JPH04245706A - 増幅回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、増幅回路に関する。よ
り詳細には、電気回路における電圧信号の増幅回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に差動増幅器の回路図を示す。図５
の差動増幅器は、それぞれ正相の入力信号が印加される
入力端子ＩＮおよび逆相の入力信号が印加される入力端
子ＩＮ＊（＊は反転信号であることを示す）がベースに
接続されているトランジスタ５０１　および５０２　と
、トランジスタ５０１　および５０２　のエミッタにそ
れぞれ接続された等しい値の抵抗５０３　および５０４
　とを具備する。トランジスタ５０１　および５０２　
のコレクタは、それぞれ抵抗５０５　および５０６　を
介して電源Ｖｃｃに接続されている。また、抵抗５０３
　および５０４　は定電流源５０７　に接続され、定電
流源５０７　の他端は接地されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の差動増幅器
は、電源電圧Ｖｃｃと接地電圧Ｖｅｅとの間で、出力振
幅、入力振幅、同相入力電圧および入力ダイナミックレ
ンジを分配する必要があった。そのため、同相入力電圧
範囲が狭く、また入力ダイナミックレンジが大きい場合
に大きな出力振幅がとれないという欠点があった。そこ
で本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決した同
相入力電圧範囲が広く、入力振幅が大きくとれ、さらに
、出力の振幅が大きい増幅回路を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、一対の
入力端子に印加されるそれぞれの信号の差を増幅する差
動増幅回路と、該差動増幅回路の差動電流路に挿入され
たカレントミラー回路と、安定化電圧発生回路と、前記
安定化電圧発生回路を電源として前記カレントミラー回
路の出力を増幅する増幅段とを具備することを特徴とす
る増幅回路が提供される。

【０００５】

【作用】本発明の増幅回路では、カレントミラーによる
増幅段と、安定化電圧発生回路を電源とした増幅段とに
、別個に入力振幅、同相入力電圧範囲および出力電圧振
幅を分配することができる。従って、入力信号の振幅を
大きくすることが可能で、同相入力電圧範囲を広くとれ
、出力振幅を大きくできる。以下、本発明を実施例によ
り、さらに詳しく説明するが、以下の開示は本発明の単
なる実施例に過ぎず、本発明の技術的範囲をなんら制限
するものではない。

【０００６】

【実施例】図１に、本発明の増幅回路の一例の回路図を
示す。図１の増幅回路は、それぞれ正相の入力信号が印
加される入力端子ＩＮおよび逆相の入力信号が印加され
る入力端子ＩＮ＊　がベースに接続されているトランジ
スタ１および２と、トランジスタ１および２のエミッタ
にそれぞれ接続された等しい値の抵抗３および４と、そ
れぞれコレクタに抵抗３および４が接続されたトランジ
スタ１１および１２を具備する。トランジスタ１および
２のコレクタは、電源Ｖｃｃに接続されている。トラン
ジスタ１１および１２は、いずれもエミッタが接地され
、互いのベースおよびトランジスタ１１のコレクタが結
合されてカレントミラー回路を構成する。トランジスタ
１２のコレクタは、後段の増幅段を構成するトランジス
タ８のベースに接続されている。

【０００７】トランジスタ８のコレクタは、抵抗５を介
して安定化電圧発生回路１０に接続され、エミッタは抵
抗６を介して接地されている。また、トランジスタ８の
コレクタは、さらに出力段を構成するトランジスタ９の
ベースに接続されている。トランジスタ９のコレクタは
電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは抵抗７を介して接地
されるとともに出力端子ＯＵＴ　に接続されている。従
って、出力段はエミッタホロワである。

【０００８】図１の増幅回路において、トランジスタ１
のベースに印加される正相の入力電圧をＶ１　、トラン
ジスタ２のベースに印加される逆相の入力電圧をＶ２　
、安定化電圧発生回路１０の出力をＶ０　とし、抵抗３
、４の値をＲ１　、抵抗６の値をＲ２　、抵抗５の値を
Ｒ３　、各トランジスタのベース・エミッタ間電圧をＶ
ＢＥとすると、抵抗３を流れる電流ｉ１　は、 ｉ１　＝（Ｖ１　−２ＶＢＥ）／Ｒ１　となる。ここで
トランジスタ１１、１２はカレントミラー回路を構成し
ているので、抵抗４を流れる電流ｉ２　は、ｉ２　＝ｉ
１である。よってトランジスタ８のベース電圧Ｖ３　は
、 となる。増幅段の抵抗５、６、７、トランジスタ８、９
、安定化電圧発生回路１０により、出力電圧Ｖｏｕｔ　
は、抵抗６および５の値をＲ２およびＲ３　とすると、
となり、本実施例の増幅回路では差動入力（Ｖ１　−Ｖ
２　）に対し、Ｒ３　／Ｒ２　倍に増幅された電圧が出
力される。

【０００９】上記本発明の増幅回路では、入力信号電圧
Ｖ１　、Ｖ２　が、Ｖ１　＞２ＶＢＥ、Ｖ２　＞２ＶＢ
Ｅという条件を満たしていれば、入力することが可能で
ある。従って、従来の差動増幅回路のように、限られた
電圧値の間で出力振幅、入力振幅、同相入力電圧および
入力ダイナミックレンジを分配する必要がない。そのた
め、本発明の増幅回路は、同相入力電圧範囲が広く、入
力振幅も大きくとれる。さらに、ほぼＶ０　−ＶＢＥに
近い大きな振幅の出力が得られる。

【００１０】図２から図４にそれぞれ本発明の増幅回路
の他の実施例を示す。図２の増幅回路は、図１の増幅回
路と同様に、それぞれ正相の入力信号が印加される入力
端子ＩＮおよび逆相の入力信号が印加される入力端子Ｉ
Ｎ＊　がベースに接続されているトランジスタ２０１　
および２０２　と、トランジスタ２０１　および２０２
　のエミッタにそれぞれ接続された等しい値の抵抗２０
３　および２０４　と、それぞれコレクタに抵抗２０３
　および２０４　が接続されたトランジスタ２１１およ
び２１２を具備する。トランジスタ２０１　および２０
２　のコレクタは、電源Ｖｃｃに接続されている。トラ
ンジスタ２１１　および２１２　は、いずれもエミッタ
が接地され、互いのベースおよびトランジスタ２１１　
のコレクタが結合されてカレントミラー回路を構成する
。トランジスタ２１２　のコレクタは、後段のカレント
ミラー回路を構成するトランジスタ２２１　のベースお
よびコレクタ、トランジスタ２２２　のベースに接続さ
れている。

【００１１】トランジスタ２２１　および２２２　のエ
ミッタはともに接地され、トランジスタ２２２　のコレ
クタは、抵抗２０５　を介して安定化電圧発生回路２１
０　に接続されている。また、トランジスタ２２２　の
コレクタは、さらに出力段を構成するトランジスタ２０
９　のベースに接続されている。トランジスタ２０９　
のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは抵抗２
０７　を介して接地されるとともに出力端子ＯＵＴ　に
接続されている。

【００１２】上記図２の増幅回路は、図１の増幅回路の
トランジスタ８による増幅段に代えてトランジスタ２２
１　、２２２　によるカレントミラー回路による増幅段
を設けたものである。即ち、図２の増幅回路は、トラン
ジスタ２１１　、２１２　によるカレントミラー回路の
出力をトランジスタ２２１　、２２２　によるカレント
ミラー回路により増幅し、トランジスタ２０９　により
さらに増幅して出力する。 従って、図１の増幅回路より特性が安定している。

【００１３】図３の増幅回路は、図１、図２の増幅回路
と同様に、それぞれ正相の入力信号が印加される入力端
子ＩＮおよび逆相の入力信号が印加される入力端子ＩＮ
＊　がベースに接続されているトランジスタ３０１　お
よび３０２　と、トランジスタ３０１および３０２のエ
ミッタにそれぞれ接続された等しい値の抵抗３０３　お
よび３０４　と、それぞれコレクタに抵抗３０３　およ
び３０４　が接続されたトランジスタ３１１　および３
１２　を具備する。トランジスタ３０１　および３０２
　のコレクタは、電源Ｖｃｃに接続されている。トラン
ジスタ３１１　および３１２　は、いずれもエミッタが
接地され、ベースが互いに結合されて抵抗３１４　を介
して接地されている。また、トランジスタ３１１　およ
び３１２　のベースには、コレクタが電源Ｖｃｃに接続
され、ベースがトランジスタ３１１　コレクタに接続さ
れているトランジスタ３１３のエミッタが接続され、ト
ランジスタ３１１、３１２　および３１３　は３トラン
ジスタ型のカレントミラー回路を構成する。トランジス
タ３１２　のコレクタは、増幅段を構成するトランジス
タ３１７　のベースに接続されている。

【００１４】トランジスタ３１７　のコレクタは電源Ｖ
ｃｃに接続され、エミッタ抵抗３１５　を介して接地さ
れるとともに、トランジスタ３１８　のベースに接続さ
れている。トランジスタ３１８　のコレクタは抵抗３１
５　を介して安定化電圧発生回路３１０　に接続され、
エミッタは抵抗３１６　を介して接地されている。また
、トランジスタ３１８　のコレクタは、さらに後段の増
幅段を構成するトランジスタ３１９　のベースに接続さ
れている。トランジスタ３１９　のコレクタは電源Ｖｃ
ｃに接続され、エミッタは抵抗３０７　を介して接地さ
れるとともに出力端子ＯＵＴ　に接続されている。

【００１５】上記図３の増幅回路は、図１の増幅回路と
基本的に等しい構成を有するが、カレントミラー回路の
構成が異なる。即ち、図１の増幅回路では、一対のトラ
ンジスタでカレントミラー回路を構成していたが、図３
の増幅回路では、トランジスタ３１１　、３１２　およ
び３１３　の３個のトランジスタでカレントミラー回路
を構成している。従って、トランジスタ３１２　の駆動
力を高めることができ、図１の増幅回路より安定した動
作が期待できる。

【００１６】図４の増幅回路は、図１〜図３の増幅回路
と同様に、それぞれ正相の入力信号が印加される入力端
子ＩＮおよび逆相の入力信号が印加される入力端子ＩＮ
＊　がベースに接続されているトランジスタ４０１　お
よび４０２　と、トランジスタ４０１および４０２のエ
ミッタにそれぞれ接続された等しい値の抵抗４０３　お
よび４０４　と、それぞれコレクタに抵抗４０３　およ
び４０４　が接続されたトランジスタ４１１　および４
１２　を具備する。トランジスタ４０１　および４０２
　のコレクタは、電源Ｖｃｃに接続されている。トラン
ジスタ４１１　および４１２　は、いずれもエミッタが
接地され、ベースが互いに結合されて抵抗４１４　を介
して接地されている。また、トランジスタ４１１　およ
び４１２　のベースには、コレクタが電源Ｖｃｃに接続
され、ベースがトランジスタ４１１　コレクタに接続さ
れているトランジスタ４１３のエミッタが接続され、ト
ランジスタ４１１、４１２　および４１３　はカレント
ミラー回路を構成する。トランジスタ４１２　のコレク
タは、後段のカレントミラー回路を構成するトランジス
タ４２１　のコレクタおよびトランジスタ４２３　のベ
ースに接続されている。

【００１７】トランジスタ４２１　のエミッタは接地さ
れ、ベースはトランジスタ４２２　のベースに接続され
るとともに抵抗４２４を介して接地されている。トラン
ジスタ４２２　のコレクタは、抵抗４０５　を介して安
定化電圧発生回路４１０　に接続され、エミッタは接地
されている。また、トランジスタ４２１　、４２２　の
ベースには、トランジスタ４２３　のエミッタが接続さ
れ、トランジスタ４２１　、４２２　および４２３　は
、カレントミラー回路を構成する。トランジスタ４２２
　のコレクタは、さらに出力段を構成するトランジスタ
４１９のベースに接続されている。トランジスタ４１９
のコレクタは電源Ｖｃｃに接続され、エミッタは抵抗４
０７　を介して接地されるとともに出力端子ＯＵＴに接
続されている。

【００１８】上記図４の増幅回路は、図３の増幅回路の
トランジスタ３１８　による増幅段に代えてトランジス
タ４２１　、４２２　および４２３　によるカレントミ
ラー回路による増幅段を設けたものである。即ち、図４
の増幅回路は、トランジスタ４１１　、４１２　および
４１３　によるカレントミラー回路の出力をトランジス
タ４２１　、４２２　および４２３　によるカレントミ
ラー回路により増幅し、トランジスタ４１９　によりさ
らに増幅して出力する。従って、図３の増幅回路より特
性が安定している。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の増幅回路
では、カレントミラーによる増幅段と、安定化電圧発生
回路を電源とした増幅段とに、それぞれ別個に入力振幅
、同相入力電圧範囲および出力電圧振幅を分配すること
ができる。従って、入力信号の振幅を大きくすることが
可能で、同相入力電圧範囲を広くとれ、出力振幅を大き
くできる。さらには本発明の増幅回路は、安定化電圧発
生回路の発生する電圧が出力電圧の直流成分となるため
に、出力電圧の直流成分を安定させることが容易である
。また、上述のように入力信号に対する条件が緩いので
直流結合型の増幅器として使用すると効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の増幅回路の一例の回路図である。

【図２】本発明の増幅回路の他の一例の回路図である。

【図３】本発明の増幅回路のさらに他の一例の回路図で
ある。

【図４】本発明の増幅回路のさらに別の一例の回路図で
ある。

【図５】従来の差動増幅回路の回路図である。

【符号の説明】

１、２、８、９、１１、１２　　トランジスタ３、４、
５、６、７　　　　　　抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の入力端子に印加されるそれぞれの信
   号の差を増幅する差動増幅回路と、該差動増幅回路の差
   動電流路に挿入されたカレントミラー回路と、安定化電
   圧発生回路と、前記安定化電圧発生回路を電源として前
   記カレントミラー回路の出力を増幅する増幅段とを具備
   することを特徴とする増幅回路。