JPS6276802A - 反転増幅器 - Google Patents
反転増幅器Info
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- JPS6276802A JPS6276802A JP60214567A JP21456785A JPS6276802A JP S6276802 A JPS6276802 A JP S6276802A JP 60214567 A JP60214567 A JP 60214567A JP 21456785 A JP21456785 A JP 21456785A JP S6276802 A JPS6276802 A JP S6276802A
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- inverting
- output
- inverting input
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、周辺温度に依らず電圧利得が一定で、且つ
高入力インピーダンスを持った反転増幅器に関する。
高入力インピーダンスを持った反転増幅器に関する。
一般に、反転増幅器は例えば第７図に示すように構成さ
れている。図において１１はオペアンプで、このオペア
ンプ１１の反転入力端（−）には抵抗Ｒ１を介して入力
信号ＩＮが供給され、非反転入力端（＋）には交流接地
点が接続される。また、上記オペアンプＩノの出力端に
杖抵抗Ｒ８を介して反転入力端（−）が接続され、この
出力端から出力信号ＯＵＴ を得るようになっている
。
れている。図において１１はオペアンプで、このオペア
ンプ１１の反転入力端（−）には抵抗Ｒ１を介して入力
信号ＩＮが供給され、非反転入力端（＋）には交流接地
点が接続される。また、上記オペアンプＩノの出力端に
杖抵抗Ｒ８を介して反転入力端（−）が接続され、この
出力端から出力信号ＯＵＴ を得るようになっている
。
上記第７図に示した反転増幅器の電圧利得Ａｖハ、オペ
アンプ１１自体の入力インピーダンスＲ１１出力インピ
ーダンスＲ０およびメープンループゲインへ〇を考慮に
入れると、と表わされるが、一般には としている。
アンプ１１自体の入力インピーダンスＲ１１出力インピ
ーダンスＲ０およびメープンループゲインへ〇を考慮に
入れると、と表わされるが、一般には としている。
また、この反転増幅器の入力インピーダンス２１ｎ
は、 となるが、 Ｚｉｎ ｋＱＲ、−−−−ｆ４） で訣まる。
は、 となるが、 Ｚｉｎ ｋＱＲ、−−−−ｆ４） で訣まる。
ところで、前記第７図に示した回路を集積回路化した際
、電圧利得り周辺温度に依らず一定であるが、入力イン
ピーダンスを充分高く設定することができない欠点があ
る。すなわち、同一種の拡散抵抗によって形成される抵
抗Ｒ６゜Ｒ２の温度係数をそれぞれＲ，ｄ目ｆ 、
Ｒ，ｄｌｆｆとすると、温度係数Ａｖｄｌｆｆ は削
代（２）より、・・・・・・（５） となる。従って削代（２） 、 （５）から抵抗Ｒ，，
Ｒ。
、電圧利得り周辺温度に依らず一定であるが、入力イン
ピーダンスを充分高く設定することができない欠点があ
る。すなわち、同一種の拡散抵抗によって形成される抵
抗Ｒ６゜Ｒ２の温度係数をそれぞれＲ，ｄ目ｆ 、
Ｒ，ｄｌｆｆとすると、温度係数Ａｖｄｌｆｆ は削
代（２）より、・・・・・・（５） となる。従って削代（２） 、 （５）から抵抗Ｒ，，
Ｒ。
の比をとれば、電圧利得は周辺温度に依らず一定となる
ことがわかる。一方、入力インピーダンスは、削代（４
）で示したように抵抗Ｒ１の抵抗値で決まってしまうの
で、高入力インピーダンスとするためには、この抵抗値
を充分大きく設定する必要がある。しかし、抵抗値の大
きな抵抗を精度良く集積するためには、大きなパターン
面積が必要となり、集積回路化した際に高入力インピー
ダンスが得られない欠点がある。
ことがわかる。一方、入力インピーダンスは、削代（４
）で示したように抵抗Ｒ１の抵抗値で決まってしまうの
で、高入力インピーダンスとするためには、この抵抗値
を充分大きく設定する必要がある。しかし、抵抗値の大
きな抵抗を精度良く集積するためには、大きなパターン
面積が必要となり、集積回路化した際に高入力インピー
ダンスが得られない欠点がある。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、周辺温度が変化しても電圧利
得が常に一定に保て、且つ高入力インピーダンスを持っ
た反転増幅器を提供することである。
その目的とするところは、周辺温度が変化しても電圧利
得が常に一定に保て、且つ高入力インピーダンスを持っ
た反転増幅器を提供することである。
すなわち、この発明においては上記の目的を達成するた
めに、前記第７図における反転増幅器の非反転入力端に
、非反転増幅器のボルテージホロワの出力端を接続し、
この非反転増幅器を介して入力信号を供給することによ
り入力インピーダンスを高くしている。
めに、前記第７図における反転増幅器の非反転入力端に
、非反転増幅器のボルテージホロワの出力端を接続し、
この非反転増幅器を介して入力信号を供給することによ
り入力インピーダンスを高くしている。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図におけるオペアンプ１２（第１のオペアン
プ）の非反転入力端（＋）には入力信号ＩＮが供給され
、このオペアンプ１２の出力は反転入力端（−）に帰還
されるとともに、抵抗Ｒ１を介してオペアンプ１１（第
２のオペアンプ）の反転入力端（−）に供給される。こ
のオペアンプ１１の非反転入力端（＋）は交流接地点に
接続され、その出力は抵抗Ｒ１を介して反転入力端（＝
）に帰還される０まえ、上記オペアンプ１２と交流接地
点間には、電圧クリップ用の抵抗Ｒ１が接続される。そ
して、上記オペアンプ１１の出力端から出力信号ＯＵＴ
を得るようにして成る。
する。第１図におけるオペアンプ１２（第１のオペアン
プ）の非反転入力端（＋）には入力信号ＩＮが供給され
、このオペアンプ１２の出力は反転入力端（−）に帰還
されるとともに、抵抗Ｒ１を介してオペアンプ１１（第
２のオペアンプ）の反転入力端（−）に供給される。こ
のオペアンプ１１の非反転入力端（＋）は交流接地点に
接続され、その出力は抵抗Ｒ１を介して反転入力端（＝
）に帰還される０まえ、上記オペアンプ１２と交流接地
点間には、電圧クリップ用の抵抗Ｒ１が接続される。そ
して、上記オペアンプ１１の出力端から出力信号ＯＵＴ
を得るようにして成る。
第２図は、上記第１図におけるオペアンプ１２（非反転
増幅器）の構成例を示している。
増幅器）の構成例を示している。
Ｑｌ−Ｑｌはカレントミラー回路を構成するＰＮＰ
）ランジスタ、Ｑｓ ＊ Ｑｌは差動増幅用のＮＰＮ
）ランジスタ、Ｉｏ は定電流源、”ＳｅＦ６は
抵抗でこれら抵抗Ｒ，，Ｒ，の一端は基準電圧源Ｖｒｅ
ｆ に接続される。このボルテージホロワの出力イン
ピーダンスをｒｌｌＱとすると、上記鞘２図の回路は第
３図に示すように表わせる。
）ランジスタ、Ｑｓ ＊ Ｑｌは差動増幅用のＮＰＮ
）ランジスタ、Ｉｏ は定電流源、”ＳｅＦ６は
抵抗でこれら抵抗Ｒ，，Ｒ，の一端は基準電圧源Ｖｒｅ
ｆ に接続される。このボルテージホロワの出力イン
ピーダンスをｒｌｌＱとすると、上記鞘２図の回路は第
３図に示すように表わせる。
ここで、第４図を用いてボルテージホロワの出力インピ
ーダンスｒ・０を求めるＣ）図示するように、非反転入
力端子（トランジスタＱ１のベース）口交流的に接地し
、出力端子（トランジスタＱ４のペース）にはΔ■なる
信号電圧を印加する。この時、トランジスタＱ４からＱ
ａに信号電流Δｌが流れたとすると、出力端子からは２
・Δｌなる電流が流れ込む。この時の出力インピータン
スｒ＠Ｏね１、 と表わされ石。今、トランジスタＱ１とＱａ トが同一
パターン面積であるとし、各エミッタ抵抗をそれぞれｒ
ｅ３． ｒｅ４ とすると、ｒｅｄ ” ｒｅ４であ（
ハ ｒｅ ” ｒｅｄ ” ｒ［１４とおくと、ΔＶ−
２ｒｅ ・Δｌ ・・・・
・・（力である。従って、上式（７）を上式（６）に代
入すると、となる。上式（８）より、ボルテージホロワ
の出力インピーダンスｒｖｏは、差動増幅トランジスタ
のエミッタ抵抗ｒｅ に等しいことがわかる。
ーダンスｒ・０を求めるＣ）図示するように、非反転入
力端子（トランジスタＱ１のベース）口交流的に接地し
、出力端子（トランジスタＱ４のペース）にはΔ■なる
信号電圧を印加する。この時、トランジスタＱ４からＱ
ａに信号電流Δｌが流れたとすると、出力端子からは２
・Δｌなる電流が流れ込む。この時の出力インピータン
スｒ＠Ｏね１、 と表わされ石。今、トランジスタＱ１とＱａ トが同一
パターン面積であるとし、各エミッタ抵抗をそれぞれｒ
ｅ３． ｒｅ４ とすると、ｒｅｄ ” ｒｅ４であ（
ハ ｒｅ ” ｒｅｄ ” ｒ［１４とおくと、ΔＶ−
２ｒｅ ・Δｌ ・・・・
・・（力である。従って、上式（７）を上式（６）に代
入すると、となる。上式（８）より、ボルテージホロワ
の出力インピーダンスｒｖｏは、差動増幅トランジスタ
のエミッタ抵抗ｒｅ に等しいことがわかる。
次に、前記餉３図を用いてこの発明による反転増幅器の
電圧利得と入力インピーダンスを求める。オペアンプ１
２（ボルテージホロワ）の非反転入力端子（＋）にＶｉ
ｎなる信号電圧を印加するものとし、ノードＮＱ′ｒＬ
圧をＶｉａ ’ とすれは、 とな石。従って、出力信号ＯＵＴ の電圧Ｖｏｕｔは
、 となる。上式ＯＩより電圧利得Ａｖ は、となる。ま
た、上式（９）より、ｒｅＱ ： ｒｅ であり、と
なる０ここで、ＶＴ は熱電圧で１Ｖｙ ＝ ２６ｍ
Ｖ ａｔ ３００”Ｋである。
電圧利得と入力インピーダンスを求める。オペアンプ１
２（ボルテージホロワ）の非反転入力端子（＋）にＶｉ
ｎなる信号電圧を印加するものとし、ノードＮＱ′ｒＬ
圧をＶｉａ ’ とすれは、 とな石。従って、出力信号ＯＵＴ の電圧Ｖｏｕｔは
、 となる。上式ＯＩより電圧利得Ａｖ は、となる。ま
た、上式（９）より、ｒｅＱ ： ｒｅ であり、と
なる０ここで、ＶＴ は熱電圧で１Ｖｙ ＝ ２６ｍ
Ｖ ａｔ ３００”Ｋである。
定電流源Ｉ０ を、拡散抵抗のみの温度特性を持つ電
流源回路のみから取り出せば、 ｒｅ の温度係数
は定電流源Ｉ。の温度係数に比例し、これは拡散抵抗の
温度係数に比例する。従って、削成（Ｉ＋１において各
抵抗Ｒ１＋ Ｒ２ｅ Ｒ１およびｒｅｏが全て拡散抵抗
の温度係数を持つので、削成（１１）で表わされた電圧
利得Ａｙ は周辺温度に依らず一定である。第５図に
拡散抵抗、の温度係数を持った定電流源回路の構成例を
示す。この回路は、ＰＮＰ 形トランジスタＱｓ 、
Ｑａ、Ｑ・、マルチエミッタのＮＰＮ 形トランジスタ
Ｑ１、ＮＰＮ形トランジスタＱ、および抵抗Ｒ４〜Ｒ７
から成り、トランジスタＱ、を流れる電流ＩＱ。
流源回路のみから取り出せば、 ｒｅ の温度係数
は定電流源Ｉ。の温度係数に比例し、これは拡散抵抗の
温度係数に比例する。従って、削成（Ｉ＋１において各
抵抗Ｒ１＋ Ｒ２ｅ Ｒ１およびｒｅｏが全て拡散抵抗
の温度係数を持つので、削成（１１）で表わされた電圧
利得Ａｙ は周辺温度に依らず一定である。第５図に
拡散抵抗、の温度係数を持った定電流源回路の構成例を
示す。この回路は、ＰＮＰ 形トランジスタＱｓ 、
Ｑａ、Ｑ・、マルチエミッタのＮＰＮ 形トランジスタ
Ｑ１、ＮＰＮ形トランジスタＱ、および抵抗Ｒ４〜Ｒ７
から成り、トランジスタＱ、を流れる電流ＩＱ。
は、
となる。そして、この電流ＩＱ、 と同じ電流が出力
電流１ｏｕｔ としてトランジスタＱ・のコレクタ側
から出力される。
電流１ｏｕｔ としてトランジスタＱ・のコレクタ側
から出力される。
次に、第６図を参照して入カインビーダ／スについて考
える。ボルテージホロワの非反転入力端子（＋）にＶｉ
ｎなる信号電圧を印加し、図示するような電流１が流れ
たとする。
える。ボルテージホロワの非反転入力端子（＋）にＶｉ
ｎなる信号電圧を印加し、図示するような電流１が流れ
たとする。
■ オープンループ電圧利得（Ｒ１＝Ｏとする）：Ａｏ
Ｖｏｕｔ ＝ ２ ｉ ｅ Ｒ６ Ｖｉｎ＝２ｒｅｅ１ ■ クローズトループ電圧利得 ：Ａ Ｖｌｎ −Ｖｉｎ’ ＝ ’ｌ ｒｅ ＠１＝２ｒｏｅ
ｉ ＝２ｒ＠＊１ｉｎｅβｈ ここで、ｉｉｎ 目）ランジスタＱ、のベース電流で
あり、このトランジスタＱ、の電流増幅率をβＮとすれ
ば、１＝ｉｌｎ・βＮとなる。従って、 Ｖｉｎ ＝ （１＋ Ａ（１β）＊２ｒｅ−１ｉｎ−β
Ｎとなり、入力インピーダンスをＺｌｎとすれば、ここ
で、ボルテージホロワであるので％ＲＯ＝０である。
Ｖｏｕｔ ＝ ２ ｉ ｅ Ｒ６ Ｖｉｎ＝２ｒｅｅ１ ■ クローズトループ電圧利得 ：Ａ Ｖｌｎ −Ｖｉｎ’ ＝ ’ｌ ｒｅ ＠１＝２ｒｏｅ
ｉ ＝２ｒ＠＊１ｉｎｅβｈ ここで、ｉｉｎ 目）ランジスタＱ、のベース電流で
あり、このトランジスタＱ、の電流増幅率をβＮとすれ
ば、１＝ｉｌｎ・βＮとなる。従って、 Ｖｉｎ ＝ （１＋ Ａ（１β）＊２ｒｅ−１ｉｎ−β
Ｎとなり、入力インピーダンスをＺｌｎとすれば、ここ
で、ボルテージホロワであるので％ＲＯ＝０である。
、’、Ｚｉｎ＝＝２１ｒ＠＠βＮ００．−−１（１３）
従って、削代（４）と上式（１３を比較すればわかるよ
うに、前記第１図の構成により入力インピーダンスを前
記第７図の構成よりも充分高くできる。例えば、βＮ＝
１００ 、Ｉ。＝１００μ人 とすれば、 となり、大きな入力インピーダンスが得られる。
従って、削代（４）と上式（１３を比較すればわかるよ
うに、前記第１図の構成により入力インピーダンスを前
記第７図の構成よりも充分高くできる。例えば、βＮ＝
１００ 、Ｉ。＝１００μ人 とすれば、 となり、大きな入力インピーダンスが得られる。
このような高い抵抗値の抵抗を拡散層を用いてル取しよ
うとすると大きな面積を占有してしまい、集積回路内部
に形成するのけ困難である。
うとすると大きな面積を占有してしまい、集積回路内部
に形成するのけ困難である。
以上説明したようにこの発明によれば、周辺温度が変化
しても電圧利得が常に一定に保て、且つ高入力インピー
ダンスを持った反転増幅器が得られる。
しても電圧利得が常に一定に保て、且つ高入力インピー
ダンスを持った反転増幅器が得られる。
第１図ないし第６図はそれぞれこの発明の一実施例に係
わる反転増幅器について説明するための図、第７図は従
来の反転増幅器について説明するための図であるＯ ＩＮ・・・入力信号、１２・・・第１のオペアンプ、Ｒ
８・・・第１の抵抗、１１・・・第２のオペアンプ、Ｒ
２・・・第２の抵抗、Ｒ１・・・第３の抵抗、ＯＵＴ
・・・出力信号。
わる反転増幅器について説明するための図、第７図は従
来の反転増幅器について説明するための図であるＯ ＩＮ・・・入力信号、１２・・・第１のオペアンプ、Ｒ
８・・・第１の抵抗、１１・・・第２のオペアンプ、Ｒ
２・・・第２の抵抗、Ｒ１・・・第３の抵抗、ＯＵＴ
・・・出力信号。
Claims (2)
- （１）非反転入力端に入力信号が供給され出力が反転入
力端に帰還される第１のオペアンプと、この第１のオペ
アンプの出力が第１の抵抗を介して反転入力端に供給さ
れ非反転入力端が交流接地点に接続される第２のオペア
ンプと、この第２のオペアンプの出力端と反転入力端間
に接続される第２の抵抗と、上記第１のオペアンプの出
力端と交流接地点間に接続される第３の抵抗とを具備し
、上記第２のオペアンプの出力端から出力信号を得るよ
うにして成り、これらを同一の半導体基板上に形成した
ことを特徴とする反転増幅器。 - （２）前記第１のオペアンプは、一端が共通接続される
第１極性の一対の差動増幅トランジスタと、これら差動
増幅トランジスタの一端側共通接続点に設けられる定電
流源と、上記差動増幅トランジスタの他端側に定電流を
供給するカレントミラー回路を構成する第２逆性の一対
の負荷トランジスタとを備え、上記差動増幅トランジス
タの内の一方のベースに前記入力信号を供給し、他方の
ベースおよび他端を前記第１、第３の抵抗の一端にそれ
ぞれ接続して成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の反転増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214567A JP2588164B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 反転増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214567A JP2588164B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 反転増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276802A true JPS6276802A (ja) | 1987-04-08 |
| JP2588164B2 JP2588164B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=16657855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214567A Expired - Lifetime JP2588164B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 反転増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588164B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007267016A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ricoh Co Ltd | 演算増幅器 |
| JP2008256238A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605616A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Hitachi Ltd | 高入力インピ−ダンス演算増幅器 |
| JPS60164269A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60214567A patent/JP2588164B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605616A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Hitachi Ltd | 高入力インピ−ダンス演算増幅器 |
| JPS60164269A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007267016A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ricoh Co Ltd | 演算増幅器 |
| JP2008256238A (ja) * | 2007-04-03 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 加熱調理器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588164B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S202 | Request for registration of non-exclusive licence |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |