JPH04154312A - オペアンプ回路 - Google Patents

オペアンプ回路

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JPH04154312A
JPH04154312A JP27982690A JP27982690A JPH04154312A JP H04154312 A JPH04154312 A JP H04154312A JP 27982690 A JP27982690 A JP 27982690A JP 27982690 A JP27982690 A JP 27982690A JP H04154312 A JPH04154312 A JP H04154312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
transistor
bias
load
resistance
Prior art date
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Pending
Application number
JP27982690A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Ogawa
斉 小川
Hiroyuki Mitsusaki
光崎 裕之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP27982690A priority Critical patent/JPH04154312A/ja
Publication of JPH04154312A publication Critical patent/JPH04154312A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 CMOSオペアンプ回路に関し、 無用な電力を消費することなく多様な負荷を駆動するこ
とを目的とし、 差動回路の出力信号でCMOS構成の出力段の一方のM
OSトランジスタを駆動するとともに他方のMOSトラ
ンジスタは複数の異なるバイアス電圧の中から一つのバ
イアス電圧を選択して出力する可変バイアス回路で駆動
するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
この発明はCM OSオペアンプ回路に関するものであ
る。
CMOSオペアンプ回路はCMOS構成の出力段で負荷
を駆動する構成となっているが、消費電力を増大させる
ことなく多様な負荷駆動能力を備えることが要請されて
いる。
〔従来の技術〕
従来のソース電流駆動型CMOSオペアンプ回路の一例
を第4図に従って説明すると、入力段を構成する差動回
路1はPチャネルMOSトランジスタT rl、 T 
r2とNチャネルMOSトランジスタT r3. T 
r4. T r5とて構成され、トランジスタTr3.
 Tr4のケートに入力信号Vinl 、 Vin2が
入力され、トランジスタTr5のゲートには抵抗RとN
チャネルMOSトランジスタTr8とから構成されるバ
イアス回路2から一定のバイアス電圧か供給されている
また、CMO8構成の出力段3はPチャネルMOSトラ
ンジスタTr6とNチャネルMOSトランジスタTr7
とから構成され、トランジスタTr6のゲートは前記ト
ランジスタT r2. T r4のドレインに接続され
、トランジスタTr7のゲートは前記バイアス回路2か
らトランジスタTr5と同一のバイアス電圧が供給され
ている。そして、出力段3の両トランジスタT r6.
  T r7のドレインから負荷回路4に出力信号Vo
utが出力されている。
上記のようなソース電流駆動型CMOSオペアンプ回路
ではバイアス回路の動作によりトランジスタT r5.
 T r7は常時オンされて一定のバイアス電流IBを
流し得る状態であり、この状態で入力信号Vinl 、
 Vin2が入力されると入力信号Vin2の電圧レベ
ルが同V inlより高くなるほどトランジスタTr6
から負荷回路4に流れるソース電流Isが大きくなって
負荷回路4がその、ソース電流Isで駆動される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記のようなCMOSオペアンプ回路では入
力信号V inlに対し同V in2を高くするほど負
荷回路4を駆動するソース電流Isを増大させることが
できるが、入力信号V inlに対し同Vin2を低く
することにより負荷回路4からトランジスタTr7に流
れるシンク電流で同負荷回路4を駆動しようとしてもそ
のシンク電流はトランジスタTr7に流れるバイアス電
流IB以上となることはない。従って、大シンク電流を
必要とする負荷回路4では負荷駆動能力が不足したり、
あるいはシンク電流をほとんど必要としない負荷回路4
では必要以上にバイアス電流IBを流すと、トランジス
タTr6がオンされるHレベル出力時にトランジスタT
 r6. T r7を貫通する貫通電流が増大して無用
な消費電力が増大する。従って、このオペアンプ回路で
は無用な電力を消費することなく多様な負荷に対応する
ことは困難であった。
この発明の目的は、無用な電力を消費することなく多様
な負荷を駆動し得るオペアンプ回路を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図である。すなわち、差動回
路1の出力信号でCMOS構成の出力段3の一方のMO
3I−ランンスタを駆動するとともに他方のMOS)ラ
ンシスタは複数の異なるバイアス電圧の中から一つのバ
イアス電圧を選択して出力する可変バイアス回路6で駆
動している。
〔作用〕
可変バイアス回路6で設定可能な複数のバイアス電圧の
中から負荷に応じたバイアス電圧を選択して出力させる
と、出力段3に対し負荷に適したバイアス電圧が供給さ
れる。
〔実施例〕
以下、この発明を具体化した一実施例を第2図及び第3
図に従って説明する。なお、前記従来例と同一構成部分
は同一番号を付してその説明を省略する。
この実施例は前記従来例のCMOSオペアンプ回路を4
ビツトのDA変換器の出力回路として用いたものであり
、差動回路l及び出力段3は前記従来例と同一構成であ
る。そして、トランジスタTr4のゲートには二種類の
抵抗値の抵抗R1,R2て構成される抵抗スl−IJシ
ンクか接続され、その抵抗ストリング5で4ビツトのデ
ジタル2進信号DI−D4かアナログ電圧に変換されて
トランジスタTr4のケートに入力されている。また、
トランジスタTr3のゲートには出力段3から出カイ言
号Voutが人力されている。
差動回路1及び出力段3のトランジスタT r5゜Tr
7のゲートには可変バイアス回路6が接続されている。
その可変バイアス回路6は電源VccとNチャネルMO
SトランジスタTr9のドレインとの間に抵抗値がそれ
ぞれ異なる3本の抵抗R3,R4、R5か切り換えスイ
ッチ7を介して並列に接続され、その切り換えスイッチ
7により各抵抗R3,R4,R5のいずれかかドレイン
に接続される。そして、トランジスタTr9のトレイン
が前記トランジスタT r5. T r7のゲートに接
続され、同トランジスタTr9のゲートはドレインに接
続されるとともにソースはグランドGに接続されている
また、切り換えスイッチ7はレジスタ8の出力信号に基
づいて切り換えられ、そのレジスタ8に格納されるデー
タは外部から人為的に入力される。
その切り換えスイッチ7の一例を第3図に従って説明す
ると、各抵抗R3,R4,R5とトランジスタTr9の
ドレインとはそれぞれトランスファーゲート9a、9b
、9cを介して接続され、各トランスファーゲート9a
、9b、9cのPチャネル側ゲートにはそれぞれレジス
タ8a、8b。
8Cの出力信号がインバータlOを介して入力され、N
チャネル側ケートにはそれぞれレジスタ8a、8b、8
cの出力信号が直接入力されている。
そして、各レジスタ8a、8b、8cは外部からそれぞ
れ入力される設定信号によりいずれか一つのレジスタか
らHレベルの信号が出力されるようになっている。
さて、上記のように構成されたDA変換器では4ビツト
のデジタル2進信号D1〜D4か入力されるとその2進
信号D1〜D4が抵抗ストリング5によりアナログ電圧
に変換され、そのアナログ電圧が差動回路1及び出力段
3により増幅されて負荷回路4に出力信号Voutとし
て出力される。
このとき、例えば可変バイアス回路6の各抵抗R3、R
4,R5の抵抗値かR3>R4>R5というように設定
されているとき、各抵抗R3,R4゜R5をトランジス
タTr9のドレインに接続した場合のトランジスタT 
r5. T r7に供給されるバイアス電圧はR3<R
4<R5の順で3段階となる。
従って、負荷回路4に寄生する負荷容量か大きくなった
場合にはレジスタ8aだけがHレベルの信号を出力する
ように設定すると、トランスファーゲート9aが閉路さ
れて抵抗R5がトランジスタTr9のドレインに接続さ
れ、3段階のバイアス電圧のうち最も高いバイアス電圧
か選択されてTr5.  Tr7に出力される。一方、
負荷回路4に寄生する負荷容量が小さい場合にはレジス
タ8cたけがHレベルの信号を出力するように設定する
と、トランスファーケート9cか閉路されて抵抗R3か
トランジスタTr9のドレインに接続され、3段階のバ
イアス電圧のうち最も低いバイアス電圧か選択されてT
 r5. T r7に出力される。
以上のようにこのD A変換器ではオペアンプ回路に接
続される負荷回路4に寄生する負荷容量の大小によりオ
ペアンプ回路に供給するバイアス電圧を可変バイアス回
路6により3段階に調節可能である。従って、負荷回路
4に応じた負荷駆動能力を選択することかできるととも
に、無用なバイアス電流による消費電力の増大を防止す
ることができる。
なお、前記実施例では可変バイアス回路6て差動回路1
及び出力段3のバイアス電圧を調節可能としたが、差動
回路1のバイアス電圧は固定とし、出力段3のバイアス
電圧だけを調節するような構成としてもよい。また、前
記実施例は本発明をソース電流駆動型CMOSオペアン
プ回路に具体化したものであるか、シンク電流駆動型C
MOSオペアンプ回路のバイアス回路を同様な思想で可
変バイアス回路とすることもできる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明は無用な電力を消費する
ことなく多様な負荷を駆動し得るオペアンプ回路を提供
することかできる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例を示す回路図、第3図は可変
バイアス回路の一実施例を示す回路図、 第4図は従来例を示す回路図である。 図中、 ■は差動回路、 3は出力段、 6は可変バイアス回路である。 第1図 本発明の原311111明図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、差動回路(1)の出力信号でCMOS構成の出力段
    (3)の一方のMOSトランジスタを駆動するとともに
    他方のMOSトランジスタは複数の異なるバイアス電圧
    の中から一つのバイアス電圧を選択して出力する可変バ
    イアス回路(6)で駆動することを特徴とするオペアン
    プ回路。
JP27982690A 1990-10-18 1990-10-18 オペアンプ回路 Pending JPH04154312A (ja)

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ID=17616458

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6331718B1 (en) 1996-12-30 2001-12-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Thin film circuit with improved carrier mobility
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