JPH06152271A - バッファ回路 - Google Patents

バッファ回路

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JPH06152271A
JPH06152271A JP4314270A JP31427092A JPH06152271A JP H06152271 A JPH06152271 A JP H06152271A JP 4314270 A JP4314270 A JP 4314270A JP 31427092 A JP31427092 A JP 31427092A JP H06152271 A JPH06152271 A JP H06152271A
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JP
Japan
Prior art keywords
pnp
base
current
transistor
buffer circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4314270A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Sakamoto
和博 坂本
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPH06152271A publication Critical patent/JPH06152271A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 オフセット電圧を低減した高精度のバッファ
回路を提供する。 【構成】 ベースとコレクタを接続したPNPトランジ
スタQ1 と、該PNPトランジスタQ1 のベースにベー
スを接続したPNPトランジスタQ2 とからなる能動負
荷を備えたバッファ回路において、PNPトランジスタ
1 のベースにベースを接続したPNPトランジスタQ
101 と、該PNPトランジスタQ101 のコレクタにエミ
ッタを接続したPNPトランジスタQ102 と、該PNP
トランジスタQ102 のベースに入力を接続し、出力を前
記PNPトランジスタQ1 のベースに接続した、NPN
トランジスタQ103 ,Q104 とからなるカレントミラー
回路とでバッファ回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、バッファ回路、特に
オフセット電圧を低減するバッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、バッファ回路は、インピーダン
ス変換のために頻繁に用いられている。図3に、従来の
一般的なバッファ回路の構成例を示す。図において、Q
1 ,Q2 はPNP型バイポーラトランジスタ(以下、P
NPトランジスタという)であり、Q3 ,Q4 ,Q5
NPN型バイポーラトランジスタ(以下、NPNトラン
ジスタという)である。そして、PNPトランジスタQ
1 のベースはコレクタと接続され、エミッタは高電位側
電源に、コレクタはNPNトランジスタQ3 のコレクタ
と容量C1 の一端にそれぞれ接続されている。PNPト
ランジスタQ2 のベースはPNPトランジスタQ1 のベ
ースに、エミッタは高電位側電源に、コレクタは容量C
1 の他端とNPNトランジスタQ4 のコレクタとNPN
トランジスタQ5 のベースにそれぞれ接続されている。
NPNトランジスタQ3 のベースは入力端子3に、エミ
ッタは他端を低電位側電源に接続した電流源5の一端に
それぞれ接続し、またNPNトランジスタQ4 のベース
は出力端子4とNPNトランジスタQ5 のエミッタと他
端を低電位側電源に接続した電流源6の一端に、エミッ
タは前記電流源5の一端にそれぞれ接続されており、ま
たNPNトランジスタQ5 のコレクタは高電位側電源に
接続されている。なお図3において、1は高電位側電源
端子で、2は低電位側電源端子である。
【0003】次に、このように構成されているバッファ
回路の動作について説明する。まず、PNPトランジス
タQ1 ,Q2 の特性が等しいと仮定すると、PNPトラ
ンジスタQ1 ,Q2 のコレクタ電流IC1,IC2は、次式
(1)で表される。 IC1=IC2=IC ・・・・・(1) またPNPトランジスタQ1 ,Q2 のベース電流IB1
B2は、次式(2)で表される。 IB1=IB2=IB ・・・・・(2)
【0004】ここで、NPNトランジスタQ5 のベース
電流IB5とおき、バッファ回路が正常に動作していると
すると、NPNトランジスタQ3 ,Q4 のコレクタ電流
C3,IC4は、それぞれ次式(3),(4)で表すこと
ができる。 IC3=IC +2IB ・・・・・(3) IC4=IC −IB5 ・・・・・(4)
【0005】したがって、NPNトランジスタQ3 ,Q
4 のベース・エミッタ間電圧VBE3,VBE4 は、それぞ
れ次式(5),(6)で表される。 VBE3 =VT ln[(IC +2IB )/IS ] ・・・・・(5) VBE4 =VT ln[(IC −IB5)/IS ] ・・・・・(6) ここで、VT は次式(7)で表される。 VT =kT/q ・・・・・(7) k :ボルツマン定数 T :絶対温度 q :電子の電荷量 IS :トランジスタの逆方向飽和電流
【0006】次に、入力電圧をVi 、出力電圧をVo
すると、次式(8)が成立する。 Vi −VBE3 =Vo −VBE4 ・・・・・(8) したがって、オフセット電圧ΔVは、次式(9)で表さ
