JP3325816B2 - 直流増幅回路のオフセット電圧補正回路 - Google Patents

直流増幅回路のオフセット電圧補正回路

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JP3325816B2 JP31457197A JP31457197A JP3325816B2 JP 3325816 B2 JP3325816 B2 JP 3325816B2 JP 31457197 A JP31457197 A JP 31457197A JP 31457197 A JP31457197 A JP 31457197A JP 3325816 B2 JP3325816 B2 JP 3325816B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、差動増幅回路とエ
ミッタフォロア回路により構成された直流増幅回路のオ
フセット電圧補正回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のこの種の直流増幅回路を示
す回路図である。直流増幅回路は、一対のトランジスタ
Q1、トランジスタQ2により形成された第1の差動増
幅回路10と、トランジスタQ3により形成された第1
のエミッタフォロア回路31から構成される。エミッタ
フォロア回路31は差動増幅回路10の負荷として接続
されており、エミッタフォロア回路31から差動増幅回
路10へは負帰還がかけられている。1は電源電圧VCC
の加えられる電源端子、2は入力端子、3は出力端子で
あり、S4は差動増幅回路10の駆動電流となる電流I
4 を供給する定電流源、S5は互いに接続されたトラン
ジスタQ1、Q2のエミッタに接続し、電流I4 の2倍
の電流を流す定電流源、S6はトランジスタQ3のエミ
ッタに接続する定電流源である。なお、入力端子2は差
動増幅回路10の入力端子を兼ねている。
【0003】このように構成された直流増幅回路では、
入力端子2に信号が加えられなくても出力端子3にオフ
セット電圧を発生する。これは、第1のエミッタフォロ
ア回路31の入力電流としてトランジスタQ3のベース
に電流IB が常時流れるので、トランジスタQ2のコレ
クタの電流が(I4 −I B ) 、トランジスタQ1のコレ
クタの電流が(I4 +I B ) となり電流値が異なること
による。オフセット電圧VOFF は(1)式で表される。 VOFF =VT Ln{(I4 +I B ) /(I4 −I B ) } (1) なお、VT は熱電圧、Lnは自然対数の記号である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このように
差動増幅回路の駆動電流の一部がエミッタフォロア回路
の入力電流として流れる場合でも、オフセット電圧をほ
とんど発生させないオフセット電圧補正回路を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1の差動増
幅回路を形成する第1と第2のトランジスタ、第1の差
動増幅回路の負荷として第2のトランジスタに接続した
第1のエミッタフオロア回路を有する直流増幅回路のオ
フセット電圧補正回路において、第4と第5のトランジ
スタにより形成される第2の差動増幅回路と第5のトラ
ンジスタに接続する第2のエミッタフオロア回路、第1
の差動増幅回路の第2のトランジスタと第2の差動増幅
回路の第4と第5のトランジスタに複数の出力側から夫
々に電流を供給する第1の電流ミラー回路、入力側が第
1の電流ミラー回路の出力側に第1の接続点で接続する
ことにより電流を供給され、入力側の2倍の電流が流れ
る複数の出力側を有し、共通接続された第1及び第2の
トランジスタのエミッタ並びに第4及び第5のトランジ
スタのエミッタにその出力側が夫々に接続された第2の
電流ミラー回路、第2の差動増幅回路の負荷として第4
のトランジスタに第2の接続点で接続され、第2の接続
点から流出する第1のエミッタフオロア回路の入力電流
に相当する電流を第2の差動増幅回路の入力側と第1の
差動増幅回路の入力側に流す第3の電流ミラー回路、第
3の電流ミラー回路に第4の電流ミラー回路を介して入
力側が接続され、出力側が接続する第1の電流ミラー回
路と第2の電流ミラー回路との該第1の接続点から該入
力電流に相当する電流を分流する第5の電流ミラー回路
を有することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の直流増幅回路のオフセッ
ト電圧補正回路は、差動増幅回路の負荷部分を除いて直
流増幅回路と同じ構成の別回路を形成し、直流増幅回路
を形成する第1の差動増幅回路の第1と第2のトランジ
スタのコレクタを流れる電流の異なる状態と似た状態を
その類似の別回路の第2の差動増幅回路を形成する第4
と第5のトランジスタに発生させる。そして、別回路か
ら流出する電流を第1の差動増幅回路と第2の差動増幅
回路の入力側に流し、同時に第1と第2の差動増幅回路
の共通接続されたエミッタに流れる電流を流出する電流
の2倍だけ減少させる帰還動作が行われる。流出する電
流を第1のエミッタフオロア回路の入力電流に相当する
電流にすることにより、直流増幅回路の第1の差動増幅
回路を形成する第1と第2のトランジスタのコレクタの
電流を同じにすることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の直流増幅回路のオフセット電
圧補正回路の実施例を示す回路図である図1を参照しな
がら説明する。なお、図2と同一部分は同じ符号を付与
してある。直流増幅回路は、第1の差動増幅回路10と
その差動増幅回路10の負荷として接続される第1のエ
ミッタフォロア回路31から形成される。エミッタフォ
ロア回路31から差動増幅回路10へは負帰還がかけら
れる。差動増幅回路10を形成する一対のトランジスタ
Q1、Q2は、共通接続されたエミッタがトランジスタ
Q13のコレクタに接続される。トランジスタQ1のコ
レクタは電源端子1に接続し、トランジスタQ2のコレ
クタはトランジスタQ9のコレクタとトランジスタQ3
のベースに接続する。エミッタフォロア回路31を形成
するトランジスタQ3のコレクタは電源端子1に接続
し、エミッタはトランジスタQ2のベースと出力端子3
に接続し、また定電流源S2を経て接地される。
【0008】トランジスタQ4、Q5は第2の差動増幅
回路20を形成し、トランジスタQ6は第2のエミッタ
フォロア回路32を形成する。エミッタフオロア回路3
2を形成するトランジスタQ6は差動増幅回路20の負
荷としてベースがトランジスタQ5のコレクタ、エミッ
タがトランジスタQ5のベースに接続されると共に定電
流源S3を経て接地されている。また、トランジスタQ
4、Q5 のコレクタは、第1の電流ミラー回路21のト
ランジスタQ10、Q11のコレクタに夫々接続する。
なお、定電流源S2、S3には同じ電流I2 が流れる。
したがって、差動増幅回路20とエミッタフォロア回路
32により、差動増幅回路20の負荷部分を除いて第1
の差動増幅回路10と第1のエミッタフォロア回路31
で構成される直流増幅回路と類似の別回路が構成され
る。
【0009】トランジスタQ7、Q8、Q9、Q10、
Q11により、第1の電流ミラー回路21が形成され
る。第1の電流ミラー回路21のダイオード接続された
入力側のトランジスタQ7のコレクタは、定電流源S1
を経て接地される。定電流源S1には電流I1 が流れ
る。複数の出力側のトランジスタQ9、Q10、Q11
は、コレクタが夫々トランジスタQ2、Q4、Q5のコ
レクタに接続しており、差動増幅回路10と差動増幅回
路20の駆動電流となる電流を供給する。また、出力側
のトランジスタQ8は第2の電流ミラー回路22に電流
を供給する。第1の電流ミラー回路21の各トランジス
タのエミッタは、電源端子1に接続される。
【0010】トランジスタQ12、Q13、Q14によ
り、第2の電流ミラー回路22が形成される。ダイオー
ド接続された入力側のトランジスタQ12のコレクタ
は、第1の電流ミラー回路21のトランジスタQ8のコ
レクタに第1の接続点P1で接続する。出力側のトラン
ジスタQ13、Q14のコレクタは、トランジスタQ
1、Q2の共通接続されたエミッタ、トランジスタQ
4、Q5の共通接続されたエミッタに夫々接続され、差
動増幅回路10と差動増幅回路20の接地側に流れる電
流を設定する。出力側のトランジスタQ13、Q14に
は、入力側のトランジスタQ12の2倍の電流が流れ
る。第2の電流ミラー回路22の各トランジスタのエミ
ッタは接地される。
【0011】トランジスタQ15、Q16により第3の
電流ミラー回路23が形成される。ダイオード接続され
た入力側のトランジスタQ15のコレクタとエミッタ
は、トランジスタQ4のコレクタとベースに夫々接続す
る。コレクタ同志は第2の接続点P2で接続する。トラ
ンジスタQ15、Q16のエミッタは互いに接続され
る。出力側のトランジスタQ16のコレクタはダイオー
ド接続されたトランジスタQ17のコレクタに接続し、
トランジスタQ16のエミッタは第1の差動増幅回路1
0のトランジスタQ1のベースに接続する。エミッタを
電源端子1に接続されたトランジスタQ17、Q18に
より第4の電流ミラー回路24が形成される。出力側の
トランジスタQ18のコレクタは、ダイオード接続され
たトランジスタQ19のコレクタに接続される。エミッ
タを互いに接続されて接地されたトランジスタQ19、
Q20により、第5の電流ミラー回路25が形成され
る。出力側のトランジスタQ20のコレクタは、第1の
電流ミラー回路21と第2の電流ミラー回路22の第1
の接続点P1に接続する。
【0012】このように構成された直流増幅回路のオフ
セット電圧補正回路の動作を次に説明する。直流増幅回
路の第1のエミッタフオロア回路31の入力電流がない
場合には、第1の差動増幅回路10の接地側の電流は電
流ミラー回路22により2I1 に設定されており、トラ
ンジスタQ1、Q2には夫々コレクタ電流として電流I
1 が流れる。エミッタフオロア回路31の入力電流とな
る電流IB がトランジスタQ3のベースに流れることに
より、第1の差動増幅回路10のトランジスタQ2のコ
レクタに電流(I1 −IB )が流れると、トランジスタ
Q1には電流(I1 +IB )がコレクタ電流として流れ
ようとする。
【0013】第2の差動増幅回路20と第2のエミッタ
フオロア回路32により構成される別回路でも、似た状
態が発生する。すなわち、トランジスタQ6のベースに
は第1のエミッタフオロア回路31の入力電流に相当す
る電流IB が流れ、トランジスタQ5のコレクタには電
流(I 1 −IB )が流れる。しかし、差動増幅回路20
の片側のトランジスタQ4には差動増幅回路10のトラ
ンジスタQ1とは異なり電流I1 がトランジスタQ10
から供給されるので、トランジスタQ4のコレクタには
電流(I1 −IB )が流れる。したがって、電流IB
第2の接続点P2から第3の電流ミラー回路23に流出
する。
【0014】この電流IB は、第2の差動増幅回路20
の入力側であるトランジスタQ4のベースと第1の差動
増幅回路10の入力側であるトランジスタQ1のベース
に流れる。また、電流IB は第4の電流ミラー回路24
を介して第5の電流ミラー回路25にも流れる。そし
て、第1の接続点P1から電流IB を分流し、第2の電
流ミラー回路22の入力電流を減少させる。このことに
より、差動増幅回路10と差動増幅回路20の接地側の
電流は、電流2I1 から電流2(I1 −IB )に変化す
る。したがって、トランジスタQ1のコレクタにもトラ
ンジスタQ2のコレクタと同じ電流(I1 −IB )がバ
ランスして流れる。なお、第3の電流ミラー回路23に
流出する電流は、常に電流IB になるのではなく、極め
て短時間の一連の帰還動作により電流IB で安定すると
考えることができる。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の直流増幅回
路のオフセット電圧補正回路は、差動増幅回路の負荷部
分を除いて直流増幅回路と同じ構成の別回路を形成して
ある。そして、別回路から流出する電流を第1の差動増
幅回路と第2の差動増幅回路の入力側に流し、同時に第
1と第2の差動増幅回路の共通接続されたエミッタに流
れる電流を流出する電流の2倍だけ減少するような帰還
動作が行われる。 流出する電流を第1のエミッタフオ
ロア回路の入力電流に相当する電流にすることにより、
直流増幅回路の第1の差動増幅回路を形成する第1と第
2のトランジスタのコレクタの電流を同じにすることが
でき、オフセット電圧の発生をほとんどなくすことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の直流増幅回路のオフセット電圧補正
回路の実施例を示す回路図である。
【図2】 従来の直流増幅回路のオフセット電圧補正回
路の回路図である。
【符号の説明】
2 入力端子 3 出力端子 P1 接続点 S1 定電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−199952(JP,A) 特開 平4−40108(JP,A) 特開 昭62−176313(JP,A) 特開 昭55−134513(JP,A) 特開 昭62−161204(JP,A) 実開 平4−119117(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 3/45

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の差動増幅回路を形成する第1と第
    2のトランジスタ、第1の差動増幅回路の負荷として第
    2のトランジスタに接続した第1のエミッタフオロア回
    路を有する直流増幅回路のオフセット電圧補正回路にお
    いて、第4と第5のトランジスタにより形成される第2
    の差動増幅回路と第5のトランジスタに接続する第2の
    エミッタフオロア回路、第1の差動増幅回路の第2のト
    ランジスタと第2の差動増幅回路の第4と第5のトラン
    ジスタに複数の出力側から夫々に電流を供給する第1の
    電流ミラー回路、入力側が第1の電流ミラー回路の出力
    側に第1の接続点で接続することにより電流を供給さ
    れ、入力側の2倍の電流が流れる複数の出力側を有し、
    共通接続された第1及び第2のトランジスタのエミッタ
    並びに第4及び第5のトランジスタのエミッタにその出
    力側が夫々に接続された第2の電流ミラー回路、第2の
    差動増幅回路の負荷として第4のトランジスタに第2の
    接続点で接続され、第2の接続点から流出する第1のエ
    ミッタフオロア回路の入力電流に相当する電流を第2の
    差動増幅回路の入力側と第1の差動増幅回路の入力側に
    流す第3の電流ミラー回路、第3の電流ミラー回路に第
    4の電流ミラー回路を介して入力側が接続され、出力側
    が接続する第1の電流ミラー回路と第2の電流ミラー回
    路との該第1の接続点から該入力電流に相当する電流を
    分流する第5の電流ミラー回路を有することを特徴とす
    る直流増幅回路のオフセット電圧補正回路。
  2. 【請求項2】 第1のエミッタフオロア回路から第1の
    差動増幅回路、第2のエミッタフオロア回路から第2の
    差動増幅回路に負帰還がかけられている請求項1の直流
    増幅回路のオフセット電圧補正回路。
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