JPH06291567A - 演算増幅器のベース電流補正回路 - Google Patents
演算増幅器のベース電流補正回路Info
- Publication number
- JPH06291567A JPH06291567A JP5101844A JP10184493A JPH06291567A JP H06291567 A JPH06291567 A JP H06291567A JP 5101844 A JP5101844 A JP 5101844A JP 10184493 A JP10184493 A JP 10184493A JP H06291567 A JPH06291567 A JP H06291567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- base
- collector
- current
- transistors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003503 early effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 差動入力段を構成するPNPトランジスタの
アーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベース電流補
正回路を提供する。 【構成】 入力トランジスタQ1,Q2のエミッタに電
流源I2の一端とレベルシフト回路1の一端を接続し、
レベルシフト回路1の他端をトランジスタQ4のベース
と電流源I3に接続し、トランジスタQ4のコレクタ
を、カレントミラー回路を構成するトランジスタQ7,
Q8,Q9の中のトランジスタQ7のコレクタとベース
に接続し、トランジスタQ8のコレクタをトランジスタ
Q1のベースに、トランジスタQ9のコレクタをトラン
ジスタQ2のベースに接続し、更にトランジスタQ4の
エミッタを、エミッタを電流源I1にコレクタをGND
に接続したトランジスタQ3のベースに接続してベース
電流補正回路を構成する。
アーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベース電流補
正回路を提供する。 【構成】 入力トランジスタQ1,Q2のエミッタに電
流源I2の一端とレベルシフト回路1の一端を接続し、
レベルシフト回路1の他端をトランジスタQ4のベース
と電流源I3に接続し、トランジスタQ4のコレクタ
を、カレントミラー回路を構成するトランジスタQ7,
Q8,Q9の中のトランジスタQ7のコレクタとベース
に接続し、トランジスタQ8のコレクタをトランジスタ
Q1のベースに、トランジスタQ9のコレクタをトラン
ジスタQ2のベースに接続し、更にトランジスタQ4の
エミッタを、エミッタを電流源I1にコレクタをGND
に接続したトランジスタQ3のベースに接続してベース
電流補正回路を構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、演算増幅器の入力部
に用いられてるベース電流補正回路に関し、特にトラン
ジスタのアーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベー
ス電流補正回路に関する。
に用いられてるベース電流補正回路に関し、特にトラン
ジスタのアーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベー
ス電流補正回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、演算増幅器の入力部に用いられて
るベース電流補正回路としては、図5に示すような構成
のものが知られている。図5において、Q1,Q2は互
いにエミッタを接続した差動入力段を構成するPNPト
ランジスタで、それらのエミッタには電流源I2が接続
されている。そしてトランジスタQ1のコレクタは、カ
レントミラー回路を構成しているNPNトランジスタQ
5,Q6の中、トランジスタQ5のコレクタ及びベース
に接続され、トランジスタQ2のコレクタは、トランジ
スタQ6のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続され
たNPNトランジスタQ15のベースに接続されている。
るベース電流補正回路としては、図5に示すような構成
のものが知られている。図5において、Q1,Q2は互
いにエミッタを接続した差動入力段を構成するPNPト
ランジスタで、それらのエミッタには電流源I2が接続
されている。そしてトランジスタQ1のコレクタは、カ
レントミラー回路を構成しているNPNトランジスタQ
5,Q6の中、トランジスタQ5のコレクタ及びベース
に接続され、トランジスタQ2のコレクタは、トランジ
スタQ6のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続され
たNPNトランジスタQ15のベースに接続されている。
【0003】差動入力段を構成するトランジスタQ1の
ベースは、カレントミラー回路を構成しているNPNト
ランジスタQ7,Q8,Q9の中、トランジスタQ8の
コレクタと入力端子IN1に接続され、トランジスタQ
2のベースは、トランジスタQ9のコレクタ及び入力端
子IN2に接続されている。トランジスタQ7のコレク
タ及びベースは、PNPトランジスタQ3のベースに接
続され、トランジスタQ3のコレクタはGNDに、エミ
ッタは一端が電源VCCに接続された電流源I1の他端に
接続されている。また前記トランジスタQ15のコレクタ
は、出力端子OUT及び一端が電源VCCに接続された電
流源I5の他端に接続されている。
ベースは、カレントミラー回路を構成しているNPNト
ランジスタQ7,Q8,Q9の中、トランジスタQ8の
コレクタと入力端子IN1に接続され、トランジスタQ
2のベースは、トランジスタQ9のコレクタ及び入力端
