JPS60136405A - Source follower circuit - Google Patents

Source follower circuit

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JPS60136405A
JPS60136405A JP25215183A JP25215183A JPS60136405A JP S60136405 A JPS60136405 A JP S60136405A JP 25215183 A JP25215183 A JP 25215183A JP 25215183 A JP25215183 A JP 25215183A JP S60136405 A JPS60136405 A JP S60136405A
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JP
Japan
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voltage
source
drain
source follower
follower circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP25215183A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Koshobu
小勝負 雅典
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Corp
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Publication of JPS60136405A publication Critical patent/JPS60136405A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a source follower circuit where the output distortion is less and degradation of the operation speed is prevented, by superposing an input signal on the drain voltage of a source follower MOSFET to suppress the variation of the input capacity due to the input signal. CONSTITUTION:A voltage follower circuit 8 to which an output VOUT of a source follower MOSFETQ1 is inputted is provided, and this output is superposed on a drain voltage source VDD, and a drain voltage VD of the FETQ1 is made equal to VDD+VIN (VIN is the input voltage), and a length L' from a drain area 3 of the FET to the pinch-off point of a channel layer 7 is equal to {2epsilonS(VD+ VS+Vth)/qN}<1/2> (VD and VS are drain and source voltages, and Vth is the threshold voltage, and qN is electron migration, and epsilonS is a constant), and this length is independent of the input voltage VIN. Consequently, floating capacities such as an overlap capacity Cgs between the gate and the source and a capacity Cgc between the gate and the channel are constant independently of the input voltage, and thus, the operation speed and the distoration characteristic are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はソースフォロワ回路に関し、特にMOSトラン
ジスタを用いたソースフォロワ回路に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a source follower circuit, and more particularly to a source follower circuit using MOS transistors.

背景技術 MOS )ランジスタを用いたソースフォロワ回路は、
第1図にその例を示す如く、ゲートに入力信号VINが
印加されたソースフォロワ用MO8)ランジスタQ1と
、ゲートに基準バイアス■7□が印加された電流源用M
OSトランジスタQ、とからなシ、両トランジスタのソ
ースとドレインとの共通接続点からソースフォロワ出力
V。UTが導出される如き構成である。
Background technology MOS) A source follower circuit using a transistor is
As shown in FIG. 1, an MO8) transistor Q1 for a source follower has an input signal VIN applied to its gate, and a transistor Q1 for a current source has a reference bias ■7□ applied to its gate.
OS transistor Q, tokaranashi, source follower output V from the common connection point of the source and drain of both transistors. The configuration is such that UT is derived.

ソースフォロワ用トランジスタQ工の構造が第2図に示
さtており、例えばP型半導体基板(若しくはPウェル
)■にN型のソース及びドレイン領域2及び3が形成さ
れ、この基板1上にゲート絶縁膜4が被着されている。
The structure of the source follower transistor Q is shown in FIG. An insulating film 4 is deposited.

そして、この絶縁膜4上のソース、ドレイン領域間にゲ
ート電極5が形成されなるものである。
A gate electrode 5 is formed between the source and drain regions on this insulating film 4.

ソースフォロワ用MO8)ランジスタQ工の通常の動作
状態においては、反転層7と空乏層6とが図の点線で示
す如く形成されていることになる。
In the normal operating state of MO8) transistor Q for source follower, an inversion layer 7 and a depletion layer 6 are formed as shown by dotted lines in the figure.

従って、このトランジスタQ工のゲートと各部との間に
点線の様に寄生容量が夫々中じている。C1゜ハケート
・ソース間オーバーラツプ容量’、Cgcrdゲート・
チャンネル(反転層)間容量、 Cu2はゲート・バッ
クゲート(基板バイアス)間容量。
Therefore, parasitic capacitances are present between the gate of this transistor Q and each part as shown by dotted lines. C1゜gate-source overlap capacitance', Cgcrd gate-source overlap capacitance'
Capacitance between channel (inversion layer), Cu2 is capacitance between gate and back gate (substrate bias).

C,dはゲート・ドレイン間オーバーラツプ容量を夫々
示している。
C and d indicate the gate-drain overlap capacitance, respectively.

