JPH0155770B2 - - Google Patents

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JPH0155770B2
JPH0155770B2 JP58189373A JP18937383A JPH0155770B2 JP H0155770 B2 JPH0155770 B2 JP H0155770B2 JP 58189373 A JP58189373 A JP 58189373A JP 18937383 A JP18937383 A JP 18937383A JP H0155770 B2 JPH0155770 B2 JP H0155770B2
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JP
Japan
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channel
source follower
follower circuit
mos transistor
voltage
Prior art date
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JP58189373A
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English (en)
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JPS6081907A (ja
Inventor
Norio Ueno
Yutaka Awata
Yoji Hino
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、バツフア回路として用いることがで
きるソースフオロア回路に関するものである。
従来技術と問題点 インピーダンス上の問題等により、入力信号と
出力信号との比をほぼ1:1としたバツフア回路
が用いられている。このようなバツフア回路とし
ては、従来例えば第1図に示すように、入力端子
INと出力端子OUTとの間に、正相増幅器を構成
する演算増幅器OPAを接続した回路が知られて
いる。しかし、演算増幅器OPAは消費電力が比
較的大きいと共に、集積回路化した場合の占有面
積が大きい欠点があつた。又第2図に示すよう
に、nチヤネルMOSトランジスタQ1,Q2か
ら構成されたソースフオロア回路も知られてい
る。このソースフオロア回路は、第1図に示す回
路に比較して消費電力が少なく、占有面積も小さ
くできる利点がある。しかし、製造プロセスのば
らつきや、温度変動による影響が大きい欠点があ
つた。
即ち、第2図に示す従来例のソースフオロア回
路は、nチヤネルのMOSトランジスタQ1,Q
2を電源とアースGとの間に直列に接続して電源
電圧VDDを印加し、ドライバを構成するMOSトラ
ンジスタQ2のゲートに入力端子INを接続し、
ロードを構成するMOSトランジスタQ1のゲー
トに一定のゲート電圧VGを印加し、MOSトラン
ジスタQ1,Q2の接続点に出力端子OUTを接
続したものである。
例えば、MOSトランジスタQ1,Q2のゲー
トに、それぞれゲート電圧VG1,VG2を加えた時
にそれぞれに流れる電流をI1,I2とすると、 I1=〔β1(VG1−Vth)2〕/2 ……(1) I2=〔β2(VG2−Vth)2〕/2 ……(2) で表される。なおβ1,β2はMOSトランジスタQ
1,Q2の電流増幅率、VG1,VG2はMOSトラ
ンジスタQ1,Q2のゲート電圧、Vthは閾値電
圧である。
入力端子INに加えられる入力電圧をVin、出力
電圧をVoutとすると、 VG2=Vin−Vout ……(3) で表されるから、 I2=〔β2(Vin−Vout−Vth)2〕/2 ……(4) となる。ソースフオロア回路を構成するMOSト
ランジスタQ1,Q2は、第2図に示すように直
列に接続されているから、I1=I2となり、(2)式を
(4)式に代入すると、 Vout=Vin−Vth−(√1 2)・(VG1−Vth)
……(5) となる。
一般にソースフオロア回路は、ダイナミツクレ
ンジを広げる必要があるから、β1<β2、即ちロー
ドとしてのMOSトランジスタQ1に対してドラ
イバとしてのMOSトランジスタQ2のチヤネル
幅を大きく製作するものである。従つて、(5)式
は、 Vout≒Vin−Vth ……(6) となり、閾値電圧Vthに依存したものとなる。こ
の閾値電圧Vthは、製造プロセスに於ける拡散領
域の不純物濃度、拡散深さ等のばらつき、及び使
用中の温度変動等により変化するものであるか
ら、入力電圧Vinが一定でも出力電圧Voutにば
らつきが生じる欠点があつた。
発明の目的 本発明は、製造プロセスにおけるばらつきや温
度変動による影響が少ないソースフオロア回路を
提供することを目的とするものである。
発明の構成 本発明のソースフオロア回路は、ドライバとロ
ードとを構成すると共に、それぞれチヤネル幅を
等しくした第1、第2のpチヤネルMOSトラン
ジスタからなるpチヤネル・ソースフオロア回路
及び第3、第4のnチヤネルMOSトランジスタ
からなるnチヤネル・ソースフオロア回路を、電
源とアースとの間に接続し、第5、第6、第7の
nチヤネルMOSトランジスタのそれぞれのゲー
トとドレインとを接続すると共に、前記電源とア
ースとの間に直列に接続して、前記第5のnチヤ
ネルMOSトランジスタによる分圧電圧と、前記
第7のnチヤネルMOSトランジスタによる分圧
電圧とが、それぞれ等しくなるように設定した分
圧回路を設け、前記pチヤネル・ソースフオロア
回路の第1のpチヤネルMOSトランジスタのゲ
ートに入力端子を接続し、前記pチヤネル・ソー
スフオロア回路の出力を前記nチヤネル・ソース
フオロア回路の第3のnチヤネルMOSトランジ
スタに加えるように接続して、pチヤネル・ソー
スフオロア回路とnチヤネル・ソースフオロア回
路とを縦続接続し、又前記分圧回路の第5のnチ
ヤネルMOSトランジスタによる分圧電圧を前記
nチヤネル・ソースフオロア回路の第4のnチヤ
ネルMOSトランジスタのゲートに、且つ前記分
圧回路の第7のnチヤネルMOSトランジスタに
よる分圧電圧を前記pチヤネル・ソースフオロア
回路の第2のpチヤネルMOSトランジスタのゲ
ートにそれぞれ加えるように接続したもので、入
力電圧と出力電圧との比をほぼ1対1とし、且つ
閾値電圧の影響を受けないようにすることができ
るものである。以下実施例について詳細に説明す
る。
発明の実施例 第3図は本発明の実施例の回路図であり、Q
5,Q6は第1及び第2のpチヤネルMOSトラ
ンジスタ、Q4,Q3は第3及び第4のnチヤネ
ルMOSトランジスタ、Q7,Q8,Q9は分圧
回路を構成する第5、第6、第7のnチヤネル
MOSトランジスタ、Q5,Q6はpチヤネル
MOSトランジスタ、VDDは電源電圧、Gはアー
ス、INは入力端子、OUTは出力端子である。n
チヤネルMOSトランジスタQ3,Q4によりn
チヤネル・ソースフオロア回路を構成し、pチヤ
ネルMOSトランジスタQ5,Q6によりpチヤ
ネル・ソースフオロア回路を構成し、nチヤネル
とpチヤネル・ソースフオロア回路のドライバと
ロードとを構成するMOSトランジスタのサイズ
を等しくし、pチヤネル・ソースフオロア回路の
ドライバを構成するMOSトランジスタQ5のゲ
ートに入力端子INを接続し、pチヤネル・ソー
スフオロア回路の出力をnチヤネル・ソースフオ
ロア回路のドライバを構成するMOSトランジス
タQ4のゲートに加えるように、pチヤネル・ソ
ースフオロア回路とnチヤネル・ソースフオロア
回路とを縦続接続する。
又nチヤネルMOSトランジスタQ7,Q9は
同じサイズとし、MOSトランジスタQ7〜Q9
により電源電圧VDDを分圧してnチヤネルMOSト
ランジスタQ3のゲート電圧及びpチヤネル
MOSトランジスタQ6のゲート電圧を加えるも
のであり、温度変動によつても同一の特性変化と
なるから、nチヤネルMOSトランジスタQ3の
ゲート・ソース電圧と、pチヤネルMOSトラン
ジスタQ6のゲート・ソース電圧とを等しく保つ
ことができる。
前述の如く、nチヤネルとpチヤネル・ソース
フオロア回路のドライバとロードとを構成する
MOSトランジスタのサイズを等しくすることに
より、電流増幅率βも等しくなり、nチヤネル・
ソースフオロア回路に於いては、MOSトランジ
スタQ3のゲート電圧をVG3とすると、(5)式から
出力電圧Voutは、 Vout≒Vin−VG3 ……(7) となる。即ち閾値電圧Vthの影響を受けないもの
となる。
又pチヤネル・ソースフオロア回路に於いて
は、その出力電圧Vopは、MOSトランジスタQ
6のゲート電圧をVG6とすると、 Vop=Vin+VG6 ……(8) となる。従つて出力電圧Voutは、 Vout=Vop−VG3=Vin+VG6−VG3 ……(9) となる。ここで、MOSトランジスタQ7,Q9
のサイズを同じくして、VG6=VG3とすると、(9)
式は Vout=Vin ……(10) となる。即ち入力電圧と出力電圧との比を1:1
としたバツフア回路を構成することができる。又
出力電圧は閾値電圧による影響を受けないものと
なる。又ダイナミツクレンジも従来例とほぼ同じ
程度のものとなる。
発明の効果 以上説明したように、本発明は、それぞれチヤ
ネル幅を等しくした第1、第2のpチヤネル
MOSトランジスタQ5,Q6からなるpチヤネ
ル・ソースフオロア回路と、それぞれチヤネル幅
を等しくした第3、第4のnチヤネルMOSトラ
ンジスタQ4,Q3からなるnチヤネル・ソース
フオロア回路とを縦続接続し、pチヤネル・ソー
スフオロア回路の第1のpチヤネルMOSトラン
ジスタQ5のゲートに入力端子INを接続し、又
第5、第6、第7のnチヤネルMOSトランジス
タQ7,Q8,Q9からなる分圧回路の第5のn
チヤネルMOSトランジスタQ7のドレイン・ソ
ース間電圧を、nチヤネル・ソースフオロア回路
のロードを構成する第4のnチヤネルMOSトラ
ンジスタQ3のゲート電圧VG3とし、又第7のn
チヤネルMOSトランジスタQ9のドレイン・ソ
ース間電圧を、pチヤネル・ソースフオロア回路
のロードを構成する第2のpチヤネルMOSトラ
ンジスタQ6のゲート電圧VG6としてそれぞれ加
えるもので、それらのゲート電圧は、分圧回路に
よりVG3=VG6に設定したものであり、、出力電
圧Voutが閾値電圧による影響を受けない構成と
なるので、製造プロセスのばらつきによる閾値電
圧のばらつきがあつても、又温度変動があつても
入力電圧Vinと出力電圧Voutとの比を1:1に
維持することができる。即ち出力電圧のばらつき
が生じないソースフオロア回路を提供することが
できる。又ダイナミツクレンジも従来例とほぼ同
じ程度のものとなる。従つて消費電力が少なく且
つ占有面積が小さい利点を生かすと共に、出力電
圧のばらつきの少ない回路であるから、各種のバ
ツフア回路に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来のバツフア回路、第3
図は本発明の実施例の回路図である。 Q3,Q4はnチヤネル・ソースフオロア回路
を構成するnチヤネルMOSトランジスタ、Q5,
Q6はpチヤネル・ソースフオロア回路を構成す
るpチヤネルMOSトランジスタ、Q7,Q8,
Q9はnチヤネルMOSトランジスタ、INは入力
端子、OUTは出力端子である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ドライバとロードとを構成すると共に、それ
    ぞれチヤネル幅を等しくした第1、第2のpチヤ
    ネルMOSトランジスタQ5,Q6からなるpチ
    ヤネル・ソースフオロア回路及び第3、第4のn
    チヤネルMOSトランジスタQ4,Q3からなる
    nチヤネル・ソースフオロア回路とを、電源とア
    ースとの間に接続し、 第5、第6、第7のnチヤネルMOSトランジ
    スタQ7,Q8,Q9のそれぞれのゲートとドレ
    インとを接続すると共に、前記電源とアースとの
    間に直列に接続して、前記第5のnチヤネル
    MOSトランジスタQ7による分圧電圧と、前記
    第7のnチヤネルMOSトランジスタQ9による
    分圧電圧とを、それぞれ等しくした分圧回路を構
    成し、 前記pチヤネル・ソースフオロア回路の第1の
    pチヤネルMOSトランジスタQ5のゲートに入
    力端子INを接続し、該pチヤネル・ソースフオ
    ロア回路の出力を前記nチヤネル・ソースフオロ
    ア回路の第3のnチヤネルMOSトランジスタQ
    4に加えるように接続し、 前記分圧回路の第5のnチヤネルMOSトラン
    ジスタQ7による分圧電圧を前記nチヤネル・ソ
    ースフオロア回路の第4のnチヤネルMOSトラ
    ンジスタQ3のゲートに、且つ前記分圧回路の第
    7のnチヤネルMOSトランジスタQ9による分
    圧電圧を前記pチヤネル・ソースフオロア回路の
    第2のpチヤネルMOSトランジスタQ6のゲー
    トにそれぞれ加えるように接続したことを特徴と
    するソースフオロア回路。
JP58189373A 1983-10-12 1983-10-12 ソ−スフオロア回路 Granted JPS6081907A (ja)

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JP58189373A JPS6081907A (ja) 1983-10-12 1983-10-12 ソ−スフオロア回路

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JPS6081907A JPS6081907A (ja) 1985-05-10
JPH0155770B2 true JPH0155770B2 (ja) 1989-11-27

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53103371A (en) * 1977-02-22 1978-09-08 Nec Corp Field effect transistor complementary circuit
JPS53105357A (en) * 1977-02-25 1978-09-13 Nec Corp Complementary circuit for field effct transistor

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JPS6081907A (ja) 1985-05-10

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