子IN2に接続されている。トランジスタQ7のコレク
タ及びベースは、PNPトランジスタQ3のベースに接
続され、トランジスタQ3のコレクタはGNDに、エミ
ッタは一端が電源VCCに接続された電流源I1の他端に
接続されている。また前記トランジスタQ15のコレクタ
は、出力端子OUT及び一端が電源VCCに接続された電
流源I5の他端に接続されている。
【0004】次に、このように構成されているベース電
流補正回路の動作について説明する。電流源I1と電流
源I2の電流I1 ,I2 の比を1:2とすると、差動入
力段のトランジスタQ1,Q2のベース電流I
b(Q1, Q2) は、次式(1)で表される。 Ib(Q1, Q2) =I2 /[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(1)
流補正回路の動作について説明する。電流源I1と電流
源I2の電流I1 ,I2 の比を1:2とすると、差動入
力段のトランジスタQ1,Q2のベース電流I
b(Q1, Q2) は、次式(1)で表される。 Ib(Q1, Q2) =I2 /[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(1)
【0005】一方、トランジスタQ8,Q9のコレクタ
電流Ic(Q8, Q9) は次式(2)で表される。 Ic(Q8, Q9) =I1 /hFE(Q3) ・・・・・(2)
電流Ic(Q8, Q9) は次式(2)で表される。 Ic(Q8, Q9) =I1 /hFE(Q3) ・・・・・(2)
【0006】ここで、I1 =2I2 なので、トランジス
タQ1のベース電流Ib(Q1) とトランジスタQ8のコレ
クタ電流Ic(Q8) 、及びトランジスタQ2のベース電流
Ib(Q2) とトランジスタQ9のコレクタ電流Ic(Q9) は
等しくなるため、入力端子IN1及びIN2には電流が
流れない。
タQ1のベース電流Ib(Q1) とトランジスタQ8のコレ
クタ電流Ic(Q8) 、及びトランジスタQ2のベース電流
Ib(Q2) とトランジスタQ9のコレクタ電流Ic(Q9) は
等しくなるため、入力端子IN1及びIN2には電流が
流れない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成のベース電流補正回路においては、入力信号の
変化に追従して、差動入力段を構成するPNPトランジ
スタQ1,Q2のベース・コレクタ間が変化し、アーリ
効果の影響で、ベース電流が変化する。これに対し、ト
ランジスタQ3のベース・コレクタ間は固定なので、ベ
ース電流の変化はなく、したがってトランジスタQ1の
ベース電流Ib(Q1) とトランジスタQ8のコレクタ電流
Ic(Q8) 、及びトランジスタQ2のベース電流Ib(Q2)
とトランジスタQ9のコレクタ電流Ic(Q9) は等しくな
らないので、結果的に入力端子IN1,IN2に電流が
流れてしまう。
来の構成のベース電流補正回路においては、入力信号の
変化に追従して、差動入力段を構成するPNPトランジ
スタQ1,Q2のベース・コレクタ間が変化し、アーリ
効果の影響で、ベース電流が変化する。これに対し、ト
ランジスタQ3のベース・コレクタ間は固定なので、ベ
ース電流の変化はなく、したがってトランジスタQ1の
ベース電流Ib(Q1) とトランジスタQ8のコレクタ電流
Ic(Q8) 、及びトランジスタQ2のベース電流Ib(Q2)
とトランジスタQ9のコレクタ電流Ic(Q9) は等しくな
らないので、結果的に入力端子IN1,IN2に電流が
流れてしまう。
【0008】図6は、トランジスタのVCE−IC 特性を
示す図で、VCEが増大すると空乏層が広がり、実質的な
ベース幅が狭くなり、ベース電流が増加する。これをア
ーリ効果と称し、図6に示すように、VBEをパラメータ
としたVCE−IC 特性を延長し、VCE軸と交差する電圧
がアーリ電圧VAである。近年ICの微細化が進み、ト
ランジスタのベース幅は狭くなっている。このためアー
リ電圧VAが小さくなっており、その傾向はPNPトラ
ンジスタにおいて著しい。
示す図で、VCEが増大すると空乏層が広がり、実質的な
ベース幅が狭くなり、ベース電流が増加する。これをア
ーリ効果と称し、図6に示すように、VBEをパラメータ
としたVCE−IC 特性を延長し、VCE軸と交差する電圧
がアーリ電圧VAである。近年ICの微細化が進み、ト
ランジスタのベース幅は狭くなっている。このためアー
リ電圧VAが小さくなっており、その傾向はPNPトラ
ンジスタにおいて著しい。
【0009】本発明は、従来のベース電流補正回路にお
ける上記問題点を解決するためになされたもので、入力
信号の変化に伴う差動入力段を構成するPNPトランジ
スタのアーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベース
電流補正回路を提供することを目的とする。
ける上記問題点を解決するためになされたもので、入力
信号の変化に伴う差動入力段を構成するPNPトランジ
スタのアーリ効果の影響を低減した演算増幅器のベース
電流補正回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、差動入力段を構成するトランジ
スタのエミッタに、一端が電源に接続された第1の電流
源の他端と、第1のレベルシフト回路の一端を接続し、
該レベルシフト回路の他端を、第1のトランジスタのベ
ースと、一端がGNDに接続された第2の電流源の他端
に接続し、前記第1のトランジスタのコレクタをカレン
トミラー回路の入力に接続し、該カレントミラー回路の
第1の出力を差動入力段の一方のトランジスタのベース
に接続し、該カレントミラー回路の第2の出力を差動入
力段の他方のトランジスタのベースに接続し、前記第1
のトランジスタのエミッタを第2のトランジスタのベー
スに接続し、該第2のトランジスタのコレクタをGND
に接続すると共にエミッタを一端が電源に接続された第
