JPH05884B2 - - Google Patents

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JPH05884B2
JPH05884B2 JP58134200A JP13420083A JPH05884B2 JP H05884 B2 JPH05884 B2 JP H05884B2 JP 58134200 A JP58134200 A JP 58134200A JP 13420083 A JP13420083 A JP 13420083A JP H05884 B2 JPH05884 B2 JP H05884B2
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JP
Japan
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operational amplifier
mos transistor
terminal
transistor
cmos
Prior art date
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Application number
JP58134200A
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Japanese (ja)
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JPS6027211A (en
Inventor
Masayuki Yoshizawa
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH05884B2 publication Critical patent/JPH05884B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本来のCMOSオペアンプの機能を
失うことなく、大電流ドライブすることを可能と
したオペアンプ用ブースター回路に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a booster circuit for an operational amplifier that can drive a large current without losing the original functions of a CMOS operational amplifier.

従来のCMOSオペアンプは、ドライブ電流を
大きくするとゲインがおち、従来のCMOSオペ
アンプの機能を保つことができなかつた。
Conventional CMOS operational amplifiers lose their gain when the drive current is increased, making it impossible to maintain the functionality of conventional CMOS operational amplifiers.

従来例として第1図にCMOSオペアンプ回路
を示す。このオペアンプの出力は、Pchトランジ
スタ10とNchトランジスタ13で構成された型
式となつているため、この出力段でのトランジス
タが飽和領域で動作することができなくなり、非
飽和領域で動作する。
As a conventional example, FIG. 1 shows a CMOS operational amplifier circuit. Since the output of this operational amplifier is of a type composed of a Pch transistor 10 and an Nch transistor 13, the transistors in this output stage cannot operate in the saturated region, but operate in the non-saturated region.

従つて、この出力段でのゲインが減少し、オペ
アンプ全体のゲインはPchトランジスタ4,5、
及びNchトランジスタ6,7,8で構成された差
動段のゲインが主となる。このため入力に十分安
定な電圧レベルを与えたとしても、オペアンプ自
体のゲインが減少し、入力電圧レベルに対し、出
力電圧レベルの誤差が大きくなる。このように従
来のオペアンプ単体では、出力段を相補型にした
ため、ドライブ電流が大きくなると、ゲインが減
少し好ましくない。
Therefore, the gain at this output stage is reduced, and the gain of the entire operational amplifier is reduced by Pch transistors 4, 5,
The main gain is the gain of the differential stage composed of Nch transistors 6, 7, and 8. Therefore, even if a sufficiently stable voltage level is applied to the input, the gain of the operational amplifier itself decreases, and the error in the output voltage level with respect to the input voltage level increases. In this way, in a single conventional operational amplifier, the output stage is of a complementary type, so when the drive current increases, the gain decreases, which is undesirable.

本発明は、かかるCMOSオペアンプの欠点を
補うブースター回路に関するものである。
The present invention relates to a booster circuit that compensates for the drawbacks of such CMOS operational amplifiers.

本発明の目的は、出力が高精度電圧レベルを保
ちながら、大電流ドライブを可能とすることであ
り、更にダイナミツクレンジを損わないことであ
る。
An object of the present invention is to enable large current drive while maintaining the output at a highly accurate voltage level, and also to not impair the dynamic range.

本発明はCMOSオペアンプの出力をMOSトラ
ンジスタのゲートに接続し、負荷をゲート容量の
みとすることにより十分なCMOSオペアンプの
ゲインを低下させることなく、大電流ドライブを
可能とするものである。
The present invention connects the output of a CMOS operational amplifier to the gate of a MOS transistor and uses only the gate capacitance as the load, thereby enabling large current drive without reducing the gain of the CMOS operational amplifier.

第2図に本発明の一実施例を示す。 FIG. 2 shows an embodiment of the present invention.

本発明CMOSオペアンプ用ブースター回路は、
Pchトランジスタ26あるいは、Nchトランジス
タ21の片チヤンネルトランジスタを動作させ、
ドライブ能力を上げるために抵抗24と22を使
用している。この抵抗は、MOSトランジスタを
正常動作させる目的と電流制限、及びバツフア構
成として使用する場合に全体を安定動作させる目
的に使用している。
The booster circuit for the CMOS operational amplifier of the present invention is
Operate one channel transistor of the Pch transistor 26 or the Nch transistor 21,
Resistors 24 and 22 are used to increase drive capability. This resistor is used for the purpose of normal operation of the MOS transistor, current limit, and stable operation of the entire device when used as a buffer configuration.

