JPH08139531A - 差動アンプ - Google Patents

差動アンプ

Info

Publication number
JPH08139531A
JPH08139531A JP27088294A JP27088294A JPH08139531A JP H08139531 A JPH08139531 A JP H08139531A JP 27088294 A JP27088294 A JP 27088294A JP 27088294 A JP27088294 A JP 27088294A JP H08139531 A JPH08139531 A JP H08139531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
bipolar transistor
transistor pair
differential amplifier
terminals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27088294A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunihiko Suzuki
州彦 鈴木
Masatake Nametake
正剛 行武
Kinya Mitsumoto
欽哉 光本
Takashi Akioka
隆志 秋岡
Noboru Akiyama
秋山  登
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP27088294A priority Critical patent/JPH08139531A/ja
Publication of JPH08139531A publication Critical patent/JPH08139531A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【構成】NPN型バイポーラトランジスタ対Q1,Q2
のそれぞれのベース端子に入力信号S1,S2を入力
し、共通接続したエミッタ端子を定電流源T1を介して
低電位電源2に接続し、それぞれのコレクタ端子を出力
端子O1,O2とする。それぞれのコレクタ端子O1,
O2と高電位点1との間にそれぞれ、直列抵抗R1,R
2とR3,R4とを設け、直列抵抗の一方と並列に短絡
手段であるpチャネル電界効果トランジスタMP1,M
P2を設け、制御信号C1をpチャネル電界効果トラン
ジスタMP1,MP2のゲートに入力して、負荷抵抗を
制御する。 【効果】マスクを変更することなく完成チップで差動ア
ンプの出力振幅を制御信号のみで変更することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路で使用
される差動アンプ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図7に示すように、抵抗値の異な
る抵抗(R1とR4,R2とR3はそれぞれ同じ抵抗値
又抵抗値はR1<R2)をあらかじめ作っておき、差動
アンプの出力振幅を小さくしたい場合は、R1とR4を
接続(ノード3と4,6と7,9と11,12と14を
選択)し、出力振幅を大きくしたい場合は逆に、R2と
R3を接続(ノード3と5,6と8,9と10,12と
13を接続)していた。このように、差動アンプの出力
振幅を変更するために、マスクを変更(メタルオプショ
ン)することによって抵抗値を変更し、差動アンプの出
力振幅を変更していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では差動アンプの出力振幅を変更するためにマスクを
変更していた。しかし、完成チップにおいて差動アンプ
の出力振幅を変更できない問題があった。本発明の目的
は、完成したLSIのチップにおいて、差動アンプの出
力振幅を変更できる差動アンプ回路を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】NPN型バイポーラトラ
ンジスタ対Q1,Q2のそれぞれのベース端子に入力信
号S1,S2を入力し、それぞれのエミッタ端子を共通
接続し、このエミッタ端子を定電流源T1を介して低電
位電源2に接続し、それぞれのコレクタ端子を出力端子
O1,O2とする。それぞれのコレクタ端子O1,O2
と高電位電源1との間にそれぞれ、直列抵抗R1,R2
とR3,R4とを設けて負荷抵抗とする。直列抵抗の一
方(例えば、高電位電源1側のR1,R3)と並列に短
絡手段であるpチャネル電界効果トランジスタMP1,
MP2を設け、制御信号C1をpチャネル電界効果トラ
ンジスタのゲートに入力することにより、負荷抵抗値を
切り換え差動アンプの出力振幅を変更する。
【0005】更に、他の手段として、NPN型バイポー
ラトランジスタ対Q1,Q2のそれぞれのベース端子に
入力信号S1,S2を入力し、それぞれのコレクタ端子
を出力端子O1,O2とする。それぞれのコレクタ端子
O1,O2と高電位電源1との間に抵抗R1とR2を設
け、NPNトランジスタQ1,Q2のエミッタ端子と低
電位電源2の間に定電流源T1〜Tyを設け、前記定電
流源T1〜Tyの少なくとも一つの定電流源と前記エミ
ッタ端子との間に直列にnチャネル型電界効果トランジ
スタMN1〜MNmが接続され、制御信号C1により、
電流値を切り換え差動アンプの出力振幅を変更する。
【0006】
【作用】上記回路構成によって、制御信号により電界効
果トランジスタをオン,オフし負荷抵抗値または電流値
を変更することで適宜差動アンプの出力振幅を変えるこ