3の電流源の他端に接続してベース電流補正回路を構成
するものである。
決するため、本発明は、差動入力段を構成するトランジ
スタのエミッタに、一端が電源に接続された第1の電流
源の他端と、第1のレベルシフト回路の一端を接続し、
該レベルシフト回路の他端を、第1のトランジスタのベ
ースと、一端がGNDに接続された第2の電流源の他端
に接続し、前記第1のトランジスタのコレクタをカレン
トミラー回路の入力に接続し、該カレントミラー回路の
第1の出力を差動入力段の一方のトランジスタのベース
に接続し、該カレントミラー回路の第2の出力を差動入
力段の他方のトランジスタのベースに接続し、前記第1
のトランジスタのエミッタを第2のトランジスタのベー
スに接続し、該第2のトランジスタのコレクタをGND
に接続すると共にエミッタを一端が電源に接続された第
3の電流源の他端に接続してベース電流補正回路を構成
するものである。
【0011】このように構成したベース電流補正回路に
おいて、入力信号の変化に追従して差動入力段を構成す
るトランジスタのベース・コレクタ間電圧が変化し、ア
ーリ効果の影響でベース電流が変化した場合、前記差動
入力段を構成するトランジスタのエミッタに接続したレ
ベルシフト回路、及び該レベルシフト回路にベースを接
続した第1のトランジスタを介して、第2のトランジス
タのベース・コレクタ間電圧も同様に変化し、ベース電
流も同様に変化するので、アーリ効果による誤差はなく
なり、入力端子には電流が流れず、アーリ効果の影響を
低減したベース電流補正回路を実現することができる。
おいて、入力信号の変化に追従して差動入力段を構成す
るトランジスタのベース・コレクタ間電圧が変化し、ア
ーリ効果の影響でベース電流が変化した場合、前記差動
入力段を構成するトランジスタのエミッタに接続したレ
ベルシフト回路、及び該レベルシフト回路にベースを接
続した第1のトランジスタを介して、第2のトランジス
タのベース・コレクタ間電圧も同様に変化し、ベース電
流も同様に変化するので、アーリ効果による誤差はなく
なり、入力端子には電流が流れず、アーリ効果の影響を
低減したベース電流補正回路を実現することができる。
【0012】
【実施例】次に実施例について説明する。図1は、本発
明に係る演算増幅器のベース電流補正回路の基本的な実
施例を示す回路構成図である。図1において、Q1,Q
2は互いにエミッタを接続した差動入力段を構成するP
NPトランジスタで、それらのエミッタには、一端を電
源VCCに接続した電流源I2の他端と、第1のレベルシ
フト回路1の一端が接続されている。第1のレベルシフ
ト回路1の他端は、PNPトランジスタQ4のベース
と、一端がGNDに接続された電流源I3の他端に接続
されている。トランジスタQ1のコレクタは、カレント
ミラー回路を構成しているトランジスタQ5,Q6の
中、トランジスタQ5のコレクタ及びベースに接続さ
れ、トランジスタQ2のコレクタは、トランジスタQ6
のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続されているN
PNトランジスタQ15のベースに接続されている。
明に係る演算増幅器のベース電流補正回路の基本的な実
施例を示す回路構成図である。図1において、Q1,Q
2は互いにエミッタを接続した差動入力段を構成するP
NPトランジスタで、それらのエミッタには、一端を電
源VCCに接続した電流源I2の他端と、第1のレベルシ
フト回路1の一端が接続されている。第1のレベルシフ
ト回路1の他端は、PNPトランジスタQ4のベース
と、一端がGNDに接続された電流源I3の他端に接続
されている。トランジスタQ1のコレクタは、カレント
ミラー回路を構成しているトランジスタQ5,Q6の
中、トランジスタQ5のコレクタ及びベースに接続さ
れ、トランジスタQ2のコレクタは、トランジスタQ6
のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続されているN
PNトランジスタQ15のベースに接続されている。
【0013】トランジスタQ1のベースは、カレントミ
ラー回路を構成しているNPNトランジスタQ7,Q
8,Q9の中、トランジスタQ8のコレクタと入力端子
IN1に接続され、トランジスタQ2のベースは、トラ
ンジスタQ9のコレクタと入力端子IN2に接続されて
いる。トランジスタQ7のコレクタ及びベースは、トラ
ンジスタQ4のコレクタに接続され、トランジスタQ4
のエミッタはPNPトランジスタQ3のベースに接続さ
れており、トランジスタQ3のコレクタはGNDに、エ
ミッタは一端が電源VCCに接続された電流源I1の他端
に接続されている。また前記トランジスタQ15のコレク
タは、出力端子OUT及び一端が電源VCCに接続された
電流源I5の他端に接続されている。
ラー回路を構成しているNPNトランジスタQ7,Q
8,Q9の中、トランジスタQ8のコレクタと入力端子
IN1に接続され、トランジスタQ2のベースは、トラ
ンジスタQ9のコレクタと入力端子IN2に接続されて
いる。トランジスタQ7のコレクタ及びベースは、トラ
ンジスタQ4のコレクタに接続され、トランジスタQ4
のエミッタはPNPトランジスタQ3のベースに接続さ
れており、トランジスタQ3のコレクタはGNDに、エ
ミッタは一端が電源VCCに接続された電流源I1の他端
に接続されている。また前記トランジスタQ15のコレク
タは、出力端子OUT及び一端が電源VCCに接続された
電流源I5の他端に接続されている。
【0014】次に、このように構成されたベース電流補
正回路の動作について説明する。電流源I1と電流源I
2の電流I1 ,I2 の比を1:2とすると、トランジス
タQ1,Q2のベース電流Ib(Q1, Q2) は、次式(3)
で表される。 Ib(Q1, Q2) =I2 /[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(3)
正回路の動作について説明する。電流源I1と電流源I
