JP5199941B2 - Voltage amplification circuit - Google Patents
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Description
本発明は、電圧増幅回路に関し、特に、CMOSレベルより電圧振幅レベルの小さい入力信号の電圧レベルの遷移を高速に判定する判定回路として機能する電圧増幅回路に関する。 The present invention relates to a voltage amplifier circuit, and more particularly to a voltage amplifier circuit that functions as a determination circuit that determines a transition of a voltage level of an input signal having a voltage amplitude level smaller than a CMOS level at high speed.
CMOSレベルより電圧振幅レベルの小さい入力信号の電圧レベルを判定する判定回路としては、図10に示すような差動増幅回路を用いた判定回路が一般に多く用いられる(下記の特許文献1、特許文献2等参照)。図10に示す回路構成では、入力信号の電圧レベルVinと基準電圧Vrefを比較し、その差分電圧を増幅して差動増幅回路から出力し、その出力電圧レベルをCMOSインバータ回路でCMOSレベルの電圧振幅に更に増幅して出力する。
As a determination circuit for determining the voltage level of an input signal having a voltage amplitude level smaller than the CMOS level, a determination circuit using a differential amplifier circuit as shown in FIG. 10 is generally used (see
図10に示す判定回路において、入力信号の電圧振幅レベルが微小な場合には、差動増幅回路の増幅率を増大させる必要がある。差動増幅回路の増幅率を増大させる一般的な方法として、第1に、入力段のトランジスタのトランスコンダクタンス(gm)を上げる方法と、第2に、増幅段の出力抵抗を上げる方法がある。第1の方法では、入力段のトランジスタのゲート幅を大きくする必要があり、第2の方法では、増幅段のトランジスタの出力抵抗を大きくするためにゲート長を長くする必要ある。上記何れの方法においても、入力段または増幅段のトランジスタサイズが大きくなってしまい、トランジスタの寄生容量の増大による過渡応答速度の低下を招くという問題がある。また、差動増幅回路の出力端子(図10中のノードX)の電圧振幅が大きくなることも、当該出力端子の過渡応答が遅くなり、判定回路全体での過渡応答速度の低下を招くことになる。 In the determination circuit shown in FIG. 10, when the voltage amplitude level of the input signal is very small, it is necessary to increase the amplification factor of the differential amplifier circuit. As a general method for increasing the amplification factor of the differential amplifier circuit, there are a first method for increasing the transconductance (gm) of the transistor in the input stage and a second method for increasing the output resistance of the amplifier stage. In the first method, it is necessary to increase the gate width of the transistor in the input stage. In the second method, it is necessary to increase the gate length in order to increase the output resistance of the transistor in the amplification stage. In any of the above methods, there is a problem that the transistor size of the input stage or the amplification stage becomes large and the transient response speed is lowered due to an increase in the parasitic capacitance of the transistor. In addition, an increase in the voltage amplitude of the output terminal (node X in FIG. 10) of the differential amplifier circuit also slows down the transient response of the output terminal, leading to a decrease in the transient response speed of the entire determination circuit. Become.
差動増幅回路の出力端子(図10中のノードX)の電圧振幅を抑制する方法として、例えば、ドレインとゲートを接続したMOSFETをクランプ素子として、当該出力端子と接地電圧或いは当該出力端子と電源電圧の間に介装する方法がある。しかし、当該クランプ素子を介装する方法では、当該出力端子の電圧レベルが、次段のCMOSインバータ回路の入力反転レベルに至る前にクランプ素子がターンオンすると、当該出力端子の電圧レベルの遷移時間が遅滞して、次段のCMOSインバータ回路の反応が遅れる結果となる。また、クランプ素子がターンオンする閾値電圧を高くしてターンオンするタイミングを遅らせようとすると、CMOSインバータ回路の入力反転レベルが電源電圧に依存して変動するため、クランプ素子の閾値電圧を、余裕を持って大きく設定する必要が生じ、本来の電圧振幅抑制効果が大きく損なわれる結果となる。 As a method for suppressing the voltage amplitude of the output terminal (node X in FIG. 10) of the differential amplifier circuit, for example, using a MOSFET having a drain and a gate connected as a clamp element, the output terminal and ground voltage or the output terminal and power supply There is a method of interposing between the voltages. However, in the method of interposing the clamp element, if the clamp element is turned on before the voltage level of the output terminal reaches the input inversion level of the next stage CMOS inverter circuit, the transition time of the voltage level of the output terminal As a result, the reaction of the CMOS inverter circuit at the next stage is delayed. Also, if the threshold voltage for turning on the clamp element is increased to delay the turn-on timing, the input inversion level of the CMOS inverter circuit varies depending on the power supply voltage, so that the threshold voltage of the clamp element has a margin. As a result, the original voltage amplitude suppression effect is greatly impaired.
本発明は、差動増幅回路を用いた微小電圧振幅の入力信号の判定回路における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、CMOSレベルより電圧振幅レベルの小さい入力信号の電圧レベルの遷移を高速に判定するための電圧増幅回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of a problem in a determination circuit for an input signal having a minute voltage amplitude using a differential amplifier circuit, and an object of the present invention is to detect a voltage level of an input signal having a voltage amplitude level smaller than a CMOS level. An object of the present invention is to provide a voltage amplifier circuit for determining a transition at high speed.
上記目的を達成するための本発明に係る電圧増幅回路は、所定の基準電圧に対する入力信号の電圧変化を増幅して第1出力端子より第1出力電圧を出力するMOSFETを用いて構成される前段回路部と、前記第1出力電圧の電圧変化を増幅して、第2出力端子より第2出力電圧を出力するMOSFETを用いて構成される後段回路部を備え、前記後段回路部が、ゲートが前記第1出力端子と、ドレインが前記第2出力端子と、ソースが第1電源電圧と夫々接続するMOSFETからなる第1トランジスタと、ゲートとドレインが前記第1出力端子と、ソースが前記第2出力端子と夫々接続する前記第1トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなる第2トランジスタと、一端が第2電源電圧と、他端が前記第2出力端子と夫々接続する第1電流源回路と、を備えて構成されることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, a voltage amplifier circuit according to the present invention is a pre-stage configured using a MOSFET that amplifies a voltage change of an input signal with respect to a predetermined reference voltage and outputs a first output voltage from a first output terminal. A circuit unit and a rear circuit unit configured using a MOSFET that amplifies a voltage change of the first output voltage and outputs a second output voltage from a second output terminal, and the rear circuit unit includes a gate The first output terminal, the drain is the second output terminal, the source is a first transistor made of a MOSFET connected to the first power supply voltage, the gate and drain are the first output terminal, and the source is the second output. A second transistor made of a MOSFET of the same conductivity type as the first transistor connected to the output terminal, one end connected to the second power supply voltage, and the other end connected to the second output terminal, respectively. 1 and the current source circuit, that is configured with a the first feature.
更に、本発明に係る電圧増幅回路は、上記第1の特徴に加え、前記第1トランジスタと前記第2トランジスタがNチャネル型MOSFETの場合は、前記第2電源電圧が前記第1電源電圧を基準として正電圧であり、前記第1トランジスタと前記第2トランジスタがPチャネル型MOSFETの場合は、前記第2電源電圧が前記第1電源電圧を基準として負電圧であることを第2の特徴とする。 In addition to the first feature, the voltage amplifier circuit according to the present invention is configured such that, when the first transistor and the second transistor are N-channel MOSFETs, the second power supply voltage is based on the first power supply voltage. The second characteristic is that when the first transistor and the second transistor are P-channel MOSFETs, the second power supply voltage is a negative voltage with reference to the first power supply voltage. .
更に、本発明に係る電圧増幅回路は、上記第1または第2の特徴に加え、前記前段回路部が、前記所定の基準電圧と前記入力信号の電圧差を増幅する差動増幅回路で構成されていることを第3の特徴とする。 Further, in the voltage amplifier circuit according to the present invention, in addition to the first or second feature, the front-stage circuit unit includes a differential amplifier circuit that amplifies a voltage difference between the predetermined reference voltage and the input signal. This is the third feature.
更に、本発明に係る電圧増幅回路は、上記第1または第2の特徴に加え、前記前段回路部が、ソースとゲートの何れか一方に前記所定の基準電圧が入力し、他方に前記入力信号が入力し、ドレインが前記第1出力端子と接続する前記第1トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなる入力トランジスタと、一端が前記第2電源電圧と、他端が前記第1出力端子と夫々接続する第2電流源回路と、を備えて構成されることを第4の特徴とする。 Furthermore, in the voltage amplifier circuit according to the present invention, in addition to the first or second feature, the pre-stage circuit unit inputs the predetermined reference voltage to one of a source and a gate, and the input signal to the other. Is input, and the drain is connected to the first output terminal. The input transistor is formed of a MOSFET of the same conductivity type as the first transistor, one end is connected to the second power supply voltage, and the other end is connected to the first output terminal. The second feature is that the second current source circuit is configured.
更に、本発明に係る電圧増幅回路は、上記何れかの特徴に加え、前記第1電流源回路が、ドレインが前記第2出力端子と、ソースが前記第2電源電圧と夫々接続する前記第1トランジスタと逆導電型のMOSFETからなる第1出力トランジスタと、ゲートとドレインが前記第1出力トランジスタのゲートと、ソースが前記第2出力端子と夫々接続する前記第1出力トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなる第2出力トランジスタを備えて構成され、前記後段回路部が、更に、ゲートが所定のバイアス電圧と、ドレインが前記第1出力トランジスタのゲートと、ソースが前記第1出力端子と夫々接続する前記第1トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなるバイパストランジスタと、一端が前記第2電源電圧と、他端が前記第1出力トランジスタのゲートと夫々接続する第3電流源回路を備えることを第5の特徴とする。 Furthermore, in the voltage amplifier circuit according to the present invention, in addition to any one of the features described above, the first current source circuit includes a drain connected to the second output terminal and a source connected to the second power supply voltage. A first output transistor comprising a transistor and a reverse conductivity type MOSFET, and a MOSFET of the same conductivity type as the first output transistor, the gate and drain of which are connected to the gate of the first output transistor and the source of which is connected to the second output terminal, respectively. A second output transistor comprising: a second bias circuit; a drain connected to a gate of the first output transistor; and a source connected to the first output terminal. A bypass transistor comprising a MOSFET of the same conductivity type as the first transistor, one end of the second power supply voltage and the other end of the first transistor; Further comprising a third current source circuit to the gate and respectively connected output transistors and fifth characteristic.
上記第1の特徴の電圧増幅回路によれば、後段回路部において、第1トランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値は、第2トランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値と第1トランジスタのドレイン・ソース間電圧の絶対値の和となる。従って、前段回路部から後段回路部に入力される第1出力電圧の遷移によって、第1トランジスタがオフ状態からオン状態に遷移する場合、必ず第1トランジスタがオン状態となり、更に、第1トランジスタのドレイン・ソース間電圧の絶対値がゲート・ソース間電圧の絶対値より十分に低下した後に、第2トランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が第2トランジスタの閾値電圧の絶対値を超えて第2トランジスタがオン状態となる。つまり、第2トランジスタがオフ状態の間に、第1トランジスタがオフ状態からオン状態に十分に遷移するため、第2トランジスタの影響を受けずに、第1出力電圧は高速に遷移できる。更に、第2トランジスタがオン状態となると、第1出力電圧のそれ以上の遷移が抑制されるため、第1出力電圧が逆方向に遷移して、第1トランジスタをオン状態からオフ状態に遷移させる場合は、第1出力電圧の電圧振幅が抑制されているため、第1出力電圧は逆方向にも高速に遷移できる。また、本発明の後段回路部では、第1トランジスタがオフ状態からオン状態に遷移することで、自動的に第2トランジスタによる第1出力電圧に対する電圧振幅抑制が開始されるため、第1出力電圧の電圧振幅抑制開始点を調整する必要がなく、電源電圧変動によって、第1トランジスタのオンオフ間の遷移時間の遅延が回避される。従って、第1出力端子に寄生する容量負荷が大きくても前段回路部の入力信号の入力から後段回路部の第2出力端子までの信号遅延を大幅に抑制することが可能である。この結果、CMOSレベルより電圧振幅レベルの小さい入力信号の電圧レベルの遷移を高速に判定する判定回路として機能する電圧増幅回路を提供できる。 According to the voltage amplifier circuit of the first feature, in the subsequent circuit section, the absolute value of the gate-source voltage of the first transistor is the absolute value of the gate-source voltage of the second transistor and the drain of the first transistor. • Sum of absolute values of source-to-source voltage. Therefore, when the first transistor transitions from the off-state to the on-state due to the transition of the first output voltage input from the front-stage circuit section to the subsequent-stage circuit section, the first transistor is always turned on. After the absolute value of the drain-source voltage is sufficiently lower than the absolute value of the gate-source voltage, the absolute value of the gate-source voltage of the second transistor exceeds the absolute value of the threshold voltage of the second transistor. Two transistors are turned on. That is, since the first transistor sufficiently transitions from the off state to the on state while the second transistor is in the off state, the first output voltage can transition at high speed without being affected by the second transistor. Further, when the second transistor is turned on, further transition of the first output voltage is suppressed, so that the first output voltage transitions in the reverse direction, causing the first transistor to transition from the on state to the off state. In this case, since the voltage amplitude of the first output voltage is suppressed, the first output voltage can transition at high speed in the reverse direction. Further, in the subsequent stage circuit portion of the present invention, since the first transistor transitions from the off state to the on state, voltage amplitude suppression for the first output voltage by the second transistor is automatically started. It is not necessary to adjust the voltage amplitude suppression start point of the first transistor, and a delay in transition time between on and off of the first transistor is avoided due to power supply voltage fluctuation. Therefore, even if the capacitive load parasitic on the first output terminal is large, the signal delay from the input of the input signal of the preceding circuit section to the second output terminal of the succeeding circuit section can be significantly suppressed. As a result, it is possible to provide a voltage amplifier circuit that functions as a determination circuit that determines a transition of the voltage level of an input signal having a voltage amplitude level smaller than the CMOS level at high speed.
また、上記第2の特徴の電圧増幅回路によれば、第1トランジスタ及び第2トランジスタを構成するMOSFETの導電型に応じて、上記第1の特徴の電圧増幅回路の作用効果を奏する電圧増幅回路が具体的に実現される。 In addition, according to the voltage amplification circuit of the second feature, the voltage amplification circuit that exhibits the effects of the voltage amplification circuit of the first feature according to the conductivity type of the MOSFETs constituting the first transistor and the second transistor. Is specifically realized.
更に、上記第3の特徴の電圧増幅回路によれば、前段回路部を差動増幅回路で構成することで、所定の基準電圧と入力信号電圧の2つの入力電圧の電圧差を高速に増幅する電圧増幅回路が実現される。 Further, according to the voltage amplification circuit of the third feature, the voltage difference between the two input voltages of the predetermined reference voltage and the input signal voltage can be amplified at high speed by configuring the pre-stage circuit unit with a differential amplification circuit. A voltage amplification circuit is realized.
更に、上記第4の特徴の電圧増幅回路によれば、所定の基準電圧と入力信号の電圧差が入力トランジスタの閾値電圧となる状態で、入力トランジスタがオン状態とオフ状態が切り換わるため、当該状態を挟んで電圧が微小に変化する入力信号を受け付けると、入力トランジスタのオンオフの状態変化に応じて、第1出力端子の第1出力電圧が大きく変化する前段回路部が、簡単な回路構成で実現でき、上記第1の特徴の電圧増幅回路の作用効果を奏する電圧増幅回路が具体的に実現される。 Further, according to the voltage amplification circuit of the fourth feature, the input transistor is switched between the on state and the off state in a state where the voltage difference between the predetermined reference voltage and the input signal becomes the threshold voltage of the input transistor. When an input signal whose voltage changes slightly across the state is received, the pre-stage circuit section in which the first output voltage of the first output terminal changes greatly according to the on / off state change of the input transistor has a simple circuit configuration. A voltage amplifying circuit that can be realized and has the effect of the voltage amplifying circuit of the first feature is specifically realized.
更に、上記第5の特徴の電圧増幅回路によれば、後段回路部の第1電流源回路として、第1トランジスタと第2トランジスタの導電型を逆転させた第1出力トランジスタと第2出力トランジスタを第2出力端子と第2電源電圧間に設けたので、第2出力端子を駆動する相補型のプッシュプル回路が構成される。ここで、前段回路部から後段回路部に入力される第1出力電圧の遷移によって、第1トランジスタがオフ状態からオン状態に遷移する場合、バイパストランジスタがオン状態からオフ状態に遷移し、第1出力トランジスタのゲート電圧が第3電流源回路によって第2電源電圧に向けて遷移するため、第1出力トランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が低下して第1出力トランジスタがオン状態からオフ状態に遷移するため、第2出力端子の電圧を第1電源電圧に向けて急峻に変化可能となる。また、第1トランジスタがオン状態からオフ状態に遷移する場合には、第1電源電圧に向けて第1出力電圧が遷移する従って、バイパストランジスタがオフ状態からオン状態に遷移して、第1出力トランジスタのゲート電圧が、バイパストランジスタを介して、第1出力電圧に向けて遷移するため、第1出力トランジスタのゲート・ソース間電圧の絶対値が低下して第1出力トランジスタがオフ状態からオン状態に遷移するため、第2出力端子の電圧を第2電源電圧に向けて急峻に変化可能となる。従って、第2出力端子の容量負荷が大きい場合に、第2出力端子の電圧変化が緩慢になるのが防止でき、回路全体での過渡応答特性の向上が図れる。 Further, according to the voltage amplifier circuit of the fifth feature, the first output transistor and the second output transistor in which the conductivity types of the first transistor and the second transistor are reversed are used as the first current source circuit of the subsequent circuit section. Since it is provided between the second output terminal and the second power supply voltage, a complementary push-pull circuit for driving the second output terminal is configured. Here, when the first transistor transitions from the off-state to the on-state due to the transition of the first output voltage input from the front-stage circuit section to the subsequent-stage circuit section, the bypass transistor transitions from the on-state to the off-state, Since the gate voltage of the output transistor makes a transition toward the second power supply voltage by the third current source circuit, the absolute value of the gate-source voltage of the first output transistor decreases and the first output transistor changes from the on state to the off state. Therefore, the voltage at the second output terminal can be sharply changed toward the first power supply voltage. Further, when the first transistor transitions from the on state to the off state, the first output voltage transitions toward the first power supply voltage. Therefore, the bypass transistor transitions from the off state to the on state, and the first output Since the gate voltage of the transistor transits toward the first output voltage via the bypass transistor, the absolute value of the gate-source voltage of the first output transistor decreases and the first output transistor changes from the off state to the on state. Therefore, the voltage at the second output terminal can be sharply changed toward the second power supply voltage. Accordingly, it is possible to prevent the voltage change at the second output terminal from slowing down when the capacitive load at the second output terminal is large, and the transient response characteristics of the entire circuit can be improved.
