JPH01236806A - 電圧フォロワ回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、バイポーラ回路を有する集積回路に用いられ
る電圧フォロワ回路に関する。

（従来の技術） 第４図は、従来のこの種の回路例を示すものである。第
４図において、２０は第１のトランジスタ、２１は第２
のトランジスタ、２２は第３のトランジスタ、２３は出
力端子、２４は入力端子、２５は第４のトランジスタ、
２６は第５のトランジスタ、２７は第１の電流源、２８
は第２の電流源である。

次に、上記従来例の動作について説明する。第４図にお
いて、第１のトランジスタ２０と第２のトランジスタ２
１が構成するカレントミラーのミラー比は、第４のトラ
ンジスタ２５のコレクタ電流をＩい第５のトランジスタ
２６のコレクタ電流を工。

とすると、 ■２／１１＝−勤一　　・・・・・・・・・・・・・・
・（１）２＋ｈ、Ｍ となる。このＩ２／Ｌなる電流比で第４のトランジスタ
２５と第５のトランジスタ２６がつり合っている時の第
４のトランジスタ２５のベース・エミッタ間電圧ｖ０、
と、第５のトランジスタ２６のペースエミッタ間電圧ｖ
ｌＩ！！２の差は、第４のトランジスタ２５のベース電
流と第５のトランジスタ２６のベース電流は非常に小さ
くかつほぼ等しい値になり、電流比には影響を与えない
ので無視して考えると、ΔＶ、、＝Ｖ、ｌ！、−ｖ８．
、　　−・−・−・・・・−（２）工。＝Ｉ、＋Ｉ、　
　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４
）（４）式を（３）式に代入すると。

Ｉｘ／　Ｉｚ＝　ｅｘｔユＡ　Ｖ　ａｍ　　　、、、　
−・−＝　（５）Ｔ （５）式をΔｖ８Ｉ！を求める式に直すと、ΔｖｌｌＩ
！＝五工ｎ−ｕ　　　−・−−−−−−−−−−−（６
）ｑ　　”Ｉ２ ここで、Ｉ、／Ｉ、は既に求めた電流比Ｉ２／１１の逆
数である。したがって、（６）式かられかるように、従
来の回路ではΔ■□のオフセットが発生する。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の回路では（６）式で求められたΔｖ０が入出
力電圧差となって発生し、Δｖ８＋！は第４のトランジ
スタ２５および第５のトランジスタ２６の電流増幅率が
小さくなればなるほど大きくなるという問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決し、オフセット電
圧の極めて小さい電圧フォロワ回路をうろことを目的と
するものである６ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、カレントミラーと
、第３．第４のトランジスタによる差動回路と、第１．
第２の電流源および第５．第６のトランジスタとを備え
、第３のトランジスタのコレクタをカレントミラーの基
準電流入力側に接続し、ベースは入力端子に接続する。

また、第４のトランジスタのコレクタはカレントミラー
の電流出力側に接続し、ベースは出力端子に接続する。

第”３および第４のトランジスタのエミッタは第１の電
流源に接続し、第５のトランジスタのベースはカレント
ミラーの電流出力側、エミッタは第２の電流源に接続す
る。さらに、第６のトランジスタのベースを第５のトラ
ンジスタのエミッタに接続し、第６のトランジスタのエ
ミッタを出力端子に接続するように構成したものである
。

（作　用） 本発明は、上記のような構成により、第３．第４のトラ
ンジスタのコレクタ電流の差を第５のトランジスタのベ
ース電流で補正することができ、第３．第４のトランジ
スタのコレクタ電流はほぼ等しくなり、従来の回路に比
較して入力電圧と出力電圧のオフセットを非常に小さく
することができるという効果を有する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第１
図において、１および２は第１および第２のトランジス
タであり、カレントミラーを構成する。３は入力端子、
４および５は第３および第４のトランジスタであり、差
動回路を構成している。６は第１の電流源、７は第２の
電流源、８および９は第５および第６のトランジスタ、
１０は出力端子、１１は第３の電流源である。

次に、上記実施例の動作について説明する。上記実施例
において、第１のトランジスタ１のエミッタ電流をＩ＋
！１％第２のトランジスタ２のエミッタ電流をＩ。、第
３のトランジスタ４のコレクタ電流を工。い第４のトラ
ンジスタ５のコレクタ電流をＩｃｅ、第１の電流源６の
電流を工１、第２の電流源７の電流を工２、第１ないし
第５のトランジスタ１，２，４，５．８の電流増幅率は
すべて等しくｈｐｌ！、第５のトランジスタ８のベース
電流を無視すると、第１のトランジスタ１のエミッタ電
流工。□、第２のトランジスタのエミッタ電流Ｉ０はカ
レントミラーにより エ。”ｌ１１１　　　　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　（７）したがって、第１のト
ランジスタ１と第２のトランジスタ２のベース電流は等
しく、これをＩ７とすると。

ＩＢ＝ＩＥ□／　ｈ　ｐｔ　＝　Ｉ。／　ｈ、　ｐｍ・
・・・・・（８）なお、第３のトランジスタ４のコレク
タ電流工。１は、 ■。□＝Ｉ、□＋１８□／ｈ、Ｉ！＋Ｉ。／ｈｐＩ！＝
Ｉ、□＋２Ｉ、　　　・・・・・・・・・・・・・・・
（９）となる。第４のトランジスタ５のコレクタ電流工
。２は、 ＩＣ，＝Ｉ□　　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（１０）となる。ここで、Ｉ、工と工
。２を比較すると、工。１はＩＣ２より２Ｉ、たけ多い
ことがわかる。この２Ｉ、の差が差動回路を構成するト
ランジスタのベース・エミッタ間電圧に差を発生させ、
オフセットが生じる。そこで、第４のトランジスタ５の
コレクタ電流工。２を第５のトランジスタ８のべ一入電
流により補正し、■。、と工。２の差をできる限り小さ
くするようにする。その方法は、第２の電流源７を第５
のトランジスタ８のエミッタに接続することにより行な
われる。第５のトランジスタ８のエミッタ電流は、第２
の電流源７の電流工８により決まる。したがって、第５
のトランジスタ８のベース電流を工□とすると、 ■□”　Ｉ　ｚ　／　ｈ□　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１１）となり、この工□を第４のトラ
ンジスタのコレクタ電流工Ｃａに考慮すると、工。２は ■。、＝Ｉ。土工２／ｈＦＩＩ　　・・・・・・・・・
（１２）となる、ここで、（９）式のＩ８と第１の電流
源６の電流工□との関係を調べる。まず、第１および第
２のトランジスタ１，２のエミッタ電流は、第３および
第４のトランジスタ４，５が構成する差動回路がつり合
っている状態でほぼ差動回路を駆動する電流の１／２に
なるので、第１の電流源６の電流■□のほぼ１／２にな
り第１および第２のトランジスタ１，２のエミッタ電流
■。、Ｉ２□はＩ□岬Ｌ／２．ＩＩ！２句工□／２　・
・・（１３）となり、第１および第２のトランジスタ１
，２のベース電流Ｉ８は、（８）式より となり、第３のトランジスタ４のコレクタ電流■。□は
、（９）式および（１４）式よりとなる。ここで、　（
１２）式と（１５）式を比較してみると、（１２）式の
右辺第１項の工。と（１５）式の右辺第１項Ｉ８□は（
７）式より等しいことがわかる。また。

（１２）式の右辺第２項Ｉ　−／　ｈ　Ｐ！＋と（１５
）式の右辺第２項Ｉ□／）ｌｐｇは、第１および第２の
電流源６゜７の電流Ｉ、と１２を等しくすることにより
等しくなり、また、（１２）式と（１５）式は等しくな
り、第４のトランジスタのコレクタ電流工。□と第５の
トランジスタのコレクタ電流工。２はほぼ等しくなる。

これにより、第３および第４のトランジスタ４゜５のベ
ース・エミッタ間電圧がほぼ等しくなり、差動回路を構
成するトランジスタ、即ち第３および第４のトランジス
タ４，５のベース電位はほぼ等しくなり、入力端子３と
出力端子１０の電位差。

オフセットはほぼ零となる。

第２図および第３図は本発明の応用例である。

第２図において、１は第１のトランジスタ、２は第２の
トランジスタ、３は入力端子、４は第３のトランジスタ
、５は第４のトランジスタ、６は第１の電流源、７は第
２の電流源、８は第５のトランジスタ、９は第６のトラ
ンジスタ、１０は出力端子、１１は第３の電流源、１２
は第１の抵抗、１３は第２の抵抗、１４は第３の抵抗、
１５は第７のトランジスタ、１６は第８のトランジスタ
である。

第２図は、第１図の第２の電流源７と逆極性の電流源７
を用いて、該電流を第７のトランジスタ１５と第８のト
ランジスタ１６が構成する第２のカレントミラーにより
反転して第５のトランジスタ８に供給したもので、こう
することにより、第１の電流源と第２の電流源が同極性
になり、回路が簡単になり。第１および第２の電流源６
，７の電流１１と１２のバランスがとりやすい。

第３図において、１〜１６は第２図の１〜１６と同じで
あり、１７は第４の抵抗、１８は第５の抵抗である。

第３図は、第２図において第４のトランジスタ５のベー
スと出力端子１０の間に第４の抵抗１７を設け、また、
第４のトランジスタ５と接地間に第５の抵抗１８を設け
て反転回路としたもので、第４および第５の抵抗１７．
１８の抵抗比を変えることにより、反転増幅器として用
いることもできる。

（発明の効果） 本発明は、上記実施例より明らかなように、従来の電圧
フォロワ回路と異なりオフセットをほぼ零にすることが
でき１回路の性能をさらに高精度化した電圧フォロワ回
路を実現できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の電圧フォロワ回路図、
第２図および第３図は本発明を用いた応用例の回路図、
第４図は従来の電圧フォロワ回路図である。 １．２０・・・第１のトランジスタ、　２，２１・・・
第２のトランジスタ、　３．ｚ４・・・入力端子、４．
２２・・・第３のトランジスタ、５．２５・・・第４の
トランジスタ、６．２７・・・第１の電流源、　７，２
８・・・第２の電流源、　８，２６・・・第５のトラン
ジスタ、　９・・・第６のトランジスタ、１０．２３・
・・出力端子、１１・・・第３の電流源、１２・・・第
１の抵抗、　１３・・・第２の抵抗、　１４・・・第３
の抵抗、　１５・・・第７のトランジスタ、１６・・・
第８のトランジスタ、　１７・・・第４の抵抗、１８・
・・第５の抵抗。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第１図 ＋　、、−Ｔｏ＋のトランジスタ　　　　　　２・・・
′＄２のトランラスタ３・・・き、カＳｒ　　　　　　
　　　　　　４・・・ネ３９トランジスタ５・・・半４
のトランジスタ　　　　　　　６・・・ｌｂ　１９　’
ｌ　ＳＫ　Ｋ７・・・第２０屯−Ａン水　　　　　　　
　　８・・・察５句トランジスタ９・・・慧６つトラン
ジスタ　　　　　　１０・・・諷ｊＪ塙３　　１ト第３
の電洸派第２図 １・・＄＋ａ）ランラスタ　　　　　　　　　２・−第
２４）ランラスタ３・−λカＭ３　　　　　　４−＄３
のトランジスタ　　　５−、’＄４つ上ランジスタロ・
・・劇（電傭）承　　　　７・・ＶＪ２つ電傭遠　　８
・・連５のトランジスタ＋−’ｈ６＃＋）ランジ入夕　
　　　１ｏ・・・弘ｐ埒１３１１・・・あ　３今電退う
秋１２、・’＃ＩＱ、＊ＸＫ　　　　　　　１３−＄２
ｎ、ｔｆｆＮ　　　　　　１４・　＊３ｎ＊ａ１５−事
７のトランジスタ　　　１６・・・第８４）ランジスタ
第３図 １・猶１のトランジスタ　　　　　　　　　２・・・第
２４　トランジスタ３・・・人力堝３　　　　　　４＝
−第３Φトランジスタ　　　５−・第４つトランジスタ
６・・・半１９電真裏に　　　　７・・・　第２つ電性
う牧　　８・・・第５９トランジスタ９・・・￥！Ｊ６
＃＋）ランジ人夕　　　　１０・・・弘戸堝３　　　　
旧葛３つ電７ｊ＊１２・・−＄１／）浄（Ｎ九　　　　
　　１３・・・猶２の］Ｋ坑　　　　　１４・・・第３
吟氷賭。 １５−第７ψトクンジスタ　　　１６・・・第８ｄラン
ジスタ１７−・・第４の」氏坑　　　　　旧・・・漬５
９木）九第４図 ２００．第１９）ランジ久り ２１・・・ｖｊ２つトランジスタ ２２・・・　第３９トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１、第２のトランジスタでカレントミラーを構成し、
   第１、第２のトランジスタと逆極性の第３、第４のトラ
   ンジスタで差動回路を構成し、第３、第４のトランジス
   タのエミッタは第１の電流源に接続され、第３のトラン
   ジスタのコレクタはカレントミラーの基準電流入力側に
   接続され、第４のトランジスタのコレクタはカレントミ
   ラーの電流出力側に接続され、第３のトランジスタのベ
   ースは入力端子に接続され、第４のトランジスタのベー
   スは出力端子に接続され、第１、第２のトランジスタと
   同極性の第５のトランジスタのベースはカレントミラー
   の電流出力側に接続され、第５のトランジスタのエミッ
   タは第１の電流源とは逆極性の第２の電流源に接続され
   、第１、第２のトランジスタとは逆極性の第６のトラン
   ジスタのベースは第２の電流源と第５のトランジスタの
   エミッタの接続点に接続され、第６のトランジスタのエ
   ミッタは出力端子に接続され、第５のトランジスタのエ
   ミッタ電流を第１の電流源の電流とほぼ同等に設定する
   ように構成し、第１、第２のトランジスタのベース電流
   によるカレントミラーのミラー比の悪化を第５のトラン
   ジスタのベース電流で補正し最小限にし、ミラー比がで
   きる限り１に近づくようにすることを特徴とする電圧フ
   ォロワ回路。