JPH1188064A - 広帯域増幅器 - Google Patents
広帯域増幅器Info
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- JPH1188064A JPH1188064A JP25142297A JP25142297A JPH1188064A JP H1188064 A JPH1188064 A JP H1188064A JP 25142297 A JP25142297 A JP 25142297A JP 25142297 A JP25142297 A JP 25142297A JP H1188064 A JPH1188064 A JP H1188064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動増幅器を構成する入力トランジスタの接
合容量、ミラー容量を補償して広帯域化を図った広帯域
増幅器を提供する。 【解決手段】 差動増幅器５、６を駆動するエミッタフ
ォロワ回路25、26にクロスカップル型のトランジスタ3
3、34を接続し、このトランジスタ33、34のエミッタ間
に容量35を接続することによって補償電流が発生し、差
動増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を
補償することによって差動増幅器の広帯域化が図れる。
さらに、通常のエミッタフォロワ回路の電流を増加させ
ることなく構成することができる。
合容量、ミラー容量を補償して広帯域化を図った広帯域
増幅器を提供する。 【解決手段】 差動増幅器５、６を駆動するエミッタフ
ォロワ回路25、26にクロスカップル型のトランジスタ3
3、34を接続し、このトランジスタ33、34のエミッタ間
に容量35を接続することによって補償電流が発生し、差
動増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を
補償することによって差動増幅器の広帯域化が図れる。
さらに、通常のエミッタフォロワ回路の電流を増加させ
ることなく構成することができる。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に適
した広帯域増幅器に関し、特に補償電流の発生までの時
間を短縮し、消費電流を増やすことなく広帯域化を図る
ようにしたものである。
した広帯域増幅器に関し、特に補償電流の発生までの時
間を短縮し、消費電流を増やすことなく広帯域化を図る
ようにしたものである。
【従来の技術】従来、差動アンプの入力トランジスタ
の、接合容量、ミラー容量を補償電流によってキャンセ
ルさせ、増幅器の広帯域化を図るものとしては特開平１
−１０５６０５に記載されたものが知られている。図３
はこの従来の広帯域増幅器を示すものである。図３にお
いて従来の広帯域増幅器は、複数のトランジスタ５、
６、25〜28、33、34と、複数の電流源29〜32、９と、抵
抗７、８と、補償容量35から構成されている。そして、
トランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、トランジス
タ27、28はエミッタフォロワ回路を構成し、補償容量35
とトランジスタ33、34とで補償回路を構成する。なお、
回路を説明しやくするため、入力信号ノード90、91と、
出力信号ノード92、93と、入力信号端子21、22と、出力
信号端子23、24とが示されている。次にこの従来例の広
帯域増幅器の動作について説明する。補償回路はエミッ
タフォロワ回路をなすトランジスタ33、34とそれらの出
力端の間に接続された補償容量35とを有し、トランジス
タ28によって検出された差動増幅器の正相出力によって
トランジスタ34が駆動され、トランジスタ27によって検
出された逆相出力によってトランジスタ33が駆動される
ようになっている。このように、トランジスタ５、６の
コレクタ電位差がトランジスタ27、28で検出され、その
電位差がトランジスタ33、34を介して容量35の両端に加
えられ電流に変換される。ここで、差動増幅器の電圧利
得をＧ、トランジスタ５、６のベース・コレクタ間容量
をＣBC、ベース・エミッタ間容量をＣBEとすると、トラ
ンジスタ５、６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式
で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（１） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、出力信号端子23、24には差
動増幅器で電圧利得Ｇだけ増幅された出力信号−ＧＶi
n、ＧＶinが現れる。出力信号−ＧＶin、ＧＶinはそれ
ぞれトランジスタ33、34を介して補償容量35の両端に加
えられる。この時、補償容量35の両端にかかる電位差は
−２ＧＶinである。補償容量35の値をＣとすると、補償
容量35で発生する電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊωＣ・（−２ＧＶin） ＝ｊω・（−２ＧＣ）・Ｖin ・・・（２） 電流ｉはそれぞれトランジスタ33、34を介して入力ノー
ド90、91に現れる。よって、トランジスタ５のベース端
子、あるいはトランジスタ６のベース端子からトランジ
スタ33、34を介してみた補償容量35の値Ｃ′は次式で表
される。 Ｃ′＝−２ＧＣ ・・・（３） したがって、（１）式と（３）式の絶対値が等しくなる
ように補償容量35の値Ｃを設定することにより、トラン
ジスタ５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が
図れる。
の、接合容量、ミラー容量を補償電流によってキャンセ
ルさせ、増幅器の広帯域化を図るものとしては特開平１
−１０５６０５に記載されたものが知られている。図３
はこの従来の広帯域増幅器を示すものである。図３にお
いて従来の広帯域増幅器は、複数のトランジスタ５、
６、25〜28、33、34と、複数の電流源29〜32、９と、抵
抗７、８と、補償容量35から構成されている。そして、
トランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、トランジス
タ27、28はエミッタフォロワ回路を構成し、補償容量35
とトランジスタ33、34とで補償回路を構成する。なお、
回路を説明しやくするため、入力信号ノード90、91と、
出力信号ノード92、93と、入力信号端子21、22と、出力
信号端子23、24とが示されている。次にこの従来例の広
帯域増幅器の動作について説明する。補償回路はエミッ
タフォロワ回路をなすトランジスタ33、34とそれらの出
力端の間に接続された補償容量35とを有し、トランジス
タ28によって検出された差動増幅器の正相出力によって
トランジスタ34が駆動され、トランジスタ27によって検
出された逆相出力によってトランジスタ33が駆動される
ようになっている。このように、トランジスタ５、６の
コレクタ電位差がトランジスタ27、28で検出され、その
電位差がトランジスタ33、34を介して容量35の両端に加
えられ電流に変換される。ここで、差動増幅器の電圧利
得をＧ、トランジスタ５、６のベース・コレクタ間容量
をＣBC、ベース・エミッタ間容量をＣBEとすると、トラ
ンジスタ５、６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式
で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（１） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、出力信号端子23、24には差
動増幅器で電圧利得Ｇだけ増幅された出力信号−ＧＶi
n、ＧＶinが現れる。出力信号−ＧＶin、ＧＶinはそれ
ぞれトランジスタ33、34を介して補償容量35の両端に加
えられる。この時、補償容量35の両端にかかる電位差は
−２ＧＶinである。補償容量35の値をＣとすると、補償
容量35で発生する電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊωＣ・（−２ＧＶin） ＝ｊω・（−２ＧＣ）・Ｖin ・・・（２） 電流ｉはそれぞれトランジスタ33、34を介して入力ノー
ド90、91に現れる。よって、トランジスタ５のベース端
子、あるいはトランジスタ６のベース端子からトランジ
スタ33、34を介してみた補償容量35の値Ｃ′は次式で表
される。 Ｃ′＝−２ＧＣ ・・・（３） したがって、（１）式と（３）式の絶対値が等しくなる
ように補償容量35の値Ｃを設定することにより、トラン
ジスタ５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が
図れる。
【発明が解決しようとする課題】従来の広帯域増幅器は
以上のように構成されているので、トランジスタ５、６
のコレクタ電位差をトランジスタ27、28で検出し、その
電位差をトランジスタ33、34を介して容量35の両端に加
えて補償電流を発生するまでの遅延時間により広帯域化
が制限される。また、トランジスタ27、28からなるエミ
ッタフォロワ回路により消費電流が増加する。本発明は
上記のような問題を解決するためのもので、補償電流の
発生までの時間を短縮し、消費電流を増やすことなく広
帯域化を図ることのできる広帯域増幅器を提供すること
を目的とする。
以上のように構成されているので、トランジスタ５、６
のコレクタ電位差をトランジスタ27、28で検出し、その
電位差をトランジスタ33、34を介して容量35の両端に加
えて補償電流を発生するまでの遅延時間により広帯域化
が制限される。また、トランジスタ27、28からなるエミ
ッタフォロワ回路により消費電流が増加する。本発明は
上記のような問題を解決するためのもので、補償電流の
発生までの時間を短縮し、消費電流を増やすことなく広
帯域化を図ることのできる広帯域増幅器を提供すること
を目的とする。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の広帯域増幅器は、互いに逆相な入力信号をベ
ースにそれぞれ供給されエミッタを出力とする第１、第
２のトランジスタで構成されたエミッタフォロワ回路の
出力部において、前記第２のトランジスタのエミッタが
ベースに接続され、前記第１のトランジスタのエミッタ
がコレクタに接続された第３のトランジスタと、前記第
１のトランジスタのエミッタがベースに接続され、前記
第２のトランジスタのエミッタがコレクタに接続された
第４のトランジスタと、前記第３及び第４のトランジス
タのエミッタ間に容量が接続され、前記出力がそれぞれ
差動増幅器の入力に接続されるようにしたことを特徴と
するものである。本発明によれば、消費電流を増やすこ
となく広帯域化を図ることのできる広帯域増幅器が得ら
れる。
に本発明の広帯域増幅器は、互いに逆相な入力信号をベ
ースにそれぞれ供給されエミッタを出力とする第１、第
２のトランジスタで構成されたエミッタフォロワ回路の
出力部において、前記第２のトランジスタのエミッタが
ベースに接続され、前記第１のトランジスタのエミッタ
がコレクタに接続された第３のトランジスタと、前記第
１のトランジスタのエミッタがベースに接続され、前記
第２のトランジスタのエミッタがコレクタに接続された
第４のトランジスタと、前記第３及び第４のトランジス
タのエミッタ間に容量が接続され、前記出力がそれぞれ
差動増幅器の入力に接続されるようにしたことを特徴と
するものである。本発明によれば、消費電流を増やすこ
となく広帯域化を図ることのできる広帯域増幅器が得ら
れる。
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、互いに逆相な入力信号をベースにそれぞれ供給され
エミッタを出力とする第１、第２のトランジスタで構成
されたエミッタフォロワ回路の出力部において、前記第
２のトランジスタのエミッタがベースに接続され、前記
第１のトランジスタのエミッタがコレクタに接続された
第３のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミ
ッタがベースに接続され、前記第２のトランジスタのエ
ミッタがコレクタに接続された第４のトランジスタと、
前記第３及び第４のトランジスタのエミッタ間に容量が
接続され、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続
されるようにしたことを特徴とする広帯域増幅器とした
ものであり、消費電流を増やすことなく広帯域化を図る
ことができるという作用を有する。また、本発明の請求
項２に記載の発明は、差動増幅器を駆動するエミッタフ
ォロワ回路の出力部にクロスカップル型のトランジスタ
を接続し、このトランジスタのエミッタ間に容量を接続
することによって補償電流を発生させ、これにより差動
増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を補
償する入力容量キャンセル方法としたものであり、差動
増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を補
償することができるという作用を有する。また、本発明
の請求項３の発明は、アンテナ、送受信部、通信制御部
を有する携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信
部は、少なくとも入力部から得られた信号を増幅するた
めの広帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆
相な入力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出
力とする第１、第２のトランジスタで構成されたエミッ
タフォロワ回路の出力部において、前記第２のトランジ
スタのエミッタがベースに接続され、前記第１のトラン
ジスタのエミッタがコレクタに接続された第３のトラン
ジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタがベース
に接続され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレ
クタに接続された第４のトランジスタと、前記第３及び
第４のトランジスタのエミッタ間に容量が接続されると
ともに、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続さ
れていることを特徴とする携帯電話機としたものであ
り、携帯電話機において消費電流を増やすことなく広帯
域化が図れるという作用を有する。また、本発明の請求
項４に記載の発明は、互いに逆相な入力信号をベースに
それぞれ供給されエミッタを出力とする第１、第２のト
ランジスタで構成されたエミッタフォロワ回路の出力部
において、前記第２のトランジスタのエミッタがベース
に接続され、前記第１のトランジスタのエミッタがコレ
クタに接続された第３のトランジスタと、前記第１のト
ランジスタのエミッタがベースに接続され、前記第２の
トランジスタのエミッタがコレクタに接続された第４の
トランジスタと、カソードが共通接続され、アノードが
それぞれ前記第３及び第４のトランジスタのエミッタに
接続された第５及び第６のダイオード接続されたトラン
ジスタを備え、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に
接続されるようにしたことを特徴とする広帯域増幅器と
したものであり、消費電流を増やすことなく広帯域化を
図ることができるという作用を有する。また、本発明の
請求項５に記載の発明は、差動増幅器を駆動するエミッ
タフォロワ回路の出力部にクロスカップル型のトランジ
スタを接続し、このトランジスタのエミッタ間にダイオ
ード接続された複数のトランジスタを接続することによ
って補償電流を発生させ、これにより差動増幅器の入力
トランジスタの接合容量、ミラー容量を補償する入力容
量キャンセル方法としたものであり、差動増幅器の入力
トランジスタの接合容量、ミラー容量を補償することが
できるという作用を有する。また、本発明の請求項６に
記載の発明は、アンテナ、送受信部、通信制御部を有す
る携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信部は、
少なくとも入力部から得られた信号を増幅するための広
帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆相な入
力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出力とす
る第１、第２のトランジスタで構成されたエミッタフォ
ロワ回路の出力部において、前記第２のトランジスタの
エミッタがベースに接続され、前記第１のトランジスタ
のエミッタがコレクタに接続された第３のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第４のトランジスタと、カソードが共通接続
され、アノードがそれぞれ前記第３及び第４のトランジ
スタのエミッタに接続された第５及び第６のダイオード
接続されたトランジスタを備え、前記出力がそれぞれ差
動増幅器の入力に接続されていることを特徴とする携帯
電話機としたものであり、携帯電話機において消費電流
を増やすことなく広帯域化が図れるという作用を有す
る。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて
説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
における広帯域増幅器の構成を示すものである。上記し
た従来例と同一部分は同一符号を付して説明する。図１
において広帯域増幅器は、複数のトランジスタ５、６、
25、26、33、34と、複数の電流源29、30、９と、抵抗
７、８と、補償容量35から構成されている。そして、ト
ランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、補償容量35と
トランジスタ33、34とで補償回路を構成する。なお、回
路を説明しやくするため、入力信号ノード90、91と、出
力信号ノード92、93と、入力信号端子21、22と、出力信
号端子23、24とが示されている。次に本実施の形態の動
作について説明する。補償回路は第３、第４のトランジ
スタ33、34とそれらのエミッタ間に接続された補償容量
35とを有し、第１のトランジスタ25によって検出された
正相信号によって第４のトランジスタ34が駆動され、第
２のトランジスタ26によって検出された逆相信号によっ
て第３のトランジスタ33が駆動されるようになってい
る。つまりは、第３、第４のトランジスタ33、34はクロ
スカップル型のトランジスタ接続となっているものであ
る。このように、第１、第２のトランジスタ25、26のエ
ミッタ電位差が第３、第４のトランジスタ33、34で検出
され、その電位差が補償容量35の両端に加えられ電流に
変換される。ここで、差動増幅器の電圧利得をＧ、トラ
ンジスタ５、６のベース・コレクタ間容量をＣBC、ベー
ス・エミッタ間容量をＣBEとすると、トランジスタ５、
６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（４） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、入力信号Ｖin、−Ｖinはそ
れぞれトランジスタ34、33を介して補償容量35の両端に
加えられる。この時、補償容量35の両端にかかる電位差
は−２Ｖinである。補償容量35の値をＣとすると、補償
容量35で発生する電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊωＣ・（−２Ｖin） ＝ｊω・（−２Ｃ）・Ｖin ・・・（５） 電流ｉはそれぞれトランジスタ33、34を介して入力ノー
ド90、91に現れる。よって、トランジスタ５のベース端
子、あるいはトランジスタ６のベース端子からトランジ
スタ33、34を介してみた補償容量35の値Ｃ′は次式で表
される。 Ｃ′＝−２Ｃ ・・・（６） したがって、（４）式と（６）式の絶対値が等しくなる
ように補償容量35の値Ｃを設定することにより、トラン
ジスタ５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が
図れる。図４に本実施の形態の電圧利得の周波数特性シ
ミュレーション結果を示す。図４において、曲線１で示
す特性がトランジスタ33、34とコンデンサ35で構成され
る補償回路をもたない回路の特性である。すなわち、ト
ランジスタ25、26と、電流源29、30からなる通常のエミ
ッタフォロワ回路で差動増幅器を駆動した結果である。
曲線２で示す特性が本実施の形態の特性を示す。曲線１
と曲線２を比較して分かるように、補償容量35の値を適
当な値に選ぶことによって、トランジスタ５、６の入力
容量がキャンセルされ、広帯域化が図れる。なお、本実
施の形態の広帯域増幅器の適用例としては、少なくとも
送受信部を有する携帯電話機において、入力部から得ら
れた信号を増幅する増幅器に適用すれば消費電流を増や
すことなく広帯域化が図れるので、携帯電話機を性能良
くかつ安価に提供することができる。 （第２の実施の形態）図２は本発明の第２の実施の形態
における広帯域増幅器の構成を示すものである。上記し
た第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して説明
する。図２において広帯域増幅器は、複数のトランジス
タ５、６、25、26、33、34、36、37と、抵抗７、８と、
複数の電流源29、30、９とから構成されている。そし
て、トランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、トラン
ジスタ33、34と、トランジスタ36、37とで補償回路を構
成する。なお、回路を説明しやくするため、入力信号ノ
ード90、91と、出力信号ノード92、93と、入力信号端子
21、22と、出力信号端子23、24とが示されている。次に
本実施の形態の動作について説明する。補償回路は第
３、第４のトランジスタ33、34とそれらのエミッタ間に
ダイオード接続された第５、第６のトランジスタ36、37
とを有し、第１のトランジスタ25によって検出された正
相信号によって第４のトランジスタ34が駆動され、第２
のトランジスタ26によって検出された逆相信号によって
第３のトランジスタ33が駆動されるようになっている。
つまりは、第３、第４のトランジスタ33、34はクロスカ
ップル型のトランジスタ接続となっているものである。
このように、第１、第２のトランジスタ25、26のエミッ
タ電位差が第３、第４のトランジスタ33、34で検出さ
れ、その電位差がそれぞれダイオード接続された第５、
第６のトランジスタ36、37のアノードに加えられ電流に
変換される。ここで、差動増幅器の電圧利得をＧ、トラ
ンジスタ５、６のベース・コレクタ間容量をＣBC、ベー
ス・エミッタ間容量をＣBEとすると、トランジスタ５、
６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（７） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、入力信号Ｖin、−Ｖinはそ
れぞれトランジスタ34、33を介してダイオード接続され
たトランジスタ37、36のコレクタ端子に加えられる。こ
の時、トランジスタ36と37のコレクタ間にかかる電位差
は−２Ｖinである。ダイオード接続されたトランジスタ
36、37のベース・エミッタ間容量をＣBE′とすると、ト
ランジスタ36、37のベース・エミッタ間容量で発生する
電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊω（ＣBE′／２）・（−２Ｖin） ＝ｊω・（−ＣBE′）・Ｖin ・・・（８） 電流ｉはトランジスタ33、34を介して入力ノード90、91
に現れる。よって、トランジスタ５のベース端子、ある
いはトランジスタ６のベース端子からトランジスタ33、
34を介して見たトランジスタ36、37のベース・エミッタ
間容量の値ＣBE″は次式で表される。 ＣBE″＝−ＣBE′ ・・・（９） したがって、（７）式と（９）式の絶対値が等しくなる
ようにそれぞれトランジスタ36、37のベース・エミッタ
間容量の値ＣBE′を設定することにより、トランジスタ
５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が図れ
る。なお、本実施の形態の広帯域増幅器の適用例として
は、少なくとも送受信部を有する携帯電話機において、
入力部から得られた信号を増幅する増幅器に適用すれば
消費電流を増加させることなく広帯域化が図れるので、
携帯電話機を性能良くかつ安価に提供することができ
る。
は、互いに逆相な入力信号をベースにそれぞれ供給され
エミッタを出力とする第１、第２のトランジスタで構成
されたエミッタフォロワ回路の出力部において、前記第
２のトランジスタのエミッタがベースに接続され、前記
第１のトランジスタのエミッタがコレクタに接続された
第３のトランジスタと、前記第１のトランジスタのエミ
ッタがベースに接続され、前記第２のトランジスタのエ
ミッタがコレクタに接続された第４のトランジスタと、
前記第３及び第４のトランジスタのエミッタ間に容量が
接続され、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続
されるようにしたことを特徴とする広帯域増幅器とした
ものであり、消費電流を増やすことなく広帯域化を図る
ことができるという作用を有する。また、本発明の請求
項２に記載の発明は、差動増幅器を駆動するエミッタフ
ォロワ回路の出力部にクロスカップル型のトランジスタ
を接続し、このトランジスタのエミッタ間に容量を接続
することによって補償電流を発生させ、これにより差動
増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を補
償する入力容量キャンセル方法としたものであり、差動
増幅器の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を補
償することができるという作用を有する。また、本発明
の請求項３の発明は、アンテナ、送受信部、通信制御部
を有する携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信
部は、少なくとも入力部から得られた信号を増幅するた
めの広帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆
相な入力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出
力とする第１、第２のトランジスタで構成されたエミッ
タフォロワ回路の出力部において、前記第２のトランジ
スタのエミッタがベースに接続され、前記第１のトラン
ジスタのエミッタがコレクタに接続された第３のトラン
ジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタがベース
に接続され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレ
クタに接続された第４のトランジスタと、前記第３及び
第４のトランジスタのエミッタ間に容量が接続されると
ともに、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続さ
れていることを特徴とする携帯電話機としたものであ
り、携帯電話機において消費電流を増やすことなく広帯
域化が図れるという作用を有する。また、本発明の請求
項４に記載の発明は、互いに逆相な入力信号をベースに
それぞれ供給されエミッタを出力とする第１、第２のト
ランジスタで構成されたエミッタフォロワ回路の出力部
において、前記第２のトランジスタのエミッタがベース
に接続され、前記第１のトランジスタのエミッタがコレ
クタに接続された第３のトランジスタと、前記第１のト
ランジスタのエミッタがベースに接続され、前記第２の
トランジスタのエミッタがコレクタに接続された第４の
トランジスタと、カソードが共通接続され、アノードが
それぞれ前記第３及び第４のトランジスタのエミッタに
接続された第５及び第６のダイオード接続されたトラン
ジスタを備え、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に
接続されるようにしたことを特徴とする広帯域増幅器と
したものであり、消費電流を増やすことなく広帯域化を
図ることができるという作用を有する。また、本発明の
請求項５に記載の発明は、差動増幅器を駆動するエミッ
タフォロワ回路の出力部にクロスカップル型のトランジ
スタを接続し、このトランジスタのエミッタ間にダイオ
ード接続された複数のトランジスタを接続することによ
って補償電流を発生させ、これにより差動増幅器の入力
トランジスタの接合容量、ミラー容量を補償する入力容
量キャンセル方法としたものであり、差動増幅器の入力
トランジスタの接合容量、ミラー容量を補償することが
できるという作用を有する。また、本発明の請求項６に
記載の発明は、アンテナ、送受信部、通信制御部を有す
る携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信部は、
少なくとも入力部から得られた信号を増幅するための広
帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆相な入
力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出力とす
る第１、第２のトランジスタで構成されたエミッタフォ
ロワ回路の出力部において、前記第２のトランジスタの
エミッタがベースに接続され、前記第１のトランジスタ
のエミッタがコレクタに接続された第３のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第４のトランジスタと、カソードが共通接続
され、アノードがそれぞれ前記第３及び第４のトランジ
スタのエミッタに接続された第５及び第６のダイオード
接続されたトランジスタを備え、前記出力がそれぞれ差
動増幅器の入力に接続されていることを特徴とする携帯
電話機としたものであり、携帯電話機において消費電流
を増やすことなく広帯域化が図れるという作用を有す
る。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて
説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
における広帯域増幅器の構成を示すものである。上記し
た従来例と同一部分は同一符号を付して説明する。図１
において広帯域増幅器は、複数のトランジスタ５、６、
25、26、33、34と、複数の電流源29、30、９と、抵抗
７、８と、補償容量35から構成されている。そして、ト
ランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、補償容量35と
トランジスタ33、34とで補償回路を構成する。なお、回
路を説明しやくするため、入力信号ノード90、91と、出
力信号ノード92、93と、入力信号端子21、22と、出力信
号端子23、24とが示されている。次に本実施の形態の動
作について説明する。補償回路は第３、第４のトランジ
スタ33、34とそれらのエミッタ間に接続された補償容量
35とを有し、第１のトランジスタ25によって検出された
正相信号によって第４のトランジスタ34が駆動され、第
２のトランジスタ26によって検出された逆相信号によっ
て第３のトランジスタ33が駆動されるようになってい
る。つまりは、第３、第４のトランジスタ33、34はクロ
スカップル型のトランジスタ接続となっているものであ
る。このように、第１、第２のトランジスタ25、26のエ
ミッタ電位差が第３、第４のトランジスタ33、34で検出
され、その電位差が補償容量35の両端に加えられ電流に
変換される。ここで、差動増幅器の電圧利得をＧ、トラ
ンジスタ５、６のベース・コレクタ間容量をＣBC、ベー
ス・エミッタ間容量をＣBEとすると、トランジスタ５、
６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（４） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、入力信号Ｖin、−Ｖinはそ
れぞれトランジスタ34、33を介して補償容量35の両端に
加えられる。この時、補償容量35の両端にかかる電位差
は−２Ｖinである。補償容量35の値をＣとすると、補償
容量35で発生する電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊωＣ・（−２Ｖin） ＝ｊω・（−２Ｃ）・Ｖin ・・・（５） 電流ｉはそれぞれトランジスタ33、34を介して入力ノー
ド90、91に現れる。よって、トランジスタ５のベース端
子、あるいはトランジスタ６のベース端子からトランジ
スタ33、34を介してみた補償容量35の値Ｃ′は次式で表
される。 Ｃ′＝−２Ｃ ・・・（６） したがって、（４）式と（６）式の絶対値が等しくなる
ように補償容量35の値Ｃを設定することにより、トラン
ジスタ５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が
図れる。図４に本実施の形態の電圧利得の周波数特性シ
ミュレーション結果を示す。図４において、曲線１で示
す特性がトランジスタ33、34とコンデンサ35で構成され
る補償回路をもたない回路の特性である。すなわち、ト
ランジスタ25、26と、電流源29、30からなる通常のエミ
ッタフォロワ回路で差動増幅器を駆動した結果である。
曲線２で示す特性が本実施の形態の特性を示す。曲線１
と曲線２を比較して分かるように、補償容量35の値を適
当な値に選ぶことによって、トランジスタ５、６の入力
容量がキャンセルされ、広帯域化が図れる。なお、本実
施の形態の広帯域増幅器の適用例としては、少なくとも
送受信部を有する携帯電話機において、入力部から得ら
れた信号を増幅する増幅器に適用すれば消費電流を増や
すことなく広帯域化が図れるので、携帯電話機を性能良
くかつ安価に提供することができる。 （第２の実施の形態）図２は本発明の第２の実施の形態
における広帯域増幅器の構成を示すものである。上記し
た第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して説明
する。図２において広帯域増幅器は、複数のトランジス
タ５、６、25、26、33、34、36、37と、抵抗７、８と、
複数の電流源29、30、９とから構成されている。そし
て、トランジスタ５、６は差動増幅器を構成し、トラン
ジスタ33、34と、トランジスタ36、37とで補償回路を構
成する。なお、回路を説明しやくするため、入力信号ノ
ード90、91と、出力信号ノード92、93と、入力信号端子
21、22と、出力信号端子23、24とが示されている。次に
本実施の形態の動作について説明する。補償回路は第
３、第４のトランジスタ33、34とそれらのエミッタ間に
ダイオード接続された第５、第６のトランジスタ36、37
とを有し、第１のトランジスタ25によって検出された正
相信号によって第４のトランジスタ34が駆動され、第２
のトランジスタ26によって検出された逆相信号によって
第３のトランジスタ33が駆動されるようになっている。
つまりは、第３、第４のトランジスタ33、34はクロスカ
ップル型のトランジスタ接続となっているものである。
このように、第１、第２のトランジスタ25、26のエミッ
タ電位差が第３、第４のトランジスタ33、34で検出さ
れ、その電位差がそれぞれダイオード接続された第５、
第６のトランジスタ36、37のアノードに加えられ電流に
変換される。ここで、差動増幅器の電圧利得をＧ、トラ
ンジスタ５、６のベース・コレクタ間容量をＣBC、ベー
ス・エミッタ間容量をＣBEとすると、トランジスタ５、
６の入力容量Ｃinはミラー効果により次式で表される。 Ｃin＝ＣBE＋ＣBC（１＋Ｇ） ・・・（７） 一方、入力信号端子21、22に印加される入力信号をそれ
ぞれＶin、−Ｖinとすると、入力信号Ｖin、−Ｖinはそ
れぞれトランジスタ34、33を介してダイオード接続され
たトランジスタ37、36のコレクタ端子に加えられる。こ
の時、トランジスタ36と37のコレクタ間にかかる電位差
は−２Ｖinである。ダイオード接続されたトランジスタ
36、37のベース・エミッタ間容量をＣBE′とすると、ト
ランジスタ36、37のベース・エミッタ間容量で発生する
電流ｉは次式で表される。 ｉ＝ｊω（ＣBE′／２）・（−２Ｖin） ＝ｊω・（−ＣBE′）・Ｖin ・・・（８） 電流ｉはトランジスタ33、34を介して入力ノード90、91
に現れる。よって、トランジスタ５のベース端子、ある
いはトランジスタ６のベース端子からトランジスタ33、
34を介して見たトランジスタ36、37のベース・エミッタ
間容量の値ＣBE″は次式で表される。 ＣBE″＝−ＣBE′ ・・・（９） したがって、（７）式と（９）式の絶対値が等しくなる
ようにそれぞれトランジスタ36、37のベース・エミッタ
間容量の値ＣBE′を設定することにより、トランジスタ
５、６の入力容量がキャンセルされて広帯域化が図れ
る。なお、本実施の形態の広帯域増幅器の適用例として
は、少なくとも送受信部を有する携帯電話機において、
入力部から得られた信号を増幅する増幅器に適用すれば
消費電流を増加させることなく広帯域化が図れるので、
携帯電話機を性能良くかつ安価に提供することができ
る。
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体に
集積する広帯域増幅器において、消費電流を増やすこと
なく広帯域化を図れる。
集積する広帯域増幅器において、消費電流を増やすこと
なく広帯域化を図れる。
【図１】本発明の第１の実施の形態のおける広帯域増幅
器の構成を示す図、
器の構成を示す図、
【図２】本発明の第２の実施の形態のおける広帯域増幅
器の構成を示す図、
器の構成を示す図、
【図３】従来の広帯域増幅器の構成を示す図、
【図４】本発明の第１の実施の形態における広帯域増幅
器のシミュレーション結果を示す図である。
器のシミュレーション結果を示す図である。
Ｖin、−Ｖin 入力信号 ｉ 電流 ７、８ 抵抗 21、22 入力信号端子 23、24 出力信号端子 ５、６、25、26、33、34、36、37 トランジスタ ９、29、30、31、32 電流源 35 容量 90、91 入力信号ノード 92、93 出力信号ノード 18 電源
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに逆相な入力信号をベースにそれぞ
れ供給されエミッタを出力とする第１、第２のトランジ
スタで構成されたエミッタフォロワ回路の出力部におい
て、前記第２のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第１のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第３のトランジスタと、前記第１のトランジ
スタのエミッタがベースに接続され、前記第２のトラン
ジスタのエミッタがコレクタに接続された第４のトラン
ジスタと、前記第３及び第４のトランジスタのエミッタ
間に容量が接続されるとともに、前記出力がそれぞれ差
動増幅器の入力に接続されていることを特徴とする広帯
域増幅器。 - 【請求項２】 差動増幅器を駆動するエミッタフォロワ
回路の出力部にクロスカップル型のトランジスタを接続
し、このトランジスタのエミッタ間に容量を接続するこ
とによって補償電流を発生させ、これにより差動増幅器
の入力トランジスタの接合容量、ミラー容量を補償する
入力容量キャンセル方法。 - 【請求項３】 アンテナ、送受信部、通信制御部を有す
る携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信部は、
少なくとも入力部から得られた信号を増幅するための広
帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆相な入
力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出力とす
る第１、第２のトランジスタで構成されたエミッタフォ
ロワ回路の出力部において、前記第２のトランジスタの
エミッタがベースに接続され、前記第１のトランジスタ
のエミッタがコレクタに接続された第３のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第４のトランジスタと、前記第３及び第４の
トランジスタのエミッタ間に容量が接続されるととも
に、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続されて
いることを特徴とする携帯電話機。 - 【請求項４】 互いに逆相な入力信号をベースにそれぞ
れ供給されエミッタを出力とする第１、第２のトランジ
スタで構成されたエミッタフォロワ回路の出力部におい
て、前記第２のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第１のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第３のトランジスタと、前記第１のトランジ
スタのエミッタがベースに接続され、前記第２のトラン
ジスタのエミッタがコレクタに接続された第４のトラン
ジスタと、カソードが共通接続され、アノードがそれぞ
れ前記第３及び第４のトランジスタのエミッタに接続さ
れた第５及び第６のダイオード接続されたトランジスタ
を備え、前記出力がそれぞれ差動増幅器の入力に接続さ
れていることを特徴とする広帯域増幅器。 - 【請求項５】 差動増幅器を駆動するエミッタフォロワ
回路の出力部にクロスカップル型のトランジスタを接続
し、このトランジスタのエミッタ間にダイオード接続さ
れた複数のトランジスタを接続することによって補償電
流を発生させ、これにより差動増幅器の入力トランジス
タの接合容量、ミラー容量を補償する入力容量キャンセ
ル方法。 - 【請求項６】 アンテナ、送受信部、通信制御部を有す
る携帯電話機において、前記携帯電話機の送受信部は、
少なくとも入力部から得られた信号を増幅するための広
帯域増幅器を備え、該広帯域増幅器は、互いに逆相な入
力信号をベースにそれぞれ供給されエミッタを出力とす
る第１、第２のトランジスタで構成されたエミッタフォ
ロワ回路の出力部において、前記第２のトランジスタの
エミッタがベースに接続され、前記第１のトランジスタ
のエミッタがコレクタに接続された第３のトランジスタ
と、前記第１のトランジスタのエミッタがベースに接続
され、前記第２のトランジスタのエミッタがコレクタに
接続された第４のトランジスタと、カソードが共通接続
され、アノードがそれぞれ前記第３及び第４のトランジ
スタのエミッタに接続された第５及び第６のダイオード
接続されたトランジスタを備え、前記出力がそれぞれ差
動増幅器の入力に接続されていることを特徴とする携帯
電話機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25142297A JPH1188064A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 広帯域増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25142297A JPH1188064A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 広帯域増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1188064A true JPH1188064A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17222622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25142297A Pending JPH1188064A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 広帯域増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1188064A (ja) |
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