JPS6276907A - 増幅回路 - Google Patents
増幅回路Info
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- JPS6276907A JPS6276907A JP21711985A JP21711985A JPS6276907A JP S6276907 A JPS6276907 A JP S6276907A JP 21711985 A JP21711985 A JP 21711985A JP 21711985 A JP21711985 A JP 21711985A JP S6276907 A JPS6276907 A JP S6276907A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
この発明は、例えば単一1’源のマイクアンプや磁気ヘ
ッドアンプ等に用いる増幅回路に関する。
ッドアンプ等に用いる増幅回路に関する。
[発明の技術的背景とその問題点1
マイクアンプ等は、マイク等から出力される極めて低レ
ベルの信号を増幅するのでローノイズのものが求められ
る。
ベルの信号を増幅するのでローノイズのものが求められ
る。
第9図は、このような従来の増幅回路の一例を示すもの
で、オペアンプA4を用いた単一電源の反転増幅回路で
構成されている。第9図中符号R11は入力抵抗、R1
2はフィードバック抵抗で、入力抵抗R+1に入力コン
デンサCを介してマイクM、ICが接続されている。R
I3、RI4はバイアス電圧設定用の抵抗で、通常、電
源電圧Vddの1/2の電圧がバイアス電圧点aにバイ
アス電圧として設定される。 ゛ この増幅回路の電圧ゲインは(R11+RI2)/Ru
である。
で、オペアンプA4を用いた単一電源の反転増幅回路で
構成されている。第9図中符号R11は入力抵抗、R1
2はフィードバック抵抗で、入力抵抗R+1に入力コン
デンサCを介してマイクM、ICが接続されている。R
I3、RI4はバイアス電圧設定用の抵抗で、通常、電
源電圧Vddの1/2の電圧がバイアス電圧点aにバイ
アス電圧として設定される。 ゛ この増幅回路の電圧ゲインは(R11+RI2)/Ru
である。
しかしながら、この増幅回路では、電源電圧Vddにノ
イズが乗ると、バイアス電圧点aからほぼ1/2レベル
のノイズがオペアンプA4に入力し、これが(R+I
+RI2 ) /R1+倍されて出力される。このため
電源電圧Vddに乗ったノイズによってはS/Nが悪化
するという問題点があった。
イズが乗ると、バイアス電圧点aからほぼ1/2レベル
のノイズがオペアンプA4に入力し、これが(R+I
+RI2 ) /R1+倍されて出力される。このため
電源電圧Vddに乗ったノイズによってはS/Nが悪化
するという問題点があった。
これを防止するためには、電源を高級な安定化電源とす
る等の対策が必要であり、装置がコスト高になってしま
う。
る等の対策が必要であり、装置がコスト高になってしま
う。
これに対し、第10図に示すようにマイクMIC等の信
号源の基準電位も、バイアス電圧点aに接続したものが
ある。この増幅回路では、電源電圧Vddにノイズが乗
ったとしても、オペアンプA4の出力には、バイアス電
圧点aに現われる1/2レベルのノイズと、同レベルの
ノイズが含まれるだけなので、前記第9図に示したもの
のようにS/Nは悪化しない。
号源の基準電位も、バイアス電圧点aに接続したものが
ある。この増幅回路では、電源電圧Vddにノイズが乗
ったとしても、オペアンプA4の出力には、バイアス電
圧点aに現われる1/2レベルのノイズと、同レベルの
ノイズが含まれるだけなので、前記第9図に示したもの
のようにS/Nは悪化しない。
しかしながら上記のものは、マイクMICのアース線(
a点)と、GND電位との間に、バイアス電圧と等しい
電位差があるので、通常GNDilff位である増幅回
路の筐体と、マイクMICのアース線が接触をすると電
圧ショートを生じてしまうという問題がある。またマイ
クM■Cは、人間が手でつかんで使用することが多いの
でバイアス点aのインピーダンスが高いと、このバイア
ス電圧点aに大きな誘導性のノイズが発生し、これがオ
ペアンプA4に入力して前記のものと同様にS/Nが悪
化するという問題点があった。
a点)と、GND電位との間に、バイアス電圧と等しい
電位差があるので、通常GNDilff位である増幅回
路の筐体と、マイクMICのアース線が接触をすると電
圧ショートを生じてしまうという問題がある。またマイ
クM■Cは、人間が手でつかんで使用することが多いの
でバイアス点aのインピーダンスが高いと、このバイア
ス電圧点aに大きな誘導性のノイズが発生し、これがオ
ペアンプA4に入力して前記のものと同様にS/Nが悪
化するという問題点があった。
第11図に示す増幅回路は、上記第10図のもののS/
Nが悪化する点をさらに改善したちので、バイアス抵抗
RI3、R+<によるバイアス電圧の発生点と、バイア
ス電圧点aとの間に、他のオペアンプA5で構成したボ
ルテージホロワを接続して、バイアス電圧点aを低イン
ピーダンス化しものである。
Nが悪化する点をさらに改善したちので、バイアス抵抗
RI3、R+<によるバイアス電圧の発生点と、バイア
ス電圧点aとの間に、他のオペアンプA5で構成したボ
ルテージホロワを接続して、バイアス電圧点aを低イン
ピーダンス化しものである。
しかしながらこのものも、前記第10図に示したものと
同様にマイクMICのアース線と、GND電位との間に
バイアス電圧と等しい電位差が生じているので、マイク
MICのアース線と増幅回路の筐体との間で電圧ショー
トを起すおそれがあるという前記と同様の問題点があっ
た。また低インピーダンス化用のオペアンプA5は、大
電流で駆動力の大きいものとする必要があるので、消費
電力が増大するとともに、ICチップのサイズが大きく
なってしまうという難点があった。
同様にマイクMICのアース線と、GND電位との間に
バイアス電圧と等しい電位差が生じているので、マイク
MICのアース線と増幅回路の筐体との間で電圧ショー
トを起すおそれがあるという前記と同様の問題点があっ
た。また低インピーダンス化用のオペアンプA5は、大
電流で駆動力の大きいものとする必要があるので、消費
電力が増大するとともに、ICチップのサイズが大きく
なってしまうという難点があった。
[発明の目的]
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、電源ノ
イズによるS/Nの悪化がなく、増幅回路の筐体とマイ
ク等の信号源のアース線が接触しても電圧ショート等の
事故の発生がなく、さらにはバイアス電圧点を低インピ
ーダンス化するための消費電力の比較的大きいオペアン
プは不要とした増幅回路を提供することを目的とする。
イズによるS/Nの悪化がなく、増幅回路の筐体とマイ
ク等の信号源のアース線が接触しても電圧ショート等の
事故の発生がなく、さらにはバイアス電圧点を低インピ
ーダンス化するための消費電力の比較的大きいオペアン
プは不要とした増幅回路を提供することを目的とする。
[発明の概要]
この発明は上記目的を達成するために、入力電圧により
電流値が制御される第1の電流源回路と、帰還入力端子
を備えていて帰還入力の電位で電流値が制御される第2
の電流源回路とにより、入力段差動回路を構成し、第2
の電流源回路には、フィードバック回路により出力電圧
を所要値に減衰した帰還電圧を帰遠しで第2の電流源回
路の第2の電流の値を出力電圧に応じて可変し、さらに
第1の電流源回路の第1の電流を、カレントミラー等の
制御手段によって第2の電流と同値となるように制御す
ることにより、電圧ゲインはフィードバック回路の特性
のみに依存させて、電源電圧の影響を受けないようにし
たものである。
電流値が制御される第1の電流源回路と、帰還入力端子
を備えていて帰還入力の電位で電流値が制御される第2
の電流源回路とにより、入力段差動回路を構成し、第2
の電流源回路には、フィードバック回路により出力電圧
を所要値に減衰した帰還電圧を帰遠しで第2の電流源回
路の第2の電流の値を出力電圧に応じて可変し、さらに
第1の電流源回路の第1の電流を、カレントミラー等の
制御手段によって第2の電流と同値となるように制御す
ることにより、電圧ゲインはフィードバック回路の特性
のみに依存させて、電源電圧の影響を受けないようにし
たものである。
[発明の効果]
この発明によれば、入力電圧により電流源が制御される
第1の電流源回路と、出力電圧を所要値に減衰した帰還
電圧により電流値が可変される第2の電流源回路とを入
力段に配設し、第1の電流源回路の第1の電流をこの可
変された第2の電流源回路の第2の電流と、常に同値と
なるように制御手段で制御して、電圧ゲインは電源電圧
等の電圧の影響を受けないようにしたので、電源電圧等
の電圧にノイズが乗ってもS/Nの悪化することがなく
、またマイク等の信号源のアース線は、増幅回路側のバ
イアス電位等の電位に浮上らせる必要がないので、増幅
回路の筐体とマイク等の信号源のアース線が接触しても
電圧ショート等の事故の生じることがなく、さらにはバ
イアス電圧点を低インピーダンス化するための消費電力
の比較的大きいオペアンプは不要となるという利点があ
る。
第1の電流源回路と、出力電圧を所要値に減衰した帰還
電圧により電流値が可変される第2の電流源回路とを入
力段に配設し、第1の電流源回路の第1の電流をこの可
変された第2の電流源回路の第2の電流と、常に同値と
なるように制御手段で制御して、電圧ゲインは電源電圧
等の電圧の影響を受けないようにしたので、電源電圧等
の電圧にノイズが乗ってもS/Nの悪化することがなく
、またマイク等の信号源のアース線は、増幅回路側のバ
イアス電位等の電位に浮上らせる必要がないので、増幅
回路の筐体とマイク等の信号源のアース線が接触しても
電圧ショート等の事故の生じることがなく、さらにはバ
イアス電圧点を低インピーダンス化するための消費電力
の比較的大きいオペアンプは不要となるという利点があ
る。
[第1実施例コ
以下この発明の実施例を第1図および第2図の(A)(
B)に基づいて説明する。この実施例はマイクアンプに
適用されている。
B)に基づいて説明する。この実施例はマイクアンプに
適用されている。
まず構成を説明すると、第1図中符号1は第1の電流源
回路で、デプレッション形のnMOsトランジスタQ1
が備えられている。MOSトランジスタQ1のゲートに
は、マイクIVIICが信号入力端子3を介して接続さ
れ、ソースは第1の基準電位Vssに接続されている。
回路で、デプレッション形のnMOsトランジスタQ1
が備えられている。MOSトランジスタQ1のゲートに
は、マイクIVIICが信号入力端子3を介して接続さ
れ、ソースは第1の基準電位Vssに接続されている。
第1の電流源回路1は、MOSトランジスタQ1により
、入力端子3から入力する入力信@viの電位と、第1
の基準電位■SSとの差電圧に応じて第1の電流11の
