JP2019115009A - Input circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】入力される信号が高速な場合でも出力波形の乱れの小さい入力回路を実現する。【解決手段】入力差動対11及び電流源12を有するCMOS型のオペアンプ1と、入力差動対11に並列接続された1つ以上の入力差動対2と、入力差動対2毎に設けられ、当該入力差動対2を駆動させる電流源3と、入力差動対11及び入力差動対2に入力された電圧の高低により、電流源12及び電流源3のうちの駆動させる電流源を選択する電流源選択回路4とを備えた。【選択図】図2[Problem] To realize an input circuit with little distortion of the output waveform even when the input signal is high speed. [Solution] The present invention comprises a CMOS operational amplifier 1 having an input differential pair 11 and a current source 12, one or more input differential pairs 2 connected in parallel to the input differential pair 11, a current source 3 provided for each input differential pair 2 for driving the input differential pair 2, and a current source selection circuit 4 for selecting which of the current sources 12 and 3 to drive depending on the level of the voltage input to the input differential pair 11 and the input differential pair 2. [Selected Figure] Figure 2
Description
この発明は、信号が入力される入力回路に関する。 The present invention relates to an input circuit to which a signal is input.
近接スイッチ等のように発振回路を用いたセンサ機器では、発振回路から出力された発振信号の電圧振幅の変化を検出することで検出体の接近を判定している。このセンサ機器において、発振信号をAD変換するにあたり、要求レートが発振周波数に対して遅い場合には、発振信号を整流してローパスフィルタ等で平滑化することでAD変換を行う。 In a sensor device using an oscillation circuit, such as a proximity switch, the approach of a detection object is determined by detecting a change in voltage amplitude of an oscillation signal output from the oscillation circuit. In this sensor device, when AD conversion of the oscillation signal is performed, when the required rate is slower than the oscillation frequency, AD conversion is performed by rectifying the oscillation signal and smoothing it with a low pass filter or the like.
ここで、入力された信号を整流する回路の一例として、オペアンプ及びダイオードを用いた半波整流回路(理想ダイオード回路と呼ばれる)が考えられる。この理想ダイオード回路の構成例を図7に示す。なお、図7Aは入力された信号の正側の波形のみを出力する半波整流回路を示し、図7Bは入力された信号の負側の波形のみを出力する半波整流回路を示している。
また、図7とは構成が異なるが、特許文献1,2にも、オペアンプ及びダイオードを用いた半波整流回路が示されている。
Here, a half wave rectifier circuit (referred to as an ideal diode circuit) using an operational amplifier and a diode can be considered as an example of a circuit that rectifies an input signal. A configuration example of this ideal diode circuit is shown in FIG. 7A shows a half wave rectification circuit that outputs only the positive side waveform of the input signal, and FIG. 7B shows a half wave rectification circuit that outputs only the negative side waveform of the input signal.
Although the configuration is different from that of FIG. 7,
上記のような従来の半波整流回路では、オペアンプのフィードバックによる仮想短絡の効果によりダイオードの順方向電圧の誤差をキャンセルできる。その結果、従来の半波整流回路では、ダイオードのみの半波整流回路と比較して、振幅誤差を小さくできる。
しかしながら、従来の半波整流回路では、入力された信号の電圧と基準電圧の高低が切替わる度にダイオードの導通状態が変化し、フィードバックループが切れる(又は切替わる)ため、その度にオペアンプの出力電圧が急変するという課題がある。このとき、図8に示すように、出力波形に歪が生じ、平滑化したときの誤差となり得る。なお図8において、符号801は従来の半波整流回路に入力された1MHzの信号を示し、符号802は従来の半波整流回路から出力された信号を示している。この歪を小さくするためには、オペアンプのスルーレートを入力波形に対して十分速く設計する必要がある。そのため、入力される信号が高速である場合、整流を行うことが難しい。
In the conventional half wave rectification circuit as described above, the error of the forward voltage of the diode can be canceled by the effect of the virtual short circuit by the feedback of the operational amplifier. As a result, in the conventional half-wave rectifier circuit, the amplitude error can be reduced as compared with the diode-only half-wave rectifier circuit.
However, in the conventional half-wave rectifier circuit, the conduction state of the diode changes every time the voltage of the input signal and the reference voltage are switched, and the feedback loop is broken (or switched). There is a problem that the output voltage suddenly changes. At this time, as shown in FIG. 8, distortion occurs in the output waveform, which may result in an error when smoothing. In FIG. 8,
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、入力される信号が高速な場合でも出力波形の乱れの小さい入力回路を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide an input circuit with less disturbance of the output waveform even when the input signal is high speed.
この発明に係る入力回路は、入力差動対、及び当該入力差動対を駆動させる電流源を有するCMOS型のオペアンプと、入力差動対に並列接続された1つ以上の第2の入力差動対と、第2の入力差動対毎に設けられ、当該第2の入力差動対を駆動させる第2の電流源と、入力差動対及び第2の入力差動対に入力された電圧の高低により、電流源及び第2の電流源のうちの駆動させる電流源を選択する電流源選択回路とを備えたことを特徴とする。 An input circuit according to the present invention comprises a CMOS type operational amplifier having an input differential pair and a current source for driving the input differential pair, and one or more second input differences connected in parallel to the input differential pair. A second current source provided for each of the second input differential pair and driving the second input differential pair, and input to the input differential pair and the second input differential pair It is characterized by comprising a current source selection circuit which selects a current source to be driven out of the current source and the second current source according to the level of the voltage.
この発明によれば、上記のように構成したので、入力される信号が高速な場合でも出力波形の乱れの小さい入力回路を実現できる。 According to the present invention, as configured as described above, it is possible to realize an input circuit with less disturbance of the output waveform even when the input signal is high speed.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る半波整流回路の構成例を示す図である。
半波整流回路は、入力された信号を整流する。この半波整流回路は、図1に示すように、信号選択機能付きオペアンプ(入力回路)10を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 is a view showing an example of the configuration of a half wave rectification circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
The half wave rectification circuit rectifies the input signal. As shown in FIG. 1, this half wave rectification circuit includes an operational amplifier (input circuit) 10 with a signal selection function.
信号選択機能付きオペアンプ10は、入力された信号及び基準電圧のうちの一方を増幅する。この信号選択機能付きオペアンプ10は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のオペアンプであり、1つの反転入力端子、複数の非反転入力端子、及び、1つの出力端子を有している。
半波整流回路に用いられる信号選択機能付きオペアンプ10では、非反転入力端子は2つである。そして、反転入力端子は出力端子に接続され、2つの非反転入力端子のうちの一方には信号が入力され、他方には基準電圧が入力される。図1では、2つの非反転入力端子のうちの一方に交流電圧源が接続され、他方に基準電圧が接続された場合を示している。
The
The
以下では、まず、入力された信号の正側の波形のみを出力する半波整流回路について示す。 In the following, first, a half wave rectification circuit that outputs only the positive side waveform of the input signal will be described.
信号選択機能付きオペアンプ10は、図2に示すように、オペアンプ1、入力差動対(第2の入力差動対)2、電流源(第2の電流源)3及び電流源選択回路4を備えている。
As shown in FIG. 2, the
オペアンプ1は、従来から知られている一般的なCMOS型のオペアンプである。このオペアンプ1は、入力差動対11、電流源12、能動負荷13及び出力段14を有している。
The operational amplifier 1 is a general CMOS type operational amplifier known from the prior art. The operational amplifier 1 includes an input
入力差動対11は、演算増幅用の差動対である。この入力差動対11は、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ(第1のMOSトランジスタ)111、及び、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ(第2のMOSトランジスタ)112を有している。
The input
MOSトランジスタ111のゲート端子は、上記2つの非反転入力端子のうちの一方に対応している。
MOSトランジスタ112のゲート端子は、上記反転入力端子に対応している。
The gate terminal of the
The gate terminal of the
電流源12は、入力差動対11を駆動させる。この電流源12は、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ121を有している。
The
MOSトランジスタ121は、ソース端子がグランドに接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ111のソース端子及びMOSトランジスタ112のソース端子に接続されている。
The source terminal of the
能動負荷13は、入力差動対11に対する能動的な負荷である。この能動負荷13は、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ131、及び、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ132を有している。
MOSトランジスタ131は、ソース端子が電源に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ111のドレイン端子に接続されている。
MOSトランジスタ132は、ソース端子が電源に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ112のドレイン端子に接続され、ゲート端子がドレイン端子及びMOSトランジスタ131のゲート端子に接続されている。
The source terminal of the
The source terminal of the
出力段14は、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ141、抵抗142、コンデンサ143、及び、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ144を有している。
The
MOSトランジスタ141は、ソース端子が電源に接続され、ドレイン端子が上記出力端子に接続され、ゲート端子がMOSトランジスタ131のドレイン端子に接続されている。
抵抗142は、一端がMOSトランジスタ131のドレイン端子及びMOSトランジスタ141のゲート端子に接続されている。
コンデンサ143は、一端が抵抗142の他端に接続され、他端がMOSトランジスタ141のドレイン端子及び上記出力端子に接続されている。
MOSトランジスタ144は、ソース端子がグランドに接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ141のドレイン端子、コンデンサ143の他端及び上記出力端子に接続されている。また、MOSトランジスタ144のゲート端子には、バイアス電圧が入力される。
The source terminal of the
One end of the
One end of the
The source terminal of the
入力差動対2は、1つ以上設けられ、入力差動対11に並列接続された演算増幅用の差動対である。半波整流回路に用いられる信号選択機能付きオペアンプ10では、入力差動対2は単一である。この入力差動対2は、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ(第3のMOSトランジスタ)21、及び、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ(第4のMOSトランジスタ)22を有している。
One or more input
MOSトランジスタ21は、ドレイン端子がMOSトランジスタ111のドレイン端子に接続されている。なお、MOSトランジスタ21は、通常、MOSトランジスタ111と同一の素子が用いられるが、異なる素子を用いてもよい。また、MOSトランジスタ21のゲート端子は、上記2つの非反転入力端子のうちの他方に対応している。
MOSトランジスタ22は、ドレイン端子がMOSトランジスタ112のドレイン端子に接続され、ゲート端子がMOSトランジスタ112のゲート端子に接続されている。なお、MOSトランジスタ22は、通常、MOSトランジスタ112と同一の素子が用いられるが、異なる素子を用いてもよい。
The drain terminal of the
The drain terminal of the
電流源3は、入力差動対2毎に設けられ、入力差動対2を駆動させる。この電流源3は、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ31を有している。
A
MOSトランジスタ31は、ソース端子がグランドに接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ21のソース端子及びMOSトランジスタ22のソース端子に接続されている。
The source terminal of the
電流源選択回路4は、入力差動対11(MOSトランジスタ111のゲート端子)及び入力差動対2(MOSトランジスタ21のゲート端子)に入力された電圧の高低により、電流源12及び電流源3のうちの駆動させる電流源を選択する。この電流源選択回路4は、入力差動対41、カレントミラー42及びMOSトランジスタ43を有している。
The current
入力差動対41は、電流源選択用の差動対である。この入力差動対41は、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ411、及び、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ412を有している。
The input
MOSトランジスタ411は、ゲート端子がMOSトランジスタ111のゲート端子に接続されている。
MOSトランジスタ412は、ゲート端子がMOSトランジスタ21のゲート端子に接続されている。
The gate terminal of the
The gate terminal of the
カレントミラー42は、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ421、及び、NMOSトランジスタであるMOSトランジスタ422を有している。
The
MOSトランジスタ421は、ソース端子がオペアンプ1のグランドに接続され、ドレイン端子が、ゲート端子、MOSトランジスタ412のドレイン端子及びMOSトランジスタ121のゲート端子に接続されている。
MOSトランジスタ422は、ソース端子がオペアンプ1のグランドに接続され、ドレイン端子が、ゲート端子、MOSトランジスタ411のドレイン端子及びMOSトランジスタ31のゲート端子に接続されている。
The source terminal of the
The source terminal of the
MOSトランジスタ43は、ソース端子がオペアンプ1の電源に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ411のソース端子及びMOSトランジスタ412のソース端子に接続されている。また、MOSトランジスタ43のゲート端子には、バイアス電圧が入力される。
The source terminal of the
次に、実施の形態1に係る半波整流回路の動作について説明する。ここでは、図2に示す信号選択機能付きオペアンプ10を用いて半波整流回路が構成され、MOSトランジスタ111のゲート端子及びMOSトランジスタ411のゲート端子に信号が入力され、MOSトランジスタ21のゲート端子及びMOSトランジスタ412のゲート端子に基準電圧が入力されるものとする。
この場合、半波整流回路に入力された信号の電圧が基準電圧より高いと、MOSトランジスタ412が導通し、カレントミラー42の効果により電流源12が駆動し、当該信号が入力されたMOSトランジスタ111が導通するため、半波整流回路は当該信号のボルテージフォロアとして動作する。また、半波整流回路に入力された信号の電圧が基準電圧より低いと、MOSトランジスタ411が導通し、カレントミラー42の効果により電流源3が駆動し、当該基準電圧が入力されたMOSトランジスタ21が導通するため、半波整流回路は当該基準電圧のボルテージフォロアとして動作する。その結果、半波整流回路からは上記信号の正側の波形のみが出力される。
Next, the operation of the half wave rectification circuit according to the first embodiment will be described. Here, a half wave rectification circuit is configured using the
In this case, when the voltage of the signal input to the half-wave rectifier circuit is higher than the reference voltage, the
この半波整流回路では、従来のダイオードを用いた半波整流回路とは異なり、フィードバックループが常に繋がっている。そのため、半波整流回路に入力された信号の電圧と基準電圧の高低が切替わるタイミングでの信号選択機能付きオペアンプ10の出力端子の電圧変動が小さく、オペアンプ1に要求されるスルーレートが小さいという利点がある。
図3に実施の形態1に係る半波整流回路及び従来の半波整流回路に対して1MHzの信号を入力した場合での出力波形の一例を示す。図3において、符号301は実施の形態1に係る半波整流回路及び従来の半波整流回路に入力された1MHzの信号を示し、符号302は実施の形態1に係る半波整流回路から出力された信号を示し、符号303は従来の半波整流回路から出力された信号を示している。この図3に示すように、実施の形態1に係る半波整流回路では、従来のダイオードを用いた半波整流回路に対し、入力波形に対する出力波形の追従性が向上していることが分かる。
In this half-wave rectifier circuit, unlike a conventional half-wave rectifier circuit using a diode, a feedback loop is always connected. Therefore, the voltage fluctuation of the output terminal of the operational amplifier with
FIG. 3 shows an example of an output waveform when a 1 MHz signal is input to the half wave rectification circuit according to the first embodiment and the conventional half wave rectification circuit. In FIG. 3,
また、実施の形態1に係る半波整流回路では、入力される信号の振幅が小さい場合でも出力波形の誤差を抑制可能となる。すなわち、入力される信号の振幅が小さい場合、出力波形の誤差を抑制するため、入力差動対11及び入力差動対2のうちの動作させる入力差動対の切替えを急峻に行う必要がある。そこで、この場合には、電流源選択回路4の入力差動対41のトランジスタサイズW/Lを大きくすることで、ゲート−ソース間電圧(VGS)−閾値電圧(VTH)を小さくする。なお、電流源選択用の入力差動対41は演算増幅用の入力差動対11及び入力差動対2とは別体であり、この入力差動対41のトランジスタサイズW/Lを大きくしても信号選択機能付きオペアンプ10の帯域は高くならない。
このように、実施の形態1に係る半波整流回路では、入力される信号の振幅が小さい場合でも出力波形の誤差を抑制可能となり、回路設計が容易となる。
Further, in the half wave rectification circuit according to the first embodiment, even when the amplitude of the input signal is small, the error of the output waveform can be suppressed. That is, when the amplitude of the input signal is small, in order to suppress the error of the output waveform, it is necessary to rapidly switch the input differential pair to be operated among the input
As described above, in the half-wave rectifier circuit according to the first embodiment, even when the amplitude of the input signal is small, the error of the output waveform can be suppressed, and the circuit design becomes easy.
上記では、入力された信号の正側の波形のみを出力する半波整流回路の場合を示した。一方、入力された信号の負側の波形のみを出力する半波整流回路の場合には、例えば、電流源選択回路4の選択結果に対して、対応する電流源を入れ替えることで構成可能である。一方、入力差動対11及び入力差動対2がNMOSトランジスタを用いて構成される場合、入力差動対11及び入力差動対2が動作する入力電圧の下限が、NMOSトランジスタの閾値電圧で制限される。よって、入力された信号の負側の波形のみを出力する半波整流回路の場合には、例えば図4に示すように入力差動対11及び入力差動対2をPMOSトランジスタを用いて構成することで、低い入力電圧にも対応可能となる。
In the above, the case of the half wave rectifier circuit which outputs only the positive side waveform of the input signal was shown. On the other hand, in the case of a half wave rectification circuit that outputs only the negative side waveform of the input signal, for example, it is possible to replace the corresponding current source with the selection result of the current
この場合、電圧の高低関係と動作するMOSトランジスタ111,21の関係が逆転する。すなわち、半波整流回路に入力された信号の電圧が基準電圧より低いと、MOSトランジスタ412が導通し、カレントミラー42の効果により電流源12が駆動し、当該信号が入力されたMOSトランジスタ111が導通するため、半波整流回路は当該信号のボルテージフォロアとして動作する。また、半波整流回路に入力された信号の電圧が基準電圧より高いと、MOSトランジスタ411が導通し、カレントミラー42の効果により電流源3が駆動し、当該基準電圧が入力されたMOSトランジスタ21が導通するため、半波整流回路は基準電圧のボルテージフォロアとして動作する。その結果、半波整流回路からは上記信号の負側の波形のみが出力される。
In this case, the relationship between the high and low voltage relationships and the relationship between the operating
なお上記では、電流源選択回路4の入力差動対41のトランジスタサイズW/Lを大きくすることで、入力差動対11及び入力差動対2のうちの動作させる入力差動対の切替えを急峻に行う場合を示した。それに対し、例えば、図5に示すように、電流源選択回路4の前段に差動増幅回路5を設けて、差動増幅回路5により電流源選択回路4への入力信号自体を増幅してもよい。これにより、入力差動対11及び入力差動対2のうちの動作させる入力差動対の切替えを更に急峻に行うことができる。
In the above, the transistor size W / L of the input
差動増幅回路5は、入力差動対11(MOSトランジスタ111のゲート端子)及び入力差動対2(MOSトランジスタ21のゲート端子)に入力される電圧の差動成分を増幅する。この差動増幅回路5は、入力差動対51、抵抗52、抵抗53及びMOSトランジスタ54を有している。
Differential amplifier circuit 5 amplifies a differential component of the voltage input to input differential pair 11 (the gate terminal of MOS transistor 111) and input differential pair 2 (the gate terminal of MOS transistor 21). The differential amplifier circuit 5 includes an input
入力差動対51は、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ511、及び、PMOSトランジスタであるMOSトランジスタ512を有している。
The input
MOSトランジスタ511は、ゲート端子がMOSトランジスタ111のゲート端子に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ412のゲート端子に接続されている。
MOSトランジスタ512は、ゲート端子がMOSトランジスタ21のゲート端子に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ411のゲート端子に接続されている。
The gate terminal of the MOS transistor 511 is connected to the gate terminal of the
The gate terminal of the
抵抗52は、一端がMOSトランジスタ511のドレイン端子及びMOSトランジスタ412のゲート端子に接続され、他端がオペアンプ1のグランドに接続されている。
抵抗53は、一端がMOSトランジスタ512のドレイン端子及びMOSトランジスタ411のゲート端子に接続され、他端がオペアンプ1のグランドに接続されている。
One end of the
One end of the
MOSトランジスタ54は、ソース端子がオペアンプ1の電源に接続され、ドレイン端子がMOSトランジスタ511のソース端子及びMOSトランジスタ512のソース端子に接続されている。また、MOSトランジスタ54のゲート端子には、バイアス電圧が入力される。
The source terminal of the
この場合、電流源選択回路4は、差動増幅回路5により増幅された差動成分により、電流源12及び電流源3のうちの駆動させる電流源を選択する。
In this case, the current
また、入力された信号の負側の波形のみを出力する半波整流回路に用いられる信号選択機能付きオペアンプ10の場合に対し、差動増幅回路5を追加した場合には、例えば図6に示すような回路構成となる。
Also, in the case of the differential amplifier circuit 5 being added to the case of the
また上記では、差動増幅回路5として、図5,6に示される回路構成のものを用いた場合を示した。しかしながら、差動増幅回路5の回路構成はこれに限らず、入力差動対11及び入力差動対2に入力される電圧の差動成分を増幅する構成であればよい。
例えば、図5に示す抵抗52,53を図6に示す能動負荷13のMOSトランジスタ131,132に置き換えてもよい。同様に、例えば、図6に示す抵抗52,53を図5に示す能動負荷13のMOSトランジスタ131,132に置き換えてもよい。
Further, in the above, the case where the circuit configuration shown in FIG. However, the circuit configuration of the differential amplifier circuit 5 is not limited to this, as long as the differential components of the voltages input to the input
For example, the
また上記では、オペアンプ1として、図2,4−6に示される回路構成のものを用いた場合を示した。しかしながら、オペアンプ1の回路構成はこれに限らず、入力差動対11及び電流源12を有する構成であればよい。
In the above, the case where the circuit configuration shown in FIGS. 2 and 4-6 is used as the operational amplifier 1 is shown. However, the circuit configuration of the operational amplifier 1 is not limited to this, as long as the input
また上記では、信号選択機能付きオペアンプ10が半波整流回路に適用され、入力差動対2が単一である場合を示した。しかしながら、信号選択機能付きオペアンプ10の適用先はこれに限らず、また、入力差動対11に対して複数の入力差動対2が並列接続されていてもよい。
ここで、入力差動対41がNMOSトランジスタを用いて構成された場合には、入力差動対11及び複数の入力差動対2のうちの最高電圧が入力された入力差動対が導通し、他の入力差動対はカットオフ領域となる。また、入力差動対41がPMOSトランジスタを用いて構成された場合には、入力差動対11及び複数の入力差動対2のうちの最低電圧が入力された入力差動対が導通し、他の入力差動対はカットオフ領域となる。
In the above, the case where the operational amplifier with
Here, when the input
以上のように、この実施の形態1によれば、入力差動対11及び電流源12を有するCMOS型のオペアンプ1と、入力差動対11に並列接続された1つ以上の入力差動対2と、入力差動対2毎に設けられ、当該入力差動対2を駆動させる電流源3と、入力差動対11及び入力差動対2に入力された電圧の高低により、電流源12及び電流源3のうちの駆動させる電流源を選択する電流源選択回路4とを備えたので、入力される信号が高速な場合でも出力波形の乱れの小さい入力回路を実現できる。
As described above, according to the first embodiment, the CMOS type operational amplifier 1 having the input
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, modifications of optional components of the embodiment or omission of optional components of the embodiment is possible.
1 オペアンプ
2 入力差動対(第2の入力差動対)
3 電流源(第2の電流源)
4 電流源選択回路
5 差動増幅回路
10 信号選択機能付きオペアンプ(入力回路)
11 入力差動対
12 電流源
13 能動負荷
14 出力段
21 MOSトランジスタ(第3のMOSトランジスタ)
22 MOSトランジスタ(第4のMOSトランジスタ)
31 MOSトランジスタ
41 入力差動対
42 カレントミラー
43 MOSトランジスタ
51 入力差動対
52 抵抗
53 抵抗
54 MOSトランジスタ
111 MOSトランジスタ(第1のMOSトランジスタ)
112 MOSトランジスタ(第2のMOSトランジスタ)
121 MOSトランジスタ
131 MOSトランジスタ
132 MOSトランジスタ
141 MOSトランジスタ
142 抵抗
143 コンデンサ
144 MOSトランジスタ
411 MOSトランジスタ
412 MOSトランジスタ
421 MOSトランジスタ
422 MOSトランジスタ
511 MOSトランジスタ
512 MOSトランジスタ
1
3 current source (second current source)
4 current source selection circuit 5
11 input
22 MOS transistor (fourth MOS transistor)
31
112 MOS transistor (second MOS transistor)
121
Claims (3)
前記入力差動対に並列接続された1つ以上の第2の入力差動対と、
前記第2の入力差動対毎に設けられ、当該第2の入力差動対を駆動させる第2の電流源と、
前記入力差動対及び前記第2の入力差動対に入力された電圧の高低により、前記電流源及び前記第2の電流源のうちの駆動させる電流源を選択する電流源選択回路と
を備えた入力回路。 A CMOS-type operational amplifier having an input differential pair and a current source for driving the input differential pair;
One or more second input differential pairs connected in parallel to the input differential pair;
A second current source provided for each of the second input differential pairs and driving the second input differential pair;
A current source selection circuit for selecting one of the current source and the second current source to be driven according to the level of the voltage input to the input differential pair and the second input differential pair Input circuit.
前記電流源選択回路は、前記差動増幅回路により増幅された差動成分により、前記電流源及び前記第2の電流源のうちの駆動させる電流源を選択する
ことを特徴とする請求項1記載の入力回路。 A differential amplification circuit that amplifies differential components of voltages input to the input differential pair and the second input differential pair;
The current source selection circuit selects a current source to be driven out of the current source and the second current source according to the differential component amplified by the differential amplifier circuit. Input circuit.
前記第2の入力差動対は、単一であり、ドレイン端子が前記第1のMOSトランジスタのドレイン端子に接続された第3のMOSトランジスタ及びドレイン端子が前記第2のMOSトランジスタのドレイン端子に接続された第4のMOSトランジスタから成り、
前記オペアンプは、出力端子が前記第2のMOSトランジスタのゲート端子及び前記第4のMOSトランジスタのゲート端子に接続され、
前記第1のMOSトランジスタのゲート端子及び前記第3のMOSトランジスタのゲート端子のうちの一方には基準電圧が入力され、他方には信号が入力される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の入力回路。 The input differential pair comprises a first MOS transistor whose gate terminal is a non-inversion input terminal and a second MOS transistor whose gate terminal is an inversion input terminal.
The second input differential pair is single, the third MOS transistor whose drain terminal is connected to the drain terminal of the first MOS transistor, and the drain terminal is the drain terminal of the second MOS transistor. Consisting of a connected fourth MOS transistor,
An output terminal of the operational amplifier is connected to a gate terminal of the second MOS transistor and a gate terminal of the fourth MOS transistor.
The reference voltage is input to one of the gate terminal of the first MOS transistor and the gate terminal of the third MOS transistor, and the signal is input to the other. The input circuit of 2.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2017
- 2017-12-26 JP JP2017249203A patent/JP2019115009A/en active Pending
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