JPH0416008A - 増幅器 - Google Patents

増幅器

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JPH0416008A
JPH0416008A JP2120597A JP12059790A JPH0416008A JP H0416008 A JPH0416008 A JP H0416008A JP 2120597 A JP2120597 A JP 2120597A JP 12059790 A JP12059790 A JP 12059790A JP H0416008 A JPH0416008 A JP H0416008A
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emitter
input
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3069Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output
    • H03F3/3076Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor the emitters of complementary power transistors being connected to the output with symmetrical driving of the end stage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers

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  • Power Engineering (AREA)
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はプッシュプル出力段を改良した増幅器に関し、
特にIC化に適するものである。
(従来の技術) 一般的な電圧フォロア回路を第5図に示す。ここで11
は差動入力段、12は出力段である。この回路では、出
力段12がエミッタフォロア構成となっているため、出
力OUTのシンク電流は内部定電流源13によって決ま
る。従って出力シンク電流を大きくする方法として、第
6図の如く出力段21をプッシュプル出力回路とするも
のがある。この回路では、差動入力段トランジスタQ側
からカレントミラー22、トランジスタQz+を介して
トランジスタQ4が駆動され、差動入力段トランジスタ
Qt側からカレントミラー23゜24、トランジスタQ
、を介してトランジスタQ3が駆動される。トランジス
タQlのコレクタ電流をIC1同ベース電流をI、とす
ると、IC/C/レンジー23.24等は省略して入力
IN2をトランジスタQ2のコレクタに接続したいので
あるが、するとトランジスタQ2のコレクタとエミッタ
が同電位となり(共に出力OUTの電位からベース・エ
ミッタ間電圧Vwt1個分下がった電位)となり、トラ
ンジスタQ、がサチュレーション状態となるため、上記
接続が行なえず、複雑回路となる。
一方、第7図には第6図の如きINl、IN2の電位な
どを考えずにすむトランジスタQQ13、定電流源32
.33を用いた出力段31の回路も公知であるが、この
回路では電流源が32゜33と2個必要である。
そこで本発明の目的は、プッシュプル出力回路を、差動
入力段素子をサチュレーション状態に至らしめたすせず
、また少ない素子数で構成することにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段と作用) 本発明は、 (1)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
、前記第2入力端子にベースを、第1の電位供給端にコ
レクタを、第1電fL′gを介して第2の電位供給端に
エミッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、こ
のトランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給
端にコレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極
性の第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを
、第1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミ
ッタを接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシ
ュプル出力回路を構成したことを特徴とする増幅器であ
る。また本発明は、 (2)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
、前記第2入力端子にベースを、第1の電位供給端にコ
レクタを、第11流源を介して第2の電位供給端にエミ
ッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、このト
ランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給端に
コレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極性の
第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを、第
1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミッタ
を接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシュプ
ル出力回路を構成し、また入力段として差動増幅器を有
し、該差動増幅器において一方の差動入力段素子を構成
する第5のトランジスタのコレクタ電流をカレントミラ
ー回路の入力電流とし、前記カレントミラー回路の出力
電流を前記プッシュプル出力回路の第1入力端子に入力
し、前記プッシュプル出力回路の出力端子をベースに接
続した他方の差動入力段素子を構成する第6のトランジ
スタのコレクタ電流を、前記プッシュプル出力回路の第
2入力端子に入力して、電圧フォロア回路を構成するこ
とを特徴とする増幅器である。また本発明は、 (3)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
、前言己第2入力端子にベースを、第1の電位供給端に
コレクタを、第1を流源を介して第2の電位供給端にエ
ミッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、この
トランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給端
にコレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極性
の第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを、
第1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミッ
タを接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシュ
プル出力回路を構成し、また入力段としてコンプリメン
タリ差動増幅器を有し、前記コンプリメンタリ差動増幅
器のどちらか一方のコレクタ出力を前記プッシュプル出
力回路の第1もしくは第2入力端子のいずれか一方に入
力し、他方の入力端子を定電流源に接続し、前記プッシ
ュプル出力回路の出力端子を、帰還回路を介して前記コ
ンプリメンタリ差動増幅器の一方の入力端子に接続して
他の一方を信号入力端子として構成されたことを特徴と
する増幅器である。
即ち本発明は、第1.第2入力端子間電圧は、第1トラ
ンジスタのベース・エミッタ間電圧■□二o−’35v
であり、第2入力端子と出力端子は同電位となるため、
前記他方の差動入力段トランジスタのコレクタ・エミッ
タ間に■■の電位差を与えることができ、前記他方の差
動入力段トランジスタをサチュレーションに至らしめる
ことなく、第2入力端子を前記他方の差動入力段トラン
ジスタのコレクタへ直接つなぐことを可能としている。
また該トランジスタのコレクタ回路へ第1入力端子を入
れ、プッシュプル出力回路を駆動することにより、該回
路の定電流源は1個で済むようにしている。また出力端
子からコンプリメンタリ差動増幅回路へ帰還回路を設け
、該回路を種々設定することにより、回路のゲインとか
周波数特性を自由に設定できるようにしている。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図はその出力回路部の原理的回路図であるが、ここ
で前記従来例のものと対応する個所には同一符号を用い
る。第1図に示される如く第1入力端子INIにエミッ
タを、第2入力端子IN2にベース、コレクタを接続し
たPNP )ランジスタQI2を設け、端子IN2にベ
ースを、高電位iit源15にコレクタを、定電流源3
3を介して低電位11fi16にエミッタを接続したN
PNトランジスタQ11を設け、このトランジスタQl
+のエミッタにベースを、低電位量′lJJ、16にコ
レクタを、出力KOUTにエミッタを接続したPNP 
トランジスタQ3を設け、端子INIにベースを、高電
位電fi15にコレクタを、出力端01JTにエミッタ
を接続したNPN hランジスタロ4を設け、これによ
りプッシュプル出力回路としている。
この第1図の回路は、端子IN1.IN2間の電位差は
VIE〜0.65Vであり、端子]N2と出力端OUT
は同電位であり、定電流源は33の1個となっている。
第2図は、出力回路31に第1図を用いて電圧フォロア
回路とした本発明の実施例である。これは、入力段とし
て差動増幅器11を有し、入力端子をベースとする差動
入力段トランジスタQ、のコレクタ電流をカレントミラ
ー回路170入力電流とし、カレントミラー回路17の
出力電流を入力端INIの入力とし、出力端OUTにベ
ースを接続した差動入力段素子Qtのコレクタ電流を入
力端IN2の入力としている。
第2図では、出力端OUT ()ランジスタQ!のベー
ス)と端子IN2が略同電位であるため、トランジスタ
Q2のコレクタ、エミッタ間には■、の電位差をもたせ
ることができ、トランジスタQ、をサチュレーション状
態に至らしめずに入力端IN2をトランジスタQ!のコ
レクタに直接接続することを可能にしている。
第2図の動作は、入力INと出力OUTが平衡状態であ
れば、カレントミラー17の人、出力電流は等しいから
、トランジスタQ + 、 Q tのコレクタ電流は等
しいはずで、トランジスタQ、、Q、の■、は等しいは
ずである。従って入力INと出力OUTの電位は等しい
ここで入力INの電圧がプラスに上がったとすれば、ト
ランジスタQ1のVoが大きくなって、トランジスタQ
Iのコレクタ電流が増大し、それがカレントミラー17
で折り返えされ、その増大電流分がトランジスタQ4、
Ql+のベースに供給され、トランジスタQ、のベース
11流はトランジスタQ3をオフさせるように働き、一
方トランジスタQ、のベース電流は出力OUTに電流を
流し出す方向に働いて、出力端OUTの電位を上昇させ
る。そして入力端INと出力端01JTの電位が一致し
たところで安定するものである。入力INの電位がマイ
ナス方向に下がったときは、上記とは反対の動作とする
ものである。
上記実施例には次のような利点がある。即ち第6図にお
ける出力段の電流増幅率は、 上側がh□(NPN)倍(Q aによる)下側がh F
E +IIP1倍(Chによる)第7図の出力段電流増
幅率は、 上側がh FE (PNP)  X h FE (NF
NI 倍(Q 、t 、  Q aによる) 下側がh FE <INPNI  X h FE (P
NP1倍(Q + 1.  Q sによる) 第1図では 上側がh□。P、1)倍(Q4による)下側がh FE
 (NPNI  X h FE (FN□倍(Q + 
+ 、  Q xによる) 以上の結果から第7図が最も優れているように見えるが
、実際のICでは、PNP )ランジスタとしてラテラ
ル構造のトランジスタを用いるため、h FE fFN
□ < h FE (NPN) となり、従ってラテラ
ルPNPのhriを補償することが大切で、実使用上、
第7図と第1図の差はほとんどないと云える。しかし第
7図では電流源が32.33の2個必要としており、第
1図では定電流源が33の1つでよく、素子数の削減化
が図れる。
第3図は本発明の他の実施例で、入力段に、PNP)ラ
ンジスタ1B、NPN)ランジスタ19、定xi源20
を有したコンプリメンタリ差動アンプ26を用いたもの
に、第1図を適用した場合の例である。入力段トランジ
スタ19のベースと出力端OUT間には、帰還回路25
が接続される。
第3図では、入力INに対して、フィードバック端子と
なるトランジスタ19のベースは、直流的に2VIEだ
け高い電位となる。上記トランジスタ19のベースを帰
還回路25を介して出力端OUTにつなげば、帰還回路
25の設定に応じて、ゲインとか周波数特性を自由に設
定することができる。
第4図は第3図の変形例である。第3図では低電位に対
して入力INを入力する構成としたが、第4図ではその
対称構成として、高電位に対して入力INを入力するも
ので1、作用効果は第3図と同等に考えることができる
なお本発明は実施例のみに限られず、種々の応用が可能
である。例えばダイオード接続されたトランジスタQl
!は、通常ダイオードとしても均等である。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、プッシュプル出力回
路を用いた増幅器を少ない素子数で構成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の要部回路図、第2図ないし第
4図は同回路を用いた各実施例の回路図、第5図ないし
第7図は従来例の増幅回路図である。 11・・・差動増幅器、15.16・・・電源、17・
・・カレントミラー 25・・・帰還回路、26・・・
コンプリメンタリ差動増幅器、31・・・出力段、33
・・・定電流源、Q I= Q a + Q + t 
+ Q r t・・・トランジスタ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
    ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
    、前記第2入力端子にベースを、第1の電位供給端にコ
    レクタを、第1電流源を介して第2の電位供給端にエミ
    ッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、このト
    ランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給端に
    コレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極性の
    第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを、第
    1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミッタ
    を接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシュプ
    ル出力回路を構成したことを特徴とする増幅器。
  2. (2)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
    ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
    、前記第2入力端子にベースを、第1の電位供給端にコ
    レクタを、第1電流源を介して第2の電位供給端にエミ
    ッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、このト
    ランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給端に
    コレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極性の
    第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを、第
    1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミッタ
    を接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシュプ
    ル出力回路を構成し、また入力段として差動増幅器を有
    し、該差動増幅器において一方の差動入力段素子を構成
    する第5のトランジスタのコレクタ電流をカレントミラ
    ー回路の入力電流とし、前記カレントミラー回路の出力
    電流を前記プッシュプル出力回路の第1入力端子に入力
    し、前記プッシュプル出力回路の出力端子をベースに接
    続した他方の差動入力段素子を構成する第6のトランジ
    スタのコレクタ電流を、前記プッシュプル出力回路の第
    2入力端子に入力して、電圧フォロア回路を構成するこ
    とを特徴とする増幅器。
  3. (3)第1入力端子にエミッタを、第2入力端子にベー
    ス、コレクタを接続した第1極性の第1トランジスタと
    、前記第2入力端子にベースを、第1の電位供給端にコ
    レクタを、第1電流源を介して第2の電位供給端にエミ
    ッタを接続した第2極性の第2トランジスタと、このト
    ランジスタのエミッタにベースを、第2の電位供給端に
    コレクタを、出力端子にエミッタを接続した第1極性の
    第3トランジスタと、前記第1入力端子にベースを、第
    1の電位供給端にコレクタを、前記出力端子にエミッタ
    を接続した第2極性の第4トランジスタとでプッシュプ
    ル出力回路を構成し、また入力段としてコンプリメンタ
    リ差動増幅器を有し、前記コンプリメンタリ差動増幅器
    のどちらか一方のコレクタ出力を前記プッシュプル出力
    回路の第1もしくは第2入力端子のいずれか一方に入力
    し、他方の入力端子を定電流源に接続し、前記プッシュ
    プル出力回路の出力端子を、帰還回路を介して前記コン
    プリメンタリ差動増幅器の一方の入力端子に接続し他の
    一方を信号入力端子として構成されたことを特徴とする
    増幅器。
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EP0456127B1 (en) 1995-10-18
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