JPS63169805A - Jfetフオロアを用いる改良された演算増幅器 - Google Patents
Jfetフオロアを用いる改良された演算増幅器Info
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- JPS63169805A JPS63169805A JP62311794A JP31179487A JPS63169805A JP S63169805 A JPS63169805 A JP S63169805A JP 62311794 A JP62311794 A JP 62311794A JP 31179487 A JP31179487 A JP 31179487A JP S63169805 A JPS63169805 A JP S63169805A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/4508—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using bipolar transistors as the active amplifying circuit
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45612—Indexing scheme relating to differential amplifiers the IC comprising one or more input source followers as input stages in the IC
-
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- H03F2203/45631—Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one or more capacitors, e.g. coupling capacitors
-
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- H03F2203/45674—Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one current mirror
-
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- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45684—Indexing scheme relating to differential amplifiers the LC comprising one or more buffers or driving stages not being of the emitter respectively source follower type, between the output of the dif amp and the output stage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は一般的には演算増幅器に関するものであり、更
に具体的にいうと、そのそれぞれのJFETフォロアの
飽和電流■。8.に比例し温度に関して(over)そ
のそれぞれのI O38を追跡する電流を発生させる電
流源によってその各々が駆動されるJFETフォロアを
使用する演算増幅器に関する。
に具体的にいうと、そのそれぞれのJFETフォロアの
飽和電流■。8.に比例し温度に関して(over)そ
のそれぞれのI O38を追跡する電流を発生させる電
流源によってその各々が駆動されるJFETフォロアを
使用する演算増幅器に関する。
PNP差動段を駆動するためJFETフォロアを利用す
る演算増幅器においては、JFETの各々にLss
(ゲートおよびソース端子が短絡した場合のドレイン電
流)を供給し、この方法により零に等しいゲート−ソー
ス電流(V、、)を与え、零に等しい温度係数(即ちd
V、、/dT−0)を有することが望ましい。更に、増
幅器の両側のV(即ちVgs、およびV9.)が零に等
しいと、Vg!i+ −v、、、に等しいオフセット電
流V osもまた零に等しくなり、dV、、/dTは零
に等しくなる。
る演算増幅器においては、JFETの各々にLss
(ゲートおよびソース端子が短絡した場合のドレイン電
流)を供給し、この方法により零に等しいゲート−ソー
ス電流(V、、)を与え、零に等しい温度係数(即ちd
V、、/dT−0)を有することが望ましい。更に、増
幅器の両側のV(即ちVgs、およびV9.)が零に等
しいと、Vg!i+ −v、、、に等しいオフセット電
流V osもまた零に等しくなり、dV、、/dTは零
に等しくなる。
残念ながら過去においては、JFETフォロアのT D
isに等しい必要電流を一貫して許容しうる結果を得る
程十分に保証することができなかった。
isに等しい必要電流を一貫して許容しうる結果を得る
程十分に保証することができなかった。
発明の要約
本発明の目的は、JFETフォロアを用いた改良された
演算増幅器回路を提供することである。
演算増幅器回路を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、その各JFETフォロアが
JFETの■。3.に等しい電流の供給を受は温度に関
して(o v e r) I。3.を追跡するJFE
Tフォロアを用いた演算増幅器回路を提供することであ
る。
JFETの■。3.に等しい電流の供給を受は温度に関
して(o v e r) I。3.を追跡するJFE
Tフォロアを用いた演算増幅器回路を提供することであ
る。
本発明の広い局面によると、第1および第2入力を有し
第1および第2エミッタ結合トランジスタを含む増幅器
が提供されている。電流ミラー手段は前記第1および第
2トランジスタのコレクタに結合されている。第1JF
ETはソースを前記第1トランジスタのベースに結合さ
せ、ゲートを第1入力に結合させており、且つ第1ID
SSを有する。第2JFETはソースを第2トランジス
タのベースに結合させ、ゲートを前記第2入力に結合さ
せており、且つ第2IDSSを有する。第1手段は第1
JFETのソースに結合されてそこへその■。8.とほ
ぼ等しい第1電流を供給し、第2手段は第2JFETの
ソースに結合されて、そこへI nMSとほぼ等しい第
2電流を供給する。
第1および第2エミッタ結合トランジスタを含む増幅器
が提供されている。電流ミラー手段は前記第1および第
2トランジスタのコレクタに結合されている。第1JF
ETはソースを前記第1トランジスタのベースに結合さ
せ、ゲートを第1入力に結合させており、且つ第1ID
SSを有する。第2JFETはソースを第2トランジス
タのベースに結合させ、ゲートを前記第2入力に結合さ
せており、且つ第2IDSSを有する。第1手段は第1
JFETのソースに結合されてそこへその■。8.とほ
ぼ等しい第1電流を供給し、第2手段は第2JFETの
ソースに結合されて、そこへI nMSとほぼ等しい第
2電流を供給する。
本発明の上記の、およびその他の目的、特徴および利点
は、添付の図面とともに下記の詳細な説明から更に明確
に理解されるものと思われる。
は、添付の図面とともに下記の詳細な説明から更に明確
に理解されるものと思われる。
発明の概要
演算増幅器は電流ミラー回路を駆動する1対の差動結合
PNP )ランジスタを含む。各トランジスタのベース
はJFETフォロアトランジスタのソースに結合されて
おり、そのフォロアトランジスタの各々はゲートを増幅
器の入力の1つに結合させている。第1および第2電流
源は、JFETのI oss (そのゲートおよびソ
ースが短絡した場合のそのドレイン電流)に等しい電流
をそこへ供給するために各JFETのソース電極に結合
されている。
PNP )ランジスタを含む。各トランジスタのベース
はJFETフォロアトランジスタのソースに結合されて
おり、そのフォロアトランジスタの各々はゲートを増幅
器の入力の1つに結合させている。第1および第2電流
源は、JFETのI oss (そのゲートおよびソ
ースが短絡した場合のそのドレイン電流)に等しい電流
をそこへ供給するために各JFETのソース電極に結合
されている。
好ましい実施例の説明
第1図に示す演算増幅器は1対のエミッタ結合PNPト
ランジスタQ3およびO4を含み、それらのトランジス
タの各々はそのコレクタをダイオード手段D1およびN
PN)ランジスタQ5からなる電流ミラー回路に結合さ
せている。即ち、PNP)ランジスタQ3のコレクタは
ダイオードDIの陽極およびトランジスタQ5のベース
に結合されている。トランジスタQ4のコレクタはトラ
ンジスタQ5のコレクタに結合されている。ダイオード
D1の陰極およびトランジスタQ5のエミッタはいずれ
も供給電圧源(例えば大地)に結合されている。この回
路によって要求されるティルミ流は、トランジスタQ3
およびO4のエミッタともう1つの供給電圧(V cc
)源との間に結合した電流源■によって与えられる。ト
ランジスタQ3およびO4のベース電極は接合電界効果
トランジスタ(JFETs)QlおよびO2のソース電
極にそれぞれ結合されており、QlおよびO2はドレイ
ンを接地させている。Qlはゲート端子を第1入力端子
10に結合させており、Q2はゲートを第2入力端子1
2に結合させている。演算増幅器の残りの部分は、トラ
ンジスタQ4およびQ5のコレクタ接合に結合した入力
を有する増幅器A1によって表されており、この増幅器
A1の出力(vo)は増幅器出力を表し、補償コンデン
サCCは増幅器Atと並列に結合している。最後に、接
合電界効果トランジスタQ1およびQ2をそれぞれ駆動
させるために電流源I、およびI2が備えられており、
第1図に示した回路を創意に富んだものとしているのは
、これらの電流源およびこれらの電流源の回路に対する
関係全体の特質である。
ランジスタQ3およびO4を含み、それらのトランジス
タの各々はそのコレクタをダイオード手段D1およびN
PN)ランジスタQ5からなる電流ミラー回路に結合さ
せている。即ち、PNP)ランジスタQ3のコレクタは
ダイオードDIの陽極およびトランジスタQ5のベース
に結合されている。トランジスタQ4のコレクタはトラ
ンジスタQ5のコレクタに結合されている。ダイオード
D1の陰極およびトランジスタQ5のエミッタはいずれ
も供給電圧源(例えば大地)に結合されている。この回
路によって要求されるティルミ流は、トランジスタQ3
およびO4のエミッタともう1つの供給電圧(V cc
)源との間に結合した電流源■によって与えられる。ト
ランジスタQ3およびO4のベース電極は接合電界効果
トランジスタ(JFETs)QlおよびO2のソース電
極にそれぞれ結合されており、QlおよびO2はドレイ
ンを接地させている。Qlはゲート端子を第1入力端子
10に結合させており、Q2はゲートを第2入力端子1
2に結合させている。演算増幅器の残りの部分は、トラ
ンジスタQ4およびQ5のコレクタ接合に結合した入力
を有する増幅器A1によって表されており、この増幅器
A1の出力(vo)は増幅器出力を表し、補償コンデン
サCCは増幅器Atと並列に結合している。最後に、接
合電界効果トランジスタQ1およびQ2をそれぞれ駆動
させるために電流源I、およびI2が備えられており、
第1図に示した回路を創意に富んだものとしているのは
、これらの電流源およびこれらの電流源の回路に対する
関係全体の特質である。
JFETのゲート−ソース電圧(V、、)は下記の式(
1)によって表すことができる。
1)によって表すことができる。
但し、VはJFETのピンチオフ電圧であり、■。はド
レイン電流であり、■。3はJFETのゲートおよびソ
ースが短縮した場合のJFETのドレイン電流を表す。
レイン電流であり、■。3はJFETのゲートおよびソ
ースが短縮した場合のJFETのドレイン電流を表す。
次に増幅器のオフセット電圧(■。、)はQ2およびQ
lのゲート−ソース電圧の差として、または下記の式(
2)によって表すことができる。
lのゲート−ソース電圧の差として、または下記の式(
2)によって表すことができる。
Vos−Vvtot V91(II
(2)代入により下記の式(3)が得られる。
(2)代入により下記の式(3)が得られる。
Vos−Vpaz (11z / In5soz )−
vp(11(I nπ01) (31d Tt
/dT=d In5soz /dTでありdI。
vp(11(I nπ01) (31d Tt
/dT=d In5soz /dTでありdI。
/dT=dIoss。、/dTであると、温度に関連し
てのオフセット電圧の変化速度は下記の式(4)によっ
て表すことができる。
てのオフセット電圧の変化速度は下記の式(4)によっ
て表すことができる。
dVos/dT” (dVpoz /dT) (I
I t / I osstat )−(dVpot
/dT) (1−r−ππ)−I2がほぼr 1lss
etに等しく、I1がほぼI n5so+に等しいと、
オフセット電圧および温度によるV。、の変化(dVo
s/dT)速度はいずれも零に等しくなることが判る。
I t / I osstat )−(dVpot
/dT) (1−r−ππ)−I2がほぼr 1lss
etに等しく、I1がほぼI n5so+に等しいと、
オフセット電圧および温度によるV。、の変化(dVo
s/dT)速度はいずれも零に等しくなることが判る。
即ち、オフセット電圧を零にトリミングすることによっ
てd Vos/ d Tもまた自動的に零にトリミング
される。
てd Vos/ d Tもまた自動的に零にトリミング
される。
電流源■lおよびI2は第2図に示されている回路が発
生させてもよく、この回路は本発明の譲受人に譲渡され
ている“トリミング可能な電流源”と題する係属中の米
国出願第5C05986Cに記述されている。
生させてもよく、この回路は本発明の譲受人に譲渡され
ている“トリミング可能な電流源”と題する係属中の米
国出願第5C05986Cに記述されている。
第2図を参照すると、本発明の各電流源は、供給電圧V
CC源に結合したソースおよび必要とされる電流11.
I2を利用可能にするドレインを有するJFETQ6を
含む。Q6のゲートはトリミング可能な抵抗Ryを介し
て供給電圧VCC源に結合している。このゲートはまた
基準電流I 11tF源に結合している。
CC源に結合したソースおよび必要とされる電流11.
