JPH05102755A - 差動増幅器 - Google Patents
差動増幅器Info
- Publication number
- JPH05102755A JPH05102755A JP3259966A JP25996691A JPH05102755A JP H05102755 A JPH05102755 A JP H05102755A JP 3259966 A JP3259966 A JP 3259966A JP 25996691 A JP25996691 A JP 25996691A JP H05102755 A JPH05102755 A JP H05102755A
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- JP
- Japan
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- transistor
- base
- type
- emitter
- collector
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Abstract
(57)【要約】
【目的】出力信号の電圧(振幅)が大きく取れるように
する。 【構成】第8のトランジスタQ8のベースの接続点を第
5のトランジスタQ5のエミッタに変える。 【効果】第5のトランジスタのベース・エミッタ間電圧
の分だけ出力信号の電圧(振幅)を大きくすることがで
きる。
する。 【構成】第8のトランジスタQ8のベースの接続点を第
5のトランジスタQ5のエミッタに変える。 【効果】第5のトランジスタのベース・エミッタ間電圧
の分だけ出力信号の電圧(振幅)を大きくすることがで
きる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は差動増幅器に関し、特に
差動対回路の出力をエミッタホロワ回路で受けて出力す
る構成の差動増幅器に関する。
差動対回路の出力をエミッタホロワ回路で受けて出力す
る構成の差動増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の差動増幅器は、一例として図3に
示すように、ベースに第1及び第2の入力信号IN1,
IN2をそれぞれ対応して入力しエミッタを共通接続す
るNPN型の第1及び第2のトランジスタQ1,Q2、
並びに第1及び第2のトランジスタのQ1,Q2のエミ
ッタと第1の電源電位点(低電位側電源電位点(VP
L))との間に接続された第1の電流源回路IS1を備
えた差動対回路1と、エミッタを第1及び第2のトラン
ジスタQ1,Q2のコレクタとそれぞれ対応して接続し
ベースに共にバイアス電圧VBを入力するNPN型の第
3及び第4のトランジスタQ3,Q4と、ベース及びコ
レクタを第3のトランジスタQ3のコレクタと接続する
PNP型の第5のトランジスタQ5、ベースを第5のト
ランジスタQ5のベースと接続しコレクタを第4のトラ
ンジスタQ4のコレクタと接続するPNP型の第6のト
ランジスタQ6、並びに第5及び第6とトランジスタQ
5,Q6のエミッタと第2の電源電位点(高電位側電源
電位点(VPH))との間にそれぞれ対応して接続され
た第1及び第2の抵抗R1,R2を備えたカレントミラ
ー回路型の能動負荷回路2bと、ベースを第6のトラン
ジスタQ6のコレクタと接続しエミッタを出力端子To
を接続するNPN型の第7のトランジスタQ7、及び出
力端子Toと低電位側電源電位点(VPL)との間に接
続された第2の電流源回路IS2を備えたエミッタホロ
ワ3と、ベースを第3のトランジスタQ3のコレクタと
接続しエミッタを第7のトランジスタQ7のコレクタと
接続しコレクタを高電位側電源電位点(VPH)と接続
するオフセット補償用のNPN型の第8のトランジスタ
Q8とを有する構成となっている。
示すように、ベースに第1及び第2の入力信号IN1,
IN2をそれぞれ対応して入力しエミッタを共通接続す
るNPN型の第1及び第2のトランジスタQ1,Q2、
並びに第1及び第2のトランジスタのQ1,Q2のエミ
ッタと第1の電源電位点(低電位側電源電位点(VP
L))との間に接続された第1の電流源回路IS1を備
えた差動対回路1と、エミッタを第1及び第2のトラン
ジスタQ1,Q2のコレクタとそれぞれ対応して接続し
ベースに共にバイアス電圧VBを入力するNPN型の第
3及び第4のトランジスタQ3,Q4と、ベース及びコ
レクタを第3のトランジスタQ3のコレクタと接続する
PNP型の第5のトランジスタQ5、ベースを第5のト
ランジスタQ5のベースと接続しコレクタを第4のトラ
ンジスタQ4のコレクタと接続するPNP型の第6のト
ランジスタQ6、並びに第5及び第6とトランジスタQ
5,Q6のエミッタと第2の電源電位点(高電位側電源
電位点(VPH))との間にそれぞれ対応して接続され
た第1及び第2の抵抗R1,R2を備えたカレントミラ
ー回路型の能動負荷回路2bと、ベースを第6のトラン
ジスタQ6のコレクタと接続しエミッタを出力端子To
を接続するNPN型の第7のトランジスタQ7、及び出
力端子Toと低電位側電源電位点(VPL)との間に接
続された第2の電流源回路IS2を備えたエミッタホロ
ワ3と、ベースを第3のトランジスタQ3のコレクタと
接続しエミッタを第7のトランジスタQ7のコレクタと
接続しコレクタを高電位側電源電位点(VPH)と接続
するオフセット補償用のNPN型の第8のトランジスタ
Q8とを有する構成となっている。
【0003】次にこの差動増幅器の動作について説明す
る。
る。
【0004】この差動増幅器は、差動対回路1とベース
接地型のトランジスタQ3,Q4と、カレントミラー回
路型の能動負荷回路2bとでカスコード増幅回路を形成
しており、入力信号IN1,IN2を差動増幅してその
出力をトランジスタQ4,Q6のコレクタから取出して
エミッタホロワ回路3を介して出力する。
接地型のトランジスタQ3,Q4と、カレントミラー回
路型の能動負荷回路2bとでカスコード増幅回路を形成
しており、入力信号IN1,IN2を差動増幅してその
出力をトランジスタQ4,Q6のコレクタから取出して
エミッタホロワ回路3を介して出力する。
【0005】トランジスタQ7のベース電流により、ト
ランジスタQ1,Q2のコレクタ電流に差を生じると、
ベース・エミッタ間電圧に差ができ、入力信号IN1,
IN2に対するオフセット電圧となる。これを補償する
ためにトランジスタQ8が付加されている。トランジス
タQ8のベース電流とトランジスタQ7のベース電流と
はほぼ等しいため、トランジスタQ1,Q2のコレクタ
電流はほぼ等しくなり、入力オフセット電圧が補償され
る。
ランジスタQ1,Q2のコレクタ電流に差を生じると、
ベース・エミッタ間電圧に差ができ、入力信号IN1,
IN2に対するオフセット電圧となる。これを補償する
ためにトランジスタQ8が付加されている。トランジス
タQ8のベース電流とトランジスタQ7のベース電流と
はほぼ等しいため、トランジスタQ1,Q2のコレクタ
電流はほぼ等しくなり、入力オフセット電圧が補償され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の差動増
幅器は、トランジスタQ7のベースをトランジスタQ4
のコレクタと接続し、トランジスタQ8のベースをトラ
ンジスタQ3のコレクタと接続する構成となっているの
で、出力信号Voutの振幅を大きくとるためには電源
電圧を大きくしなければならず、電源電圧を下げようと
すると出力信号Voutの振幅が小さくなってしまうと
いう問題点があった。
幅器は、トランジスタQ7のベースをトランジスタQ4
のコレクタと接続し、トランジスタQ8のベースをトラ
ンジスタQ3のコレクタと接続する構成となっているの
で、出力信号Voutの振幅を大きくとるためには電源
電圧を大きくしなければならず、電源電圧を下げようと
すると出力信号Voutの振幅が小さくなってしまうと
いう問題点があった。
【0007】この問題点について以下に説明する。
【0008】図3において、出力信号Voutの電圧を
記号と同じくVout、電流源回路IS2を動作させる
のに必要な電圧をVcs、トランジスタQ7のコレクタ
・エミッタ間電圧をVce7、トランジスタQ8のベー
ス・エミッタ間電圧をVbe8、トランジスタQ5のベ
ース・エミッタ間電圧をVbe5、抵抗R1の電圧降下
をVR1、高電位側電源電位VPHと低電位側電源電位
VPLとの電位差をVccとすると、 Vcc≧VR1+Vbe5+Vbe8+Vcc7+Vcs+Vout…(1) 例えば、Vce7=1.4V,Vbe=8=0.8V,
Vcs=1.6V,VR1=0.1Vとし、出力信号の
電圧Voutを1.0Vとすると(1)式より電源電圧
Vccは5.7V以上必要となる。
記号と同じくVout、電流源回路IS2を動作させる
のに必要な電圧をVcs、トランジスタQ7のコレクタ
・エミッタ間電圧をVce7、トランジスタQ8のベー
ス・エミッタ間電圧をVbe8、トランジスタQ5のベ
ース・エミッタ間電圧をVbe5、抵抗R1の電圧降下
をVR1、高電位側電源電位VPHと低電位側電源電位
VPLとの電位差をVccとすると、 Vcc≧VR1+Vbe5+Vbe8+Vcc7+Vcs+Vout…(1) 例えば、Vce7=1.4V,Vbe=8=0.8V,
Vcs=1.6V,VR1=0.1Vとし、出力信号の
電圧Voutを1.0Vとすると(1)式より電源電圧
Vccは5.7V以上必要となる。
【0009】また出力信号の電圧Voutを0.5Vと
すると電源電圧Vccは5.2V以上必要となる。
すると電源電圧Vccは5.2V以上必要となる。
【0010】このように、電源電圧Vccが大きく取れ
ない場合には、出力信号の電圧Voutを大きくするこ