2の電流I1 ,I2 の比を1:2とすると、トランジス
タQ1,Q2のベース電流Ib(Q1, Q2) は、次式(3)
で表される。 Ib(Q1, Q2) =I2 /[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(3)
【0015】そして、トランジスタQ1,Q2のV
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧をそれぞ
れVIN1 ,VIN2 とし、トランジスタQ1,Q2,Q
5,Q15のVBEをそれぞれVBE(Q1),VBE(Q2),V
BE(Q5),VBE(Q15) とすると、次式(4)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(Q5) =VIN2 +1VBE(Q2)−1VBE(Q15) ≒VIN1 =VIN2 ・・・・・(4)
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧をそれぞ
れVIN1 ,VIN2 とし、トランジスタQ1,Q2,Q
5,Q15のVBEをそれぞれVBE(Q1),VBE(Q2),V
BE(Q5),VBE(Q15) とすると、次式(4)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(Q5) =VIN2 +1VBE(Q2)−1VBE(Q15) ≒VIN1 =VIN2 ・・・・・(4)
【0016】一方、トランジスタQ8,Q9のコレクタ
電流Ic(Q8, Q9) は、トランジスタQ4においてIE ≒
IC とすると、次式(5)で表される。 Ic(Q8, Q9) =I1 /hFE(Q3) ・・・・・(5)
電流Ic(Q8, Q9) は、トランジスタQ4においてIE ≒
IC とすると、次式(5)で表される。 Ic(Q8, Q9) =I1 /hFE(Q3) ・・・・・(5)
【0017】そして、トランジスタQ3のVCE(Q3)は、
第1のレベルシフト回路1のレベルシフト分を3VBEと
し、トランジスタQ3,Q4のVBEをVBE(Q3),V
BE(Q4)とすると、次式(6)で表される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)−3VBE+1VBE(Q4)+1VBE(Q3) ≒VIN1 ・・・・・(6)
第1のレベルシフト回路1のレベルシフト分を3VBEと
し、トランジスタQ3,Q4のVBEをVBE(Q3),V
BE(Q4)とすると、次式(6)で表される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)−3VBE+1VBE(Q4)+1VBE(Q3) ≒VIN1 ・・・・・(6)
【0018】ここで、I1 =2I2 なので、式(3)と
(5)の値は等しくなり、更に式(4)及び(6)によ
り、入力信号の変化に追従して差動入力段を構成するP
NPトランジスタQ1,Q2のベース・コレクタ間電圧
が変化し、アーリ効果の影響でベース電流が変化した場
合に、一方のPNPトランジスタQ3のベース・コレク
タ間電圧も同様に変化し、ベース電流も同様に変化する
ので、アーリ効果による誤差はなくなり、入力端子IN
1,IN2には電流は流れない。
(5)の値は等しくなり、更に式(4)及び(6)によ
り、入力信号の変化に追従して差動入力段を構成するP
NPトランジスタQ1,Q2のベース・コレクタ間電圧
が変化し、アーリ効果の影響でベース電流が変化した場
合に、一方のPNPトランジスタQ3のベース・コレク
タ間電圧も同様に変化し、ベース電流も同様に変化する
ので、アーリ効果による誤差はなくなり、入力端子IN
1,IN2には電流は流れない。
【0019】次に、本発明の具体的な実施例を図2に基
づいて説明する。図2において、Q1,Q2は互いにエ
ミッタを接続した差動入力段を構成するPNPトランジ
スタで、それらのエミッタには、カレントミラー回路を
構成しているPNPトランジスタQ10,Q11,Q12の
中、トランジスタQ11のコレクタと、ダイオードD1の
アノードが接続されている。ダイオードD1のカソード
はダイオードD2のアノードに接続されており、ダイオ
ードD1,D2で第1のレベルシフト回路を構成してい
る。そしてダイオードD2のカソードは、PNPトラン
ジスタQ4のベースと、一端をGNDに接続した電流源
I3に接続されている。トランジスタQ1のコレクタ
は、カレントミラー回路を構成しているトランジスタQ
5,Q6の中、トランジスタQ5のコレクタ及びベース
に接続され、トランジスタQ2のコレクタは、トランジ
スタQ6のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続され
ているNPNトランジスタQ15のベースに接続されてい
る。
づいて説明する。図2において、Q1,Q2は互いにエ
ミッタを接続した差動入力段を構成するPNPトランジ
スタで、それらのエミッタには、カレントミラー回路を
構成しているPNPトランジスタQ10,Q11,Q12の
中、トランジスタQ11のコレクタと、ダイオードD1の
アノードが接続されている。ダイオードD1のカソード
はダイオードD2のアノードに接続されており、ダイオ
ードD1,D2で第1のレベルシフト回路を構成してい
る。そしてダイオードD2のカソードは、PNPトラン
ジスタQ4のベースと、一端をGNDに接続した電流源
I3に接続されている。トランジスタQ1のコレクタ
は、カレントミラー回路を構成しているトランジスタQ
5,Q6の中、トランジスタQ5のコレクタ及びベース
に接続され、トランジスタQ2のコレクタは、トランジ
スタQ6のコレクタ、及びエミッタがGNDに接続され
ているNPNトランジスタQ15のベースに接続されてい
る。
【0020】トランジスタQ1のベースは、カレントミ
ラー回路を構成しているNPNトランジスタQ7,Q
