JPH07141453A - Multiplier - Google Patents

Multiplier

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JPH07141453A
JPH07141453A JP28465193A JP28465193A JPH07141453A JP H07141453 A JPH07141453 A JP H07141453A JP 28465193 A JP28465193 A JP 28465193A JP 28465193 A JP28465193 A JP 28465193A JP H07141453 A JPH07141453 A JP H07141453A
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JP
Japan
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cross
pair
source
coupled
input voltage
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Katsuharu Kimura
克治 木村
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NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To widen an input voltage range by driving a cross-connection emitter coupling pair by the differential output current of a cross-connection source coupling pair where linearity is improved. CONSTITUTION:This multiplier has a cross-connection emitter coupling pair 10 making first input voltage V1 an input, a cross-connection source coupling pair 20 making second input voltage V2 the input, and first and second current sources I01 and I02. The cross-connection emitter coupling pair 10 is driven by the differential output current DELTAI of the cross-connection source coupling pair 20. The ratio of the driving current (I01/I02) and the gate width/length ratio {(W/L)1/(W/L)2} of two pairs of source coupling pairs M5 and M6, and M7 and M8 composing the cross-connection source coupling pair 20 are set so as to satisfy a prescribed relation. As a result, the linearity of the MOS differential pair (cross-connection source coupling pair) 20 can be improved and the input voltage range for the second input voltage V2 can be widened. The gate widths/lengths of two pairs of the source M5 and M6, and M7 and M8 can be equalized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマルチプライヤに関し、
特にBi−MOS半導体集積回路上に形成される、入力
電圧範囲を広げたマルチプライヤに関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to multipliers,
In particular, the present invention relates to a multiplier formed on a Bi-MOS semiconductor integrated circuit and having a wide input voltage range.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のBi−MOSマルチプライヤとし
ては、図8に示す回路が知られている。図8において、
Bi−MOSマルチプライヤは、第1の入力電圧V1
入力とする交叉接続エミッタ結合対10と、第2の入力
電圧V2 を入力とするソース結合対20´と、電流源I
o とを有し、交叉接続エミッタ結合対10がソース結合
対20´の差動出力電流ΔIで駆動される。
2. Description of the Related Art As a conventional Bi-MOS multiplier, a circuit shown in FIG. 8 is known. In FIG.
Bi-MOS multiplier includes a cross connect emitter-coupled pair 10, a first input the input voltage V 1, and a source-coupled pair 20 'to a second input the input voltage V 2, the current source I
and a o, cross connected emitter-coupled pair 10 is driven by the differential output current ΔI of the source-coupled pair 20 '.

【0003】詳細に説明すると、交叉接続エミッタ結合
対10は、第1の入力電圧V1 が供給される第1の入力
端子対(11,12)と、差動出力電流ΔIOUT を出力
するための出力端子対(16,17)とを有する。交叉
接続エミッタ結合対10は、それぞれ、エミッタ同士が
接続された第1のnpnトランジスタ対(Q1 ,Q2
と第2のnpnトランジスタ対(Q3 ,Q4 )とを有す
る。npnトランジスタQ1 とQ4 のベース同士および
npnトランジスタQ2 とQ3 のベース同士はそれぞれ
互いに接続され、かつそれぞれ、入力端子11および1
2に接続されている。また、npnトランジスタQ1
3 のコレクタ同士およびnpnトランジスタQ2 とQ
4 のコレクタ同士がそれぞれ互いに接続され、かつそれ
ぞれ、出力端子16および17に接続されている。
More specifically, the cross-coupled emitter-coupled pair 10 outputs the differential output current ΔI OUT with the first input terminal pair (11, 12) to which the first input voltage V 1 is supplied. Output terminal pair (16, 17). The cross-connected emitter coupling pair 10 is a first npn transistor pair (Q 1 , Q 2 ) whose emitters are connected to each other.
And a second npn transistor pair (Q 3 , Q 4 ). The bases of the npn transistors Q 1 and Q 4 and the bases of the npn transistors Q 2 and Q 3 are connected to each other, and the input terminals 11 and 1 are respectively connected.
Connected to 2. In addition, the collectors of the npn transistors Q 1 and Q 3 and the npn transistors Q 2 and Q 3
The four collectors are connected to each other and to the output terminals 16 and 17, respectively.

