JPS58145206A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

Info

Publication number
JPS58145206A
JPS58145206A JP57027428A JP2742882A JPS58145206A JP S58145206 A JPS58145206 A JP S58145206A JP 57027428 A JP57027428 A JP 57027428A JP 2742882 A JP2742882 A JP 2742882A JP S58145206 A JPS58145206 A JP S58145206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
differential
common
differential amplifier
phase
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
JP57027428A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumasa Matsui
松井 一征
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 JP57027428A priority Critical patent/JPS58145206A/ja
Publication of JPS58145206A publication Critical patent/JPS58145206A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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】 本発明は、差動増幅器、より詳しくFi、同相負帰還を
施こし九差動増幅器に関する亀のである。
差動増幅器では、同相成分除去のため、あるいは出力も
差動とするときの動作点設定のため同相負帰還C・二つ
の出力端子の平均値(同相出力)を同相出力を制御、す
る端子に負帰還すること)が必要となる場合がある。
従来6同相負帰還では、抵抗や能動素子を使っていたた
め、増幅度、動作速度、直線性などについて問題があり
九。第1図を参照して、上記の問題を具体的に説明する
第1図ti、MO8トランジスタを用い九同相負帰還を
施し九差動増幅器の例であって、MO8集積回路でも実
現できる本のであある。第1図の差動増幅器において、
−動入力端子IRとILFi、それぞれ、ソースを共通
に接続したN型のMO8トランジスタ2Rと2Lのゲー
トに接続されている。トランジスタ2Rと2Lの共通に
接続されたソースには、ソースが接地され九NWMOs
トランジスタ3のドレインから電流が供給される。トラ
ンジスタ2Rと2Lのドレインは、それぞれ。
正電源線4からのほぼ等しい電流[K設定された電流源
5Rと5LK接続されて差動出力端子6Rと6Lとなる
上記で説明した差動増幅器が動作するためには。
電流源iRと5Lの電流の和がトランジスタ3のドレイ
ンから供給される電流と等しくなり、出力端子6Rと6
Lの同相電圧が電源側あるいはグランド側に大きく片寄
らないようにならなければならない。そこで、第1図で
は、ンースフオロワ用NMOSトランジスタ7Rと7L
のゲートを、それぞれ出力端子6Rと6Lに接続し、ド
レインを正電源線4に接続し、ソースを、それぞれ、負
荷用電流源8Rと8Lに接続して、トランジスタ7Rと
7Lのゲート・ソース間電圧だけレベルをシフトし九出
力電圧をそれぞれのソースに得ている。レベルをシフト
された出力電圧は、はぼ等しい値に設定された抵抗9R
と9Lにより平均し。
レベルをシフトされ九同相電圧として共通ソース −に
電流を供給するトランジスタ3のゲートすなわち同相出
力制御端子に与えている。このようにすることにより、
差動出力端子6Rと6Lの同相電圧が上れば、トランジ
スタ3のゲート電圧が上り。
共通ソースに供給される電流が増し、同相電圧が下る。
また、前記同相電圧が下れば、トランジスタ3のゲート
電圧が下り、共通ソースの電流が減り、同相電圧が上る
。したがって、ソースホロワ用トランジスタ7Rと7L
によるレベルのシフトなどを選べば、差動出力端子6R
と7Rの同相電圧を適当な値に設定することができる。
第1図の差動増幅器では、同相負帰還に関して次のよう
な問題がある。まず、抵抗9Rと9Lが大きいと、トラ
ンジスタ3のゲート大刀容量10(実際は、トランジス
タ3の中にある)のために同相負帰還の時定数が大きく
なり、同相成分に関する増幅器の応答が遅くなってしオ
うことである。
応答を早めるために抵抗9Rと9Lを小さくすると、出
力振幅が大きい場合、抵抗9Rと9Lに流れる電流が無
視できなくなり、ソースホロワ用トランジスタ7Rと7
Lによるレベルのシフトが等しくなくなり、差動電圧に
よってトランジスタ3のゲート電圧が変り、この九め、
出力−子6Rあるいは6L単独では、信号が歪んでしま
う。着た。
ソースホロワは1回路を複雑が大きくするという問題も
もっている。そこで、抵抗9Rと9Lを出力端子6Rと
6Lに直接接続すると、抵抗9Rと9Lが差動増幅器の
負荷とがるため、差動利得が低下してしまう。
したがって1本発明の目的は、同相負帰還を施し、かつ
、利得、速度、直線性の良い差動増幅器を提供すること
にある。
上記の目的を達成するため1本発明では、差動増幅器に
おいて差動出力端子にほぼ等しい容量値のコンデンサを
接続し、同相出力制御端子に上記コンデンサの他方の端
子をまとめて接続し、前記コンデンサにより同相の交流
成分の負帰還を行ない、かつ、上記同相出力制御端子に
差動出力端子の出力電圧を直流的に平均して同相成分を
検出する回路からの出力端子を接続して直流的な負帰還
を施こしている。
以下1本発明の実施例を図面を参照して説明する。第2
図は1本発明の原理的な構成を示す回路図である。同図
において、差動入力端子IRとILの差動信号を増−す
る差動増幅手段120の出力端子106Rと106Lと
同相出力制御端子130との間に、はぼ等容量値のコン
デンサ140Rと140Lが接続されている。コンデン
サ140R,と140Lは交流的な同相電圧(同相電圧
の時間的な変化分)を同相出力制御端子130にすみや
かく発生させる。一方、同相出力制御端子130への直
流的な負帰還は、差動増幅手段120の出力端子160
Rと16OLを入力として平均及びレベルのシフトを行
なう直流的同相成分検出手段150の出力によって与え
られる。したがって、第2図の構成によれば、同相負帰
還はコンデンサ140TLと140Lにより変化分に関
して高速かつ正確に行なわれるとともに、直流について
本直流的同相成分検出150手段により充分に行なわれ
る。なお、直流的同相成分検出手段150は、レベルの
シフトをしなくても出力端子160Rと16OLの動作
点を確保できる場合は。
必スジもレベルをシフトする機能を持つ必要りない。
次KS第2図を参照して本発明の直流的同相成分検出手
段に抵抗を用いた実施例を説明する。以下の説明では、
第1図と同じ番号で同じ部分の説明は省略し、本発明に
関する部分だけを説明する。
第3図において、第2図の差動増幅手段はトランジスタ
2R,2L、3と電流源SR,5Lにより構成され、差
動出力端子6Rと6LFi、l’tぼ同容量値のコンデ
ンサ240Rと240Lにより、トランジスタ3のゲー
トに接続されている。また。
差動出力端子6Rと6 LFi、直流的同相成分検出手
段250を介してトランジスタ3のゲートに接続されて
いる。直流的同相検出手段250ti、t’!ぼ等値の
抵抗2511’tと2511.によシ差動出力端子6R
と6Lをトランジスタ3のゲートに接続して出力端子6
Rと6Lの平均すなわち同相電圧に比例した成分をトラ
ンジスタ3のゲートに与えている。また、グランドとト
ランジスタ3のゲートの間に接続された抵抗252#−
i、これに流れる電流により抵抗251Rと251Lで
レベルfシフトさせるためのものである。
第3図において、交流的な同相成分はトランジスタ3の
ゲート入力容量10がコンデンサ240Rと240Lの
負荷になるので、幾分減衰するがほとんどそのままトラ
ンジスタ3のゲート圧加わる。
し九がって、直流的な同相成分を検出する友めの抵抗2
51R,251L、252の値は、直流だけを考慮すれ
ば良いので、出力端子6R,6Lに対して負荷にならな
い程度に大きくすることができる。これらの抵抗として
は、たとえばMO8集積回路でFi1不純物を拡散しな
い多結晶シリコンの配線などを使うことができる。
次に、第4図を用いて、抵抗を用いる必要がなく、かつ
、いわゆるスイッチドキャバ7タ回路に適した本発明の
詳細な説明する。第4図では。
第3図と同様に、差動出力端子6Rと6Lをほぼ値を等
しく設定したコンデンサ240Rと24OLでトランジ
スタ3のゲートに接続しているが、直流的な同相成分検
出手段350は、第3図の抵抗251R,251L、2
52のかわりンスイッチ253B、253L、254と
コンデy?255R。
255L、256を用いているう 前記スイッチは、グランドに接続されたコンデンサの他
方の端子を第5図に示す2相の重なり合わないクロック
パルス(繰返し周波数f、)によってクロックパルスφ
1がノ1イレベルのとき、第4図のφ、と表示し九個に
接続し、φ、がノ・イレペルのときφ、と表示された側
