Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3443382B2 - 増幅回路 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3443382B2 - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

Info

Publication number
JP3443382B2
JP3443382B2 JP2000085985A JP2000085985A JP3443382B2 JP 3443382 B2 JP3443382 B2 JP 3443382B2 JP 2000085985 A JP2000085985 A JP 2000085985A JP 2000085985 A JP2000085985 A JP 2000085985A JP 3443382 B2 JP3443382 B2 JP 3443382B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
transistor
power supply
voltage
source
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000085985A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001274635A (ja
Inventor
隆之 大橋
和広 木村
昭弘 水野
智弘 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2000085985A priority Critical patent/JP3443382B2/ja
Publication of JP2001274635A publication Critical patent/JP2001274635A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3443382B2 publication Critical patent/JP3443382B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MOSデバイスに
おいて、インバータと帰還抵抗用トランスミッションゲ
ート回路により構成されるとともに、帰還抵抗により自
己バイアスし増幅動作を行う自己バイアス形増幅回路に
関し、特に電源電圧に対する帰還抵抗値の変化を低減す
る回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、自己バイアス形増幅回路は、図
2に示すように、入力信号に対し出力信号が反転するM
OSデバイスを用いたインバータ21と、前記入力信号
と前記出力信号の間にPチャンネルMOSトランジスタ
23とNチャンネルMOSトランジスタ24の各々のソ
ース及びドレインが共通に接続され帰還抵抗となるトラ
ンスミッションゲート22により構成されている。
【0003】例えば、上記トランスミッションゲート2
2の帰還抵抗値を電源電圧Vdd=2.2Vで8MΩに
設計した場合、電源電圧Vddを1.8V〜3.6Vで
使用すると、図3-に示すように、電源電圧Vdd=
3.6Vでは約2MΩ、電源電圧Vdd=1.8Vでは
約14MΩとなり、約7倍も変化していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、ポータブル機器
の普及により半導体集積回路の低電圧動作の要求が強く
求められている。特に、MOS回路は、トランジスタが
ONする閾値電圧Vtは一般に0.8V程度で一定であ
るため、電源電圧が低電圧になるとそのトランジスタの
特性の電源電圧依存性が大きくなる。
【0005】しかし、図2の自己バイアス形増幅回路を
用いて分周器等を駆動しようとした場合、電源電圧が高
くなると帰還抵抗値が低下してしまい、その結果、増幅
度も低下し分周器等を駆動するのに十分な出力が得られ
なくなってしまう。
【0006】つまり、インバータの入力と出力との間に
帰還抵抗Rが接続された自己バイアス形増幅回路におい
て、インバータの入力電圧をVin、出力電圧をVou
tとした場合、帰還抵抗Rが小さいと入力電圧Vinに
対し出力電圧Voutは図4−(a)に示すように増幅
されないため、帰還抵抗Rが小さすぎると出力電圧Vo
utは十分な増幅度が得られない。
【0007】また、電源電圧が低くなると帰還抵抗値が
増大し、その結果、入力側のリークに対し弱くなり、リ
ークが発生すると自己バイアス点が図4b−1から図4
b−2のようにズレてしまい、増幅度が低下し、分周器
等を駆動するのに十分な出力が得られなくなってしま
う。図4−(b)に示すように、帰還抵抗Rが大きいと
インバータの応答も急峻になり、大きい増幅度が得られ
るが、入力側の微小なリーク電流に対して自己バイアス
電圧Vinが大きくずれ、例えば出力電圧Voutにク
リップが発生し、出力電圧Voutの波形が歪んでしま
う。この為、自己バイアス形増幅回路の帰還抵抗は電源
電圧依存性の少ない事が求められている。本発明は、上
記の課題に鑑みなされたものであり、電源電圧依存性の
少ない帰還抵抗を提供する事を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、インバータ
と、前記インバータの帰還路に互いに逆導電型のトラン
ジスタが接続して成る帰還抵抗とから構成される増幅回
路において、電源から供給される電源電圧の変化に対し
て出力電圧の変化を小さくする第1及び第2の電圧制御
回路とを具備し、前記逆導電型のトランジスタのうち一
方の導電型のトランジスタのゲートに前記第1の電圧制
御回路の出力電圧を入力し、他方の導電型のトランジス
タのゲートに前記第2の電圧制御回路の出力電圧を入力
するのであって、前記第1の電圧制御回路は、ソースが
接地側に、ゲートが前記電源に接続された第1トランジ
スタと、当該第1トランジスタのドレインと前記ゲート
との間に接続され、当該ゲートとともに一端が前記電源
側に接続された抵抗素子とを有し、当該抵抗素子の他端
と前記ドレインとの接続経路から前記出力電圧が供給さ
れるとともに、前記第2の電圧制御回路は、ソースが前
記電源側に、ゲートが接地に接続された第2トランジス
タと、当該第2トランジスタのドレインと前記ゲートと
の間に接続され、当該ゲートとともに一端が接地側に接
続された抵抗素子とを有し、当該抵抗素子の他端と前記
ドレインとの接続経路から前記出力電圧が供給されるこ
とを特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】さらに、前記インバータ回路は、ソースが
電源側に接続された第3トランジスタと、ソースが接地
に接続された第4トランジスタと、前記第3及び第4ト
ランジスタの共通ドレインを出力とし、前記第3及び第
4トランジスタの共通ゲートを入力とするインバータを
1段以上縦続接続したことを特徴とする。
【0012】本発明によれば、ゲート・ソース間電圧に
依存して変化するトランスミッションゲート回路で構成
された自己バイアス形増幅回路の帰還抵抗値を、電圧制
御回路によりトランスミッションゲート回路のゲート電
圧を、電源電圧依存性を低減させるよう制御する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態を示す
回路であり、従来の自己バイアス形増幅回路において、
電源電圧Vddの変化に対して出力電圧の変化量を小さ
くする第1及び第2の電圧制御回路3及び4とを具備し
ている。さらに、第1の電圧制御回路3は、一端が電源
Vddに接続された抵抗素子5と、ソースが接地側に、
ドレインが前記抵抗素子の他端に、ゲートが電源Vdd
に接続されたNチャンネルエンハンスメントMOSトラ
ンジスタ6とにより構成され、該Nチャンネルエンハン
スメントMOSトランジスタのドレインを出力とする。
また、第2の電圧制御回路4は一端が接地側に接続され
た抵抗素子7と、ソースが電源Vddに、ドレインが前
記抵抗素子の他端に、ゲートが接地に接続されたPチャ
ンネルエンハンスメントMOSトランジスタ8とにより
構成され、PチャンネルエンハンスメントMOSトラン
ジスタ8のドレインを出力とする。
【0014】図1において、トランスミッションゲート
2の各MOSトランジスタ21及び22には、それぞれ
電源電圧側や接地側に直接接続されているものではな
く、第1及び第2の電圧制御回路3及び4を介して電源
側や接地側に接続されている。
【0015】第1の電圧制御回路3においては、MOS
トランジスタ6のゲートが電源電圧Vddに接続されて
いるため、MOSトランジスタ6には、Vgs=Vds
となる条件で電流が流れる。すると、MOSトランジス
タ6には、MOSトランジスタ6に電流Ipが流れる。
MOSトランジスタ6では面積を変更することにより、
ある電源電圧Vddでの電流Ipの値を変更することが
できる。従って、図1においては、例えばMOSトラン
ジスタ6の面積を小さくすることにより、電源電圧Vd
dの変化に対する電流Ipの変化を小さく設定する。
【0016】また、第2の電圧制御回路4に含まれるM
OSトランジスタ8のゲートには接地されている。よっ
て、電源電圧Vddに対して、MOSトランジスタ8に
電流Inが流れる。上記MOSトランジスタ6と同様、
例えばMOSトランジスタ8の面積を小さくすることに
より、電源電圧Vddの変化に対する電流Inの変化を
小さく設定する。
【0017】尚、電源電圧Vddの変化に対するMOS
トランジスタに流れる電流の変化を小さくするために、
MOSトランジスタの面積を設定していたが、抵抗5及
び7の値を調整することによっても達成することができ
る。
【0018】第1及び第2の電圧制御回路3及び4の出
力電圧は、MOSトランジスタ21及び22のゲートに
それぞれ印加される。MOSトランジスタ21及び22
のゲートには、電源電圧Vddに対して電圧変化の小さ
いゲート電圧が印加されることとなる。従って、MOS
トランジスタ21及び22のゲート−ソース間電圧Vg
sは、図5の実線の如く変化する。
【0019】図1において、インバータ1の入力電圧V
inとして「H」レベルとなるVddを印加すると、第
1の電圧制御回路3の出力電圧が印加されるMOSトラ
ンジスタ21のオン抵抗が帰還抵抗値となる。Vdd=
1.8Vの場合、図5−に示す如くMOSトランジス
タ21のゲート−ソース間電圧Vgsは約1.6Vとな
る。また、Vdd=3.6Vの場合、図5−に示す如
くMOSトランジスタ21のゲート−ソース間電圧Vg
sは約2.2Vとなる。
【0020】従来つまりMOSトランジスタ21及び2
2に直接電源電圧を印加しかつ接地した場合、電源電圧
Vddの変化、Vdd=1.8V〜3.6Vに対して、
MOSトランジスタ21のゲート−ソース間電圧Vgs
は図5−の如く1.8〜3.6Vまで1.8Vの変化
がある。
【0021】それに対して、本発明では、電源電圧Vd
d=1.8V〜3.6Vの変化に対して1.6V〜2.
2Vまで0.6Vの変化となる。従って、図1のトラン
スミッションゲート2のMOSトランジスタ21のゲー
ト−ソース間電圧Vgsは、電源電圧の変化に対する変
化を低減することができたこととなる。
【0022】また、インバータ1の入力電圧Vinとし
てVss(0V)を印加する場合、第2の電圧制御回路
4の出力電圧が印加されるMOSトランジスタ22のオ
ン抵抗が帰還抵抗値となる。電源電圧Vddを入力電圧
Vinとして印加した場合と同様、電源電圧Vdd=
1.8〜3.6Vの変化に対して、図5に示す如くMO
Sトランジスタ22のゲート−ソース間電圧Vgsの変
化は、1.6〜2.2Vまで0.6Vの変化となる。
【0023】電源電圧Vddの変化に対してトランスミ
ッションゲート2のMOSトランジスタ21及び22の
変化が低減されたことにより、トランスミッションゲー
ト2の抵抗値は図3−に示すようになる。電源電圧V
dd=3.6Vで抵抗値は約4MΩ、電源電圧Vdd=
1.8Vでは約10MΩとなり、約2.5倍の変化とな
る。従来では、電源電圧Vddが1.8Vと3.6Vと
の間では、抵抗値の変化が7倍にも成るため、トランス
ミッションゲート2の抵抗値の変化を大きく低減するこ
とができる。
【0024】従って、本発明によれば、インバータ回路
1と帰還抵抗用トランスミッションゲート回路2により
構成された自己バイアス形増幅回路において、該トラン
スミッションゲート回路2の抵抗値を電源電圧に対する
変化を低減する事が出来る。
【0025】また、図3より、電源電圧Vddの低電圧
の領域においても、トランスミッションゲート2の抵抗
値の変化を緩やかにすることができるため、安定した抵
抗値を得ることができるように改善されている。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、低電圧で動作電源電圧
範囲の広いMOSデバイスの帰還抵抗を用いた自己バイ
アス形増幅回路において、電源電圧依存性の小さい帰還
抵抗値が得られ、この結果、広い電源電圧範囲でも安定
した増幅動作が行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【図3】電源電圧Vddとトランスミッションゲートの
抵抗値との関係を示す特性図である。
【図4】帰還抵抗の値と増幅回路の増幅率との関係を示
す特性図である。
【図5】電源電圧VddとMOSトランジスタのゲート
−ソース間電圧との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 インバータ、 3 第1電圧制御回路、 4 第2
電圧制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 智弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−221549(JP,A) 特開 平10−65459(JP,A) 特開 平6−224648(JP,A) 特開 平6−164240(JP,A) 実開 昭59−56825(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/30 H03F 1/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータと、前記インバータの帰還路
    に互いに逆導電型のトランジスタが接続して成る帰還抵
    抗とから構成される増幅回路において、電源から供給さ
    れる電源電圧の変化に対して出力電圧の変化を小さくす
    る第1及び第2の電圧制御回路とを具備し、前記逆導電
    型のトランジスタのうち一方の導電型のトランジスタの
    ゲートに前記第1の電圧制御回路の出力電圧を入力し、
    他方の導電型のトランジスタのゲートに前記第2の電圧
    制御回路の出力電圧を入力するのであって、 前記第1の電圧制御回路は、 ソースが接地側に、ゲートが前記電源に接続された第1
    トランジスタと、当該第1トランジスタのドレインと前
    記ゲートとの間に接続され、当該ゲートとともに一端が
    前記電源側に接続された抵抗素子とを有し、当該抵抗素
    子の他端と前記ドレインとの接続経路から前記出力電圧
    が供給されるとともに、 前記第2の電圧制御回路は、 ソースが前記電源側に、ゲートが接地に接続された第2
    トランジスタと、当該第2トランジスタのドレインと前
    記ゲートとの間に接続され、当該ゲートとともに一端が
    接地側に接続された抵抗素子とを有し、当該抵抗素子の
    他端と前記ドレインとの接続経路から前記出力電圧が供
    給され、 ことを特徴とする増幅回路。
  2. 【請求項2】 前記インバータ回路は、ソースが前記電
    源側に接続された第3トランジスタと、ソースが接地に
    接続された第4トランジスタと、前記第3及び第4トラ
    ンジスタの共通ドレインを出力とし、前記第3及び第4
    トランジスタの共通ゲートを入力とするインバータを1
    段以上縦続接続したことを特徴とする請求項1記載の増
    幅回路。
JP2000085985A 2000-03-27 2000-03-27 増幅回路 Expired - Fee Related JP3443382B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085985A JP3443382B2 (ja) 2000-03-27 2000-03-27 増幅回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085985A JP3443382B2 (ja) 2000-03-27 2000-03-27 増幅回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001274635A JP2001274635A (ja) 2001-10-05
JP3443382B2 true JP3443382B2 (ja) 2003-09-02

Family

ID=18602223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000085985A Expired - Fee Related JP3443382B2 (ja) 2000-03-27 2000-03-27 増幅回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3443382B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001274635A (ja) 2001-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5907259A (en) Operational amplification circuit capable of driving a high load
US6437645B1 (en) Slew rate boost circuitry and method
US7548117B2 (en) Differential amplifier having an improved slew rate
US7683687B2 (en) Hysteresis characteristic input circuit including resistors capable of suppressing penetration current
JPS598962B2 (ja) Cmos サドウゾウフクキカイロ
US4336503A (en) Driver circuit having reduced cross-over distortion
US7061322B2 (en) Low voltage differential amplifier circuit and bias control technique enabling accommodation of an increased range of input levels
US20210135640A1 (en) Slew boost circuit for an operational amplifier
US5515006A (en) Low distortion efficient large swing CMOS amplifier output
JPH0758872B2 (ja) 電力増幅回路
US20050195035A1 (en) Variable gain amplifier having linear-in-decibel transconductance
JP3443382B2 (ja) 増幅回路
JP2725941B2 (ja) Ab級プッシュプルドライブ回路
US7078970B2 (en) CMOS class AB operational amplifier
JP3644156B2 (ja) 電流制限回路
US6566952B1 (en) Operational amplifier with extended output voltage range
JP4055123B2 (ja) 演算増幅器
US7102414B2 (en) Muting circuit for audio amplifier
US5055796A (en) CMOS output stage
JP4020221B2 (ja) プッシュプル増幅回路
JP4723772B2 (ja) Ab級cmos出力回路
JP3855810B2 (ja) 差動増幅回路
JP4030277B2 (ja) 増幅回路
JP3052039B2 (ja) 入力アンプ回路
JP3385100B2 (ja) 演算増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees