KR19990066217A - Operational amplifier - Google Patents

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KR19990066217A
KR19990066217A KR1019980001928A KR19980001928A KR19990066217A KR 19990066217 A KR19990066217 A KR 19990066217A KR 1019980001928 A KR1019980001928 A KR 1019980001928A KR 19980001928 A KR19980001928 A KR 19980001928A KR 19990066217 A KR19990066217 A KR 19990066217A
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output stages
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Application number
KR1019980001928A
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Korean (ko)
Inventor
문경호
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 연산 증폭기는 차동 입력 신호들을 받아들이는 차동 입력단과; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로 일정한 양의 전류를 공급하는 제 1 정전류원과; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로부터 접지로 일정한 양의 전류를 흘려주기 위한 제 2 정전류원과; 제 1 바이어스 전압에 제어되는 제 1 스위치와; 제 2 바이어스 전압에 제어되는 제 2 스위치와; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 1 스위치를 통해서 상기 제 2 정전류원에 연결된 제 1 전류 미러 및; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 2 정전류원에 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 2 스위치를 통해서 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결된 제 2 전류 미러를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 제 1 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급하며; 그리고 상기 제 2 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 상기 제 1 전류와 동일한 양의 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급한다.The operational amplifier according to the present invention comprises: a differential input stage for receiving differential input signals; A first constant current source connected to the differential input terminal and supplying a predetermined amount of current to the differential input terminal; A second constant current source connected to said differential input stage for flowing a constant amount of current from said differential input stage to ground; A first switch controlled to a first bias voltage; A second switch controlled to a second bias voltage; A pair of output stages, a first output stage of the output stages is commonly connected to the first constant current source and the differential input stage, and a second output stage of the output stages is connected to the second constant current source through the first switch; A connected first current mirror; Having a pair of output stages, a first output stage of the output stages is connected to the second constant current source, and a second output stage of the output stages is common to the first constant current source and the differential input stage through the second switch; A second current mirror connected. And the first current mirror constantly supplies a first current to the first output stage and constantly supplies a current corresponding to 1 / n of the first current to a second one of the output stages; The second current mirror constantly supplies the same amount of current as the first current to the first output stage, and constantly provides a current corresponding to 1 / n of the first current to a second output stage among the output stages. Supply.

Description

연산 증폭기(OPERATIONAL AMPLIFIER)OPERATIONAL AMPLIFIER

본 발명은 연산 증폭기에 관한 것으로, 구체적으로는 DC 변화에 관계없이 일정한 트랜스컨던턴스를 가지는 연산 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to an operational amplifier, and more particularly, to an operational amplifier having a constant transconductance regardless of the DC change.

도 1은 종래 기술의 제 1 실시예에 따른 연산 증폭기의 회로 구성을 보여주는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an operational amplifier according to a first embodiment of the prior art.

도 1을 참조하면, 제 1 실시예의 연산 증폭기는 3 개의 NMOS 트랜지스터들 (M1), (M2) 및 (M3)으로 구성되어 있다. 상기 트랜지스터 (M1)는 소오스, 드레인 및 게이트를 가진다. 상기 트랜지스터 (M1)의 드레인은 전원 전압 (Vdd)에 연결되고 그것의 게이트는 제 1 입력 신호 (Vin1)에 제어된다. 상기 NMOS 트랜지스터 (M3)는 소오스, 드레인 및 게이트를 가진다. 상기 트랜지스터 (M3)의 드레인은 상기 트랜지스터 (M1)의 소오스에 연결되어 있고, 그것의 소오스는 접지되며, 그리고 그것의 게이트는 신호 (Vb)에 제어된다. 상기 NMOS 트랜지스터 (M2)는 소오스, 드레인 및 게이트를 가진다. 상기 트랜지스터 (M2)의 드레인은 상기 전원 전압 (Vdd)에 연결되고, 그것의 소오스는 상기 트랜지스터 (M2)를 통해 접지되며, 그리고 그것의 게이트는 제 2 입력 신호 (Vin2)에 제어된다.Referring to Fig. 1, the operational amplifier of the first embodiment is composed of three NMOS transistors M1, M2, and M3. The transistor M1 has a source, a drain and a gate. The drain of the transistor M1 is connected to a power supply voltage Vdd and its gate is controlled to the first input signal Vin1. The NMOS transistor M3 has a source, a drain and a gate. The drain of the transistor M3 is connected to the source of the transistor M1, its source is grounded, and its gate is controlled to the signal Vb. The NMOS transistor M2 has a source, a drain and a gate. The drain of the transistor M2 is connected to the power supply voltage Vdd, its source is grounded through the transistor M2, and its gate is controlled to the second input signal Vin2.