こ\で、入力信号■、Nによる各容量変化について考察
する。第2図におけるドレイン領域3からチャンネル層
7のピンチオフ点までの距離をL′とすると、L′は次
式で表わされる。
Here, we will consider each capacitance change due to the input signals ① and N. Letting L' be the distance from the drain region 3 to the pinch-off point of the channel layer 7 in FIG. 2, L' is expressed by the following equation.

L′−2εs (VD Vll (VO2Vth) )
/ qN ・・・(すこ\に、VD、V8はドレイン、
ソース電圧、■o8ハケート・ソース間電圧、vthハ
スレッジ−ホールド電圧、釦は電子移動度、ε8は定数
である。(1)式の■。8は、 vos = VIN v8 ・・・・・・(2)である
から、(2)式を(1)式へ代入すると、L”” 2E
s(Vn VIN+VB+Vth)/qN−(3)とな
って、L′は入力信号VINによシ変化することになる
。従って、Cryc 、C(71)は入力信号VINに
応じて変動する。また、Cgiはゲート・ドレイン間電
圧がV□、によシ変わるために、ドレイン領域の空乏層
が変化すると共にこのゲート・ドレイン間電圧変化によ
ってC,dに蓄えられる電荷量が変化することになる。
L'-2εs (VD Vll (VO2Vth))
/ qN...(VD, V8 is the drain,
Source voltage, ■o8 box-to-source voltage, vth hash ledge-hold voltage, button is electron mobility, and ε8 is a constant. ■ in equation (1). 8 is vos = VIN v8 (2), so by substituting equation (2) into equation (1), L"" 2E
s(Vn VIN+VB+Vth)/qN-(3), and L' changes depending on the input signal VIN. Therefore, Cryc, C(71) varies depending on the input signal VIN. In addition, since Cgi changes depending on the gate-drain voltage V□, the depletion layer in the drain region changes and the amount of charge stored in C and d changes due to this gate-drain voltage change. Become.

このように、第1図のソースフォロワ回路では、入力信
号v、Nの変化によって、Crtc 、Cyb及びC,
dが変化しその結果ソースフォロワ回路の入力容量が変
動することになシ、歪特性が悪化すると共に動作速度の
低下をも招来している。特に、サンプルホールド回路や
いわゆる電荷再配分型のD/A (ディジタル/アナロ
グ)、A/D(アナログ/ディジタル)コンバータ等に
おけるバッファ回路として当該ソースフォロワ回路を用
いる場合、入力容量の変動によってバッファ出力が変動
してホールド誤差や変換誤差の原因となっている。
In this way, in the source follower circuit of FIG. 1, depending on the changes in the input signals v and N, Crtc, Cyb and C,
As d changes, the input capacitance of the source follower circuit fluctuates as a result, which leads to deterioration of distortion characteristics and a reduction in operating speed. In particular, when the source follower circuit is used as a buffer circuit in a sample-and-hold circuit or a so-called charge redistribution type D/A (digital/analog) or A/D (analog/digital) converter, the buffer output may change due to fluctuations in input capacitance. fluctuations, causing hold errors and conversion errors.

発明の開示 本発明は上記の様な従来欠点を排除すべくなされタモの
で、ソースフォロワ用トランジスタのドレイン電圧に入
力信号を重畳するようにして入力信号に起因する入力容
量の変化を抑圧し、出力歪をなくしまた動作スピードの
低下を防止するようにしたソースフォロワ回路を提供す
ることを目的としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional art, and therefore, the input signal is superimposed on the drain voltage of the source follower transistor to suppress the change in input capacitance caused by the input signal, thereby increasing the output voltage. It is an object of the present invention to provide a source follower circuit that eliminates distortion and prevents a decrease in operating speed.

本発明によるソースフォロワ回路は、ソニスフ3− オロワ回路への入力信号をソースフォロワ用トランジス
タのドレイン電圧源に重畳するよう構成したものである
The source follower circuit according to the present invention is configured to superimpose an input signal to the sonisph 3-follower circuit on the drain voltage source of the source follower transistor.