I2を利用可能にするドレインを有するJFETQ6を
含む。Q6のゲートはトリミング可能な抵抗Ryを介し
て供給電圧VCC源に結合している。このゲートはまた
基準電流I 11tF源に結合している。
基準電流r 1IirはVp /Rに等しい。但し、■
。
。
はJFETのピンチオフ電圧であり、Rはなんらかの抵
抗である。I IEFを発生させる1つの技術が上記に
参照した係属中の特許出願に示され説明されている。
抗である。I IEFを発生させる1つの技術が上記に
参照した係属中の特許出願に示され説明されている。
再び第2図を参照すると、I1または11(以下″Id
″という)は下記の式(5)で表すことができる。
″という)は下記の式(5)で表すことができる。
I、−I。ss (I V9m/ Vp ) ”
(51但し、v9.はQ6のゲート−ソース電
圧であり、■、はQ6のピンチオフ電圧である。Q6の
ソースはそのゲートの上方でバイアスされるのでv9゜
は下記の式(6)によって表すことができる。
(51但し、v9.はQ6のゲート−ソース電
圧であり、■、はQ6のピンチオフ電圧である。Q6の
ソースはそのゲートの上方でバイアスされるのでv9゜
は下記の式(6)によって表すことができる。
Vos−I IFF RT (
6)式(6)を式(5)に代入すると下記の式(7)が
得られる。
6)式(6)を式(5)に代入すると下記の式(7)が
得られる。
■d、am Ioss (1+I*tr RT /V
P )” (71上述したように、■□、はVp /
Hに等しい。故に、 L = Ioss (1+VpRT /V、 R
) ” (81となる。JFETQ6および■□、
を発生させる電流源が近似している限り、それらのピン
チオフ電圧はほぼ等しくなり、式(8)は下記の式(9
)になる。
P )” (71上述したように、■□、はVp /
Hに等しい。故に、 L = Ioss (1+VpRT /V、 R
) ” (81となる。JFETQ6および■□、
を発生させる電流源が近似している限り、それらのピン
チオフ電圧はほぼ等しくなり、式(8)は下記の式(9
)になる。
In = IDSS (1+RT /R) ”
(9)従って、JFETQ6のドレインに現れる
I4は1’D!Sに比例し、R,/Rの比を変えるだけ
でトリミングできることが判る。これはトリミング可能
な抵抗Rvを調節して行われる。この機構によりI4は
1..3に等しくなるように調節できる。
(9)従って、JFETQ6のドレインに現れる
I4は1’D!Sに比例し、R,/Rの比を変えるだけ
でトリミングできることが判る。これはトリミング可能
な抵抗Rvを調節して行われる。この機構によりI4は
1..3に等しくなるように調節できる。
次に、抵抗RおよびR7が同じ型であると仮定すると、
d R/ d T = d Rr / d T
OIとなり、Rの温度係数はRの温度係数
とほぼ同じになる。即ち、 d L /dT−(d IDSS /dT)(1+Ry
/R)”0υ この場合にはIDの温度係数は■。8.の温度係数に比
例する。従って、第2図に示した回路は、vP/Rに等
しい基準電流によって駆動されると、■I、に比例しト
リミング可能な電流rd、xD!3の温度係数に比例す
る温度係数を有する電流■4を発生させる。
OIとなり、Rの温度係数はRの温度係数
とほぼ同じになる。即ち、 d L /dT−(d IDSS /dT)(1+Ry
/R)”0υ この場合にはIDの温度係数は■。8.の温度係数に比
例する。従って、第2図に示した回路は、vP/Rに等
しい基準電流によって駆動されると、■I、に比例しト
リミング可能な電流rd、xD!3の温度係数に比例す
る温度係数を有する電流■4を発生させる。
上記の点を別にすると、第1図に示した演算増幅器は周
知の方法で動作する。即ち、端子10における電圧が端
子12における電圧より大きいと、JFETQIはオン
になってトランジスタQ3のベースの電圧を低下させ、
Q3をオンにする。Q3のコレクタに流れる電流は従っ
てQ4のコレクタに流れる電流より大きくなる。ダイオ
ードDIおよびトランジスタQ5の電流ミラー動作はQ
3のコレクタに流れる電流をQ5のコレクタに反映させ
ようとするので、増幅器の出力段に印加されるノード1
4の電圧は低下する。これとは対照的に、入力端子10
における電位は端子は12における電位より低いので、
JFET12はオンになり、トランジスタQ3より多く
の電流をトランジスタQ4に導電させる。この場合には
、トランジスタQ5のコレクタに反映される電流はトラ
ンジスタQ4のコレクタに流れる電流より少なく、ノー
ド14における電圧は上昇する。
知の方法で動作する。即ち、端子10における電圧が端
子12における電圧より大きいと、JFETQIはオン
になってトランジスタQ3のベースの電圧を低下させ、
Q3をオンにする。Q3のコレクタに流れる電流は従っ
てQ4のコレクタに流れる電流より大きくなる。ダイオ
ードDIおよびトランジスタQ5の電流ミラー動作はQ
3のコレクタに流れる電流をQ5のコレクタに反映させ
ようとするので、増幅器の出力段に印加されるノード1
4の電圧は低下する。これとは対照的に、入力端子10
における電位は端子は12における電位より低いので、
JFET12はオンになり、トランジスタQ3より多く
の電流をトランジスタQ4に導電させる。この場合には
、トランジスタQ5のコレクタに反映される電流はトラ
ンジスタQ4のコレクタに流れる電流より少なく、ノー
ド14における電圧は上昇する。
上述の説明は1例として述べたにすぎない。当業者は添
付の特許請求の範囲によって定められている範囲を逸脱
することなく形および細部の変更を行うことができる。
付の特許請求の範囲によって定められている範囲を逸脱
することなく形および細部の変更を行うことができる。
以下本発明の実施の態様を列記する。
第1図は本発明の演算増幅器回路の概略図である。
第2図は第1図における電流11およびI2を発生させ
る電流源の概略図である。 F’lG、−f IRσ Ib
る電流源の概略図である。 F’lG、−f IRσ Ib
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、その各々がベース端子、コレクタ端子および第1供
給電圧源に結合するエミッタ端子を有する第1および第
2エミッタ結合トランジスタと、 前記第1および第2トランジスタに結合した電流ミラー
手段と、 ソースを前記第1トランジスタのベースに結合させ、第
2供給電圧源に結合するドレインを有し、ゲートを前記
第1入力に結合させており、且つ第1I_D_S_Sを
有する第1JFETと、ソースを前記第2トランジスタ
のベースに結合させ、前記第2供給電圧源に結合するド
レインを有し、ゲートを前記第2入力に結合させており
、且つ第2I_D_S_Sを有する第2JFETと、前
記第1JFETのソースに結合しそこへ前記第1I_D
_S_Sにほぼ等しい第1電流を供給する第1手段と、 前記第2JFETのソースに結合しそこへ前記第2I_
D_S_Sにほぼ等しい第2電流を供給する手段とを含
む、 第1および第2入力を有する演算増幅器。 2、前記第1および第2手段の各々は、 前記第1供給電圧源に結合するソース端子、前記第1電
流をど導通するドレイン端子、およびゲート端子を有す
る第3JFETと、 前記第1供給電圧ゲート源に結合する第1端末、および
前記第3JFETのゲート端子と基準電流源とに結合し
た第2端末とを有する調節可能な抵抗とを含む、 特許請求の範囲第1項による演算増幅器。 3、前記基準電流は前記第3JFETのピンチオフ電圧
に比例する前記特許請求の範囲第1項による演算増幅器
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/947,127 US4713626A (en) | 1986-12-29 | 1986-12-29 | Operational amplifier utilizing JFET followers |
US947,127 | 1986-12-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63169805A true JPS63169805A (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=25485565
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62311794A Pending JPS63169805A (ja) | 1986-12-29 | 1987-12-09 | Jfetフオロアを用いる改良された演算増幅器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4713626A (ja) |
EP (1) | EP0273123B1 (ja) |
JP (1) | JPS63169805A (ja) |
KR (1) | KR880008516A (ja) |
DE (1) | DE3778328D1 (ja) |
HK (1) | HK89695A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0239708A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Toshiba Corp | 差動増幅回路 |
US5097333A (en) * | 1988-10-24 | 1992-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Interframe deinterleave switching circuit |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6731273B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-05-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Level shifter |
US7052706B2 (en) * | 2001-06-08 | 2006-05-30 | Nostrum Pharmaceuticals, Inc. | Control release formulation containing a hydrophobic material as the sustained release agent |
JP5390932B2 (ja) * | 2009-05-14 | 2014-01-15 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 電源回路 |
Family Cites Families (3)
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