JPS5961206A - 差動増幅装置 - Google Patents
差動増幅装置Info
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- JPS5961206A JPS5961206A JP57170375A JP17037582A JPS5961206A JP S5961206 A JPS5961206 A JP S5961206A JP 57170375 A JP57170375 A JP 57170375A JP 17037582 A JP17037582 A JP 17037582A JP S5961206 A JPS5961206 A JP S5961206A
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- differential
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- 230000009021 linear effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3211—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in differential amplifiers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は差動対トランジスタを備え非反転出刃信号お
よび反転出力信号を導出する低歪の差動増幅装置に関す
る。
よび反転出力信号を導出する低歪の差動増幅装置に関す
る。
周知のように差動対トランジスタを有し非反転出力およ
び反転出力を導出するようにしだ差動増幅装置は、例え
ば温度、電源変動によるトランジスタなど増幅素子のパ
ラメータの変化がそれらの出力に及はす影響を可及的に
抑圧するようになされるもので、種々のアナログ回路に
多用されている。
び反転出力を導出するようにしだ差動増幅装置は、例え
ば温度、電源変動によるトランジスタなど増幅素子のパ
ラメータの変化がそれらの出力に及はす影響を可及的に
抑圧するようになされるもので、種々のアナログ回路に
多用されている。
このような差動増幅装置Ｊ″ｉ、例えは第１図に示され
るように構成されるもので、差動対トランジスタを構成
するトランジスタＱｌ 、Ｑ２、対応的ｅ（これら各
トランジスタＱｌ 、Ｑｘの負荷となシペースとコレク
タを共通接続するいわゆるダイオード接続されたトラン
ジスタＱｓ＋Ｑ４、対応的にこれら各トランジスタＱａ
＋Ｑ４それぞれとカレントミラー回路を構成する出力用
のトランジスタＱ５ 、Ｑ６とを有して構成される。そ
して、出力用のトランジスタＱ５＋Ｑ６の各コレクタは
、対応的に端子Ｔ１＋Ｔ１を介して負荷に接続し得るよ
うになっている。
るように構成されるもので、差動対トランジスタを構成
するトランジスタＱｌ 、Ｑ２、対応的ｅ（これら各
トランジスタＱｌ 、Ｑｘの負荷となシペースとコレク
タを共通接続するいわゆるダイオード接続されたトラン
ジスタＱｓ＋Ｑ４、対応的にこれら各トランジスタＱａ
＋Ｑ４それぞれとカレントミラー回路を構成する出力用
のトランジスタＱ５ 、Ｑ６とを有して構成される。そ
して、出力用のトランジスタＱ５＋Ｑ６の各コレクタは
、対応的に端子Ｔ１＋Ｔ１を介して負荷に接続し得るよ
うになっている。
なお、第１図中、１．はトランジスタＱ１．Ｑ＊の共通
接続される各エミッタに電源ＶＣＣから動作電流を供給
する定電源であシ、ｖｄは差動増幅装置の非反転入力端
および反転入力端となるトランジスタＱｌおよびＱ２の
各ペースに対し入力信号を供給する電圧源でおる。
接続される各エミッタに電源ＶＣＣから動作電流を供給
する定電源であシ、ｖｄは差動増幅装置の非反転入力端
および反転入力端となるトランジスタＱｌおよびＱ２の
各ペースに対し入力信号を供給する電圧源でおる。
このような差動増幅装置において、信号源ｖｄ定電圧そ
の符号で示すものとすれは、トランジスタＱｓ 、Ｑ
ｓの各コレクタ電流Ｔｅｌ Ｉａは、第２図に示され
るようになる。そして、第１図の差動増幅装置の出力は
、その差動電ＲＩ 、１として得られるものであシ、第
２図中破線で示される如ぐＩａ ” Ｉ １− Ｉ ｚ
となるものである。この’ｆ臥ｍＩ、は周知の如く、定
電流源ｒｏ’ｒｌａ、流をその符号で示すものとすれば
、 示さｎるものであり、ｋはボルツマン定数、ｑは電子の
τＬ荷、Ｔは絶対温度である。
の符号で示すものとすれは、トランジスタＱｓ 、Ｑ
ｓの各コレクタ電流Ｔｅｌ Ｉａは、第２図に示され
るようになる。そして、第１図の差動増幅装置の出力は
、その差動電ＲＩ 、１として得られるものであシ、第
２図中破線で示される如ぐＩａ ” Ｉ １− Ｉ ｚ
となるものである。この’ｆ臥ｍＩ、は周知の如く、定
電流源ｒｏ’ｒｌａ、流をその符号で示すものとすれば
、 示さｎるものであり、ｋはボルツマン定数、ｑは電子の
τＬ荷、Ｔは絶対温度である。
つまり、第１図の装置の出力電ｆＲＩ、１は、入力端子
■、の絶対値が犬になるに従って次第に飽和する傾向を
有し、直線的動体範Ｈが狭くなる問題がある。また第１
図の装置は、大信号が入力された場合、次段の増幅装置
に供給する駆動電流が不足する欠点がある。
■、の絶対値が犬になるに従って次第に飽和する傾向を
有し、直線的動体範Ｈが狭くなる問題がある。また第１
図の装置は、大信号が入力された場合、次段の増幅装置
に供給する駆動電流が不足する欠点がある。
これに対して、第３図に示すようにトランジスタＱ３
、Ｑ４の各コレクタ間に直列接続される抵抗ＲＩｙＲ２
を介挿し、該抵抗ＲＩＩＲ２の接続中点をトランジスタ
Ｑｓ＝Ｑ＜の各ペースに共通接続するようにしだ差動増
幅装置も知られている。但し、第３図中、第１図と同部
分には同一符号を付しその説明を省略するものとする。
、Ｑ４の各コレクタ間に直列接続される抵抗ＲＩｙＲ２
を介挿し、該抵抗ＲＩＩＲ２の接続中点をトランジスタ
Ｑｓ＝Ｑ＜の各ペースに共通接続するようにしだ差動増
幅装置も知られている。但し、第３図中、第１図と同部
分には同一符号を付しその説明を省略するものとする。
このような差動増幅装置において、各抵抗ＲＩ ｒ
Ｒ２にトランジスタＱｌ 、Ｑ２の各コレクタ電流の
不平衡分が流れることによシ、各トランジスタＱ＋、Ｑ
ｚの各コレクタ％ ＤＭが増大する作用が生ずる。
Ｒ２にトランジスタＱｌ 、Ｑ２の各コレクタ電流の
不平衡分が流れることによシ、各トランジスタＱ＋、Ｑ
ｚの各コレクタ％ ＤＭが増大する作用が生ずる。
つｔ、ｂ、トランジスタＱｓ 、Ｑｅの各コレクター
流１５＋Ｉ６は、第４図に示されるようｋｔなり、その
差動電流Ｉ、（但しＩ、＝Ｉ、−Ｉ２）は、抵抗Ｒ１、
Ｒｚがそれぞれ等しい抵抗値Ｒを冶するものとすれは、
同図中破線で示される如く、となる。このため、第３図
の装置は、大信号が入力される場合出力信号を供する次
段の増幅器の駆動能力は高いが、小信号が人力される場
合非線形部分によシ歪が多くなる欠点がある。
流１５＋Ｉ６は、第４図に示されるようｋｔなり、その
差動電流Ｉ、（但しＩ、＝Ｉ、−Ｉ２）は、抵抗Ｒ１、
Ｒｚがそれぞれ等しい抵抗値Ｒを冶するものとすれは、
同図中破線で示される如く、となる。このため、第３図
の装置は、大信号が入力される場合出力信号を供する次
段の増幅器の駆動能力は高いが、小信号が人力される場
合非線形部分によシ歪が多くなる欠点がある。
この発８Ａは上記の点に鑑みてなされたもので、例えば
次段の増幅器に供する駆動電流を充分に得ることができ
、且つ直線的な動作範囲が広く低歪のきわめて良好な差
動増幅装置を提供することを自白りとする。
次段の増幅器に供する駆動電流を充分に得ることができ
、且つ直線的な動作範囲が広く低歪のきわめて良好な差
動増幅装置を提供することを自白りとする。
この発明は、差動対トランジスタを構成する第１および
第２のトランジスタと、これら第１および第２のトラン
ジスタそれぞれの負荷となる第３および第４のトランジ
スタと、上記第３および第４トランジスタそれぞれのペ
ース間に介挿される第１の抵抗と、上記第３および第４
のトランジスタそれぞれの各ペース−コレクタ間に対応
的に介挿される第２および第３の抵抗とを具備してなる
ことを％徴とするものである・〔発明の実施例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例につき詳細に説
明する。
第２のトランジスタと、これら第１および第２のトラン
ジスタそれぞれの負荷となる第３および第４のトランジ
スタと、上記第３および第４トランジスタそれぞれのペ
ース間に介挿される第１の抵抗と、上記第３および第４
のトランジスタそれぞれの各ペース−コレクタ間に対応
的に介挿される第２および第３の抵抗とを具備してなる
ことを％徴とするものである・〔発明の実施例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例につき詳細に説
