JPS6340366B2 - - Google Patents
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- JPS6340366B2 JPS6340366B2 JP54098769A JP9876979A JPS6340366B2 JP S6340366 B2 JPS6340366 B2 JP S6340366B2 JP 54098769 A JP54098769 A JP 54098769A JP 9876979 A JP9876979 A JP 9876979A JP S6340366 B2 JPS6340366 B2 JP S6340366B2
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 19
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は差動素子対を構成する２つの終段トラ
ンジスタと２つの終段トランジスタのそれぞれに
前置接続された前置増幅段とを具備した２段差動
増幅器であつて、前置増幅器はベース制御される
前置増幅トランジスタとベース制御される前置増
幅トランジスタとほぼ同じように構成された基準
トランジスタとを有しており、その際、上記のベ
ース制御される前置増幅トランジスタには電流源
を用いてI1の大きさのエミツタバイアス電流が給
電され、その際、更にベース制御される前置増幅
トランジスタのベース電流I1／（Ｂ＋１）はカー
レントミラーを介して供給され、カーレントミラ
ーからは基準トランジスタのベース電流と少なく
ともほぼ同じ、ベース制御される前置増幅トラン
ジスタ用のベース電流が発生され、その際、トラ
ンジスタはベース制御される前置増幅トランジス
タ用の電流源と同じように構成された第２の電流
源を介してエミツタ電流を受取り、また基準トラ
ンジスタは給電電源の各給電接続端子間の、ベー
ス制御される前置増幅トランジスタとは無関係な
電流路中に設けられている２段差動増幅器に関す
る。
ンジスタと２つの終段トランジスタのそれぞれに
前置接続された前置増幅段とを具備した２段差動
増幅器であつて、前置増幅器はベース制御される
前置増幅トランジスタとベース制御される前置増
幅トランジスタとほぼ同じように構成された基準
トランジスタとを有しており、その際、上記のベ
ース制御される前置増幅トランジスタには電流源
を用いてI1の大きさのエミツタバイアス電流が給
電され、その際、更にベース制御される前置増幅
トランジスタのベース電流I1／（Ｂ＋１）はカー
レントミラーを介して供給され、カーレントミラ
ーからは基準トランジスタのベース電流と少なく
ともほぼ同じ、ベース制御される前置増幅トラン
ジスタ用のベース電流が発生され、その際、トラ
ンジスタはベース制御される前置増幅トランジス
タ用の電流源と同じように構成された第２の電流
源を介してエミツタ電流を受取り、また基準トラ
ンジスタは給電電源の各給電接続端子間の、ベー
ス制御される前置増幅トランジスタとは無関係な
電流路中に設けられている２段差動増幅器に関す
る。
斯様な形式の実効入力インピーダンスの高い入
力電流補償装置を有するトランジスタ増幅器は、
増幅トランジスタのベース電流によつて信号源を
余り負荷しないようにすべき場合に必要である。
斯様な用途は例えば自動車の排気ガス検出器のよ
うに信号源が高インピーダンスの場合に当てはま
る。
力電流補償装置を有するトランジスタ増幅器は、
増幅トランジスタのベース電流によつて信号源を
余り負荷しないようにすべき場合に必要である。
斯様な用途は例えば自動車の排気ガス検出器のよ
うに信号源が高インピーダンスの場合に当てはま
る。
増幅器トランジスタのコレクタ回路にこの増幅
器トランジスタと同等の第２のトランジスタを接
続し、第２のトランジスタのベース電流を、カー
レントミラーを介して増幅トランジスタのベース
に供給し、それによつてＢを増幅トランジスタま
たはその増幅トランジスタのコレクタ回路に接続
されたトランジスタの電流増幅率とした場合信号
源の負荷を係数（Ｂ＋１）だけ低減しトランジス
タ増幅器の実効入力インピーダンスを増加する方
法は公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公告
第2108550号公報参照）。
器トランジスタと同等の第２のトランジスタを接
続し、第２のトランジスタのベース電流を、カー
レントミラーを介して増幅トランジスタのベース
に供給し、それによつてＢを増幅トランジスタま
たはその増幅トランジスタのコレクタ回路に接続
されたトランジスタの電流増幅率とした場合信号
源の負荷を係数（Ｂ＋１）だけ低減しトランジス
タ増幅器の実効入力インピーダンスを増加する方
法は公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公告
第2108550号公報参照）。
斯様な公知の増幅器は、ベース電流を供給する
カーレントミラーのトランジスタのベース／エミ
ツタダイオートの順方向より入力電圧を小さくす
ると、増幅器は全て応動せず、歪なく入力信号を
伝送できるようにするためには入力電圧を前述の
順方向電圧より大きくしなければならないという
極めて不都合な欠点を有する。従つて、公知の増
幅器の用途は著しく制限される。
カーレントミラーのトランジスタのベース／エミ
ツタダイオートの順方向より入力電圧を小さくす
ると、増幅器は全て応動せず、歪なく入力信号を
伝送できるようにするためには入力電圧を前述の
順方向電圧より大きくしなければならないという
極めて不都合な欠点を有する。従つて、公知の増
幅器の用途は著しく制限される。
それに対して本発明による増幅器は、入力電流
の補償のためにカーレントミラーから供給される
ベース電流を基準トランジスタに依存して発生す
るようにし、その場合公知の増幅器とは異り基準
トランジスタは増幅トランジスタのコレクタ回路
には接続されておらずに増幅回路の給電接続端子
