JPH07154164A - Differential amplifier circuit - Google Patents
Differential amplifier circuitInfo
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- JPH07154164A JPH07154164A JP5298796A JP29879693A JPH07154164A JP H07154164 A JPH07154164 A JP H07154164A JP 5298796 A JP5298796 A JP 5298796A JP 29879693 A JP29879693 A JP 29879693A JP H07154164 A JPH07154164 A JP H07154164A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は差動増幅回路に係わり、
特に電源電流の低減を図った差動増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a differential amplifier circuit,
In particular, it relates to a differential amplifier designed to reduce the power supply current.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の差動増幅回路は、例えばその構成
の等価回路を示した図3を参照すると、入力段57と出
力段58と出力端子22とを有し、入力段57は、ソー
ス電極が低電位電源端子24に接続されたNMOSトラ
ンジスタ575のドレイン電極および高電位電源端子2
0間に、PMOSトランジスタ571およびNMOSト
ランジスタ572が直列接続で挿入された第1の直列接
続回路とPMOSトランジスタ573およびNMOSト
ランジスタ574が直列接続で挿入されこの直列接続点
を入力段の出力端551とする第2の直列接続回路とを
備える。第1の直列接続回路の直列接続点がPMOSト
ランジスタ571および573のゲート電極に共通接続
され、NMOSトランジスタ572のゲート電極が非反
転入力端子に、NMOSトランジスタ574のゲート電
極が反転入力端子に、NMOSトランジスタ575のゲ
ート電極がバイアス電源にそれぞれ接続されて差動増幅
器を構成している。2. Description of the Related Art A conventional differential amplifier circuit has, for example, an input stage 57, an output stage 58 and an output terminal 22 with reference to FIG. The drain electrode of the NMOS transistor 575 whose electrode is connected to the low potential power supply terminal 24 and the high potential power supply terminal 2
Between 0, the first series connection circuit in which the PMOS transistor 571 and the NMOS transistor 572 are inserted in series connection and the PMOS transistor 573 and the NMOS transistor 574 are inserted in series connection, and this series connection point is connected to the output end 551 of the input stage. And a second series connection circuit that The series connection point of the first series connection circuit is commonly connected to the gate electrodes of the PMOS transistors 571 and 573, the gate electrode of the NMOS transistor 572 is the non-inverting input terminal, the gate electrode of the NMOS transistor 574 is the inverting input terminal, and the NMOS electrode 574 is the inverting input terminal. The gate electrodes of the transistors 575 are connected to the bias power supply, respectively, to form a differential amplifier.
【0003】出力段58は、高電位電源端子20および
低電位電源端子24間に、NMOSトランジスタ581
および582が直列接続で挿入された第3の直列接続回
路とPMOSトランジスタ583およびNMOSトラン
ジスタ584が直列接続で挿入されこの直列接続点が出
力端子22に接続される第4の直列接続回路とを備え
る。第3の直列接続回路の直列接続点がNMOSトラン
ジスタ584のゲート電極に接続され、NMOSトラン
ジスタ581およびPMOSトランジスタ583のゲー
ト電極が入力段の出力端551に共通接続されるととも
に位相補正用容量素子585を介して出力端子22にも
接続され、定電流源用NMOSトランジスタ582のゲ
ート電極がバイアス用電源に接続されるように構成され
ている。The output stage 58 includes an NMOS transistor 581 between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24.
And 582 are inserted in series connection, and a fourth series connection circuit in which a PMOS transistor 583 and an NMOS transistor 584 are inserted in series and the series connection point is connected to the output terminal 22 is provided. . The series connection point of the third series connection circuit is connected to the gate electrode of the NMOS transistor 584, the gate electrodes of the NMOS transistor 581 and the PMOS transistor 583 are commonly connected to the output end 551 of the input stage, and the phase correction capacitance element 585 is connected. The gate electrode of the constant current source NMOS transistor 582 is also connected to the output terminal 22 via the.
【0004】この差動増幅回路は、レベルシフト用NM
OSトランジスタ581のゲート・ソース電極間の電位
差により、出力用トランジスタのアイドリング電流が決
定され、低電流のAB級差動増幅回路が得られる。This differential amplifier circuit is a level shift NM.
The idling current of the output transistor is determined by the potential difference between the gate and source electrodes of the OS transistor 581, and a low-current class AB differential amplifier circuit is obtained.
【0005】また、従来の他の差動増幅回路の例が特開
昭60−90407号公報に記載されている。図4を参
照すると、この差動増幅器は、入力段59、出力段6
0、出力端子22、第1のバイアス電源596および第
2のバイアス電源597、第1の出力端598および第
2の出力端599を有する。An example of another conventional differential amplifier circuit is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-90407. Referring to FIG. 4, this differential amplifier has an input stage 59 and an output stage 6
0, an output terminal 22, a first bias power supply 596 and a second bias power supply 597, a first output end 598 and a second output end 599.
【0006】入力段59は、ソース電極が低位電源端子
24に接続されたNMOSトランジスタ593のドレイ
ン電極および第1の出力端598間にNMOSトランジ
スタ591が挿入され、NMOSトランジスタ593の
ドレイン電極および第2の出力端599間にNMOSト
ランジスタ592が挿入され、NMOSトランジスタ5
91のゲート電極が非反転入力端子594に、NMOS
トランジスタ592のゲート電極が反転入力端子595
に、NMOSトランジスタ593のゲート電極がバイア
ス電源597にそれぞれ接続される。In the input stage 59, the NMOS transistor 591 is inserted between the drain electrode of the NMOS transistor 593 whose source electrode is connected to the lower power supply terminal 24 and the first output terminal 598, and the drain electrode of the NMOS transistor 593 and the second output terminal 598 are inserted. The NMOS transistor 592 is inserted between the output terminals 599 of the
The gate electrode of 91 is connected to the non-inverting input terminal 594,
The gate electrode of the transistor 592 is the inverting input terminal 595.
In addition, the gate electrode of the NMOS transistor 593 is connected to the bias power source 597.
【0007】出力段60は、高電位電源端子20および
低位電源端子24間に、PMOSトランジスタ601お
よび602とNMOSトランジスタ603とが直列接続
で挿入された第1の直列接続回路と、PMOSトランジ
スタ604および605とNMOSトランジスタ606
とが直列接続で挿入された第2の直列接続回路と、バイ
アス端子1と、出力端子22とを備える。The output stage 60 includes a first series connection circuit in which PMOS transistors 601 and 602 and an NMOS transistor 603 are inserted in series between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24, a PMOS transistor 604 and a first series connection circuit. 605 and NMOS transistor 606
And a second series connection circuit in which and are inserted in series connection, a bias terminal 1, and an output terminal 22.
【0008】PMOSトランジスタ601および602
の直列接続点が入力段の第1出力端598に、PMOS
トランジスタ604および605の直列接続点が入力段
の第2出力端599にそれぞれ接続される。PMOSト
ランジスタ602およびNMOSトランジスタ603の
直列接続点がNMOSトランジスタ603および606
のゲート電極に共通接続され、PMOSトランジスタ6
05およびNMOSトランジスタ606の直列接続点が
出力端子22に接続される。PMOS transistors 601 and 602
Is connected to the first output terminal 598 of the input stage through a PMOS.
The series connection points of the transistors 604 and 605 are connected to the second output terminal 599 of the input stage, respectively. The series connection point of the PMOS transistor 602 and the NMOS transistor 603 is the NMOS transistors 603 and 606.
Are commonly connected to the gate electrodes of the
05 and the NMOS transistor 606 are connected in series to the output terminal 22.
【0009】さらに、PMOSトランジスタ601およ
び604のゲート電極がバイアス端子1に、PMOSト
ランジスタ602および605のゲート電極がバイアス
電源596にそれぞれ接続されて構成されている。Further, the gate electrodes of the PMOS transistors 601 and 604 are connected to the bias terminal 1, and the gate electrodes of the PMOS transistors 602 and 605 are connected to the bias power source 596, respectively.
【0010】この差動増幅回路は、PMOSトランジス
タ601、602、604および605がフォールテッ
ドカスケード回路を構成し、入力段の第1および第2出
力端から供給される出力信号をそれぞれNMOSトラン
ジスタ603および606で構成する能動負荷回路に導
く。In this differential amplifier circuit, PMOS transistors 601, 602, 604, and 605 form a faulted cascade circuit, and output signals supplied from the first and second output ends of the input stage are supplied to NMOS transistors 603 and 605, respectively. It leads to the active load circuit comprised by 606.
【0011】この構成によれば、低電源電圧において出
力電圧範囲の広い差動増幅回路が得られる。According to this structure, a differential amplifier circuit having a wide output voltage range at a low power supply voltage can be obtained.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述した図3に示す差
動増幅回路では、出力トランジスタのアイドリング電流
が、出力用PMOSトランジスタ583のゲート・ソー
ス電極間電圧とレベルシフト用NMOSトランジスタ5
81のゲート・ソース間電圧と出力用NMOSトランジ
スタ584のゲート・ソース電極間電圧との総和により
決定されているため、電源電圧の変動、あるいはトラン
ジスタのスレッショルド電圧の変動の影響を受けること
になり、特に低電源電圧時にその影響が大きく、近年の
低電源電圧化に対応することが困難であった。In the differential amplifier circuit shown in FIG. 3 described above, the idling current of the output transistor is the gate-source electrode voltage of the output PMOS transistor 583 and the level shift NMOS transistor 5.
Since it is determined by the sum of the gate-source voltage of 81 and the gate-source electrode voltage of the output NMOS transistor 584, it is affected by the fluctuation of the power supply voltage or the fluctuation of the threshold voltage of the transistor. Especially, when the power supply voltage is low, the influence is great, and it has been difficult to cope with the recent low power supply voltage.
【0013】一方、図4に示した差動増幅器では、出力
回路がA級の動作をするため低電流化が困難であった。
また、電圧増幅段が1段で構成されているので、特に低
電源電圧の場合は高利得を得ることが困難であった。On the other hand, in the differential amplifier shown in FIG. 4, it is difficult to reduce the current because the output circuit operates in class A.
Further, since the voltage amplifying stage is composed of one stage, it is difficult to obtain a high gain especially when the power source voltage is low.
【0014】本発明の目的は、上述の欠点に鑑みなされ
たものであり、従来の欠点を除去し低電源電圧時に、電
源電圧の変動、あるいはトランジスタのスレッショルド
電圧の変動の影響が少ない、電源電流を低減した差動増
幅回路を提供することにある。The object of the present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks, and the drawbacks of the prior art are eliminated, and when the power source voltage is low, the fluctuation of the power source voltage or the fluctuation of the threshold voltage of the transistor is small, and the power source current is small. It is to provide a differential amplifier circuit with reduced power consumption.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の差動増幅回路の
特徴は、差動電流供給手段を含む差動増幅器の入力段と
出力段とを備え、バイアス電圧供給手段により所定の電
圧が設定されて入力信号を差動増幅する差動増幅回路に
おいて;前記入力段は、第1差動電流入力端と、第2差
動電流入力端と、前記第1差動電流入力端および低電位
電源端子間に第1のPMOSトランジスタおよび第1の
NMOSトランジスタが直列接続で挿入された第1の直
列接続回路と、前記第2差動電流入力端および低電位電
源端子間に第2のPMOSトランジスタおよび第2のN
MOSトランジスタが直列接続された第2の直列接続回
路とを有し、前記第1の直列接続回路の直列接続点が前
記第1および前記第2のNMOSトランジスタの各々の
ゲート電極に共通接続され、前記第1および前記第2の
PMOSトランジスタの各々のゲート電極が前記バイア
ス電圧供給手段のバイアス電圧出力端に接続され、前記
第2の直列接続回路の直列接続点を入力段の信号出力端
とするように構成され;前記出力段は、高電位電源端子
および低電位電源端子の間に、第3のPMOSトランジ
スタおよび第3のNMOSトランジスタが直列接続で挿
入されこの直列接続点を出力端子に接続するとともに、
前記第3のPMOSトランジスタのゲート電極が前記第
2差動電流入力端に接続され、前記第3のNMOSトラ
ンジスタのゲート電極が前記入力段の信号出力端に接続
されて構成されることを特徴とする。The feature of the differential amplifier circuit of the present invention is that it comprises an input stage and an output stage of a differential amplifier including differential current supply means, and a predetermined voltage is set by the bias voltage supply means. A differential amplifier circuit that differentially amplifies an input signal; the input stage includes a first differential current input end, a second differential current input end, the first differential current input end, and a low potential power supply. A first series connection circuit in which a first PMOS transistor and a first NMOS transistor are inserted in series between the terminals, and a second PMOS transistor and a second PMOS transistor between the second differential current input terminal and the low potential power supply terminal. Second N
A second series connection circuit in which MOS transistors are connected in series, wherein a series connection point of the first series connection circuit is commonly connected to respective gate electrodes of the first and second NMOS transistors, The gate electrodes of the first and second PMOS transistors are connected to the bias voltage output terminal of the bias voltage supply means, and the series connection point of the second series connection circuit is used as the signal output terminal of the input stage. The third PMOS transistor and the third NMOS transistor are inserted in series between the high potential power supply terminal and the low potential power supply terminal, and the series connection point is connected to the output terminal. With
The gate electrode of the third PMOS transistor is connected to the second differential current input terminal, and the gate electrode of the third NMOS transistor is connected to the signal output terminal of the input stage. To do.
【0016】また、前記差動電流供給手段は、ソース電
極が低位電源端子に接続された第4のNMOSトランジ
スタのドレイン電極および高位電源端子間に第4のPM
OSトランジスタおよび第5のNMOSトランジスタが
直列接続で挿入されこの直列接続点を前記第1差動電流
入力端に接続する第3の直列接続回路と、前記第4のN
MOSトランジスタのドレイン電極および高位電源端子
間に第5のPMOSトランジスタおよび第6のNMOS
トランジスタが直列接続で挿入されこの直列接続点を前
記第2差動電流入力端に接続する第4の直列接続回路と
を有し、前記第4および前記第5のPMOSトラジスタ
の各々のゲート電極が第1のバイアス端子に、前記第5
のNMOSトランジスタのゲート電極が非反転入力端子
に、前記第6のNMOSトランジスタのゲート電極が反
転入力端子に、前記第4のNMOSトランジスタのゲー
ト電極が第2のバイアス端子にそれぞれ接続されるよう
に構成され;前記バイアス電圧供給手段は、高電位電源
端子および低電位電源端子の間に、第6および第7のP
MOSトランジスタが直列接続で挿入された第5の直列
接続回路と第8のPMOSトランジスタおよび第7のN
MOSトランジスタが直列接続で挿入された第6の直列
接続回路とを有し、前記第5の直列接続回路の直列接続
点が前記第8のPMOSトランジスタのゲート電極およ
びソース電極を低電位電源に接続する第8のNMOSト
ランジスタのドレイン電極にそれぞれ共通接続され、前
記第6の直列接続回路の直列接続点を前記バイアス電圧
出力端とするとともに前記第7のPMOSトランジスタ
のゲート電極にも接続され、前記第6のPMOSトラン
ジスタのゲート電極が前記第1のバイアス端子に、前記
第7および前記第8のNMOSトランジスタの各々のゲ
ート電極が前記第2のバイアス端子にそれぞれ接続され
るように構成される。Further, the differential current supply means includes a fourth PM between the drain electrode and the high-potential power supply terminal of the fourth NMOS transistor whose source electrode is connected to the low-potential power supply terminal.
An OS transistor and a fifth NMOS transistor are inserted in series connection, and a third series connection circuit connecting the series connection point to the first differential current input terminal, and the fourth N
A fifth PMOS transistor and a sixth NMOS are provided between the drain electrode of the MOS transistor and the high-potential power supply terminal.
A fourth series connection circuit in which a transistor is inserted in series connection and which connects the series connection point to the second differential current input terminal, wherein gate electrodes of the fourth and fifth PMOS transistors are respectively provided. The fifth bias is connected to the first bias terminal.
The gate electrode of the NMOS transistor is connected to the non-inverting input terminal, the gate electrode of the sixth NMOS transistor is connected to the inverting input terminal, and the gate electrode of the fourth NMOS transistor is connected to the second bias terminal. The bias voltage supply means is provided between the high potential power supply terminal and the low potential power supply terminal, and the sixth and seventh P
A fifth series connection circuit having MOS transistors inserted in series connection, an eighth PMOS transistor, and a seventh N transistor.