更に、MOSトランジスタ1つと抵抗1本のみ
の場合には、オペアンプのダイナミツクレンジを
せばめてしまうため、本発明ではNchトランジス
タ27とPchトランジスタ20を用いて、それぞ
れPchトランジスタ26と抵抗24を用いた電流
ドライブ回路とNchトランジスタ21と抵抗22
を用いた電流ドランブ回路のうちのどちらか一方
のみを、オペアンプの出力レベルをインバータ1
9により検出してONさせている。こうすること
によつて、オペアンプのダイナミツクレンジを損
なうことなく、大電流ドライブを可能としてい
る。さらに、通常のインバータ構成をとれば、入
力信号の反転する瞬間にPchNchのトランジスタ
が同時に導通し、電源間にシヨート電流が流れノ
イズの原因となるが、Pchトランジスタ20と、
Nchトランジスタ27を、入力信号をインバータ
19により遅延させた信号により制御するため
に、入力信号の遷移時にNchトランジスタ21と
Pchトランジスタ26が同時に導通したとして
も、シヨート電流は流れることができない。従つ
て低消費電流であり、シヨート電流によるノイズ
も発生しない。
Furthermore, in the case of only one MOS transistor and one resistor, the dynamic range of the operational amplifier is narrowed, so in the present invention, an Nch transistor 27 and a Pch transistor 20 are used, and a Pch transistor 26 and a resistor 24 are used, respectively. Current drive circuit, Nch transistor 21 and resistor 22
The output level of the operational amplifier is changed to inverter 1.
9 is detected and turned ON. This makes it possible to drive large currents without impairing the operational amplifier's dynamic range. Furthermore, if a normal inverter configuration is adopted, the Pch and Nch transistors become conductive at the same time when the input signal is inverted, causing short current to flow between the power supplies and causing noise.
In order to control the Nch transistor 27 with a signal obtained by delaying the input signal by the inverter 19, the Nch transistor 21 is
Even if the Pch transistor 26 becomes conductive at the same time, no short current can flow. Therefore, current consumption is low and no noise is generated due to short current.

また本回路に用いた抵抗24と22は高精度で
ある必要がないためCMOSプロセスで同一集積
回路化を可能である。
Furthermore, since the resistors 24 and 22 used in this circuit do not need to be highly accurate, they can be integrated into the same circuit using a CMOS process.

本発明の実施例では、スイツチ20,27によ
り電流ドライブ回路の一方を制御しているが、同
様な効果はMOSトランジスタ21,26のゲー
トを制御する方式でも考えられる。
In the embodiment of the present invention, one of the current drive circuits is controlled by the switches 20 and 27, but a similar effect can be achieved by controlling the gates of the MOS transistors 21 and 26.

次に実際にこのような回路を構成したとき、ど
のような効果があるかを箇条書きにして以下に示
す。
Next, the effects of actually configuring such a circuit are listed below.

1 定電圧源として高精度の電圧レベルを維持し
ながら、大電流を流すことができる。
1. As a constant voltage source, it can flow a large current while maintaining a highly accurate voltage level.

2 集積回路化することが容易であり、従来のよ
うに、回路中で大電流を流す必要があり、更に
高精度を有するOPAMPを使用したい場合、外
部にバイポーラオペアンプを使用したり、ある
いは、内部にCMOSオペアンプを使用しても、
外部にブースターとしてバイポーラトランジス
タを使用する必要があつたが、この回路を用い
ることによつて外付部品及び消費電流の削減が
できる。
2. If you want to use an OPAMP that is easy to integrate into an integrated circuit, requires a large current to flow in the circuit, and has even higher accuracy, you can use an external bipolar operational amplifier, or use an internal Even if you use a CMOS op amp,
Although it was necessary to use a bipolar transistor as an external booster, by using this circuit, external components and current consumption can be reduced.

3 OPAMPとしては、通常のCMOSオペアンプ
としての機能を失うことなく、大電流ドライブ
を可能としている。
3 As an OPAMP, it is capable of driving large currents without losing its functionality as a normal CMOS operational amplifier.

4 本発明のブースター回路は、ゲインが小さ
く、折点周波数もCMOSオペアンプの折点周
波数と比べて、非常に高い周波数のところにあ
るため、バツフア構成をしても、前段の
CMOSオペアンプに単体で発振しない程度の
位相余裕があれば発振することはない。
4 The booster circuit of the present invention has a small gain and a corner frequency that is much higher than that of a CMOS operational amplifier.
If the CMOS operational amplifier has enough phase margin to prevent oscillation on its own, it will not oscillate.

