JPH02168706A - 差動増幅回路 - Google Patents
差動増幅回路Info
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- JPH02168706A JPH02168706A JP63324184A JP32418488A JPH02168706A JP H02168706 A JPH02168706 A JP H02168706A JP 63324184 A JP63324184 A JP 63324184A JP 32418488 A JP32418488 A JP 32418488A JP H02168706 A JPH02168706 A JP H02168706A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 241000750042 Vini Species 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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-
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-
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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。
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〕
本発明は差動増幅回路に関し、特にNチャネル及びPチ
ャネルのMOSトランジスタで形成されだ差動増幅回路
に関する。
ャネルのMOSトランジスタで形成されだ差動増幅回路
に関する。
従来、この種の差動増幅回路は、第4図に示すように、
ゲートに第1の入力信号IN1を入力する駆動素子とし
てのNチャネルの第1のMOSトランジスタQ、 と、
ゲートに第2の入力信号IN、(入力信号IN、の補信
号)を入力しソースをMOSトランジスタQ1と共通接
続する駆動素子としてのNチャネルの第2のMOSトラ
ンジスタと、ゲートを共に接地しMOSトランジスタQ
、 、 Q、の負荷素子となるPチャネルの第3及び第
4のMOSトランジスタQ−、Q4 と、ゲートに制御
信号φ1を入力し活性化制御を行うNチャネルの第5の
MOSトランジスタQ、とを備えた構成となっていた。
ゲートに第1の入力信号IN1を入力する駆動素子とし
てのNチャネルの第1のMOSトランジスタQ、 と、
ゲートに第2の入力信号IN、(入力信号IN、の補信
号)を入力しソースをMOSトランジスタQ1と共通接
続する駆動素子としてのNチャネルの第2のMOSトラ
ンジスタと、ゲートを共に接地しMOSトランジスタQ
、 、 Q、の負荷素子となるPチャネルの第3及び第
4のMOSトランジスタQ−、Q4 と、ゲートに制御
信号φ1を入力し活性化制御を行うNチャネルの第5の
MOSトランジスタQ、とを備えた構成となっていた。
次に、この回路の動作について説明する。
今、制御信号φ1が高レベルとなり差動増幅回路が活性
化され、微小電位差の入力信号〆IN1゜IN2が入力
された場合、これら入力信号INI、IN2の電位をそ
れぞれVINI VIN2としてVINI >VIN2
とすると、MOSトランジスタQs +Q4のゲートノ
ース間電位は、ソース電位を■8として、 VTNI−V B >VIN2−V S トナ’)、
MOS)うyジスタQ1.O2のコンダグ2フフ$gt
+gβシ、〉g2 となって出力信号0UT1,0U
T2の電位VOUTI。
化され、微小電位差の入力信号〆IN1゜IN2が入力
された場合、これら入力信号INI、IN2の電位をそ
れぞれVINI VIN2としてVINI >VIN2
とすると、MOSトランジスタQs +Q4のゲートノ
ース間電位は、ソース電位を■8として、 VTNI−V B >VIN2−V S トナ’)、
MOS)うyジスタQ1.O2のコンダグ2フフ$gt
+gβシ、〉g2 となって出力信号0UT1,0U
T2の電位VOUTI。
VOUT2はVOUTI <VOUT2 (!: f
x ル。コノ時)(VOUT2−VOUTI)/(VI
NI VINz)カ差動増幅回路の利得である。
x ル。コノ時)(VOUT2−VOUTI)/(VI
NI VINz)カ差動増幅回路の利得である。
との差動増幅器の利得はPチャネルのMOSトランジス
タQ−,Q4のコンダクタンスgs+g4とNチャネル
のMOSトランジスタQ+、Qtのコンダクタンスgt
+gtとの比で決定される。
タQ−,Q4のコンダクタンスgs+g4とNチャネル
のMOSトランジスタQ+、Qtのコンダクタンスgt
+gtとの比で決定される。
通常、差動増幅回路では、その入力信号IN1゜I N
2 の電位と電位差に応じて所望の利得が得られる
よう、各MOSトランジスタQ、−Q、の寸法を設定す
る。
2 の電位と電位差に応じて所望の利得が得られる
よう、各MOSトランジスタQ、−Q、の寸法を設定す
る。
上述した従来の差動増幅回路は、MOSトランジスタQ
s 、O4のゲートが接地され、差動増幅器の利得は負
荷素子のMOSトランジスタQ−、O4と駆動素子のM
OSトランジスタQ、 、 Q、のコンダクタンス比で
決定されるので、このコンダクタンス比は製造条件の変
動によ勺変わるため、所望のゲインを得られず、歩留が
低下するという欠点があった。
s 、O4のゲートが接地され、差動増幅器の利得は負
荷素子のMOSトランジスタQ−、O4と駆動素子のM
OSトランジスタQ、 、 Q、のコンダクタンス比で
決定されるので、このコンダクタンス比は製造条件の変
動によ勺変わるため、所望のゲインを得られず、歩留が
低下するという欠点があった。
例えば今、製造条件の変動によシMOSトランジスタQ
= 、O4のコンダクタンスが増大し、MOSトランジ
スタQ、−Qt 、Qsのコンダクタンスが減少した場
合を考えると、MOSトランジスタQ、、Q、の共通の
ソース電位VSは、MOSトランジスタQI、Qh 、
Q−のコンダクタンスが減少し、MOSトランジスタQ
、−O4のコンダクタンスが増大しているから平常時よ
セも高くなっている。
= 、O4のコンダクタンスが増大し、MOSトランジ
スタQ、−Qt 、Qsのコンダクタンスが減少した場
合を考えると、MOSトランジスタQ、、Q、の共通の
ソース電位VSは、MOSトランジスタQI、Qh 、
Q−のコンダクタンスが減少し、MOSトランジスタQ
、−O4のコンダクタンスが増大しているから平常時よ
セも高くなっている。
この時、入力信号INI、IN2の電位V INI 、
V IN2は製造条件の変動に影響されないため、M
OSトランジスタQ1.O2のゲート・ソース間電位差
VG81””VINI VS+VG82:VIN2
v8は平常時よシ小さくなり、MOSトランジスタQ、
、Q、のオン抵抗は高くなって出力信号OUT 1,0
UT2の電位VOUTI VOUT2は上昇し、その
差が小さくなり所望の利得が得られなくなる。
V IN2は製造条件の変動に影響されないため、M
OSトランジスタQ1.O2のゲート・ソース間電位差
VG81””VINI VS+VG82:VIN2
v8は平常時よシ小さくなり、MOSトランジスタQ、
、Q、のオン抵抗は高くなって出力信号OUT 1,0
UT2の電位VOUTI VOUT2は上昇し、その
差が小さくなり所望の利得が得られなくなる。
また、上述した場合と逆に、MOSトランジスタQ、、
Q、のコンダクタンスが減少しMOSトランジスタQ、
、Q2のコンダクタンスが増大した場合は、ソース電位
Vsは平常時よυ下がシ、MOSトランジスタQ1.O
2のオン抵抗が共に減少し、出力信号0UT1,0UT
zの電位VouTx 、 VOUT2はとも下がって同
様に所望の利得が得られなくなる。
Q、のコンダクタンスが減少しMOSトランジスタQ、
、Q2のコンダクタンスが増大した場合は、ソース電位
Vsは平常時よυ下がシ、MOSトランジスタQ1.O
2のオン抵抗が共に減少し、出力信号0UT1,0UT
zの電位VouTx 、 VOUT2はとも下がって同
様に所望の利得が得られなくなる。
本発明の目的は、製造条件が変動しても所望の利得を得
ることができ、歩留りの向上をはかることができる差動
増幅回路を提供することにある。
ることができ、歩留りの向上をはかることができる差動
増幅回路を提供することにある。
本発明の差動増幅回路は、ゲートに第1及び第2の入力
信号をそれぞれ対応して入力しソースを共通接続する駆
動素子の一導電型の第1及び第2−5= のM、O8トランジスタと、ゲートに制御電圧をそれぞ
れ入力し前記第1及び第2のMOSトランジスタの負荷
素子となる逆導電型の第3及び第4のし MO8I−ランラスタ11前記一導電型の第1及び第2
のMOSトランジスタと前記逆4を型の第3及び第4の
MOSトランジスタとのコンダクタンス比を検知しこの
コンダクタンス比と対応する前記制御電圧を発生ずる制
御電圧発生部とを有している。
信号をそれぞれ対応して入力しソースを共通接続する駆
動素子の一導電型の第1及び第2−5= のM、O8トランジスタと、ゲートに制御電圧をそれぞ
れ入力し前記第1及び第2のMOSトランジスタの負荷
素子となる逆導電型の第3及び第4のし MO8I−ランラスタ11前記一導電型の第1及び第2
のMOSトランジスタと前記逆4を型の第3及び第4の
MOSトランジスタとのコンダクタンス比を検知しこの
コンダクタンス比と対応する前記制御電圧を発生ずる制
御電圧発生部とを有している。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第1の実施例を示す回路回である。
この実施例は、ゲーHC第1及び第2の入力信号IN1
..IN2をそれぞれ対応して入力しソースを共通接続
する駆動素子のNチャネルの第1及び第トランジスタQ
+ 、Q−の負荷素子となるPチャネルの第3及び第4
のMOSトランジスタQ−−G4と、ゲートに制御信号
φ、を入力し活性化制御を行うNチャネルの第5のMO
SトランジスタQ。
..IN2をそれぞれ対応して入力しソースを共通接続
する駆動素子のNチャネルの第1及び第トランジスタQ
+ 、Q−の負荷素子となるPチャネルの第3及び第4
のMOSトランジスタQ−−G4と、ゲートに制御信号
φ、を入力し活性化制御を行うNチャネルの第5のMO
SトランジスタQ。
と、MOSトランジスタQ1〜Q、と同時に形成された
Pチャネル及びNチャネルのMOSトランジスタQa、
Q−を備え、負荷素子のMOSトランジスタQ、、Q、
と駆動素子のMOSトランジスタQi+Q2とのコンダ
クタンス比を検知してこのコンダクタンス比と対応する
制御゛電圧Vcを発生する’ffi制御電圧発生部1と
を有する構成となっている。
Pチャネル及びNチャネルのMOSトランジスタQa、
Q−を備え、負荷素子のMOSトランジスタQ、、Q、
と駆動素子のMOSトランジスタQi+Q2とのコンダ
クタンス比を検知してこのコンダクタンス比と対応する
制御゛電圧Vcを発生する’ffi制御電圧発生部1と
を有する構成となっている。
次に、この実施例の動作について説明する。
今、制御信号φ1が高レベルと一ケリ、MOSトランジ
スタQ、がオン状態(てなると共にMOSトランジスタ
Q7がオン状態となると、制御電圧発生部1が活性化さ
れる。
スタQ、がオン状態(てなると共にMOSトランジスタ
Q7がオン状態となると、制御電圧発生部1が活性化さ
れる。
制御電圧発生部1は、電源端子(電源電圧V1)J))
接地端子間に直列接続されたPチャネル及びNチャネル
のMOSトランジスタQ−−G7を備えており、制御信
号φ、によシ活性化されると、MOSトランジスタQa
= Qtの直列接続点の電位、すカわち制御電圧Vc
がこれらMosトランジスタQa rQ7のコンダクタ
ンス比により設定された値となシ、この制御電圧Vcに
よlMOSト?ンジスタQs、Q、をオン状態とし、こ
の差動増幅回路は入力信号IN 1.IN2に対して増
幅動作を行う。
接地端子間に直列接続されたPチャネル及びNチャネル
のMOSトランジスタQ−−G7を備えており、制御信
号φ、によシ活性化されると、MOSトランジスタQa
= Qtの直列接続点の電位、すカわち制御電圧Vc
がこれらMosトランジスタQa rQ7のコンダクタ
ンス比により設定された値となシ、この制御電圧Vcに
よlMOSト?ンジスタQs、Q、をオン状態とし、こ
の差動増幅回路は入力信号IN 1.IN2に対して増
幅動作を行う。
このときの利得は、従来例と同様KPチャネルのMOS
トランジスタQ==Q4とNチャネルのMOSト2ンジ
スタQ+ 、G2のコンダクタンス比によって決定され
る。
トランジスタQ==Q4とNチャネルのMOSト2ンジ
スタQ+ 、G2のコンダクタンス比によって決定され
る。
ここで、今、製造条件の変動によシ、PチャネルのMO
SトランジスタQs −G4 、Qs ”コンダクタン
スが増大しNチャネルのMOSトランジスタQ、、Q、
、Q7のコンダクタンスが減少すると、制御電圧■。が
上昇しMOSトランジスタQsrQ4のゲート電位が上
がることによりMOSトtンジスタQ−、G4のコンダ
クタンスが減少し、MOSトランジスタO,s 、 G
4とMOSトランジスタQ1.Q2のコンダクタンス比
が平常時とほぼ同じに保たれるため、所望の利得が得ら
れる。
SトランジスタQs −G4 、Qs ”コンダクタン
スが増大しNチャネルのMOSトランジスタQ、、Q、
、Q7のコンダクタンスが減少すると、制御電圧■。が
上昇しMOSトランジスタQsrQ4のゲート電位が上
がることによりMOSトtンジスタQ−、G4のコンダ
クタンスが減少し、MOSトランジスタO,s 、 G
4とMOSトランジスタQ1.Q2のコンダクタンス比
が平常時とほぼ同じに保たれるため、所望の利得が得ら
れる。
また、逆に製造条件の変動によυPチャネルのMOSト
ランジスタQ、、Q、、Qsのコンダクタンスが減少し
、NチャネルのMOSトランジスタQl 、Qt、G7
のコンダクタンスが増大した場合、制御電圧Vcが下降
しMOSトランジスタQs+Q4のゲート電位が下がる
ため、MOSトランジスタQ=、G4のコンダクタンス
が増大し、MOSトランジスタQ、、Q、とMOSトラ
ンジスタQ+。
ランジスタQ、、Q、、Qsのコンダクタンスが減少し
、NチャネルのMOSトランジスタQl 、Qt、G7
のコンダクタンスが増大した場合、制御電圧Vcが下降
しMOSトランジスタQs+Q4のゲート電位が下がる
ため、MOSトランジスタQ=、G4のコンダクタンス
が増大し、MOSトランジスタQ、、Q、とMOSトラ
ンジスタQ+。
G2のコンダクタンス比は平常時とはは同じに保たれ、
やはり所望の利得を得ることができる。
やはり所望の利得を得ることができる。
第2図は製造条件の変動により利得が変動する状況を示
した特性図である。
した特性図である。
このように、従来例では大幅に利得が変動するのに対し
、この実施例においてはわずかな変動となっている。
、この実施例においてはわずかな変動となっている。
第1図は本発明の第2の実施例を示す回路図である。
丘
この実施例は、制御電圧発生部IAX/NORゲトGi
及びインバーター、で構成したものである。
及びインバーター、で構成したものである。
NORゲートG、にはPチャイル及びNチャネルのMO
Sトランジスタが含まれているので、これによ)制御電
圧Vcは第1の実施例と同様に、PチャネルのMOSト
ランジスタのコンダクタンスが増大しNチャネルのMO
Sトランジスタのコンダクタンスが減少すると上昇し、
その逆なら下降してMOSトランジスタQ3.Q、とM
OSトランジスタQ、、Q、のコンダクタンス比を平常
時とほぼ同じに保ち、所望の利得が得られる。
Sトランジスタが含まれているので、これによ)制御電
圧Vcは第1の実施例と同様に、PチャネルのMOSト
ランジスタのコンダクタンスが増大しNチャネルのMO
Sトランジスタのコンダクタンスが減少すると上昇し、
その逆なら下降してMOSトランジスタQ3.Q、とM
OSトランジスタQ、、Q、のコンダクタンス比を平常
時とほぼ同じに保ち、所望の利得が得られる。
この実施例においては、負荷素子のMOSトランジスタ
Qs、QaのゲートがNORゲートG1で制御されてい
るため、制御信号φ□が低レベルになり差動増幅回路が
非活性化されたとき、制御電圧Vcが低レベルとなりM
OS)う/ジスタQs+Q4が完全にオン状態となるた
め、出力信号OUT、。
Qs、QaのゲートがNORゲートG1で制御されてい
るため、制御信号φ□が低レベルになり差動増幅回路が
非活性化されたとき、制御電圧Vcが低レベルとなりM
OS)う/ジスタQs+Q4が完全にオン状態となるた
め、出力信号OUT、。
0UT2が高インピーダンス状態でなくなシ、カップリ
ング等による雑音の影響を受けにくいという利点がある
。
ング等による雑音の影響を受けにくいという利点がある
。
以上説明したように本発明は、Pチャネル及びNチャネ
ルのMOSトランジスタを含む制御電圧=10− 発生部を設け、この制御電圧発生部によ)Pチャネルの
MOSトランジスタとNチャネルのMOSトランジスタ
のコンダクタンス比を1英知してこのコンダクタンス比
に応じた制御電圧を発生し、この制御電圧を負荷素子の
M、O8トランジスタのゲートに印加する構成をするこ
とによ)、製造条件の変動による負荷素子及びUt<動
素子のMOSトランジスタのコンダクタンス比の変動を
小さくすることができるので、製造条件が変動しても所
望の利得を得るととができ、歩留)の向上をはかること
ができる効果がある。
ルのMOSトランジスタを含む制御電圧=10− 発生部を設け、この制御電圧発生部によ)Pチャネルの
MOSトランジスタとNチャネルのMOSトランジスタ
のコンダクタンス比を1英知してこのコンダクタンス比
に応じた制御電圧を発生し、この制御電圧を負荷素子の
M、O8トランジスタのゲートに印加する構成をするこ
とによ)、製造条件の変動による負荷素子及びUt<動
素子のMOSトランジスタのコンダクタンス比の変動を
小さくすることができるので、製造条件が変動しても所
望の利得を得るととができ、歩留)の向上をはかること
ができる効果がある。
トランジスタ。
Claims (1)
- ゲートに第1及び第2の入力信号をそれぞれ対応して入
力しソースを共通接続する駆動素子の一導電型の第1及
び第2のMOSトランジスタと、ゲートに制御電圧をそ
れぞれ入力し前記第1及び第2のMOSトランジスタの
負荷素子となる逆導電型の第3及び第4のMOSトラン
ジスタと、前記一導電型の第1及び第2のMOSトラン
ジスタと前記逆導電型の第3及び第4のMOSトランジ
スタとのコンダクタンス比を検知しこのコンダクタンス
比と対応する前記制御電圧を発生する制御電圧発生部と
を有することを特徴とする差動増幅回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63324184A JPH0680993B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 差動増幅回路 |
US07/454,876 US5021745A (en) | 1988-12-21 | 1989-12-21 | Difference amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63324184A JPH0680993B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 差動増幅回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02168706A true JPH02168706A (ja) | 1990-06-28 |
JPH0680993B2 JPH0680993B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=18163021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63324184A Expired - Lifetime JPH0680993B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 差動増幅回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5021745A (ja) |
JP (1) | JPH0680993B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2586171B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1997-02-26 | 日本電気株式会社 | 演算増幅器 |
US5582368A (en) * | 1995-01-23 | 1996-12-10 | Martin Marietta Corp. | Reaction wheel speed observer system |
US6426672B1 (en) * | 1997-08-28 | 2002-07-30 | General Electric Company | Means of selecting low noise performance or low power dissipation in the analog front end of a custom integrated circuit |
US5994955A (en) * | 1998-06-26 | 1999-11-30 | Maxim Integrated Products, Inc. | Driver amplifiers with low noise standby mode characteristics |
US6326846B1 (en) * | 2000-04-11 | 2001-12-04 | National Semiconductor Corporation | Low voltage fet differential amplifier and method |
US6396351B1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-05-28 | Em (Us) Design, Inc | Preamplifier circuit for a photodetector |
US7649416B2 (en) | 2007-09-27 | 2010-01-19 | Nanoamp Mobile, Inc. | Load inductor sharing |
US7705682B2 (en) * | 2007-09-27 | 2010-04-27 | Nanoamp Mobile, Inc. | Inductor sharing in radio frequency communications |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4533877A (en) * | 1983-12-29 | 1985-08-06 | At&T Bell Laboratories | Telecommunication operational amplifier |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63324184A patent/JPH0680993B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-12-21 US US07/454,876 patent/US5021745A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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US5021745A (en) | 1991-06-04 |
JPH0680993B2 (ja) | 1994-10-12 |
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