JPH0514075A - 差動増幅回路 - Google Patents

差動増幅回路

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JPH0514075A
JPH0514075A JP3165453A JP16545391A JPH0514075A JP H0514075 A JPH0514075 A JP H0514075A JP 3165453 A JP3165453 A JP 3165453A JP 16545391 A JP16545391 A JP 16545391A JP H0514075 A JPH0514075 A JP H0514075A
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JP
Japan
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transistor
transistors
collector
voltage
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP3165453A
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English (en)
Inventor
Junko Hirose
淳子 廣瀬
Takashi Ryu
隆 龍
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3165453A priority Critical patent/JPH0514075A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーリー効果の影響を受けず、入力信号電圧
が零であるときの出力電流が零に近く、オフセット電圧
の少ない差動増幅回路を実現する。 【構成】 差動増幅回路を構成するトランジスタ1,2
と、カレントミラー回路を構成するトランジスタ3,4
とをそれぞれ直列に接続する。それらのコレクタ接続点
の電位を定電圧源11,10によるバイアス電圧で同電
位とする。これにより、入力端子3,4への入力信号電
圧が等しいとき、トランジスタ3,4のコレクタ・エミ
ッタ電圧に差があっても、コレクタ電流が実質的に等し
くなり、出力端子15のオフセット電圧がほぼ零とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力信号電圧が零である
ときの出力電流が零に近く、オフセット電圧の少ない差
動増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に差動増幅回路では、入力信号電圧
が零であるときに出力電流が零になるようにし、入力段
差動トランジスタの各コレクタ電流の差分を得て、出力
電流とすることが多い。このための手段として、入力段
差動トランジスタの一方のコレクタ電流を、カレントミ
ラー回路を通して、もう一方のコレクタに逆相で加える
構成とすることが多い。この場合、入力信号電圧が零で
あるときの、入力段差動トランジスタの各コレクタ電流
比が1に近く、さらに、カレントミラー回路の入出力電
流比すなわちミラー比が1に近いほど、出力電流は零に
近くなる。従来、トランジスタを用いて構成された差動
増幅回路では、入力信号電圧が零であるときの出力電流
を零に近づけるために、種々の回路方式が考えられてき
た。
【0003】図2に従来例の構成を示す。図において、
21,22は差動段を構成するトランジスタで、ベース
がそれぞれ入力端子23,24に接続されている。25
および26と27とはカレントミラー回路を構成するト
ランジスタ、28はトランジスタ22,26のコレクタ
に接続された差動増幅回路の出力負荷抵抗、29は出力
段にバイアスを与えるための定電圧源、30はトランジ
スタ21,22のエミッタと負側電源端子31との間に
接続された、たとえばトランジスタ構成の定電流源、3
2は正側電源端子、33は出力端子である。
【0004】以上のように構成された差動増幅回路につ
いて、以下その動作を説明する。トランジスタ21,2
2は入力段差動トランジスタ対であり、第1の入力端子
21と第2の入力端子22との間の電圧信号を両コレク
タでの差の電流信号に変換する。トランジスタ25,2
6はカレントミラー回路を構成しており、トランジスタ
21のコレクタ電流にほぼ等しい電流がカレントミラー
回路を介してトランジスタ26のコレクタより出力す
る。トランジスタ22,26のコレクタ電流はそのコレ
クタの接続点である出力端子33において引算され、そ
の差分が出力負荷抵抗28に流れて出力信号電圧として
得られる。トランジスタ27は、ベース・エミッタ間電
圧を介して、トランジスタ25,26のベース電圧をト
ランジスタ21,25のコレクタに伝達することによ
り、カレントミラー回路のミラー比のベース電流による
影響を減らしている。
【0005】ところで、トランジスタ25のエミッタ・
コレクタ間の電圧をVCE25,回路を活性状態にするため
のベース・エミッタ間の電圧をVBEとすると、これら電
圧の関係は VCE25=2VBE …………… (1) となる。一方、トランジスタ26のエミッタ・コレクタ
間電圧をVCE26,電源電圧をVCC、出力負荷抵抗28の
抵抗値をR、出力負荷抵抗28を流れる電流の値を
r、定電圧源29の電位をVREFとすると、電圧VCE26
は VCE26=VCC−(ir×R+VREF) …………… (2) という関係式で表わされる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例の構成では、定電圧源29の電位VREFの設定によ
り、トランジスタ25,26の各エミッタ・コレクタ間
電圧VCE25,VCE26に関して電位のアンバランスを生
じ、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧の違いに
よってコレクタ電流に差が生じる効果、すなわち、アー
リー効果の影響で、ミラー比のアンバランスを生じ、さ
らには、トランジスタ21のコレクタ・エミッタ間電圧
CE21と、トランジスタ22のコレクタ・エミッタ間電
圧VCE22との間においても、アンバランスを生じること
になり、オフセットが発生するという欠点を有してい
た。
【0007】本発明は上記従来例の問題点を解決するも
ので、出力端子のバイアス電圧を任意に設定しうること
ができ、かつアーリー効果の影響を受けず、入力信号電
圧が零であるときの出力電流が零に近く、オフセット電
圧の少ない差動増幅回路を実現し、その応用範囲の拡大
を図ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の差動増幅回路
は、エミッタが共通接続されると共に、各ベースが入力
端子に接続された第1,第2のトランジスタと、これら
第1,第2のトランジスタの各コレクタにそれぞれコレ
クタが接続された第3,第4のトランジスタと、これら
第3,第4のトランジスタのベースにエミッタが接続さ
れた第5のトランジスタと、この第5のトランジスタの
ベースにコレクタが接続された第6のトランジスタとを
備え、第6のトランジスタのエミッタが第1,第3のト
ランジスタのコレクタに接続され、第2,第4のトラン
ジスタのコレクタが出力端子に接続されたものである。
【0009】
【作用】この構成により、出力端子のバイアス電圧を任
意に設定でき、かつアーリー効果の影響を受けず、入力
信号電圧が零であるときの出力電流が零に近く、オフセ
ット電圧が少ない、差動増幅回路を実現することができ
る。
【0010】
【実施例】本発明の差動増幅回路における一実施例につ
いて、図1を参照して説明する。
【0011】図1において、1,2は差動増幅回路を構
成するトランジスタで、ベースがそれぞれ入力端子3,
4に接続されている。5,6はカレントミラー回路を構
成するトランジスタで、トランジスタ5,6のコレクタ
がトランジスタ1,2のコレクタにそれぞれ接続されて
いる。7はエミッタがトランジスタ5,6のベースに接
続されたトランジスタ、8はコレクタがトランジスタ7
のベースに接続され、エミッタがトランジスタ1,5の
コレクタに接続されたトランジスタ、9はトランジスタ
2,6のコレクタに接続された差動増幅回路の出力負荷
抵抗、10は出力段にバイアスを与えるための第1の定
電圧源、11はトランジスタ8のベースにバイアスを与
えるための第2の定電圧源、12はトランジスタ1,2
のエミッタと負側電源端子14との間に接続された、た
とえばトランジスタ構成の定電流源、13は正側電源端
子、15は出力端子である。
【0012】本実施例において、トランジスタ1,2は
入力段差動トランジスタ対をなし、それぞれ図2におけ
るトランジスタ21,22に相当する。また、図1にお
けるトランジスタ5,6はカレントミラー回路を構成す
るトランジスタであり、それぞれ図2におけるトランジ
スタ25,26に相当する。
【0013】このような構成の回路において、トランジ
スタ1のコレクタ電流からトランジスタ5のコレクタ電
流を差し引いた電流がトランジスタ8のエミッタから流
れる。トランジスタ8のコレクタ電流は、トランジスタ
7のベース電流から供給され、トランジスタ7のエミッ
タ電流はトランジスタ5,6のベース電流から供給され
る。トランジスタ1,2は差動増幅回路を構成している
ので、エミッタ電流が各々のベースに接続された入力端
子3,4の電位差により制御される。入力端子3,4の
電位差が零であるとき、すなわち入力信号電圧が零であ
るとき、トランジスタ1,2のエミッタ電流が等しくな
る。トランジスタ1,5のコレクタ接続点の電位を
a、トランジスタ2,6のコレクタ接続点すなわち出
力端子15の電位をVb、回路を活性状態にするための
ベース・エミッタ間の電圧をVBE、出力負荷抵抗9を流
れる電流の値をir、定電圧源10の値をVREF,定電圧
源11の値をVCC11とすると、電位Va,Vbはそれぞれ Va=VCC11−VBE …………… (3) Vb=Rir+VREF …………… (4) となる。トランジスタ1,5のコレクタ共通接続点の電
位Vaと、トランジスタ2,6のコレクタ接続点すなわ
ち出力端子15の電位Vbは、それぞれVCC11とVREF
よって決定されるため、これら電位Va,Vbはそれぞれ
CE3とVCE4の影響を受けず、トランジスタのコレクタ
・エミッタ間電圧の違いによってコレクタ電流に差が生
じる効果、すなわち、アーリー効果の影響を受けない。
CC11とVREFとを任意に設定することで電位Va,Vb
を同電位にすると、トランジスタ5,6のエミッタ・コ
レクタ間の電圧VCE5,VCE6は、 VCE5=VCE6 …………… (5) なる関係となり、トランジスタ5,6のコレクタ電流を
それぞれIC5,IC6とすると IC5=IC6 …………… (6) なる関係となり、カレントミラー回路がバランスされ、
ミラー比が1となる。また、トランジスタ1,5のコレ
クタ接続点、出力端子15の電位Va,Vbは、 Va=Vb …………… (7) なる関係であるため、トランジスタ1,2のエミッタ・
コレクタ間の電圧をそれぞれVCE1,VCE2とし、それぞ
れのコレクタ電流をIC1,IC2とすると、 VCE1=VCE2 …………… (8) IC1=IC2 …………… (9) なる関係となり、差動増幅回路の入力段トランジスタの
コレクタ電流がバランスされる。(6),(9)式より
出力負荷抵抗9に流れる電流irが零となり、出力端子
15のオフセットは零となる。
【0014】以上のように本実施例によれば、エミッタ
が共通接続されると共に、各ベースが入力端子3,4に
接続され、差動増幅回路を構成する第1,第2のトラン
ジスタ1,2と、これらトランジスタ1,2の各コレク
タに、それぞれコレクタが接続された第3,第4のトラ
ンジスタ5,6と、これら第3,第4のトランジスタ
5,6のベースにエミッタが接続された第5のトランジ
スタ7と、第5のトランジスタ7のベースにコレクタが
接続された第6のトランジスタ8とを備え、第6のトラ
ンジスタ8のエミッタが第1のトランジスタ1と第3の
トランジスタ5のコレクタに接続され、第2,第4のト
ランジスタ2,6のコレクタ6が出力端子15に接続さ
れた構成としたことにより、バイアス電圧を任意に設定
しうることができ、かつアーリー効果の影響を受けず、
入力信号電圧が零であるときの出力電流が零に近く、オ
フセット電圧の少ない差動増幅回路を実現することがで
きる。
【0015】なお、本実施例ではトランジスタ1,2,
8をNPNトランジスタとしたが、これらをPNPトラ
ンジスタとし、また、トランジスタ5,6,7をPNP
トランジスタとしたが、これらをNPNトランジスタと
してもよいことは言うまでもないことである。
【0016】
【発明の効果】本発明の差動増幅回路は、エミッタが共
通接続されると共に、各ベースが入力端子に接続された
第1,第2のトランジスタと、第1,第2のトランジス
タの各コレクタに、それぞれコレクタが接続された第
3,第4のトランジスタと、第3,第4のトランジスタ
のベースにエミッタが接続された第5のトランジスタ
と、第5のトランジスタのベースにコレクタが接続され
た第6のトランジスタとを備え、第6のトランジスタの
エミッタが第1のトランジスタと第3のトランジスタの
コレクタに接続され、第2のトランジスタのコレクタと
第4のトランジスタのコレクタが出力端子に接続された
構成であるので、入力信号電圧が零であるときの出力電
流が零に近く、オフセット電圧を少なくすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における差動増幅回路の回路
【図2】従来の差動増幅回路の回路図
【符号の説明】
1,2 差動増幅回路を構成するトランジスタ 3,4 入力端子 5,6 カレントミラー回路を構成するトランジスタ 7,8 トランジスタ 9 差動増幅回路の出力負荷抵抗 10,11 定電圧源 12 定電流源 13,14 電源端子 15 出力端子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】エミッタが共通接続され、各ベースが入力
    端子に接続された第1,第2のトランジスタと、前記第
    1,第2のトランジスタの各コレクタに、それぞれコレ
    クタが接続された第3,第4のトランジスタと、前記第
    3,第4のトランジスタのベースにエミッタが接続され
    た第5のトランジスタと、前記第5のトランジスタのベ
    ースにコレクタが接続された第6のトランジスタとを備
    え、前記第6のトランジスタのエミッタが前記第1のト
    ランジスタと前記第3のトランジスタのコレクタに接続
    され、前記第2のトランジスタのコレクタと前記第4の
    トランジスタのコレクタが出力端子に接続された差動増
    幅回路。
JP3165453A 1991-07-05 1991-07-05 差動増幅回路 Pending JPH0514075A (ja)

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JP3165453A JPH0514075A (ja) 1991-07-05 1991-07-05 差動増幅回路

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JP (1) JPH0514075A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7259631B2 (en) 2004-07-09 2007-08-21 Sharp Kabushiki Kaisha Photoreceptor amplifier circuit and optical pickup
US7859339B2 (en) 2007-10-10 2010-12-28 Elpida Memory, Inc. Differential amplification circuit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7259631B2 (en) 2004-07-09 2007-08-21 Sharp Kabushiki Kaisha Photoreceptor amplifier circuit and optical pickup
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