JPH077430A - エミッタフォロワ回路及びこれを用いた並列型a/d変換器 - Google Patents

エミッタフォロワ回路及びこれを用いた並列型a/d変換器

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JPH077430A
JPH077430A JP5172595A JP17259593A JPH077430A JP H077430 A JPH077430 A JP H077430A JP 5172595 A JP5172595 A JP 5172595A JP 17259593 A JP17259593 A JP 17259593A JP H077430 A JPH077430 A JP H077430A
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JP
Japan
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circuit
transistor
emitter
current
emitter follower
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JP5172595A
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Yuuji Gendai
裕治 源代
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寄生容量に起因して発生するアナログ的な歪
みを低減したエミッタフォロワ回路を提供する。 【構成】 入力電圧VINをベース入力とするエミッタフ
ォロワのトランジスタQ1及びその負荷となるトランジ
スタQ2,抵抗R1からなるエミッタフォロワ段1を持
つエミッタフォロワ回路において、入力電圧VINを微分
回路3で微分することによってその電圧変化を電流変化
に変換し、その電流変化に応じてトランジスタQ3とカ
レントミラー回路を構成するトランジスタQ2のエミッ
タ電流IE2を制御し、トランジスタQ1のエミッタ電流
E1を入力電圧VINのスルーレートに応じて増減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エミッタフォロワ回路
に関し、特に並列型A/D変換器における複数個のコン
パレータの各入力段を構成する回路として用いて好適な
エミッタフォロワ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】各々異なる電圧値の比較電圧を有するコ
ンパレータを、ディジタル信号のビット数に対応した個
数だけ並べ、入力電圧と一致する比較電圧を一括して判
定する構成の並列型A/D変換器等において、各コンパ
レータのアナログ入力段には、出力インピーダンスが比
較的大きく、かつ電流利得を大きくとれるという特長を
持つエミッタフォロワ回路が一般的に用いられている。
図6に、並列型A/D変換器における各コンパレータの
アナログ入力段に用いられたエミッタフォロワ回路の従
来例を示す。
【0003】図6において、例えばグランドGNDと負
電源VEEの各ライン間には、入力アナログ電圧VINをベ
ース入力とするエミッタフォロワのNPNトランジスタ
Q61、バイアス電圧VBIASをベース入力とするNPN
トランジスタQ62及び抵抗R61が直列に接続されて
アナログ入力段のエミッタフォロワ回路61を構成して
いる。GNDラインとVEEライン間にはさらに、基準電
圧VREF をベース入力とするエミッタフォロワのNPN
トランジスタQ63、バイアス電圧VBIASをベース入力
とするNPNトランジスタQ64及び抵抗R62が直列
に接続されて基準電圧入力段のエミッタフォロワ回路6
2を構成している。
【0004】一方、エミッタが共通接続されて差動動作
をなす差動トランジスタ対Q65,Q66、この差動ト
ランジスタ対Q65,Q66の各コレクタとGNDライ
ン間に接続された抵抗R63,R64、差動トランジス
タ対Q65,Q66のエミッタ共通接続点とVEEライン
間に直列接続された定電流トランジスタQ67及び抵抗
R65によってコンパレータ63が構成されている。こ
のコンパレータ63において、一方のトランジスタQ6
5のベースには、エミッタフォロワ回路61を介して入
力アナログ電圧VINが印加され、他方のトランジスタQ
66には、エミッタフォロワ回路62を介して基準電圧
REF が印加される。そして、差動トランジスタ対Q6
5,Q66の各コレクタ間から比較出力が導出されるよ
うになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のアナログ入力段のエミッタフォロワ回路61では、
トランジスタQ61のエミッタに容量CP が寄生してい
ることから、入力電圧VINのスルーレートが高くなる
と、寄生容量CP に流れる充放電電流により、トランジ
