JPH06252665A - バイアス回路及びこのバイアス回路を使用する差動増幅回路 - Google Patents
バイアス回路及びこのバイアス回路を使用する差動増幅回路Info
- Publication number
- JPH06252665A JPH06252665A JP3224393A JP3224393A JPH06252665A JP H06252665 A JPH06252665 A JP H06252665A JP 3224393 A JP3224393 A JP 3224393A JP 3224393 A JP3224393 A JP 3224393A JP H06252665 A JPH06252665 A JP H06252665A
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- Japan
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- voltage
- constant
- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、バイアス電圧をほぼ一定に
安定させるバイアス回路、及びこのバイアス回路を使用
して電源電圧の変更にかかわらず安定して動作する差動
増幅回路を提供することにある。 【構成】 回路にバイアス電圧を提供するバイアス回
路であって、電源を供給する電源供給手段と、電源が供
給された場合に、ほぼ一定のバイアス電圧を発生する定
電圧発生手段とを備えることを特徴とする。前記回路は
差動増幅回路である。前記定電圧発生手段は定電圧素子
からなる。前記電源供給手段はダイオード接続のＭＯＳ
トランジスタを有する。また、２つの入力端子から入力
される電圧の差に対応した電圧を出力する差動増幅動作
部と、該差動増幅動作部にほぼ一定のバイアス電圧を提
供するバイアス部とを備えることを特徴とする。前記バ
イアス部は、定電圧を発生する定電圧素子とダイオード
接続のＭＯＳトランジスタとから成る。前記バイアス部
は、定電圧を発生する３端子レギュレータから成る。
安定させるバイアス回路、及びこのバイアス回路を使用
して電源電圧の変更にかかわらず安定して動作する差動
増幅回路を提供することにある。 【構成】 回路にバイアス電圧を提供するバイアス回
路であって、電源を供給する電源供給手段と、電源が供
給された場合に、ほぼ一定のバイアス電圧を発生する定
電圧発生手段とを備えることを特徴とする。前記回路は
差動増幅回路である。前記定電圧発生手段は定電圧素子
からなる。前記電源供給手段はダイオード接続のＭＯＳ
トランジスタを有する。また、２つの入力端子から入力
される電圧の差に対応した電圧を出力する差動増幅動作
部と、該差動増幅動作部にほぼ一定のバイアス電圧を提
供するバイアス部とを備えることを特徴とする。前記バ
イアス部は、定電圧を発生する定電圧素子とダイオード
接続のＭＯＳトランジスタとから成る。前記バイアス部
は、定電圧を発生する３端子レギュレータから成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバイアス回路、特に差動
増幅回路等の回路にバイアス電圧を提供するバイアス回
路及びこれを使用する差動増幅回路に関するものであ
る。以下、本明細書においては、差動増幅回路をもとに
本発明のバイアス回路を説明するが、本発明のバイアス
回路が種々の回路のバイアス回路として応用できるのは
明らかである。
増幅回路等の回路にバイアス電圧を提供するバイアス回
路及びこれを使用する差動増幅回路に関するものであ
る。以下、本明細書においては、差動増幅回路をもとに
本発明のバイアス回路を説明するが、本発明のバイアス
回路が種々の回路のバイアス回路として応用できるのは
明らかである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来から知られている差動増幅回
路の基本的構成図である。入力端子１，２からの入力電
圧の差に比例する電圧が増幅されて出力端子３から出力
される。ここで、ダイオード接続のＭＯＳトランジスタ
３０５〜３０７が、トランジスタ３００〜３０４から成
る差動増幅回路のバイアス電圧を決定する。図５では、
バイアス電圧は、電源１００と接地間をＭＯＳトランジ
スタ３０５〜３０７で分割した電圧となっている。
路の基本的構成図である。入力端子１，２からの入力電
圧の差に比例する電圧が増幅されて出力端子３から出力
される。ここで、ダイオード接続のＭＯＳトランジスタ
３０５〜３０７が、トランジスタ３００〜３０４から成
る差動増幅回路のバイアス電圧を決定する。図５では、
バイアス電圧は、電源１００と接地間をＭＯＳトランジ
スタ３０５〜３０７で分割した電圧となっている。
【０００３】ところで、ＬＣＤドライバ等の回路におい
ては、このような差動増幅回路を、信号入力部では電源
＋５Ｖで、回路内では＋３５〜４０Ｖでそれぞれ使用す
る。この場合、それぞれの回路で好適なバイアスに調整
することも考えられるが、高集積化を目指す昨今では同
じ回路構成を使用出来ることが好ましい。
ては、このような差動増幅回路を、信号入力部では電源
＋５Ｖで、回路内では＋３５〜４０Ｖでそれぞれ使用す
る。この場合、それぞれの回路で好適なバイアスに調整
することも考えられるが、高集積化を目指す昨今では同
じ回路構成を使用出来ることが好ましい。
【０００４】図５の回路を、例えば電源１００を＋５Ｖ
で使用する場合と、＋３５Ｖ〜４０Ｖで使用する場合に
は、図６Ａに示す回路における図６Ｂのトランジスタの
特性から明らかなように電流（Ｉｄ）は電位差（Ｖｄ）
の２乗に比例するので、ＭＯＳトランジスタ３０７のソ
ース・ドレイン間の電位差（Ｖｄ）が増加し、バイアス
電圧が変化する。このことは、ＭＯＳトランジスタ３０
７が抵抗領域で動作することを意味し、差動増幅回路が
誤動作したり、極端な場合には動作しなくなったり、あ
るいは回路の動作許容範囲が著しく狭くなったりする。
で使用する場合と、＋３５Ｖ〜４０Ｖで使用する場合に
は、図６Ａに示す回路における図６Ｂのトランジスタの
特性から明らかなように電流（Ｉｄ）は電位差（Ｖｄ）
の２乗に比例するので、ＭＯＳトランジスタ３０７のソ
ース・ドレイン間の電位差（Ｖｄ）が増加し、バイアス
電圧が変化する。このことは、ＭＯＳトランジスタ３０
７が抵抗領域で動作することを意味し、差動増幅回路が
誤動作したり、極端な場合には動作しなくなったり、あ
るいは回路の動作許容範囲が著しく狭くなったりする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
欠点を除去し、バイアス電圧をほぼ一定に安定させるバ
イアス回路、及びこのバイアス回路を使用して電源電圧
の変更にかかわらず安定して動作する差動増幅回路を提
供する。
欠点を除去し、バイアス電圧をほぼ一定に安定させるバ
イアス回路、及びこのバイアス回路を使用して電源電圧
の変更にかかわらず安定して動作する差動増幅回路を提
供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明のバイアス回路は、回路にバイアス電圧を提
供するバイアス回路であって、電源を供給する電源供給
手段と、電源が供給された場合に、ほぼ一定のバイアス
電圧を発生する定電圧発生手段とを備える。ここで、前
記回路は差動増幅回路である。また、前記定電圧発生手
段は定電圧素子からなる。また、前記電源供給手段はダ
イオード接続のＭＯＳトランジスタを有する。
に、本発明のバイアス回路は、回路にバイアス電圧を提
供するバイアス回路であって、電源を供給する電源供給
手段と、電源が供給された場合に、ほぼ一定のバイアス
電圧を発生する定電圧発生手段とを備える。ここで、前
記回路は差動増幅回路である。また、前記定電圧発生手
段は定電圧素子からなる。また、前記電源供給手段はダ
イオード接続のＭＯＳトランジスタを有する。
【０００７】また、本発明の差動増幅回路は、２つの入
力端子から入力される電圧の差に対応した電圧を出力す
る差動増幅動作部と、該差動増幅動作部にほぼ一定のバ
イアス電圧を提供するバイアス部とを備える。ここで、
前記バイアス部は、定電圧を発生する定電圧素子とダイ
オード接続のＭＯＳトランジスタとから成る。また、前
記バイアス部は、定電圧を発生する３端子レギュレータ
から成る。
力端子から入力される電圧の差に対応した電圧を出力す
る差動増幅動作部と、該差動増幅動作部にほぼ一定のバ
イアス電圧を提供するバイアス部とを備える。ここで、
前記バイアス部は、定電圧を発生する定電圧素子とダイ
オード接続のＭＯＳトランジスタとから成る。また、前
記バイアス部は、定電圧を発生する３端子レギュレータ
から成る。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明の実施例を説
明する。
明する。
【０００９】図１Ａは本実施例のバイアス回路を適用し
た差動増幅回路の構成図である。差動増幅動作部（トラ
ンジスタ１０〜１４）の構成は図５と同様である。図１
Ｂは図１Ａとは電源電圧を逆としたものであり、図１Ａ
ではバイアス電圧を供給するトランジスタ１４のゲート
入力線４は、バイアス回路２００により接地線５から一
定電圧に制御され、図１Ｂではバイアス回路２０１によ
り電源電圧から一定電圧に制御される。
た差動増幅回路の構成図である。差動増幅動作部（トラ
ンジスタ１０〜１４）の構成は図５と同様である。図１
Ｂは図１Ａとは電源電圧を逆としたものであり、図１Ａ
ではバイアス電圧を供給するトランジスタ１４のゲート
入力線４は、バイアス回路２００により接地線５から一
定電圧に制御され、図１Ｂではバイアス回路２０１によ
り電源電圧から一定電圧に制御される。
【００１０】図２Ａ及び図２Ｂは、更に詳細なバイアス
回路２００の構成を示す図である。図２Ａで、２０２は
ダイオード接続のＭＯＳトランジスタ、２０３は定電圧
素子であり、電源電圧線１００と接地線５との間に直列
に接続され、ＭＯＳトランジスタ２０２と定電圧素子２
０３との間のノードがバイアス電圧を提供する。図２Ｂ
で、２０４は３端子レギュレータであり、電源電圧と接
地電圧とから定電圧を供給する。尚、図２Ｂのノード２
０は図２Ａのノード２０を示している。
回路２００の構成を示す図である。図２Ａで、２０２は
ダイオード接続のＭＯＳトランジスタ、２０３は定電圧
素子であり、電源電圧線１００と接地線５との間に直列
に接続され、ＭＯＳトランジスタ２０２と定電圧素子２
０３との間のノードがバイアス電圧を提供する。図２Ｂ
で、２０４は３端子レギュレータであり、電源電圧と接
地電圧とから定電圧を供給する。尚、図２Ｂのノード２
０は図２Ａのノード２０を示している。
【００１１】ここで、理想的には定電圧素子２０３と３
端子レギュレータ２０４との出力は図２Ｃのような特性
が望ましく、このようにすれば、バイアス電圧を電圧
は、電流の変化にかかわらず一定（ＶC ）となる。電源
電圧１００の変化は、定電圧素子を流れる電流量を増加
させるが、上記構成では出力電圧は一定となり、トラン
ジスタ１４のゲートに入力されるバイアス電圧が一定と
なって、本発明の目的が達成される。
端子レギュレータ２０４との出力は図２Ｃのような特性
が望ましく、このようにすれば、バイアス電圧を電圧
は、電流の変化にかかわらず一定（ＶC ）となる。電源
電圧１００の変化は、定電圧素子を流れる電流量を増加
させるが、上記構成では出力電圧は一定となり、トラン
ジスタ１４のゲートに入力されるバイアス電圧が一定と
なって、本発明の目的が達成される。
【００１２】図３Ａは図１Ａあるいは図２Ａに対応する
回路で、定電圧素子２０３の一例として２段に直列接続
されたダイオード２０５，２０６を示したものである。
このような定電圧素子の特性は図３Ｂのように電流（Ｉ
ｄ）と電圧（Ｖｄ）とは指数関係となり、ほぼ図２Ｃに
示した理想特性に近いものとなる。尚、本例では順方向
の２段のダイオードの接続を示したが、その他定電圧素
子であればよく、ツェナーダイオードであってもかまわ
ない。しかしながら、本発明は高集積化をも考慮したも
のであり、２段のダイオードの接続として作成した本実
施例は、製造上でも有利である。
回路で、定電圧素子２０３の一例として２段に直列接続
されたダイオード２０５，２０６を示したものである。
このような定電圧素子の特性は図３Ｂのように電流（Ｉ
ｄ）と電圧（Ｖｄ）とは指数関係となり、ほぼ図２Ｃに
示した理想特性に近いものとなる。尚、本例では順方向
の２段のダイオードの接続を示したが、その他定電圧素
子であればよく、ツェナーダイオードであってもかまわ
ない。しかしながら、本発明は高集積化をも考慮したも
のであり、２段のダイオードの接続として作成した本実
施例は、製造上でも有利である。
【００１３】図４は２段に直列接続されたダイオード２
０８，２０９を使用した図３と逆バイアスの例を示す図
であり、図１Ｂに対応する。図４でも図３Ａと同様に、
特性は図３Ｂのようになり、ほぼ図２Ｃに示した理想特
性に近いものとなる。
０８，２０９を使用した図３と逆バイアスの例を示す図
であり、図１Ｂに対応する。図４でも図３Ａと同様に、
特性は図３Ｂのようになり、ほぼ図２Ｃに示した理想特
性に近いものとなる。
【００１４】なお、本実施例においては、差動増幅回路
をもとにバイアス回路を説明したが、本発明のバイアス
回路が種々の回路のバイアス回路として応用できるのは
明らかである。
をもとにバイアス回路を説明したが、本発明のバイアス
回路が種々の回路のバイアス回路として応用できるのは
明らかである。
【００１５】
【発明の効果】本発明により、バイアス電圧をほぼ一定
に安定させるバイアス回路、及びこのバイアス回路を使
用して電源電圧の変更にかかわらず安定して動作する差
動増幅回路を提供できる。また、本発明は高集積化をも
考慮したものであり、製造上でも有利である。
に安定させるバイアス回路、及びこのバイアス回路を使
用して電源電圧の変更にかかわらず安定して動作する差
動増幅回路を提供できる。また、本発明は高集積化をも
考慮したものであり、製造上でも有利である。
【図１Ａ】本実施例のバイアス回路を適用した差動増幅
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図１Ｂ】図１Ａとは電源電圧を逆とした差動増幅回路
の構成図である。
の構成図である。
【図２Ａ】バイアス回路の更に詳細な構成例を示す図で
ある。
ある。
【図２Ｂ】バイアス回路の更に詳細な他の構成例を示す
図である。
図である。
【図２Ｃ】バイアス回路の理想的な特性を示す図であ
る。
る。
【図３Ａ】定電圧素子の一例として２段に直列接続され
たダイオードを示した図である。
たダイオードを示した図である。
【図３Ｂ】図３Ａの２段に直列接続されたダイオードの
特性を示した図である。
特性を示した図である。
【図４】２段に直列接続されたダイオードを使用した図
３と逆バイアスの例を示す図である。
３と逆バイアスの例を示す図である。
【図５】従来から知られている差動増幅回路の基本的構
成図である。
成図である。
【図６Ａ】図５のバイアス電圧を制御するトランジスタ
の動作を示す図である。
の動作を示す図である。
【図６Ｂ】図５のバイアス電圧を制御するトランジスタ
の特性を示す図である。
の特性を示す図である。
Claims (7)
- 【請求項１】 回路にバイアス電圧を提供するバイアス
回路であって、 電源を供給する電源供給手段と、 電源が供給された場合に、ほぼ一定のバイアス電圧を発
生する定電圧発生手段とを備えることを特徴とするバイ
アス回路。 - 【請求項２】 前記回路は差動増幅回路であることを特
徴とする請求項１記載のバイアス回路。 - 【請求項３】 前記定電圧発生手段は定電圧素子からな
ることを特徴とする請求項１記載のバイアス回路。 - 【請求項４】 前記電源供給手段はダイオード接続のＭ
ＯＳトランジスタを有することを特徴とする請求項１記
載のバイアス回路。 - 【請求項５】 ２つの入力端子から入力される電圧の差
に対応した電圧を出力する差動増幅動作部と、 該差動増幅動作部にほぼ一定のバイアス電圧を提供する
バイアス部とを備えることを特徴とする差動増幅回路。 - 【請求項６】 前記バイアス部は、定電圧を発生する定
電圧素子とダイオード接続のＭＯＳトランジスタとから
成ることを特徴とする請求項５記載の差動増幅回路。 - 【請求項７】 前記バイアス部は、定電圧を発生する３
端子レギュレータから成ることを特徴とする請求項５記
載の差動増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224393A JPH06252665A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | バイアス回路及びこのバイアス回路を使用する差動増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224393A JPH06252665A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | バイアス回路及びこのバイアス回路を使用する差動増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252665A true JPH06252665A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12353563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224393A Pending JPH06252665A (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | バイアス回路及びこのバイアス回路を使用する差動増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115328252A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-11 | 复旦大学 | 运放电路及ldo电路 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP3224393A patent/JPH06252665A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115328252A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-11 | 复旦大学 | 运放电路及ldo电路 |
| CN115328252B (zh) * | 2022-08-29 | 2023-11-03 | 复旦大学 | 运放电路及ldo电路 |
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