JPH07273567A - Operational amplifier circuit - Google Patents
Operational amplifier circuitInfo
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- JPH07273567A JPH07273567A JP6085400A JP8540094A JPH07273567A JP H07273567 A JPH07273567 A JP H07273567A JP 6085400 A JP6085400 A JP 6085400A JP 8540094 A JP8540094 A JP 8540094A JP H07273567 A JPH07273567 A JP H07273567A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、差動入力・差動出力
形のオペアンプ回路に関し、同相帰還回路の構成を簡略
化したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential input / differential output type operational amplifier circuit having a simplified common mode feedback circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】差動入力・差動出力形のオペアンプは、
一般に初段の差動増幅段とこの差動増幅段の差動出力信
号をそれぞれ増幅する出力増幅段で構成される。そし
て、出力増幅段の差動出力の同相電圧成分を検出して、
この同相電圧成分と所定の基準電圧との差を求めて、こ
れを差動増幅段に帰還することにより、同相電圧を安定
化させている。2. Description of the Prior Art Differential input / differential output operational amplifiers are
Generally, it is composed of a first stage differential amplification stage and an output amplification stage that amplifies the differential output signal of this differential amplification stage. Then, the common mode voltage component of the differential output of the output amplification stage is detected,
The difference between the common-mode voltage component and a predetermined reference voltage is obtained, and the difference is fed back to the differential amplification stage to stabilize the common-mode voltage.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の差動入力・差動
出力形のオペアンプは、一般に同相電圧を安定化させる
ための同相帰還回路に複雑な回路を持つものが多く、回
路素子数が多く必要となる欠点があった。Many of the conventional differential input / differential output type operational amplifiers generally have a complicated circuit in the common mode feedback circuit for stabilizing the common mode voltage, and the number of circuit elements is large. There was a necessary drawback.
【０００４】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、同相帰還回路の構成を簡略化した差動入
力・差動出力形のオペアンプ回路を提供しようとするも
のである。The present invention intends to solve the above problems in the prior art and to provide a differential input / differential output type operational amplifier circuit having a simplified common mode feedback circuit.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、差動増幅回
路の増幅素子を構成する２個のトランジスタＱ１，Ｑ２
に負荷としてトランジスタＱ５，Ｑ６をそれぞれ接続し
てなる差動増幅段と、この差動増幅段の各トランジスタ
Ｑ１，Ｑ２の出力信号をそれぞれ増幅する出力増幅段
と、この出力増幅段から出力される差動出力信号の同相
電圧成分を検出する同相電圧成分検出回路と、前記検出
された同相電圧成分を入力する一方のトランジスタＱ３
と、基準電圧を入力する他方のトランジスタＱ４と、前
記差動増幅段と同一の定電流を供給する定電流源を有す
る差動増幅回路で構成され、トランジスタＱ３には負荷
としてトランジスタＱ７が接続され、当該トランジスタ
Ｑ７と前記差動増幅段のトランジスタＱ５，Ｑ６は、ト
ランジスタＱ７の電流をトランジスタＱ５，Ｑ６にカレ
ントミラー合成するカレントミラー回路を構成してなる
同相帰還回路と、を具備してなるものである。According to the present invention, there are provided two transistors Q1 and Q2 constituting an amplifying element of a differential amplifier circuit.
A differential amplification stage in which transistors Q5 and Q6 are respectively connected as a load, an output amplification stage which amplifies the output signals of the transistors Q1 and Q2 of the differential amplification stage, and an output amplification stage A common-mode voltage component detection circuit for detecting a common-mode voltage component of the differential output signal, and one transistor Q3 for inputting the detected common-mode voltage component.
And a differential amplifier circuit having the other transistor Q4 for inputting a reference voltage and a constant current source for supplying the same constant current as the differential amplifier stage. The transistor Q3 is connected to a transistor Q7 as a load. The transistor Q7 and the transistors Q5 and Q6 of the differential amplification stage include a common-mode feedback circuit that forms a current mirror circuit that current-mirror-synthesizes the current of the transistor Q7 with the transistors Q5 and Q6. Is.
