JPH0685567A - 差動増幅回路 - Google Patents

差動増幅回路

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JPH0685567A
JPH0685567A JP23097992A JP23097992A JPH0685567A JP H0685567 A JPH0685567 A JP H0685567A JP 23097992 A JP23097992 A JP 23097992A JP 23097992 A JP23097992 A JP 23097992A JP H0685567 A JPH0685567 A JP H0685567A
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JP
Japan
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transistor
transistors
differential amplifier
amplifier circuit
emitter
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Application number
JP23097992A
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English (en)
Inventor
Takumi Kawai
匠 川合
Chikara Tsuchiya
主税 土屋
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は差動増幅回路に関し、低電圧電源で
動作する、低雑音、かつ、高利得な差動増幅回路を提供
することを目的としている。 【構成】 エミッタを共通接続し、ベースを入力端とす
る一対のトランジスタQ1,Q2の各コレクタに、ベー
スを共通接続してなる一対のトランジスタQ3,Q4の
エミッタをそれぞれ接続するとともに、該トランジスタ
Q3,Q4の各コレクタに負荷抵抗R1,R2を接続
し、該トランジスタQ3,Q4の各コレクタと負荷抵抗
R1,R2との接続点O1,O2を出力端とする差動増
幅回路において、前記トランジスタQ1のコレクタと前
記トランジスタQ3のエミッタとの接続点N1、及び前
記トランジスタQ2のコレクタと前記トランジスタQ4
のエミッタとの接続点N2に所定電流を流す電流供給手
段1を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、差動増幅回路に係り、
詳しくは、例えば、データ読み出し用のプリアンプ等に
用いて好適な、低電圧電源で動作する差動増幅回路に関
する。[発明の背景]近年、コンピュータシステム等の
低消費電力化に伴い、そのオプション機器に対しても低
消費電力なものが求められている。
【0002】例えば、ワークステーションやパーソナル
コンピュータに搭載される外部記憶装置としてのハード
ディスク装置等では、大容量化とともに消費電力を下げ
るために、従来、+5V,+12Vで動作していたもの
から、+5V単一電源で動作するものが主流となってき
ている。しかし、単に電源電圧を下げただけでは、ハー
ドディスク装置の読み出し用の増幅回路(以下、プリア
ンプという)のSN比(信号対雑音比)が劣化する。
【0003】そこで、このような低消費電力化の流れに
伴い、ハードディスク装置に使用されるプリアンプに、
+5V単一で動作する低雑音で高利得な半導体集積回路
(以下、IC:Integrated Circuitという)が要求され
ている。
【0004】
【従来の技術】従来のこの種の差動増幅回路としては、
例えば、図7に示すようなものがある。図7に+5V,
+12Vで動作する従来のプリアンプ用ICの差動増幅
回路を示す。
【0005】この差動増幅回路は、バイポーラトランジ
スタQ1,Q2、負荷抵抗R1,R2、電流源IO から
なるエミッタ接地回路と、バイポーラトランジスタQ
3,Q4からなるベース接地回路とから構成されてい
る。なお、図7中、Eは定電圧源、VCCは電源である。
ここで、バイポーラトランジスタ(以下、単にトランジ
スタという)hfeは十分大きく、ベース電流は無視でき
るものとし、トランジスタQ1及びQ2、トランジスタ
Q3及びQ4、負荷抵抗R1及びR2がそれぞれ等しい
ものとして差動増幅回路の利得Gを考えると、本差動増
幅回路の利得Gは、負荷抵抗R1とトランジスタQ1及
びQ3のそれぞれの相互コンダクタンスgmの逆数であ
るエミッタ抵抗re1,re3から、おおよそ次式で求
められる。
【0006】
【数1】
【0007】なお、gm=エミッタ電流/VT〔1/
Ω〕、VT:トランジスタの熱雑音[V]、re1:ト
ランジスタQ1のエミッタ抵抗、re3:トランジスタ
Q3のエミッタ抵抗である。すなわち、ハードディスク
装置の大容量化のためにプリアンプ用ICも低雑音で、
かつ、高利得とするためには、上式[数1]に示すよう
に、定電流源IO 、または、負荷抵抗R1の値を大きく
すればよい。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の差動増幅回路にあっては、近時における低消
費電力化の流れから+5V単一電源やそれ以下の電源電
圧時に動作させる用途が出てきたため、以下に述べるよ
うな問題点が新たに発生した。すなわち、前述したよう
に、低雑音・高利得化を実現するためには、定電流源I
O や負荷抵抗R1の値を大きくするとよいが、+5V単
一電源やそれ以下の電源電圧時に、定電流源IO や負荷
抵抗R1の値を大きくした場合、負荷抵抗R1,R2と
定電流源IO /2とによって生じる電圧降下(R1×I
O /2)が非常に大きくなるため、トランジスタQ3,
Q4のコレクタ電位がベース電位より下がることにな
り、ベース−コレクタ間のpn接合が順方向バイアスと
なってトランジスタQ3,Q4は飽和領域(トランジス
タの活性領域から外れる領域)となり、正常な増幅動作
をしなくなってしまう。
【0009】したがって、低電圧電源動作時において
は、低雑音で、かつ、高利得のプリアンプ用ICの実現
は困難であった。 [目的]そこで本発明は、低電圧電源で動作する、低雑
音、かつ、高利得な差動増幅回路を提供することを目的
としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による差動増幅回
路は上記目的達成のため、その原理図を図1に示すよう
に、エミッタを共通接続し、ベースを入力端とする一対
の第一,第二トランジスタQ1,Q2と、該第一,第二
トランジスタQ1,Q2の各コレクタにエミッタをそれ
ぞれ接続したベースを共通接続してなる一対の第三,第
四トランジスタQ3,Q4と、該第三,第四トランジス
タQ3,Q4の各コレクタに接続される第一,第二負荷
抵抗R1,R2とを備え、該第三,第四トランジスタQ
3,Q4の各コレクタと該第一,第二負荷抵抗R1,R
2との接続点O1,O2を出力端とする差動増幅回路に
おいて、前記第一トランジスタQ1のコレクタと前記第
三トランジスタQ3のエミッタとの接続点N1、及び前
記第二トランジスタQ2のコレクタと前記第四トランジ
スタQ4のエミッタとの接続点N2に所定電流を供給す
る電流供給手段を設けるように構成している。
【0011】この場合、前記電流供給手段は、第三,第
四負荷抵抗R3,R4の一端を高電位電源線に接続し、
他端を前記接続点N1,N2にそれぞれ接続して構成す
るものや、高電位電源線にコレクタを接続し、エミッタ
を前記接続点N1,N2にそれぞれ接続してなる第五,
第六トランジスタQ5,Q6で構成するもの等が考えら
れる。
【0012】
【作用】本発明では、電流供給手段1によって第一トラ
ンジスタQ1のコレクタと第三トランジスタQ3のエミ
ッタとの接続点N1、及び第二トランジスタQ2のコレ
クタと第四トランジスタQ4のエミッタとの接続点N2
に所定量の電流が流されることにより、第一,第二トラ
ンジスタQ1,Q2に流れる電流を減らすことなく第
一,第二負荷抵抗R1,R2に流れる電流が低減され
る。
【0013】すなわち、第一,第二負荷抵抗R1,R2
による電圧降下が小さく抑えられるため、第一,第二負
荷抵抗R1,R2の値を大きくすることによって低電圧
電源で動作する、低雑音、かつ、高利得な差動増幅回路
が得られる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
2は本発明に係る差動増幅回路の実施例1を示す図であ
り、その要部構成を示す回路図である。まず、構成を説
明する。
【0015】なお、図2において、図1に示す原理図に
付された番号と同一番号は同一部分を示す。図2中、Q
1,Q2はエミッタ接地回路からなる差動対を構成する
低雑音のnpnトランジスタ、Q3,Q4はベース接地
回路を構成するnpnトランジスタであり、R1,R2
は本実施例における差動増幅回路の利得を決定する負荷
抵抗である。
【0016】本実施例の電流供給手段1は、抵抗R3,
R4からなり、抵抗R3,R4は負荷抵抗R1,R2に
流れる電流を制御するものである。そして、電流供給手
段1は、トランジスタQ3,Q4のエミッタ抵抗re
3,re4と比較して、大きなインピーダンスを持つも
ので構成されている。次に作用を説明する。
【0017】トランジスタのhfeが十分大きく、ベース
電流を無視できるとすると、負荷抵抗R1、R2に流れ
る電流I1,I2は、定電流源IO /2から抵抗R3、
R4に流れる電流I3,I4を引いた値となり、下式
[数2]で求められる。
【0018】
【数2】
【0019】この場合、差動増幅回路の利得G’は、
【0020】
【数3】
【0021】なお、re1:トランジスタQ1のエミッ
タ抵抗、re3:トランジスタQ3のエミッタ抵抗、r
e3//R3:re3とR3との並列の意味である。す
なわち、re3とR1との関係をre3<<R1となる
ように保っておけば、re3//R3≒re3であるか
ら、上式[数3]における利得G’は、
【0022】
【数4】
【0023】となり従来例における利得Gの式と同様と
なる。したがって、負荷抵抗R1,R2に流す電流I
1,I2を減らしても利得G’は変わらないため、電流
I1,I2を低減することができるので、負荷抵抗R
1,R2で生じる電圧降下は小さくなり、低電源電圧で
も低雑音で高利得な差動増幅回路が実現できる。
【0024】図3は本発明に係る差動増幅回路の実施例
2を示す図、図4は本発明に係る差動増幅回路の実施例
3を示す図であり、それぞれその要部構成を示す回路図
である。なお、図3,4において、図2に示す実施例1
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。
【0025】図3に示す実施例2の電流供給手段1は、
電流源J1,J2で構成され、図4に示す実施例3の電
流供給手段1は、電流源J3,J4、トランジスタQ
5,Q6から構成されるものであり、その作用は前述の
実施例1と同様である。図5は本発明に係る差動増幅回
路の実施例4を示す図であり、その要部構成を示す回路
図である。
【0026】なお、図5において、図2に示す実施例1
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。本実施例
の差動増幅回路は、複数チャネルの入力に対応させたも
のであり、入力数に応じてエミッタ接地回路を構成する
一対のトランジスタQ(n−1),Qnを設け、セレク
タ信号をベースに受けるトランジスタQS1,・・・,
QSnによって、いずれかのトランジスタ対が選択され
て動作するものである。
【0027】すなわち、例えば、ハードディスク装置の
読み出し用プリアンプに本実施例の差動増幅回路を用い
る場合、通常、ハードディスク装置は複数の金属ディス
クを備え、各ディスクに対して読み出し用ヘッドを有す
るので、対応するチャネル数に合わせて入力段を増やす
ことができる。このように本実施例では、+5V単一電
源、あるいはそれよりも低い電源電圧でも低雑音、高利
得な差動増幅回路ができ、例えば、ハードディスク装置
の高性能化、省消費電力化に寄与することができる。
【0028】なお、上記実施例はトランジスタとして、
npnタイプのバイポーラトランジスタを用いた場合を
例に採り説明しているが、これに限らず、pnpタイプ
のバイポーラトランジスタを用いてもよく、この場合、
極性を逆に設定すればよい。また、エミッタ接地回路と
しては、図6(a)に示すように、トランジスタQ1,
Q2のエミッタを単に共通接続したもの以外に、図6
(b)に示すように、ダイオードD1,D2を介挿した
ものや、図6(c)に示すように、負荷抵抗RR1,R
R2を介挿したものも考えられる。
【0029】
【発明の効果】本発明では、電流供給手段によってトラ
ンジスタQ1のコレクタとトランジスタQ3のエミッタ
との接続点N1、及びトランジスタQ2のコレクタとト
ランジスタQ4のエミッタとの接続点N2に所定量の電
流を流すことによって、トランジスタQ1,Q2に流れ
る電流を減らすことなく負荷抵抗R1,R2に流れる電
流を低減することができる。
【0030】したがって、負荷抵抗R1,R2による電
圧降下を小さく抑えることができ、負荷抵抗R1,R2
の値を大きくすることによって低電圧電源で動作する、
低雑音、かつ、高利得な差動増幅回路を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の差動増幅回路の原理図である。
【図2】実施例1の要部構成を示す回路図である。
【図3】実施例2の要部構成を示す回路図である。
【図4】実施例3の要部構成を示す回路図である。
【図5】実施例4の要部構成を示す回路図である。
【図6】差動増幅回路の入力段を構成するエミッタ接地
回路の回路例を示す図である。
【図7】従来例の要部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 電流供給手段 IO 電流源 Q1〜Q4 バイポーラトランジスタ R1,R2 負荷抵抗 R3,R4 抵抗(電流供給手段) J1,J2 電流源(電流供給手段) J2,J3 電流源(電流供給手段) Q5,Q6 バイポーラトランジスタ(電流供給手
段) QS1,・・・,QSn バイポーラトランジスタ D1,D2 ダイオード RR1,RR2 抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エミッタを共通接続し、ベースを入力端と
    する一対の第一,第二トランジスタQ1,Q2と、 該第一,第二トランジスタQ1,Q2の各コレクタにエ
    ミッタをそれぞれ接続したベースを共通接続してなる一
    対の第三,第四トランジスタQ3,Q4と、 該第三,第四トランジスタQ3,Q4の各コレクタに接
    続される第一,第二負荷抵抗R1,R2とを備え、 該第三,第四トランジスタQ3,Q4の各コレクタと該
    第一,第二負荷抵抗R1,R2との接続点O1,O2を
    出力端とする差動増幅回路において、 前記第一トランジスタQ1のコレクタと前記第三トラン
    ジスタQ3のエミッタとの接続点N1、及び前記第二ト
    ランジスタQ2のコレクタと前記第四トランジスタQ4
    のエミッタとの接続点N2に所定電流を供給する電流供
    給手段を設けることを特徴とする差動増幅回路。
  2. 【請求項2】前記電流供給手段は、第三,第四負荷抵抗
    R3,R4の一端を高電位電源線に接続し、他端を前記
    接続点N1,N2にそれぞれ接続して構成することを特
    徴とする請求項1記載の差動増幅回路。
  3. 【請求項3】前記電流供給手段は、高電位電源線にコレ
    クタを接続し、エミッタを前記接続点N1,N2にそれ
    ぞれ接続してなる第五,第六トランジスタQ5,Q6で
    構成することを特徴とする請求項1記載の差動増幅回
    路。
JP23097992A 1992-08-31 1992-08-31 差動増幅回路 Pending JPH0685567A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011082894A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Nec Corp クロック信号増幅回路、クロック信号増幅回路の制御方法及びクロック信号分配回路
US8390900B2 (en) 2009-06-12 2013-03-05 Kyocera Mita Corporation Image reading device, image reading device shading correction method, and image forming apparatus
JP2019033399A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 ローム株式会社 差動回路
JP2019033398A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 ローム株式会社 差動回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8390900B2 (en) 2009-06-12 2013-03-05 Kyocera Mita Corporation Image reading device, image reading device shading correction method, and image forming apparatus
JP2011082894A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Nec Corp クロック信号増幅回路、クロック信号増幅回路の制御方法及びクロック信号分配回路
JP2019033399A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 ローム株式会社 差動回路
JP2019033398A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 ローム株式会社 差動回路

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010327