JPH05299947A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

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JPH05299947A
JPH05299947A JP4103036A JP10303692A JPH05299947A JP H05299947 A JPH05299947 A JP H05299947A JP 4103036 A JP4103036 A JP 4103036A JP 10303692 A JP10303692 A JP 10303692A JP H05299947 A JPH05299947 A JP H05299947A
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JP
Japan
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differential amplifier
transistor
input terminal
resistor
trs
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Withdrawn
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JP4103036A
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English (en)
Inventor
Satoshi Sasaki
智 佐々木
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】2つの抵抗値の比で増幅率が決まるような差動
増幅器においてトランジスタのエミッタ抵抗の値に影響
されない出力電圧を得ることが可能な差動増幅器を提供
すること。 【構成】2つの第1の抵抗RL と第1、および、第2の
トランジスタQ1 ,Q2 との並列回路と、上記トランジ
スタのエミッタ間に接続される第2の抵抗REと、トラ
ンジスタQ1 ,Q2 の電流を取り込む定電流源回路Ic
1,Ic2とで構成される差動増幅器において、非反転入
力端子を第1,第2の入力端子に接続し、反転入力端子
をトランジスタQ1 ,Q2 のエミッタに接続し、その出
力端子をトランジスタQ1 ,Q2 のベースに接続した第
1,第2の差動増幅器と有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、差動増幅器、詳しく
は、2つの抵抗値の比で増幅率が決まるような差動増幅
器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2つの抵抗値の比で増幅率の決ま
るような差動増幅器として各種のものがあるが、図3は
その差動増幅器の一例を示す回路図である。この従来の
差動増幅器は、第1,第2のトランジスタであるNPN
トランジスタQ1 ,Q2 と、第1の抵抗である2つの負
荷抵抗RL と、第2の抵抗RE と、定電流源回路Ic1、
および、Ic2と、第1,2の入力端子In1,In2と、第
1,2の出力端子out1 ,out2 とで構成されてい
る。図3に示すように、トランジスタQ1 のベースが入
力端子In1に接続され、コレクタが抵抗RL を介して第
1の電源であるVccに接続されるとともに出力端子ou
t1 に接続される。また、該トランジスタのエミッタは
抵抗RE の一端に接続されるとともに定電流源回路Ic1
を介して第2の電源であるGND(GUROUND )に接地さ
れている。また、トランジスタQ2 のベースは入力端子
In2に接続され、コレクタは抵抗RL を介して上記電源
Vccに接続されるとともに、出力端子out2 に接続さ
れる。また、該トランジスタのエミッタは、抵抗RE の
他端に接続される定電流源回路Ic2を介して上記GND
に接地されている。なお、上記定電流源回路Ic1とIc2
の電流値はともに等しく、電流値I0 とする。
【0003】次に図3の差動増幅器の動作について、第
1,2の入力端子In1,In2に交流信号が入力された場
合を考える。このときの入力電圧の交流成分をΔVinと
し、そのとき抵抗RE に流れる電流の変化量をΔi とす
ると、 ΔVin=Δi・RE Δi =ΔVin/RE となる。よって、出力電圧の交流成分ΔVout は、 ΔVout =2・RL・Δi =2・(RL/RE)・ΔVin …………………(1) となる。(1)式から、本差動増幅器の出力電圧の交流
成分ΔVout は抵抗RL,RE の抵抗比によって簡単に
決めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の図3の
従来の差動増幅器は、理想的には差動増幅回路の出力電
圧の交流成分ΔVout は(1)式のように示されるが、
実際の小信号を取り扱う場合、トランジスタQ1 ,Q2
のエミッタ抵抗を考慮しなければならない。その抵抗値
をre とすると、出力電圧の交流成分ΔVout は、前記
電流の変化量Δiから求められる。即ち、 Δi・re+Δi・RE=−Δi・re+ΔVin 2Δi・re+Δi・RE=ΔVin となり、電流の変化量Δiを求めると、 Δi=ΔVin/(2・re+RE) となる。また、出力電圧の交流成分ΔVout は次式で与
えられる。即ち、 ΔVout =2・RL・Δi となる。従って、同交流成分ΔVout は、 ΔVout =2・(RL/(2・re+RE))・ΔVin となり、抵抗値re による誤差が生じることになる。
【0005】本発明は、上述の不具合を解決するため、
2つの抵抗比で増幅率の決まる差動増幅器において、出
力電圧がトランジスタのエミッタ抵抗に依存しない精度
の高い差動増幅器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の差動増幅器は、
第1の電源と第2の電源間に配設され、2つの第1の抵
抗と、該第1の抵抗にそれぞれ接続される第1のトラン
ジスタ、および、第2のトランジスタと、上記第1のト
ランジスタと第2のトランジスタのエミッタ間に接続さ
れる第2の抵抗と、上記第1のトランジスタおよび第2
のトランジスタのエミッタからの電流を取り込む定電流
源回路とで構成される差動増幅器において、非反転入力
端子が第1の入力端子に接続され、反転入力端子が上記
第1のトランジスタのエミッタに接続され、出力端子が
上記第1のトランジスタのベースに接続された第1の差
動増幅器と、非反転入力端子が第2の入力端子に接続さ
れ、反転入力端子が上記第2のトランジスタのエミッタ
に接続され、出力端子を上記第2のトランジスタのベー
スに接続された第2の差動増幅器とを有することを特徴
とする。
【0007】
【作用】上記第1の差動増幅器と第2の差動増幅器の電
圧増幅率を十分大きくとることによって、上記第1の入
力端子と第2の入力端子の入力に加わる電位差が常に第
2の抵抗の両端の電位差と等しくなり、第1および第2
のトランジスタのエミッタ抵抗分が無視でき、より理想
的に上記第1の抵抗と第2の抵抗の比で増幅率が決まる
差動増幅器が得られる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により説明す
る。図1は、本発明の第1実施例を示す差動増幅器の回
路図である。本実施例の差動増幅器は、前記図3に示し
た従来の差動増幅器に対して、入力電圧を第1,第2の
差動増幅器OP1 ,OP2 を介して入力する回路構成と
する点が異なるものである。即ち、図1に示すように、
第1の差動増幅器OP1 を設け、その非反転入力端子を
第1の入力端子In1に接続する。また、該増幅器OP1
の反転入力端子を第1のトランジスタQ1 のエミッタに
接続し、その出力をトランジスタQ1のベースに接続す
る。更に、第2の差動増幅器OP2 を設け、その非反転
入力端子を第2の入力端子In2に接続する。また、該増
幅器OP2 の反転入力端子を第2のトランジスタQ2 に
エミッタに接続し、その出力をトランジスタQ2 のベー
スに接続する。
【0009】そして、前記図3の差動増幅器と同様に第
1,第2のトランジスタQ1 ,Q2のコレクタは、それ
ぞれ第1の抵抗RL を介して、第1の電源であるVccに
接続されおり、更に、第1,2の出力端子out1 ,o
ut2 に接続されている。また、上記第1,第2のトラ
ンジスタQ1 ,Q2 のエミッタは、それぞれ電流値がI
0 である定電流源回路Ic1,Ic2を介して第2の電源で
あるGNDに接続されている。更に、双方のエミッタ間
には第3の抵抗RE が接続されている。
【0010】次に、以上のように構成された本実施例の
差動増幅器の動作について述べる。なお、OP1 ,OP
2 の電圧増幅率及び各トランジスタの電流増幅率hFEは
1より十分大きいものとする。まず、差動増幅器OP1
の入力電圧をVin1 とすると、抵抗RE の1端であるA
点の電圧VA は、 VA =Vin1 となり、一方、差動増幅器OP2 の入力電圧をVin2 と
すると、抵抗RE の他端であるB点の電圧VB も、 VB =Vin2 となって、入力電圧と常に同電位になる。従って、出力
端子out1 ,out2の差である出力電圧の交流成分
ΔVout は、(1)式と同様に、 ΔVout =2・(RL/RE)・ΔVin となり、出力電圧ΔVout はエミッタ抵抗re に依存し
ないことになる。このように本実施例の差動増幅器にお
いては、第1の抵抗RL と第2の抵抗RE の比に比例し
た、より精度の高い出力電圧を得ることができる。
【0011】次に、本発明の第2実施例を示す差動増幅
器の回路図を図2に示す。本実施例の差動増幅器の構成
は、前記第1実施例のものに対して、定電流源回路とし
て1つの回路Ic3を用いる点が異なる。即ち、図2に示
すように第2の抵抗を2分割して2つの抵抗RE1とRE2
とし、その一端をそれぞれ第1,第2のトランジスタQ
1 ,Q2 のエミッタに接続する。他端を上記定電流源回
路Ic3に接続する。その定電流源回路Ic3は第2の電源
であるGNDに接続される。定電流源回路Ic3の電流値
はI0 とする。また、上記抵抗RE1とRE2の抵抗値は前
記抵抗RE の1/2とする。その他の回路構成は、第1
の入力端子In1と第2の入力端子In2がそれぞれ差動増
幅器の非反転入力端子に接続されていること、また、反
転入力端子はトランジスタQ1 ,Q2 のエミッタに接続
されていること、トランジスタQ1 ,Q2 コレクタに出
力端子out1 ,out2 に接続されていること等、上
記実施例のものと同一とする。
【0012】以上のように構成された本実施例の差動増
幅器においても、前記第1実施例のものと同様に第1,
第2のトランジスタQ1 ,Q2 のエミッタの電位差は第
1,2の入力端子In1,In2の交流分ΔVinに等しくな
り、従って、出力端子out1 ,out2 の交流分ΔV
out も第1の抵抗RL と第2の抵抗RE の比で示され、
トランジスタQ1 ,Q2 のエミッタ抵抗re に影響され
ないことになる。
【0013】なお、上述の実施例に用いたトランジスタ
Q1 ,Q2 はいずれもnpnトランジスタで構成してい
るが、pnpトランジスタにより構成することもでき
る。その場合、電流源回路の電流の流出方向と電源電圧
VccとGNDの電位関係を逆にする必要がある。
【0014】
【発明の効果】上述のように本発明の差動増幅器は、非
反転入力端子を第1の入力端子に接続し、反転入力端子
を第1のトランジスタのエミッタに接続し、その出力端
子を第1のトランジスタのベースに接続した第1の差動
増幅器と、同じく差動増幅器の非反転入力端子を第2の
入力端子に接続し、反転入力端子を第2のトランジスタ
のエミッタに接続し、その出力端子を第2のトランジス
タのベースに接続した第2の差動増幅器とを有するもの
としたので、各トランジスタのエミッタ抵抗の値に影響
されない出力電圧を得ることが可能な高精度の差動増幅
器を提供することができるなど顕著な効果を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す差動増幅器の回路
図。
【図2】本発明の第2実施例を示す差動増幅器の回路
図。
【図3】従来例の差動増幅器の回路図。
【符号の説明】 Vcc…………………第1の電源の電圧 GND………………第2の電源 Q1 …………………第1のトランジスタ Q2 …………………第2のトランジスタ OP1 ………………第1の差動増幅器 OP2 ………………第2の差動増幅器 RL …………………第1の抵抗 RE ,RE1 ,RE2 …………………第2の抵抗 In1 ………………第1の入力端子 In2 ………………第2の入力端子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の電源と第2の電源間に配設され、2
    つの第1の抵抗と、該第1の抵抗にそれぞれ接続される
    第1のトランジスタ、および、第2のトランジスタと、
    上記第1のトランジスタと第2のトランジスタのエミッ
    タ間に接続される第2の抵抗と、第1のトランジスタお
    よび第2のトランジスタのエミッタからの電流を取り込
    む定電流源回路とで構成される差動増幅器において、 非反転入力端子が第1の入力端子に接続され、反転入力
    端子が上記第1のトランジスタのエミッタに接続され、
    出力端子が上記第1のトランジスタのベースに接続され
    た第1の差動増幅器と、 非反転入力端子が第2の入力端子に接続され、反転入力
    端子が上記第2のトランジスタのエミッタに接続され、
    出力端子を上記第2のトランジスタのベースに接続され
    た第2の差動増幅器と、 を有することを特徴とする差動増幅器。
  2. 【請求項2】上記第2の抵抗を2つの抵抗に分離し、そ
    の中点を定電流源回路に接続し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。
JP4103036A 1992-04-22 1992-04-22 差動増幅器 Withdrawn JPH05299947A (ja)

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JP4103036A JPH05299947A (ja) 1992-04-22 1992-04-22 差動増幅器

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JP4103036A JPH05299947A (ja) 1992-04-22 1992-04-22 差動増幅器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728667B2 (en) 2007-08-31 2010-06-01 Yokogawa Electric Corporation Differential amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990706