JPH0640609B2 - Differential amplifier circuit - Google Patents

Differential amplifier circuit

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JPH0640609B2
JPH0640609B2 JP59025891A JP2589184A JPH0640609B2 JP H0640609 B2 JPH0640609 B2 JP H0640609B2 JP 59025891 A JP59025891 A JP 59025891A JP 2589184 A JP2589184 A JP 2589184A JP H0640609 B2 JPH0640609 B2 JP H0640609B2
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transistor
base
differential amplifier
constant current
collector
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Inventor
裕之 秦野
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ロ−ム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は差動増幅回路に係り、特に、差動増幅器の入
出力のダイナミックレンジの拡大に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential amplifier circuit, and more particularly to expansion of input / output dynamic range of a differential amplifier.

従来、半導体集積回路の内部に広帯域直流直結増幅器を
構成し、且つ出力ダイナミッグレンジが要求される場合
には、差動増幅器の前段部に直流レベルシフト段を設置
した差動増幅回路が用いられている。
Conventionally, when a wide-band DC direct-coupling amplifier is configured inside a semiconductor integrated circuit and an output dynamic range is required, a differential amplifier circuit in which a DC level shift stage is installed in front of a differential amplifier is used. There is.

第1図は従来の差動増幅回路を示している。即ち、差動
増幅器2には一対のトランジスタ4、6が設置され、こ
れらトランジスタ4、6のエミッタは抵抗8、9を介し
て共通に接続され、抵抗8、9の接続点と接地点との間
には、定電流源10が接続されている。トランジスタ4
のコレクタは、電源端子12から駆動電圧Vccが加えら
れる正側電位ラインに直結され、トランジスタ6のコレ
クタは正側電位ラインに抵抗14を介して接続され、そ
のコレクタには差動増幅出力を取出すための出力端子1
6が形成されている。
FIG. 1 shows a conventional differential amplifier circuit. That is, a pair of transistors 4 and 6 are installed in the differential amplifier 2, and the emitters of these transistors 4 and 6 are commonly connected via resistors 8 and 9, and the connection point of the resistors 8 and 9 and the ground point are connected. A constant current source 10 is connected between them. Transistor 4
Is directly connected to the positive potential line to which the drive voltage Vcc is applied from the power supply terminal 12, the collector of the transistor 6 is connected to the positive potential line through the resistor 14, and the differential amplified output is taken out to the collector. Output terminal 1 for
6 is formed.

そして、トランジスタ4、6の各ベース入力部には、レ
ベルシフト回路18A、18Bが個別に設置されてい
る。レベルシフト回路18Aは、正側電位ラインと接地
点との間に設置したトランジスタ22、ダイオード24
及び定電流源26の直列回路で構成され、レベルシフト
回路18Bはトランジスタ28、ダイオード30及び定
電流源32で構成されている。各トランジスタ22、28
のベースには、増幅すべき信号が加えられ、直流レベル
がシフトされた信号は、ダイオード24、30のカソー
ド側からトランジスタ4、6のベースに加えられる。
The level shift circuits 18A and 18B are individually installed in the respective base input portions of the transistors 4 and 6. The level shift circuit 18A includes a transistor 22 and a diode 24 installed between the positive potential line and the ground point.
And a constant current source 26 in a series circuit, and the level shift circuit 18B includes a transistor 28, a diode 30, and a constant current source 32. Each transistor 22, 28
The signal to be amplified is added to the base of the, and the signal whose DC level is shifted is added to the bases of the transistors 4 and 6 from the cathode side of the diodes 24 and 30.

このような差動増幅回路によれば、トランジスタ22、
28のベースに加えられる信号の直流レベルがレベルシ
フト回路18A、18Bでレベルシフトされた後、差動
増幅器2に加えられ、その差動増幅出力は、出力端子1
6から取出される。
According to such a differential amplifier circuit, the transistor 22,
The DC level of the signal applied to the base of 28 is level-shifted by the level shift circuits 18A and 18B and then applied to the differential amplifier 2, and the differential amplified output thereof is output terminal 1
Taken out from 6.

そして、この差動増幅回路の差動増幅利得Gvは、抵抗
8、9の抵抗値をR、トランジスタ4、6の微分抵抗
をre、抵抗14の抵抗値をRとすると、 Gv=R/(re+R)・・・・(1) で与えられる。
The differential amplification gain Gv of this differential amplifier circuit is Gv = R, where R E is the resistance value of the resistors 8 and 9, re is the differential resistance of the transistors 4 and 6, and R L is the resistance value of the resistor 14. L / (re + R E ) ... (1)

しかしながら、このように差動増幅器2の前段にレベル
シフト回路18A、18Bを設置した場合、出力のダイ
ナミックレンジの拡大には有効であるが、入力ダイナミ
ックレンジを十分に取ることができない。仮に、入力ダ
イナミックレンジを十分に大きくすると、出力ダイナミ
ックレンジが小さくなり、レベルシフト回路のシフト機
能が制限されることになる。
However, when the level shift circuits 18A and 18B are installed in the preceding stage of the differential amplifier 2 as described above, although it is effective for expanding the dynamic range of the output, the input dynamic range cannot be sufficiently obtained. If the input dynamic range is made sufficiently large, the output dynamic range will become small and the shift function of the level shift circuit will be limited.

また、この種の増幅回路において、入出力ダイナミック
レンジを拡大する場合、PNP形トランジスタで差動増
幅器を構成し、その出力電流を合成して取出す方法があ
るが、PNP形トランジスタはNPN形トランジスタに
比較して周波数特性が悪く、広帯域直流直結増幅器には
適さない。
Further, in the case of expanding the input / output dynamic range in this kind of amplifier circuit, there is a method of forming a differential amplifier with PNP type transistors and synthesizing and outputting the output current thereof. The frequency characteristics are poor in comparison, and it is not suitable for a wide band DC direct-coupling amplifier.

そこで、この発明は、入出力ダイナミックレンジの拡大
ととおに、差動増幅器の一部の素子を以て振幅圧縮回路
を構成することにより、構成の簡略化を実現した差動増
幅回路を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a differential amplifier circuit that realizes simplification of the configuration by expanding the input / output dynamic range and configuring an amplitude compression circuit using a part of the elements of the differential amplifier. To aim.

即ち、この発明の差動増幅回路は、ベース・コレクタを
共通化して増幅すべき入力信号を受ける第1のトランジ
スタ(42)とともに第2のトランジスタ(44)が設
置され、これら第1及び第2のトランジスタのエミッタ
を共通に接続し、このエミッタと基準電位点との間に前
記第1及び第2のトランジスタに動作電流を流す第1の
定電流源(トランジスタ52、定電流源86)を接続
し、前記第1のトランジスタのベース・コレクタと電流
側との間に第2の定電流源(トランジスタ60、定電流
源84)が接続され、差動出力を前記第2のトランジス
タのコレクタ側から取り出す差動増幅器(40)と、こ
の差動増幅器で増幅すべき入力信号をベースで受ける第
3のトランジスタ(70)が設置されているとともに、
この第3のトランジスタのエミッタと基準電位点との間
に第3の定電流源(トランジスタ72、定電流源88)
が接続されて前記入力信号のレベルをシフトさせるレベ
ルシフト回路(48、48A)と、このレベルシフト回
路の前記第3のトランジスタのエミッタ側から取り出さ
れたレベルシフト出力である前記入力信号を前記第1の
トランジスタのベース・コレクタ側に加える抵抗(7
7)を備えるとともに、ベース・コレクタを共通にした
前記第1のトランジスタ、この第1のトランジスタのベ
ース・コレクタ側に接続された前記第2の定電流源、前
記第1及び第2のトランジスタのエミッタ側に接続され
た前記第1の定電流源を以て前記入力信号の振幅を対数
圧縮させる振幅圧縮回路(46)とを備えたことを特徴
とする。
That is, in the differential amplifier circuit of the present invention, the second transistor (44) is provided together with the first transistor (42) for sharing the base and collector and receiving the input signal to be amplified. The first constant current source (transistor 52, constant current source 86) for flowing an operating current to the first and second transistors is connected between the emitters of the transistors A second constant current source (transistor 60, constant current source 84) is connected between the base and collector of the first transistor and the current side, and a differential output is supplied from the collector side of the second transistor. A differential amplifier (40) to be taken out and a third transistor (70) for receiving an input signal to be amplified by this differential amplifier at the base are installed, and
A third constant current source (transistor 72, constant current source 88) is provided between the emitter of the third transistor and the reference potential point.
Is connected to shift the level of the input signal, and the input signal, which is the level shift output extracted from the emitter side of the third transistor of the level shift circuit, is input to the level shift circuit (48, 48A). The resistance (7
7) and having the same base and collector, the first transistor, the second constant current source connected to the base and collector side of the first transistor, and the first and second transistors. An amplitude compression circuit (46) for logarithmically compressing the amplitude of the input signal with the first constant current source connected to the emitter side is provided.

