JPH02241213A - 差動増幅器 - Google Patents

差動増幅器

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JPH02241213A
JPH02241213A JP2029730A JP2973090A JPH02241213A JP H02241213 A JPH02241213 A JP H02241213A JP 2029730 A JP2029730 A JP 2029730A JP 2973090 A JP2973090 A JP 2973090A JP H02241213 A JPH02241213 A JP H02241213A
Authority
JP
Japan
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transistor
transistors
resistor
coupled
collectors
Prior art date
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Pending
Application number
JP2029730A
Other languages
English (en)
Inventor
De Plassche Rudy J Van
ルディ ヨハン ファン デ プラッシエ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPH02241213A publication Critical patent/JPH02241213A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

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、コレクタが負荷を経て共通端子に結合されエ
ミッタが互に結合された第1及び第2のトランジスタを
具え、その相互結合エミッタを第1電源端子に第1抵抗
と第1電流源を経て結合すると共に第2抵抗と第2電流
源を経て結合し、更に前記相互結合エミッタを前記第1
トランジスタのベースにベースが結合された第3トラン
ジスタのエミッタに前記第1抵抗を経て結合すると共に
前記第2トランジスタのベースにベースが結合された第
4トランジスタのエミッタに前記第2抵抗を経て結合し
て成る差動増幅器に関するものである。
(従来の技術) 斯る差動増幅器は集積半導体回路及び特に高速アナログ
−ディジタル変換器、演算増幅器及びサンプルホールド
回路に用いることができる。
斯る差動増幅器は米国特許第4616190号明細書か
ら既知である。この既知の増幅器では第1及び第2トラ
ンジスタが差動対を構成し、この差動対にはエミッタ電
流が第1及び第2電流源により第1及び第2抵抗を経て
供給される。第3及び第4トランジスタが第1及び第2
トランジスタと相まってエミッタ縮退差動対を構成し、
それらのバイアス電流も第1及び第2電流源により供給
される。
第1及び第2トランジスタのコレクタはそれぞれ抵抗を
経て第2電源端子に結合し、第3及び第4トランジスタ
のコレクタはこの電源端子に直接接続する。出力信号は
第1及び第2トランジスタのコレクタから取り出す。入
力端子間の電圧差が零ボルトである平衡状態においては
、第1及び第2トランジスタを流れる電流が互に略々等
しく、この場合には第3及び第4トランジスタを流れる
電流も互に略々等しい。第1及び第2入力端子間の電圧
差が正の場合には第1及び第3トランジスタを流れる電
流が増大し、第2及び第4トランジスタを流れる電流が
減少する。電流増大は第2電流源により第2抵抗を経て
与えられる。この入力電圧差が増大すると、第2トラン
ジスタが最初にカ一 ツトオフする。第4トランジスタはしばらくの間導通の
ままになるので、第1トランジスタの電流は依然として
第2抵抗を経て増大し得る。このようにして第1トラン
ジスタの駆動レンジが第4トランシズタもカットオフさ
れるまで拡張される。
入力電圧差が反対極性を有する場合にも同様の応答が得
られる。
(発明が解決しようとする課題) 出力端子と第1電源端子との間の電圧は常に中間素子の
正しい動作を与えるに足る電圧である必要があるため、
再出力電圧は決して第1電源端子の電圧に等しくなり得
ない。しかし、出力電圧は第2電源端子の電圧に等しく
なり得る。従って、再出力電圧が出力特性の中心で交差
せず、AB級動作になる。よって、平衡状態が出力特性
の中心に位置するシングルエンデツドA線出力信号は負
荷を電流ミラーにより構成する場合にしか得ることがで
きない。
これがため、本発明の目的はシングルエンデツドA級信
号及び差動A緑信号の双方をその出力端子から直接取り
出すことができる差動増幅器を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は頭書に記載したタイプの差動増幅器において、
前記第3及び第4トランジスタのコレクタを共通の第3
抵抗を経て前記第2電源端子に結合すると共にエミッタ
が前記共通端子に結合されコレクタが前記第2電源端子
に結合された第5トランジスタのベースに結合したこと
を特徴とする。
本発明は、第5トランジスタによって、第3抵抗を流れ
る電流が第1又は第2抵抗を経て加えられる第1又は第
2トランジスタを流れる電流から絶縁されるという事実
に基づいて為したものである。正しいバイアスの場合に
はこれにより出力特性の中心で交差する出力電圧を生じ
、A級゛動作に対応する。従って、何の問題もなしにシ
ングルエンデツド出力信号も差動出力信号も得ることが
できる。
本発明差動増幅器の第1の実施例では第1及び第2トラ
ンジスタのコレクタをそれぞれ第4及び第5抵抗を経て
共通端子に結合する。
本発明差動増幅器の第2の実施例では第1及び第2トラ
ンジスタのコレクタを電流ミラー回路により共通端子に
結合する。
(実施例) 図面を参照して本発明を実施例につき詳細に説明する。
第1図は従来の差動増幅器を示す。この増幅器では入力
電圧をトランジスタT1及びT3のベース及びトランジ
スタT2及びT4のベースで構成される第1及び第2入
力端子1及び2に供給する。トランジスタTI及びT2
のエミッタを互に結合し、この相互結合エミッタをそれ
ぞれ抵抗R1及び電流源J1を経て及び抵抗R2及び電
流源J2を経て第1電源端子V9.、に結合すると共に
それぞれ抵抗R1及びR2を経てトランジスタT3及び
T4のエミッタに結合する。
トランジスタT3及びT4のコレクタを第2電源端子V
ccに結合する。この電源端子は抵抗R3を経てトラン
ジスタTIのコレクタ(第1出カ端子3を構成する)に
も結合すると共に抵抗R4を経てトランジスタT2のコ
レクタ(第2出力端子4を構成する)にも結合する。平
衡状態では等しい電流が素子RITl、 R3及び素子
R2,T2. +14を経て、及びトランジスタT3及
びT4を経て流れる。この場合には出力端子間の電圧差
は略々零になる。例えば入力端子1及び2間の電圧差が
正の場合には、トランジスタT1及びT3を流れる電流
が増大し、逆にトランジスタT2及びT4を流れる電流
が減少する。このとき追加の電流が抵抗R2を経て電流
源J2へと流れる。入力電圧差が増大すると、トランジ
スタT2がターンオフするがトランジスタT4はまだ導
通する。電流源J2が追加の電流をトランジスタT1に
供給するためにトランジスタT1の駆動レンジが単差動
対と比較して拡張される。トランジスタT4がカントオ
フするとトランジスタTI及びT3を流れる電流は最大
値に到達する。反対極性の入力電圧差の場合にはトラン
ジスタT2の駆動レンジが同様に拡張され、この場合に
はトランジスタTI及びT3が順次にカットオフされる
第2図には端子3及び4の出力電圧v3及びv4を入力
端子1及び2間の電圧差Vl−V2の関数としてプロッ
トしである。この場合には再出力電圧はこの特性の中心
で交差せず、この特性はAB級動作に相当する。増大す
る入力電圧において一方の出力電圧が既に制限されてい
ても他方の出力電圧がまだ相当の時間に亘って増大し得
る。この場合、A繰出力信号は負荷として電流ミラーを
用いるときにのみ得ることができるだけである。
第3図は本発明差動増幅器の第1の実施例を示し、第1
図と同一の部分には同一の符号を付しである。本発明で
はトランジスタT3及びT4のコレクタを第2電源端子
Vccに抵抗R5を経て結合すると共にトランジスタT
5のベース−コレクタ接合を経て結合する。トランジス
タT1及びT2の結合コレクタ間のノードから成る共通
端子5をトランジスタT5のエミッタに結合する。従っ
て、トランジスタT3及びT4を流れる電流の和が抵抗
R5を経て流れ、トランジスタT1及びT2を流れる電
流の和がトランジスタT5を経て流れる。出力端子3及
び4の電位は抵抗R5、トランジスタT5のベース−エ
ミッタ接合及び略々等しい抵抗値の抵抗R3又はR4間
の総合電圧降下により決まる。適切な設計の場合には、
この電位は総合出力電圧スイングの中心に位置し、A級
動作を得ることができる。最大出力の場合における出力
端子と第2電源端子VCCとの間の所要残留電圧がこれ
に寄与する。
第4図は出力電圧v3及びV、を入力端子1及び2間の
電圧差L−Vzの関数として示すものである。
再出力電圧は特性の中心で交差し、差動出力信号として
同一の出力電圧スイングを有するシングルエンデツド信
号を得ることができる。
第5図は本発明差動増幅器の第2の実施例を示し、第3
図と同一の部分には同一の符号を付しである。本例では
抵抗R3及びR4をpnp トランジスタT6及びT7
と置き換え、それらのエミッタを共通端子5に結合する
。トランジスタT6のベースをトランジスタT7のベー
ス及びコレクタに結合すると共にトランジスタT2のコ
レクタに結合する。トランジスタT6のコレクタをトラ
ンジスタ↑1のコレクタに結合して出力端子3を構成す
る。この場合、トランジスタT6を流れる電流がらトラ
ンジスタT1を流れる電流が差し引かれた電流をこの出
力端子3から得ることができる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものでなく、
種にの変形や変更が可能である、例えば非複合(単一)
トランジスタの代りにダーリントントランジスタの使用
或は異なる負荷の使用が可能である。また、pnp又は
ユニポーラトランジスタを使用することもできる。後者
の場合には特許請求の範囲の記載においてコレクタ、ベ
ース及びエミッタをドレイン、ゲート及びソースと読み
替える必要がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の差動増幅器の回路図、 第2図は第1図に示す構成の差動増幅器の人力出力特性
曲線を示す図、 第3図は本発明差動増幅器の第1の実施例の回路図、 第4図は第3図に示す構成の差動増幅器の入力−出力特
性曲線図、 第5図は本発明差動増幅器の第2の実施例の回路図であ
る。 T1. T2・・・第1及び第2トランジスタR1,R
2・・・第1及び第2抵抗 J1. J2・・・第1及び第2電流源T3. T4・
・・第3及び第4トランジスタR3,R4・・・負荷抵
抗   1,2・・・入力端子3.4・・・出力端子 V@@+ VeC・・・第1及び第2電源端子R5・・
・第3抵抗 T5・・・第5トランジスタ T6. T7・・・電流ミラー回路 e       ff ・−一トーー’:> 〉 〉     −才 〉

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、コレクタが負荷を経て共通端子に結合されエミッタ
    が互に結合された第1及び第2のトランジスタを具え、
    その相互結合エミッタを第1電源端子に第1抵抗と第1
    電流源を経て結合すると共に第2抵抗と第2電流源を経
    て結合し、更に前記相互結合エミッタを前記第1トラン
    ジスタのベースにベースが結合された第3トランジスタ
    のエミッタに前記第1抵抗を経て結合すると共に前記第
    2トランジスタのベースにベースが結合された第4トラ
    ンジスタのエミッタに前記第2抵抗を経て結合して成る
    差動増幅器において、前記第3及び第4トランジスタの
    コレクタを共通の第3抵抗を経て前記第2電源端子に結
    合すると共にエミッタが前記共通端子に結合されコレク
    タが前記第2電源端子に結合された第5トランジスタの
    ベースに結合したことを特徴とする差動増幅器。 2、前記第1及び第2トランジスタのコレクタをそれぞ
    れ第4及び第5抵抗を経て前記共通端子に結合したこと
    を特徴とする請求項1記載の差動増幅器。 3、前記第1及び第2トランジスタのコレクタを電流ミ
    ラー回路により前記共通端子に結合したことを特徴とす
    る請求項1記載の差動増幅器。
JP2029730A 1989-02-14 1990-02-13 差動増幅器 Pending JPH02241213A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8900348 1989-02-14
NL8900348 1989-02-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02241213A true JPH02241213A (ja) 1990-09-25

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ID=19854123

Family Applications (1)

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JP2029730A Pending JPH02241213A (ja) 1989-02-14 1990-02-13 差動増幅器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5021744A (ja)
EP (1) EP0384510B1 (ja)
JP (1) JPH02241213A (ja)
KR (1) KR900013706A (ja)
DE (1) DE69010711T2 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
KR900013706A (ko) 1990-09-06
EP0384510B1 (en) 1994-07-20
DE69010711D1 (de) 1994-08-25
US5021744A (en) 1991-06-04
DE69010711T2 (de) 1995-02-16
EP0384510A1 (en) 1990-08-29

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