JPS6133404B2 - - Google Patents
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- JPS6133404B2 JPS6133404B2 JP54110702A JP11070279A JPS6133404B2 JP S6133404 B2 JPS6133404 B2 JP S6133404B2 JP 54110702 A JP54110702 A JP 54110702A JP 11070279 A JP11070279 A JP 11070279A JP S6133404 B2 JPS6133404 B2 JP S6133404B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- differential amplifier
- constant current
- current source
- control electrode
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- 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.)
- Expired
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/4521—Complementary long tailed pairs having parallel inputs and being supplied in parallel
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45366—Indexing scheme relating to differential amplifiers the AAC comprising multiple transistors parallel coupled at their gates only, e.g. in a cascode dif amp, only those forming the composite common source transistor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は少ない素子数で定ｇm化を可能にする
差動増幅器に関する。
差動増幅器に関する。
従来、定ｇｍ差動増幅器としては第１図に示す
ものがある。すなわち、トランジスタQ1，Q2よ
りなる差動増幅器でｇm特性を平坦にするため直
線部分を広げるにはダイオードスタツクD1，D2
の数を増す必要があり、それによつて電源電圧が
制限されると共に素子数が多くなる欠点があつ
た。
ものがある。すなわち、トランジスタQ1，Q2よ
りなる差動増幅器でｇm特性を平坦にするため直
線部分を広げるにはダイオードスタツクD1，D2
の数を増す必要があり、それによつて電源電圧が
制限されると共に素子数が多くなる欠点があつ
た。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので従
来回路に比べて少ない素子数で定ｇm化を可能に
し得る差動増幅器を提供することを目的とする。
来回路に比べて少ない素子数で定ｇm化を可能に
し得る差動増幅器を提供することを目的とする。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
第２図は本発明の一実施例を示し、入力端子ａ
は第１のトランジスタQa，第２のトランジスタ
Qbのそれぞれベースに接続され、第１のトラン
ジスタQaのコレクタは定電流源１１を介してバ
イアス電圧Vcc印加端子１２に接続されると共に
出力端子ｂに接続される。前記第１のトランジス
タQaのエミツタはＮ―１個のダイオードDa1〜
DaN―1が縦続接続されたダイオードスタツク、
定電流源Ｉを直列に介してバイアス電圧ＶEE印加
端子１３に接続される。前記第２のトランジスタ
Qbのコレクタは定電流源１４を介してバイアス
電圧Vcc印加端子１２に接続され、この第２トラ
ンジスタQbのエミツタはＭ―１個のダイオード
Db1〜DbM―1が縦続接続されたダイオードスタツ
ク、定電流源aIを直列に介してバイアス電圧ＶEE
印加端子１３に接続される。前記第１のトランジ
スタQaのコレクタは第３のトランジスタQcのコ
レクタに接続され、この第３のトランジスタQc
のエミツタはＭ―１個のダイオードDc1〜DcM―1
が縦続接続されたダイオードスタツクを介して定
電流源aIに接続される。前記第３のトランジスタ
Qcのベースは第４のトランジスタQdのベースに
接続されると共に端子Ｃに接続され、この第４の
トランジスタQdのコレクタは第２のトランジス
タQdのコレクタに接続されると共に定電流源１
４に接続される。第４のトランジスタQdのエミ
ツタはＮ―１個のダイオードDb1〜DdN―1が縦続
接続されたダイオードスタツクを介して定電流源
Ｉに接続される。而して、前記第１のトランジス
タQaと第４のトランジスタQdで差動増幅器を構
成し、第２のトランジスタQbと第３のトランジ
スタQcで差動増幅器を構成する。前記定電流源
１１と１４はカレントミラー回路を構成する。
は第１のトランジスタQa，第２のトランジスタ
Qbのそれぞれベースに接続され、第１のトラン
ジスタQaのコレクタは定電流源１１を介してバ
イアス電圧Vcc印加端子１２に接続されると共に
出力端子ｂに接続される。前記第１のトランジス
タQaのエミツタはＮ―１個のダイオードDa1〜
DaN―1が縦続接続されたダイオードスタツク、
定電流源Ｉを直列に介してバイアス電圧ＶEE印加
端子１３に接続される。前記第２のトランジスタ
Qbのコレクタは定電流源１４を介してバイアス
電圧Vcc印加端子１２に接続され、この第２トラ
ンジスタQbのエミツタはＭ―１個のダイオード
Db1〜DbM―1が縦続接続されたダイオードスタツ
ク、定電流源aIを直列に介してバイアス電圧ＶEE
印加端子１３に接続される。前記第１のトランジ
スタQaのコレクタは第３のトランジスタQcのコ
レクタに接続され、この第３のトランジスタQc
のエミツタはＭ―１個のダイオードDc1〜DcM―1
が縦続接続されたダイオードスタツクを介して定
電流源aIに接続される。前記第３のトランジスタ
Qcのベースは第４のトランジスタQdのベースに
接続されると共に端子Ｃに接続され、この第４の
トランジスタQdのコレクタは第２のトランジス
タQdのコレクタに接続されると共に定電流源１
４に接続される。第４のトランジスタQdのエミ
ツタはＮ―１個のダイオードDb1〜DdN―1が縦続
接続されたダイオードスタツクを介して定電流源
Ｉに接続される。而して、前記第１のトランジス
タQaと第４のトランジスタQdで差動増幅器を構
成し、第２のトランジスタQbと第３のトランジ
スタQcで差動増幅器を構成する。前記定電流源
１１と１４はカレントミラー回路を構成する。
第３図は基本的な差動増幅器を示す。すなわ
ち、一対のトランジスタQ31，Q32のそれぞれエ
ミツタは共通にして定電流源Ｉに接続され、前記
トランジスタQ31，Q32のそれぞれコレクタはカ
レントミラー回路を構成する定電流源３１，３２
に接続される。前記一方のトランジスタQ31のベ
ースには入力端子３３が接続され、他方のトラン
ジスタQ32のベースには端子３４が接続され、こ
の端子３４と入力端子３３との間の電圧をｖとす
る。
ち、一対のトランジスタQ31，Q32のそれぞれエ
ミツタは共通にして定電流源Ｉに接続され、前記
トランジスタQ31，Q32のそれぞれコレクタはカ
レントミラー回路を構成する定電流源３１，３２
に接続される。前記一方のトランジスタQ31のベ
ースには入力端子３３が接続され、他方のトラン
ジスタQ32のベースには端子３４が接続され、こ
の端子３４と入力端子３３との間の電圧をｖとす
る。
この基本的な差動増幅器のｇm（＝∂ｉ／∂ｖ）は以
式で示される。
ｇm＝２Ｉ／ＶＴ・ｅｘｐ（ｖ／ＶＴ）／｛１＋ｅｘ
ｐ（ｖ／ＶＴ）｝…(1) ＶT＝ｋＴ／ｑ26mV 而して、第４図は第３図の差動増幅器を構成す
る各トランジスタのエミツタに、差動入力部分の
トランジスタと同特許のダイオードD1〜ＤN―1を
Ｎ―１個ダイオード結合した差動増幅器で、この
差動増幅器のｇmは次式で表わされる。
ｐ（ｖ／ＶＴ）｝…(1) ＶT＝ｋＴ／ｑ26mV 而して、第４図は第３図の差動増幅器を構成す
る各トランジスタのエミツタに、差動入力部分の
トランジスタと同特許のダイオードD1〜ＤN―1を
Ｎ―１個ダイオード結合した差動増幅器で、この
差動増幅器のｇmは次式で表わされる。
ｇm＝２Ｉ／ＶＴ・ｅｘｐ（ｖ／ＮＶＴ）／｛１＋ｅ
ｘｐ（ｖ／ＮＶＴ）｝２…(2) したがつて、第２図の差動増幅器のｇmは第１
のトランジスタQaと第４のトランジスタQdより
なる差動増幅器のｇmから、第２のトランジスタ
Qbと第３のトランジスタQcよりなる差動増幅器
のｇmを差し引いたものであるから、(2)式を使つ
て、 ｇm＝２Ｉ／ＶＴ〔ｅｘｐ（ｖ／ＮＶＴ）／｛１＋ｅｘ
ｐ（ｖ／ＮＶＴ）２ −αｅｘｐ（ｖ／ＭＶＴ）／｛１＋ｅｘｐ（ｖ／Ｍ
ＶＴ）｝２〕…(3) この(3)式のα，Ｍ，Ｎを１＞α＞Ｏで、Ｎ＞Ｍ
＞Ｏの範囲に選ぶと、入力電圧に対するｇmを平
担化することができる。
ｘｐ（ｖ／ＮＶＴ）｝２…(2) したがつて、第２図の差動増幅器のｇmは第１
のトランジスタQaと第４のトランジスタQdより
なる差動増幅器のｇmから、第２のトランジスタ
Qbと第３のトランジスタQcよりなる差動増幅器
のｇmを差し引いたものであるから、(2)式を使つ
て、 ｇm＝２Ｉ／ＶＴ〔ｅｘｐ（ｖ／ＮＶＴ）／｛１＋ｅｘ
ｐ（ｖ／ＮＶＴ）２ −αｅｘｐ（ｖ／ＭＶＴ）／｛１＋ｅｘｐ（ｖ／Ｍ
ＶＴ）｝２〕…(3) この(3)式のα，Ｍ，Ｎを１＞α＞Ｏで、Ｎ＞Ｍ
＞Ｏの範囲に選ぶと、入力電圧に対するｇmを平
担化することができる。
すなわち、第１のトランジスタQaと第４のト
ランジスタQdよりなる差動増幅器のｇm特性は
第５図に示すようになり、第２のトランジスタ
Qbと第３のトランジスタQcよりなる差動増幅器
のｇm特性は第６図に示すようになる。したがつ
て、全体のｇm特性は第７図に示すように、第５
図のｇm特性から第６図のｇm特性を差し引いた
特性になり、ｇm特性を平担化することができ
る。
ランジスタQdよりなる差動増幅器のｇm特性は
第５図に示すようになり、第２のトランジスタ
Qbと第３のトランジスタQcよりなる差動増幅器
のｇm特性は第６図に示すようになる。したがつ
て、全体のｇm特性は第７図に示すように、第５
図のｇm特性から第６図のｇm特性を差し引いた
特性になり、ｇm特性を平担化することができ
る。
第８図は(3)式において、各々α，Ｍ，Ｎを適当
な値にしてｇmを平担化したグラフを示す。曲線
Ａはα＝１／４，Ｍ＝１，Ｎ＝２、曲線Ｂはα＝１／２
，Ｍ ＝２，Ｎ＝３、曲線Ｃはα＝３／５，Ｍ＝３，Ｎ＝４ である。
な値にしてｇmを平担化したグラフを示す。曲線
Ａはα＝１／４，Ｍ＝１，Ｎ＝２、曲線Ｂはα＝１／２
，Ｍ ＝２，Ｎ＝３、曲線Ｃはα＝３／５，Ｍ＝３，Ｎ＝４ である。
なお、第２図の回路において、端子ａと端子ｂ
を接続すれば可変インピーダンス回路となり、そ
のインピーダンスは(3)式のｇmの逆数となる。
を接続すれば可変インピーダンス回路となり、そ
のインピーダンスは(3)式のｇmの逆数となる。
以上述べたように、１＞α＞Ｏ＞，Ｎ＞１かつ
Ｎ＞Ｍ＞Ｏの範囲で、２つの差動増幅器を入力を
共通にして出力は互いに反対側にものと接続する
ことにより、従来回路に比べて素子数を少なくで
きしかも広い入力電圧範囲で定ｇm化が可能とな
る。したがつて、特に音響機器のパワーアンプの
初段に用いれば裸特性の改善になり、また可変イ
ンピーダンス回路として電子ポリユーム，ALC
回路に用いて好適する。
Ｎ＞Ｍ＞Ｏの範囲で、２つの差動増幅器を入力を
共通にして出力は互いに反対側にものと接続する
ことにより、従来回路に比べて素子数を少なくで
きしかも広い入力電圧範囲で定ｇm化が可能とな
る。したがつて、特に音響機器のパワーアンプの
初段に用いれば裸特性の改善になり、また可変イ
ンピーダンス回路として電子ポリユーム，ALC
回路に用いて好適する。
第１図は従来の差動増幅器を示す回路図、第２
図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図およ
び第４図は本発明を説明するための基本的な差動
増幅器の例を示す回路図、第５図，第６図，第７
図および第８図は本発明に係るｇm特性の平坦化
を説明するためのｇm特性曲線図である。 Qa，Qb，Qc，Qd…トランジスタ、Da1〜
DaN―1，Db1〜DbN―1，Dc1〜DcM―1，Dd1〜
DdN―1…ダイオード、Ｉ，αＩ…定電流源、ａ
…入力端子、ｂ…出力端子、１１，１４…カレン
トミラー回路。
図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図およ
び第４図は本発明を説明するための基本的な差動
増幅器の例を示す回路図、第５図，第６図，第７
図および第８図は本発明に係るｇm特性の平坦化
を説明するためのｇm特性曲線図である。 Qa，Qb，Qc，Qd…トランジスタ、Da1〜
DaN―1，Db1〜DbN―1，Dc1〜DcM―1，Dd1〜
DdN―1…ダイオード、Ｉ，αＩ…定電流源、ａ
…入力端子、ｂ…出力端子、１１，１４…カレン
トミラー回路。
Claims (1)
- １ 第１の非制御電極をＮ―１個のダイオードを
直列に介して第１の定電流源に接続した第１のト
ランジスタと、この第１のトランジスタの制御電
極が制御電極に接続され第１の非制御電極をＭ―
１個のダイオードを直列に介して前記第１の定電
流源のα倍の電流を出力する第２の定電流源に接
続した第２のトランジスタと、前記第１のトラン
ジスタの第２の非制御電極が第２の非制御電極に
接続され第１の非制御電極をＭ―１個のダイオー
ドを直列に介して前記第２の定電流源に接続した
第３のトランジスタと、この第３のトランジスタ
の制御電極が制御電極に接続され第２の非制御電
極を前記第２のトランジスタの第２の非制御電極
に接続しかつ第１の非制御電極をＮ―１個のダイ
オードを直列に介して前記第１の定電流源に接続
した第４のトランジスタとを具備し、前記第１の
トランジスタおよび第４のトランジスタ，第２の
トランジスタおよび第３のトランジスタでそれぞ
れ差動増幅器を構成し、前記α，Ｎ，Ｍを１＞α
＞Ｏ，Ｎ＞１かつＮ＞Ｍ＞Ｏの範囲にしたことを
特徴とする差動増幅器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070279A JPS5634207A (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Differential amplifier |
| US06/171,755 US4379268A (en) | 1979-08-30 | 1980-07-24 | Differential amplifier circuit |
| GB8027826A GB2061046B (en) | 1979-08-30 | 1980-08-28 | Differential amplifier |
