JPH08330902A - 電子回路 - Google Patents

電子回路

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JPH08330902A
JPH08330902A JP16008195A JP16008195A JPH08330902A JP H08330902 A JPH08330902 A JP H08330902A JP 16008195 A JP16008195 A JP 16008195A JP 16008195 A JP16008195 A JP 16008195A JP H08330902 A JPH08330902 A JP H08330902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
gate
mos transistor
electronic circuit
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP16008195A
Other languages
English (en)
Inventor
Kosei Sakuragi
孝正 桜木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH08330902A publication Critical patent/JPH08330902A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0018Special modifications or use of the back gate voltage of a FET

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MOSトランジスタの入力電圧の変化に対し
て出力電圧のひずみを抑えることができる電子回路を提
供する。 【構成】 電子回路はMOSトランジスタのON抵抗を
ゲート電圧により制御して減衰比を可変にする減衰器で
あり、NMOSトランジスタ2、そのゲートに電圧を印
加する電圧設定装置4を備える。この装置4によってN
MOSトランジスタ2のゲートには入力電圧Vinをa
倍した電圧に一定電圧bを加えた電圧が印加される。ま
た、装置5によってNMOSトランジスタ2のバックゲ
ートには入力電圧Vinをc倍した電圧に一定電圧dを
加えた電圧が印加される。装置4の出力電圧V4=aV
in+b、装置5の出力電圧V5=cVin+dにおい
て、a、cの値は「1」以外の値に設定される。c、d
の値が「1」の場合、NMOSトランジスタ2のVgs
はb、Vbsはdとなり一定になるが、VdsはVin
×R1/(Ron+R1)と一定ではなく、入力電圧依
存性が残るので、a、cの値を「1」以外に設定してV
gs、Vbsを過補償とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、MOS(金属酸化物半
導体)トランジスタがスイッチあるいは可変抵抗器とし
て組み込まれた電子回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、MOSトランジスタがスイッチと
して組み込まれたマルチプレクス回路あるいは可変ゲイ
ン回路が知られている。また、MOSトランジスタのゲ
ート電圧を制御することでそのON抵抗を可変にして減
衰比および増幅比を制御する減衰器および増幅器が知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、スイッチもしくは可変抵抗器として組み込ま
れたMOSトランジスタのゲート、バックゲート電圧は
入力電圧に依存しない一定電圧とするものであった。
【0004】例えば、MOSトランジスタのゲート電圧
を制御することで、そのON抵抗を制御し、固定抵抗器
と組み合わせて減衰器を構成した場合、入力電圧の振幅
がゲート制御電圧の振幅に対して十分に小さい場合には
ゲートに印加される電圧は入力電圧に依存しない値とす
ることが多い。このため、MOSトランジスタのゲート
−ソース間電圧、ゲート−ドレイン間電圧は入力電圧に
依存し、その結果、MOSトランジスタのON抵抗は入
力電圧に依存するので、減衰器の減衰比も入力電圧に依
存してしまうという問題があった。
【0005】また、MOSトランジスタのゲート電圧を
入力電圧に一定の所定電圧を加えた値にした場合でも、
MOSトランジスタのゲート−ドレイン間電圧やソース
−バックゲート間電圧は入力電圧に依存するので、MO
SトランジスタのON抵抗は入力電圧依存性を有し、減
衰器の減衰比が入力電圧に応じて変化してしまう。
【0006】上記問題を具体的に説明する。図3はMO
Sトランジスタをスイッチとして用い、そのON/OF
Fによってゲインを制御する従来の可変ゲイン増幅器の
構成を示す回路図である。図において、1aは入力端
子、2aおよび3aはスイッチとなるNMOSトランジ
スタ、6aは増幅器、7aは出力端子である。NMOS
トランジスタ2a、3aのバックゲートはGNDに接続
されている。
【0007】一方のNMOSトランジスタ2aのゲート
電圧がHレベル、他方のMOSトランジスタ3aのゲー
ト電圧がLレベルの場合、増幅器の増幅率はRfa/
(R1a+Ron)である。RonはMOSトランジス
タのON抵抗である。
【0008】しかしながら、このとき入力端子1aに加
えられる入力電圧が変化した場合、MOSトランジスタ
2aのゲート−ソース間電圧(以下、Vgsという)、
ソース−ドレイン間電圧(以下、Vsdという)、ソー
ス−バックゲート間電圧(以下、Vbsという)は入力
電圧によって変動し、MOSトランジスタ2aのON抵
抗も変動し、結局、増幅率Rfa/(R1a+Ron)
も変動するので、増幅器の出力にはひずみが発生する。
【0009】そこで、本発明はMOSトランジスタの入
力電圧の変化に対して出力電圧のひずみを抑えることが
できる電子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】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る電子回路は、ソース端子を
入力とするMOSトランジスタがスイッチもしくはゲー
ト電圧制御による可変抵抗器として組み込まれた電子回
路において、前記MOSトランジスタのゲート−ソース
間およびバックゲート−ソース間の電圧を、入力電圧に
所定定数を乗じた電圧と一定の所定電圧とを加えた値に
設定する電圧設定手段を備える。
【0011】請求項2に係る電子回路では、請求項1に
係る電子回路において前記入力電圧に所定定数を乗じた
電圧は該入力電圧をてい倍した電圧であり、前記MOS
トランジスタは前記可変抵抗器として減衰器に組み込ま
れたことを特徴とする。
【0012】請求項3に係る電子回路は、請求項1に係
る電子回路において前記入力電圧に所定定数を乗じた電
圧は該入力電圧をてい倍した電圧であり、前記MOSト
ランジスタは抵抗比で増幅度を決定する前記可変抵抗器
として増幅器に組み込まれたことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明の請求項1に係る電子回路では、ソース
端子を入力とするMOSトランジスタがスイッチもしく
はゲート電圧制御による可変抵抗器として組み込まれた
際に、前記MOSトランジスタのゲート−ソース間およ
びバックゲート−ソース間の電圧を、電圧設定手段によ
り入力電圧に所定定数を乗じた電圧と一定の所定電圧と
を加えた値に設定する。
【0014】
【実施例】本発明の電子回路の実施例について説明す
る。
【0015】[第1実施例]第1実施例の電子回路はM
OSトランジスタのON抵抗をゲート電圧により制御し
て減衰比を可変にする減衰器である。
【0016】図1は第1実施例の電子回路の構成を示す
回路図である。図において、1は入力端子、2はNチャ
ンネルMOS(以下、NMOSという)トランジスタ、
3は出力端子、4はNMOSトランジスタ2のゲートに
電圧を印加する電圧設定装置であり、この電圧設定装置
4によってNMOSトランジスタ2のゲートには入力電
圧Vinをa倍した電圧に一定電圧bを加えた電圧が印
加される。
【0017】5はNMOSトランジスタ2のバックゲー
トに電圧を印加する電圧設定装置であり、この電圧設定
装置5によってNMOSトランジスタ2のバックゲート
には入力電圧Vinをc倍した電圧に一定電圧dを加え
た電圧が印加される。
【0018】ここで、電圧設定装置4の出力電圧V4=
aVin+b、装置5の出力電圧V5=cVin+dに
おいて、aおよびcの値は「1」以外の値に設定され
る。aおよびcの値が「1」以外になる理由はつぎの通
りである。
【0019】図1に示された減衰器において、NMOS
トランジスタ2のソース電圧はVinであるが、ドレイ
ン電圧はNMOSトランジスタのON抵抗をRonで表
すとVin×R1/(Ron+R1)となり、ソース電
圧と異なった値になる。
【0020】したがって、上記電圧設定装置4、5の出
力電圧の式において値a、cが「1」の場合、NMOS
トランジスタ2のVgsはb、Vbsはdとなり一定に
なるが、VdsはVin×R1/(Ron+R1)と一
定ではない。したがって、このVdsの入力電圧依存性
は残されることになるので、このVdsの入力電圧依存
を減少させるため、上記a、cの値を「1」以外に設定
し、NMOSトランジスタ2のVgs、Vbsを過補償
とする。a、b、c、dの値は具体的にはNMOSトラ
ンジスタ2の特性によって決定される。
【0021】[第2実施例]つぎに、本発明の電子回路
の第2実施例について説明する。本実施例の電子回路は
MOSトランジスタをスイッチとして用いそのON/O
FF動作によって増幅器のゲインを可変にする。
【0022】図2は第2実施例の電子回路の構成を示す
回路図である。図において、11、12はNMOSトラ
ンジスタ、13は増幅器の出力端子、14は増幅器、1
5、16、17、18はそれぞれNMOSトランジスタ
11、12のゲートとバックゲートに入力電圧に応じた
電圧を印加する電圧設定装置である。
【0023】つづいて、電子回路の動作について説明す
る。電圧設定装置15、16、17、18の出力電圧V
15、V16、V17、V18はそれぞれ数式1、2、
3、4で与えられる。
【0024】
【数1】V15=aVin+b
【0025】
【数2】V16=cVin+d
【0026】
【数3】V17=eVin+f
【0027】
【数4】V18=gVin+h 数式1において、bの値をNMOSトランジスタ11が
十分にONする電圧(以下、VHという)とし、数式3
においてfの値をNMOSトランジスタ12が十分にO
FFする電圧(以下、VLという)とし、数式2、4に
おけるd、hの値を「0」(GND電圧)とすると、N
MOSトランジスタ11はONし、NMOSトランジス
タ12はOFFするので、NMOSトランジスタ11の
ON抵抗をRonとすると、この増幅器の入力電圧Vi
