JPH0210905A - 演算増幅器 - Google Patents
演算増幅器Info
- Publication number
- JPH0210905A JPH0210905A JP63161473A JP16147388A JPH0210905A JP H0210905 A JPH0210905 A JP H0210905A JP 63161473 A JP63161473 A JP 63161473A JP 16147388 A JP16147388 A JP 16147388A JP H0210905 A JPH0210905 A JP H0210905A
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- JP
- Japan
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- drain
- mos transistor
- source
- operational amplifier
- high frequency
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- Pending
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
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。
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〕
本発明は演算増幅器に関し、特に、高周波領域での安定
性の改善回路を有する演算増幅器に関する。
性の改善回路を有する演算増幅器に関する。
第3図は、従来の一例を示すフォールデッド型演算増幅
器の基本回路図である。
器の基本回路図である。
FET Ml、M2は差動対入力F’ETであり、定電
流源であるF E T Ms 、 Maを負荷に持つ。
流源であるF E T Ms 、 Maを負荷に持つ。
F E T M+ 、 M2のドレインはレベルシフタ
FETM、、M、のソース、ドレインを介し、負荷FE
TM、、M、に接続されている。
FETM、、M、のソース、ドレインを介し、負荷FE
TM、、M、に接続されている。
フォールデッド型演算増幅器は、レベルシフタFETを
用い、電圧を交流的に折り返し演算増幅しているため、
このレベルシフタFETによるボールが高周波領域で存
在し、位相遅れの原因となっていた。
用い、電圧を交流的に折り返し演算増幅しているため、
このレベルシフタFETによるボールが高周波領域で存
在し、位相遅れの原因となっていた。
第3図の回路の動作を説明するために、第4図に示す小
信号等価回路を用いる。gml+gmlBはそれぞれ、
FET Ml、M、の相互コンダクタンス、gDl、C
Iは、それぞれ■cにおける出力コンダクタンス、出力
容量sgom・C6は・それぞれ演算増幅器出力におけ
る出力コンダクタンス。
信号等価回路を用いる。gml+gmlBはそれぞれ、
FET Ml、M、の相互コンダクタンス、gDl、C
Iは、それぞれ■cにおける出力コンダクタンス、出力
容量sgom・C6は・それぞれ演算増幅器出力におけ
る出力コンダクタンス。
出力容量、gos p Csは、それぞれFETM、の
出力コンダクタンス、出力容量を示す。
出力コンダクタンス、出力容量を示す。
第3図を用いて周波数Sに対する開ループゲインVo/
Viを求めると次式の様になる。
Viを求めると次式の様になる。
・・・・・・(1)
ただし、Vi、Voはそれぞれ入力電圧、出力電圧を示
す。
す。
(1)式から明らかなように第2図の演算増幅器は、次
式に周波数SzIを示す零点z1を有する。
式に周波数SzIを示す零点z1を有する。
S zs = gm8 / Cg
−−(2)さらに次式にそれぞれ周波数SPI r
SP2を示すボールP1.P、を有する。
−−(2)さらに次式にそれぞれ周波数SPI r
SP2を示すボールP1.P、を有する。
8pI= gDslos ・・・
・・・(3)第5図にこの演算増幅器のAC特性を示す
。
・・・(3)第5図にこの演算増幅器のAC特性を示す
。
(2)〜(4)式から明らかなようにl Sp+ l<
l 8pzl<lsz+l となるため、高周波領
域ではボールP2による位相遅れが生じる。
l 8pzl<lsz+l となるため、高周波領
域ではボールP2による位相遅れが生じる。
このボールP3の悪影ヤを避けるためには、C6を大き
くする、あるいは容量性素子を、この演算増幅器に負荷
することでSP z ” gms /Cs = Sz
sとし、ホールP2を零点z1で打ち消す方法があるが
、これは演算増幅器の帯域が狭くなるという問題を崩し
ていた。
くする、あるいは容量性素子を、この演算増幅器に負荷
することでSP z ” gms /Cs = Sz
sとし、ホールP2を零点z1で打ち消す方法があるが
、これは演算増幅器の帯域が狭くなるという問題を崩し
ていた。
また、ホールP、をさらに高周波領域に移し、位相遅れ
を改善する方法が考えられるが、これは、FETM、に
流れる電流あるいはFETM、のサイズを相当大きくす
ることによってgrnsを大きくしなければならず、消
費電力、あるいはチップサイズの増大を来すという問題
を有していた。
を改善する方法が考えられるが、これは、FETM、に
流れる電流あるいはFETM、のサイズを相当大きくす
ることによってgrnsを大きくしなければならず、消
費電力、あるいはチップサイズの増大を来すという問題
を有していた。
上述した従来のフォールデッド型演算増幅器は、)”E
TM、、Msをレベルシフタとして使用しているので、
高周波領域では、F’ET M?、MSの相互コンダク
タンスgm1+ gm8と寄生容量によって、位相遅れ
の原因となる極が存在するという欠点がある。
TM、、Msをレベルシフタとして使用しているので、
高周波領域では、F’ET M?、MSの相互コンダク
タンスgm1+ gm8と寄生容量によって、位相遅れ
の原因となる極が存在するという欠点がある。
本発明の目的は、レベルシフタF E Tのソース。
ドレイン間に容量性素子を接続することで、高周波領域
での位相遅れの原因となっていたボールを零点で打ち消
し、位相遅れを改善する演算増幅器を提供することにあ
る。
での位相遅れの原因となっていたボールを零点で打ち消
し、位相遅れを改善する演算増幅器を提供することにあ
る。
本発明の演算増幅器は、第1の導電型の差動接続された
第1.第2のMOSトランジスタの各ソースが共通に定
電流源に接続され、一方、第2の導電型の第3.第4の
MOS)ランシフタの各ソースが共通に第1の電源に接
続され、前記第3゜第4のMOS1−ランシフタの各ゲ
ートが共通の第2の電源に接続され、前記第1のMOS
)ラジジスタのドレインが前記第3のMOSトランジス
タのドレインに接続され、前記第2のMOSトランジス
タの各ゲートが共通の第2の電源に接続され、前記第1
のMOSトランジスタのドレインが前記第3のMOSト
ランジスタのドレインに接続され、前記第2のMOSト
ランジスタのドレインが前記第4のMOSトランジスタ
のドレインに接続され、一方、第1の導電型のカレント
ハラ−接続された第5.第6のMOSトランジスタの各
ソースが共通に第3の電源に接続され、前記第5のMO
Sトランジスタのゲートと前記第5のMOSトランジス
タのドレインと前記第6のMOSトランジスタのゲート
が接続され、一方、第2の導電型の第7゜第8のMOS
トランジスタの各ゲートが共通に第4の電源に接続され
、前記第7のMOSトランジスタのソースと前記第3の
MO8!−ランジスタのドレインが接続され、前記第7
のMOSトランジスタのドレインと前記第5のMOSト
ランジスタのドレインが接続され、前記第8のMOSト
ランジスタのソースと前記第4のMOSトランジスタの
ドレインが接続され、前記第8のMOSトランジスタの
ドレインと、前記第6のMOSトランジスタのドレイン
が接続されている演算増幅器において、前記第7のMO
Sトランジスタのソースとドレインとの間に容量性素子
が接続され、前記第8のMOS1−ランジスタのソース
とドレインとの間に容量性素子が接続されて構成される
。
第1.第2のMOSトランジスタの各ソースが共通に定
電流源に接続され、一方、第2の導電型の第3.第4の
MOS)ランシフタの各ソースが共通に第1の電源に接
続され、前記第3゜第4のMOS1−ランシフタの各ゲ
ートが共通の第2の電源に接続され、前記第1のMOS
)ラジジスタのドレインが前記第3のMOSトランジス
タのドレインに接続され、前記第2のMOSトランジス
タの各ゲートが共通の第2の電源に接続され、前記第1
のMOSトランジスタのドレインが前記第3のMOSト
ランジスタのドレインに接続され、前記第2のMOSト
ランジスタのドレインが前記第4のMOSトランジスタ
のドレインに接続され、一方、第1の導電型のカレント
ハラ−接続された第5.第6のMOSトランジスタの各
ソースが共通に第3の電源に接続され、前記第5のMO
Sトランジスタのゲートと前記第5のMOSトランジス
タのドレインと前記第6のMOSトランジスタのゲート
が接続され、一方、第2の導電型の第7゜第8のMOS
トランジスタの各ゲートが共通に第4の電源に接続され
、前記第7のMOSトランジスタのソースと前記第3の
MO8!−ランジスタのドレインが接続され、前記第7
のMOSトランジスタのドレインと前記第5のMOSト
ランジスタのドレインが接続され、前記第8のMOSト
ランジスタのソースと前記第4のMOSトランジスタの
ドレインが接続され、前記第8のMOSトランジスタの
ドレインと、前記第6のMOSトランジスタのドレイン
が接続されている演算増幅器において、前記第7のMO
Sトランジスタのソースとドレインとの間に容量性素子
が接続され、前記第8のMOS1−ランジスタのソース
とドレインとの間に容量性素子が接続されて構成される
。
本発明の詳細な説明する。
第1図に示す演算増幅器の小信号等価回路は、第2図の
ようになるa gmlr gmz p gmit gm
a jgm? + gmaは、それぞれFkJT″M8
.M2.M、。
ようになるa gmlr gmz p gmit gm
a jgm? + gmaは、それぞれFkJT″M8
.M2.M、。
M6.M7.M、の相互コンタ“クタンス、gDA T
0人は、vAKおける出力コンダクタンス、出力容量
、gDB * CBはVBにおける出力コンダクタンス
。
0人は、vAKおける出力コンダクタンス、出力容量
、gDB * CBはVBにおける出力コンダクタンス
。
出力容量、gDs、CsはF’ETM、の出力コンダク
タンス、出力容量、gDs tCsはFETM6の出力
コンダクタンス、出力容量、gD7.C7はFETM、
の出力コンダクタンス、出力容量、gD8+C3は、F
ET M、の出力コンダクタンス、出力容量である。
タンス、出力容量、gDs tCsはFETM6の出力
コンダクタンス、出力容量、gD7.C7はFETM、
の出力コンダクタンス、出力容量、gD8+C3は、F
ET M、の出力コンダクタンス、出力容量である。
第2図を用いて周波数Sに対する開ループゲインVo/
Viを求めると、 次式のようになる。
Viを求めると、 次式のようになる。
ただし
・・・・・・(5)
gml ” gmt + gm5= gma y
gm7= gm8Vi、Voはそれぞれ入力電圧、出力
電圧を示す。
gm7= gm8Vi、Voはそれぞれ入力電圧、出力
電圧を示す。
(5)式から明らかなように第5図の演算増幅器は、そ
れぞれ周波数sz、 l SZI 、 Szzを示す零
点Z 1 +22.23を有し、さらに周波数Spu
、 8pt 、 SF3゜SF3を示すホールPl、P
、、P3.P、を有する。
れぞれ周波数sz、 l SZI 、 Szzを示す零
点Z 1 +22.23を有し、さらに周波数Spu
、 8pt 、 SF3゜SF3を示すホールPl、P
、、P3.P、を有する。
ここで、Cs>CB* 06とすると、次式が得られる
。
。
Szt = 2 g、yli/ Cs
−・・・03)Szz = gms / C
s −04)8Z3= 2 g
ma/ (CB +c6) ・”−05)S
p+=−gDs/Cs ・・・
・・・C6)Sr1 = g ms/ Cs
・・・・・・C8)Sr1” gm
s/(CB+es) ・++・Q9)(1
4) r (18ン式から明らかなように、C8>CB
。
−・・・03)Szz = gms / C
s −04)8Z3= 2 g
ma/ (CB +c6) ・”−05)S
p+=−gDs/Cs ・・・
・・・C6)Sr1 = g ms/ Cs
・・・・・・C8)Sr1” gm
s/(CB+es) ・++・Q9)(1
4) r (18ン式から明らかなように、C8>CB
。
C6とすることで、Sz!を高周波領域に下げてボール
P3を打ち消すことが可能となシ、高周波領域での位相
遅れを改善することができる。
P3を打ち消すことが可能となシ、高周波領域での位相
遅れを改善することができる。
本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す演算増幅器の回路図で
ある。
ある。
N型FETM1.M、は、差動対入力FETであり、定
電流源であるP型FET M3.M4を負荷に持ち、さ
らに、レベルシフタF’ E TであるP型FETM、
、M、を介して、負荷FE’l”であるN型F E T
M s 、 M sに接続している。またFETMl
、M2は、定電流源であるN型FJ!:TM、□を持つ
。また容量性素子であるC、、C,をそれぞれF)!;
TM7.M、のソース、ドレイン間に接続している。ま
た、電流源1%N型FETM9〜M11、及びP型に’
E T Mls 、 M14で構成されるバイアス回
路は、定電流源となるFET及びFETM、、M、の、
ゲートに接続されている。
電流源であるP型FET M3.M4を負荷に持ち、さ
らに、レベルシフタF’ E TであるP型FETM、
、M、を介して、負荷FE’l”であるN型F E T
M s 、 M sに接続している。またFETMl
、M2は、定電流源であるN型FJ!:TM、□を持つ
。また容量性素子であるC、、C,をそれぞれF)!;
TM7.M、のソース、ドレイン間に接続している。ま
た、電流源1%N型FETM9〜M11、及びP型に’
E T Mls 、 M14で構成されるバイアス回
路は、定電流源となるFET及びFETM、、M、の、
ゲートに接続されている。
次に、本発明の特性を(5)〜(12)式を用いて説明
する。
する。
gm、=100 fi8 、 gms=70 μs 、
gos=0.3 asCB =0.15 pF 、
Cs =0.05 pFにおいて、 (1) C5=0.1pFのとき 5Z1=−46Mn2 、 82z= I O6MH
zSZ3= 310 Mn2 Sp!= 960 KHz 、 5pt= 20
MHz8ps=−39MHz 、 8pa= −1
65MHz(1) C5=10pFのとき 5zt= 24MHz、 8z*=−1,1MHz
Sz、= −161MHz 8pI= 960 KHz 、 8px= 230
KHz8pl=−1,1MHz、 8pa= 8
1MHzただしく1)は寄生容量のみ、(I)は容量性
素子C3=10 ppを追加した場合である。
gos=0.3 asCB =0.15 pF 、
Cs =0.05 pFにおいて、 (1) C5=0.1pFのとき 5Z1=−46Mn2 、 82z= I O6MH
zSZ3= 310 Mn2 Sp!= 960 KHz 、 5pt= 20
MHz8ps=−39MHz 、 8pa= −1
65MHz(1) C5=10pFのとき 5zt= 24MHz、 8z*=−1,1MHz
Sz、= −161MHz 8pI= 960 KHz 、 8px= 230
KHz8pl=−1,1MHz、 8pa= 8
1MHzただしく1)は寄生容量のみ、(I)は容量性
素子C3=10 ppを追加した場合である。
(+) 、 (1)から明らかなように、FET Mフ
9M8のソース、ドレイン間に容量性素子C8を接続す
ることで高周波領域のボールP3を零点Z2で打ち消し
、事実上の第3ボールはSps (=39MHz )か
ら、Spa (=81MHz ) ヘ、さらに高周波領
域へ移動する。
9M8のソース、ドレイン間に容量性素子C8を接続す
ることで高周波領域のボールP3を零点Z2で打ち消し
、事実上の第3ボールはSps (=39MHz )か
ら、Spa (=81MHz ) ヘ、さらに高周波領
域へ移動する。
以上より、高周波領域における位相遅れを改善すること
ができる。
ができる。
以上説明したように、本発明はフォールデッド型演算増
幅器におけるレベルシフタFETM7゜M8のソース、
ドレイン間にそれぞれ容量性素子を接続することによシ
、高周波領域における位相遅れを改善することができる
効果がある。
幅器におけるレベルシフタFETM7゜M8のソース、
ドレイン間にそれぞれ容量性素子を接続することによシ
、高周波領域における位相遅れを改善することができる
効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示す、第2図は第1図の小
信号等価回路図、第3図は従来の一例を示す回路図、第
4図は第3図の小信号等価回路図、第5図は第3図のA
C%性図、である。 M1〜M 14・・・・・・FET、C,、C,・・・
・・・容量性素子、■・・・・・・定電流源。 第 1区 代理人 弁理士 内 原 晋 晃3区 第4区 第 閃
信号等価回路図、第3図は従来の一例を示す回路図、第
4図は第3図の小信号等価回路図、第5図は第3図のA
C%性図、である。 M1〜M 14・・・・・・FET、C,、C,・・・
・・・容量性素子、■・・・・・・定電流源。 第 1区 代理人 弁理士 内 原 晋 晃3区 第4区 第 閃
Claims (1)
- 第1の導電型の差動接続された第1、第2のMOSトラ
ンジスタの各ソースが共通に定電流源に接続され、一方
、第2の導電型の第3、第4のMOSトランジスタの各
ソースが共通に第1の電源に接続され、前記第3、第4
のMOSトランジスタの各ゲートが共通の第2の電源に
接続され、前記第1のMOSトランジスタのドレインが
前記第3のMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第2のMOSトランジスタのドレインが前記第4の
MOSトランジスタのドレインに接続され、一方、第1
の導電型のカレントミラー接続された第5、第6のMO
Sトランジスタの各ソースが共通に第3の電源に接続さ
れ、前記第5のMOSトランジスタのゲートと前記第5
のMOSトランジスタのゲートと前記第5のMOSトラ
ンジスタのドレインと前記第6のMOSトランジスタの
ゲートが接続され、一方、第2の導電型の第7、第8の
MOSトランジスタの各ゲートが共通に第4の電源に接
続され、前記第7のMOSトランジスタのソースと前記
第3のMOSトランジスタのドレインが接続され、前記
第7のMOSトランジスタのドレインと前記第5のMO
Sトランジスタのドレインが接続され、前記第8のMO
Sトランジスタのソースと前記第4のMOSトランジス
タのドレインが接続され、前記第8のMOSトランジス
タのドレインと、前記第6のMOSトランジスタのドレ
インが接続されている演算増幅器において、前記第7の
MOSトランジスタのソースとドレインとの間に容量性
素子が接続され、前記第8のMOSトランジスタのソー
スとドレインとの間に容量性素子が接続されていること
を特徴とする演算増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63161473A JPH0210905A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 演算増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63161473A JPH0210905A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 演算増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0210905A true JPH0210905A (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15735761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63161473A Pending JPH0210905A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 演算増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0210905A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5392012A (en) * | 1991-09-18 | 1995-02-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoelectric filter in a casing sealed by an insulating filler and having cranked connecting legs |
US5543763A (en) * | 1992-09-07 | 1996-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric component for ladder type filter and method of manufacturing thereof |
JP2003095190A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Nippon Steel Corp | 浮体底面の付着物除去装置 |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63161473A patent/JPH0210905A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5392012A (en) * | 1991-09-18 | 1995-02-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoelectric filter in a casing sealed by an insulating filler and having cranked connecting legs |
US5543763A (en) * | 1992-09-07 | 1996-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric component for ladder type filter and method of manufacturing thereof |
JP2003095190A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Nippon Steel Corp | 浮体底面の付着物除去装置 |
JP4711572B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2011-06-29 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 浮体底面の付着物除去装置 |
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