도 1에 도시된 바와 같이, 입력단에 단일쌍 (예컨대, PMOS 트랜지스터 또는 NMOS 트랜지스터)으로 구성되어 있기 때문에, 입력 범위가 전원 및 접지 쪽에서 각각 드레솔드 전압 (threshold voltage : Vth)만큼 제한되게 구성되어 있다.As shown in Fig. 1, since the input terminal is composed of a single pair (for example, a PMOS transistor or an NMOS transistor), the input range is configured to be limited by a threshold voltage (Vth) on the power supply and ground sides, respectively. .

도 1에서, 공통 모드 전압 (common mode voltage : 이하 Vcm이라 칭함)이 접지 전압 (Vss)에 비해서 크기만 하면, 모든 트랜지스터 (M1), (M2) 및 (M3)은 포화된다. 상기 NMOS 트랜지스터 (M3)를 포화 상태 (saturation state)로 유지하기 위한 최소 드레인-소오스 전압 (minimum drain to source voltage : 이하 Vds.sat이라 칭함)은 하기한 수학식 1과 같다.In Fig. 1, as long as the common mode voltage (hereinafter referred to as Vcm) is large compared to the ground voltage Vss, all the transistors M1, M2, and M3 are saturated. A minimum drain to source voltage (hereinafter referred to as Vds.sat) for maintaining the NMOS transistor M3 in a saturation state is represented by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

여기서, Vtn은 NMOS 트랜지스터의 드레솔드 전압을 의미하고 그리고 기호 (Kn)는 (UnCoxW/2L)이다.Here, Vtn means the threshold voltage of the NMOS transistor and the symbol Kn is (UnCoxW / 2L).

그러므로, 모든 트랜지스터들 (M1)-(M3)은 포화 영역에서 동작하기 위해서는 NMOS 트랜지스터 (M2)의 게이트-소오스 전압 (Vgs2)은 적어도 전압 (Vds3.sat)보다 커야한다. 이와 같이 트랜지스터를 턴-온시키기 위한 드레솔드 전압의 영향으로 입력 범위를 전체 범위 (full range)에서 사용할 수가 없게 된다. 이러한 현상은 저 전압에서 사용할 경우 훨씬 더 대두되는 논점이다.Therefore, in order for all the transistors M1-M3 to operate in the saturation region, the gate-source voltage Vgs2 of the NMOS transistor M2 must be at least greater than the voltage Vds3.sat. As a result of the threshold voltage for turning on the transistor, the input range cannot be used over the full range. This phenomenon is much more of an issue when used at low voltages.

그러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 새로운 구조의 연산 증폭기가 개발되었다. 이에 관련된 연산 증폭기의 회로 구성이 도 2에 도시되어 있다. 도 3은 도 2의 회로에서 입력 변화에 따른 입력 트랜스컨던턴스 (gm)의 변화를 보여주는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 새로운 종래의 연산 증폭기 구조는 입력단으로서 한 쌍의 NMOS 및 PMOS 트랜지스터들 (M1), (M1a), (M2), (M2a)를 동시에 사용하는 것이다.In order to solve such a problem, a new operational amplifier has been developed. The circuit configuration of the operational amplifier related to this is shown in FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a change in input transconductance gm according to an input change in the circuit of FIG. 2. As shown in Fig. 2, a new conventional op amp structure uses a pair of NMOS and PMOS transistors M1, M1a, M2, and M2a simultaneously as an input stage.

이 구조의 특징은 단일쌍을 사용할 때의 단점인 어느 일정 구간에서만 동작하는 범위를 전 구간으로 확대하였다는 것이다. 즉, 3 개의 동작 범위를 갖는데 그 범위는 1) 공통 모드 전압 (Vcm)이 접지 전압 근처일 때 PMOS 트랜지스터들쌍 (M1) 및 (M1a)만 동작한다. 2) 공통 모드 전압이 전원 전압 근처일 때 NMOS 트랜지스터들쌍 (M2) 및 (M2a)만 동작한다. 그리고, 3) 공통 모드 전압이 접지 전압과 전원 전압 사이의 중간 영역일 때 모든 입력 트랜지스터들 (M1), (M1a), (M2), 그리고 (M2a)가 동작한다.The characteristic of this structure is that it extends the range that operates only in a certain section, which is a disadvantage of using a single pair, to all sections. That is, it has three operating ranges, where 1) only the PMOS transistor pairs M1 and M1a operate when the common mode voltage Vcm is near the ground voltage. 2) Only pairs of NMOS transistors M2 and M2a operate when the common mode voltage is near the power supply voltage. And 3) all input transistors M1, M1a, M2, and M2a operate when the common mode voltage is an intermediate region between the ground voltage and the power supply voltage.

MOS 트랜지스터의 트랜스컨던턴스 (gm)는 (2uCox(W/L)Id)1/2이기 때문에, 트랜스컨던턴스 (gm)는 드레인 전류 (Id)의 제곱근 (square root)에 비례한다. 따라서, 드레인 전류 (Id)의 제어는 어려울 뿐만 아니라, 트랜지스터의 종류에 따라 트랜스컨던턴스 (gm)의 증감이 다르기 때문에 다른 응용 회로가 필요하게 된다.Since the transconductance gm of the MOS transistor is (2uCox (W / L) Id) 1/2, the transconductance gm is proportional to the square root of the drain current Id. Therefore, the control of the drain current Id is difficult, and different application circuits are required because the increase and decrease of the transconductance gm varies depending on the type of transistor.

병렬형 입력단의 전체 트랜스컨던턴스 (gmt)는 하기한 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The total transconductance gmt of the parallel input stage may be expressed by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

여기서, 전류들 (In) 및 (Ip)은 각각 정전류원 (constant current source)으로부터 공급된다고 가정하면, 상기 전류들 (In) 및 (Ip)이 각각 독립적인 만족할 만한 값 (nominal value)을 가지고 변하기 때문에, 공통 모드 전압 (Vcm)이 레일 (rail) 사이에 변화할 때, 총 트랜스컨던턴스 (gmt)가 일정하지 않게 된다.Here, assuming that the currents In and Ip are supplied from a constant current source, respectively, the currents In and Ip are changed to have independent satisfactory values, respectively. Therefore, when the common mode voltage Vcm varies between rails, the total transconductance gmt is not constant.

전술한 구조의 연산 증폭기의 문제점은 다음과 같다. 도 3에서 알 수 있듯이, PMOS 및 NMOS 트랜지스터들 각각의 트랜스컨던턴스 (transconductance : gm)가 어떤 DC 점에서 증감하는 비율이 다르기 때문에, 전체 입력 트랜스컨던턴스가 불규칙한 영역이 존재하게 되며, 이러한 불규칙한 영역에서는 회로 전체에 아주 좋지 않은 영향을 미치게 된다.Problems of the operational amplifier of the above-described structure is as follows. As can be seen in Figure 3, because the ratio of the transconductance (gm) of each of the PMOS and NMOS transistors increases or decreases at a certain DC point, there is an area where the entire input transconductance is irregular, such an irregular region In this case, it has a very bad effect on the whole circuit.

따라서 본 발명의 목적은 DC 점이 변화하더라도 트랜스컨던턴스를 일정하게 유지할 수 있는 연산 증폭기를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an operational amplifier capable of maintaining a constant transconductance even when the DC point changes.

