JPH11272786A - 差動増幅回路 - Google Patents

差動増幅回路

Info

Publication number
JPH11272786A
JPH11272786A JP10078070A JP7807098A JPH11272786A JP H11272786 A JPH11272786 A JP H11272786A JP 10078070 A JP10078070 A JP 10078070A JP 7807098 A JP7807098 A JP 7807098A JP H11272786 A JPH11272786 A JP H11272786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enhancement type
differential amplifier
constant current
amplifier circuit
circuit
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
JP10078070A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsuo Fukui
厚夫 福井
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.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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 Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP10078070A priority Critical patent/JPH11272786A/ja
Priority to KR10-1999-0008461A priority patent/KR100534038B1/ko
Priority to US09/275,697 priority patent/US6114906A/en
Priority to CN99104407A priority patent/CN1132306C/zh
Publication of JPH11272786A publication Critical patent/JPH11272786A/ja
Priority to HK00101467A priority patent/HK1022793A1/xx
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45179Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45183Long tailed pairs
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45479Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection
    • H03F3/45632Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45744Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit by offset reduction
    • H03F3/45766Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit by offset reduction by using balancing means
    • H03F3/45771Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of common mode signal rejection in differential amplifiers with FET transistors as the active amplifying circuit by offset reduction by using balancing means using switching means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45048Calibrating and standardising a dif amp
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45564Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more extra current sources
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45612Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more input source followers as input stages in the IC
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/45Indexing scheme relating to differential amplifiers
    • H03F2203/45674Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one current mirror

