JPS58105611A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

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JPS58105611A
JPS58105611A JP57214550A JP21455082A JPS58105611A JP S58105611 A JPS58105611 A JP S58105611A JP 57214550 A JP57214550 A JP 57214550A JP 21455082 A JP21455082 A JP 21455082A JP S58105611 A JPS58105611 A JP S58105611A
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transistor
impedance
common point
differential amplifier
main electrode
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JP57214550A
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アイゼ・カレル・デイ−クマンス
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • 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
    • HELECTRICITY
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    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
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  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔従来技術〕 本発明は、入力信号を受ける第1入力端子と1第1定電
位点に結合したI!2入力端子と、入力信号に依存し互
いに逆相となる8つの出力信号を生じる第1および#!
2出力端子と第1入力端子、第1出力端子および必要に
応じインピーダンスを経て共通点にそれぞれ結合した制
御電極、第1主電極および第2主電極を有する第1トラ
ンジスタと、第2入力端子、第2出力端子および必要に
応じインピーダンスを経て共通点にそれぞれ結合した制
御電極、第1主電極および第2主電極を有する第2トラ
ンジスタと、共通点に結合した第1主電極および第2定
電位点に結合した第2主電極を有し、電流源として配置
した第8トランジスタとを具える差動増幅器に関するも
のである。この種類の差動増幅器はドイツ連邦共和国特
許出願公開第2946952号明細書に記載されており
既知である0 上述した種類の差動増幅器は非平衡終端(single
ended )駆動が行なわれる差動段である。理想的
な場合には、人力信号の半分の振幅の信号が共通点紀現
われる。従って、第1および第2出力端子における出力
信号は等しい振幅で互いに逆相となる。しかし、池の手
段を講じない場合には実際にこのように゛ならないとい
うことを確かめた。すなわち2つの出力信号は非対称性
を呈し、従って高周波数の信号は正しく増幅されないと
いうことを確かめた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高周波における増幅の不正確さを最小
にすることにある。本発明の能の目的は上述した目的を
既知の方法よりも簡単に達成し、差動増幅器の回路構成
も簡単化することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、入力信号を受ける第1入力端子と、第1定電
位点に結合した第2入力端子と、入力信号に依存し互い
に逆相となる2つの出力信号を生じる第1および第3出
力端子とs 11B 1人力抱子、第1出力端子および
必要に応じインピーダンスを経て共通点にそれぞれ結合
した制御電極、第1主電極および第3主電極を有する第
1トランジスタと、第2入力端子、第stB力麹子およ
び必要に応じインピーダンスを経て共通点にそれぞれ結
合した制御電極1第1主電極および第2主電極を有する
@8トランジスタと、共通点に結合した第1主電極およ
び第2定電位点に結合した第2主電極を有し、電流源と
して配置した第8トランジスタとを具える差動増幅器に
おいて、少くともキャパシタンスを有する平衡用インピ
ーダンスを第1トランジスタの制御電極と共通点との間
に配置したことを特徴とする。
前記のキャパシタンスの値は、第8トランジスタの第1
主電極と第2定電位点との間の漂遊容置の値に少くとも
ほぼ等しくするのが好ましい。共通点と第8トランジス
タの第1主電極との間にインピーダンスが配置されてい
る場合には、このインピーダンスの値に等しい値のイン
ピーダンスを平衡用インピーダンス(前記のキャパシタ
ンスと直列に設けるのが好ましい。
本発明は、差動増幅器における非対称性は差動増幅器に
おける漂遊容量の非対称性によって生じるという事実を
確かめ、かかるulllを基に成したものである。これ
らの漂遊容量は特に、第1および第2トランジスタの各
々の制御電極および第2主電極間の漂遊容量(ベース−
エミッタ間キャパシタンス)と、第8トランジスタの第
1主電極および第2定電位点或いは大地間の漂遊容量(
コレクター基板間キャパシタンスおよびコレクターベー
ス間キャパシタンス)とである。
以後、第1および第2トランジスタの第2主電極(エミ
ッタ)と共通点との間に、また共通点と第8トランジス
タの第1主電極(コレクタ)との間には追加のインピー
ダンスが存在しないものとする。更に、便宜上、トラン
ジスタの制御電極、第1主電極および第2主電極をそれ
ぞれしばしばベース、コレクタおよびエミッタと称する
次の非対称性は共通点に対して生じる。すなわち、第3
トランジスタのベースおよびエミッタ間の漂遊容量と第
8トランジスタのコレクター基板間キャパシタンスおよ
びコレクターペース関キャパシタンスとの並列の組合せ
が共通点と(実際上)大地との間に存在し、第1トラン
ジスタのベースおよびエミッタ間の漂遊容量が差動増幅
器の入力端子と共通点との間に存在する。この非対称性
の為に、入力信号はもはや、共通点が入力信号電圧の半
分の値になるようには分布されない。差動増幅器におけ
る対称性を得る為には、コンデンサを有する平衡用イン
ピーダンスを第1トランジスタのベース−エミッタ接合
と並列に配置し、このコンデンサのキャパシタンスを第
8トランジスタのコレクター基板間漂遊容量およびコレ
クターベース聞漂遊容量に相当するキャパシタンスに等
しくする。これにより差動増幅器において共通点に対す
る容量的な対称性が得られる。
@】トランジスタのエミッタと共通点との間に、且つ第
2トランジスタのエミッタと共通点との間にそれぞれイ
ンピーダンスを配置し、これらインピーダンスの値を一
般的に等しくする場合には、これにより共通点に対する
対称−に影響を及ぼさない。しかし、この場合前記の平
衡用コンデンサは第1トランジスタのベースと共通点(
第1トランジスタのエミッタではない)との間に配置す
る必要がある。更に、共通点と第8トランジスタのコレ
クタとの間に池のインピーダンスを配置することができ
る。この場合には、共通点および第8トランジスタのコ
レクタ間の前記のインピーダンスと、第8トランジスタ
のコレクタおよび<S終的に)大地間のこの第8トラン
ジスタの全漂遊容置との直列の組合せのインピーダンス
に等しい値を有する平衡用インピーダンスを第1トラン
ジスタのベースと共通点との間に配置する必要がある。
図面につき本発明を説明する。
第1図に示す本発明の一例の差動増幅器は第1入力端子
1および第2入力端子2を具えており、@1入力端子は
入力信号を受け、第2入力端子2は定電位の第1点(こ
の場合大地)に結合する。
またこの差動増幅器は第1トランジスタ8および第2ト
ランジスタ4を具えており、これらトラン1および第2
入力端子】および2にそれぞれ結合し、これらトランジ
スタのコレクタは第1出力端子6および第2出力端子6
にそれぞれ結合し、これらトランジスタのエミッタは直
接に或いはインピーダンス7および8をそれぞれ経て(
第1図の場合)共通点りに結合する。この共通点9は第
8トランジスタ10の形態の電流源を経て、また必要に
応じインピーダンスを経て負の電源電圧である定電位の
第2点(この場合大地)12に結合する。トランジスタ
10のベースは、作動中基準電圧が印加ぎれる端子11
に結合する。この基準電圧は電流源から流れる電流の値
を決定する。第1出力抱子5および第2出力端子6には
互いに逆相で入力信号に依存する各別の出力信号が得ら
れる。
単一の出力信号を生ぜしめたい場合には、これを既知の
変換装置、例えば18で示す変換装置を用いて達成せし
めることができる。この場合出力信号は端子14に得ら
れる。
変換装置13自体は既知であり、本発明に特に関連しな
い為、その評細な説明は省略する。この変換装置に関し
て注意すべき唯一の点は、端子14とトランジスタ4の
ベースとの間のインピーダンス15(Z工)およびトラ
ンジスタ4のベースと@2入力端子2との間のインピー
ダンス1a(Z、)が入力端子1における人力信号の振
幅に対する潮干14における信号の振幅の比である差動
増幅器の増幅度を決定し、この増幅度はl+z、/Zμ
]しいということである(ただし変換装置18における
差動増幅器の利得は極めて大きいものとする)。
正しい平衡を得るためには、人力電子lと)ランジスタ
8のベースとの間にインピ−ダンスを設番プ、このイン
ピーダンスの値とインヒ”−ダンスz0お、[z の並
列回路のインピーダンス値に等しくするのが適している
。この場合、入力信号it差動増幅器の非反転入力端子
]に供給し、反転入力端子2は固定レベルとする。これ
により2、非平衡終端が行なわれる差動段が得られ、理
想的な場合に1よ共通点9に入力信号の振幅の半分の大
きざの信号が得られる。この場合、@1および第2出力
端子5および6における出力信号は振幅が互いに等しく
位相が互いに逆である信号となる。
しかし実際には上述した差動増幅器は上述した構成要素
のみを有するものではなく、差動増幅器中の種々の漂遊
容量の非対称性の為に2つの出力信号は非対称となる。
これらの漂遊容量を図面に17.18および19で示し
、これらの漂遊容量はトランジスタ8のペース−エミッ
タ接合の漂遊容量と、トランジスタ4のペース−エミッ
タ接合の漂遊容量と、トランジスタlOのフレフタ側カ
ら見たこのコレクタと大地との間のこのトランジスタ1
0の全漂遊容量とである。この最後に記載しy:漂遊容
1は、トランジスタlOのコレクター基板接合の漂遊容
量とコレクターペース接合の漂遊容量とを有する。これ
ら2つの漂遊容量は実際にはトランジスタ10のコレク
タと大地との間で互いに並列に配置されているものであ
る。
漂遊容量の非対称性は共通点9に対して存在する。すな
わち漂遊容量18および19の並列の組合せは共通点9
と大地との間に存在し、漂遊容量17は共通点9と入力
端子】、すなわちトランジスタ8のペースとの間に存在
する。この非対称性を補償する為に、本発明(よればコ
ンデンサs0の形態の平衡用のインピーダンスをトラン
ジスタ8のペースと共通点9との間に配置し、このコン
デンサの値を漂遊容量19に等しく選択する。
共通点9とトランジスタ10のコレクタとの間に池のイ
ンピーダンスを設ける場合には、トランジスタ8のペー
スと共通点9との間のコンデンサ20を、上記の池のイ
ンピーダンスと漂遊容量19との直列回路のインピーダ
ンスに等しい値を有する平衡用インピーダンスと置き換
える必要があること明らかである。
第2図は本発明差動増幅器の池の例を示す。
第1および2図において同一の符号を有する素子は同一
の素子である。本例の場合、入力信号を供給しうる第1
入力端子31は差動増幅器の反転入力端子である。この
入力端子21はインピーダンス16を経て第1トランジ
スタ!12のペースに結合する。第2トランジスタ88
のベースハ、必要に応じインピーダンス24を経て、第
2入力端子29に結合し、この第3入力端子29は定電
位の点(本例の場合大地)に結合する。第1および第3
出力端子をそれぞれ80および81で示す。
インピーダンス24のインピーダンス値はインピーダン
ス15(Z、)および16(Z、)の並列回路のインピ
ーダンス値に等しくして正しい平衡が得られるようにす
るのが適している0本例の場合−入力端子21における
入力信号の振幅に対する出力端子14における信号の振
幅の比である差動増幅器の増幅度はZ 1/Z 、に等
しい(ただし変換装置1aにおける差動増幅器の利得は
極めて大きいものとする)。本例の場合も、漂遊容量(
25゜26および27)はトランジスタ22のペースお
よびエミッタ間と、トランジスタ23のペースおよびエ
ミッタ間と、トランジスタ】0のコレクタおよび基板(
大地)間とに存在する。本例の場合も共通点りに対・し
て非対称性が存在する。すなわち漂遊容J126および
27の並列の組合せは共通点りと大地との間にあり、漂
遊容量25は共通点りとトランジスタ22のペースとの
間にある。本例の場合も、漂遊容量27のキャパシタン
ス値(等しい値を有する平衡用コンデンサ28を共通点
9とトランジスタ22のペースとの間に配置することに
より差動増幅器を平衡とする。本例の場合も、共通点9
とトランジスタ10のコレクタとの間に追加のインピー
ダンスが設けられている場合には、これらと等価のイン
ピーダンスを共通点りとトランジスタ22のペースとの
間でコンデンサ28と直列に配置する必要がある。本発
明は上述した例に限定されず、幾多の変更を加えうるこ
と勿論である。また本発明は、本発明に関連しない点に
ついて、上述した差動増幅器とは異なるようにした差動
増幅器にも適用しうる。例えば、ノクイボーラトランジ
スタの代りに電界効果トランジスタ(例えばMOS )
ランジスタ)を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明差動増幅器の一例を示!口路図、第25
!Jは同じくその池の例を示す回路図である。 1.2,21.29・・・入力端子 8.4.1G、12.28・・・トランジスタ5.6.
14,80.31・・・出力端子7.8,15,16,
24・・・インピーダンス9・・・共通点      
11・・・基準電圧指子18・・・変換装置 17、18.19. !5. !6. !7・・・漂遊
容量20、28・・・平衡用コンデンサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 入力信号を受ける第1入力端子と、第1定電位点に
    結合した第2入力端子と、入力信号に依存し互いに逆相
    となる2つの出力信号を生じる第1および第2出力端子
    と、第1入力端子、第1出力端子および必要に応じイン
    ピーダンスを経て共通点にそれぞれ結合した制御電極、
    第1主電極および第2主電極を有する第1トランジスタ
    と、 第2入力端子1第2出力端子および必要に応じインピー
    ダンスを経て共通点にそれぞれ結合した制御電極、第1
    主電極および第2主電極を有する第3トランジスタと、 共通点に結合した第1主電極および第2定電位点に結合
    した第2主電極を有し、電流源として配置した第8トラ
    ンジスタと を具える差動増幅器において、少くともキャパシタンス
    を有する平衡用インピーダンスを第1トランジスタの制
    御電極と共通点との間に配置したことを特徴とする差動
    増幅器。 i 特許請求の範囲l記載の差動増幅器において、前記
    のキャパシタンスの値を第8トランジスタの第1主電極
    と第2定電位点との間の漂遊容量の値に少くともほぼ等
    しくしたことを特徴とする差動増幅器。 & 特許請求の範囲1または2記載の差動増幅器におい
    て、共通点と第8トランジスタの第1主電極との間にイ
    ンピーダンスが配置11c’れている場合には、このイ
    ンピーダンスの値に等しい値のインピーダンスを平衡用
    インピーダンスに前記のキャパシタンスと直列に設けた
    ことを特徴とする差動増幅器。
JP57214550A 1981-12-09 1982-12-07 差動増幅器 Granted JPS58105611A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105536 1981-12-09
NL8105536A NL8105536A (nl) 1981-12-09 1981-12-09 Balanskompensatie bij enkelzijdig aangestuurde verschilversterkers.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58105611A true JPS58105611A (ja) 1983-06-23
JPH057883B2 JPH057883B2 (ja) 1993-01-29

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ID=19838511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57214550A Granted JPS58105611A (ja) 1981-12-09 1982-12-07 差動増幅器

Country Status (8)

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US (1) US4517525A (ja)
EP (1) EP0081268B1 (ja)
JP (1) JPS58105611A (ja)
KR (1) KR900007277B1 (ja)
CA (1) CA1184258A (ja)
DE (1) DE3278229D1 (ja)
ES (1) ES517982A0 (ja)
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