【0004】ソース結合対20´は第2の入力電圧V2
が供給される第2の入力端子対(21,22)を有す
る。ソース結合対20´はソース同士が接続されたnチ
ャンネルMOSトランジスタ対(M5 ,M6 )を有す
る。nチャンネルMOSトランジスタM5 およびM6
ゲートはそれぞれ入力端子21および22に接続されて
いる。nチャンネルMOSトランジスタM5 およびM6
のドレインはそれぞれ第1のnpnトランジスタ対(Q
1 ,Q2 )のエミッタおよび第2のnpnトランジスタ
対(Q3 ,Q4 )のエミッタに接続されている。nチャ
ンネルMOSトランジスタ対(M5 ,M6 )のソースは
電流源Io に接続されている。このような構成により、
交叉接続エミッタ結合対10がソース結合対20´の差
動出力電流ΔIで駆動される。
Source-coupled pair 20 'has a second input voltage V 2
Is supplied to the second input terminal pair (21, 22). Source-coupled pair 20 'has n-channel MOS transistor pair having a source are connected to each other (M 5, M 6). The gates of n-channel MOS transistors M 5 and M 6 are connected to input terminals 21 and 22, respectively. n-channel MOS transistors M 5 and M 6
Drains of the first npn transistor pair (Q
1 and Q 2 ) and the emitter of the second npn transistor pair (Q 3 , Q 4 ). The source of the n-channel MOS transistor pair (M 5 , M 6 ) is connected to the current source I o . With this configuration,
The cross-coupled emitter-coupled pair 10 is driven by the differential output current ΔI of the source-coupled pair 20 '.

【0005】このような構成のBi−MOSマルチプラ
イヤの差動出力電流ΔIOUT は、下記の数式3で表され
る。
The differential output current ΔI OUT of the Bi-MOS multiplier having such a structure is expressed by the following mathematical formula 3.

【0006】[0006]

【数3】 [Equation 3]

【0007】ここで、VT は熱電圧であり、VT =kT
/qと表される。但し、kはボルツマン定数、Tは絶対
温度、qは単位電子電荷である。また、αFnはnpnト
ランジスタの電流増幅率である。また、β=μ(Cox
2)(W/L)はトランスコンダクタンス・パラメータ
であり、μはキャリアの実効モビリティ、Coxは単位面
積当たりのゲート酸化膜容量、W,Lはそれぞれゲート
幅、ゲート長である。
Where V T is a thermal voltage and V T = kT
/ Q. Here, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the unit electronic charge. Further, α Fn is the current amplification factor of the npn transistor. Also, β = μ (C ox /
2) (W / L) is a transconductance parameter, μ is an effective mobility of carriers, C ox is a gate oxide film capacitance per unit area, and W and L are a gate width and a gate length, respectively.

【0008】上記数式3から、交叉接続エミッタ結合対
10においては、非直線性は第1の入力電圧V1 がV1
=2VT の時に−7.6%となり、第1の入力電圧V1
に対する入力電圧範囲は|V1 |<2VT に限定され
る。一方、ソース結合対20´の第2の入力電圧V2
対する入力電圧範囲は、駆動電流Io の値とトランスコ
ンダクタンス・パラメータβの商で決まり、第2の入力
電圧V2 に対する入力電圧範囲は、|V2 |<0.5√
((2Io )/β)においては、非直線性が7%以下と
なる。
From Equation 3 above, in the cross-coupled emitter-coupled pair 10, the non-linearity shows that the first input voltage V 1 is V 1
= 2V T , the value becomes −7.6%, and the first input voltage V 1
The input voltage range for is limited to | V 1 | <2V T. On the other hand, the input voltage range for the second input voltage V 2 of the source coupling pair 20 ′ is determined by the quotient of the value of the drive current I o and the transconductance parameter β, and the input voltage range for the second input voltage V 2 is , | V 2 | <0.5√
At ((2I o ) / β), the non-linearity is 7% or less.

