(57)【要約】【課題】  温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なカスコード増幅器を実現する。【解決手段】  カスコード増幅器において、前段増幅回路の差動出力を増幅して出力するカスコード増幅回路と、バイアス電流に基づきカスコード増幅回路にバイアス電圧を供給すると共にバイアス電流及び前段増幅回路のバイアス電流を加算してカスコード電圧を決定しカスコード増幅回路のカスコードトランジスタのベースに印加するバイアス回路とを設ける。【選択図】                    図１
2008244608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カスコード増幅器において、
前段増幅回路の差動出力を増幅して出力するカスコード増幅回路と、
バイアス電流に基づき前記カスコード増幅回路にバイアス電圧を供給すると共に前記バイアス電流及び前記前段増幅回路のバイアス電流を加算してカスコード電圧を決定し前記カスコード増幅回路のカスコードトランジスタのベースに印加するバイアス回路と
を備えたことを特徴とするカスコード増幅器。
【請求項２】
前記バイアス回路が、
電圧降下により前記カスコード電圧を発生させる抵抗と、
前記バイアス電流に基づき前記バイアス電圧を供給するバイアス電圧供給手段と、
前記バイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第１の定電流源と、
前記前段差動増幅回路のバイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第２の定電流源とから構成されたことを特徴とする
請求項１記載のカスコード増幅器。
【請求項３】
カスコード増幅器において、
前段増幅回路の差動出力を増幅して出力するカスコード増幅回路と、
バイアス電流に基づき前記カスコード増幅回路にバイアス電圧を供給すると共に前記バイアス電流、調整用電流及び前記前段増幅回路のバイアス電流を加算してカスコード電圧を決定し前記カスコード増幅回路のカスコードトランジスタのベースに印加するバイアス回路と
を備えたことを特徴とするカスコード増幅器。
【請求項４】
前記バイアス回路が、
電圧降下により前記カスコード電圧を発生させる抵抗と、
前記バイアス電流に基づき前記バイアス電圧を供給するバイアス電圧供給手段と、
前記バイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第１の定電流源と、
調整用電流に基づき調整用電圧を供給する調整用電圧供給手段と、
前記調整用電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第２の定電流源と、
前記前段差動増幅回路のバイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第３の定電流源とから構成されたことを特徴とする
請求項３記載のカスコード増幅器。
【請求項５】
前記カスコード増幅回路が、
前段増幅回路の差動出力が印加される前記バイアス電圧が供給される差動回路と、
この差動回路の出力に接続されベースに前記カスコード電圧が印加される第１及び第２のカスコードトランジスタと、
これらのカスコードトランジスタのコレクタにそれぞれ接続される負荷抵抗とから構成されたことを特徴とする
請求項１若しくは請求項３記載のカスコード増幅器。
【請求項６】
前記カスコード増幅回路が、
前記第１のカスコードトランジスタのエミッタ及びコレクタが第１の入力端子及び第２の出力端子に接続され、前記第２のカスコードトランジスタのエミッタ及びコレクタが第２の入力端子及び第１の出力端子に接続されるトランスコンダクタンスアンプを備えたことを特徴とする
請求項５記載のカスコード増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カスコード増幅器に関し、特に温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なカスコード増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカスコード増幅器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特公平０３−０６２３２３号公報
【特許文献２】特開平０５−２５１９５６号公報
【特許文献３】特開平１１−２２５０２５号公報
【特許文献４】特開２０００−００４１２７号公報
【０００４】
図３は従来のカスコード増幅器の一例を示す構成ブロック図である。図３において、１，２，５，８，１０，１１，１３，１４，１７，２０，２２，２３，２６，２７及び３０はトランジスタ、３，４，６，９，１２，１５，１８，１９，２１，２４，２５，２８，２９及び３１は抵抗、７及び１６は定電流源である。
【０００５】
また、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４及び１５は前段増幅回路５０を、１６，１７，１８，１９，２０及び２１はバイアス回路５１を、２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０及び３１はカスコード増幅回路５２をそれぞれ構成している。
【０００６】
また、２２，２３，２８，２９，３０及び３１は差動回路を、２６及び２７がカスコードトランジスタを、２４及び２５が負荷抵抗をそれぞれ構成している。そして、バイアス回路５１及びカスコード増幅回路５２によってカスコード増幅器が構成される。
【０００７】
さらに、１００及び１０１は前段増幅回路５０の差動入力、１０２及び１０３は前段増幅回路５０の差動出力、１０４及び１０５はカスコード増幅回路５２の差動出力である。
【０００８】
前段増幅回路５０において、差動入力１００及び１０１はトランジスタ１及び２のベースに印加され、トランジスタ１のエミッタはトランジスタ２のエミッタ及びトランジスタ５のコレクタに接続され、トランジスタ５のエミッタは抵抗６の一端に接続される。
【０００９】
トランジスタ１のコレクタは抵抗３の一端及びトランジスタ１０のベースに接続され、トランジスタ２のコレクタは抵抗４の一端及びトランジスタ１３のベースに接続される。
【００１０】
定電流源７の一端はトランジスタ８のコレクタ及びベース、トランジスタ５，１１及び１４のベースにそれぞれ接続され、トランジスタ８，１１及び１４のエミッタは抵抗９，１２及び１５の一端にそれぞれ接続される。
【００１１】
トランジスタ１０のエミッタはトランジスタ１１のコレクタに接続されると共に、差動出力１０３としてトランジスタ２３のベースに接続される。同様に、トランジスタ１３のエミッタはトランジスタ１４のコレクタに接続されると共に、差動出力１０２としてトランジスタ２２のベースに接続される。
【００１２】
また、バイアス回路５１において、定電流源１６の一端はトランジスタ１７のコレクタ及びベース、トランジスタ２０及び３０のベースに接続され、抵抗１９の一端はトランジスタ２０のコレクタ及びトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに接続される。トランジスタ１７及び２０のエミッタは抵抗１８及び２１の一端にそれぞれ接続される。
【００１３】
さらに、カスコード増幅回路５２において、トランジスタ２２及び２３のエミッタは抵抗２８及び２９の一端にそれぞれ接続され、抵抗２８の他端は抵抗２９の他端、トランジスタ３０のコレクタに接続される。また、トランジスタ３０のエミッタは抵抗３１の一端に接続される。
【００１４】
一方、トランジスタ２２及び２３のコレクタはトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のエミッタにそれぞれ接続され、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のコレクタは抵抗２４の一端に接続されると共に差動出力１０５を出力し、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２７のコレクタは抵抗２５の一端に接続されると共に差動出力１０４を出力する。
【００１５】
最後に、抵抗３，４，１９，２４及び２５の他端、定電流源７及び１６の他端、トランジスタ１０及び１３のコレクタは正電圧源”ＶＣＣ”にそれぞれ接続され、抵抗６，９，１２，１５，１８，２１及び３１の他端は負電圧源”ＶＥＥ”にそれぞれ接続される。
【００１６】
ここで、図３に示す従来例の動作を説明する。前段増幅回路５０において、差動入力１００及び１０１はトランジスタ１，２及び５と抵抗３，４及び６で構成される差動回路で増幅され、トランジスタ１０，１１，１３及び１４と抵抗１２及び１５で構成されるエミッタフォロワ回路を介して差動出力１０２及び１０３として出力される。
【００１７】
また、定電流源７の出力電流であるバイアス電流は抵抗９に流れてトランジスタ８のベース電圧を決定し、このベース電圧はバイアス電圧としてトランジスタ５，１１及び１４のベースに供給される。
【００１８】
このため、トランジスタ５と抵抗６、トランジスタ１１と抵抗１２、及び、トランジスタ１４と抵抗１５はそれぞれトランジスタ８のベース電圧に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００１９】
特に、トランジスタ５と抵抗６で構成される定電流源には、定電流源７の出力電流を”Ｉ７ ”とした場合、”２・Ｉ７ ”なる電流が流れるものとする。
【００２０】