スタQ61のベース・エミッタ間電圧VBEが変化するた
め、トランジスタQ61のベース電圧に歪みが発生する
という問題があった。本発明は、上記課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、寄生容量に
起因して発生するアナログ的な歪みを低減したエミッタ
フォロワ回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるエミッタフォロワ回路は、可変電流源
を負荷としかつ入力信号が供給されるエミッタフォロワ
段と、入力信号を微分する微分回路と、上記可変電流源
と対をなしかつ微分回路の微分出力に応じた電流を上記
可変電流源に流すカレントミラー回路とを備えた構成と
なっている。
【0007】
【作用】本発明によるエミッタフォロワ回路において、
入力信号を微分回路で微分することによってその電圧変
化を電流変化に変換し、この電流変化に応じた電流をカ
レントミラー回路を用いてエミッタフォロワ段の負荷で
ある可変電流源に流し、エミッタフォロワ段のトランジ
スタのエミッタ電流を入力信号のスルーレートに応じて
増減する。これにより、入力信号のスルーレートによっ
て寄生容量に流れる電流分を補正できるため、寄生容量
に流れる充放電電流によるエミッタフォロワ段のトラン
ジスタのベース・エミッタ間電圧VBEの変化を抑制で
き、これに伴い寄生容量に起因して発生するアナログ的
な歪みを低減できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明によるエミッタフォロワ回
路の一実施例を示す回路図である。図1において、例え
ばグランドGNDと負電源VEEの2つの電源ライン間に
は、入力電圧VINをベース入力とするエミッタフォロワ
のNPNトランジスタQ1、このトランジスタQ1の負
荷となる可変電流源であるNPNトランジスタQ2及び
抵抗R1が直列に接続されてエミッタフォロワ段1を構
成している。このエミッタフォロワ段1において、トラ
ンジスタQ1のエミッタには、容量CP が寄生してい
る。
【0009】入力電圧VINは、制御回路2の端子Aにも
印加される。この端子Aには、微分回路3の入力端が接
続されている。微分回路3は、入力電圧VINを微分し、
その電圧変化を電流変化に変換する。制御回路2におい
て、GNDラインと電源VEEライン間には、定電流源
4、ダイオード接続のNPNトランジスタQ3及び抵抗
R2が直列に接続されている。定電流源4とトランジス
タQ3のコレクタ(ベース)との接続点には、微分回路
3の出力端が接続されている。また、ダイオード接続の
トランジスタQ3は、エミッタフォロワ段1のトランジ
スタQ2と端子Bを介してベースが共通接続されてカレ
ントミラー回路を構成している。
【0010】上記構成のエミッタフォロワ回路におい
て、エミッタフォロワ段1のトランジスタQ1のエミッ
タ電流をIE1、トランジスタQ2のエミッタ電流を
E2、寄生容量をCP 、微分回路3の係数をk、定電流
源4の電流をI0 とすると、次式が成立する。
【数1】 IE1=IE2+CP ・(dVIN/dt) =I0 −k・(dVIN/dt)+CP ・(dVIN/dt) ここで、微分回路3の係数kが0のときは、電流補正を
行わない場合であり、入力電圧VINのスルーレートに比
例した充電電流がエミッタフォロワ段1のトランジスタ
Q1に流れる。一方、k=CP とすると、IE1=I0
なり、入力電圧VINのスルーレートに関係なく、トラン
ジスタQ1のエミッタ電流IE1が一定となる。
【0011】上述したように、入力電圧VINを微分回路
3で微分してその電圧変化を電流変化に変換し、この電
流変化に応じてエミッタフォロワ段1のトランジスタQ
1の負荷であるトランジスタQ2の電流を制御すること
により、トランジスタQ1のエミッタ電流IE1を入力電
圧VINのスルーレートに応じて増減できるため、入力電
圧VINのスルーレートによって寄生容量CP に流れる電
流分を補正できる。その結果、寄生容量CP に流れる充
放電電流によるトランジスタQ1のベース・エミッタ間
電圧VBEの変化を抑制できるため、寄生容量CP に起因
して発生するアナログ的な歪みを低減できることにな
る。
【0012】図2は、図1における制御回路2の具体的
な回路構成の一例を示す回路図である。図2において、
GNDラインと電源VEEライン間には、抵抗R3、ダイ
オード接続のPNPトランジスタQ4及び定電流源5が
直列に接続されている。トランジスタQ4及び定電流源
5の接続点と端子Aとの間には、コンデンサCC が接続
されている。一方、GNDラインとNPNトランジスタ
Q3のコレクタ(ベース)との間には、抵抗R4及びP
NPトランジスタQ5が直列に接続されている。そし
て、トランジスタQ4とトランジスタQ5とより、カレ
ントミラー回路が構成されている。
【0013】かかる回路構成において、トランジスタQ
4のコレクタ電圧はほぼ一定と見なせるので、コンデン
サCC から流れ込む電流iは、
【数2】i=CC ・(dVIN/dt) となり、定電流源5の電流をI0 とすると、トランジス
タQ4には、I0 −iなる電流が流れる。トランジスタ
Q4とトランジスタQ5とはカレントミラー回路を構成
していることから、トランジスタQ3のエミッタには、
そのエミッタ電流をIE3とすると、
【数3】 IE3=I0 −i =I0 −CC ・(dVIN/dt) の電流が流れる。
【0014】ここで、CC =CP とすると、エミッタフ
ォロワ段1におけるトランジスタQ1のエミッタ電流I
E1を定数にできる。ところで、実際の使用上において、
単一の制御回路2に対してエミッタフォロワ段1がn個
接続される構成が必要になる場合が多い。その場合に
は、図2の回路において、トランジスタQ3,Q5をn
倍、抵抗R2,R4を1/n倍にすれば良い。これによ
れば、n個のエミッタフォロワ段1の各々において、寄
生容量CP に起因して発生するアナログ的な歪みを単一
の制御回路2によって低減できる効果がある。
【0015】図3は、図1における制御回路2の具体的
な回路構成の他の例を示す回路図であり、図中、図2と
同等部分には同一符号を付して示してある。図3におい
て、GNDラインとVEEライン間には、抵抗R3、NP
NトランジスタQ6及び定電流源5が直列に接続されて
いる。トランジスタQ6のベースには、直流電圧−Eが
印加されている。このトランジスタQ4及び定電流源5
の接続点と端子Aとの間には、コンデンサCC が接続さ
れている。GNDラインとVEEライン間にはさらに、N
PNトランジスタQ7及び定電流源6が直列に接続され
ている。トランジスタQ7のベースは、トランジスタQ
6のコレクタに接続されている。
【0016】一方、GNDラインとトランジスタQ3の
コレクタ(ベース)との間には、抵抗R4及びNPNト
ランジスタQ5が直列に接続されている。そして、この
トランジスタQ5のベースはトランジスタQ7のエミッ
タに接続されている。かかる回路構成においては、コン
デンサCC にはNPNトランジスタ(トランジスタQ
6)のエミッタが繋がるため、図2の場合のように、P
NPトランジスタ(トランジスタQ4)のコレクタ・ベ
ースが繋がる回路構成に比べて寄生容量が小さいという
特徴がある。
【0017】図4は、図1における制御回路2の具体的
な回路構成のさらに他の例を示す回路図であり、図中、
図2と同等部分には同一符号を付して示してある。本回
路例は、コンデンサCC として寄生容量CP とは異なっ
た容量のものを用いるためになされたものであり、図2
の回路構成に加え、抵抗R4及びPNPトランジスタQ
5の直列回路に抵抗R5及びPNPトランジスタQ8の
直列回路を並列に接続するとともに、NPNトランジス
タQ3及び抵抗R2の直列回路に電流I0 の定電流源7
を並列に接続した回路構成となっている。
【0018】かかる回路構成においては、トランジスタ
Q4にI0 −iなる電流が流れることにより、トランジ
スタQ3にはI0 −2iなる電流が流れることになる。
したがって、コンデンサCC としてCC =CP / 2の容
量のものを用いることにより、寄生容量CP に起因して
発生するアナログ的な歪みを補正できる。すなわち、コ
ンデンサCC の容量を、図2の回路構成の場合に比較し
て半減できることになる。
【0019】このようにして構成された本発明によるエ
ミッタフォロワ回路は、例えば、図5に示す如き並列型
A/D変換器における各コンパレータの入力段の回路と
して用いられる。図5において、基準電圧発生回路51
は、一例としてディジタル信号が8ビットの場合には、
GNDラインとVEEライン間に直列に接続された256
個の抵抗器R1乃至R256によって構成され、抵抗分
圧によって各抵抗器間の255個の接続点に互いに異な
る基準電圧を発生する。
【0020】これらの基準電圧は、比較回路52の25
5個のコンパレータCOP1,……の各比較電圧とな
る。255個のコンパレータCOP1,……には、アナ
ログ入力電圧VINが被比較電圧として共通に供給され
る。255個のコンパレータCOP1,……は、入力電
圧VINと一致する比較電圧を一括して判定する。コンパ
レータCOP1,……の各比較出力は、ゲート回路53
を介してエンコーダ54に供給され、8ビットのディジ
タル信号D1乃至D8に変換されて出力される。
【0021】この種のA/D変換器において、上述した
本発明によるエミッタフォロワ回路は、255個のコン
パレータCOP1,……のアナログ入力段を構成する回
路として用いられる。これによれば、エミッタフォロワ
段の寄生容量に起因して発生する並列型A/D変換器の
アナログ歪みを改善できることになる。なお、本発明
は、並列型A/D変換器におけるコンパレータの入力段
のエミッタフォロワ回路への適用に限定されるものでは
なく、入力段にエミッタフォロワ回路を持つアンプ等に
も同様に適用し得るものである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力電圧の微分してその電圧変化を電流変化に変換し、
その電流変化に応じてエミッタフォロワ段に流れる電流
を制御し、エミッタフォロワ段のトランジスタのエミッ
タ電流を入力電圧のスルーレートに応じて増減するよう
にしたことにより、寄生容量に流れる充放電電流による
エミッタフォロワ段のトランジスタのベース・エミッタ
間電圧VBEの変化を抑制できるので、寄生容量に起因し
て発生するアナログ的な歪みを低減できることになる。
また、本発明によるエミッタフォロワ回路を、並列型A
/D変換器におけるコンパレータのアナログ入力段に用
いられるエミッタフォロワ回路に適用したことにより、
エミッタフォロワ段の寄生容量に起因して発生する並列
型A/D変換器のアナログ歪みを改善できることにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエミッタフォロワ回路の一実施例
を示す回路図である。
【図2】制御回路の具体的な構成の一例を示す回路図で
ある。
【図3】制御回路の具体的な構成の他の例を示す回路図
である。
【図4】制御回路の具体的な構成のさらに他の例を示す
回路図である。
【図5】本発明が適用される並列型A/D変換器の一例
を示すブロック図である。
【図6】並列型A/D変換器のコンパレータのアナログ
入力段に用いられたエミッタフォロワ回路の従来例を示
す回路図である。
【符号の説明】
1 エミッタフォロワ段 2 制御回路 3 微分回路 4〜7 定電流源 11 基準電圧発生回路 12 比較回路 13 ゲート回路 14 エンコーダ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変電流源を負荷としかつ入力信号が供
    給されるエミッタフォロワ段と、 前記入力信号を微分する微分回路と、 前記可変電流源と対をなしかつ前記微分回路の微分出力
    に応じた電流を前記可変電流源に流すカレントミラー回
    路とを備えたことを特徴とするエミッタフォロワ回路。
  2. 【請求項2】 各々異なる電圧値の複数の基準電圧を発
    生する基準電圧発生回路と、入力アナログ信号と前記複
    数の基準電圧の各々とを比較する複数個のコンパレータ
    と、前記複数個のコンパレータの各比較出力が供給され
    るゲート回路と、前記ゲート回路の出力が供給されるエ
    ンコーダとを有する並列型A/D変換器において、 前記コンパレータのアナログ入力段を請求項1記載のエ
    ミッタフォロワ回路を用いて構成したことを特徴とする
    並列型A/D変換器。
JP5172595A 1993-06-17 1993-06-17 エミッタフォロワ回路及びこれを用いた並列型a/d変換器 Pending JPH077430A (ja)

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DE69425997T DE69425997T2 (de) 1993-06-17 1994-06-09 Emitterfolgeschaltung und Analog-Digitalwandler mit einer solchen Schaltung
DE69430328T DE69430328D1 (de) 1993-06-17 1994-06-09 Analog Digital-Umsetzer
EP97109122A EP0795963B1 (en) 1993-06-17 1994-06-09 Analog to digital converter
US08/257,150 US5548287A (en) 1993-06-17 1994-06-09 Analog to digital converter
EP94108893A EP0630103B1 (en) 1993-06-17 1994-06-09 Emitterfollower circuit and analog to digital converter using such circuit
KR1019940013586A KR950002247A (ko) 1993-06-17 1994-06-16 아날로그 디지탈 변환기

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004502372A (ja) * 2000-06-26 2004-01-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ネガティブインピーダンスキャンセレーションを伴う高周波増幅回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004502372A (ja) * 2000-06-26 2004-01-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ネガティブインピーダンスキャンセレーションを伴う高周波増幅回路

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