本発明に係る電圧増幅回路の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。 An embodiment of a voltage amplifier circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〈第1実施形態〉
図1に、第1実施形態における電圧増幅回路1の回路構成を示す。電圧増幅回路1は、前段回路部10と後段回路部20の前後2段で構成されている。前段回路部10は一般的な差動増幅回路で構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a circuit configuration of the
後段回路部20は、Nチャネル型MOSFETからなる第1トランジスタM1と第2トランジスタM2、及び、第1電流源回路S1を備えて構成されている。第1トランジスタM1は、ゲートが前段回路部10の出力ノードN1(第1出力端子に相当)と、ドレインが後段回路部20の出力ノードN2(第2出力端子に相当)と、ソースが接地電圧GND(第1電源電圧に相当)と夫々接続している。第2トランジスタM2は、ゲートとドレインが出力ノードN1と、ソースが出力ノードN2と夫々接続している。第1電流源回路S1は、一端が正の電源電圧Vcc(第2電源電圧に相当)と、他端が出力ノードN2と夫々接続している。尚、トランジスタ及び回路が、接地電圧GNDや電源電圧Vccと接続しているという記載は、具体的には、本発明回路内に設けられた接地電圧GNDや電源電圧Vccを供給する接地電圧線や電源電圧線と電気的に接続していることを意味する。
The
前段回路部10は、1対のPチャネル型MOSFETからなる第3トランジスタM3と第4トランジスタM4、1対のNチャネル型MOSFETからなる第5トランジスタM5と第6トランジスタM4、及び、第2電流源回路S2を備えて構成されている。第3トランジスタM3は、ゲートに反転入力信号INB(所定の基準電圧に相当)が入力し、ドレインが内部ノードN3と、ソースが内部ノードN4と夫々接続している。第4トランジスタM4は、ゲートに非反転入力信号IN(入力信号に相当)が入力し、ドレインが出力ノードN1と、ソースが内部ノードN4と夫々接続している。第5トランジスタM5は、ゲートとドレインが内部ノードN3と、ソースが接地電圧GNDと夫々接続している。第6トランジスタM6は、ゲートが内部ノードN3と、ドレインが出力ノードN1と、ソースが接地電圧GNDと夫々接続している。第2電流源回路S2は、一端が正の電源電圧Vccと、他端が内部ノードN4と夫々接続している。
The
本実施形態では、第1電流源回路S1及び第2電流源回路S2は、例えば、ゲート電圧が所定の電圧レベルに固定されたPチャネル型MOSFETで構成され、5極管動作領域では、定電流源として動作するように構成されている。 In the present embodiment, the first current source circuit S1 and the second current source circuit S2 are configured by, for example, a P-channel MOSFET in which the gate voltage is fixed at a predetermined voltage level. Configured to act as a source.
前段回路部10は、第5トランジスタM5と第6トランジスタM6によってカレントミラー回路が構成され、第2電流源回路S2から供給される電流が、第3トランジスタM3と第4トランジスタM4の各ゲートに入力する電圧差に応じて第3トランジスタM3と第4トランジスタM4に分配されるため、出力ノードN1の電圧V1を上昇させる第4トランジスタM4のドレイン電流と、出力ノードN1の電圧V1を低下させる第6トランジスタM6のドレイン電流の電流差によって、出力ノードN1の電圧V1が変化する。例えば、非反転入力信号INが、内部ノードN4の電圧レベルV4より第4トランジスタM4の閾値電圧Vtpだけ低い電圧レベル(V4−Vtp)まで上昇し、反転入力信号INBが、それより更に低電圧であるとすると、第3トランジスタM3はオン状態で、第4トランジスタM4はオフ状態に近い状態であるため、第2電流源回路S2から供給される電流は第3トランジスタM3を流れ、同じ電流量が第6トランジスタM6に流れるため、出力ノードN1はほぼ接地電圧GNDまで低下する。逆に、非反転入力信号INが、反転入力信号INBより低電圧となると、第2電流源回路S2から供給される電流を第3トランジスタM3から第4トランジスタM4へ分配するために、第3トランジスタM3のドレイン電流が低下するように、第3トランジスタM3のバイアス条件が変化し、第4トランジスタM4の電流量が増加し、第6トランジスタM6の電流が減少するため、後段回路部20の動作を無視すれば、出力ノードN1の電圧V1は内部ノードN4の電圧レベルV4付近まで上昇する。
In the
後段回路部20は、出力ノードN1の上記電圧変化に対して以下のように動作する。非反転入力信号INが、反転入力信号INBに対して高電圧状態から低電圧状態に変化して、出力ノードN1の電圧V1が、接地電圧GND付近から上昇する場合、後段回路部20の第1トランジスタM1と第2トランジスタM2は、最初何れもオフ状態であり、出力ノードN2の電圧レベルV2は、第1電流源回路S1を介して電源電圧Vccまで上昇している。出力ノードN1の電圧レベルV1が、第1トランジスタM1の閾値電圧Vt1を超えて上昇すると、第1トランジスタM1がオン状態となり、出力ノードN2の電圧レベルV2が低下する。出力ノードN1の電圧レベルV1が更に上昇するとともに、出力ノードN2の電圧レベルV2が低下するため、出力ノードN1の電圧V1が出力ノードN2の電圧V2と第2トランジスタM2の閾値電圧Vt2の合計(V2+Vt2)を超えると、第2トランジスタM2がオン状態となる。出力ノードN1の電圧レベルV1が更に上昇すると、前段回路部10の第4トランジスタM4から出力ノードN1に供給される電流は、第2トランジスタM2に流れるため、出力ノードN1の電圧V1は、前段回路部10の内部ノードN4の電圧レベルV4付近まで上昇することなく、第4トランジスタM4と第2トランジスタM2の各ドレイン電流が平衡する状態(上限値)で電圧上昇が停止する。つまり、出力ノードN1の電圧V1の電圧振幅は、第2トランジスタM2がオン状態となることで抑制される。ところで、第2トランジスタM2のバックゲートがソースと接続せずに、接地電圧GNDと接続していると、バックゲートの電位がソースより負電位となり、閾値電圧Vt2は第1トランジスタM1の閾値電圧Vt1より僅かに高電圧となっているため、第2トランジスタM2は、第1トランジスタM1がオン状態となって出力ノードN1の電圧V1が十分低下するまでオン状態となりにくくなっている。
The
次に、非反転入力信号INが、反転入力信号INBに対して低電圧状態から高電圧状態に変化して、出力ノードN1の電圧V1が、上述の上限値から低下する場合、後段回路部20の第1トランジスタM1と第2トランジスタM2は、最初何れもオン状態であり、出力ノードN2の電圧レベルV2は、第1トランジスタM1を介して接地電圧GND付近まで低下している。出力ノードN1の電圧レベルV1は、最初は、前段回路部10の第4トランジスタM4とオン状態の第2トランジスタM2の両方を介して、上限値から高速に低下する。出力ノードN1の電圧レベルV1の低下に応じて、第1トランジスタM1のゲート・ソース間電圧が低下するため、出力ノードN2の電圧レベルV2が上昇し始め、出力ノードN1の電圧V1が出力ノードN2の電圧V2と第2トランジスタM2の閾値電圧Vt2の合計(V2+Vt2)を下回ると、第2トランジスタM2がオフ状態となる。更に、出力ノードN1の電圧レベルV1が、第1トランジスタM1の閾値電圧Vt1より低下すると、第1トランジスタM1がオフ状態となり、出力ノードN2の電圧レベルV2が更に電源電圧Vccまで上昇する。