バイアス回路５１において、定電流源１６の出力電流であるバイアス電流は抵抗１８に流れてトランジスタ１７のベース電圧を決定し、このベース電圧はバイアス電圧”ＶＢ ”としてトランジスタ２０及び３０のベースに供給される。すなわち、定電流源１６，トランジスタ１７及び抵抗１８はバイアス電圧供給手段を構成する。
【００２１】
このため、トランジスタ２０と抵抗２１、トランジスタ３０と抵抗３１はそれぞれトランジスタ１７のベース電圧に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００２２】
特に、トランジスタ３０と抵抗３１で構成される定電流源には、定電流源１６の出力電流を”Ｉ１６ ”とした場合、”２・Ｉ１６ ”なる電流が流れるものとする。
【００２３】
さらに、トランジスタ２０と抵抗２１で構成される定電流源の出力電流による抵抗１９における電圧降下分がカスコード電圧”ＶＣ ”としてトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに印加される。
【００２４】
最後に、カスコード増幅回路５２において、前段増幅回路５０の差動出力１０２及び１０３が差動入力として入力され、カスコード増幅回路５２で増幅されて、差動出力１０４及び１０５として出力される。
【００２５】
この結果、バイアス回路５１で発生されたバイアス電圧”ＶＢ ”及びカスコード電圧”ＶＣ ”でカスコード増幅回路５２を駆動することにより、カスコード増幅器が前段増幅回路５０の差動出力１０２及び１０３を増幅して出力することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかし、図３に示す従来例では、トランジスタ２２及び２６の飽和に対する動作点のマージンを確保するために、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧が同じになることが望ましい。特に、カスコード増幅器のようにトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６がトランジスタ（入力トランジスタ）２２のレプリカの役割を果たす場合にはトランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧が同じなる必要性があると言った問題点があった。
【００２７】
ここで、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧を”ＶＣＥ２２”及び”ＶＣＥ２６”、トランジスタ１３，２２及び２６のベース・エミッタ間電圧を”ＶＢＥ１３”、”ＶＢＥ２２”及び”ＶＢＥ２６”、抵抗４，１９及び２４の抵抗値を”Ｒ４ ”、”Ｒ１９”及び”Ｒ２４”、抵抗１９に流れる電流を”Ｉ１９”とすると、トランジスタ２２のコレクタ・エミッタ間電圧は、
ＶＣＥ２２＝(ＶＣ−ＶＢＥ２６)−(ＶＣＣ−Ｉ７・Ｒ４−ＶＢＥ１３−ＶＢＥ２２)
＝(ＶＣＣ−Ｉ１９・Ｒ１９−ＶＢＥ２６)
−(ＶＣＣ−Ｉ７・Ｒ４−ＶＢＥ１３−ＶＢＥ２２)
＝Ｉ１９・Ｒ１９＋Ｉ７・Ｒ４＋ＶＢＥ１３＋ＶＢＥ２２−ＶＢＥ２６      （１）
となる。
【００２８】
また、トランジスタ２２及び２６の飽和に対する動作点のマージンを確保するために”ＶＣＥ２２＝ＶＣＥ２６”とすると、
ＶＣＥ２２＝Ｉ１９・Ｒ１Ｉ７・Ｒ４＋ＶＢＥ１３      （２）
となる。
【００２９】
また、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のコレクタ・エミッタ間電圧は、
ＶＣＥ２６＝(ＶＣＣ−Ｉ１６・Ｒ２４)−(ＶＣ−ＶＢＥ２６)
＝(ＶＣＣ−Ｉ１６・Ｒ２４)−(ＶＣＣ−Ｉ１９・Ｒ１９−ＶＢＥ２６)
＝Ｉ１９・Ｒ１９−Ｉ１６・Ｒ２４＋ＶＢＥ２６      （３）
となる。
【００３０】
ここで、抵抗１９に流れる電流を”Ｉ１９＝ｋ・Ｉ１６（ｋは定数）”とした場合、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧を”ＶＣＥ２２”及び”ＶＣＥ２６”は、
ＶＣＥ２２＝−ｋ・Ｉ１６・Ｒ１９＋Ｉ７・Ｒ４＋ＶＢＥ１３      （４）
ＶＣＥ２６＝(ｋ・Ｒ１９−Ｒ１６)・Ｉ１６＋ＶＢＥ２６      （５）
となる。
【００３１】
式（４）及び式（５）から分かるように、温度変動やプロセスのバラツキ等によって”Ｉ７ ”と”Ｉ１６”とが独立して変化する場合には、”ＶＣＥ２２＝ＶＣＥ２６”の関係を保つことができなくなってしまう。
従って本発明が解決しようとする課題は、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なカスコード増幅器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
カスコード増幅器において、
前段増幅回路の差動出力を増幅して出力するカスコード増幅回路と、バイアス電流に基づき前記カスコード増幅回路にバイアス電圧を供給すると共に前記バイアス電流及び前記前段増幅回路のバイアス電流を加算してカスコード電圧を決定し前記カスコード増幅回路のカスコードトランジスタのベースに印加するバイアス回路とを備えたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３３】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明であるカスコード増幅器において、
前記バイアス回路が、
電圧降下により前記カスコード電圧を発生させる抵抗と、前記バイアス電流に基づき前記バイアス電圧を供給するバイアス電圧供給手段と、前記バイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第１の定電流源と、前記前段差動増幅回路のバイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第２の定電流源とから構成されたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３４】
請求項３記載の発明は、
カスコード増幅器において、
前段増幅回路の差動出力を増幅して出力するカスコード増幅回路と、バイアス電流に基づき前記カスコード増幅回路にバイアス電圧を供給すると共に前記バイアス電流、調整用電流及び前記前段増幅回路のバイアス電流を加算してカスコード電圧を決定し前記カスコード増幅回路のカスコードトランジスタのベースに印加するバイアス回路とを備えたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３５】
請求項４記載の発明は、
請求項３記載の発明であるカスコード増幅器において、
前記バイアス回路が、
電圧降下により前記カスコード電圧を発生させる抵抗と、前記バイアス電流に基づき前記バイアス電圧を供給するバイアス電圧供給手段と、前記バイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第１の定電流源と、調整用電流に基づき調整用電圧を供給する調整用電圧供給手段と、前記調整用電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第２の定電流源と、前記前段差動増幅回路のバイアス電圧に基づく出力電流を前記抵抗に流す第３の定電流源とから構成されたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３６】
請求項５記載の発明は、
請求項１若しくは請求項３記載の発明であるカスコード増幅器において、
前記カスコード増幅回路が、
前段増幅回路の差動出力が印加される前記バイアス電圧が供給される差動回路と、この差動回路の出力に接続されベースに前記カスコード電圧が印加される第１及び第２のカスコードトランジスタと、これらのカスコードトランジスタのコレクタにそれぞれ接続される負荷抵抗とから構成されたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３７】
請求項６記載の発明は、
請求項５記載の発明であるカスコード増幅器において、
前記カスコード増幅回路が、
前記第１のカスコードトランジスタのエミッタ及びコレクタが第１の入力端子及び第２の出力端子に接続され、前記第２のカスコードトランジスタのエミッタ及びコレクタが第２の入力端子及び第１の出力端子に接続されるトランスコンダクタンスアンプを備えたことにより、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。また、自己発熱によるベース・エミッタ間電圧の変動を補償することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１，２及び請求項５の発明によれば、バイアス回路においてカスコード増幅器のバイアス電流と前段増幅回路のバイアス電流とを加算して、カスコード電圧を決定する抵抗に流すことにより、入力トランジスタ及びカスコードトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧をそれぞれ等しくすることができ、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００３９】
また、請求項３，４及び請求項５の発明によれば、バイアス回路においてカスコード増幅器のバイアス電流と前段増幅回路のバイアス電流と調整量電流とを加算して、カスコード電圧を決定する抵抗に流すことにより、入力トランジスタ及びカスコードトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧をそれぞれ等しくすることができ、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００４０】
また、請求項６の発明によれば、カスコード増幅回路において、入力トランジスタのベース・エミッタ間電圧の変動をカスコードトランジスタのベース・エミッタ間電圧の変動によって検出し、トランスコンダクタンスアンプを介して出力電流に帰還させることにより、カスコード増幅回路の特性を補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るカスコード増幅器の一実施例を示す構成ブロック図である。
【００４２】
図１において、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，５０，１００，１０１，１０２及び１０３は図３と同一符号を付してあり、３２はトランジスタ、３３は抵抗、３４はトランスコンダクタンスアンプである。
【００４３】
また、１６，１７，１８，１９，２０，２１，３２及び３３はバイアス回路５３を、２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１及び３４はカスコード増幅回路５２ａをそれぞれ構成している。そして、バイアス回路５３及びカスコード増幅回路５２ａによってカスコード増幅器が構成される。さらに、１０４ａ及び１０５ａはカスコード増幅回路５２ａの差動出力である。
【００４４】
前段増幅回路５０において、差動入力１００及び１０１はトランジスタ１及び２のベースに印加され、トランジスタ１のエミッタはトランジスタ２のエミッタ及びトランジスタ５のコレクタに接続され、トランジスタ５のエミッタは抵抗６の一端に接続される。
【００４５】
トランジスタ１のコレクタは抵抗３の一端及びトランジスタ１０のベースに接続され、トランジスタ２のコレクタは抵抗４の一端及びトランジスタ１３のベースに接続される。
【００４６】
定電流源７の一端はトランジスタ８のコレクタ及びベース、トランジスタ５，１１，１４及び３２のベースにそれぞれ接続され、トランジスタ８，１１及び１４のエミッタは抵抗９，１２及び１５の一端にそれぞれ接続される。
【００４７】
トランジスタ１０のエミッタはトランジスタ１１のコレクタに接続されると共に、差動出力１０３としてトランジスタ２３のベースに接続される。同様に、トランジスタ１３のエミッタはトランジスタ１４のコレクタに接続されると共に、差動出力１０２としてトランジスタ２２のベースに接続される。
【００４８】
また、バイアス回路５３において、定電流源１６の一端はトランジスタ１７のコレクタ及びベース、トランジスタ２０及び３０のベースに接続され、抵抗１９の一端はトランジスタ２０及び３２のコレクタと、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに接続される。トランジスタ１７，２０及び３２のエミッタは抵抗１８，２１及び３３の一端にそれぞれ接続される。
【００４９】
さらに、カスコード増幅回路５２ａにおいて、トランジスタ２２及び２３のエミッタは抵抗２８及び２９の一端にそれぞれ接続され、抵抗２８の他端は抵抗２９の他端、トランジスタ３０のコレクタに接続される。また、トランジスタ３０のエミッタは抵抗３１の一端に接続される。
【００５０】
一方、トランジスタ２２のコレクタはトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のエミッタ及びトランスコンダクタンスアンプ３４の一方の入力端子にそれぞれ接続され、トランジスタ２３のコレクタはトランジスタ（カスコードトランジスタ）２７のエミッタ及びトランスコンダクタンスアンプ３４の他方の入力端子にそれぞれ接続される。
【００５１】
トランジスタ（カスコードトランジスタ）２７のコレクタは抵抗２５の一端及びトランスコンダクタンスアンプ３４の一方の出力端子にそれぞれ接続されると共に差動出力１０４ａを出力し、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のコレクタは抵抗２４の一端及びトランスコンダクタンスアンプ３４の他方の出力端子にそれぞれ接続されると共に差動出力１０５ａを出力する。
【００５２】
最後に、抵抗３，４，１９，２４及び２５の他端、定電流源７及び１６の他端、トランジスタ１０及び１３のコレクタは正電圧源”ＶＣＣ”にそれぞれ接続され、抵抗６，９，１２，１５，１８，２１，３１及び３３の他端は負電圧源”ＶＥＥ”にそれぞれ接続される。
【００５３】
ここで、図１に示す実施例の動作を説明する。但し、図３に示す従来例と同様の動作については説明を適宜省略する。
【００５４】
前段増幅回路５０において、差動入力１００及び１０１はトランジスタ１，２及び５と抵抗３，４及び６で構成される差動回路で増幅され、トランジスタ１０，１１，１３及び１４と抵抗１２及び１５で構成されるエミッタフォロワ回路を介して差動出力１０２及び１０３として出力される。
【００５５】
また、定電流源７の出力電流である前段増幅回路５０のバイアス電流は抵抗９に流れてトランジスタ８のベース電圧を決定し、このベース電圧はバイアス電圧としてトランジスタ５，１１及び１４のベースに供給される。
【００５６】
このため、トランジスタ５と抵抗６、トランジスタ１１と抵抗１２、及び、トランジスタ１４と抵抗１５はそれぞれトランジスタ８のベース電圧（前段増幅回路５０のバイアス電圧）に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００５７】
特に、トランジスタ５と抵抗６で構成される定電流源には、定電流源７の出力電流を”Ｉ７ ”とした場合、”２・Ｉ７ ”なる電流が流れるものとする。
【００５８】
バイアス回路５３において、定電流源１６の出力電流であるカスコード増幅器のバイアス電流は抵抗１８に流れてトランジスタ１７のベース電圧を決定し、このベース電圧はバイアス電圧”ＶＢ ”としてトランジスタ２０及び３０のベースに供給される。すなわち、定電流源１６，トランジスタ１７及び抵抗１８はバイアス電圧供給手段を構成する。
【００５９】
このため、トランジスタ２０と抵抗２１、トランジスタ３０と抵抗３１はそれぞれトランジスタ１７のベース電圧（バイアス電圧）に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００６０】
特に、トランジスタ３０と抵抗３１で構成される定電流源には、定電流源１６の出力電流を”Ｉ１６ ”とした場合、”２・Ｉ１６ ”なる電流が流れるものとする。
【００６１】
一方、トランジスタ３２のベースには、前段増幅回路５０を構成するトランジスタ８のベース電圧がバイアス電圧として印加されるので、トランジスタ３２と抵抗３３は定電流源として動作する。
【００６２】
さらに、トランジスタ２０と抵抗２１で構成される定電流源の出力電流と、トランジスタ３２と抵抗３３で構成される定電流源の出力電流とが加算された電流による抵抗１９における電圧降下分がカスコード電圧”ＶＣ ”としてトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに印加される。
【００６３】
最後に、カスコード増幅回路５２ａにおいて、前段増幅回路５０の差動出力１０２及び１０３が差動入力として入力され、カスコード増幅回路５２ａで増幅されて、差動出力１０４ａ及び１０５ａとして出力される。
【００６４】
図１に示す実施例において、トランジスタ３２に流れる電流を”ｍ・Ｉ７（ｍは定数）”、トランジスタ２０に流れる電流を”ｋ・Ｉ１６（ｋは定数）”とした場合、カスコード電圧”ＶＣ ”を決定する抵抗１９に流れる電流”Ｉ１９”は、
Ｉ１９＝(ｋ・Ｉ１６＋ｍ・Ｉ７)      （６）
となる。
【００６５】
そして、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧を”ＶＣＥ２２”及び”ＶＣＥ２６”は、式（２）及び式（３）に式（６）を代入して、
ＶＣＥ２２＝(−ｋ・Ｒ１９)・Ｉ１６＋(Ｒ４−ｍ・Ｒ１９)・Ｉ７・Ｒ４
＋ＶＢＥ１３      （７）
ＶＣＥ２６＝(ｋ・Ｒ１９−Ｒ２４)・Ｉ１６＋(ｍ・Ｒ１９)・Ｉ７＋ＶＢＥ２６      （８）
となる。
【００６６】
式（７）及び式（８）において”ＶＢＥ２６＝ＶＢＥ１３”とみなして、”ＶＣＥ２２＝ＶＣＥ２６”とすると、
(２・ｋ・Ｒ１９−Ｒ２４)・Ｉ１６＋(２・ｍ・Ｒ１９−Ｒ４)・Ｉ７＝０      （９）
となる。
【００６７】
従って、式（９）において、
ｋ＝Ｒ２４／(２・Ｒ１９)      （１０）
ｍ＝Ｒ４／(２・Ｒ１９)      （１１）
となるように”ｋ”及び”ｍ”の値を設定、言い換えれば、特定の比率とすることにより、式（９）における第一項及び第二項の係数が共に”０”になる。
【００６８】
このため、前段増幅回路５０のバイアス電流”Ｉ７ ”とカスコード増幅器のバイアス電流”Ｉ１６”が独立に変動したとしても、”ＶＣＥ２２＝ＶＣＥ２６”を満足することが可能になり、言い換えれば、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００６９】
また、カスコード増幅回路５２ａにおいて、トランジスタ（入力トランジスタ）２２のベース・エミッタ間電圧の変動をトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のベース・エミッタ間電圧の変動によって検出し、トランスコンダクタンスアンプ３４を介して出力電流に帰還させることにより、カスコード増幅回路の特性を補償している。
【００７０】
特に、”ＶＣＥ２２＝ＶＣＥ２６”とすることにより、自己発熱によるベース・エミッタ間電圧の変動を補償することができる。
【００７１】
この結果、バイアス回路５３においてカスコード増幅器のバイアス電流と前段増幅回路５０のバイアス電流とを加算して、カスコード電圧を決定する抵抗１９に流すことにより、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧をそれぞれ等しくすることができ、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００７２】
また、図２は本発明に係るカスコード増幅器の他の実施例を示す構成ブロック図である。図２において、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，５０，５２ａ，１００，１０１，１０２，１０３，１０４ａ及び１０５ａは図１と同一符号を付してあり、３５は定電流源、３６及び３８はトランジスタ、３７及び３９は抵抗である。
【００７３】
また、１６，１７，１８，１９，２０，２１，３２，３３，３５，３６，３７，３８及び３９はバイアス回路５４を構成している。そして、バイアス回路５４及びカスコード増幅回路５２ａによってカスコード増幅器が構成される。
【００７４】
前段増幅回路５０において、差動入力１００及び１０１はトランジスタ１及び２のベースに印加され、トランジスタ１のエミッタはトランジスタ２のエミッタ及びトランジスタ５のコレクタに接続され、トランジスタ５のエミッタは抵抗６の一端に接続される。
【００７５】
トランジスタ１のコレクタは抵抗３の一端及びトランジスタ１０のベースに接続され、トランジスタ２のコレクタは抵抗４の一端及びトランジスタ１３のベースに接続される。
【００７６】
定電流源７の一端はトランジスタ８のコレクタ及びベース、トランジスタ５，１１，１４及び３２のベースにそれぞれ接続され、トランジスタ８，１１及び１４のエミッタは抵抗９，１２及び１５の一端にそれぞれ接続される。
【００７７】
トランジスタ１０のエミッタはトランジスタ１１のコレクタに接続されると共に、差動出力１０３としてトランジスタ２３のベースに接続される。同様に、トランジスタ１３のエミッタはトランジスタ１４のコレクタに接続されると共に、差動出力１０２としてトランジスタ２２のベースに接続される。
【００７８】
また、バイアス回路５４において、定電流源１６の一端はトランジスタ１７のコレクタ及びベース、トランジスタ２０及び３０のベースに接続され、抵抗１９の一端はトランジスタ２０，３２及び３８のコレクタと、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに接続される。
【００７９】
定電流源３５の一端はトランジスタ３６のコレクタ及びベース、トランジスタ３８のベースに接続され、トランジスタ１７，２０，３２，３６及び３８のエミッタは抵抗１８，２１，３３，３７及び３９の一端にそれぞれ接続される。
【００８０】
さらに、カスコード増幅回路５２ａにおいて、トランジスタ２２及び２３のエミッタは抵抗２８及び２９の一端にそれぞれ接続され、抵抗２８の他端は抵抗２９の他端、トランジスタ３０のコレクタに接続される。また、トランジスタ３０のエミッタは抵抗３１の一端に接続される。
【００８１】
一方、トランジスタ２２のコレクタはトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のエミッタ及びトランスコンダクタンスアンプ３４の一方の入力端子にそれぞれ接続され、トランジスタ２３のコレクタはトランジスタ（カスコードトランジスタ）２７のエミッタ及びトランスコンダクタンスアンプ３４の他方の入力端子にそれぞれ接続される。
【００８２】
トランジスタ（カスコードトランジスタ）２７のコレクタは抵抗２５の一端及びトランスコンダクタンスアンプ３４の一方の出力端子にそれぞれ接続されると共に差動出力１０４ａを出力し、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のコレクタは抵抗２４の一端及びトランスコンダクタンスアンプ３４の他方の出力端子にそれぞれ接続されると共に差動出力１０５ａを出力する。
【００８３】
最後に、抵抗３，４，１９，２４及び２５の他端、定電流源７，１６及び３５の他端、トランジスタ１０及び１３のコレクタは正電圧源”ＶＣＣ”にそれぞれ接続され、抵抗６，９，１２，１５，１８，２１，３１，３３，３７及び３９の他端は負電圧源”ＶＥＥ”にそれぞれ接続される。
【００８４】
ここで、図２に示す実施例の動作を説明する。但し、基本的に図１に示す実施例と動作は同じであり、異なる点は調整用電流を供給する定電流源３５を備え、定電流源３５の出力電流値を調整することにより、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６に供給されるかカスコード電圧”ＶＣ ”を調整可能とし、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えると共に、自己発熱によるベース・エミッタ間電圧の変動を補償する。
【００８５】
すなわち、バイアス回路５４において、定電流源１６の出力電流であるカスコード増幅器のバイアス電流は抵抗１８に流れてトランジスタ１７のベース電圧を決定し、このベース電圧はバイアス電圧”ＶＢ ”としてトランジスタ２０及び３０のベースに供給される。すなわち、定電流源１６，トランジスタ１７及び抵抗１８はバイアス電圧供給手段を構成する。
【００８６】
このため、トランジスタ２０と抵抗２１、トランジスタ３０と抵抗３１はそれぞれトランジスタ１７のベース電圧（バイアス電圧）に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００８７】
一方、トランジスタ３２のベースには、前段増幅回路５０を構成するトランジスタ８のベース電圧がバイアス電圧として印加されるので、トランジスタ３２と抵抗３３は定電流源として動作する。
【００８８】
このため、トランジスタ３２と抵抗３３はトランジスタ８のベース電圧（前段増幅回路５０のバイアス電圧）に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００８９】
さらに、定電流源３５の出力電流である調整用電流は抵抗３７に流れてトランジスタ３６のベース電圧を決定し、このベース電圧は調整用電圧としてトランジスタ３８のベースに供給される。すなわち、定電流源３５，トランジスタ３６及び抵抗３７は調整用電圧供給手段を構成する。
【００９０】
このため、トランジスタ３８と抵抗３９はトランジスタ３６のベース電圧（調整用電圧）に基づく出力電流を出力する定電流源として動作する。
【００９１】
特に、トランジスタ３８と抵抗３９で構成される定電流源には、定電流源３５の出力電流を”Ｉａｄｊ ”とした場合、”Ｉａｄｊ ”なる電流が流れるものとする。
【００９２】
このため、トランジスタ２０と抵抗２１で構成される定電流源の出力電流と、トランジスタ３２と抵抗３３で構成される定電流源の出力電流と、トランジスタ３８と抵抗３９で構成される定電流源の出力電流とがそれぞれ加算された電流による抵抗１９における電圧降下分がカスコード電圧”ＶＣ ”としてトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに印加される。
【００９３】
そして、定電流源３５の出力電流である調整用電流の値を調整することにより、トランジスタ（カスコードトランジスタ）２６及び２７のベースに印加されるカスコード電圧”ＶＣ ”を調整することができる。
【００９４】
この結果、バイアス回路５４においてカスコード増幅器のバイアス電流と前段増幅回路５０のバイアス電流と調整量電流と加算して、カスコード電圧を決定する抵抗１９に流すことにより、トランジスタ２２及び２６のコレクタ・エミッタ間電圧をそれぞれ等しくすることができ、温度変動やプロセスのバラツキによる動作点及び特性の変動を抑えることが可能なる。
【００９５】
なお、図１及び図２に示す実施例ではカスコード増幅回路５２ａが、トランジスタ（入力トランジスタ）２２のベース・エミッタ間電圧の変動をトランジスタ（カスコードトランジスタ）２６のベース・エミッタ間電圧の変動によって検出し、トランスコンダクタンスアンプ３４を介して出力電流に帰還させることにより、カスコード増幅回路の特性を補償しているが、トランスコンダクタンスアンプ３４は必須でなない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係るカスコード増幅器の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本発明に係るカスコード増幅器の他の実施例を示す構成ブロック図である。
【図３】従来のカスコード増幅器の一例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，２，５，８，１０，１１，１３，１４，１７，２０，２２，２３，２６，２７及び３０，３２，３６，３８  トランジスタ
３，４，６，９，１２，１５，１８，１９，２１，２４，２５，２８，２９，３１，３３，３７，３９  抵抗
７，１６，３５  定電流源
３４  トランスコンダクタンスアンプ
５０  前段増幅回路
５１，５３，５４  バイアス回路
５２，５２ａ  カスコード増幅回路
１００，１０１  差動入力
１０２，１０３，１０４，１０４ａ，１０５，１０５ａ  差動出力
【図１】
2008244608.tif 000003
【図２】
2008244608.tif 000004
【図３】
2008244608.tif 000005