JPH0621734A - 電気信号をバッファする方法及び装置 - Google Patents

電気信号をバッファする方法及び装置

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JPH0621734A
JPH0621734A JP5039142A JP3914293A JPH0621734A JP H0621734 A JPH0621734 A JP H0621734A JP 5039142 A JP5039142 A JP 5039142A JP 3914293 A JP3914293 A JP 3914293A JP H0621734 A JPH0621734 A JP H0621734A
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JP
Japan
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transistor
emitter
base
collector
circuit
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Pending
Application number
JP5039142A
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English (en)
Inventor
Francesco Carobolante
カロボランテ フランセスコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics lnc USA
Original Assignee
SGS Thomson Microelectronics Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by SGS Thomson Microelectronics Inc filed Critical SGS Thomson Microelectronics Inc
Publication of JPH0621734A publication Critical patent/JPH0621734A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/50Amplifiers in which input is applied to, or output is derived from, an impedance common to input and output circuits of the amplifying element, e.g. cathode follower

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  • Amplifiers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】負荷や入力条件が変動しても出力電圧が実質的
に入力電圧と等しく保たれる、高出力インピーダンス回
路と低入力インピーダンス負荷間のバッファー回路を提
供する。 【構成】2個のNPNトランジスタ20,24からなる
エミッタホロワ段11が、Vcc18と出力ノード26
の間に接続され、更に負荷28を経て接地される。また
2個のPNPトランジスタ16,14から成る第2のエ
ミッタホロワ段13もVcc18と接地の間に接続され
ている。トランジスタ14のベースへの入力はライン2
7を経てトランジスタ24に入り出力増巾される。これ
と同時にライン19により、トランジスタ20のベース
エミッタ電圧はPNPトランジスタ16のベース・エミ
ッタ接合へ印加され、第二エミッタホロワ段13には強
制的に電流が発生される。従って、出力ノード26にお
ける電圧は入力電圧信号12に対して一定の関係に維持
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに電子回路をバッ
ファする回路における改良に関するものであって、更に
詳細には、負荷条件に拘らず、正確な出力電圧を維持し
ながら、低入力インピーダンス負荷又は負荷回路に対
し、高出力インピーダンスにおいて出力電圧を有する回
路をバッファさせる回路における改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】二つの回路の間の干渉を最小とし且つ第
一回路を第二回路から分離させるために、二つの回路の
間に通常エミッタホロワ回路を組込んだ「バッファ」増
幅器を介在させることが一般的に行なわれている。典型
的に、バッファは、第一回路上に軽い負荷のみを課すた
めに高い入力インピーダンスを有しており、且つ例えば
小さな負荷抵抗を提供するものなどの大きな負荷を駆動
することを可能とするために低い出力インピーダンスを
有している。高い出力インピーダンスを有する回路と低
い入力インピーダンスを有する回路との間にバッファ増
幅器が存在しない場合には、供給源の内部インピーダン
スによって信号のほとんどは失われる。適切に構成され
る場合には、バッファ増幅器はその入力電圧に等しい出
力電圧を供給する。
【0003】バッファ増幅器を構成するのには典型的に
二つの方法がある。最初の方法は、電圧フィードバック
が存在しない開ループ回路を使用することである。第二
の方法は、電圧フィードバックが存在する閉ループ回路
を使用することである。開ループ回路の利点の一つは、
通常より短い伝搬遅延を有している閉ループ回路よりも
より大きな応答速度を提供するという点である。開ルー
プ回路の場合の問題は、出力信号エラーを補正する方法
がないために不正確であるという点である。一方、閉ル
ープ回路の利点のうちの一つは、フィードバックにより
可能となるより高い精度及び正確性である。閉ループ回
路の欠点は、利得が精度との間で利益衡量がなされ、伝
搬遅延が増加するために応答速度が遅くなるということ
である。又、閉ループ回路内のループの安定性が問題と
なる。なぜならば、制御外振動が発生する場合があるか
らである。従って、ループの帯域幅は、安定性を確保す
るために通常減少される。従って、広い帯域幅に対する
要求がある場合には、電圧フィードバックループの使用
は不適切であり且つ開ループのアプローチが必要な場合
がある。
【0004】幾つかのカスケード構成としたバイポーラ
トランジスタ段を使用するバッファ増幅器回路を構成す
る場合、出力電圧が入力電圧の可及的に精密なレプリカ
であることを可能とするために、種々の段においてのト
ランジスタのベース−エミッタ電圧(VBE)の「マッチ
ング」を与えることが必要である。この様なマッチング
は、例えばコレクタ電流、トランジスタの型(即ちNP
N又はPNP)、エミッタの面積又は寸法、装置の幾何
学的形状、及びコレクタ・エミッタ電圧などの関連する
パラメータを適切に制御することにより達成することが
可能である。バイポーラトランジスタVBEの場合には、
次式が成立する。
【0005】VBE=VT ln(IC /IB ) 尚、VT は26mVにほぼ等しく且つIS はトランジス
タのエミッタ面積に比例する技術依存型のパラメータで
ある。従って、エミッタ面積を2倍とするとVBEは約1
8mVだけ減少する。VBEはトランジスタのエミッタの
面積により直接的に影響されるばかりでなく、コレクタ
電流によっても影響される。従って、VBEは、エミッタ
及び相対的なコレクタ電流を適切に寸法構成することに
より段において密接にマッチングさせることが可能であ
る。
【0006】従って、VBEをマッチングさせる通常の方
法は、同一のタイプで(即ち、両方ともNPNか又はP
NP)及びエミッタ寸法であるトランジスタを介して等
しい電流を流すことを行なう。例えば、同一のコレクタ
電流を取扱う等しい寸法の2個のNPNトランジスタは
等しいVBEを有している。しかしながら、NPNトラン
ジスタ及びPNPトランジスタは、通常、同一のコレク
タ電流に対し異なったVBEを有している。従来において
は、時々NPNのVBEがPNPへマッチングされるが、
例えばバイアスなどの所望の静的条件を確立させるため
だけのものに過ぎない。動的信号を担持するトランジス
タに対しVBEマッチングが使用されたことはない。しか
しながら、上述した式を検討すると、同一の電流に対し
てNPNトランジスタ上の電圧降下(VBE)のNPNト
ランジスタの電圧降下への近似は、それらのそれぞれの
エミッタ面積を適宜スケーリングすることにより(これ
ら二つの装置がそれらの構成に基づいて本来的に同様な
ものでない場合)、得ることが可能であることは明らか
である。
【0007】最も簡単なマルチトランジスタバッファ増
幅器は、二つのカスケード接続した「エミッタホロワ」
段を有しており、それらの段はVBE電圧降下を部分的に
補償するために反対の極性のもの、即ち一方がNPNで
且つ他方がPNPのものである。
【0008】一つの段におけるトランジスタのVBEは、
別の段におけるトランジスタのVBEから典型的に異なる
ばかりか(それらが特別の条件を課すことにより等しい
ものに製造されない限り)、該トランジスタはそれぞれ
の負荷に従って異なったコレクタ電流を有する傾向を有
している。従って、必要とされていることは、少なくと
も一次負荷独立性を達成するために、負荷における電流
とは独立的に一方の段におけるNPNトランジスタのV
BEを別の段におけるPNPトランジスタのVBEとマッチ
させる回路である。ある範囲内のVBEを有するトランジ
スタの場合、本回路は二つの段において必要とされるコ
レクタ電流を自動的に確立し、従って等しいVBEが継続
的に維持される。この電流はトランジスタの型に依存し
且つ必ずしも両方の段において等しいものではない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、負荷条件及
び入力信号における変動にも拘らず出力電圧を実質的に
入力電圧と等しく維持する、低入力インピーダンスを有
する負荷に対し高出力インピーダンスを有する回路をバ
ッファする改良した装置及び方法を提供することを目的
とする。
【0010】本発明の別の目的とするところは、広い帯
域幅に亘り出力信号を供給する上述したタイプの改良し
た装置及び方法を提供することである。
【0011】本発明の更に別の目的とするところは、典
型的に開ループ構成の応答速度を有するバッファ回路を
提供する上述したタイプの改良した装置及び方法を提供
することである。
【0012】本発明の更に別の目的とするところは、バ
イアス動作のために負荷電流を使用し且つ動作のために
外部的に与えられたバイアス電流を必要とすることのな
い「自己バイアス型」の上述したタイプの改良した装置
及び方法を提供することである。
【0013】本発明の更に別の目的とするところは、負
荷条件に拘らず正確に入力電圧に等しい出力電圧を供給
するためにエミッタホロワ回路の異なった段におけるト
ランジスタのVBEの「マッチング」を使用する上述した
タイプの改良した装置及び方法を提供することである。
【0014】本発明の更に別の目的とするところは、負
荷電流フィードバック技術を使用して二つの段における
BEを等しい状態に継続的に維持するようにエミッタホ
ロワ回路の二つの段における所要のコレクタ電流を自動
的に設定する上述したタイプの改良した装置及び方法を
提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の広義の側面によ
れば、低インピーダンスを与える負荷に対して高出力イ
ンピーダンスを与える入力回路の電圧出力をバッファす
るバッファ回路が提供される。負荷電流が負荷に接続さ
れている出力ノードへ第一エミッタホロワ段を介して流
れる。この第一エミッタホロワ段は第一及び第二トラン
ジスタを有しており、その各トランジスタはエミッタと
ベースとコレクタとを有しており、第一トランジスタは
供給電圧(電源電圧)へダイオード接続されており、且
つ第二エミッタホロワ段は第三及び第四トランジスタを
有しており、その各トランジスタはエミッタとベースと
コレクタとを有しており、第三トランジスタのベース・
エミッタ電圧は第一トランジスタのベース・エミッタ電
圧と等しく、第二段内に電流を強制的に流させる。入力
回路からの入力電圧信号が第四トランジスタのベースへ
供給される。負荷電流に比例する電流を第二段へフィー
ドバックさせる手段が設けられており、それにより第二
トランジスタのVBEの電圧と第四トランジスタのVBE
の間に一定の関係を自動的に維持せしめ、その際に入力
電圧信号に対して一定の関係を有する電圧を出力ノード
において維持せしめる。負荷回路内に電流を駆動するこ
とにより何ら負荷電流が引出されない場合には、回路を
始動させるための始動用トランジスタも設けられてい
る。
【0016】本発明の別の広義の側面によれば、負荷に
対して入力電圧信号をバッファする方法が提供される。
本方法は、負荷に接続された出力ノードへ負荷電流が流
れる第一エミッタホロワ段を設け、該第一段は第一及び
第二のトランジスタを有しており、その各トランジスタ
はエミッタとベースとコレクタとを有しており、該第一
トランジスタは供給電圧に対してダイオード接続されて
おり、且つ第三及び第四トランジスタを有する第二エミ
ッタホロワ段を設け、その各第三及び第四トランジスタ
はエミッタとベースとコレクタとを有している。第一ト
ランジスタのベース・エミッタ電圧が第三トランジスタ
のベース・エミッタ接合へ印加されて、第二段内に強制
的に電流を流させ、且つ該負荷電流の一部が第二段へフ
ィードバックされて第二トランジスタの電圧と第四トラ
ンジスタとの間に一定の関係を維持する。
【0017】
【実施例】本発明の好適実施例に基づく装置及び方法が
組込まれたバッファ増幅器10を概略的に図1に示して
ある。この回路10は、第一エミッタホロワ段11を有
しており、それは2個のNPNトランジスタ20及び2
4を有しており、それらのエミッタ・コレクタ経路はV
ccレール18と出力ノード26との間に接続されてい
る。第一トランジスタ20のベース及びコレクタはVcc
レール18へ接続されており、従って第一トランジスタ
20はそれに対してダイオード接続されている。負荷2
8が出力ノード26と基準電圧、即ち接地との間に図示
した如くに接続されている。負荷28は、回路10の一
部として構成することが可能であり、又、ノード26は
別の負荷回路(不図示)へ接続すべく適合させることが
可能である。
【0018】更に、回路10は第二エミッタホロワ段1
8を有しており、それは2個のPNPトランジスタ16
及び14を有しており、それらのエミッタ・コレクタ経
路もVccレール18と接地との間に接続されている。P
NPトランジスタ16のベースはライン19によりNP
Nトランジスタ20のエミッタへ接続されており、且つ
PNPトランジスタ14のエミッタはライン27により
NPNトランジスタ24のベースへ接続されている。ラ
イン19は、第一エミッタホロワ段11内を流れる負荷
電流に比例する電流をPNPトランジスタ16へフィー
ドバックさせるためのフィードバック回路を与えてお
り、それによりトランジスタ20のベースエミッタ電圧
をPNPトランジスタ16のベース・エミッタ接合へ印
加させ、第二エミッタホロワ段13を介して強制的に電
流を流させる。従って、出力ノード26における電圧は
入力電圧信号12に対して一定の関係に維持される。
【0019】図1に示した回路は、広い範囲の入力電圧
に対し正確な出力電圧を発生する。バッファ増幅器10
はディスクリートな即ち個別的な部品から構成すること
が可能であるが、好適には、それは電圧発生器回路と負
荷回路との間に接続すべく適合された単一の半導体チッ
プ上に集積化させる。
【0020】本回路の動作は、「負荷電流フィードバッ
ク」を使用することにより二つの「エミッタホロワ」段
内のトランジスタのベース−エミッタ電圧のマッチング
に基づいている。ベース及び早期電圧に起因するエラー
が無視される場合(それは、当該技術分野において公知
のより複雑な回路により補償することが可能である)、
ノード26上の出力電圧(VOUT )を入力電圧(VIN
12と正確にマッチさせるために、PNPトランジスタ
14のVBEは可及的に正確にNPNトランジスタ24の
BEとマッチせねばならない。なぜならば、入力電圧の
信号経路は、トランジスタ14のベース・エミッタ接合
及びトランジスタ24のベース・エミッタ接合を介して
負荷28へ通じているからである。
【0021】更に、バッファ増幅器10への入力電圧1
2は本回路のスタートアップ即ち始動を助けるNPNト
ランジスタ22のベースへ接続即ち供給される。この動
作は、初期負荷電流がゼロである場合には必要な場合が
ある。なぜならば、その条件においては、本回路を介し
て電流が存在しない場合があり、その結果トランジスタ
がバイアスされない状態となるからである。なぜなら
ば、バッファ回路10は適切なバイアス動作のために負
荷電流を使用する「自己バイアス型」のものであり、動
作するために外部的に供給されるバイアス電流を必要と
するものではないからである。この始動時における潜在
的な問題を解決するために、トランジスタ22は負荷2
8内に電流を駆動する。回路10が動作状態となると、
負荷電流がトランジスタ24及びトランジスタ20のコ
レクタ・エミッタ接合を介して流れる。
【0022】ダイオード接続されており且つそのエミッ
タがトランジスタ16のベースへ接続されているトラン
ジスタ20が、そのVBEをトランジスタ16のベース・
エミッタ接合へ印加し、トランジスタ16及び14を介
してコレクタ電流を発生する。トランジスタ14のVBE
をトランジスタ24のVBEと継続的に等しく維持するた
めにフィードバックライン19を介してトランジスタ2
4を介して流れる負荷電流が部分的にトランジスタ16
のベースへフィードバックされる負荷電流フィードバッ
クの概念が使用されるので、4個のトランジスタ14,
16,20,24の全てのVBEは、これらのトランジス
タの本来的なVBE値が過大に異なるものでないと仮定す
る場合には、同一である。与えられた実施例において使
用される特定のトランジスタのVBE値が非常に異なる場
合には、出力電圧エラーを減少させるためにその他の解
決方法が必要となる場合がある。
【0023】実現可能な一つの解決方法は、それぞれの
トランジスタのエミッタ面積を適切に寸法構成すること
である。NPNと相対的にPNPエミッタ面積を適切に
寸法構成することにより、同一のVBEに対してこれら二
つの段内に適宜の電流を強制的に流すことが可能であ
り、従ってエラーを最小とすることが可能である。
【0024】別の使用可能な解決方法は、補正を行なう
ために何れかの段のトランジスタのエミッタと直列して
実質的に等しい値の抵抗を使用することである。PNP
トランジスタ14及び16のVBEが小さすぎる場合に
は、これらの抵抗はそれらのエミッタと直列に設ける。
この形態を図4に示してあり、そこでは、抵抗70が電
圧供給源18とトランジスタ16のエミッタとの間に接
続されており、且つ抵抗70と実質的に等しい値の抵抗
72がトランジスタ16のコレクタとトランジスタ14
のエミッタとの間に接続されている。一方、NPNトラ
ンジスタ24及び20のVBEが小さすぎる場合には、こ
れらの抵抗はそれらのエミッタと直列して設ける。この
形態を図5に示しており、その場合は、抵抗74がトラ
ンジスタ20のエミッタとトランジスタ24のコレクタ
との間に接続されており、且つ実質的に抵抗74に対し
て等しい値の抵抗76がトランジスタ24のコレクタと
負荷装置との間に接続されている。しかしながら、この
BEをマッチングさせる方法は、制限された範囲の電流
に対してのみ動作する。なぜならば、VBE上の電圧降下
は、電流に対してプロットした場合には対数曲線に従
い、一方抵抗は直線的なものである。
【0025】適用例に依存して、NPNトランジスタ2
4のベース電流は、それがトランジスタ16のコレクタ
電流と比較して十分に大きなものである場合には、エラ
ーの発生源となる場合がある。このエラーを取除くため
に、「ベース電流相殺」技術を使用することが可能であ
り、その技術により、トランジスタ24のベース電流が
再生され且つトランジスタ24のベース内にミラー動作
されて一次補償を行なう。この形態を図6に示してお
り、その場合には、トランジスタ84,82,80がト
ランジスタ24のベース電流を「相殺」するために付け
加えられている。PNPトランジスタ80のエミッタは
cc18へ接続されており、トランジスタ80のコレク
タはトランジスタ14のコレクタ及びトランジスタ24
のベースへ接続されており、且つトランジスタ80のベ
ースはPNPトランジスタ82のベース及びコレクタへ
接続されると共にトランジスタ84のベースへ接続され
ている。トランジスタ82のエミッタはVcc18へ接続
されており、且つトランジスタ82のコレクタはトラン
ジスタ84のベースへ接続されている。NPNトランジ
スタ84のコレクタはトランジスタ20のエミッタへ接
続されており、且つトランジスタ84のエミッタはトラ
ンジスタ24のコレクタへ接続されている。動作につい
て説明すると、トランジスタ84がトランジスタ24と
同一である場合には、それらはほぼ同一のコレクタ電流
を有しているので、それらはほぼ同一のベース電流(I
B )を有しており、該電流はトランジスタ82及び80
により「ミラー」動作され且つトランジスタ24のベー
スへフィードバックされ、従ってIB によってトランジ
スタ14のVBE上のエラーを「相殺」する。当該技術分
野において公知の如く、より複雑な方法を使用して二次
的な影響を相殺させるようにすることも可能である。
【0026】本発明に基づく別の回路の実施例30を図
2に示してある。この回路30は図1に関して説明した
回路と類似しているが、始動用トランジスタ34がその
コレクタを供給電圧40へ接続しており、そのベースを
入力電圧32へ接続しており(図1に示した如く)、且
つそのエミッタを負荷48を介して電流を発生させるた
めにトランジスタ24のベース内へ電流を駆動すべく接
続されている点が異なっている。図2の回路形態の動作
は図1の実施例のものとは異なっている。なぜならば、
それは、トランジスタ34及び24の両方がターンオン
されねばならないので、VIN32が該トランジスタを横
断してのVBE降下と少なくとも大きさが等しい場合にの
み、それは負荷電流を供給するからである。
【0027】図1の実施例の場合の如く、種々のトラン
ジスタの間で同一のVBEを発生させるためにエミッタ寸
法を変化させることが可能である。種々の段のエミッタ
と直列接続させて適宜の寸法構成とした抵抗を使用する
ことにより同一の効果を得ることも可能である。トラン
ジスタ24の過剰なベース電流により発生されるエラー
を除去するためにベース電流相殺技術を使用することも
可能である。図1の実施例の場合における如く、この回
路も自己バイアス型である。
【0028】本発明の別の回路実施例50を図3に示し
てある。この回路実施例は、Vccレール60からPNP
トランジスタ62及びNPNトランジスタ64のエミッ
タ・コレクタを介して負荷68を接続することが可能な
出力ノード66へ通じる負荷電流経路51を有してい
る。制御電流経路53が、Vccレール60と接地との間
において、PNPトランジスタ58及び56のエミッタ
・コレクタ経路を介して設けられている。トランジスタ
58及び62のベースが互いに且つトランジスタ62の
コレクタへ接続されている。同様に、トランジスタ64
のベースがトランジスタ58のコレクタへ接続されてい
る。始動用トランジスタ54はNPN装置であり、その
エミッタ・コレクタ経路はVccレール60とトランジス
タ56のエミッタとの間に接続されている。入力電圧信
号は、入力ノード52からトランジスタ54及び56の
ベースへ印加される。
【0029】図1及び2に関して上述した回路実施例と
対照的に、図3の回路実施例50においては、トランジ
スタ62はPNPトランジスタである。トランジスタ5
6は、強制的に、トランジスタ54と同一のコレクタ電
流を通過させる。しかしながら、この回路はその全ての
トランジスタに対して正確にマッチしたVBEを有するこ
とは必要ではなく、従ってVIN52及びVOUT 66との
間にほぼ一定のオフセットが存在する場合がある。前述
した実施例と同様に、この実施例も「自己バイアス型」
であり、且つ前述した実施例の場合と同様に、種々のト
ランジスタの間で同一のVBEを発生させるためにエミッ
タ寸法を変化させることが可能である。種々の段のエミ
ッタと直列に設けた適宜の寸法の抵抗を使用することに
より同一の効果を達成することが可能である。トランジ
スタ24の過剰なベース電流により発生されるエラーを
取除くためにベース電流相殺技術を使用することが可能
である。
【0030】上述した実施例は、相補的な形態で実現す
ることも可能であり、その場合には、出力へ電流を供給
する第一段はPNP段であり、一方第二段はNPN段で
ある。始動用トランジスタはPNP型のものである。N
チャンネル又はPチャンネルトランジスタを使用して等
価な回路を構築することも可能であり、従ってその場合
には位相電流エラー問題を回避することが可能である
が、曲線マッチングのためのドレイン・ソース電圧に対
してより敏感なものとなる。
【0031】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適実施例に基づいて構成されたバ
ッファ増幅器回路を示した概略図。
【図2】 本発明の別の好適実施例に基づいて構成され
たバッファ増幅器回路を示した概略図。
【図3】 本発明の更に別の実施例に基づいて構成され
たバッファ増幅器回路を示した概略図。
【図4】 本発明の第一変形例を示した概略図。
【図5】 本発明の第二変形例を示した概略図。
【図6】 本発明の第三変形例を示した概略図。
【符号の説明】
10 バッファ増幅器 11 第一エミッタホロワ段 13 第二エミッタホロワ段 18 Vccレール(電源線) 26 出力ノード 28 負荷

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧信号と負荷との間の接続用のバ
    ッファ回路において、 負荷へ供給するための負荷電流が流れる第一エミッタホ
    ロワ段であって、第一及び第二のトランジスタを有して
    おり、各トランジスタがエミッタとベースとコレクタと
    を有しており、前記第一トランジスタはそのエミッタを
    第二トランジスタのコレクタへ接続しており且つそのコ
    レクタ及びベースを供給電圧へ相互接続させてダイオー
    ド接続型とした第一エミッタホロワ、 供給電圧と基準電圧との間に制御電流を流す第二エミッ
    タホロワ段であって、第三及び第四トランジスタを有し
    ており、各トランジスタがエミッタとベースとコレクタ
    とを有しており、前記第四トランジスタのエミッタが第
    二トランジスタのベースへ接続しており、且つ前記第四
    トランジスタはそのコレクタを基準電圧へ接続してお
    り、且つ前記入力電圧信号を受取るべく接続されている
    第二エミッタホロワ段、 前記負荷電流の一部を前記第三トランジスタへフィード
    バックするためのフィードバック回路であって、前記第
    一トランジスタのベース・エミッタ電圧が前記第三トラ
    ンジスタのベース・エミッタ接合へ印加されて入力電圧
    信号に対し一定の関係を有する電圧を前記負荷を横断し
    て維持するために前記第四トランジスタのエミッタへ前
    記第三トランジスタのコレクタを接続することにより前
    記第二段を介して電流を強制的に流させるフィードバッ
    ク回路、 を有することを特徴とするバッファ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、更に、負荷電流が引
    出されていない場合に前記負荷回路内に電流を駆動する
    ことにより回路を始動させる始動用トランジスタを有す
    ることを特徴とするバッファ回路。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記始動用トランジ
    スタがエミッタとベースとコレクタとを有しており、前
    記エミッタ及びコレクタが前記第二トランジスタのエミ
    ッタ及びコレクタと並列接続されており、且つ前記ベー
    スが前記入力電圧信号を受取るべく接続されていること
    を特徴とするバッファ回路。
  4. 【請求項4】 請求項2において、前記始動用トランジ
    スタがエミッタとベースとコレクタとを有しており、前
    記エミッタ及びベースが前記第四トランジスタのエミッ
    タ及びベースと並列接続されており、且つ前記コレクタ
    が前記基準電圧へ接続されていることを特徴とするバッ
    ファ回路。
  5. 【請求項5】 請求項1において、前記バッファ回路が
    高入力インピーダンス及び低出力インピーダンスを有す
    ることを特徴とするバッファ回路。
  6. 【請求項6】 請求項1において、前記第一段における
    第二トランジスタ及び第四トランジスタのベース・エミ
    ッタ電圧が一定値に維持され、その際に入力電圧信号に
    実質的に等しい電圧を前記負荷を横断して維持すること
    を特徴とするバッファ回路。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記一定値が実質的
    に等しい値であることを特徴とするバッファ回路。
  8. 【請求項8】 請求項6において、前記第一及び第二ト
    ランジスタのエミッタ面積が実質的に等しく、且つ前記
    第三及び第四トランジスタのエミッタ面積が実質的に等
    しいことを特徴とするバッファ回路。
  9. 【請求項9】 請求項1において、前記二つの段におけ
    るトランジスタのエミッタが、前記第四トランジスタの
    BEに実質的に等しい第二トランジスタにおけるVBE
    発生すべく寸法構成されていることを特徴とするバッフ
    ァ回路。
  10. 【請求項10】 請求項1において、第二トランジスタ
    のVBEを第四トランジスタのVBEと実質的に等しく維持
    するために実質的に等しい値の抵抗を前記第一及び第二
    トランジスタのエミッタと直列して設けたことを特徴と
    するバッファ回路。
  11. 【請求項11】 請求項1において、第二トランジスタ
    のVBEを第四トランジスタのVBEと実質的に等しく維持
    するために、実質的に等しい値の抵抗を第三及び第四ト
    ランジスタのエミッタと直列して設けたことを特徴とす
    るバッファ回路。
  12. 【請求項12】 請求項1において、前記第一及び第二
    トランジスタがNPNトランジスタであり且つ前記第三
    及び第四トランジスタがPNPトランジスタであること
    を特徴とするバッファ回路。
  13. 【請求項13】 請求項1において、更に、エミッタと
    ベースとコレクタとを具備するパストランジスタが設け
    られており、前記パストランジスタは前記第二トランジ
    スタのコレクタと直列状態にあり、且つ前記第二トラン
    ジスタのベース電流の一次補償を得るために前記第二ト
    ランジスタのベースへそのベース電流をミラー動作させ
    ることを特徴とするバッファ回路。
  14. 【請求項14】 入力電圧信号を低入力インピーダンス
    負荷回路へ供給する高出力インピーダンス電圧発生器回
    路をバッファする回路において、 エミッタとベースとコレクタとを具備しており前記ベー
    ス及びコレクタが供給電圧へ接続されている第一NPN
    トランジスタ、 エミッタとベースとコレクタとを具備しており前記コレ
    クタが前記第一NPNトランジスタのエミッタへ接続し
    ており且つ前記エミッタが前記負荷回路へ接続している
    第二NPNトランジスタ、 エミッタとベースとコレクタとを具備しており前記エミ
    ッタが前記供給電圧へ接続しており前記ベースが前記第
    一NPNトランジスタのエミッタへ接続しており且つ前
    記コレクタが前記第二NPNトランジスタのベースへ接
    続されている第一PNPトランジスタ、 エミッタとベースとコレクタとを具備しており前記エミ
    ッタが前記第一PNPトランジスタのコレクタへ接続し
    ており前記コレクタが基準電圧へ接続しており且つ前記
    ベースが前記入力電圧信号へ接続している第二PNPト
    ランジスタ、 を有することを特徴とする回路。
  15. 【請求項15】 請求項14において、更に、エミッタ
    とベースとコレクタとを具備しており前記ベースが前記
    入力電圧信号へ接続され前記コレクタが前記第一NPN
    トランジスタのエミッタへ接続され且つ前記エミッタが
    前記負荷回路へ接続される始動用トランジスタを有する
    ことを特徴とする回路。
  16. 【請求項16】 請求項15において、前記始動用トラ
    ンジスタがNPNトランジスタであることを特徴とする
    回路。
  17. 【請求項17】 請求項14において、更に、エミッタ
    とベースとコレクタとを具備しており、前記ベースが前
    記入力電圧信号へ接続され、前記コレクタが前記第一P
    NPトランジスタのエミッタへ接続され、且つ前記エミ
    ッタが前記第一PNPトランジスタのコレクタへ接続さ
    れている始動用トランジスタを有することを特徴とする
    回路。
  18. 【請求項18】 請求項17において、前記始動用トラ
    ンジスタがNPNトランジスタであることを特徴とする
    回路。
  19. 【請求項19】 入力電圧を供給する高出力インピーダ
    ンスを有する電圧発生器回路と低入力インピーダンスを
    有する負荷との間に接続するためのバッファ回路におい
    て、 前記負荷へ出力電流を供給する第一エミッタホロワ段、 前記入力電圧を受取り且つ前記第一段へ前記入力電圧に
    比例する電圧を供給するための出力端を具備する第二エ
    ミッタホロワ段、 前記負荷上の出力電圧を前記入力電圧と実質的に等しく
    維持するために前記第一段から前記第二段へ前記出力電
    流に比例する電流をフィードバックさせるために前記第
    一段と第二段との間に設けられたフィードバック回路、 を有することを特徴とする回路。
  20. 【請求項20】 請求項19において、前記第一段が第
    一及び第二のNPNトランジスタを有しており、各トラ
    ンジスタはエミッタとベースとコレクタとを有してお
    り、前記第一トランジスタは供給電圧に対しダイオード
    接続されており、且つ前記第二段が第一及び第二のPN
    Pトランジスタを有しており、各トランジスタはエミッ
    タとベースとコレクタとを有しており、前記第一NPN
    トランジスタのベース・エミッタ電圧は前記第一PNP
    トランジスタのベース・エミッタ接合に印加されて前記
    第二段を介して強制的に電流を流し、前記第二段へ負荷
    電流フィードバックを与えて、前記第二PNPトランジ
    スタと前記第二NPNトランジスタとの間に実質的に等
    しいベース・エミッタ電圧を維持するための電流を供給
    し、その際に前記負荷回路上の出力電圧を前記入力電圧
    と実質的に等しく維持することを特徴とする回路。
  21. 【請求項21】 請求項19において、更に、負荷電流
    が初期的に前記負荷回路により引出されない場合に、前
    記入力に応答して前記第二NPNトランジスタのベース
    内に初期電流を駆動する手段が設けられていることを特
    徴とする回路。
  22. 【請求項22】 負荷への入力電圧信号をバッファする
    方法において、 前記負荷に接続されている出力ノードへ負荷電流を流す
    第一エミッタホロワ段を設け、前記第一段は第一及び第
    二トランジスタを有しており、各トランジスタはエミッ
    タとベースとコレクタとを有しており、前記第一トラン
    ジスタは供給電圧に対しダイオード接続されており、 第三及び第四トランジスタを有し各トランジスタがエミ
    ッタとベースとコレクタとを具備する第二エミッタホロ
    ワ段を設け、 前記第一トランジスタのベース・エミッタ電圧を前記第
    三トランジスタのベース・エミッタ接合に印加して前記
    第二段内に強制的に電流を流させ、 前記負荷電流のうちの一部を前記第二段へフィードバッ
    クさせて前記第二トランジスタ及び第四トランジスタの
    電圧の間に一定の関係を維持させる、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。
  23. 【請求項23】 請求項22において、更に、前記負荷
    回路内に電流を駆動することにより負荷電流が引出され
    ない場合に本回路を始動させる始動トランジスタを設け
    ることを特徴とする方法。
  24. 【請求項24】 請求項22において、前記第一及び第
    二トランジスタを有する第一段を設けるステップが、N
    PNトランジスタを有する第一段を設け、且つ前記第三
    及び第四トランジスタを有する第二段を設けるステップ
    がPNPトランジスタを有する第二段を設けることを特
    徴とする方法。
JP5039142A 1992-02-28 1993-03-01 電気信号をバッファする方法及び装置 Pending JPH0621734A (ja)

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