明する。
第５図はこの発明による差動増幅装置を示すものである
。但し、第５図中、第１図および第３図と同一部分に′
は同一符号を例してその説明を省略するものとする。
。但し、第５図中、第１図および第３図と同一部分に′
は同一符号を例してその説明を省略するものとする。
すなわち、前記トランジスタＱ３のペースと抵抗Ｒ８の
接続中点および前記トランジスタ９４以上のようｔ／Ｌ
ＪＲＩ成される差動増幅装置において、各トランジスタ
Ｑ３ 、Ｑ４の各Ｍ＋Ｄ作Ｎ流は、抵抗Ｒ３に流れる
電流ｉ、による電圧降下のため、それぞれに差が生じる
ことになる。このことは、電流ｉ、を減らすように負帰
還として作用するものであり、以ってトランジスタＱｓ
、Ｑｓの各動作電流Ｉｓ 、 Ｉｓけ第６図に示
されるようになシ、差動電流（出力電流）■、は同図中
破線で示されるようになシ、小信号入力時にも直線性を
損なわず大信号入力時にも充分な出力電流を得ることが
できるものである。そして、このような差動増幅装置は
、ＩＣ（集積回路）化に対しても好適するものである。
接続中点および前記トランジスタ９４以上のようｔ／Ｌ
ＪＲＩ成される差動増幅装置において、各トランジスタ
Ｑ３ 、Ｑ４の各Ｍ＋Ｄ作Ｎ流は、抵抗Ｒ３に流れる
電流ｉ、による電圧降下のため、それぞれに差が生じる
ことになる。このことは、電流ｉ、を減らすように負帰
還として作用するものであり、以ってトランジスタＱｓ
、Ｑｓの各動作電流Ｉｓ 、 Ｉｓけ第６図に示
されるようになシ、差動電流（出力電流）■、は同図中
破線で示されるようになシ、小信号入力時にも直線性を
損なわず大信号入力時にも充分な出力電流を得ることが
できるものである。そして、このような差動増幅装置は
、ＩＣ（集積回路）化に対しても好適するものである。
理論的には、第５図の装置は、抵抗Ｒ３の抵抗値をＲａ
とし、トランジスタＱ、３およびＱ４のすると、 ｉ、Ｒ，＝Ｖ、Ａｎ （１＋Ｘ／１−ｘ ）ｉ、Ｒ＝Ｖ
、ｉｎ （２Ｉｓ／Ｉｏ （１＋ｘ） ）＝Ｖ、ｔｎ
（２Ｉ２／ ＩＯ（１−ｘ’） ）なる関係式が得らｔ
Ｌｌる。そして、これらの式よシ、 なる関係を得るものである。
とし、トランジスタＱ、３およびＱ４のすると、 ｉ、Ｒ，＝Ｖ、Ａｎ （１＋Ｘ／１−ｘ ）ｉ、Ｒ＝Ｖ
、ｉｎ （２Ｉｓ／Ｉｏ （１＋ｘ） ）＝Ｖ、ｔｎ
（２Ｉ２／ ＩＯ（１−ｘ’） ）なる関係式が得らｔ
Ｌｌる。そして、これらの式よシ、 なる関係を得るものである。
実際的には、Ｉｏ””１００ μＡ 、 Ｒ＝２にΩと
すると、Ｒａが零、５００Ω、１にΩ、２にΩの各場合
で第５図の装置は、差動入力端子Ｖ、対対出力原流、の
関係が第７図のように変化するものであ、９、Ｒ８が５
００Ω〜１にΩの範囲で良好な特性が得られることがわ
かる。但し、第７図中、第３象限の特性についての図示
は省略する。
すると、Ｒａが零、５００Ω、１にΩ、２にΩの各場合
で第５図の装置は、差動入力端子Ｖ、対対出力原流、の
関係が第７図のように変化するものであ、９、Ｒ８が５
００Ω〜１にΩの範囲で良好な特性が得られることがわ
かる。但し、第７図中、第３象限の特性についての図示
は省略する。
また、第５図の差動増幅装置をＲ３の抵抗値Ｒ，＝２に
Ωとし、他の定数を同一となるようにして第１図および
第３図の差動増幅装置と比較すると、第１図、第３図、
第５図の各装置の人力特性はそれぞれ第８図の曲線ｄｌ
ｒ ｄ２ ＋ ｔｉ、。
Ωとし、他の定数を同一となるようにして第１図および
第３図の差動増幅装置と比較すると、第１図、第３図、
第５図の各装置の人力特性はそれぞれ第８図の曲線ｄｌ
ｒ ｄ２ ＋ ｔｉ、。
のように変化し、第５図の差動増幅装置はきわめて良好
な特性を示すことがわ〃・る。
な特性を示すことがわ〃・る。
この発−明は上記実施例のみに限定されるものでＣまな
く、第９図に示すよう４Ｃも実施し得るものである。但
し、第９図中、第５図と同一部分には同一符号を付しそ
の説明を省略するものとする。
く、第９図に示すよう４Ｃも実施し得るものである。但
し、第９図中、第５図と同一部分には同一符号を付しそ
の説明を省略するものとする。
すなわち、トランジスタＱ３のコレクタとトランジスタ
Ｑ５のベースとの相互間およびトランジスタＱ４のコレ
クタとトランジスタＱ６のペースとの相互間には、それ
ぞれ抵抗Ｒ４およびＲｓが対応的に介挿されるようにな
っている。
Ｑ５のベースとの相互間およびトランジスタＱ４のコレ
クタとトランジスタＱ６のペースとの相互間には、それ
ぞれ抵抗Ｒ４およびＲｓが対応的に介挿されるようにな
っている。
そして、これら各抵抗Ｒａ ｒ Ｒ＠およびＲ１＋Ｒ
２それぞれの各電圧降下が第９図の装置の無信号状態で
、互いに等しくなるように設定すると、各トランジスタ
Ｑ１乃至Ｑ６の緒特性のばらつきによる影響をきわめて
少くすることが可能である。
２それぞれの各電圧降下が第９図の装置の無信号状態で
、互いに等しくなるように設定すると、各トランジスタ
Ｑ１乃至Ｑ６の緒特性のばらつきによる影響をきわめて
少くすることが可能である。
また、第５図および第９図の差動増幅装置において、各
トランジスタＱ！乃至Ｑ６を逆の導電形のトランジスタ
で構成するようＶこすることもできる。
トランジスタＱ！乃至Ｑ６を逆の導電形のトランジスタ
で構成するようＶこすることもできる。
その他、種々の変形や適用はこの発明の要旨を逸脱しな
い範囲で可能であることは言う迄もない。
い範囲で可能であることは言う迄もない。
以上詳述したようにこの発明によれば、例えば次段の増
幅器に供する駆動電流を充分得ることができ、且つ直線
的な動作範囲が広く低歪のきわめて良好な差動増幅装置
を提供することができるものである。
幅器に供する駆動電流を充分得ることができ、且つ直線
的な動作範囲が広く低歪のきわめて良好な差動増幅装置
を提供することができるものである。
第１図は従来の差動増幅装置の構成を示す回路図、第２
図は第１図の装置の入出力特性を示す図、ｖ、３図は従
来の他の差動増幅装置の構成を示す回路図、第４図は第
３図の装置の人出力特性を示す図、第５図はこの発明に
係る差動増幅装置の一実施例を示す回路図、第６図は第
５図の装置の人出力特性を示す図、第７図は第５図の装
置の抵抗Ｒ３の抵抗値をパラメータとした場合の入出力
特性を示す図、第８図は第１図。 第３図および第５図各装置の入出力％性を比較するため
に用いた図、第９図は他の実施例を示す回路図である。 Ｑ１〜Ｑ６・・・トランジスタ、Ｒ１−Ｒ５・・・抵抗
、ＩＯ・・・定電流源、ｖ８・・・電圧源。 第１図 第３ｒ′？！ 第２図 第４図
図は第１図の装置の入出力特性を示す図、ｖ、３図は従
来の他の差動増幅装置の構成を示す回路図、第４図は第
３図の装置の人出力特性を示す図、第５図はこの発明に
係る差動増幅装置の一実施例を示す回路図、第６図は第
５図の装置の人出力特性を示す図、第７図は第５図の装
置の抵抗Ｒ３の抵抗値をパラメータとした場合の入出力
特性を示す図、第８図は第１図。 第３図および第５図各装置の入出力％性を比較するため
に用いた図、第９図は他の実施例を示す回路図である。 Ｑ１〜Ｑ６・・・トランジスタ、Ｒ１−Ｒ５・・・抵抗
、ＩＯ・・・定電流源、ｖ８・・・電圧源。 第１図 第３ｒ′？！ 第２図 第４図
Claims (1)
- 差動対トランジスタを構成する第１および第２のトラン
ジスタと、これら第１および第２のトランジスタそれぞ
れの負荷となる第３および第４のトランジスタと、上記
第３および第４のトランジスタそれぞれのベース間に介
挿される第１の抵抗と、上記第３および第４のトランジ
スタそ２Ｌぞ扛の各ペース−コレクタ間に対応的に介挿
される第２および第３の抵抗とを具備してなることを特
徴とする差動増幅装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170375A JPS5961206A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 差動増幅装置 |
| EP83305827A EP0104950B1 (en) | 1982-09-29 | 1983-09-28 | A differential amplifier circuit |
| DE8383305827T DE3379369D1 (en) | 1982-09-29 | 1983-09-28 | A differential amplifier circuit |
| US06/536,789 US4529946A (en) | 1982-09-29 | 1983-09-28 | Differential amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57170375A JPS5961206A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 差動増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961206A true JPS5961206A (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=15903767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57170375A Pending JPS5961206A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 差動増幅装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529946A (ja) |
| EP (1) | EP0104950B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5961206A (ja) |
| DE (1) | DE3379369D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3812711C1 (ja) * | 1988-04-16 | 1989-08-24 | Telefunken Electronic Gmbh, 7100 Heilbronn, De | |
| US4866312A (en) * | 1988-09-06 | 1989-09-12 | Delco Electronics Corporation | Differential voltage to current converter |
| JP2610361B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1997-05-14 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
| US5942939A (en) * | 1998-06-01 | 1999-08-24 | Motorola, Inc. | Amplifier and method of canceling distortion by combining hyperbolic tangent and hyperbolic sine transfer functions |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5424259B2 (ja) * | 1971-08-09 | 1979-08-20 | ||
| US3916333A (en) * | 1973-04-27 | 1975-10-28 | Borys Zuk | Differential amplifier |
| US4216436A (en) * | 1978-06-20 | 1980-08-05 | National Semiconductor Corporation | High gain differential amplifier |
| JPS5535516A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-12 | Toshiba Corp | Signal conversion circuit |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP57170375A patent/JPS5961206A/ja active Pending
-
1983
- 1983-09-28 EP EP83305827A patent/EP0104950B1/en not_active Expired
- 1983-09-28 DE DE8383305827T patent/DE3379369D1/de not_active Expired
- 1983-09-28 US US06/536,789 patent/US4529946A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3379369D1 (en) | 1989-04-13 |
| US4529946A (en) | 1985-07-16 |
| EP0104950B1 (en) | 1989-03-08 |
| EP0104950A2 (en) | 1984-04-04 |
| EP0104950A3 (en) | 1986-02-05 |
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