JPH05199038A - 差動増幅器 - Google Patents
差動増幅器Info
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- JPH05199038A JPH05199038A JP4010238A JP1023892A JPH05199038A JP H05199038 A JPH05199038 A JP H05199038A JP 4010238 A JP4010238 A JP 4010238A JP 1023892 A JP1023892 A JP 1023892A JP H05199038 A JPH05199038 A JP H05199038A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- differential
- differential amplifier
- collector
- transistors
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カレントミラー回路を負荷とする差動トラン
ジスタを構成するペアのトランジスタの対称性を改善す
ることにより、歪率特性と熱安定性を向上させる。 【構成】 トランジスタQ3 およびQ4 を有するカレン
トミラー回路に電流帰還用のトランジスタQ5 を追加
し、トランジスタQ1 およびQ2 からなる差動トランジ
スタとカレントミラー回路との間に、出力点Aでベース
バイアスされるトランジスタQ6 をカスケード接続す
る。 【効果】 差動トランジスタを構成しているペアのトラ
ンジスタQ1 およびQ2 のコレクタ−エミッタ間電圧を
近接させることにより、歪率特性と熱安定性を改善す
る。
ジスタを構成するペアのトランジスタの対称性を改善す
ることにより、歪率特性と熱安定性を向上させる。 【構成】 トランジスタQ3 およびQ4 を有するカレン
トミラー回路に電流帰還用のトランジスタQ5 を追加
し、トランジスタQ1 およびQ2 からなる差動トランジ
スタとカレントミラー回路との間に、出力点Aでベース
バイアスされるトランジスタQ6 をカスケード接続す
る。 【効果】 差動トランジスタを構成しているペアのトラ
ンジスタQ1 およびQ2 のコレクタ−エミッタ間電圧を
近接させることにより、歪率特性と熱安定性を改善す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は差動増幅器に関し、特に
オーディオアンプを構成する差動増幅器に関する。
オーディオアンプを構成する差動増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高利得の差動増幅器は、図3に示
すように、第1および第2のトランジスタQ1 およびQ
2 からなる差動トラジスタと、第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 からなるカレントミラー回路とを
接続して構成されていた。
すように、第1および第2のトランジスタQ1 およびQ
2 からなる差動トラジスタと、第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 からなるカレントミラー回路とを
接続して構成されていた。
【0003】詳細に説明すると、第1および第2のトラ
ンジスタQ1 およびQ2 はpnp型トランジスタであ
り、それらのエミッタは抵抗R1 を介して正電源V+ に
接続されており、ベースには信号が供給される。第2の
トランジスタQ2 のコレクタから出力が取り出され、負
荷抵抗RL に接続されている。第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 はnpn型トランジスタであり、
それらのエミッタは負電源V- に接続され、またそれら
のベースが互いに接続されている。第3のトランジスタ
Q3 のコレクタは第1のトランジスタQ1 のコレクタに
接続され、第4のトランジスタQ4 のコレクタは第2の
トランジスタQ2 のコレクタに接続されている。また、
第3のトランジスタQ3 のコレクタはそれ自身のベース
に接続されている。
ンジスタQ1 およびQ2 はpnp型トランジスタであ
り、それらのエミッタは抵抗R1 を介して正電源V+ に
接続されており、ベースには信号が供給される。第2の
トランジスタQ2 のコレクタから出力が取り出され、負
荷抵抗RL に接続されている。第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 はnpn型トランジスタであり、
それらのエミッタは負電源V- に接続され、またそれら
のベースが互いに接続されている。第3のトランジスタ
Q3 のコレクタは第1のトランジスタQ1 のコレクタに
接続され、第4のトランジスタQ4 のコレクタは第2の
トランジスタQ2 のコレクタに接続されている。また、
第3のトランジスタQ3 のコレクタはそれ自身のベース
に接続されている。
【0004】このような構造のため、出力電位が電源電
圧の中点に設定された場合、第1乃至第4のトラジスタ
Q1 〜Q4 のコレクタとエミッタの間の電位は、それぞ
れ、下記の数式1、数式2、数式3、および数式4で表
