JPS6020608A - Differential amplifier circuit - Google Patents
Differential amplifier circuitInfo
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- JPS6020608A JPS6020608A JP58127667A JP12766783A JPS6020608A JP S6020608 A JPS6020608 A JP S6020608A JP 58127667 A JP58127667 A JP 58127667A JP 12766783 A JP12766783 A JP 12766783A JP S6020608 A JPS6020608 A JP S6020608A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、差動増幅回路に関するもので、例えば、低
オフセットが要求される差動増幅回路に有効な技術に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a differential amplifier circuit, and, for example, to a technique effective for a differential amplifier circuit that requires low offset.
差動増幅回路においては、そのペア素子特性のバラツキ
等によって同じ入力電圧を供給しても出力電圧が現れる
というオフセントを持っている。A differential amplifier circuit has an offset in which an output voltage appears even when the same input voltage is supplied due to variations in the characteristics of paired elements.
このような差動増幅におけるオフセット調整回路として
、第1図に示すような回路が考えられる。As an offset adjustment circuit for such differential amplification, a circuit as shown in FIG. 1 can be considered.
この回路は、演算増幅回路を構成する差動トランジスタ
Ql、Q2のコレクタに設けられた複数の直列抵抗から
なる抵抗回路と、各抵抗素子に並列に設けられたツェナ
ーダイオードとにより構成される。そして、半導体ウェ
ハ上に上記オフセット調整回路を含む演算増幅回路が完
成されたときのブロービング工程において、その測定結
果に従ってプローブから破壊電流を供給して、上記ツェ
ナーダイオードを選択的に破壊(短絡)する。This circuit is composed of a resistance circuit made up of a plurality of series resistors provided at the collectors of differential transistors Ql and Q2 constituting an operational amplifier circuit, and a Zener diode provided in parallel with each resistance element. Then, in the probing process when the operational amplifier circuit including the offset adjustment circuit is completed on the semiconductor wafer, a breakdown current is supplied from the probe according to the measurement results to selectively destroy (short circuit) the Zener diode. do.
このようなオフセット調整方法では、次のような問題の
生じることが本願発明者の研究によって明らかにされた
。すなわち、上記のオフセット調整法では、差動増幅回
路の負荷抵抗値をも変化させてしまうため、差動増幅回
路、の平衡がとれなくなってしまう。また、負荷抵抗回
路にトリミング用の回路(パッド、ツェナーダイオード
)が接続されるため増幅特性上好ましくない影響を受け
るものとなる。The inventor's research has revealed that such an offset adjustment method causes the following problems. That is, in the above-mentioned offset adjustment method, the load resistance value of the differential amplifier circuit is also changed, so that the differential amplifier circuit becomes unbalanced. Further, since a trimming circuit (pad, Zener diode) is connected to the load resistance circuit, the amplification characteristics are undesirably affected.
この発明の目的は、増幅動作に悪影響を及ぼすことのな
いオフセット国整を実現した差動増幅回路を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a differential amplifier circuit that realizes offset adjustment without adversely affecting the amplification operation.
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
すなわち、差動増幅トランジスタのベースにエミッタフ
ォロワトランジスタを介して入力電圧を供給するととも
に、エミッタフォロワトランジスタのエミッタに可変定
電流源を設けてその定電流値を調整してそのベース、エ
ミッタ間電圧を変化させることによってオフセントを相
殺させるようにするものである。In other words, an input voltage is supplied to the base of the differential amplification transistor via an emitter follower transistor, and a variable constant current source is provided at the emitter of the emitter follower transistor to adjust the constant current value to adjust the voltage between the base and emitter. By changing the offset, the offset is offset.
第2図には、この発明を演算増幅回路の入力段差動増幅
回路に適用した場合の一実施例の回路図が示されている
。同図の各回路素子は、公知の半導体集積回路の製造技
術によってシリコンのような半導体基板上において形成
される。FIG. 2 shows a circuit diagram of an embodiment in which the present invention is applied to an input stage differential amplifier circuit of an operational amplifier circuit. Each circuit element in the figure is formed on a semiconductor substrate such as silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.
