JPH0590850A - 信号従属零入力電流制御を伴う差動増幅器 - Google Patents

信号従属零入力電流制御を伴う差動増幅器

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JPH0590850A
JPH0590850A JP4080849A JP8084992A JPH0590850A JP H0590850 A JPH0590850 A JP H0590850A JP 4080849 A JP4080849 A JP 4080849A JP 8084992 A JP8084992 A JP 8084992A JP H0590850 A JPH0590850 A JP H0590850A
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JP4080849A
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Pieter Gerrit Blanken
ヘリツト ブランケン ピエテル
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号従属零入力電流制御を伴う差動増幅器
の、更に高い入力信号周波数を許容し、動作を安定させ
る改良。 【構成】 １番目(I1), ２番目(I2)の電流を導通させる
第１(T1), 第２(T2)トランジスタが各々第１(6),第２
(8) 入力端子に結合する制御電極と共通端子に結合する
第１主電極とを有し、変換手段(10A,10B),測定電流と規
準電流(2I Q ) との差に応じて信号(IS ) を制御出力端
子(11)に提示する比較手段, 及び零入力電流(I0)を提示
する共通端子(3) と制御出力端子とに結合する制御可能
な零入力電流源(4) を有し、該変換手段は１番目, ２番
目の電流から導かれる第１(IA ),第２(IB ) 電流を生成
する第１(10A),第２(10B) 電流発生器と、この導かれた
第１,第２電流を合算して測定電流を生成する組合せ手
段を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、─ 入力信号を取り入
れるための第１入力端子及び第２入力端子と、─ 出力
信号を提示するための第１出力端子及び第２出力端子
と、─ 共通端子と、─ 各々が、第１入力端子及び第
２入力端子にそれぞれ結合する制御電極、共通端子に結
合する第１主電極、並びに第１出力端子及び第２出力端
子にそれぞれ結合する第２主電極を具えて、１番目の電
流及び２番目の電流を伝導させるための、同じ導電型の
第１トランジスタ及び第２トランジスタと、─ １番目
の電流及び２番目の電流のうち実質的に小さい方に応じ
て、１番目の電流及び２番目の電流を測定電流に変換す
るための変換手段と、─ 測定電流と規準電流源の規準
電流と間の差異に応じて信号を提示するための制御出力
端子を具える比較手段と、─ 共通端子に零入力電流を
提示するために共通端子に結合し、零入力電流を制御す
るための制御入力を持つ制御可能な零入力電流源と、─
比較手段の制御出力端子を零入力電流源の制御入力に
結合するための結合手段とを有して成る信号従属零入力
電流制御<signal-dependent quiescent currentcontrol
>を伴う差動増幅器<differential amplifier>に関す
る。
【０００２】本明細書の説明及び特許請求の範囲の記述
における制御電極、第１主電極及び第２主電極はそれぞ
れ、バイポーラ・トランジスタのベース電極、エミッタ
電極及びコレクタ電極であるか、或いは又、ユニポーラ
・トランジスタのゲート電極、ソース電極及びドレイン
電極である。
【０００３】
【従来の技術】本明細書の説明の冒頭の段落に述べた差
動増幅器は、米国特許第US 4,628,280号から既知であ
る。このタイプの差動増幅器は又、英国の専門的文献中
にアダプティブ・バイアス増幅器又はダイナミック・バ
イアス増幅器として既知である。これら既知の差動増幅
器にあっては、第１トランジスタ及び第２トランジスタ
に対する零入力電流は、僅かしか伝導しないトランジス
タを通して流れる電流が予め定められた最少値を下廻っ
てはドロップしないというようなやり方で制御される。
このやり方は、一面において、入力端子における信号差
が増大する場合に零入力電流が増加し、従って差動増幅
器のスルー・レート<slew rate> が上昇することが達成
される。だがその反面、このやり方は、入力端子におけ
る信号差が常に増大する場合に、第１トランジスタと第
２トランジスタのうち導通の小さい方がターン・オフ<t
urn off>されるのを回避する。この目的のために既知の
差動増幅器は変換手段を有し、該変換手段内では、１番
目の電流及び２番目の電流の大きさが測定され、選択回
路で１番目の電流と２番目の電流のうちの小さい方が選
択され、測定電流に変換される。その次に、測定電流は
規準電流と比較される。もし測定電流が規準電流と異な
るならば、制御可能な零入力電流源が測定電流になるま
で、換言すれば１番目の電流と２番目の電流のうちの小
さい方が規準電流に等しくなるまで、調整される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この既知の差動増幅器
の不都合な点は、１番目の電流と２番目の電流のうちの
小さい方を判定するために、トランジスタを含むことで
あって、これは例えば、もし１番目の電流が２番目の電
流を超えるならばターン・オフされる。引き続きもし１
番目の電流が２番目の電流を下廻ればトランジスタは再
びスイッチ・オン<switch on> される。けれどもこのス
イッチ・オンには時間が掛かり、１番目の電流と２番目
の電流が相互に関し変化するレートを制約し、従って攪
乱又は歪みを伴うことなしに差動増幅器によって処理す
ることのできる最高入力信号周波数を制約する。
【０００５】本発明の目的は、上述のタイプの信号従属
零入力電流制御を伴う差動増幅器の、更に高い入力信号
周波数を許容するものを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】冒頭に述べたタイプの本
発明による差動増幅器は、その変換手段が、─ もし１
番目の電流が増加するならば減少するところの、或いは
その逆であるところの、１番目に得られる電流を生成す
るための第１電流発生器と、─ もし２番目の電流が増
加するならば減少するところの、或いはその逆であると
ころの、２番目に得られる電流を生成するための第２電
流発生器と、─ １番目に得られる電流と２番目に得ら
れる電流とを足し算することにより測定電流を生成する
ための組合せ手段とを有することを特徴とする。
【０００７】第１電流発生器と第２電流発生器とが反対
の特性であることにより、測定電流は、１番目の電流と
２番目の電流のうちの小さい方に支配される度合いが、
入力信号の増大する場合に一層高まり、従って小さい方
の電流の最小値は規準電流によって決まるであろう。け
れども、１番目に得られる電流と２番目に得られる電流
とを生成することとこれらを組合せて測定電流にするこ
とは、連続的な一過程であって、従って１番目の電流と
２番目の電流の振幅の変動に迅速に反応できるのであ
る。
【０００８】米国特許第US 4,797,629号に、制御可能な
零入力電流源を含む差動増幅器が開示されており、そこ
でもやはり、特性の反対な２つの電流が導かれることに
より、零入力電流が影響を受けている。しかしこの既知
の差動増幅器では、導かれた電流が加算されて測定電流
を形成し続いて規準電流と比較することは、なされてい
ない。その結果、入力端子における信号差が常に増加す
る場合には第１トランジスタと第２トランジスタのうち
導電性の低い方がターン・オフされることが回避されな
い。
【０００９】特性が反対の第１電流発生器と第２電流発
生器は、様々なやり方で実現できる。本発明の差動増幅
器の最初の実施例では、第１電流発生器と第２電流発生
器とはいずれも、─ 制御出力端子に結合する第２主電
極、第１トランジスタ及び第２トランジスタの制御電極
にそれぞれ結合する制御電極、並びに第１トランジスタ
及び第２トランジスタの第１主電極に結合する第１主電
極、を具えているところの、第１トランジスタ及び第２
トランジスタとは反対の導電型の測定トランジスタをそ
れぞれが有して成ることを特徴とする。
【００１０】第１トランジスタ及び第２トランジスタを
通して流れる電流は、導電型が反対の測定トランジスタ
により測定され、該測定トランジスタの制御電極と第１
主電極により形成される接続点は第１トランジスタ及び
第２トランジスタの対応する接続点に並列に接続する。
第１トランジスタ又は第２トランジスタを通る電流の増
大は付随する測定トランジスタの電流減少を伴うであろ
う。
【００１１】米国特許第US 4,002,993号に、図３に示す
制御可能な零入力電流源を含む差動増幅器が開示されて
おり、そこでもやはり導電型が反対の測定トランジスタ
が用いられている。しかしこの回路では、接続点が第１
トランジスタ及び第２トランジスタの接続点に並列に接
続されてはいない。のみならず、この回路では測定トラ
ンジスタの第２主電極が制御出力端子として作用する端
子に結合していない。
【００１２】本発明の差動増幅器の最初の実施例の別形
では、測定トランジスタの第１主電極は、第１トランジ
スタ及び第２トランジスタの第１主電極にそれぞれ接続
していることを特徴とし、並びに、第１電流発生器及び
第２電流発生器はそれぞれ更に、─ 第１トランジスタ
と同じ導電型の第３トランジスタを含み、該第３トラン
ジスタは、第１トランジスタ及び第２トランジスタの制
御電極にそれぞれ接続する制御電極を具え、第１供給端
子に結合する第２主電極を具え、また第１主電極を具
え、また─ 第１トランジスタとは反対の導電型の第４
トランジスタを含み、該第４トランジスタは、制御電極
と第１主電極と第２主電極とを具え、茲で第４トランジ
スタの第１主電極は第３トランジスタの第１主電極に接
続し、第４トランジスタの制御電極は測定トランジスタ
の制御電極に接続し、また第４トランジスタの制御電極
及び第２主電極は少なくとも交流電圧に関し相互結合
し、更にまた─ 第４トランジスタの第２主電極と第２
供給端子との間に結合しているバイアス電流源を含むこ
とを特徴とする。
【００１３】測定トランジスタ、第３トランジスタ、第
４トランジスタ及び第１トランジスタ又は第２トランジ
スタは所謂トランスリニア・ループ<translinear loop>
を構成し、この原理は例えば米国特許第US 4,857,861号
から既知である。バイポーラ・トランジスタが用いられ
るときは、このループが、電流発生器に導かれる電流
と、バイアス電流源により供給される電流の平方に比例
する定数を持つ１番目の電流又は２番目の電流との間
に、双曲線的な<hyperbolic>関係をもたらす。ユニポー
ラ・トランジスタが用いられるときは、導かれる電流の
平方根と１番目の電流又は２番目の電流との間には線形
<linear>関係がある。
【００１４】本発明の差動増幅器の最初の実施例のもう
１つの別形では、測定トランジスタの制御電極は、第１
トランジスタ及び第２トランジスタの制御電極にそれぞ
れ接続していることを特徴とし、並びに、第１電流発生
器及び第２電流発生器はそれぞれ更に、─ 第１トラン
ジスタのそれとは反対の導電型の第３トランジスタを含
み、該第３トランジスタは、制御電極と第１主電極と第
２主電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は
第１トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極に
それぞれ接続し、第３トランジスタの第２主電極は第１
供給端子に結合し、また─ 第１トランジスタのそれに
等しい導電型の第４トランジスタ及び第５トランジスタ
を含み、該第４トランジスタ及び第５トランジスタはそ
の各々が、制御電極と第１主電極と第２主電極とを具
え、茲で第４トランジスタの第１主電極は測定トランジ
スタの第１主電極に接続し、第５トランジスタの第１主
電極は第３トランジスタの第１主電極に接続し、第４ト
ランジスタの制御電極は第５トランジスタの第２主電極
に接続し、第５トランジスタの制御電極は第４トランジ
スタの第１主電極に接続し、第４トランジスタの第２主
電極は第２供給端子に結合し、更にまた─ 第５トラン
ジスタの第２主電極と第２供給端子との間に結合してバ
イアス電流源を含むことを特徴とする。
【００１５】測定トランジスタ、第３トランジスタ、第
４トランジスタ及び第１トランジスタ又は第２トランジ
スタは、やはりトランスリニア・ループを形成する。け
れどもこの実施例では、第１入力端子及び第２入力端子
における更に大きなダイナミック・レンジ<dynamic ran
ge> が許容される。
【００１６】本発明の差動増幅器の２番目の実施例で
は、第１電流発生器と第２電流発生器とはその各々がそ
れぞれ、─ 第１トランジスタ及び第２トランジスタの
第１主電極経路中にそれぞれ含まれ、第１トランジスタ
及び第２トランジスタの第１主電極にそれぞれ結合する
第１抵抗端子を含み、そして共通端子に結合する第２抵
抗端子を含む測定抵抗を有し、また─ 制御出力端子に
結合する第２主電極、第１抵抗端子に結合する制御電極
及び第２抵抗端子に結合する第１主電極を有するところ
の、第１トランジスタ及び第２トランジスタのそれとは
反対の導電型の測定トランジスタを有することを特徴と
する。
【００１７】第１トランジスタ及び第２トランジスタを
通って流れる電流は、第１トランジスタ及び第２トラン
ジスタのエミッタ経路に含まれる測定抵抗を用いて測定
される。測定抵抗の両端の電圧低下は、反対の導電型の
測定トランジスタを用いて測定され、制御電極と第１主
電極とで形成される該測定トランジスタの接続点は、測
定抵抗に並列に接続される。この接続点は、第１トラン
ジスタ及び第２トランジスタを通る電流増加が付随する
測定トランジスタ内の電流減少を伴うように配置され
る。この実施例では第１トランジスタ及び第２トランジ
スタ自身は、電流発生器の一部を形成しない。このこと
は、例えばもし第１トランジスタ及び第２トランジスタ
が電流発生器と熱的に結合しないならば、有利であろ
う。
【００１８】本発明の差動増幅器の２番目の実施例の相
対的に簡単な別形では、測定トランジスタの第１主電極
は第２抵抗端子に接続することを特徴とし、並びに、第
１電流発生器と第２電流発生器とはそれぞれ更に、─
第１トランジスタのそれとは反対の導電型の第３トラン
ジスタを含み、この第３トランジスタは制御電極と第１
主電極及び第２主電極とを具え、茲で第３トランジスタ
の制御電極は測定トランジスタの制御電極に接続し、且
つ第３トランジスタの制御電極及び第２主電極は少なく
とも交流電圧に関し相互結合し、また─ 第３トランジ
スタの第２主電極と供給端子との間に結合するバイアス
電流源を含み、更にまた─ 第３トランジスタの第１主
電極と第１抵抗端子との間に挿入されたもう１つ別の抵
抗を含むことを特徴とする。
【００１９】本発明の差動増幅器の２番目の実施例のも
う１つの別形では、測定トランジスタの制御電極は第１
抵抗端子に接続することを特徴とし、並びに、第１電流
発生器と第２電流発生器とはそれぞれ更に加えて、─
もう１つ別の抵抗を含み、─ 第１トランジスタのそれ
とは反対の導電型の第３トランジスタを含み、この第３
トランジスタは制御電極と第１主電極及び第２主電極と
を具え、茲で第３トランジスタの制御電極は第２抵抗端
子に接続し、第３トランジスタの第１主電極は上記もう
１つ別の抵抗を介して測定トランジスタの第１主電極に
接続し、─ 第３トランジスタの第２主電極と第１供給
端子との間に結合する第１バイアス電流源を含み、─
測定トランジスタの第１主電極と第２供給端子との間に
結合する第２バイアス電流源を含み、─ 第１トランジ
スタのそれと同じ導電型の第４トランジスタとを含み、
この第４トランジスタは、制御電極と、第３トランジス
タの第２主電極、第１供給端子及び測定トランジスタの
第１主電極にそれぞれ結合している第１主電極及び第２
主電極とを有することを特徴とする。
【００２０】この実施例では、第１入力端子及び第２入
力端子における上記２番目の実施例の別形よりも更に大
きなダイナミック・レンジが許容される。
【００２１】本発明の差動増幅器の２番目の実施例の更
にもう１つの別形では、第１電流発生器と第２電流発生
器とはそれぞれ更に各々が─ 測定トランジスタの制御
電極と第１抵抗端子との間に挿入されたもう１つ別の抵
抗を含み、─ 第１トランジスタのそれとは反対の導電
型の第３トランジスタを含み、この第３トランジスタは
制御電極と第１主電極及び第２主電極とを具え、茲で第
３トランジスタの制御電極は第２抵抗端子に接続し、第
３トランジスタの第１主電極は測定トランジスタの第１
主電極に接続し、─ 第３トランジスタの第２主電極と
第１供給端子との間に接続する第１バイアス電流源を含
み、─ 測定トランジスタの第１主電極と第２供給端子
との間に接続する第２バイアス電流源を含み、─ 第１
トランジスタのそれと同じ導電型の第４トランジスタを
含み、この第４トランジスタは、制御電極と、第３トラ
ンジスタの第２主電極、第１供給端子及び測定トランジ
スタの第１主電極にそれぞれ結合している第１主電極及
び第２主電極とを有し、─ 測定トランジスタの制御電
極と第１供給端子との間に接続する第３バイアス電流源
を含むことを特徴とする。
【００２２】この実施例は、第３トランジスタ及び第４
トランジスタで形成される制御回路中にさらに大きな利
得を持ち、従って安定性の改善が示される。
【００２３】本発明の差動増幅器の３番目の実施例で
は、第１電流発生器及び第２電流発生器はそれぞれ更に
各々が─ 制御出力端子に結合する第２主電極を有し、
第１トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極に
それぞれ結合している制御電極を有し、且つ第１トラン
ジスタ及び第２トランジスタの制御電極にそれぞれ結合
している第１主電極を有するところの、第１トランジス
タ及び第２トランジスタのそれに等しい導電型の測定ト
ランジスタを含むことを特徴とする。
【００２４】第１トランジスタ及び第２トランジスタを
通って流れる電流は、同じ導電型の測定トランジスタを
用いて測定され、制御電極と第１主電極とで形成される
該測定トランジスタの接続点は、対応する第１トランジ
スタ及び第２トランジスタの接続点に反並列に接続され
る。第１トランジスタ及び第２トランジスタを通る電流
増加は付随する測定トランジスタ内の電流減少を伴うで
あろう。
【００２５】この実施例は同じ導電型のトランジスタを
用いることを可能とし、それによって例えば高い周波数
に最も適した導電型が選択できよう。
【００２６】本発明の差動増幅器の３番目の実施例の別
形では、測定トランジスタの第１主電極は第１トランジ
スタ及び第２トランジスタの制御電極に接続して成るこ
とを特徴とし、並びに第１電流発生器と第２電流発生器
とはそれぞれ更に各々が、─ 第１トランジスタのそれ
と同じ導電型の第３トランジスタ及び第４トランジスタ
を含み、この第３トランジスタ及び第４トランジスタの
各々は、制御電極と第１主電極及び第２主電極とを具
え、茲で第３トランジスタの制御電極は第３トランジス
タの第２主電極と測定トランジスタの制御電極とに接続
し、第４トランジスタの第２主電極は第４トランジスタ
の制御電極と第３トランジスタの第１主電極とに接続
し、且つ茲で第４トランジスタの第１主電極は第１トラ
ンジスタ及び第２トランジスタの第１主電極にそれぞれ
接続し、また─ 第３トランジスタの第２主電極と供給
端子との間に接続するバイアス電流源を含むことを特徴
とする。
【００２７】測定トランジスタ、第３トランジスタ、第
４トランジスタ及び第１トランジスタ又は第２トランジ
スタは、やはりトランスリニア・ループを形成する。
【００２８】本発明の差動増幅器の３番目の実施例のも
う１つの別形では、第３トランジスタ、第４トランジス
タは、第１電流発生器及び第２電流発生器のバイアス電
流源と同様に、２つの電流発生器に共通であり、茲で第
３トランジスタの制御電極は第１電流発生器及び第２電
流発生器双方の測定トランジスタの制御電極に接続し、
第４トランジスタの第１主電極は共通端子に接続するこ
とを特徴とする。
【００２９】この実施例は、もし第１トランジスタ及び
第２トランジスタの第１主電極が共通端子に直接接続し
ているならば、特に優れている。コンポネントの節約が
これで実現される。
【００３０】本発明の差動増幅器の４番目の実施例で
は、第１電流発生器と第２電流発生器とはそれぞれその
各々が、─ 第１トランジスタ及び第２トランジスタの
第１主電極経路にそれぞれ含まれ、第１トランジスタ及
び第２トランジスタの第１主電極にそれぞれ結合する第
１抵抗端子と共通端子に結合する第２抵抗端子とを有す
る測定抵抗を含み、並びに、─ 制御出力端子に結合す
る第２主電極と、第２抵抗端子に結合する制御電極と、
第１抵抗端子に結合する第１主電極とを有するところ
の、第１トランジスタ及び第２トランジスタのそれと同
じ導電型の測定トランジスタを含むことを特徴とする。
【００３１】第１トランジスタ及び第２トランジスタを
通って流れる電流は、第１トランジスタ及び第２トラン
ジスタのエミッタ経路中に含まれる測定抵抗を用いて測
定される。測定抵抗の両端の電圧低下は、同じ導電型の
測定トランジスタを用いて測定され、制御電極と第１主
電極とで形成される該測定トランジスタの接続点は、測
定抵抗に並列に接続される。この接続点は、第１トラン
ジスタ及び第２トランジスタを通る電流増加が、付随す
る測定トランジスタ内の電流減少を伴うように配置され
る。この実施例では第１トランジスタ及び第２トランジ
スタ自身は、電流発生器の一部を形成しない。その結果
として、それらの性質や熱的行動は得られる電流の生成
に何の影響も持つことはない。
【００３２】本発明の差動増幅器の４番目の実施例の相
対的に簡単な別形では、測定トランジスタの第１主電極
は第１抵抗端子に接続して成ること特徴とし、並びに第
１電流発生器及び第２電流発生器はそれぞれ更に各々
が、─ もう１つ別の抵抗を含み、─ 第１トランジス
タのそれと同じ導電型の第３トランジスタを含み、この
第３トランジスタは、制御電極と第１主電極及び第２主
電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は第３
トランジスタの第２主電極と測定トランジスタの制御電
極とに接続し、且つ茲で第３トランジスタの第１主電極
は上記もう１つ別の抵抗を経由して第２抵抗端子に接続
し、─ 第３トランジスタの第２主電極と供給端子との
間に接続するバイアス電流源を含むことを特徴とする。
【００３３】本発明の差動増幅器の４番目の実施例のも
う１つの別形では、第１電流発生器及び第２電流発生器
の、第３トランジスタ、もう１つ別の抵抗及びバイアス
電流源は、２つの電流発生器に共通であり、茲で第３ト
ランジスタの制御電極は第１電流発生器及び第２電流発
生器双方の測定トランジスタの制御電極に接続し、且つ
茲で該もう１つ別の抵抗は共通端子に接続していること
を特徴とする。
【００３４】この実施例は、もし測定トランジスタの第
２抵抗端子が共通端子に直接接続しているならば、特に
優れている。コンポネントの節約がこれで実現される。
【００３５】本発明の差動増幅器の５番目の実施例で
は、制御可能な零入力電流源は、制御電極と、制御入
力、供給端子及び共通端子にそれぞれ結合する第１主電
極及び第２主電極と、を有するところの、第１トランジ
スタ及び第２トランジスタのそれと同じ導電型のトラン
ジスタとして配置されることを特徴とする。
【００３６】第１トランジスタ、第２トランジスタ及び
零入力電流源トランジスタは、差動増幅器の基礎を形成
して最大の信号電流を伝導させ、しかも制御範囲は大き
い。これらのトランジスタは導電型が同じであるから、
高い周波数に最も適した導電型を、それらに対して選択
することができる。
【００３７】
【実施例】以下、図面により本発明を説明する。
【００３８】図１ａはバイポーラ トランジスタを有
し、信号従属零入力電流制御を用いる本発明による差動
増幅器を示す。差動増幅器本体はｎｐｎトランジスタＴ
1 及びＴ2 を有し、これらのトランジスタのエミッタ
は、所要により設ける抵抗１及び２を通じて共通端子３
に接続し、この共通端子３には、零入力電流Ｉ0 を制御
する制御入力５を有する可制御零入力電流源４により零
入力電流Ｉ0 が供給されている。（図中電流Ｉは文字Ｊ
で示してある。）本実施例では零入力電流源４はｎｐｎ
トランジスタＴ3 で構成され、そのベース、コレクタ及
びエミッタは、それぞれ制御入力５、共通端子３、及び
この場合アースに接続されている負電圧供給端子に接続
されている。零入力電流Ｉ0 はバイアス電流源１５によ
ってバイアスされ、このバイアス電流源１５はトランジ
スタＴ3 にベース電流を供給する。トランジスタＴ1 の
ベース及びコレクタは、それぞれ入力端子６及び出力端
子７に接続されている。トランジスタＴ2 のベース及び
コレクタは、それぞれ入力端子８及び出力端子９に接続
されている。図示を省略した入力信号源を入力端子６，
８に接続する。これらの信号源は、それぞれトランジス
タＴ1 及びＴ2 を通じ、出力端子７，９に接続してある
図示を省略した負荷に電流Ｉ1 ，Ｉ2 を生ぜしめる。電
流Ｉ1 ，Ｉ2 の最大値は零入力電流Ｉ0 に応じて定ま
り、この零入力電流Ｉ0 は差動（微分）増幅器のスルー
レート（slew rate ）を決定する。高いスルー レー
トは、大なる零入力電流を必要とし、これは順に、差動
増幅器に不所望の消費電力を生ぜしめる。これらの相反
する要求を満足させるためには、零入力電流Ｉ0 を電流
Ｉ1 ，Ｉ2 の瞬時値に適合させる必要がある。この目的
によってトランジスタＴ1 を流れる電流Ｉ1 を電流発生
器１０Ａによって測定する。この電流発生器１０Ａは電
流Ｉ1 より電流ＩA を生ずる。この導出電流ＩA は電流
Ｉ1 の増加時に減少し、逆の場合はその逆となる。トラ
ンジスタＴ2 を流れる電流Ｉ2 を同じ構造の電流発生器
１０Ｂによって測定し、これは電流Ｉ2 より電流ＩB を
導出し、この導出電流ＩB はＩ2 の増加によって減少し
逆の場合はその逆となる。
【００３９】電流発生器１０Ａはｐｎｐ型の測定トラン
ジスタＴＭA を有し、そのベース・エミッタ回路をトラ
ンジスタＴ1 のベース・エミッタ回路と並列に接続し、
コレクタを制御出力端子１１に接続する。トランジスタ
Ｔ1 とＴＭA とは互に反対の導電型であるため、トラン
ジスタＴＭA を流れる導出電流ＩA はトランジスタＴ 1
を流れる電流Ｉ1 が増加するとき減少し、逆のときは逆
となる。トランジスタＴＭA のエミッタをトランジスタ
Ｔ1 のエミッタに接続する。トランジスタＴＭ A のベー
スをダイオード接続としたｐｎｐトランジスタＴ4Aのベ
ースに接続し、このＴ4Aのエミッタをｎｐｎトランジス
タＴ5Aのエミッタに接続し、そのベースをトランジスタ
Ｔ1 のベースに接続し、Ｔ5Aのコレクタを正電源端子１
２に接続する。トランジスタＴ4Aのベース・コレクタ間
接続を利得１のバッファ段で置換することができる。ト
ランジスタＴ4Aのコレクタは、バイアス電流ＩQ を供給
するバイアス電流源１３Ａによって接地する。トランジ
スタＴ4A, Ｔ5Aとバイアス電流源１３Ａは移相回路を構
成し、ｐｎｐとｎｐｎのベース・エミッタ回路の和であ
る移相（シフト）を生ぜしめる。電流発生器１０Ｂは、
測定トランジスタＴＭB を有し、これには導出した測定
電流ＩB が流れ、トランジスタＴ4Bと、Ｔ5Bと、バイア
ス電流源１３Ｂとは回路１０Ａと同じくバイアス電流Ｉ
Q を生ずる。電流発生器１０Ｂの各素子には、電流発生
器１０ＡのトランジスタＴ1 が電源供給端子１２、出力
端子１１及びアースに接続してあるのと同様に、トラン
ジスタＴ2 、電源供給端子１２、制御出力端子１１及び
アースに接続する。制御出力端子１１はさらに基準電流
源１４によってアースに接続してあり、この基準電流源
１４は基準電流２ＩQ を供給する。この電流はバイアス
電流源１３Ａ及び１３Ｂの２倍の大きさとする。しかし
これは必要条件ではない。
【００４０】トランジスタＴ1 ，ＴＭA ，Ｔ4A,Ｔ5Aの
ベース・エミッタ回路は直列ループ回路を形成する。ト
ランジスタＴ1 とＴＭA とのベース・エミッタ電圧の和
は、トランジスタＴ5AとＴ4Aのベース・エミッタ電圧の
和に等しい。トランジスタのベース・エミッタ電圧と、
このトランジスタを流れる電流との間には対数関係が存
するため、トランジスタＴ1 を流れる電流Ｉ1 と導出電
流ＩA との積、Ｉ1 * ＩA は、トランジスタＴ5AとＴ4A
を流れる電流ＩQ の積ＩQ * ＩQ に比例する。同様の関
係が電流Ｉ2 ，ＩB とＩQ の間に存する。すなわち、 Ｉ2 * ＩB 〜ＩQ * ＩQ である。従って、導出電流ＩA 及びＩB はそれぞれ、Ｉ
1 及びＩ2 に逆比例する。制御出力端子１１において、
導出される電流ＩA とＩB とを互に加算して測定電流Ｉ
A ＋ＩB を作り、これを基準電流２ＩQ と比較する。測
定電流と基準電流との差信号ＩS が、制御出力端子１１
より可制御零電流源４の制御入力５に流れる。電流Ｉ1
がＩ2 に等しいと、導出電流ＩA とＩB の双方共がＩQ
に等しくなる。この場合には、トランジスタＴ3 のベー
スに差電流ＩS が流れず、従って零入力電流Ｉ0 が最小
となる。このとき電流Ｉ1 とＩ2 の双方がＩQ ＋Ｉ0 ／
２に等しくなる。
【００４１】入力端子６，８の電圧差が増大する場合に
は、例えば電流Ｉ1は電流Ｉ2 よりますます大となって
ゆく。導出電流ＩA は、導出電流ＩB よりより一層小と
なってゆくが、零にはならない。電流ＩA の測定電流Ｉ
A ＋ＩB への貢献度は、最終的にはこれよりも遙かに大
なる電流ＩB に比して無視しうる程小となる。この場
合、トランジスタＴ3 のベース内の差電流ＩSは、実質
的には導出電流ＩB によって定まる。このような状態に
おいては、トランジスタＴ3 は零入力電流を生じ、その
大部分はトランジスタＴ1 を流れ、極く一部のみがトラ
ンジスタＴ2 を流れる。トランジスタＴ3 の電流利得が
大であると、導出される電流ＩB はほぼ基準電流２ＩQ
に等しくなる。Ｉ2 −ＩQ * ＩQ ／ＩB であるため、電
流Ｉ2 は零入力電流値の半分の値となる。逆に電流Ｉ2
がＩ1 より連続増加して大となると、Ｉ1 は零入力電流
値の半分の値に至る。入力信号値が大である場合には、
電流Ｉ1 とＩ2 のうちの小さな方が零とはならない。こ
こで基準電流２ＩQ を選択することによりその最小値が
固定される。可制御零入力電流源４の高電流利得は、例
えばトランジスタＴ3 のベースに直列に付加的エミッタ
・フォロワを接続することによっても実現できる。
【００４２】電流Ｉ1 とＩA ならびにＩ2 とＩB との間
の逆比例関係はバイポーラ トランジスタ ループ以外
によっても実現することができる。図１ｂは、図１ａと
類似している差動増幅器を示す。しかしこの例ではユニ
ポーラ トランジスタを使用している。この回路の動作
は完全に同様であるため、バイポーラ差動増幅器のとき
に述べたような各電流間の関係の説明は行わない。ただ
付言すると、電流Ｉ1 及びＩ2 が増加すると、電流ＩA
及びＩB はそれぞれ減少し、逆の場合はその逆となる。
長時間の動作後には同様に電流ＩA かＩB の何れかが優
勢となり、基準電流２ＩQ に等しくなる。最小電流と基
準電流とのシステム関係は、使用するユニポーラ トラ
ンジスタの電圧・電流特性によって定まる。
【００４３】図１ａ及び図１ｂの差動増幅器のバイアス
電流源１３Ａ，１３Ｂならびに基準電流源１４としては
抵抗を使用することもできる。これは差動増幅器を個別
（discrete）の素子で構成するときには、素子数を減少
しうるので特に有利となる。このように構成したバイア
ス電源１３Ａ，１３Ｂおよび基準電流源１４より供給さ
れる電流は一定とはならない。しかしこれは格別に問題
とはならず、信号従属零入力電流制御の基本的動作を変
更するものでは決してない。図１ａに示した差動増幅器
において、基準電流源１４の基準電流は、トランジスタ
Ｔ3 のベース・エミッタ電圧のバイアス値と電流源を置
換する抵抗の抵抗値によって定まる。バイアス電流源１
３Ａと１３Ｂに対する電流は、入力端子６及び８の電圧
より、２つのベース・エミッタ電圧と電流源を置換する
抵抗の抵抗値によるものを減じたもので定まる。
【００４４】図２は本発明による差動増幅器の実施例を
示す。本実施例の大部分は図１ａの差動増幅器と同一で
ある。出力端子７，９上の負荷は、変圧器２４で構成さ
れ、その一次巻線はトランジスタＴ6 及びＴ7 のエミッ
タ・コレクタ回路を通じて出力端子に接続してある。こ
れらのトランジスタＴ6 及びＴ7 のベースは、直列抵抗
２２及び２３を通じて正の供給電源１２に接続し、この
電源１２はコンデンサ２５を通じてバイパスしてアース
に接続する。端子１２への供給は、エミッタ・フォロワ
として接続したトランジスタＴ8 によって行い、そのエ
ミッタを供給端子１２に接続し、コレクタを電源端子２
６に接続し、ベースを抵抗２７とツエナー・ダイオード
の直列接続を介して電源端子２６とアースの間に接続す
る。変圧器２４の一次巻線には中央タップが設けてあ
り、これを電源端子２６に接続する。変圧器２４は二次
巻線を有し、この二次巻線にビデオ ヘッド２９を接続
する。ｎｐｎトランジスタＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ
5 ，Ｔ6 ，Ｔ7 はＢＦＱ１８Ａ型とする。ｎｐｎトラン
ジスタＴ5A, Ｔ5B, Ｔ8 はＢＦＳ１９型とする。またｐ
ｎｐトランジスタＴ4A, Ｔ4B, ＴＭA ，ＴＭB はＢＦＴ
９２型とする。トランジスタＴ4AとＴ4Bのコレクタをそ
れぞれ対応の３９０Ωの抵抗２０Ａ及び２０Ｂを通じて
アースに接続する。制御出力端子１１を１２０Ωの抵抗
２１を通じてアースに接続する。抵抗１，２は４. ７Ω
であり、抵抗２２，２３は４７Ωで、抵抗２７は２２０
０Ωである。ツエナー・ダイオード２８は約５. １Ｖの
ツエナー電圧を有し、供給電圧端子２６の供給電圧はア
ースに対し約１３Ｖである。この差動増幅器は２００Ｍ
Ｈｚの帯域幅を有し、出力電流１６０ｍＡ、変化が３ｎ
ｓで、休止状態で３００ｍＷの消費電力を有する。
【００４５】図３は本発明による差動増幅器の他の実施
例を示し、本例では、電流発生器１０Ａ，１０Ｂが図１
ａとは異なる構成となっており、また可制御零入力電流
源４は２個のトランジスタＴ3A及びＴ3Bを有し、これら
のベース・エミッタ回路を並列に接続し、またコレクタ
を対応のトランジスタＴ1 及びＴ2 のエミッタに接続す
る。しかし図１ａに示すように、コレクタは共通端子３
に接続した単一のトランジスタＴ3 でこれに代えること
もできる。電流発生器１０Ａはｐｎｐ測定トランジスタ
ＴＭA を有し、そのベースをトランジスタＴ1 のベース
に接続し、コレクタを制御出力端子１１に接続し、エミ
ッタをｎｐｎトランジスタＴ10A のベースに接続する。
トランジスタＴ10A のコレクタを、バイアス電流源３０
Ａを介して正供給電源端子１２に接続する。トランジス
タＴ10A のエミッタをｐｎｐトランジスタＴ11A のエミ
ッタに接続し、このｐｎｐトランジスタＴ11A のコレク
タをアースに接続し、ベースをトランジスタＴ1 のエミ
ッタに接続する。電流発生器１０Ａはさらにｎｐｎトラ
ンジスタＴ12を有し、そのベース、エミッタ、コレクタ
をトランジスタＴ10A のコレクタ、トランジスタＴＭA
のエミッタ、正電源端子１２にそれぞれ接続する。トラ
ンジスタＴ1 ，Ｔ11A ，Ｔ10A ，ＴＭAは直線ループを
構成し、トランジスタＴ12A は正電源端子１２に電流Ｉ
A を供給する。電流発生器１０Ｂは電流発生器１０Ａと
同一構造であり、トランジスタＴ2 に同様に接続されて
いる。その動作も図１ａの差動増幅器と同じであり、そ
の変形例も同じに適用できる。しかし本実施例は図１ａ
の実施例に比し、入力端子における信号のアースに向け
てのスイングをより大きな値に許容できる。
【００４６】図４は、トランジスタＴ1 及びＴ2 のエミ
ッタ回路内に設けた測定抵抗によって電流発生器１０Ａ
及び１０Ｂを構成した本発明の実施例を示す。導出電流
を生ずるｐｎｐ測定トランジスタのベース・エミッタ回
路を測定抵抗の端子間に接続する。オプションによって
設ける抵抗３１によりトランジスタＴ1 のエミッタを測
定抵抗ＲＭA の第１抵抗端子Ｎ1Aに接続し、ＲＭA の第
２抵抗端子Ｎ2Aを同じくオプションの抵抗１を介して共
通端子３に接続する。電流発生器１０Ａはさらにｐｎｐ
測定トランジスタＴＭA を有し、そのエミッタを前記第
２抵抗端子Ｎ2Aに接続し、コレクタを制御出力端子１１
に接続する。さらにダイオード接続としてｐｎｐトラン
ジスタＴ4Aを有し、そのエミッタを、直列抵抗ＲＳA を
経て第１抵抗端子Ｎ1Aに接続し、ベースを測定トランジ
スタＴＭA のベースに接続し、バイアス電流源１３Ａを
介してコレクタをアースに接続する。電流発生器１０Ｂ
は電流発生器１０Ａと同じであり、同様に接続された同
様の各素子を有する。またトランジスタＴ2 と抵抗３２
及び２は、トランジスタＴ1 、抵抗３１と１とを置換え
て配置してある。この差動増幅器は、さらに可制御零入
力電流源４と基準電流源１４とを有し、これらは図１ａ
の場合と同様に接続されている。バイアス電流源１３
Ａ、トランジスタＴ4A、直列抵抗ＲＳA は一体となって
レベル シフタを構成し、測定トランジスタＴＭAのベ
ースと第１抵抗端子Ｎ1Aの間の結合を可能とする。この
差動増幅器の動作も図１ａの差動増幅器と同じであり、
その各変形も同じく適用できる。
【００４７】図５は、図４に示した差動増幅器の電流発
生器１０Ａ及び１０Ｂを置換しうる電流発生器の４つの
代案を示す。これらの回路では、電流発生器１０Ａの素
子のみを示した。他の１０Ｂに対するものは同一であ
る。図５ａではｐｎｐ測定トランジスタＴＭA のベース
を第１抵抗端子Ｎ1Aに接続し、エミッタは直列抵抗ＲＳ
A を経てｐｎｐトランジスタＴ13A のエミッタに接続
し、トランジスタＴ13A のベースを第２抵抗端子Ｎ2Aに
接続する。トランジスタＴ13A のコレクタは、電流源１
３Ａを通じてアースに接続する。測定トランジスタＴＭ
A のエミッタはバイアス電流源３３Ａを介して正供給電
源端子３４に接続する。ベースをトランジスタＴ13A の
コレクタに、エミッタをアースに、コレクタを測定トラ
ンジスタＴＭ A のエミッタにそれぞれ接続したｎｐｎト
ランジスタＴ14A は、トランジスタＴ 13A の動作点を安
定化させる。図５ｂにおいては、トランジスタＴ14A と
バイアス電流源３３ＡとをｎｐｎトランジスタＴ15A で
置換し、そのエミッタを正供給電源端子３４に、コレク
タを測定トランジスタＴＭA のエミッタに、ベースをレ
ベルシフタ３６Ａを介してトランジスタＴ13A のコレク
タにそれぞれ接続する。図５ｃ及び５ｄに示す電流発生
器は、図５ａ及び５ｂに示したものに比し、トランジス
タＴ13A のエミッタ回路に抵抗ＲＳA を包含せしめず、
その代りに第１抵抗端子Ｎ1Aと測定トランジスタＴＭA
のベースの間に挿入したこと、測定トランジスタＴＭA
のベースをさらに電流源３５Ａを介してアースに接続し
たことが異なる。これによると、トランジスタＴ13A ，
Ｔ14A またはＴ13A ，Ｔ15A により形成されるループの
利得が大となり、トランジスタＴ13A のより安定な調整
が可能となる。
【００４８】図６は本発明による差動増幅器のさらに他
の例を示し、この例では電流発生器１０Ａ，１０Ｂは、
附属の対応トランジスタＴ1 またはＴ2 と同じ導電型の
測定トランジスタを有する。トランジスタＴ1及びＴ2
により生ずる電流Ｉ1 及びＩ 2 と導出電流ＩA 及びＩB
の逆比例関係は、測定トランジスタのベース・エミッタ
回路を、附属トランジスタＴ1 及びＴ2 のベース・エミ
ッタ回路を経て逆接続することによって得られる。トラ
ンジスタＴ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 、オプションの抵抗１，２並
びに基準電流源１４は、図１ａの差動増幅器の場合と同
様に接続する。電流発生器１０Ａはｎｐｎ測定トランジ
スタＴＭA を有し、そのエミッタをトランジスタＴ1 の
ベースに接続し、コレクタを電流ミラー回路４０の入力
４１に接続する。測定トランジスタＴＭA のベースをダ
イオード接続ｎｐｎトランジスタＴ16A のベースに接続
し、Ｔ16A のコレクタは、ベース電流源３７Ａを経て正
の供給電源端子１２に接続し、エミッタを同じくダイオ
ード接続としたｎｐｎトランジスタＴ17A に接続し、Ｔ
17A のエミッタをトランジスタＴ1 のエミッタに接続す
る。トランジスタＴ1 ，ＴＭA ，Ｔ16A ，Ｔ17A は並直
列ループを形成する。電流発生器１０Ｂは、電流発生器
１０Ａと同一である。測定トランジスタＴＭ B の導出電
流ＩB は同様にして電流ミラー回路４０の入力４１に供
給される。導出電流ＩA 及びＩB の和は、制御出力端子
１１に接続された電流ミラー回路４０の出力４２に現わ
れる。この差動増幅器のその他の動作は図１ａに示した
ものと同じであり、変形例及びオプションも同じく適用
できる。
【００４９】抵抗１及び２を省略するときは、図７に示
す如く、バイアス電流源３７Ａ及び３７Ｂ、トランジス
タＴ16A 及びＴ16B 、ならびにトランジスタＴ17A 及び
Ｔ17 B のそれぞれの対応の接続を、単一のバイアス電流
源３７、単一のトランジスタＴ16及び単一のトランジス
タＴ17にそれぞれ接続する。
【００５０】図８は、図６及び図７に示した差動増幅器
に使用する電流発生器１０Ａ及び１０Ｂの変形例を示
す。この変形例では、バイアス電流源３７Ａをトランジ
スタＴ 16A のコレクタに直接接続せず、ｎｐｎトランジ
スタＴ18A のベース・エミッタ回路を通じて接続し、ｎ
ｐｎトランジスタＴ18A のコレクタを正供給電源端子１
２に結合する。この変形例はさらにｎｐｎトランジスタ
Ｔ19A を有しており、そのベース・エミッタ回路をトラ
ンジスタＴ16A のベース・エミッタ回路に並列に接続
し、コレクタをトランジスタＴ18A のベースに結合す
る。
【００５１】図９は、図６と同じ構造の本発明の差動増
幅器を示す。しかしこの例では、電流発生器１０Ａ及び
１０Ｂの測定トランジスタのベースを附属のトランジス
タＴ 1 又はＴ2 のエミッタに接続する。電流発生器１０
Ａはｎｐｎ測定トランジスタＴＭA を有し、さらにｎｐ
ｎトランジスタＴ20A ，Ｔ21A ，Ｔ22A とレベルシフタ
４３Ａと、バイアス電流源４４Ａとを有し、これらによ
ってレベルシフタを形成し、測定トランジスタＴＭA の
エミッタとトランジスタＴ1 のベースの間の結合を可能
とする。トランジスタＴ20AのベースをトランジスタＴ
1 のベースに接続し、トランジスタＴ20A のコレクタを
バイアス電流源４４Ａを通じて正供給電源端子１２に結
合し、トランジスタＴ20A のエミッタは、ダイオード結
合としたトランジスタＴ21A を介して測定トランジスタ
ＴＭA のエミッタに接続する。トランジスタＴ21A と測
定トランジスタＴＭA の両エミッタの接合点をトランジ
スタＴ22A のコレクタに接続し、そのエミッタをアース
に、またベースをレベルシフタ４３Ａを介してトランジ
スタＴ20A のコレクタに結合する。
【００５２】図１０は本発明による差動増幅器の他の１
例で、トランジスタＴ1 及びＴ2 のエミッタ回路内に設
けた測定抵抗によって電流発生器１０Ａ及び１０Ｂを構
成したものである。導出電流を生ずるｎｐｎ測定トラン
ジスタのベース・エミッタ回路を測定抵抗の端子間に接
続する。この差動増幅器は本質的には図６に示したもの
と同じである。相違する点は、電流発生器１０Ａにおい
て、トランジスタＴ1 のエミッタを、オプションの抵抗
３１を介して測定抵抗ＲＭA の第１抵抗端子Ｎ 1Aに接続
し、測定抵抗ＲＭA の第２抵抗端子Ｎ2Aを、同様にオプ
ション抵抗１を介して共通端子３に接続することであ
る。さらにトランジスタＴ16A のエミッタを、直列抵抗
ＲＳA を介して第２抵抗端子Ｎ2Aに接続する。電流発生
器１０Ｂは電流発生器１０Ａと同一構造であり、同一の
構成素子、トランジスタＴ2 、抵抗３２、２をトランジ
スタＴ1 、抵抗３１と１に置換えて同様に接続する。こ
の差動増幅器の動作も図１のものと同様であり、変形及
びオプションも同じく適用しうる。
【００５３】抵抗１及び２を省略するときは、すべての
対応接続を互に接続して、バイアス電流源３７Ａと３７
Ｂ、トランジスタＴ16A ，Ｔ16B 、直列抵抗ＲＳA 及び
ＲＳ B を単一の電流源３７、単一のトランジスタＴ16、
単一の直列抵抗ＲＳに結合する。これを図１１に示す。
【００５４】さらに同様にして図１０，１１に示す差動
増幅器内の電流発生器を図８に示す如くのｎｐｎトラン
ジスタＴ18A 及びＴ19A で置換することもできる。この
変形例を図１２に示してある。
【００５５】本発明は上述の例のみに限定されない。図
１ｂについて説明したように、ユニポーラ トランジス
タを用いることもできる。バイポーラとユニポーラ ト
ランジスタを混合して用いることもできる。またトラン
ジスタに反対の導電型のものを選択することも可能であ
り、この場合は、アースに対して負の供給電圧を関連の
供給端子に供給する。さらに零入力電流制御の基本的動
作を阻害することなしに、すべてのトランジスタのエミ
ッタまたはソース回路に必要応じて付加的な直列抵抗を
設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ａ，ｂは、本発明による差動増幅器の回路
図であり、図１ａはバイポーラトランジスタを、図１ｂ
はユニポーラ トランジスタを用いた実施例である。
【図２】図２は、図１ａの差動増幅器の変形例を示す
図、
【図３】図３は、バイポーラ トランジスタを用いた本
発明差動増幅器の回路図、
【図４】図４は、バイポーラ トランジスタを用いた本
発明差動増幅器の回路図、
【図５】図５は、図４の差動増幅器の変形例の回路図、
【図６】図６は、バイポーラ トランジスタを用いる本
発明の差動増幅器の回路図、
【図７】図７は、バイポーラ トランジスタを用いる本
発明の差動増幅器の実施例の回路図、
【図８】図８は、図６，７のバイポーラ トランジスタ
を用いる本発明の差動増幅器の変形実施例の回路図、
【図９】図９は、バイポーラ トランジスタを用いる本
発明差動増幅器の回路図、
【図１０】図１０は、バイポーラ トランジスタを用い
る本発明差動増幅器の回路図、
【図１１】図１１は、バイポーラ トランジスタを用い
る本発明差動増幅器の回路図、
【図１２】図１２は、図１０及び１１に示した本発明差
動増幅器に用いる回路の変形例を示す図である。
【符号の説明】
Ｔ1 ，Ｔ2 トランジスタ Ｔ トランジスタ ＴＭ 測定トランジスタ １，２，ＲＭ，３２ 抵抗 ３ 共通端子 ４ 零入力電流源 ５ 制御入力 ６，８ 入力端子 ７，９ 出力端子 １２ 電流供給端子 １３，１５，３７ バイアス電流源 ３５ 電流源 ４０ 電流ミラー回路

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力信号を取り入れるための第１入力端
    子及び第２入力端子と、 出力信号を提示するための第１出力端子及び第２出力端
    子と、 共通端子と、 各々が、第１入力端子及び第２入力端子にそれぞれ結合
    する制御電極、共通端子に結合する第１主電極、並びに
    第１出力端子及び第２出力端子にそれぞれ結合する第２
    主電極を具えて、１番目の電流及び２番目の電流を伝導
    させるための、同じ導電型の第１トランジスタ及び第２
    トランジスタと、 １番目の電流及び２番目の電流のうち実質的に小さい方
    に応じて、１番目の電流及び２番目の電流を測定電流に
    変換するための変換手段と、 測定電流と規準電流源の規準電流と間の差異に応じて信
    号を提示するための制御出力端子を具える比較手段と、 共通端子に零入力電流を提示するために共通端子に結合
    し、零入力電流を制御するための制御入力を持つ制御可
    能な零入力電流源と、 比較手段の制御出力端子を零入力電流源の制御入力に結
    合するための結合手段とを有して成る信号従属零入力電
    流制御を伴う差動増幅器において、 上記変換手段は、 もし１番目の電流が増加するならば減少するところの、
    或いはその逆であるところの、１番目に得られる電流を
    生成するための第１電流発生器と、 もし２番目の電流が増加するならば減少するところの、
    或いはその逆であるところの、２番目に得られる電流を
    生成するための第２電流発生器と、 １番目に得られる電流と２番目に得られる電流とを足し
    算することにより測定電流を生成するための組合せ手段
    とを有することを特徴とする信号従属零入力電流制御を
    伴う差動増幅器。
  2. 【請求項２】 第１電流発生器と第２電流発生器とはい
    ずれも、 制御出力端子に結合する第２主電極、第１トランジスタ
    及び第２トランジスタの制御電極にそれぞれ結合する制
    御電極、並びに第１トランジスタ及び第２トランジスタ
    の第１主電極に結合する第１主電極、を具えているとこ
    ろの、第１トランジスタ及び第２トランジスタとは反対
    の導電型の測定トランジスタをそれぞれが有して成るこ
    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】 測定トランジスタの第１主電極は、第１
    トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極にそれ
    ぞれ接続していること、並びに、 第１電流発生器及び第２電流発生器はそれぞれ更に、第
    １トランジスタと同じ導電型の第３トランジスタと、第
    １トランジスタとは反対の導電型の第４トランジスタ
    と、バイアス電流源とを含み、 第３トランジスタは、第１トランジスタ及び第２トラン
    ジスタの制御電極にそれぞれ接続する制御電極を具え、
    第１供給端子に結合する第２主電極を具え、また第１主
    電極を具え、 第４トランジスタは、制御電極と第１主電極と第２主電
    極とを具え、茲で第４トランジスタの第１主電極は第３
    トランジスタの第１主電極に接続し、第４トランジスタ
    の制御電極は測定トランジスタの制御電極に接続し、ま
    た第４トランジスタの制御電極及び第２主電極は少なく
    とも交流電圧に関し相互結合し、 バイアス電流源は、第４トランジスタの第２主電極と第
    ２供給端子との間に結合していることを特徴とする請求
    項２に記載の差動増幅器。
  4. 【請求項４】 測定トランジスタの制御電極は、第１ト
    ランジスタ及び第２トランジスタの制御電極にそれぞれ
    接続していること、並びに、 第１電流発生器及び第２電流発生器はそれぞれ更に、第
    １トランジスタのそれとは反対の導電型の第３トランジ
    スタと、第１トランジスタのそれに等しい導電型の第４
    トランジスタ及び第５トランジスタと、バイアス電流源
    とを含み、 第３トランジスタは、制御電極と第１主電極と第２主電
    極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は第１ト
    ランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極にそれぞ
    れ接続し、第３トランジスタの第２主電極は第１供給端
    子に結合し、 第４トランジスタ及び第５トランジスタはその各々が、
    制御電極と第１主電極と第２主電極とを具え、茲で第４
    トランジスタの第１主電極は測定トランジスタの第１主
    電極に接続し、第５トランジスタの第１主電極は第３ト
    ランジスタの第１主電極に接続し、第４トランジスタの
    制御電極は第５トランジスタの第２主電極に接続し、第
    ５トランジスタの制御電極は第４トランジスタの第１主
    電極に接続し、第４トランジスタの第２主電極は第２供
    給端子に結合し、 バイアス電流源は、第５トランジスタの第２主電極と第
    ２供給端子との間に結合していることを特徴とする請求
    項２に記載の差動増幅器。
  5. 【請求項５】 第１電流発生器と第２電流発生器とはそ
    の各々が、 第１トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極経
    路中にそれぞれ含まれ、第１トランジスタ及び第２トラ
    ンジスタの第１主電極にそれぞれ結合する第１抵抗端子
    を含み、そして共通端子に結合する第２抵抗端子を含む
    測定抵抗と、 制御出力端子に結合する第２主電極、第１抵抗端子に結
    合する制御電極及び第２抵抗端子に結合する第１主電極
    を有するところの、第１トランジスタ及び第２トランジ
    スタのそれとは反対の導電型の測定トランジスタとをそ
    れぞれが有して成ることを特徴とする請求項１に記載の
    差動増幅器。
  6. 【請求項６】 測定トランジスタの第１主電極は第２抵
    抗端子に接続すること、並びに、 第１電流発生器と第２電流発生器とはそれぞれ更に、 第１トランジスタのそれとは反対の導電型の第３トラン
    ジスタと、 第３トランジスタの第２主電極と供給端子との間に結合
    するバイアス電流源と、 第３トランジスタの第１主電極と第１抵抗端子との間に
    挿入されたもう１つ別の抵抗とを含んで成り、 この第３トランジスタは制御電極と第１主電極及び第２
    主電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は測
    定トランジスタの制御電極に接続し、且つ第３トランジ
    スタの制御電極及び第２主電極は少なくとも交流電圧に
    関し相互結合していることを特徴とする請求項５に記載
    の差動増幅器。
  7. 【請求項７】 測定トランジスタの制御電極は第１抵抗
    端子に接続すること、並びに、 第１電流発生器と第２電流発生器とはそれぞれ更に加え
    て、 もう１つ別の抵抗と、第１トランジスタのそれとは反対
    の導電型の第３トランジスタと、第３トランジスタの第
    ２主電極と第１供給端子との間に結合する第１バイアス
    電流源と、測定トランジスタの第１主電極と第２供給端
    子との間に結合する第２バイアス電流源と、第１トラン
    ジスタのそれと同じ導電型の第４トランジスタとを含ん
    で成り、 この第３トランジスタは制御電極と第１主電極及び第２
    主電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は第
    ２抵抗端子に接続し、第３トランジスタの第１主電極は
    上記もう１つ別の抵抗を介して測定トランジスタの第１
    主電極に接続し、 この第４トランジスタは、制御電極と、第３トランジス
    タの第２主電極、第１供給端子及び測定トランジスタの
    第１主電極にそれぞれ結合している第１主電極及び第２
    主電極とを有することを特徴とする請求項５に記載の差
    動増幅器。
  8. 【請求項８】 第１電流発生器と第２電流発生器とはそ
    れぞれ更に測定トランジスタの制御電極と第１抵抗端子
    との間に挿入されたもう１つ別の抵抗と、 第１トランジスタのそれとは反対の導電型の第３トラン
    ジスタと、 第３トランジスタの第２主電極と第１供給端子との間に
    接続する第１バイアス電流源と、 測定トランジスタの第１主電極と第２供給端子との間に
    接続する第２バイアス電流源と、 第１トランジスタのそれと同じ導電型の第４トランジス
    タと、測定トランジスタの制御電極と第１供給端子との
    間に接続する第３バイアス電流源とを各々が含んで成
    り、 この第３トランジスタは制御電極と第１主電極及び第２
    主電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は第
    ２抵抗端子に接続し、第３トランジスタの第１主電極は
    測定トランジスタの第１主電極に接続し、 この第４トランジスタは、制御電極と、第３トランジス
    タの第２主電極、第１供給端子及び測定トランジスタの
    第１主電極にそれぞれ結合している第１主電極及び第２
    主電極とを有することを特徴とする請求項５に記載の差
    動増幅器。
  9. 【請求項９】 第１電流発生器と第２電流発生器とはそ
    れぞれ更に制御出力端子に結合する第２主電極を有し、
    第１トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極に
    それぞれ結合している制御電極を有し、且つ第１トラン
    ジスタ及び第２トランジスタの制御電極にそれぞれ結合
    している第１主電極を有するところの、第１トランジス
    タ及び第２トランジスタのそれに等しい導電型の測定ト
    ランジスタを各々が含むことを特徴とする請求項１に記
    載の差動増幅器。
  10. 【請求項１０】 測定トランジスタの第１主電極は第１
    トランジスタ及び第２トランジスタの制御電極に接続し
    て成ることと、 第１電流発生器と第２電流発生器とはそれぞれ更に、第
    １トランジスタのそれと同じ導電型の第３トランジスタ
    及び第４トランジスタと、第３トランジスタの第２主電
    極と供給端子との間に接続するバイアス電流源とを、そ
    の各々が含んで成り、 この第３トランジスタ及び第４トランジスタの各々は、
    制御電極と第１主電極及び第２主電極とを具え、茲で第
    ３トランジスタの制御電極は第３トランジスタの第２主
    電極と測定トランジスタの制御電極とに接続し、第４ト
    ランジスタの第２主電極は第４トランジスタの制御電極
    と第３トランジスタの第１主電極とに接続し、且つ茲で
    第４トランジスタの第１主電極は第１トランジスタ及び
    第２トランジスタの第１主電極にそれぞれ接続すること
    を特徴とする請求項９に記載の差動増幅器。
  11. 【請求項１１】 第３トランジスタ、第４トランジスタ
    は、第１電流発生器及び第２電流発生器のバイアス電流
    源と同様に、２つの電流発生器に共通であり、茲で第３
    トランジスタの制御電極は第１電流発生器及び第２電流
    発生器双方の測定トランジスタの制御電極に接続し、第
    ４トランジスタの第１主電極は共通端子に接続すること
    を特徴とする請求項10に記載の差動増幅器。
  12. 【請求項１２】 第１電流発生器と第２電流発生器とは
    それぞれ、 第１トランジスタ及び第２トランジスタの第１主電極経
    路にそれぞれ含まれ、第１トランジスタ及び第２トラン
    ジスタの第１主電極にそれぞれ結合する第１抵抗端子と
    共通端子に結合する第２抵抗端子とを有する測定抵抗、
    並びに、 制御出力端子に結合する第２主電極と、第２抵抗端子に
    結合する制御電極と、第１抵抗端子に結合する第１主電
    極とを有するところの第１トランジスタ及び第２トラン
    ジスタのそれと同じ導電型の測定トランジスタをその各
    々が含むことを特徴とする請求項１に記載の差動増幅
    器。
  13. 【請求項１３】 測定トランジスタの第１主電極は第１
    抵抗端子に接続して成ることと、 第１電流発生器及び第２電流発生器はそれぞれ更に、も
    う１つ別の抵抗と、第１トランジスタのそれと同じ導電
    型の第３トランジスタと、第３トランジスタの第２主電
    極と供給端子との間に接続するバイアス電流源とを、そ
    の各々が含んで成り、 この第３トランジスタは、制御電極と第１主電極及び第
    ２主電極とを具え、茲で第３トランジスタの制御電極は
    第３トランジスタの第２主電極と測定トランジスタの制
    御電極とに接続し、且つ茲で第３トランジスタの第１主
    電極は上記もう１つ別の抵抗を経由して第２抵抗端子に
    接続することを特徴とする請求項12に記載の差動増幅
    器。
  14. 【請求項１４】 第１電流発生器及び第２電流発生器の
    第３トランジスタと、もう１つ別の抵抗と、バイアス電
    流源とは、２つの電流発生器に共通であり、茲で第３ト
    ランジスタの制御電極は第１電流発生器及び第２電流発
    生器双方の測定トランジスタの制御電極に接続し、且つ
    茲で該もう１つ別の抵抗は共通端子に接続していること
    を特徴とする請求項13に記載の差動増幅器。
  15. 【請求項１５】 制御可能な零入力電流源は、制御電極
    と、制御入力、供給端子及び共通端子にそれぞれ結合す
    る第１主電極及び第２主電極と、を有するところの、第
    １トランジスタ及び第２トランジスタのそれと同じ導電
    型のトランジスタとして配置されることを特徴とする請
    求項１ないし14のうちのいずれか１項に記載の差動増幅
    器。
  16. 【請求項１６】 規準電流源は抵抗であることを特徴と
    する請求項15に記載の差動増幅器。
  17. 【請求項１７】 バイアス電流源は抵抗であることを特
    徴とする請求項３、請求項４、請求項６、請求項10、請
    求項11、請求項13及び請求項14に従属する限りにおける
    請求項15又は請求項16に記載の差動増幅器。
  18. 【請求項１８】 第１バイアス電流源及び第２バイアス
    電流源は抵抗であることを特徴とする請求項７に従属す
    る限りにおける請求項15又は請求項16に記載の差動増幅
    器。
  19. 【請求項１９】 第１バイアス電流源、第２バイアス電
    流源及び第３バイアス電流源は抵抗であることを特徴と
    する請求項８に従属する限りにおける請求項15又は請求
    項16に記載の差動増幅器。
JP4080849A 1991-04-02 1992-04-02 信号従属零入力電流制御を伴う差動増幅器 Pending JPH0590850A (ja)

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