JPS619767A - 乗算回路 - Google Patents
乗算回路Info
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- JPS619767A JPS619767A JP60064030A JP6403085A JPS619767A JP S619767 A JPS619767 A JP S619767A JP 60064030 A JP60064030 A JP 60064030A JP 6403085 A JP6403085 A JP 6403085A JP S619767 A JPS619767 A JP S619767A
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- current
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- transistors
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
- G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
- G09G5/06—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour palettes, e.g. look-up tables
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- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
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- Amplifiers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は4象限のアナログ乗算回路に関し特に、装置特
性の不整合による動作エラーを減少させるようにしたも
のである。 □ B、開示の概要 従来の線形出力乗算回路は2対の差動結合された乗算ト
ランジスタT13、T14及びT15、T16を有する
。乗算される値Vxは差動アンプ1の差動入力に供給さ
れ、対応する差動電流■1及びT2に変換される。これ
らの電流は半導体接合部に供給され、1つの値VXを表
わす対数的に歪みを生じた電圧を生成する。この電圧は
乗算トランジスタの制御電極に印加される。乗算される
もう1つの値vyは差動アンプ2の差動入力に供給され
、対応する差動電流工3及びT4に変換される。差動ア
ンプ2の出力は2つの差動対の乗数トランジスタのテー
ル(tail)接続にそれぞれ接続される。乗算トラン
ジスタの出力は交差結合され、4象限乗算機能を備えて
いる。装置Vbeの不整合によるO信号オフセットエラ
ーは、差動アンプ2の定常電流に等しい電流を、該差動
アンプの2つの出力に注入することにより補正される。
性の不整合による動作エラーを減少させるようにしたも
のである。 □ B、開示の概要 従来の線形出力乗算回路は2対の差動結合された乗算ト
ランジスタT13、T14及びT15、T16を有する
。乗算される値Vxは差動アンプ1の差動入力に供給さ
れ、対応する差動電流■1及びT2に変換される。これ
らの電流は半導体接合部に供給され、1つの値VXを表
わす対数的に歪みを生じた電圧を生成する。この電圧は
乗算トランジスタの制御電極に印加される。乗算される
もう1つの値vyは差動アンプ2の差動入力に供給され
、対応する差動電流工3及びT4に変換される。差動ア
ンプ2の出力は2つの差動対の乗数トランジスタのテー
ル(tail)接続にそれぞれ接続される。乗算トラン
ジスタの出力は交差結合され、4象限乗算機能を備えて
いる。装置Vbeの不整合によるO信号オフセットエラ
ーは、差動アンプ2の定常電流に等しい電流を、該差動
アンプの2つの出力に注入することにより補正される。
これは、該アンプへの0.差動入力(Vy=O)により
、乗算トランジスタに電流が流れず、0出力状態が確保
されることを意味する。更に、非0人力信号の残留エラ
ーは印加された入力信号Vyに比例する。注入される電
流は別個の電流ソース(T24、R24)及び電流反射
配列(T17、T18.T19及びT25)により生成
される。
、乗算トランジスタに電流が流れず、0出力状態が確保
されることを意味する。更に、非0人力信号の残留エラ
ーは印加された入力信号Vyに比例する。注入される電
流は別個の電流ソース(T24、R24)及び電流反射
配列(T17、T18.T19及びT25)により生成
される。
C0従来の技術
4象限乗算回路は技術的によく知られて、多くの技術論
文に記載されている。このような論文の例として、Bギ
ルバート“準ナノ秒応答する精密な4象限乗算回路”(
IEEE固体回路ジャーナル第5C−3巻第4号、19
68年、365〜373頁)などがある。
文に記載されている。このような論文の例として、Bギ
ルバート“準ナノ秒応答する精密な4象限乗算回路”(
IEEE固体回路ジャーナル第5C−3巻第4号、19
68年、365〜373頁)などがある。
前述の参考文献などに記載されているように、4象限乗
算回路の乗算機能は、差動接続され、出力が交差結合さ
れた2対のトランジスタにより実行される。簡単に言え
ば、乗算される1つの値は差動電圧として、差動接続さ
れた2対のトランジスタのベースに印加され、乗算され
るもう1つの値は差動電流として、差動接続された2対
のテール接続部に印加される。差動対の非線形動作を補
償するため、最初それ自体が差動電流として生成された
1つの値が半導体接合装置によりあらかじめ歪みを生じ
た差動電圧に変換され、それが表わす差動電流に対数的
に関連づけられてから、2つの差動対のトランジスタに
印加される。乗算される要素の1つを、このように事前
に対数的に変換することにより、次に2つの差動対で生
じる指数関数的な歪みは打消される。
算回路の乗算機能は、差動接続され、出力が交差結合さ
れた2対のトランジスタにより実行される。簡単に言え
ば、乗算される1つの値は差動電圧として、差動接続さ
れた2対のトランジスタのベースに印加され、乗算され
るもう1つの値は差動電流として、差動接続された2対
のテール接続部に印加される。差動対の非線形動作を補
償するため、最初それ自体が差動電流として生成された
1つの値が半導体接合装置によりあらかじめ歪みを生じ
た差動電圧に変換され、それが表わす差動電流に対数的
に関連づけられてから、2つの差動対のトランジスタに
印加される。乗算される要素の1つを、このように事前
に対数的に変換することにより、次に2つの差動対で生
じる指数関数的な歪みは打消される。
このような乗算回路の設計が未調整の場合、2つの交差
結合された差動対を構成する4つのトランジスタのVb
eの不整合と、あらかじめ歪みが与えられたトランジス
タT5及びT6のV b e不整合とからエラーが生じ
る。集積回路構造で隣接装置の通常の整合が2 m V
と仮定すると、これらの装置の3シグマのエラーは最大
信号スイングの2.7%になるであろう。大抵の設計で
は、最大信号スイングは、最悪の場合に許容限度による
クリッピングを避けるため、差動対の定常テール電流の
2倍よりも小さくなるように調整されるが、そのために
エラーの%数が2倍になることがある。
結合された差動対を構成する4つのトランジスタのVb
eの不整合と、あらかじめ歪みが与えられたトランジス
タT5及びT6のV b e不整合とからエラーが生じ
る。集積回路構造で隣接装置の通常の整合が2 m V
と仮定すると、これらの装置の3シグマのエラーは最大
信号スイングの2.7%になるであろう。大抵の設計で
は、最大信号スイングは、最悪の場合に許容限度による
クリッピングを避けるため、差動対の定常テール電流の
2倍よりも小さくなるように調整されるが、そのために
エラーの%数が2倍になることがある。
更に、このエラーは出力信号レベルとは無関係である。
従って、出力信号レベルが低い場合、必然的に信号に対
するエラーの%値は相対的に高くなり、場合によっては
許容限度以上に大きくなることがある。
するエラーの%値は相対的に高くなり、場合によっては
許容限度以上に大きくなることがある。
D0発明が解決しようとする問題点 □本発明の
目的はすぐれたエラー性能を有する4象限乗算回路を提
供することである。
目的はすぐれたエラー性能を有する4象限乗算回路を提
供することである。
E0問題点を解決するための手段
乗算すべき第1の電気的な値を表わす差動電圧が印加さ
れる制御電極を有し、かつ乗算すべき第2の電気的な値
を表わす差動電圧が入力に印加される差動アンプの2つ
の差動出力の1つに接続されたテール接続部を有する、
差動接続された1対のトランジスタにより2つの信号値
の乗算を実行する乗算回路において、 前記差動アンプの前記1つの出力に電流供給手段を接続
し、前記差動アンプへO差動電圧が入力として供給され
た場合に、前記電流供給手段だけから前記差動アンプに
定常電流が供給され、前記差動接続された1対のトラン
ジスタのテール接続部を電流が流れないように適切な大
きさの電流を前記電流供給手段から前記差動アンプに供
給することにより、前記乗算回路は改良される。
れる制御電極を有し、かつ乗算すべき第2の電気的な値
を表わす差動電圧が入力に印加される差動アンプの2つ
の差動出力の1つに接続されたテール接続部を有する、
差動接続された1対のトランジスタにより2つの信号値
の乗算を実行する乗算回路において、 前記差動アンプの前記1つの出力に電流供給手段を接続
し、前記差動アンプへO差動電圧が入力として供給され
た場合に、前記電流供給手段だけから前記差動アンプに
定常電流が供給され、前記差動接続された1対のトラン
ジスタのテール接続部を電流が流れないように適切な大
きさの電流を前記電流供給手段から前記差動アンプに供
給することにより、前記乗算回路は改良される。
F、実施例
第2図の4象限乗算回路において、乗算すべき第1の電
気的な値は差動アンプ1に入力として印加され、該アン
プの一定の定常電流Ixを、該アンプからの2つの出力
線3及び4の出力電流■1及び工2にそれぞれ比例させ
る。この例では、差動アンプは通常、2つのトランジス
タT3及びT4から成り、これらのトランジスタのエミ
ッタ端子は抵抗器RXを介して接続され、更にトランジ
スタT1、抵抗器R1の組合せの電流ソースと、トラン
ジスタT2、抵抗器R2の組合せの同じ電流ソースにそ
れぞれ接続される。作動アンプ1のこの2つの電流ソー
スは同等の定常電流Ixを生成する。従って、差動アン
プ1を、差動入力信号が印加されない、すなわちV x
= Oのバイアスレベルに保持することにより、出力
線3及び4に差動出力電流は生じないから、11=I2
=Ixになる。
気的な値は差動アンプ1に入力として印加され、該アン
プの一定の定常電流Ixを、該アンプからの2つの出力
線3及び4の出力電流■1及び工2にそれぞれ比例させ
る。この例では、差動アンプは通常、2つのトランジス
タT3及びT4から成り、これらのトランジスタのエミ
ッタ端子は抵抗器RXを介して接続され、更にトランジ
スタT1、抵抗器R1の組合せの電流ソースと、トラン
ジスタT2、抵抗器R2の組合せの同じ電流ソースにそ
れぞれ接続される。作動アンプ1のこの2つの電流ソー
スは同等の定常電流Ixを生成する。従って、差動アン
プ1を、差動入力信号が印加されない、すなわちV x
= Oのバイアスレベルに保持することにより、出力
線3及び4に差動出力電流は生じないから、11=I2
=Ixになる。
同様に、乗算すべき第2の電気的な値は差動アンプ2に
入力として印加され、該アンプの一定の定常電流工yを
、該アンプからの2つの出力線5及び6の出力電流■3
及び工4にそれぞれ比例させる。差動アンプ2は、2つ
のトランジスタT9及TIOから成り、これらのトラン
ジスタのエミッタ端子は抵抗器Ryを介して接続され、
更にトランジスタT7″、抵抗器R7の組合せの電流ソ
ースと、トランジスタT8、抵抗器R8の組合せの同じ
電流ソースにそれぞれ接続される。差動アンプ2のこの
2つの電流ソースは同等の定常電流工yを生成する。従
って、差動アンプ2を、差動入力信号が印加されない、
すなわちV y = Oのバイアスレベルに保持するこ
とにより、出力線5及び6に差動出力電流は生じないか
ら、l3=I4=工yになる。
入力として印加され、該アンプの一定の定常電流工yを
、該アンプからの2つの出力線5及び6の出力電流■3
及び工4にそれぞれ比例させる。差動アンプ2は、2つ
のトランジスタT9及TIOから成り、これらのトラン
ジスタのエミッタ端子は抵抗器Ryを介して接続され、
更にトランジスタT7″、抵抗器R7の組合せの電流ソ
ースと、トランジスタT8、抵抗器R8の組合せの同じ
電流ソースにそれぞれ接続される。差動アンプ2のこの
2つの電流ソースは同等の定常電流工yを生成する。従
って、差動アンプ2を、差動入力信号が印加されない、
すなわちV y = Oのバイアスレベルに保持するこ
とにより、出力線5及び6に差動出力電流は生じないか
ら、l3=I4=工yになる。
乗算機能は、差動接続された2対のトランジスタT13
、T14及びT15、T16により実行される。差動ア
ンプ1の出力線3はトランジスタT14、T15のベー
ス端子に接続され、出力線4はトランジスタT13、T
16のベース端子に接続される。トランジスタT5及び
T6から成る1対の半導体接合装置は出力線3及び4に
それぞれ接続される。これらの接合部の非線形特性によ
り、差動アンプ1の出力電流工1及び工2の値に対数的
に関連した電圧が生じる。2対の乗算トランジスタT1
3、T14及びT15、T16のベース入力として印加
されるのは、これらのあらかじめ歪みを生じた、Vxの
入力値を表わす信号で°ある。出力線5はトランジスタ
T13、T14のエミッタ端子に接続され、出力線6は
トランジスタT15、T16のエミッタ端子に接続され
る。
、T14及びT15、T16により実行される。差動ア
ンプ1の出力線3はトランジスタT14、T15のベー
ス端子に接続され、出力線4はトランジスタT13、T
16のベース端子に接続される。トランジスタT5及び
T6から成る1対の半導体接合装置は出力線3及び4に
それぞれ接続される。これらの接合部の非線形特性によ
り、差動アンプ1の出力電流工1及び工2の値に対数的
に関連した電圧が生じる。2対の乗算トランジスタT1
3、T14及びT15、T16のベース入力として印加
されるのは、これらのあらかじめ歪みを生じた、Vxの
入力値を表わす信号で°ある。出力線5はトランジスタ
T13、T14のエミッタ端子に接続され、出力線6は
トランジスタT15、T16のエミッタ端子に接続され
る。
4象限乗算動作は、乗算トランジスタのコレクタ端子の
出力を交差結合することにより完了する。
出力を交差結合することにより完了する。
従って、トランジスタT13及びT15のコレクタ端子
が結合され、トランジスタT14及びT16のコレクタ
端子が結合される。
が結合され、トランジスタT14及びT16のコレクタ
端子が結合される。
出力線7及び8に生じた差動出力電流I01及びIO2
の大きさの符号はそれぞれ、入力信号VX及びVyの積
の大きさと符号に対応する。反射回路のトランジスタT
20、T21、T22ならびに関連する抵抗器R21、
R22は、出力線7゜8の差動電流を変換して出力端子
9に単一終端の出力信号■○を出力する。
の大きさの符号はそれぞれ、入力信号VX及びVyの積
の大きさと符号に対応する。反射回路のトランジスタT
20、T21、T22ならびに関連する抵抗器R21、
R22は、出力線7゜8の差動電流を変換して出力端子
9に単一終端の出力信号■○を出力する。
4」1り1算I」り失鰻祈−
IO=IO1−Ic2とする。
11=Ix(1−Δx)=I x−Vx/Rxl2=I
x(1+Δx)=I x+Vx/Rxとなるように Δx=Vx/ (IxRx) を定義し、l3=Iy
(1−Ay)=Iy−Vy/RyI 4 = I y
(1+ A y ) = I ’j + V y /
Ryとなるように Ay”Vy/ (IyRy)を定義する。
x(1+Δx)=I x+Vx/Rxとなるように Δx=Vx/ (IxRx) を定義し、l3=Iy
(1−Ay)=Iy−Vy/RyI 4 = I y
(1+ A y ) = I ’j + V y /
Ryとなるように Ay”Vy/ (IyRy)を定義する。
トランジスタT5はトランジスタT6と同一、トランジ
スタT13はトランジスタT14と同一、トランジスタ
T15はトランジスタT16と同一であると仮定すると
、 I c (T13)/ I c (T14)=I c
(T16)/ I a (T15)=11/T2= (
1−Δx)/(1+ΔX)I c(T13)/ I c
(T1.4)= I 3= I y(1−Ay)I c
(T15)/ I c (T16)= I 4 =
I y<1+Δy)である。よって I c(T 13)= 1/ 2 I y(1−Δx)
(1−Ay)I c(T14)=1/2 I y(1+
Δx)(1−Ay)Ic(T15)=1/2Iy(1+
Δx)(1+Δy)Ic(T16)=1/21y(1−
Δx)(1+Δy)である。
スタT13はトランジスタT14と同一、トランジスタ
T15はトランジスタT16と同一であると仮定すると
、 I c (T13)/ I c (T14)=I c
(T16)/ I a (T15)=11/T2= (
1−Δx)/(1+ΔX)I c(T13)/ I c
(T1.4)= I 3= I y(1−Ay)I c
(T15)/ I c (T16)= I 4 =
I y<1+Δy)である。よって I c(T 13)= 1/ 2 I y(1−Δx)
(1−Ay)I c(T14)=1/2 I y(1+
Δx)(1−Ay)Ic(T15)=1/2Iy(1+
Δx)(1+Δy)Ic(T16)=1/21y(1−
Δx)(1+Δy)である。
I O]= I c (T13)+ I c (T15
)= I y (1+ΔXΔy)I 02= I c
(T14)+ I c (T16) = I y (1
−ΔXΔy)であるから、 工○=I01−I02=2IyΔXΔy=2VxVy/
(IxRxRy)である。
)= I y (1+ΔXΔy)I 02= I c
(T14)+ I c (T16) = I y (1
−ΔXΔy)であるから、 工○=I01−I02=2IyΔXΔy=2VxVy/
(IxRxRy)である。
この最後の式から、出力電流工0は定常電流工yの値と
無関係であることが分る。
無関係であることが分る。
一又上」」[L旦1オレへぺ潜」フロ1賢装置のVbe
対Ie特性の不整合は、飽和電流□すなわちエミッタ接
合部の領域の比として最も都合よく取扱われる。
対Ie特性の不整合は、飽和電流□すなわちエミッタ接
合部の領域の比として最も都合よく取扱われる。
I e1/ I e2= AI/ A2exp、((V
bel −Vbe2)/Vt)よって、 Vbe1− Vbe2= Vt Q n、((I el
/ I e2)(A2/ Al))である。ただし、A
1はトランジスタT1のエミッタ領域、A2はトランジ
スタT2のエミッタ領域等である。V t = k T
/ qである。ただし、q=電子電荷、k=ボルツマ
ン定数、T=絶対温度である。第2図に示す4象限乗算
回路のトランジスタT13、T14、T15、T16な
らびにダイオードT5、T6において、 ΔV=Vb e (T5)−Vb e (T6)=Vt
n n、((I 1/I 2)(A6/A5))と定
義すると、 V x −0 11=I2かつAV=V’t Q n、(A6/A5)
の場合、トランジスタT13及びT14にΔVを印加す
ると、 I c(T 13)/ I c(T 14)=(A 1
3/ A 14)exp、 (ΔV/Vt)となり、ト
ランジスタT15及びT16にΔVを印加すると、 I c(T15)/ I c(T16)”(A15/A
16)exp;(−ΔV/Vt)となる。
bel −Vbe2)/Vt)よって、 Vbe1− Vbe2= Vt Q n、((I el
/ I e2)(A2/ Al))である。ただし、A
1はトランジスタT1のエミッタ領域、A2はトランジ
スタT2のエミッタ領域等である。V t = k T
/ qである。ただし、q=電子電荷、k=ボルツマ
ン定数、T=絶対温度である。第2図に示す4象限乗算
回路のトランジスタT13、T14、T15、T16な
らびにダイオードT5、T6において、 ΔV=Vb e (T5)−Vb e (T6)=Vt
n n、((I 1/I 2)(A6/A5))と定
義すると、 V x −0 11=I2かつAV=V’t Q n、(A6/A5)
の場合、トランジスタT13及びT14にΔVを印加す
ると、 I c(T 13)/ I c(T 14)=(A 1
3/ A 14)exp、 (ΔV/Vt)となり、ト
ランジスタT15及びT16にΔVを印加すると、 I c(T15)/ I c(T16)”(A15/A
16)exp;(−ΔV/Vt)となる。
A13/A14= (1+Δ1)/ (1−A1)A1
5/A1’6= (1+Δ2)/ (1−A2)A6/
A5= (1+Δ3)、/(1−A3)=exp、(Δ
V/Vt) となるようにA1、A2、A3をそれぞれ定義すると、 Ic(T13)/Ic(T14)=(1+Δ1)(1+
Δ3)/(1−A1)(1−A3)Ic(T15)/I
c(T16)=(1+Δ2)(1−A3)/(1−A2
)(1+Δ3)となる。ここで、 Ic (T13)+Ic (T14)=I3とすると、 Ic(T13) = 1/2I3(1+Δ1)(1÷Δ
3)/(1+Δ1Δ3)Ic (T14) = 1/2
I3 (1−A1)(l−A3)/(1+Δ1Δ3)と
なり、 Ic (T15)+Ic (T16)=I4とすると、 Ic(T]5)=1/2I4(1+Δ2)(1−A3)
/(1−Δ2Δ3)Ic(T16) = 1/2I4(
1−A2)(1+Δ3)/(1−Δ2Δ3)となる。よ
って、 工○=IO2−I03 = (Ic(T13)+Ic(T15)) (Ic
(T14)+Ic(T16))= (Ic(T13)−
Ic(TI4)) + (Ic(T15)−Ic(T1
6))上式で、 Ic(T13)−Ic(T14)=I3(Δ1+Δ3)
/(1+Δ1Δ3)Ic(T15)−Ic(T16)=
I4(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)となるから、 l0=I3 (Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)+T4
(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)となる。ここで、 l3=1.y(1−ΔV)、l4=Iy (1+Δy)
を代入すれば、 l0=Iy(1−Δy)(Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ
3)+Iy(1+Δy)(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ
3)となり、従って、 l0=IyΔy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)−
(Δ1+Δ3)/(1+ΔlΔ3))+Iy((Δ2−
Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ1+Δ3)/(1+Δ
1Δ3))となる。更に、IyΔy=Vy/Ryを代入
すれば。
5/A1’6= (1+Δ2)/ (1−A2)A6/
A5= (1+Δ3)、/(1−A3)=exp、(Δ
V/Vt) となるようにA1、A2、A3をそれぞれ定義すると、 Ic(T13)/Ic(T14)=(1+Δ1)(1+
Δ3)/(1−A1)(1−A3)Ic(T15)/I
c(T16)=(1+Δ2)(1−A3)/(1−A2
)(1+Δ3)となる。ここで、 Ic (T13)+Ic (T14)=I3とすると、 Ic(T13) = 1/2I3(1+Δ1)(1÷Δ
3)/(1+Δ1Δ3)Ic (T14) = 1/2
I3 (1−A1)(l−A3)/(1+Δ1Δ3)と
なり、 Ic (T15)+Ic (T16)=I4とすると、 Ic(T]5)=1/2I4(1+Δ2)(1−A3)
/(1−Δ2Δ3)Ic(T16) = 1/2I4(
1−A2)(1+Δ3)/(1−Δ2Δ3)となる。よ
って、 工○=IO2−I03 = (Ic(T13)+Ic(T15)) (Ic
(T14)+Ic(T16))= (Ic(T13)−
Ic(TI4)) + (Ic(T15)−Ic(T1
6))上式で、 Ic(T13)−Ic(T14)=I3(Δ1+Δ3)
/(1+Δ1Δ3)Ic(T15)−Ic(T16)=
I4(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)となるから、 l0=I3 (Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)+T4
(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)となる。ここで、 l3=1.y(1−ΔV)、l4=Iy (1+Δy)
を代入すれば、 l0=Iy(1−Δy)(Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ
3)+Iy(1+Δy)(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ
3)となり、従って、 l0=IyΔy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)−
(Δ1+Δ3)/(1+ΔlΔ3))+Iy((Δ2−
Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ1+Δ3)/(1+Δ
1Δ3))となる。更に、IyΔy=Vy/Ryを代入
すれば。
l0=(Vy/Ry) ((A 2−A 3)/(1−
A 2A 3)−(Δ1+Δ3)/(1+ΔIA3))
+Iy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ1+
Δ3)/(1+Δ1Δ3))となる。
A 2A 3)−(Δ1+Δ3)/(1+ΔIA3))
+Iy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ1+
Δ3)/(1+Δ1Δ3))となる。
この出力電流IOの式から、入力V x = Oの場合
、vyのすべての値に対しIOは名目上はOである。ま
た、IOは、vyの値とは無関係な、かつ定常電流工y
に比例するOオフセラト項を有する。更に、■○はvy
に比例するOオフセラト項を有する。出力電流IOの式
は、入力状態を選択すると下記のようになる: Vx=0、Vy=Oの場合; l0=Iy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ
1+Δ3)/(1+Δ1Δ3))Vx=O1V y =
M A X (十v e ) 、 Δy=+1の場
合; l0=2Iy(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)Vx=
O,Vy=MAX(−ve)、Δy=−1の場合; 工○=2 I y(Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)4
象限乗算回路の主なエラー項目はトランジスタT5、I
6、T13、T14、T15、T16のV b e不整
合によるものである。このエラーは、エミッタ抵抗を付
加しても、乗数の直線性をひどく歪ませるので、減少す
ることはできない。前述の解析から、V x = Oの
場合、工○の式は2つの項を有することが分る。第1の
項はvy大入力比例し、第2の項は定常電流工yに比例
する。第2の項は最大値よりも小さいすべてのvy大入
力場合に存在する。
、vyのすべての値に対しIOは名目上はOである。ま
た、IOは、vyの値とは無関係な、かつ定常電流工y
に比例するOオフセラト項を有する。更に、■○はvy
に比例するOオフセラト項を有する。出力電流IOの式
は、入力状態を選択すると下記のようになる: Vx=0、Vy=Oの場合; l0=Iy((Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)+(Δ
1+Δ3)/(1+Δ1Δ3))Vx=O1V y =
M A X (十v e ) 、 Δy=+1の場
合; l0=2Iy(Δ2−Δ3)/(1−Δ2Δ3)Vx=
O,Vy=MAX(−ve)、Δy=−1の場合; 工○=2 I y(Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)4
象限乗算回路の主なエラー項目はトランジスタT5、I
6、T13、T14、T15、T16のV b e不整
合によるものである。このエラーは、エミッタ抵抗を付
加しても、乗数の直線性をひどく歪ませるので、減少す
ることはできない。前述の解析から、V x = Oの
場合、工○の式は2つの項を有することが分る。第1の
項はvy大入力比例し、第2の項は定常電流工yに比例
する。第2の項は最大値よりも小さいすべてのvy大入
力場合に存在する。
Vx入力に対するエラーの変動は放物線状の形であり、
極値では0.0人力では最大である。第2図の回路例か
ら明らかなように、入力信号VxおよびVyがともにO
の場合、同じ出力電流I3およびI4がトランジスタT
13、T、14、T15及びT16をそれぞれ流れ、前
述のエラーを生じる。この場合、トランジスタT13お
よびT15のコレクタ電流の和は反転され、トランジス
タT14およびT16のコレクタ電流の和から差引かれ
る。
極値では0.0人力では最大である。第2図の回路例か
ら明らかなように、入力信号VxおよびVyがともにO
の場合、同じ出力電流I3およびI4がトランジスタT
13、T、14、T15及びT16をそれぞれ流れ、前
述のエラーを生じる。この場合、トランジスタT13お
よびT15のコレクタ電流の和は反転され、トランジス
タT14およびT16のコレクタ電流の和から差引かれ
る。
この反転動作によってそれ自身のエラーが加わる。この
エラーも定常電流Iyに比例する。本発明では、定常テ
ール電流がトランジスタT9およびTIOのコレクタの
信号から差引かれ、残りの正の信号部分しかトランジス
タT13、T ]、 4、T15及びT16ならびに出
力反転回路に届かない。
エラーも定常電流Iyに比例する。本発明では、定常テ
ール電流がトランジスタT9およびTIOのコレクタの
信号から差引かれ、残りの正の信号部分しかトランジス
タT13、T ]、 4、T15及びT16ならびに出
力反転回路に届かない。
第1図は本発明に従って第2図から改修された4象限乗
算回路である。前述のように、主なエラーのソースは、
差動アンプの出力電流■3、工4でトランジスタT13
.T14、T15及びT16のVbe不整合の影響から
生じ、かつV y = 0の場合、l3=I4=Iyで
あるので、差動アンプ2の部分を形成する2つの電流ソ
ースの定常電流工yは、4つの差動接続された乗算トラ
ンジスタT13、T14、T15及びT16を介してで
はなく、独立したソースから適切な値の電流を供給され
る出力線3および4に接続された別個の回路を介して供
給される。このような構成により、バイアスレベルに差
動入力信号が印加されず(Vy−0)に動作する差動ア
ンプ2は、そのすべての定常電流を補助回路から取出し
、乗算トランジスタを電流が流れないので、端子9から
の出カニ○は真にOである。
算回路である。前述のように、主なエラーのソースは、
差動アンプの出力電流■3、工4でトランジスタT13
.T14、T15及びT16のVbe不整合の影響から
生じ、かつV y = 0の場合、l3=I4=Iyで
あるので、差動アンプ2の部分を形成する2つの電流ソ
ースの定常電流工yは、4つの差動接続された乗算トラ
ンジスタT13、T14、T15及びT16を介してで
はなく、独立したソースから適切な値の電流を供給され
る出力線3および4に接続された別個の回路を介して供
給される。このような構成により、バイアスレベルに差
動入力信号が印加されず(Vy−0)に動作する差動ア
ンプ2は、そのすべての定常電流を補助回路から取出し
、乗算トランジスタを電流が流れないので、端子9から
の出カニ○は真にOである。
差動アンプ2の追加回路に供給される定常電流は、トラ
ンジスタT24、抵抗器R24の組合せで形成された追
加電流ソースにより生成される。
ンジスタT24、抵抗器R24の組合せで形成された追
加電流ソースにより生成される。
このソースは、差動アンプ2の2つのソースと同一であ
り、これらの2つのソースに結合され、同等の電流工y
を生成する。この電流は、トランジスタT9およびTI
Oのアルファ損失を補償するため、トランジスタ23を
介して送られ、P ’N PトランジスタT17、T1
8、T19、T25の組合せにより反射され、差動アン
プ2のコレクタの出力線5および6にそれぞれ接続され
た2つの線10および11に同じ値の電流Iyが返送さ
れる。PNPトランジスタのエミッタ抵抗R17、R1
8、R1,9,R20,R,21の値は、トランジスタ
T9およびTIOのコレクタ電圧に等しい電圧をトラン
ジスタ19のコレクタに与えるように選択し、トランジ
スタT17、T18およびT19のコレクタ電流に早期
に生じる変動を最小限にする。トランジスタTllおよ
びT12は、ダイオードとして動作するように接続され
、出力線10および11のそれぞれと基準電圧VBの間
に接続される。トランジスタT9のコレクタ電流がトラ
ンジスタT17のコレクタ電流よりも減少すると、ダイ
オードTllがオンになり、不足している所要の電流を
供給する。同様に、ダイオードT12は、トランジスタ
TIOのコレクタ電流がトランジスタT18のコレクタ
電流よりも減少すると、オンになって不足している所要
の電流を供給する。
り、これらの2つのソースに結合され、同等の電流工y
を生成する。この電流は、トランジスタT9およびTI
Oのアルファ損失を補償するため、トランジスタ23を
介して送られ、P ’N PトランジスタT17、T1
8、T19、T25の組合せにより反射され、差動アン
プ2のコレクタの出力線5および6にそれぞれ接続され
た2つの線10および11に同じ値の電流Iyが返送さ
れる。PNPトランジスタのエミッタ抵抗R17、R1
8、R1,9,R20,R,21の値は、トランジスタ
T9およびTIOのコレクタ電圧に等しい電圧をトラン
ジスタ19のコレクタに与えるように選択し、トランジ
スタT17、T18およびT19のコレクタ電流に早期
に生じる変動を最小限にする。トランジスタTllおよ
びT12は、ダイオードとして動作するように接続され
、出力線10および11のそれぞれと基準電圧VBの間
に接続される。トランジスタT9のコレクタ電流がトラ
ンジスタT17のコレクタ電流よりも減少すると、ダイ
オードTllがオンになり、不足している所要の電流を
供給する。同様に、ダイオードT12は、トランジスタ
TIOのコレクタ電流がトランジスタT18のコレクタ
電流よりも減少すると、オンになって不足している所要
の電流を供給する。
回路構成゛の変更により、定常電流工yよりも多差動ア
ンプ2からの差動電流の正の部分が乗算トランジスタT
13.T1’4、T15及びT16に、従って出力反転
回路に供給される。
ンプ2からの差動電流の正の部分が乗算トランジスタT
13.T1’4、T15及びT16に、従って出力反転
回路に供給される。
・ された4象限乗 回路の動 の 折下記の解析にお
いて、簡略化のため装置のベータ値は無限であると仮定
する。
いて、簡略化のため装置のベータ値は無限であると仮定
する。
I4=sgn、(Iy+Vy/Ry Ip)ただし、
Ipは線10および11を流れる電流=sgn、(Vy
/Ry+ΔIy) である。符号s gn、は次のように用いられる。
Ipは線10および11を流れる電流=sgn、(Vy
/Ry+ΔIy) である。符号s gn、は次のように用いられる。
A=<Oの場合、sgn、(A)=O
A>Oの場合、sgn、(A)=A
ΔryはΔIy= (Iy−Ip)により定義される。
同様に、I 3=sgn、(I y−Vy/Ry I
p)=sgn、(−V y / Ry十ΔIy)従来
の乗算回路の解析を変更すると、次の式が得られる。
p)=sgn、(−V y / Ry十ΔIy)従来
の乗算回路の解析を変更すると、次の式が得られる。
IO=sgn、 ((−Vy/Ry)+ΔIy) (Δ
1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)十5gn−((Vy/R
y)+ΔIy)(Δ2−八3)/(1−Δ2Δ3)Vy
=OでΔ1.yが正の場合、 IO=ΔIy((Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)+(
Δ2+Δ3)/(1−Δ2Δ3))となる。
1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)十5gn−((Vy/R
y)+ΔIy)(Δ2−八3)/(1−Δ2Δ3)Vy
=OでΔ1.yが正の場合、 IO=ΔIy((Δ1+Δ3)/(1+Δ1Δ3)+(
Δ2+Δ3)/(1−Δ2Δ3))となる。
G1発明の効果
ΔIy/Iy比0.5%がトリムを使用せずに達成する
ことができる。前述の式から0出力オフセツトエラーが
20倍改善される。更に、差動アンプにより単一終端電
流コンバータに導入されたエラーも、従来の乗算回路に
おけるようなテール電流工yではなく、vy入力信号レ
ベルに比例するようにされる。更に、Δ工を僅かに負に
することにより、全許容範囲にわたり、V y = O
の場合にl0=Oを確保することができる。Δ工を更に
負にすると、フィードバック制御システムのような応用
で役に立つことがある″ヘッドバンド″が生じ、ナル値
の場合に装置が″ハンチングするのを避けることができ
る。
ことができる。前述の式から0出力オフセツトエラーが
20倍改善される。更に、差動アンプにより単一終端電
流コンバータに導入されたエラーも、従来の乗算回路に
おけるようなテール電流工yではなく、vy入力信号レ
ベルに比例するようにされる。更に、Δ工を僅かに負に
することにより、全許容範囲にわたり、V y = O
の場合にl0=Oを確保することができる。Δ工を更に
負にすると、フィードバック制御システムのような応用
で役に立つことがある″ヘッドバンド″が生じ、ナル値
の場合に装置が″ハンチングするのを避けることができ
る。
第1図は本発明に従って改良された4象限乗算回路を表
わす図、 第2図は従来の4象限乗算回路を表わす図である。 1.2・・・・差動アンプ。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 復代理人 弁理士 澤 1) 俊 夫改良さ1
’L7: 4象限乗算V絡 第1図 従莱の4象@v!算回路 第2図
わす図、 第2図は従来の4象限乗算回路を表わす図である。 1.2・・・・差動アンプ。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 復代理人 弁理士 澤 1) 俊 夫改良さ1
’L7: 4象限乗算V絡 第1図 従莱の4象@v!算回路 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 乗算すべき第1の電気的な値を表わす差動電圧が印加さ
れる制御電極を有し、かつ乗算すべき第2の電気的な値
を表わす差動電圧が入力に印加される差動アンプの2つ
の差動出力の1つに接続されたテール接続部を有する、
差動接続された1対のトランジスタにより2つの信号値
の乗算を実行する乗算回路において、 前記差動アンプの前記1つの出力に電流供給手段を接続
し、前記差動アンプへ0差動電圧が入力として供給され
た場合に、前記電流供給手段だけから前記差動アンプに
定常電流が供給され、前記差動接続された1対のトラン
ジスタのテール接続部を電流が流れないように適切な大
きさの電流を前記電流供給手段から前記差動アンプに供
給するようにしたことを特徴とする乗算回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP84304303A EP0166045B1 (en) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | Graphics display terminal |
| GB84304302.7 | 1984-06-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS619767A true JPS619767A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0236992B2 JPH0236992B2 (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=8192675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60064030A Granted JPS619767A (ja) | 1984-06-25 | 1985-03-29 | 乗算回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4757309A (ja) |
| EP (1) | EP0166045B1 (ja) |
| JP (1) | JPS619767A (ja) |
| CA (1) | CA1241780A (ja) |
| DE (1) | DE3475446D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133856U (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-21 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893114A (en) * | 1985-06-10 | 1990-01-09 | Ascii Corporation | Image data processing system |
| JP2557828B2 (ja) * | 1985-09-11 | 1996-11-27 | 株式会社東芝 | 画像処理システム |
| US4783652A (en) * | 1986-08-25 | 1988-11-08 | International Business Machines Corporation | Raster display controller with variable spatial resolution and pixel data depth |
| JPH068993B2 (ja) * | 1987-02-05 | 1994-02-02 | 株式会社ナムコ | 映像表示装置 |
| US4951229A (en) * | 1988-07-22 | 1990-08-21 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for managing multiple images in a graphic display system |
| DE69022210T2 (de) * | 1990-01-29 | 1996-05-02 | Ibm | Datenverarbeitungssystem. |
| JPH04140892A (ja) * | 1990-02-05 | 1992-05-14 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 制御データをエンコードする装置及び方法 |
| US5210825A (en) * | 1990-04-26 | 1993-05-11 | Teknekron Communications Systems, Inc. | Method and an apparatus for displaying graphical data received from a remote computer by a local computer |
| JPH075870A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Toshiba Corp | 表示制御システム |
| JPH09114591A (ja) * | 1995-10-12 | 1997-05-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置及びその表示方法 |
| US20050195206A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-08 | Eric Wogsberg | Compositing multiple full-motion video streams for display on a video monitor |
| US7271815B2 (en) * | 2004-10-21 | 2007-09-18 | International Business Machines Corporation | System, method and program to generate a blinking image |
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| US8472066B1 (en) | 2007-01-11 | 2013-06-25 | Marvell International Ltd. | Usage maps in image deposition devices |
| US8094951B2 (en) * | 2008-02-22 | 2012-01-10 | Himax Technologies Limited | Coding system and method for a bit-plane |
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| FR2477745A1 (fr) * | 1980-03-04 | 1981-09-11 | Thomson Brandt | Dispositif d'affichage graphique en couleurs |
| JPS57135982A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Indicator |
| US4470042A (en) * | 1981-03-06 | 1984-09-04 | Allen-Bradley Company | System for displaying graphic and alphanumeric data |
| JPS57190995A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | Display indicator |
| US4408200A (en) * | 1981-08-12 | 1983-10-04 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for reading and writing text characters in a graphics display |
| US4490797A (en) * | 1982-01-18 | 1984-12-25 | Honeywell Inc. | Method and apparatus for controlling the display of a computer generated raster graphic system |
| US4580135A (en) * | 1983-08-12 | 1986-04-01 | International Business Machines Corporation | Raster scan display system |
-
1984
- 1984-06-25 EP EP84304303A patent/EP0166045B1/en not_active Expired
- 1984-06-25 DE DE8484304303T patent/DE3475446D1/de not_active Expired
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60064030A patent/JPS619767A/ja active Granted
- 1985-06-05 CA CA000483259A patent/CA1241780A/en not_active Expired
- 1985-06-24 US US06/748,259 patent/US4757309A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5985574A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-17 | Toshiba Corp | ダブルバランス回路 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61133856U (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0166045A1 (en) | 1986-01-02 |
| EP0166045B1 (en) | 1988-11-30 |
| CA1241780A (en) | 1988-09-06 |
| DE3475446D1 (en) | 1989-01-05 |
| US4757309A (en) | 1988-07-12 |
| JPH0236992B2 (ja) | 1990-08-21 |
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