この実施例では、差動増幅トランジスタQl。In this embodiment, the differential amplification transistor Ql.
Q2の共通エミッタは定電流源Iと接続される。The common emitter of Q2 is connected to constant current source I.
また、差動増幅トランジスタQl、Q2のコレクタば、
それぞれ負荷抵抗RLと接続される。そして、差動増幅
トランジスタQl、Q2のベースには、次の入カバソフ
ァ回路が設けられる。In addition, the collectors of the differential amplification transistors Ql and Q2,
Each is connected to a load resistor RL. The following input bassine circuit is provided at the bases of the differential amplification transistors Ql and Q2.
すなわち、入力信号VinlとVin2は、それぞれエ
ミッタフォロワトランジスタQ3.Q4を介して差動増
幅トランジスタQl、Q2のベースに供給される。上記
エミッタフォロワトランジスタQ3.Q4のエミッタに
は、オフセット調整のために、次の回路が設けられる。That is, the input signals Vinl and Vin2 are respectively input to the emitter follower transistors Q3. It is supplied to the bases of differential amplification transistors Ql and Q2 via Q4. The emitter follower transistor Q3. The emitter of Q4 is provided with the following circuit for offset adjustment.
特に制限されないが、所定のバイアス電圧VBを受ける
トランジスタQ5.Q6と、可変定電流源を構成するた
めのトランジスタQ7.QBと、直列抵抗8R−Rとが
それぞれ直列形態に設けられる。また、上記各直列形態
の抵抗8R−Rには、それぞれツェナーダイオードD1
〜D3及びD4〜D6がそれぞれ並列形態に設けられる
。これらのツェナーダイオードを選択的に破壊(短絡)
するため、各抵抗の接続点にはバッドP1〜P4及びP
5〜P8がそれぞれ設けられる。上記トランジスタQ?
、QBのベースには、定電圧V refが供給される。Although not particularly limited, transistor Q5. receiving a predetermined bias voltage VB. Q6, and a transistor Q7 for forming a variable constant current source. QB and series resistors 8R-R are each provided in series. In addition, each of the series resistors 8R-R has a Zener diode D1.
~D3 and D4~D6 are each provided in parallel form. Selectively destroy (short circuit) these Zener diodes
Therefore, pads P1 to P4 and P are connected to the connection points of each resistor.
5 to P8 are provided, respectively. The above transistor Q?
, QB are supplied with a constant voltage V ref.
このような抵抗トリミング回路を半導体基板上に形成す
るにあたり、上記エミッタフォロワトランジスタQ3.
Q4とを比較的大きな間隔をもって形成する場合が多い
。このため、トランジスタQ5.Q6を設けることによ
って、その配線容量が信号経路に介在して、信号伝達特
性に悪影響を及ぼすのを防止するものである。したがっ
て、エミッタフォロワトランジスタQ3.Q4と、定電
流源を構成するトランジスタQ7.QBとを近接して形
成する場合には、上記トランジスタQ5゜Q6を省略す
るものであってもよい。When forming such a resistor trimming circuit on a semiconductor substrate, the emitter follower transistor Q3.
Q4 is often formed with a relatively large interval. For this reason, transistor Q5. The provision of Q6 prevents the wiring capacitance from intervening in the signal path and adversely affecting the signal transmission characteristics. Therefore, emitter follower transistor Q3. Q4 and a transistor Q7 that constitutes a constant current source. When the transistors QB and QB are formed close to each other, the transistors Q5 and Q6 may be omitted.
この実施例では、上記ツェナーダイオードD1〜D4の
選択的な短絡によりR〜17Rまで17通りの抵抗値を
設定することができる。したがって、(Vref −V
be) /R〜(Vref −Vbe) /17Rの定
電流If(I2)をそれぞれ形成することができる。In this embodiment, 17 resistance values from R to 17R can be set by selectively shorting the Zener diodes D1 to D4. Therefore, (Vref −V
A constant current If (I2) of /R to (Vref - Vbe) /17R can be formed.
今、いずれのツェナーダイオードも短絡されない状態で
は、上記抵抗回路の抵抗値は、17Hに設定される。ま
た、同じ電圧値とされた上記入力電圧V inlとV1
n2を供給して、出力電圧VoutlとVout2との
関係がVoutlがVout2より高くなるようなオフ
セットが生じたときには、言い換えれば、トランジスタ
Q1に流れる電流がトランジスタQ2に流れる電流より
小さいときには、トランジスタQ8のエミッタに設けら
れた抵抗回路の抵抗値を小さくするようにツェナーダイ
オードを選択的に短絡する。これにより、電流■2が大
きくなって、エミッタフォロワトランジスタQ4のベー
ス、エミッタ間電圧Vbeを大きくして、差動増幅トラ
ンジスタQ2のベースに供給される入力電圧Vin2を
相対的に他方の入力電圧V inlより低くする。これ
によりトランジスタQ2に流れる電流が減少して、上記
再出力電圧VoutlとVoutlとを等しくさせるこ
とができる。Now, when none of the Zener diodes are short-circuited, the resistance value of the resistor circuit is set to 17H. In addition, the input voltages V inl and V1, which have the same voltage value,
When an offset occurs in the relationship between the output voltages Voutl and Vout2 such that Voutl is higher than Vout2, in other words, when the current flowing through the transistor Q1 is smaller than the current flowing through the transistor Q2, the current flowing through the transistor Q8 The Zener diode is selectively shorted to reduce the resistance value of the resistor circuit provided at the emitter. As a result, the current ■2 increases, and the voltage Vbe between the base and emitter of the emitter follower transistor Q4 increases, and the input voltage Vin2 supplied to the base of the differential amplification transistor Q2 is relatively set to the other input voltage V. Lower than inl. This reduces the current flowing through the transistor Q2, making it possible to equalize the re-output voltages Voutl and Voutl.
なお、上記抵抗Rの値をその両端に供給される電圧より
十分大きな高抵抗とすることによってこれらの抵抗回路
のみにより実質的な定電流を形成することもできる。こ
の場合には、上記トランジスタQ7.Q8を省略するこ
とができる。Note that by setting the value of the resistor R to a sufficiently high resistance value that is higher than the voltage supplied across the resistor R, it is also possible to form a substantial constant current using only these resistor circuits. In this case, the transistor Q7. Q8 can be omitted.
また、上記トリミング用の抵抗回路は、一方のエミッタ
フォロワトランジスタQ3又はQ4側のみに設けるもの
であってもよい。この場合には、トリミングによって形
成される抵抗値の調整範囲内に固定抵抗の抵抗値を設定
しておくことによって両極性のオフセットに対処するこ
とができる。Further, the trimming resistor circuit may be provided only on one emitter follower transistor Q3 or Q4 side. In this case, the bipolar offset can be dealt with by setting the resistance value of the fixed resistor within the resistance value adjustment range formed by trimming.
(1)エミッタフォロワトランジスタに可変定電流を流
すことによって形成されたベース、エミッタ間電圧の変
化分により差動増幅トランジスタの実質的な入力電圧を
調整できる。これにより、そのオフセット電圧を相殺さ
せることができるという効果が得られる。(1) The substantial input voltage of the differential amplification transistor can be adjusted by the change in the voltage between the base and emitter formed by flowing a variable constant current through the emitter follower transistor. This provides the effect that the offset voltage can be offset.
(2)上記オフセット調整のための可変定電流源は、差
動増幅回路の信号経路から分離されているため、オフセ
ント調整回路の寄生容量等が信号に悪影響を及ぼすこと
がないという効果が得られる。(2) Since the variable constant current source for offset adjustment is separated from the signal path of the differential amplifier circuit, it is possible to obtain the effect that the parasitic capacitance of the offset adjustment circuit does not adversely affect the signal. .
(3)オフセットの調整回路と負荷回路とが分離されて
いるため、オフセット調整によって負荷抵抗が不平衡に
なってしまうことがない。したがって、オフセット調整
によって増幅特性に悪影響を及ぼすことがないという効
果が得られる。(3) Since the offset adjustment circuit and the load circuit are separated, the load resistance will not become unbalanced due to offset adjustment. Therefore, it is possible to obtain the effect that the offset adjustment does not adversely affect the amplification characteristics.
(4)バッファトランジスタQ7.QBを設けることに
よって、トリミング回路と差動増幅回路との間隔を離し
てもその配線容量等を信号経路に含まれない。したがっ
て、レイアウトの自由度を大きくできるという効果が得
られる。(4) Buffer transistor Q7. By providing the QB, even if the trimming circuit and the differential amplifier circuit are separated from each other, their wiring capacitance and the like are not included in the signal path. Therefore, the effect of increasing the degree of freedom in layout can be obtained.
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記抵抗トリ
ミングによるオフセット調整回路としては、ツェナーダ
イオードに代え、ポリシリコン層等で形成されたヒユー
ズ手段を用いるもの等種々の実施形態を採ることができ
る。また、可変定電流源の具体的回路構成は、種々の実
施形態を採ることができるものである。Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above Examples (although it is possible to make various changes without departing from the gist of the invention). For example, as the offset adjustment circuit using resistor trimming, various embodiments can be adopted, such as one using fuse means formed of a polysilicon layer or the like instead of a Zener diode. The specific circuit configuration of the source can take various embodiments.
この発明は、半導体集積回路で構成され、オフセット調
整回路を内蔵する差動増幅回路を含むものに広く利用で
きるものである。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used in devices including a differential amplifier circuit configured with a semiconductor integrated circuit and having a built-in offset adjustment circuit.
第1図は、この発明に先だって考えられるオフセット調
整回路の一例を示す回路図、
第2図は、この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an offset adjustment circuit considered prior to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
Claims (1)
ンジスタQl、Q2のコレクタにそれぞれ設けられた負
荷手段とを含む差動増幅回路と、入力信号を受けて上記
差動増幅トランジスタQl。 Q2のベースにそれぞれ入力信号を伝えるエミッタフォ
ロワトランジスタQ3.Q4と、これらのトランジスタ
Q3.Q4のエミッタ電流を形成する可変定電流源とを
具備することを特徴とする差動増幅回路。 2、上記可変定電流源は、直列形態の複数の抵抗素子と
、各抵抗素子に並列形態に設けられ選択的に短絡させら
れるツェナーダイオードとを含むものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の差゛動増幅回路。 3、上記トランジスタQ3.Q4と可変定電流源回路と
の間には、定電圧がベースに供給されたトランジスタQ
5.Q6がそれぞれ設けられるものであることを特徴と
する特許請求の範囲第1又は第2項記載の差動増幅回路
。[Claims] 1. A differential amplification circuit including differential amplification transistors Ql and Q2 and load means provided at the collectors of these transistors Ql and Q2, respectively; Transistor Ql. emitter-follower transistors Q3.Q2, each transmitting an input signal to the base of Q2. Q4 and these transistors Q3. A differential amplifier circuit comprising: a variable constant current source that forms an emitter current of Q4. 2. The variable constant current source includes a plurality of resistive elements in series, and a Zener diode that is provided in parallel with each resistive element and selectively short-circuited. Differential amplifier circuit described in Section 1. 3. The above transistor Q3. A transistor Q whose base is supplied with a constant voltage is connected between Q4 and the variable constant current source circuit.
5. 3. A differential amplifier circuit according to claim 1 or 2, characterized in that Q6 is provided respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58127667A JPS6020608A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Differential amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58127667A JPS6020608A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Differential amplifier circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020608A true JPS6020608A (en) | 1985-02-01 |
Family
ID=14965740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58127667A Pending JPS6020608A (en) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | Differential amplifier circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020608A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415414U (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-26 | ||
| JPH0180907U (en) * | 1987-11-20 | 1989-05-30 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP58127667A patent/JPS6020608A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415414U (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-26 | ||
| JPH0180907U (en) * | 1987-11-20 | 1989-05-30 |
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