JPS61293008A - Mos増幅回路 - Google Patents

Mos増幅回路

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JPS61293008A
JPS61293008A JP13400985A JP13400985A JPS61293008A JP S61293008 A JPS61293008 A JP S61293008A JP 13400985 A JP13400985 A JP 13400985A JP 13400985 A JP13400985 A JP 13400985A JP S61293008 A JPS61293008 A JP S61293008A
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circuit
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mosfet
phase compensation
amplifier circuit
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Kazuo Daimon
一夫 大門
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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】 〔技術分野〕 この発明は、MOSFET (絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタ)により構成された増幅回路に関するもので
、比較的高い周波数のアナログ信号を増幅する増幅回路
に利用して有効な技術に関するものである。
(背景技術〕 M OS F E Tにより構成された増幅回路として
、差動増幅回路と、その増幅出力がゲートに供給され、
ドレインから出力信号を得る出力MOSFETとからな
るような回路が公知である(例えばアイイーイーイー、
ジャーナル オプ ソリッドステート サーキッツ(I
 EEE  Journal of 5o1id−3t
ate  C1rcuits ) Vol 5C17N
a6  (1982年12月)頁969〜頁982参照
)。
上記出力MOSFETには、その入力と出力であるゲー
トとドレイン間に、キャパシタと抵抗素子として動作さ
せられるMOSFETとからなるような位相補償回路が
設けられる。
しかしながら、周知のようにMOSFETは、その緒特
性が比較的大きなプロセスバラツキを持つものである。
すなわち、プロセスバラツキにより最も電流が流れるパ
ワーワースト状態では、例えば、設計値の2倍もの電流
がながれ、最も電流が流ないスピードワースト状態では
、例えば、設計値の1/2の電流しか流れない。上記動
作電流のバラツキによって、増幅回路における利得その
ものが大きく変動する結果、位相補償のためのキャパシ
タや抵抗の定数の設定が難しく、上記プロセスバラツキ
を考慮して動作の安定化のために過分の位相補償を行う
ことになる。この結果、増幅回路の高速化、言い換える
ならば、高周波特性が犠牲にされてしまうという問題が
生じる。
〔発明の目的〕
この発明の目的ば、画周波特性の改善を図ったMOS増
幅回路を提・洪することにある。
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。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なもののN4
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、MOSFETにより構成された差動増幅回路
の出力信号がゲートに供給され、そのドレインから出力
信号を形成する出力M OS F E Tのドレインと
ゲートとの間に複数の位相補償用キャパシタを形成して
おいて、それらをそのプロセスバラツキに応じてスイッ
チ回路を介して選択的に結合させて、最適な位相補償を
行うようにするものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明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CM O8(相補型M
OS)集積回路の製造技術によって、1個の単結晶シリ
コンのような半導体基板上において形成される。
特に制限されないが、集積回路は、単結晶N型シリコン
からなる半導体基板に形成される。Pチャンネル間O3
FETは、かかる半導体基板表面に形成されたソース領
域、ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域との間
の半導体基板表面に薄い厚さのゲー日色縁膜を介して形
成されたポリシリコンからなるようなデー1−電極から
構成される。NチャンネルMOSFETは、上記半導体
基板表面に形成されたP型ウェル領域に形成される。
これによって、半導体基板は、その上に形成された複数
のPチャンネルMO8FETの共通の基板ゲートを構成
する。P型ウェル領域は、その上に形成されたNチャン
ネルMOSFETの基体’r’−トを構成する。
Nチャンネル型の差動増幅MOSFETQ3゜O4のゲ
ートは、それぞれ入力端子(−)、(+)とされる。こ
れらの差動増幅MOSFETQ3゜O4の共通ソースと
回路の接地電位点との間には、バイアス電流を流すNチ
ャンネルMOSFETQ7が設けられる。上記差動増幅
MOSFETQ3゜O4のドレインと電源電圧Vccと
の間には、電流ミラー形態にされたPチャンネル負荷M
O8FETQ5.O6が設けられる。
上記増幅MOSFETQ4のドレイン出力は、Pチャン
ネル型の出力MOSFETQ8のゲートに供給される。
この出力MO5FETQBのドレインと回路の接地電位
点との間には、そのバイアス電流を流す定電流負荷とし
てのNチャンネル間O3FETQ9が設けられる。
上記MOSFETQ7とQ9は、次のバイアス回路によ
り形成されたバイアス電流によって動作させられる。す
なわち、直列形態にされたPチャンネルMOSFETQ
I及びNチャンネルMOSFETQ2は、そのゲートが
両MOSFE’T”QI。
O2の接続点に接続されることによってバイアス電流が
流れるようにされる。上記NチャンネルMOSFETQ
2は、上記MOSFE’l’Q7及びQ9とともに電流
ミラー形態にされ、MOSFETQ2に対するMOSF
ETQ7とQ9のそれぞれのサイズ(コンダクタンス)
比に従ったバイアス電流をMOSFETQ?、Q9に流
すようにするものである。
上記出力MOSFETQ8の入力と出力であるゲートと
ドレイン(ノードN1とN2)間には、位相補償回路P
Cが設けられる。
第2図には、上記位相補償回路pcの具体的一実施例回
路が示されている。
この実施例では、上記MOS増幅回路はディジタル電話
交換装置におけるニーダ/デコーダ(CODEC)に形
成されるアナログ/ディジタル変換回路に利用される。
上記第1図に示した増幅回路におけるプロセスバラツキ
を考慮して、複数の位相補償用キャパシタ01〜Cnと
、それぞれを選択的に上記ノードNlとN2に結合さU
・る複数組のスイッチS 1.S1’−’Sn、Sn’
 がuけられる。上記スイッチ81及び31’ は、特
に制限されないが、第3図に示さ糺ているように、Nチ
ャンネルMOSFETQIOとPチャンネルMOSFE
TQI 1及びNチャンネルMo5FETQ12とPチ
ャンネルMOSFE’r’Q13からなる相補伝送ゲー
トMOSFETが利用される。インバータ回路IVは、
上記PチャンネルM OS FETQllとQ13の制
御信号を形成するものである。(thのスイッチ32.
s2’ ないしSn、Sn゛ も、上記同様な構成のM
 OS F E ”I’により構成される。これらのM
OSFETは、それがオン状態にされたとき、そのオン
抵抗(:1ンダクタンス)により、キャパシタ01〜C
nとともに位相補償回路を構成するようにされる。
上記スイッチをプロセスバラツキに応じて自動的に制御
するため、次の回路が設けられる。
奇数個のCMOSインバータ回路は、リング状に縦列形
成に接続されることによって発振回路O8Cが構成され
る。この発振回路O8Cは、その発振周波数がプロセス
バラツキに応じた周波数にされる。すなわち、パワーワ
ースト状態では発振周波数が高くされ、スピードワース
ト状態では発振周波数が低くされる。発振回路OSCの
発振出力はカウンタ回路C0UNTに入力される。カウ
ンタ回路C0UNTは、同期信号SYSによりリセット
され、同期信号SYSを基準にして一定時間後に発生さ
れるタイミング信号Tが入力されるまでの間の発振出力
を計数し、その計数出力を送出する。これによって、プ
ロセスバラツキに応じた発振周波数のバラツキは、カウ
ンタ回路C0UNTにより判定される。上記計数出力は
、ラッチ回路FFにより保持され、上記スイッチをオン
/オフさせる制御信号が形成される。これによって、そ
れぞれのプロセスバラツキに従った最適な位相補償用回
路が選ばれることになる。上記ラッチ回路に保持させた
軒数出力によって、位相補償回路を選ぶことにより、上
記増幅回路が動作期間中にスイッチが切り替えられるこ
とにより発生するフィールドスルー等のノイズの発生を
防止することができる。
上記同期信号sysは、上記GODECが動作状態にさ
れるとき供給される基準信号が利用される。また、タイ
ミング信号Tは、上記基準周波数信号に基づいてPLL
 (フェーズ・ロックド・ループ)回路により形成され
るクロンク信号の計数出力が利用される。
なお、上記スイッチの制御信号は、上記ラッチ回路FF
に保持された計数出力を所定の論理ゲート回路の組み合
わせからなるデコード回路により解読して形成するもの
であってもよい。
なお、上記スイッチは、例えばポリシリコン層等からな
るヒユーズ手段を溶段させて形成された信号により制御
するものであってもよい。すなわち、上記半導体集積回
路が半導体ウェハに完成されたときのブロービングによ
り、その利得のバラツキを測定して、それに見合ったキ
ャパシタを上記ヒユーズ手段の選択的な溶段により選ぶ
ものでありでもよい。
〔効 果〕
(1)複数種類の位相補償回路を用意しておいて、それ
が結合される増幅回路のプロセスバラツキに応じてそれ
を選択的に結合させることにより、最適な位相補償を行
わせるとこができる。これによって、従来のように上記
プロセスバラツキを考慮した過分な位相補償を行うこと
なく、その高速化、言い換えるならば、高周波特性の改
善を図ること   ゛ができるという効果が得られる。
(2)同じ半導体集積回路に形成されたリングオシ−レ
ータの発振周波数を判定して、位相補償回路を選択する
ことによって、自動的にしかも温度変化や電源変動に追
随した高精度の位相補償を実施することができるという
効果が得られる。
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
ものではなく、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、差動増幅回路
において、電源リップル除去率を高くするために、電流
ミラー形態の負荷MOSFETのゲートと回路の接地電
位点との間にキャパシタを設ける等のような付加的な回
路を設けるものであってもよい。また、発振周波数を識
別すための基準時間信号は、外部から与えられる制御タ
イミング信号を利用するものの他、定電流を形成してお
いてキャパシタの充電又は放電を行わせて、その電圧を
識別するもの等何であってもよい。
〔利用分野〕
この発明は、例えばディジタル電話交換装置を構成する
C0DEC等のMO5増幅回路に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、その位相補償回路の一実施例を示す回路図、 第3図は、そのスイッチの一実施例を示す回路図である
。 pc・・位相補償回路、C0UNT・・カウンタ回路、
O20・・リングオシレータ、FF・・ランチ回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、MOSFETにより構成された差動増幅回路と、こ
    の差動増幅回路の出力信号がゲートに供給され、そのド
    レインから出力信号を形成する出力MOSFETと、上
    記出力MOSFETのドレインとゲートとの間に設けら
    れ、スイッチ回路を介して選択的に結合される複数個の
    位相補償用キャパシタとを含むことを特徴とするMOS
    増幅回路。 2、上記スイッチ回路はMOSFETにより構成され、
    上記MOS増幅回路と同じ半導体集積回路に形成された
    リングオシレータの発振周波数に従って形成された制御
    信号により制御される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MOS増幅回路。
JP60134009A 1985-06-21 1985-06-21 Mos増幅回路 Expired - Lifetime JPH0789605B2 (ja)

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JPS61293008A true JPS61293008A (ja) 1986-12-23
JPH0789605B2 JPH0789605B2 (ja) 1995-09-27

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EP1168600A2 (de) * 2000-06-27 2002-01-02 Infineon Technologies AG Schaltung und Verfahren zur Abschwächung oder Beseitigung unerwünschter Eigenschaften eines Operationsverstärkers
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