JPH0244908A - Amplifier circuit - Google Patents

Amplifier circuit

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JPH0244908A
JPH0244908A JP19652488A JP19652488A JPH0244908A JP H0244908 A JPH0244908 A JP H0244908A JP 19652488 A JP19652488 A JP 19652488A JP 19652488 A JP19652488 A JP 19652488A JP H0244908 A JPH0244908 A JP H0244908A
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transistor
voltage
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bvce
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Application number
JP19652488A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiro Masagaki
年啓 正垣
Toyohiro Shibayama
芝山　豊広
Noriaki Oomoto
大本　紀顕
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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
    • H03F3/45—Differential amplifiers
    • H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45085—Long tailed pairs
    • H03F3/45089—Non-folded cascode stages

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain a change in an output voltage in excess of a collector- emitter breakdown voltage (BVCE) by dividing the output voltage by collector- emitter voltages (VCE) of two transistors(TRs) or over. CONSTITUTION:Each collector voltage and each base voltage of TRs 11, 12 are changed in the same polarity and a change in the collector voltage of the TRs 11, 12 is divided by a collector-emitter voltages (VCE) of TRs 11, 12 and a VCE of TRs 3, 4. Thus, the maximum voltage change range at an output terminal 2 is widened up to nearly twice the collector-emitter breakdown voltage (BVCE) of the TRs. Thus, an output voltage change in excess of the BVCE of the TRs is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、トランジスタのコレクターエミッタ間ブレイ
クダウン電圧を越える出力電圧変化が得られるトランジ
スタ増幅回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a transistor amplifier circuit capable of obtaining an output voltage change exceeding the collector-emitter breakdown voltage of the transistor.

従来の技術 近年、半導体集積回路に使用されるトランジスタは、高
集積化、高速化が進み、トランジスタの面積が小さ（な
るとともに、トランジスタのコレクターエミッタ間ブレ
イクダウン電圧も低くな９てきているが、出力電圧の変
化幅は、従来と同様に広範囲な電圧変化を要求されるこ
とが多い。BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, transistors used in semiconductor integrated circuits have become more highly integrated and faster, and their area has become smaller (as well as their collector-emitter breakdown voltage has become lower9). The range of change in output voltage is often required to vary over a wide range, as in the past.

以下に従来の増幅回路について説明する。A conventional amplifier circuit will be explained below.

第３図は従来の差動増幅器を示すものである。FIG. 3 shows a conventional differential amplifier.

第３図において、１は電源電圧端子、２は出力端子、３
．４は差動増幅器を構成するＮＰＮ　）ランジスタ、５
．６はそれぞれトランジスタ３．４の３・・−１ 負荷抵抗になっており、７は接地電位端子、８は定電流
源、９．１０は入力端子である。In Fig. 3, 1 is a power supply voltage terminal, 2 is an output terminal, and 3 is a power supply voltage terminal.
．． 4 is an NPN) transistor constituting a differential amplifier; 5
．． 6 are 3...-1 load resistors of transistors 3.4, 7 is a ground potential terminal, 8 is a constant current source, and 9.10 is an input terminal.

第３図の増幅器の動作は一般によく知られているもので
、増幅器の利得Ｇは、定電流源８の電流値をｉｏ、負荷
抵抗５．６の抵抗値をＲＬとすれば（１）式で表わされ
る。The operation of the amplifier shown in Fig. 3 is generally well known, and the gain G of the amplifier is expressed by the formula (1), where io is the current value of constant current source 8, and RL is the resistance value of load resistor 5.6. It is expressed as

ｑ：電子の電荷量　ｋ：ポルツマン定数　Ｔ：絶対温度
さらに、出力端子２の最大電圧変化幅ＤＬは（２）式に
より求まる。q: Electron charge amount k: Portzmann's constant T: Absolute temperature Furthermore, the maximum voltage change width DL of the output terminal 2 is determined by equation (2).

ＤＬ＝ＩＯＲＬ　　　・・・・・・・・・・　（２）こ
の場合、トランジスタ３．４のコレクターエミッタ間電
圧ＶＣＥのとり得る最大の値は、上記ＤＬより大きいこ
とは、言うまでもない。DL=IORL (2) In this case, it goes without saying that the maximum possible value of the collector-emitter voltage VCE of the transistor 3.4 is greater than the above DL.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、出力の最大電圧変化
幅ＤＬが、トランジスタのコレクターエミッタ間ブレイ
クダウン電圧ＢＶＣＥ以上必要な場合、トランジスタ３
．４のＶＣＥにはＢＶＣＥ以」二の電圧が印加されるこ
とが必要である。トランジスタのコレクターエミッタ間
に、Ｂ　ＶＣＥ以上の電圧が印加された場合、トランジ
スタのコレクタ電流が急激に増加し、通常のトランジス
タ特性を示さなくなる。Problems to be Solved by the Invention However, in the above conventional configuration, when the maximum voltage change width DL of the output is required to be equal to or higher than the collector-emitter breakdown voltage BVCE of the transistor, the transistor 3
．． It is necessary to apply a voltage higher than BVCE to VCE of 4. When a voltage higher than B VCE is applied between the collector and emitter of a transistor, the collector current of the transistor increases rapidly, and the transistor no longer exhibits normal transistor characteristics.

第４図は入力端子１０．９の電圧差と、出力端子２の電
圧変化との関係を表わす特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage difference at the input terminal 10.9 and the voltage change at the output terminal 2.

第４図におけるＢＶＣＥ＞ＤＬの場合は、通常の差動増
幅器の特性を示しているが、ＢＶＣＥ＜ＤＬの場合には
、図のようにトランジスタ４のＶＣＥがＢＶＣＥ以上に
増加しないだけでな（、ｌ・ランジスタを破壊すること
もある。すなわち、出力端子２の最大電圧変化幅はＢ　
ＶＣＥ以上得られないという欠点を有していた。In the case of BVCE>DL in Fig. 4, it shows the characteristics of a normal differential amplifier, but in the case of BVCE<DL, as shown in the figure, not only does the VCE of transistor 4 not increase beyond BVCE ( , l, may destroy the transistor.In other words, the maximum voltage change width of output terminal 2 is B
It had the disadvantage that it was not possible to obtain more than VCE.

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、トランジ
スタのコレクターエミッタ間ブレイクダウン電圧を越え
る出力電圧変化が得られる増幅回路を提供することを目
的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide an amplifier circuit that can obtain an output voltage change that exceeds the collector-emitter breakdown voltage of a transistor.

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の増幅回路は、第１お
よび第２のトランジスタによって差動増幅５・・−・ 器を構成し、第１のトランジスタのコレクタに第３のト
ランジスタのエミッタを接続し第２のトランジスタのコ
レクタに第４のトランジスタのエミッタを接続し第３、
第４のトランジスタのコレクタは、それぞれ第１、第２
の負荷抵抗を介して第１の電源電圧端子に接続する。ま
た第５、第６のトランジスタによって第１、第２のトラ
ンジスタとは別の第２０差動増幅器を構成し、第５のト
ランジスタのベースは第１のトランジスタのベースへ接
続し第６のトランジスタのベースは第２のトランジスタ
のベースへ接続し、第５のトランジスタのコレクタは第
３のトランジスタのベースへ接続するとともに第３の負
荷抵抗を介して第２の電源電圧端子へ接続し、同様に第
６のトランジスタのコレクタは第４のベースへ接続する
とともに第４の負荷抵抗を介して第２の電源電圧端子へ
接続する構成を有している。Means for Solving the Problems In order to achieve this object, the amplifier circuit of the present invention constitutes a differential amplifier 5 by first and second transistors, and a first transistor is connected to the collector of the first transistor. Connect the emitter of the third transistor to the collector of the second transistor, and connect the emitter of the fourth transistor to the collector of the second transistor.
The collector of the fourth transistor is connected to the first and second transistors, respectively.
is connected to the first power supply voltage terminal via a load resistor. Further, the fifth and sixth transistors constitute a 20th differential amplifier separate from the first and second transistors, and the base of the fifth transistor is connected to the base of the first transistor, and the base of the fifth transistor is connected to the base of the first transistor. The base is connected to the base of the second transistor, and the collector of the fifth transistor is connected to the base of the third transistor and to the second power supply voltage terminal via the third load resistor. The collector of transistor No. 6 is connected to the fourth base and is connected to the second power supply voltage terminal via the fourth load resistor.

作　　用 この構成によって、第１、第２のトランジスタが構成す
る差動増幅器と、第５、第６のトランシロ　ヘーノ スタが構成する差動増幅器の入）７が同一のものとなり
、第１のトランジスタのコレクタ電流が増加する場合は
第５のトランジスタのコレクタ電流も増加し、第２、第
６のトランジスタのコレクタ電流は共に減少する関係に
ある。また、第３、第４のトランジスタは、それぞれ第
１、第２のトランジスタのコレクタ電流をそのまま第３
、第４のトランジスタのコレクタ電流として伝えるため
に、第３のトランジスタのコレクタ電圧が増加すれば、
第３のトランジスタのベース電圧も増加し、反対にコレ
クタ電圧が減少すれば、ベース電圧も減少する。第４の
トランジスタも、第３のトランジスタと同様の動作をす
る。このため、第３、第４のトランジスタのコレクタ電
圧の変化分を、第３、第４のトランジスタのコレクター
エミッタ間電圧の変化分と、第１、第２のトランジスタ
のコレクターエミッタ間電圧の変化分とで分割すること
になり、第３、第４のコレクタ電圧の変化が、トランジ
スタのＢＶＣＥを越える変化であっても、各トランジス
タのコレクターエミッタ間電圧はＢＶＣＥ７・・−７ を越えないようにすることができる。すなわち、トラン
ジスタのＢ　ＶＣＥを越える出力電圧変化を得ることが
できる。Operation With this configuration, the differential amplifier constituted by the first and second transistors and the differential amplifier input (7) constituted by the fifth and sixth transistors are the same, and the input of the first transistor becomes the same. When the collector current increases, the collector current of the fifth transistor also increases, and the collector currents of the second and sixth transistors both decrease. Further, the third and fourth transistors directly transfer the collector currents of the first and second transistors to the third transistor.
, if the collector voltage of the third transistor increases in order to be transmitted as the collector current of the fourth transistor,
The base voltage of the third transistor also increases, and conversely, if the collector voltage decreases, the base voltage also decreases. The fourth transistor also operates in the same way as the third transistor. Therefore, the change in the collector voltage of the third and fourth transistors is divided into the change in the collector-emitter voltage of the third and fourth transistors and the change in the collector-emitter voltage of the first and second transistors. Even if the change in the third and fourth collector voltages exceeds the BVCE of the transistor, the collector-emitter voltage of each transistor should not exceed BVCE7...-7. be able to. That is, it is possible to obtain an output voltage change that exceeds the B VCE of the transistor.

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における増幅回路を
示すものである。第１図において、１は第１の電源電圧
端子（Ｖｃｃｌ）、２は出力端子、３．４は第１の差動
増幅器を構成するトランジスタ対、５．６はトランジス
タ３．４の負荷抵抗、７は接地電位端子（ＧＮＤ）、８
は定電流源、９．１０は入力端子、１１．１２は出力端
子２の電圧変化を分圧するためのトランジスタ、１３．
１４は第２の差動増幅器を構成するトランジスタ対、１
５は第２の電源電圧端子（Ｖｃｃ２）、１６は定電流源
、１７．１８はトランジスタ１３．１４の負荷抵抗であ
る。EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an amplifier circuit in one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is the first power supply voltage terminal (Vccl), 2 is the output terminal, 3.4 is a pair of transistors forming the first differential amplifier, 5.6 is the load resistance of the transistor 3.4, 7 is a ground potential terminal (GND), 8
9.10 is an input terminal; 11.12 is a transistor for dividing the voltage change of the output terminal 2; 13. is a constant current source;
14 is a pair of transistors constituting the second differential amplifier;
5 is a second power supply voltage terminal (Vcc2), 16 is a constant current source, and 17.18 is a load resistance of transistors 13.14.