実 施 例 以下に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第3図は本発明の1実施例の回路図であり、ソースフォ
ロワトランジスタQ、のソースフォロワ出力■。TJT
を入力とする電圧フォロワ回路8を設け、この回路8の
出力をドレイン電圧源VDDに重畳するようになってい
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, in which the source follower output ■ of the source follower transistor Q is shown. T.J.T.
A voltage follower circuit 8 which receives as an input is provided, and the output of this circuit 8 is superimposed on the drain voltage source VDD.

こうすることによって、ソースフォロワトランジスタQ
1のドレイン電圧VDは− v、 = VDD 十vIN ’・・・・・(4)とな
る。同、電圧フォロワ回路8とソースフォロワトランジ
スタQ0とによる直流電圧降下は無視している。よって
、(3)式は(4)式によシ、となり L/は入力信号
■□、に無関係に一定となる04− 従って〜Cgc・Cghは入力電圧によらず一定値とな
シ、またトランジスタQ工のドレイン・ゲート間電圧も
一定となるからC,dも一定となる。よって、入力信号
VINの変化によってソースフォロワ回路の入力容量の
充放電が不要となシ、動作速度の向上及び歪特性の改善
が可能となる。
By doing this, the source follower transistor Q
The drain voltage VD of 1 is -v, = VDD + vIN' (4). Similarly, the DC voltage drop caused by the voltage follower circuit 8 and the source follower transistor Q0 is ignored. Therefore, equation (3) follows equation (4), and L/ is constant regardless of the input signal. Since the voltage between the drain and gate of transistor Q is also constant, C and d are also constant. Therefore, it is not necessary to charge and discharge the input capacitance of the source follower circuit due to changes in the input signal VIN, and it is possible to improve the operating speed and distortion characteristics.

第3図における電圧フォロワ回路8の入力を、ソースフ
ォロワ回路自身の入力信号VINとしても良いことは勿
論であるが、この場合の電圧フォロワ回路8はバイポー
ラトランジスタ素子にょ多構成して、電圧フォロワ回路
を付加したことによる入力信号に起因する電圧フォロワ
回路自身の入力容量の変動をなくして動作速度の低下を
防止するようにする。
Of course, the input of the voltage follower circuit 8 in FIG. 3 may be the input signal VIN of the source follower circuit itself, but in this case, the voltage follower circuit 8 is configured with bipolar transistor elements, and the voltage follower circuit 8 is configured with bipolar transistor elements. This eliminates fluctuations in the input capacitance of the voltage follower circuit itself due to the input signal due to the addition of the voltage follower circuit, thereby preventing a decrease in operating speed.

第4図は本発明の他の実施例であシ、第3図の電圧フォ
ロワ回路8の代りにPチャンネルトランジスタQs 、
Q4によるソースフォロワ回路を用いており、トランジ
スタQ8のゲートにトランジスタQtノソース出力V。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the voltage follower circuit 8 of FIG. 3 is replaced by a P-channel transistor Qs,
A source follower circuit with Q4 is used, and the source output V of transistor Qt is connected to the gate of transistor Q8.

UTを印加し、トランジスタQaのソース出力をトラン
ジスタQ□のドレインに供給するようにしている。そし
て、回路電源VDDはトランジスタQ+ヲ介してトラン
ジスタQ1のドレインへ印加するものであシ、トランジ
スタQ1のドレインには第3図の例と同様に入力信号■
□9が重畳さ扛たものが供給されることになる。伺、■
7□はトランジスタQ4のゲートバイアスであるO第5
図は本発明の別の実施例の回路図であり、第3図の電圧
フォロワ回路8の代りにNチャンネルトランジスタQ5
.Q6によるソースフォロワ回路を用い、このソースフ
ォロワ出力をPチ、2ンネルトランジスタQ7.Q8に
よる抵抗素子を介してトランジスタQ1のドレインへ印
加している。そして、回路電源VDD fd )ランジ
スタQ、を介してトランジスタQ0のドレインへ印加す
るものでアシ、トランジスタQ工のドレインには同様に
入力信号■0、が重さ扛たものが供給さnることになる
UT is applied, and the source output of the transistor Qa is supplied to the drain of the transistor Q□. The circuit power supply VDD is applied to the drain of the transistor Q1 via the transistor Q+, and the drain of the transistor Q1 receives the input signal
□9 will be superimposed and removed. Visit,■
7□ is the gate bias of transistor Q4.
3 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, in which the voltage follower circuit 8 of FIG. 3 is replaced by an N-channel transistor Q5.
.. Q6 is used as a source follower circuit, and the source follower output is connected to Pch, two-channel transistors Q7. The voltage is applied to the drain of the transistor Q1 via the resistance element Q8. Then, the circuit power supply VDD (fd) is applied to the drain of transistor Q0 via transistor Q, and the drain of transistor Q is similarly supplied with the input signal ■0, which has a weight multiplied by n. become.

効 果 叙上の如く、本発明によれば、ソースフォロワ回路の入
力容量が入力信号に応じて変化することなく一定となる
ので、歪特性が改善さfると共に動作スピードの向上が
図扛る。従って、サンプルホールド回路や電荷再配分型
のD/A、A/Dコンバークの如く、コンデンサの電荷
を扱う回路のバッファにこのソースフォロワ回路を用い
た場合、コンデンサの電荷に正確に対応した変換出力を
得ることができるので、精度の向上が図詐る。
Effects As described above, according to the present invention, the input capacitance of the source follower circuit remains constant without changing depending on the input signal, so that the distortion characteristics are improved and the operating speed is significantly improved. . Therefore, when this source follower circuit is used as a buffer in a circuit that handles capacitor charge, such as a sample-and-hold circuit or a charge redistribution type D/A or A/D converter, the conversion output accurately corresponds to the capacitor charge. can be obtained, so the improvement in accuracy is unrealistic.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のソースフォロワ回路を示す図、第2図は
第1図の回路のソースフォロワ用)・ランジスタの構造
を示す図、第3図〜第5図は本発明の実施例を夫々示す
回路図である。 主要部分の符号の説明 Q、・・・・・ソースフォロワ用l・ランジスタQ、・
・・・・・電流源トランジスタ Qa 、Q5・・・電圧フォロワ用トランジスタ8 ・
・・・・・電圧フォロワ回路 出願人 パイオニア株式会社
FIG. 1 is a diagram showing a conventional source follower circuit, FIG. 2 is a diagram showing the structure of a transistor for the source follower of the circuit in FIG. FIG. Explanation of the symbols of the main parts Q, ... L transistor for source follower Q, ...
...Current source transistor Qa, Q5...Voltage follower transistor 8.
...Voltage follower circuit applicant Pioneer Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ソースフォロワ用トランジスタのドレイン電圧に入力信
号を重畳させる手段を設けたことを特徴とするソースフ
ォロワ回路。
A source follower circuit comprising means for superimposing an input signal on the drain voltage of a source follower transistor.
JP25215183A 1983-12-24 1983-12-24 Source follower circuit Pending JPS60136405A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182009A (en) * 1989-01-09 1990-07-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Buffer amplifier circuit
WO1998032222A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Cirrus Logic, Inc. Highly linear dc level-shifter for an analog-to-digital converter
JP2006325273A (en) * 2006-09-11 2006-11-30 Texas Instr Japan Ltd Buffer circuit
JP2015122685A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 株式会社半導体エネルギー研究所 Source follower

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5193147A (en) * 1975-02-12 1976-08-16
JPS5531344B2 (en) * 1973-11-26 1980-08-18

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5531344B2 (en) * 1973-11-26 1980-08-18
JPS5193147A (en) * 1975-02-12 1976-08-16

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02182009A (en) * 1989-01-09 1990-07-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Buffer amplifier circuit
WO1998032222A1 (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Cirrus Logic, Inc. Highly linear dc level-shifter for an analog-to-digital converter
JP2006325273A (en) * 2006-09-11 2006-11-30 Texas Instr Japan Ltd Buffer circuit
JP2015122685A (en) * 2013-12-25 2015-07-02 株式会社半導体エネルギー研究所 Source follower

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