以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

第2図はこの発明の差動増幅回路の実施例を示してい
る。
FIG. 2 shows an embodiment of the differential amplifier circuit of the present invention.

第2図において、差動増幅器40にはエミッタを共通に
した第1及び第2のトランジスタ42、44が設置さ
れ、トランジスタ42は、そのベース・コレクタが共通
に接続されてダイオードとして構成されている。
In FIG. 2, the differential amplifier 40 is provided with first and second transistors 42 and 44 having a common emitter, and the transistor 42 is configured as a diode with its base and collector being commonly connected. .

トランジスタ42、44のエミッタと、共通端子50を
介して基準電位点(GND)に接続された共通ラインと
の間には、第1の定電流源を成すトランジスタ52及び
抵抗54が接続され、トランジスタ44のベースと共通
ラインとの間には、バイアス用の電圧源55が接続され
ている。
A transistor 52 and a resistor 54, which form a first constant current source, are connected between the emitters of the transistors 42 and 44 and a common line connected to a reference potential point (GND) via a common terminal 50. A voltage source 55 for biasing is connected between the base of 44 and the common line.

また、トランジスタ42のコレクタと、電源端子56か
ら駆動電圧Vccが加えられる正側電位ラインとの間に
は、抵抗58を介して第2の定電流源を成すトランジス
タ60が接続され、また、トランジスタ44のコレクタ
と正側電位ラインとの間には抵抗63が接続されてい
る。トランジスタ60のベースには、トランジスタ62
のベース・コレクタが共通に接続され、このトランジス
タ62は正側電位ラインと共通ラインとの間には、抵抗
64、ベース・コレクタを共通にしたトランジスタ6
2、抵抗65、ベース・コレクタを共通にしたトランジ
スタ66及び抵抗68が接続されている。即ち、抵抗5
8、64及びトランジスタ60、62は電流反転回路を
構成し、トランジスタ62に流れる電流が反転されてト
ランジスタ60からトランジスタ42に流れる。また、
トランジスタ52、66及び抵抗54、68は電流反転
回路を構成し、トランジスタ66に流れる電流が反転さ
れてトランジスタ52の電流吸い込みが行われる。
A transistor 60 forming a second constant current source is connected via a resistor 58 between the collector of the transistor 42 and the positive potential line to which the drive voltage Vcc is applied from the power supply terminal 56, and the transistor 60 is also connected. A resistor 63 is connected between the collector of 44 and the positive potential line. The base of the transistor 60 is the transistor 62
The base and collector of the transistor 62 are connected in common, and the transistor 62 has a resistor 64 between the positive potential line and the common line, and the transistor 6 has a common base and collector.
2, a resistor 65, a transistor 66 having a common base / collector, and a resistor 68 are connected. That is, resistance 5
8, 64 and the transistors 60, 62 form a current inversion circuit, and the current flowing in the transistor 62 is inverted and flows from the transistor 60 to the transistor 42. Also,
The transistors 52 and 66 and the resistors 54 and 68 form a current inversion circuit, and the current flowing through the transistor 66 is inverted and the current of the transistor 52 is absorbed.

レベルシフト回路48は、正側電位ラインと共通ライン
との間に第3のトランジスタ70、第3の定電流源を成
すトランジスタ72及び抵抗74を直列に接続したもの
であり、トランジスタ72のベースとトランジスタ66
のベース・コレクタは共通に接続され、トランジスタ6
6、72は電流反転回路を構成し、トランジスタ66に
流れる電流が反転されてトランジスタ72に流れる。ト
ランジスタ70のベースに形成された端子76には、増
幅すべき信号が図示していない信号源から加えられ、そ
のレベルシフト出力はトランジスタ70のエミッタから
抵抗77を介して振幅圧縮回路46に加えられる。この
実施例では、振幅圧縮回路46は、差動増幅器40の一
部の素子であるトランジスタ42、44、52、60及
び抵抗54、58と抵抗77とを以て構成されている。
The level shift circuit 48 includes a third transistor 70, a transistor 72 forming a third constant current source, and a resistor 74 connected in series between the positive potential line and the common line. Transistor 66
The bases and collectors of the
Reference numerals 6 and 72 constitute a current inversion circuit, and the current flowing through the transistor 66 is inverted and flows through the transistor 72. A signal to be amplified is applied to a terminal 76 formed at the base of the transistor 70 from a signal source (not shown), and the level shift output is applied to the amplitude compression circuit 46 from the emitter of the transistor 70 through the resistor 77. . In this embodiment, the amplitude compression circuit 46 is composed of transistors 42, 44, 52, 60 which are some elements of the differential amplifier 40, resistors 54, 58 and a resistor 77.

そして、差動増幅器40の出力は、トランジスタ78の
ベースに加えられている。トランジスタ78は正側電位
ラインと共通ラインとの間に、そのエミッタ側に抵抗8
0を介して接続され、エミッタ側に形成された出力端子
82から出力が取出される。
The output of the differential amplifier 40 is applied to the base of the transistor 78. The transistor 78 has a resistor 8 on the emitter side between the positive potential line and the common line.
An output is taken out from an output terminal 82 which is connected through 0 and is formed on the emitter side.

以上の構成に基づき、その動作を説明する。The operation will be described based on the above configuration.

トランジスタ62に流れる電流Iは、反転されてトラン
ジスタ60からトランジスタ42に流れる。同時に、ト
ランジスタ66に流れる電流Iは、反転されてトランジ
スタ72に流れる。抵抗54の抵抗値を抵抗68のそれ
の約1/2に設定すると、トランジスタ52では2Iの
電流吸い込みが行われる。ここで、バイアス用の電圧源
55の電圧をトランジスタ42のベース・コレクタの共
通端子の電圧に等しくとると、トランジスタ44には電
流Iが流れる。
The current I flowing in the transistor 62 is inverted and flows from the transistor 60 to the transistor 42. At the same time, the current I flowing through the transistor 66 is inverted and flows through the transistor 72. When the resistance value of the resistor 54 is set to about 1/2 of that of the resistor 68, the transistor 52 sinks 2I of current. Here, when the voltage of the bias voltage source 55 is set equal to the voltage of the common terminal of the base and collector of the transistor 42, a current I flows through the transistor 44.

トランジスタ70のベースに加えられた信号は、レベル
シフト回路48に加えられ、その直流レベルがシフトさ
れ、その出力はトランジスタ42のベース・コレクタに
加えられ、その振幅は対数圧縮される。即ち、トランジ
スタ42、44はエミッタが共通に接続されて差動対を
構成しているが、その一方のトランジスタ42はコレク
タ・ベースを共通にしたダイオード接続であるため、ダ
イオードとしての機能として、入力信号電流とコレクタ
・エミッタ間電圧の関係は対数関係にある。換言すれ
ば、入力信号電流の増加に対し、コレクタ・エミッタ間
電圧は対数関数的に増加し、コレクタ側の出力は入力信
号電流を対数圧縮した信号として取り出されるのであ
る。
The signal applied to the base of transistor 70 is applied to level shift circuit 48, its DC level is shifted, its output is applied to the base and collector of transistor 42, and its amplitude is logarithmically compressed. That is, the transistors 42 and 44 have their emitters connected in common to form a differential pair, but one of the transistors 42 is a diode connection in which the collector and base are in common, so that the transistor 42, 44 has an input function as a diode. There is a logarithmic relationship between the signal current and the collector-emitter voltage. In other words, the collector-emitter voltage increases logarithmically as the input signal current increases, and the output on the collector side is extracted as a signal obtained by logarithmically compressing the input signal current.

この場合、抵抗77の両端子間には、入力信号交流成分
による電圧降下Viが発生する。
In this case, a voltage drop Vi due to the input signal AC component is generated between both terminals of the resistor 77.

そして、トランジスタ42は差動増幅器40の構成素子
であり、その対数圧縮された信号は差動増幅され、その
信号はトランジスタ78を介して出力端子82から取出
される。
The transistor 42 is a constituent element of the differential amplifier 40, and the logarithmically compressed signal thereof is differentially amplified, and the signal is taken out from the output terminal 82 via the transistor 78.

そこで、対数圧縮動作について説明すると、第3図に示
す差動増幅回路におけるトランジスタ56、60、72
は定電流源を構成しており、その等価回路は第4図のよ
うになる。
Therefore, the logarithmic compression operation will be described. Transistors 56, 60 and 72 in the differential amplifier circuit shown in FIG.
Constitutes a constant current source, and its equivalent circuit is as shown in FIG.

ここで、入力電圧を∂V、出力電圧∂V、トランジ
スタ42、44、70の微分抵抗をre42
e44、re70(=r)、定電流63の抵抗値を
、抵抗63に流れる電流を∂I、トランジスタ4
4のコレクタに流れる電流を∂Iとする。
Here, the input voltage ∂V i, the output voltage ∂V O, the differential resistance of the transistors 42,44,70 r e42,
r e44 , r e70 (= r e ), the resistance value of the constant current 63 is R L , the current flowing through the resistor 63 is ∂I O , and the transistor 4
The current flowing through the collector of No. 4 is ∂I C.

先ず、電圧増幅利得Gを求める。First, the voltage amplification gain G V is obtained.

出力電圧は、∂V=∂I×R、また、電流∂
、∂Iは、∂I=∂Iである。
The output voltage is ∂V O = ∂I O × R L , and the current ∂
I O and ∂I C are ∂I O = ∂I C.

よって ∂V=∂I×R ・・・(2) となる。トランジスタのベース・エミッタ間電圧を∂V
BE、相互コンダクタンスgは、g=∂I/∂VBE
であるから、このgから、ベース・エミッタ間電圧
は、 ∂VBE=∂I/g ・・・(3) で表される。
Therefore, ∂V O = ∂I C × R L (2) The base-emitter voltage of the transistor is ∂V
BE , transconductance g m is g m = ∂I C / ∂V BE
Therefore, from this g m , the base-emitter voltage is represented by ∂V BE = ∂I C / g m (3)

微分抵抗rは、r=1/gである。これより、ト
ランジスタ42のベース・コレクタにおける電圧振幅∂
は、トランジスタ42のベース・エミッタ間電圧∂
BE42、トランジスタ44のベース・エミッタ間電
圧∂VBE44の和となり、 となる。従って、入力電圧∂Vとなる。
The differential resistance r e is r e = 1 / g m . From this, the voltage amplitude ∂ at the base and collector of the transistor 42
V b is the base-emitter voltage ∂ of the transistor 42
V BE42 , the sum of the base-emitter voltage ∂V BE44 of the transistor 44, Becomes Therefore, the input voltage ∂V i is Becomes

ここで、相互コンダクタンスgは、各トランジスタ4
2、44、70は相互コンダクタンスgm42、g
m44、gm70と等しいとする(g=gm42=g
m44=gm70)と、式(5)は、 となる。式(2)に式(6)を代入すると、 となり、増幅利得Gは、 となる。
Here, the transconductance g m is the
2, 44 and 70 are transconductances g m42 and g
It is assumed that m44 and g m70 are equal to each other (g m = g m42 = g
m44 = g m70 ) and the equation (5) is Becomes Substituting equation (6) into equation (2), And the amplification gain G V is Becomes

次に、トランジスタ42のベース・コレクタにおける電
圧振幅∂Vを求める。トランジスタ42はダイオード
を構成しているから、ダイオード方程式より となり、この式(8)に式(7)を代入すると、 となる。この式(9)から明らかなように、∂V∝ln
f(∂V)であるから、ベース電圧振幅Vと入力電
圧Vとの間には対数圧縮関係が生じており、ベース電
圧振幅Vは入力電圧Vを対数圧縮した値となる。
Next, the voltage amplitude ∂V b at the base-collector of the transistor 42 is obtained. Since the transistor 42 forms a diode, the diode equation And substituting equation (7) into equation (8), Becomes As is clear from this equation (9), ∂V b ∝ln
Since it is f (∂V i ), there is a logarithmic compression relationship between the base voltage amplitude V b and the input voltage V i , and the base voltage amplitude V b is a value obtained by logarithmically compressing the input voltage V i. .

また、式(3)に示した微分抵抗rを用いて式(9)を表す
と、 となる。この式(10)からも明らかなように、ベース電圧
振幅Vと入力電圧Vとの関係は対数圧縮関係にあ
る。ただし、R>rとする。
Also, to represent the formula (9) by using the differential resistor r e shown in Formula (3), Becomes As is clear from this equation (10), the relationship between the base voltage amplitude V b and the input voltage V i has a logarithmic compression relationship. However, the R E> r e.

このような構成によれば、レベルシフト回路48で信号の
直流レベルをシフトした後、その信号振幅を圧縮して差
動増幅するので、入力ダイナミックレンジを損なうこと
なく、出力ダイナミックレンジを拡大することができ
る。この結果、低電圧駆動用の半導体集積回路の差動増
幅回路として用いることができる。また、構成素子にP
NP形トランジスタを用いていないので、周波数特性の
悪化もなく、広帯域化も実現できる。
According to such a configuration, after the DC level of the signal is shifted by the level shift circuit 48, the signal amplitude is compressed and differentially amplified, so that the output dynamic range can be expanded without impairing the input dynamic range. You can As a result, it can be used as a differential amplifier circuit of a semiconductor integrated circuit for low voltage driving. In addition, P
Since no NP-type transistor is used, the frequency characteristic is not deteriorated and a wide band can be realized.

第3図はこの発明の差動増幅回路の他の実施例を示し、
第2図に示す実施例と同一部分には同一符号を付してあ
る。
FIG. 3 shows another embodiment of the differential amplifier circuit of the present invention,
The same parts as those in the embodiment shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

差動増幅器40は、トランジスタ42、44及び定電流
源84、86で構成され、第2の定電流源84から電流
Iが供給され、第1の定電流源86は電流2Iの吸い込
みを行う。また、振幅圧縮回路46は、差動増幅器40
のトランジスタ42、44及び定電流源84、86と抵
抗77とを以て構成されている。
The differential amplifier 40 includes transistors 42 and 44 and constant current sources 84 and 86, the current I is supplied from the second constant current source 84, and the first constant current source 86 absorbs the current 2I. Further, the amplitude compression circuit 46 includes the differential amplifier 40.
Of transistors 42 and 44, constant current sources 84 and 86, and a resistor 77.

各トランジスタ42、44のベース入力部には、バッフ
ァ回路を兼ねるレベルシフト回路48A、48Bが個別
に設置され、レベルシフト回路48A、48Bはトラン
ジスタ70及び第3の定電流源88で構成されている。
レベルシフト回路48A側のトランジタ70のベースに
は入力端子76A、レベルシフト回路48B側のトラン
ジスタ70のベースには入力端子76Bが形成され、入
力端子76Aには増幅すべき信号が加えられる。入力端
子76Bにはバイアスが加えられる。
Level shift circuits 48A and 48B also serving as buffer circuits are individually installed at the base input portions of the transistors 42 and 44, and the level shift circuits 48A and 48B are composed of a transistor 70 and a third constant current source 88. .
An input terminal 76A is formed on the base of the transistor 70 on the level shift circuit 48A side, an input terminal 76B is formed on the base of the transistor 70 on the level shift circuit 48B side, and a signal to be amplified is applied to the input terminal 76A. A bias is applied to the input terminal 76B.

そして、この実施例では、トランジスタ44のコレクタ
側に出力端子82が形成され、増幅出力が取出される。
Then, in this embodiment, the output terminal 82 is formed on the collector side of the transistor 44, and the amplified output is taken out.

このように構成しても、前記実施例と同様の動作により
同様の効果が期待できる。
Even with this structure, the same effect can be expected by the same operation as that of the above-described embodiment.

この実施例の場合、増幅利得Gは、式(2)と同様に与
えられる。
In the case of this embodiment, the amplification gain G v is given in the same manner as the equation (2).

また、信号振幅の対数圧縮については、前記実施例と同
様である。
The logarithmic compression of the signal amplitude is the same as in the above embodiment.

なお、各実施例ではトランジスタ42のベース・コレク
タを共通にしてダイオードにしたが、このトランジスタ
42を通常のダイオードに構成しても同様である。
In each embodiment, the base / collector of the transistor 42 is commonly used as a diode, but this transistor 42 may be an ordinary diode.

以上説明したように、この発明によれば、差動増幅器
と、この差動増幅器で増幅すべき入力信号のレベルをシ
フトさせるレベルシフト回路と、このレベルシフト回路
を通して差動増幅器に加えるべき入力信号の振幅を対数
圧縮させる振幅圧縮回路とから差動増幅回路を構成した
ので、入出力ダイナミックレンジの拡大を図ることがで
き、また、レベルシフト回路から取り出されたレベルシ
フト出力を差動増幅器の第1のトランジスタのベース・
コレクタ側に加える抵抗を備えるとともに、差動増幅器
を構成する一部の素子、即ち、ベース・コレクタを共通
にした第1のトランジスタ、この第1のトランジスタの
ベース・コレクタ側に接続された第1の定電流源、第1
及び第2のトランジスタのエミッタ側に接続された第2
の定電流源を以て入力信号の振幅を対数圧縮させる構成
を取ったことにより、素子の共通化を以て差動増幅器と
振幅圧縮回路とを一体化構成とすることができ、素子の
削減による構成の簡略化に加えて回路定数の共通化等、
回路間の整合性を高めることができ、信頼性の高い動作
を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the differential amplifier, the level shift circuit for shifting the level of the input signal to be amplified by the differential amplifier, and the input signal to be applied to the differential amplifier through the level shift circuit. Since the differential amplifier circuit is composed of the amplitude compression circuit for logarithmically compressing the amplitude of the input / output, the input / output dynamic range can be expanded, and the level shift output extracted from the level shift circuit 1 transistor base
A first transistor connected to the base-collector side of the first transistor, which has a resistor added to the collector side and constitutes a part of a differential amplifier, that is, a first transistor having a common base-collector Constant current source, first
And a second transistor connected to the emitter side of the second transistor
By adopting a configuration in which the amplitude of the input signal is logarithmically compressed by the constant current source, the differential amplifier and the amplitude compression circuit can be integrated by sharing the elements, and the configuration can be simplified by reducing the elements. In addition to standardization of circuit constants,
The matching between the circuits can be improved, and highly reliable operation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は従来の差動増幅回路を示す回路図、第2図はこ
の発明の差動増幅回路の実施例を示す回路図、第3図は
この発明の差動増幅回路の他の実施例を示す回路図、第
4図は第3図に示す差動増幅回路の等価回路を示す回路
図である。 40……差動増幅器 42……第1のトランジスタ 44……第2のトランジスタ 46……振幅圧縮回路 48、48A……レベルシフト回路 52……トランジスタ(第1の定電流源) 60……トランジスタ(第2の定電流源) 70……第3のトランジスタ 72……トランジスタ(第3の定電流源) 77……抵抗 84……第2の定電流源 86……第1の定電流源 88……第3の定電流源
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional differential amplifier circuit, FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the differential amplifier circuit of the present invention, and FIG. 3 is another embodiment of the differential amplifier circuit of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the differential amplifier circuit shown in FIG. 40 ... Differential amplifier 42 ... First transistor 44 ... Second transistor 46 ... Amplitude compression circuit 48, 48A ... Level shift circuit 52 ... Transistor (first constant current source) 60 ... Transistor (Second constant current source) 70 ... Third transistor 72 ... Transistor (third constant current source) 77 ... Resistor 84 ... Second constant current source 86 ... First constant current source 88 ...... Third constant current source

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベース・コレクタを共通化して増幅すべき
入力信号を受ける第1のトランジスタとともに第2のト
ランジスタが設置され、これら第1及び第2のトランジ
スタのエミッタを共通に接続し、このエミッタと基準電
位点との間に前記第1及び第2のトランジスタに動作電
流を流す第1の定電流源を接続し、前記第1のトランジ
スタのベース・コレクタと電源側との間に第2の定電流
源が接続され、差動出力を前記第2のトランジスタのコ
レクタ側から取り出す差動増幅器と、 この差動増幅器で増幅すべき入力信号をベースで受ける
第3のトランジスタが設置されているとともに、この第
3のトランジスタのエミッタと基準電位点との間に第3
の定電流源が接続されて前記入力信号のレベルをシフト
させるレベルシフト回路と、 このレベルシフト回路の前記第3のトランジスタのエミ
ッタ側から取り出されたレベルシフト出力である前記入
力信号を前記第1のトランジスタのベース・コレクタ側
に加える抵抗を備えるとともに、ベース・コレクタを共
通にした前記第1のトランジスタ、この第1のトランジ
スタのベース・コレクタ側に接続された前記第2の定電
流源、前記第1及び第2のトランジスタのエミッタ側に
接続された前記第1の定電流源を以て前記入力信号の振
幅を対数圧縮させる振幅圧縮回路と、 を備えたことを特徴とする差動増幅回路。
1. A second transistor is installed together with a first transistor for receiving an input signal to be amplified with a common base / collector, and the emitters of the first and second transistors are connected in common and the emitter is connected. And a reference potential point, a first constant current source for supplying an operating current to the first and second transistors is connected, and a second constant current source is connected between the base and collector of the first transistor and the power supply side. A constant current source is connected, a differential amplifier for extracting a differential output from the collector side of the second transistor, and a third transistor for receiving an input signal to be amplified by this differential amplifier at its base are provided. , Between the emitter of this third transistor and the reference potential point,
A level shift circuit connected to the constant current source to shift the level of the input signal, and the input signal which is the level shift output extracted from the emitter side of the third transistor of the level shift circuit A transistor having a resistor applied to the base-collector side of the transistor, and having a common base-collector, the second constant current source connected to the base-collector side of the first transistor, A differential amplifier circuit comprising: an amplitude compression circuit for logarithmically compressing the amplitude of the input signal by using the first constant current source connected to the emitter sides of the first and second transistors.
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