とができる。
【0007】
【実施例】次に、図1ないし図6を参照して、本発明の
実施例に付いて説明する。
【0008】(実施例1)図1は、本発明の第1実施例
による差動アンプの回路図である。NPN型バイポーラ
トランジスタ対Q1,Q2のそれぞれのベース端子に入
力信号S1,S2を入力し、それぞれのエミッタ端子を
共通接続し、エミッタ端子を定電流源T1を介して低電
位電源2に接続し、それぞれのコレクタ端子を出力端子
O1,O2とする。それぞれのコレクタ端子O1,O2
と高電位電源1との間にそれぞれ、直列抵抗R1,R2
とR3,R4とを設けて負荷抵抗とする。直列抵抗の一
方(例えば、高電位点1側のR10,R3)と並列に短
絡手段であるpチャネル電界効果トランジスタ(以下、
pMOSと称す。)MP1,MP2を設け、制御信号C
1をpMOSのゲートに入力する。
【0009】次に、動作について説明する。簡単の為
に、入力信号S1,S2の電位差は、出力振幅がフル振
幅となる100mV以上、また、抵抗R1〜R4はそれ
ぞれ1kΩ、定電流源T1の電流値は0.5mA の場合
を考える。まず、制御信号C1がLoレベルの時はpM
OS MP1,MP2はオン状態となる。このためコレ
クタ電流IchはR1(又は、R3)を流れず、バイパス
となるpMOS MP1(又は、MP2)を介してR2
(又は、R4)に流れる。この時の差動アンプの出力振
幅はIch*R2(又は、Ich*R4)で約0.5V
になる。つぎに、制御信号C1がHiレベルの時はpM
OS MP1,MP2はオフ状態となる。このため、コ
レクタ電流IclはR1(又は、R3)とR2(又は、
R4)とを流れる。この時の出力振幅はIcl*(R1
+R2)(又は、Icl*(R3+R4))で約1.0
V になる。
【0010】このように、制御信号C1により負荷の値
を変更できるため差動アンプの出力振幅を適宜制御でき
る。
【0011】(実施例2)図2は、本発明の第2実施例
による差動アンプの回路図である。差動アンプの負荷と
なる部分が第1の実施と異なる。NPNトランジスタ対
のそれぞれのコレクタ端子と高電位点1との間に、2段
以上の負荷F1〜Fnを直列に設ける。更に直列接続し
た負荷の各々、若しくは、何れかの負荷と並列にpMOS M
P1〜MPm を設け、制御信号C1〜CmによりpMOSを
制御する構成である。
【0012】基本的な動作は第1の実施例と同様であ
る。本実施例では制御信号C1〜Cmにより負荷の値を
制御するため、より複数の負荷の値を設定することが可
能である。
【0013】このため差動アンプの負荷抵抗の値を複数
に変更できるため差動アンプの出力振幅を多値に設定可
能となる。
【0014】(実施例3)図3は、本発明の第3実施例
による差動アンプの回路図である。pMOSの接続が第
2の実施例と異なる。NPNトランジスタ対Q1,Q2
のそれぞれのコレクタ端子に接続されているn個直列の
負荷F1〜Fnの接続端子N1〜N(n−1)の、少な
くとも一つの接続端子と高電位点1との間にそれぞれp
MOSMP1〜MPmを設け、更に制御信号C1〜Cm
によりpMOSを制御する構成である。
【0015】基本的な動作は第2の実施例と同様である
が、本実施例では、pMOSのソースが高電位点1に接
続されているため、複数の負荷にpMOSが各々接続さ
れた場合でも、pMOSのオン抵抗による電圧降下が最
小限に留められる。
【0016】このため差動アンプの負荷抵抗の値を複数
に変更できるため差動アンプの出力振幅を多値に設定可
能となる。
【0017】(実施例4)図4は、本発明の第4実施例
による差動アンプの回路図である。差動アンプの負荷と
なる部分が第1の実施例と異なる。NPNトランジスタ
対Q1,Q2のそれぞれのコレクタ端子に抵抗R2,R
3を接続し、抵抗R2,R3を共通接続し、共通ノード
の他端と高電位点1との間に、抵抗R1を設ける。更に
抵抗R1と並列にpMOS MP1を設け、制御信号C
1によりpMOSを制御する。
【0018】次に、動作について説明する。簡単の為
に、入力信号S1,S2の電位差は、出力振幅がフル振
幅となる100mV以上、また、抵抗R1〜R3はそれ
ぞれ1kΩ,定電流源T1の電流値は0.5mA の場合
を考え、高電位点1の電圧は3Vとする。まず、制御信
号C1がLoレベルの時はpMOS MP1はオン状態
となる。このためコレクタ電流IchはR1を流れず、
バイパスとなるpMOSMP1を介してR2(又は、R
3)に流れる。この時の抵抗R2(又は、RR3)による
電圧降下は、Icl*R2(又は、R3)で約0.5V
になり、この時の出力電圧は高電位点1−Ich*R2
(又は、R3)で約2.5V となる。つぎに、制御信号
C1がHiレベルの時はpMOS MP1はオフ状態と
なる。このため、コレクタ電流IclはR1とR2(又
は、R1とR3)を流れる。この時の抵抗R1とR2
(又は、R1とR3)による電圧降下は、Icl*(R
1+R2)(又は、R1+R3)で約1.0V になり、
この時の出力電圧は高電位点1−Ich*(R1+R
2)(又は、R1+R3)で約2.0V となる。
【0019】このように、制御信号C1により抵抗の値
を変更できるため差動アンプの出力電圧レベルを適宜制
御できる。
【0020】(実施例5)図5は、本発明の第5実施例
による差動アンプの回路図である。差動アンプの負荷及
び定電流源となる部分が第1の実施例と異なる。NPN
トランジスタ対Q1,Q2のそれぞれのコレクタ端子と
高電位点1との間に抵抗R1,R2を設け、エミッタ端
子と低電位電源2との間に、定電流源T1,T2を設
け、定電流源T2とエミッタ端子との間に直列にnチャ
ネル型電界効果トランジスタ(以下nMOSと称す。)
MN1が接続され、制御信号C1によりnMOSを制御
する。
【0021】次に、動作について説明する。簡単の為
に、入力信号S1,S2の電位差は、出力振幅がフル振
幅となる100mV以上、また、抵抗R1,R2はそれ
ぞれ1kΩ、定電流源T1,T2の電流値は0.5mA
の場合を考える。まず、制御信号C1がHiレベルの時
はnMOS MN1はオン状態となる。このためエミッ
タ電流は、定電流源T1と定電流源T2の電流値を足し
た値なので、1mAになる。また、エミッタ電流とコレ
クタ電流Ichは、ほぼ等しいので、コレクタ電流Ic
hは1mAとなる。この時の差動アンプの出力振幅はI
ch*R1(又は、Ich*R2)で約1.0V にな
る。つぎに、制御信号C1がLoレベルの時はnMOS
MN1はオフ状態となる。このためエミッタ電流は、
定電流源T1のみの電流値なので、0.5mA になる。
また、エミッタ電流とコレクタ電流Ichは、ほぼ等し
いので、コレクタ電流Ichは0.5mA となる。この
時の差動アンプの出力振幅はおおよそIch*R1(又
は、Ich*R2)で約0.5Vになる。
【0022】このように、定電流源の電流値を制御信号
C1により変更することで差動アンプの出力振幅を適宜
制御できる。
【0023】(実施例6)図6は、本発明の第6実施例
による差動アンプの回路図である。
【0024】差動アンプの定電流源となる部分が第5の
実施例と異なる。NPNトランジスタQ1,Q2のエミ
ッタ端子と低電位電源2の間に定電流源T1〜Tyを設
け、定電流源T1〜Tyの少なくとも一つの定電流源と
エミッタ端子との間に直列にnチャネル型電界効果トラ
ンジスタMN1〜MNmが接続され、制御信号C1〜C
mによりnMOSを制御する。
【0025】基本的な動作は第5の実施例と同様であ
る。本実施例では制御信号C1〜Cmにより定電流源の
電流値を制御するため、より複数の電流値を設定するこ
とが可能になる。
【0026】このように、定電流源の制御を制御信号C
1〜Cmで行うことによりコレクタ電流の値を複数に変
更できるため、差動アンプの出力振幅を多値に変更でき
る。
【0027】
【発明の効果】本発明の差動アンプ回路によれば、マス
クを変更することなく差動アンプの出力振幅を制御信号
のみで変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の差動アンプの回路図。
【図2】本発明の第2実施例の差動アンプの回路図。
【図3】本発明の第3実施例の差動アンプの回路図。
【図4】本発明の第4実施例の差動アンプの回路図。
【図5】本発明の第5実施例の差動アンプの回路図。
【図6】本発明の第6実施例の差動アンプの回路図。
【図7】従来の差動アンプの回路図。
【符号の説明】 1…高電位点、2…低電位点、3〜14…ノード名、S
1,S2…入力信号名、C1…制御信号名、O1,O2
…出力端子、R1,R2,R3,R4…抵抗、MP1〜
MPm…pチャネル電界効果トランジスタ、Q1,Q2
…NPN型バイポーラトランジスタ。
フロントページの続き (72)発明者 秋岡 隆志 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 秋山 登 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NPN型バイポーラトランジスタ対のベー
    ス端子がそれぞれ入力端子に接続されており、前記NP
    N型バイポーラトランジスタ対のコレクタ端子がそれぞ
    れ出力端子に接続され、前記NPN型バイポーラトラン
    ジスタ対のエミッタ端子が定電流源に共通に接続され、
    前記定電流源の他端が低電位電源に接続されている差動
    アンプにおいて、前記NPN型バイポーラトランジスタ
    対の前記コレクタ端子と高電位電源との間にそれぞれ第
    一負荷が接続され、前記負荷は、第二負荷の直列接続で
    構成され、さらに前記第二負荷の少なくとも一つにpチ
    ャネル型電界効果トランジスタが接続され、前記pチャ
    ネル型電界効果トランジスタのゲートが制御信号入力端
    子に接続されている回路構成を特徴とする差動アンプ。
  2. 【請求項2】NPN型バイポーラトランジスタ対のベー
    ス端子がそれぞれ入力端子に接続されており、前記NP
    N型バイポーラトランジスタ対のコレクタ端子がそれぞ
    れ出力端子に接続され、前記NPN型バイポーラトラン
    ジスタ対のエミッタ端子が定電流源に共通に接続され、
    前記定電流源の他端が低電位電源に接続されている差動
    アンプにおいて、前記NPN型バイポーラトランジスタ
    対の前記コレクタ端子と高電位電源との間にそれぞれ第
    一負荷が接続され、前記第一負荷は、第二負荷の直列接
    続で構成され、さらに前記n個直列の第二負荷F1〜F
    nの接続端子の、少なくとも一つの接続端子と前記高電
    位電源との間にそれぞれpチャネル型電界効果トランジ
    スタを設け、前記pチャネル型電界効果トランジスタの
    ゲートが制御信号入力端子に接続されている回路構成を
    特徴とする差動アンプ。
  3. 【請求項3】NPN型バイポーラトランジスタ対のベー
    ス端子がそれぞれ入力端子に接続されており、前記NP
    N型バイポーラトランジスタ対のコレクタ端子がそれぞ
    れ出力端子に接続され、前記NPN型バイポーラトラン
    ジスタ対のエミッタ端子が定電流源に共通に接続され、
    前記定電流源の他端が低電位電源に接続されている差動
    アンプにおいて、前記NPN型バイポーラトランジスタ
    対のコレクタ端子に、第一負荷が接続され、前記第一負
    荷の他端がノードに共通接続され、前記ノードと高電位
    電源との間に第二負荷が接続され、前記第二負荷は、第
    三負荷の直列接続で構成され、さらに前記第一負荷の接
    続端子の、少なくとも一つの接続端子と前記高電位電源
    との間にそれぞれpチャネル型電界効果トランジスタを
    接続し、前記pチャネル型電界効果トランジスタのゲー
    トが制御信号入力端子に接続されている回路構成を特徴
    とする差動アンプ。
  4. 【請求項4】NPN型バイポーラトランジスタ対のベー
    ス端子がそれぞれ入力端子に接続されており、前記NP
    N型バイポーラトランジスタ対のコレクタ端子がそれぞ
    れ出力端子に接続され、前記NPN型バイポーラトラン
    ジスタ対のエミッタ端子が定電流源T1に共通に接続さ
    れ、定電流源の他端が低電位電源に接続されている差動
    アンプにおいて、前記NPN型バイポーラトランジスタ
    対の前記コレクタ端子に、それぞれ第一負荷が接続さ
    れ、前記第一負荷の他端がノードに接続され、前記ノー
    ドと高電位電源との間に第二負荷が接続され、前記第二
    負荷は、第三負荷の直列接続で構成され、前記第三負荷
    nに少なくとも一つの負荷にpチャネル型電界効果トラ
    ンジスタのドレインが並列に接続され、前記pチャネル
    型電界効果トランジスタのソースが前記高電位電源に接
    続され、前記pチャネル型電界効果トランジスタのゲー
    トが制御信号入力端子に接続されている回路構成を特徴
    とする差動アンプ。
  5. 【請求項5】NPN型バイポーラトランジスタ対のベー
    ス端子がそれぞれ入力端子に接続されており、前記NP
    N型バイポーラトランジスタ対のエミッタ端子が共通に
    接続され、前記NPN型バイポーラトランジスタ対のコ
    レクタ端子がそれぞれ出力端子に接続され、前記NPN
    型バイポーラトランジスタ対の前記コレクタ端子にそれ
    ぞれ第一負荷が接続され、前記第一負荷の他端が高電位
    電源に接続されている差動アンプ回路において、前記差
    動アンプのエミッタ端子と低電位電源の間に定電流源を
    設け、前記定電流源の少なくとも一つの定電流源と前記
    エミッタ端子との間に直列にnチャネル型電界効果トラ
    ンジスタが接続され、前記nチャネル型電界効果トラン
    ジスタのゲートが制御信号の入力になっている回路構成
    を特徴とする差動アンプ。
  6. 【請求項6】NPN型バイポーラトランジスタ対のそれ
    ぞれのベース端子を入力端子とし、前記NPN型バイポ
    ーラトランジスタ対のエミッタ端子を共通接続し、前記
    エミッタ端子と低電位電源との間に定電流源を設け、前
    記NPN型バイポーラトランジスタ対のそれぞれのコレ
    クタ端子を出力端子とし、前記コレクタ端子と高電位電
    源の間にそれぞれ負荷を設けた差動アンプにおいて、前
    記負荷の値を制御信号により変更することを特徴とする
    差動アンプ。
  7. 【請求項7】NPN型バイポーラトランジスタ対のそれ
    ぞれのベース端子を入力端子とし、前記NPN型バイポ
    ーラトランジスタ対のコレクタ端子を出力端子とし、前
    記コレクタ端子と高電位電源との間にそれぞれ負荷を設
    け、前記NPN型バイポーラトランジスタ対のエミッタ
    端子と低電位電源との間に定電流源を設けた差動アンプ
    において、前記定電流源の電流の値を制御信号により変
    更することを特徴とする差動アンプ。
  8. 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7に
    おいて、前記負荷を抵抗にした差動アンプ。
JP27088294A 1994-11-04 1994-11-04 差動アンプ Pending JPH08139531A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27088294A JPH08139531A (ja) 1994-11-04 1994-11-04 差動アンプ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27088294A JPH08139531A (ja) 1994-11-04 1994-11-04 差動アンプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08139531A true JPH08139531A (ja) 1996-05-31

Family

ID=17492284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27088294A Pending JPH08139531A (ja) 1994-11-04 1994-11-04 差動アンプ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08139531A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049252A (en) * 1997-06-30 2000-04-11 Nec Corporation Programmable-gain amplifier
WO2001013512A1 (fr) * 1999-08-10 2001-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Regulateur de volume pour dispositif de generation de son
JP2005223627A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Asahi Kasei Microsystems Kk 演算増幅回路
US6933783B2 (en) 2001-11-29 2005-08-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Variable gain differential amplifier and multiplication circuit
JP2016072653A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 日本電信電話株式会社 ドライバ回路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049252A (en) * 1997-06-30 2000-04-11 Nec Corporation Programmable-gain amplifier
WO2001013512A1 (fr) * 1999-08-10 2001-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Regulateur de volume pour dispositif de generation de son
US6933783B2 (en) 2001-11-29 2005-08-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Variable gain differential amplifier and multiplication circuit
US6956435B2 (en) 2001-11-29 2005-10-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Variable gain differential amplifier and multiplication circuit
JP2005223627A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Asahi Kasei Microsystems Kk 演算増幅回路
JP2016072653A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 日本電信電話株式会社 ドライバ回路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0259879A2 (en) Operational amplifier circuit having wide operating range
EP0263078B1 (en) Logic interface circuit with high stability and low rest current
KR0159092B1 (ko) 전자비교기회로
JP2665025B2 (ja) 増幅器回路
JPH0667744A (ja) 定電圧回路
US4598215A (en) Wide common mode range analog CMOS voltage comparator
JPH08204470A (ja) 演算増幅器
US4647841A (en) Low voltage, high precision current source
US4634897A (en) Comparator having a hysteresis characteristic
JPH0879050A (ja) BiCMOS論理回路
JP3056841B2 (ja) マルチプレクサ回路
JP2008544714A (ja) 低電圧vccを供給される差動トランジスタ対電流スイッチ
JP3003625B2 (ja) Cmlcmos変換回路
JP4158214B2 (ja) 半導体集積回路
JPH08139531A (ja) 差動アンプ
EP0435335B1 (en) Transistor circuit and level converting circuit
JP2639350B2 (ja) 演算増幅器
US4851759A (en) Unity-gain current-limiting circuit
JP3618189B2 (ja) 安定化カレントミラー回路
US5349307A (en) Constant current generation circuit of current mirror type having equal input and output currents
US5063310A (en) Transistor write current switching circuit for magnetic recording
JP3855810B2 (ja) 差動増幅回路
JPH03214808A (ja) 電圧比較回路
US5945842A (en) Output circuit for conversion from CMOS circuit level to ECL circuit level
JP2779388B2 (ja) 定電圧発生回路