JP2003234625A

JP2003234625A - 交流増幅回路およびモノリシック集積回路

Info

Publication number: JP2003234625A
Application number: JP2002033497A
Authority: JP
Inventors: Takao Matsui; 高生松井; Masatoshi Kawai; 正寿河合; Daisuke Hayakawa; 代祐早川
Original assignee: SHIRINKUSU KK; Sunx Ltd
Current assignee: SHIRINKUSU KK; Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高抵抗を必要とせず、構成が比較的簡単な交
流増幅回路を提供する。【解決手段】エミッタホロワ回路10は、定電流源3-1
とトランジスタQ1とで構成される。比較回路30は、定電
流源3-2と、2個のトランジスタQ2,Q3とで構成され、ト
ランジスタQ1のベース電圧と基準電圧Ｖ_refとを比較
し、その大小に応じてトランジスタQ2のベース電流を変
化させる。ベース電流補償回路20は、定電流源3-1の電
流値と定電流源3-2の電流値の半分の電流値との和の電
流値を持つ定電流源3-3と、トランジスタQ4と、このト
ランジスタQ4のベース電流と同じ電流をトランジスタQ
1,Q2のベースの接続点に流し込むカレントミラー回路40
とを含む。トランジスタQ1,Q2のベース電圧が基準電圧
Ｖ_refに等しくなるように動作し、トランジスタQ1,Q2の
ベースの入力インピーダンスは、トランジスタQ2のエミ
ッタ接地電流増幅率と定電流源3-2の電流値を適切に設
定することにより高くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交流増幅回路に関
し、特にモノリシック集積回路に適した交流増幅回路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の電気回路を構成する場合、直流的
な変動を無視するための交流接続が必要になることがあ
る。このような場合、入力信号に含まれる直流的な変動
を受けずに交流成分を増幅する交流増幅回路が使用され
る。交流増幅回路としては一般に、図７（ａ）に示すよ
うに、トランジスタＱ１と定電流源３−１とで構成され
るエミッタホロワ回路１０を用い、基準電圧Ｖ_refから
抵抗Ｒを通じてトランジスタＱ１のベースにバイアスを
与えた状態で、入力信号を入力端子１から容量Ｃを介し
てトランジスタＱ１のベースに与え、出力をトランジス
タＱ１のエミッタから取り出すようにした回路が利用さ
れている。この交流増幅回路の場合、カットオフ周波数
ｆｃは次式で与えられる。ｆｃ＝１／（２πＣＲ） …（１）

【０００３】また、エミッタホロワ回路１０を構成する
トランジスタＱ１のベース電流が抵抗Ｒに定常的に流れ
ることで電圧降下が発生し、基準電圧Ｖ_refに等しい電
圧でバイアスされなくなる問題を解決するために、図７
（ｂ）に示すように、図７（ａ）の回路にベース電流補
償回路２０を付加した交流増幅回路も知られている。ベ
ース電流補償回路２０は、エミッタホロワ回路１０と同
じ回路をトランジスタＱ４と定電流源３−３とで実現
し、このトランジスタＱ４に流れ込むベース電流を、ト
ランジスタＱ５〜Ｑ７で構成されるカレントミラー回路
でエミッタホロワ回路１０のトランジスタＱ１のベース
に流し込むことでベース電流を補償している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】モノリシック集積回路
において、容量は大きい面積を必要とするため最大でも
数１０ｐＦ程度の容量値しか使うことができない。例え
ば図７の回路において、容量Ｃの値を２０ｐＦとし、カ
ットオフ周波数を１６ｋＨｚに選ぶとき、前記の式
（１）から約５００ｋΩの抵抗Ｒが必要になる。

【０００５】しかし、５００ｋΩという大きな抵抗もＩ
Ｃを作る上で、以下のように非常に大きな面積を占め
る。通常、抵抗は、シート抵抗１ｋΩ／μｍ^２程度の拡
散またはポリシリコン膜を用いて形成される。今、抵抗
の幅を例えば５μｍとして、５００ｋΩの抵抗を形成し
ようとすると、抵抗の長さは、（５００ｋ／１ｋ）×５
μｍ＝２５００μｍとなり、この抵抗だけが占める面積
は（抵抗幅）×（抵抗長）＝５×２５００＝１２５００
μｍ^２となる。しかし、実際には他の素子または拡散と
の間隔も必要になるため、この面積の２倍の２５０００
μｍ^２程度が必要になる。このような大きな面積を要す
る抵抗は、ＩＣの製造コスト、集積度に大きな影響を及
ぼす。

【０００６】他方、図８（ａ）に示すようにフィルタ回
路に使用される差動増幅回路において、いわゆるバイク
ワッドフィルタなどのｇｍアンプのように電流比でｇｍ
を小さくして等価的に高抵抗の代用とする回路がよく使
用されている。ここで使用されるｇｍアンプの代表的回
路を図８（ｂ）に示す。この回路では、高抵抗をトラン
ジスタで実現できるが、必要なトランジスタ数が多く回
路が非常に複雑になるため、図７の抵抗Ｒに適用した場
合、交流増幅回路全体の構成が複雑化し、占有面積の削
減効果は望めない。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たものであり、その目的は、ＩＣ化の際に大きな面積を
占める高抵抗を必要とせず且つ構成が比較的簡単な交流
増幅回路を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の交流増幅回路
は、エミッタホロワ回路と比較回路とベース電流補償回
路とを含んで構成される。エミッタホロワ回路は、第１
の定電流源と、入力信号が容量を介してベースに加えら
れ、エミッタが第１の定電流源に接続された第１のトラ
ンジスタとを含み、第１のトランジスタのエミッタから
出力が取り出されるエミッタホロワの動作を行う。比較
回路は、第２の定電流源と、ベースが第１のトランジス
タのベースに接続され、エミッタが第２の定電流源に接
続され、コレクタが電源に接続された第２のトランジス
タと、ベースが基準電圧に接続され、エミッタが第２の
定電流源に接続され、コレクタが電源に接続された第３
のトランジスタとを含む。ベース電流補償回路は、第１
の定電流源の電流値と第２の定電流源の電流値の半分の
電流値との和の電流値を持つ第３の定電流源と、エミッ
タが第３の定電流源に接続され、コレクタが電源に接続
された第４のトランジスタと、第４のトランジスタのベ
ース電流と同じ電流を第１および第２のトランジスタの
ベースの接続点に流し込む手段、好ましくはカレントミ
ラー回路とを含む。カレントミラー回路としては、例え
ば、電流帰還部のカレントミラーを構成する第５および
第６のトランジスタと、ベース接地を構成する出力の第
７のトランジスタとを含む、いわゆるウイルソンのカレ
ントミラー回路を使用することができる。

【０００９】更に好ましくは、第５のトランジスタの光
照射時にベースから基板に流れる光電流と第６のトラン
ジスタの光照射時にベースから基板に流れる光電流との
和が、第７のトランジスタの光照射時にベースから基板
に流れる光電流にほぼ等しくなるように、第５、第６お
よび第７のトランジスタが構成されている。具体的に
は、第５および第６のトランジスタが、２つのコレクタ
を有するマルチコレクタ型トランジスタで構成され、こ
のマルチコレクタ型トランジスタのベースを構成するエ
ピタキシャル層の下面の面積と第７のトランジスタのベ
ースを構成するエピタキシャル層の下面の面積、つまり
主たるＰＮ接合面積がほぼ等しく構成されている。

【００１０】

【作用】本発明の交流増幅回路においては、第２のトラ
ンジスタのベース電圧が第３のトランジスタのベース電
圧（基準電圧）よりも高いときは、容量から電荷が放出
されて第２のトランジスタのベース電圧が減少してい
き、第２のトランジスタのベース電圧が第３のトランジ
スタのベース電圧より低いときは、容量に電荷が蓄積さ
れて第２のトランジスタのベース電圧が増加していくと
いった負帰還動作が行われることにより、第２のトラン
ジスタのベース電圧と第１のトランジスタのベース電圧
が基準電圧に等しくなるように制御される。そして、こ
のときの第１および第２のトランジスタにおけるベース
の入力インピーダンスは、第２のトランジスタのエミッ
タ接地電流増幅率と第２の定電流源の電流値の関数とな
り、これらの値を適切に設定することで、高いインピー
ダンスを得ることができる。

【００１１】また、第５のトランジスタの光照射時にベ
ースから基板に流れる光電流と第６のトランジスタの光
照射時にベースから基板に流れる光電流との和が、第７
のトランジスタの光照射時にベースから基板に流れる光
電流にほぼ等しくなる構成とすることで、光が照射され
る環境で使用する場合でもバイアスに与える光電流によ
る影響を除去することができる。

【００１２】

【発明の第１の実施の形態】図１を参照すると、本発明
の第１の実施の形態にかかる交流増幅回路は、入力端子
１から交流結合用の容量Ｃを通じて入力信号が加わるエ
ミッタホロワ回路１０と、このエミッタホロワ回路１０
に接続されたベース電流補償回路２０と、このベース電
流補償回路２０に接続された比較回路３０とで構成さ
れ、エミッタホロワ回路１０の出力が交流増幅回路の出
力として出力端子２から取り出される。なお、４は、エ
ミッタホロワ回路１０、ベース電流補償回路２０および
比較回路３０に動作電力を供給する電源の入力端子（電
源端子）、Ｖ_refはエミッタホロワ回路１０のバイアス
用の基準電圧である。

【００１３】エミッタホロワ回路１０は、定電流Ｉ_１を
供給する吸い込み型の第１の定電流源３−１と、ＮＰＮ
型のトランジスタＱ１とで構成され、トランジスタＱ１
のベースは容量Ｃを通じて入力端子１に接続され、コレ
クタは電源端子４に接続され、エミッタは第１の定電流
源３−１に接続されている。また、エミッタに出力端子
２が接続されている。

【００１４】比較回路３０は、ＮＰＮ型の第２および第
３のトランジスタＱ２、Ｑ３と、定電流Ｉ_２を供給する
吸い込み型の第２の定電流源３−２とで構成され、第２
のトランジスタＱ２のベースは第１のトランジスタＱ１
のベースに接続され、コレクタは電源端子４に接続さ
れ、エミッタは第２の定電流源３−２に接続されてい
る。また、第３のトランジスタＱ３のベースは基準電圧
Ｖ_refに接続され、コレクタは電源端子４に接続され、
エミッタは第２の定電流源３−２に接続されている。

【００１５】ベース電流補償回路２０は、第１の定電流
源３−１の電流値Ｉ_１と第２の定電流源３−２の電流値
Ｉ_２の半分の電流値Ｉ_２／２との和の電流値Ｉ_１＋Ｉ_２
／２を供給する吸い込み型の第３の定電流源３−３と、
ＮＰＮ型の第４のトランジスタＱ４と、このトランジス
タＱ４のベース電流と同じ電流を第１および第２のトラ
ンジスタＱ１、Ｑ２のベースどうしの接続点に供給する
手段としてのカレントミラー回路４０とで構成され、第
４のトランジスタＱ４のコレクタは電源端子４に接続さ
れ、エミッタは第３の定電流源３−３に接続され、ベー
スはカレントミラー回路４０に接続されている。カレン
トミラー回路４０は、いわゆるウイルソン型のカレント
ミラー回路であり、電流帰還部のカレントミラーを構成
するＰＮＰ型の第５および第６のトランジスタＱ５、Ｑ
６と、ベース接地を構成する出力のＰＮＰ型の第７のト
ランジスタＱ７とで構成され、第５のトランジスタＱ５
のコレクタが第４のトランジスタＱ４のベースに接続さ
れ、第７のトランジスタＱ７のコレクタが第１および第
２のトランジスタＱ１、Ｑ２のベース接続点に接続され
ている。

【００１６】次に本実施の形態にかかる交流増幅回路の
動作を説明する。

【００１７】図１において、第２のトランジスタＱ２の
ベース電圧が第３のトランジスタＱ３のベース電圧（基
準電圧Ｖ_ref）に等しいとき、第２のトランジスタＱ２
には第２の定電流源３−２の電流Ｉ_２の１／２の電流Ｉ
_２／２が供給されている。

【００１８】一方、第３の定電流源３−３には第１の定
電流源３−１の電流値Ｉ_１と第２の定電流源３−２の電
流値Ｉ_２の半分の電流値Ｉ_２／２との和の電流値Ｉ_１＋
Ｉ_２／２が流れているため、第４のトランジスタＱ４の
ベース電流は、第１および第２のトランジスタＱ１、Ｑ
２のベース電流の和に等しくなる。この電流を第１およ
び第２のトランジスタＱ１、Ｑ２のベースの接続点に流
し込むことにより、第１および第２のトランジスタＱ
１、Ｑ２のベース電流はキャンセルされ、容量Ｃから電
荷の流入がなくなり、第１および第２のトランジスタＱ
１、Ｑ２のベース電圧は基準電圧Ｖ_refに一致し安定す
る。

【００１９】入力信号の影響を受けて第２のトランジス
タＱ２のベース電圧が第３のトランジスタＱ３のベース
電圧よりも高くなると、第２のトランジスタＱ２には第
２の定電流源３−２の定電流Ｉ_２の１／２よりも多くの
電流が供給されるため、第２のトランジスタＱ２のベー
ス電流が増加し、その増加した電流により、容量Ｃから
電荷が放出され、第２のトランジスタＱ２のベース電圧
が減少し、上記の安定した状態へと移行する。

【００２０】反対に入力信号の影響を受けて第２のトラ
ンジスタＱ２のベース電圧が第３のトランジスタＱ３の
ベース電圧よりも低くなると、上記と逆の動作をし、第
２のトランジスタＱ２のベース電圧が増加し、上記の安
定状態へと移行する。

【００２１】このように本実施の形態の交流増幅回路
は、第２のトランジスタＱ２のベース電圧、従って第１
のトランジスタＱ１のベース電圧が基準電圧Ｖ_refに等
しくなるように、負帰還回路を構成している。

【００２２】このとき、入力信号が加わる第１および第
２のトランジスタＱ１、Ｑ２のベースにおけるインピー
ダンスは、次式によって与えられる。４×β×ｋ×Ｔ／ｑ／Ｉ_２ …（２）ここで、βは第２のトランジスタＱ２のエミッタ接地電
流増幅率、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電
子の電荷、Ｉ_２は第２の定電流源３−２の電流値であ
る。従って、β、Ｉ_２を適切に設定することにより、比
較的簡単な構成で高いインピーダンスを得ることができ
る。例えば、βを１００、Ｉ_２を２０μＡに設定する
と、Ｔ＝３００のとき、第１および第２のトランジスタ
Ｑ１、Ｑ２におけるインピーダンスは式（２）から、約
５１８ｋΩとなり、従来技術で示した図７の抵抗Ｒと同
等のインピーダンスを得ることができる。

【００２３】図７（ｂ）の回路と比較すると、５００ｋ
Ω強の抵抗Ｒを、比較回路３０の２個のトランジスタＱ
２、Ｑ３と１個の定電流源３−２で構成できたことにな
る。定電流源３−２は第１、第３の電流源３−１、３−
３からカレントミラー回路で容易に作ることができ、略
ＮＰＮトランジスタ１個で形成できる。すなわち、合計
３個のＮＰＮトランジスタで５００ｋΩの抵抗相当を形
成できたことになる。

【００２４】ところで、ＮＰＮトランジスタの面積は製
造方法にもよるが、略３０×４０＝１２００μｍ^２／１
個である。ＮＰＮトランジスタ３個では１２００×３＝
３６００μｍ^２となる。一方、５００ｋΩの抵抗が占め
る面積は従来例でも示したように約２５０００μｍ^２で
あるから、抵抗の占める面積の約１４％の面積で構成す
ることができる。

【００２５】図１の実施の形態では、第４のトランジス
タＱ４のベース電流と同じ電流を第１および第２のトラ
ンジスタＱ１、Ｑ２のベース接続点に供給する手段を、
第５〜第７のトランジスタＱ５〜Ｑ７で構成されるウイ
ルソンのカレントミラー回路４０で構成したが、図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の符号４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ
に示すようなタイプのカレントミラー回路で実現するこ
ともできる。また、第５および第６のトランジスタＱ
５、Ｑ６のエミッタに抵抗を挿入し、アーリー効果を改
善した回路も当然有効である。

【００２６】このように第１の実施の形態にかかる交流
増幅回路によれば、高いインピーダンスを占有面積の狭
い回路で実現でき、より低い周波数まで通過させること
のできる交流増幅回路が実現できる。

【００２７】

【発明の第２の実施の形態】次に本発明の第２の実施の
形態にかかる交流増幅回路について説明する。

【００２８】図１に示した交流増幅回路をＩＣチップ上
に作り込み、ＩＣチップに光が当たらない環境で使用さ
れる場合には、何ら問題なく動作する。しかし、オプト
ＩＣ（光ＩＣ）などのように、光が照射される環境で使
用する場合には次のような問題が発生する。

【００２９】フォトダイオードのようにＰＮ接合に光が
照射されると、結晶中に電子と正孔が生成され電流が流
れることは良く知られている。図１の交流増幅回路に光
が照射された場合、第５〜第７のＰＮＰトランジスタＱ
５〜Ｑ７で構成されたカレントミラー回路４０が微小電
流で動作しているために、他の素子に比べ光電流の影響
を最も受けやすい。

【００３０】モノリシック集積回路で用いるＰＮＰトラ
ンジスタの概略平面構造図を図３（ａ）に、そのＸ−
Ｘ’の部分の概略断面構造図を図３（ｂ）にそれぞれ示
す。図３に示すように、Ｐ型基板２１上にＮ型埋め込み
層２２および周囲をＰ型分離拡散層２３で覆われたＮ型
エピタキシャル層２４を形成し、このＮ型エピタキシャ
ル層２４をベースとし、またＮ型エピタキシャル層２４
内にエミッタとコレクタ用のＰ型拡散層２５を形成し
た、いわゆる横形ＰＮＰ構造をしている。なお、２６は
ベース用のＮ型拡散層である。この構造では、Ｐ型基板
２１とＮ型埋め込み層２２およびＮ型エピタキシャル層
２４との間のＰＮ接合（以下、主たるＰＮ接合と称す）
が最も面積が大きく、光が照射されると最も多くの光電
流がＮ型埋め込み層２２とＮ型エピタキシャル層（ベー
ス）２４から基板（ＧＮＤ）に流れる。

【００３１】第５〜第７のＰＮＰトランジスタＱ５〜Ｑ
７が同じ形状（主たるＰＮ接合の面積が等しい形状）を
しており、互いに近傍に配置されている場合、ほぼ同じ
量の光が照射されると考えられるため、ベースに同じ量
の光電流が流れると考えられる。

【００３２】図４に第４〜第７のトランジスタＱ４〜Ｑ
７の電流の流れを特に詳しく記載している。なお、第５
〜第７のトランジスタＱ５〜Ｑ７のベース電流は非常に
小さいため無視している。この回路に光が照射され、第
５〜第７のトランジスタＱ５〜Ｑ７のベースから基板
（ＧＮＤ）に光電流Ｉ_Ｌが流れた場合、第５のトランジ
スタＱ５のエミッタ（＝コレクタ）には第４のトランジ
スタＱ４のベース電流Ｉ _Ｂ４と光電流Ｉ_Ｌとの和の電流
（Ｉ_Ｂ４＋Ｉ_Ｌ）が流れる。第５および第６のトランジ
スタＱ５、Ｑ６はそれぞれエミッタとベースの電位が同
じであることから、第６のトランジスタＱ６のエミッタ
（＝コレクタ）にもＩ_Ｂ４＋Ｉ_Ｌの電流が流れる。第
５、第６のトランジスタＱ５、Ｑ６のベースからは光電
流Ｉ_Ｌがそれぞれ流れているため、第７のトランジスタ
Ｑ７のエミッタ（＝コレクタ）にはＩ _Ｂ４−Ｉ_Ｌの電流
が流れることになる。この電流が第１のトランジスタＱ
１のベース電流Ｉ_Ｂ１よりも大きい場合（Ｉ_Ｂ４−Ｉ_Ｌ
＞Ｉ_Ｂ１）、Ｉ_Ｂ４−Ｉ_Ｌ−Ｉ _Ｂ１の電流が第２のトラ
ンジスタＱ２のベースに流れ込むような第２のトランジ
スタＱ２のベース電圧（基準電圧Ｖ_ref近傍）に安定す
る。しかし、Ｉ_Ｂ４−Ｉ _Ｌ＜Ｉ_Ｂ１の場合、第１のトラ
ンジスタＱ１のベース電流を供給することができなくな
り、第１のトランジスタＱ１は動作せず、第１および第
２のトランジスタＱ１、Ｑ２のベース電圧は基準電圧Ｖ
_refに対し、大きく外れることになる。

【００３３】本実施の形態にかかる交流増幅回路は、こ
のような光電流による影響を除去しようとするものであ
り、以下、図面を参照して本実施の形態の構成と動作を
説明する。

【００３４】本実施の形態にかかる交流増幅回路の全体
構成は図１に示した第１の実施の形態と同じであり、相
違するところは、第５および第６のトランジスタＱ５、
Ｑ６を、第７のトランジスタＱ７の主たるＰＮ接合と等
しい面積の主たるＰＮ接合を持ち且つ２つのコレクタを
有するマルチコレクタ型トランジスタで構成した点にあ
る。

【００３５】図５（ａ）に、モノリシック集積回路上に
形成された第５〜第７のトランジスタＱ５〜Ｑ７部分の
概略平面構造図を示す。図５（ａ）の左側に形成された
トランジスタ領域は第７のトランジスタＱ７用であり、
図３で説明した方法と同じ方法で形成される。図５
（ａ）の右側に形成されたトランジスタ領域は第５およ
び第６のトランジスタＱ５、Ｑ６として用いるマルチコ
レクタトランジスタ用であり、左側のトランジスタ領域
の主たるＰＮ接合の面積と同じ面積の主たるＰＮ接合を
持っている。このマルチコレクタトランジスタは基本的
に図３で説明した方法と同じ方法で形成されるが、コレ
クタ用のＰ型拡散層２５が同じ大きさの２つの領域に分
割して形成されている。図５（ｂ）は、図４の回路中の
第５および第６のトランジスタＱ５、Ｑ６をマルチコレ
クタトランジスタの記号で表現した回路図を示してい
る。

【００３６】第７のトランジスタＱ７の主たるＰＮ接合
の面積と、第５および第６のトランジスタＱ５、Ｑ６を
構成するマルチコレクタトランジスタの主たるＰＮ接合
の面積とが同じであれば、そこで発生する光電流は同じ
と考えられ、第５および第６のトランジスタＱ５、Ｑ６
のベース領域で発生する光電流の合計と、第７のトラン
ジスタＱ７のベース領域で発生する光電流とは同じにな
る。これにより上記問題点が以下のように解消される。

【００３７】図６に第５および第６のトランジスタＱ
５、Ｑ６の主たるＰＮ接合で生じる光電流を第７のトラ
ンジスタＱ７の主たるＰＮ接合で生じる光電流に等しく
した場合の各部の電流を示す。この場合、光が照射され
たとき、第７のトランジスタＱ７のベースから基板（Ｇ
ＮＤ）に流れる光電流をＩ_Ｌとすると、第５および第６
のトランジスタＱ５、Ｑ６のベースから基板に流れる光
電流の和もＩ_Ｌとなる。第５のトランジスタＱ５には、
第４のトランジスタＱ４のベース電流Ｉ_Ｂ４との和（Ｉ
_Ｂ４＋Ｉ_Ｌ）の電流が流れる。第５および第６のトラン
ジスタＱ５、Ｑ６はそれぞれエミッタとベースの電位が
共通（同電位）であることから、第６のトランジスタＱ
６のコレクタにもＩ_Ｂ４＋Ｉ_Ｌの電流が流れる。第５お
よび第６のトランジスタＱ５、Ｑ６のベースからは合計
Ｉ_Ｌの光電流が流れているため、第７のトランジスタＱ
７のエミッタ（＝コレクタ）にはＩ_Ｂ４の電流が流れる
ことになる。すなわち、光電流Ｉ_Ｌに依存しない電流と
なり、光の影響を受けることはなくなる。

【００３８】このように本実施の形態にかかる交流増幅
回路によれば、光が照射され、光電流が発生しても、エ
ミッタホロワ回路を構成する第１のトランジスタＱ１の
ベースに対して安定してバイアスを与えることができ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｉ
Ｃ化の際に大きな面積を占める高抵抗を必要とせず、且
つ構成が比較的簡単で、然も光が照射される環境でも安
定して動作する交流増幅回路およびこれを形成したモノ
リシック集積回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる交流増幅回
路の回路図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる交流増幅回
路において、第４のトランジスタのベース電流と同じ電
流を第１、第２のトランジスタのベース接続点に供給す
る手段の別の例を示す回路図である。

【図３】ＰＮＰトランジスタの概略平面構造図および概
略断面構造図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる交流増幅回
路における第４〜第７のトランジスタの電流の流れを説
明するための回路図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる交流増幅回
路を構成する第５〜第７のトランジスタの概略平面構造
図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる交流増幅回
路における第４〜第７のトランジスタの電流の流れを説
明するための回路図である。

【図７】従来の交流増幅回路の回路図である。

【図８】バンクワッドフィルタで用いられるｇｍアンプ
の回路図である。

【符号の説明】

１…入力端子２…出力端子３−１…第１の定電流源３−２…第２の定電流源３−３…第３の定電流源４…電源端子１０…エミッタホロワ回路２０…ベース電流補償回路３０…比較回路４０…カレントミラー回路Ｃ…交流結合用の容量Ｖ_ref…基準電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河合正寿愛知県春日井市牛山町2431番地の１サンクス株式会社内 (72)発明者早川代祐愛知県春日井市牛山町2431番地の１サンクス株式会社内Ｆターム(参考） 5J091 AA01 CA91 CA92 FA04 HA05 HA08 HA25 HA29 HA32 KA05 KA09 KA17 MA01 MA21 TA01 5J500 AA01 AC91 AC92 AF04 AH05 AH08 AH25 AH29 AH32 AK05 AK09 AK17 AM01 AM21 AT01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の定電流源と、入力信号が容量を介
してベースに加えられ、エミッタが前記第１の定電流源
に接続された第１のトランジスタとを含み、前記第１の
トランジスタのエミッタから出力を取り出すエミッタホ
ロワ回路と、第２の定電流源と、ベースが前記第１のトランジスタの
ベースに接続され、エミッタが前記第２の定電流源に接
続され、コレクタが電源に接続された第２のトランジス
タと、ベースが基準電圧に接続され、エミッタが前記第
２の定電流源に接続され、コレクタが電源に接続された
第３のトランジスタとを含む比較回路と、前記第１の定電流源の電流値と前記第２の定電流源の電
流値の半分の電流値との和の電流値を持つ第３の定電流
源と、エミッタが前記第３の定電流源に接続され、コレ
クタが電源に接続された第４のトランジスタと、前記第
４のトランジスタのベース電流と同じ電流を前記第１お
よび第２のトランジスタのベースの接続点に流し込む手
段とを含むベース電流補償回路とで構成された交流増幅
回路。
【請求項２】前記手段がカレントミラー回路である請
求項１記載の交流増幅回路。
【請求項３】前記手段が、電流帰還部のカレントミラ
ーを構成する第５および第６のトランジスタと、ベース
接地を構成する出力の第７のトランジスタとを含むカレ
ントミラー回路である請求項１記載の交流増幅回路。
【請求項４】前記第５のトランジスタの光照射時にベ
ースから基板に流れる光電流と前記第６のトランジスタ
の光照射時にベースから基板に流れる光電流との和が、
前記第７のトランジスタの光照射時にベースから基板に
流れる光電流にほぼ等しくなるように前記第５、第６お
よび第７のトランジスタが構成されている請求項３記載
の交流増幅回路。
【請求項５】前記第５および第６のトランジスタが、
２つのコレクタを有するマルチコレクタ型トランジスタ
で構成された請求項４記載の交流増幅回路。
【請求項６】前記マルチコレクタ型トランジスタのベ
ースを構成するエピタキシャル層の下面の面積と前記第
７のトランジスタのベースを構成するエピタキシャル層
の下面の面積とがほぼ等しくなっている請求項５記載の
交流増幅回路。
【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載
の交流増幅回路を半導体チップ上に形成したモノリシッ
ク集積回路。