間で増幅トランジスタには無関係な電流路に接続
されている。それ故本発明による増幅器は、測定
すべき入力信号と基準電位との差が非常に僅かな
場合でも、入力信号に比例する出力信号を供給で
きるので有利である。それ故本発明による増幅器
は、供給される信号−電圧振幅が小さくかつ同時
に信号源の内部インピーダンスが高いといつたよ
うな、実際上の限界状態で用いる場合に、非常に
有利である。また本発明による増幅器は、実際の
増幅トランジスタと同時に、この増幅トランジス
タと同等でありかつベース電流が増幅トランジス
タのベースに“写される”基準トランジスタを
も、いわゆるサブストレートトランジスタとして
モノリシツク集積回路技術で構成でき、前述のト
ランジスタに大きな電流増幅率を持たせることが
できるようになるので有利である。
の補償のためにカーレントミラーから供給される
ベース電流を基準トランジスタに依存して発生す
るようにし、その場合公知の増幅器とは異り基準
トランジスタは増幅トランジスタのコレクタ回路
には接続されておらずに増幅回路の給電接続端子
間で増幅トランジスタには無関係な電流路に接続
されている。それ故本発明による増幅器は、測定
すべき入力信号と基準電位との差が非常に僅かな
場合でも、入力信号に比例する出力信号を供給で
きるので有利である。それ故本発明による増幅器
は、供給される信号−電圧振幅が小さくかつ同時
に信号源の内部インピーダンスが高いといつたよ
うな、実際上の限界状態で用いる場合に、非常に
有利である。また本発明による増幅器は、実際の
増幅トランジスタと同時に、この増幅トランジス
タと同等でありかつベース電流が増幅トランジス
タのベースに“写される”基準トランジスタを
も、いわゆるサブストレートトランジスタとして
モノリシツク集積回路技術で構成でき、前述のト
ランジスタに大きな電流増幅率を持たせることが
できるようになるので有利である。
本発明によると、トランジスタ増幅器は差動増
幅器として構成され、その場合差動素子対の両方
のトランジスタにベース電流が供給される。
幅器として構成され、その場合差動素子対の両方
のトランジスタにベース電流が供給される。
差動素子対の第１のトランジスタの入力電流と
ともに第２のトランジスタの入力電流も補償する
ことによつて、入力インピーダンスはずつと高く
なる。従つて、差動増幅器の両入力端子における
それぞれの入力電圧は、それぞれのベース電流を
供給するカーレントミラーのトランジスタのベー
ス・エミツタダイオードの順方向電圧よりも小さ
くすることができる。
ともに第２のトランジスタの入力電流も補償する
ことによつて、入力インピーダンスはずつと高く
なる。従つて、差動増幅器の両入力端子における
それぞれの入力電圧は、それぞれのベース電流を
供給するカーレントミラーのトランジスタのベー
ス・エミツタダイオードの順方向電圧よりも小さ
くすることができる。
更に、本発明によると、増幅器は、多段の増幅
器、例えば給電電圧との差が僅かしかない基準電
位と入力信号と比較するとか、非常に小さな入力
電流が供給されるような比較器および演算増幅器
に使用される差動増幅器の前段として用いられ
る。多段の差動増幅器において前段で生ずるオフ
セツト電圧をできるだけ小さく保持するために、
前段をかなり大きなバイアス電流で作動するよう
にできる。この場合本発明の装置を前段で必要な
ベース電流を発生するために利用できるので非常
に有利である。それは本発明の装置によつて、一
方で所要のベース電流がかなりの精度で供給され
ると同時に、差動増幅器の動作領域が殆んど限定
されないからである。
器、例えば給電電圧との差が僅かしかない基準電
位と入力信号と比較するとか、非常に小さな入力
電流が供給されるような比較器および演算増幅器
に使用される差動増幅器の前段として用いられ
る。多段の差動増幅器において前段で生ずるオフ
セツト電圧をできるだけ小さく保持するために、
前段をかなり大きなバイアス電流で作動するよう
にできる。この場合本発明の装置を前段で必要な
ベース電流を発生するために利用できるので非常
に有利である。それは本発明の装置によつて、一
方で所要のベース電流がかなりの精度で供給され
ると同時に、差動増幅器の動作領域が殆んど限定
されないからである。
次に本発明を図示の実施例につき詳しく説明す
る。
る。
第１図に示したトランジスタ増幅器は、基本的
な構成で、エミツタフオロワとして接続された第
１のトランジスタ１を有する。トランジスタ１は
ベースに電圧信号源１２から供給された電圧信号
を受けかつ増幅する。第１のトランジスタ１のエ
ミツタ回路に設けられた電流源１３を用いて、第
１のトランジスタにエミツダバイアス電流I1を流
す。このエミツタ電流を流すためには、Ｂをコレ
クタ電流増幅率とした場合、I1／Ｂ＋１のベース電 流IBが流れるようにすべきである。このベース電
流により高インピーダンスを前提として構成され
た信号源１２をできるだけ僅かしか負荷しないよ
うにするために、第１のトランジスタ１に前述の
ベース電流部分I1／（Ｂ＋１）を供給するように
しなければならない。このベース電流部分は第１
のトランジスタで“休止状態”即ち信号が加わら
ない状態で、バイアス電流I1を発生するために必
要である。このためにエミツタフオロワ回路を構
成しかつ第１のトランジスタ１と同じ特性を有す
る第２のトランジスタ２を設け、かつ第１の電流
源１３にほぼ同じ特性を有する第２の電流源１４
を用いて、第２のトランジスタ２にもI1の大きさ
を有するエミツタ電流を流すことによつて、第２
のトランジスタにもI1／（Ｂ＋１）のベース電流
IBが流れるようにしている。この第２のトランジ
スタのベース電流IBはカーレントミラー１７の入
力側１６に供給され、カーレントミラー１７は出
力側１８を介して第１のトランジスタ１のベース
１１に、同じ大きさI1／（Ｂ＋１）の電流を供給
する。それ故第２のトランジスタ２は基準トラン
ジスタとして作動され、その場合基準トランジス
タのベース電流はカーレントミラー１７を介して
