JPH048006A - 利得切替増幅回路 - Google Patents
利得切替増幅回路Info
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- JPH048006A JPH048006A JP11111790A JP11111790A JPH048006A JP H048006 A JPH048006 A JP H048006A JP 11111790 A JP11111790 A JP 11111790A JP 11111790 A JP11111790 A JP 11111790A JP H048006 A JPH048006 A JP H048006A
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- Japan
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- gain
- bias
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- amplifier
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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。
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〕
この発明は例えば入力信号のレベルに応じて利得を切替
えることができる利得切替増幅回路に関する。
えることができる利得切替増幅回路に関する。
第2図は従来の利得切替増幅回路の回路図である。図に
おいて、1は差動増幅器として働く演算増幅器、C1は
演算増幅器1に接続されている位相補償容量である。B
1は、演算増幅器1にバイアス電流を供給するためのバ
イアス回路である。
おいて、1は差動増幅器として働く演算増幅器、C1は
演算増幅器1に接続されている位相補償容量である。B
1は、演算増幅器1にバイアス電流を供給するためのバ
イアス回路である。
バイアス回路B1は、NPNトランジスタQ2゜Q3、
定電流源10及び電源V。。より成る。トランジスタQ
2.Q3はトランジスタQ3を基準トランジスタとした
カレントミラー回路を構成する。
定電流源10及び電源V。。より成る。トランジスタQ
2.Q3はトランジスタQ3を基準トランジスタとした
カレントミラー回路を構成する。
トランジスタQ2は、コレクタが演算増幅器1に、ベー
スがトランジスタQ3のベースに各々接続され、エミッ
タが接地されている。トランジスタQ3は、ベースとコ
レクタが接続され、この共通接続点が定電流源1.0を
介して電源V。0に接続されており、エミッタが接地さ
れている。演算増幅器1の出力はNPN トランジスタ
Q1のベースに接続されている。トランジスタQ1のコ
レクタは電源V。Cに接続され、エミッタは抵抗R1,
、R2゜R3が直列に接続された抵抗回路網を介し接地
されるとともに、信号出力端子2にも接続されている。
スがトランジスタQ3のベースに各々接続され、エミッ
タが接地されている。トランジスタQ3は、ベースとコ
レクタが接続され、この共通接続点が定電流源1.0を
介して電源V。0に接続されており、エミッタが接地さ
れている。演算増幅器1の出力はNPN トランジスタ
Q1のベースに接続されている。トランジスタQ1のコ
レクタは電源V。Cに接続され、エミッタは抵抗R1,
、R2゜R3が直列に接続された抵抗回路網を介し接地
されるとともに、信号出力端子2にも接続されている。
演算増幅器1の十人力は信号入力端子3に接続されてい
る。抵抗R1とR2の共通接続点は、スイッチの役目を
するNチャネルMOSトランジスタ(以下NMO3)ラ
ンジスタと略す)Slを介して演算増幅器1の一人力に
接続されている。
る。抵抗R1とR2の共通接続点は、スイッチの役目を
するNチャネルMOSトランジスタ(以下NMO3)ラ
ンジスタと略す)Slを介して演算増幅器1の一人力に
接続されている。
8MO8)ランジスタS1のゲートはインバータ11を
介して切替信号入力端子vH5に接続されている。抵抗
R2とR3の共通接続点はスイッチの役目をするNMO
5)ランジスタS2を介して演算増幅器1の一人力に接
続されている。NMOSトランジスタS2のゲートは直
接に切替信号入力端子■□、に接続されている。切替信
号入力端子■HLからの切替信号に応じてNMOSトラ
ンジスタSl、S2がオン/オフして、利得が変化する
。
介して切替信号入力端子vH5に接続されている。抵抗
R2とR3の共通接続点はスイッチの役目をするNMO
5)ランジスタS2を介して演算増幅器1の一人力に接
続されている。NMOSトランジスタS2のゲートは直
接に切替信号入力端子■□、に接続されている。切替信
号入力端子■HLからの切替信号に応じてNMOSトラ
ンジスタSl、S2がオン/オフして、利得が変化する
。
次に動作について説明する。切替信号入力端子VHLに
“Hoが入力されるとNMO5)ランジスタSl、S2
は各々オフ、オンする。ここで演算増幅器1の十人力電
圧をV 、−入力端子をin(+) Vtn(−)’信号出力端子2の出力電圧を■。ul、
演算増幅器1の利得をKとすると、 V = K(vin(+) 1n(−) )
・・・(2)。ut ’ となる。 (2)式に (1)式を代入すると、R31 ゜ut s。(+、/(+−) V −V。
“Hoが入力されるとNMO5)ランジスタSl、S2
は各々オフ、オンする。ここで演算増幅器1の十人力電
圧をV 、−入力端子をin(+) Vtn(−)’信号出力端子2の出力電圧を■。ul、
演算増幅器1の利得をKとすると、 V = K(vin(+) 1n(−) )
・・・(2)。ut ’ となる。 (2)式に (1)式を代入すると、R31 ゜ut s。(+、/(+−) V −V。
R1,+R2+R3K
K、5
R31
となる。(8)式より、切替信号入力端子vHLに’H
”が入力されたときの本増幅回路の利得Anは、 となる。
”が入力されたときの本増幅回路の利得Anは、 となる。
一方、切替信号入力端子vHLに“L”が入力された場
合の本増幅回路の利得A、は同様にして、となる。この
ように、切替信号入力端子vHLにd HIIが入力さ
れたときの利得Anは高利得となり、“Loが入力され
たときの利得At、は低利得となり、利得の切替が可能
となる。
合の本増幅回路の利得A、は同様にして、となる。この
ように、切替信号入力端子vHLにd HIIが入力さ
れたときの利得Anは高利得となり、“Loが入力され
たときの利得At、は低利得となり、利得の切替が可能
となる。
従来の利得切替増幅回路は以上のように構成され、出力
の抵抗の組み合わせにより利得を切替えるようにしてい
る。しかし、位相補償容量C1の容量値及び演算増幅器
1のバイアス電流値が一定であり、さらには本増幅回路
の構成も一定であるため、低利得時の位相補償として位
相補償容量C1の容量値を大きくすると、高利得時に周
波数特性(特にスルーレート)が悪くなる。逆に、高利
得時の位相補償として位相補償容量C1の容量値を小さ
くし、周波数特性(特にスルーレート)を上げるために
、演算増幅器1のバイアス電流値を大きくすると、低利
得時に位相余裕がなくなり発振に至ることか多い。その
ため、両利得時共に周波数特性を良好に保つよう位相補
償容量C1の容量値やバイアス電流値を選ぶと、両利得
時共にかなり性能が抑えられたものとなってしまうとい
う問題点がある。さらに、切替のできる利得の幅を大き
くすると上記問題点が増大する。そのため、切替利得の
幅は狭くなってしまうという問題点がある。
の抵抗の組み合わせにより利得を切替えるようにしてい
る。しかし、位相補償容量C1の容量値及び演算増幅器
1のバイアス電流値が一定であり、さらには本増幅回路
の構成も一定であるため、低利得時の位相補償として位
相補償容量C1の容量値を大きくすると、高利得時に周
波数特性(特にスルーレート)が悪くなる。逆に、高利
得時の位相補償として位相補償容量C1の容量値を小さ
くし、周波数特性(特にスルーレート)を上げるために
、演算増幅器1のバイアス電流値を大きくすると、低利
得時に位相余裕がなくなり発振に至ることか多い。その
ため、両利得時共に周波数特性を良好に保つよう位相補
償容量C1の容量値やバイアス電流値を選ぶと、両利得
時共にかなり性能が抑えられたものとなってしまうとい
う問題点がある。さらに、切替のできる利得の幅を大き
くすると上記問題点が増大する。そのため、切替利得の
幅は狭くなってしまうという問題点がある。
一方、切替利得の幅を大きくしたい場合には低利得と高
利得の2種類の増幅回路を設け、その出力を切り替えれ
ばよいが、こうすると回路規模が大きくなり、コスト高
になるという問題点がある。
利得の2種類の増幅回路を設け、その出力を切り替えれ
ばよいが、こうすると回路規模が大きくなり、コスト高
になるという問題点がある。
また、消費電流が大きくなるという問題点もある。
この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たもので、回路規模及び消費電流が小さくかつ各利得に
おいて最適な特性を得ることかできる利得切替増幅回路
を得ることを目的とする。
たもので、回路規模及び消費電流が小さくかつ各利得に
おいて最適な特性を得ることかできる利得切替増幅回路
を得ることを目的とする。
この発明に係る利得切替増幅回路は、一方入力に入力信
号が与えられている第1の演算増幅器と、一方入力に前
記入力信号が与えられ、出力が前記第1の演算増幅器の
出力と共通接続されている第2の演算増幅器と、前記第
1の演算増幅器に接続され、前記第1の演算増幅器にバ
イアス電流を供給する第1のバイアス回路と、前記第2
の演算増幅器に接続され、前記第2の演算増幅器にバイ
アス電流を供給する第2のバイアス回路と、前記第1、
第2のバイアス回路に接続され、与えられる切替信号に
応じて前記第]、第2のバイアス回路を選択的に能動化
するバイアス回路能動化手段と、前記第1.第2の演算
増幅器の出力共通接続点に接続され、該出力共通接続点
の信号を第1の抵抗値を介して前記第1の演算増幅器の
他方入力に与えるとともに、第2の抵抗値を介して前記
第2の演算増幅器の他方入力に与える抵抗回路網とを備
えている。
号が与えられている第1の演算増幅器と、一方入力に前
記入力信号が与えられ、出力が前記第1の演算増幅器の
出力と共通接続されている第2の演算増幅器と、前記第
1の演算増幅器に接続され、前記第1の演算増幅器にバ
イアス電流を供給する第1のバイアス回路と、前記第2
の演算増幅器に接続され、前記第2の演算増幅器にバイ
アス電流を供給する第2のバイアス回路と、前記第1、
第2のバイアス回路に接続され、与えられる切替信号に
応じて前記第]、第2のバイアス回路を選択的に能動化
するバイアス回路能動化手段と、前記第1.第2の演算
増幅器の出力共通接続点に接続され、該出力共通接続点
の信号を第1の抵抗値を介して前記第1の演算増幅器の
他方入力に与えるとともに、第2の抵抗値を介して前記
第2の演算増幅器の他方入力に与える抵抗回路網とを備
えている。
この発明におけるバイアス回路能動化手段は、与えられ
る切替信号に応じて、第1.第2のバイアス回路を選択
的に能動化するので、第1.第2のバイアス回路が同時
に能動化されることがなく、そのため、第1.第2のバ
イアス回路から各々バイアス電流を供給される第1.第
2の演算増幅器が切替信号に応じて選択的に能動化され
る。抵抗回路網は出力共通接続点の信号を第1の抵抗値
を介して第1の演算増幅器の他方入力に与えるとともに
、第2の抵抗値を介し、て第2の演算増幅器の他方入力
に与えるので、第1.第2の演算増幅器の出力に抵抗回
路網を別々に設ける必要がない。
る切替信号に応じて、第1.第2のバイアス回路を選択
的に能動化するので、第1.第2のバイアス回路が同時
に能動化されることがなく、そのため、第1.第2のバ
イアス回路から各々バイアス電流を供給される第1.第
2の演算増幅器が切替信号に応じて選択的に能動化され
る。抵抗回路網は出力共通接続点の信号を第1の抵抗値
を介して第1の演算増幅器の他方入力に与えるとともに
、第2の抵抗値を介し、て第2の演算増幅器の他方入力
に与えるので、第1.第2の演算増幅器の出力に抵抗回
路網を別々に設ける必要がない。
第1図はこの発明に係る利得切替増幅回路の一実施例を
示す回路図である。図において、1N2図に示す従来の
利得切換増幅回路との相違点は、差動増幅器として働く
演算増幅器15、この演算増幅器15の位相を補償する
ための位相補償容量C2、演算増幅器15にバイアス電
流を供給するためのバイアス回路B2を新たに設け、切
換信号入力端子VHLの切換信号に応じバイアス回路B
l。
示す回路図である。図において、1N2図に示す従来の
利得切換増幅回路との相違点は、差動増幅器として働く
演算増幅器15、この演算増幅器15の位相を補償する
ための位相補償容量C2、演算増幅器15にバイアス電
流を供給するためのバイアス回路B2を新たに設け、切
換信号入力端子VHLの切換信号に応じバイアス回路B
l。
B2を選択的に能動化するようにしたことである。
位相補償容量C2は演算増幅器15に接続されている。
演算増幅器15の十人力は信号入力端子3に、−人力は
抵抗R2とR3の共通接続点に、出力は演算増幅器1の
出力に各々接続されている。
抵抗R2とR3の共通接続点に、出力は演算増幅器1の
出力に各々接続されている。
演算増幅器1の一人力は直接に抵抗R1とR2の共通接
続点に接続されている。
続点に接続されている。
バイアス回路B2は演算増幅器15に接続されており、
NPNトランジスタQ4.Q5、定電流源20及び電源
V。0より成る。これらの素子の接続関係はバイアス回
路B1と同様である。スイッチの役目をするNMOSト
ランジスタS1は、ソースが接地され、ドレインがトラ
ンジスタQ3のコレクタに、ゲートが切替信号入力端子
vHLに各々接続されている。また、スイッチの役目を
するNMO3)ランジスタS2は、ソースが接地され、
ドレインがトランジスタQ5のコレクタに、ゲートがイ
ンバータ11を介して切替信号入力端子vHLに各々接
続されている。切替信号入力端子VHLからの切替信号
に応じてNMOSトランジスタSl、B2がオン/オフ
し、バイアス回路Bl。
NPNトランジスタQ4.Q5、定電流源20及び電源
V。0より成る。これらの素子の接続関係はバイアス回
路B1と同様である。スイッチの役目をするNMOSト
ランジスタS1は、ソースが接地され、ドレインがトラ
ンジスタQ3のコレクタに、ゲートが切替信号入力端子
vHLに各々接続されている。また、スイッチの役目を
するNMO3)ランジスタS2は、ソースが接地され、
ドレインがトランジスタQ5のコレクタに、ゲートがイ
ンバータ11を介して切替信号入力端子vHLに各々接
続されている。切替信号入力端子VHLからの切替信号
に応じてNMOSトランジスタSl、B2がオン/オフ
し、バイアス回路Bl。
B2が選択的に能動化されることにより演算増幅器1.
15も選択的に能動化され、利得が変化する。
15も選択的に能動化され、利得が変化する。
次に動作について説明する。切替信号入力端子vHIJ
に′H”が入力されるとNMOSトランジスタSl、B
2は各々オン、オフする。するとトランジスタQ3.Q
5が各々オフ、オンする。トランジスタQ3がオフする
ことにより演算増幅器lにはバイアス回路B1からバイ
アス電流が供給されず、演算増幅器1は不能化される。
に′H”が入力されるとNMOSトランジスタSl、B
2は各々オン、オフする。するとトランジスタQ3.Q
5が各々オフ、オンする。トランジスタQ3がオフする
ことにより演算増幅器lにはバイアス回路B1からバイ
アス電流が供給されず、演算増幅器1は不能化される。
一方、トランジスタQ5がオンすることにより演算増幅
器15にはバイアス回路B2からバイアス電流が供給さ
れ、演算増幅器15は能動化される。従って、切替信号
入力端子VHLにH”が入力された場合の利得Anは、
従来同様、 となる。
器15にはバイアス回路B2からバイアス電流が供給さ
れ、演算増幅器15は能動化される。従って、切替信号
入力端子VHLにH”が入力された場合の利得Anは、
従来同様、 となる。
一方、切替信号入力端子vHLに“Loが入力されると
NMOSトランジスタSl、B2は各々オフ、オンする
。すると、トランジスタQ3.Q5が各々オン、オフす
る。トランシタQ5がオフすることにより演算増幅器1
5にはバイアス回路B2からバイアス電流が供給されず
、演算増幅器15は不能化される。一方、トランジスタ
Q3がオンすることにより演算増幅器1にはバイアス回
路B1からバイアス電流が供給され、演算増幅器1は能
動化される。従って、切替信号入力端子■HLに“H”
が入力された場合の利得At、は、従来同様、 R1+R2+R3 となる。
NMOSトランジスタSl、B2は各々オフ、オンする
。すると、トランジスタQ3.Q5が各々オン、オフす
る。トランシタQ5がオフすることにより演算増幅器1
5にはバイアス回路B2からバイアス電流が供給されず
、演算増幅器15は不能化される。一方、トランジスタ
Q3がオンすることにより演算増幅器1にはバイアス回
路B1からバイアス電流が供給され、演算増幅器1は能
動化される。従って、切替信号入力端子■HLに“H”
が入力された場合の利得At、は、従来同様、 R1+R2+R3 となる。
このように高利得時(利得がAnの時)には演算増幅器
1のみが能動化し、低利得時(利得がALO時)には演
算増幅器15のみが能動化している。従って、各利得に
応じて位相補償容量CI。
1のみが能動化し、低利得時(利得がALO時)には演
算増幅器15のみが能動化している。従って、各利得に
応じて位相補償容量CI。
C2の容量値及びバイアス電流値を各々最適に設定する
ことができ、切替利得の選択幅を大きくしても優れた周
波数特性を得ることができる。また、各演算増幅器1.
15の出力段の抵抗R1,R2゜R3より成る抵抗回路
網を共通にしているので素子数の軽減が図れる。さらに
、必要な利得に対応する演算増幅器のみにバイアス電流
を供給するので消費電流も少ない。
ことができ、切替利得の選択幅を大きくしても優れた周
波数特性を得ることができる。また、各演算増幅器1.
15の出力段の抵抗R1,R2゜R3より成る抵抗回路
網を共通にしているので素子数の軽減が図れる。さらに
、必要な利得に対応する演算増幅器のみにバイアス電流
を供給するので消費電流も少ない。
以上のようにこの発明によれば、与えられる切替信号に
応じて第1.第2のバイアス回路を選択的に能動化する
バイアス回路能動化手段と、第1゜第2の演算増幅器の
出力共通接続点の信号を第1の抵抗値を介して第1の演
算増幅器の他方入力に与えるとともに、第2の抵抗値を
介して第2の演算増幅器の他方入力に与える抵抗回路網
を設けたので、第1.第2のバイアス回路が同時に能動
化されることがなく、そのため、第1.第2のバイアス
回路から各々バイアス電流を供給される第1゜第2の演
算増幅器が切替信号に応じて選択的に能動化される。そ
の結果、位相補償容量の容量値やバイアス電流値を各利
得に応じて変化させ、各利得に応じた最適の回路構成を
とることができ、切替利得の幅が大きくなっても優れた
特性を得ることができるという効果があるとともに、消
費電流が小さくなるという効果もある。また、第1.第
2の演算増幅器に共通の抵抗回路網を設けたので、回路
規模が大きくなることがなく、コストの軽減が図れると
いう効果がある。
応じて第1.第2のバイアス回路を選択的に能動化する
バイアス回路能動化手段と、第1゜第2の演算増幅器の
出力共通接続点の信号を第1の抵抗値を介して第1の演
算増幅器の他方入力に与えるとともに、第2の抵抗値を
介して第2の演算増幅器の他方入力に与える抵抗回路網
を設けたので、第1.第2のバイアス回路が同時に能動
化されることがなく、そのため、第1.第2のバイアス
回路から各々バイアス電流を供給される第1゜第2の演
算増幅器が切替信号に応じて選択的に能動化される。そ
の結果、位相補償容量の容量値やバイアス電流値を各利
得に応じて変化させ、各利得に応じた最適の回路構成を
とることができ、切替利得の幅が大きくなっても優れた
特性を得ることができるという効果があるとともに、消
費電流が小さくなるという効果もある。また、第1.第
2の演算増幅器に共通の抵抗回路網を設けたので、回路
規模が大きくなることがなく、コストの軽減が図れると
いう効果がある。
第1図はこの発明に係る利得切替増幅回路の一実施例を
示す回路図、第2図は従来の利得切替増幅回路の回路図
である。 図において、1及び15は演算増幅器、3は信号入力端
子、B1及びB2はバイアス回路、vHしは切替信号入
力端子、Sl及びB2はNMOS)ランジスタ、R1,
R2及びR3は抵抗である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
示す回路図、第2図は従来の利得切替増幅回路の回路図
である。 図において、1及び15は演算増幅器、3は信号入力端
子、B1及びB2はバイアス回路、vHしは切替信号入
力端子、Sl及びB2はNMOS)ランジスタ、R1,
R2及びR3は抵抗である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)一方入力に入力信号が与えられている第1の演算
増幅器と、 一方入力に前記入力信号が与えられ、出力が前記第1の
演算増幅器の出力と共通接続されている第2の演算増幅
器と、 前記第1の演算増幅器に接続され、前記第1の演算増幅
器にバイアス電流を供給する第1のバイアス回路と、 前記第2の演算増幅器に接続され、前記第2の演算増幅
器にバイアス電流を供給する第2のバイアス回路と、 前記第1、第2のバイアス回路に接続され、与えられる
切替信号に応じて前記第1、第2のバイアス回路を選択
的に能動化するバイアス回路能動化手段と、 前記第1、第2の演算増幅器の出力共通接続点に接続さ
れ、該出力共通接続点の信号を第1の抵抗値を介して前
記第1の演算増幅器の他方入力に与えるとともに、第2
の抵抗値を介して前記第2の演算増幅器の他方入力に与
える抵抗回路網とを備えた利得切替増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111790A JPH048006A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 利得切替増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111790A JPH048006A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 利得切替増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048006A true JPH048006A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14552854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11111790A Pending JPH048006A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | 利得切替増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH048006A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054607A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Sony Corp | 電流電圧変換回路および光検出回路 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP11111790A patent/JPH048006A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006054607A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Sony Corp | 電流電圧変換回路および光検出回路 |
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