JPH0685568A - Differential amplifier - Google Patents
Differential amplifierInfo
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- JPH0685568A JPH0685568A JP4233751A JP23375192A JPH0685568A JP H0685568 A JPH0685568 A JP H0685568A JP 4233751 A JP4233751 A JP 4233751A JP 23375192 A JP23375192 A JP 23375192A JP H0685568 A JPH0685568 A JP H0685568A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、差動増幅器において、
安定した同相信号を出力するための改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a differential amplifier,
The present invention relates to an improvement for outputting a stable common mode signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来からの基本的な差動増幅器を図３に
示す。入力電圧はv1とv2で示されており、また出力電圧
はv3とv4で示されている。同相出力信号は ＶC ＝ （v3＋v4）／２ と表されるものである。この時、各々出力電圧v3，v4
は、各々トランジスタＱ３１，Ｑ３２におけるＨ fe（エ
ミッタ接地における直流に対する出力短絡電流増幅率）
およびそのエミッタ抵抗あるいはコレクタ抵抗の値に依
存した増幅率で入力電圧v1，v2を増幅したものである。
これらは、温度あるいは、そのバイアス電流の変化など
に依存して変動する。2. Description of the Related Art A conventional basic differential amplifier is shown in FIG.
Show. The input voltage is shown by v1 and v2, and also the output voltage
Are shown in v3 and v4. In-phase output signal is VC = (V3 + v4) / 2. At this time, output voltage v3, v4 respectively
Is H in each of the transistors Q31 and Q32. fe(D
Output short-circuit current amplification factor for DC in Mitter ground)
And its emitter or collector resistance
The input voltages v1 and v2 are amplified with the existing amplification factor.
These are changes in temperature or its bias current, etc.
Fluctuates depending on.
【０００３】一方、通常差動増幅器の動作としては、差
動利得［Ａd ＝（v3−v4）／（v1−v2）］の特性のみを
考えがちである。しかし、設計において、同相信号が安
定することは設計においてトランジスタの特性のばらつ
きの許容度が増すことから、重要である。On the other hand, as an operation of a normal differential amplifier, it is apt to consider only the characteristic of differential gain [A d = (v3-v4) / (v1-v2)]. However, in the design, it is important that the in-phase signal is stable because the tolerance of variations in transistor characteristics increases in the design.
【０００４】なお、従来からの、同相出力を安定させる
手段方法を以下に説明する。第１の方法としては、差動
増幅器におけるエミッタ側の電流源の温度補償を行うこ
とが一般的に行われている。また、第２の方法として
は、図４に示すように、同相出力電圧［(v3＋v4)/２］
をフィードバックして供給電力を制御する方法がある。
このとき、図４に示すフィードバックの方法を用いると
なれば、ＯＰアンプのような大規模回路が必要となり、
集積回路としては実現しがたい。A conventional method for stabilizing the in-phase output will be described below. As a first method, temperature compensation of a current source on the emitter side in a differential amplifier is generally performed. As a second method, as shown in FIG. 4, the common mode output voltage [(v3 + v4) / 2]
Is fed back to control the supply power.
At this time, if the feedback method shown in FIG. 4 is used, a large-scale circuit such as an OP amplifier is required,
It is difficult to realize as an integrated circuit.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このため、集積回路等
で構成した差動増幅器にあっては同相電圧にたいする補
償がなされず、入力した同相電圧の大きさによってその
ゲインが変動するあるいは、トランジスタの温度特性に
基づく増幅度の変化により同相出力が変動するという問
題がある。本発明はこのような点に着目してなされたも
のであり、その目的は、集積回路に適した簡単な回路構
成で、その入力の絶対値の大きさあるいは温度変化によ
ってもその同相入力にたいし一定のゲインで同相出力が
される差動増幅器を提供することにある。Therefore, in a differential amplifier composed of an integrated circuit or the like, the common mode voltage is not compensated, and its gain fluctuates depending on the magnitude of the input common mode voltage, or the gain of the transistor is changed. There is a problem that the in-phase output fluctuates due to the change in the amplification degree based on the temperature characteristic. The present invention has been made paying attention to such a point, and an object thereof is to provide a simple circuit configuration suitable for an integrated circuit, and to prevent the common mode input from changing in the absolute value of the input or the temperature change. Another object of the present invention is to provide a differential amplifier that outputs in-phase with a constant gain.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、各々のベース
に２つの入力電圧が入力される一対のトランジスタおよ
びゲインを定めるための抵抗からなる差動増幅部と、高
電位側から前記差動増幅部に供給される電源の電位を、
そのベースに入力される電源の電位に基づいて制御する
第１のトランジスタと、前記差動増幅部にて増幅された
信号の各々をインピーダンス変換して出力し、またその
差動増幅部の電源電位の変化を出力する一対のエミッタ
フォロワと、前記エミッタフォロワの供給電流の変動を
比例増幅し、前記第１のトランジスタのベースに入力す
るフィードバック部からなり、出力の同相電位が安定に
なるようにしたことを特徴とする差動増幅器である。According to the present invention, there is provided a differential amplifier section comprising a pair of transistors to which two input voltages are input to each base and a resistor for determining a gain, and the differential amplifier section from the high potential side. The potential of the power supply supplied to the amplifier is
A first transistor that controls based on the potential of the power supply input to the base, and impedance-converts and outputs each of the signals amplified by the differential amplification unit, and the power supply potential of the differential amplification unit. Of a pair of emitter followers and a feedback unit for proportionally amplifying the variation of the supply current of the emitter followers and inputting to the base of the first transistor, so that the common mode potential of the output becomes stable. It is a differential amplifier characterized in that.