A sixth series connection circuit in which a MOS transistor is inserted in series connection, and a series connection point of the fifth series connection circuit connects a gate electrode and a source electrode of the eighth PMOS transistor to a low potential power supply. And the drain electrode of the eighth NMOS transistor is commonly connected to each other, and the series connection point of the sixth series connection circuit is used as the bias voltage output terminal and is also connected to the gate electrode of the seventh PMOS transistor. A gate electrode of the sixth PMOS transistor is connected to the first bias terminal, and gate electrodes of the seventh and eighth NMOS transistors are connected to the second bias terminal, respectively.
【0017】本発明の差動増幅回路の他の特徴は、入力
信号を差動増幅する入力段と、この増幅された信号を駆
動出力するドライバ段と、この駆動出力をプッシュプル
動作で出力する出力段と、ドライバ段にバイアス電圧を
供給するバイアス電圧発生回路と、前記入力段の出力電
流を電流ミラーにより前記ドライバ段に供給する第1の
電流ミラー回路および第2の電流ミラー回路とを備え;
前記入力段は、高電位電源端子および前記第1の電流ミ
ラー回路の第1電流端子間に第1のPMOSトランジス
タと第2のPMOSトランジスタとが直列接続で挿入さ
れた第1の直列接続回路と、高電位電源端子および前記
第2の電流ミラー回路の第2電流端子間に第3のPMO
Sトランジスタと第4のPMOSトランジスタとが直列
接続で挿入された第2の直列接続回路とを有し、前記第
1および前記第3のPMOSトランジスタのゲート電極
がそれぞれ第1のバイアス端子に接続され、前記第2お
よび第4のPMOSトランジスタのゲート電極がそれぞ
れ第2のバイアス端子に接続され、さらに、前記第1の
直列接続回路の直列接続点にドレイン端子が接続された
第1のNMOSトランジスタのソース電極と前記第2の
直列接続回路の直列接続点にドレイン電極が接続された
第2のNMOSトランジスタのソース電極とが互に接続
され、この接続点および低電位電源端子の間に第3のN
MOSトランジスタが挿入され、前記第1のNMOSト
ランジスタのゲート電極が非反転入力端子に、前記第2
のNMOSトランジスタのゲート電極が反転入力端子
に、前記第3のNMOSトランジスタのゲート電極が第
3のバイアス端子にそれぞれ接続されるように構成さ
れ;前記ドライバ段は、高電位電源端子および前記第1
の電流ミラー回路の第2電流端子間に第5のPMOSト
ランジスタおよび第4のNMOSトランジスタが直列接
続で挿入された第3の直列接続回路と、高電位電源端子
および前記第2の電流ミラー回路の第2電流端子間に第
6のPMOSトランジスタおよび第5のNMOSトラン
ジスタが直列接続で挿入された第4の直列接続回路とを
有し、前記第3の直列接続回路の直列接続点が前記第5
および前記第6のPMOSトランジスタの各々のゲート
電極に共通接続され、前記第4および前記第5のNMO
Sトランジスタの各々のゲート電極が前記バイアス電圧
発生回路のバイアス電圧出力端に接続され、前記第5の
NMOSトランジスタのドレイン電極を第1の出力端と
し、前記第5のNMOSトランジスタのソース電極を第
2の出力端とするように構成され;前記第1の電流ミラ
ー回路は、第1、第2および第3電流端子の各々と低電
位電源端子との間に第6、第7および第8のNMOSト
ランジスタがそれぞれ対応して接続され、前記第6のN
MOSトランジスタのドレイン電極およびゲート電極が
前記第7および第8のNMOSトランジスタのゲート電
極に共通接続されるように構成され;前記第2の電流ミ
ラー回路は、第1、第2および第3電流端子と低電位電
源端子との間に第8、第9および第10のNMOSトラ
ンジスタがそれぞれ対応して接続され、前記第9のNM
OSトランジスタのドレイン電極およびゲート電極が前
記第10および第11のNMOSトランジスタのゲート
電極に共通接続されるように構成され;前記出力段は、
高電位電源端子および低電位電源端子間に第7のPMO
Sトランジスタおよび第12のNMOSトランジスタが
直列接続で挿入されこの直列接続点が出力端子に接続さ
れるとともに、前記第7のPMOSトランジスタのゲー
ト電極が前記ドライバ段の第1の出力端および位相補正
用容量素子を介して前記出力端子にそれぞれ接続され、
前記第12のNMOSトランジスタのゲート電極が前記
ドライバ段の第2の出力端に接続されるように構成さ
れ;前記バイアス電圧発生回路は、高電位電源端子およ
び低電位電源端子間に第8のPMOSトランジスタおよ
び第13のNMOSトランジスタが直列接続で挿入され
この直列接続点を前記バイアス電圧出力端とするととも
に、高位電源端子および前記第13のNMOSトランジ
スタのゲート電極間に挿入された第14のNMOSトラ
ンジスタのゲート電極にも接続され、前記第13のNM
OSトランジスタのゲート電極が前記第1の電流ミラー
回路の第3電流端子と前記第2の電流ミラー回路の第3
電流端子とに共通接続され、前記第8のPMOSトラン
ジスタのゲート電極が前記第1のバイアス端子に接続さ
れるように構成されたことを特徴とする。Another feature of the differential amplifier circuit of the present invention is that an input stage that differentially amplifies an input signal, a driver stage that drives and outputs the amplified signal, and the drive output is output by a push-pull operation. An output stage, a bias voltage generation circuit for supplying a bias voltage to the driver stage, and a first current mirror circuit and a second current mirror circuit for supplying the output current of the input stage to the driver stage by a current mirror. ;
The input stage includes a first series connection circuit in which a first PMOS transistor and a second PMOS transistor are inserted in series between a high potential power supply terminal and a first current terminal of the first current mirror circuit. A third PMO between the high potential power supply terminal and the second current terminal of the second current mirror circuit.
A second series connection circuit in which an S transistor and a fourth PMOS transistor are inserted in series connection, and gate electrodes of the first and third PMOS transistors are respectively connected to a first bias terminal. , The gate electrodes of the second and fourth PMOS transistors are respectively connected to the second bias terminal, and the drain terminal of the first NMOS transistor is connected to the series connection point of the first series connection circuit. A source electrode and a source electrode of a second NMOS transistor having a drain electrode connected to a series connection point of the second series connection circuit are connected to each other, and a third electrode is connected between this connection point and the low potential power supply terminal. N
A MOS transistor is inserted, and the gate electrode of the first NMOS transistor is connected to the non-inverting input terminal of the second NMOS transistor.
Of the NMOS transistor is connected to the inverting input terminal, and the gate electrode of the third NMOS transistor is connected to the third bias terminal; the driver stage is connected to the high potential power supply terminal and the first bias terminal.
Of the third series connection circuit in which the fifth PMOS transistor and the fourth NMOS transistor are inserted in series between the second current terminals of the current mirror circuit, the high potential power supply terminal and the second current mirror circuit. A fourth series connection circuit in which a sixth PMOS transistor and a fifth NMOS transistor are inserted in series between the second current terminals, and the series connection point of the third series connection circuit is the fifth connection point.
And the gate electrodes of the sixth PMOS transistor are commonly connected, and the fourth and fifth NMOs are connected.
The gate electrode of each S transistor is connected to the bias voltage output terminal of the bias voltage generating circuit, the drain electrode of the fifth NMOS transistor is the first output terminal, and the source electrode of the fifth NMOS transistor is the first output terminal. The first current mirror circuit has a sixth, a seventh and an eighth terminal between each of the first, second and third current terminals and the low potential power supply terminal. NMOS transistors are correspondingly connected to each other, and the sixth N
The drain electrode and the gate electrode of the MOS transistor are configured to be commonly connected to the gate electrodes of the seventh and eighth NMOS transistors; and the second current mirror circuit has first, second and third current terminals. The eighth, ninth and tenth NMOS transistors are respectively connected between the low potential power supply terminal and the low potential power supply terminal, and the ninth NM is connected.
The drain electrode and the gate electrode of the OS transistor are configured to be commonly connected to the gate electrodes of the tenth and eleventh NMOS transistors; and the output stage is
Seventh PMO between high potential power supply terminal and low potential power supply terminal
An S-transistor and a twelfth NMOS transistor are inserted in series connection, the series connection point is connected to an output terminal, and the gate electrode of the seventh PMOS transistor is connected to the first output end of the driver stage and for phase correction. Respectively connected to the output terminal via a capacitive element,
The gate electrode of the twelfth NMOS transistor is configured to be connected to the second output terminal of the driver stage; the bias voltage generating circuit includes an eighth PMOS between the high potential power supply terminal and the low potential power supply terminal. Transistor and thirteenth NMOS transistor are connected in series, and the series connection point serves as the bias voltage output terminal, and a fourteenth NMOS transistor inserted between the high-potential power supply terminal and the gate electrode of the thirteenth NMOS transistor Is also connected to the gate electrode of
The gate electrode of the OS transistor is the third current terminal of the first current mirror circuit and the third current terminal of the second current mirror circuit.
The eighth PMOS transistor is commonly connected to a current terminal, and the gate electrode of the eighth PMOS transistor is connected to the first bias terminal.
【0018】[0018]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【0019】図1は本発明の第1の実施例を示す等価回
路図である。図1を参照すると、この差動増幅回路は、
入力段51と出力段52と入力段51および出力段52
にバイアス電圧を供給するバイアス電圧発生回路50と
を備える。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the differential amplifier circuit is
Input stage 51, output stage 52, input stage 51, and output stage 52
And a bias voltage generation circuit 50 for supplying a bias voltage to the.
【0020】入力段51は、高電位電源端子20および
低電位電源端子24の間に、PMOSトランジスタ11
とPMOSトランジスタ15とNMOSトランジスタ1
4が直列接続で挿入され、PMOSトランジスタ16と
PMOSトランジスタ17とNMOSトランジスタ18
が直列接続される。The input stage 51 includes a PMOS transistor 11 between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24.
And PMOS transistor 15 and NMOS transistor 1
4 are inserted in series, and the PMOS transistor 16, the PMOS transistor 17, and the NMOS transistor 18 are inserted.
Are connected in series.
【0021】NMOSトランジスタ14および18の各
々のゲート電極がNMOSトランジスタ14のドレイン
電極に共通接続され、PMOSトランジスタ11および
16の各々のゲート電極は第1のバイアス端子1に、P
NMOSトラジスタ15および17の各々のゲート電極
はバイアス電圧発生回路50のバイアス電圧出力端50
1にそれぞれ接続される。The gate electrodes of the NMOS transistors 14 and 18 are commonly connected to the drain electrode of the NMOS transistor 14, and the gate electrodes of the PMOS transistors 11 and 16 are connected to the first bias terminal 1 and P, respectively.
The gate electrodes of the NMOS transistors 15 and 17 are the bias voltage output terminals 50 of the bias voltage generation circuit 50.
1 are connected respectively.
【0022】さらに、PMOSトランジスタ11および
15の直列接続点にドレイン電極が接続されたNMOS
トランジスタ8のソース電極と、PMOSトランジスタ
16および17の直列接続点にドレイン端子が接続され
たNMOSトランジスタ12のソース電極とが共通接続
され、この共通接続点および低電位電源端子24間にN
MOSトランジスタ13が挿入される。NMOSトラン
ジスタ8のゲート電極は非反転入力端子9に、NMOS
トランジスタ12のゲート電極は反転入力端子10に、
NMOSトランジスタ13のゲート電極は第2のバイア
ス端子4にそれぞれ接続され、PMOSトランジスタ1
7およびNMOSトランジスタ18の直列接続点を入力
段の信号出力端510とし、PMOSトランジスタ16
とPMOSトランジスタ17の直列接続点を入力段の信
号出力端511とするように構成される。Further, an NMOS whose drain electrode is connected to the series connection point of the PMOS transistors 11 and 15
The source electrode of the transistor 8 and the source electrode of the NMOS transistor 12 whose drain terminal is connected to the series connection point of the PMOS transistors 16 and 17 are connected in common, and N is connected between this common connection point and the low potential power supply terminal 24.
The MOS transistor 13 is inserted. The gate electrode of the NMOS transistor 8 is connected to the non-inverting input terminal 9,
The gate electrode of the transistor 12 is connected to the inverting input terminal 10,
The gate electrode of the NMOS transistor 13 is connected to the second bias terminal 4 and the PMOS transistor 1
7 and the NMOS transistor 18 are connected in series as the signal output terminal 510 of the input stage, and the PMOS transistor 16
And a PMOS transistor 17 connected in series are used as the signal output terminal 511 of the input stage.
【0023】出力段52は、高電位電源端子20および
低電位電源端子24の間に、PMOSトランジスタ21
とNMOSトランジスタ23が直列接続で挿入され、こ
の直列接続点を出力端子22に接続するとともに、PM
OSトランジスタ21のゲート電極が入力段の信号出力
端511に接続され、NMOSトランジスタ23のゲー
ト電極が入力段の出力端510と容量素子510を介し
て出力端子22とにそれぞれ接続されて構成されてい
る。The output stage 52 includes a PMOS transistor 21 between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24.
And an NMOS transistor 23 are connected in series, and this series connection point is connected to the output terminal 22 and PM
The gate electrode of the OS transistor 21 is connected to the signal output terminal 511 of the input stage, and the gate electrode of the NMOS transistor 23 is connected to the output terminal 510 of the input stage and the output terminal 22 via the capacitive element 510, respectively. There is.
【0024】バイアス電圧発生回路50は、高電位電源
端子20および低電位電源端子24間に、PMOSトラ
ンジスタ6および7が直列接続で挿入された第1の直列
接続回路とPMOSトランジスタ2およびNMOSトラ
ンジスタ3が直列接続で挿入された第2の直列接続回路
とを有する。The bias voltage generating circuit 50 includes a first series connection circuit in which PMOS transistors 6 and 7 are connected in series between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24, the PMOS transistor 2 and the NMOS transistor 3. And a second series connection circuit inserted in series connection.
【0025】第1の直列接続回路の直列接続点が、ソー
ス電極を低電位電源24に接続するNMOSトランジス
タ5のドレイン電極およびPMOSトランジスタ2のゲ
ート電極にそれぞれ共通接続され、第2の直列接続回路
の直列接続点をバイアス電圧出力端501とするととも
に、PMOSトランジスタ7のゲート電極にも接続され
る。The series connection points of the first series connection circuit are commonly connected to the drain electrode of the NMOS transistor 5 and the gate electrode of the PMOS transistor 2 whose source electrode is connected to the low potential power source 24, respectively, and the second series connection circuit. Is connected to the gate electrode of the PMOS transistor 7 as the bias voltage output terminal 501.
【0026】さらに、PMOSトランジスタ6のゲート
電極が第1のバイアス端子1に接続され、NMOSトラ
ンジスタ3のゲート電極が第2のバイアス端子4に接続
されて構成される。Further, the gate electrode of the PMOS transistor 6 is connected to the first bias terminal 1, and the gate electrode of the NMOS transistor 3 is connected to the second bias terminal 4.
【0027】この差動増幅回路は、NMOSトランジス
タ8、12および13で差動入力回路を構成し、PMO
Sトランジスタ11、15、16および17でフォール
テッドカスケード回路を構成する。NMOSトランジス
タ14および18はフォールテッドカスケード回路の能
動負荷である。In this differential amplifier circuit, a differential input circuit is constituted by NMOS transistors 8, 12 and 13, and a PMO
The S transistors 11, 15, 16 and 17 form a faulted cascade circuit. NMOS transistors 14 and 18 are the active loads of the faulted cascade circuit.
【0028】PMOSトラジスタ17のソースおよびド
レイン電極は入力段51の出力となり、それぞれ出力用
PMOSトランジスタ21およびNMOSトランジスタ
23を同相で駆動する。The source and drain electrodes of the PMOS transistor 17 become the output of the input stage 51, and drive the output PMOS transistor 21 and the NMOS transistor 23, respectively, in phase.
【0029】PMOSトランジスタ6は、第1のバイア
ス端子1の電圧に応答してPMOSトランジスタ11お
よび16と協調動作し、PMOSトランジスタ7はPM
OSトランジスタ2のドレイン電極のバイアス電圧出力
に応答してPMOSトランジスタ15および17と協調
動作し、PMOSトランジスタ5は、第2のバイアス端
子4の電圧に応答してNMOSトランジスタ13と協調
動作する。The PMOS transistor 6 cooperates with the PMOS transistors 11 and 16 in response to the voltage of the first bias terminal 1, and the PMOS transistor 7 is PM.
In response to the bias voltage output of the drain electrode of the OS transistor 2, the PMOS transistors 15 and 17 operate in cooperation with each other, and the PMOS transistor 5 operates in cooperation with the NMOS transistor 13 in response to the voltage of the second bias terminal 4.
【0030】そのため、PMOSトランジスタ7のソー
ス電極の電位は、差動入力電圧が0レベルのときのPM
OSトランジスタ15および17のソース電極の電位と
等しくなる。Therefore, the potential of the source electrode of the PMOS transistor 7 is PM when the differential input voltage is 0 level.
It becomes equal to the potential of the source electrodes of the OS transistors 15 and 17.
【0031】このことから、バイアス電圧発生回路50
のPMOSトランジスタ2および出力段52のPMOS
トランジスタ21のドレイン電流は一定の比率となり、
この比率にNMOSトランジスタ3のドレイン電流を乗
じた値が、アイドリング電流となるように制御される。From this, the bias voltage generating circuit 50
PMOS transistor 2 and PMOS of output stage 52
The drain current of the transistor 21 has a constant ratio,
The value obtained by multiplying this ratio by the drain current of the NMOS transistor 3 is controlled to be the idling current.
【0032】次に、本発明の第2の実施例を等価回路で
示した図2を参照すると、この差動増幅回路は、差動増
幅器の入力信号を差動増幅する入力段54とこの増幅さ
れた信号を駆動出力するドライバ段55とこの駆動出力
をプッシュプル動作で出力する出力段56とドライバ段
55にバイアス電圧を供給するバイアス電圧発生回路5
3と入力段54の出力電流を電流ミラーによりドライバ
段55に供給する第1の電流ミラー回路57と第2の電
流ミラー回路58とを備える。Next, referring to FIG. 2 showing an equivalent circuit of the second embodiment of the present invention, this differential amplifier circuit includes an input stage 54 for differentially amplifying an input signal of the differential amplifier and this amplifier. Bias voltage generating circuit 5 that supplies a bias voltage to driver stage 55 that outputs the driven signal, output stage 56 that outputs this drive output by push-pull operation, and driver stage 55
3 and a first current mirror circuit 57 and a second current mirror circuit 58 for supplying the output currents of the input stage 54 to the driver stage 55 by a current mirror.
【0033】入力段54は、高電位電源端子20および
第1の電流ミラー回路57の第1電流端子531間にP
MOSトランジスタ40および38が直列接続で挿入さ
れ、高電位電源端子20および第2の電流ミラー回路5
8の電流端子541間にPMOSトランジスタ41およ
び39が直列接続で挿入される。The input stage 54 has a P terminal between the high potential power supply terminal 20 and the first current terminal 531 of the first current mirror circuit 57.
The MOS transistors 40 and 38 are inserted in series connection, and the high potential power supply terminal 20 and the second current mirror circuit 5 are inserted.
The PMOS transistors 41 and 39 are connected in series between the eight current terminals 541.
【0034】PMOSトランジスタ40および41のゲ
ート電極が第1のバイアス端子48に、PMOSトラジ
スタ38および39のゲート電極が第2のバイアス端子
47にそれぞれ接続される。The gate electrodes of the PMOS transistors 40 and 41 are connected to the first bias terminal 48, and the gate electrodes of the PMOS transistors 38 and 39 are connected to the second bias terminal 47, respectively.
【0035】さらに、PMOSトランジスタ40および
38の直列接続点にドレイン電極が接続されたNMOS
トランジスタ8のソース電極と、PMOSトランジスタ
41および39の直列接続点にドレイン電極が接続され
たNMOSトランジスタ12のソース電極とが共通接続
され、この共通接続点および低電位電源端子24間にN
MOSトランジスタ13が挿入される。NMOSトラン
ジスタ8のゲート電極が非反転入力端子10に、NMO
Sトランジスタ12のゲート電極が反転入力端子9に、
NMOSトランジスタ13のゲート電極が第3のバイア
ス端子4にそれぞれ接続されるように構成される。Further, an NMOS whose drain electrode is connected to the series connection point of the PMOS transistors 40 and 38
The source electrode of the transistor 8 and the source electrode of the NMOS transistor 12 whose drain electrode is connected to the series connection point of the PMOS transistors 41 and 39 are connected in common, and N is connected between this common connection point and the low potential power supply terminal 24.
The MOS transistor 13 is inserted. The gate electrode of the NMOS transistor 8 is connected to the non-inverting input terminal 10 by the NMO.
The gate electrode of the S transistor 12 is connected to the inverting input terminal 9,
The gate electrode of the NMOS transistor 13 is configured to be connected to the third bias terminal 4, respectively.
【0036】ドライバ段55は、高電位電源端子20お
よび第1の電流ミラー回路57の第2電流端子532の
間にPMOSトランジスタ42およびNMOSトランジ
スタ36が直列接続で挿入され、高電位電源端子20お
よび第2の電流ミラー回路58の第2電流端子542間
にPMOSトランジスタ43およびNMOSトランジス
タ37が直列接続で挿入される。In the driver stage 55, the PMOS transistor 42 and the NMOS transistor 36 are inserted in series between the high potential power supply terminal 20 and the second current terminal 532 of the first current mirror circuit 57, and the high potential power supply terminal 20 and The PMOS transistor 43 and the NMOS transistor 37 are connected in series between the second current terminals 542 of the second current mirror circuit 58.
【0037】PMOSトランジスタ42のゲート電極お
よびドレイン電極がPMOSトランジスタ43のゲート
電極に共通接続され、NMOSトランジスタ36および
37の各々のゲート電極がバイアス電圧発生回路53の
バイアス電圧出力端に接続される。NMOSトランジス
タ37のドレイン電極が出力端551となり、NMOS
トランジスタ37のソース電極が出力端552となりる
ように構成される。The gate electrode and drain electrode of PMOS transistor 42 are commonly connected to the gate electrode of PMOS transistor 43, and the gate electrodes of NMOS transistors 36 and 37 are connected to the bias voltage output terminal of bias voltage generating circuit 53. The drain electrode of the NMOS transistor 37 becomes the output end 551,
The source electrode of the transistor 37 is configured to be the output terminal 552.
【0038】第1の電流ミラー回路57は、第1、第2
および第3電流端子531、532および533と低位
電源端子22との間にNMOSトランジスタ30、32
および34がそれぞれ対応して接続され、NMOSトラ
ンジスタ30のドレイン電極およびゲート電極がNMO
Sトランジスタ32および34のゲート電極に共通接続
されるように構成される。The first current mirror circuit 57 includes the first and second
And NMOS transistors 30, 32 between the third current terminals 531, 532 and 533 and the low potential power supply terminal 22.
And 34 are correspondingly connected, and the drain electrode and the gate electrode of the NMOS transistor 30 are NMO.
The gate electrodes of S transistors 32 and 34 are commonly connected.
【0039】第2の電流ミラー回路58は、第1、第2
および第3電流端子541、542および543と低位
電源端子22との間にNMOSトランジスタ31、33
および35がそれぞれ対応して接続され、NMOSトラ
ンジスタ31のドレイン電極およびゲート電極がNMO
Sトランジスタ33および35のゲート電極に共通接続
されるように構成される。The second current mirror circuit 58 includes the first and second current mirror circuits 58.
And NMOS transistors 31, 33 between the third current terminals 541, 542 and 543 and the low potential power supply terminal 22.
And 35 are correspondingly connected, and the drain electrode and the gate electrode of the NMOS transistor 31 are NMO.
The gate electrodes of S transistors 33 and 35 are commonly connected.
【0040】出力段56は、高電位電源端子20および
低電位電源端子24間にPMOSトランジスタ21およ
びNMOSトランジスタ23が直列接続で挿入され、こ
の直列接続点が出力端子22に接続されるとともに、P
MOSトランジスタ21のゲート電極がドライバ段の出
力端551および位相補正用容量素子19を介して出力
端子22にそれぞれ接続され、NMOSトランジスタ2
3のゲート電極がドライバ段55の出力端552に接続
されるように構成される。In the output stage 56, the PMOS transistor 21 and the NMOS transistor 23 are inserted in series between the high potential power supply terminal 20 and the low potential power supply terminal 24, and the series connection point is connected to the output terminal 22 and P
The gate electrode of the MOS transistor 21 is connected to the output terminal 22 via the output end 551 of the driver stage and the phase correction capacitance element 19, and the NMOS transistor 2
3 gate electrodes are connected to the output 552 of the driver stage 55.
【0041】バイアス電圧発生回路53は、高位電源端
子20および低位電源端子24間にPMOSトランジス
タ45およびNMOSトランジスタ46が直列接続で挿
入され、この直列接続点をバイアス電圧出力端とすると
ともに、高電位電源端子20およびNMOSトランジス
タ46のゲート電極間に挿入されたNMOSトランジス
タ44のゲート電極にも接続される。In the bias voltage generation circuit 53, a PMOS transistor 45 and an NMOS transistor 46 are inserted in series between the high-potential power supply terminal 20 and the low-potential power supply terminal 24, and the series connection point is used as a bias voltage output terminal and a high potential. It is also connected to the gate electrode of the NMOS transistor 44 inserted between the power supply terminal 20 and the gate electrode of the NMOS transistor 46.
【0042】NMOSトランジスタ46のゲート電極
が、NMOSトランジスタ44のソース電極と第1の電
流ミラー回路57の第3電流端子533と第2の電流ミ
ラー回路58の第3電流端子543とに共通接続され、
PMOSトランジスタ45のゲート電極が第1のバイア
ス端子48に接続されるように構成される。The gate electrode of the NMOS transistor 46 is commonly connected to the source electrode of the NMOS transistor 44, the third current terminal 533 of the first current mirror circuit 57 and the third current terminal 543 of the second current mirror circuit 58. ,
The gate electrode of the PMOS transistor 45 is configured to be connected to the first bias terminal 48.
【0043】この構成による差動増幅回路は、入力段5
4のNMOSトランジスタ8、12および13が差動増
幅回路を、PMOSトランジスタ38、39、40およ
び41がフォールテッドカスケード回路をそれぞれ構成
し、入力段54の出力電流を電流ミラーすることにより
ドライバー段55に伝達する。The differential amplifier circuit according to this configuration has the input stage 5
The NMOS transistors 8, 12 and 13 of FIG. 4 form a differential amplifier circuit, and the PMOS transistors 38, 39, 40 and 41 form a faulty cascade circuit, and the output current of the input stage 54 is current-mirrored to drive the driver stage 55. Communicate to.
【0044】ドライバ段のNMOSトランジスタ36お
よび37はPMOSトランジスタ42および43を能動
負荷とするゲート接地レベルシフト回路として動作し、
バイアス電圧発生回路53から供給されるバイアス電圧
出力に応答してNMOSトランジスタ37のドレインお
よびソース電極がそれぞれ出力用PMOSトランジスタ
21およびNMOSトランジスタ23をプッシュプル駆
動する。The NMOS transistors 36 and 37 in the driver stage operate as a grounded gate level shift circuit using the PMOS transistors 42 and 43 as active loads,
In response to the bias voltage output supplied from the bias voltage generating circuit 53, the drain and source electrodes of the NMOS transistor 37 push-pull-drive the output PMOS transistor 21 and the NMOS transistor 23, respectively.
【0045】バイアス電圧発生回路53のNMOSトラ
ンジスタ44、第1の電流ミラー回路57のNMOSト
ランジスタ34および第2の電流ミラー回路58のNM
OSトランジスタ35はソースホロワ回路として動作
し、NMOSトランジスタ46の負帰還回路となって、
定常状態になる。The NMOS transistor 44 of the bias voltage generating circuit 53, the NMOS transistor 34 of the first current mirror circuit 57 and the NM of the second current mirror circuit 58.
The OS transistor 35 operates as a source follower circuit and serves as a negative feedback circuit for the NMOS transistor 46.
Steady state.
【0046】NMOSトランジスタ44はPMOSトラ
ンジスタ45およびNMOSトランジスタ46の直列接
続点から供給されるバイアス電圧出力に応答してドライ
バ段のNMOSトランジスタ36および37と協調動作
し、第1の電流ミラー回路57のNMOSトランジスタ
34および第2の電流ミラー回路58のNMOSトラン
ジスタ35はNMOSトランジスタ30および31の各
々のドレイン電圧に応答してNMOSトランジスタ32
および33と協調動作する。そのため、差動入力電圧が
0レベルの状態では、NMOSトランジスタ44および
37のソース電極の電位はそれぞれ等しくなる。The NMOS transistor 44 operates in cooperation with the NMOS transistors 36 and 37 of the driver stage in response to the bias voltage output supplied from the series connection point of the PMOS transistor 45 and the NMOS transistor 46, and the NMOS transistor 44 of the first current mirror circuit 57. The NMOS transistor 34 and the NMOS transistor 35 of the second current mirror circuit 58 are responsive to the drain voltages of the NMOS transistors 30 and 31, respectively.
And 33 together. Therefore, when the differential input voltage is 0 level, the potentials of the source electrodes of the NMOS transistors 44 and 37 are equal to each other.
【0047】したがって、バイアス電圧発生回路53の
NMOSトランジスタ44および出力段のNMOSトラ
ンジスタ23のドレイン電流は一定の比率となり、この
比率にバイアス電圧発生回路53のPMOSトランジス
タ45のドレイン電流を乗じた値が、出力段のアイドリ
ング電流となるように制御される。Therefore, the drain currents of the NMOS transistor 44 of the bias voltage generating circuit 53 and the NMOS transistor 23 of the output stage have a constant ratio, and a value obtained by multiplying this ratio by the drain current of the PMOS transistor 45 of the bias voltage generating circuit 53 is used. , It is controlled so that the idling current of the output stage is obtained.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の差動増幅
回路は、出力段のトランジスタのアイドリング電流が、
出力用PMOSトランジスタのゲート・ソース間電圧
(Vgs1)と、出力用NMOSトランジスタのゲート
・ソース間電圧(Vgs2)と、これら出力用PMOS
トランジスタおよびNMOSトランジスタの各々のゲー
ト電極間に挿入されるレベルシフト用PMOSトランジ
スタ(第1の実施例のとき)またはNMOSトランジス
タ(第2の実施例のとき)のソース・ドレイン間電圧
(Vds)との総和により決定される。すなわちレベル
シフトのゲート・ソース間電圧をVgs3とすると、ア
イドリング電流を従来例と比較した場合、 本発明の場合は、Vgs1+Vgs2+Vds 従来例の場合は、Vgs1+Vgs2+Vgs3 となり、ソース・ドレイン間電圧Vdsの絶対値はゲー
ト・ソース間電圧Vgsの絶対値よりも小さな値で動作
できるため、近年の低電源電圧化(3V)における電源
電圧の変動、あるいはトランジスタのスレッショルド電
圧の変動の影響が少ない差動増幅回路の電流低減には大
きな効果が得られる。As described above, in the differential amplifier circuit of the present invention, the idling current of the output stage transistor is
The gate-source voltage (Vgs1) of the output PMOS transistor, the gate-source voltage (Vgs2) of the output NMOS transistor, and the output PMOS
The source-drain voltage (Vds) of the level shift PMOS transistor (in the first embodiment) or the NMOS transistor (in the second embodiment) inserted between the gate electrodes of the transistor and the NMOS transistor, respectively. Is determined by the sum of. That is, assuming that the gate-source voltage of the level shift is Vgs3, when the idling current is compared with the conventional example, in the case of the present invention, Vgs1 + Vgs2 + Vds becomes Vgs1 + Vgs2 + Vgs3 in the conventional example, and the absolute value of the source-drain voltage Vds is Since it can operate at a value smaller than the absolute value of the gate-source voltage Vgs, the current of the differential amplifier circuit is less affected by the fluctuation of the power supply voltage or the fluctuation of the threshold voltage of the transistor in the recent reduction of the power supply voltage (3V). A great effect can be obtained for reduction.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の第1の実施例を示す等価回路図であ
る。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例を示す等価回路図であ
る。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図3】従来の一例を示す等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a conventional example.
【図4】従来の他の例を示す等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing another conventional example.
1 第1のバイアス端子 2,6,7,11,15〜17,21,38〜43
PMOSトランジスタ 3,5,8,12,13,14,18,23,30〜3
5,36,37,44,46 NMOSトランジスタ 4 第2のバイアス端子 9 反転入力端子 10 非反転入力端子 20 高電位電源端子 22 出力端子 24 低電位電源端子 50,53 バイアス電圧発生回路 51,54 入力段 52,56 出力段 55 ドライバ段 57 第1の電流ミラー回路 58 第2の電流ミラー回路1 1st bias terminal 2,6,7,11,15-17,21,38-43
PMOS transistors 3, 5, 8, 12, 13, 14, 18, 23, 30 to 3
5, 36, 37, 44, 46 NMOS transistor 4 Second bias terminal 9 Inversion input terminal 10 Non-inversion input terminal 20 High potential power supply terminal 22 Output terminal 24 Low potential power supply terminal 50, 53 Bias voltage generation circuit 51, 54 Input Stage 52, 56 Output stage 55 Driver stage 57 First current mirror circuit 58 Second current mirror circuit
Claims (3)
力段と出力段とを備え、バイアス電圧供給手段により所
定の電圧が設定されて入力信号を差動増幅する差動増幅
回路において;前記入力段は、第1差動電流入力端と、
第2差動電流入力端と、前記第1差動電流入力端および
低電位電源端子間に第1のPMOSトランジスタおよび
第1のNMOSトランジスタが直列接続で挿入された第
1の直列接続回路と、前記第2差動電流入力端および低
電位電源端子間に第2のPMOSトランジスタおよび第
2のNMOSトランジスタが直列接続された第2の直列
接続回路とを有し、前記第1の直列接続回路の直列接続
点が前記第1および前記第2のNMOSトランジスタの
各々のゲート電極に共通接続され、前記第1および前記
第2のPMOSトランジスタの各々のゲート電極が前記
バイアス電圧供給手段のバイアス電圧出力端に接続さ
れ、前記第2の直列接続回路の直列接続点を入力段の信
号出力端とするように構成され;前記出力段は、高電位
電源端子および低電位電源端子の間に、第3のPMOS
トランジスタおよび第3のNMOSトランジスタが直列
接続で挿入されこの直列接続点を出力端子に接続すると
ともに、前記第3のPMOSトランジスタのゲート電極
が前記第2差動電流入力端に接続され、前記第3のNM
OSトランジスタのゲート電極が前記入力段の信号出力
端に接続されて構成されることを特徴とする差動増幅回
路。1. A differential amplifier circuit comprising: an input stage and an output stage of a differential amplifier including a differential current supply means, wherein a predetermined voltage is set by the bias voltage supply means to differentially amplify an input signal; The input stage includes a first differential current input terminal,
A second differential current input end, and a first series connection circuit in which a first PMOS transistor and a first NMOS transistor are inserted in series between the first differential current input end and the low potential power supply terminal; A second series connection circuit in which a second PMOS transistor and a second NMOS transistor are connected in series between the second differential current input terminal and the low potential power supply terminal; A series connection point is commonly connected to the gate electrodes of the first and second NMOS transistors, and the gate electrodes of the first and second PMOS transistors are bias voltage output terminals of the bias voltage supply means. And a series connection point of the second series connection circuit is used as a signal output terminal of an input stage; the output stage includes a high potential power supply terminal and a low potential power supply terminal. Between the power supply terminal, a third PMOS
A transistor and a third NMOS transistor are connected in series, and the series connection point is connected to the output terminal, and the gate electrode of the third PMOS transistor is connected to the second differential current input terminal; NM
A differential amplifier circuit comprising a gate electrode of an OS transistor connected to a signal output terminal of the input stage.
低位電源端子に接続された第4のNMOSトランジスタ
のドレイン電極および高位電源端子間に第4のPMOS
トランジスタおよび第5のNMOSトランジスタが直列
接続で挿入されこの直列接続点を前記第1差動電流入力
端に接続する第3の直列接続回路と、前記第4のNMO
Sトランジスタのドレイン電極および高位電源端子間に
第5のPMOSトランジスタおよび第6のNMOSトラ
ンジスタが直列接続で挿入されこの直列接続点を前記第
2差動電流入力端に接続する第4の直列接続回路とを有
し、前記第4および前記第5のPMOSトラジスタの各
々のゲート電極が第1のバイアス端子に、前記第5のN
MOSトランジスタのゲート電極が非反転入力端子に、
前記第6のNMOSトランジスタのゲート電極が反転入
力端子に、前記第4のNMOSトランジスタのゲート電
極が第2のバイアス端子にそれぞれ接続されるように構
成され;前記バイアス電圧供給手段は、高電位電源端子
および低電位電源端子の間に、第6および第7のPMO
Sトランジスタが直列接続で挿入された第5の直列接続
回路と第8のPMOSトランジスタおよび第7のNMO
Sトランジスタが直列接続で挿入された第6の直列接続
回路とを有し、前記第5の直列接続回路の直列接続点が
前記第8のPMOSトランジスタのゲート電極およびソ
ース電極を低電位電源に接続する第8のNMOSトラン
ジスタのドレイン電極にそれぞれ共通接続され、前記第
6の直列接続回路の直列接続点を前記バイアス電圧出力
端とするとともに前記第7のPMOSトランジスタのゲ
ート電極にも接続され、前記第6のPMOSトランジス
タのゲート電極が前記第1のバイアス端子に、前記第7
および前記第8のNMOSトランジスタの各々のゲート
電極が前記第2のバイアス端子にそれぞれ接続されるよ
うに構成されることを特徴とする請求項1記載の演算増
幅回路。2. The differential current supply means includes a fourth PMOS between a drain electrode of a fourth NMOS transistor whose source electrode is connected to a low power supply terminal and a high power supply terminal.
A third series connection circuit in which a transistor and a fifth NMOS transistor are inserted in series connection, and the series connection point is connected to the first differential current input terminal; and the fourth NMO.
A fifth PMOS transistor and a sixth NMOS transistor are connected in series between the drain electrode of the S transistor and the high-potential power supply terminal, and the series connection point is connected to the second differential current input terminal. And a gate electrode of each of the fourth and fifth PMOS transistors is connected to a first bias terminal and the fifth N
The gate electrode of the MOS transistor is the non-inverting input terminal,
The gate electrode of the sixth NMOS transistor is connected to the inverting input terminal, and the gate electrode of the fourth NMOS transistor is connected to the second bias terminal. The bias voltage supply means is a high-potential power supply. A sixth and a seventh PMO between the terminal and the low potential power supply terminal.
A fifth series connection circuit in which S transistors are inserted in series connection, an eighth PMOS transistor, and a seventh NMO.
A sixth series connection circuit in which an S transistor is inserted in series connection, and a series connection point of the fifth series connection circuit connects a gate electrode and a source electrode of the eighth PMOS transistor to a low potential power supply. And the drain electrode of the eighth NMOS transistor is commonly connected to each other, and the series connection point of the sixth series connection circuit is used as the bias voltage output terminal and is also connected to the gate electrode of the seventh PMOS transistor. A gate electrode of a sixth PMOS transistor is connected to the first bias terminal,
2. The operational amplifier circuit according to claim 1, wherein a gate electrode of each of the eighth NMOS transistors is connected to the second bias terminal.
増幅された信号を駆動出力するドライバ段と、この駆動
出力をプッシュプル動作で出力する出力段と、ドライバ
段にバイアス電圧を供給するバイアス電圧発生回路と、
前記入力段の出力電流を電流ミラーにより前記ドライバ
段に供給する第1の電流ミラー回路および第2の電流ミ
ラー回路とを備え;前記入力段は、高電位電源端子およ
び前記第1の電流ミラー回路の第1電流端子間に第1の
PMOSトランジスタと第2のPMOSトランジスタと
が直列接続で挿入された第1の直列接続回路と、高電位
電源端子および前記第2の電流ミラー回路の第2電流端
子間に第3のPMOSトランジスタと第4のPMOSト
ランジスタとが直列接続で挿入された第2の直列接続回
路とを有し、前記第1および前記第3のPMOSトラン
ジスタのゲート電極がそれぞれ第1のバイアス端子に接
続され、前記第2および第4のPMOSトランジスタの
ゲート電極がそれぞれ第2のバイアス端子に接続され、
さらに、前記第1の直列接続回路の直列接続点にドレイ
ン端子が接続された第1のNMOSトランジスタのソー
ス電極と前記第2の直列接続回路の直列接続点にドレイ
ン電極が接続された第2のNMOSトランジスタのソー
ス電極とが互に接続され、この接続点および低電位電源
端子の間に第3のNMOSトランジスタが挿入され、前
記第1のNMOSトランジスタのゲート電極が非反転入
力端子に、前記第2のNMOSトランジスタのゲート電
極が反転入力端子に、前記第3のNMOSトランジスタ
のゲート電極が第3のバイアス端子にそれぞれ接続され
るように構成され;前記ドライバ段は、高電位電源端子
および前記第1の電流ミラー回路の第2電流端子間に第
5のPMOSトランジスタおよび第4のNMOSトラン
ジスタが直列接続で挿入された第3の直列接続回路と、
高電位電源端子および前記第2の電流ミラー回路の第2
電流端子間に第6のPMOSトランジスタおよび第5の
NMOSトランジスタが直列接続で挿入された第4の直
列接続回路とを有し、前記第3の直列接続回路の直列接
続点が前記第5および前記第6のPMOSトランジスタ
の各々のゲート電極に共通接続され、前記第4および前
記第5のNMOSトランジスタの各々のゲート電極が前
記バイアス電圧発生回路のバイアス電圧出力端に接続さ
れ、前記第5のNMOSトランジスタのドレイン電極を
第1の出力端とし、前記第5のNMOSトランジスタの
ソース電極を第2の出力端とするように構成され;前記
第1の電流ミラー回路は、第1、第2および第3電流端
子の各々と低電位電源端子との間に第6、第7および第
8のNMOSトランジスタがそれぞれ対応して接続さ
れ、前記第6のNMOSトランジスタのドレイン電極お
よびゲート電極が前記第7および第8のNMOSトラン
ジスタのゲート電極に共通接続されるように構成され;
前記第2の電流ミラー回路は、第1、第2および第3電
流端子と低電位電源端子との間に第8、第9および第1
0のNMOSトランジスタがそれぞれ対応して接続さ
れ、前記第9のNMOSトランジスタのドレイン電極お
よびゲート電極が前記第10および第11のNMOSト
ランジスタのゲート電極に共通接続されるように構成さ
れ;前記出力段は、高電位電源端子および低電位電源端
子間に第7のPMOSトランジスタおよび第12のNM
OSトランジスタが直列接続で挿入されこの直列接続点
が出力端子に接続されるとともに、前記第7のPMOS
トランジスタのゲート電極が前記ドライバ段の第1の出
力端および位相補正用容量素子を介して前記出力端子に
それぞれ接続され、前記第12のNMOSトランジスタ
のゲート電極が前記ドライバ段の第2の出力端に接続さ
れるように構成され;前記バイアス電圧発生回路は、高
電位電源端子および低電位電源端子間に第8のPMOS
トランジスタおよび第13のNMOSトランジスタが直
列接続で挿入されこの直列接続点を前記バイアス電圧出
力端とするとともに、高位電源端子および前記第13の
NMOSトランジスタのゲート電極間に挿入された第1
4のNMOSトランジスタのゲート電極にも接続され、
前記第13のNMOSトランジスタのゲート電極が前記
第1の電流ミラー回路の第3電流端子と前記第2の電流
ミラー回路の第3電流端子とに共通接続され、前記第8
のPMOSトランジスタのゲート電極が前記第1のバイ
アス端子に接続されるように構成されたことを特徴とす
る差動増幅回路。3. An input stage that differentially amplifies an input signal, a driver stage that drives and outputs the amplified signal, an output stage that outputs this drive output by a push-pull operation, and a bias voltage is supplied to the driver stage. A bias voltage generation circuit for
A first current mirror circuit and a second current mirror circuit for supplying the output current of the input stage to the driver stage by a current mirror; the input stage having a high potential power supply terminal and the first current mirror circuit. A first series connection circuit in which a first PMOS transistor and a second PMOS transistor are inserted in series between the first current terminals of, a high-potential power supply terminal and a second current of the second current mirror circuit. A second series connection circuit in which a third PMOS transistor and a fourth PMOS transistor are inserted in series between the terminals, and the gate electrodes of the first and third PMOS transistors are respectively the first The bias electrodes of the second and fourth PMOS transistors are respectively connected to the second bias terminal.
Further, a source electrode of the first NMOS transistor having a drain terminal connected to a series connection point of the first series connection circuit and a second electrode having a drain electrode connected to a series connection point of the second series connection circuit. The source electrode of the NMOS transistor is connected to each other, a third NMOS transistor is inserted between this connection point and the low potential power supply terminal, and the gate electrode of the first NMOS transistor is connected to the non-inverting input terminal and And a gate electrode of the second NMOS transistor is connected to an inverting input terminal and a gate electrode of the third NMOS transistor is connected to a third bias terminal, respectively. A fifth PMOS transistor and a fourth NMOS transistor are connected in series between the second current terminals of the current mirror circuit of 1. A third series circuit inserted,
High potential power supply terminal and second of the second current mirror circuit
A fourth series connection circuit in which a sixth PMOS transistor and a fifth NMOS transistor are inserted in series between the current terminals, and the series connection point of the third series connection circuit is the fifth and the fifth series connection circuit. The gate electrodes of the sixth PMOS transistor are commonly connected, and the gate electrodes of the fourth and fifth NMOS transistors are connected to a bias voltage output terminal of the bias voltage generating circuit, and the fifth NMOS is connected. The drain electrode of the transistor serves as a first output terminal, and the source electrode of the fifth NMOS transistor serves as a second output terminal; the first current mirror circuit includes first, second and Sixth, seventh and eighth NMOS transistors are correspondingly connected between each of the three current terminals and the low potential power supply terminal, and the sixth NM is connected. It is configured to drain electrode and the gate electrode of the S transistor are commonly connected to a gate electrode of the NMOS transistor of the seventh and eighth;
The second current mirror circuit includes eighth, ninth and first terminals between the first, second and third current terminals and the low potential power supply terminal.
0 NMOS transistors are correspondingly connected, and the drain electrode and the gate electrode of the ninth NMOS transistor are commonly connected to the gate electrodes of the tenth and eleventh NMOS transistors; the output stage Is a seventh PMOS transistor and a twelfth NM between the high potential power supply terminal and the low potential power supply terminal.
The OS transistor is inserted in series, the series connection point is connected to the output terminal, and the seventh PMOS is connected.
A gate electrode of the transistor is respectively connected to the first output end of the driver stage and the output terminal via a phase correction capacitance element, and a gate electrode of the twelfth NMOS transistor is connected to a second output end of the driver stage. The bias voltage generating circuit is configured to be connected to a high potential power supply terminal and a low potential power supply terminal.
A transistor and a thirteenth NMOS transistor are connected in series, and the series connection point serves as the bias voltage output terminal, and a first power supply terminal inserted between the high-potential power supply terminal and the gate electrode of the thirteenth NMOS transistor.
4 is also connected to the gate electrode of the NMOS transistor,
A gate electrode of the thirteenth NMOS transistor is commonly connected to a third current terminal of the first current mirror circuit and a third current terminal of the second current mirror circuit, and
The differential amplifier circuit, wherein the gate electrode of the PMOS transistor is connected to the first bias terminal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5298796A JP2540767B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Differential amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5298796A JP2540767B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Differential amplifier circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07154164A true JPH07154164A (en) | 1995-06-16 |
JP2540767B2 JP2540767B2 (en) | 1996-10-09 |
Family
ID=17864337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5298796A Expired - Lifetime JP2540767B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | Differential amplifier circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2540767B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001041301A1 (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-07 | Yamaha Corporation | Differential amplifier |
JP2011135198A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kyodo Denshi Engineering Co Ltd | Current/voltage conversion combining output device |
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JPS6121607A (en) * | 1984-07-10 | 1986-01-30 | Nec Corp | Operational amplifier using complementary misfet |
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1993
- 1993-11-30 JP JP5298796A patent/JP2540767B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011135198A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Kyodo Denshi Engineering Co Ltd | Current/voltage conversion combining output device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2540767B2 (en) | 1996-10-09 |
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