JPH035090B2 - - Google Patents

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JPH035090B2
JPH035090B2 JP60176852A JP17685285A JPH035090B2 JP H035090 B2 JPH035090 B2 JP H035090B2 JP 60176852 A JP60176852 A JP 60176852A JP 17685285 A JP17685285 A JP 17685285A JP H035090 B2 JPH035090 B2 JP H035090B2
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JP
Japan
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transistor
current
differential amplifier
output
collector
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Mitsuru Hayakawa
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Victor Company of Japan Ltd
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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する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a differential amplifier.

(従来の技術) 第3図と第4図は従来の差動増幅器の代表例を
示す回路図である。まず、第3図に示す従来の差
動増幅器において、入力端子1にベースが接続さ
れているトランジスタQ1と、入力端子2にベー
スが接続されているトランジスタQ2とにおける
共通接続されたエミツタと電源との間には、電流
源IS1が接続されており、また、前記のトランジ
スタQ1のコレクタと接地との間にはダイオード
Dが接続され、さらに、トランジスタQ2のコレ
クタには出力端子3が接続されているとともに、
トランジスタQ3のコレクタが接続されている。
前記のトランジスタQ3のエミツタは接地されて
おり、また、トランジスタQ3のベースには前記
したトランジスタQ1のコレクタが接続されてい
る。そして、前記のように構成されている第3図
示の差動増幅器において、トランジスタQ1,Q
2と電流源IS1とは周知の差動増幅回路を構成し
ており、また、ダイオードDとトランジスタQ3
とは周知のカレントミラー回路を構成している。
(Prior Art) FIGS. 3 and 4 are circuit diagrams showing typical examples of conventional differential amplifiers. First, in the conventional differential amplifier shown in FIG. 3, a transistor Q1 whose base is connected to input terminal 1 and a transistor Q2 whose base is connected to input terminal 2 have their commonly connected emitters and power supply. A current source IS1 is connected between them, a diode D is connected between the collector of the transistor Q1 and the ground, and an output terminal 3 is connected to the collector of the transistor Q2. Along with being there,
The collector of transistor Q3 is connected.
The emitter of the transistor Q3 is grounded, and the base of the transistor Q3 is connected to the collector of the transistor Q1. In the differential amplifier shown in FIG. 3 configured as described above, transistors Q1 and Q
2 and current source IS1 constitute a well-known differential amplifier circuit, and diode D and transistor Q3
constitutes a well-known current mirror circuit.

第3図示の差動増幅器において、入力端子1,
2間に入力信号Viが供給されると、差動増幅回
路を構成しているトランジスタQ1には前記の入
力信号Viに応じて電流I1が流れ、また、差動
増幅回路を構成しているトランジスタQ2には前
記の入力信号Viに応じて電流I2が流れる。
In the differential amplifier shown in FIG.
When an input signal Vi is supplied between 2 and 2, a current I1 flows through the transistor Q1 forming the differential amplifier circuit in accordance with the input signal Vi, and the transistor Q1 forming the differential amplifier circuit flows through the transistor Q1 forming the differential amplifier circuit. A current I2 flows through Q2 in response to the input signal Vi.

第5図は、前記した差動増幅回路を構成してい
るトランジスタQ1,Q2に前記の入力信号Vi
に応じて流れる電流I1,I2を示している。す
なわち、第3図示の差動増幅器におけるトランジ
スタQ1,Q2からなる差動増幅回路は、それに
供給された入力信号Viが零の状態において、ト
ランジスタQ1,Q2には、電流源IS1の電流Io
の1/2づつの電流I1,I2が流れ、前記した電
流I1,I2の大きさは、差動増幅器の入力端子
1,2に供給される入力信号Viの変化に応じて、
第5図に示されているように0〜Ioの範囲で差動
的に変化するものとなる。
FIG. 5 shows the input signal Vi applied to the transistors Q1 and Q2 constituting the differential amplifier circuit described above.
It shows the currents I1 and I2 that flow according to the current. That is, when the input signal Vi supplied to the differential amplifier circuit consisting of transistors Q1 and Q2 in the differential amplifier shown in FIG.
1/2 currents I1 and I2 flow, and the magnitudes of the above-mentioned currents I1 and I2 depend on changes in the input signal Vi supplied to the input terminals 1 and 2 of the differential amplifier.
As shown in FIG. 5, it changes differentially in the range of 0 to Io.

そして、前記した差動増幅回路における一方の
出力側に現われる電流I1が入力信号として与え
られているカレントミラー回路では、それの出力
側のトランジスタQ3に、I1の電流を流す。し
たがつて、出力端子3に流れる電流IlはIl=I1−
I2となるが、その電流Ilは差動増幅器の入力端子
1,2に供給されている入力信号Viの変化に応
じて第6図に示されているように、入力信号が零
の状態におけるIl=0の状態を中心にして、入力
信号の変化に応じて−Io〜+Ioまで変化するので
あり、第3図の回路配置は入力信号に応じて電流
出力で出力信号が得られる差動増幅器を構成して
いるのである。
In the current mirror circuit to which the current I1 appearing on one output side of the differential amplifier circuit described above is given as an input signal, the current I1 flows through the transistor Q3 on the output side of the current mirror circuit. Therefore, the current Il flowing through the output terminal 3 is Il=I1−
As shown in Figure 6, the current Il changes depending on the change in the input signal Vi supplied to the input terminals 1 and 2 of the differential amplifier. It changes from -Io to +Io depending on the change in the input signal, centering on the state of = 0.The circuit layout in Figure 3 is a differential amplifier that can obtain an output signal with a current output depending on the input signal. It is composed of

次に、第4図に示す従来の差動増幅器におい
て、入力端子1にベースが接続されているトラン
ジスタQ1と、入力端子2にベースが接続されて
いるトランジスタQ2とにおける共通接続された
エミツタと電源との間には電流源IS1が接続さ
れ、また、前記のトランジスタQ1のコレクタと
接地との間にはダイオードDが接続され、さら
に、トランジスタQ2のコレクタと接地間にはダ
イオードD1が接続され、さらにまた、前記した
トランジスタQ1のコレクタにはトランジスタQ
3のベースが接続され、トランジスタQ2のコレ
クタにはトランジスタQ5のベースが接続されて
いる。
Next, in the conventional differential amplifier shown in FIG. 4, the commonly connected emitters of the transistor Q1 whose base is connected to the input terminal 1 and the transistor Q2 whose base is connected to the input terminal 2 and the power supply A current source IS1 is connected between the transistor Q1 and the ground, a diode D is connected between the collector of the transistor Q1 and the ground, and a diode D1 is connected between the collector of the transistor Q2 and the ground. Furthermore, a transistor Q is connected to the collector of the transistor Q1 described above.
The base of transistor Q3 is connected to the base of transistor Q2, and the base of transistor Q5 is connected to the collector of transistor Q2.

前記したトランジスタQ3,Q5のエミツタは
接地されており、また、トランジスタQ5のコレ
クタはダイオードD2を介して電源に接続されて
いるとともに、トランジスタQ6のベースに接続
されている。前記したトランジスタQ6のエミツ
タは電源に接続されており、また、トランジスタ
Q6のコレクタとトランジスタQ3のコレクタと
には出力端子3が接続されている。
The emitters of the transistors Q3 and Q5 are grounded, and the collector of the transistor Q5 is connected to the power supply via the diode D2 and to the base of the transistor Q6. The emitter of the transistor Q6 described above is connected to the power supply, and the output terminal 3 is connected to the collector of the transistor Q6 and the collector of the transistor Q3.

前記のように構成されている第4図示の差動増
幅器において、トランジスタQ1,Q2と電流源
IS1とは周知の差動増幅回路を構成しており、ま
た、ダイオードDとトランジスタQ3、ダイオー
ドD1とトランジスタQ5、ダイオードD2とト
ランジスタQ6とはそれぞれ周知のカレントミラ
ー回路を構成している。
In the differential amplifier shown in FIG. 4 configured as described above, transistors Q1 and Q2 and a current source
IS1 constitutes a well-known differential amplifier circuit, and diode D and transistor Q3, diode D1 and transistor Q5, and diode D2 and transistor Q6 constitute well-known current mirror circuits, respectively.

第4図示の差動増幅器において、入力端子1,
2間に入力信号Viが供給されると、差動増幅回
路を構成しているトランジスタQ1には前記の入
力信号Viに応じて電流I1が流れ、また、差動
増幅回路を構成しているトランジスタQ2には前
記の入力信号Viに応じて電流I2が流れる。
In the differential amplifier shown in FIG.
When an input signal Vi is supplied between 2 and 2, a current I1 flows through the transistor Q1 that constitutes the differential amplifier circuit in accordance with the input signal Vi, and the transistor Q1 that constitutes the differential amplifier circuit flows. A current I2 flows through Q2 in response to the input signal Vi.

そして、前記したトランジスタQ3のエミツタ
には、ダイオードDとトランジスタQ3とによつ
て構成されているカレントミラー回路の動作によ
つて、前記したトランジスタQ1のコレクタに流
れている電流I1と同一の電流I1が流れ、ま
た、前記したトランジスタQ6のエミツタには、
ダイオードD1とトランジスタQ5とによつて構
成されているカレントミラー回路、及び、ダイオ
ードD2とトランジスタQ6とによつて構成され
ているカレントミラー回路との2つの継続接続さ
れているカレントミラー回路の動作によつて、前
記したトランジスタQ2のコレクタに流れている
電流I2と同一の電流I2が流れる。
A current I1, which is the same as the current I1 flowing through the collector of the transistor Q1, is applied to the emitter of the transistor Q3 by the operation of the current mirror circuit constituted by the diode D and the transistor Q3. flows, and at the emitter of the transistor Q6,
For the operation of two continuously connected current mirror circuits, one consisting of a diode D1 and a transistor Q5, and the other a current mirror circuit consisting of a diode D2 and a transistor Q6. Therefore, the same current I2 as the current I2 flowing through the collector of the transistor Q2 described above flows.

したがつて、出力端子3に流れる電流Ilは、Il
=I1−I2となるが、その電流Ilは差動増幅器の入
力端子1,2に供給されている入力信号Viの変
化に応じて第6図に示されているように、入力信
号が零の状態におけるIl=0の状態を中心にし
て、入力信号の変化に応じて−Io〜+Ioまで変化
するのであり、第4図の回路配置は入力信号に応
じて電流出力で出力信号が得られる差動増幅器を
構成しているのである。
Therefore, the current Il flowing through the output terminal 3 is Il
= I1 - I2, but the current Il changes depending on the change in the input signal Vi supplied to the input terminals 1 and 2 of the differential amplifier, as shown in Figure 6, when the input signal is zero. The state changes from -Io to +Io depending on the change in the input signal, centering on the state of Il = 0 in the state, and the circuit layout in Figure 4 shows the difference in the output signal obtained by the current output depending on the input signal. It constitutes a dynamic amplifier.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、第3図を参照して説明した差動増幅
器における出力信号の直流電位Vlは、それの下
限がトランジスタQ3によつて制限され、また、
それの上限はトランジスタQ2によつて制御され
るが、一般にトランジスタQ2及びトランジスタ
Q3のコレクタ・ベース間接合は順方向にバイア
スされてはいない、という条件の下において、ト
ランジスタQ2のベース電圧をVbとしたときに、
前記した出力信号の直流電位Vlは、(トランジス
タQ3のベース・エミツタ間電圧VBE)<Vl<(ト
ランジスタQ2のベース電圧)の関係で示される
範囲に制限されるために、電源電圧Vccに対する
電源利用率が悪いという問題点がある。一方、第
4図に示されているような構成を備えている差動
増幅器における出力信号の直流電位Vlは、(トラ
ンジスタQ3のベース・エミツタ間電圧VBE)<
Vl<{(電源電圧Vcc)−(トランジスタQ6のベー
ス電圧)}の関係で示される範囲に制限されるが、
この場合における電源電圧Vccに対する電源利用
率は前記した第3図示の構成の差動増幅器におけ
る電源電圧Vccに対する電源利用率よりも向上し
ている。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the lower limit of the DC potential Vl of the output signal in the differential amplifier explained with reference to FIG. 3 is limited by the transistor Q3, and also,
Its upper limit is controlled by transistor Q2, but under the condition that the collector-base junctions of transistor Q2 and transistor Q3 are not forward biased, the base voltage of transistor Q2 is set to Vb. When you do,
The DC potential Vl of the output signal mentioned above is limited to the range shown by the relationship (base-emitter voltage V BE of transistor Q3) < Vl < (base voltage of transistor Q2), so the DC potential Vl of the output signal is The problem is that the usage rate is low. On the other hand, the DC potential Vl of the output signal in the differential amplifier having the configuration shown in FIG. 4 is (base-emitter voltage V BE of transistor Q3) <
It is limited to the range shown by the relationship Vl < {(power supply voltage Vcc) - (base voltage of transistor Q6)},
In this case, the power supply utilization rate with respect to the power supply voltage Vcc is improved compared to the power supply utilization rate with respect to the power supply voltage Vcc in the differential amplifier having the configuration shown in FIG.

しかしながら、この第4図示の構成を有する従
来の差動増幅器では、Il=l1−l2の関係で得られ
る電流Il、すなわち、出力端子3に流れる電流Il
は、ダイオードDとトランジスタQ3とによつて
構成されているカレントミラー回路の動作によつ
てトランジスタQ3のエミツタに流れる電流I1
と、ダイオードD1とトランジスタQ5とによつ
て構成されているカレントミラー回路及びダイオ
ードD2とトランジスタQ6とによつて構成され
ているカレントミラー回路との2つのカレントミ
ラー回路を介してトランジスタQ6のエミツタに
流れる電流I2とによつて得るようにしているか
ら、当然のことながら、1つのカレントミラー回
路を介してトランジスタQ3のエミツタに流れる
電流I1と、2つのカレントミラー回路を介して
トランジスタQ6のエミツタに流れる電流I2と
の間には位相推移が存在すること、及び、特にモ
ノリシツク集積回路では、トランジスタQ6とし
てNPNトランジスタに比べて利得帯域幅積の悪
いPNPトランジスタが使用されるので、このこ
とにより位相推移の増大が生じることなどによつ
て、この第4図示の構成を有する差動増幅器は、
第3図示の構成を有する差動増幅器に比較して高
周波特性が大巾に悪化するという点が問題にな
る。
However, in the conventional differential amplifier having the configuration shown in FIG.
is the current I1 flowing to the emitter of the transistor Q3 due to the operation of the current mirror circuit constituted by the diode D and the transistor Q3.
and a current mirror circuit constituted by diode D1 and transistor Q5, and a current mirror circuit constituted by diode D2 and transistor Q6, to the emitter of transistor Q6. Naturally, the current I1 flows through one current mirror circuit to the emitter of transistor Q3, and the current I1 flows to the emitter of transistor Q6 through two current mirror circuits. Since there is a phase shift between the flowing current I2 and the fact that, especially in monolithic integrated circuits, a PNP transistor is used as the transistor Q6, which has a poor gain-bandwidth product compared to an NPN transistor, this causes a phase shift. The differential amplifier having the configuration shown in FIG.
The problem is that the high frequency characteristics are greatly deteriorated compared to the differential amplifier having the configuration shown in FIG.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、入力信号が供給されている差動増幅
回路における一方の出力側に入力側が接続されて
いるカレントミラー回路の出力側と、前記した差
動増幅回路の他方の出力側との接続点に電流源を
接続し、また、前記したカレントミラー回路の出
力側と差動増幅回路の他方の出力側との接続点と
前記のカレントミラー回路の入力側との間にベー
スとエミツタとが接続されているトランジスタに
より帰還路を形成し、さらに、前記のトランジス
タのコレクタ側より出力信号を得るようにしてな
る差動増幅器を提供するものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides an output side of a current mirror circuit whose input side is connected to one output side of a differential amplifier circuit to which an input signal is supplied, and a differential amplifier circuit as described above. A current source is connected to the connection point with the other output side of the circuit, and the connection point between the output side of the current mirror circuit described above and the other output side of the differential amplifier circuit is connected to the input side of the current mirror circuit described above. A feedback path is formed by a transistor whose base and emitter are connected between the transistors, and an output signal is obtained from the collector side of the transistor.

(実施例) 以下、本発明の差動増幅器の具体的な内容につ
いて、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明の差動増幅器のそれぞ
れ異なる実施例の回路図であつて、この第1図及
び第2図に示されている差動増幅器において、既
述した第3図及び第4図に示されている差動増幅
器における各構成部分と対応している構成部分に
は、第3図及び第4図中で使用している図面符号
と同一の図面符号が使用されている。
(Example) Hereinafter, specific contents of the differential amplifier of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 are circuit diagrams of different embodiments of the differential amplifier of the present invention, and in the differential amplifier shown in FIGS. The same drawing numerals as those used in FIGS. 3 and 4 are used for components corresponding to those in the differential amplifier shown in FIGS. There is.

第1図及び第2図において、入力端子1にベー
スが接続されているトランジスタQ1と、入力端
子2にベースが接続されているトランジスタQ2
とにおける共通接続されたエミツタと電源との間
には、電流源IS1が接続されており、また、前記
のトランジスタQ1のコレクタと接地との間には
ダイオードDが接続され、さらに、トランジスタ
Q2のコレクタにはトランジスタQ4のベースが
接続されているともに、トランジスタQ3のコレ
クタが接続されている。
In FIGS. 1 and 2, a transistor Q1 whose base is connected to input terminal 1 and a transistor Q2 whose base is connected to input terminal 2
A current source IS1 is connected between the commonly connected emitters of the transistors Q1 and the power supply, a diode D is connected between the collector of the transistor Q1 and the ground, and a diode D is connected between the collector of the transistor Q1 and the ground. The base of the transistor Q4 is connected to the collector, and the collector of the transistor Q3 is also connected to the collector.

前記したトランジスタQ3のエミツタは接地さ
れており、また、トランジスタQ3のベースには
前記したトランジスタQ1のコレクタが接続され
ている。前記したトランジスタQ2,Q3のコレ
クタと、トランジスタQ4のベースとの接続点A
と、電源Vccとの間には、電流源IS2が接続され
ており、また、前記したトランジスタQ4のエミ
ツタは、トランジスタQ3のベースとトランジス
タQ1のコレクタとに接続されている。前記した
トランジスタQ4のコレクタには出力端子3が接
続されており、トランジスタQ4のコレクタと電
源との間には、第1図示の回路配置においては電
流源IS3が接続され、また、第2図示の回路配置
においては負荷抵抗Rが接続されている。
The emitter of the transistor Q3 described above is grounded, and the collector of the transistor Q1 described above is connected to the base of the transistor Q3. Connection point A between the collectors of the transistors Q2 and Q3 and the base of the transistor Q4
A current source IS2 is connected between the transistor Q4 and the power supply Vcc, and the emitter of the transistor Q4 is connected to the base of the transistor Q3 and the collector of the transistor Q1. The output terminal 3 is connected to the collector of the transistor Q4, and the current source IS3 is connected between the collector of the transistor Q4 and the power supply in the circuit arrangement shown in the first diagram, and the current source IS3 is connected between the collector of the transistor Q4 and the power supply in the circuit arrangement shown in the second diagram. In the circuit arrangement, a load resistor R is connected.

トランジスタQ1,Q2による差動増幅回路の
2つの出力間に、ベースとエミツタとが接続され
ている前記したトランジスタQ4は、トランジス
タQ1,Q2による差動増幅回路の2つの出力間
に帰還路を構成している。
The aforementioned transistor Q4, whose base and emitter are connected between the two outputs of the differential amplifier circuit formed by the transistors Q1 and Q2, forms a feedback path between the two outputs of the differential amplifier circuit formed by the transistors Q1 and Q2. are doing.

さて、前記した第1図及び第2図中におけるA
点の電圧は、トランジスタQ2の電流I2と、ト
ランジスタQ3の電流I4と、電流源IS2の電流
I3とのバランスによつて決定されるのである
が、前記のA点の電圧は前記したトランジスタQ
4の帰還作用により次のようにして自動的に決定
されるのである。
Now, A in Fig. 1 and Fig. 2 mentioned above.
The voltage at the point A is determined by the balance between the current I2 of the transistor Q2, the current I4 of the transistor Q3, and the current I3 of the current source IS2.
It is automatically determined as follows by the feedback action of 4.

すなわち、差動増幅器の入力端子1,2間に入
力信号Viが供給されることにより、トランジス
タQ1,Q2による差動増幅回路のトランジスタ
Q1のコレクタにI1の電流が流れ、また、トラ
ンジスタQ2のコレクタにI2の電流が流れ、さ
らに、電流源IS2からはI3の電流が流れ、さら
に、カレントミラー回路の出力側にI4の電流が
流れているとした場合に、今、前記の電流間の大
きさの関係が、I4<(I2+I3)であつたとすると、
この場合にはA点の電圧が上昇しようとするが、
トランジスタQ4のエミツタの電圧はダイオード
Dによつて固定されているから、その固定された
トランジスタQ4のエミツタ電圧に対して、ベー
ス・エミツタ間電圧だけ高い電圧に固定されてい
る状態にあるトランジスタQ4のベースに対して
{(I2+I3)−I4}の電流が流れる。前記したトラ
ンジスタQ4のベース電流の増大によつてトラン
ジスタQ4のエミツタ電流I5が増大し、それが
カレントミラー回路の入力側に供給される。それ
によつてカレントミラー回路における入力側の電
流I4が増大するが、カレントミラー回路の特性
によりそれの出力側の電流も入力側の電流と等し
い電流になされるというような動作を行なつて、
前記のA点の電圧は前記したトランジスタQ4の
帰還作用により前記の各電流の関係がI4=I2+I3
となされるような電圧値に自動的に設定されるの
である。
That is, when the input signal Vi is supplied between the input terminals 1 and 2 of the differential amplifier, a current of I1 flows to the collector of the transistor Q1 of the differential amplifier circuit composed of the transistors Q1 and Q2, and a current of I1 flows to the collector of the transistor Q2. Suppose that a current I2 flows through the current source IS2, a current I3 flows from the current source IS2, and a current I4 flows through the output side of the current mirror circuit. If the relationship is I4<(I2+I3),
In this case, the voltage at point A tries to rise, but
Since the voltage at the emitter of transistor Q4 is fixed by diode D, the voltage at the emitter of transistor Q4 is fixed at a voltage higher than the fixed emitter voltage of transistor Q4 by the voltage between the base and emitter. A current of {(I2+I3)-I4} flows to the base. The increase in the base current of transistor Q4 increases the emitter current I5 of transistor Q4, which is supplied to the input side of the current mirror circuit. As a result, the current I4 on the input side of the current mirror circuit increases, but due to the characteristics of the current mirror circuit, the current on the output side is made equal to the current on the input side.
The voltage at the point A is determined by the feedback effect of the transistor Q4, so that the relationship between the currents is I4=I2+I3.
The voltage value is automatically set so that

前記の各電流間の大きさの関係が、前記の場合
すなわち、I4<(I2+I3)とは逆に、I4>(I2+I3)
の場合には、前記の場合とは逆にA点の電圧が低
下しようとするが、トランジスタQ4のエミツタ
の電位はダイオードDによつて固定されているか
ら、その固定されたトランジスタQ4のエミツタ
電圧に対して、ベース・エミツタ間電圧だけ高い
電圧に固定されている状態にあるトランジスタQ
4のベースに対して{I4−(I2+I3)}の電流が流
れる。前記したトランジスタQ4のベース電流の
減少によつてトランジスタQ4のエミツタ電流I
5が減少し、それがカレントミラー回路の入力側
に供給される。それによつてカレントミラー回路
における入力側の電流I4が減少するが、カレン
トミラー回路の特性によりそれの出力側の電流も
入力側の電流と等しい電流になされるというよう
な動作を行なつて、前記のA点の電圧は前記した
トランジスタQ4の帰還作用により、前記の各電
流の関係がI4=I2+I3とされるような電圧値に自
動的に設定されるのである。
In the above case, the relationship in magnitude between each current is I4>(I2+I3), contrary to I4<(I2+I3).
In this case, the voltage at point A tends to decrease, contrary to the above case, but since the emitter potential of transistor Q4 is fixed by diode D, the fixed emitter voltage of transistor Q4 , the transistor Q is fixed at a voltage higher than the base-emitter voltage.
A current of {I4-(I2+I3)} flows to the base of 4. Due to the decrease in the base current of transistor Q4, the emitter current I of transistor Q4 increases.
5 is reduced and fed to the input side of the current mirror circuit. As a result, the current I4 on the input side of the current mirror circuit decreases, but due to the characteristics of the current mirror circuit, the current on the output side is made equal to the current on the input side. The voltage at point A is automatically set to a voltage value such that the relationship between the currents is I4 = I2 + I3 due to the feedback effect of the transistor Q4.

前記のような電流I4=I2+I3がカレントミラー
回路に流れるときに、トランジスタQ4に流れる
電流I5は、I5=I4−I1=I2−I1+I3となるから、
第1図示の実施例回路において出力端子3に流れ
出る電流Ilは、電流源IS3の電流をI3とする
と、Il=I3−I5=I1−I2、すなわち、第1図に示
されている回路配置は、既述した従来例の差動増
幅器について説明したと同様な第6図に示される
ような入力信号対出力信号特性を有する差動増幅
器を構成していることになる。
When the current I4 = I2 + I3 as described above flows through the current mirror circuit, the current I5 flowing through the transistor Q4 becomes I5 = I4 - I1 = I2 - I1 + I3, so
In the embodiment circuit shown in FIG. 1, the current Il flowing to the output terminal 3 is Il = I3 - I5 = I1 - I2, where the current of the current source IS3 is I3, that is, the circuit arrangement shown in FIG. This constitutes a differential amplifier having input signal versus output signal characteristics as shown in FIG. 6, which is similar to that described for the conventional differential amplifier described above.

そして、第1図示の差動増幅器における出力信
号の直流電位は、それの上限が電流源IS3で制限
され、また、それの下限はトランジスタQ4のベ
ース・エミツタ電圧で制限されるが、一般に、電
流源IS3はNPNトランジスタを用いたカレント
ミラー回路によつて構成されるから、第1図示の
差動増幅器からの出力信号の直流電位の上限は、
(電源電圧Vcc)−(トランジスタのベース・エミ
ツタ間電圧)となり、また、第1図示の差動増幅
器からの出力信号の直流電位の下限は、A点の電
圧の2倍の電圧、すなわち、トランジスタのベー
ス・エミツタ間電圧の2倍の電圧となる。
The upper limit of the DC potential of the output signal in the differential amplifier shown in Figure 1 is limited by the current source IS3, and the lower limit is limited by the base-emitter voltage of the transistor Q4. Since the source IS3 is composed of a current mirror circuit using NPN transistors, the upper limit of the DC potential of the output signal from the differential amplifier shown in Figure 1 is as follows.
(power supply voltage Vcc) - (transistor base-emitter voltage), and the lower limit of the DC potential of the output signal from the differential amplifier shown in Figure 1 is twice the voltage at point A, that is, the transistor The voltage is twice the base-emitter voltage of .

したがつて、第1図示の差動増幅器からの出力
信号の直流電位Vlは、2VBE<Vl<{(電源電圧
Vcc)−(トランジスタのベース・エミツタ間電
圧)}となるから、第1図示の差動増幅器におけ
る電源Vccの利用率は、既述した第3図示の従来
の差動増幅器における電源Vccの利用率に比べて
改善されていることが判かる。
Therefore, the DC potential Vl of the output signal from the differential amplifier shown in the first diagram is 2VBE<Vl<{(power supply voltage
Vcc) - (voltage between the base and emitter of the transistor)} Therefore, the utilization rate of the power supply Vcc in the differential amplifier shown in Figure 1 is the utilization rate of the power supply Vcc in the conventional differential amplifier shown in Figure 3, which was already mentioned. It can be seen that it is improved compared to .

そらに、本発明の差動増幅器においてはカレン
トミラー回路に帰還が掛かつているから、第3図
及び第4図を参照して説明した従来の差動増幅器
に比べて、それの位相推移が大巾に改善されるの
である(後述されている第2図示の実施例でも同
じ)。
Furthermore, since feedback is applied to the current mirror circuit in the differential amplifier of the present invention, its phase shift is large compared to the conventional differential amplifier explained with reference to FIGS. 3 and 4. (The same applies to the embodiment shown in the second figure, which will be described later).

次に、第2図示の実施例回路では、既述した第
1図示の実施例回路中の電流源IS3の代わりに、
負荷抵抗Rを接続しているが、トランジスタQ4
に流れる電流I5は、前記した第1図示の実施例
の場合と同様にI5=I2−I1+I3であり、この電流
I5が負荷抵抗Rに流れることにより、出力端子
3に現われる出力電圧Voは、(I2−I1)R+I3・
Rとなる。ここで、前記のI3・Rは出力直流電位
であるから、I3・R=Vlとおき、(I2−I1)=−Il
とおくと、前記した出力端子3に現われる直流電
圧VoはVo=−Il・R+Vlとなり、出力信号を電
圧出力として取出すことができる。
Next, in the embodiment circuit shown in the second figure, instead of the current source IS3 in the embodiment circuit shown in the first figure,
Although the load resistor R is connected, the transistor Q4
The current I5 flowing through is I5 = I2 - I1 + I3 as in the case of the first embodiment shown above, and when this current I5 flows through the load resistor R, the output voltage Vo appearing at the output terminal 3 is ( I2−I1)R+I3・
It becomes R. Here, since I3・R is the output DC potential, let I3・R=Vl, and (I2−I1)=−Il
Then, the DC voltage Vo appearing at the output terminal 3 becomes Vo=-Il.R+Vl, and the output signal can be taken out as a voltage output.

(効果) 以下、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の差動増幅器は、入力信号が供給され
ている差動増幅回路における一方の出力側に入力
側が接続されているカレントミラー回路の出力側
と、前記した差動増幅回路の他方の出力側との接
続点に電流源を接続し、また、前記したカレント
ミラー回路の出力側と差動増幅回路の他方の出力
側との接続点と前記のカレントミラー回路の入力
側との間にベースとエミツタとが接続されている
トランジスタにより帰還路を形成し、さらに、前
記のトランジスタのコレクタ側より出力信号を得
るようにしてなる差動増幅器であるから、出力電
位の電源利用率が高く、かつ、位相推移が少く高
周波特性の良好な差動増幅器を容易に提供するこ
とができるのであり、本発明によれば既述した従
来の差動増幅器における諸欠点を解決できる。
(Effects) As is clear from the detailed explanation below, the differential amplifier of the present invention is a current mirror circuit whose input side is connected to one output side of a differential amplifier circuit to which an input signal is supplied. A current source is connected to the connection point between the output side of the circuit and the other output side of the differential amplifier circuit described above, and the output side of the current mirror circuit described above is connected to the other output side of the differential amplifier circuit. A feedback path is formed by a transistor whose base and emitter are connected between the point and the input side of the current mirror circuit, and an output signal is obtained from the collector side of the transistor. Since it is an amplifier, it is possible to easily provide a differential amplifier that has a high power utilization rate of output potential, has little phase shift, and has good high frequency characteristics. Various drawbacks in dynamic amplifiers can be solved.

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

第1図及び第2図は本発明の差動増幅器の各異
なる実施例の回路図、第3図及び第4図は従来の
差動増幅器の回路図、第5図及び第6図は特性曲
線例図である。 Q1〜Q6……トランジスタ、D,D1,D2
……ダイオード、IS1〜IS3……電流源、1,2
……入力端子、3……出力端子。
Figures 1 and 2 are circuit diagrams of different embodiments of the differential amplifier of the present invention, Figures 3 and 4 are circuit diagrams of conventional differential amplifiers, and Figures 5 and 6 are characteristic curves. This is an example diagram. Q1-Q6...transistor, D, D1, D2
...Diode, IS1 to IS3...Current source, 1,2
...Input terminal, 3...Output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力信号が供給されている差動増幅回路にお
ける一方の出力側に入力側が接続されているカレ
ントミラー回路の出力側と、前記した差動増幅回
路の他方の出力側との接続点に電流源を接続し、
また、前記したカレントミラー回路の出力側と差
動増幅回路の他方の出力側との接続点と前記のカ
レントミラー回路の入力側との間にベースとエミ
ツタとが接続されているトランジスタにより帰還
路を形成し、さらに、前記のトランジスタのコレ
クタ側より出力信号を得るようにしてなる差動増
幅器。 2 帰還路を形成するトランジスタのコレクタに
電流源を接続し、出力信号を電流出力として得る
ようにした特許請求の範囲第1項に記載の差動増
幅器。 3 帰還路を形成するトランジスタのコレクタに
負荷抵抗を接続し、出力信号を電圧出力として得
るようにした特許請求の範囲第1項に記載の差動
増幅器。
[Claims] 1. The output side of a current mirror circuit whose input side is connected to one output side of the differential amplifier circuit to which the input signal is supplied, and the other output side of the differential amplifier circuit described above. Connect a current source to the connection point of
Further, a feedback path is formed by a transistor whose base and emitter are connected between the connection point between the output side of the current mirror circuit and the other output side of the differential amplifier circuit and the input side of the current mirror circuit. and further obtains an output signal from the collector side of the transistor. 2. The differential amplifier according to claim 1, wherein a current source is connected to the collector of the transistor forming the feedback path, and the output signal is obtained as a current output. 3. The differential amplifier according to claim 1, wherein a load resistor is connected to the collector of the transistor forming the feedback path, and the output signal is obtained as a voltage output.
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