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差動段で発生するオフセット電圧を零にする
とともに、GND付近の入力電圧に対しても安定な動作
を確実にすること。 【解決手段】 トリミングによって電流値を可変するこ
とのできる定電流源と、デプレッション型P−MOSト
ランジスタによるドレイン接地回路を従来の差動増幅回
路のそれぞれの入力に付加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
の差動増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の差動増幅回路としては、図5に示
されるような回路が知られている。すなわちソースどう
しが接続されたエンハンスメント型P−MOSトランジ
スタ102と103よりなる差動対100と、一端が差
動対のソースに接続され他端が電源Vddに接続された
定電流源106とエンハンスメント型N−MOSトラン
ジスタ104と105からなるカレントミラー回路10
1より構成される。差動対100を構成しているエンハ
ンスメント型P−MOSトランジスタ102のゲートは
非反転入力端子1に、103のゲートは反転入力端子2
に接続され、差動対のエンハンスメント型P−MOSト
ランジスタ103とカレントミラー回路101のエンハ
ンスメント型N−MOSトランジスタ105のそれぞれ
のドレインが出力3に接続されている。
【0003】非反転入力端子1の電圧VINPが反転入力端
子2の電圧VINNより大きい場合は出力端子3の電圧VO
UTは“HIGH”レベルとなり、逆にVINPがVI
NNより小さい場合はVOUTは“LOW”レベルとな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5に示した従来の差
動増幅回路の場合±10mV程度のオフセット電圧が発
生してしまい、CMOS型差動増幅回路の大きな欠点と
なっている。また図5に示した従来の差動増幅回路では
非反転入力端子1あるいは反転入力端子2の電圧がGN
D近辺の場合には差動対を構成しているエンハンスメン
ト型P−MOSトランジスタ102あるいは103が非
飽和状態となり一層のオフセット電圧の悪化、動作速度
の低下、動作異常等をひきおこしているという問題があ
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明においてはオフセット電圧を調節するため
の回路と差動対のエンハンスメント型P−MOSトラン
ジスタが非飽和状態になるのを避けるためのレベルシフ
ト回路を具備している。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明においてはトリミングによ
って電流値を可変することのできる定電流源と、エンハ
ンスメント型P−MOSトランジスタによるドレイン接
地回路を差動増幅回路のそれぞれの入力に付加してい
る。
【0007】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の第一実施例の差動増幅回路であ
る。エンハンスメント型P−MOSトランジスタ10
2、103で構成される差動対100とエンハンスメン
ト型N−MOSトランジスタ104、105で構成され
るカレントミラー回路101に加えて、レーザー等を利
用したトリミングによって電流値を可変することのでき
る定電流源109、110とレベルシフトを行うための
エンハンスメント型P−MOSトランジスタによるドレ
イン接地回路107、108より構成される。電流を可
変できる定電流源109の出力電流をI109とすると
エンハンスメント型P−MOSトランジスタ107のゲ
ートーソース間電圧VSG107は(1)式で与えられ
る。
【0008】
【数1】
【0009】同様に電流を可変できる定電流源110の
出力電流をI110とすれば、エンハンスメント型P−
MOSトランジスタ108のゲートーソース間電圧VS
G108は(2)式で与えられる。
【0010】
【数2】
【0011】ただしVtpはエンハンスメント型P−M
OSトランジスタのしきい値電圧、μは移動度、Cox
はゲート単位面積当たりの容量、Lはゲート長、Wはゲ
ート幅である。これより非反転入力端子1の電圧をVI
NP、反転入力端子2の電圧をVINNとするとA点お
よびB点の電圧VA,VBは(1)式と(2)式より VA=VINP+VSG107 (3) VB=VINN+VSG108 (4) で与えられる。VINP−VINN=0の時のVA―V
Bは(3)、(4)式より VA―VB=VSG107−VSG108 (5) となる。(5)式に(1)、(2)式を代入することに
より、
【0012】
【数3】
【0013】が得られる。図1に示す差動増幅回路によ
って発生するオフセット電圧をVosとすると、全体の
オフセット電圧Vos(total)は Vos(total)=VA−VB−Vos (7) となる。全体のオフセット電圧Vos(total)を
零にするには(7)式より、 Vos=VA−VB (8) とすればよい。(8)式の条件を満たすことで図1に示
す差動増幅回路で発生するオフセット電圧Vosをキャ
ンセルすることができ、全体のオフセット電圧Vos
(total)を零にすることができる。すなわち
(6)、(8)式より
【0014】
【数4】
【0015】が成立するようにI109あるいはI11
0の値を、図2で後述するようなフューズをレーザーで
切断する等のトリミング手段で調整することにより全体
のオフセット電圧Vos(total)を零にすること
ができる。非反転入力端子1あるいは反転入力端子2が
GNDの場合でも、エンハンスメント型P−MOSトラ
ンジスタ107、108がレベルシフトの働きをするの
で(3)、(4)式からわかるようにVA=VSG10
7、VB=VSG108となり(VA、VBは通常0.
8V程度である。)、差動対100のエンハンスメント
型P−MOSトランジスタ102あるいは103が非飽
和状態となることはない。したがって、従来の差動増幅
回路で見られるようなVINPあるいはVINNがGN
D付近でのオフセット電圧の悪化、動作速度の低下、動
作異常等をひきおこすことがない。
【0016】(8)式には全体のオフセット電圧を零に
するための条件を示してあるが、定電流源109、11
0の電流I109、I110を適当に調節することで全
体のオフセット電圧Vos(total)を零にするば
かりでなく任意の値にすることが可能なことは明白であ
る。図2はレーザーを用いて電流を調節可能にした定電
流源109、110の実施例である。レーザー用いてフ
ューズ124〜126を切断することでデプレション型
P−MOSトランジスタ120〜123のチャンネル長
Lを調整して出力電流を変更することができる。任意個
のフューズとデプレション型P−MOSトランジスタさ
らに直列に接続することで、より高精度に出力電流を調
節することが可能となる。
【0017】図3は本発明の第二実施例の差動増幅回路
である。第二実施例が第一実施例と異なる点は、図1の
レーザー等を用いて電流を調整可能とした定電流源11
0の代わりに図3では電流値が固定された定電流源11
1を使用している点である。第二実施例においても第一
実施例と同様な効果が得られることは明らかである。ま
た図1に示したレーザー等を用いて電流を調整可能とし
た定電流源109を電流値が固定された定電流源を使用
しても図3に示した第二実施例と同様な効果が得られる
ことは明白である。
【0018】図4は本発明の第三実施例の差動増幅回路
である。エンハンスメント型N−MOSトランジスタ2
00と201で構成される差動対100とエンハンスメ
ント型P−MOSトランジスタ202、203で構成さ
れるカレントミラー回路101に加えて、レーザー等を
利用したトリミングによって電流値を可変することので
きる定電流源109、110とレベルシフトをするため
のエンハンスメント型N−MOSトランジスタによるド
レイン接地回路204,205より構成される。
【0019】図4においても定電流源109,110の
電流I109,I110をトリミングによって調節する
ことでオフセット電圧を調節できることは明白である。
一方第三実施例では非反転入力端子1の電圧VINPあ
るいは反転入力端子2の電圧VINNがVdd付近でオ
フセット電圧の悪化、動作速度の低下、動作異常等をひ
きおこすことがない点が第一実施例とは異なる。
【0020】図4において、レーザー等を用いて電流を
調整可能とした定電流源109あるいは110のどちら
か一方にのみレーザー等を用いて電流を調整可能とした
定電流源を使用し、他方は電流値が固定された定電流源
を用いても同様な効果が得られることは明らかである。
【0021】
【発明の効果】本発明の差動増幅回路ではGND付近の入
力電圧でも特性が悪化することなく、しかもトリミング
技術を使用することでオフセット電圧を任意の値に設定
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例の差動増幅回路の回路図で
ある。
【図2】レーザーを用いて電流を調節可能にした定電流
源の回路図である。
【図3】本発明の第二実施例の差動増幅回路の回路図で
ある。
【図4】本発明の第三実施例の差動増幅回路の回路図で
ある。
【図5】従来の差動増幅回路の回路図である。
【符号の説明】
100 差動対 101 カレントミラー回路 102、103、107、108、202、203エン
ハンスメント型P−MOSトランジスタ 103、105、200、201、204、205エン
ハンスメント型N−MOSトランジスタ 106、111 電流値が固定された定電流源 109、110 レーザー等を用いて電流を調整可能
とした定電流源 120〜123 デプレション型P−MOSトランジ
スタ 124〜126 フューズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザー等を用いたトリミングによって
    電流を調節可能にした定電流源と前記定電流源と直列に
    接続されたドレイン接地回路と差動増幅回路からなり、
    前記定電流源の電流を前記差動増幅回路から発生するオ
    フセット電圧値に応じてトリミングすることを特徴とす
    る差動増幅回路。
JP10078070A 1998-03-25 1998-03-25 差動増幅回路 Pending JPH11272786A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10078070A JPH11272786A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 差動増幅回路
KR10-1999-0008461A KR100534038B1 (ko) 1998-03-25 1999-03-13 차동 증폭회로
US09/275,697 US6114906A (en) 1998-03-25 1999-03-24 Differential amplifier circuit
CN99104407A CN1132306C (zh) 1998-03-25 1999-03-25 差分放大器电路
HK00101467A HK1022793A1 (en) 1998-03-25 2000-03-08 Differential amplifier circuit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10078070A JPH11272786A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 差動増幅回路
US09/275,697 US6114906A (en) 1998-03-25 1999-03-24 Differential amplifier circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11272786A true JPH11272786A (ja) 1999-10-08

Family

ID=26419147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10078070A Pending JPH11272786A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 差動増幅回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6114906A (ja)
JP (1) JPH11272786A (ja)
CN (1) CN1132306C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007531459A (ja) * 2004-03-31 2007-11-01 アナログ デバイセス インコーポレーテッド 差動段電圧オフセットトリム回路

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002217653A (ja) * 2001-01-12 2002-08-02 Toshiba Microelectronics Corp 差動増幅回路
JP3998553B2 (ja) * 2002-09-30 2007-10-31 Necエレクトロニクス株式会社 差動出力回路,及びそれを用いた回路
US7285995B2 (en) * 2004-02-02 2007-10-23 Toshiba America Electronic Components, Inc. Charge pump
JP4477373B2 (ja) * 2004-02-05 2010-06-09 Necエレクトロニクス株式会社 定電流回路
US7397288B2 (en) * 2005-03-21 2008-07-08 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Fan out buffer and method therefor
FR2895171B1 (fr) * 2005-12-16 2008-02-15 Atmel Grenoble Soc Par Actions Circuit electronique a compensation de decalage intrinseque de paires diffentielles
KR101562898B1 (ko) * 2008-12-31 2015-10-23 주식회사 동부하이텍 Op 앰프
JP6321411B2 (ja) * 2014-03-13 2018-05-09 エイブリック株式会社 電圧検出回路
CN106059507B (zh) * 2016-05-30 2019-03-01 上海芃矽半导体技术有限公司 D类放大器和抑制d类放大器噪声的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045806A (en) * 1988-04-17 1991-09-03 Teledyne Industries Offset compensated amplifier
US5200654A (en) * 1991-11-20 1993-04-06 National Semiconductor Corporation Trim correction circuit with temperature coefficient compensation
JP2694767B2 (ja) * 1993-10-29 1997-12-24 東光株式会社 積分器
EP0782250B1 (en) * 1995-12-29 2001-05-30 STMicroelectronics S.r.l. Offset compensating method and circuit for MOS differential stages
US5812005A (en) * 1996-07-30 1998-09-22 Dallas Semiconductor Corp. Auto zero circuitry and associated method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007531459A (ja) * 2004-03-31 2007-11-01 アナログ デバイセス インコーポレーテッド 差動段電圧オフセットトリム回路

Also Published As

Publication number Publication date
US6114906A (en) 2000-09-05
CN1132306C (zh) 2003-12-24
CN1238595A (zh) 1999-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6459326B2 (en) Method for generating a substantially temperature independent current and device allowing implementation of the same
EP1279223B1 (en) Boosted high gain, very wide common mode range, self-biased operational amplifier
KR101080560B1 (ko) 트랜스컨덕턴스 조정 회로
JPH11272786A (ja) 差動増幅回路
JP2007251507A (ja) 差動増幅回路
EP1435693B1 (en) Amplification circuit
EP1376860A1 (en) Asymmetrical differential amplifier
US5479114A (en) Three-value input buffer circuit
US6815997B2 (en) Field effect transistor square multiplier
US20210250006A1 (en) Output pole-compensated operational amplifier
JPH09260962A (ja) インバータ回路及び増幅器
JP2004304632A (ja) パワーオンディテクタ、及びこのパワーオンディテクタを用いたパワーオンリセット回路
KR100582545B1 (ko) 출력 전류의 왜곡이 보상된 트랜스컨덕터 회로
EP1017164A2 (en) Current mirror with a constant current for a wide range of output load impedance
EP0367578A1 (en) CMOS compatible bandgap voltage reference
JPH11312930A (ja) 差動増幅器
KR100534038B1 (ko) 차동 증폭회로
JP2004064132A (ja) 演算増幅器
US20010035776A1 (en) Fixed transconductance bias apparatus
JPH09116349A (ja) 演算増幅器
US11012041B2 (en) Differential amplifier circuit
JP2565528B2 (ja) ヒステリシスコンパレータ回路
JPH10124161A (ja) 基準電圧源
JPH10276053A (ja) 可変利得増幅器
JP3325707B2 (ja) 演算増幅器