Next, when the non-inverting input signal IN changes from the low voltage state to the high voltage state with respect to the inverting input signal INB, and the voltage V1 of the output node N1 falls from the above-described upper limit value, the
以上のように、出力ノードN1の電圧振幅が適切に抑制されているため、出力ノードN1の寄生容量の影響を大きく受けずに、後段回路部20において第1トランジスタM1のゲート電圧の遷移が緩慢にならず、非反転入力信号INの変化から第1トランジスタM1のオン状態とオフ状態間のスッイチング動作開始までの遅延時間が短縮される。
As described above, since the voltage amplitude of the output node N1 is appropriately suppressed, the transition of the gate voltage of the first transistor M1 is slow in the
出力ノードN1の電圧振幅を抑制せずに高速化を図ろうとすると、出力ノードN1の電圧変化を速くするために、前段回路部10のトランジスタサイズを大きくする必要が生じるが、出力ノードN1の寄生容量も増大するため、所望の高速化は簡単には実現できないところ、本実施形態の回路構成によれば、差動増幅回路のトランジスタサイズを大きくせずに、出力ノードN1の電圧変化を速くすることができ、その分、本発明回路を構成するトランジスタサイズの小さくでき、回路面積の大幅な縮小化が図れる。
In order to increase the speed without suppressing the voltage amplitude of the output node N1, in order to increase the voltage change of the output node N1, it is necessary to increase the transistor size of the
〈第2実施形態〉
図2に、第2実施形態における電圧増幅回路2の回路構成を示す。電圧増幅回路2は、前段回路部11と後段回路部20の前後2段で構成されている。前段回路部11は、第1実施形態は異なり、差動増幅回路で構成されていない。後段回路部20は第1実施形態と全く同じ回路構成であるので、重複する説明は割愛する。
Second Embodiment
FIG. 2 shows a circuit configuration of the
第2実施形態では、前段回路部11は、Nチャネル型MOSFETからなる第7トランジスタM7(入力トランジスタに相当)と第2電流源回路S2を備えて構成される。第7トランジスタM7は、ゲートに所定の基準電圧Vrefが入力し、ソースに入力信号INが入力し、ドレインが前段回路部11の出力ノードN1(第1出力端子に相当)と接続する。第2電流源回路S2は、一端が正の電源電圧Vcc(第2電源電圧に相当)と、他端が出力ノードN1と夫々接続している。第2電流源回路S2は、第1実施形態と同様に、例えば、ゲート電圧が所定の電圧レベルに固定されたPチャネル型MOSFETで構成されても良いが、必ずしも第1実施形態と同じ回路構成でなくても良い。尚、入力信号INは、第7トランジスタM7のソースに直接入力しても良いが、電流制限用の抵抗素子等を介して入力するようにしても良い。
In the second embodiment, the
尚、第1実施形態では、前段回路部10において、非反転入力信号INの電圧と出力ノードN1の電圧V1は逆相で変化するが、第2実施形態では、後述するように、前段回路部11において、入力信号INの電圧VINと出力ノードN1の電圧V1が同相で変化するため、第2実施形態と第1実施形態では、入力信号INと出力ノードN2間の位相関係が逆転している。
In the first embodiment, the voltage of the non-inverted input signal IN and the voltage V1 of the output node N1 change in opposite phases in the
前段回路部11の動作を簡単に説明する。入力信号INの電圧レベルVINが、基準電圧Vrefから第7トランジスタM7の閾値電圧Vt7だけ低い電圧(Vref−Vt7)より低電圧の下限値に達している場合には、第7トランジスタM7がオン状態であるので、出力ノードN1の電圧V1は、第2電流源回路S2から供給される電流と第7トランジスタM7のドレイン電流が平衡する状態(下限値)まで、入力信号INの電圧レベルVINに向けて低下している。第2実施形態では、出力ノードN1の電圧V1の下限値が、後段回路部20の第1トランジスタM1の閾値電圧Vt1以下となるように、第2電流源回路S2の電流量、第7トランジスタM7のトランジスタサイズ、及び、入力信号INの電圧振幅を設定している。この状態から、入力信号INの電圧レベルVINが上昇すると、出力ノードN1の電圧V1も同様に上昇を開始し、更に、入力信号INの電圧レベルVINが電圧(Vref−Vt7)を超えて上昇すると、第7トランジスタM7がオフ状態となって、後段回路部20の動作を無視すれば、出力ノードN1の電圧V1は、第2電流源回路S2を介して電源電圧Vccまで上昇する。
The operation of the
しかしながら、上述のように、後段回路部20では、出力ノードN1の電圧V1が、出力ノードN2の電圧V2と第2トランジスタM2の閾値電圧Vt2の合計(V2+Vt2)を超えると、第2トランジスタM2がオン状態となる。出力ノードN1の電圧レベルV1が更に上昇すると、前段回路部11の第2電流源回路S2から出力ノードN1に供給される電流は、第2トランジスタM2に流れるため、出力ノードN1の電圧V1は、電源電圧Vccまで上昇することなく、第2電流源回路S2の電流と第2トランジスタM2のドレイン電流が平衡する状態(上限値)で電圧上昇が停止する。つまり、出力ノードN1の電圧V1の電圧振幅は、第1実施形態と同様に、第2トランジスタM2がオン状態となることで抑制される。しかし、第2トランジスタM2がオン状態となるまでは、出力ノードN1の電圧V1は急速に上昇するため、第1トランジスタM1は速やかにオン状態となる。
However, as described above, in the
次に、入力信号INが、電圧(Vref−Vt7)より高電圧の上限値から上記下限値に向けて低下する場合、電圧(Vref−Vt7)を下回ると、第7トランジスタM7がオン状態となり、出力ノードN1の電圧V1は上記上限値から下限値に向けて低下する。ここで、出力ノードN1の電圧V1の上限値が低く抑制されているため、出力ノードN1の寄生容量の影響を大きく受けずに、出力ノードN1の電圧V1は下限値に向けて速やかに低下することができる。 Next, when the input signal IN decreases from the upper limit value of the voltage higher than the voltage (Vref−Vt7) toward the lower limit value, when the input signal IN falls below the voltage (Vref−Vt7), the seventh transistor M7 is turned on. The voltage V1 at the output node N1 decreases from the upper limit value toward the lower limit value. Here, since the upper limit value of the voltage V1 of the output node N1 is suppressed to be low, the voltage V1 of the output node N1 quickly decreases toward the lower limit value without being greatly affected by the parasitic capacitance of the output node N1. be able to.
〈第3実施形態〉
図3に、第3実施形態における電圧増幅回路3の回路構成を示す。電圧増幅回路3は、前段回路部10と後段回路部21の2段で構成されている。前段回路部10は第1実施形態と全く同じ回路構成であるので、重複する説明は割愛する。
<Third Embodiment>
FIG. 3 shows a circuit configuration of the
第1実施形態において、出力ノードN2の電圧上昇は、第1電流源回路S1に支配されている。このため、後段回路部20の出力ノードN2の容量負荷が大きいと、出力ノードN2の電圧V2の上昇速度が遅くなる可能性がある。この結果、非反転入力信号INの変化から出力ノードN2の電圧変化までの過渡応答遅延が大きくなってしまう。逆に、出力ノードN2の電圧V2の上昇速度を速くするために、第1電流源回路S1の電流量を大きくすると、出力ノードN2の電圧V2の下降速度が遅くなるとともに、信号振幅が狭くなる。
In the first embodiment, the voltage increase at the output node N2 is governed by the first current source circuit S1. For this reason, when the capacitive load of the output node N2 of the
第3実施形態では、出力ノードN2の駆動をプッシュプル型にした後段回路部21を採用し、出力ノードN2の負荷容量が大きい場合にも、過渡応答遅延を抑制できる回路構成とした。
In the third embodiment, the
具体的には、後段回路部21は、第1実施形態の後段回路部20における第1電流源回路S1に代えて、ドレインが出力ノードN2と、ソースが電源電圧Vccと夫々接続するPチャネル型MOSFETからなる第8トランジスタM8(第1出力トランジスタに相当)と、ゲートとドレインが第8トランジスタM8のゲートと、ソースが出力ノードN2と夫々接続するPチャネル型MOSFETからなる第9トランジスタM9(第2出力トランジスタに相当)を備え、更に、ゲートが所定のバイアス電圧Vbと、ドレインが第8トランジスタM8のゲートと、ソースが出力ノードN1と夫々接続するNチャネル型MOSFETからなる第10トランジスタM10(バイパストランジスタに相当)と、一端が正の電源電圧Vccと、他端が第8トランジスタM8のゲートと夫々接続する第3電流源回路S3を備えて構成される。第8トランジスタM8のゲート、第9トランジスタM9のゲートとドレイン、第10トランジスタM10のドレイン、及び、第3電流源回路S3の他端が相互に接続して内部ノードN5を形成する。第3電流源回路S3は、第1電流源回路S1や第2電流源回路S2と同様に、例えば、ゲート電圧が所定の電圧レベルに固定されたPチャネル型MOSFETで構成されても良いが、必ずしも第1電流源回路S1や第2電流源回路S2と同じ回路構成でなくても良い。
Specifically, the
後段回路部21では、出力ノードN2に対してNチャネル型MOSFETからなる第1トランジスタM1とPチャネル型MOSFETからなる第8トランジスタM8によって相補型のプッシュプル型の駆動回路が構成されている。また、第2トランジスタM2と第9トランジスタM9も相補型の対称な回路構成となっており、第9トランジスタM9は、内部ノードN5に対して、出力ノードN1に対する第2トランジスタM2の電圧振幅抑制効果と同様の作用効果を奏する。また、第10トランジスタM10と第3電流源回路S3によって、レベルシフト回路が構成され、電圧振幅の抑制された出力ノードN1の電圧レベルV1が、内部ノードN5において正の電源電圧Vcc側にレベルシフトし、更に、第9トランジスタM9によって電圧振幅が抑制されて、第8トランジスタM8のゲートに供給される。従って、出力ノードN1の電圧V1の変化が内部ノードN5に高速に伝達され、第8トランジスタM8のオンオフが制御されることになる。
In the
図3に示すような回路構成とすることで、後段回路部21は、出力ノードN1の電圧振幅の抑制効果を維持しながら、出力ノードN2の電圧V2を速やかに引き上げたり引き下げたりすることができる。
With the circuit configuration as shown in FIG. 3, the
具体的には、出力ノードN1の電圧V1が上昇すると、第10トランジスタM10のドレイン電流が減少し、第3電流源回路S3から供給される電流が相対的に増加することにより内部ノードN5の電圧V5が上昇し、第8トランジスタM8がオフする。一方、第1トランジスタM1はオン状態となり、出力ノードN2から電流を引き込み、出力ノードN2の電圧V2を接地電圧GNDレベルまで引き下げる。出力ノードN2の電圧V2が接地電圧GNDになると、第2トランジスタM2がオン状態となり、出力ノードN1は、第2トランジスタM2と第4トランジスタM4のドレイン電流が平衡する状態となり、その時の電圧V1は、ダイオード接続された第2トランジスタM2の効果により接地電圧GNDから第2トランジスタM2の閾値電圧Vt2程度高い電圧に止まる。 Specifically, when the voltage V1 of the output node N1 increases, the drain current of the tenth transistor M10 decreases and the current supplied from the third current source circuit S3 relatively increases, so that the voltage of the internal node N5 increases. V5 rises and the eighth transistor M8 is turned off. On the other hand, the first transistor M1 is turned on, draws current from the output node N2, and lowers the voltage V2 of the output node N2 to the level of the ground voltage GND. When the voltage V2 of the output node N2 becomes the ground voltage GND, the second transistor M2 is turned on, the output node N1 is in a state where the drain currents of the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are balanced, and the voltage V1 at that time is Due to the effect of the diode-connected second transistor M2, the voltage stays higher than the ground voltage GND by about the threshold voltage Vt2 of the second transistor M2.
