JPS62176313A - バツフアアンプ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばＩＣ内の電圧安定化回路の出力電圧を
取出すためのバッファアンプに関する。

〔発明の概要〕

本発明はバッファアンプに関し、駆動電流を−にして検
出し、この検出電流に基づいてアクチイブロードを駆動
することにより、バッファアンプの入出力電圧間のオフ
セットがキャンセルされるようにするものである。　　
　　　′〔従来の技術〕 第３図は基本的なバッファアンプの接続を示す。

図において、入力端子（１１がトランジスタ（２）のベ
ースに接続され、このトランジスタ（２）のエミッタと
トランジスタ（３）のエミッタとが互いに接続され、こ
のエミッタの接続中点が定電流源（４）を通じて接地さ
れる。このトランジスタ（２）のコレクタがカレントミ
ラーのダイオード側を構成するトランジスタ（５）を通
じてＶｃｃの電源端子（６）に接続されると共に、トラ
ンジスタ（３）のコレクタがアクティブロードとなる上
述のカレントミラーのトランジスタ側を構成するトラン
ジスタ（７）を通じて電源端子（６）に接続される。さ
らにトランジスタ（３）のコレクタがトランジスタ（８
）のベースに接続される。そしてトランジスタ（８）の
コレクタが電源端子（６）に接続され、エミッタが定電
流源（９）を通じて接地されると共に、このエミッタが
トランジスタ（３）のベースに接続され、さらにこのエ
ミッタから出力端子（１０）が導出される。

この回路において、トランジスタ＋２１　（３）にて差
動アンプが形成され、この出力がトランジスタ（８）の
エミッタホロアを通じて取出されると共に、トランジス
タ（３）のベースに帰還されて、バンファアンプが形成
される。

ところがこの回路において、定電流源（４）を流れる本
体の電流２１１と、定電流源（９）を流れる出力電流１
ｏとの間に、１桁以上の差があると、入力電圧ＶＩＮと
出力電圧Ｖｏとの間のオフセット電圧ΔＶ　（＝　ｌ　
ＶＩＮ−Ｖｏ　　ｌ）が大きくなってしまう。

すなわち上述の回路で、カレントミラーの２つのトラン
ジスタ（５）　（７）を流れる電流を共に１１とすると
、トランジスタ（２）に流れるコレクタ電流は■１であ
るのに対し、トランジスタ（３）に流れるコレクタ電流
は、上述の１１からトランジスタ（８）に流れるベース
電流ＩＢを差し引いた値（１１Ｉｓ）になる。このため ■！ ΔＶ＝２６Ｊｎ　□ １−ｒＢ のオフセントが生じ、ここで２１１＝８０（μＡ）、１
ｏ　”２　　（ｍＡ）　、）ランジスタ（８）のｈｒｉ
ｓ＝１００とすると、 ＩＬ＝４０（μＡ） となって、オフセット電圧ΔＶは ΔＶ　＝　２６　ｌｎ　二＝　１８　（ｍＶ）にもなっ
てしまう。

そこでこのようなオフセット電圧を除くため、本願出願
人は先に次のような回路を提案した（昭和６１年１月２
７日付特許Ｍ　（２）／出願人（２１８）ソニー株式会
社／代理人（３３８８）伊藤貞）。

第４図において、定電流源（９）に関連して定電流源（
１１）が設けられ、この定電流源（１１）には定■０ 電流源（９）の電流値１ｏに対して□の電流が流れるよ
うに構成される。さらにコレクタが電源端子（６）に接
続されたトランジスタ（１２）のエミッタが定電流源（
１１）に接続される。このトランジスタ（１２）のベー
スがキャンセル回路（工３）に接続される。そしてこの
キャンセル回路（１３）にてトランジスタ（１２）のベ
ース電流がＮ倍に増幅されるように構成され、このキャ
ンセル回路（１３）の出力がトランジスタ（３）のコレ
クタに接続される。

従ってこの回路において、定電流源（９）に出力電流Ｉ
ｏが流されることによって定電流源（１１）にＯ □の電流が流され、さらにこの電流がトランジスタ（１
２）に流されることによってトランジス■８ り（１２）のベースに□のベース電流が流され〜 でＮ倍にされ、形成された１Ｂの電流がトランジスタ（
３）のコレクタに帰還されることによってトランジスタ
（８）のベース電流ＩＢによるトランジスタ（２）　（
３）のコレクタ電流のアンバランスが補正され、入出力
電圧間のオフセット電圧ΔＶがキャンセルされる。

ところがこの回路において、トランジスタ（８）のベー
ス電流によるオフセットはキャンセルされるものの、ア
クティブロードを構成するトランジスタ（５１（７）の
ベース電流がトランジスタ【２）のコレクタに流れるこ
とによって生じるオフセント電圧は除去されていない。

すなわちこの回路において、トランジスタ（２１（３）
のコレクタ電流をＩＣ１＋ＩＣ２とすると、Ｉｃ１＋■
ｃ２＝２■１　　　　　　・・・・（１）またトランジ
スタ（５）　（７）を流れる電流を共に■として であり、この（１）〜（３）式から、 この（４）式からオフセット電圧Δ■はとなり、ここで
仮りに、Ｉｏ　＝　３　（ｍＡ）　、Ｉ　□＝６０（μ
Ａ）　、ｈ　ＦＥＰ　＝　１０　（最悪条件）、ｈＦｌ
：Ｎ＝１５０とすると、 さらにり、■が低目にばらつき、かつ低温時ではｈｐＩ
：Ｎ＝６０位になる場合もあり、その時は、ともなって
しまうおそれがある。

これに対して第５図の回路では、トランジスタ（５）の
コレクタベース間にトランジスタ（５１）を接続し、こ
のトランジスタ（５１）によって、トランジスタ（５）
のｈＦＥＰをキャンセルすることも考えられるが、この
回路では、トランジスタ（５）（７）　（５１）の回路
を働かせるためには、トランジスタ（５）　（５１）の
ベースエミッタ間降下電圧Ｖａｔが必要であり、このた
め入力電圧ＶＩＮのダイナミックレンジは、ＶＩＮ＜　
ＶＣＣ−２Ｖａｇ になってしまう。これに対して上述の基本回路のダイナ
ミックレンジは、トランジスタ（８）のＶＢＩＥがら ＶＩＮ＜ＶＣＣ−Ｖａｔ であり、これによってダイナミックレンジが■ＢＥ（約
０．７Ｖ）低下されてしまっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように従来の技術では、アクティブロードを構
成するカレントミラーのベース電流によるオフセント電
圧を、ダイナミックレンジの低下、なしに除去すること
ができないなどの問題点かあった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１及び第２の能動素子（２）　（３１のエ
ミッタを互いに接続し、この接続点に定電流源（４）を
設け、上記第１の能動素子のベースに入力電圧を印加（
入力端子（１１）Ｌ、、少くとも上記第２の能動素子の
コレクタにアクティブロード（７）を設け、上記第２の
能動素子のコレクタからエミッタホロアの第３の能動素
子（８）を介して出力電圧を取出す（出力端子（１０）
）と共に、この出力電圧を上記第２の能動素子のベース
に帰還するようにしたバッファアンプにおいて、上記定
電流源の電流を−にして検出（定電流源（１４）　）　
Ｌ、この検出電流をカレントミラーのダイオード側（１
５）に供給し、このカレントミラーのトランジスタ側を
上記アクティブロードとするようにしたバッファアンプ
である。

〔作用〕

これによれば、差動アンプの駆動電流を二にして検出し
、この検出電流に基づいてアクティブロードを駆動する
ようにしたので、従来のカレン＋−ミラーのベース電流
による入出力電圧間のオフセットがキャンセルされると
共に、さらにダイナミックレンジも低下させることがな
い。

〔実施例〕

第１図において、定電流源（４）に関連して定電流源（
１４）が設けられ、この定電流源（１４）には定電流源
（４）の電流値２１ｔに対して□の■１の電流が流れる
ように構成される。この定電流源（１４）がカレントミ
ラーのダイオード側を構成するトランジスタ（１５）　
　（１６）を通じて電源端子（６）に接続される。そし
てこのカレントミラーのトランジスタ側が上述のアクテ
ィブロード用のトランジスタ（７）とされる。

従ってこの回路において、トランジスタ（２）のコレク
タにはカレントミラーのダイオード側のトランジスタが
接続されないので、このカレントミラーのベース電流に
よるオフセット電圧の発生するおそれは全くない。

またトランジスタ（２）のコレクタにトランジスタが接
続されないので、入力電圧ＶＩＮのダイナミックレンジ
はほぼ電源電圧Ｖｃｃまで拡大することができる。

こうして上述の回路によれば、入出力電圧間のオフセッ
トがキャンセルされると共に、それによってダイナミッ
クレンジが低下されることもない。

さらに第２図はキャンセル回路（１３）の−例を具体的
に示した場合である。すなわち図において、トランジス
タ（１２）のベース電流がトランジスタ（２１）〜（２
３）のカレントミラーで折り返され、さらにトランジス
タ（２４）　　（２５）のカレトミラーでＮ倍にされて
トランジスタ（２）のコレクタ電流から差し引かれる。

なお抵抗器（２６）〜（３０）は、トランジスタ（２１
）　　（２３）及び（２４）　　（２５）のペア特性を
補正するために設けられている。

またトランジスタ（２４）　　（２５）で電流をＮ倍に
する回路は、トランジスタ（２５）の面積をＮ倍にする
か、それぞれのエミッタ抵抗（２９）　　（３０）をＲ
：１／２にしてもよい。

なおこの例ではトランジスタ（２）のコレクタ側にもア
クティブロードに相当するトランジスタ（３１）が設け
られているが、これはトランジスタのアーリー効果によ
る影響が大きいときにこれによって補正することができ
るものである。そしてこの場合に、入力電圧ＶＩＮのグ
イミミソクレンジは、Ｖ　！Ｈ＜　Ｖ　ｃｃ　−Ｖ　Ｃ
！（３１但し、Ｖｃ＋：（３１はトランジスタ（３１）
のコレクタエミッタ間のサチュレーション電圧となるが
、ここでＶ　ｃｔ　（ｓ）　＜＜　Ｖ　Ｂ！である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、差動アンプの駆動電流を−にして検
出し、この電流に基づいてアクテイブロードを駆動する
ようにしたので、従来のカレントミラーのベース電流に
よる入出力電圧間のオフセットがキャンセルされると共
に、さらにダイナミックレンジも低下させることがない
ようにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例の構成図、第２図はその説明のた
めの図、第３図〜第５図は従来の技術の説明のための図
である。 （１）は入力端子、（２）（３）（７）（８）　（１２
）　　（１５）　　＜１６）はトランジスタ、（４）（
９）　（１１）　　（１４）は定電流源、（６）は電源
端子、（１０）は出力端子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１及び第２の能動素子のエミッタを互いに接続し、 この接続点に定電流源を設け、 上記第１の能動素子のベースに入力電圧を印加し、 少くとも上記第２の能動素子のコレクタにアクティブロ
   ードを設け、 上記第２の能動素子のコレクタからエミッタホロアの第
   ３の能動素子を介して出力電圧を取出すと共に、 この出力電圧を上記第２の能動素子のベースに帰還する
   ようにしたバッファアンプにおいて、上記定電流源の電
   流を１／２にして検出し、この検出電流をカレントミラ
   ーのダイオード側に供給し、 このカレントミラーのトランジスタ側を上記アクティブ
   ロードとするようにしたバッファアンプ。