【0009】また、先行技術として次のものが知られて
いる。特開昭60−146371号公報(以下、先行技
術1と呼ぶ)には、MOSFETにより、ダイナミック
レンジの広い「CMOSアナログ乗算回路」が開示され
ている。この開示されたCMOSアナログ乗算回路で
は、MOSFETを差動型に接続した2ケのMOSFE
Tをそのゲート電極に対して2段並列に接続されてい
る。各々の差動対の共通に接続されたソースに対して、
同数又は単一の定電流吸入回路を有する。差動対のドレ
イン側ではそれぞれの並列に接続されたMOSFETの
ゲート電極が共通接続されていない他のMOSFETど
うしを接続し、2個の負荷を電源との間に具備する。更
に、差動型に接続されたMOSFETの基盤電位をそれ
ぞれ接続して、各差動型MOSFET毎に取り出し、基
盤電位と前述のゲート電極とを信号入力となし差動型M
OSFETのドレインを出力としている。
Further, the following are known as prior art. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 60-146371 (hereinafter referred to as "prior art 1") discloses a "CMOS analog multiplication circuit" having a wide dynamic range by using a MOSFET. In the disclosed CMOS analog multiplication circuit, two MOSFETs in which MOSFETs are connected in a differential type are used.
T is connected in parallel to the gate electrode in two stages. For the commonly connected sources of each differential pair,
It has the same number or a single constant current suction circuit. On the drain side of the differential pair, other MOSFETs whose gate electrodes are not connected in common are connected to each other, and two loads are provided between the MOSFET and the power supply. Further, the base potentials of the MOSFETs connected in the differential type are connected to each other and taken out for each differential type MOSFET, and the base potential and the above-mentioned gate electrode are not used as a signal input and the differential type M is used.
The drain of the OSFET is used as the output.

【0010】尚、本発明に類似するものとして下記の先
行技術が知られている。特開昭61−105912号公
報(以下、先行技術2と呼ぶ)には、入力信号を増幅し
て二重平衡型乗算回路に差動入力させる差動増幅回路を
設けることにより、集積回路化を容易化するとともに、
入力信号の振幅が小さい場合にも十分な変換利得を得る
ことができる「ミキサ回路」が開示されている。また、
特開平3−4615号公報(以下、先行技術3と呼ぶ)
には、回路を構成する差動増幅回路のうち第1、第2の
2組の差動増幅回路のトランジスタにはエミッタ抵抗を
挿入して入力対出力特性の線形部分を拡大しておくこと
により、クロック周波数成分の抽出効率の向上を図った
「乗算回路」が開示されている。特開平3−75977
号公報(以下、先行技術4と呼ぶ)には、定電流源の電
流値が同一の2つの差動増幅回路を乗算回路の入力段に
設け、それぞれの負荷抵抗出力をエミッタホロアを介し
て乗算回路に入力することにより、正相、逆相入力の直
流バイアスに差が生じても、効率よく二乗出力を得るこ
とができる「乗算回路」が開示されている。
The following prior art is known to be similar to the present invention. Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-105912 (hereinafter referred to as "prior art 2") realizes an integrated circuit by providing a differential amplifier circuit that amplifies an input signal and differentially inputs it to a double-balanced multiplication circuit. As well as making it easier
A "mixer circuit" that can obtain a sufficient conversion gain even when the amplitude of an input signal is small is disclosed. Also,
JP-A-3-4615 (hereinafter referred to as prior art 3)
By inserting an emitter resistor into the transistors of the first and second differential amplifier circuits of the two differential amplifier circuits constituting the circuit, the linear portion of the input-to-output characteristic is expanded. A "multiplier circuit" for improving the extraction efficiency of clock frequency components is disclosed. JP-A-3-75977
Japanese Patent Publication (hereinafter referred to as “prior art 4”) discloses that two differential amplifier circuits having the same current value of a constant current source are provided at the input stage of a multiplication circuit, and the respective load resistance outputs are multiplied through an emitter follower. , A "multiplication circuit" capable of efficiently obtaining a squared output even if a difference occurs in the DC bias between the positive phase input and the negative phase input.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のBi−MOSマルチプライヤでは、入力電圧範囲を広
げるためには駆動電流を大きくする必要があった。
As described above, in the conventional Bi-MOS multiplier, it is necessary to increase the drive current in order to widen the input voltage range.

【0012】本発明の目的は、入力電圧範囲を拡大した
Bi−MOSマルチプライヤを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a Bi-MOS multiplier having an expanded input voltage range.

【0013】尚、前述した先行技術1はMOSFETで
構成されたCMOSアナログ乗算回路であって、本発明
のような、バイポーラトランジスタとMOSトランジス
タとの組み合わせに係るBi−MOSマルチプライヤと
は対象が異なる。また、先行技術2〜4のいずれもバイ
ポーラトランジスタのみで構成された回路を開示するの
みで、本発明の対象とするBi−MOSマルチプライヤ
とは相違する。
The above-mentioned prior art 1 is a CMOS analog multiplication circuit composed of MOSFETs, and its object is different from the Bi-MOS multiplier relating to the combination of the bipolar transistor and the MOS transistor as in the present invention. . Further, each of the prior arts 2 to 4 only discloses a circuit constituted by only bipolar transistors, which is different from the Bi-MOS multiplier which is the object of the present invention.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のBi−MOSマ
ルチプライヤでは、交叉接続エミッタ結合対を直線性を
改善した交叉接続ソース結合対の差動出力電流で駆動し
ている。
In the Bi-MOS multiplier of the present invention, the cross-coupled emitter coupled pair is driven by the differential output current of the cross-coupled source coupled pair with improved linearity.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1を参照すると、本発明の第1の実施例
によるBi−MOSマルチプライヤは、第1の入力電圧
1 を入力とする交叉接続エミッタ結合対10と、第2
の入力電圧V2 を入力とする交叉接続ソース結合対20
と、第1及び第2の電流源Io1およびIo2とを有し、交
叉接続エミッタ結合対10が交叉接続ソース結合対20
の差動出力電流ΔIで駆動される。
Referring to FIG. 1, a Bi-MOS multiplier according to a first embodiment of the present invention includes a cross-connected emitter-coupled pair 10 having a first input voltage V 1 as an input and a second.
Cross-coupled source-coupled pair 20 with input voltage V 2 of
And a first and second current source I o1 and I o2 , the cross-coupled emitter coupled pair 10 being a cross-coupled source coupled pair 20.
Driven by the differential output current ΔI of

【0017】交叉接続エミッタ結合対10は図8に示し
たものと同様の構成を有するので、説明を省略する。
Since the cross-connected emitter coupling pair 10 has the same structure as that shown in FIG. 8, its description will be omitted.

【0018】交叉接続ソース結合対20は、それぞれ、
ソース同士が接続された第1のnチャンネルMOSトラ
ンジスタ対(M5 ,M6 )と第2のnチャンネルMOS
トランジスタ対(M7 ,M8 )とを有する。nチャンネ
ルMOSトランジスタM5 とM7 のゲート同士およびn
チャンネルMOSトランジスタM6 とM8 のゲート同士
がそれぞれ互いに接続され、かつそれぞれ、入力端子2
1および22に接続されている。また、nチャンネルM
OSトランジスタM5 とM8 のドレイン同士およびnチ
ャンネルMOSトランジスタM6 とM7 のドレイン同士
がそれぞれ互いに接続され、かつそれぞれ、第1のnp
nトランジスタ対(Q1 ,Q2 )のエミッタおよび第2
のnpnトランジスタ対(Q3 ,Q4 )のエミッタに接
続されている。第1のnチャンネルMOSトランジスタ
対(M5 ,M6 )のソースは第1の電流源Io1に接続さ
れ、第2のnチャンネルMOSトランジスタ対(M7
8 )のソースは第2の電流源Io2に接続されている。
このような構成により、交叉接続エミッタ結合対10が
交叉接続ソース結合対20の差動出力電流ΔIで駆動さ
れる。
The cross-connect source-coupled pairs 20 are respectively
A first n-channel MOS transistor pair (M 5 , M 6 ) having sources connected to each other and a second n-channel MOS transistor
A transistor pair (M 7 , M 8 ). The gates of n-channel MOS transistors M 5 and M 7 and n
The gates of the channel MOS transistors M 6 and M 8 are connected to each other, and the input terminals 2
1 and 22. Also, n channel M
The drains of the OS transistors M 5 and M 8 and the drains of the n-channel MOS transistors M 6 and M 7 are connected to each other, and each has a first np
n-transistor pair (Q 1 , Q 2 ) emitter and second
Is connected to the emitters of the npn transistor pair (Q 3 , Q 4 ). The source of the first n-channel MOS transistor pair (M 5 , M 6 ) is connected to the first current source I o1 , and the second n-channel MOS transistor pair (M 7 ,
The source of M 8 ) is connected to the second current source I o2 .
With such a configuration, the cross-coupled emitter coupled pair 10 is driven by the differential output current ΔI of the cross-coupled source coupled pair 20.

【0019】交叉接続ソース結合対20の差動出力電流
ΔIは、第2の入力電圧V2 に対する入力電圧範囲を限
定すれば、下記の数式4と表される。
The differential output current ΔI of the cross-connection source-coupled pair 20 is expressed by the following equation 4 if the input voltage range for the second input voltage V 2 is limited.

【0020】[0020]

【数4】 [Equation 4]

【0021】ここで、β1 およびβ2 は、それぞれ、第
1および第2のnチャンネルMOSトランジスタ対(M
5 ,M6 )および(M7 ,M8 )のトランスコンダクタ
ンス・パラメータである。上記数式4は下記の数式5で
近似される。
Here, β 1 and β 2 are the first and second n-channel MOS transistor pairs (M
5 , M 6 ) and (M 7 , M 8 ) transconductance parameters. The above formula 4 is approximated by the following formula 5.

【0022】[0022]

【数5】 [Equation 5]

【0023】上記数式5に示す近似式により、交叉接続
ソース結合対20の差動出力電流ΔIが第2の入力電圧
2 に対して直線となるためには、明らかに、下記の数
式6を満足することが必要である。
In order for the differential output current ΔI of the cross-coupled source coupling pair 20 to be a straight line with respect to the second input voltage V 2 according to the approximate expression shown in the above equation 5, the following equation 6 is obviously used. It is necessary to be satisfied.

【0024】[0024]

【数6】 [Equation 6]

【0025】すなわち、上記数式6は下記の数式7に書
換えられる。
That is, the above equation 6 can be rewritten as the following equation 7.

【0026】[0026]

【数7】 [Equation 7]

【0027】ここで、(W/L)1 および(W/L)2
はそれぞれ第1および第2のnチャンネルMOSトラン
ジスタ対(M5 ,M6 )および(M7 ,M8 )のゲート
幅/長比である。なお、上記数式5に示す近似式は近似
誤差が少なく、非常に良い数式4の近似式となってい
る。
Here, (W / L) 1 and (W / L) 2
Are gate width / length ratios of the first and second n-channel MOS transistor pairs (M 5 , M 6 ) and (M 7 , M 8 ), respectively. It should be noted that the approximation formula shown in Formula 5 above is a very good approximation formula of Formula 4 with little approximation error.

【0028】図2に、こうして実現されるMOS差動対
(交叉接続ソース結合対)20の入出力特性を示す。し
たがって、交叉接続ソース結合対20を構成する2対の
ソース結合対(M5 ,M6 )および(M7 ,M8 )の駆
動電流の比(Io1/Io2)とゲート幅/長比{(W/
L)1 /(W/L)2 }とを上記数式7を満足する様に
設定すれば、MOS差動対(交叉接続ソース結合対)2
0の直線性を改善でき、第2の入力電圧V2 に対する入
力電圧範囲を拡大できる。
FIG. 2 shows the input / output characteristics of the MOS differential pair (cross connection source coupling pair) 20 thus realized. Therefore, the gate width / length ratio (I o1 / I o2 ) of the drive currents of the two source coupled pairs (M 5 , M 6 ) and (M 7 , M 8 ) forming the cross-connected source coupled pair 20 and the gate width / length ratio. {(W /
L) 1 / (W / L) 2 } is set so as to satisfy the above formula 7, the MOS differential pair (cross connection source coupling pair) 2
The linearity of 0 can be improved, and the input voltage range for the second input voltage V 2 can be expanded.

【0029】また、交叉接続ソース結合対20を構成す
る2対のソース結合対(M5 ,M6)および(M7 ,M
8 )のゲート幅/長(W/L)1 および(W/L)2
等しくすることも可能である。
Further, two pairs of source coupling pairs (M 5 , M 6 ) and (M 7 , M which constitute the cross connection source coupling pair 20 are formed.
It is also possible to make the gate width / length (W / L) 1 and (W / L) 2 of 8 ) equal.

【0030】図3を参照すると、本発明の第2の実施例
によるBi−MOSマルチプライヤは、交叉接続ソース
結合対20の代わりに、後述するように抵抗分圧した交
叉接続ソース結合対20aを使用したことを除いて、図
1に示すものと同様の構成を有する。したがって、図1
における構成要素と同様の機能を有するものには同一の
参照符号を付し、以下では異なる点についてのみ説明す
る。
Referring to FIG. 3, in the Bi-MOS multiplier according to the second embodiment of the present invention, instead of the cross-connection source coupling pair 20, a resistance-divided cross-connection source coupling pair 20a is used as described later. It has the same configuration as that shown in FIG. 1 except that it is used. Therefore, FIG.
Elements having the same functions as those of the constituent elements in 1 are assigned the same reference numerals, and only different points will be described below.

【0031】交叉接続ソース結合対20aは、抵抗分圧
して、それを構成する2対のソース結合対(M5
6 )および(M7 ,M8 )への入力電圧を変えてい
る。詳細に説明すると、nチャンネルMOSトランジス
タM5 とM7 のゲート間およびnチャンネルMOSトラ
ンジスタM6 とM8 のゲート間には、それぞれ、抵抗R
1 およびR1 が接続されている。また、nチャンネルM
OSトランジスタM7 とM8のゲート間には抵抗R2
接続されている。ここで、抵抗分圧比をcとおくと、そ
れは下記の数式8と求まる。
The cross-connection source coupling pair 20a is divided by resistance to form two source coupling pairs (M 5 ,
M 6) and is changing the input voltage to the (M 7, M 8). More specifically, a resistor R is provided between the gates of the n-channel MOS transistors M 5 and M 7 and between the gates of the n-channel MOS transistors M 6 and M 8.
1 and R 1 are connected. Also, n channel M
A resistor R 2 is connected between the gates of the OS transistors M 7 and M 8 . Here, when the resistance voltage dividing ratio is set as c, it is obtained by the following formula 8.

【0032】[0032]

【数8】 [Equation 8]

【0033】この時の交叉接続ソース結合対20aの差
動出力電流ΔIは、第2の入力電圧V2 に対する入力電
圧範囲を限定すれば、下記の数式9と表される。
The differential output current ΔI of the cross-coupled source coupling pair 20a at this time is expressed by the following formula 9 if the input voltage range for the second input voltage V 2 is limited.

【0034】[0034]

【数9】 [Equation 9]

【0035】上記数式9は下記の数式10で近似され
る。
The above equation 9 is approximated by the following equation 10.

【0036】[0036]

【数10】 [Equation 10]

【0037】したがって、上記数式10に示す近似式に
より、交叉接続ソース結合対20aの差動出力電流ΔI
が第2の入力電圧V2 に対して直線となるためには、明
らかに、下記の数式11を満足することが必要である。
Therefore, the differential output current ΔI of the cross-coupled source coupling pair 20a can be calculated by the approximate expression shown in the above mathematical expression 10.
In order to be linear with respect to the second input voltage V 2 , it is obviously necessary to satisfy the following formula 11.

【0038】[0038]

【数11】 [Equation 11]

【0039】すなわち、抵抗分圧比cが図1に示す第1
の実施例におけるトランスコンダクタンス・パラメータ
比(β1 /β2 )との間に下記の数式12の関係があれ
ば、図3に示す第2の実施例は図1に示す第1の実施例
と等価である。
That is, the resistance division ratio c is the first value shown in FIG.
2 and the transconductance parameter ratio (β 1 / β 2 ) in the above embodiment, the second embodiment shown in FIG. 3 is the same as the first embodiment shown in FIG. Are equivalent.

【0040】[0040]

【数12】 [Equation 12]

【0041】尚、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更/変
形が可能であるのは勿論である。例えば、上記実施例で
は、交叉接続エミッタ結合対10をnpnトランジスタ
1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 で、交叉接続ソース結合対20
および20aをnチャンネルMOSトランジスタM5
6 ,M7 ,M8 で構成しているが、図4および図5に
示すように、交叉接続エミッタ結合対10Aをpnpト
ランジスタQ1a,Q2a,Q3a,Q4aで、交叉接続ソース
結合対20Aおよび20AaをpチャンネルMOSトラ
ンジスタM5a,M6a,M7a,M8aで構成しても同様な特
性が得られる。また、図6あるいは図7に示すように、
交叉接続ソース結合対のみをnチャンネルMOSトラン
ジスタからpチャンネルMOSトランジスタに置き換え
ても等価な特性が得られる。この場合には、低電圧動作
が可能となるが、回路電流が3倍に増える。さらに、図
示はしないが、交叉接続エミッタ結合対のみをnpnト
ランジスタからpnpトランジスタに置き換えても良
い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications / variations can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the cross-coupled emitter coupled pair 10 is composed of npn transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 , and the cross-coupled source coupled pair 20.
And 20a are n-channel MOS transistors M 5 ,
Although it is composed of M 6 , M 7 , and M 8 , as shown in FIGS. 4 and 5, the cross-connected emitter coupled pair 10A is a pnp transistor Q 1a , Q 2a , Q 3a , Q 4a , and a cross-connected source. Similar characteristics can be obtained even if the coupling pair 20A and 20Aa is constituted by p-channel MOS transistors M 5a , M 6a , M 7a and M 8a . Also, as shown in FIG. 6 or 7,
Equivalent characteristics can be obtained even if only the cross-coupled source-coupled pair is replaced with the p-channel MOS transistor from the n-channel MOS transistor. In this case, low voltage operation is possible, but the circuit current is tripled. Further, although not shown, only the cross-coupled emitter coupled pair may be replaced with the pnp transistor from the npn transistor.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のBi−M
OSマルチプライヤは、入力電圧範囲を拡大できるとい
う効果がある。
As described above, the Bi-M of the present invention is used.
The OS multiplier has the effect of expanding the input voltage range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤを示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a Bi-MOS multiplier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すBi−MOSマルチプライヤを構成
する交叉接続ソース対の入出力特性図である。
FIG. 2 is an input / output characteristic diagram of a cross-coupled source pair forming the Bi-MOS multiplier shown in FIG.

【図3】本発明の第2の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤを示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a Bi-MOS multiplier according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤの変形例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a modified example of the Bi-MOS multiplier according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤの変形例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a modified example of the Bi-MOS multiplier according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤの他の変形例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another modification of the Bi-MOS multiplier according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例によるBi−MOSマル
チプライヤの他の変形例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another modification of the Bi-MOS multiplier according to the second embodiment of the present invention.

【図8】従来のBi−MOSマルチプライヤを示す回路
図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a conventional Bi-MOS multiplier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A 交叉接続エミッタ結合対 20,20a,20A,20Aa 交叉接続ソース結合
10,10A Cross-connected emitter coupled pair 20,20a, 20A, 20Aa Cross-connected source coupled pair

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の入力信号を入力とする交叉接続エ
ミッタ結合対が、第2の入力信号を入力とする交叉接続
ソース結合対の差動出力電流で駆動されるマルチプライ
ヤにおいて、 前記交叉接続ソース結合対を構成している2つのソース
結合対の駆動電流Io1、Io2とゲート幅/長比(W/
L)1 、(W/L)2 がおよそ下記の数式1 【数1】 で表されることを特徴とするマルチプライヤ。
1. A multiplier in which a cross-connected emitter-coupled pair having a first input signal as an input is driven by a differential output current of a cross-connected source-coupled pair having a second input signal as an input. The drive currents I o1 and I o2 of the two source-coupled pairs forming the connected source-coupled pair and the gate width / length ratio (W /
L) 1 and (W / L) 2 are approximately the following formula 1 Multiplier characterized by being represented by.
【請求項2】 第1の入力信号を入力とする交叉接続エ
ミッタ結合対が、第2の入力信号を入力とする交叉接続
ソース結合対の差動出力電流で駆動されるマルチプライ
ヤにおいて、 前記交叉接続ソース結合対を構成している2つのソース
結合対の一方は分圧されて印加され、2つの駆動電流I
o1、Io2と分圧比cの関係がおよそ下記の数式2 【数2】 で表されることを特徴とするマルチプライヤ。
2. A multiplier in which a cross-connected emitter-coupled pair having a first input signal as an input is driven by a differential output current of a cross-connected source-coupled pair having a second input signal as an input. One of the two source-coupled pairs forming the connected source-coupled pair is divided and applied, and the two drive currents I
The relationship between o1 and I o2 and the partial pressure ratio c is approximately the following Equation 2 Multiplier characterized by being represented by.
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GB9422715A GB2284117B (en) 1993-11-10 1994-11-10 Operational transconductance amplifier and Bi-Mos multiplier
US08/339,268 US5523717A (en) 1993-11-10 1994-11-10 Operational transconductance amplifier and Bi-MOS multiplier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017079447A (en) * 2015-10-22 2017-04-27 住友電気工業株式会社 Drive circuit and variable gain amplifier

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