に接続するものである(φ、とφ、が共にローレベルの
ときは、どちらにも接続しない)。(スイッチは、公知
の技術によりMO8)ランジスタを組合せて構成できる
。)このようにコンデンサをスイッチで切替えて接続す
ると、スイッチの両端からFi1クロックの繰返し周波
数とコンデンサの容量の積の逆数と等しい値の抵抗を接
続した場合と同じ平均電流が流れる( D、 A、 H
Odgel他zpotent1al  ofMO8’l
’echnologies  for Analog■
ntegr4ted C1rcuits、 IEEE 
J、 of 5olidf3tatts Cjrc旧t
@、 Vol、 sc −ta 、43 、 June
1978、pp、 285〜294)。
スイッチ253FL、253L、254Fi、  φ。
がハイレベルのときそれぞれ、コンデンサ255R。
255L、256を出力6B、6L及びグランドに接続
し、φ、がハイレベルのとき前記コンデンサをすべてト
ランジスタ3のゲートに接続する。
したがって、第3図の抵抗251R,251L。
252の値をそれぞれRm 、RL 、Rcとすると。
第4図のコンデンサ255B、255L、256れば、
第4図の差動増幅器は第3図と等価な動作をする。
上記の説明により第4図の構成によれば、抵抗プロセス
を用いることなく、MO8集積回路で高性能の同相負帰
還を施した差動増幅器を実現できる。特に、差動増幅器
をスイッチドキャパシタ回路に用いる場合には、スイッ
チドキャパシタ用のクロックをそのttφ8.φ、とし
て用いられ便利である。
一以上の具体的説明では、差動増幅手段が、巣純な共通
ソースのMO8)ランジスタである場合だけを述べたが
、共通ソースのトランジスタをゲート接地のトランジス
タを通して利得が大きくなるようにしたカスコード構成
の場合に4適用できる。
また、トランジスタは、MOa型であるとしてきたが、
スイッチ用のものを除きバイポーラ型であっても良い。
以上詳しく説明し九ように1本発明は、差動増幅器に高
性能の同相負帰還を施すことを可能にするので、信号処
理回路の性能を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図Fi、従来の同相負帰還を施した差動増幅器の構
成を示す回路図、第2図#i、本発明の同相負帰還を施
した差動増幅器の原理的構成を示す回路図、第3図は、
抵抗を用いて直流の同相負帰還を施した本発明の差動増
幅器の構成を示す回路図。 第4図Fi、スイッチとコンデンサを用いて直流の同相
負帰還を施した本発明の差動増幅器の構成を示す回路図
、第5図は、第4図のスイッチを駆動するクロックパル
スの波形を示す回路図面である。 IRl・IL・・・入力端子、2R・2L・3・7R・
7L・・・MOS )ランジスタ、4・・・正電源線、
5R・5L@8R・8L・・・電流源、6R・6L・1
60R・1−60 L・・・出力端子、9B・9L・2
51R・251L@252・・・抵抗、10・・・ゲー
ト入力容量。 120・・・差動増幅手段、130・・・同相出力制御
端子、140TL・140L@240R・240L・2
55R・255Lψ256・・・コンデンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 出力端子の同相成分を制御する同相出力制御端子を持つ
    差動増輻手段と、上記出力端子と上記同相出力制御端子
    を接続するコンデンサを備え、かつ、直流的に上記出力
    端子の同相成分を検出する手段の出力を上記同相出力制
    御端子に接続したことe%徴とする差動増幅器。
JP57027428A 1982-02-24 1982-02-24 差動増幅器 Pending JPS58145206A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57027428A JPS58145206A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 差動増幅器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57027428A JPS58145206A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 差動増幅器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58145206A true JPS58145206A (ja) 1983-08-30

Family

ID=12220835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57027428A Pending JPS58145206A (ja) 1982-02-24 1982-02-24 差動増幅器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58145206A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6271310A (ja) * 1985-07-18 1987-04-02 エスジ−エス・マイクロエレツトロニカ・エス・ピ−・エ− 単一段全差分型演算増幅器
JPS62217707A (ja) * 1986-02-19 1987-09-25 アドバンスト・マイクロ・デイバイシズ・インコ−ポレ−テツド 全差動増幅器回路およびその方法
JPH0590849A (ja) * 1991-09-30 1993-04-09 Nec Corp 差動増幅回路
JPH11330947A (ja) * 1998-02-19 1999-11-30 Lucent Technol Inc 差動バッファの共通モ―ド出力電圧を制御するための方法および装置
JP2018056760A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 ローム株式会社 差動増幅器およびボルテージフォロア回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6271310A (ja) * 1985-07-18 1987-04-02 エスジ−エス・マイクロエレツトロニカ・エス・ピ−・エ− 単一段全差分型演算増幅器
JPS62217707A (ja) * 1986-02-19 1987-09-25 アドバンスト・マイクロ・デイバイシズ・インコ−ポレ−テツド 全差動増幅器回路およびその方法
JPH0590849A (ja) * 1991-09-30 1993-04-09 Nec Corp 差動増幅回路
JPH11330947A (ja) * 1998-02-19 1999-11-30 Lucent Technol Inc 差動バッファの共通モ―ド出力電圧を制御するための方法および装置
JP2018056760A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 ローム株式会社 差動増幅器およびボルテージフォロア回路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4532479A (en) Differential amplifier circuit with rail-to-rail capability
US4730168A (en) CMOS output stage with large voltage swing and with stabilization of the quiescent current
JP3338771B2 (ja) 演算増幅器
JP4262790B2 (ja) 低電圧演算増幅器の入力段および方法
JP4315299B2 (ja) 低電圧演算増幅器とその方法
JP2641408B2 (ja) 低電圧高速動作のcmos演算増幅器
JP3088262B2 (ja) 低歪差動増幅回路
JPH02162812A (ja) 相補形カレント・ミラー回路を用いたダイアモンド・フォロワ回路及びゼロ・オフセットの増幅器
KR900000992B1 (ko) Mos 트랜지스터 증폭기
US3304513A (en) Differential direct-current amplifier
JPH077342A (ja) 差動増幅器
JPS58145206A (ja) 差動増幅器
JPS637046B2 (ja)
JP3332115B2 (ja) 多入力トランジスタおよび多入力トランスコンダクタ回路
US3936731A (en) Amplifier with fast recovery after input signal overswing
JP2002368559A (ja) 差動増幅回路、ミキサ回路および可変利得増幅回路
JP4180411B2 (ja) トランスコンダクタンス増幅器
JP2774120B2 (ja) 増幅回路配置
JPS61251214A (ja) 電源回路
JP2018107641A (ja) バランス出力型増幅器
JPH09219629A (ja) 演算増幅器
TW201734693A (zh) 電壓箝制電路
JP2693861B2 (ja) 増幅回路
US3456204A (en) Transistor amplification circuitry
JPS6123852Y2 (ja)