generating method for making a drain voltage of the replica transistor equal to a drain voltage of the output stage transistor by dropping a voltage determined by a current supplied from a current source by the resistor and a resistance value of the resistor.
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