【０００６】[0006]
【作用】この発明によれば、同相帰還回路は、差動増幅
回路で差動出力の同相電圧成分と基準電圧の差電圧を増
幅し、この差動増幅回路のトランジスタＱ３に負荷とし
て挿入されているトランジスタＱ７にこの差電圧に応じ
た電流を流す。そして、この電流はトランジスタＱ７と
カレントミラー回路を構成する差動増幅段の負荷トラン
ジスタＱ５，Ｑ６に流されて、出力増幅段を制御する。
このようにして、出力増幅段の差動出力の同相電圧に帰
還がかけられて、差動出力の同相電圧が安定化される。According to the present invention, the common-mode feedback circuit amplifies the difference voltage between the common-mode voltage component of the differential output and the reference voltage by the differential amplifier circuit and is inserted as a load in the transistor Q3 of the differential amplifier circuit. A current corresponding to this difference voltage is passed through the transistor Q7. Then, this current is passed through the load transistors Q5 and Q6 of the differential amplification stage which forms a current mirror circuit with the transistor Q7, and controls the output amplification stage.
In this way, the common mode voltage of the differential output of the output amplification stage is fed back, and the common mode voltage of the differential output is stabilized.
【０００７】これによれば、同相帰還回路は、差動増幅
回路とこの差動増幅回路のトランジスタＱ３に負荷とし
て挿入されたトランジスタＱ７で構成することができる
ので、少ない素子数で簡単に構成することができる。According to this, since the common-mode feedback circuit can be composed of the differential amplifier circuit and the transistor Q7 inserted as a load into the transistor Q3 of the differential amplifier circuit, the common-mode feedback circuit can be simply constructed with a small number of elements. be able to.
【０００８】[0008]
【実施例】この発明の一実施例を図１に示す。このオペ
アンプ回路１０はＣＭＯＳオペアンプとして、ＩＣ内に
構成されたものである。差動増幅段１２は、トランジス
タＱ１，Ｑ２とこれらの共通ソース電流源としてのトラ
ンジスタＱ１２で差動増幅回路を構成している。入力端
子ＩＮ−Ａ，ＩＮ−Ｂから入力された信号はトランジス
タＱ１，Ｑ２のゲートに入力される。トランジスタＱ
１，Ｑ２には負荷としてトランジスタＱ５，Ｑ６が接続
され、トランジスタＱ１，Ｑ５の接続点およびトランジ
スタＱ２，Ｑ６の接続点から差動増幅段１２の出力信号
Ｓ１，Ｓ２が出力される。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The operational amplifier circuit 10 is configured in the IC as a CMOS operational amplifier. The differential amplifier stage 12 constitutes a differential amplifier circuit with the transistors Q1 and Q2 and a transistor Q12 as a common source current source for these transistors. The signals input from the input terminals IN-A and IN-B are input to the gates of the transistors Q1 and Q2. Transistor Q
Transistors Q5 and Q6 are connected as loads to 1 and Q2, and output signals S1 and S2 of the differential amplifier stage 12 are output from the connection points of the transistors Q1 and Q5 and the connection points of the transistors Q2 and Q6.
【０００９】出力増幅段１４は、増幅素子としてトラン
ジスタＱ８，Ｑ９を具え、前記差動増幅段１２の出力信
号Ｓ１，Ｓ２をゲートにそれぞれ入力する。トランジス
タＱ８のドレイン・ゲート間に接続された抵抗Ｒ１とコ
ンデンサＣ１およびトランジスタＱ９のドレイン・ゲー
ト間に接続された抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２は、位相補
正用の素子である。トランジスタＱ８，Ｑ９には、定電
流回路を構成するトランジスタＱ１０，Ｑ１１が負荷と
してそれぞれ挿入されている。そして、トランジスタＱ
８，Ｑ１０の接続点およびトランジスタＱ９，Ｑ１１の
接続点から出力Ｖoa，Ｖobが出力されて、出力端子ＯＵ
Ｔ−Ａ，ＯＵＴ−Ｂに導かれる。このようにして、差動
増幅段１２と出力増幅段１４とで差動入力・差動出力の
オペアンプ回路を構成している。The output amplification stage 14 includes transistors Q8 and Q9 as amplification elements, and inputs the output signals S1 and S2 of the differential amplification stage 12 to the gates thereof, respectively. A resistor R1 and a capacitor C1 connected between the drain and gate of the transistor Q8 and a resistor R2 and a capacitor C2 connected between the drain and gate of the transistor Q9 are elements for phase correction. Transistors Q8 and Q9 are respectively loaded with transistors Q10 and Q11 forming a constant current circuit as loads. And the transistor Q
Outputs V oa and V ob are output from the connection point of Q8 and Q10 and the connection point of transistors Q9 and Q11, and the output terminal OU.
