JPH03117106A - Differential amplifying circuit - Google Patents

Differential amplifying circuit

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JPH03117106A
JPH03117106A JP1251907A JP25190789A JPH03117106A JP H03117106 A JPH03117106 A JP H03117106A JP 1251907 A JP1251907 A JP 1251907A JP 25190789 A JP25190789 A JP 25190789A JP H03117106 A JPH03117106 A JP H03117106A
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JP
Japan
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differential
circuit
differential amplifier
transistors
amplifier circuit
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JP1251907A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroko Nakadai
中代 裕子
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress flicker noise and an offset voltage without limiting high speed operation by constituting the circuit of a pair of differential bipolar transistors, and an active load consisting of a pair of MOSFETs formed in a current mirror provided the collector sides of the differential bipolar transistors. CONSTITUTION:As for the differential amplifying circuit, a pair of NPN type bipolar transistor T1, T2 contained in an A/D converting circuit of a MODEM for communication, and brought to differential form are its fundamental constitution. To bases of these transistors, a prescribed complementary input signal is supplied from a pre-stage circuit of the A/D converting circuit. Between collectors of T1 and T2, and a power supply voltage Vcc of the circuit, a pair of P channel MOSFETs Q1, Q2 are provided. The MOSFETs Q1, Q2 are brought to current mirror form, and operate as an active load to the differential transistors T1, T2. By using the bipolar transistor as an input transistor, a flicker noise is suppressed, and also, by constituting the active load of the MOSFET, an offset voltage is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、差動増幅回路に関するもので、例えば、通
信用変復調装置(MODEM:モデム)のA/D (ア
ナログ/ディジタル)変換回路等に含まれる差動増幅回
路に利用して特に有効な技術に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a differential amplifier circuit, for example, an A/D (analog/digital) conversion circuit of a communication modem (MODEM). The present invention relates to a technique that is particularly effective when used in the included differential amplifier circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一対の差動MOSFET (金属酸化物半導体型電界効
果トランジスタ。この明細書では、MOSFETをして
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称とする)又は
差動バイポーラトランジスタ(以下、トランジスタと略
称する)を基本構成とする差動増幅回路がある。また、
差動増幅回路を含むA/D変換回路があり、このような
A/D変換回路を備える通信用変復調装置がある。
Basically, a pair of differential MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors; in this specification, MOSFETs are collectively referred to as insulated gate field effect transistors) or differential bipolar transistors (hereinafter abbreviated as transistors). There is a differential amplifier circuit configured as follows. Also,
There are A/D conversion circuits that include differential amplifier circuits, and there are communication modulation and demodulation devices that include such A/D conversion circuits.

差動増幅回路については、例えば、1982年12月発
行のrアイ・イー・イー・イー ジャーナル・オブ・ソ
リッド・ステート・サーキッツ(IEEE  Jour
nal  Of 5olid−3tate  C1r−
cuits ) Vo l、 SC17、NO,6J等
に記載されている。
Regarding differential amplifier circuits, for example, see the IEEE Journal of Solid State Circuits (December 1982).
nal Of 5olid-3tate C1r-
Cuits) Vol. SC17, No. 6J, etc.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

第2図には、一対の差動MOSFETQI 2・Q13
を基本構成とする従来のCMO3型O3増幅回路の回路
図が例示されている。また、第3図には、一対の差動ト
ランジスタT5・T6を基本構成とする従来のバイポー
ラ型差動増幅回路の回路図が例示されている。
In Figure 2, a pair of differential MOSFETs QI 2 and Q13 are shown.
A circuit diagram of a conventional CMO3 type O3 amplifier circuit having the basic configuration is illustrated. Further, FIG. 3 illustrates a circuit diagram of a conventional bipolar differential amplifier circuit whose basic configuration is a pair of differential transistors T5 and T6.

このうち、第2図のCMO3型O3増幅回路では、差動
MOSFETQI 2・Q13のドレイン側に、電流ミ
ラー形態とされた一対のPチャンネルMOSFETQ3
及びQ4からなる能動負荷(アクティブ負荷)が設けら
れる。このため、MOSFETQI 4からなる定電流
源により供給される動作電流は、差動MOSFETQI
 2及びQ13に均等に分流され、これによって差動増
幅回路のオフセント電圧が解消される。一方、第3図の
バイポーラ型差動増幅回路では、差動トランジスタを基
本構成とすることで、差動増幅回路の増幅率を大きくで
きるとともに、後述する理由から、フリッカ−ノイズを
抑え、差動増幅回路のS/N比を高めることができる。
Among these, in the CMO3 type O3 amplifier circuit shown in FIG.
An active load consisting of Q4 and Q4 is provided. Therefore, the operating current supplied by the constant current source consisting of MOSFET QI4 is
2 and Q13, thereby eliminating the offset voltage of the differential amplifier circuit. On the other hand, in the bipolar differential amplifier circuit shown in Fig. 3, by using differential transistors as the basic configuration, the amplification factor of the differential amplifier circuit can be increased. The S/N ratio of the amplifier circuit can be increased.

ところが、これらの差動増幅回路には、それぞれ次のよ
うな問題点があることが、本願発明者等によって明らか
となった。すなわち、差動増幅回路のS/N比は、入力
段の差動トランジスタから発生されるフリッカ−ノイズ
によって左右され、特に水平構造とされるMOSFET
を基本構成とした第2図の差動増幅回路では、入力MO
SFETQ12及びQ13から発生されるフリッカ−ノ
イズによって差動増幅回路のS/N比が大きく低下する
。周知のように、差動増幅回路におけるフリッカ−ノイ
ズVeqは、入力MOS F ETのチャネル幅及びチ
ャネル長をそれぞれWI及びLlとし、負荷MOSFE
Tのチャネル長をL2、PチャンネルMC)SFET及
びNチャンネルMOSFETのフリッカ−ノイズ係数を
それぞれKp及びKn、移動度をそれぞれμp及びμn
、周波数をfとするとき、 となり、はぼ入力MOSFETQI 2及びQ13のチ
ャネル幅及びチャネル長に反比例する。したかって、フ
リッカ−ノイズを低減するには、入力MOSFETQI
 2及びQ43のサイズすなわちそのチャネル幅及びチ
ャネル長を大きくする必要がある。このことは、差動増
幅回路のレイアウト所要面積を増大させるとともに、入
力MOSFETQ12及びQ13の寄生容量を大きくし
、差動増幅回路の高速化を制限する一因となる。
However, the inventors of the present application have discovered that these differential amplifier circuits each have the following problems. In other words, the S/N ratio of a differential amplifier circuit is influenced by the flicker noise generated from the differential transistors in the input stage, especially when the MOSFET has a horizontal structure.
In the differential amplifier circuit shown in Fig. 2, which has the basic configuration as follows, the input MO
Flicker noise generated from SFETQ12 and Q13 greatly reduces the S/N ratio of the differential amplifier circuit. As is well known, the flicker noise Veq in a differential amplifier circuit is calculated by setting the channel width and channel length of the input MOS FET to WI and Ll, respectively, and the load MOS FET to
The channel length of T is L2, the flicker-noise coefficients of P-channel MC) SFET and N-channel MOSFET are Kp and Kn, respectively, and the mobility is μp and μn, respectively.
, when the frequency is f, which is inversely proportional to the channel width and channel length of the input MOSFETs QI2 and Q13. Therefore, to reduce flicker noise, input MOSFET QI
It is necessary to increase the size of Q2 and Q43, ie, the channel width and channel length. This increases the required layout area of the differential amplifier circuit, increases the parasitic capacitance of the input MOSFETs Q12 and Q13, and becomes a factor that limits speeding up of the differential amplifier circuit.

一方、第3図のバイポーラ型差動増幅回路では、入力ト
ランジスタがいわゆる縦積構造のバイポーラトランジス
タT5及びT6に置き換えられることから、上記のよう
なフリッカ−ノイズはほぼ問題とならない。しかし、能
動負荷を構成するトランジスタT3及びT4のベース電
流に生じたわずかな差が、差動トランジスタT5・T6
のコレクタ電流に比較的大きな不均衡をもたらし、差動
増幅回路のオフセット電圧が増大する。
On the other hand, in the bipolar differential amplifier circuit shown in FIG. 3, the input transistors are replaced with bipolar transistors T5 and T6 of a so-called vertical product structure, so that the flicker noise as described above is almost not a problem. However, the slight difference in the base currents of the transistors T3 and T4 that constitute the active load causes the differential transistors T5 and T6 to
This causes a relatively large imbalance in the collector currents of the differential amplifiers, increasing the offset voltage of the differential amplifier circuit.

この発明の目的は、そのレイアウト所要面積を増大させ
高速化を制限することなく、かつそのオフセット電圧を
増大させることなく、差動増幅回路のフリッカ−ノイズ
を抑制することにある。この発明の他の目的は、差動増
幅回路を含むA/D変換回路及び通信用変復−装置の低
コスト化ならびに動作の高速化及び安定化を図りつつ、
そのS/N比を高めることにある。
An object of the present invention is to suppress flicker noise in a differential amplifier circuit without increasing the required layout area and limiting high speed, and without increasing the offset voltage. Another object of the present invention is to reduce the cost and speed up and stabilize the operation of an A/D conversion circuit and a communication modulation device including a differential amplifier circuit.
The purpose is to increase the S/N ratio.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、通信用変復副装置のA/D変換回路等に含ま
れる差動増幅回路を、相補入力信号を受ける一対の差動
バイポーラトランジスタと、上記差動バイポーラトラン
ジスタのコレクタ側に設けられ電流ミラー形態とされた
一対のMOS F ETからなる能動負荷とを基本とし
て構成する。
That is, a differential amplifier circuit included in an A/D conversion circuit or the like of a communication modulation sub-device is constructed by a pair of differential bipolar transistors receiving complementary input signals and a current mirror provided on the collector side of the differential bipolar transistors. It is basically configured with an active load consisting of a pair of MOS FETs.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、入力トランジスタをバイポーラ
トランジスタとすることで、差動増幅回路のレイアウト
所要面積を増大させその高速化を制限することなく、フ
リフカ−ノイズを抑制できる。また、能動負荷をMOS
FETにより構成することで、差動バイポーラトランジ
スタのコレクタ電流を均一化し、差動増幅回路のオフセ
ット電圧を抑制できる。その結果、差動増幅回路を含む
A/D変換回路ひいては通信用変復調装置の低コスト化
と動作の高速化及び安定化を図りつつ、そのS/N比を
高めることができる。
According to the above-described means, by using a bipolar transistor as the input transistor, it is possible to suppress flicker noise without increasing the required layout area of the differential amplifier circuit and without limiting its speedup. In addition, the active load can be MOS
By using FETs, the collector currents of the differential bipolar transistors can be made uniform, and the offset voltage of the differential amplifier circuit can be suppressed. As a result, the A/D conversion circuit including the differential amplifier circuit and the communication modulation/demodulation device can be lowered in cost and operated faster and more stably, while increasing the S/N ratio thereof.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明が適用された差動増幅回路の一実
施例の回路図が示されている。この実施例の差動増幅回
路は、特に制限されないが、通信用変復調装置のA/D
変換回路に含まれる。同図の各回路素子は、A/D変換
回路及び通信用変復調装置の図示されない他の回路素子
とともに、特に制限されないが、単結晶シリコンのよう
な1個の半導体基板上において形成される。なお、第1
図において、そのチャンネル(バックゲート)部に矢印
が付加されるMOSFETはPチャンネル型であって、
矢印の付加されないNチャンネル間O5FETと区別し
て示される。また、図示されるバイポーラトランジスタ
のうち、トランジスタT3及びT4は、特に制限されな
いが、PNP型トランジスタであり、その他のトランジ
スタはすべてNPN型トランジスタである。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a differential amplifier circuit to which the present invention is applied. Although the differential amplifier circuit of this embodiment is not particularly limited,
Included in the conversion circuit. Each circuit element in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon, although not particularly limited, together with other circuit elements (not shown) of the A/D conversion circuit and the communication modem/demodulator. In addition, the first
In the figure, the MOSFET whose channel (back gate) part is marked with an arrow is a P-channel type, and
It is shown to be distinguished from the N-channel O5FET, which is not marked with an arrow. Further, among the illustrated bipolar transistors, transistors T3 and T4 are PNP transistors, although not particularly limited, and all other transistors are NPN transistors.

第1図において、差動増幅回路は、差動形態とされる一
対のバイポーラトランジスタT1及びT2をその基本構
成とする。これらのトランジスタのベースには、A/D
変換回路の図示されない前段回路から、所定の相補入力
信号すなわち非反転入力信号Vip及び反転入力信号V
lnがそれぞれ供給される。
In FIG. 1, the basic configuration of the differential amplifier circuit is a pair of bipolar transistors T1 and T2 in a differential configuration. The base of these transistors has an A/D
Predetermined complementary input signals, that is, a non-inverting input signal Vip and an inverting input signal V, are supplied from a pre-stage circuit (not shown) of the conversion circuit.
ln are respectively supplied.

トランジスタT1及びT2のコレクタと回路の電源電圧
Vccとの間には、一対のPチャンネルMOSFETQ
I及びQ2が設けられる。ここで、回路の電源電圧Vc
cは、特に制限されないが、+5vのような正の電源電
圧とされる。MO5FETQ1及びQ2のゲートは共通
結合され、特に制限されないが、さらにトランジスタT
1のコレクタに結合される。これにより、MOSFET
Q■及びQ2は電流ミラー形態とされ、差動トランジス
タT1・T2に対する能動負荷として作用する。MO8
FETQ2のドレイン電圧すなわちトランジスタT2の
コレクタ電圧は、差動増幅回路の出力電圧■0として、
A/D変換回路の図示されない後段回路に供給される。
A pair of P-channel MOSFETQ is connected between the collectors of transistors T1 and T2 and the circuit power supply voltage Vcc.
I and Q2 are provided. Here, the circuit power supply voltage Vc
c is a positive power supply voltage such as +5V, although it is not particularly limited. The gates of the MO5FETs Q1 and Q2 are commonly coupled, and, although not particularly limited, the gates of the MO5FETs Q1 and Q2 are also connected to a transistor T
1 collector. This allows MOSFET
Q2 and Q2 are in the form of a current mirror and act as active loads for the differential transistors T1 and T2. MO8
The drain voltage of FETQ2, that is, the collector voltage of transistor T2, is the output voltage of the differential amplifier circuit ■0,
The signal is supplied to a subsequent stage circuit (not shown) of the A/D conversion circuit.

差動トランジスタT1・T2の共通結合されたエミフタ
は、特に制限されないが、NチャンネルMOSFETQ
I 1を介して回路の接地電位に結合される。MOSF
ETQI 1のゲートには、通信用変復調装置の図示さ
れない電圧発生回路から所定の定電圧Vgが供給される
。これにより、MOSFETQI 1は、差動トランジ
スタTI・T2に対して定電圧Vgに応じた所定の動作
電流を与える定電流源として作用する。前述のように、
MOSFETQI及びQ2は、電流ミラー形態とされる
。このため、上記定電流源によって供給される動作電流
は、トランジスタT1及びT2に対して均一に分流され
、これによって差動増幅回路のオフセット電圧が抑制さ
れる。
The commonly coupled emifters of the differential transistors T1 and T2 may be N-channel MOSFETQ, although not particularly limited.
I1 is coupled to the circuit's ground potential. MOSF
A predetermined constant voltage Vg is supplied to the gate of ETQI 1 from a voltage generating circuit (not shown) of a communication modulation/demodulation device. Thereby, the MOSFET QI 1 acts as a constant current source that provides a predetermined operating current according to the constant voltage Vg to the differential transistors TI and T2. As aforementioned,
MOSFETs QI and Q2 are in a current mirror configuration. Therefore, the operating current supplied by the constant current source is uniformly shunted to the transistors T1 and T2, thereby suppressing the offset voltage of the differential amplifier circuit.

非反転入力信号■ip及び反転入力信号Vinのレベル
が一致するとき、トランジスタT1及びT2はほぼ同一
のコンダクタンスとされ、出力電圧Voは、分流された
動作電流とトランジスタT2のコンダクタンスとによっ
て決まる所定の中間電位となる。ところが、非反転入力
信号Vipが反転入力信号Vinより高くなり、トラン
ジスタT1のベース電流がトランジスタT2より多くさ
れると、トランジスタT1のコンダクタンスは大きくさ
れ、逆にトランジスタT2のコンダクタンスが小さくさ
れる。その結果、出力電圧VOは高(される。一方、非
反転入力信号Vipが反転入力信号Vinより低くなり
、トランジスタT1のベース電流がトランジスタT2よ
り少なくされると、トランジスタT1のコンダクタンス
は小さくされ、代わりてトランジスタT2のコンダクタ
ンスが大きくされる。その結果、出力電圧VOは低くさ
れる。つまり、出力電圧vOは、非反転入力信号Vip
の変化に対応して同相で変化され、反転入力信号Vln
の変化に対応して逆相で変化されるものとなる。
When the levels of the non-inverting input signal ip and the inverting input signal Vin match, the transistors T1 and T2 have approximately the same conductance, and the output voltage Vo is a predetermined value determined by the shunted operating current and the conductance of the transistor T2. It becomes an intermediate potential. However, when the non-inverting input signal Vip becomes higher than the inverting input signal Vin and the base current of the transistor T1 is made larger than that of the transistor T2, the conductance of the transistor T1 is increased, and conversely, the conductance of the transistor T2 is decreased. As a result, the output voltage VO is high. On the other hand, when the non-inverting input signal Vip becomes lower than the inverting input signal Vin and the base current of the transistor T1 is made less than that of the transistor T2, the conductance of the transistor T1 is made small; Instead, the conductance of the transistor T2 is increased.As a result, the output voltage VO is lowered.That is, the output voltage vO is lower than the non-inverting input signal Vip.
The inverted input signal Vln is changed in phase in response to changes in Vln.
It changes in the opposite phase in response to the change in .

ところで、この実施例の差動増幅回路は、前述のように
、差動トランジスタT1・T2を基本構成とする。周知
のように、これらのバイポーラトランジスタは、いわゆ
る縦積構造とされ、半導体基板面の表面電流に起因する
とされるフリフカ−ノイズは、問題とならない程に小さ
い。したがって、フリッカ−ノイズを抑えるために入力
トランジスタのサイズを大きくする必要はないし、また
入力トランジスタのサイズが大きくされることによる寄
生容量の増大もない。
By the way, as mentioned above, the differential amplifier circuit of this embodiment has the basic configuration of differential transistors T1 and T2. As is well known, these bipolar transistors have a so-called vertical stack structure, and the flicker noise caused by surface current on the semiconductor substrate surface is so small that it does not pose a problem. Therefore, it is not necessary to increase the size of the input transistor in order to suppress flicker noise, and there is no increase in parasitic capacitance due to the increase in the size of the input transistor.

以上のように、この実施例の差動増幅回路は、通信用変
復調装置のA/D変換回路に含まれ、相補入力信号Vi
p−Vinを受ける一対の差動バイポーラトランジスタ
T1・T2と、これらの差動バイポーラトランジスタの
コレクタ側に設けられ電流ミラー形態とされた一対のP
チャンネルMOSFETQI及びQ2からなる能動負荷
とを備える。差動増幅回路は、さらに差動トランジスタ
T1・T2の共通結合されたエミッタと回路の接地電位
との間に設けられる定電流源を含み、この定電流源によ
りて供給される動作電流は、差動トランジスタT1及び
T2に均一に分流される。これらのことから、この実施
例では、能動負荷が電流ミラー形態とされた一対のMO
SFET(hl及びQ2を基本として構成され、定電流
源から供給される動作電流が差動トランジスタT1・T
2に均一に分流されることで、差動増幅回路のオフセン
ト電圧が抑制されるとともに、入力トランジスタがいわ
ゆる縦積構造のバイポーラトランジスタにより構成され
ることで、そのサイズを大きくすることなく、フリフカ
−ノイズを抑制できる。このため、差動増幅回路のレイ
アウト所要面積を増大させ動作の高速化を制限すること
なく、かつそのオフセット電圧を増大させることなく、
そのフリフカ−ノイズを抑制し、S/N比を高めること
ができる。その結果、差動増幅回路を含むA/D変換回
路ひいては通信用変復調装置の低コスト化ならびに動作
の高速化及び安定化を図りつつ、そのS/N比を高める
ことができる。
As described above, the differential amplifier circuit of this embodiment is included in the A/D conversion circuit of the communication modem device, and the complementary input signal Vi
A pair of differential bipolar transistors T1 and T2 receiving p-Vin, and a pair of P transistors provided on the collector side of these differential bipolar transistors in a current mirror configuration.
and an active load consisting of channel MOSFETs QI and Q2. The differential amplifier circuit further includes a constant current source provided between the commonly coupled emitters of the differential transistors T1 and T2 and the ground potential of the circuit, and the operating current supplied by the constant current source is The current is uniformly shunted to dynamic transistors T1 and T2. For these reasons, in this example, the active load is a pair of MOs in the form of a current mirror.
SFET (consisting basically of hl and Q2, the operating current supplied from the constant current source is the differential transistor T1, T
2, the off-cent voltage of the differential amplifier circuit is suppressed, and since the input transistor is composed of a bipolar transistor with a so-called vertical product structure, it is possible to reduce the offset voltage of the differential amplifier circuit without increasing its size. Noise can be suppressed. Therefore, without increasing the required layout area of the differential amplifier circuit and limiting its high-speed operation, and without increasing its offset voltage,
The flicker noise can be suppressed and the S/N ratio can be increased. As a result, it is possible to reduce the cost of the A/D conversion circuit including the differential amplifier circuit, and ultimately to the communication modulation/demodulation device, and to increase the speed and stability of the operation while increasing the S/N ratio thereof.

2 以上の本実施例に示されるように、この発明を通信用変
復調装置のA/D変換回路等に含まれる差動増幅回路に
適用することで、次のような作用効果が得られる。すな
わち、 (11通信用変復調装置のA/D変換回路等に含まれる
差動増幅回路を、相補入力信号を受ける一対の差動バイ
ポーラトランジスタと、上記差動バイポーラトランジス
タのコレクタ側に設けられ電流ミラー形態とされた一対
のMOSFETからなる能動負荷とを基本として構成す
ることで、入力トランジスタのサイズを大きくすること
な(、差動増幅回路のフリッカ−ノイズを抑制できると
いう効果が得られる。
2. As shown in the above-described embodiments, the following effects can be obtained by applying the present invention to a differential amplifier circuit included in an A/D conversion circuit or the like of a communications modulation/demodulation device. In other words, (11) a differential amplifier circuit included in an A/D conversion circuit, etc. of a communications modem is connected to a pair of differential bipolar transistors that receive complementary input signals, and a current mirror provided on the collector side of the differential bipolar transistors. By basically configuring an active load consisting of a pair of MOSFETs in the same configuration, it is possible to suppress flicker noise of the differential amplifier circuit without increasing the size of the input transistor.

(2)上記(11項により、そのレイアウト所要面積を
増大させその動作の高速化を制限することなく、差動増
幅回路のS/N比を高めることができるという効果が得
られる。
(2) According to the above item (11), the S/N ratio of the differential amplifier circuit can be increased without increasing the required layout area and limiting the speedup of its operation.

(3)上記(1)項により、定電流源から供給される動
作電流を上記差動バイポーラトランジスタのそれぞれに
等しく分流させ、そのコレクタ電流を均一化できるとい
う効果が得られる。
(3) According to the above item (1), it is possible to equally divide the operating current supplied from the constant current source to each of the differential bipolar transistors, thereby making the collector currents uniform.

(4)上記(3)項により、差動増幅回路のオフセット
電圧を抑制できるという効果が得られる。
(4) Item (3) above provides the effect of suppressing the offset voltage of the differential amplifier circuit.

(5)上記(1)項〜(4)項により、差動増幅回路を
含むA/D変換回路ひいてはA/D変換回路を含む通信
用変復調装置の低コスト化ならびに動作の高速化及び安
定化を図りつつ、そのS/N比を高めることができると
いう効果が得られる。
(5) Items (1) to (4) above reduce the cost, speed up, and stabilize the operation of A/D conversion circuits including differential amplifier circuits, as well as communication modem devices including A/D conversion circuits. It is possible to obtain the effect that the S/N ratio can be increased while achieving the same.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図におい
て、回路の電源電圧Vccを接地電位に入れ換え、回路
の接地電位を例えば−5,2vのような負の電源電圧に
入れ換えることができる。また、電源電圧の極性を反転
することで、差動トランジスタT1・T2をPNP型バ
イポーラトランジスタに置き換え、MOSFETQ1及
びQ2をNチャンネルMO,5FETに置き換えること
ができる。差動トランジスタT1・T2の共通結合され
たエミッタと回路の接地電位との間に設けられる定電流
源は、バイポーラトランジスタを基本として構成しても
よいし、例えばこれらの定電流源と直列形態に、差動増
幅回路を選択的に動作させるためのスイッチ手段を設け
てもよい。差動増幅回路の前段及び後段には、例えば差
動増幅回路の周波数特性等を安定化し又は補償するため
の回路を付加してもよい。さらに、第1図に示される差
動増幅回路の具体的な回路構成は、種々の実施形態を採
りうる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in FIG. 1, the power supply voltage Vcc of the circuit can be replaced with a ground potential, and the ground potential of the circuit can be replaced with a negative power supply voltage such as -5.2V. Furthermore, by reversing the polarity of the power supply voltage, the differential transistors T1 and T2 can be replaced with PNP type bipolar transistors, and the MOSFETs Q1 and Q2 can be replaced with N-channel MO, 5FETs. The constant current source provided between the commonly coupled emitters of the differential transistors T1 and T2 and the ground potential of the circuit may be configured based on a bipolar transistor, or may be configured, for example, in series with these constant current sources. , a switch means for selectively operating the differential amplifier circuit may be provided. For example, a circuit for stabilizing or compensating the frequency characteristics of the differential amplifier circuit may be added to the front and rear stages of the differential amplifier circuit. Furthermore, the specific circuit configuration of the differential amplifier circuit shown in FIG. 1 can take various embodiments.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である通信用変復調装置の
A/D変換回路に含まれる差動増幅回路に通用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
例えば、通信用変復調装置の他の回路や各種の装置に含
まれる同様な差動増幅回路にも通用できる。本発明は、
少なくとも差動トランジスタを基本構成とする差動増幅
回路ならびにこのような差動増幅回路を含む半導体集積
回路装置に広く通用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly explained in the case where it was applied to a differential amplifier circuit included in an A/D conversion circuit of a communication modem and demodulator, which is the field of application in which the invention was made, but it is limited to this. It is not something that is done, but
For example, the present invention can be applied to other circuits of communication modulation/demodulation equipment and similar differential amplifier circuits included in various devices. The present invention
The present invention can be widely used in differential amplifier circuits having at least differential transistors as a basic configuration and semiconductor integrated circuit devices including such differential amplifier circuits.

5 〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。すなわち、通信用変復調装置のA/D変換回路等に
含まれる差動増幅回路を、相補入力信号を受ける一対の
差動バイポーラトランジスタと、上記差動バイポーラト
ランジスタのコレクタ側に設けられ電流ミラー形態とさ
れた一対のMOSFETからなる能動負荷とを基本とし
て構成することで、そのレイアウト所要面積を増大させ
動作の高速化を制限することなく、差動増幅回路のフリ
ッカ−ノイズを抑制し、オフセント電圧を抑制できる。
5 [Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below. That is, a differential amplifier circuit included in an A/D conversion circuit or the like of a communication modulation/demodulation device is configured with a pair of differential bipolar transistors receiving complementary input signals and a current mirror configuration provided on the collector side of the differential bipolar transistors. By configuring the active load as a basic structure consisting of a pair of MOSFETs, the flicker noise of the differential amplifier circuit can be suppressed and the offset voltage can be reduced without increasing the required layout area and limiting high-speed operation. It can be suppressed.

その結果、差動増幅回路を含むA/D変換回路ひいては
通信用変復調装置の低コスト化と動作の高速化及び安定
化を図りつつ、そのS/N比を高めることができる。
As a result, the A/D conversion circuit including the differential amplifier circuit and the communication modulation/demodulation device can be lowered in cost and operated faster and more stably, while increasing the S/N ratio thereof.

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

第1図は、この発明が通用された差動増幅回路の−・実
施例を示す回路図、 第2図は、従来のCMO3型O3増幅回路の−例を示す
回路図、 第3図は、従来のバイポーラ型差動増幅回路の一例を示
す回路図である。 Tl 〜T2.T5〜T7 ・・−NPN型バイポーラ
トランジスタ、T3〜T4・・・PNP型バイポーラト
ランジスタ、Q1〜Q4・・・PチャンネルMOSFE
T、Ql 1〜Q14・・・NチャンネルMOSFET
、R1・・・抵抗。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a differential amplifier circuit to which the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional CMO3 type O3 amplifier circuit. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional bipolar differential amplifier circuit. Tl~T2. T5~T7...-NPN type bipolar transistor, T3~T4...PNP type bipolar transistor, Q1~Q4...P channel MOSFE
T, Ql 1~Q14...N channel MOSFET
, R1...resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、相補入力信号を受ける一対の差動バイポーラトラン
ジスタと、上記差動バイポーラトランジスタのコレクタ
側に設けられ電流ミラー形態とされた一対のMOSFE
Tからなる能動負荷とを備えることを特徴とする差動増
幅回路。 2、上記差動増幅回路は、通信用変復調装置のA/D変
換回路に含まれるものであって、上記差動バイポーラト
ランジスタならびにMOSFETは、それぞれNPN型
バイポーラトランジスタならびにPチャンネルMOSF
ETからなるものであることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の差動増幅回路。
[Claims] 1. A pair of differential bipolar transistors receiving complementary input signals, and a pair of MOSFEs provided on the collector side of the differential bipolar transistors and configured as a current mirror.
A differential amplifier circuit characterized by comprising an active load consisting of T. 2. The differential amplifier circuit is included in an A/D conversion circuit of a communication modem device, and the differential bipolar transistor and MOSFET are respectively an NPN bipolar transistor and a P channel MOSFET.
2. The differential amplifier circuit according to claim 1, wherein the differential amplifier circuit comprises an ET.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812022A (en) * 1995-09-22 1998-09-22 Nippondenso Co., Ltd. Differential amplifier circuit having low noise input transistors
JP2009030621A (en) * 2007-07-24 2009-02-12 Honda Motor Co Ltd Wire stay

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US5812022A (en) * 1995-09-22 1998-09-22 Nippondenso Co., Ltd. Differential amplifier circuit having low noise input transistors
JP2009030621A (en) * 2007-07-24 2009-02-12 Honda Motor Co Ltd Wire stay

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