專利名稱：差動放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種差動放大器，特別是涉及一種適用于藉由后段的源極 接地放大器取出輸入段的差動放大電路的輸出的形式的差動放大器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的功率放大器由于動作點的不同，有A級、AB級、B級、C級、D 級等的放大器。其中，A、 AB級放大器是經(jīng)常當作音頻用使用，為了實現(xiàn)低 消耗電流，以釆用以個別晶體管使交流訊號的上半部分(正的半周期)和 下半部分(負的半周期)予以動作的「AB級推挽方式」的情形為多。AB級 推挽方式中，以被推挽連接的輸出晶體管驅(qū)動上半部分和下半部分，依此 制作輸出訊號。
圖1是表示藉由現(xiàn)有的A級動作的操作放大器的實施例的示意圖。在 圖1中，11為差動放大電路，由兩個晶體管M1、 MZ所構(gòu)成的差動對，和用 以雙頭取出差動放大電路11的輸出的電流鏡電路M3、 M4，和被連接在差動 對的定電流電路lc所構(gòu)成。構(gòu)成差動對的一對晶體管Ml、 M2該柵極是被 連接在兩個輸入端子IN1、 IN2。
再者，兩個晶體管Ml、 M2的源極彼此互相被共同連接，在該些共同源 極連接有定電流電路Ic的一端，定電流電路Ic的另一端是接地。再者，該 些兩個晶體管Ml、 M2的漏極是各經(jīng)由M3、 M4而連接在電源VDD。晶體管 M3 、 M4 二波此是以電流鏡連接。
Rl、 R2為偏壓電阻，對晶體管M1、 M2供給偏壓電壓VB。再者，M5為 差動放大電路ll的輸出訊號被供給至柵極的源極接地型的晶體管，當作源 極接地放大器發(fā)揮功能。該源極接地放大器M5是該漏極被連接在定電流電 路Io,并且被連接在輸出端子0UT。再者，源極接地放大器M5的源極是被 連接在電流VDD。如此一來，以往的A級放大器是以源極接地放大器M5取 出差動放大電路ll的輸出的形式。
第2圖是表示自輸出端子OUT輸出的交流訊號的波形的圖式。如上述 般所構(gòu)成的A級放大器中，自輸出端子OUT所輸出的交流訊號的上半部分 (正的半周期)U的動態(tài)范圍，是以來自源極接地放大器M5的電流供給能 力所決定。源極接地放大器M5因藉由電源VDD可以充分驅(qū)動，故具有大電 流供給能力。因此，關(guān)于交流訊號的正半周期U是如第2圖U)所示般可 充分確保大振幅。
另外，交流訊號的下半部分(負的半周期)D的靜態(tài)范圍，是以定電流 Io的電流值來決定。因此，定電流電路IO的電流值充分大之時，如第2圖
(a )般即使在負的半周期D亦可以取得大振幅。對此，當定電流電路Io的 電流值小時，則如第2圖(b)所示般在負的半周期D無法取得大振幅，交 流訊號的波型產(chǎn)生變形。
因此，為了抑制交流訊號的歪斜，不得不增大定電流電路Io的電 流值，其部分則有增大消耗電流的問題。尤其，隨著連接在輸出端子OUT 的負荷變重(負荷抵抗變小)，當不增大定電流電路Io的電流值時，訊號 產(chǎn)生變形。因此，在圖1的電路被連接在輸出端子OUT的負荷變重之時，謀 求低消耗電流化極為困難。
并且，提案有藉由使差動放大電路的輸出通至電流鏡電路，以取出同相 或逆相的兩個輸出訊號的技術(shù)(例如，參照專利文獻1 )。 〔專利文獻1〕日本特開平11-308057號公報
但是，上述專利文獻1中所記載的技術(shù)，因多使用電流鏡電路，故有 對通道調(diào)制效果產(chǎn)生影響，輸出補償電流增大的問題。再者，因在高頻區(qū) 域，在同相、逆相的兩個輸出訊號間產(chǎn)生相位差，故無法避免發(fā)生變形。 因此，專利文獻l所記載的放大器是有在高頻區(qū)域無法使用的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的差動放大電路存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類 產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，以期創(chuàng)設一種新型結(jié)構(gòu)的 差動放大器，能夠改進一般現(xiàn)有的差動放大電路，使其更具有實用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的差動放大電路存在的缺陷，而提 供一種新型結(jié)構(gòu)的差動放大器，所要解決的技術(shù)問題是使其提供一種即使 在高頻區(qū)域亦可使用，可改善因通道調(diào)制效果所引起的輸出補償電流或訊 號歪斜，并降低消耗電流的差動放大器，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè) 上的利用價值。
本發(fā)明提出的一種差動放^器，^具備有第、1差動放大電i ^!根據(jù)由兩個 輸入端子所輸入的訊號的差分而執(zhí)行差動放大動作；第2差動放大電路，與 上述第1差動放大電路相同，根據(jù)由上述兩個輸入端子所輸入的訊號的差分 而執(zhí)行差動放大動作；被連接在上述第1差動放大電路的輸出的第1源極 接地放大器；被連接在上述第2差動放大電路的輸出的第2源極接地放大 器；和被連接在上述第2源極接地放大器，藉由上述第2源極接地放大器 的漏極電流而被驅(qū)動的電流鏡電路，在構(gòu)成上述電流鏡電路的 一 方晶體管 和上述第1源極接地放大器之間連接輸出端子而構(gòu)成。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。 前述的差動放大器，其具備有被連接在上述第1源極接地放大器及
上述第2源極接地;故大器的柵極的偏壓電阻；和一皮連接在上述偏壓電阻的 偏壓電路，被形成自上述偏壓電路經(jīng)由上述偏壓電阻而供給上述第1源極 接地放大器及上述第2源極接地放大器的柵極偏壓。
前述的差動放大器，其中所述的構(gòu)成上述第1差動放大電路的晶體管 及構(gòu)成上述第2差動放大電路的晶體管的極性、尺寸為相同，構(gòu)成上述第1 源極接地放大器的晶體管及構(gòu)成上述第2源極接地放大器的晶體管的 極性、尺寸為相同。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，為了達到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下
本發(fā)明提出一種差動放大器，是以第1差動放大電路11和第2差動放 大電路12的雙差動形式構(gòu)成輸入段的差動放大電路，藉由第1及第2源極 接地放大器M5、 M10取出各個差動輸出。在第2源極接地放大器M10連接 電流鏡電路Mll、 M12,藉由第2源極接地放大器MIO的漏極電流驅(qū)動此。依 此，使由輸出端子OUT所輸出的交流訊號的上半部分的動態(tài)范圍由第1源 極接地放大器M5的電流供給能力來決定，下半部分的動態(tài)范圍由第2源極 接地放大器M10的電流供給能力來決定，即使制作改善波形變形的下半部 分的訊號，也不需要大電流的定電流電路。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明差動放大器至少具有下列優(yōu)點
本發(fā)明差動放大器是可利用于以后段的源極接地放大器來取出輸入段 的差動放大電路的輸出的形式的差動放大器，其提供一種即使在高頻區(qū)域 亦可使用，可改善因通道調(diào)制效果所引起的輸出補償電流或訊號歪斜，并 降低消耗電流的差動放大器，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價 值。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例 并配合附圖詳細說明如后。
本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。


圖l是現(xiàn)有的差動放大器的實施例的示意圖。
圖2是自差動放大器的輸出端子所輸出的交流訊號的波形的示意圖。
圖3是藉由第1實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。
圖4是漏極電流和漏極-源極間電壓的關(guān)系的示意圖。
圖5是藉由第2實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。
圖6是藉由第3實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。
圖7是考慮通道調(diào)制效果時的晶體管的漏極電流的示意圖。 11、 12:差動》文大電路 IN1、 IN2:輸入端子
Ml、 M2:、 M3、 M4、 M6、 M7、 M8、 M9、 M12、 M13:晶體管
M5:第1源極接地放大器
M10:第2源極接地放大器
Ic:定電流電^各
VDD:電源
OUT:輸出端子
Rbl、 Rb2:偏壓電阻
11、 12:差動放大電路
IN1、 IN2:輸入端子
Ml、 M2、 M3、 M4、 M6、 M7、 M8、 M9:晶體管 M5:第1源極接地放大器 M10:第2源極接地放大器 Ic:定電流電鴻_
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的差動放大器其具體實 施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
本發(fā)明是可利用于以后段的源極接地放大器來取出輸入段的差動放大 電路的輸出的形式的差動放大器。為了解決上述課題，本發(fā)明的差動放大 器是以第1差動放大電路和第2差動放大電路的雙差動形式構(gòu)成輸入段的 差動放大電路，藉由第1及第2源極接地放大器取出各個差動輸出。第1 及第2源極接地放大器是經(jīng)由電流鏡電路以雙頭取出輸出。
本發(fā)明的另一態(tài)樣是將構(gòu)成第1差動放大電路的晶體管及構(gòu)成第2差 動放大電路的晶體管的極性、尺寸設為相同，將構(gòu)成第1源極接地放大器 的晶體管及構(gòu)成第2源極接地放大器的晶體管的極性、尺寸設為相同。
若藉由如上述所構(gòu)成的本發(fā)明，藉由輸出端子所輸出的交流訊號的上 半部分(正的半周期)的動態(tài)范圍是由第1源極接第放大器的電流供給能
力所決定，下半部分(負的半周期)的動態(tài)范圍是由構(gòu)成電流鏡電路的一 方晶體管的電流供給能力所決定。 一 方的晶體管的電流供給能力是由連接 在電流鏡電路的第2源極接第放大器的電流供給能力所決定。即是，交流訊 號的下半部分是由第2源極接第放大器的電流供給能力所決定。
在此，第1源極接地放大器和第2源極接地放大器也可以充分實現(xiàn)大 電流供給能力。因此，若藉由本發(fā)明，不會增加定電流電路的電流值，即 使在交流訊號的下半部分亦可以充分取得大振幅，可以抑止波形變形。再 者，若藉由本發(fā)明因多使用電流鏡電路，故亦可以抑止輸出補償電流的發(fā) 生。再者，若藉由本發(fā)明的其他特征，因至第1源極接地放大器的漏極和第 2源極接地放大器的漏極為止，存在于輸入訊號的匯流排的裝置的極性、尺 寸等為相同，故即使在高頻區(qū)域亦不易產(chǎn)生交流訊號的上半部分和下半部 分之間的相位差，-f衣此，可以抑止發(fā)生交流訊號的變形。
請參閱圖3所示，根據(jù)圖面，說明藉由本發(fā)明的第1實施型態(tài)。圖3 是藉由第1實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。并且在圖3中，對 具有與第1圖所示的構(gòu)成要素相同的功能的構(gòu)成要素賦予相同符號。
如圖3所示，本實施型態(tài)是以雙差動形式構(gòu)成輸入段的差動放大器。即 是，輸入段的差動放大器具備有第1差動放大電路11和第2差動放大電路 12。該些兩個差動放大電路11、 12同樣皆以輸入端子IN1、 IN2所輸入的 訊號為基準執(zhí)行放大動作，輸出被放大的訊號。
第1差動放大電路11是與圖1的電路相同，由兩個晶體管Ml、 M2所 構(gòu)成的差動對、用以雙頭取出差動放大電路11的輸出的電流鏡電^各 M3、 M4,和連接在差動對的定電流電路Ic所構(gòu)成。構(gòu)成差動對的一對晶體 管M1、 M2是該柵極被連接在兩個輸入端子IN1、 IN2。
再者，第1差動放大電路11的差動對是兩個晶體管Ml、 M2的源極彼 此互相共同^皮連4妄，在該些共通源才及連才妻定電流電^各Ic的一端。定電流電 路Ic的另一端是被接地。再者，該些兩個晶體管Ml、 M2的漏極各經(jīng)由晶 體管M3、 M4而被連接在電源VDD。晶體管M3、 MA彼此是以電流鏡連接。
再者，第2差動放大電路12是由以兩個晶體管M6、 M7所構(gòu)成的差動 對；以雙頭取出差動放大電路11的輸出的電流鏡電路M8、 M9;和連接在差 動對的定電流電路Ic所構(gòu)成。定電流電路Ic在兩個差動;故大電路11、 12 被共用。再者，在構(gòu)成第2差動放大電路12的差動對的一對晶體管M6、 M7 的柵極，連接有與第1差動放大電路11相同的兩個輸入端子IN1、 IN2。
第2差動放大電路12的差動對是兩個晶體管M6、 M7的源極彼此互相 被共通連接，在該些共通源才及連接有定電流電路Ic的一端。定電流電3各Ic 的另一端是被接地。再者，該些兩個晶體管M6、 M7的漏極各經(jīng)由晶體管 M8、 M9而^皮連接在電源VDD。晶體管M8、 M9纟皮此是以電流鏡:故連接。
第1差動放大電路11的輸出是被連接在第1源極接地放大器M5的柵 極。第1源極接地放大器M5的漏極是被連接在構(gòu)成電流鏡電路的一方的晶 體管Mll的漏極，并且被連接在輸出端子0UT。再者，第1源極放大器M5 的源極是被連接在電源VDD。如此一來，本實施型態(tài)中，成為以第1源極接
地放大器M5取出第1差動放大電路ll的輸出的形式。
與此相同，第2差動放大電路12的輸出是連接在第2源極接地放大器 M10的柵極。第2源極接地放大器MIO的漏極是連接在構(gòu)成電流鏡電路的另 一方的晶體管M12。再者，第2源極接地放大MIO的源極是被連接在電源 VDD。如此一來，本實施型態(tài)是成為以第2源極接地放大器M10取出第2差 動放大電路12的輸出的形式。
連接在第1源極接地放大器M5的晶體管Mil (相當于藉由本發(fā)明的一 方晶體管)，和連接在第2源極接地放大器M10的晶體管M12是電流鏡連 接。晶體管M12是藉由第2源極接地放大器M10的漏極電流而被驅(qū)動。在 此，被電流鏡連接的兩個晶體管Mll、 M12的尺寸若為相同，晶體管M11則 也具有與晶體管Ml2相同的驅(qū)動能力。
在上述的構(gòu)成中，將晶體管M1、 M2、 M6、 M6、 M7的極性、尺寸全部設 為相同。再者，將晶體管M3、 M4、 M8、 M9的極性、尺寸設為相同。再者，將 晶體管M5、 M10的極性、尺寸皆設為相同。在此，晶體管M3、 M々與晶體管 M5的極性、尺寸不需要相同。再者，晶體管M8、 M9和晶體管M10的極 性、尺寸不一定要相同。再者，晶體管Mll、 M12的極性、尺寸皆設為相同。
接著，針對流入第2源極接地放大器MIO的漏極電流予以說明。在輸 入端子IN1、 IN2無訊號輸入之時，流入第2源極接地;改大器MIO的漏極電 流(將此稱為空轉(zhuǎn))由以下的理由成為Icom/4+AI。并且，Icom為定電流電 路Ic的共通電流值，AI為藉由通道調(diào)制效果的電流增加份量。
晶體管M8、 M9的動作點因為飽和區(qū)域，故考慮通道調(diào)制之時的晶體管 M8、 M9的漏極電流Id是由第7圖所示的(式1 )所給予。并且，在該(式 1)中，W是晶體管M8、 M9的柵極寬度，L是晶體管M8、 M9的柵極長 度，(iO是載體的移動度，Cox是每單位面積的柵極氧化膜容量，入是表示 漏極-源極間電壓Vds增大時的通道長變化的相對值的參數(shù)。
將該(式l)予以圖式化為第4圖。在第4圖中，初期狀態(tài)中，晶體管 M8、 M9的動作失去平衡，假設晶體管M8的動作點則在于A點(漏極電流為 Idl，漏極-源極間電壓為Vds )，晶體管M9的動作點在于B點(漏極電流為 Id2，漏極-源極間電壓為Vds )。但是，因晶體管M6、 M7的漏極電流為 相同，故由于晶體管M8、 M9的負回授動作，晶體管M9的動作點不得不/人 B點變化至A點。即是，晶體管M9的安定點是漏極-源極間電壓成為Vdsl 的A點。
通常，無通道調(diào)制效果的理想晶體管的飽和區(qū)域中，因相對于漏極-源 極間電壓Vds的變化漏極電流Id無變化，故不存在A點般的安定點。對 此，本實施型態(tài)中，原輛'j用在電路設計中不造成壞影響的通道調(diào)制效果，制 造晶體管M9的安定點。另夕卜，晶體管M8因為連接柵極和漏極的二極管，故
晶體管M9的柵極-源極間電壓是等于晶體管M8的柵極-源極間電壓Vgsl。
在此，由于晶體管M8、 M9的柵極-源極間電壓Vgs及漏極電流Id 相等，故晶體管M9的漏極-源極間電壓不與晶體管M8的柵-極-源極間電壓 Vgsl相等。其結(jié)果，第2源極接地放大器MIO的柵極-源極間電壓也成為 Vgs。但是，第2源極接地放大器M10的漏極-源極間電壓是比晶體管M8、 M9 的漏極-源極間電壓Vgs大。在此，第2源極接地放大器M10的空轉(zhuǎn)電流，是 成為附加藉由通道調(diào)制效果的增加份AI的Icom/4+AI。
藉由增大無訊號時的第2源極接地放大器MIO的空轉(zhuǎn)電流，也可以增大 訊號輸入時的第2源極接地放大器M10的漏極電流。該是與第1源極接地 放大器M5相同。第1源極接地放大器M5的空轉(zhuǎn)電流也和上述理由相同，成 為Icom/4+AI。藉由增大該空轉(zhuǎn)電流，亦可以增大訊號輸入時的第1源極 接地放大器M5的漏極電流。
例如，被連接在輸出端子OUT的負荷(無圖式)重，并且在不增加差 動放大電路11、 12所使用的定電流電路Ic的共通電流值，欲使源極接地放 大器M5、M10的漏極電流增加之時，則可以實現(xiàn)縮小源極接地放大器M5、M10 的柵極長度L,或是增大柵極寬度W。當考慮半導體制程時，增大柵極寬度 W的方式則為容易。
如上述般所構(gòu)成的本實施型態(tài)的差動放大器中，自輸出端子OUT所輸 出的交流訊號的上半部分(正的半周期)的動態(tài)范圍是由第1源極接地放 大器M5的漏極電流供給能力所決定。第1源極接地放大器M5是可藉由電 流VDD實現(xiàn)充分大的電流供給能力。另外，交流訊號的下半部分(負的半 周期)的動態(tài)范圍是由晶體管Mll的漏極電流供給能力所決定。
如上述般，相對于晶體管Mll晶體管M12是被電流鏡連接，晶體管M12 是藉由第2源極接地放大器M10的漏極電流而所驅(qū)動。在此，被電流鏡連 接的兩個晶體管Mll、 M12的尺寸因設為相同，故晶體管Mll具有與晶體管 M12相同的驅(qū)動能力。因此，交流訊號的下半部分D的靜態(tài)范圍，可以說是 由第2源極接地放大器M10的漏極電流供給能力所決定。第2源極接地》文 大器M10也可藉由電源VDD實現(xiàn)充分大的電流供給能力。
如上述般，若藉由本實施型態(tài)，為了制作交流訊號的下半部分，使用 第2源極接地放大器M1Q以及連接在此的電流鏡電路Mll、 M12,來取代以 往使用定電流電路。依此，即使關(guān)于交流訊號的下半部分，亦可以不會增 加定電流電路的電流值，取得充分大的動態(tài)范圍，并可以抑止交流訊號的 下半部分的波形變形。
再者，在本實施型態(tài)中，因不多使用電流鏡電^各，故也可以抑制輸出 補償電流的發(fā)生。再者，若藉由本實施型態(tài)，因至第1源極接地放大器M5 的漏極和第2源;fe接地;故大器M10的漏極為止，存在于輸入訊號的匯流排
的極性、尺寸等為相同，故即使在高頻區(qū)域中，在交流訊號的上半部分和 下半部分之間產(chǎn)生相位差的要因也較少。依此，可以抑制交流訊號變形的
發(fā)生。再者，為了二極管連接晶體管M12，阻抗小，電流鏡比為l:l，故增 益為OdB。因此，即使在高頻區(qū)域，頻率特性也良好。因此，本實施型態(tài)的 差動放大器即使在高頻區(qū)域也可使用，可改善輸出補償電流或訊號變形，并 i某求低消一C電流化。
請參閱圖5所示，根據(jù)圖面說明本發(fā)明的第2實施型態(tài)。圖5是藉由 第2實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。并且，在圖5中，賦予與 圖3所示的符號相同的符號者是具有相同功能，在此省略重復說明。
在第3圖所示的第1實施型態(tài)中，有源極接地放大器M5、 M10的輸入 電阻變高的情形，操作放大器的開放增益變大。由于適用操作放大器的應 用電路的種類或用途不同，也有欲使操作放大器的開放增益下降的情形。此 時若成為第5圖所示般的電路構(gòu)成即可。
即是，將第1偏壓電阻Rbl連接在第1源極接地放大器M5的柵極，將 第2偏壓電阻Rb2連接在第2源極接地放大器M10的柵極。再者，在電源 VDD焊接第之間串聯(lián)連接晶體管M13和定電流電路Io。晶體管M13是當作 偏壓電路而發(fā)揮功能者，該柵極和漏極是連接。在晶體管M13的柵極連接 第2偏壓電阻Rb2，在漏極連接第1偏壓電阻Rbl。
如此一來，在第2實施型態(tài)中，源極接地放大器M5、 M10的柵極偏壓是 自連接柵極和漏極的晶體管M13 (偏壓電路)經(jīng)由偏壓電阻Rbl、 Rb2而供 給。當如此構(gòu)成時，源極接地放大器M5、 M10的輸入電阻(差動放大電路 11、 12的負荷電阻)是藉由偏壓電阻Rbl、 Rb2而決定。再者，源極接地放 大器M5、 M10的漏極電流是藉由晶體管M13的漏極電流而決定。依此，若晶 體管M5、 MIO、 M13的尺寸相同時，所有流入該些的漏才及電流則成為相同。
晶體管Ml3是藉由電源VDD而被驅(qū)動，因可以取得充分大的漏極電 流，故源極接地放大器M5、 M10也可以取得充分大的漏極電流。依此，與 上述第1實施型態(tài)相同，自輸出端子OUT說出的交流訊號的上半部分還有 下半部分也可以確保動態(tài)范圍，并可以抑止訊號的變形。再者，藉由使偏 壓電阻Rbl、 Rb2成為適當?shù)闹?，則可以縮小源極接地放大器M5、 M10的輸 入電阻，并可以下降操作放大器的開放增益。
請參閱圖6所示，根據(jù)圖面說明本發(fā)明的第3實施型態(tài)。圖6是藉由 第3實施型態(tài)的差動放大器的實施例的示意圖。并且，在圖6中，對于賦 予與第3圖所示符號相同者，因具有相同功能，故在此省略重復說明。
第3實施型態(tài)是可藉由2組電流靜電路取出差動放大器的輸出，自第1 及第2輸出端子0UT1、 0UT2取出同相及逆相的兩個輸出訊號者。即是，第3 實施型態(tài)中，除了第3圖所示的構(gòu)成要素外，又具備有第3及第4源極接
地;故大器M14、 M15和電流《竟電^各M16、 Ml7。
第1差動放大電路11的輸出除第1源極接地放大器M5的柵極之 外，也連接在第4源極接地放大器M15的柵極。第4源極接地放大器M15 的漏極是連接在構(gòu)成電流鏡電路的另一方的晶體管M17的漏極。再者，第4 源極接地放大器M15的源極是連接在電源VDD。
再者，第2差動放大電路12的輸出除第2源極接地放大器MIO的柵極 外，也連接在第3源極接地放大器M14的柵極。第3源極接地放大器M14 的漏極是連接在構(gòu)成電流靜電路的一方的晶體管M16的漏極，并且連接在 第2輸出端子0UT2。再者，第3源極接地放大器M14的源極是連接在電源 VDD。
在以上的構(gòu)成中，所有晶體管M3、 M4、 M8、 M9的極性、尺寸是設為相 同。再者，晶體管M5、 M10的極性、尺寸皆設為相同。再者晶體管M14、 M15 的極性、尺寸皆設為相同。在此，晶體管M3、 M4和晶體管M5、 M15的尺寸 不需要相同。再者，所有晶體管M8、 M9和晶體管MIO、 M14的尺寸不一定 要相同。再者，晶體管Mll、 M12的極性、尺寸皆設為相同。再者，晶體管 M16、 M17的極性、尺寸皆設為相同。
如此一來，即使在取得同相及逆相的兩個輸出訊號之時，因第3源極 接地放大器M14的漏極和第4源極接地放大器M15的漏極為止，存在于輸 入訊號的匯流排的裝置的極性、尺寸等為相同，故即使在高頻區(qū)域中，在 交流訊號的上半部分和下半部分之間產(chǎn)生相位差的要因也較少。依此，可 以抑制交流訊號變形的發(fā)生。再者，為了二極管連接晶體管M17，阻抗小，電 流鏡比為l:l，故增益為OdB。因此，即使在高頻區(qū)域，不會產(chǎn)生藉由相位 差的變形，頻率特性也良好。
并且，在上述第1至第3實施型態(tài)中，雖然針對直接連接差動放大電 路ll、 12和源極接地放大器M5、 MIO、 Ml4、 M15之間的例予以說明，但是 即使經(jīng)由電容連接亦可。
其他，上述第1至第3實施型態(tài)中的任一者只不過是表示用以實施本發(fā) 明的具體化一例而已，不能藉由此來加以限定解釋本發(fā)明的技術(shù)性范圍。即 是，本發(fā)明只要在不脫離該精神或是該主要特征下，可以做各種實施變形； 上述如此結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明差動放大器的技術(shù)創(chuàng)新，對于現(xiàn)今同行業(yè)的技 術(shù)人員來說均具有許多可取之處，而確實具有技術(shù)進步性。
在本發(fā)明中對實質(zhì)性技術(shù)方案提出了專利保護請求，其保護范圍應包 括具有上述技術(shù)特點的一切變化方式。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容， 依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修 飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種差動放大器，其特征在于其具備有第1差動放大電路，根據(jù)由兩個輸入端子所輸入的訊號的差分而執(zhí)行差動放大動作；第2差動放大電路，與上述第1差動放大電路相同，根據(jù)由上述兩個輸入端子所輸入的訊號的差分而執(zhí)行差動放大動作；被連接在上述第1差動放大電路的輸出的第1源極接地放大器；被連接在上述第2差動放大電路的輸出的第2源極接地放大器；和被連接在上述第2源極接地放大器，藉由上述第2源極接地放大器的漏極電流而被驅(qū)動的電流鏡電路，在構(gòu)成上述電流鏡電路的一方晶體管和上述第1源極接地放大器之間連接輸出端子而構(gòu)成。
2、 一種差動放大器，其特征在于其具備有被連接在上述第1源極接 地放大器及上述第2源極接地放大器的柵極的偏壓電阻；和被連接在上述偏壓電阻的偏壓電路，被形成自上述偏壓電路經(jīng)由上述偏壓電阻而供給上述第1源極接地放 大器及上述第2源極-接地放大器的柵極偏壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動放大器，其特征在于其中所述的構(gòu)成上 述第1差動放大電路的晶體管及構(gòu)成上述第2差動放大電路的晶體管的極 性、尺寸為相同，構(gòu)成上述第1源極接地放大器的晶體管及構(gòu)成上述第2 源極接地放大器的晶體管的極性、尺寸為相同。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種差動放大器，是以第1差動放大電路11和第2差動放大電路12的雙差動形式構(gòu)成輸入段的差動放大電路，藉由第1及第2源極接地放大器M5、M10取出各個差動輸出。在第2源極接地放大器M10連接電流鏡電路M11、M12，藉由第2源極接地放大器M10的漏極電流驅(qū)動此。依此，使由輸出端子OUT所輸出的交流訊號的上半部分的動態(tài)范圍由第1源極接地放大器M5的電流供給能力來決定，下半部分的動態(tài)范圍由第2源極接地放大器M10的電流供給能力來決定，即使制作改善波形變形的下半部分的訊號，也不需要大電流的定電流電路。
文檔編號H03F1/32GK101366174SQ20068003964
公開日2009年2月11日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者石黒和久, 高橋義昭 申請人:新潟精密株式會社;株式會社理光