【０００７】[0007]
【作用】本発明において、出力段のエミッタフォロワの
電流変化を検出し、その結果を差動段の供給電流を制御
するトランジスタに帰還することで安定した同相出力を
得ることが可能となる。また回路構成が、ＮＰＮトラン
ジスタのみの使用で設計することができるので、回路の
集積化が容易となる。In the present invention, it is possible to obtain a stable in-phase output by detecting the current change of the emitter follower of the output stage and feeding back the result to the transistor controlling the supply current of the differential stage. Further, since the circuit configuration can be designed by using only the NPN transistor, the circuit can be easily integrated.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【０００９】図１は本発明の基本的構成図である。図１
において、１は差動増幅部で、入力信号（v1−v2）を増
幅する。２はフィードバック部で、エミッタフォロワ部
３での量エミッタ電流の合計値の変動分を比例増幅し
て、電流制御部４にフィードバックする。３はエミッタ
フォロワ部で、差動増幅部にて増幅された差動信号をイ
ンピーダンス変換し、信号（v3−v4）を出力するいわゆ
る出力バッファである。４は電流制御部で、フィードバ
ック部２から与えられた信号に基づいて差動増幅部１に
供給する電流量を制御する。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention. Figure 1
In 1, a reference numeral 1 is a differential amplifier, which amplifies an input signal (v1-v2). Reference numeral 2 denotes a feedback unit, which proportionally amplifies a variation of the total value of the quantity emitter currents in the emitter follower unit 3 and feeds it back to the current control unit 4. An emitter follower unit 3 is a so-called output buffer that outputs a signal (v3-v4) by impedance-converting the differential signal amplified by the differential amplifier unit. A current control unit 4 controls the amount of current supplied to the differential amplification unit 1 based on the signal given from the feedback unit 2.
【００１０】図２は本発明の具体的実施例である。Ｑ１
〜Ｑ３は、ＮＰＮトランジスタＲ１〜Ｒ４は抵抗であ
る。基本的な動作としては、入力信号（v1−v2）を増幅
した信号（v3−v4）を出力するものである。しかしなが
ら、本発明はその同相出力の改善にあるため、以下に、
同相出力電圧［(v3＋v4)/２］が変化した場合の本構成
の動作を説明する。FIG. 2 shows a concrete embodiment of the present invention. Q1
-Q3 are NPN transistors R1-R4 are resistors. The basic operation is to output a signal (v3-v4) obtained by amplifying the input signal (v1-v2). However, since the present invention lies in the improvement of its common mode output,
The operation of this configuration when the common-mode output voltage [(v3 + v4) / 2] changes will be described.
【００１１】同相出力電圧［(v3＋v4)/２］が変化する
と、エミッタフォロワ部のエミッタ電流であるＩ1が変
化する。一方このＩ1は、接地電位を規準電位とするカ
レントミラー回路から供給されているため、電流Ｉ3は
常に電流Ｉ3’に等しい。従って、電流Ｉ2の変化分は、
電流Ｉ1の変化分として表れる。When the common mode output voltage [(v3 + v4) / 2] changes, the emitter current I1 of the emitter follower section changes. On the other hand, this I1 is supplied from the current mirror circuit whose reference potential is the ground potential, so that the current I3 is always equal to the current I3 '. Therefore, the change of the current I2 is
It appears as a change in the current I1.
【００１２】この電流Ｉ２はトランジスタＱ２及びＱ３
からなるダーリントン接続のベース電流となる。従っ
て、電流Ｉ２の変化は増幅されてコレクタ電流Ｉ4の変
化となる。This current I2 is applied to the transistors Q2 and Q3.
It becomes the base current of Darlington connection. Therefore, the change in the current I2 is amplified and becomes the change in the collector current I4.
【００１３】電流Ｉ4×抵抗Ｒ4から導きだされる電圧
は、トランジスタＱ１のベース電圧となる。このため、
電流Ｉ4はトランジスタＱ１のエミッタ電位の変動とな
る。従って、差動増幅部１における同相出力電位が変化
することになる。この一連の動作に基づいて、同相出力
電圧の変動におけるフィードバックが行われたことにな
る。The voltage derived from the current I4 × resistor R4 becomes the base voltage of the transistor Q1. For this reason,
The current I4 changes the emitter potential of the transistor Q1. Therefore, the in-phase output potential in the differential amplifier 1 changes. Based on this series of operations, it means that the feedback in the variation of the common-mode output voltage is performed.
【００１４】なお、このフィードバック動作の安定動作
のための定数について説明する。エミッタフォロワ部３
の電流供給に用いられているカレントミラー回路ではノ
ードＮ1，Ｎ2は同電位である。従って、図４に示す回路
において、Ｉ3 ＝Ｉ3'、すなわちＲ１＝Ｒ２＝２・Ｒ３
のときに、同相出力電圧［(v3＋v4)/２］が接地電位と
なり、この状態が安定状態である。The constants for stabilizing the feedback operation will be described. Emitter follower part 3
In the current mirror circuit used for supplying the current, the nodes N1 and N2 have the same potential. Therefore, in the circuit shown in FIG. 4, I3 = I3 ', that is, R1 = R2 = 2.R3
At this time, the in-phase output voltage [(v3 + v4) / 2] becomes the ground potential, and this state is a stable state.
【００１５】[0015]
【発明の効果】従って、本発明によれば、安定した同相
電圧出力を得る差動増幅器を実現できる。Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a differential amplifier which can obtain a stable common-mode voltage output.
【図１】本発明の基本的構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
【図２】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
【図３】従来例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example.
【図４】従来例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional example.
１ 差動増幅部 ２ フィードバック部 ３ エミッタフォロワ部 ４ 電流制御部 1 differential amplifier 2 feedback 3 emitter follower 4 current controller
Claims (1)
る一対のトランジスタおよびゲインを定めるための抵抗
からなる差動増幅部と、 高電位側から前記差動増幅部に供給される電源の電位
を、そのベースに入力される電源の電位に基づいて制御
する第１のトランジスタと、 前記差動増幅部にて増幅された信号の各々をインピーダ
ンス変換して出力し、またその差動増幅部の電源電位の
変化を出力する一対のエミッタフォロワと、 前記エミッタフォロワの供給電流の変動を比例増幅し、
前記第１のトランジスタのベースに入力するフィードバ
ック部からなり、出力の同相電位が安定になるようにし
たことを特徴とする差動増幅器。1. A differential amplifier section comprising a pair of transistors to each of which two input voltages are input to each base and a resistor for determining a gain, and a power supply supplied to the differential amplifier section from a high potential side. A first transistor that controls a potential based on the potential of a power supply input to its base, and impedance-converts and outputs each of the signals amplified by the differential amplifier, and the differential amplifier A pair of emitter followers that output changes in the power supply potential, and proportionally amplify the variation in the supply current of the emitter followers,
A differential amplifier comprising a feedback unit for inputting to the base of the first transistor so that the in-phase potential of the output becomes stable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233751A JPH0685568A (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Differential amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233751A JPH0685568A (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Differential amplifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685568A true JPH0685568A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=16960010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4233751A Pending JPH0685568A (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Differential amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685568A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330947A (en) * | 1998-02-19 | 1999-11-30 | Lucent Technol Inc | Method and device for controlling common mode output voltage of differential buffer |
| WO2006068455A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Ok-Sang Jin | Differential amplifier |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114609A (en) * | 1981-12-28 | 1983-07-08 | Victor Co Of Japan Ltd | Transistor driving circuit |
| JPS6214815U (en) * | 1985-07-11 | 1987-01-29 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP4233751A patent/JPH0685568A/en active Pending
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| WO2006068455A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Ok-Sang Jin | Differential amplifier |
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