| DE3032567A DE3032567C2 (de) | 1979-08-30 | 1980-08-29 | Differentialverstärker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070279A JPS5634207A (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Differential amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5634207A JPS5634207A (en) | 1981-04-06 |
| JPS6133404B2 true JPS6133404B2 (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=14542282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11070279A Granted JPS5634207A (en) | 1979-08-30 | 1979-08-30 | Differential amplifier |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4379268A (ja) |
| JP (1) | JPS5634207A (ja) |
| DE (1) | DE3032567C2 (ja) |
| GB (1) | GB2061046B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3510737A1 (de) * | 1984-06-18 | 1985-12-19 | VEB Meßgerätewerk "Erich Weinert" Magdeburg Betrieb des Kombinates VEB EAW Berlin-Treptow "Friedrich Ebert", DDR 3011 Magdeburg | Schaltungsanordnung zur stabilisierung von stroemen in messumformern |
| US4617523A (en) * | 1985-08-08 | 1986-10-14 | Tektronix, Inc. | Differential pair with compensation for effects of parasitic capacitance |
| US4692712A (en) * | 1986-10-14 | 1987-09-08 | Tektronix, Inc. | Differential impedance neutralization circuit |
| JPH0720040B2 (ja) * | 1986-11-21 | 1995-03-06 | ソニー株式会社 | 電圧−電流変換回路 |
| SE457922B (sv) * | 1987-06-18 | 1989-02-06 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning vid aktivt filter samt anvaendning daerav |
| JP2603968B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1997-04-23 | 株式会社東芝 | 線形差動増幅回路 |
| FI87860C (fi) * | 1988-04-05 | 1993-02-25 | Nokia Mobira Oy | Differentialutgaongens koppling som enpolig |
| US5081423A (en) * | 1988-07-28 | 1992-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Integrator and active filter including integrator with simple phase compensation |
| GB2223902A (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-18 | Philips Electronic Associated | Transconductance amplifier |
| JPH0390511U (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-13 | ||
| JP2825396B2 (ja) * | 1992-06-19 | 1998-11-18 | 株式会社東芝 | 電流源回路 |
| JPH088457B2 (ja) * | 1992-12-08 | 1996-01-29 | 日本電気株式会社 | 差動増幅回路 |
| JPH06208635A (ja) * | 1993-01-11 | 1994-07-26 | Nec Corp | マルチプライヤ |
| GB2307610A (en) * | 1995-11-21 | 1997-05-28 | Theodoros Loizos Pallaris | Differential amplifiers and compound transistors using diodes or resistors to balance numbers of base-emitter or collector-base type junctions etc. |
| US6271725B1 (en) * | 1998-09-30 | 2001-08-07 | Lsi Logic Corporation | Low voltage bipolar transconductor circuit with extended dynamic range |
| US6320467B1 (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-20 | Credence Systems Corporation | Ft multiplier amplifier with low-power biasing circuit |
| GB2371697A (en) * | 2001-01-24 | 2002-07-31 | Mitel Semiconductor Ltd | Scaled current sinks for a cross-coupled low-intermodulation RF amplifier |
| US20060291114A1 (en) * | 2005-06-27 | 2006-12-28 | Teo Chee K | Electrostatic discharge protection circuit and method |
| FR2887708B1 (fr) * | 2005-06-28 | 2008-02-15 | Atmel Grenoble Soc Par Actions | Circuit electronique a reseau de paires differentielles disymetriques |
| US7861762B2 (en) * | 2007-08-16 | 2011-01-04 | 4Front Engineered Solutions, Inc. | Overhead doors and associated track, guide, and bracket assemblies for use with same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL162802C (nl) * | 1971-10-09 | 1980-06-16 | Philips Nv | Geintegreerde verschilversterker. |
| US3846712A (en) * | 1973-03-12 | 1974-11-05 | Bell Telephone Labor Inc | Differential amplifier with dynamic biasing |
| US4197505A (en) * | 1977-02-08 | 1980-04-08 | Hitachi, Ltd. | Limiter circuit |
| JPS5472941A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-11 | Toko Inc | Transistor amplifier |
| US4241315A (en) * | 1979-02-23 | 1980-12-23 | Harris Corporation | Adjustable current source |
-
1979
- 1979-08-30 JP JP11070279A patent/JPS5634207A/ja active Granted
-
1980
- 1980-07-24 US US06/171,755 patent/US4379268A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-08-28 GB GB8027826A patent/GB2061046B/en not_active Expired
- 1980-08-29 DE DE3032567A patent/DE3032567C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2061046A (en) | 1981-05-07 |
| US4379268A (en) | 1983-04-05 |
| DE3032567A1 (de) | 1981-03-19 |
| JPS5634207A (en) | 1981-04-06 |
| DE3032567C2 (de) | 1983-12-01 |
| GB2061046B (en) | 1983-11-02 |
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