JPH0620073A - Operational amplifier - Google Patents
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- JPH0620073A JPH0620073A JP4197832A JP19783292A JPH0620073A JP H0620073 A JPH0620073 A JP H0620073A JP 4197832 A JP4197832 A JP 4197832A JP 19783292 A JP19783292 A JP 19783292A JP H0620073 A JPH0620073 A JP H0620073A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電流の大きさで信号を
表す電流モード演算回路であって、各種のアナログ演算
に広く用いて好適な、電流モードの演算増幅器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current mode operational amplifier which is a current mode operational circuit that represents a signal by the magnitude of current and is suitable for wide use in various analog operations.
【０００２】[0002]
【従来の技術】種々の信号を処理する電子回路はほとん
どＩＣ（Integrated Circuit; 集積回路）になってい
る。電圧の大きさではなく、電流の大きさで信号を表す
「電流モード回路」は、電源電圧を下げることを可能に
したり、寄生容量の影響を受けにくいため高速演算の可
能性を持っているので、将来のＩＣ回路を実現するため
のアプローチとして注目され始めている。しかしなが
ら、電流モードでは、アナログ演算回路の基本ブロック
である演算増幅器に相当する回路は実現されていない。2. Description of the Related Art Most of electronic circuits for processing various signals are ICs (Integrated Circuits). The "current mode circuit", which expresses the signal not by the magnitude of the voltage but by the magnitude of the current, can reduce the power supply voltage and is less susceptible to parasitic capacitance, so it has the possibility of high-speed computation. , Has begun to attract attention as an approach for realizing future IC circuits. However, in the current mode, a circuit corresponding to an operational amplifier which is a basic block of an analog operational circuit has not been realized.
【０００３】この演算増幅器を実現することを目的とし
て試みに構成された回路がある。第１の例として、図１
０、図１１に示す回路がある（Toumazou他,Analogue IC
Design:the current-mode approach,pp.104〜105,June
1990,Peter Peregrinus）。図１０にそのシンボルと機
能、図１１に回路構成例を示す。この回路はカレント・
コンベアと呼ばれている。カレント・コンベアは入力端
子が２つ（Ｘ，Ｙ）あり、出力端子が１つ（Ｚ）ある。There is a circuit that has been constructed for the purpose of realizing this operational amplifier. As a first example, FIG.
0, there is a circuit shown in Fig. 11 (Toumazou et al., Analogue IC
Design: the current-mode approach, pp.104-105, June
1990, Peter Peregrinus). FIG. 10 shows the symbol and its function, and FIG. 11 shows a circuit configuration example. This circuit is current
It is called a conveyor. The current conveyor has two input terminals (X, Y) and one output terminal (Z).
【０００４】このカレント・コンベアのもつ機能を説明
する。入力端子Ｙは電圧入力端子であり、ここに任意の
電位ＶY を与える。Ｙ端子に流れるｉY は０である。入
力端子Ｘは電流入力端子である。Ｘ端子の電位ＶX は、
ＶY と同じ電位に保たれる。出力端子Ｚは電流出力端子
であり、その出力電流ｉZ は、Ｘ端子からの入力電流ｉ
X と符号が反対で絶対値が等しい（ｉZ ＝−ｉX ）。Ｚ
端子の電位ＶZ は任意にとることができ、実際には駆動
する負荷のインピーダンスと出力電流ｉZ の積で決ま
る。以上がカレント・コンベアの機能であるが、ｉZ ＝
ｉX としたカレント・コンベアもある。The function of the current conveyor will be described. The input terminal Y is a voltage input terminal to which an arbitrary potential V Y is applied. I Y flowing in the Y-terminal is zero. The input terminal X is a current input terminal. The potential V X of the X terminal is
It is kept at the same potential as V Y. The output terminal Z is a current output terminal, and its output current i Z is the input current i from the X terminal.
The sign is opposite to X and the absolute value is equal (i Z = −i X ). Z
The terminal potential V Z can be arbitrarily set and is actually determined by the product of the impedance of the load to be driven and the output current i Z. The above is the function of the current conveyor, but i Z =
There is also a current conveyor called i X.
【０００５】カレント・コンベアを用いた各種回路の例
を図１２、図１３に示す。図１２、図１３に示すよう
に、アナログ信号演算に多用される増幅器（図１２(a)
）、加算器（図１２(b) ）、微分器（図１３(a) ）、
積分器（図１３(b) ）が実現できる。しかしながら、問
題点が２つある。 （１）通常、回路はトランジスタを多数組み合わせて実
現されるが、トランジスタはもともと非線形特性をもつ
ため、カレント・コンベアもその特性は理想的なものか
らずれ、また、非線形特性をもつ。これらの特性のず
れ、非線形特性のため、カレント・コンベアを用いた各
種回路は歪みや誤差をもつ。この歪みや誤差を低減する
ためには、出力信号を入力へ帰還させることにより回路
に用いられているトランジスタの動作点を安定させる必
要がある。しかしながら、カレント・コンベアを用いた
各種回路では、出力から入力への帰還回路がないため、
歪みや誤差が大きくなる。 （２）電流入力端子が１つしかないため、アナログ信号
演算に不可欠な演算器が構成できない。12 and 13 show examples of various circuits using a current conveyor. As shown in FIGS. 12 and 13, an amplifier often used for analog signal calculation (FIG. 12 (a)
), An adder (Fig. 12 (b)), a differentiator (Fig. 13 (a)),
An integrator (Fig. 13 (b)) can be realized. However, there are two problems. (1) Normally, a circuit is realized by combining a large number of transistors, but since the transistor originally has a non-linear characteristic, the characteristic of the current conveyor deviates from the ideal one and also has a non-linear characteristic. Due to the deviation of these characteristics and the non-linear characteristics, various circuits using the current conveyor have distortion and errors. In order to reduce this distortion and error, it is necessary to stabilize the operating point of the transistor used in the circuit by feeding back the output signal to the input. However, in various circuits using the current conveyor, there is no feedback circuit from output to input,
Distortion and error increase. (2) Since there is only one current input terminal, an arithmetic unit indispensable for analog signal arithmetic cannot be configured.
【０００６】また、第２の例として、図１４、図１５に
示す回路がある（Toumazou他, "Operational Floating
Conveyor", Electronics Letters,Vol.27,No.8,p.651,1
991）。図１４にそのシンボルと機能、図１５に回路構
成例を示す。この回路はOperational Floating Conveyo
r と名付けられており、以下ＯＦＣと略記する。ＯＦＣ
は２つの入力端子（Ｘ，Ｙ）と、２つの出力端子（Ｗ，
Ｚ）をもつ。As a second example, there are circuits shown in FIGS. 14 and 15 (Toumazou et al., "Operational Floating").
Conveyor ", Electronics Letters, Vol.27, No.8, p.651,1
991). FIG. 14 shows the symbol and its function, and FIG. 15 shows a circuit configuration example. This circuit is Operational Floating Conveyo
It is named r and is abbreviated as OFC below. OFC
Has two input terminals (X, Y) and two output terminals (W,
Z).
【０００７】このＯＦＣのもつ機能を説明する。入力端
子Ｙは電圧入力端子であり、ここに任意の電位ＶY 与え
る。Ｙ端子に流れるｉY は０である。入力端子Ｘは電流
入力端子である。Ｘ端子の電位ＶX は、入力電流ｉX が
０の時ＶY と同じ電位に保たれ、ｉX が０でない時は、
ｉX に比例して変化する。出力端子Ｗは電圧出力端子で
あり、その出力電圧ＶW は、ｉX に比例し、その比例定
数をＺA とする。出力端子Ｚは電流出力端子であり、そ
の出力電流ｉZ は、Ｗ端子に流れる電流ｉW に等しい
（ｉZ ＝ｉW ）。Ｚ端子の電位ＶZ は任意にとることが
でき、実際には駆動する負荷のインピーダンスと出力電
流ｉZ の積で決まる。The function of this OFC will be described. Input terminal Y is a voltage input terminal, giving arbitrary potential V Y here. I Y flowing in the Y-terminal is zero. The input terminal X is a current input terminal. The potential V X of the X terminal is kept at the same potential as V Y when the input current i X is 0, and when i X is not 0,
It changes in proportion to i X. The output terminal W is a voltage output terminal, and its output voltage V W is proportional to i X , and its proportional constant is Z A. The output terminal Z is a current output terminal, and its output current i Z is equal to the current i W flowing through the W terminal (i Z = i W ). The potential V Z of the Z terminal can be arbitrarily set and is actually determined by the product of the impedance of the load to be driven and the output current i Z.
【０００８】ＯＦＣを用いた各種回路の例を図１６、図
１７に示す。図１６、図１７に示すように、増幅器（図
１６(a) ）、加算器（図１６(b) ）、微分器（図１７
(a) ）、積分器（図１７(b) ）が実現できる。しかしな
がら、問題点が２つある。 （１）微分器や積分器が純粋なものでなく近似的なもの
しか構成できない。そして、微分器はおおよそ１０／
（２πＣＲ）より大きい周波数でしか近似が成立しな
い。また、積分器は１／（２０πＣＲ）より小さい周波
数でしか近似が成立しない。通常、微分器は低い周波数
から高い周波数まで作用させ、場合によっては、極く高
い周波数では作用しないようにすることもあるが、低い
周波数では必ず作用させる。積分器は低い周波数から高
い周波数まで作用させ、場合によっては、極く低い周波
数では作用しないようにすることもあるが、高い周波数
では必ず作用させる。ＯＦＣを用いて構成した微分器や
積分器で近似できる周波数範囲は、微分器では高い方の
周波数範囲であり、また積分器では低い方の周波数範囲
であるため、いずれも通常作用させたい周波数範囲とは
その高低が逆になり、有効に使うことができない。 （２）電流入力端子が１つしかないため、減算器が構成
できない。16 and 17 show examples of various circuits using OFC. As shown in FIGS. 16 and 17, an amplifier (FIG. 16 (a)), an adder (FIG. 16 (b)), a differentiator (FIG. 17).
(a)) and an integrator (Fig. 17 (b)) can be realized. However, there are two problems. (1) Differentiators and integrators are not pure ones but only approximate ones. And the differentiator is about 10 /
The approximation is valid only at a frequency higher than (2πCR). In addition, the integrator can be approximated only at a frequency lower than 1 / (20πCR). Normally, the differentiator operates from a low frequency to a high frequency, and in some cases, it does not operate at a very high frequency, but it always operates at a low frequency. The integrator operates from a low frequency to a high frequency, and in some cases, does not operate at a very low frequency, but always operates at a high frequency. The frequency range that can be approximated by the differentiator or integrator configured by using OFC is the higher frequency range in the differentiator, and the lower frequency range in the integrator, so both are the frequency ranges that you normally want to operate. The height is opposite to that of and cannot be used effectively. (2) The subtractor cannot be configured because there is only one current input terminal.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、帰還をかけ
る構成をとり、かつ、減算器や、近似でなく純粋な微分
回路、積分回路が容易に構成できる、電流モードの演算
増幅器を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a current mode operational amplifier which has a configuration for feedback and which can be easily configured with a subtracter, a pure differentiating circuit rather than an approximation circuit, and an integrating circuit. It is what
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、２つの電流入
力端子と１つの電圧出力端子と２つの電流出力端子をも
つ回路であって、２つの前記電流入力端子の電位がその
入力電流値によらず一定であり、前記電圧出力端子に、
２つの入力電流の差に比例した電圧が出力され、２つの
前記電流出力端子のうち１つに、前記電圧出力端子に流
れる電流値と同じ電流が出力され、他方の電流出力端子
に２つの前記電流入力端子の入力電流のうちの１つの入
力電流と同じ電流が出力されることを特徴とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is a circuit having two current input terminals, one voltage output terminal and two current output terminals, and the potential of the two current input terminals is the input current value. It is constant regardless of the
A voltage proportional to the difference between two input currents is output, one of the two current output terminals is supplied with the same current value as the current flowing through the voltage output terminal, and the other of the two current output terminals is connected to the two current output terminals. The same current as one of the input currents of the current input terminal is output.
【００１１】[0011]
【作用】以下、図面を用いて本発明の作用を説明する。
図１に本発明の演算増幅器のシンボルと機能を示す。こ
の回路は２つの入力端子（Ｘ，Ｙ）と、３つの出力端子
（Ｗ，Ｚ，ＩXOUT）をもつ。２つの入力端子Ｘ，Ｙはい
ずれも電流入力端子である。入力端子の電位ＶX ，ＶY
は、いずれも入力電流ｉX ，ｉY の値にかかわらず一定
の電位に保たれる。原理的にはＶX ，ＶY は、どの電位
に固定されてもよいが、回路特性解析の容易さなどから
接地電位に等しく保たれるのが好ましい。出力端子Ｗは
電圧出力端子であり、その出力電圧ＶW は、２つの入力
電流の値の差、ｉX −ｉY に比例し、その比例定数をＺ
A とする。出力端子Ｚは電流出力端子であり、その出力
電流ｉZ は、Ｗ端子に流れる電流ｉW に等しい。Ｚ端子
の電位ＶZ は任意にとることができ、実際には駆動する
負荷のインピーダンスと出力電流ｉZ の積で決まる。出
力端子ＩXOUTは電流出力端子であり、出力電流ｉXOUTは
Ｘ端子の入力電流ｉX に等しい（ｉZ ＝ｉW ）。ＩXOUT
端子の電位は任意にとることができ、実際には駆動する
負荷のインピーダンスと出力電流ｉXOUTの積で決まる。The operation of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the symbols and functions of the operational amplifier of the present invention. This circuit has two input terminals (X, Y) and three output terminals (W, Z, I XOUT ). Both of the two input terminals X and Y are current input terminals. Input terminal potentials V X , V Y
Are kept at a constant potential regardless of the values of the input currents i X and i Y. In principle, V X and V Y may be fixed at any potential, but it is preferable to keep them equal to the ground potential because of the ease of analyzing circuit characteristics. The output terminal W is a voltage output terminal, and its output voltage V W is proportional to the difference between two input current values, i X −i Y , and its proportional constant is Z.
A. The output terminal Z is a current output terminal, and its output current i Z is equal to the current i W flowing through the W terminal. The potential V Z of the Z terminal can be arbitrarily set and is actually determined by the product of the impedance of the load to be driven and the output current i Z. The output terminal I XOUT is a current output terminal, and the output current i XOUT is equal to the input current i X of the X terminal (i Z = i W ). I XOUT
The terminal potential can be set arbitrarily, and is actually determined by the product of the impedance of the load to be driven and the output current i XOUT .
【００１２】この回路を用いて、増幅器、加算器、減算
器、微分器、積分器を構成した例をそれぞれ図３(a),
(b),(c) 、図４(a),(b) に示す。いずれも出力端子Ｗか
ら入力端子Ｙへ帰還がかけられているため、歪みや誤差
が小さい。また、入力端子が２つあるため、容易に減算
器が構成できる。また、本発明の回路では、２つの入力
電流のうちの１つであるｉX を出力端子ＩXOUTより出力
できるため、微分器、積分器を構成した時、純粋な微分
器、積分器が構成できる。また、図４(c) に示すよう
に、反転増幅器（符号が逆転する増幅器）も容易に構成
できる。An example in which an amplifier, an adder, a subtractor, a differentiator, and an integrator are constructed by using this circuit is shown in FIG.
(b), (c) and Fig.4 (a), (b) are shown. In both cases, since feedback is applied from the output terminal W to the input terminal Y, distortion and error are small. Further, since there are two input terminals, a subtractor can be easily constructed. Further, in the circuit of the present invention, i X , which is one of the two input currents, can be output from the output terminal I XOUT. Therefore , when a differentiator and an integrator are formed, a pure differentiator and an integrator are formed. it can. Further, as shown in FIG. 4C, an inverting amplifier (amplifier whose sign is inverted) can be easily constructed.
【００１３】ここで、本発明の演算増幅器を用いた回路
では、歪みや誤差が小さくなることを説明する。演算増
幅器自体の特性は、図１に示されている。この演算増幅
器が非線形性をもつということは、ＺA が一定でなく、
たとえば、ｉX 、ｉY によって変化することである（こ
の演算増幅器が非線形性をもたなければ、ＺA は一定で
ある）。ここで、たとえば、図３(a) のように増幅器を
構成した場合を考えてみる。この増幅器の理想的な増幅
度は、 １＋（Ｒ2 ／Ｒ1 ） である。厳密に記述すると、 ［１＋（Ｒ2 ／Ｒ1 ）］／［１＋（Ｒ2 ／ＺA ）］ となる。ここで、通常、 （Ｒ2 ／ＺA ）＜１０-4 となるように、Ｒ2 やＺA を設定する。従って、 １＋（Ｒ2 ／ＺA ） は通常ほとんど１に近く、増幅度は、 １＋（Ｒ2 ／Ｒ1 ） としてよい。Here, it will be explained that the circuit using the operational amplifier of the present invention has less distortion and error. The characteristics of the operational amplifier itself are shown in FIG. The non-linearity of this operational amplifier means that Z A is not constant,
For example, it varies with i X , i Y (Z A is constant if this operational amplifier has no nonlinearity). Consider, for example, the case where the amplifier is configured as shown in FIG. The ideal amplification of this amplifier is 1+ (R 2 / R 1 ). Strictly speaking, it becomes [1+ (R 2 / R 1 )] / [1+ (R 2 / Z A )]. Here, R 2 and Z A are usually set so that (R 2 / Z A ) <10 −4 . Therefore, 1+ (R 2 / Z A ) is usually close to 1, and the amplification degree may be 1+ (R 2 / R 1 ).
【００１４】たとえば、ここで、ＺA が５０％変化した
とする（通常、線形であると認められるためには、非線
形性が１％以下であることが必要である。これから考え
ると、ＺA が５０％変化するということは非線形性が極
めて大きい場合を想定していることがわかる）。ＺA が
５０％変動しても、 （Ｒ2 ／ＺA ）＜１０-3 であるため、増幅度の変動は０．１％以下となる。従っ
て、非線形性は０．１％以下と充分抑えられ、増幅器の
特性は線形性を保つことができる。[0014] For example, where, Z A is to have changed to 50% (normally, in order to be recognized as being linear, it is necessary that nonlinearity is 1% or less. Considering now, Z A It can be seen that the change of 50% assumes that the nonlinearity is extremely large). Even if Z A fluctuates by 50%, (R 2 / Z A ) <10 −3 , so that the fluctuation of the amplification degree is 0.1% or less. Therefore, the non-linearity is sufficiently suppressed to 0.1% or less, and the characteristics of the amplifier can be kept linear.
【００１５】以上のように、非線形性をもつ演算増幅器
を用いても、出力から入力へ帰還をかけることで、十分
線形性の良い特性が得られる。つまり、歪みを低減する
ことができる。また、演算増幅器単体の増幅度であるＺ
A の値も上述のように、 （Ｒ2 ／ＺA ）＜１０-4 を満たせばよいので、ある一定の値である必要はない。
従って、演算増幅器単体の設計自由度も高く、また、こ
の演算増幅器を用いて構成した回路の特性は、演算増幅
器のＺA の絶対値の影響を受けないので回路特性が安定
している。As described above, even if an operational amplifier having a non-linearity is used, by feeding back from an output to an input, a sufficiently good linear characteristic can be obtained. That is, distortion can be reduced. In addition, Z is the amplification degree of the operational amplifier alone.
The value of A is also as described above, since it suffices to satisfy the (R 2 / Z A) < 10 -4, need not be a certain constant value.
Therefore, the operational amplifier itself has a high degree of freedom in design, and the circuit characteristics formed by using this operational amplifier are not affected by the absolute value of Z A of the operational amplifier, so that the circuit characteristics are stable.
【００１６】カレント・コンベアを用いた回路では、出
力から入力への帰還がないため、もし、カレント・コン
ベアの特性が、それがそのまま回路特性に表れる。つま
り、たとえばカレント・コンベアが５０％の非線形性を
もてば、カレント・コンベアを用いた回路は、同じく５
０％の非線形性をもつ。また、カレント・コンベアの特
性の絶対値が直接カレント・コンベアを用いた回路特性
に影響するため、回路特性を安定させにくい。In the circuit using the current conveyor, since there is no feedback from the output to the input, the characteristics of the current conveyor are directly reflected in the circuit characteristics. That is, if the current conveyor has a non-linearity of 50%, the circuit using the current conveyor will also have
It has a non-linearity of 0%. Further, the absolute value of the characteristics of the current conveyor directly affects the circuit characteristics using the current conveyor, so that it is difficult to stabilize the circuit characteristics.
【００１７】ＯＦＣのＸ入力端子の電位ＶX は、常に一
定ではなく、端子からの入力電流ｉX によって変化す
る。Ｗ端子からの帰還がかかっていれば、ｉX が十分小
さくなり、Ｘ入力端子の電位ＶX は一定に保たれる。し
かし、ＶX が一定に保たれるのはＷ端子からの帰還がか
かってからであるので、どうしても、入力に対する応答
が遅れてしまい、ひいては、周波数特性が劣化し、歪み
が大きくなる。これに対して、本発明の演算増幅器の２
つの入力端子の電位ＶX 、ＶY はその入力電流ｉX 、ｉ
Y によらず一定であるので、ＯＦＣのように周波数特性
が劣化することはなく、歪みは小さくなる。The potential V X at the X input terminal of the OFC is not always constant, but changes depending on the input current i X from the terminal. If feedback is applied from the W terminal, i X becomes sufficiently small and the potential V X at the X input terminal is kept constant. However, V X is kept constant only after the feedback from the W terminal is applied, so the response to the input is inevitably delayed, and the frequency characteristic is deteriorated and the distortion becomes large. On the other hand, the operational amplifier 2 of the present invention
The potentials V X and V Y of the two input terminals are the input currents i X and i
Since it is constant regardless of Y , the frequency characteristic does not deteriorate unlike OFC and the distortion becomes small.
【００１８】また、出力電流がｉZ がＷ端子に流れる電
流ｉｗと絶対値が等しく符号が反対、すなわち、ｉZ ＝
−ｉW であっても、この本発明の演算増幅器の出力や、
この演算増幅器を用いて構成した、例えば、増幅器、加
算器、減算器、微分器、積分器などの回路の出力の符号
が反対になるだけであり、作用は全く同じである。The output current i Z has the same absolute value as the current i w flowing through the W terminal and its sign is opposite, that is, i Z =
-I W , the output of the operational amplifier of the present invention,
The outputs of circuits such as an amplifier, an adder, a subtractor, a differentiator, and an integrator, which are configured by using the operational amplifier, have the opposite signs, but the operation is exactly the same.
【００１９】[0019]
実施例１。図１にシンボルと機能を、図２に回路構成図
を示す。ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semico
nductor ）ＩＣ技術を用い、トランジスタはＰＭＯＳ
（P-channel MOS ）トランジスタ、ＮＭＯＳ（N-channe
l MOS ）トランジスタを用いた。入力端子の電位ＶX 、
ＶY は、回路特性解析の容易さなどから接地電位に等し
く保たれるようにした。この回路を用いて、増幅器、加
算器、減算器、微分器、積分器、反転増幅器を構成した
回路をそれぞれ図３(a),(b),(c) 、図４(a),(b),(c) に
示す。いずれも出力端子Ｗから入力端子Ｙへ帰還がかけ
られているため、歪みや誤差が小さい。また、容易に減
算器が構成でき、微分器、積分器を構成した時、純粋な
微分器、積分器が構成できる。Example 1. FIG. 1 shows symbols and functions, and FIG. 2 shows a circuit configuration diagram. CMOS (Complementary Metal Oxide Semico)
nductor) IC technology and PMOS transistor
(P-channel MOS) transistor, NMOS (N-channe
l MOS) transistor was used. Input terminal potential V X ,
V Y is kept equal to the ground potential for ease of circuit characteristic analysis. Using this circuit, we have constructed an amplifier, an adder, a subtractor, a differentiator, an integrator, and an inverting amplifier as shown in FIGS. 3 (a), (b), (c), and FIG. ), (c). In both cases, since feedback is applied from the output terminal W to the input terminal Y, distortion and error are small. Further, a subtractor can be easily constructed, and when a differentiator and an integrator are constructed, a pure differentiator and an integrator can be constructed.
【００２０】実施例２。実施例２では、Bipolar ＩＣ技
術を用い、トランジスタはｐｎｐトランジスタ、ｎｐｎ
トランジスタを用いた。図５に示すように、図２のＰＭ
ＯＳトランジスタをｐｎｐトランジスタで置き換え、Ｎ
ＭＯＳトランジスタをｎｐｎトランジスタで置き換え
た。機能ブロック図は図１に示すようになり、実施例１
と同じ機能をもつ。 Bipolarトランジスタは、ＭＯＳト
ランジスタに比べてより高速で動作するため、実施例２
の回路は実施例１の回路より高い周波数まで動作した。Example 2. In the second embodiment, Bipolar IC technology is used, and the transistors are pnp transistors and npn.
A transistor was used. As shown in FIG. 5, PM of FIG.
Replace the OS transistor with a pnp transistor,
The MOS transistor was replaced with an npn transistor. The functional block diagram is as shown in FIG.
Has the same function as. Since the bipolar transistor operates at a higher speed than the MOS transistor,
Circuit operated up to a higher frequency than the circuit of Example 1.
【００２１】実施例３。実施例３では、ＣＭＯＳＩＣ技
術を用いた。実施例３の回路構成図を図８に示す。実施
例１の中で用いられているカレント・ミラーを図６に示
すようにウィルソン・カレント・ミラーに変更した。ウ
ィルソン・カレント・ミラーは実施例１の中で用いられ
ている、通常のカレント・ミラーに比べ、精度が良いた
め、実施例３の回路は実施例１の回路より高精度となっ
た。また、Bipolar ＩＣ技術を用いた場合でも、同様に
通常のカレント・ミラーをウィルソン・カレント・ミラ
ーに変更することにより高精度にすることができる。Example 3. In the third embodiment, CMOSIC technology is used. A circuit configuration diagram of the third embodiment is shown in FIG. The current mirror used in Example 1 was changed to the Wilson current mirror as shown in FIG. Since the Wilson current mirror has higher accuracy than the normal current mirror used in the first embodiment, the circuit of the third embodiment has higher accuracy than the circuit of the first embodiment. Even when the Bipolar IC technology is used, high accuracy can be achieved by changing the normal current mirror into a Wilson current mirror.
【００２２】実施例４。実施例４では、ＣＭＯＳＩＣ技
術を用いた。実施例４の回路構成図を図９に示す。実施
例１の中で用いられているカレント・ミラーを図７に示
すようにタンデム・カレント・ミラーに変更した。タン
デム・カレント・ミラーは実施例３の中で用いられてい
る、ウィルソン・カレント・ミラーよりもさらに精度が
良いため、実施例４の回路は実施例３の回路よりさらに
高精度となった。また、BipolarＩＣ技術を用いた場合
でも、同様にウィルソン・カレント・ミラーをタンデム
・カレント・ミラーに変更することにより、さらに高精
度にすることができる。Example 4. In the fourth embodiment, CMOSIC technology is used. A circuit configuration diagram of the fourth embodiment is shown in FIG. The current mirror used in Example 1 was changed to a tandem current mirror as shown in FIG. Since the tandem current mirror has higher accuracy than the Wilson current mirror used in the third embodiment, the circuit of the fourth embodiment has higher accuracy than the circuit of the third embodiment. Even when the Bipolar IC technology is used, the accuracy can be further improved by changing the Wilson current mirror to a tandem current mirror.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、帰還をかける構成をと
り、かつ、近似でなく純粋な微分回路、積分回路が容易
に構成できる、電流モードの演算増幅器が実現できる。
この演算増幅器により純粋な微分回路、積分回路、ま
た、減算器、反転増幅器が容易に構成でき、さらに、重
みつき加減算回路や計装増幅器が簡単な構成で容易に実
現できるため、この電流モード演算増幅器を用いた回路
の性能を容易に向上できる。また、一般に電流モード回
路は利得が高くても演算速度が遅くならないため、この
電流モード演算増幅器を用いて、回路の処理能力を大き
く向上できる。ひいては、電流モード演算増幅器を用い
た回路を使用する各種システム・機器の機能・能力を向
上することができる。According to the present invention, it is possible to realize a current mode operational amplifier in which a feedback circuit is used and a pure differentiating circuit and an integrating circuit which are not approximations can be easily constructed.
With this operational amplifier, a pure differentiating circuit, an integrating circuit, a subtractor, an inverting amplifier can be easily configured, and a weighted addition / subtraction circuit and an instrumentation amplifier can be easily realized with a simple configuration. The performance of the circuit using the amplifier can be easily improved. Further, in general, the current mode circuit does not slow down the operation speed even if the gain is high. Therefore, the processing capability of the circuit can be greatly improved by using this current mode operational amplifier. As a result, it is possible to improve the functions and capabilities of various systems and devices that use a circuit using a current mode operational amplifier.
【図１】本発明の演算増幅器の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an operational amplifier according to the present invention.
【図２】本発明の演算増幅器の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an operational amplifier according to the present invention.
【図３】本発明の演算増幅器を用いた各種回路構成図で
ある。FIG. 3 is a circuit diagram of various circuits using the operational amplifier of the present invention.
【図４】本発明の演算増幅器を用いた各種回路構成図で
ある。FIG. 4 is a circuit diagram of various circuits using the operational amplifier of the present invention.
【図５】本発明の変形例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a modified example of the present invention.
【図６】本発明の変形例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a modified example of the present invention.
【図７】本発明の変形例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a modified example of the present invention.
【図８】実施例３、および、実施例４の回路構成図であ
る。FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a third embodiment and a fourth embodiment.
【図９】実施例３、および、実施例４の回路構成図であ
る。FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a third embodiment and a fourth embodiment.
【図１０】従来技術であるカレント・コンベアの説明図
である。FIG. 10 is an explanatory view of a conventional current conveyor.
【図１１】従来技術であるカレント・コンベアの説明図
である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional current conveyor.
【図１２】カレント・コンベアを用いた各種回路構成例
である。FIG. 12 is an example of various circuit configurations using a current conveyor.
【図１３】カレント・コンベアを用いた各種回路構成例
である。FIG. 13 is an example of various circuit configurations using a current conveyor.
【図１４】他の従来技術であるＯＦＣの説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of another prior art OFC.
【図１５】他の従来技術であるＯＦＣの説明図である。FIG. 15 is an illustration of another conventional OFC.
【図１６】ＯＦＣを用いた各種回路構成例である。FIG. 16 is an example of various circuit configurations using OFC.
【図１７】ＯＦＣを用いた各種回路構成例である。FIG. 17 is an example of various circuit configurations using OFC.
【符号の説明】 Ｘ、Ｙ、Ｗ、Ｚ、ＩXOUT 入出力端子の名称 ＶX 、ＶY 、ＶW 、ＶZ 入出力端子の電位 ｉX 、ｉY 、ｉW 、ｉZ 、ｉXOUT 入出力端子に流れ
る電流 ＺA 比例定数[Explanation of reference symbols] X, Y, W, Z, I XOUT I / O terminal names V X , V Y , V W , V Z I / O terminal potentials i X , i Y , i W , i Z , i XOUT Current flowing in input / output terminal Z A proportional constant
Claims (1)
子と２つの電流出力端子をもつ回路であって、 ２つの前記電流入力端子の電位がその入力電流値によら
ず一定であり、 前記電圧出力端子に、２つの入力電流の差に比例した電
圧が出力され、 ２つの前記電流出力端子のうち１つに、前記電圧出力端
子に流れる電流値と同じ電流が出力され、他方の電流出
力端子に２つの前記電流入力端子の入力電流のうちの１
つの入力電流と同じ電流が出力されることを特徴とする
演算増幅器。1. A circuit having two current input terminals, one voltage output terminal, and two current output terminals, wherein the potentials of the two current input terminals are constant regardless of the input current value, A voltage proportional to the difference between the two input currents is output to the voltage output terminal, one of the two current output terminals outputs the same current as the current value flowing in the voltage output terminal, and the other current output. One of the two input currents of the current input terminal
An operational amplifier that outputs the same current as two input currents.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197832A JPH0620073A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Operational amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197832A JPH0620073A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Operational amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620073A true JPH0620073A (en) | 1994-01-28 |
Family
ID=16381089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4197832A Withdrawn JPH0620073A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | Operational amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620073A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374341A (en) * | 1991-11-22 | 1994-12-20 | Techno Excel Kabushiki Kaisha | Water electrolyzer |
| US5378339A (en) * | 1992-01-30 | 1995-01-03 | Techno Excel Kabushiki Kaisha | Water electrolyzer |
| JP2002299971A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-11 | Council Scient Ind Res | Simulated circuit layout for low voltage, low power and high performance type ii current conveyor |
| JP2009535829A (en) * | 2006-05-03 | 2009-10-01 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ultra-low power analog compensation circuit |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4197832A patent/JPH0620073A/en not_active Withdrawn
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