され、非対称な状態になっている。
圧の中点に設定された場合、第1乃至第4のトラジスタ
Q1 〜Q4 のコレクタとエミッタの間の電位は、それぞ
れ、下記の数式1、数式2、数式3、および数式4で表
され、非対称な状態になっている。
【0005】
【数1】
【0006】
【数2】
【0007】
【数3】
【0008】
【数4】
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の差動増幅器では、電源電圧の利用率を最大にするため
に、出力の直流電位はアース電位にほぼ等しい値を設定
することが多かった。このため、図3の差動増幅器で
は、差動トランジスタを構成する第1および第2のトラ
ンジスタQ1 およびQ2 と、カレントミラー回路を構成
する第3および第4のトランジスタQ3 およびQ4 のコ
レクタとエミッタの間の電圧が等しくならないので、差
動トラジスタのhfeのコレクタとエミッタの間の電圧依
存性により、対称動作とならない。このため、信号を動
作させた場合、上下の振幅が異なり、歪みを発生させる
という問題点があった。
の差動増幅器では、電源電圧の利用率を最大にするため
に、出力の直流電位はアース電位にほぼ等しい値を設定
することが多かった。このため、図3の差動増幅器で
は、差動トランジスタを構成する第1および第2のトラ
ンジスタQ1 およびQ2 と、カレントミラー回路を構成
する第3および第4のトランジスタQ3 およびQ4 のコ
レクタとエミッタの間の電圧が等しくならないので、差
動トラジスタのhfeのコレクタとエミッタの間の電圧依
存性により、対称動作とならない。このため、信号を動
作させた場合、上下の振幅が異なり、歪みを発生させる
という問題点があった。
【0010】また、差動トランジスタを構成しているペ
アの第1のトランジスタQ1 と第2のトランジスタQ2
の消費電力が異なるため、スイッチをオンにした後に、
出力電位の初期ドリフトが発生し易いという欠点もあっ
た。
アの第1のトランジスタQ1 と第2のトランジスタQ2
の消費電力が異なるため、スイッチをオンにした後に、
出力電位の初期ドリフトが発生し易いという欠点もあっ
た。
【0011】したがって、本発明の目的は、カレントミ
ラー負荷の差動増幅器の差動トランジスタを構成してい
るペアのトランジスタの対称性を改善することにより、
歪率と熱安定性を向上させた差動増幅器を提供すること
にある。
ラー負荷の差動増幅器の差動トランジスタを構成してい
るペアのトランジスタの対称性を改善することにより、
歪率と熱安定性を向上させた差動増幅器を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述目的を達成するため
に、本発明による差動増幅器は、差動トランジスタと、
この差動トランジスタに負荷として接続されたカレント
ミラー回路と、を有する差動増幅器において、カレント
ミラー回路を電流帰還型とし、差動トランジシタとカレ
ントミラー回路との間に、当該差動増幅器の出力点より
ベースバイアスを与えられた差動トランジスタと同一導
電型のトランジスタをカスケード接続してなることを特
徴とする。
に、本発明による差動増幅器は、差動トランジスタと、
この差動トランジスタに負荷として接続されたカレント
ミラー回路と、を有する差動増幅器において、カレント
ミラー回路を電流帰還型とし、差動トランジシタとカレ
ントミラー回路との間に、当該差動増幅器の出力点より
ベースバイアスを与えられた差動トランジスタと同一導
電型のトランジスタをカスケード接続してなることを特
徴とする。
【0013】
【作用】差動トランジスタを構成するペアのトランジス
タのコレクタ−エミッタ間電圧をほぼ等しくして動作さ
せる。
タのコレクタ−エミッタ間電圧をほぼ等しくして動作さ
せる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0015】図1に本発明の一実施例による差動増幅器
を含むオーディオアンプを示す。
を含むオーディオアンプを示す。
【0016】図示のオーディオアンプは、本発明に係る
差動増幅器10と、信号入力回路20と、信号帰還回路
30とを有する。
差動増幅器10と、信号入力回路20と、信号帰還回路
30とを有する。
【0017】差動増幅器10は、第5および第6のトラ
ンジスタQ5 およびQ6 を備えている点を除いて、図3
に示す従来の差動増幅器と同様の構成を有する。従っ
て、従来のものと同様の機能を有するものには同一の参
照符号を付して、説明を簡単にするためにそれらの説明
については省略する。
ンジスタQ5 およびQ6 を備えている点を除いて、図3
に示す従来の差動増幅器と同様の構成を有する。従っ
て、従来のものと同様の機能を有するものには同一の参
照符号を付して、説明を簡単にするためにそれらの説明
については省略する。
【0018】第5および第6のトランジスタQ5 および
Q6 は、それぞれ、npn型トランジスタおよび、pn
p型トランジスタである。
Q6 は、それぞれ、npn型トランジスタおよび、pn
p型トランジスタである。
【0019】差動増幅器10は、第3乃至第5のトラン
ジスタQ3 〜Q5 からなる電流帰還型のカレントミラー
回路を備えている。すなわち、第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 は、図3に示すカレントミラー回
