JPH0199305A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

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Publication number
JPH0199305A
JPH0199305A JP62257704A JP25770487A JPH0199305A JP H0199305 A JPH0199305 A JP H0199305A JP 62257704 A JP62257704 A JP 62257704A JP 25770487 A JP25770487 A JP 25770487A JP H0199305 A JPH0199305 A JP H0199305A
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JP
Japan
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whose
mos transistors
differential amplifier
power supply
drains
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Pending
Application number
JP62257704A
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English (en)
Inventor
Teruo Inuzuka
犬塚 輝雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0199305A publication Critical patent/JPH0199305A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は差動増幅器に関し、特にオートゼロ回路等に用
いる差動増幅器に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のオートゼロ回路等に用いられる差動増幅
器は複数段に縦続接続する形で用いられている。
第3図は従来の差動増幅器を用いたオートゼロ回路図で
ある。
第3図に示すように、かかるオートゼロ回路は二つの入
力端子11 e I2をスイッチsW1.sw。
を介して第一の差動増犠器A、に接続し、またこの第一
の差動増幅器へ!の出力を結合コンデン?tC,,C,
を介して第二の差動増幅器A2で増幅し二つの出力端子
VOI 、 vowにそれぞれ出力するものである。ま
た、第一の差動増幅回路!および第二の差動増幅器A2
の入力側には、それぞれ接地切替スイッチ83.S、お
よびS、、S、が接続される。かかるオートゼロ回路を
、経時的に見た場合、オフセット電圧をコンデンサc1
# C2に蓄積する期間Φ□と、増幅期間Φ、とく分け
られ、このΦlとΦ2はオーパーラ、グすることは無い
。すなわち、オフセット電圧蓄積期間の、においては、
スイッチSW、とSW、は開放、スイッチSW3乃至S
W、は短絡される。そこで、第一〇差動増幅器Alの入
力端子はSW8,8W。
によって接地されるため、この差動増幅器A1の出力に
はA!の入力オフセット電圧Vrolの利i(A*)倍
の電圧AI Vxolが出力される。次に、増幅期間Φ
2においてはスイッチ8W3〜SW6が開放され、゛つ
いでスイッチSWl、SW、が短絡される。一方、第二
の差動増幅器A2の入力抵抗が十分大きいと、結合コン
デンサC1,C,の両端の電位差は保持されるため、前
記第一の差動増幅器A菫の入力オフセット電圧の利得倍
AI Vxol 。
すなわち出力オフセット電圧は結合コンデンサiC,,
C,の二りの電極間電位差の差として保持されるととも
に、入力信号はこれに重畳される。
このよ5に、差動増幅器へ!のオフセット電圧は結合コ
ンデンサCI、C,にΦ!、Φ2の期間を繰り返す事に
よシキャンセルされる帖差動増幅器A2の入力オフセッ
ト電圧は補償されず、入力換算でV 10 z / A
 1の大きさを有する。
次に、上述したオートゼロ回路°に用いられる差動増幅
器について説明する。
第4図は従来の一例を説明するためのかかる差動増幅器
の回路図である。
第4図に示すように、との差動増幅回路は谷ゲートに入
力端子11.I、を接続したNチャネルMOSトランジ
スタN5.N、と、このMOSトランジスタN、、N、
のソースと接地間に接続された定電流11XIcと、前
記MO8トランジスタ〆N5 、N6のドレインに各ソ
ースが接続され且つゲートおよびドレイン間を共に短絡
し℃正の電源+Vに接続されたNチャネルトランジスタ
N7゜N8とからなシ、前富已MOSトランジスタN、
のドレインおよびMOSトランジスタN7のソース接続
点と、前記MO8トランジスタN・のドレインおよびM
OSトランジスタN、のソース接続点とにそれぞれ出力
端子V・!およびvo3を接続して構成される。
このように、NチャンネルMO8トランジスタのみで構
成された差動増幅器の電圧利得は次の様にもとめられる
すなわち、飽和領域にあるMOSトランジスタの電流特
性は、周知のごとく、 ・・・・・・・・・(2) で表わされる。更に、入力端子11.I、に入力電圧を
印加したとき、出力端子■01 m ”02  から出
力を取り出すときの電圧利得(Av)は、NチャネルM
OSトランジスタN、、N、およびN1゜N8のチャネ
ル幅とチャネル長の比で決まシ、になる。但し、Nチャ
ネルMOSトランジスタN、とN、、N、とN、はとも
に同一寸法であるとする。したがって、この(3)式か
ら判るように、第4図に示す差動増幅回路は比較的安定
で有限な利得を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述した差動増幅回路はその利得(Al
)を大きくするためにはNチャネルMO8トランジスタ
N5 、 N6 >よびN、、N、の(rJ)の比を大
きくとらなければならないが、前記比をあまり大きくと
るとNチャネルMOSトランジスd’N? 、N@ O
’l−ト”7− スraTt圧(VO2)がえば0MO
8構成の利得の非常に大きな差動増幅器をAIとして用
いた場合、出力でオフセット電圧を補償するため、出力
がオフセット電圧によシ振り切れてしまうという欠点が
ある。
更には、小さな利得を有する第4図に示すよ5な差動増
幅器を数段直列に接続した場合、例えば第3図に示す差
動増幅器kgの後段に結合コンデンサC1,C,と同様
な段間容量と次段増幅器A3を接続した場合、補正後の
入力オフセット電圧’(vxos)をV 103 / 
(A4 ” kz )と小さくしなければならずいたず
らに接続段数が増加するという欠点がある。
本発明の目的は、適正な大きさの利得が得られる差動増
幅器を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の差動増幅器は、一端を第一の電源に接続された
定電流源と、前記定電流源の他端にソースを共に接続し
且つゲートに異なる入力端子をそれぞれ接続した一導電
型の第一および第二のMOSトランジスタと、ソースを
共に第二の電源に接続し且つドレインをそれぞれ前記第
一および第二のMOSトランジスタのドレインおよびそ
れぞれの異なる出力端子に接続した逆導電型の第三およ
び第四のMOSトランジスタと、ソースを共に前記第二
の電源に接続しそれぞれのゲートおよびドレインを互い
に短絡するとともにそれぞれ前記第一および第二のMO
Sトランジスタのドレインに接続した逆導電型の第五お
よび第六のMOSトランジスタと、この第五および第六
のMOSトランジスタの電流の和を検出し且つその和に
比例した電流を前記第三および第四のMOS トランジ
スタに流す′IIi、流検出回路とをイして構成される
〔実施例〕
矢に、本発明の実施列について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一尖厖例を説1男するための差動増幅
回路図である。
第1図に示すよう釦、この差動増幅回路は、−端を接地
した定電流源1cと、この定電流源Icに共にソースを
接続し且つゲートに異なる入力端子”1 e 工2をそ
れぞれ接続したNチャネルMOSトランジスタN、、N
、と、ソースを共に正の電源+Vに接続し且つドレイン
をそれぞれ前記NチャネルMO8l−ランジスタNl 
 e N2のドレインおよびそれぞれの異なる出力端子
vOf * vow K接続したPチャネルMO8トラ
ンジスタp、、p。
と、ソースを共に前記正電源+vll′c接続しそれぞ
れのゲートおよびドレインを互いに短絡するとともにそ
れぞれ前記NチャネルMO8トランジスタNi、N、の
ドレインに接続したPチャネルMOSトラ/ジスタP、
、P、と、とのPチャネルMOSトランジスタPl、P
2に流れる電流の和を検出し且つその和に比例した電流
を前記PチャネルMO8トランジスタP5.P、に流す
電流検出回路Mとを有している。
かかる構成の差動増幅回路において、MOSトランジス
タN、、Pl、P、とMOSトランジスタN、、P、、
P、とはそれぞれ対称的な素子として形成されている。
しかるに、NチャネルMOSトランジスタN、、N2 
GCはそれぞれ■の電流がとなる。また、電流検出回路
Mで検出されるPチャネルMO8トランジスタPsとP
6との電流の和が前記Pt、P2の電流の和のm倍であ
るとすると、 −一よ− Idspl = Idspz −I    ・”−” 
(5)m+1 となる。かかる差動動作ではIdsplとIdspz 
の和は一定であるので、PチャネルMOSトランジスタ
Ps、Pgの電流値は一定である。一方、Pl。
・・・・・・・・・ (6) であるので、入力端子Il、I、から出力端子v614
 vow ヘの電圧利得(Av)は、になる。この式か
ら判るように、PチャネルトランジスタP、、P、およ
びNチャネルトランジスりN!、N、の(rJ)の比は
大きくとらなくても、mの値を大きくすることによシミ
圧利得Ayを適度な大きさに設定することが出来ろ。こ
の場合、電圧利得を適正値にもっていっても、mの値が
大きいので同相入力範囲を狭くする等の欠点は生じない
第2図は第1図における電流検出回路を具体的に示した
差動増幅回路図である。
第2図に示すように、点線で示す電流検出回路Mは、ソ
ースを正の電源+Vに接αしドレインを互いに接続する
とともにゲートをそれぞれPチャネルMOSトランジス
タPKおよびP2に接続したPチャネルMOSトランジ
スタPs 、Paと、このPチャネルMO8トランジス
タP N * P 4の互いに接続されたドレインを入
力端子圧しカレントミラー回路を形成するNチャネルM
O8トランジスタN、、N4と、ソースを電源+V<接
続しゲートおよびドレインを短絡するとともにPチャネ
ルMOSトランジスタル、、p、のゲート並びに前記カ
レントミラー回路の出力端九なるNチャネルMOSトラ
ンジスタN4のドレインに接続したPチャネルMOSト
ランジスタとで構成される。
尚、その他の回路については第1図において説明したも
のと同じである。
上述した差動増幅回路における電流検出回路は、Pチャ
ネルMO8トランジスタP3.P4でPl。
N4と、PチャネルMO8トランジスタP、とによシ、
前記電流の和のm倍の′rIt流がPチャネルMO8ト
ランジスタP 6 e P 6に流れる。ここで、それ
ぞれPlとP、およびP2とP4の電流比をml、N3
とN4の電流比をm2、p7とPieP6の電流比をm
3とすると、m = m IX m 2% m gであ
る。このml 、m2 、m3個々の電流比およ 。
び全体の電流比mはチャネル幅W又はチャネル長りを変
えること忙よシ容易に大きくすることができる。
従って、以上のことから適正な利得の差動増幅器を得る
ことができ、かかる増幅器を用いることによシオートゼ
四回路を少ない段数で且つ小さな入力オフセット電圧に
することができる。
尚、本実施例におけるPチャネルトランジスタなNチャ
ネルトランジスタに変え且つNチャネルトランジスタな
Pチャネルトランジスタに変えて差動増幅器を構成する
場合は、正の電源+Vを接地に変え且つ接地電源を負の
電源にすることにょシ容易に実現することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の差動増幅器は適度な大き
さの利得を得られ、少ない段数でオートゼロ回路に適し
た差動増幅器を実現することが出来るという効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するための差動増幅回
路図、第2図は第1図における電流検出回路を具体的に
示した差動増幅回路図、第3図は従来の差動増幅器を用
いたオートゼロ回路図、第4図は従来の一例を説明する
ための差動増幅回路図である。 M・・・・・・電流検出回路、11.I、・・・・・・
入力端子、”01〜vo!・・・・・・出力端子、N!
〜N4・・・・・・NチャネルMOSトランジスタ% 
Pl〜P7・・・・・・PチャネルMOSトランジスタ
、Ic・・・・・・定電流源。 代理人 弁理士  内 原   晋

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端を第一の電源に接続された定電流源と、前記
    定電流源の他端にソースを共に接続し且つゲートに異な
    る入力端子をそれぞれ接続した一導電型の第一および第
    二のMOSトランジスタと、ソースを共に第二の電源に
    接続し且つドレインをそれぞれ前記第一および第二のM
    OSトランジスタのドレインおよびそれぞれの異なる出
    力端子に接続した逆導電型の第三および第四のMOSト
    ランジスタと、ソースを共に前記第二の電源に接続しそ
    れぞれのゲートおよびドレインを互いに短絡するととも
    にそれぞれ前記第一および第二のMOSトランジスタの
    ドレインに接続した逆導電型の第五および第六のMOS
    トランジスタと、この第五および第六のMOSトランジ
    スタの電流の和を検出し且つその和に比例した電流を前
    記第三および第四のMOSトランジスタに流す電流検出
    回路とを有することを特徴とする差動増幅器。
  2. (2)電流検出回路は、ソースを第二の電源に接続しド
    レインを互いに接続するとともにゲートをそれぞれ第五
    および第六のMOSトランジスタのゲートに接続した逆
    導電型の第七および第八のMOSトランジスタと、この
    第七および第八のMOSトランジスタの互いに接続され
    たドレインを入力とするカレントミラー回路と、ソース
    を前記第二の電源に接続しゲートおよびドレインを短絡
    するとともに前記第三および第四のMOSトランジスタ
    のゲート並びに前記カレントミラー回路の出力端に接続
    した逆導電型の第九のMOSトランジスタとで構成され
    た特許請求の範囲第(1)項記載の差動増幅器。
JP62257704A 1987-10-12 1987-10-12 差動増幅器 Pending JPH0199305A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009136565A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 美容器具
JP2009136549A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 髪ケア装置
JP2009136548A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 髪ケア装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009136565A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 美容器具
JP2009136549A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 髪ケア装置
JP2009136548A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Panasonic Electric Works Co Ltd 髪ケア装置

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