도 1은 종래의 제 1 실시예에 따른 연산 증폭기의 회로 구성을 보여주는 회로도;1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an operational amplifier according to a first embodiment of the prior art;

도 2는 종래의 제 2 실시예에 따른 연산 증폭기의 회로 구성을 보여주는 회로도;2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an operational amplifier according to a second conventional embodiment;

도 3은 도 2의 입력 신호들의 레벨 변화에 따른 입력단 트랜스컨던턴스의 변화를 보여주는 도면; 그리고FIG. 3 is a view illustrating a change in input transconductance according to the level change of the input signals of FIG. 2; FIG. And

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연산 증폭기의 회로 구성을 보여주는 회로도이다.4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an operational amplifier according to a preferred embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100, 120 : 전류 미러 140 : 입력단100, 120: current mirror 140: input terminal

(구성)(Configuration)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 차동 입력 신호들을 받아들이는 차동 입력단과; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로 일정한 양의 전류를 공급하는 제 1 정전류원과; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로부터 접지로 일정한 양의 전류를 흘려주기 위한 제 2 정전류원과; 제 1 바이어스 전압에 제어되는 제 1 스위치와; 제 2 바이어스 전압에 제어되는 제 2 스위치와; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 1 스위치를 통해서 상기 제 2 정전류원에 연결된 제 1 전류 미러 및; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 2 정전류원에 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 2 스위치를 통해서 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결된 제 2 전류 미러를 포함하되; 상기 제 1 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 제 1 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급하며; 그리고 상기 제 2 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 상기 제 1 전류와 동일한 양의 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a differential input stage for receiving differential input signals; A first constant current source connected to the differential input terminal and supplying a predetermined amount of current to the differential input terminal; A second constant current source connected to said differential input stage for flowing a constant amount of current from said differential input stage to ground; A first switch controlled to a first bias voltage; A second switch controlled to a second bias voltage; A pair of output stages, a first output stage of the output stages is commonly connected to the first constant current source and the differential input stage, and a second output stage of the output stages is connected to the second constant current source through the first switch; A connected first current mirror; Having a pair of output stages, a first output stage of the output stages is connected to the second constant current source, and a second output stage of the output stages is common to the first constant current source and the differential input stage through the second switch; A second current mirror connected; The first current mirror constantly supplies a first current to the first output stage and constantly supplies a current corresponding to 1 / n of the first current to a second one of the output stages; The second current mirror constantly supplies the same amount of current as the first current to the first output stage, and constantly provides a current corresponding to 1 / n of the first current to a second output stage among the output stages. Supply.

이 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 바이어스 전압들은 서로 중첩되지 않게 인가된다.In this embodiment, the first and second bias voltages are applied so as not to overlap each other.

(작용)(Action)

이와 같은 장치에 의해서, DC 점이 변화하더라도 트랜스컨던턴스가 일정하게 유지되도록 연산 증폭기를 구현할 수 있다.With such a device, an operational amplifier can be implemented so that the transconductance remains constant even if the DC point changes.

(실시예)(Example)

이하 본 발명의 실시예에 따른 참조도면 도 4에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, reference will be made in detail with reference to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.

다음의 설명에서는 본 발명의 보다 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 상세들이 예를들어 한정되고 자세하게 설명된다. 그러나, 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서는 본 발명이 이러한 상세한 항목들이 없이도 상기한 설명에 의해서만 실시될 수 있을 것이다.In the following description, specific details are set forth by way of example and in detail in order to provide a more thorough understanding of the present invention. However, for those of ordinary skill in the art, the present invention may be practiced only by the above description without these details.

일반적으로, 메탈-산화-반도체 (metal-oxide-semiconductor :MOS) 트랜지스터의 트랜스컨던턴스 (gm)는 (2uCox(W/L)Id)1/2이기 때문에, 트랜스컨던턴스 (gm)는 드레인 전류 (Id)의 제곱근 (square root)에 비례한다. 따라서, 드레인 전류 (Id)의 제어는 어려울 뿐만 아니라, 트랜지스터의 종류에 따라 트랜스컨던턴스 (gm)의 증감이 다르기 때문에 다른 응용 회로가 필요하게 된다.In general, the transconductance (gm) is the drain current because the transconductance (gm) of a metal-oxide-semiconductor (MOS) transistor is (2 uCox (W / L) Id) 1/2 . It is proportional to the square root of (Id). Therefore, the control of the drain current Id is difficult, and different application circuits are required because the increase and decrease of the transconductance gm varies depending on the type of transistor.

병렬형 입력단의 전체 트랜스컨던턴스 (gmt)는 하기한 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.The total transconductance gmt of the parallel input stage may be expressed by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

여기서, 전류들 (In) 및 (Ip)은 각각 정전류원 (constant current source)으로부터 공급된다고 가정하면, 상기 전류들 (In) 및 (Ip)이 각각 독립적인 만족할 만한 값 (nominal value)을 가지고 변하기 때문에, 공통 모드 전압 (Vcm)이 레일 (rail) 사이에 변화할 때, 총 트랜스컨던턴스 (gmt)가 일정하지 않게 된다.Here, assuming that the currents In and Ip are supplied from a constant current source, respectively, the currents In and Ip are changed to have independent satisfactory values, respectively. Therefore, when the common mode voltage Vcm varies between rails, the total transconductance gmt is not constant.

따라서, 본 발명은 전체 트랜스컨던턴스 (gmt)를 일정하게 하는 즉, 전류 (In)의 증가분에 대한 전류 (Ip)의 증가분을 일정하게 하는 것이다. 먼저, Kn 및 Kp이 일치되었다고 가정하면 전체 트랜스컨던턴스 (gmt)는 하기한 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.Therefore, the present invention is to make the overall transconductance gmt constant, i.e., to make the increase of the current Ip constant with the increase of the current In. First, assuming that Kn and Kp match, the overall transconductance gmt may be expressed as Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연산 증폭기의 회로 구성을 보여주는 회로도이다. 도 4에 있어서, 도 2의 그것과 동일한 기능을 가지는 구성 요소에 대해서 동일한 참조 번호를 병기하며, 그것에 대한 설명은 생략된다.4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an operational amplifier according to a preferred embodiment of the present invention. In Fig. 4, the same reference numerals are given to components having the same function as that in Fig. 2, and the description thereof will be omitted.

다시 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 연산 증폭기는 2 개의 전류 미러들 (current mirrors) (100) 및 (120), 하나의 PMOS 트랜지스터 (M3) 그리고 하나의 NMOS 트랜지스터 (M4)를 포함한다. 상기 전류 미러들은 3 : 1의 구조를 가진다.Referring again to FIG. 4, an operational amplifier according to the invention comprises two current mirrors 100 and 120, one PMOS transistor M3 and one NMOS transistor M4. The current mirrors have a 3: 1 structure.

전류들 (Ip), (In), 그리고 (Iref)가 동일하거나 안전히 턴-오프의 두 동작만을 한다고 가정하자. 상기 PMOS 트랜지스터 (M3) 및 상기 NMOS 트랜지스터 (M4)는 신호들 (Vb1) 및 (Vb2)에 각각 바이어스 된다. 공통 모드 전압 (Vcm)이 미드 레일 (mid rail) 근처에 있다면, 두쌍의 차동 쌍은 모두 포화 영역에서 동작하며, 트랜지스터들 (M3) 및 (M4)은 완전히 턴-오프되고 그리고 전류들 (Ip), (In), 그리고 (Iref)가 동일하기 때문에 하기한 수학식 4가 성립될 수 있다.Suppose that the currents Ip, In, and Iref are only two operations of the same or safely turn off. The PMOS transistor M3 and the NMOS transistor M4 are biased to the signals Vb1 and Vb2, respectively. If the common mode voltage (Vcm) is near the mid rail, both pairs of differential pairs operate in the saturation region, and transistors M3 and M4 are completely turned off and currents Ip Since (In) and (Iref) are the same, the following equation (4) can be established.

[수학식 4][Equation 4]

다음, 공통 모드 전압 (Vcm)이 전원 전압 근처에 있을 때 전압 (Vb)은 증가하고 트랜지스터 (M3)는 턴-오프된다. 여기서, 전압 (Vb)은 입력 전압에 독립적이고, 전압 (Va)이 증가하므로 트랜지스터 (M4)는 턴-오프된다. 따라서, 한 쌍의 NMOS 트랜지스터들 (M2) 및 (M2a)에 흐르는 전체 전류는 1 : 3 전류원에 의해 4*Iref의 전류가 흐르게 되고 하기한 수학식 5가 성립하게 된다.Next, when the common mode voltage Vcm is near the power supply voltage, the voltage Vb increases and the transistor M3 is turned off. Here, the voltage Vb is independent of the input voltage and the transistor M4 is turned off because the voltage Va increases. Therefore, the total current flowing through the pair of NMOS transistors M2 and M2a flows in a current of 4 * Iref by a 1: 3 current source, and Equation 5 below is established.

[수학식 5][Equation 5]

마지막으로 공통 모드 전압 (Vcm)이 접지 전압 근처에 있을 때 전술한 동작과 동일한 방법으로 하기한 수학식 6이 성립된다.Finally, when the common mode voltage Vcm is near the ground voltage, Equation 6 below is established in the same manner as the above-described operation.

[수학식 6][Equation 6]

결론적으로, 둘 중 하나 또는 모두 동작할 때 전체 트랜스컨던턴스 (gmt)는 (8Iref*K)1/2로 일정하게 유지됨을 알 수 있다. 여기서, 주의할 점은 2 개의 스위치용 트랜지스터들 (M3) 및 (M4)이 절대로 동시에 턴-온되지 않도록 바이어스 전압들 (Vb1) 및 (Vb2)을 조정해야 한다.In conclusion, it can be seen that the total transconductance gmt remains constant at (8Iref * K) 1/2 when one or both are operating. Note that the bias voltages Vb1 and Vb2 must be adjusted so that the two switching transistors M3 and M4 are never turned on at the same time.

예시적인 바람직한 실시예들을 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형예들 및 그 유사한 구성들을 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구 범위는 그러한 변형예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.While the invention has been described using exemplary preferred embodiments, it will be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed embodiments. Rather, the scope of the present invention is intended to include all of the various modifications and similar configurations. Accordingly, the claims should be construed as broadly as possible to cover all such modifications and similar constructions.

상기한 바와 같이, DC 점이 변화하더라도 전체 트랜스컨던턴스가 일정하게 유지될 수 있는 연산 증폭기를 구현할 수 있다.As described above, it is possible to implement an operational amplifier in which the overall transconductance can be kept constant even if the DC point changes.

Claims (2)

차동 입력 신호들을 받아들이는 차동 입력단과;A differential input stage for receiving differential input signals; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로 일정한 양의 전류를 공급하는 제 1 정전류원과;A first constant current source connected to the differential input terminal and supplying a predetermined amount of current to the differential input terminal; 상기 차동 입력단에 연결되며, 상기 차동 입력단으로부터 접지로 일정한 양의 전류를 흘려주기 위한 제 2 정전류원과;A second constant current source connected to said differential input stage for flowing a constant amount of current from said differential input stage to ground; 제 1 바이어스 전압에 제어되는 제 1 스위치와;A first switch controlled to a first bias voltage; 제 2 바이어스 전압에 제어되는 제 2 스위치와;A second switch controlled to a second bias voltage; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 1 스위치를 통해서 상기 제 2 정전류원에 연결된 제 1 전류 미러 및;A pair of output stages, a first output stage of the output stages is commonly connected to the first constant current source and the differential input stage, and a second output stage of the output stages is connected to the second constant current source through the first switch; A connected first current mirror; 한 쌍의 출력단들을 가지며, 상기 출력단들 중 제 1 출력단이 상기 제 2 정전류원에 연결되고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단이 상기 제 2 스위치를 통해서 상기 제 1 정전류원과 상기 차동 입력단에 공통으로 연결된 제 2 전류 미러를 포함하되;Having a pair of output stages, a first output stage of the output stages is connected to the second constant current source, and a second output stage of the output stages is common to the first constant current source and the differential input stage through the second switch; A second current mirror connected; 상기 제 1 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 제 1 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급하며; 그리고 상기 제 2 전류 미러는 상기 제 1 출력단으로 상기 제 1 전류와 동일한 양의 전류를 일정하게 공급하고 그리고 상기 출력단들 중 제 2 출력단으로 상기 제 1 전류의 1/n에 해당하는 전류를 일정하게 공급하는 연산 증폭기.The first current mirror constantly supplies a first current to the first output stage and constantly supplies a current corresponding to 1 / n of the first current to a second one of the output stages; The second current mirror constantly supplies the same amount of current as the first current to the first output stage, and constantly provides a current corresponding to 1 / n of the first current to a second output stage among the output stages. Op amp supply. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 바이어스 전압들은 서로 중첩되지 않게 인가되는 연산 증폭기.And the first and second bias voltages are applied so as not to overlap each other.
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