It is led to T-A and OUT-B. In this way, the differential amplifier stage 12 and the output amplifier stage 14 constitute a differential input / differential output operational amplifier circuit.
【００１０】同相電圧成分検出回路１６は、出力ＯＵＴ
−Ａ，ＯＵＴ−Ｂ間にコンデンサＣ３と抵抗Ｒ３の並列
回路と、コンデンサＣ４と抵抗Ｒ４の並列回路を直列接
続して構成されている。ここで、Ｃ３＝Ｃ４、Ｒ３＝Ｒ
４である。これにより、これら並列回路どうしの接続点
Ｐには、出力Ｖoa，Ｖobの同相電圧成分Ｖｃが得られ
る。The common-mode voltage component detection circuit 16 outputs the output OUT.
A parallel circuit of a capacitor C3 and a resistor R3 and a parallel circuit of a capacitor C4 and a resistor R4 are connected in series between -A and OUT-B. Here, C3 = C4, R3 = R
It is 4. Thus, the connection point P of the parallel circuits to each other, the output V oa, common mode voltage component Vc of V ob is obtained.
【００１１】同相帰還回路１８は、トランジスタＱ３，
Ｑ４とこれらの共通電流源としてのトランジスタＱ１２
で差動増幅回路を構成している。トランジスタＱ１２は
差動増幅段１２のトランジスタＱ１２と同一サイスで構
成され、同一のバイアス電圧Ｖbiasにより、トランジス
タＱ１２と同一の定電流を供給する。トランジスタＱ３
のゲートには、前記同相電圧成分検出回路１６の接続点
Ｐに得られている出力信号Ｖoa，Ｖobの同相電圧成分Ｖ
ｃが入力され、トランジスタＱ４のゲートには基準電圧
Ｖref が入力されている。したがって、トランジスタＱ
３，Ｑ４による差動増幅回路は、出力信号Ｖoa，Ｖobの
同相電圧成分Ｖｃと基準電圧Ｖref との差電圧を増幅す
ることになる。The common mode feedback circuit 18 includes transistors Q3 and Q3.
Q4 and transistor Q12 as a common current source for these
Constitutes a differential amplifier circuit. The transistor Q12 has the same size as the transistor Q12 of the differential amplification stage 12, and supplies the same constant current as the transistor Q12 with the same bias voltage V bias . Transistor Q3
Has a common-mode voltage component V of the output signals Voa and Vob obtained at the connection point P of the common-mode voltage component detection circuit 16.
c is input, and the reference voltage V ref is input to the gate of the transistor Q4. Therefore, the transistor Q
3, Q4 by the differential amplifier circuit, the output signal V oa, will amplify the difference voltage between the common mode voltage component Vc and the reference voltage V ref of the V ob.
【００１２】同相帰還回路１８のトランジスタＱ３に
は、負荷としてトランジスタＱ７が接続されている。ト
ランジスタＱ７は、トランジスタＱ５，Ｑ６と同一サイ
ズに設定されている。これらトランジスタＱ７とトラン
ジスタＱ５，Ｑ６はカレントミラー回路を構成する。し
たがって、トランジスタＱ３の電流（同相電圧成分Ｖｃ
と基準電圧Ｖref との差電圧に対応した電流）はトラン
ジスタＱ５，Ｑ６の電流となり、トランジスタＱ８，Ｑ
９のゲート電圧を制御し、出力信号Ｖoa，Ｖobの同相電
圧成分Ｖｃに帰還がかかる。そして、この帰還により、
出力信号Ｖoa，Ｖobの同相電圧成分Ｖｃは基準電圧Ｖ
ref と同電位になるように制御され、同相電圧成分Ｖｃ
が安定化される。A transistor Q7 is connected to the transistor Q3 of the common mode feedback circuit 18 as a load. The transistor Q7 is set to have the same size as the transistors Q5 and Q6. The transistor Q7 and the transistors Q5 and Q6 form a current mirror circuit. Therefore, the current of the transistor Q3 (common-mode voltage component Vc
Current corresponding to the difference voltage between the reference voltage V ref and the reference voltage V ref becomes the current of the transistors Q5 and Q6, and the transistors Q8 and Q6
Controls the gate voltage of 9, feedback is applied the output signal V oa, the common mode voltage component Vc of V ob. And by this return,
The common-mode voltage component Vc of the output signals V oa and V ob is the reference voltage V
It is controlled to have the same potential as ref, and the common-mode voltage component Vc
Is stabilized.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、同相帰還回路は、差動増幅回路とこの差動増幅回路
のトランジスタＱ３に負荷として挿入されたトランジス
タＱ７で構成することができるので、少ない素子数で簡
単に構成することができる。As described above, according to the present invention, the common-mode feedback circuit can be composed of the differential amplifier circuit and the transistor Q7 inserted as a load into the transistor Q3 of the differential amplifier circuit. It can be easily configured with a small number of elements.
【図１】 この発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
１０ オペアンプ回路 １２ 差動増幅段 １４ 出力増幅段 １６ 同相電圧成分検出回路 １８ 同相帰還回路 10 operational amplifier circuit 12 differential amplification stage 14 output amplification stage 16 common-mode voltage component detection circuit 18 common-mode feedback circuit
Claims (1)
トランジスタＱ１，Ｑ２に負荷としてトランジスタＱ
５，Ｑ６をそれぞれ接続してなる差動増幅段と、 この差動増幅段の各トランジスタＱ１，Ｑ２の出力信号
をそれぞれ増幅する出力増幅段と、 この出力増幅段から出力される差動出力信号の同相電圧
成分を検出する同相電圧成分検出回路と、 前記検出された同相電圧成分を入力する一方のトランジ
スタＱ３と、基準電圧を入力する他方のトランジスタＱ
４と、前記差動増幅段と同一の定電流を供給する定電流
源を有する差動増幅回路で構成され、トランジスタＱ３
には負荷としてトランジスタＱ７が接続され、当該トラ
ンジスタＱ７と前記差動増幅段のトランジスタＱ５，Ｑ
６は、トランジスタＱ７の電流をトランジスタＱ５，Ｑ
６にカレントミラー合成するカレントミラー回路を構成
してなる同相帰還回路と、 を具備してなるオペアンプ回路。1. A transistor Q as a load for two transistors Q1 and Q2 forming an amplifying element of a differential amplifier circuit.
5, a differential amplification stage formed by connecting Q6, an output amplification stage for amplifying the output signals of the transistors Q1, Q2 of the differential amplification stage, and a differential output signal output from the output amplification stage. Common-mode voltage component detection circuit for detecting the common-mode voltage component of the same, one transistor Q3 for inputting the detected common-mode voltage component, and the other transistor Q for inputting the reference voltage
4 and a differential amplifier circuit having a constant current source for supplying the same constant current as that of the differential amplifier stage.
Is connected to a transistor Q7 as a load, and the transistor Q7 and the transistors Q5 and Q of the differential amplification stage are connected.
6 is the current of the transistor Q7, the transistors Q5, Q
An in-phase feedback circuit, which comprises a current mirror circuit for synthesizing a current mirror in 6, and an operational amplifier circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085400A JPH07273567A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Operational amplifier circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6085400A JPH07273567A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Operational amplifier circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273567A true JPH07273567A (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=13857741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6085400A Pending JPH07273567A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Operational amplifier circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07273567A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998917B2 (en) | 2003-03-11 | 2006-02-14 | Fujitsu Limited | Common-mode feedback circuit and differential operational amplifier circuit having stable operation and low power consumption |
| JP2006262104A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Yamaha Corp | D level amplifier |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6085400A patent/JPH07273567A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998917B2 (en) | 2003-03-11 | 2006-02-14 | Fujitsu Limited | Common-mode feedback circuit and differential operational amplifier circuit having stable operation and low power consumption |
| JP2006262104A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Yamaha Corp | D level amplifier |
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