逆に、出力ノードN1の電圧V1が下降すると、第1トランジスタM1がオフすると同時に、第10トランジスタM10のドレイン電流が増加し、内部ノードN5の電圧V5が引き下げられて、第8トランジスタM8がオン状態となる。第1トランジスタM1がオフして、第8トランジスタM8がオンすることで、出力ノードN2の電圧V2は電源電圧Vccレベルまで上昇する。その結果、第9トランジスタM9もオン状態となり、内部ノードN5は、第9トランジスタM9と第10トランジスタM10のドレイン電流、第3電流源回路S3の電流が平衡する状態となり、その時の電圧V5は、ダイオード接続された第9トランジスタM9の効果により、電源電圧Vccから第9トランジスタM9の閾値電圧程度降下した電圧で止まる。 Conversely, when the voltage V1 at the output node N1 falls, the first transistor M1 turns off, and at the same time, the drain current of the tenth transistor M10 increases, the voltage V5 at the internal node N5 is lowered, and the eighth transistor M8 turns on. It becomes a state. When the first transistor M1 is turned off and the eighth transistor M8 is turned on, the voltage V2 of the output node N2 rises to the power supply voltage Vcc level. As a result, the ninth transistor M9 is also turned on, and the internal node N5 is in a state where the drain currents of the ninth transistor M9 and the tenth transistor M10 and the current of the third current source circuit S3 are balanced, and the voltage V5 at that time is Due to the effect of the diode-connected ninth transistor M9, it stops at a voltage that has dropped from the power supply voltage Vcc by the threshold voltage of the ninth transistor M9.
〈第4実施形態〉
図4に、第4実施形態における電圧増幅回路4の回路構成を示す。電圧増幅回路4は、前段回路部11と後段回路部21の2段で構成されている。第4実施形態における電圧増幅回路4は、第2実施形態の前段回路部11と、第3実施形態の後段回路部21を組み合わせた回路構成であり、前段回路部11は第2実施形態と、後段回路部21は第3実施形態と全く同じ回路構成であるので、重複する説明は割愛する。
<Fourth embodiment>
FIG. 4 shows a circuit configuration of the voltage amplifier circuit 4 in the fourth embodiment. The voltage amplifying circuit 4 is composed of two stages, a front-
次に、本発明装置の別実施形態について説明する。 Next, another embodiment of the device of the present invention will be described.
〈1〉上記第2実施形態では、前段回路部11において、入力信号INは、第7トランジスタM7のソースに入力する構成としたが、図5に示すように、第7トランジスタM7のゲートに入力する構成としても良い。この場合、第7トランジスタM7のソースには、所定の基準電圧Vrefが入力するが、接地電圧GNDとしても良い。
<1> In the second embodiment, the input signal IN is input to the source of the seventh transistor M7 in the
第2実施形態では、入力信号INの電圧レベルVINが、基準電圧Vrefから第7トランジスタM7の閾値電圧Vt7だけ低い電圧(Vref−Vt7)を境界として、それより高電圧側に上昇すると第7トランジスタM7がオフ状態となり、それより低電圧側に低下すると第7トランジスタM7がオン状態となるが、図5に示す別実施形態では、入力信号INの電圧レベルVINが、基準電圧Vrefから第7トランジスタM7の閾値電圧Vt7だけ高い電圧(Vref+Vt7)を境界として、それより高電圧側に上昇すると第7トランジスタM7がオン状態となり、それより低電圧側に低下すると第7トランジスタM7がオフ状態となる。つまり、第2実施形態と本別実施形態では、入力信号INの電圧レベルVINと第7トランジスタM7のオンオフ状態の関係が異なるだけで、基本的な動作は、第2実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。尚、第4実施形態の前段回路部11についても同様の別実施形態が適用可能である。
In the second embodiment, when the voltage level VIN of the input signal IN rises to a higher voltage side with a voltage (Vref−Vt7) lower than the reference voltage Vref by the threshold voltage Vt7 of the seventh transistor M7 as a boundary, the seventh transistor When M7 is turned off and then falls to a lower voltage side, the seventh transistor M7 is turned on. However, in another embodiment shown in FIG. 5, the voltage level VIN of the input signal IN is changed from the reference voltage Vref to the seventh transistor. When the voltage (Vref + Vt7) that is higher by the threshold voltage Vt7 of M7 becomes a boundary and rises to a higher voltage side, the seventh transistor M7 is turned on, and when the voltage is lowered to a lower voltage side, the seventh transistor M7 is turned off. That is, the basic operation is the same as that of the second embodiment, except that the relationship between the voltage level VIN of the input signal IN and the on / off state of the seventh transistor M7 is different between the second embodiment and this separate embodiment. , I will omit the duplicate explanation. A similar embodiment can be applied to the
尚、第2実施形態では、前段回路部11において、入力信号INの電圧VINと出力ノードN1の電圧V1が同相で変化するが、本別実施形態では、入力信号INの電圧VINと出力ノードN1の電圧V1が逆相で変化するため、第2実施形態と本別実施形態では、入力信号INと出力ノードN2間の位相関係が逆転している。
In the second embodiment, the voltage VIN of the input signal IN and the voltage V1 of the output node N1 change in the same phase in the
〈2〉更に、上記第1及び第2実施形態では、後段回路部20の第1トランジスタM1と第2トランジスタM2は、Nチャネル型MOSFETで構成される場合を説明したが、図6及び図7に示すように、Pチャネル型MOSFETで構成されても良い。この場合、前段回路部10、11を構成するトランジスタの導電型をNチャネル型はPチャネル型に、Pチャネル型はNチャネル型に置換するとともに、電源電圧Vccと接地電圧GNDを相互に交換する。これにより、電源電圧Vccが第1電源電圧に相当し、接地電圧GNDが第1電源電圧を基準として負電圧である第2電源電圧に相当する。図6及び図7は、夫々、上記第1及び第2実施形態を、後段回路部20の第1トランジスタM1と第2トランジスタM2をPチャネル型MOSFETで構成した場合の回路構成を示している。第1トランジスタM1と第2トランジスタM2がNチャネル型MOSFETで構成される場合の図1及び図2と、同じ回路素子及びノードには同じ符号を付している。
<2> Further, in the first and second embodiments, the first transistor M1 and the second transistor M2 of the
各実施形態の動作は、各ノードの電圧変化の方向が逆転しただけで、上述の各実施形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。 The operation of each embodiment is the same as that of each of the embodiments described above except that the direction of voltage change at each node is reversed.
