JP3106593B2 - 差動増幅回路 - Google Patents

差動増幅回路

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JP3106593B2 JP03246693A JP24669391A JP3106593B2 JP 3106593 B2 JP3106593 B2 JP 3106593B2 JP 03246693 A JP03246693 A JP 03246693A JP 24669391 A JP24669391 A JP 24669391A JP 3106593 B2 JP3106593 B2 JP 3106593B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はMOS型電界効果トラン
ジスタで構成された差動増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の差動増幅回路を示す回路図
である。負荷素子3はその一端が電源VDDに接続されて
いる。NチャネルMOS型電界効果トランジスタ(以
下、NchMOSFETという)Q1 はそのドレインが
負荷素子3の他端に接続され、そのゲートが第1の入力
端子(電位VA)に接続され、そのソースが節点2に接
続されている。負荷素子4は電源VDDと出力端子OUT
との間に接続されている。NchMOSFETQ2 はそ
のドレインが出力端子OUTに接続され、そのゲートが
第2の入力端子(電位VB )に接続され、そのソースが
節点2に接続されている。PチャネルMOS型電界効果
トランジスタ(以下、PchMOSFETという)Q3
はそのソースが電源VDDに接続され、そのゲートがスタ
ンバイ信号の入力端子STBに接続され、そのドレイン
が出力端子OUTに接続されている。定電流源5は節点
2と接地GNDとの間に接続されている。なお、負荷素
子3と負荷素子4及びNchMOSFETQ1 とNch
MOSFETQ2 は夫々等価な特性を有している。
【0003】このように構成される差動増幅回路におい
ては、通常動作時、即ちスタンバイ信号に基づいて電流
カット用のPchMOSFETQ3 がオフ状態であると
きに、第1の入力端子の電位VA 及び第2の入力端子の
電位VB に基づいて、出力端子OUTに所定の出力信号
が出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の差動増幅回路においては、通常動作時にPch
MOSFETQ3 のドレインから出力端子OUTに拡散
層リーク電流が流れ込む。一方、NchMOSFETQ
2 に流れるドレイン電流はそのゲート電圧により決定さ
れるので変化しない。このため、負荷素子4に流れる電
流が減少する。そこで、負荷素子4に負荷素子3と等し
い電流を流すには、NchMOSFETQ2 のゲート電
圧を低くしなければならい。この場合、入力オフセット
が生じ、差動増幅回路が誤動作するという問題点があ
る。
【0005】例えば、図3において、PchMOSFE
TQ3 のドレインから出力端子OUTに0.1μAの拡
散層リーク電流I3 が流れ込むことを考慮し、高温で定
電流源5の駆動能力が低いときに定電流源5に流れる電
流を2μAとし、負荷素子3,4の負荷を1.5MΩと
すると、NchMOSFETQ1 のドレインと出力端子
OUTとを同電位にするには、約10mVの入力オフセ
ットが生じ、差動増幅回路が誤動作を起こす原因になっ
ている。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、スタンバイ動作を行うために設けられたM
OS型電界効果トランジスタを構成する第1の拡散層の
拡散層リーク電流による誤動作を防止することができる
差動増幅回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る差動増幅回
路は、第1の電源と第1の節点との間に接続された第1
の負荷素子と、ドレインが前記第1の節点に接続されゲ
ートが第1の入力端子に接続されソースが第2の節点に
接続された第1導電型の第1のMOS型電界効果トラン
ジスタと、前記第1の電源と出力端子との間に接続され
た第2の負荷素子と、ドレインが前記出力端子に接続さ
れゲートが第2の入力端子に接続されソースが前記第2
の節点に接続された第1導電型の第2のMOS型電界効
果トランジスタと、前記出力端子に接続された第1の拡
散層と、前記第1の節点に接続された第2の拡散層と、
前記第2の節点と第2の電源との間に接続された定電流
源とを有することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明においては、第1及び第2の負荷素子、
第1及び第2のMOSFET及び定電流源により差動増
幅回路が構成されており、第1の入力端子の電位及び第
2の入力端子の電位に基づいて出力端子に所定の出力信
号が出力される。ここで、電流カット用のMOSFET
を前記出力端子に接続した場合、通常動作時に前記電流
カット用のMOSFETがオフ状態であっても、そのド
レイン領域をなす第1の拡散層から前記出力端子に拡散
層リーク電流が流れ込む。そこで、第1の拡散層と等価
な特性を有する第2の拡散層を前記第1の節点に接続す
る。これにより、前記第2の拡散層から前記第1の節点
に拡散層リーク電流が流れ込むので、前記第1の節点の
電位と前記出力端子の電位とが等しくなる。従って、入
力オフセットの発生を防止することができ、拡散層リー
ク電流による誤動作を防止することができる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
【0010】図1は本発明の第1の実施例に係る差動増
幅回路を示す回路図である。負荷素子3は電源VDDと節
点1との間に接続されている。NchMOSFETQ1
はそのドレインが節点1に接続され、そのゲートが第1
の入力端子(電位VA )に接続され、そのソースが節点
2に接続されている。負荷素子4は電源VDDと出力端子
OUTとの間に接続されている。NchMOSFETQ
2 はそのドレインが出力端子OUTに接続され、そのゲ
ートが第2の入力端子(電位VB )に接続され、そのソ
ースが節点2に接続されている。PchMOSFETQ
3 はそのソースが電源VDDに接続され、そのゲートがス
タンバイ信号の入力端子STBに接続され、そのドレイ
ンが出力端子OUTに接続されている。PchMOSF
ETQ4はそのソースが電源VDDに接続され、そのゲー
トがスタンバイ信号の入力端子STBに接続され、その
ドレインが節点1に接続されている。NchMOSFE
TQ5 はそのソースが接地GNDに接続され、そのゲー
トが第3の入力端子(電位VC )に接続され、そのドレ
インが節点2に接続されている。なお、NchMOSF
ETQ5 は電位VC に基づいて飽和領域で駆動する定電
流源である。また、負荷素子3と負荷素子4、NchM
OSFETQ1 とNchMOSFETQ2 及びPchM
OSFETQ3 とPchMOSFETQ4 は夫々等価な
特性を有している。
【0011】このように構成される差動増幅回路におい
ては、通常動作時、即ちスタンバイ信号に基づいて電流
カット用のPchMOSFETQ3 がオフ状態であると
きに、第1の入力端子の電位VA 及び第2の入力端子の
電位VB に基づいて、出力端子OUTに所定の出力信号
が出力される。
【0012】本実施例においては、PchMOSFET
3 のドレイン領域(第1の拡散層)から出力端子OU
Tに流れ込む拡散層リーク電流をI3 とすると、Pch
MOSFETQ3 と対称的にこれと全く等価な特性を有
するPchMOSFETQ4を接続することにより、P
chMOSFETQ4 のドレイン領域(第2の拡散層)
から節点1に流れ込む拡散層リーク電流I4 は拡散層リ
ーク電流I3 と等しくなる。このため、NchMOSF
ETQ1 ,Q2 のゲートの電位VA ,VB を等しくする
と、夫々のドレイン電流I1 ,I2 は等しくなる。しか
も、負荷素子3,4は等価な特性を有しているため、負
荷素子3,4に流れる電流I3 −I2 及びI4 −I1
等しくなり、節点1の電位と出力端子OUTの電位とが
等しくなる。これにより、入力オフセットの発生を防止
することができ、拡散層リーク電流による誤動作を防止
することができる。
【0013】図2は本発明の第2の実施例に係る差動増
幅回路を示す平面図である。なお、本実施例は第1の実
施例におけるPchMOSFETQ4 をP型半導体領域
6に置き換えてレイアウトしたものであるので、図1に
対応して説明する。負荷素子3としての抵抗7及び負荷
素子4としての抵抗8は、夫々電源VDDと節点1及び出
力端子OUTとの間に接続されている。NchMOSF
ETQ1 ,Q2 を構成するN型半導体領域10は節点1
及び出力端子OUTと節点2との間に共通接続されてお
り、このN型半導体領域10上に設けられたNchMO
SFETQ1 ,Q2 のゲートには夫々電位VA ,VB
印加される。PchMOSFETQ3 を構成するP型半
導体領域9は電源VDDと出力端子OUTとの間に接続さ
れており、このP型半導体領域9上に設けられたゲート
は入力端子STBに接続されている。P型半導体領域6
は節点1に接続されている。NchMOSFETQ5
構成するN型半導体領域11は節点2と接地GNDとの
間に接続されており、このN型半導体領域11上に設け
られたNchMOSFETQ5 のゲートには電位VC
印加されている。この場合、P型半導体領域6とP型半
導体領域9のドレイン領域とは等価な特性を有してお
り、N型半導体領域10の2つのドレイン領域は等価な
特性を有している。
【0014】本実施例によれば、第1の実施例と同様
に、P型半導体領域6から節点1に流れ込む拡散層リー
ク電流と、P型半導体領域9のドレイン領域から出力端
子OUTに流れ込む拡散層リーク電流とを等しくするこ
とにより、入力オフセットの発生を防止することがで
き、拡散層リーク電流による誤動作を防止することがで
きる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
動対の負荷回路に並列に、夫々前記第1の拡散層及び前
記第1の拡散層と等価なリーク電流特性を有する第2の
拡散層を設け、スタンバイ動作を行う第1の拡散層で構
成されるMOS型電界トランジスタの第1の拡散層から
流れる拡散層リーク電流と第2の拡散層から流れる拡散
層リーク電流を等しくするから、入力オフセットの発生
を防止することができ、拡散層リーク電流による誤動作
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る差動増幅回路を示
す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る差動増幅回路を示
す平面図である。
【図3】従来の差動増幅回路を示す回路図である。
【符号の説明】
1,2;節点 3,4;負荷素子 5;定電流源 6,9;P型半導体領域 7,8;抵抗 10,11;N型半導体領域 Q1 ,Q2 ,Q5 ;NchMOSFET Q3 ,Q4 ;PchMOSFET OUT;出力端子

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力端子に接続された第1の拡散層で構
    成されるMOS型電界トランジスタによりスタンバイ動
    作を行う差動増幅回路において、差動対の負荷回路に並
    列に、夫々前記第1の拡散層及び前記第1の拡散層と等
    価なリーク電流特性を有する第2の拡散層を設け、前記
    第1の拡散層から流れる拡散層リーク電流と前記第2の
    拡散層から流れる拡散層リーク電流とを等しくすること
    を特徴とする差動増幅回路。
  2. 【請求項2】 ドレインが第1の節点に接続されゲート
    が第1の入力端子に接続されソースが第2の節点に接続
    された第1導電型の第1のMOS型電界効果トランジス
    タと、ドレインが出力端子に接続されゲートが第2の入
    力端子に接続されソースが前記第2の節点に接続された
    第1導電型の第2のMOS型電界効果トランジスタと、
    前記第2の節点と第2の電源との間に接続された定電流
    源と、を有し、前記負荷回路は、第1の電源と前記第1
    の節点との間に接続された第1の負荷素子と、前記第1
    の電源と前記出力端子との間に接続された第2の負荷素
    子とを有し、前記第1の拡散層が前記出力端子に接続さ
    れ、前記第2の拡散層が前記第1の節点に接続されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の差動増幅回路。
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JPH0563461A JPH0563461A (ja) 1993-03-12
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0472388U (ja) * 1990-10-30 1992-06-25

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