第１のトランジスタ１に供給される。
な構成で、エミツタフオロワとして接続された第
１のトランジスタ１を有する。トランジスタ１は
ベースに電圧信号源１２から供給された電圧信号
を受けかつ増幅する。第１のトランジスタ１のエ
ミツタ回路に設けられた電流源１３を用いて、第
１のトランジスタにエミツダバイアス電流I1を流
す。このエミツタ電流を流すためには、Ｂをコレ
クタ電流増幅率とした場合、I1／Ｂ＋１のベース電 流IBが流れるようにすべきである。このベース電
流により高インピーダンスを前提として構成され
た信号源１２をできるだけ僅かしか負荷しないよ
うにするために、第１のトランジスタ１に前述の
ベース電流部分I1／（Ｂ＋１）を供給するように
しなければならない。このベース電流部分は第１
のトランジスタで“休止状態”即ち信号が加わら
ない状態で、バイアス電流I1を発生するために必
要である。このためにエミツタフオロワ回路を構
成しかつ第１のトランジスタ１と同じ特性を有す
る第２のトランジスタ２を設け、かつ第１の電流
源１３にほぼ同じ特性を有する第２の電流源１４
を用いて、第２のトランジスタ２にもI1の大きさ
を有するエミツタ電流を流すことによつて、第２
のトランジスタにもI1／（Ｂ＋１）のベース電流
IBが流れるようにしている。この第２のトランジ
スタのベース電流IBはカーレントミラー１７の入
力側１６に供給され、カーレントミラー１７は出
力側１８を介して第１のトランジスタ１のベース
１１に、同じ大きさI1／（Ｂ＋１）の電流を供給
する。それ故第２のトランジスタ２は基準トラン
ジスタとして作動され、その場合基準トランジス
タのベース電流はカーレントミラー１７を介して
第１のトランジスタ１に供給される。
第１のトランジスタ１でベース電流I1／（Ｂ＋
１）が流れると、その結果として第１のトランジ
スタによつて構成された増幅器の入力インピーダ
ンスが増加し、ひいては高インピーダンスの信号
源との電合整合が改善される。増幅トランジスタ
１と基準トランジスタ２との特性が正確に合到す
ればする程、またカーレントミラーが基準トラン
ジスタ２のベース電流を増幅トランジスタ１のベ
ース電流に“写す”場合の“ミラー特性”が1/1
に接近すればする程、前述の入力インピーダンス
は大きく増加するようになる。
１）が流れると、その結果として第１のトランジ
スタによつて構成された増幅器の入力インピーダ
ンスが増加し、ひいては高インピーダンスの信号
源との電合整合が改善される。増幅トランジスタ
１と基準トランジスタ２との特性が正確に合到す
ればする程、またカーレントミラーが基準トラン
ジスタ２のベース電流を増幅トランジスタ１のベ
ース電流に“写す”場合の“ミラー特性”が1/1
に接近すればする程、前述の入力インピーダンス
は大きく増加するようになる。
第２ａの回路図は第１図に示した基本的な構成
を有するトランジスタ増幅器の第１の実施例を示
し、その場合増幅トランジスタ１と基準トランジ
スタ２とはnpn−トランジスタとして構成されて
いる。また電流源１３および１４としても２つの
同じnpn−トランジスタ２３または２４が用いら
れており、その場合それらのトランジスタのエミ
ツタはそれぞれアースに接続されかつコレクタは
それぞれ増幅トランジスタ１または基準トランジ
スタ２のエミツタ２１または２２に接続されてい
る。電流源１３および１４として用いられるトラ
ンジスタのベース２６または２７には同じベース
−エミツタバイアス電圧が加わるので、電流源１
３および１４は同じ電流を供給する。電流の大き
さは公知のように抵抗２９と電流源基準トランジ
スタ２８とによつて決まる。
を有するトランジスタ増幅器の第１の実施例を示
し、その場合増幅トランジスタ１と基準トランジ
スタ２とはnpn−トランジスタとして構成されて
いる。また電流源１３および１４としても２つの
同じnpn−トランジスタ２３または２４が用いら
れており、その場合それらのトランジスタのエミ
ツタはそれぞれアースに接続されかつコレクタは
それぞれ増幅トランジスタ１または基準トランジ
スタ２のエミツタ２１または２２に接続されてい
る。電流源１３および１４として用いられるトラ
ンジスタのベース２６または２７には同じベース
−エミツタバイアス電圧が加わるので、電流源１
３および１４は同じ電流を供給する。電流の大き
さは公知のように抵抗２９と電流源基準トランジ
スタ２８とによつて決まる。
カーレントミラー１７は第１のnpn−トランジ
スタ３１と、トランジスタ３１と同じ第２のpnp
−トランジスタ３３とを有し、トランジスタ３１
のコレクタ３２は基準トランジスタ２のベース３
０に接続され、トランジスタ３３のコレクタ３４
は増幅トランジスタ１のベース１１に接続されて
いる。これらの２つのトランジスタ３１と３３の
エミタは給電電源のプラス端子に接続されてい
る。pnp−トランジスタ３１と３３のベース３６
と３７は相互に接続され、かつ基準トランジスタ
２のベース３０に接続された第１のpnp−トラン
ジスタ３１のコレクタ３２に接続されている。基
準トランジスタ２のベース電流は実際に第１の
pnp−トランジスタ３１のコレクタから供給され
る。またトランジスタ３１と３３とが同等である
ことによつて、第２のpnp−トランジスタ３３に
は第１のトランジスタ３１の場合と同じコレクタ
電流が流れる。それ故、増幅トランジスタ１のベ
ース１１にカーレントミラートランジスタ３３の
コレクタ３８を介して、カーレントミラー１７で
理想的な変換が行われかつ増幅トランジスタ１と
基準トランジスタ２とが完全に同等な場合にI1／
（Ｂ＋１）を有する電流が供給される。即ち増幅
トランジスタ１のベースには、エミツタ電流をI1
に保持するために必要な電流が供給される。それ
故増幅トランジスタ１は信号源１２を負荷しな
い。
スタ３１と、トランジスタ３１と同じ第２のpnp
−トランジスタ３３とを有し、トランジスタ３１
のコレクタ３２は基準トランジスタ２のベース３
０に接続され、トランジスタ３３のコレクタ３４
は増幅トランジスタ１のベース１１に接続されて
いる。これらの２つのトランジスタ３１と３３の
エミタは給電電源のプラス端子に接続されてい
る。pnp−トランジスタ３１と３３のベース３６
と３７は相互に接続され、かつ基準トランジスタ
２のベース３０に接続された第１のpnp−トラン
ジスタ３１のコレクタ３２に接続されている。基
準トランジスタ２のベース電流は実際に第１の
pnp−トランジスタ３１のコレクタから供給され
る。またトランジスタ３１と３３とが同等である
ことによつて、第２のpnp−トランジスタ３３に
は第１のトランジスタ３１の場合と同じコレクタ
電流が流れる。それ故、増幅トランジスタ１のベ
ース１１にカーレントミラートランジスタ３３の
コレクタ３８を介して、カーレントミラー１７で
理想的な変換が行われかつ増幅トランジスタ１と
基準トランジスタ２とが完全に同等な場合にI1／
（Ｂ＋１）を有する電流が供給される。即ち増幅
トランジスタ１のベースには、エミツタ電流をI1
に保持するために必要な電流が供給される。それ
故増幅トランジスタ１は信号源１２を負荷しな
い。
第２ｂ図に示したトランジスタ増幅器は第２ａ
図のトランジスタ増幅器に類似の構成を有する
が、増幅トランジスタ４１と基準トランジスタ４
２とがpnp−トランジスタである点が第２ａ図の
場合とは異なる。またそれに応じて２つの同等の
電流源を構成するトランジスタ４３と４４もpnp
−トランジスタとして構成されており、それらの
トランジスタのベースのバイアス電圧は第２ｂ図
から明らかなようにダイオード４６の抵抗４７と
を介して供給される。またコレクタ出力側４８か
ら増幅トランジスタ４１のベース電流を供給する
カーレントミラー５０の出力トランジスタ４９は
npn−トランジスタである。この場合基準トラン
ジスタ４２のベース５１に接続されたカーレント
ミラー５０の基準素子はダイオードで構成されて
いる。
図のトランジスタ増幅器に類似の構成を有する
が、増幅トランジスタ４１と基準トランジスタ４
２とがpnp−トランジスタである点が第２ａ図の
場合とは異なる。またそれに応じて２つの同等の
電流源を構成するトランジスタ４３と４４もpnp
−トランジスタとして構成されており、それらの
トランジスタのベースのバイアス電圧は第２ｂ図
から明らかなようにダイオード４６の抵抗４７と
を介して供給される。またコレクタ出力側４８か
ら増幅トランジスタ４１のベース電流を供給する
カーレントミラー５０の出力トランジスタ４９は
npn−トランジスタである。この場合基準トラン
ジスタ４２のベース５１に接続されたカーレント
ミラー５０の基準素子はダイオードで構成されて
いる。
第２ａ図の増幅器は、特に給電電源のプラスの
基準電位との差が僅かである入力信号を処理する
ために用いられるのに対し、例えば第２ｂ図の増
幅器は、アース電位に対して僅かだけ大きな入力
信号に対して用いられる。
基準電位との差が僅かである入力信号を処理する
ために用いられるのに対し、例えば第２ｂ図の増
幅器は、アース電位に対して僅かだけ大きな入力
信号に対して用いられる。
第２ｂ図の増幅器で増幅トランジスタを差動素
子対を構成する２つのnpn−トランジスタ５３と
５４によつて置換えると、第３図に詳しく示した
差動増幅器が得られる。この差動増幅器で相互に
接続されたエミツタ５６と５７を介してバイアス
電流を流すために、第2b図の装置と比べて２倍
のエミツタ電流を供給可能な電流源５８を設け、
その場合例えば差動素子対５３，５４のコレクタ
に接続され接続点６１と６２間、即ち差動出力信
号の出力点は、抵抗５８′と５９を介してプラス
の給電電圧に接続されている。第３図に示した回
路において差動増幅器は１つの入力側で高インピ
ーダンスの電源の出力信号を受取りかつ他方の入
力側６４は低インピーダンスの信号源に接続さて
いるものと仮定する。そこで例えばnpn−トラン
ジスタ５３の実効入力インピーダンスを高めるた
めに、基準トランジスタ２のベース電流を、カー
レントミラー１７を用いて１つの入力側６３に接
続たnpn−トランジスタ５３のベース６６にだ
け、“写す”場、一定の比較電圧のために１つの
源だけを設けることができる。また差動増幅器の
第２の入力側６４で非に大きな入力インピーダン
スが必要な場合、基準トランジスタ２のベース電
流を、もう１つの出力トランジスタ６７によつて
拡大されたカーレントミラー１７，６７を用いて
差動素子対５３，５４の第２のnpn−トランジス
タ５４のベース６８にも“写す”ことができる。
第３図の差動増幅器は特に入力側６３と６４に加
わる信号差が小さいものに適する、即ちベース電
流を有効に補償するためにトランジスタ５３と５
４との熱応答電圧UTに比して入力信号の差を小
さくすべき場合に適している。
子対を構成する２つのnpn−トランジスタ５３と
５４によつて置換えると、第３図に詳しく示した
差動増幅器が得られる。この差動増幅器で相互に
接続されたエミツタ５６と５７を介してバイアス
電流を流すために、第2b図の装置と比べて２倍
のエミツタ電流を供給可能な電流源５８を設け、
その場合例えば差動素子対５３，５４のコレクタ
に接続され接続点６１と６２間、即ち差動出力信
号の出力点は、抵抗５８′と５９を介してプラス
の給電電圧に接続されている。第３図に示した回
路において差動増幅器は１つの入力側で高インピ
ーダンスの電源の出力信号を受取りかつ他方の入
力側６４は低インピーダンスの信号源に接続さて
いるものと仮定する。そこで例えばnpn−トラン
ジスタ５３の実効入力インピーダンスを高めるた
めに、基準トランジスタ２のベース電流を、カー
レントミラー１７を用いて１つの入力側６３に接
続たnpn−トランジスタ５３のベース６６にだ
け、“写す”場、一定の比較電圧のために１つの
源だけを設けることができる。また差動増幅器の
第２の入力側６４で非に大きな入力インピーダン
スが必要な場合、基準トランジスタ２のベース電
流を、もう１つの出力トランジスタ６７によつて
拡大されたカーレントミラー１７，６７を用いて
差動素子対５３，５４の第２のnpn−トランジス
タ５４のベース６８にも“写す”ことができる。
第３図の差動増幅器は特に入力側６３と６４に加
わる信号差が小さいものに適する、即ちベース電
流を有効に補償するためにトランジスタ５３と５
４との熱応答電圧UTに比して入力信号の差を小
さくすべき場合に適している。
第４図は２段の差動増幅器を示し、その場合２
つのpnp−トランジスタ７３と７４を用いて通常
の方法で構成されかつこの場合出力段として用い
られる通常の差動増幅器７０の信号入力側７１と
７２に、それぞれ増幅器ユニツト７６または７７
が前置増幅段として前置接続されている。
つのpnp−トランジスタ７３と７４を用いて通常
の方法で構成されかつこの場合出力段として用い
られる通常の差動増幅器７０の信号入力側７１と
７２に、それぞれ増幅器ユニツト７６または７７
が前置増幅段として前置接続されている。
その結果例えば演算増幅器や比較器として用い
られる非常に大きな入力インピーダンスを有する
差動増幅器が構成される。
られる非常に大きな入力インピーダンスを有する
差動増幅器が構成される。
第４図において差動増幅器７０の２つのpnp−
トランジスタ７３と７４の相互に接続されたエミ
ツタ７８と７９に、電流源８０を用いてそれぞれ
I0／２の大きさのエミツタ電流が供給され、また
前置増幅段７６および７７の増幅トランジスタ８
１および８２と基準トランジスタ８３および８４
とは、それぞれ電流源８６〜８９を用いて供給さ
れるI1の大きさのエミツタバイアス電流で作動さ
れる。
トランジスタ７３と７４の相互に接続されたエミ
ツタ７８と７９に、電流源８０を用いてそれぞれ
I0／２の大きさのエミツタ電流が供給され、また
前置増幅段７６および７７の増幅トランジスタ８
１および８２と基準トランジスタ８３および８４
とは、それぞれ電流源８６〜８９を用いて供給さ
れるI1の大きさのエミツタバイアス電流で作動さ
れる。
実際に第４図の回路からわかるように、前置増
幅段７６と７７のトランジスタ８１と８２を作動
するバイアス電流I1を、差動増幅段７０のトラン
ジスタ７３と７４を作動するバイアス電流I0／２
に対して所定の割合に保持する必要はない。然る
に前段のトランジスタ８１〜８４を作動するエミ
ツタバイアス電流I1の大きさを、トランジスタ７
３および７４のエミツタバイアス電流I0／２を合
計したベース電流よりかなり大きく選択すると有
利である。それによつて前段７６または７７の増
幅トランジスタ８１と８２のエミツタ電流は、ベ
ース電流が変動しても殆ど影響を受けないので、
差動増幅器でオフセツト電圧が増加することはな
くなるからである。
幅段７６と７７のトランジスタ８１と８２を作動
するバイアス電流I1を、差動増幅段７０のトラン
ジスタ７３と７４を作動するバイアス電流I0／２
に対して所定の割合に保持する必要はない。然る
に前段のトランジスタ８１〜８４を作動するエミ
ツタバイアス電流I1の大きさを、トランジスタ７
３および７４のエミツタバイアス電流I0／２を合
計したベース電流よりかなり大きく選択すると有
利である。それによつて前段７６または７７の増
幅トランジスタ８１と８２のエミツタ電流は、ベ
ース電流が変動しても殆ど影響を受けないので、
差動増幅器でオフセツト電圧が増加することはな
くなるからである。
また第５図の本発明のトランジスタ増幅器の回
路図は２段の差動増幅器を示し、その場合この差
動増幅器は、２つのpnp−トランジスタ９１と９
２に、第２ｂ図に示したように構成された前段の
出力側を負荷するベース電流が流れ点で、第４図
の回路とは異なる。このために基準トランジスタ
９３，９４は前述のトランジスタ９１または９２
のコレクタ回路に接続され、その場合それらの基
準トランジスタのベース電流はカーレントミラー
９６または９７を介して差動増幅段のトランジス
タ９１または９２のベース９８または９９に伝送
される。それによつて入力側１０１または１０２
で大きく異なる信号レベルを有する出力差動増幅
器を、前段を負荷することなく作動することがで
きる。前述のように実際にトランジスタ９１と９
２によつて構成された差動素子対は、マイナスの
基準電位に接近した位置では作動できず、動作点
に達するために少なくとも１つのベース−エミツ
タ順方向電圧が必要である。然るにそれぞれ２段
の増幅器の入力側となつている前段のトランジス
タ１１１および１１２のベース１０８および１０
９においてベース−エミツタ順方向電圧は差動増
幅器のトランジスタ９１または９２のベース９８
または９９に接続されたエミツタ１１４および１
１５に対して、マイナスである。それ故トランジ
スタ９１と９２には、増幅器の入力側でマイナス
の作動電圧に接近したレベルを有する信号が受信
された場合でも増幅器全体を作動できるようにす
るために必要なバイアス電圧が加わる。
路図は２段の差動増幅器を示し、その場合この差
動増幅器は、２つのpnp−トランジスタ９１と９
２に、第２ｂ図に示したように構成された前段の
出力側を負荷するベース電流が流れ点で、第４図
の回路とは異なる。このために基準トランジスタ
９３，９４は前述のトランジスタ９１または９２
のコレクタ回路に接続され、その場合それらの基
準トランジスタのベース電流はカーレントミラー
９６または９７を介して差動増幅段のトランジス
タ９１または９２のベース９８または９９に伝送
される。それによつて入力側１０１または１０２
で大きく異なる信号レベルを有する出力差動増幅
器を、前段を負荷することなく作動することがで
きる。前述のように実際にトランジスタ９１と９
２によつて構成された差動素子対は、マイナスの
基準電位に接近した位置では作動できず、動作点
に達するために少なくとも１つのベース−エミツ
タ順方向電圧が必要である。然るにそれぞれ２段
の増幅器の入力側となつている前段のトランジス
タ１１１および１１２のベース１０８および１０
９においてベース−エミツタ順方向電圧は差動増
幅器のトランジスタ９１または９２のベース９８
または９９に接続されたエミツタ１１４および１