路と同様に、それらのエミッタは負電源V- に接続さ
れ、またそれらのベースが互いに接続されている。しか
しながら、第3のトランジスタQ3 のコレクタは後述す
る第6のトランジスタQ6 を介して第1のトランジスタ
Q1 のコレクタに接続され、第4のトランジスタQ4 の
コレクタは第5のトランジスタQ5 を介して第2のトラ
ンジスタQ2 のコレクタに接続されている。そして、第
3のトランジスタQ3 のコレクタは、第5のトランジス
タQ5 を介して第3のトランジスタQ3 のベースに接続
されている。詳細に述べると、第5のトランジスタQ5
は、そのコレクタが第2のトランジスタQ2 のコレクタ
に接続され、そのエミッタが第4のトランジスタQ4 の
コレクタと第3および第4のトランジスタQ3 およびQ
4 のベースに接続され、そのベースが第3のトランジス
タQ3 のコレクタに接続されている。
ジスタQ3 〜Q5 からなる電流帰還型のカレントミラー
回路を備えている。すなわち、第3および第4のトラン
ジスタQ3 およびQ4 は、図3に示すカレントミラー回
路と同様に、それらのエミッタは負電源V- に接続さ
れ、またそれらのベースが互いに接続されている。しか
しながら、第3のトランジスタQ3 のコレクタは後述す
る第6のトランジスタQ6 を介して第1のトランジスタ
Q1 のコレクタに接続され、第4のトランジスタQ4 の
コレクタは第5のトランジスタQ5 を介して第2のトラ
ンジスタQ2 のコレクタに接続されている。そして、第
3のトランジスタQ3 のコレクタは、第5のトランジス
タQ5 を介して第3のトランジスタQ3 のベースに接続
されている。詳細に述べると、第5のトランジスタQ5
は、そのコレクタが第2のトランジスタQ2 のコレクタ
に接続され、そのエミッタが第4のトランジスタQ4 の
コレクタと第3および第4のトランジスタQ3 およびQ
4 のベースに接続され、そのベースが第3のトランジス
タQ3 のコレクタに接続されている。
【0020】また、差動増幅器10は、差動トランジス
タを構成する第1のトランジスタQ1 とカレントミラー
回路との間に接続され、出力点Aでベース電位を与える
ための第6のトランジスタQ6 を有する。すなわち、第
6のトランジスタQ6 は、そのエミッタが第1のトラン
ジスタQ1 のコレクタに接続され、そのベースが出力点
Aに接続され、そのコレクタが第3のトランジスタQ3
のコレクタに接続されている。
タを構成する第1のトランジスタQ1 とカレントミラー
回路との間に接続され、出力点Aでベース電位を与える
ための第6のトランジスタQ6 を有する。すなわち、第
6のトランジスタQ6 は、そのエミッタが第1のトラン
ジスタQ1 のコレクタに接続され、そのベースが出力点
Aに接続され、そのコレクタが第3のトランジスタQ3
のコレクタに接続されている。
【0021】このような構成により、第1乃至第4のト
ラジスタQ1 〜Q4 のコレクタとエミッタの間の電圧の
対称性が、それぞれ、下記の数式5、数式6、数式7、
および数式8で表されるように、改善され、歪率を従来
の回路の1/2〜1/3に低減できる。
ラジスタQ1 〜Q4 のコレクタとエミッタの間の電圧の
対称性が、それぞれ、下記の数式5、数式6、数式7、
および数式8で表されるように、改善され、歪率を従来
の回路の1/2〜1/3に低減できる。
【0022】
【数5】
【0023】
【数6】
【0024】
【数7】
【0025】
【数8】
【0026】また、差動増幅器10がバランスのとれた
状態にある無信号中点電圧についても、差動トランジス
タおよびカレントミラー回路を構成するペアのトランジ
スタの消費電力がほぼ等しくなるので、初期ドリフトも
低減できる。
状態にある無信号中点電圧についても、差動トランジス
タおよびカレントミラー回路を構成するペアのトランジ
スタの消費電力がほぼ等しくなるので、初期ドリフトも
低減できる。
【0027】信号入力回路20は、第7および第8のト
ランジスタQ7 およびQ8 と、第2乃至第5の抵抗
R2 、R3 、R4 、およびR5 と、コンデンサC1 とを
有する。第7および第8のトランジスタQ7 およびQ8
はnpn型トランジスタである。第7のトランジスタQ
7 のコレクタは第2の抵抗R2 を介して正電源V+ に接
続されると共に、第2のトランジスタQ2 のベースに接
続されている。第8のトランジスタQ8 のコレクタは第
3の抵抗R3 を介して正電源V+ に接続されると共に、
第1のトランジスタQ1 のベースに接続されている。第
7および第8のトランジスタQ7 およびQ8 のエミッタ
は第5の抵抗R5 を介して負電源V- に接続されてい
る。第7のトランジスタQ7 のベースはコンデンサC1
を介して入力端子INに接続されると共に、第4の抵抗
R4 を介して接地されている。第8のトランジスタQ8
のベースは後述する信号帰還回路30を介して出力端子
OUTに接続されている。
ランジスタQ7 およびQ8 と、第2乃至第5の抵抗
R2 、R3 、R4 、およびR5 と、コンデンサC1 とを
有する。第7および第8のトランジスタQ7 およびQ8
はnpn型トランジスタである。第7のトランジスタQ
7 のコレクタは第2の抵抗R2 を介して正電源V+ に接
続されると共に、第2のトランジスタQ2 のベースに接
続されている。第8のトランジスタQ8 のコレクタは第
3の抵抗R3 を介して正電源V+ に接続されると共に、
第1のトランジスタQ1 のベースに接続されている。第
7および第8のトランジスタQ7 およびQ8 のエミッタ
は第5の抵抗R5 を介して負電源V- に接続されてい
る。第7のトランジスタQ7 のベースはコンデンサC1
を介して入力端子INに接続されると共に、第4の抵抗
R4 を介して接地されている。第8のトランジスタQ8
のベースは後述する信号帰還回路30を介して出力端子
OUTに接続されている。
【0028】信号帰還回路30は第6および第7の抵抗
R6 およびR7 と第2のコンデンサC2 とを有する。第
6の抵抗R6 は、その一端が出力端子OUTに接続さ
れ、他端が第8のトランジスタQ8 のベースに接続さて
いる。第7の抵抗R7 は、その一端が第8のトランジス
タQ8 のベースに接続され、他端が第2のコンデンサC
2 を介して接地されている。
R6 およびR7 と第2のコンデンサC2 とを有する。第
6の抵抗R6 は、その一端が出力端子OUTに接続さ
れ、他端が第8のトランジスタQ8 のベースに接続さて
いる。第7の抵抗R7 は、その一端が第8のトランジス
タQ8 のベースに接続され、他端が第2のコンデンサC
2 を介して接地されている。
【0029】図2に本発明の他の実施例による差動増幅
器を含むオーディオアンプを示す。図示のオーディオア
ンプは、出力バッファ回路40を有し、差動増幅器が以
下に述べるように変形されている点を除いて、図1に示
すオーディオアンプと同様の構成を有する。従って、差
動増幅器を10aで図示してある。また、従来のものと
同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、
説明を簡単にするためにそれらの説明については省略す
る。
器を含むオーディオアンプを示す。図示のオーディオア
ンプは、出力バッファ回路40を有し、差動増幅器が以
下に述べるように変形されている点を除いて、図1に示
すオーディオアンプと同様の構成を有する。従って、差
動増幅器を10aで図示してある。また、従来のものと
同様の機能を有するものには同一の参照符号を付して、
説明を簡単にするためにそれらの説明については省略す
る。
【0030】差動増幅器10aは、第1および第2のダ
イオードD1 およびD2 を有している点を除いて、図1
の差動増幅器10と同様の構成を有する。第1および第
2のダイオードD1 およびD2 は、第2のトランジスタ
Q2 のコレクタと第5のトランジスタQ5 のコレクタと
の間に直列に接続されている。詳細に述べると、第1の
ダイオードD1 は、そのアノードが出力点A、すなわ
ち、第2のトランジスタQ2 のコレクタと第6のトラン
ジスタQ6 のベースに接続され、そのカソードが第2の
ダイオードD2 のアノードに接続されている。第2のダ
イオードD2 のカソードは第5のトランジスタQ5 のコ
レクタに接続されている。
イオードD1 およびD2 を有している点を除いて、図1
の差動増幅器10と同様の構成を有する。第1および第
2のダイオードD1 およびD2 は、第2のトランジスタ
Q2 のコレクタと第5のトランジスタQ5 のコレクタと
の間に直列に接続されている。詳細に述べると、第1の
ダイオードD1 は、そのアノードが出力点A、すなわ
ち、第2のトランジスタQ2 のコレクタと第6のトラン
ジスタQ6 のベースに接続され、そのカソードが第2の
ダイオードD2 のアノードに接続されている。第2のダ
イオードD2 のカソードは第5のトランジスタQ5 のコ
レクタに接続されている。
【0031】出力バッファ回路40は第9および第10
のトランジスタQ9 およびQ10を有する。第9および第
10のトランジスタQ9 およびQ10は、それぞれ、np
n型トランジスタおよびpnp型トランジスタである。
第9のトランジスタQ9 は、そのコレクタが正電源V+
に接続され、そのベースが出力点Aに接続され、そのエ
ミッタが出力端子OUTと第10のトランジスタQ10の
エミッタに接続されている。第10のトランジスタQ10
は、そのベースが第5のトランジスタQ5 のコレクタに
接続され、そのコレクタが負電源V- に接続されてい
る。
のトランジスタQ9 およびQ10を有する。第9および第
10のトランジスタQ9 およびQ10は、それぞれ、np
n型トランジスタおよびpnp型トランジスタである。
第9のトランジスタQ9 は、そのコレクタが正電源V+
に接続され、そのベースが出力点Aに接続され、そのエ
ミッタが出力端子OUTと第10のトランジスタQ10の
エミッタに接続されている。第10のトランジスタQ10
は、そのベースが第5のトランジスタQ5 のコレクタに
接続され、そのコレクタが負電源V- に接続されてい
る。
【0032】この図2に示した差動増幅器10aは図1
に示した差動増幅器10と同じ効果を有する。
に示した差動増幅器10と同じ効果を有する。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による差動増幅器は、差動トランジスタとカレントミラ
ー回路との間にカスケード接続されたトランジスタを追
加し、カレントミラー回路を電流帰還型としたので、差
動増幅器の非対称な状態を改善でき、差動増幅器の歪率
特性と初期ドリフトを改善することができるという効果
がある。
による差動増幅器は、差動トランジスタとカレントミラ
ー回路との間にカスケード接続されたトランジスタを追
加し、カレントミラー回路を電流帰還型としたので、差
動増幅器の非対称な状態を改善でき、差動増幅器の歪率
特性と初期ドリフトを改善することができるという効果
がある。
【図1】本発明の一実施例による差動増幅器を含むオー
ディオアンプを示す回路図である。
ディオアンプを示す回路図である。
【図2】本発明の他の実施例による差動増幅器を含むオ
ーディオアンプを示す回路図である。
ーディオアンプを示す回路図である。
【図3】従来の差動増幅器を示す回路図である。
10、10a 差動増幅器 20 信号入力回路 30 信号帰還回路 40 出力バッファ回路 Q1 、Q2 差動トランジスタを構成するペアのトラン
ジスタ Q3 、Q4 、Q5 電流帰還型カレントミラー回路を構
成するトランジスタ Q6 差動トランジスタとカレントミラー回路との間に
付加したトランジスタ A 差動増幅器の出力点 RL 負荷抵抗 V+ 正電源 V- 負電源
ジスタ Q3 、Q4 、Q5 電流帰還型カレントミラー回路を構
成するトランジスタ Q6 差動トランジスタとカレントミラー回路との間に
付加したトランジスタ A 差動増幅器の出力点 RL 負荷抵抗 V+ 正電源 V- 負電源
Claims (1)
- 【請求項1】 差動トランジスタと、該差動トランジス
タに負荷として接続されたカレントミラー回路と、を有
する差動増幅器において、 前記カレントミラー回路を電流帰還型とし、前記差動ト
ランジシタと前記カレントミラー回路との間に、当該差
動増幅器の出力点よりベースバイアスを与えられた前記
差動トランジスタと同一導電型のトランジスタをカスケ
ード接続してなることを特徴とする差動増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010238A JPH05199038A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 差動増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010238A JPH05199038A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 差動増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199038A true JPH05199038A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11744723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4010238A Withdrawn JPH05199038A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | 差動増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05199038A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531557B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2006-02-08 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 박막 트랜지스터회로와 이를 이용하는 액티브 매트릭스형 디스플레이,디스플레이장치,액정디스플레이장치,전자-발광 디스플레이장치,반도체장치 및 차동회로 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4010238A patent/JPH05199038A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531557B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2006-02-08 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 박막 트랜지스터회로와 이를 이용하는 액티브 매트릭스형 디스플레이,디스플레이장치,액정디스플레이장치,전자-발광 디스플레이장치,반도체장치 및 차동회로 |
| US7211961B2 (en) | 1996-12-30 | 2007-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor circuit and display utilizing the same |
| US7517236B2 (en) | 1996-12-30 | 2009-04-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor circuit and display utilizing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |