JPH06216662A - 増幅器の位相補償回路 - Google Patents

増幅器の位相補償回路

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JPH06216662A
JPH06216662A JP32662092A JP32662092A JPH06216662A JP H06216662 A JPH06216662 A JP H06216662A JP 32662092 A JP32662092 A JP 32662092A JP 32662092 A JP32662092 A JP 32662092A JP H06216662 A JPH06216662 A JP H06216662A
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Susumu Hara
進 原
Kenichi Sato
健一 佐藤
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 増幅器の出力電流変動下にあっても、位相補
償を可能とした回路を構成する。 【構成】 ２段の増幅段からなる増幅器の、１段目と２
段目の出力の間に、抵抗ＲC （ＭＯＳトランジスタＭC
のソース・ドレイン間抵抗）と静電容量ＣC を直列に接
続し、このＲC とＣC で入出力特性の位相補償を行う回
路において、２段目の信号増幅用トランジスタの伝達コ
ンダクタンスｇm を検出し、この検出値を用いてＲC の
値を制御し、ＲC の値をパラメータとしている位相特性
の零点を、ｇm の変化に依存して変動する位相特性の極
にトラッキングさせ、位相補償を容易にする回路を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、増幅回路における位相
特性を改善するための位相補償回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られている２段接続の増幅回
路では、図２に示すような位相補償回路を用いて、その
位相特性を改善していた。
【０００３】すなわち図２の回路において、ＶOUT ／Ｖ
INの位相特性を改善するために、固定抵抗ＲC と静電容
量ＣC を直列に接続することにより、ＶOUT ／ＶINの位
相特性における零点であるＺ
【０００４】
【数１】
【０００５】ここでｇm1は、トランジスタＭ1 の伝達コ
ンダクタンスと近似的に表現される零点を作り出し、出
力端容量ＣL およびｇm1によって形成される極Ｐ
【０００６】
【数２】
【０００７】との比を適宜設定していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示したトランジスタＭ1 の伝達コンダクタンスｇm1が変
動する場合（例えば、トランジスタＭ1 に流れる出力電
流ＩL が変動することに起因してｇm1が変動する場合）
には、上述した零点と極の値を所定の比例関係に保つこ
とができなくなるので、位相特性の改善が困難になると
いう欠点がある。
【０００９】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、上
記出力電流ＩL の変動にも拘らずＶOUT ／ＶINの位相特
性を改善することができる、増幅器の位相補償回路を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、２段の増幅段から成る増幅器において、
１段目の増幅段と２段目の増幅段の出力の間に抵抗ＲC
と静電容量ＣC を直列に接続し、該ＲC と該ＣC により
入出力特性の位相補償を行う回路において、前記２段目
の増幅段に含まれる信号増幅用トランジスタにおける伝
達コンダクタンスｇm を検出する手段と、該検出値を用
いて前記ＲC の値を制御することにより、ＲC の値をパ
ラメータとしている位相特性の零点を、該ｇm の変化に
依存して変動する位相特性の極にトラッキングさせる手
段とを具備したものであって、これにより前記増幅器の
位相補償を容易にしたものである。
【００１１】
【作用】本発明の上記構成によれば、２段目の信号増幅
用トランジスタ（実施例ではＭ1 ）における伝達コンダ
クタンスｇm を検出し、抵抗ＲC の値を制御することに
よりｇm の値と１／ＲC の値をトラッキングさせ、ｇm
をパラメータとしている位相特性の極と、１／ＲC をパ
ラメータとしている位相特性の零点を所定の比例関係に
置くものである。
【００１２】その結果として、出力電流（実施例ではＩ
L ）が変動することに起因したｇm（実施例ではｇm1）
の変動下においても、このｇm に依存している極の値に
対して、零点の値を比例関係に置くことができるので、
位相補償が容易になる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例による位相補償回路を示
す。本図において、Ｍ1 は１段目の増幅段Ａの出力電圧
をＶOUT まで増幅するための増幅用ＭＯＳトランジスタ
（第１のＭＯＳトランジスタ）である。ＩB はバイアス
電流源であり、第１のＭＯＳトランジスタＭ1 に定常電
流を供給している。
【００１５】また、第２のＭＯＳトランジスタＭ2 に
は、第１のＭＯＳトランジスタＭ1 と同じゲート・ソー
ス間電圧ＶGS1 が印加されており、電流Ｉ1 を出力して
いる。
【００１６】第３および第６のＭＯＳトランジスタＭ
3 ，Ｍ6 によって形成されるカレントミラー回路（ミラ
ー比１：１）により、第４および第５のＭＯＳトランジ
スタＭ4 ，Ｍ5 にも上記Ｉ1 と同じ大きさの電流が流れ
る。従って、上記ＭＯＳトランジスタＭ2 ，Ｍ4 ，Ｍ5
のサイズが同一であるとすれば、ＭＯＳトランジスタＭ
4 とＭ5 のソース・ドレイン間には、両方ともＶGS1 の
大きさの電圧が生じる。
【００１７】よって、ＭＯＳトランジスタＭC のゲート
・ソース間にもＶGS1 と同じ大きさの電圧が印加される
ことになるので、このＭＯＳトランジスタＭC のソース
・ドレイン間抵抗ＲC1は、
【００１８】
【数３】
【００１９】となる。
【００２０】ここで、 Ｋ′ ： ＭＯＳトランジスタの利得係数 ＷC およびＬC ： ＭＯＳトランジスタＭC の各サイズ ＶT ： ＭＯＳトランジスタのしきい電圧 一方、第１のＭＯＳトランジスタＭ1 の伝達コンダクタ
ンスｇm1は、
【００２１】
【数４】
【００２２】であるから、ＶINからＶOUT へ至る過程で
の位相特性に生じる零点Ｚは、
【００２３】
【数５】
【００２４】となる。また、極Ｐについては、出力端容
量ＣL と上記ｇm1を用いて、
【００２５】
【数６】
【００２６】と近似的に表わされる。そして、この零点
Ｚと極Ｐの関係は、
【００２７】
【数７】
【００２８】から明らかなように、上記（７）式の定数
に基づいた比例関係となる。
【００２９】ここで重要なことは、上記Ｐ／Ｚの値は出
力電流ＩL とは無関係となることである。すなわち、出
力電流ＩL の大きさが変動することにより、第１のＭＯ
ＳトランジスタＭ1 の
【００３０】
【外１】
【００３１】が変動したとしても、トランジスタサイズ
Ｗ1 ，Ｌ1 ，ＷC ，ＬC および静電容量ＣL ，ＣC を適
切な値に選択することによって、位相特性の改善が可能
となる。
【００３２】実施例２ 図３は、本発明の第２の実施例による位相補償回路を示
す。本図は、図１に示したＰ型ＭＯＳトランジスタとＮ
型ＭＯＳトランジスタを置き換えると共に、電源のＶDD
とＶSSを入れ換えたものであって、図１と同様の機能を
持つことができる。
【００３３】実施例３ 図４は、本発明の第３の実施例による位相補償回路を示
す。本図では、これまでとは異なった別個のｇm 検出回
路ＧＤＥＴを用い、可変抵抗ＲVCの抵抗値を制御するこ
とによって、上記と同じ機能を達するものである。
【００３４】実施例４ 図５は、本発明の第４の実施例による位相補償回路を示
す。本図に示す回路は、ＡＢ級増幅器の位相補償を行う
ためのものであって、図中のＡは第１段目の増幅器を、
ＬＳはレベルシフト回路を、ＧＳp およびＧＳn はｇm
検出用センサを示す。
【００３５】このレベルシフト回路ＬＳは、図６にその
構成例を示すように、第１増幅段のＤＣ出力電圧と２段
目のトランジスタＭn1のＤＣ入力電圧を適合させるため
のＤＣレベル調整回路である。
【００３６】本実施例において、位相特性上の零点と極
はそれぞれ、
【００３７】
【数８】
【００３８】
【数９】
【００３９】と表わされる。ここで、各パラメータは、
以下に示すとおりである。
【００４０】
【数１０】
【００４１】
【数１１】
【００４２】
【数１２】
【００４３】
【数１３】
【００４４】本実施例では、トランジスタＭp1，Ｍn1，
Ｍpc，Ｍncのサイズ、ＣC ，ＣL の値を調整することに
より、ＺとＰを比例関係に置くことができる。
【００４５】特に、Ｐ型トランジスタＭp1，Ｍpcについ
て
【００４６】
【数１４】
【００４７】またＮ型トランジスタＭn1，Ｍncについて
【００４８】
【数１５】
【００４９】
【数１６】
【００５０】と置いた場合は、
【００５１】
【数１７】
【００５２】と表わせるので
【００５３】
【数１８】
【００５４】という定数により比例させることができ
る。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、出
力電流が変動することに起因したｇmの変動下において
も、このｇm に依存している極の値に対して、零点の値
を比例関係に置くことができるので、出力電流が変化し
ても常に適切な位相補償が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による位相補償回路図で
ある。
【図２】従来から知られている増幅器の位相補償回路を
示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例による位相補償回路図で
ある。
【図４】本発明の第３の実施例による位相補償回路図で
ある。
【図５】本発明の第４の実施例による位相補償回路であ
る。
【図６】図５に示したレベルシフト回路の構成例を示す
図である。
【符号の説明】
Ｍ1 〜Ｍ6 ，ＭC ＭＯＳトランジスタ ＩL 出力電流 ＩB バイアス電流 ＶIN 入力電圧 ＶOUT 出力電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２段の増幅段から成る増幅器において、
    １段目の増幅段と２段目の増幅段の出力の間に抵抗ＲC
    と静電容量ＣC を直列に接続し、該ＲC と該ＣC により
    入出力特性の位相補償を行う回路において、 前記２段目の増幅段に含まれる信号増幅用トランジスタ
    における伝達コンダクタンスｇm を検出する手段と、 該検出値を用いて前記ＲC の値を制御することにより、
    ＲC の値をパラメータとしている位相特性の零点を、該
    ｇm の変化に依存して変動する位相特性の極にトラッキ
    ングさせる手段とを具備したことを特徴とする増幅器の
    位相補償回路。
JP32662092A 1992-12-07 1992-12-07 増幅器の位相補償回路 Expired - Lifetime JP2912512B2 (ja)

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