１５に対して、マイナスである。それ故トランジ
スタ９１と９２には、増幅器の入力側でマイナス
の作動電圧に接近したレベルを有する信号が受信
された場合でも増幅器全体を作動できるようにす
るために必要なバイアス電圧が加わる。
第５図の回路を第４図の回路に比して簡単にす
るために、２つの前置増幅段に対して１つの基準
トランジスタ１０３だけを設け、その基準トラン
ジスタのベース電流をダイオード１０４と２つの
npn−トランジスタ１０６および１０７とを有す
るカーレントミラーを介して、前置増幅段の増幅
トランジスタ１１１または１１２のベース１０８
または１０９に伝送している。またエミツタバイ
アス電流I0またはI0／２を形成する全体を１１３
で示す電流源の回路を相当安価に構成できる。
るために、２つの前置増幅段に対して１つの基準
トランジスタ１０３だけを設け、その基準トラン
ジスタのベース電流をダイオード１０４と２つの
npn−トランジスタ１０６および１０７とを有す
るカーレントミラーを介して、前置増幅段の増幅
トランジスタ１１１または１１２のベース１０８
または１０９に伝送している。またエミツタバイ
アス電流I0またはI0／２を形成する全体を１１３
で示す電流源の回路を相当安価に構成できる。
本発明の装置によつて、ベース電流または入力
電流を補償すると、コレクタが所定の電位に接続
されたトランジスタ、即ち第５図において増幅ト
ランジスタ４１または８１，８２または１１１，
１１２、および基準トランジスタ４２または８
３，８４または１０３を、いわゆるサブストレー
トトランジスタとして構成し、ひいては比較的大
きな電流増幅率を利用できるので、モノリシツク
集積回路で回路を構成する場合に非常に有利であ
る。また本発明によつて、電流I0またはI1による
温度変動を相互に独立に調節できるように、ベー
ス入力電流が補償されるので有利である。
電流を補償すると、コレクタが所定の電位に接続
されたトランジスタ、即ち第５図において増幅ト
ランジスタ４１または８１，８２または１１１，
１１２、および基準トランジスタ４２または８
３，８４または１０３を、いわゆるサブストレー
トトランジスタとして構成し、ひいては比較的大
きな電流増幅率を利用できるので、モノリシツク
集積回路で回路を構成する場合に非常に有利であ
る。また本発明によつて、電流I0またはI1による
温度変動を相互に独立に調節できるように、ベー
ス入力電流が補償されるので有利である。
第１図はトランジスタ増幅器の基本構成を簡略
に示す、本発明の説明に供する回路略図、第２ａ
図は第１図のトランジスタ増幅器でプラスの給電
電圧に関連する入力信号を加えかつ増幅トランジ
スタとしてnpn−トランジスタを用いた装置を示
す、本発明の説明に供する回路略図、第２ｂ図は
アースに関連する入力信号を加えかつ増幅トラン
ジスタとしてpnp−トランジスタを有する装置を
示す、本発明の説明に供する回路略図、第３図は
実質的に第２ａ図の増幅器を２つ用いて構成され
た差動増幅器を示す、本発明の説明に供する回路
略図、第４図は入力電流を補償する入力段を有す
る２段構成の差動増幅器を示す、本発明の説明に
供する回路略図、第５図は本発明による入力電流
を補償する前置増幅段を有する２段構成の差動増
幅器を示す回路略図である。 １２……電圧信号源、１３，１４，８０，８
６，８７，８８，８９，１１３……電流源、１
７，５０，９６，９７……カーレントミラー、７
０……差動増幅段、７６，７７……前置増幅段。
に示す、本発明の説明に供する回路略図、第２ａ
図は第１図のトランジスタ増幅器でプラスの給電
電圧に関連する入力信号を加えかつ増幅トランジ
スタとしてnpn−トランジスタを用いた装置を示
す、本発明の説明に供する回路略図、第２ｂ図は
アースに関連する入力信号を加えかつ増幅トラン
ジスタとしてpnp−トランジスタを有する装置を
示す、本発明の説明に供する回路略図、第３図は
実質的に第２ａ図の増幅器を２つ用いて構成され
た差動増幅器を示す、本発明の説明に供する回路
略図、第４図は入力電流を補償する入力段を有す
る２段構成の差動増幅器を示す、本発明の説明に
供する回路略図、第５図は本発明による入力電流
を補償する前置増幅段を有する２段構成の差動増
幅器を示す回路略図である。 １２……電圧信号源、１３，１４，８０，８
６，８７，８８，８９，１１３……電流源、１
７，５０，９６，９７……カーレントミラー、７
０……差動増幅段、７６，７７……前置増幅段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 差動素子対を構成する２つの終段トランジス
タ９１，９２と該２つの終段トランジスタ９１、
ないし９２のそれぞれに前置接続された前置増幅
段を具備した２段差動増幅器であつて、前置増幅
段はベース制御される前置増幅トランジスタ１１
１、ないし１１２；１と該ベース制御される前置
増幅トランジスタとほぼ同じように構成された基
準トランジスタ１０３；２とを有しており、その
際、上記のベース制御される前置増幅トランジス
タには電源流I1，１１３；１３を用いてI1の大き
さのエミツタバイアス電流が給電され、その際、
更にベース制御される前置増幅トランジスタのベ
ース電流I1／（Ｂ＋１）はカーレントミラー１０
４，１０６ないし１０４，１０７；１７を介して
供給され、該カーレントミラーからは基準トラン
ジスタ１０３；２のベース電流と少なくともほぼ
同じ、ベース制御される前置増幅トランジスタ１
１１ないし１１２；１用のベース電流が発生さ
れ、その際、基準トランジスタ１０３；２はベー
ス制御される前置増幅トランジスタ１１１ないし
１１２；１用の電流源１１３；１３と同じように
構成された第２の電流源１１３；１４を介してエ
ミツタ電流を受取り、また前記基準トランジスタ
１０３；２は給電電源の各給電接続端子間の、ベ
ース制御される前置増幅トランジスタとは無関係
な電流路中に設けられている２段差動増幅器にお
いて、両終段トランジスタ９１，９２のうち少な
くとも１つの終段トランジスタに、別のカーレン
トミラー９６ないし９７を介して、前記終段トラ
ンジスタ９１ないし９２のコレクタ回路に設けら
れた別の基準トランジスタ９３ないし９４のベー
ス電流に相応するベース電流が定量化さて供給さ
れるように構成したことを特徴とする２段差動増
幅器。 ２ 両前置増幅段に設けられている両基準トラン
ジスタは、両前置増幅段に共通した唯１つの基準
トランジスタ１０３によつて構成されている特許
請求の範囲第１項記載の２段差動増幅器。 ３ 差動増幅器をモノリシツク集積回路で構成す
る場合、各前置増幅トランジスタ１１１，１１２
および該各前置増幅トランジスタに配属した各基
準トランジスタないし前記各前置増幅トランジス
タに配属した共通の基準トランジスタ１０３がサ
ブストレートトランジスタとして構成されている
特許請求の範囲第１項記載の２段差動増幅器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2833996A DE2833996C2 (de) | 1978-08-03 | 1978-08-03 | Transistorverstärker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5521700A JPS5521700A (en) | 1980-02-15 |
| JPS6340366B2 true JPS6340366B2 (ja) | 1988-08-10 |
Family
ID=6046084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9876979A Granted JPS5521700A (en) | 1978-08-03 | 1979-08-03 | Transistor amplifier |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4263562A (ja) |
| JP (1) | JPS5521700A (ja) |
| DE (1) | DE2833996C2 (ja) |
| GB (1) | GB2027306B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3049187A1 (de) * | 1980-01-08 | 1981-09-10 | Honeywell Inc., Minneapolis, Minn. | Verstaerker |
| DE3012365C2 (de) * | 1980-03-29 | 1982-04-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Differenzverstärker |
| JPS6057248B2 (ja) * | 1980-09-27 | 1985-12-13 | パイオニア株式会社 | 増幅器の入力バイアス調整回路 |
| JPS57111116A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-10 | Fujitsu Ltd | Comparator having hysteresis |
| JPS57155810A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-27 | Hitachi Ltd | Negative feedback type amplifier |
| JPS58200610A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-22 | Sony Corp | 高入力インピーダンス回路 |
| US4510550A (en) * | 1982-12-16 | 1985-04-09 | At&T Bell Laboratories | Relay driver |
| DE3510737A1 (de) * | 1984-06-18 | 1985-12-19 | VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", DDR 3011 Magdeburg | Schaltungsanordnung zur stabilisierung von stroemen in messumformern |
| DE3429138A1 (de) * | 1984-08-08 | 1986-02-20 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | Stromspiegelschaltung aus wenigstens drei von unterschiedlichen stroemen durchflossenen transistoren |
| JPS6213950U (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-28 | ||
| DE3535882A1 (de) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung zur signalverstaerkung |
| US4755770A (en) * | 1986-08-13 | 1988-07-05 | Harris Corporation | Low noise current spectral density input bias current cancellation scheme |
| US4714871A (en) * | 1986-12-18 | 1987-12-22 | Rca Corporation | Level shifter for a power supply regulator in a television apparatus |
| US4757274A (en) * | 1987-01-14 | 1988-07-12 | Precision Monolithics, Inc. | Input compensation circuit for superbeta transistor amplifier |
| US4999585A (en) * | 1989-11-06 | 1991-03-12 | Burr-Brown Corporation | Circuit technique for cancelling non-linear capacitor-induced harmonic distortion |
| FR2673340A1 (fr) * | 1991-02-21 | 1992-08-28 | Sgs Thomson Microelectronics | Amplificateur a etage d'entree bipolaire a courant d'entree compense. |
| US5311147A (en) * | 1992-10-26 | 1994-05-10 | Motorola Inc. | High impedance output driver stage and method therefor |
| US5341109A (en) * | 1993-01-05 | 1994-08-23 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Current mirror circuit |
| US5923217A (en) * | 1997-06-27 | 1999-07-13 | Motorola, Inc. | Amplifier circuit and method for generating a bias voltage |
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| US10613560B2 (en) * | 2016-08-05 | 2020-04-07 | Mediatek Inc. | Buffer stage and control circuit |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3717821A (en) * | 1972-02-11 | 1973-02-20 | Rca Corp | Circuit for minimizing the signal currents drawn by the input stage of an amplifier |
| JPS5061167A (ja) * | 1973-09-21 | 1975-05-26 | ||
| JPS5199958A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-03 | Mitsubishi Electric Corp |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1234759A (en) * | 1967-12-13 | 1971-06-09 | Pressac Ltd | Contact bearing devices for securing to a board or the like having printed or like circuitry |
| US3987368A (en) * | 1974-08-30 | 1976-10-19 | Rca Corporation | Equalization of base current flow in two interconnected transistor amplifiers |
| US4007427A (en) * | 1976-04-07 | 1977-02-08 | Rca Corporation | Cascaded transistor amplifier stages |
-
1978
- 1978-08-03 DE DE2833996A patent/DE2833996C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-07-20 GB GB7925470A patent/GB2027306B/en not_active Expired
- 1979-08-03 JP JP9876979A patent/JPS5521700A/ja active Granted
- 1979-08-03 US US06/063,411 patent/US4263562A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3717821A (en) * | 1972-02-11 | 1973-02-20 | Rca Corp | Circuit for minimizing the signal currents drawn by the input stage of an amplifier |
| JPS5061167A (ja) * | 1973-09-21 | 1975-05-26 | ||
| JPS5199958A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-03 | Mitsubishi Electric Corp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2833996C2 (de) | 1984-12-13 |
| GB2027306A (en) | 1980-02-13 |
| GB2027306B (en) | 1983-02-02 |
| JPS5521700A (en) | 1980-02-15 |
| US4263562A (en) | 1981-04-21 |
| DE2833996A1 (de) | 1980-02-14 |
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