れる。 ΔV=Vo −Vi =VBE4 −VBE3 =VT ln[(IC −IB5)/(IC +2IB )] ・・・・・(9)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のバッファ回
路においては、上記(9)式からわかるように、PNP
トランジスタQ1 ,Q2 の特性を等しくしても、PNP
トランジスタQ1 ,Q2のベース電流の和(2IB )及
びNPNトランジスタQ5 ののベース電流IB5によりオ
フセット電圧が発生してしまうという問題点がある。
【0008】本発明は、従来のバッファ回路における上
記問題点を解消するためになされたもので、オフセット
電圧を低減した高精度なバッファ回路を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、ベースとコレクタを接続した第
1のPNPトランジスタと、該第1のPNPトランジス
タのベースにベースを接続した第2のPNPトランジス
タとからなる能動負荷を具備するバッファ回路におい
て、前記第1のPNPトランジスタのベースにベースを
接続した第3のPNPトランジスタと、該第3のPNP
トランジスタのコレクタにエミッタを接続した第4のP
NPトランジスタと、該第4のPNPトランジスタのベ
ースに入力を接続し、出力を前記第1のPNPトランジ
スタのベースに接続したカレントミラー回路とを設けて
構成するものである。
【0010】このように構成したバッファ回路において
は、第1のPNPトランジスタのコレクタ電流を第3の
PNPトランジスタによりミラー出力し、この第3のP
NPトランジスタのコレクタ電流を第4のPNPトラン
ジスタに流す。そして第4のPNPトランジスタのベー
ス電流をカレントミラー回路に入力し、第1,第2及び
第3のPNPトランジスタのベース電流をカレントミラ
ー回路で相殺させる。これによりオフセット電圧を低減
することが可能となる。
【0011】
【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係るバッファ回路の基本的な構成を示す回路構成図
である。図1において、Q1 ,Q2 ,Q101 ,Q102
PNPトランジスタであり、Q3 ,Q4 ,Q5
103 ,Q104 はNPNトランジスタ、nはNPNトラ
ンジスタQ104 のエリア・ファクタ、C1 は容量、1は
高電位側電源端子で、2は低電位側電源端子、3は入力
端子、4は出力端子、5,6は電流源である。そして、
7はPNPトランジスタQ1 ,Q2 、NPNトランジス
タQ3 ,Q4 、容量C1 及び電流源5,6により構成さ
れる基本バッファ回路で、図3に示した従来のバッファ
回路と同じ構成のものであるので、その詳細な構成の説
明は省略する。
【0012】本発明は、この基本バッファ回路7に対し
て、PNPトランジスタQ1 のコレクタ電流をミラー出
力するPNPトランジスタQ101 と、誤差電流と同量の
電流を発生させるPNPトランジスタQ102 及びNPN
トランジスタQ103 ,Q104を接続するものである。す
なわち、エミッタを高電位側電源に接続したPNPトラ
ンジスタQ101 のベースをPNPトランジスタQ1 のベ
ースに接続し、エミッタをPNPトランジスタQ101
コレクタに接続したPNPトランジスタQ102のコレク
タを低電位側電源に接続し、PNPトランジスタQ102
のベースは、ベースをコレクタに接続しエミッタを低電
位側電源に接続したNPNトランジスタQ103 のコレク
タに接続する。またベースをNPNトランジスタQ103
のベースに接続し、エミッタを低電位側電源に接続した
NPNトランジスタQ104 のコレクタをPNPトランジ
スタQ1 のコレクタに接続し、NPNトランジスタQ
103,Q104 とでカレントミラー回路を構成している。
【0013】次に、このように構成したバッファ回路の
動作について説明する。PNPトランジスタQ1
2 ,Q101 ,Q102 の特性が等しいと仮定すると、P
NPトランジスタQ1 ,Q2 ,Q101 のコレクタ電流I
C1,IC2,IC101は、次式(10)で表すことができる。 IC1=IC2=IC101=IC ・・・・・(10) 同様にPNPトランジスタQ1 ,Q2 ,Q101 のベース
電流IB1,IB2,IB101は、次式(11)で表すことがで
きる。 IB1=IB2=IB101=IB ・・・・・(11)
【0014】次に、PNPトランジスタQ102 のベース
電流IB102は、次式(12)で表すことができる。 IB102≒IB101=IB ・・・・・(12) ここで、NPNトランジスタQ104 のエリア・ファクタ
nを、 n=3 ・・・・・(13) とおくと、NPNトランジスタQ104 のコレクタ電流I
C104は、NPNトランジスタQ103 ,Q104 によって構
成されるカレントミラー回路により、次式(14)で表さ
れる。 IC104≒3IB ・・・・・(14)
【0015】したがって、NPNトランジスタQ3 のコ
レクタ電流IC3は、次式(15)で表すことができる。 IC3=IC +3IB −IC104 ≒IC ・・・・・(15) したがって、NPNトランジスタQ3 のベース・エミッ
タ間電圧VBE3 は、次式(16)で表される。 VBE3 =VT ln(IC /IS ) ・・・・・(16) そして、NPNトランジスタQ4 のベース・エミッタ間
電圧VBE4 は前記(6)式と同様であるので、オフセッ
ト電圧ΔVは、次式(17)で表される。 ΔV=Vo −Vi =VBE4 −VBE3 =VT ln[(IC −IB5)/IC ] =VT ln(1−IB5/IC ) ・・・・・(17)
【0016】したがって、上記(17)式からわかるよう
に、オフセット電圧ΔVには、PNPトランジスタ
1 ,Q2 のベース電流IB による誤差は生ぜず、全体
としてオフセット電圧は低減される。
【0017】次に具体的な実施例を示す回路構成図で、
図1に示した基本的な構成のバッファ回路と同一部分に
は同一符号を付して示し、その説明は省略する。この実
施例の基本的な実施例と異なる点は、PNPトランジス
タQ1 ,Q2 ,Q101 のエミッタと高電位側電源との間
に、それぞれ抵抗R1 ,R2 ,R101 を接続して構成
し、アーリー対策を施した点で、PNPトランジスタQ
1 ,Q2 ,NPNトランジスタQ3 ,Q4 ,容量C1
抵抗R1 ,R2 及び電流源5,6で、アーリー対策を施
した基本バッファ回路8を構成している。
【0018】このように構成した実施例の動作は、図1
に示した基本的な実施例と実質的に同じであるが、その
動作の概要を述べると次のとおりである。PNPトラン
ジスタQ1 のコレクタ電流IC1は、カレントミラー回路
を構成するPNPトランジスタQ101 のコレクタ電流I
C101としてミラー出力する。このPNPトランジスタQ
101 のコレクタ電流IC101をPNPトランジスタQ102
に流す。そしてPNPトランジスタQ102 のベース電流
B102を、NPNトランジスタQ103 及びQ104 で構成
されているカレントミラー回路に入力し、PNPトラン
ジスタQ1 ,Q2 ,Q101 のベース電流を、NPNトラ
ンジスタQ103 ,Q104 からなるカレントミラー回路に
より相殺させるようになっている。この実施例では、P
NPトランジスタQ1 ,Q2 ,Q101 のエミッタに抵抗
1 ,R2 ,R101 が接続されているため、PNPトラ
ンジスタQ1 ,Q2 ,Q101 のアーリー効果が抑制さ
れ、更にオフセット電圧を低減することが可能となる。
【0019】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、オフセット電圧が低減された高精度の
バッファ回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッファ回路の基本的な構成を示
す回路構成図である。
【図2】本発明の具体的な実施例を示す回路構成図であ
る。
【図3】従来のバッファ回路の構成例を示す回路構成図
である。
【符号の説明】
1 高電位側電源端子 2 低電位側電源端子 3 入力端子 4 出力端子 5,6 電流源 7 基本バッファ回路 8 アーリー効果対策を施した基本バッファ回路 Q1 ,Q2 ,Q101 ,Q102 PNPトランジスタ Q3 ,Q4 ,Q5 ,Q103 ,Q104 NPNトランジス
タ C1 容量 R1 ,R2 ,R3 抵抗 n NPNトランジスタQ104 のエリア・ファクタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースとコレクタを接続した第1のPN
    P型バイポーラトランジスタと、該第1のPNP型バイ
    ポーラトランジスタのベースにベースを接続した第2の
    PNP型バイポーラトランジスタとからなる能動負荷を
    具備するバッファ回路において、前記第1のPNP型バ
    イポーラトランジスタのベースにベースを接続した第3
    のPNP型バイポーラトランジスタと、該第3のPNP
    型バイポーラトランジスタのコレクタにエミッタを接続
    した第4のPNP型バイポーラトランジスタと、該第4
    のPNP型バイポーラトランジスタのベースに入力を接
    続し、出力を前記第1のPNP型バイポーラトランジス
    タのベースに接続したカレントミラー回路とを備えたこ
    とを特徴とするバッファ回路。
JP4314270A 1992-10-30 1992-10-30 バッファ回路 Withdrawn JPH06152271A (ja)

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JP4314270A JPH06152271A (ja) 1992-10-30 1992-10-30 バッファ回路

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ID=18051343

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4314270A Withdrawn JPH06152271A (ja) 1992-10-30 1992-10-30 バッファ回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015035683A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 新日本無線株式会社 演算増幅器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015035683A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 新日本無線株式会社 演算増幅器

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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: 20000104