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JP2000209042A - Amplifier circuit and mixer circuit - Google Patents

Amplifier circuit and mixer circuit

Info

Publication number
JP2000209042A
JP2000209042A JP11010122A JP1012299A JP2000209042A JP 2000209042 A JP2000209042 A JP 2000209042A JP 11010122 A JP11010122 A JP 11010122A JP 1012299 A JP1012299 A JP 1012299A JP 2000209042 A JP2000209042 A JP 2000209042A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input terminal
transistor
transistors
input
gate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11010122A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Matsutani
康之 松谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP11010122A priority Critical patent/JP2000209042A/en
Publication of JP2000209042A publication Critical patent/JP2000209042A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1個のトランジスタで2入力信号の加算を行
う。 【解決手段】 ドレインに負荷抵抗16を接続したトラ
ンジスタT1のゲートを第1入力端子11に、バックゲ
ートを第2入力端子12に接続し、第1,第2入力端子
11,12の入力信号の和の信号を増幅してドレインか
ら出力する。
(57) [Summary] To add two input signals with one transistor. SOLUTION: The gate of a transistor T1 having a drain connected to a load resistor 16 is connected to a first input terminal 11, the back gate is connected to a second input terminal 12, and the input signal of the first and second input terminals 11, 12 is transmitted. The sum signal is amplified and output from the drain.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ信号の増
幅を行う増幅回路や同信号の変調を行うミキサ回路に関
するものである。
The present invention relates to an amplifier circuit for amplifying an analog signal and a mixer circuit for modulating the signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】アナログ信号の増幅に用いられる最も基
本的な回路は、図5に示すソース接地増幅回路である。
この増幅回路は、NMOSトランジスタT51のゲート
を入力端子51に、ドレインを出力端子52に、ソース
を接地端子53に各々接続し、さらにドレインと電源端
子54の間に負荷抵抗55を接続して構成したものであ
る。
2. Description of the Related Art The most basic circuit used for amplifying an analog signal is a common-source amplifier circuit shown in FIG.
This amplifier circuit is configured by connecting the gate of the NMOS transistor T51 to the input terminal 51, connecting the drain to the output terminal 52, connecting the source to the ground terminal 53, and further connecting the load resistor 55 between the drain and the power supply terminal. It was done.

【0003】この回路では、トランジスタT51のしき
い値電圧をVth、入力端子51の入力電圧をViとする
と、そのドレイン電流Idは、 Id=a・(Vi−Vth)2 (1) となり、出力端子52に現れる出力電圧Voは、負荷抵
抗55の抵抗値をRとすると、 Vo=R・Id =R・a・(Vi−Vth)2 (2) となる。aは定数である。
In this circuit, assuming that the threshold voltage of the transistor T51 is Vth and the input voltage of the input terminal 51 is Vi, the drain current Id is Id = a. (Vi-Vth) 2 (1) The output voltage Vo appearing at the terminal 52 is as follows: Vo = R · Id = Ra · (Vi−Vth) 2 (2) where R is the resistance value of the load resistor 55. a is a constant.

【0004】次に、2つの信号の差分をとる回路とし
て、図6に示すような差動増幅回路が用いられている。
この差動増幅回路は、図5に示したソース接地増幅回路
を符号50,60に示すように2組用いて構成したもの
である。61は入力端子、62は出力端子、65は負荷
抵抗、71は電流源である。
Next, a differential amplifier circuit as shown in FIG. 6 is used as a circuit for obtaining a difference between two signals.
This differential amplifier circuit is configured by using two sets of the common-source amplifier circuit shown in FIG. 61 is an input terminal, 62 is an output terminal, 65 is a load resistor, and 71 is a current source.

【0005】この回路では、入力端子51の電圧Va+が
高くなると、回路50を流れる電流が大きくなり回路6
0を流れる電流が小さくなる。よって、出力端子52の
電圧Vo-は低下し、出力端子62の電圧Vo+は上昇す
る。このように、回路50の入力端子51の電圧Va+を
変化させると、回路60の出力端子62の電圧Vo+も変
動して、入力端子51,61の電圧Va+、Va-の差分を
増幅した電位差の差動信号が、出力端子52,62の間
に発生する。
In this circuit, when the voltage Va + of the input terminal 51 increases, the current flowing through the circuit 50 increases,
The current flowing through 0 becomes smaller. Therefore, the voltage Vo- of the output terminal 52 decreases, and the voltage Vo + of the output terminal 62 increases. As described above, when the voltage Va + of the input terminal 51 of the circuit 50 is changed, the voltage Vo + of the output terminal 62 of the circuit 60 is also changed, and the potential difference obtained by amplifying the difference between the voltages Va + and Va− of the input terminals 51 and 61 is amplified. A differential signal occurs between the output terminals 52,62.

【0006】このような差動増幅回路を応用した回路と
して、ギルバート型ミキサ回路がある。この回路につい
ては、「CMOSアナログ回路設計技術」(トリケプス
社ISBN4-88657-733-4 C3055)等に詳しく述べられてい
る。
As a circuit using such a differential amplifier circuit, there is a Gilbert type mixer circuit. This circuit is described in detail in "CMOS Analog Circuit Design Technology" (Triceps ISBN4-88657-733-4 C3055) and the like.

【0007】この回路は、図7に示すように、NMOS
トランジスタT51と抵抗55による回路50、NMO
SトランジスタT52と抵抗65による回路60の両ト
ランジスタT51,T52のソースをNMOSトランジ
スタT55のドレインに接続し、別に設けたNMOSト
ランジスタT53,T54のソースをNMOSトランジ
スタT56のドレインに接続し、このトランジスタT5
5,T56のソースを電流源72を介して接地端子53
に接続したものである。入力端子51はトランジスタT
51,T54のゲートに、入力端子61はトランジスタ
T52,T53のゲートに各々接続され、出力端子52
はトランジスタT51,T53のドレインに、出力端子
62はトランジスタT52,T54のドレインに各々接
続されている。73,74はトランジスタT55,T5
6のゲートへの差動パルス信号の入力端子である。
This circuit, as shown in FIG.
Circuit 50 with transistor T51 and resistor 55, NMO
The sources of both transistors T51 and T52 of the circuit 60 including the S transistor T52 and the resistor 65 are connected to the drain of the NMOS transistor T55, and the sources of the separately provided NMOS transistors T53 and T54 are connected to the drain of the NMOS transistor T56.
5, the source of T56 is connected to the ground terminal 53 via the current source 72.
Connected to. The input terminal 51 is a transistor T
The input terminal 61 is connected to the gates of the transistors T52 and T53, respectively.
Is connected to the drains of the transistors T51 and T53, and the output terminal 62 is connected to the drains of the transistors T52 and T54. 73 and 74 are transistors T55 and T5
6 is a differential pulse signal input terminal to the gate of No. 6.

【0008】この回路では、入力端子73の電圧Vb+が
高レベル(Vdd)、入力端子74の電圧Vb-が低レベ
ル(GND)のときは、トランジスタT55がオンし、
トランジスタT56がオフするので、入力端子51,6
1の信号Va+,Va-はトランジスタT51,T52で差
動増幅されて出力端子62,52に現れる。一方、入力
端子73の電圧Vb+が低レベル、入力端子74の電圧V
b-が高レベルのときは、トランジスタT55がオフし、
トランジスタT56がオンするので、入力端子51,6
1の信号Va+,Va-はトランジスタT53,T54で差
動増幅されて出力端子62,52に現れるが、極性が逆
になる。これにより、入力電圧Va(入力端子51,6
1間の電圧)と入力電圧Vb(入力端子73,74間の
電圧)の極性との乗算結果の電圧Voが、出力端子6
2,52の間に得られる。
In this circuit, when the voltage Vb + at the input terminal 73 is high (Vdd) and the voltage Vb- at the input terminal 74 is low (GND), the transistor T55 is turned on,
Since the transistor T56 is turned off, the input terminals 51, 6
The signals Va + and Va- of 1 are differentially amplified by the transistors T51 and T52 and appear at the output terminals 62 and 52. On the other hand, the voltage Vb + of the input terminal 73 is low and the voltage Vb + of the input terminal 74 is low.
When b- is at a high level, the transistor T55 turns off,
Since the transistor T56 is turned on, the input terminals 51, 6
The signals Va + and Va- of 1 are differentially amplified by the transistors T53 and T54 and appear at the output terminals 62 and 52, but have opposite polarities. Thereby, the input voltage Va (the input terminals 51 and 6)
The voltage Vo resulting from the multiplication of the polarity of the input voltage Vb (the voltage between the input terminals 73 and 74) and the polarity of the input voltage Vb (the voltage between the input terminals 73 and 74)
Obtained between 2,52.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図5の回路
では、入力が1つのみであるため、2つの信号の和をと
ることはできない。また、図6の回路では、2個の入力
信号についてしか処理することができない。さらに図7
の回路では差動回路が縦積みとなるので、出力電圧の振
幅を大きくすることができない。
However, in the circuit of FIG. 5, since there is only one input, the sum of the two signals cannot be obtained. Further, the circuit of FIG. 6 can process only two input signals. Further FIG.
In this circuit, since the differential circuits are vertically stacked, the amplitude of the output voltage cannot be increased.

【0010】本発明の課題は、従来困難であった2以上
の信号の加算を可能にし、また回路の縦積み段数を減ら
して出力振幅を大きくすることができる増幅回路やミキ
サ回路を提供することである。
An object of the present invention is to provide an amplifier circuit and a mixer circuit which can add two or more signals, which has been difficult in the past, and can increase the output amplitude by reducing the number of vertically stacked circuits. It is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第1の発明の増幅回路は、ドレインに負荷を接続した
トランジスタのゲートを第1入力端子に、バックゲート
を第2入力端子に接続してなり、前記第1,第2入力端
子の入力信号の和の信号を増幅して前記ドレインから出
力するように構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an amplifier circuit in which a gate of a transistor having a drain connected to a load is connected to a first input terminal, and a back gate is connected to a second input terminal. In this configuration, the signal of the sum of the input signals of the first and second input terminals is amplified and output from the drain.

【0012】第2の発明の差動増幅回路は、ドレインに
第1負荷を接続した第1トランジスタのゲートを第1入
力端子に、バックゲートを第2入力端子に各々接続し、
ドレインに第2負荷を接続した第2トランジスタのゲー
トを第3入力端子に、バックゲートを第4入力端子に各
々接続し、且つ前記第1,第2トランジスタのソースを
電流源に共通接続してなり、前記第1、第2入力端子の
入力信号の和の信号と、前記第3、第4入力端子の入力
信号の和の信号の差を増幅して前記第1、第2トランジ
スタのドレインから出力するように構成した。
In a differential amplifier circuit according to a second aspect of the present invention, a gate of a first transistor having a drain connected to a first load is connected to a first input terminal, and a back gate is connected to a second input terminal.
A gate of a second transistor having a drain connected to a second load is connected to a third input terminal, a back gate is connected to a fourth input terminal, and sources of the first and second transistors are commonly connected to a current source. And amplifies the difference between the sum signal of the input signals of the first and second input terminals and the sum signal of the input signals of the third and fourth input terminals to amplify the difference between the drains of the first and second transistors. It was configured to output.

【0013】第3の発明の差動増幅回路は、ドレインを
第1負荷を介して第1電源に接続した第1トランジスタ
のゲートを第1入力端子に、ドレインを第2負荷を介し
て前記第1電源に接続した第2トランジスタのゲートを
第2入力端子に各々接続し、第3トランジスタのゲート
を前記第2入力端子に、第4トランジスタのゲートを前
記第1入力端子に各々接続し、前記第3,第4トランジ
スタのドレインを前記第1,第2,第3,第4トランジ
スタのバックゲートに共通接続して該接続点を電流源を
介して前記第1電源に接続し、且つ前記第1,第2,第
3,第4トランジスタのソースを第2電源に共通接続し
てなり、前記第1、第2入力端子の入力信号の和の信号
と、前記第3、第4入力端子の入力信号の和の信号の差
を増幅して前記第1、第2トランジスタのドレインから
出力するように構成した。
According to a third aspect of the present invention, in the differential amplifier circuit, a gate of a first transistor having a drain connected to a first power supply via a first load is connected to a first input terminal, and a drain is connected to the first transistor via a second load. A gate of a second transistor connected to one power supply is connected to a second input terminal, a gate of a third transistor is connected to the second input terminal, and a gate of a fourth transistor is connected to the first input terminal; The drains of the third and fourth transistors are commonly connected to the back gates of the first, second, third and fourth transistors, and the connection point is connected to the first power supply via a current source; The sources of the first, second, third and fourth transistors are commonly connected to a second power supply, and the sum of the input signals of the first and second input terminals and the signal of the third and fourth input terminals. The difference between the sum of the input signals is amplified to And configured to output from the drain of the second transistor.

【0014】第4の発明のギルバート型ミキサ回路は、
ドレインを第1負荷を介して第1電源に接続した第1ト
ランジスタのゲートを第1入力端子に、ドレインを第2
負荷を介して前記第1電源に接続した第2トランジスタ
のゲートを第2入力端子に各々接続し、第3トランジス
タのゲートを前記第2入力端子に、第4トランジスタの
ゲートを前記第1入力端子に各々接続し、前記第1,第
3トランジスタのドレインを第1出力端子に、前記第
2,第4トランジスタのドレインを第2出力端子に各々
接続し、前記第1,第2トランジスタのバックゲートを
第3入力端子に、前記第3,第4トランジスタのバック
ゲートに第4入力端子に各々接続し、且つ且つ前記第
1,第2,第3,第4トランジスタのソースを電流源を
介して第2電源に共通接続してなり、前記第1、第2入
力端子の差動信号と、前記第3、第4入力端子の差動信
号との乗算結果の差動信号を前記第1、第2出力端子か
ら出力するように構成した。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a Gilbert-type mixer circuit comprising:
The gate of the first transistor whose drain is connected to the first power supply via the first load is connected to the first input terminal, and the drain is connected to the second input terminal.
A gate of a second transistor connected to the first power supply via a load is connected to a second input terminal, a gate of a third transistor is connected to the second input terminal, and a gate of a fourth transistor is connected to the first input terminal. And the drains of the first and third transistors are respectively connected to a first output terminal, and the drains of the second and fourth transistors are respectively connected to a second output terminal. To the third input terminal, the back gate of the third and fourth transistors to the fourth input terminal, and the sources of the first, second, third and fourth transistors via a current source. The differential signal of the first and second input terminals is multiplied by the differential signal of the third and fourth input terminals. Configured to output from 2 output terminals It was.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の実
施形態1の増幅回路を示す図である。この増幅回路は、
NMOSトランジスタT1のゲートを入力端子11に、
バックゲートを入力端子12に、ドレインを出力端子1
3に、ソースを接地端子14に各々接続し、さらにドレ
インと電源端子15の間に負荷抵抗16(抵抗値R)を
接続して構成したものである。
[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing an amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention. This amplifier circuit
The gate of the NMOS transistor T1 is connected to the input terminal 11,
The back gate is the input terminal 12 and the drain is the output terminal 1.
3, a source is connected to the ground terminal 14, and a load resistor 16 (resistance R) is connected between the drain and the power supply terminal 15.

【0016】この回路では、入力端子12の電圧Vi2に
応じてトランジスタT1のしきい値電圧がΔVtだけ変
化するものとすると、 ΔVt=b・Vi2 (3) となる。bは定数である。
In this circuit, assuming that the threshold voltage of the transistor T1 changes by ΔVt in accordance with the voltage Vi2 at the input terminal 12, ΔVt = b · Vi2 (3) b is a constant.

【0017】したがって、トランジスタT1のしきい値
電圧をVth、入力端子11の電圧をVi1とすると、その
ドレイン電流Idは、(1)式と同様に、 Id=a・(Vi1−Vth+ΔVt)2 =a・(Vi1−Vth+(b・Vi2))2 (4) となり、b=1に近づくようにトランジスタT1の構造
を設定すれば、 Id=a・(Vi1+Vi2−Vth)2 (5) となる。そして、出力端子13に現れる出力電圧Vo
は、 Vo=R・Id =R・a・(Vi1+Vi2−Vth)2 (6) となって、1個のトランジスタで入力電圧Vi1とVi2の
和の増幅を行う増幅回路が実現できる。
Therefore, the threshold value of the transistor T1
Assuming that the voltage is Vth and the voltage of the input terminal 11 is Vi1,
The drain current Id is given by the following equation: Id = a · (Vi1−Vth + ΔVt)Two  = A · (Vi1-Vth + (b · Vi2))Two (4) The structure of the transistor T1 is set so that b = 1.
Is set, Id = a. (Vi1 + Vi2-Vth)Two (5) The output voltage Vo appearing at the output terminal 13
Is as follows: Vo = R · Id = Ra · (Vi1 + Vi2-Vth)Two (6) As a result, the input voltages Vi1 and Vi2 can be
An amplifier circuit for amplifying the sum can be realized.

【0018】これに対して、前記した図5に示した回路
においては、NMOSトランジスタT51に別のNMO
Sトランジスタ(図示せず)を並列に接続しその別のト
ランジスタのゲートに電圧Vi2を入力したとき、その出
力端子52の電圧Voは、 Vo=R・a・(Vi1−Vth)2+R・a・(Vi2−Vth)2 =R・a{(Vi1−Vth)2+(Vi2−Vth)2} (7) となり、電圧Vi1、Vi2の自乗の電圧を加算することに
なってしまい、2個のトランジスタを使用しても、入力
電圧Vi1とVi2の和の増幅を行うことはできない。
On the other hand, the circuit shown in FIG.
, Another NMOS transistor T51
S transistors (not shown) are connected in parallel and
When the voltage Vi2 is input to the transistor gate, the output
The voltage Vo of the force terminal 52 is as follows: Vo = R · a · (Vi1−Vth)Two+ Ra (Vi2-Vth)Two  = R ・ a {(Vi1-Vth)Two+ (Vi2-Vth)Two7 (7) and the sum of the squared voltages of the voltages Vi1 and Vi2 is added.
Even if you use two transistors,
Amplification of the sum of voltages Vi1 and Vi2 cannot be performed.

【0019】[実施形態2]図2は実施形態2の増幅回
路を示す図である。この増幅回路は、図1に示した回路
と同じ構成の回路10,20のトランジスタT1,T2
のソースを電流源31を介して接地端子14に接続した
ものである。21,22は入力端子、23は出力端子で
ある。抵抗26の抵抗値はRである。
[Second Embodiment] FIG. 2 is a diagram showing an amplifier circuit according to a second embodiment. This amplifier circuit includes transistors T1 and T2 of circuits 10 and 20 having the same configuration as the circuit shown in FIG.
Are connected to the ground terminal 14 via the current source 31. 21 and 22 are input terminals, and 23 is an output terminal. The resistance value of the resistor 26 is R.

【0020】ここでは、入力端子11、12,21,2
2の電圧を各々Vi1、Vi2、Vi3、Vi4とし、出力端子
13,23の電圧をVo1、Vo2とすると、 Vo2−Vo1=R・a(Vi1+b・Vi2 −Vi3−b・Vi4)2 (8) となり、4入力(Vi1、Vi2、Vi3、Vi4)の加減算が
可能となる。
Here, input terminals 11, 12, 21, 22
Each two of the voltage Vi1, Vi2, Vi3, and Vi4, when the voltage of the output terminal 13, 23 and Vo1, Vo2, Vo2-Vo1 = R · a (Vi1 + b · Vi2 -Vi3-b · Vi4) 2 (8) Thus, four inputs (Vi1, Vi2, Vi3, Vi4) can be added or subtracted.

【0021】なお、回路10,20の抵抗16,26
は、図8の(b)に示すように、電圧VBでバイアスされ飽
和領域で動作するPMOSトランジスタT11,T12
に置換したり、あるいは同図の(c)に示すように、カレ
ントミラー接続しシングルエンドの形に接続したPMO
SトランジスタT13,T14としても、同様の効果が
得られる。
The resistors 16, 26 of the circuits 10, 20
, As shown in (b) of FIG. 8, PMOS transistor T11 operating in biased saturation region at a voltage V B, T12
Or a PMO with a current mirror connection and a single-ended connection as shown in (c) of FIG.
Similar effects can be obtained with the S transistors T13 and T14.

【0022】[実施形態3]図3は実施形態3の増幅回
路を示す図である。この増幅回路は、図2に示した回路
10,20と新たに設けたNMOSトランジスタT3
(T1と同一),T4(T2と同一)と電流源32を用
いたものであり、トランジスタT1,T4のゲートを入
力端子33に、トランジスタT2,T3のゲートを入力
端子34に、トランジスタT1のドレインを出力端子3
5に、トランジスタT2のドレインを出力端子36に、
各々接続している。また、トランジスタT3,T4のド
レインとトランジスタT1〜T4のバックゲートを共通
接続し、この接続点を電流源32を介して電源端子15
に接続し、さらにトランジスタT1〜T4のソースを接
地端子14に接続している。
Third Embodiment FIG. 3 is a diagram showing an amplifier circuit according to a third embodiment. This amplifier circuit includes the circuits 10 and 20 shown in FIG. 2 and a newly provided NMOS transistor T3.
(Same as T1) and T4 (same as T2) and a current source 32. The gates of the transistors T1 and T4 are connected to the input terminal 33, the gates of the transistors T2 and T3 are connected to the input terminal 34, and the transistors T1 and T3 are connected to the input terminal 34. Output terminal 3 for drain
5, the drain of the transistor T2 is connected to the output terminal 36,
Each is connected. Further, the drains of the transistors T3 and T4 and the back gates of the transistors T1 to T4 are commonly connected, and this connection point is connected to the power supply terminal 15 via the current source 32.
, And the sources of the transistors T1 to T4 are connected to the ground terminal 14.

【0023】トランジスタT3,T4のドレインをA点
とすると、入力端子33の電位Va+が高くなるときは、
出力端子35の電位Vo-が低下し、またトランジスタT
4を流れる電流が増大するため、電流源32での電圧降
下が大きくなって、A点の電位が低下する。この結果、
トランジスタT1〜T4のバックゲートの電位が低下し
て、それらトランジスタT1〜T4を流れる電流が減少
する。よって、出力端子36の電位Vo+が高くなる。か
くして、トランジスタT1,T2のバックゲートとトラ
ンジスタT3,T4により、従来の差動増幅器と全く同
じ動作を実現できる。
Assuming that the drains of the transistors T3 and T4 are point A, when the potential Va + of the input terminal 33 becomes high,
The potential Vo- of the output terminal 35 decreases, and the transistor T
4 increases, the voltage drop at the current source 32 increases, and the potential at point A decreases. As a result,
The potential of the back gate of the transistors T1 to T4 decreases, and the current flowing through the transistors T1 to T4 decreases. Therefore, the potential Vo + of the output terminal 36 increases. Thus, the same operation as the conventional differential amplifier can be realized by the back gates of the transistors T1 and T2 and the transistors T3 and T4.

【0024】しかも、従来の差動増幅器では、例えば図
6の回路についてみれば、電流源71での電圧降下をV
f、トランジスタT51,T52での電圧降下をVgと
すると、その出力電圧Voの振幅は Vo=Vdd−Vg−Vf (9) しか得られないのに対し、図3の回路では、電流源32
が縦積みにならないので、同様にトランジスタT1〜T
4の電圧降下をVgとすると、その出力電圧Voの振幅
は、 Vo=Vdd−Vg (10) となり、電流源での電圧降下分だけ大きくなる。つま
り、従来の回路よりも電圧Vf分だけ出力信号の振幅が
大きくなる。
In addition, in the conventional differential amplifier, for example, in the circuit shown in FIG.
f, assuming that the voltage drop at the transistors T51 and T52 is Vg, the amplitude of the output voltage Vo is only Vo = Vdd−Vg−Vf (9), whereas the circuit of FIG.
Are not stacked vertically, similarly, the transistors T1 to T
Assuming that the voltage drop of No. 4 is Vg, the amplitude of the output voltage Vo is Vo = Vdd-Vg (10), and is increased by the voltage drop at the current source. That is, the amplitude of the output signal becomes larger by the voltage Vf than in the conventional circuit.

【0025】なお、この図3に示した回路でも、その抵
抗16,26を図8の(b),(c)に示すように、能動負荷
やカレントミラー負荷に置換することができる。
In the circuit shown in FIG. 3, the resistors 16 and 26 can be replaced with an active load or a current mirror load as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c).

【0026】[実施形態4]図4は実施形態4の増幅回
路を示す図であり、ギルバート型ミキサ回路に適用した
ものである。ここでは、回路10,20とトランジスタ
T3(T1と同一),T4(T2と同一)と電流源37
を用いている。トランジスタT1,T4のゲートは入力
端子41に、トランジスタT2,T3のゲートは入力端
子42に、トランジスタT1,T2のバックゲートは入
力端子43に、トランジスタT3,T4のバックゲート
は入力端子44に、トランジスタT1,T3のドレイン
は出力端子45に、トランジスタT2,T4のドレイン
は出力端子46に接続されている。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a diagram showing an amplifier circuit according to a fourth embodiment, which is applied to a Gilbert-type mixer circuit. Here, the circuits 10, 20 and the transistors T3 (same as T1), T4 (same as T2) and the current source 37
Is used. The gates of the transistors T1 and T4 are connected to the input terminal 41, the gates of the transistors T2 and T3 are connected to the input terminal 42, the backgates of the transistors T1 and T2 are connected to the input terminal 43, and the backgates of the transistors T3 and T4 are connected to the input terminal 44. The drains of the transistors T1 and T3 are connected to an output terminal 45, and the drains of the transistors T2 and T4 are connected to an output terminal.

【0027】この回路では、入力端子43の信号Vb+を
高レベル(Vdd)に、入力端子44の信号Vb-を低レ
ベル(GND)にすると、トランジスタT1,T2は動
作するがトランジスタT3,T4は動作しない。また、
入力端子43の信号Vb+を低レベルに、入力端子44の
信号Vb-を高レベルにすると、トランジスタT1,T2
は動作しないがトランジスタT3,T4は動作する。
In this circuit, when the signal Vb + at the input terminal 43 is set at a high level (Vdd) and the signal Vb- at the input terminal 44 is set at a low level (GND), the transistors T1 and T2 operate but the transistors T3 and T4 operate. Do not work. Also,
When the signal Vb + at the input terminal 43 is set to a low level and the signal Vb- at the input terminal 44 is set to a high level, the transistors T1, T2
Does not operate, but the transistors T3 and T4 operate.

【0028】したがって、出力端子45,46間には、
入力端子41,42間に入力する電圧Vaと入力端子4
3,44間に入力する電圧Vbを乗算した電圧Voが出
力されることになる。
Therefore, between the output terminals 45 and 46,
Voltage Va input between input terminals 41 and 42 and input terminal 4
The voltage Vo obtained by multiplying the voltage Vb input between the terminals 3 and 44 is output.

【0029】前記した図7のギルバート型ミキサ回路と
比較してみると、図7におけるトランジスタT55,T
56が不要になり、またこのトランジスタの削除により
図3の回路と同様に出力振幅が大きくなる。
Compared with the Gilbert mixer circuit of FIG. 7, the transistors T55 and T55 in FIG.
56 becomes unnecessary, and the output amplitude becomes large similarly to the circuit of FIG. 3 by eliminating this transistor.

【0030】なお、この図4に示した回路でも、その抵
抗16,26を図8の(b),(c)に示すように、能動負荷
やカレントミラー負荷に置換することができる。
In the circuit shown in FIG. 4, the resistors 16 and 26 can be replaced with an active load or a current mirror load as shown in FIGS. 8B and 8C.

【0031】[他の実施形態]また、以上の各実施形態
においてはNMOSトランジスタを使用した場合につい
て説明したが、PMOSトランジスタを使用した場合で
も、電源の極性が反対になるほかは、全く同様に実現で
きる。
[Other Embodiments] In each of the above embodiments, the case where an NMOS transistor is used has been described. However, even when a PMOS transistor is used, except that the polarity of the power supply is reversed, the same applies. realizable.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上から本発明によれば、トランジスタ
のバックゲートに信号を入力することにより、従来では
実現が困難であった2信号の加算を1個のトランジスタ
で実現できるようになる。また、差動増幅回路では4個
の入力信号の加減算ができ、さらにこの差動増幅回路や
ギルバート型ミキサ回路に適用するときは、縦積みの段
数を削減でき出力振幅を大きくすることができる利点が
ある。
As described above, according to the present invention, by inputting a signal to the back gate of a transistor, the addition of two signals, which has been difficult in the past, can be realized with one transistor. In addition, the differential amplifier circuit can add and subtract four input signals, and when applied to this differential amplifier circuit or Gilbert-type mixer circuit, the number of vertically stacked stages can be reduced and the output amplitude can be increased. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態1の増幅回路の回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of an amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態2の増幅回路の回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram of an amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態3の差動増幅回路の回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a differential amplifier circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態4のギルバート型ミキサ回
路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a Gilbert-type mixer circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 従来の増幅回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional amplifier circuit.

【図6】 従来の差動増幅回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional differential amplifier circuit.

【図7】 従来のギルバート型ミキサ回路の回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional Gilbert-type mixer circuit.

【図8】 本発明の実施形態2,3,4の負荷の変形例
を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modification of the load according to the second, third, and fourth embodiments of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J066 AA01 AA12 AA57 CA33 CA92 FA00 HA10 HA25 KA05 KA09 KA26 MA21 ND01 ND11 ND22 ND23 PD02 5J092 AA01 AA12 AA57 CA33 CA92 FA00 HA10 HA25 KA05 KA09 KA26 MA21 VL04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J066 AA01 AA12 AA57 CA33 CA92 FA00 HA10 HA25 KA05 KA09 KA26 MA21 ND01 ND11 ND22 ND23 PD02 5J092 AA01 AA12 AA57 CA33 CA92 FA00 HA10 HA25 KA05 KA09 KA26 MA21 VL04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ドレインに負荷を接続したトランジスタの
ゲートを第1入力端子に、バックゲートを第2入力端子
に接続してなり、 前記第1,第2入力端子の入力信号の和の信号を増幅し
て前記ドレインから出力するようにしたことを特徴とす
る増幅回路。
1. A transistor having a drain connected to a load, having a gate connected to a first input terminal, a back gate connected to a second input terminal, and a sum signal of the input signals of the first and second input terminals. An amplifier circuit for amplifying and outputting from the drain.
【請求項2】ドレインに第1負荷を接続した第1トラン
ジスタのゲートを第1入力端子に、バックゲートを第2
入力端子に各々接続し、ドレインに第2負荷を接続した
第2トランジスタのゲートを第3入力端子に、バックゲ
ートを第4入力端子に各々接続し、且つ前記第1,第2
トランジスタのソースを電流源に共通接続してなり、 前記第1、第2入力端子の入力信号の和の信号と、前記
第3、第4入力端子の入力信号の和の信号の差を増幅し
て前記第1、第2トランジスタのドレインから出力する
ようにしたことを特徴とする差動増幅回路。
2. A first transistor having a drain connected to a first load, a gate of the first transistor as a first input terminal, and a back gate of a second transistor as a second input terminal.
A second transistor connected to an input terminal and a drain connected to a second load; a gate of the second transistor connected to a third input terminal; a back gate connected to a fourth input terminal;
The source of the transistor is commonly connected to a current source, and the difference between the signal of the sum of the input signals of the first and second input terminals and the signal of the sum of the input signals of the third and fourth input terminals is amplified. A differential amplifier circuit configured to output signals from drains of the first and second transistors.
【請求項3】ドレインを第1負荷を介して第1電源に接
続した第1トランジスタのゲートを第1入力端子に、ド
レインを第2負荷を介して前記第1電源に接続した第2
トランジスタのゲートを第2入力端子に各々接続し、第
3トランジスタのゲートを前記第2入力端子に、第4ト
ランジスタのゲートを前記第1入力端子に各々接続し、
前記第3,第4トランジスタのドレインを前記第1,第
2,第3,第4トランジスタのバックゲートに共通接続
して該接続点を電流源を介して前記第1電源に接続し、
且つ前記第1,第2,第3,第4トランジスタのソース
を第2電源に共通接続してなり、 前記第1、第2入力端子の入力信号の和の信号と、前記
第3、第4入力端子の入力信号の和の信号の差を増幅し
て前記第1、第2トランジスタのドレインから出力する
ようにしたことを特徴とする差動増幅回路。
3. A second transistor having a drain connected to a first input terminal via a first load, a gate connected to a first input terminal, and a drain connected to the first power supply via a second load.
Connecting the gate of the transistor to the second input terminal, connecting the gate of the third transistor to the second input terminal, connecting the gate of the fourth transistor to the first input terminal,
Drains of the third and fourth transistors are commonly connected to back gates of the first, second, third and fourth transistors, and the connection point is connected to the first power supply via a current source;
The sources of the first, second, third, and fourth transistors are commonly connected to a second power supply, and the sum of the input signals of the first and second input terminals and the third, fourth A differential amplifying circuit characterized in that the difference between the sum of the input signals at the input terminals is amplified and output from the drains of the first and second transistors.
【請求項4】ドレインを第1負荷を介して第1電源に接
続した第1トランジスタのゲートを第1入力端子に、ド
レインを第2負荷を介して前記第1電源に接続した第2
トランジスタのゲートを第2入力端子に各々接続し、第
3トランジスタのゲートを前記第2入力端子に、第4ト
ランジスタのゲートを前記第1入力端子に各々接続し、
前記第1,第3トランジスタのドレインを第1出力端子
に、前記第2,第4トランジスタのドレインを第2出力
端子に各々接続し、前記第1,第2トランジスタのバッ
クゲートを第3入力端子に、前記第3,第4トランジス
タのバックゲートに第4入力端子に各々接続し、且つ且
つ前記第1,第2,第3,第4トランジスタのソースを
電流源を介して第2電源に共通接続してなり、 前記第1、第2入力端子の差動信号と、前記第3、第4
入力端子の差動信号との乗算結果の差動信号を前記第
1、第2出力端子から出力するようにしたことを特徴と
するギルバート型ミキサ回路。
4. A second transistor having a drain connected to the first power supply via a first load, a gate of the first transistor connected to the first input terminal, and a drain connected to the first power supply via a second load.
Connecting the gate of the transistor to the second input terminal, connecting the gate of the third transistor to the second input terminal, connecting the gate of the fourth transistor to the first input terminal,
The drains of the first and third transistors are connected to a first output terminal, the drains of the second and fourth transistors are connected to a second output terminal, and the back gates of the first and second transistors are connected to a third input terminal. The fourth input terminal is connected to the back gate of the third and fourth transistors, and the sources of the first, second, third and fourth transistors are shared by a second power supply via a current source. And a differential signal between the first and second input terminals and the third and fourth differential terminals.
A Gilbert-type mixer circuit, wherein a differential signal resulting from multiplication with a differential signal at an input terminal is output from the first and second output terminals.
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