SU1672554A1 - Operational amplifier - Google Patents
Operational amplifier Download PDFInfo
- Publication number
- SU1672554A1 SU1672554A1 SU894752150A SU4752150A SU1672554A1 SU 1672554 A1 SU1672554 A1 SU 1672554A1 SU 894752150 A SU894752150 A SU 894752150A SU 4752150 A SU4752150 A SU 4752150A SU 1672554 A1 SU1672554 A1 SU 1672554A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- channel transistors
- channel
- common
- gate
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к усилительным устройствам. Цель изобретени - увеличение диапазона синфазного входного напр жени . Операционный усилитель, имеющий дифференциальный вход и выход, содержит входной дифференциальный каскад 1, содержащий генератор тока 2, первый и второй P-канальные транзисторы 3, 4, N-канальные транзисторы 5, 6 первой динамической нагрузки, дополнительный входной дифференциальный каскад 7, содержащий генератор тока 8, N-канальные 9, 10 и P-канальные транзисторы 11 и 12 второй динамической нагрузки, второй дополнительный каскад 13, содержащий P-канальные транзисторы 14 и 15, первый дополнительный каскад 16, содержащий N-канальные транзисторы 17 и 18, усилитель синфазного напр жени /УСН/ 19, содержащий генераторы тока 20 и 21, третий и четвертый P-канальные транзисторы 22 и 23, п тый и шестой P-канальные транзисторы 24 и 25 первого и второго дифференциальных каскадов соответственно, дополнительный N-канальный транзистор 26. Благодар действию отрицательной обратной св зи по синфазному выходному напр жению, в которую включен УСН 19, изменение выходного синфазного напр жени , которое имело бы место при отсутствии отрицательной обратной св зи по выходному синфазному напр жению, будет подавлено. 1 ил.This invention relates to amplifying devices. The purpose of the invention is to increase the common-mode input voltage range. An operational amplifier with differential input and output contains an input differential stage 1 containing a current generator 2, first and second P-channel transistors 3, 4, N-channel transistors 5, 6 of the first dynamic load, an additional input differential stage 7 containing the generator current 8, N-channel 9, 10 and P-channel transistors 11 and 12 of the second dynamic load, the second additional stage 13, containing the P-channel transistors 14 and 15, the first additional stage 16, containing N-channel transistors 17 and 18, amplify common mode voltage / USN / 19, containing current generators 20 and 21, third and fourth P-channel transistors 22 and 23, fifth and sixth P-channel transistors 24 and 25 of the first and second differential stages, respectively, additional N-channel transistor 26. Due to the effect of negative feedback on the common-mode output voltage, which is connected to the STS 19, a change in the output common-mode voltage that would have occurred without negative feedback on the output common-mode voltage will be suppressed. 1 il.
Description
Изобретение относитс к усилительным устройствам и предназначено дл использовани в усилител х различного назначени , которые вл ютс элементами аналоговых и аналого-цифровых систем в интегральном исполнении на полевых транзисторах.The invention relates to amplifying devices and is intended for use in amplifiers for various purposes, which are elements of analog and analog-digital systems in the integrated version of field-effect transistors.
Цель изобретени - увеличение диапазона синфазного входного напр жени .The purpose of the invention is to increase the common-mode input voltage range.
На чертеже представлена принципиальна электрическа схема операционного усилител .The drawing shows a circuit diagram of an operational amplifier.
Операционный усилитель содержит входной дифференциальный каскад 1, содержащий генератор тока 2, первый иThe operational amplifier contains an input differential stage 1 containing a current generator 2, the first and
вторсл о-каналы-1 ie транзисторы 3 и 4, п-ка- нальиые транзис. ,;ы 5 и 6 первой динамической нагрузки, дополнительный входной дифференциальный каскад 7, содержащий генератор тока 8, n-канальные транзисторы 9 и 10, р-канальные транзисторы 11 и 12 второй динамической нагрузки, второй дополнительный каскад 13, содержащий р-канальные транзисторы 14 и 15, первый дополнительный каскад 16, содержащий п- канальные транзисторы 17 и 18, усилитель 19 синфазного напр жени , содержащий генераторы тока 20 и 21, третий и четвертый р-канальные транзисторы 22 и 23, п тый и шестой р-канальные транзисторы 24 и 25 первого и второго дифференциальных касо VJ ю ел елSecondary O-channels-1 ie transistors 3 and 4, n-channel transis. ,; s 5 and 6 of the first dynamic load, additional input differential cascade 7, containing 8 current generator, n-channel transistors 9 and 10, p-channel transistors 11 and 12 of the second dynamic load, second additional cascade 13, containing p-channel transistors 14 and 15, the first additional stage 16, containing p-channel transistors 17 and 18, common-mode voltage amplifier 19, containing current generators 20 and 21, third and fourth p-channel transistors 22 and 23, fifth and sixth p-channel transistors 24 and 25 first and second differents cial Caso VJ st ate eaten
ЈьЈ
кадов соответственно, дополнительный п- канальный транзистор 26.respectively, an additional p-channel transistor 26.
Операционный усилитель работает следующим образом.The operational amplifier operates as follows.
К входам операционного усилител прикладываетс входное напр жение, которое в общем случае имеет дифференциальную и синфазную компоненту. Когда синфазна компонента входного напр жени находитс в диапазонеAn input voltage is applied to the inputs of the operational amplifier, which in general has a differential and common-mode component. When the in-phase component of the input voltage is in the range
USS + Унас 8 + Упф п + Unac 10 UBX синф 1)ДД - II)нас 2 I - IUHac 4 I - Шпф р ,USS + Unas 8 + Upf p + Unac 10 UBX synf 1) DD - II) us 2 I - IUHac 4 I - Shpf p,
где Онас 2 напр жение насыщени 1-го транзистора,where onas 2 is the saturation voltage of the 1st transistor,
Uss - напр жение на отрицательной шине питани ;Uss is the voltage on the negative power rail;
Упф п - пороговое напр жение п-ка- нальных. транзисторов,UPF n - threshold voltage n-channel. transistors
1)дд напр жение на положительной шине питани ,1) dd voltage on positive power rail,
Unop п - пороговое напр жение р-ка- нальных транзисторов, все транзисторы обоих входных дифференциальных каскадов наход тс в режиме насыщени Следовательно, оба входных дифференциальных каскада усиливают входное напр жение. Суммирование и усиление выходных напр жений входных дифференциальных каскадов осуществл етс первым и вторым дополнительными каскадами 13 и 16.Unop p - threshold voltage of p-channel transistors, all transistors of both input differential stages are in saturation mode. Therefore, both input differential stages amplify the input voltage. The summation and amplification of the output voltages of the input differential stages is carried out by the first and second additional stages 13 and 16.
Таким образом, усиленное входное напр жение по вл етс на выходах устройства Это напр жение подаетс на вход усилител синфазного напр жени (УСН) 19 Выходное напр жение УСН подаетс на затворы транзисторов 5 и 6 первой динамической нагрузки входного дифференциальною каскада 1 Таким образом, усилитель оказываетс охваченным отрицательной обратной св зи по синфазному выходному на пр жению Функционирование ООС по синфазному выходному напр жению при водит к тому, что величина выходного синфазного напр жени устанавливаетс равной с точностью до спр жени см ;ще- ни УСН напр жению на выводе УСН соединенного с затворами п того и четвертого транзисторов 23 и 24 Когда синфазна компонента входного напр жени удовлетвор ет услови м, определ емым системой неравенствThus, the amplified input voltage appears at the outputs of the device. This voltage is applied to the input of the common-mode voltage amplifier (STS). 19 The output voltage of the STD is fed to the gates of transistors 5 and 6 of the first dynamic load of the differential input stage 1. negative feedback on the common-mode output voltage. The operation of the OOS over the common-mode output voltage causes the output common-mode voltage to be equal to ochnostyu to Ref voltage cm alkaline audio USN voltage at terminal connected to the gate USN said fifth and fourth transistors 23 and 24. When the input voltage in-phase voltage component satisfies the conditions defined by the system of inequalities
USS + UHac 5 - I ипф р К UBX синф USS + + UHJC 8 + UHSC 10 + Unop nUSS + UHac 5 - I ipf p K UBX Sinf USS + + UHJC 8 + UHSC 10 + Unop n
U ДД - UHac 12 I + ипф п UBX синф. U/Щ - I UHac2 I- I Unop pi- I UHac4 I,(2)U DD - UHac 12 I + ipf p UBX sync. U / U - I UHac2 I- I Unop pi- I UHac4 I, (2)
транзисторы дифференциальной пары и генератора тока одного из входных дифференциальных каскадов не будут находитьс в режиме насыщени , и, следовательно, неthe differential pair transistors and the current generator of one of the input differential stages will not be in saturation mode, and, therefore, not
дают вклад в усиление входного напр жени Например, если имеет место первое неравенство системы (2), то транзисторы дифференциальной пары и генератора токаcontribute to the input voltage gain. For example, if the first inequality of the system (2) occurs, the transistors of the differential pair and the current generator
дополнительного входного дифференциального каскада 7 будут в ненасыщенном режиме . Если (2) выполн етс , то измен ютс рабочие токи в режиме молчани каскадов 13 и 16. Например, если имеет место первоеThe additional input differential stage 7 will be in unsaturated mode. If (2) is satisfied, then the operating currents change in silent mode of cascades 13 and 16. For example, if the first
0 неравенство системы (1), то часть тока поко транзисторов 11 и 12. котора протекает через транзисторы 9 и 10 в случае выполнени (2), будет протекать через транзисторы 17, 18, 15, 14, увеличива их ток поко . Од5 нако благодар действию ООС по синфазному выходному напр жению, в которую включен УСН 19, изменение выходного синфазного напр жени , которое имело бы место при отсутствии ООС по выходному0 inequality of the system (1), then the part of the quiescent current of the transistors 11 and 12. which flows through the transistors 9 and 10 in the case of (2), will flow through the transistors 17, 18, 15, 14, increasing their quiescent current. However, due to the action of the OOS at the common-mode output voltage, which is connected to the simplified system of state-of-the-art, 19, the change in the output common-mode voltage, which would have occurred without the presence of the OOS at the output
0 синфазному напр жению, будет подавлено Таким образом, функционирование предлагаемого устройства будет сохран тьс в диапазоне синфазных напр жений0 common mode voltage, will be suppressed. Thus, the operation of the proposed device will be maintained in the range of common mode voltage.
Uss UHac 5 - I Unop р I UBX синф идд- 5 - I UHac 2 I + Unop n(3)Uss UHac 5 - I Unop p I UBX synf idd- 5 - I UHac 2 I + Unop n (3)
Неравенство(3) вытекает из условий работы всех транзисторов хот бы одного входного дифференциального каскада в ре жиме насыщени .Inequality (3) follows from the operating conditions of all transistors in at least one input differential stage in the saturation mode.
0Положительный эффект предлагаемого0Positive effect of the proposed
устройства по сравнению с прототипом заключаетс в большем диапазоне синфазных входных напр женийdevice compared with the prototype is a larger range of common-mode input voltages
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894752150A SU1672554A1 (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Operational amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894752150A SU1672554A1 (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Operational amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1672554A1 true SU1672554A1 (en) | 1991-08-23 |
Family
ID=21476035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894752150A SU1672554A1 (en) | 1989-10-19 | 1989-10-19 | Operational amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1672554A1 (en) |
-
1989
- 1989-10-19 SU SU894752150A patent/SU1672554A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US Nfc 4573020, кл. Н 03 F 3/16, кл, Н 03 F 3/45, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4554515A (en) | CMOS Operational amplifier | |
EP0840442B1 (en) | A two-stage fully differential operational amplifier with efficient common-mode feed back circuit | |
US4477782A (en) | Compound current mirror | |
EP0544338B1 (en) | MOS operational amplifier circuit | |
KR20020038572A (en) | System and method for converting from single-ended to differential signals | |
US4874969A (en) | High speed CMOS comparator with hysteresis | |
US7999617B2 (en) | Amplifier circuit | |
US7259626B2 (en) | Apparatus and method for biasing cascode devices in a differential pair using the input, output, or other nodes in the circuit | |
US6278323B1 (en) | High gain, very wide common mode range, self-biased operational amplifier | |
US7852159B2 (en) | Method for adaptive biasing of fully differential gain boosted operational amplifiers | |
US7449951B2 (en) | Low voltage operational amplifier | |
SU1672554A1 (en) | Operational amplifier | |
KR940008076A (en) | Input circuit of semiconductor integrated circuit device | |
US6445322B2 (en) | Digital-to-analog converter with improved output impedance switch | |
US5424681A (en) | Wide range operational amplifier | |
US7057463B2 (en) | Differential amplifier with improved frequency characteristic | |
US6496066B2 (en) | Fully differential operational amplifier of the folded cascode type | |
JPH0292008A (en) | Cmos operational amplifier | |
US4970471A (en) | Gallium arsenide class AB output stage | |
JPH07321563A (en) | Low distortion output stage | |
JPH0818355A (en) | Operational amplifier | |
KR100201774B1 (en) | Improved differential type operational amplifier | |
US6194921B1 (en) | Analog signal amplifier circuit using a differential pair of MOSFETs (insulated-gate field effect transistors) in an input stage | |
JP3069165B2 (en) | Operational amplifier circuit | |
KR20000026913A (en) | Operation amplifier circuit |