JPH05206760A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

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JPH05206760A
JPH05206760A JP4220203A JP22020392A JPH05206760A JP H05206760 A JPH05206760 A JP H05206760A JP 4220203 A JP4220203 A JP 4220203A JP 22020392 A JP22020392 A JP 22020392A JP H05206760 A JPH05206760 A JP H05206760A
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JP
Japan
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transistor
transistors
emitter
collector
mixer
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Pending
Application number
JP4220203A
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English (en)
Inventor
Gilles Chevallier
シュヴァリエ ジル
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Publication of JPH05206760A publication Critical patent/JPH05206760A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/12Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流に対し、または交流に対し作動する差動
増幅器を提供せんとするものである。 【構成】 カスコード型の差動増幅器は第1および第2
トランジスタT1 およびT2 を具え、これらトランジス
タのコレクタを夫々第3および第4トランジスタT3
よびT4 のコレクタ−エミッタ通路およびこれらに直列
に接続され一端が給電端子に接続された第1抵抗R1
よび第2抵抗R2 により構成された能動負荷に接続し、
前記第3および第4トランジスタのベースを基準電圧端
子に接続する。第1コンデンサC1 を前記第3トランジ
スタT3 および前記第1トランジスタT1 のコレクタ−
エミッタ通路間に配列し、第2コンデンサC2 を前記第
4トランジスタT4 および前記第2トランジスタT2
コレクタ−エミッタ通路間に配列する。第3抵抗R′1
および第4抵抗R′2 を前記給電端子VCCと前記第1ト
ランジスタおよび前記第2トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ通路との間に配列する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は第1トランジスタおよび
第2トランジスタを具え、これらトランジスタのエミッ
タ−ベース通路を能動負荷に接続し、これらトランジス
タのベースを増幅器入力側に接続し、前記能動負荷は第
3および第4トランジスタを具え、これらトランジスタ
のコレクタ−エミッタ通路をそれぞれ第1抵抗および第
2抵抗を経て第1給電端子に接続し、前記トランジスタ
のベースを基準電圧端子に接続して成る差動段を有する
カスコード接続型の差動増幅器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の増幅器は広く知られ、且つ広く
用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これら増幅器による問
題は、その直線性と供給電圧との間の関係である。所定
の供給電圧に対しては、その直線性を改善する必要があ
るか、または逆に所定の直線性に対しては、供給電圧を
減少する必要がある。かかる問題の解決策はフランス国
特許第2,640,094号(1988年12月6日出
願)に提案されている。
【0004】本発明の目的は上述した型の増幅器の作動
を改善せんとするにある。
【0005】本発明の基本的な概念は直流に対し、また
は交流に対し作動する差動増幅器を提供せんとするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は第1トランジス
タおよび第2トランジスタを具え、これらトランジスタ
のエミッタ−ベース通路を能動負荷に接続し、これらト
ランジスタのベースを増幅器入力側に接続し、前記能動
負荷は第3および第4トランジスタを具え、これらトラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ通路をそれぞれ第1抵抗
および第2抵抗を経て第1給電端子に接続し、前記トラ
ンジスタのベースを基準電圧端子に接続して成る差動段
を有するカスコード接続型の差動増幅器において、前記
第3トランジスタおよび前記第1トランジスタのコレク
タ−エミッタ通路間に配列された第1コンデンサと、前
記第4トランジスタおよび前記第2トランジスタのコレ
クタ−エミッタ通路間に配列された第2コンデンサとを
具え、さらに前記第1給電端子と前記第1トランジスタ
および前記第2トランジスタのコレクタ−エミッタ通路
との間に配列された第3抵抗および第4抵抗を具え、前
記第3トランジスタおよび第4トランジスタのコレクタ
−エミッタ通路に接続され前記第3トランジスタおよび
前記第4トランジスタに電流をそれぞれ供給する第1電
流源および第2電流源を具えることを特徴とする。
【0007】本発明の実施に当たり、前記電流源は、前
記第3トランジスタおよび前記第4トランジスタのコレ
クタ−エミッタ通路と第2給電源(例えば接地点)との
間にそれぞれ接続された第5抵抗および第6抵抗によっ
て構成し得るようにする。
【0008】また、本発明は、出力端子がフィルタに接
続された差動増幅器の入力側を駆動する混合器を具える
発振器−混合器にも関するものである。好適には、前記
混合器を差動増幅器の入力側に直接結合し得るようにす
る。また、好適な例では、前記混合器は、第1フィード
バック抵抗および第2フィードバック抵抗を経てのみ前
記差動増幅器の出力側に結合し得るようにする。
【0009】
【実施例】図面につき本発明の実施例を説明する。図1
に示すように、混合器(MIX,R0 ,C0 ,R′0
C′0 )からの信号に対するIF増幅器として用いるに
好適な増幅器は、差動対を構成する2つのトランジスタ
1 およびT2 を具え、これらトランジスタのエミッタ
は直列接続された2つの抵抗R11およびR22により接続
し、他に電流源(特に抵抗R33)を具え、この電流源を
抵抗R11およびR22の共通接続点に接続する。カスコー
ドトランジスタT3 およびT4 はそのベースを相互接続
するとともに基準電位Vref1に接続し、そのコレクタ−
エミッタ通路をそれぞれトランジスタT1 およびT2の
コレクタ−エミッタ通路と給電端子VCCとの間に配列す
る。電流源(R13, 14)によって、差動増幅器対(T
1 ,T2 )の定常状態電流の1部分を個別に供給する。
【0010】トランジスタT5 およびT6 はエミッタホ
ロワとして配列し、そのベースをトランジスタT3 およ
びT4 のコレクタにそれぞれ接続する。トランジスタT
5 およびT6 のコレクタを給電端子VCCに接続する。ト
ランジスタT5 およびT6 のエミッタを電流源(R10
10)および(R20,T20)にそれぞれ接続し、従って
トランジスタT10およびT20はそのベースを基準電圧端
子Vref2に接続する。相互インピーダンスを得るため
に、2つの抵抗性分割ブリッジ(R51,R52)および
(R61,R62)によって増幅器のフィードバックを行う
ようにする。第1分割ブリッジ(R51,R52)はトラン
ジスタT5 のエミッタおよび第2給電端子(接地端子)
間に配列する。第2分割ブリッジ(R61,R62)はトラ
ンジスタT6 のエミッタおよび第2給電端子間に配列す
る。
【0011】増幅器のフィルタは2つの抵抗R15および
25と2つのコンデンサC11およびC12とを経てトラン
ジスタT5 およびT6 に接続された並列回路L10
10,R 10によって構成する。
【0012】図2に示す本発明増幅器は図1に示す増幅
器と同様に増幅器の差動対(T1 ,T2 ,R11,R22
33(R33))およびカスコードトランジスタT3 およ
びT 4 を具え、そのベースを相互接続するとともに基準
電圧Vref1に接続する。トランジスタT3 およびT4
コレクタを抵抗R1 およびR2 を経て給電端子VCCにそ
れぞれ接続する。トランジスタT1 およびT2 のコレク
タを抵抗R′1 およびR′2 を経て給電端子VCCにそれ
ぞれ接続する。
【0013】電流源(I13(R13),I14(R14))
は、トランジスタT3 およびT4 のエミッタにそれぞれ
配列してトランジスタT3 およびT4 に電流を供給し得
るようにする。これら電流は、従来の増幅器において抵
抗R13およびR14により供給される電流とは逆方向に流
れること勿論である。これら電流は値が臨界的でないバ
イアス電流とする。
【0014】トランジスタT3 およびT4 のコレクタ−
エミッタ通路は、それぞれコンデンサC1 およびC2
経てトランジスタT1 およびT4 のコレクタ−エミッタ
通路に直列に接続する。
【0015】コンデンサC1 およびC2 のインピーダン
スが充分に低い場合には、トランジスタT1 およびT2
のミラー効果は従来のカスコード増幅器の場合と同様に
減少する。
【0016】また、コンデンサC1 およびC2 が存在す
るため、直流作動の場合にはトランジスタT1 (または
トランジスタT2 )のコレクタはトランジスタT3 (ま
たはトランジスタT4 )のエミッタよりも高電位とな
る。換言すると、他の条件の全てが同一の場合には供給
電圧VCCは、直列接続された2つのコレクタ−エミッタ
通路に対して許容される従来のカスコード増幅器の場合
よりも低くなる。
【0017】3発明によれば、増幅器差動対のトランジ
スタおよびカスコードトランジスタは、交流に対しては
“直列に”作動し、直流バイアスに対しては“並列に”
作動し得るようにする。
【0018】供給電圧VCCを同一とする場合には、抵抗
R′1 およびR′2 の値は従来の場合と比較し減少し得
るようになる(その理由はトランジスタT1 およびT2
のコレクタが従来の場合よりも高電位となるからであ
る)。これがため、トランジスタT3 およびT4 は、従
来の場合よりも高いコレクタ−エミッタ電圧が得られ、
従って直線性を改善し得るようにバイアスすることがで
きる。さらに、抵抗R33は電流源I33により置換し、従
って共通(接地)モードの信号をほぼ完全に除去するこ
とができる。
【0019】従って、最後に、本発明増幅器は異なる直
流利得および交流利得を得ることができる。即ち、 直
流利得GDCは次式で示すことができる。 GDC=(R′1 /R11)=(R′2 /R12) また、交流利得GACは次式で示すことができる。 GAC=(R1 /R11)=(R2 /R12
【0020】抵抗R′1 およびR′2 の値が上述したよ
うに有利に減少されるため、利得G ACに対するよりも利
得GDCに対し明らかに小さい値を容易に得ることがで
き、これは直流に対する増幅器のフィードバックを省略
せしめ、従って入力側のオフセット電圧はもはや心配し
なくても良い。
【0021】図3の電流源I′13およびI′14はトラン
ジスタT3 およびT4 のそれぞれエミッタと接地点との
間に接続された抵抗R′13およびR′14を具える。トラ
ンジスタT3 およびT4 のエミッタ電圧は比較的一定で
あること明らかである。その理由はこれが基準電圧V
ref1からトランジスタT3 およびT4 のベース−エミッ
タ電圧だけ相違するからであり、これがトランジスタを
流れる電流の関数として僅かに変化するだけであるから
である。
【0022】図1に示す所と同様に、本例回路にもトラ
ンジスタT5 およびT6 、抵抗R15およびR25並びに電
流源(R10,T10)および(R20,T20)を設ける。こ
の際、直流フィードバック抵抗(R51,R52)および
(R61,R62)は上述した理由で省略する。混合器MI
XはトランジスタT1 およびT2 のベースに直接結合す
ることができる。これは抵抗R′1 およびR′2 の値の
上述した減少により可能であり、これにより増幅器の入
力側のオフセット電圧を減少することができ、その結果
直流フィードバックは必要でなくなる。混合器は、増幅
器の出力側(トランジスタT5 およびT6 のエミッタ)
に直列接続の抵抗およびコンデンサ、即ち、トランジス
タT5 に対し(R,C)およびトランジスタT6 に対し
(R′,C′)により結合する。一般に、コンデンサC
およびC′は10pF程度とすることができ、これはコ
ンデンサを集積化し得ることを示す(ヨーロッパ特許出
願EP414,328号参照)。
【0023】図4は直流結合を示す。この場合には、こ
れらコンデンサCおよびC′を省略することができる。
その理由はこれがコンデンサの集積回路において占める
面積に依存するからである。他の理由としてはフィルタ
(R100 ,L100 ,C100 )が接続されない際に極めて
低い周波数で発信する危険があることである。図4にお
ける結合は混合器および増幅器の出力側間のフィードバ
ック抵抗RおよびR′により直接行う。これを達成する
ために、電圧降下は電流源(R10,T10)および
(R20,T20)の電流を次式で示す値△Iだけ増大させ
ることによって補償する。 △I=(VA −VD )/R ここにVA は直流に対するトランジスタT1 のベースの
電位であり、VD −VA はフィードバック抵抗(R0
たはR′0 )の両端間の電圧降下である。
【0024】また。抵抗R0 およびR′0 の値を減少し
て次式で示す電圧を保持するのが好適である。 RM =VA /(I10+△I) ここにI10は図3の場合の電流源(R10,T10)および
(R20,T20)の電流である。
【図面の簡単な説明】
【図1】フランス国特許第2,640,094号による
発振器−混合器の構成を示す接続回路図である。
【図2】本発明差動増幅器の構成を示す接続回路図であ
る。
【図3】本発明による発振器−混合器の構成を示す接続
回路図である。
【図4】本発明による発振器−混合器の好適な例の構成
を示す接続回路図である。
【符号の説明】
R, R′, R0,R′0,R1,R′1,R2,R′2,R10
15, R22, R25, R100 抵抗 C, C′, C1,C2,C11, C12, C100 コンデンサ T1 〜T6,T10, T20, T33 トランジスタ I13, I14, I33 電流源 MIX 混合器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】また、抵抗R0 およびR′0 の値を減少し
て次式で示す電圧を保持するのが好適である。 RM =RO (IM /IM +ΔI) ここにRM は図3の場合抵抗Ro , 抵抗R′0 の新たな
値、IM は抵抗Ro 及び抵抗R′0 を流れる電流であ
る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1トランジスタおよび第2トランジス
    タを具え、これらトランジスタのエミッタ−ベース通路
    を能動負荷に接続し、これらトランジスタのベースを増
    幅器入力側に接続し、前記能動負荷は第3および第4ト
    ランジスタを具え、これらトランジスタのコレクタ−エ
    ミッタ通路をそれぞれ第1抵抗および第2抵抗を経て第
    1給電端子に接続し、前記トランジスタのベースを基準
    電圧端子に接続して成る差動段を有するカスコード接続
    型の差動増幅器において、前記第3トランジスタ
    (T3 )および前記第1トランジスタ(T1 )のコレク
    タ−エミッタ通路間に配列された第1コンデンサ
    (C1 )と、前記第4トランジスタ(T4 )および前記
    第2トランジスタ(T2 )のコレクタ−エミッタ通路間
    に配列された第2コンデンサ(C2 )とを具え、さらに
    前記第1給電端子(VCC)と前記第1トランジスタ(T
    1)および前記第2トランジスタ(T2 )のコレクタ−エ
    ミッタ通路との間に配列された第3抵抗(R′1 )およ
    び第4抵抗(R′2 )を具え、前記第3トランジスタ
    (T3 )および第4トランジスタ(T4 )のコレクタ−
    エミッタ通路に接続され前記第3トランジスタ(T4
    および前記第4トランジスタ(T4 )に電流をそれぞれ
    供給する第1電流源(I13)および第2電流源(I14
    を具えることを特徴とする差動増幅器。
  2. 【請求項2】 前記第1電流源および前記第2電流源
    は、前記第3トランジスタ(T4 )および前記第4トラ
    ンジスタ(T4 )のコレクタ−エミッタ通路と第2給電
    端子との間にそれぞれ接続された第5抵抗(R13)およ
    び第6抵抗(R 14)によって構成することを特徴とする
    請求項1に記載の差動増幅器。
  3. 【請求項3】 出力端子がフィルタに接続された差動増
    幅器の入力側を駆動する混合器を具える発振器−混合器
    において、前記差動増幅器を請求項1に記載の増幅器と
    したことを特徴とする発振器−混合器。
  4. 【請求項4】 前記混合器を差動増幅器の入力側に直接
    結合するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
    発振器−混合器。
  5. 【請求項5】 前記混合器は、第1フィードバック抵抗
    (R)および第2フィードバック抵抗(R′)を経ての
    み前記差動増幅器の出力側に結合するようにしたことを
    特徴とする請求項1に記載の発振器−混合器。
  6. 【請求項6】 エミッタホロワとして配列された第5ト
    ランジスタ(T5 )および第6トランジスタ(T6 )を
    具え、これらトランジスタのベースを第1点および第2
    点にそれぞれ接続し、第1点は前記第3トランジスタ
    (T3 )のコレクタ−エミッタ通路と前記第1抵抗(R
    1 )との間に接続し、前記第2点は前記第4トランジス
    タ(T4 )コレクタ−エミッタ通路と前記第2抵抗(R
    2 )との間に接続するようにしたことを特徴とする請求
    項3、4または5に記載の発振器−混合器。
JP4220203A 1991-08-21 1992-08-19 差動増幅器 Pending JPH05206760A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9110481A FR2680614A1 (fr) 1991-08-21 1991-08-21 Amplificateur differentiel et melangeur oscillateur l'incorporant.
FR9110481 1991-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05206760A true JPH05206760A (ja) 1993-08-13

Family

ID=9416312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4220203A Pending JPH05206760A (ja) 1991-08-21 1992-08-19 差動増幅器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5233311A (ja)
EP (1) EP0533230B1 (ja)
JP (1) JPH05206760A (ja)
DE (1) DE69223890T2 (ja)
FR (1) FR2680614A1 (ja)

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DE69223890T2 (de) 1998-06-18
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EP0533230B1 (fr) 1998-01-07

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