[go: up one dir, main page]

JPH01126811A - 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路 - Google Patents

全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路

Info

Publication number
JPH01126811A
JPH01126811A JP62285912A JP28591287A JPH01126811A JP H01126811 A JPH01126811 A JP H01126811A JP 62285912 A JP62285912 A JP 62285912A JP 28591287 A JP28591287 A JP 28591287A JP H01126811 A JPH01126811 A JP H01126811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
transistor
potential
voltage
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
JP62285912A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sakaguchi
尚 坂口
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62285912A priority Critical patent/JPH01126811A/ja
Publication of JPH01126811A publication Critical patent/JPH01126811A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、電子機器の演算増幅器などに用いられる全
差動増幅器のコモンモードフィードバック回路に関する
(従来の技術) 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路は、技
術書rAnalog MOS Integrated 
Cjrcuits POR5IGNAL PROCES
SING  Jの第225頁に記載されている。その回
路を第3図に示して説明する。
入力端1には、逆相入力が与えられ、入力端2には正相
入力が与えられる。入力端1,2は、MOS)ランジス
タQl、Q2のゲートに接続されている。トランジスタ
Ql、Q2は、差動増幅器を構成するもので、互いのソ
ースは、トランジスタQ13のドレインに接続され、ト
ランジスタQL3のソースは第2電源ライン3へ、ゲー
トは第4のバイアス電位端4に接続されている。トラン
ジスタQ1のドレインは、トランジスタQ5のドレイン
へ、トランジスタQ2のドレインはトランジスタQ6の
ドレインへ接続される。
トランジスタQ5.QBのドレインはそれぞれトランジ
スタQ7.Q8のソースに接続され、ソースはそれぞれ
トランジスタQ3.’Q4のドレインに接続されている
。トランジスタQ3.Q4のソースは第1電源ライン5
に接続される。
トランジスタQ7.Q8のドレインは、それぞれ正出力
端6.負出力端7に接続されるとともにトランジスタQ
9.QIOのドレインに接続され、トランジスタQ9.
QIOのソースはそれぞれトランジスタQ 11.  
Q 12のドレインに接続され、トランジスタQll、
  Q12のソースは第2電源ライン3に接続される。
第1のバイアス電位VB1は、トランジスタQ5゜QB
のゲートへ、第2のバイアス電位VB2はトランジスタ
Q7.Q8のゲートへ、第3のバイアス電位VB3はト
ランジスタQ9.QIOのゲートへ、第4のバイアス電
位VB4はトランジスタQ13゜Q 11.  Q 1
2のゲートに供給されている。
上記の回路は、正出力端6がトランジスタQ3のゲート
に接続され、負出力端7がトランジスタQ4のゲートに
接続されて帰還路を形成している。
これにより、正、負出力端6,7のコモンモード電位が
任意に設定した電位より低い場合は、トランジスタQ3
とQ4のゲート電位が下がり、トランジスタQ3.Q5
.Q7.Q4.QB、QBに流れる電流を増加させ、出
力電位を上げるように帰還動作を得、正、負出力端6,
7のコモンモード電位が任意に設定した電位より高い場
合は、トランジスタQ3とQ4のゲート電位が上がり、
トランジスタQ3.Q5.Q7.Q4.QB、QBに流
れる電流を減少させ、出力電位を下げるように帰還動作
を得る。
(発明が解決しようとする間m1点) 上記従来のコモンモードフィードバック回路によると、
正の電源VDDと負の電源vSSとの間に5個ものトラ
ンジスタが直列接続されている。このために出力動作範
囲が狭くなる問題がある。また任意出力電位を設定する
ために素子面積を調整することにより行なうが、その設
計合せが複雑であるという問題がある。
そこでこの発明は、出力動作範囲が広く、出力電位設定
も簡単であり集積回路に適した全差動増幅器のコモンモ
ードフィードバック回路を提供することを目的とする。
[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) この発明は、全差動増幅器の正の出力端電位に比例した
電流を流す第1の電圧制御電流回路と、負の出力端電位
に比例した電流を流す第2の電圧制御電流回路と、前記
第1.第2の電圧制御電流回路の出力電流の和の電流を
伝達する和電流電圧回路と、基準電圧に比例した電流を
伝達する基準電流伝達回路とを備え、コモンモ、−ド出
力電位が基準電位と等しくなるように制御する差電流帰
還回路により、前記和電流伝達回路の電流と前記基準電
流電圧回路の電流との差電流を前記全差動増幅器の能動
負荷となるトランジスタの制御電極に帰還するようにし
たものである。
(作用) 上記の手段により、全差動増幅器の出力電位が正確に差
動で動作するときは和電流は変化しないが、同相で動作
するときは和電流が変化するために、和電流値と基準電
流値との差電流値により、全差動増幅器の能動負荷とな
るトランジスタの電流が制御されて出力を安定化させる
。この動作を得ることにより、出力段のトランジスタの
積み重ねを増加させることなくコモンフィードバックを
得ることができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図はこの発明の一実施例であり、入力端子11には
逆相入力が供給され、入力端子12には正相入力が供給
される。入力端子11.12はMOS)ランジスタQ2
1.  Q22のゲートに接続されており、トランジス
タQ21.  Q22のソースは共通にトランジスタQ
31のドレインに接続されている。トランジスタQ21
..  Q22のドレインは、それぞれトランジスタQ
23. Q24のドレインに接続され、トランジスタ0
23. Q 24のソースは第1電源ライン13に接続
される。またトランジスタQ23゜Q24のドレインは
、それぞれトランジスタQ25゜Q10のドレインに接
続され、トランジスタQ25゜Q26のソースはトラン
ジスタQ27.  Q28のドレインに接続されるとと
もに、トランジスタQ33とQ32のゲートに接続され
る。トランジスタQ27゜Q28のソースはトランジス
タQ29.  Q30のドレインに接続され、トランジ
スタQ29. Q30及びQ31のソースは第2電源ラ
イン14に接続されている。
上記のトランジスタQ21〜Q33は、全差動増幅器を
構成しており、そのうちトランジスタ032〜Q30は
能動負荷回路を構成している。トランジスタQ 23.
 Q 24の共通ゲートには端子15を介して第1のバ
イアス電位vB1、トランジスタQ25゜Q10の共通
ゲートには端子16を介して第2のバイアス電位VB2
、トランジスタQ29. Q30及びQ31のゲートに
は端子17を介して第3のバイアス電位VB3が供給さ
れる。
トランジスタQ25.  Q10のソースに設けられた
出力端18.19からは、それぞれ正出力Vo(+)、
負出力Vo(−)が導出される。更にこの出力は電圧制
御電流回路200及び100に供給される。第1の電圧
制御電流回路100は、トランジスタQ32.抵抗R1
により構成され、第2の電圧制御電流回路はトランジス
タQ33.抵抗R2により構成されている。第1.第2
の電圧制御電流回路100.200の出力電流は、和電
流I4となり、和電流伝達回路300を介して図示A点
に伝達される。和電流伝達回路300は、トランジスタ
Q32.  Q33の共通ドレインにソース及びゲート
を接続されたトランジスタQ34.)ランジスタQ34
のゲートにゲートを接続されたトランジスタQ35によ
り構成される。トランジスタQ34.  Q35のドレ
インは第1電源ライン13に接続され、トランジスタQ
35のソースは、トランジスタQ3Gのドレインに接続
されるとともに、トランジスタQ27゜028の共通ゲ
ートに接続される。
トランジスタQ38〜Q40は、基準電流伝達回路40
0を構成している。トランジスタ03B、 Q37のソ
ースは第2電源ライン14に接続され、ゲート及びトラ
ンジスタQ37のドレインは、トランジスタQ38のド
レインに接続される。トランジスタQ3gのソースは、
第1の電源ライン13に接続され、ゲートはトランジス
タQ39のゲート及びドレインに接続され、トランジス
タQ39のソースは第1電源ライ13へまたドレインは
トランジスタQ40のドレインに接続される。トランジ
スタQ40のゲートには基準電位V REFが供給され
、ソースは抵抗R3を介して第2電源ライン14に接続
されている。
上記した実施例において、抵抗R1,R2゜R3の関係
は R1=R2=2R3であり、トランジスタQ32゜Q3
3及びQ40のゲート長は等しく、またトランジスタQ
40のゲート幅は、トランジスタQ32、Q33のゲー
ト幅の2倍に形成される。さらにトランジスタQ34と
Q35.  Q3BとQ37.  Q38とQ39の各
ぺアの素子形状が等しく形成される。このように構成す
ることにより、カレントミラー作用により、図示の各部
の電流関係は 14=I5.l1=I8となる。
今、トランジスタQ 32. Q 33のゲート電位(
出力電位)が、基準電位V REPより高いとすると、
I2 +13 =I4 >If つまりI5 >I6となり、その差電流がトランジスタ
Q27、Q28のゲートに流入し、トランジスタQ27
とQ28のゲート電位を上げる方向に作用する。
よってトランジスタQ32とQ33のゲート電位が下が
る。
逆に、トランジスタQ32. i3のゲート電位(出力
電位)が基準電位V REFより低くなると、I2 +
I3 =I4 >If つまり9.15<I6となり、トランジスタQ27とQ
28のゲート電位を下げる方向に作用する。よってトラ
ンジスタQ32. Q33のゲート電位が高くなる。
上記のように帰還動作が得られ、コモンモードでは、ト
ランジスタQ32. Q33のゲート電位が基準電位V
 REPと等しくなるように動作する。出力電位Vo(
+)とVo(−)とが差動で出力される場合は、和電流
I4の変化はなく一定に保持され、トランジスタQ27
. Q28のゲート電位もほぼ一定で差動動作に影響を
与えない。
第2図はこの発明の他の実施例である。
入力端21には逆相入力が供給され、入力端22には正
相入力が供給される。入力端21゜22はトランジスタ
Q41.  Q42のゲートに接続され、トランジスタ
Q41.  Q42のソースは、電流源23を介して第
2電源ライン24に接続されている。トランジスタQ4
1のドレインは、トランジスタQ43のドレイン及びト
ランジスタQ43.  Q45のゲートに接続され、ト
ランジスタQ42のドレインは、トランジスタQ44の
ドレイン、トランジスタQ44.  Q10のゲートに
接続される。トランジスタQ43. Q45のソースは
第1電源ライン25に接続され、トランジスタQ45の
ドレインは、容量C1の一端、トランジスタQ49のゲ
ート、トランジスタQ47のドレインに接続され、トラ
ンジスタQ4Bのドレインは、容量C2の一端、トラン
ジスタQ50のゲート、トランジスタQ4gのドレイン
に接続される。
トランジスタQ 49. Q 47のソースは第2電源
ライン24に接続され、トランジスタQ49のドレイン
は、容量C1の他端に接続されると共に出力端28に接
続され、更に電流源26を介して第1電源ライン25に
接続される。またトランジスタQ5(1,Q4gのソー
スは第2電源ライン24に接続され、トランジスタQ5
0のドレインは、容量C2の他端に接続されると共に出
力端2つに接続され、更に電流源27を介して第1電源
ライン25に接続される。
出力端28は、第2の電圧制御電流回路200を構成す
るトランジスタ033のゲートに接続され、出力端29
は、第1の電圧制御電流回路100を構成するトランジ
スタQ32のゲートに接続される。
第1.第2の電圧制御電流回路100,200及び和電
流伝達回路300部、基準電流伝達回路400部は、第
1図に示した回路構成と同じである。但し、帰還回路5
00を接続する箇所が異なり、この実施例ではトランジ
スタQ37のドレインとトランジスタQ47.  Q4
8の共通ゲートとの間に接続されている。
本実施例においても、コモンモードに置いては、出力端
28.29の電位が、基準電位V l?EFと同じにな
るように動作する。
[発明の効果コ 以上説明したように、この発明によると第1゜第2電源
間のトランジスタ段数が従来の回路に比べて少なく、動
作範囲を広くすることができ、低電圧動作に好適する。
また出力の動作点電位は、基準電位により設定できるの
でこの設定が簡単となる。このように本回路は集積回路
に適する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図はこ
の発明の他の実施例を示す回路図、第3図は従来の全差
動増幅器のコモンモードフィードバック回路を示す図で
ある。 100.200・・・電圧制御電流回路、300・・・
和電流伝達回路、400・・・基準電流伝達回路、Q2
1〜Q50・・・トランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 全差動増幅器の正負両出力端の動作点電位を設定するコ
    モンモードフィードバック回路において、前記正の出力
    端電位に比例した電流を流す第1の電圧制御電流回路と
    、前記負の出力端電位に比例した電流を流す第2の電圧
    制御電流回路と、前記第1、第2の電圧制御電流回路の
    出力電流の和の電流を伝達する和電流電圧回路と、基準
    電圧に比例した電流を伝達する基準電流伝達回路と、前
    記和電流伝達回路の電流と前記基準電流電圧回路の電流
    との差電流を前記全差動増幅器の能動負荷となるトラン
    ジスタの制御電極に帰還し、コモンモード出力電位が前
    記基準電位と等しくなるように制御する差電流帰還回路
    とを具備したことを特徴とする全差動増幅器のコモンモ
    ードフィードバック回路。
JP62285912A 1987-11-12 1987-11-12 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路 Pending JPH01126811A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62285912A JPH01126811A (ja) 1987-11-12 1987-11-12 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62285912A JPH01126811A (ja) 1987-11-12 1987-11-12 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01126811A true JPH01126811A (ja) 1989-05-18

Family

ID=17697626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62285912A Pending JPH01126811A (ja) 1987-11-12 1987-11-12 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01126811A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568089A (en) * 1993-06-15 1996-10-22 Nec Corporation Fully differential amplifier including common mode feedback circuit
US6317016B1 (en) 1999-05-14 2001-11-13 Koninklijke Philips Electronics Method and arrangement for gyration filtering with low power consumption
US6407658B2 (en) 1999-05-14 2002-06-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and arrangement for filtering with common mode feedback for low power consumption
JP2002529950A (ja) * 1998-11-02 2002-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 差分出力の同相モードフィードバックを持つデバイス
JPWO2007058011A1 (ja) * 2005-11-21 2009-04-30 パナソニック株式会社 全差動型比較器及び全差動型増幅回路
CN103095231A (zh) * 2011-11-06 2013-05-08 复旦大学 一种新型的共模反馈电路

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568089A (en) * 1993-06-15 1996-10-22 Nec Corporation Fully differential amplifier including common mode feedback circuit
JP2002529950A (ja) * 1998-11-02 2002-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 差分出力の同相モードフィードバックを持つデバイス
US6317016B1 (en) 1999-05-14 2001-11-13 Koninklijke Philips Electronics Method and arrangement for gyration filtering with low power consumption
US6407658B2 (en) 1999-05-14 2002-06-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and arrangement for filtering with common mode feedback for low power consumption
JPWO2007058011A1 (ja) * 2005-11-21 2009-04-30 パナソニック株式会社 全差動型比較器及び全差動型増幅回路
JP4837673B2 (ja) * 2005-11-21 2011-12-14 パナソニック株式会社 全差動型増幅回路
CN103095231A (zh) * 2011-11-06 2013-05-08 复旦大学 一种新型的共模反馈电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5933056A (en) Single pole current mode common-mode feedback circuit
JP2656714B2 (ja) 全差動増幅器
US4267519A (en) Operational transconductance amplifiers with non-linear component current amplifiers
JP2525346B2 (ja) 定電流源回路を有する差動増幅回路
US5266887A (en) Bidirectional voltage to current converter
JP2885120B2 (ja) 演算増幅器
JPH0553405B2 (ja)
JPH11272346A (ja) 電流ソース
US4742308A (en) Balanced output analog differential amplifier circuit
EP0196906A2 (en) Automatic gain control detection circuit
US5021730A (en) Voltage to current converter with extended dynamic range
KR920010237B1 (ko) 증폭회로
JPH0730340A (ja) 改良した共通モードのリジェクションを有する差動入力段
US6480069B2 (en) Active load circuit, and operational amplifier and comparator having the same
US6249153B1 (en) High slew rate input differential pair with common mode input to ground
JPH01126811A (ja) 全差動増幅器のコモンモードフィードバック回路
US6339355B1 (en) Offsetting comparator device and comparator circuit
JPS6070591A (ja) センスアンプ
JPH0537822A (ja) ガンマ補正回路
US5210505A (en) Apparatus and method for an input stage of an operational amplifier
EP0478389B1 (en) Amplifier having polygonal-line characteristics
US4825104A (en) Comparator
JP2896029B2 (ja) 電圧電流変換回路
JPH09321555A (ja) 半導体集積回路の差動増幅器
JPS6123403A (ja) 差動増幅回路