〈3〉更に、上記第3及び第4実施形態では、後段回路部20の第1トランジスタM1と第2トランジスタM2と第10トランジスタM10が、Nチャネル型MOSFETで構成され、第8トランジスタM8と第9トランジスタM9が、Pチャネル型MOSFETで構成される場合を説明したが、図8及び図9に示すように、各トランジスタの導電型を逆転させて、電源電圧Vccと接地電圧GNDを相互に交換し、第3電流源回路S3の電流の向きを反転した構成としても良い。この場合、前段回路部10、11を構成するトランジスタの導電型をNチャネル型はPチャネル型に、Pチャネル型はNチャネル型に置換するとともに、電源電圧Vccと接地電圧GNDを相互に交換する。これにより、電源電圧Vccが第1電源電圧に相当し、接地電圧GNDが第1電源電圧を基準として負電圧である第2電源電圧に相当する。図8及び図9は、夫々、上記第3及び第4実施形態を、後段回路部20の各トランジスタM1,M2,M8,M9,M10の導電型を逆転した場合の回路構成を示している。第1トランジスタM1と第2トランジスタM2と第10トランジスタM10が、Nチャネル型MOSFETで構成され、第8トランジスタM8と第9トランジスタM9が、Pチャネル型MOSFETで構成される場合の図3及び図4と、同じ回路素子及びノードには同じ符号を付している。
<3> Further, in the third and fourth embodiments, the first transistor M1, the second transistor M2, and the tenth transistor M10 of the
各実施形態の動作は、各ノードの電圧変化の方向が逆転しただけで、上述の各実施形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。 The operation of each embodiment is the same as that of each of the embodiments described above except that the direction of voltage change at each node is reversed.
本発明に係る電圧増幅回路は、CMOSレベルより電圧振幅レベルの小さい入力信号の電圧レベルの遷移を高速に判定する判定回路に利用可能である。 The voltage amplifier circuit according to the present invention can be used for a determination circuit that determines a transition of a voltage level of an input signal whose voltage amplitude level is smaller than that of a CMOS level at high speed.
1〜4: 電圧増幅回路
10,11: 前段回路部
20,11: 後段回路部
GND: 接地電圧
IN: 入力信号,非反転入力信号
INB: 反転入力信号
M1: 第1トランジスタ
M2: 第2トランジスタ
M3: 第3トランジスタ
M4: 第4トランジスタ
M5: 第5トランジスタ
M6: 第6トランジスタ
M7: 第7トランジスタ(入力トランジスタ)
M8: 第8トランジスタ(第1出力トランジスタ)
M9: 第9トランジスタ(第2出力トランジスタ)
M10: 第10トランジスタ(バイパストランジスタ)
N1: 前段回路部の出力ノード(第1出力端子)
N2: 後段回路部の出力ノード(第2出力端子)
N3,N4: 前段回路部の内部ノード
N5: 後段回路部の内部ノード
S1: 第1電源回路
S2: 第2電源回路
S3: 第3電源回路
Vb: バイアス電圧
Vcc: 電源電圧
Vref: 基準電圧
1-4:
M8: Eighth transistor (first output transistor)
M9: Ninth transistor (second output transistor)
M10: 10th transistor (bypass transistor)
N1: Output node (first output terminal) of the previous circuit section
N2: Output node (second output terminal) of the subsequent circuit section
N3, N4: Internal node of the previous circuit unit N5: Internal node of the subsequent circuit unit S1: First power supply circuit S2: Second power supply circuit S3: Third power supply circuit Vb: Bias voltage Vcc: Power supply voltage Vref: Reference voltage
Claims (5)
前記後段回路部が、
ゲートが前記第1出力端子と、ドレインが前記第2出力端子と、ソースが第1電源電圧と夫々接続するMOSFETからなる第1トランジスタと、ゲートとドレインが前記第1出力端子と、ソースが前記第2出力端子と夫々接続する前記第1トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなる第2トランジスタと、一端が第2電源電圧と、他端が前記第2出力端子と夫々接続する第1電流源回路と、を備えて構成されることを特徴とする電圧増幅回路。 A pre-stage circuit unit configured by using a MOSFET that amplifies a voltage change of an input signal with respect to a predetermined reference voltage and outputs a first output voltage from a first output terminal, and amplifies the voltage change of the first output voltage. A post-stage circuit unit configured using a MOSFET that outputs the second output voltage from the second output terminal,
The latter stage circuit section is
A first transistor comprising a MOSFET having a gate connected to the first output terminal, a drain connected to the second output terminal, a source connected to a first power supply voltage, a gate and a drain connected to the first output terminal, and a source connected to the first output terminal; A second transistor comprising a MOSFET of the same conductivity type as the first transistor connected to the second output terminal; a first current source circuit having one end connected to the second power supply voltage and the other end connected to the second output terminal; And a voltage amplifying circuit comprising:
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタがPチャネル型MOSFETの場合は、前記第2電源電圧が前記第1電源電圧を基準として負電圧であることを特徴とする請求項1に記載の電圧増幅回路。 When the first transistor and the second transistor are N-channel MOSFETs, the second power supply voltage is a positive voltage with reference to the first power supply voltage.
2. The voltage amplifier circuit according to claim 1, wherein when the first transistor and the second transistor are P-channel MOSFETs, the second power supply voltage is a negative voltage with respect to the first power supply voltage. .
前記後段回路部が、更に、ゲートが所定のバイアス電圧と、ドレインが前記第1出力トランジスタのゲートと、ソースが前記第1出力端子と夫々接続する前記第1トランジスタと同じ導電型のMOSFETからなるバイパストランジスタと、一端が前記第2電源電圧と、他端が前記第1出力トランジスタのゲートと夫々接続する第3電流源回路を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の電圧増幅回路。 The first current source circuit includes a first output transistor composed of a MOSFET having a conductivity opposite to that of the first transistor, the drain of which is connected to the second output terminal, and the source of which is connected to the second power supply voltage. A gate and a source of the first output transistor are configured to include a second output transistor made of a MOSFET of the same conductivity type as the first output transistor, each of which is connected to the second output terminal;
The post-stage circuit unit further includes a MOSFET having the same conductivity type as that of the first transistor whose gate is connected to a predetermined bias voltage, whose drain is connected to the gate of the first output transistor, and whose source is connected to the first output terminal. 5. The bypass transistor, and a third current source circuit having one end connected to the second power supply voltage and the other end connected to the gate of the first output transistor, respectively. The voltage amplification circuit described.
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