JP3158759B2 - 同相モード安定性が強化された差動増幅器 - Google Patents

同相モード安定性が強化された差動増幅器

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に増幅器に関し、よ
り具体的には同相モード・フィードバックを有する差動
増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】アナログ回路では、信号は差動電圧とし
て表されることが多い。差分信号は、差動成分および同
相成分を有するものとして特徴づけられる。差動増幅器
は、差分信号電圧を処理するのに非常に役立つ。差動増
幅器が差動出力信号をも提供する場合には、完全差動増
幅器として知られる。完全差動増幅器は、同相モード電
圧を、アナログ接地電圧（通常「ＶAG」として表す）な
ど所望の基準電圧に設定するための機構を必要とする。
通常、この機構は、完全差動出力信号の同相成分を検出
して、２つの信号間の検出した差に比例して、増幅器に
フィードバック信号を提供する回路である。そのため同
相モード・フィードバック機構は、同相モード電圧が、
所望の基準電圧からドリフトするのを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】既知の差動増幅器は、
高い入力インピーダンス，低出力インピーダンスおよび
安定した周波数応答を有することによって、理想的な電
圧増幅器に近い特徴をもった働きをすることができる。
しかしながら一部の回路アプリケーションでは、増幅器
の動作が不安定になる場合がある。たとえば一部の同相
モード・フィードバック回路では、フィードバック回路
のノードが、増幅器の主極として、増幅器利得段階の出
力ノードとの間で競合を生じ、既知の増幅器に不安定性
を生じる。このため、上記およびその他の不安定性の問
題のため、新しい増幅器が必要である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】したがって１つの形とし
て、同相モード安定性が強化された差動増幅器が提供さ
れ、これは入力手段，差動負荷手段ならびに第１出力電
圧および第２出力電圧を提供する手段によって構成され
る。この入力手段は、第１電流および第２電流をそれぞ
れ第１ノードおよび第２ノードに提供する。第１電流お
よび第２電流の差動成分はそれぞれ、第１入力信号と第
２入力信号の間の正の差および負の差に比例する。第１
電流および第２電流の同相成分は、同相モード・フィー
ドバック信号に比例している。差動負荷手段は入力手段
に結合されている。この差動負荷手段は、第１電流およ
び第２電流の差動成分および同相成分を、それぞれ第３
ノードおよび第４ノードの差動電圧および同相モード電
圧に変換する。また差動負荷手段は差動成分に高インピ
ーダンスを、同相成分に低インピーダンスを提供する。
第１出力電圧および第２出力電圧を提供する手段は、入
力手段および差動負荷手段に結合されており、第１出力
電圧および第２出力電圧をそれぞれ第３ノードおよび第
４ノードの電圧に比例して提供し、また基準電圧と、第
１出力電圧および第２出力電圧の検出した同相成分の間
の差に反応して、同相モード・フィードバック電圧を提
供する。
【０００５】上記およびその他の特徴および利点は、添
付図面と合わせて、以下の詳細な説明によってより明確
に理解されよう。
【０００６】
【実施例】図１は同相モード・フィードバックを有す
る、先行技術において既知の差動増幅器２０の部分的概
略図を示したものである。差動増幅器２０は一般に差動
部３０および同相モード・フィードバック回路５０を含
んでいる。図１はまた同相モード・コンデンサ５５およ
び差動モード・コンデンサ５６を示している。差動部３
０は、電流源３１，Ｎ形トランジスタ３２，コンデンサ
３３，Ｐ形トランジスタ３４，３５，３６，電流源３
７，３８，３９，Ｎ形トランジスタ４０およびコンデン
サ４１を含んでいる。電流源３１は、「ＶDD」と標識さ
れる電源電圧端子に結合された第１端子、および「Ｖ
OUT-」と標識される負の出力電圧を提供する第２端子を
有する。ＶDDは正に近い電源電圧端子であり、通常５ボ
ルトである。トランジスタ３２は、電流源３１の第２端
子に接続されたドレイン，ゲート，および「ＶSS」と標
識される電源電圧端子に接続されたソースを有する。Ｖ
SSは負に近い電源電圧端子であり、通常ゼロ・ボルトで
ある。コンデンサ３３は、電流源３１の第２端子に接続
された第１端子，およびトランジスタ３２のゲートに接
続された第２端子を有する。トランジスタ３４は、ＶDD
に接続されたソース，「ＶCMFB」と標識される同相モー
ド・フィードバック信号を受け取るためのゲート，およ
びドレインを有する。トランジスタ３５は、トランジス
タ３４のドレインに接続されたソース，「ＶIN- 」と標
識される負の入力信号電圧を受け取るためのゲート，お
よびコンデンサ３３の第２端子に接続されたドレインを
有する。トランジスタ３６は、トランジスタ３４のドレ
インに接続されたソース，「ＶIN+」と標識される正の
入力信号電圧を受け取るためのゲート，およびドレイン
を有する。電流源３７は、トランジスタ３５のドレイン
に接続された第１端子，およびＶSSに接続された第２端
子を有する。電流源３８は、トランジスタ３６のドレイ
ンに接続された第１端子，およびＶSSに接続された第２
端子を有する。電流源３９は、ＶDDに接続された第１端
子，および「ＶOUT+」と標識される正の出力信号を提供
する第２端子を有する。トランジスタ４０は、電流源３
９の第２端子に接続されたドレイン，トランジスタ３６
のドレインに接続されたゲート，およびＶSSに接続され
たソースを有する。コンデンサ４１は、トランジスタ３
６のドレインに接続された第１端子，および電流源３９
の第２端子に接続された第２端子を有する。
【０００７】同相モード・フィードバック回路５０は、
抵抗５１，５２および増幅器５４を含んでいる。抵抗５
１は、信号「ＶOUT+」を受け取るための第１端子および
「ＶCM」と標識される被検出同相モード電圧を提供する
ための第２端子を有する。抵抗５２は、抵抗５１の第２
端子に接続された第１端子，および信号ＶOUT-を受け取
るための第２端子を有する。増幅器５４は、「Ｖ
CMREF 」と標識される基準電圧を受け取るための正の入
力端子，抵抗５１の第２端子に接続されてそこで信号Ｖ
CMを受け取る負の入力端子，およびトランジスタ３４の
ゲートに接続されてそこで信号ＶCMFBを提供するための
出力端子を有する。同相モード・コンデンサ５５は、抵
抗５１の第２端子に接続された第１端子，およびＶSSに
接続された第２端子を有する。差動モード・コンデンサ
５６は、信号ＶOUT+を受け取るためにトランジスタ４０
のドレインに接続された第１端子，および信号ＶOUT-を
受け取るためにトランジスタ３２のドレインに接続され
た第２端子を有する。
【０００８】ここで、また以下においても、すべてのト
ランジスタは飽和状態までバイアスをかけられていると
想定する。差動部３０は、同相モード・フィードバック
を有する標準型ミラー補償二段完全差動増幅器である。
差動部３０は、高インピーダンス出力を有する２つの電
圧利得段階を有する。第１段階は、トランジスタ３４，
３５，３６および電流源３７，３８を含み、トランジス
タ３５，３６のドレインにおいて出力を提供する。電圧
ＶCMFBによってバイアスされたトランジスタ３４は被制
御電流源として機能する。トランジスタ３５，３６は、
ＶIN+ とＶIN-の間の差動電圧に反応して、トランジス
タ３４が提供する電流を選択的に逸らす。第２段階は、
電流源３１，３９およびトランジスタ３２，４０を含
み、トランジスタ３２，４０のドレインで出力を提供す
る。
【０００９】抵抗５１，５２は等価の抵抗であり、信号
ＶOUT+とＶOUT-との間の同相モードを、電圧ＶCMとして
検出する。電圧ＶCMは、差動増幅器５４の負の入力端子
に印加される。差動増幅器５４は、正の入力端子におい
てＶCMREF を受け取る。増幅器５４は、入力に存在する
電圧の間の差に反応して、出力ＶCMFBを変化させる。
【００１０】各段階は、差動部３０の周波数応答に極を
導入する。コンデンサ３３，４１は、２つの段階の高イ
ンピーダンス出力の間に接続されて、差動部３０の動作
を安定化する。差動モードの主極および同相モードの主
極は共に、（トランジスタ３５，３６のドレインにおけ
る）第１段階の出力であり、差動モードの二次極および
同相モードの二次極は共に、第２段階の出力である。し
かしながら場合によっては、同相モード・コンデンサ５
５の方が、差動モード・コンデンサ５６よりもはるかに
大きくなることがある。同相モード・コンデンサ５５の
値が差動モード・コンデンサ５６の値に比して大きくな
るにつれ、（トランジスタ３２，４０のドレインにおけ
る）同相モードの二次極は、（トランジスタ３５，３６
のドレインにおける）同相モードの主極と競合し始める
ようになり、同相モードの不安定性を生じる。このため
同相モード・コンデンサ５５の値が大きい場合には、広
い同相モード帯域幅を保ちつつ、差動部３０の同相モー
ド動作を安定化させることが難しい。上記およびその他
の問題のため、新しい増幅器が必要となる。
【００１１】図２は、本発明に従って同相モード安定性
が強化された差動増幅器６０の１つの実施例を部分的概
略図で示したものである。差動増幅器６０は一般に、差
動増幅器７０および同相モード・フィードバック部５０
を含む。図２はまた、前述した同相モード・コンデンサ
５５および差動モード・コンデンサ５６を含む。同相モ
ード・フィードバック部５０，同相モード・コンデンサ
５５および差動モード・コンデンサ５６は、前述と同じ
ように機能する。差動部７０は一般に入力部８０，出力
部１００および負荷部１１０を含む。差動部７０はまた
パワーダウン状態中の電力消費量を削減するためのパワ
ーダウン回路を含む。このような回路は周知の技術であ
るため、図２では省略している。
【００１２】入力部８０はＰ形トランジスタ８１，８
２，８３を含む。トランジスタ８１は、ＶDDに接続され
たソース，信号ＶCMFBを受け取るためのゲート，および
ドレインを有する。トランジスタ８２は、トランジスタ
８１のドレインに接続されたソース，信号ＶIN- を受け
取るためのゲート，およびノード８４に接続されたドレ
インを有する。トランジスタ８３は、トランジスタ８１
のドレインに接続されたソース，信号ＶIN+ を受け取る
ためのゲート，およびノード８５に接続されたドレイン
を有する。他の２つのノード８６，８７は入力部８０に
関連している。入力部８０では、ノード８６はノード８
４に接続されており、ノード８７はノード８５に接続さ
れている。
【００１３】出力部１００は、電流源１０１，Ｎ形トラ
ンジスタ１０２，コンデンサ１０３，電流源１０４，Ｎ
形トランジスタ１０５およびコンデンサ１０６を含む。
電流源１０１は、ＶDDに接続された第１端子，および信
号ＶOUT-を提供する第２端子を有する。トランジスタ１
０２は、電流源１０１の第２端子に接続されたドレイ
ン，ノード８６に接続されたゲート，およびＶSSに接続
されたソースを有する。コンデンサ１０３は、電流源１
０１の第２端子に接続された第１端子，およびノード８
６に接続された第２端子を有する。電流源１０４は、Ｖ
DDに接続された第１端子，およびそこで信号ＶOUT+を提
供する第２端子を有する。トランジスタ１０５は、電流
源１０４の第２端子に接続されたドレイン，ノード８７
に接続されたゲート，およびＶSSに接続されたソースを
有する。コンデンサ１０６は、ノード８７に接続された
第１端子，および電流源１０４の第２端子に接続された
第２端子を有する。
【００１４】負荷部１１０は、Ｎ形トランジスタ１１１
〜１１４を含む。トランジスタ１１１は、ノード８４に
接続されたドレイン，ノード８６に接続されたゲート，
およびＶSSに接続されたソースを有する。トランジスタ
１１２は、ノード８５に接続されたドレイン，ノード８
６に接続されたゲート，およびＶSSに接続されたソース
を有する。トランジスタ１１３は、ノード８４に接続さ
れたドレイン，ノード８７に接続されたゲート，および
ＶSSに接続されたソースを有する。トランジスタ１１４
は、ノード８５に接続されたドレイン，ノード８７に接
続されたゲート，およびＶSSに接続されたソースを有す
る。
【００１５】差動部７０も、差動部３０と同様、ミラー
補償二段完全差動増幅器である。第１段階は、入力部８
０および負荷部１１０を含み、第２段階は出力部１００
である。しかしながら差動部７０は、ノード８６，８７
に通常常駐する同相モードの極を、同相モード・フィー
ドバック・ループにおいて競合する他の極よりもはるか
に高い周波数に移動させることによって、同相モード安
定性を高める。このため、同相モード・ループを安定化
しやすくなる。このような強化が生じるのは、負荷部１
１０が第１増幅器段階で同相モード出力インピーダンス
を減じるためである。
【００１６】差動部７０に負荷部１１０を含める効果を
分析するには、負荷部１１０へと流れる電流の同相成分
と差動成分を別個に分析すると役立つ。本実施例では、
トランジスタ１１１〜１１４のゲートは同じサイズであ
る。このため電流の同相成分は、トランジスタ１１１〜
１１４を介して均等に分散され、ノード８６，８７の電
圧がほぼ等しくなる。ノード８６，８７の同相モード電
圧が等しいので、有効同相モード・インピーダンスは、
ゲート・ドレイン接続型（ダイオード接続型）トランジ
スタのインピーダンスに等しい。
【００１７】電流の差動成分は、トランジスタ１１１，
１１２の電流が等しく、トランジスタ１１３，１１４
（これも等しい）の電流の向きが逆になるように分散さ
れる。トランジスタ１１１と１１２は電流の鏡映を形成
するので、トランジスタ１１１と１１２の差動電流は等
しくなる。同様に、トランジスタ１１３と１１４が電流
の鏡映を形成するので、トランジスタ１１３と１１４の
差動電流は等しくなる。このため、ノード８４から（ト
ランジスタ１１１，１１３により）伝導される電流の差
動成分は、ノード８５から（トランジスタ１１２，１１
４により）伝導される電流と大きさが同じで向きが反対
である。トランジスタ１１１のドレインに流れ込む電流
の差動成分はすべて、トランジスタ１１３の電流の差動
成分によって提供される。同様に、トランジスタ１１４
のドレインに流れ込む電流の差動成分はすべて、トラン
ジスタ１１２の電流の差動成分によって提供される。す
なわち、これによって正のフィードバックが生じて、ノ
ード８６，８７における差動インピーダンスを高める。
このためノード８４，８５方向に見た差動インピーダン
スは非常に高い。
【００１８】図３は、本発明の好適実施例に従って、同
相モード安定性が強化された差動増幅器６０’の別の実
施例を部分的概略図で示したものである。差動増幅器６
０’は、同相モード・フィードバック部５０および差動
部７０’を含む。図３はまた、図１に示した同相モード
・コンデンサ５５および差動モードコンデンサ５６を示
している。差動増幅器７０’は、入力部８０’，図２に
示した出力部１００，および負荷部１１０’を含む。差
動増幅器７０’はまた、パワーダウン状態中の電力消費
量を減じるためのパワーダウン回路を含む。このような
回路は周知の技術であるので、図３では省略している。
【００１９】入力部８０’は、Ｐ形トランジスタ８１〜
８３および８８〜９１を含む。図２の回路８０と共通の
素子はそれぞれ参照番号を同じにしている。入力部８
０’はさらに４つのトランジスタ８８〜９１を付加して
いる。トランジスタ８８は、ＶDDに接続されたソース，
信号ＶCMFBを受け取るためのゲート，およびドレインを
有する。トランジスタ８９は、トランジスタ８８のドレ
インに接続されたソース，「ＣＰＢＩＡＳ」と標識され
るバイアス電圧を受け取るためのゲート，およびノード
８６に接続されたドレインを有する。トランジスタ９０
は、ＶDDに接続されたソース，信号ＶCMFBを受け取るた
めのゲート，およびドレインを有する。トランジスタ９
１は、トランジスタ９０のドレインに接続されたソー
ス，バイアス電圧ＣＰＢＩＡＳを受け取るためのゲー
ト，およびノード８７に接続されたドレインを有する。
ＣＰＢＩＡＳは、Ｐ形トランジスタ８９，９１を飽和状
態までバイアスするのに十分なバイアス電圧である。
【００２０】負荷部１１０’は、Ｎ形トランジスタ１１
１〜１１４，およびＮ形カスコード・トランジスタ１１
５，１１６を含む。図２の負荷部１１０と共通する素子
はそれぞれ参照番号を同じにしている。負荷部１１０’
において、トランジスタ１１５は、ノード８６に接続さ
れたドレイン，「ＣＮＢＩＡＳ」と標識されるバイアス
電圧を受け取るためのゲート，およびノード８４に接続
されたソースを有する。トランジスタ１１６は、ノード
８７に接続されたドレイン，バイアス電圧ＣＮＢＩＡＳ
を受け取るためのゲート，およびノード８５に接続され
たソースを有する。ＣＮＢＩＡＳは、Ｎ形トランジスタ
１１５，１１６を飽和状態までバイアスするのに十分な
バイアス電圧である。
【００２１】差動部７０’は差動部７０と似通っている
が、この２つの間には２つの重要な違いがある。第１
に、負荷部１１０’では、カスコード・トランジスタ１
１５，１１６が、ノード８６，８７の差動出力インピー
ダンスを増加するが、図２と異なり、低い同相モード出
力インピーダンスにはほとんど影響を及ぼさない。第２
に、トランジスタ８１に加えて、トランジスタ８８〜９
１が同相モード・フィードバック回路を提供することに
よって、信号ＶCMFBに反応してノード８６，８７に提供
される電流の同相成分の大きさを変化させている。
【００２２】増幅器７０，７０’は、ノード８６，８７
の同相モードの極を、第２増幅段階の出力または増幅器
５４の出力に通常位置する他の競合する同相モードの極
よりもはるかに高い周波数に移動させることによって、
同相モード安定性を高める。この増幅器の同相モード・
ループは、２つの方法によって簡単に安定化できる。第
１に、増幅器５４に低出力インピーダンスを与えること
によって、出力における極の帯域を拡大する（極周波数
を高い周波数に移動させる）。第２に、ミラー・コンデ
ンサを用いて、抵抗５１の第２端子から増幅器５４の出
力にフィードバックを提供することによって、出力部１
００の出力における極の帯域を拡大して、増幅器５４の
出力の極が主極になるように強制する。
【００２３】本発明の１つの側面は、提供手段（５０，
１００）が、第１電流源（１０１），第１トランジスタ
（１０２），第２電流源（１０４）および第２トランジ
スタ（１０５）によって構成されることである。第１電
流源（１０１）は、第１電源電圧端子に結合された第１
端子，および第２端子を有する。第１トランジスタ（１
０２）は、第１電流源（１０１）の第２端子に結合され
た第１電流電極，第３ノード（８６）に結合された制御
電極，および第２電源電圧端子に結合された第２電流電
極を有する。第２電流源（１０４）は、第１電源電圧端
子に結合された第１端子，および第２端子を有する。第
２トランジスタ（１０５）は、第２電流源（１０４）の
第２端子に結合された第１電流電極，第４ノード（８
７）に結合された制御電極，および第２電源電圧端子に
結合された第２電流電極を有する。本発明のもう一つの
側面は、提供手段がさらに、第１コンデンサ（１０３）
および第２コンデンサ（１０６）によって構成されるこ
とである。第１コンデンサ（１０３）は、第１電流源
（１０１）の第２端子に結合された第１端子，および第
３ノード（８６）に結合された第２端子を有する。第２
コンデンサ（１０６）は、第２電流源（１０４）の第２
端子に結合された第１端子，および第４ノード（８７）
に結合された第２端子を有する。
【００２４】本発明のさらに別の側面は、入力手段（８
０，８０’）が、電流源手段（８１），ならびに第１ト
ランジスタ（８２）および第２トランジスタ（８３）に
よって構成されることである。電流源手段（８１）は、
第１電源電圧端子に結合された第１端子，および第２端
子を有し、第２端子から電流を、同相モード・フィード
バック信号に比例して提供する。第１トランジスタ（８
２）は、電流源手段（８１）の第２端子に結合された第
１端子，第１信号を受け取るための制御電極，および第
１ノード（８４）に結合され、そこで第１電流を提供す
る第２電流電極を有する。第２トランジスタ（８３）
は、第１電流源（８１，８１’）の第２端子に結合され
た第１電流電極，第２信号を受け取るための制御電極，
および第２ノード（８５）に結合され、そこで第２電流
を提供する第２電流電極を有する。本発明のまた別の側
面は、負荷手段（１１０，１１０’）が、第１トランジ
スタ（１１１），第２トランジスタ（１１２），第３ト
ランジスタ（１１３）および第４トランジスタ（１１
４）によって構成されることである。第１トランジスタ
（１１１）は、第１ノード（８４）に結合された第１電
流電極，第３ノード（８６）に結合された制御電極，お
よび電源電圧端子に結合された第２電流電極を有する。
第２トランジスタ（１１２）は、第２ノード（８５）に
結合された第１電流電極，第３ノード（８６）に結合さ
れた制御電極，および電源電圧端子に結合された第２電
流電極を有する。第３トランジスタ（１１３）は、第１
ノード（８４）に結合された第１電流電極，第４ノード
（８７）に結合された制御電極，および電源電圧端子に
結合された第２電流電極を有する。第４トランジスタ
（１１４）は、第２ノード（８５）に結合された第１電
流電極，第４ノード（８７）に結合された制御電極，お
よび電源電圧端子に結合された第２電流電極を有する。
【００２５】本発明のさらなる側面は、負荷手段（１１
０’）がさらに、第１カスコード手段（１１５）および
第２カスコード手段（１１６）によって構成されること
である。第１カスコード手段（１１５）は、第１ノード
（８４）を第３ノード（８６）に結合して、第３ノード
（８６）の出力インピーダンスを増加する。第２カスコ
ード手段（１１６）は、第２ノード（８５）を第４ノー
ド（８７）に結合して、第４ノード（８７）の出力イン
ピーダンスを増加する。
【００２６】本発明のさらに他の側面は、第１カスコー
ド手段（１１５）が、第５トランジスタ（１１５）によ
って構成され、前記第５トランジスタ（１１５）は第３
ノード（８６）に結合された第１電流電極，バイアス信
号を受け取るための制御電極，および第１ノード（８
４）に結合された第２電流電極を有することである。
【００２７】本発明のまたさらに他の側面は、バイアス
信号が、第５トランジスタ（１１５）を飽和状態までバ
イアスすることである。
【００２８】本発明のまた別の側面は、第１トランジス
タ（１１１），第２トランジスタ（１１２），第３トラ
ンジスタ（１１３）および第４トランジスタ（１１４）
がそれぞれＮ形ＭＯＳトランジスタであることである。
【００２９】本発明は、好適実施例に関連して説明して
きたが、当業者には、本発明が種々の方法で変更でき、
またこれまで具体的に詳述し説明した実施例と異なる多
くの実施例を想定できることが明かであろう。たとえば
パワー・ダウン・モード（図２，図３には図示していな
い）中に増幅器の電力消費量を減じる回路はよく使われ
る周知のものである。さらに図１〜３は、抵抗５１の第
２端子と、電源電圧端子ＶSSとの間にある同相モード・
コンデンサ５５を示している。また実施例によっては、
抵抗５１の第２端子と他のなんらかの定電圧端子との間
に、大きな同相静電容量が存在する場合には、差動増幅
器６０またはは６０’を適宜使用できる。また注意すべ
きことは、各種のトランジスタおよび各種の電源電圧を
使用できることである。したがって添付請求の範囲は、
本発明の真正の意図および範囲に属する本発明のすべて
の変形をカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】同相モード・フィードバックを有する、先行技
術において既知の差動増幅器を部分的概略図で示したも
のである。
【図２】本発明に従って同相モード安定性が強化された
差動増幅器の１つの実施例を、部分的概略図で示したも
のである。
【図３】本発明の好適実施例に従って同相モード安定性
が強化された差動増幅器の別の実施例を、部分的概略図
で示したものである。
【符号の説明】
２０ 差動増幅器 ３０ 差動部 ３１，３７，３８，３９ 電流源 ３２，４０ Ｎ形トランジスタ ３３，４１ コンデンサ ３４，３５，３６ Ｐ形トランジスタ ５０ 同相モード・フィードバック回路 ５１，５２ 抵抗 ５４ 増幅器 ５５ 同相モード・コンデンサ ５６ 差動モード・コンデンサ ６０，６０’，７０，７０’ 差動増幅器 ８０，８０’ 入力部 ８１，８２，８３，８８，８９，９０，９１ Ｐ形トラ
ンジスタ ８４，８５，８６，８７ ノード １００ 出力部 １０１，１０４ 電流源 １０２，１０５，１１１，１１２，１１３，１１４ Ｎ
形トランジスタ １０３，１０６ コンデンサ １１０，１１０’ 負荷部 １１５，１１６ Ｎ形カスコード・トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マシュー・エイ・ライビッキ アメリカ合衆国テキサス州オースティ ン、カバー・トレイル10201 (56)参考文献 特開 平３−154507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14506（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−106607（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03F 1/00 - 3/72

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同相モード安定性が強化された差動増幅器
    （６０，６０’）であって： それぞれ第１電圧および第２電圧を受ける第１入力端子
    および第２入力端子と、同相モードフィードバック信号
    を受ける第３入力端子と、それぞれ第１ノード（８４）
    および第２ノード（８５）に接続され、それぞれ第１電
    流および第２電流を提供する第１出力端子および第２出
    力端子とを有する入力段（８０）； 前記入力段（８０）に接続され、それぞれ前記第１ノー
    ド（８４）および第２ノード（８５）における電圧に比
    例した第１出力電圧および第２出力電圧を提供し、差動
    モード容量を有する出力段（１００）； 前記第１出力電圧および第２出力電圧の検出された同相
    モード成分と参照電圧との差に応答して前記同相モード
    フィードバック信号を提供し、同相モード容量を有する
    同相モードフィードバック回路（５０）であって、前記
    同相モード容量が前記差動モード容量に対して大きいと
    ころの、同相モードフィードバック回路（５０）；なら
    びにそれぞれ前記第１ノード（８４）および第２ノード
    （８５）に接続された第１入力端子および第２入力端子
    を有し、前記第１電流および第２電流の前記差動成分お
    よび同相成分を、それぞれ第３ノード（８６）および第
    ４ノード（８７）における差動電圧および同相モード電
    圧に変換し、前記差動成分に対して高インピーダンスを
    前記同相成分に対して低インピーダンスを与える差動負
    荷部（１１０，１１０’）； から成る差動増幅器。
  2. 【請求項２】請求項１に記載された差動増幅器であっ
    て、前記差動負荷部（１１０）が： 前記第１ノード（８４）に接続された第１電流電極と、
    前記第３ノード（８６）に接続された制御電極と、電源
    電圧端子に接続された第２電流電極とを有する第１トラ
    ンジスタ（１１１）； 前記第２ノード（８５）に接続された第１電流電極と、
    前記第３ノード（８６）に接続された制御電極と、前記
    電源電圧端子に接続された第２電流電極とを有する第２
    トランジスタ（１１２）； 前記第１ノード（８４）に接続された第１電流電極と、
    前記第４ノード（８７）に接続された制御電極と、前記
    電源電圧端子に接続された第２電流電極を有する第３ト
    ランジスタ（１１３）；ならびに前記第２ノード（８
    ５）に接続された第１電流電極と、前記第４ノード（８
    ７）に接続された制御電極と、前記電源電圧端子に接続
    された第２電流電極とを有する第４トランジスタ（１１
    ４）； によって構成される、ところの差動増幅器。
  3. 【請求項３】請求項１に記載された差動増幅器であっ
    て、前記差動負荷部（１１０’）が： 前記第１ノード（８４）に接続された第１電流電極と、
    前記第３ノード（８６）に接続された制御電極と、電源
    電圧端子に接続された第２電流電極とを有する第１トラ
    ンジスタ（１１１）； 前記第２ノード（８５）に接続された第１電流電極と、
    前記第３ノード（８６）に接続された制御電極と、前記
    電源電圧端子に接続された第２電流電極とを有する第２
    トランジスタ（１１２）； 前記第１ノード（８４）に接続された第１電流電極と、
    前記第４ノード（８７）に接続された制御電極と、前記
    電源電圧端子に接続された第２電流電極を有する第３ト
    ランジスタ（１１３）； 前記第２ノード（８５）に接続された第１電流電極と、
    前記第４ノード（８７）に接続された制御電極と、前記
    電源電圧端子に接続された第２電流電極とを有する第４
    トランジスタ（１１４）； 前記第１ノード（８４）を前記第３ノード（８６）に結
    合して、前記第３ノード（８６）における出力インピー
    ダンスを増加させる第１カスコード素子（１１５）；な
    らびに前記第２ノード（８５）を前記第４ノード（８
    ７）に結合して、前記第４ノード（８７）における出力
    インピーダンスを増加させる第２カスコード素子（１１
    ６）； によって構成される、ところの差動増幅器。
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