とができない。
ない場合には、出力信号の電圧Voutを大きくするこ
とができない。
【0011】本発明の目的は、出力信号の電圧(振幅)
を大きくすることができる差動増幅器を提供することに
ある。
を大きくすることができる差動増幅器を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の差動増幅器は、
ベースに第1及び第2の入力信号をそれぞれ対応して入
力しエミッタを共通接続する第1の接合型の第1及び第
2のトランジスタ、並びに前記第1及び第2のトランジ
スタのエミッタと第1の電源電位点との間に接続された
第の電流源回路を備えた差動対回路と、エミッタを前記
第1及び第2のトランジスタのコレクタとそれぞれ対応
して接続しベースに共にバイアス電圧を入力する第1の
接合型の第3及び第4のトランジスタと、ベース及びコ
レクタを前記第3のトランジスタのコレクタと接続する
第2の接合型の第5のトランジスタ、ベースを前記第5
のトランジスタのベースと接続しコレクタを前記第4の
トランジスタのコレクタと接続する第2の接合型の第6
トランジスタ、並びに前記第5及び第6のトランジスタ
のエミッタと第2の電源電位点との間にそれぞれ対応し
て接続された第1及び第2の抵抗を備えたカレントミラ
ー回路型の能動負荷回路と、ベースを前記第6のトラン
ジスタのコレクタと接続しエミッタを出力端子を接続す
る第1の接合型の第7のトランジスタ、及び前記出力端
子を前記第1の電源電位点との間に接続された第2の電
流源回路を備えたエミッタホロワ回路と、ベースを前記
第5のトランジスタのエミッタと接続しエミッタを前記
第7のトランジスタのコレクタと接続しコレクタを前記
第2の電源電位点と接続するオフセット補償用の第1の
接合型の第8のトランジスタとを有している。
ベースに第1及び第2の入力信号をそれぞれ対応して入
力しエミッタを共通接続する第1の接合型の第1及び第
2のトランジスタ、並びに前記第1及び第2のトランジ
スタのエミッタと第1の電源電位点との間に接続された
第の電流源回路を備えた差動対回路と、エミッタを前記
第1及び第2のトランジスタのコレクタとそれぞれ対応
して接続しベースに共にバイアス電圧を入力する第1の
接合型の第3及び第4のトランジスタと、ベース及びコ
レクタを前記第3のトランジスタのコレクタと接続する
第2の接合型の第5のトランジスタ、ベースを前記第5
のトランジスタのベースと接続しコレクタを前記第4の
トランジスタのコレクタと接続する第2の接合型の第6
トランジスタ、並びに前記第5及び第6のトランジスタ
のエミッタと第2の電源電位点との間にそれぞれ対応し
て接続された第1及び第2の抵抗を備えたカレントミラ
ー回路型の能動負荷回路と、ベースを前記第6のトラン
ジスタのコレクタと接続しエミッタを出力端子を接続す
る第1の接合型の第7のトランジスタ、及び前記出力端
子を前記第1の電源電位点との間に接続された第2の電
流源回路を備えたエミッタホロワ回路と、ベースを前記
第5のトランジスタのエミッタと接続しエミッタを前記
第7のトランジスタのコレクタと接続しコレクタを前記
第2の電源電位点と接続するオフセット補償用の第1の
接合型の第8のトランジスタとを有している。
【0013】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【0014】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図
である。
である。
【0015】この実施例が図3に示された従来の差動増
幅器と相違する点は、オフセット補償用の第8のトラン
ジスタQ8のベースの接続点を、従来例のトランジスタ
Q3,Q5のコレクタから、トランジスタQ5のエミッ
タに変えた点にある。
幅器と相違する点は、オフセット補償用の第8のトラン
ジスタQ8のベースの接続点を、従来例のトランジスタ
Q3,Q5のコレクタから、トランジスタQ5のエミッ
タに変えた点にある。
【0016】このような構成とすることにより、出力信
号Voutの電圧(振幅)をトランジスタQ5のベース
・エミッタ間電圧分だけ大きくすることができる。
号Voutの電圧(振幅)をトランジスタQ5のベース
・エミッタ間電圧分だけ大きくすることができる。
【0017】次に、この理由について説明する。
【0018】(1)式と同様に、この実施例の電源電圧
Vccと各部の電圧との関係を求めると次式のようにな
る。
Vccと各部の電圧との関係を求めると次式のようにな
る。
【0019】 Vcc≧VR1+Vbe8+Vce7+Vcs+Vout…(2) ここで従来例と同様に、Vcs=1.6V,VR1=
0.1V,Vbe8=0.8V,Vce7=1.4Vと
し、出力信号の電圧Voutを1.0Vとすると、
(2)式より電源電圧Vccは4.9V以上必要とな
る。すなわち、従来例の5.7Vより0.8V低い電源
電圧Vccで同一の出力電圧が得られる。
0.1V,Vbe8=0.8V,Vce7=1.4Vと
し、出力信号の電圧Voutを1.0Vとすると、
(2)式より電源電圧Vccは4.9V以上必要とな
る。すなわち、従来例の5.7Vより0.8V低い電源
電圧Vccで同一の出力電圧が得られる。
【0020】次に、トランジスタQ8のベースの接続点
を変えたことにより、入力オフセット電圧の補償に対す
る影響があるかどうかについて考察する。
を変えたことにより、入力オフセット電圧の補償に対す
る影響があるかどうかについて考察する。
【0021】トランジスタQ7,Q8のベース電流をそ
れぞれIb7,Ib8、トランジスタQ5,Q6のコレ
クタ電流をそれぞれIc5,Ic6,抵抗R1,R2に
流れる電流をIrとすると、 Ic5=Ir−Ib8…(3) Ic6=Ir …(4) となる。ただしトランジスタQ5,Q6のベース電流は
無視している。
れぞれIb7,Ib8、トランジスタQ5,Q6のコレ
クタ電流をそれぞれIc5,Ic6,抵抗R1,R2に
流れる電流をIrとすると、 Ic5=Ir−Ib8…(3) Ic6=Ir …(4) となる。ただしトランジスタQ5,Q6のベース電流は
無視している。
【0022】トランジスタQ1,Q2のコレクタ電流を
Ic1,Ic2とすると、上記の(3)式,(4)式よ
り Ic1=Ic5=Ir−Ib8 …(5) Ic2=Ic6−Ib7=Ir−Ib7…(6) となる。トランジスタQ7,Q8のベース電流Ib7,
Ib8はほぼ等しいため、上記の(5)式,(6)式よ
り Ic1=Ic2…(7) となる。
Ic1,Ic2とすると、上記の(3)式,(4)式よ
り Ic1=Ic5=Ir−Ib8 …(5) Ic2=Ic6−Ib7=Ir−Ib7…(6) となる。トランジスタQ7,Q8のベース電流Ib7,
Ib8はほぼ等しいため、上記の(5)式,(6)式よ
り Ic1=Ic2…(7) となる。
【0023】このように、トランジスタQ8のベースの
接続点を変えても、トランジスタQ1,Q2のコレクタ
電流Ic1,Ic2は等しくなり、従来例と同様に入力
オフセット電圧の補償が行なわれる。
接続点を変えても、トランジスタQ1,Q2のコレクタ
電流Ic1,Ic2は等しくなり、従来例と同様に入力
オフセット電圧の補償が行なわれる。
【0024】図2は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。
である。
【0025】この実施例は、第1〜第4,第7,第8の
トランジスタQ11〜Q14,Q17,Q18をPNP
型に、第5,第6のトランジスタQ15,Q16をNP
N型にしたものである。これに伴い、第1の電源電位点
が高電位側に、第2の電源電位点が低電位側になる。
トランジスタQ11〜Q14,Q17,Q18をPNP
型に、第5,第6のトランジスタQ15,Q16をNP
N型にしたものである。これに伴い、第1の電源電位点
が高電位側に、第2の電源電位点が低電位側になる。
【0026】この実施例ではエミッタホロワ回路3aを
PNP型のトランジスタQ17により構成しているため
出力信号Voutの直流レベルを高位側電源電位付近に
設定可能である。
PNP型のトランジスタQ17により構成しているため
出力信号Voutの直流レベルを高位側電源電位付近に
設定可能である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入力オフ
セット電圧補償用の第8のトランジスタのベースの接続
点を、第5のトランジスタのエミッタに変えることによ
り、出力信号の電圧(振幅)を第5のトランジスタのベ
ース・エミッタ間電圧分だけ高くすることができる効果
がある。
セット電圧補償用の第8のトランジスタのベースの接続
点を、第5のトランジスタのエミッタに変えることによ
り、出力信号の電圧(振幅)を第5のトランジスタのベ
ース・エミッタ間電圧分だけ高くすることができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図3】従来の差動増幅器の一例を示す回路図である。
1,1a 差動対回路 2,2a,2b 能動負荷回路 3,3a エミッタホロワ IS1,IS2,IS11,IS12 電流源回路 Q1〜Q8,Q11〜Q18 トランジスタ
Claims (3)
- 【請求項1】 ベースに第1及び第2の入力信号をそれ
ぞれ対応して入力しエミッタを共通接続する第1の接合
型の第1及び第2のトランジスタ、並びに前記第1及び
第2のトランジスタのエミッタと第1の電源電位点との
間に接続された第1の電流源回路を備えた差動対回路
と、エミッタを前記第1及び第2のトランジスタのコレ
クタとそれぞれ対応して接続しベースに共にバイアス電
圧を入力する第1の接合型の第3及び第4のトランジス
タと、ベース及びコレクタを前記第3のトランジスタの
コレクタと接続する第2の接合型の第5のトランジス
タ、ベースを前記第5のトランジスタのベースと接続し
コレクタを前記第4のトランジスタのコレクタと接続す
る第2の接合型の第6トランジスタ、並びに前記第5及
び第6のトランジスタのエミッタと第2の電源電位点と
の間にそれぞれ対応して接続された第1及び第2の抵抗
を備えたカレントミラー回路型の能動負荷回路と、ベー
スを前記第6のトランジスタのコレクタと接続しエミッ
タを出力端子と接続する第1の接合型の第7のトランジ
スタ、及び前記出力端子と前記第1の電源電位点との間
に接続された第2の電流源回路を備えたエミッタホロワ
回路と、ベースを前記第5のトランジスタのエミッタと
接続しエミッタを前記第7のトランジスタのコレクタと
接続しコレクタを前記第2の電源電位点と接続するオフ
セット補償用の第1の接合型の第8のトランジスタとを
有することを特徴とする差動増幅器。 - 【請求項2】 第1の接合型がNPN型であり、第2の
接合型がPNP型である請求項1記載の差動増幅器。 - 【請求項3】 第1の接合型がPNP型であり、第2の
接合型がNPN型である請求項1記載の差動増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3259966A JPH05102755A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 差動増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3259966A JPH05102755A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 差動増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05102755A true JPH05102755A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17341406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3259966A Pending JPH05102755A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 差動増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05102755A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100693821B1 (ko) * | 2005-10-31 | 2007-03-12 | 삼성전자주식회사 | 차동 증폭기 및 이를 위한 액티브 로드 |
JP2007150380A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Hitachi High-Technologies Corp | 演算増幅器及びそれを用いた走査電子顕微鏡 |
KR100819119B1 (ko) * | 2006-01-09 | 2008-04-04 | 삼성전자주식회사 | 초광대역 응용을 위한 필터의 cmos 증폭기 및 그 방법 |
KR100961441B1 (ko) * | 2008-02-15 | 2010-06-09 | 한양대학교 산학협력단 | 벌크 구동 오티에이 회로 |
WO2020012943A1 (ja) * | 2018-07-09 | 2020-01-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | コンパレータ及び撮像装置 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3259966A patent/JPH05102755A/ja active Pending
Cited By (10)
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US11606522B2 (en) | 2018-07-09 | 2023-03-14 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Comparator and imaging device |
US11889212B2 (en) | 2018-07-09 | 2024-01-30 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Comparator and imaging device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000627 |