nに対する増幅度は−Rf/(R11+Ron)とな
る。
【0028】数式1のbの値をVL、数式3のfの値を
VHとすると、NMOSトランジスタ11はOFFし、
NMOSトランジスタ12はONするので、増幅度は−
Rf/(R12+Ron)となる。したがって、増幅器
14のゲインが可変となる。
【0029】ここで、数式1のa、数式2のc、数式3
のe、数式4のgの値が「1」の場合、NMOSトラン
ジスタ11、12のVgs、Vbsは一定となるので、
Vgs、Vbsの変動によるNMOSトランジスタ1
1、12のON抵抗Ronの変動はなくなる。
【0030】しかし、本実施例では、NMOSトランジ
スタ11、12のドレイン電圧はVinと等しくないの
で、NMOSトランジスタのVdsはVinによって変
化し、それによりON抵抗Ronの変動が残ることにな
る。したがって、ON抵抗Ronの変動を補償するため
に数式1〜4の係数a、c、e、gの値を「1」以外の
値に設定する。
【0031】尚、NMOSトランジスタをスイッチとし
て用いずにゲート電圧制御による可変抵抗素子として用
いても有効である。
【0032】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る電子回路によれ
ば、ソース端子を入力とするMOSトランジスタがスイ
ッチもしくはゲート電圧制御による可変抵抗器として組
み込む際に、前記MOSトランジスタのゲート−ソース
間およびバックゲート−ソース間の電圧を、電圧設定手
段により入力電圧に所定定数を乗じた電圧と一定の所定
電圧とを加えた値に設定することにより、MOSトラン
ジスタのON抵抗の入力電圧依存性を減らすことがで
き、低ひずみの減衰器や増幅器を製作することができ
る。
【0033】請求項2に係る電子回路によれば、前記入
力電圧に所定定数を乗じた電圧は該入力電圧をてい倍し
た電圧であり、前記MOSトランジスタは前記可変抵抗
器として減衰器に組み込まれることにより、低ひずみの
減衰器を製作できる。
【0034】請求項3に係る電子回路によれば、前記入
力電圧に所定定数を乗じた電圧は該入力電圧をてい倍し
た電圧であり、前記MOSトランジスタは抵抗比で増幅
度を決定する前記可変抵抗器として増幅器に組み込まれ
ることにより、低ひずみの増幅器を製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の電子回路の構成を示す回路図であ
る。
【図2】第2実施例の電子回路の構成を示す回路図であ
る。
【図3】MOSトランジスタをスイッチとして用い、そ
のON/OFFによってゲインを制御する従来の可変ゲ
イン増幅器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
2、11、12 MOSトランジスタ 4、5、15、16、17、18 電圧設定装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソース端子を入力とするMOSトランジ
    スタがスイッチもしくはゲート電圧制御による可変抵抗
    器として組み込まれた電子回路において、 前記MOSトランジスタのゲート−ソース間およびバッ
    クゲート−ソース間の電圧を、入力電圧に所定定数を乗
    じた電圧と一定の所定電圧とを加えた値に設定する電圧
    設定手段を備えたことを特徴とする電子回路。
  2. 【請求項2】 前記入力電圧に所定定数を乗じた電圧は
    該入力電圧をてい倍した電圧であり、 前記MOSトラ
    ンジスタは前記可変抵抗器として減衰器に組み込まれた
    ことを特徴とする請求項1記載の電子回路。
  3. 【請求項3】 前記入力電圧に所定定数を乗じた電圧は
    該入力電圧をてい倍した電圧であり、 前記MOSトラ
    ンジスタは抵抗比で増幅度を決定する前記可変抵抗器と
    して増幅器に組み込まれたことを特徴とする請求項1記
    載の電子回路。
JP16008195A 1995-06-02 1995-06-02 電子回路 Pending JPH08330902A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6400209B1 (en) 1999-08-05 2002-06-04 Fujitsu Limited Switch circuit with back gate voltage control and series regulator
JP2010057159A (ja) * 2008-07-29 2010-03-11 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像形成装置、振幅調整方法、及びコンピュータプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6400209B1 (en) 1999-08-05 2002-06-04 Fujitsu Limited Switch circuit with back gate voltage control and series regulator
JP2010057159A (ja) * 2008-07-29 2010-03-11 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像形成装置、振幅調整方法、及びコンピュータプログラム

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