5 ブースター回路のダイナミツクレンジが非常
に広いため、CMOSオペアンプのレンジをせ
ばめることなく、様々な入力電圧レベルが任意
に選択できる。
5. The dynamic range of the booster circuit is extremely wide, so various input voltage levels can be selected arbitrarily without narrowing the range of the CMOS operational amplifier.

以上述べたように本発明によれば、電源間にト
ランジスタによる導電経路が存在しないため、入
力信号の遷移時にシヨート電流が発生せず、シヨ
ート電流によるノイズの発生を防止できるという
効果を有する。
As described above, according to the present invention, since there is no conductive path between the power supplies using transistors, short current is not generated at the time of input signal transition, and it is possible to prevent the generation of noise due to short current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はCMOSオペアンプの従来例である。
第2図は本発明の実施例である。第1図におい
て、 1……オペアンプマイナス入力端子、2……オ
ペアンププラス入力端子、3……オペアンプゲー
ト駆動用端子、4,5,10……Pchトランジス
タ、6,7,8,13……Nchトランジスタ、9
……電源VDD、11……位相補償用コンデンサ、
12……オペアンプ出力端子、14……電源VSS、 第2図において、15……オペアンプマイナス
入力端子、16……オペアンププラス入力端子、
17……CMOSオペアンプ、18……オペアン
プ出力端子、19……インバータ、20,26…
…Pchトランジスタ、21,27……Nchトラン
ジスタ、22,24……抵抗、23……電源
VDD、25……本発明ブースター回路出力端子、
28……電源VSS
Figure 1 shows a conventional example of a CMOS operational amplifier.
FIG. 2 shows an embodiment of the invention. In Figure 1, 1... operational amplifier minus input terminal, 2... operational amplifier positive input terminal, 3... operational amplifier gate drive terminal, 4, 5, 10... Pch transistor, 6, 7, 8, 13... Nch transistor, 9
...Power supply VDD , 11...Phase compensation capacitor,
12... operational amplifier output terminal, 14... power supply V SS , in Figure 2, 15... operational amplifier minus input terminal, 16... operational amplifier positive input terminal,
17... CMOS operational amplifier, 18... operational amplifier output terminal, 19... inverter, 20, 26...
...Pch transistor, 21, 27...Nch transistor, 22, 24...Resistor, 23...Power supply
V DD , 25... booster circuit output terminal of the present invention,
28...Power supply V SS .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1の電源と出力端子である第1の端子間に
接続された第1の抵抗と、前記第1の端子と第1
の電源間に列接続された第1のMOSトランジス
タと、前記第1の端子と第2の電源間に接続され
た第2のMOSトランジスタと、前記第1の端子
と前記第2の電源間に接続された第2の抵抗とを
有し、前記第1及び第2のMOSトランジスタの
ゲート電極に入力信号が与えられるブースター回
路において、 前記第1の端子と前記第1の電源間に前記第1
のMOSトランジスタと直列に接続された第3の
MOSトランジスタと、前記第1の端子と前記第
2の電源間に前記第2のMOSトランジスタと直
列に接続された第4のMOSトランジスタと、前
記入力信号を遅延させ前記第3及び第4のMOS
トランジスタのゲート電極に印加する遅延回路と
を有することを特徴とするブースター回路。
[Claims] 1. A first resistor connected between a first power source and a first terminal that is an output terminal;
a first MOS transistor connected in a column between the power supplies, a second MOS transistor connected between the first terminal and the second power supply, and a second MOS transistor connected between the first terminal and the second power supply. a second resistor connected to the booster circuit, and an input signal is applied to the gate electrodes of the first and second MOS transistors, the first
A third MOS transistor connected in series with
a MOS transistor; a fourth MOS transistor connected in series with the second MOS transistor between the first terminal and the second power supply; and a third and fourth MOS transistor that delays the input signal.
A booster circuit comprising: a delay circuit that applies voltage to a gate electrode of a transistor.
JP58134200A 1983-07-22 1983-07-22 booster circuit Granted JPS6027211A (en)

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JP58134200A JPS6027211A (en) 1983-07-22 1983-07-22 booster circuit

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JPS6027211A JPS6027211A (en) 1985-02-12
JPH05884B2 true JPH05884B2 (en) 1993-01-07

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56162539A (en) * 1980-05-19 1981-12-14 Nec Corp Signal-line driving circuit

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JPS6027211A (en) 1985-02-12

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