値が制御される。
、入力端子3から入力する入力信@viの電位と、第1
の基準電位■SSとの差電圧に応じて第1の電流11の
値が制御される。
一方、符@2はR2の電流源回路で、デプレッション形
のnMOSトランジスタQ2が備えられている。MOS
トランジスタQ2のゲートには、帰還入力端子4が設け
られ、ソースには、第2の基準電位Vrefの入力端子
5が接続されている。
のnMOSトランジスタQ2が備えられている。MOS
トランジスタQ2のゲートには、帰還入力端子4が設け
られ、ソースには、第2の基準電位Vrefの入力端子
5が接続されている。
第2の電流源回路2は、MoSトランジスタQ2により
、後述のフィードバック回路9を介して入力する帰還入
力の電位と第2の基準電位Vrefとの差電圧に応じて
第2の電流I2の値がIIJIIIされる。
、後述のフィードバック回路9を介して入力する帰還入
力の電位と第2の基準電位Vrefとの差電圧に応じて
第2の電流I2の値がIIJIIIされる。
上記の第1の電流源回路1と、第2の電流源回路2によ
り入力段の差動回路が構成されている。
り入力段の差動回路が構成されている。
差動回路の構成素子である前記のペアトランジスタQ冨
、Q2は、W/L(Wはゲート幅、Lはゲート長)が等
しく、同一特性を有するものが用いられている。
、Q2は、W/L(Wはゲート幅、Lはゲート長)が等
しく、同一特性を有するものが用いられている。
また差動回路の能動負荷として、1対のDMOSトラン
ジスタQ3 、Q4で構成されたカレントミラー回路6
が接続されている。このカレントミラー回路6により第
2の電流I2と第1の電流■lとを同値に制御する制御
手段が構成されている。
ジスタQ3 、Q4で構成されたカレントミラー回路6
が接続されている。このカレントミラー回路6により第
2の電流I2と第1の電流■lとを同値に制御する制御
手段が構成されている。
第7の電流源回路1には、第1の電流値に応じた駆動用
信号の出力端子1aが設けられ、この出力端子1aが出
力手段7を構成するpMO8トランジスタQ5のゲート
に接続されている。出力手段7は、上記pMO8t−ラ
ンジスタQ5と、nMOSトランジスタQ6および定電
圧源vbで形成された定電流源とからなるソースホロワ
反転増幅器で構成されている。
信号の出力端子1aが設けられ、この出力端子1aが出
力手段7を構成するpMO8トランジスタQ5のゲート
に接続されている。出力手段7は、上記pMO8t−ラ
ンジスタQ5と、nMOSトランジスタQ6および定電
圧源vbで形成された定電流源とからなるソースホロワ
反転増幅器で構成されている。
8aはソースホロワ出力手段7の出力端子で、出力端子
の他方8bは第2の基準電位’Jrefに保持されてい
る。
の他方8bは第2の基準電位’Jrefに保持されてい
る。
また出力端子8aは、フィードバック回路9を介して第
2の電流源回路2の帰還入力端子4に接続されている。
2の電流源回路2の帰還入力端子4に接続されている。
フィードバック回路9は2個の抵抗R+ 、R2により
構成され、その中間接続点が、帰還入力端子4辷接続さ
れ、抵抗R+の他端は、第2の基準電位Vrefの入力
端子5に接続されている。出力端子VOの電位と第2の
基準電位Vrefとの差電圧がフィードバック回路9に
よりR+ / (R1+R2)の比に減衰され、この減
衰された電圧が帰還電圧としてMOSトランジスタQ2
のゲートに帰還される。
構成され、その中間接続点が、帰還入力端子4辷接続さ
れ、抵抗R+の他端は、第2の基準電位Vrefの入力
端子5に接続されている。出力端子VOの電位と第2の
基準電位Vrefとの差電圧がフィードバック回路9に
よりR+ / (R1+R2)の比に減衰され、この減
衰された電圧が帰還電圧としてMOSトランジスタQ2
のゲートに帰還される。
次に作用を説明する。
入力端子3に信号入力が無く、定常状態にあるとき、第
2の電流源回路2の第2の電流■2は、電源電圧Vdd
に応じた所定の電流値に規定され、また第1の電流源回
路1の第1の電流■1は、カレントミラー回路6の作用
によりl2=r’+ となるように制御される。したが
って雨雪流源回路1.2における両MOSトランジスタ
Q+ 、Q2のゲート・ソース間電圧VgSも等しい値
に制御されている。
2の電流源回路2の第2の電流■2は、電源電圧Vdd
に応じた所定の電流値に規定され、また第1の電流源回
路1の第1の電流■1は、カレントミラー回路6の作用
によりl2=r’+ となるように制御される。したが
って雨雪流源回路1.2における両MOSトランジスタ
Q+ 、Q2のゲート・ソース間電圧VgSも等しい値
に制御されている。
一方、ソースホロワ出力手段7は、そのゲインが十分大
に設定されているものとすれば、MOSトランジスタQ
5のゲート電位は、はぼVdd−Vth(VthはQ5
のしきい値電圧)で一定となっている。
に設定されているものとすれば、MOSトランジスタQ
5のゲート電位は、はぼVdd−Vth(VthはQ5
のしきい値電圧)で一定となっている。
次いで入力端子3に、マイクMIGからの出力Viの電
圧が入力すると、MOSトランジスタQ1の相互コンダ
クタンスgmにより、第1の電流■1は入力電圧のレベ
ルに応じた電流値に増大する。第1の電流■1の増大に
より、出力手段7におけるMOSトランジスタQ5のゲ
ート電位が低下し、これによりソースホロワ出力手段7
の電流が増加して、出力電圧Voの電位が上昇する。