上記構成において、まず、第２の電源電圧端子１５　（
ｖｃｃ２）は、トランジスタのＢＶＣＥを越えない電圧
に設定する。すなわち、ｖｃｃ２≦ＢＶｃＥ、、（３）
とする。また、第１の電源電圧端子１（Ｖｃｃｌ）は、
出ノＪ端子２の電圧変化幅を大きくするためにトランジ
スタのＢＶＣＥを越える電圧に設定する。In the above configuration, first, the second power supply voltage terminal 15 (
vcc2) is set to a voltage that does not exceed the BVCE of the transistor. That is, vcc2≦BVcE, (3)
shall be. Further, the first power supply voltage terminal 1 (Vccl) is
In order to increase the voltage change width of the output J terminal 2, the voltage is set to exceed the BVCE of the transistor.

すなわち、 Ｖｃｃ　１　＞　ＢＶＣＥ　　　　・・・・・・・・　
（４）　　とする。In other words, Vcc 1 > BVCE...
(4).

次に、定電流源８の電流値を１１、定電流源１６の電流
値を１２、ｌ・ランジスタ１１のコレクタ電流を１１１
、トランジスター２のコレクタ電流を１１２、同様にト
ランジスター３のコレクタ電流を１１３、トランジスタ
１４のコレクタ電流を１１４とし、トランジスタの電流
増幅率を無限大と仮定すれば、（５）、（６）式が成立
する。Next, the current value of the constant current source 8 is set to 11, the current value of the constant current source 16 is set to 12, and the collector current of the l transistor 11 is set to 111.
, the collector current of transistor 2 is 112, similarly the collector current of transistor 3 is 113, the collector current of transistor 14 is 114, and assuming that the current amplification factor of the transistor is infinite, equations (5) and (6) become To establish.

Ｎ＝　　１１ｉ＋１１２　　−゛（５）１２−１１３＋
　１１４　　　　・・・・・・・・　（６）また負荷抵
抗５．６の抵抗値をＲＬｌ、負荷抵抗１７．１８の抵抗
値をＲＬ２とすれば、トランジスタ３．４から構成され
る第１の差動増幅器の利得Ｇ１は（７）式で求まる。N= 11i+112 −゛(5)12−113+
114 ...... (6) Also, if the resistance value of the load resistor 5.6 is RL1, and the resistance value of the load resistor 17.18 is RL2, then the first difference composed of the transistor 3.4 The gain G1 of the dynamic amplifier is determined by equation (7).

Ｇ１＝２ｋＴ　　Ｉ　　Ｌｌ　　・・・・・・・　（７
）同様に、第２の差動増幅器の利得Ｇ２は（８）式にょ
９八−／ り求まる。　　Ｇ２＝　　　　　１２・ＲＬ２・・・・
・・　（８）ｋＴ さらに入力端子１０．９の差電圧Ｖ１０−９と、出力端
子２の電圧Ｖ２との関係および入力電圧ＶＩＯ−９とト
ランジスター４のコレクタ電圧ＶＣｌ４との関係は、従
来の差動増幅器の計算式と同様に、（９）式、（１０）
式により求めることができる。G1=2kT I Ll (7
) Similarly, the gain G2 of the second differential amplifier is determined by equation (8). G2= 12・RL2・・・・
... (8) kT Furthermore, the relationship between the differential voltage V10-9 of the input terminal 10.9 and the voltage V2 of the output terminal 2, and the relationship between the input voltage VIO-9 and the collector voltage VCl4 of the transistor 4 are different from the conventional difference. Similar to the calculation formula for a dynamic amplifier, formulas (9) and (10)
It can be determined by the formula.

・・・・・　（９） ・・・・（１０） 第２図は入力電圧ＶＩＯ−９と、出力端子２の電圧Ｖ２
、トランジスタ４のコレクタ電圧ＶＣ４、トランジスタ
４のエミッタ電圧ＶＥ４との関係を示す特性図である。... (9) ... (10) Figure 2 shows the input voltage VIO-9 and the voltage V2 at output terminal 2.
, a characteristic diagram showing the relationship between the collector voltage VC4 of the transistor 4 and the emitter voltage VE4 of the transistor 4.

出力電圧ｖ２は、上記（９）式により求めることができ
る。ＶＯ２はＶＣｌ４からトランジスタ１２のベース−
エミッタ間電圧ＶＢＥ１２だけ低い１０　ベーン 電圧であるため（１１）式により求められる。The output voltage v2 can be determined by the above equation (9). VO2 is connected from VCl4 to the base of transistor 12.
Since the 10 vane voltage is lower by the emitter voltage VBE12, it can be calculated using equation (11).

・・・・・　　（１１） また、ＶＦ６は入力端子１０の電圧Ｖ１０と入力端子９
の電圧ｖ９により決定され、およそ（１２）式、（１３
）式により求められる。... (11) Also, VF6 is the voltage V10 of input terminal 10 and input terminal 9
It is determined by the voltage v9 of approximately Equation (12), (13
) is obtained by the formula.

ｖｌｏ−９≧Ｏの場合　　ＶＥ４＝　Ｖｌｏ−ＶＢＥ４
　−（１２）ｖＢＥ４：トランジスタ４のベース拳エミ
ッタ間電圧Ｖ１０−９＜Ｏの場合　　ＶＦ６−ｖ９−Ｖ
ＢＥ３°−（１３）ＶＢＥ３：）ランジスタ３のベース
・エミッタ間電圧このように、増幅器としての動作は従
来例と同様であり、増幅率等も従来の計算式により求め
ることができる。しかし、第１図の回路構成をもつ増幅
回路は、出力端子２の最大電圧幅化幅ＤＬがトランジス
タのＢ　ＶＣＥ以」−であっても各トランジスタのコレ
クターエミッタ間電圧ＶＣＥはＢＶＣＥ以下にすること
が可能である。第２図において、ｖ２とＶＯ２との電圧
差は、トランジスタ１２のコ１１　・・ レフターエミッタ間電圧ＶＣＥ１２を示している。When vlo-9≧O, VE4= Vlo-VBE4
-(12) vBE4: When the base-emitter voltage of transistor 4 is V10-9<O, VF6-v9-V
BE3°-(13)VBE3:) Base-emitter voltage of transistor 3 As described above, the operation as an amplifier is the same as that of the conventional example, and the amplification factor etc. can also be determined by conventional calculation formulas. However, in the amplifier circuit having the circuit configuration shown in Fig. 1, even if the maximum voltage width DL of the output terminal 2 is higher than the transistor's BVCE, the collector-emitter voltage VCE of each transistor must be lower than the BVCE. is possible. In FIG. 2, the voltage difference between v2 and VO2 indicates the voltage VCE12 between the left and emitter of the transistor 12.

ＶＯ２トＶＥ４との電圧差はトランジスタ４のコレクタ
ーエミッタ間電圧ＶＣＥ４を示している。またｖ２の最
大電圧変化幅ＤＬは（１４）式により求まる。The voltage difference between VO2 and VE4 indicates the collector-emitter voltage VCE4 of the transistor 4. Further, the maximum voltage change width DL of v2 is determined by equation (14).

ＤＬ＝ＩＩＲＬ１　　　・・・・・・・（１４）次に、
各トランジスタのコレクターエミッタ間に印加される電
圧を計算式で表わすと、トランジスタ１２のＶＣＥ　（
ＶＣＥ１２　）は（１５）式テアル。DL=IIRL1 (14) Next,
Expressing the voltage applied between the collector emitter of each transistor in a calculation formula, the VCE of transistor 12 (
VCE12) is the formula (15) theal.

ＶＣＥ１２　””　ＶＣＣＩ−ＶＣＣ２＋ＶＢＥ１２＋
１２ＲＬ２トランジスタ４のＶＣＥ　（ＶＣＥ４）は、
（１６）式で表わされる。VCE12 ”” VCCI-VCC2+VBE12+
The VCE (VCE4) of 12RL2 transistor 4 is
It is expressed by equation (16).

ＶＣＥ４＝　ＶＣＣ２−＋２ＲＬ２　α−ＶＢＥ１２−
Ｖ１０＋ＶＢＥ４・・・・・・（１６） トランジスタ１４のＶＣＥ　（ＶＣＥ１４）は（１７）
式となる。VCE4= VCC2-+2RL2 α-VBE12-
V10+VBE4...(16) VCE of transistor 14 (VCE14) is (17)
The formula becomes

ＶＣＥ１４”ＶＣＣ２”’−＋２ＲＬ２αＶ１０＋ＶＢ
Ｅ１４”’（１７）ｖＢＥ１４：トランジスタ１４のベ
ース・エミッタ間電圧ここで、条件として（１８）、（
１９）　、　（２０）式が成立すると仮定する。VCE14"VCC2"'-+2RL2αV10+VB
E14''' (17) vBE14: Base-emitter voltage of transistor 14 Here, the conditions are (18), (
19) Assume that equation (20) holds true.

＋１ＲＬ１　　＞　　１２ＲＬ２　　　・・・　・（１
８）ＢＶＣＥ　　≧　ＶＣＣ２−＝・−・・（１９）＋
１ＲＬ１　＞ＢＶＣＥ＞ＶＣＣＩ−ＶＣＣ２＋ＶＢＥ　
　−＝（２０）この場合、トランジスタ１２のＶＣＥの
最大値ＶＣＥｍａ　ｘ　１２は（２１）式で表わされる
。+1RL1 > 12RL2 ... ・(1
8) BVCE ≧ VCC2−=・−・・(19)+
1RL1 >BVCE>VCCI-VCC2+VBE
-=(20) In this case, the maximum value VCEmax 12 of VCE of the transistor 12 is expressed by equation (21).

ｖＣＥｍａｘ１２＝ＶＣＣＩ　　ＶＣＣ２＋ＶＢＥ１２
　−（２１）トランジスタ４のＶＣＥの最大値ＶＣＥｍ
　ａ　ｘ　４は（２２）式となる。vCEmax12=VCCI VCC2+VBE12
-(21) Maximum value of VCE of transistor 4 VCEm
a x 4 is expressed as equation (22).

ＶＣＥｍａｘ４＝ＶＣＣ２’１０　　−−（２２）トラ
ンジスタ１４のＶＣＥの最大値ＶＣＥ　ｍａ　ｘ　１４
は（２３）式となる。VCEmax4=VCC2'10 --(22) Maximum value of VCE of transistor 14 VCEmax 14
is the formula (23).

ＶｃＥｍａｘ１４＝　ＶｃＥ２−Ｖ１０＋ＶＢＥ１４　
　′−（２３）同様に計算すればトランジスタ１１のＴ
ＣＥの最大値はＶＣＥｍａｘ１２と等しく、トランジス
タ３のＶＣＥの最大値はｖｃＥｍａＸ４と等しく、トラ
ンジスタ１３のＶｃＥの最大値はＶＣＥｍａｘ１４と等
しくなることがわかる。VcEmax14=VcE2-V10+VBE14
'-(23) Similarly calculated, T of transistor 11 is
It can be seen that the maximum value of CE is equal to VCEmax12, the maximum value of VCE of transistor 3 is equal to vcEmaX4, and the maximum value of VcE of transistor 13 is equal to VCEmax14.

１３・＼−７ トランジスタ３．４．１３．１４のＶＣＥは、（１９）
式が成立すればＢ　ＶＣＥ以下であることは（２２）、
（２３）式より明らかである。またトランジスタ１１．
１２のｖｃＥは（２０）式が成立すれば、ＢＶＣＥ以下
である。すなわち、（１８）式、（１９）式、（２０）
式が成立するように、各回路定数を決定すれば、各トラ
ンジスタのＶＣＥはＢＶＣＥを越えることなく、ＢＶＣ
Ｅ以」二の出力電圧変化幅が得られる。13・\-7 The VCE of transistor 3.4.13.14 is (19)
If the formula holds, B VCE is less than (22),
This is clear from equation (23). Also, transistor 11.
If the equation (20) holds true, the vcE of 12 is less than or equal to the BVCE. That is, equation (18), equation (19), and (20)
If each circuit constant is determined so that the formula holds true, the VCE of each transistor will not exceed BVCE and will be equal to BVC.
An output voltage change width of E or more can be obtained.

例えば、ＶＣＣ１＝　９Ｖ、　ＶＣＣ２＝５Ｖ　、　＋
１＝　１２１ｍＡ、ＢＶＣＥ＝５Ｖ％ＲＬＩ＝８にΩ、
ＲＬ２＝４．３にΩ、Ｖｇ＝Ｖ１０＝ＩＶとすれば、（
ｉｓ）式、（１９）式、（２０）式は成立する。出力端
子２の最大電圧変化幅ＤＬは（１４）式よりＤＬ＝　＋
１ＲＬ１＝８Ｖであり、ＢＶＣＥの１．６倍である。ま
た各トランジスタのＶＣＣの最大値は、 （２１）式より　ＶＣＥｍａｘ１２＝ＶｃｃＩ　　ＶＣ
Ｃ２＋ＶＢＥ１２４７ｖ （２２）式より　ＶＣＥｍａｘ４＝ＶＣＣ２Ｖ１０＝４
Ｖ（２３）式より　ＶＣＥｍａｘ１４＝　ＶＣＣ２’１
０＋ＶＢＥ１４＝４．７Ｖ １４ベーン であり、日ＶＣＥ（５Ｖ）以下となっている。For example, VCC1=9V, VCC2=5V, +
1=121mA, BVCE=5V%RLI=8Ω,
If RL2=4.3 is set to Ω and Vg=V10=IV, then (
is) formula, (19) formula, and (20) formula are established. The maximum voltage change width DL of output terminal 2 is calculated from equation (14) as follows: DL= +
1RL1=8V, which is 1.6 times BVCE. Also, the maximum value of VCC of each transistor is from equation (21): VCEmax12=VccI VC
C2+VBE1247v From formula (22), VCEmax4=VCC2V10=4
From formula V(23), VCEmax14=VCC2'1
0+VBE14=4.7V There are 14 vanes, which is less than the daily VCE (5V).

以上のように本実施例によれば、トランジスタ１１．１
２のそれぞれのコレクタ電圧とベース電圧とを同一の方
向へ変化させ、トランジスタ１１．１２のコレクタ電圧
の変化分を、トランジスタ１１．１２のＶＣＥおよびト
ランジスタ３．４のＶＣＥで分圧する構成をとることに
より、出力端子２の最大電圧変化幅を、トランジスタの
Ｂ　ＶＣＥの約２倍径度まで広げることができる。As described above, according to this embodiment, the transistor 11.1
The collector voltage and base voltage of each transistor 11.12 are changed in the same direction, and the change in the collector voltage of the transistor 11.12 is divided by the VCE of the transistor 11.12 and the VCE of the transistor 3.4. As a result, the maximum voltage change width at the output terminal 2 can be expanded to about twice the diameter of the transistor's B VCE.

なお、本実施例における定電流源８．１６は、共に抵抗
としても良いことは言うまでもない。It goes without saying that the constant current sources 8 and 16 in this embodiment may both be resistors.

また、本実施例では、トランジスタ１２と、トランジス
タ４またはトランジスタ１１とトランジスタ３の２つの
トランジスタのＶＣＥで出力電圧を分圧したが、同様に
、３つまたはそれ以上のトランジスタのＶＣＥで出力電
圧を分圧すれば、ＢＶＣＥの約３倍またはそれ以上の出
力電圧変化幅が得られることは明らかである。Further, in this embodiment, the output voltage is divided by the VCE of two transistors, transistor 12 and transistor 4, or transistor 11 and transistor 3, but similarly, the output voltage is divided by the VCE of three or more transistors. It is clear that by dividing the voltage, an output voltage change width approximately three times or more than that of BVCE can be obtained.

発明の効果 以」−のように本発明は、出力電圧を２つまたは１５、
−３ それ以上のトランジスタのコレクターエミッタ間電圧で
分圧する回路構成を設けることにより、出力電圧変化幅
を、トランジスタのＢＶＣＥの約２倍またはそれ以」−
に広げることができる優れた増幅回路を実現できるもの
である。Effects of the Invention As described above, the present invention provides output voltages of 2 or 15,
-3 By providing a circuit configuration that divides the voltage using the collector-emitter voltage of the transistor, the width of the output voltage change can be increased to about twice the BVCE of the transistor or more.
This makes it possible to realize an excellent amplifier circuit that can be expanded to a wide range of applications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例における増幅回路の回路図、
第２図は第１図の入力電圧と各部の電圧との関係を示す
特性図、第３図は従来の増幅回路の回路図、第４図は従
来回路での入力電圧と出力電圧の関係を示す特性図であ
る。 １・・・・・第１の電源電圧端子、２・・・出力端子、
３．４・・・・・・第１の差動増幅器を構成するトラン
ジスタ、５．６・・・　第１、第２の負荷抵抗、７接地
型位端子、８．１６・・・・・・定電流源、９．１０・
入力端子、１１．１２・・・・・・第３、第４のトラン
ジスタ、１３．１４・・・・・・第２の差動増幅器を構
成するトランジスタ、１５・・・・・第２の電源電圧端
子、１７．１８・・・・・・第３、第４の負荷抵抗。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名ト、FIG. 1 is a circuit diagram of an amplifier circuit in an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the input voltage in Figure 1 and the voltage of each part, Figure 3 is a circuit diagram of a conventional amplifier circuit, and Figure 4 is a diagram showing the relationship between input voltage and output voltage in the conventional circuit. FIG. 1...First power supply voltage terminal, 2...Output terminal,
3.4... Transistor constituting the first differential amplifier, 5.6... First and second load resistors, 7 ground type terminal, 8.16... Constant current source, 9.10・
Input terminal, 11.12...Third and fourth transistors, 13.14...Transistor constituting the second differential amplifier, 15...Second power supply Voltage terminal, 17.18...Third and fourth load resistance. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第１および第２のトランジスタによって第１の差動増幅
器を構成し、第１のトランジスタのコレクタには第３の
トランジスタのエミッタを、第２のトランジスタのコレ
クタには第４のトランジスタのエミッタをそれぞれ接続
し、第３のトランジスタのコレクタは第１の負荷抵抗を
介して第１の電源電圧端子へ接続し第４のトランジスタ
のコレクタは第２の負荷抵抗を介して第１の電源電圧端
子へ接続するとともに、第５および第６のトランジスタ
によって第２の差動増幅器を構成し、第５のトランジス
タのベースを第１のトランジスタのベースへ接続し、第
６のトランジスタのベースを第２のトランジスタのベー
スへ接続し、第５のトランジスタのコレクタは第３のト
ランジスタのベースへ接続するとともに第３の負荷抵抗
を介して第２の電源電圧端子へ接続し、第６のトランジ
スタのコレクタは第４のトランジスタのベースへ接続す
るとともに第４の負荷抵抗を介して第２の電源電圧端子
へ接続することを特徴とする増幅回路。A first differential amplifier is configured by the first and second transistors, the emitter of the third transistor is connected to the collector of the first transistor, and the emitter of the fourth transistor is connected to the collector of the second transistor, respectively. The collector of the third transistor is connected to the first power supply voltage terminal via the first load resistor, and the collector of the fourth transistor is connected to the first power supply voltage terminal via the second load resistor. At the same time, a second differential amplifier is configured by the fifth and sixth transistors, the base of the fifth transistor is connected to the base of the first transistor, and the base of the sixth transistor is connected to the base of the second transistor. The collector of the fifth transistor is connected to the base of the third transistor and the second power supply voltage terminal via the third load resistor, and the collector of the sixth transistor is connected to the base of the fourth transistor. An amplifier circuit characterized in that it is connected to a base of a transistor and also connected to a second power supply voltage terminal via a fourth load resistor.
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