8,Q9の中、トランジスタQ8のコレクタと入力端子
IN1に接続され、トランジスタQ2のベースは、トラ
ンジスタQ9のコレクタと入力端子IN2に接続されて
いる。トランジスタQ7のコレクタ及びベースは、トラ
ンジスタQ4のコレクタに接続され、トランジスタQ4
のエミッタはPNPトランジスタQ3のベースに接続さ
れており、トランジスタQ3のコレクタは、カソードが
GNDに接続されたダイオードD3のアノードに接続さ
れており、ダイオードD3で第2のレベルシフト回路を
構成している。トランジスタQ3のエミッタは、トラン
ジスタQ10のコレクタに接続されており、トランジスタ
Q12のコレクタ及びベースは、一端をGNDに接続した
電流源I4の他端に接続されている。また前記トランジ
スタQ15のコレクタは、出力端子OUT及び一端が電源
VCCに接続された電流源I5の他端に接続されている。
ラー回路を構成しているNPNトランジスタQ7,Q
8,Q9の中、トランジスタQ8のコレクタと入力端子
IN1に接続され、トランジスタQ2のベースは、トラ
ンジスタQ9のコレクタと入力端子IN2に接続されて
いる。トランジスタQ7のコレクタ及びベースは、トラ
ンジスタQ4のコレクタに接続され、トランジスタQ4
のエミッタはPNPトランジスタQ3のベースに接続さ
れており、トランジスタQ3のコレクタは、カソードが
GNDに接続されたダイオードD3のアノードに接続さ
れており、ダイオードD3で第2のレベルシフト回路を
構成している。トランジスタQ3のエミッタは、トラン
ジスタQ10のコレクタに接続されており、トランジスタ
Q12のコレクタ及びベースは、一端をGNDに接続した
電流源I4の他端に接続されている。また前記トランジ
スタQ15のコレクタは、出力端子OUT及び一端が電源
VCCに接続された電流源I5の他端に接続されている。
【0021】次に、このように構成されたベース電流補
正回路の動作について説明する。カレントミラー回路を
構成しているPNPトランジスタQ10,Q11,Q12の
中、トランジスタQ10とQ11のコレクタ電流Ic(Q10),
Ic(Q11)の比を、1:2とすると、トランジスタQ1,
Q2のベース電流Ib(Q1, Q2) は、次式(7)で表され
る。 Ib(Q1, Q2) =Ic(Q11)/[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(7)
正回路の動作について説明する。カレントミラー回路を
構成しているPNPトランジスタQ10,Q11,Q12の
中、トランジスタQ10とQ11のコレクタ電流Ic(Q10),
Ic(Q11)の比を、1:2とすると、トランジスタQ1,
Q2のベース電流Ib(Q1, Q2) は、次式(7)で表され
る。 Ib(Q1, Q2) =Ic(Q11)/[2・hFE(Q1, Q2)] ・・・・・(7)
【0022】そして、トランジスタQ1,Q2のV
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧をそれぞ
れVIN1 ,VIN2 とすると、次式(8)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(Q5) =VIN2 +1VBE(Q2)−1VBE(Q15) ≒VIN1 =VIN2 ・・・・・(8)
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧をそれぞ
れVIN1 ,VIN2 とすると、次式(8)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(Q5) =VIN2 +1VBE(Q2)−1VBE(Q15) ≒VIN1 =VIN2 ・・・・・(8)
【0023】一方、トランジスタQ8,Q9のコレクタ
電流Ic(Q8, Q9) は、トランジスタQ4においてIE ≒
IC とし、トランジスタQ10のコレクタ電流をIc(Q10)
とすると、次式(9)で表される。 Ic(Q8, Q9) =Ic(Q10)/hFE(Q3) ・・・・・(9)
電流Ic(Q8, Q9) は、トランジスタQ4においてIE ≒
IC とし、トランジスタQ10のコレクタ電流をIc(Q10)
とすると、次式(9)で表される。 Ic(Q8, Q9) =Ic(Q10)/hFE(Q3) ・・・・・(9)
【0024】そして、トランジスタQ3のVCE(Q3)は、
ダイオードD1,D2,D3によるレベルシフト分をV
BE(D1),VBE(D2),VBE(D3)とすると、次式(10)で表
される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(D1)−1VBE(D2) +1VBE(Q4)+1VBE(Q3)−1VBE(D3) ≒VIN1 ・・・・・(10)
ダイオードD1,D2,D3によるレベルシフト分をV
BE(D1),VBE(D2),VBE(D3)とすると、次式(10)で表
される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)−1VBE(D1)−1VBE(D2) +1VBE(Q4)+1VBE(Q3)−1VBE(D3) ≒VIN1 ・・・・・(10)
【0025】ここで、トランジスタQ10とQ11のコレク
タ電流比が1:2なので、式(7)と(9)の値は等し
くなり、更に式(8)及び(10)により、入力信号の変
化に対し、トランジスタQ1,Q2,Q3のVCEも同様
に変化するため、アーリ効果の影響がなくなる。また、
図2に示した実施例においては、ダイオードD1,D2
からなる第1のレベルシフト回路のレベルシフト分を2
VBEとし、ダイオードD3からなる第2のレベルシフト
回路のレベルシフト分を1VBEとしているが、これは、
第1のレベルシフト回路のレベルシフト分が大きくなる
と、差動増幅器の入力動作範囲が狭くなってしまう場合
があるためであり、第2のレベルシフト回路により、第
1のレベルシフト回路のレベルシフト分を小さくしてい
る。
タ電流比が1:2なので、式(7)と(9)の値は等し
くなり、更に式(8)及び(10)により、入力信号の変
化に対し、トランジスタQ1,Q2,Q3のVCEも同様
に変化するため、アーリ効果の影響がなくなる。また、
図2に示した実施例においては、ダイオードD1,D2
からなる第1のレベルシフト回路のレベルシフト分を2
VBEとし、ダイオードD3からなる第2のレベルシフト
回路のレベルシフト分を1VBEとしているが、これは、
第1のレベルシフト回路のレベルシフト分が大きくなる
と、差動増幅器の入力動作範囲が狭くなってしまう場合
があるためであり、第2のレベルシフト回路により、第
1のレベルシフト回路のレベルシフト分を小さくしてい
る。
【0026】なお、図2に示した実施例においては、上
記のとおり、第1のレベルシフト回路のレベルシフト分
を2VBE、第2のレベルシフト回路のレベルシフト分を
1VBEとしたが、第1のレベルシフト回路のレベルシフ
ト分を1VBE、第2のレベルシフト回路のレベルシフト
分を2VBEとするなど、上記式(8),(10)を満足す
るようになっていると、それぞれのレベルシフト分は任
意の値とすることができ、問題は生じない。
記のとおり、第1のレベルシフト回路のレベルシフト分
を2VBE、第2のレベルシフト回路のレベルシフト分を
1VBEとしたが、第1のレベルシフト回路のレベルシフ
ト分を1VBE、第2のレベルシフト回路のレベルシフト
分を2VBEとするなど、上記式(8),(10)を満足す
るようになっていると、それぞれのレベルシフト分は任
意の値とすることができ、問題は生じない。
【0027】次に、第2の具体的な実施例を図3に基づ
いて説明する。なお図3において、図2に示した実施例
と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、そ
の説明を省略する。この実施例は、図2に示した実施例
における第1レベルシフト回路を構成するダイオードD
1,D2の中、ダイオードD1の代わりに、NPNトラ
ンジスタQ13を接続して用いるものである。すなわち、
NPNトランジスタQ13のベースは、差動入力段を構成
するPNPトランジスタQ1,Q2のエミッタに接続
し、エミッタはダイオードD2のアノードに接続し、コ
レクタは電源VCCに接続して構成されている。
いて説明する。なお図3において、図2に示した実施例
と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、そ
の説明を省略する。この実施例は、図2に示した実施例
における第1レベルシフト回路を構成するダイオードD
1,D2の中、ダイオードD1の代わりに、NPNトラ
ンジスタQ13を接続して用いるものである。すなわち、
NPNトランジスタQ13のベースは、差動入力段を構成
するPNPトランジスタQ1,Q2のエミッタに接続
し、エミッタはダイオードD2のアノードに接続し、コ
レクタは電源VCCに接続して構成されている。
【0028】図2に示した実施例においては、カレント
ミラー回路を構成するトランジスタQ11のコレクタ電流
Ic(Q11)と、電流源I3の電流I3 との関係は、次式
(11)を満たす関係が必要である。 Ic(Q11)≫I3 ・・・・・(11)
ミラー回路を構成するトランジスタQ11のコレクタ電流
Ic(Q11)と、電流源I3の電流I3 との関係は、次式
(11)を満たす関係が必要である。 Ic(Q11)≫I3 ・・・・・(11)
【0029】しかし、本実施例においては、電流源I3
の電流I3 が、トランジスタQ11のコレクタ電流I
c(Q11)に与える影響は、1/hFEになり、したがって電
流源I3の設定が容易になるという利点が得られる。
の電流I3 が、トランジスタQ11のコレクタ電流I
c(Q11)に与える影響は、1/hFEになり、したがって電
流源I3の設定が容易になるという利点が得られる。
【0030】次に、第3の具体的な実施例を図4に基づ
いて説明する。なお図4において、図3に示した実施例
と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、そ
の説明を省略する。この実施例は、差動入力段をダーリ
ントン接続で構成したものである。すなわち、入力PN
PトランジスタQ1のエミッタにベースを接続したPN
PトランジスタQ16と、PNPトランジスタQ2のエミ
ッタにベースを接続したPNPトランジスタQ17とを設
け、そしてトランジスタQ1のエミッタはカレントミラ
ー回路を構成するトランジスタQ18のコレクタに接続
し、トランジスタQ2のエミッタはカレントミラー回路
を構成するトランジスタQ19のコレクタに接続すると共
に、トランジスタQ1,Q2のコレクタはGNDに接続
する。更にトランジスタQ16,Q17のエミッタは、カレ
ントミラー回路を構成するトランジスタQ11のコレクタ
に接続し、トランジスタQ16のコレクタはトランジスタ
Q5のコレクタ及びベースに接続し、トランジスタQ17
のコレクタはトランジスタQ6のコレクタに接続して構
成するものである。
いて説明する。なお図4において、図3に示した実施例
と同一又は対応する部材には同一符号を付して示し、そ
の説明を省略する。この実施例は、差動入力段をダーリ
ントン接続で構成したものである。すなわち、入力PN
PトランジスタQ1のエミッタにベースを接続したPN
PトランジスタQ16と、PNPトランジスタQ2のエミ
ッタにベースを接続したPNPトランジスタQ17とを設
け、そしてトランジスタQ1のエミッタはカレントミラ
ー回路を構成するトランジスタQ18のコレクタに接続
し、トランジスタQ2のエミッタはカレントミラー回路
を構成するトランジスタQ19のコレクタに接続すると共
に、トランジスタQ1,Q2のコレクタはGNDに接続
する。更にトランジスタQ16,Q17のエミッタは、カレ
ントミラー回路を構成するトランジスタQ11のコレクタ
に接続し、トランジスタQ16のコレクタはトランジスタ
Q5のコレクタ及びベースに接続し、トランジスタQ17
のコレクタはトランジスタQ6のコレクタに接続して構
成するものである。
【0031】このように構成したベース電流補正回路に
おいて、例えば、カレントミラー回路を構成しているP
NPトランジスタQ10,Q11,Q12,Q18,Q19の中、
トランジスタQ10,Q18,Q11,Q19のそれぞれのコレ
クタ電流Ic(Q10),Ic(Q18),Ic(Q11),Ic(Q19)の比
を、次式(12)で示すように設定する。 Ic(Q10):Ic(Q18):Ic(Q11):Ic(Q19)=1:1:2:1 ・・・・・(12)
おいて、例えば、カレントミラー回路を構成しているP
NPトランジスタQ10,Q11,Q12,Q18,Q19の中、
トランジスタQ10,Q18,Q11,Q19のそれぞれのコレ
クタ電流Ic(Q10),Ic(Q18),Ic(Q11),Ic(Q19)の比
を、次式(12)で示すように設定する。 Ic(Q10):Ic(Q18):Ic(Q11):Ic(Q19)=1:1:2:1 ・・・・・(12)
【0032】これにより、トランジスタQ1,Q2のベ
ース電流Ib(Q1) ,Ib(Q2) は、トランジスタQ16,Q
17のベース電流を無視すると、次式(13)で表される。 Ib(Q1) =Ic(Q18)/hFE(Q1) Ib(Q2) =Ic(Q19)/hFE(Q2) ・・・・・(13)
ース電流Ib(Q1) ,Ib(Q2) は、トランジスタQ16,Q
17のベース電流を無視すると、次式(13)で表される。 Ib(Q1) =Ic(Q18)/hFE(Q1) Ib(Q2) =Ic(Q19)/hFE(Q2) ・・・・・(13)
【0033】そして、トランジスタQ1,Q2のV
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧を、それ
ぞれVIN1 ,VIN2 とすると、次式(14)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)=VIN2 +1VBE(Q2) ・・・・・(14)
CE(Q1, Q2)は、入力端子IN1,IN2の電圧を、それ
ぞれVIN1 ,VIN2 とすると、次式(14)で表される。 VCE(Q1, Q2)=VIN1 +1VBE(Q1)=VIN2 +1VBE(Q2) ・・・・・(14)
【0034】一方、カレントミラー回路を構成している
NPNトランジスタQ7,Q8,Q9の中、トランジス
タQ8,Q9のコレクタ電流Ic(Q8, Q9) は、PNPト
ランジスタQ4においてIE ≒IC とすると、次式(1
5)で表される。 Ic(Q8, Q9) =Ic(Q10)/hFE(Q3) ・・・・・(15)
NPNトランジスタQ7,Q8,Q9の中、トランジス
タQ8,Q9のコレクタ電流Ic(Q8, Q9) は、PNPト
ランジスタQ4においてIE ≒IC とすると、次式(1
5)で表される。 Ic(Q8, Q9) =Ic(Q10)/hFE(Q3) ・・・・・(15)
【0035】そして、PNPトランジスタQ3のV
CE(Q3)は、次式(16)で表される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)+1VBE(Q16) −1VBE(Q13) −1VBE(D2)+1VBE(Q4)+1VBE(Q3)−1VBE(D3) ≒VIN1 +1VBE=VIN2 +1VBE ・・・・・(16)
CE(Q3)は、次式(16)で表される。 VCE(Q3)=VIN1 +1VBE(Q1)+1VBE(Q16) −1VBE(Q13) −1VBE(D2)+1VBE(Q4)+1VBE(Q3)−1VBE(D3) ≒VIN1 +1VBE=VIN2 +1VBE ・・・・・(16)
【0036】ここで、トランジスタQ10,Q18,Q19の
コレクタ電流は同じなので、式(13)と(15)の値は等
しくなり、更に式(14),(16)により、入力信号の変
化に対しても、トランジスタQ1,Q2,Q3のVCEの
変化量は同じになり、アーリ効果の影響はなくなる。し
たがって、入力端子IN1,IN2には電流が流れず、
差動入力段がダーリントン接続の場合においても、特性
の優れたベース電流補正回路が実現できることがわか
る。
コレクタ電流は同じなので、式(13)と(15)の値は等
しくなり、更に式(14),(16)により、入力信号の変
化に対しても、トランジスタQ1,Q2,Q3のVCEの
変化量は同じになり、アーリ効果の影響はなくなる。し
たがって、入力端子IN1,IN2には電流が流れず、
差動入力段がダーリントン接続の場合においても、特性
の優れたベース電流補正回路が実現できることがわか
る。
【0037】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、入力信号の変化による差動入力段
を構成するトランジスタのアーリ効果の影響がなくな
り、入力バイアス電流を低減できるベース電流補正回路
を提供することができる。
に、本発明によれば、入力信号の変化による差動入力段
を構成するトランジスタのアーリ効果の影響がなくな
り、入力バイアス電流を低減できるベース電流補正回路
を提供することができる。
【図1】本発明に係る演算増幅器のベース電流補正回路
の基本的な実施例を示す回路構成図である。
の基本的な実施例を示す回路構成図である。
【図2】本発明の第1の具体的な実施例を示す回路構成
図である。
図である。
【図3】本発明の第2の具体的な実施例を示す回路構成
図である。
図である。
【図4】本発明の第3の具体的な実施例を示す回路構成
図である。
図である。
【図5】従来のベース電流補正回路の構成例を示す回路
構成図である。
構成図である。
【図6】トランジスタのVCE−IC 特性を示す図であ
る。
る。
1 レベルシフト回路 Q1〜Q4,Q10〜Q12,Q16〜Q19 PNPトランジ
スタ Q5〜Q9,Q13,Q15 NPNトランジスタ D1〜D3 ダイオード I1〜I5 電流源 IN1,IN2 入力端子 OUT 出力端子
スタ Q5〜Q9,Q13,Q15 NPNトランジスタ D1〜D3 ダイオード I1〜I5 電流源 IN1,IN2 入力端子 OUT 出力端子
Claims (2)
- 【請求項1】 差動入力段を構成するトランジスタのエ
ミッタに、一端が電源に接続された第1の電流源の他端
と、第1のレベルシフト回路の一端を接続し、該レベル
シフト回路の他端を、第1のトランジスタのベースと、
一端がGNDに接続された第2の電流源の他端に接続
し、前記第1のトランジスタのコレクタをカレントミラ
ー回路の入力に接続し、該カレントミラー回路の第1の
出力を差動入力段の一方のトランジスタのベースに接続
し、該カレントミラー回路の第2の出力を差動入力段の
他方のトランジスタのベースに接続し、前記第1のトラ
ンジスタのエミッタを第2のトランジスタのベースに接
続し、該第2のトランジスタのコレクタをGNDに接続
すると共にエミッタを一端が電源に接続された第3の電
流源の他端に接続したことを特徴とする演算増幅器のベ
ース電流補正回路。 - 【請求項2】 前記請求項1記載の演算増幅器のベース
電流補正回路において、前記第2のトランジスタのコレ
クタとGNDの間に、第2のレベルシフト回路を設けた
ことを特徴とする演算増幅器のベース電流補正回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101844A JPH06291567A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 演算増幅器のベース電流補正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101844A JPH06291567A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 演算増幅器のベース電流補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291567A true JPH06291567A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14311368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101844A Withdrawn JPH06291567A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 演算増幅器のベース電流補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291567A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035683A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 新日本無線株式会社 | 演算増幅器 |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5101844A patent/JPH06291567A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035683A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 新日本無線株式会社 | 演算増幅器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5357188A (en) | Current mirror circuit operable with a low power supply voltage | |
| US5155429A (en) | Threshold voltage generating circuit | |
| US5144169A (en) | Operational amplifier circuit | |
| JPH06291567A (ja) | 演算増幅器のベース電流補正回路 | |
| JPH09105763A (ja) | コンパレータ回路 | |
| JP2644191B2 (ja) | バッファアンプ | |
| JPH0252892B2 (ja) | ||
| JPS6154286B2 (ja) | ||
| JP2000323935A (ja) | 高耐圧出力回路 | |
| JPH03112214A (ja) | 電圧比較回路 | |
| JPH0212049B2 (ja) | ||
| JP2503887B2 (ja) | 利得可変回路 | |
| JP3406468B2 (ja) | 定電圧発生回路 | |
| JP2646721B2 (ja) | レベル変換回路 | |
| JP2002208854A (ja) | 半導体装置の出力回路 | |
| JPH06260925A (ja) | レベルシフト回路 | |
| JP3172310B2 (ja) | バッファ回路 | |
| JPH08222971A (ja) | 演算増幅器 | |
| JPH11136105A (ja) | 電圧比較回路 | |
| JPS6182521A (ja) | 差動型コンパレ−タ回路 | |
| JPH05291844A (ja) | レベルシフト回路 | |
| JPH05343933A (ja) | 電圧電流変換回路 | |
| JPH051647B2 (ja) | ||
| JPH06236219A (ja) | 定電流回路 | |
| JPS5979614A (ja) | 電流ミラ−回路 |
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: 20000704 |