圧が入力すると、MOSトランジスタQ1の相互コンダ
クタンスgmにより、第1の電流■1は入力電圧のレベ
ルに応じた電流値に増大する。第1の電流■1の増大に
より、出力手段7におけるMOSトランジスタQ5のゲ
ート電位が低下し、これによりソースホロワ出力手段7
の電流が増加して、出力電圧Voの電位が上昇する。
出力電圧VOが上昇すると、この出力電圧V。
の電位と第2の基準電位vret’の差電圧が、所定比
率R+ / (R1+R2)に減衰され、この減衰電圧
が、MOSトランジスタQ2のゲートに帰還電圧として
帰還される。
率R+ / (R1+R2)に減衰され、この減衰電圧
が、MOSトランジスタQ2のゲートに帰還電圧として
帰還される。
この帰還電圧によりMOSトランジスタQ2が駆動され
、第2の電流I2が、帰還伍、即ち出力電圧Voの増大
分に応じた電流レベルまで増大する。
、第2の電流I2が、帰還伍、即ち出力電圧Voの増大
分に応じた電流レベルまで増大する。
第2の電流I2が増大すると、カレントミラー回路6の
作用により、第1の電流1+ は、I+=■2となるよ
うに制御され、この同値の電流状態で安定する。
作用により、第1の電流1+ は、I+=■2となるよ
うに制御され、この同値の電流状態で安定する。
この安定状態では、前記のように、雨雪流源回路1.2
における両MOSトランジスタQ+、Q2のゲート・ソ
ース間電圧Vgsも等しくなる。
における両MOSトランジスタQ+、Q2のゲート・ソ
ース間電圧Vgsも等しくなる。
したがってMOSトランジスタQ2のゲー1−の電位と
、第2の基準電位Vrefとの間の電位差は、入力電圧
viの値と等しくなる。
、第2の基準電位Vrefとの間の電位差は、入力電圧
viの値と等しくなる。
このため出力端子8a、8b間に現われる出力電圧Vo
と、入力電圧Viとの関係は V i =Vo −R+ / (R1+R2)
−(+)となり、電圧ゲインGは、 G=Vo /V i = (R1+R2) /R1・=
(2)となる。
と、入力電圧Viとの関係は V i =Vo −R+ / (R1+R2)
−(+)となり、電圧ゲインGは、 G=Vo /V i = (R1+R2) /R1・=
(2)となる。
このようにして、この発明に係わる増幅回路の電圧ゲイ
ンGは、フィードバック回路9の特性のみにより決めら
れる。
ンGは、フィードバック回路9の特性のみにより決めら
れる。
したがって第1の基準電位Vssと、電源電圧Vdd、
または第2の基準電位Vref等との間にノイズが乗っ
たとしても、前記(2)式の電圧ゲインGの表式には、
これらの電圧値を含んでいないので、出力電圧VOには
、ノイズの影響が現われることはない。
または第2の基準電位Vref等との間にノイズが乗っ
たとしても、前記(2)式の電圧ゲインGの表式には、
これらの電圧値を含んでいないので、出力電圧VOには
、ノイズの影響が現われることはない。
ただし第2の基準電位Vrefにノイズが乗ると、出力
電圧Voは、この第2の基準電位vrefを基準として
いるので、電圧ゲインが1の状態で、ノイズが出力電圧
Voに含まれることになる。
電圧Voは、この第2の基準電位vrefを基準として
いるので、電圧ゲインが1の状態で、ノイズが出力電圧
Voに含まれることになる。
しかしマイク等からの入力電圧V1に対しては、これが
大きな電圧ゲインで増幅されて出力に現われるので、十
分良好なS/Nをとることができ、ノイズの影響は無視
することができる。
大きな電圧ゲインで増幅されて出力に現われるので、十
分良好なS/Nをとることができ、ノイズの影響は無視
することができる。
したがって、当該実施例に係わるマイクアンプの後段に
接続される第2段目以降のアンプについても、第8図に
示すように第2の基準電位vrefを基準の電位として
増幅を行なえば、十分高いS/Nとすることができる。
接続される第2段目以降のアンプについても、第8図に
示すように第2の基準電位vrefを基準の電位として
増幅を行なえば、十分高いS/Nとすることができる。
またこの実施例のようにマイクアンプとして適用した場
合、マイクのGND端子を、第2の基準電位Vssの電
位点に直接接続することができる。
合、マイクのGND端子を、第2の基準電位Vssの電
位点に直接接続することができる。
したがって前記第10図および第11図の従来例で述べ
たような、当該増幅回路の筐体とマイクMICとのショ
ート事故等は生じない。
たような、当該増幅回路の筐体とマイクMICとのショ
ート事故等は生じない。
第2図の(A)、(8)は、それぞれ第2の基準電位V
refの発生回路の例を示している。同図(A)は、電
源電圧Vddと第1の基準電位VSS間の電圧Vdd−
Vssを2個の抵抗R3、R4で分圧したもので、簡単
な回路構成とすることができる。
refの発生回路の例を示している。同図(A)は、電
源電圧Vddと第1の基準電位VSS間の電圧Vdd−
Vssを2個の抵抗R3、R4で分圧したもので、簡単
な回路構成とすることができる。
一方、第2図(B)は、上記の抵抗分割式の基準電位発
生回路に、さらにオペアンプA+ を用いたボルテージ
ホロワ回路を接続して、基準電位発生回路の出力インピ
ーダンスを低下させたものである。オペアンプはIC内
部等の第2の基準電位Vre fを固定するだけの駆動
力を有するものであれば十分であるため、第2図(B)
のような基準電位発生回路を用いても、当該増幅回路を
組込んだ半導体チップの面積、および消費電力の増大の
程度はごく僅かである。
生回路に、さらにオペアンプA+ を用いたボルテージ
ホロワ回路を接続して、基準電位発生回路の出力インピ
ーダンスを低下させたものである。オペアンプはIC内
部等の第2の基準電位Vre fを固定するだけの駆動
力を有するものであれば十分であるため、第2図(B)
のような基準電位発生回路を用いても、当該増幅回路を
組込んだ半導体チップの面積、および消費電力の増大の
程度はごく僅かである。
[第2実施例]
第3図には、この発明の第2実施例を示す。なお第3図
J3よび後述の第4図〜第7図において前記第1図にお
ける回路素子等と同一ないし均等のものは、前記と同一
符号を以って示し重複した説明を省略する。
J3よび後述の第4図〜第7図において前記第1図にお
ける回路素子等と同一ないし均等のものは、前記と同一
符号を以って示し重複した説明を省略する。
この実施例は、第1の電流源回路1、および第2の電流
源回路2に、それぞれ負荷抵抗Rs 、ROを接続し、
当該回路1.2におCノる各出力点1a、2aをオペア
ンプA2の00両入力端子にそれぞれ接続し、このオペ
アンプA2から出力電圧Voを出力させるようにしたも
のである。
源回路2に、それぞれ負荷抵抗Rs 、ROを接続し、
当該回路1.2におCノる各出力点1a、2aをオペア
ンプA2の00両入力端子にそれぞれ接続し、このオペ
アンプA2から出力電圧Voを出力させるようにしたも
のである。
負荷抵抗R5、−R6は同一の抵抗値を有するものが用
いられる。
いられる。
オペアンプA2における再入力端子■θのイマジナリシ
ョー1への原理から、第7の電流I+ と第2の電流■
2とが同値になるように制御される。
ョー1への原理から、第7の電流I+ と第2の電流■
2とが同値になるように制御される。
したがって、この実施例では、オペアンプA2により第
1の電流11と第2の電流I2とを同値に制御する制御
手段、および出力手段が構成されて、回路構成の簡易化
が図られる。
1の電流11と第2の電流I2とを同値に制御する制御
手段、および出力手段が構成されて、回路構成の簡易化
が図られる。
層幅回路の電圧ゲインGが、フィードバック回路9の特
性のみによって決められ出力電圧Voがノイズの影響を
受けなくなる等の作用は前記第1実施例のものとほぼ同
様である。
性のみによって決められ出力電圧Voがノイズの影響を
受けなくなる等の作用は前記第1実施例のものとほぼ同
様である。
[第3実施例]
第4図には、この発明の第3実施例を示す。
この実施例は、第1、第2の両型流源回路1.2で第1
の差動回路D1が構成され、新たにMOSトランジスタ
Q7を備えた第3の電流源回路11と、Mo8 トラン
ジスタQ8を備えた第4の電流源回路12とが配設され
、この第3、第4の両型流源回路11.12で第2の差
動回路D2が構成されている。カレントミラー回路6は
、第1、第2の両差初回路D+ 、D2に対する共通の
能動負荷とされている。4個のMOSトランジスタQ1
、Q2、Q7、Q8はW/Lが等しく同一特性を有する
ものが用いられている。Mo8 トランジスタQ9、Q
loは、それぞれ定電圧源Vdとともに定電流源を構成
している。
の差動回路D1が構成され、新たにMOSトランジスタ
Q7を備えた第3の電流源回路11と、Mo8 トラン
ジスタQ8を備えた第4の電流源回路12とが配設され
、この第3、第4の両型流源回路11.12で第2の差
動回路D2が構成されている。カレントミラー回路6は
、第1、第2の両差初回路D+ 、D2に対する共通の
能動負荷とされている。4個のMOSトランジスタQ1
、Q2、Q7、Q8はW/Lが等しく同一特性を有する
ものが用いられている。Mo8 トランジスタQ9、Q
loは、それぞれ定電圧源Vdとともに定電流源を構成
している。
第1の差動回路D1における第1、第2の電流1+ 、
12は、入力電圧Viの電位と、第1の基準電位Vss
との差電圧により制御され、第2の差動回路D2におけ
る第3、第4の電流I3、I4は、フィードバック回路
9を介して入力する帰還電圧の電位と、第2の基準電位
Vre’r’との差電圧によって制御される。
12は、入力電圧Viの電位と、第1の基準電位Vss
との差電圧により制御され、第2の差動回路D2におけ
る第3、第4の電流I3、I4は、フィードバック回路
9を介して入力する帰還電圧の電位と、第2の基準電位
Vre’r’との差電圧によって制御される。
またソースホロワ出力手段7におけるMOSトランジス
タQ5のゲートは、第1の差動回路01における第1の
電流11と、第2の差動回路D2における第3の電流I
3との和の電流1++1+に対応した信号により駆動さ
れる。
タQ5のゲートは、第1の差動回路01における第1の
電流11と、第2の差動回路D2における第3の電流I
3との和の電流1++1+に対応した信号により駆動さ
れる。
作用を説明すると、入力電圧v1=0で定常状態にある
とき、第1〜第4の電流■1〜■4は、II =12
=13=+4で、且つ、カレントミラー回路6の作用に
より、 II +I3 =I2 +14 ・・
・(3)が成立する。
とき、第1〜第4の電流■1〜■4は、II =12
=13=+4で、且つ、カレントミラー回路6の作用に
より、 II +I3 =I2 +14 ・・
・(3)が成立する。
また第1、第2の電流源回路1.2における両MOSト
ランジスタQ+ 、Q2の両ゲート間の電位差はOVで
あり、これにしたがって第3、第4の電流源回路11.
12における両MOSトランジスタQ7、Q8の両ゲー
ト間の電位差も0■である。
ランジスタQ+ 、Q2の両ゲート間の電位差はOVで
あり、これにしたがって第3、第4の電流源回路11.
12における両MOSトランジスタQ7、Q8の両ゲー
ト間の電位差も0■である。
入力端子3に、あるレベルの電圧Viが入力すると、第
1の差動回路D1におけるMlの電流11と、第2の電
流■2とはアンバランスになり、一方が増加すると、他
方は等しい最だけ減少する。
1の差動回路D1におけるMlの電流11と、第2の電
流■2とはアンバランスになり、一方が増加すると、他
方は等しい最だけ減少する。
そして第1、第2の電流I+ 、12の変化に伴ない、
カレントミラー回路6の作用で再び前記(3)式の関係
が満たされるので、上記第1、第2の電流1+ 、12
の変化分に等しい量だけ、第2の差動回路D2における
第3、第4の電流13、I4が変化する。即ち第1の電
流りがΔI増加すると、第3の電流I3がΔ■だけ減少
する。
カレントミラー回路6の作用で再び前記(3)式の関係
が満たされるので、上記第1、第2の電流1+ 、12
の変化分に等しい量だけ、第2の差動回路D2における
第3、第4の電流13、I4が変化する。即ち第1の電
流りがΔI増加すると、第3の電流I3がΔ■だけ減少
する。
これを各MO8t−ランジスタQ+ 、Q2 、Q7、
Q8のゲート電圧の変化で云えば、第1の差動回路D1
においてMOSトランジスタQ1のゲート電圧に対しQ
2のゲート電圧がΔV高くなったとき、第2の差動回路
D2においても、MoSトランジスタQ4のゲート電圧
に対しQ3のゲート電圧がΔVだけ高くなる。
Q8のゲート電圧の変化で云えば、第1の差動回路D1
においてMOSトランジスタQ1のゲート電圧に対しQ
2のゲート電圧がΔV高くなったとき、第2の差動回路
D2においても、MoSトランジスタQ4のゲート電圧
に対しQ3のゲート電圧がΔVだけ高くなる。
このようにして、いま入力電圧V1が十電圧であるとす
ると、これによりMoSトランジスタQ胃が駆動されて
第1の電流■1が減少し、第2の電流■2が増加する。
ると、これによりMoSトランジスタQ胃が駆動されて
第1の電流■1が減少し、第2の電流■2が増加する。
第1の電FI+が減少すると、これに応じてソースホロ
ワ出力手段7におけるMo5 I−ランジスタQ9のド
レイン電流が減少し、出力電圧Voの電位が増大する。
ワ出力手段7におけるMo5 I−ランジスタQ9のド
レイン電流が減少し、出力電圧Voの電位が増大する。
出力電圧Voが増加すると、これに対応した帰還電圧が
フィードバック回路を介して第4の電流源回路における
MOSトランジスタQ8のゲートに帰還され、第4の電
流■4の減少と第3の電流I3の増加をもたらす。而し
て第1のNNBの減少分と、第3の電流r3増加分とが
等しくなり、また第2の電流■2の増加分と第4の電流
I4の減少分が等しくなると前記(3)式の関係が満た
されて、その状態で安定する。このとき前記したように
第1の差動回路DIにおける両MOSトランジスタQ1
、Q2のゲート間の電位差は、第2の差動回路D2にJ
3ける両MO8t−ランジスタQ7、Q8のゲート間の
電位差と等しくなる。
フィードバック回路を介して第4の電流源回路における
MOSトランジスタQ8のゲートに帰還され、第4の電
流■4の減少と第3の電流I3の増加をもたらす。而し
て第1のNNBの減少分と、第3の電流r3増加分とが
等しくなり、また第2の電流■2の増加分と第4の電流
I4の減少分が等しくなると前記(3)式の関係が満た
されて、その状態で安定する。このとき前記したように
第1の差動回路DIにおける両MOSトランジスタQ1
、Q2のゲート間の電位差は、第2の差動回路D2にJ
3ける両MO8t−ランジスタQ7、Q8のゲート間の
電位差と等しくなる。
而して前記第1実施例の場合と同様に出力電圧vOのv
i(第2の基準電位に対する出力端子8aの電圧値)は
、入力電圧v1の値と等しくなり、この実施例において
も前記第1実施例における(1)、(2)両式が゛成立
する。
i(第2の基準電位に対する出力端子8aの電圧値)は
、入力電圧v1の値と等しくなり、この実施例において
も前記第1実施例における(1)、(2)両式が゛成立
する。
したがって電m電圧Vdd等にノイズが乗っても、出力
電圧Voはノイズの影響を受けることがない等の、前記
第1実施例のものと全く同様の効果がこの実施例におい
ても(qられる。
電圧Voはノイズの影響を受けることがない等の、前記
第1実施例のものと全く同様の効果がこの実施例におい
ても(qられる。
[第4実施例]
第5図にはこの発明の第4実施例を示す。この実施例は
、前記第1実施例(第1図)に対する第2実施例(第3
図)の関係と全く同様の関係で、前記第3実施例におけ
るカレントミラー6およびソースホロワ出力手段7に代
えて、この両者の礪能を併せ有するオペアンプA2を配
設したものである。
、前記第1実施例(第1図)に対する第2実施例(第3
図)の関係と全く同様の関係で、前記第3実施例におけ
るカレントミラー6およびソースホロワ出力手段7に代
えて、この両者の礪能を併せ有するオペアンプA2を配
設したものである。
作用、効果は前記第3実施例におけるものと、はぼ同様
である。
である。
[第5実施例]
第6図にはこの発明の第5実施例を示す。この実施例は
、前記第3実施例(第4図)において、入力端子3を接
続するMOSトランジスタを、第1の差動回路D+ に
おけるMOSトランジスタQ1のゲートに代えて、これ
とベアトランジスタを構成している他のMOSトランジ
スタQ2のゲートに接続したものである。その他の構成
は、前記第3実施例のものと同様である。
、前記第3実施例(第4図)において、入力端子3を接
続するMOSトランジスタを、第1の差動回路D+ に
おけるMOSトランジスタQ1のゲートに代えて、これ
とベアトランジスタを構成している他のMOSトランジ
スタQ2のゲートに接続したものである。その他の構成
は、前記第3実施例のものと同様である。
結果だけを述べるとこの実施例においては、電圧ゲイン
Gを表わす前記(2)式がその符号のみ異なって次のよ
うに表わされる。
Gを表わす前記(2)式がその符号のみ異なって次のよ
うに表わされる。
G=Vo /V i = −(R1+R2)
/R1−(4)(4)式から、この実施例においても
、電源電圧Vdd等にノイズが乗っても、出力電圧Vo
はノイズの影響を受けることがない等の前記第3実施例
のものと同様の効果が1qられる。
/R1−(4)(4)式から、この実施例においても
、電源電圧Vdd等にノイズが乗っても、出力電圧Vo
はノイズの影響を受けることがない等の前記第3実施例
のものと同様の効果が1qられる。
[第6実施例]
第7図にはこの発明の第6実施例を示ず。
この実施例は、前記第3実施例(第4図)における第1
、第2の差動回路D1、D2の各電流源回路1.2.1
1.12と第1の基準電位VSSとの間に、定電圧源v
bτとMO8hラントランジスタNQI2からなる定電
流源を配設し、またカレントミラー6の各線路にはMO
SトランジスタQI3、Ch4のゲート接地回路を配設
して、前記(3)式の成立精度を一層高めたものである
。
、第2の差動回路D1、D2の各電流源回路1.2.1
1.12と第1の基準電位VSSとの間に、定電圧源v
bτとMO8hラントランジスタNQI2からなる定電
流源を配設し、またカレントミラー6の各線路にはMO
SトランジスタQI3、Ch4のゲート接地回路を配設
して、前記(3)式の成立精度を一層高めたものである
。
2個のMOSトランジスタQl+、Q10はW/Lが等
しく、しきい値電圧vth等が同一のものが用いられて
いる。
しく、しきい値電圧vth等が同一のものが用いられて
いる。
安定状態にあるとぎ、各電流の間に次のような式が成立
する。
する。
11 +13 +17÷15
E2+I4 +I8 =rs ・・・
(4)17=Ia ・・
・(5)I5=16 ・
・・(6)したがって上記(4)、(5)、(6)式か
ら前記(3)式が成立し、さらに前記(2)式が成立し
て、この実施例のものも、電mi電圧Vdd等にノイズ
が乗っても、出力電圧Voは、ノイズの影響を受けるこ
とがない等の前記第3実施例のものと同様の効果が得ら
れる。
(4)17=Ia ・・
・(5)I5=16 ・
・・(6)したがって上記(4)、(5)、(6)式か
ら前記(3)式が成立し、さらに前記(2)式が成立し
て、この実施例のものも、電mi電圧Vdd等にノイズ
が乗っても、出力電圧Voは、ノイズの影響を受けるこ
とがない等の前記第3実施例のものと同様の効果が得ら
れる。
なお上述の各実施例において各素子はMOSトランジス
タ(MOSFET)で示したが、JFE下、バイポーラ
トランジスタ等のその他の素子を用いることもできる。
タ(MOSFET)で示したが、JFE下、バイポーラ
トランジスタ等のその他の素子を用いることもできる。
またフィードバック回路は、2個の抵抗で構成したが、
C,R,L等を含むその池の素子で構成することもでき
る。
C,R,L等を含むその池の素子で構成することもでき
る。
第1図はこの発明に係る増幅回路の第1実施例を示す回
路図、第2図は同上実施例に適用する第2の基準電位発
生回路の例を示す回路図、第3図はこの発明の第2実施
例を示す回路図、第4図はこの発明の第3実施例を示す
回路図、第5図はこの発明の第4実施例を示す回路図、
第6図はこの発明の第5実施例を示す回路図、第7図は
この発明の第6実施例を示す回路図、第8図はこの発明
に係る増幅回路の後段に接続する増幅回路の一例を示す
回路図、第9図は従来の増幅回路を示す回路図、第10
図および第11図はそれぞれ他の従来例を示す路図であ
る。 1:第1の電流源回路、 2:第2の電流源回路、 3:入力端子、 4:帰還入力端子、 5:第2の基準電位の入力端子、 6:カレントミラー回路(制御手段)、7:出力手段、 8a、8b:出力端子、 9:フィードバック回路。 M臥弁理士三好保男 ■ddVdd Vdd Vdd’第2図(
A) 第2図旧ンVddVdd
VddVdd第4図 第0図 VCld 竿 よ(END 第9図 第10図 第11図 手続補正書く自発) 昭和60年/ユ月 3日
路図、第2図は同上実施例に適用する第2の基準電位発
生回路の例を示す回路図、第3図はこの発明の第2実施
例を示す回路図、第4図はこの発明の第3実施例を示す
回路図、第5図はこの発明の第4実施例を示す回路図、
第6図はこの発明の第5実施例を示す回路図、第7図は
この発明の第6実施例を示す回路図、第8図はこの発明
に係る増幅回路の後段に接続する増幅回路の一例を示す
回路図、第9図は従来の増幅回路を示す回路図、第10
図および第11図はそれぞれ他の従来例を示す路図であ
る。 1:第1の電流源回路、 2:第2の電流源回路、 3:入力端子、 4:帰還入力端子、 5:第2の基準電位の入力端子、 6:カレントミラー回路(制御手段)、7:出力手段、 8a、8b:出力端子、 9:フィードバック回路。 M臥弁理士三好保男 ■ddVdd Vdd Vdd’第2図(
A) 第2図旧ンVddVdd
VddVdd第4図 第0図 VCld 竿 よ(END 第9図 第10図 第11図 手続補正書く自発) 昭和60年/ユ月 3日
Claims (2)
- (1)入力信号の電位と第1の基準電位との差電圧によ
り電流値が制御される第1の電流源回路と、 帰還入力端子が備えられ帰還入力の電位と第2の基準電
位との差電圧により電流値が制御される第2の電流源回
路と、 前記第1の電流源回路の第1の電流に応じた信号で駆動
され、該第1の電流に応じた出力電圧を出力する出力手
段と、 前記出力電圧に応じた帰還電圧を前記帰還入力端子に帰
還し、前記第2の電流源回路における第2の電流を出力
電圧に応じて可変するフィードバック回路と、 前記第1の電流を第2の電流と同値に制御する制御手段
とを有することを特徴とする増幅回路。 - (2)前記第1の電流源回路の出力点と第2の電流源回
路の出力点がオペアンプの両入力端子にそれぞれ接続さ
れ、該オペアンプから出力電圧が出力されて、当該オペ
アンプにより第1の電流と第2の電流とを同値に制御す
る制御手段、および出力手段を構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の増幅回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21711985A JPH0612856B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21711985A JPH0612856B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 増幅回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6276907A true JPS6276907A (ja) | 1987-04-09 |
JPH0612856B2 JPH0612856B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=16699150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21711985A Expired - Fee Related JPH0612856B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 増幅回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0612856B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63272208A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | 音声信号増幅回路 |
EP0664605A1 (en) * | 1994-01-21 | 1995-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifier device |
JP2006067166A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 増幅装置 |
WO2006062172A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Rohm Co., Ltd | 半導体集積回路、および半導体装置、および光ディスク記録装置 |
JP2013066055A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Azbil Corp | 受信回路 |
GB2516878A (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | Wolfson Microelectronics Plc | Read-out for MEMS capacitive transducers |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP21711985A patent/JPH0612856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63272208A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Mitsumi Electric Co Ltd | 音声信号増幅回路 |
EP0664605A1 (en) * | 1994-01-21 | 1995-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifier device |
US5579397A (en) * | 1994-01-21 | 1996-11-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifier device for a condenser microphone |
JP2006067166A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 増幅装置 |
WO2006062172A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Rohm Co., Ltd | 半導体集積回路、および半導体装置、および光ディスク記録装置 |
JPWO2006062172A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2008-06-12 | ローム株式会社 | 半導体集積回路、および半導体装置、および光ディスク記録装置 |
JP2013066055A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Azbil Corp | 受信回路 |
GB2516878A (en) * | 2013-08-02 | 2015-02-11 | Wolfson Microelectronics Plc | Read-out for MEMS capacitive transducers |
US9287834B2 (en) | 2013-08-02 | 2016-03-15 | Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. | Read-out for MEMS capacitive transducers |
GB2516878B (en) * | 2013-08-02 | 2016-12-07 | Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd | Read-out for MEMS capacitive transducers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0612856B2 (ja) | 1994-02-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |