(57)【要約】【課題】入出力信号間の歪の発生を防止でき、入力ダイナミックレンジを広くすることができる入出力回路を提供すること。【解決手段】本発明では、差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部を備えた入出力回路において、差動入出力部の負荷は、同差動入出力部に接続され、かつ、一定の電流を通電する定電流負荷と、同定電流負荷に接続され、かつ、前記入力信号の振幅に応じて電流が変動する電流変動負荷とからなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部を備えた入出力回路において、
差動入出力部の負荷は、同差動入出力部に接続され、かつ、一定の電流を通電する定電流負荷と、同定電流負荷に接続され、かつ、前記入力信号の振幅に応じて電流が変動する電流変動負荷とからなることを特徴とする入出力回路。
【請求項２】
一定の電流を発生する定電流発生部と、前記入力信号の振幅に応じて変動する電流を生成する変動電流生成部と、前記定電流発生部で発生した電流と前記変動電流生成部で生成した電流とを用いて前記定電流負荷に一定の電流を通電するように前記電流変動負荷に帰還する電流を生成する帰還電流生成部とを有することを特徴とする請求項１記載の入出力回路。
【請求項３】
前記定電流負荷及び前記電流変動負荷を抵抗としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の入出力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、バッファやアンプなどにおいて信号の入出力を行う入出力回路としては、入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを差動接続した回路が広く使用されている。
【０００３】
たとえば、バッファの入出力回路は、図４及び図５に示すように構成されている。
【０００４】
図４に示す入出力回路５１は、電源端子ＶＣＣに一対の抵抗Ｒ５１，Ｒ５２を並列接続し、これら一対の抵抗Ｒ５１，Ｒ５２にカレントミラー接続した一対のＰＮＰ型のトランジスタＴ５１，Ｔ５２を直列接続し、これら一対のトランジスタＴ５１，Ｔ５２に差動対をなす入力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ５３と出力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ５４とを直列接続し、これら差動対をなすトランジスタＴ５３，Ｔ５４にＮＰＮ型のトランジスタＴ５５を直列接続し、このトランジスタＴ５５に抵抗Ｒ５３を直列接続し、この抵抗Ｒ５３にグランド端子ＧＮＤを直列接続しており、さらには、トランジスタＴ５５にＮＰＮ型トランジスタＴ５６をカレントミラー接続し、このトランジスタＴ５６と電源端子ＶＣＣとの間に定電流源Ｉ５１を介設する一方、トランジスタＴ５６とグランド端子ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ５３と対をなす抵抗Ｒ５４を介設した構成となっている。
【０００５】
また、図５に示す入出力回路６１は、電源端子ＶＣＣに一対の抵抗Ｒ６１，Ｒ６２を並列接続し、これら一対の抵抗Ｒ６１，Ｒ６２にカレントミラー接続した一対のＰＮＰ型のトランジスタＴ６１，Ｔ６２を直列接続し、これら一対のトランジスタＴ６１，Ｔ６２に差動対をなす入力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ６３と出力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ６４とを直列接続し、これら差動対をなすトランジスタＴ６３，Ｔ６４に抵抗Ｒ６３を直列接続し、この抵抗Ｒ６３にグランド端子ＧＮＤを直列接続した構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図４に示す入出力回路５１にあっては、差動対をなすトランジスタＴ５３，Ｔ５４にカレントミラー接続したＴ５５，Ｔ５６を接続しているため、入力信号の振幅にかかわらず差動対をなすトランジスタＴ５３，Ｔ５４に流れる電流値が一定となり、入出力信号間の歪が生じないものの、トランジスタＴ５５のベース・エミッタ間での電圧降下が生じることから、その分だけ入力ダイナミックレンジが狭くなる。
【０００７】
一方、図５に示す入出力回路６１にあっては、差動対をなすトランジスタＴ６３，Ｔ６４に抵抗Ｒ６３だけを接続しているため、入力ダイナミックレンジを広くすることができるものの、入力信号の振幅によって差動対をなすトランジスタＴ６３，Ｔ６４に流れる電流値が増減してしまい、それによって入出力信号間で歪が生じる。
【０００８】
このように、上記従来の入出力回路にあっては、入出力信号間での歪又は入力ダイナミックレンジのいずれか一方を犠牲にせざるを得ない構成となっていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に係る本発明では、差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部を備えた入出力回路において、差動入出力部の負荷は、同差動入出力部に接続され、かつ、一定の電流を通電する定電流負荷と、同定電流負荷に接続され、かつ、前記入力信号の振幅に応じて電流が変動する電流変動負荷とからなることを特徴とする入出力回路を提供するものである。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、一定の電流を発生する定電流発生部と、前記入力信号の振幅に応じて変動する電流を生成する変動電流生成部と、前記定電流発生部で発生した電流と前記変動電流生成部で生成した電流とを用いて前記定電流負荷に一定の電流を通電するように前記電流変動負荷に帰還する電流を生成する帰還電流生成部とを有することを特徴とする入出力回路を提供するものである。
【００１１】
また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記定電流負荷及び前記電流変動負荷を抵抗としたことを特徴とする入出力回路を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
本発明に係る入出力回路１は、図１に示すように、差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部２に同差動入出力部２の負荷となる負荷部３を接続している。
【００１４】
このような差動入出力部２を備えた入出力回路１は、アンプやバッファなどの各種の電子回路の入力部や出力部に適用される。
【００１５】
そして、本発明に係る入出力回路１は、図１に示すように、差動入出力部２の負荷部３として、差動入出力部２に定電流負荷４を直列接続し、同定電流負荷４に電流変動負荷５を直列接続している。
【００１６】
ここで、定電流負荷４は、入力信号の振幅に依存しないで一定の電流を通電する機能を有する負荷である。
【００１７】
また、電流変動負荷５は、入力信号の振幅に依存して電流が変動する機能を有する負荷である。
【００１８】
また、入出力回路１は、図１に示すように、差動入出力部２の負荷を定電流負荷４と電流変動負荷５とで形成するために、一定の電流を発生する定電流発生部６と、入力信号の振幅に依存して変動する電流を生成する変動電流生成部７と、定電流発生部６で発生した電流と変動電流生成部７で生成した電流とを用いて定電流負荷４に一定の電流を通電するように電流変動負荷５に帰還する電流を生成する帰還電流生成部８とを有している。
【００１９】
このように、本発明では、差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部２を備えた入出力回路１において、差動入出力部２に接続され、かつ、入力信号の振幅に依存しないで一定の電流を通電する定電流負荷４と、同定電流負荷４に接続され、かつ、入力信号の振幅に依存して電流が変動する電流変動負荷５とで差動入出力部２の負荷を形成している。
【００２０】
そのため、入力信号の振幅にかかわらず差動入出力部２から負荷に流れる電流値を常に一定にすることができ、これにより、入出力信号間での歪の発生を防止することができ、歪特性の良好な入出力回路１とすることができる。
【００２１】
しかも、差動入出力部２の負荷として電流変動負荷５も形成しているため、入出力回路１の入力ダイナミックレンジが狭くなるのを防止することができる。
【００２２】
特に、定電流負荷４及び電流変動負荷５を抵抗とした場合には、入出力回路１の入力ダイナミックレンジを可及的に広げることができる。
【００２３】
以下に、入出力回路１の具体的な回路例について説明する。なお、本発明に係る入出力回路１は、以下の回路例に限定されるものではない。
【００２４】
（回路例１）
図２に示す入出力回路１１は、差動入出力部１２に負荷部１３を接続し、同負荷部１３として、定電流負荷１４と電流変動負荷１５とを接続しており、さらには、定電流負荷１４と電流変動負荷１５との間に定電流発生部１６と変動電流生成部１７と帰還電流生成部１８とを設けている。
【００２５】
以下に各部の具体的な構成について説明する。
【００２６】
差動入出力部１２は、入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ１，Ｉ２に差動対をなす入力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ１と出力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ２とを接続している。
【００２７】
具体的には、差動入出力部１２は、電源端子ＶＣＣに電流源Ｉ１，Ｉ２を並列接続し、電流源Ｉ１にトランジスタＴ１のコレクタ端子を直列接続する一方、電流源Ｉ２にトランジスタＴ２のコレクタ端子を直列接続し、これらのトランジスタＴ１，Ｔ２のエミッタ端子同士を接続しており、トランジスタＴ１のベース端子には入力端子Ｖｉｎを接続する一方、トランジスタＴ２のベース端子には出力端子Ｖｏｕｔを接続するとともにトランジスタＴ２のコレクタ端子を短絡している。
【００２８】
負荷部１３は、差動入出力部１２に定電流負荷１４としての抵抗Ｒ２と電流変動負荷１５としての抵抗Ｒ３を接続している。
【００２９】
具体的には、負荷部１３は、差動入出力部１２の差動対をなすトランジスタＴ１，Ｔ２のエミッタ端子に抵抗Ｒ２を直列接続し、同抵抗Ｒ２に抵抗Ｒ３を直列接続し、同抵抗Ｒ３にグランド端子ＧＮＤを直列接続している。
【００３０】
定電流発生部１６は、入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ５，Ｉ６のうちの入力側の電流源Ｉ６に電圧源Ｅ１を用いて一定のバイアス電圧を印加したＮＰＮ型のトランジスタＴ４を接続し、同トランジスタＴ４に負荷となる抵抗Ｒ４を接続している。
【００３１】
具体的には、定電流発生部１６は、電源端子ＶＣＣに電流源Ｉ６を直列接続し、同電流源Ｉ６にトランジスタＴ４のコレクタ端子を直列接続し、同トランジスタＴ４のエミッタ端子に抵抗Ｒ４を直列接続し、同抵抗Ｒ４にグランド端子ＧＮＤを直列接続しており、トランジスタＴ４のベース端子には一定の電圧を発生する電圧源Ｅ１の正端子を直列接続し、同電圧源Ｅ１の負端子にグランド端子ＧＮＤを直列接続している。
【００３２】
そして、定電流発生部１６は、一定の電圧源Ｅ１をバイアス電圧として接続したトランジスタＴ４の作用で、電流源Ｉ６から一定の電流（電流値ｉ６）を発生している。
【００３３】
変動電流生成部１７は、入力端子Ｖｉｎに接続したＮＰＮ型のトランジスタＴ３に同トランジスタＴ３の負荷となる抵抗Ｒ１を接続している。
【００３４】
具体的には、変動電流生成部１７は、入力端子ＶｉｎにトランジスタＴ３のベース端子を直列接続し、同トランジスタＴ３のエミッタ端子に抵抗Ｒ１を直列接続し、同抵抗Ｒ１にグランド端子ＧＮＤを直列接続しており、トランジスタＴ３のコレクタ端子には帰還電流生成部１８を接続している。
【００３５】
そして、変動電流生成部１７は、入力端子Ｖｉｎに接続されたトランジスタＴ３の作用で入力信号の振幅に依存して増減する電流（電流値ｉ１）を生成している。
【００３６】
帰還電流生成部１８は、前述した入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ５，Ｉ６のうちの出力側の電流源Ｉ５に同じく入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ３，Ｉ４を接続している。
【００３７】
具体的には、帰還電流生成部１８は、電源端子ＶＣＣに電流源Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５を並列接続し、電流源Ｉ３，Ｉ５を変動電流生成部１７のトランジスタＴ３のコレクタ端子に接続する一方、電流源Ｉ４を負荷部１３の抵抗Ｒ２，Ｒ３に接続している。
【００３８】
そして、帰還電流生成部１８は、定電流発生部１６の電流源Ｉ６と対をなす電流源Ｉ５から電流源Ｉ６と等しい電流（電流値ｉ６）が通電され、また、変動電流生成部１７のトランジスタＴ３に流れる電流値がｉ１であることから、電流源Ｉ３に通電される電流値は、これらの差であるｉ１−ｉ６となり、この電流がそのまま電流源Ｉ４に通電され、抵抗Ｒ３に帰還される。この帰還する電流値をｉ４とすると、
ｉ４＝ｉ１−ｉ６
と表される。
【００３９】
入出力回路１１は、以上に説明したように構成されている。
【００４０】
そして、トランジスタＴ３のエミッタ端子の電圧をＶ１とする一方、トランジスタＴ１，Ｔ２のエミッタ端子の電圧をＶ２とすると、これらの電圧Ｖ１，Ｖ２は、ともに入力信号からトランジスタＴ１，Ｔ３のベース・エミッタ間電圧分だけ電圧降下した電圧であることから、トランジスタＴ１，Ｔ３のベース・エミッタ間電圧が等しいと考えると、
Ｖ１＝Ｖ２
となる。
【００４１】
そして、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１とするとともに、抵抗Ｒ１に流れる電流値をｉ１とすると、
Ｖ１＝ｉ１・ｒ１
と表せる。
【００４２】
一方、抵抗Ｒ２の抵抗値をｒ２、抵抗Ｒ３の抵抗値をｒ３とするとともに、抵抗Ｒ２に流れる電流値をｉ２、抵抗Ｒ３に流れる電流値をｉ３とすると、
Ｖ２＝ｉ２・ｒ２＋ｉ３・ｒ３
と表せる。
【００４３】
ここで、抵抗Ｒ３に流れる電流値ｉ３は、抵抗Ｒ２から流れ込む電流値ｉ２と帰還電流生成部１８から帰還される電流値ｉ４とを加算したものになり、
ｉ３＝ｉ２＋ｉ４
と表せ、また、帰還電流生成部１８から帰還される電流値ｉ４は、
ｉ４＝ｉ１−ｉ６
と表されることから、
ｉ３＝ｉ２＋ｉ１−ｉ６
と表せる。
【００４４】
したがって、
Ｖ２＝ｉ２・ｒ２＋（ｉ２＋ｉ１−ｉ６）・ｒ３
と表せる。
【００４５】
以上のことから、Ｖ１＝Ｖ２より、
ｉ１・ｒ１＝ｉ２・ｒ２＋（ｉ２＋ｉ１−ｉ６）・ｒ３
と表せ、これを展開して整理すると、
ｉ２＝｛（ｒ１−ｒ３）・ｉ１＋ｒ３・ｉ６｝／（ｒ２＋ｒ３）
となる。
【００４６】
ここで、ｉ６は定電流発生部１６で発生した一定の電流であるため、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１と抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３とが等しい場合には、
ｉ２＝ｒ３・ｉ６／（ｒ２＋ｒ３）
となり、抵抗Ｒ２に流れる電流値は、一定の電流値ｉ６の定数ｒ３／（ｒ２＋ｒ３）倍で、入力信号の振幅にかかわらずに常に一定値となる。
【００４７】
よって、入出力回路１１は、抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１と抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３とを等しくすれば、抵抗Ｒ２に流れる電流値が入力信号の振幅にかかわらずに常に一定値となり、これにより、抵抗Ｒ２が定電流負荷部１４として機能する。
【００４８】
（回路例２）
図３に示す入出力回路２１は、差動入出力部２２に負荷部２３を接続し、同負荷部２３として、定電流負荷２４と電流変動負荷２５とを接続しており、さらには、定電流負荷２４と電流変動負荷２５との間に定電流発生部２６と変動電流生成部２７と帰還電流生成部２８とを設けている。
【００４９】
以下に各部の具体的な構成について説明する。
【００５０】
差動入出力部２２は、入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ１１，Ｉ１２に差動対をなす入力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ１１と出力側のＮＰＮ型のトランジスタＴ１２とを接続している。
【００５１】
具体的には、差動入出力部２２は、電源端子ＶＣＣに電流源Ｉ１１，Ｉ１２を並列接続し、電流源Ｉ１１にトランジスタＴ１１のコレクタ端子を直列接続する一方、電流源Ｉ１２にトランジスタＴ１２のコレクタ端子を直列接続し、これらのトランジスタＴ１１，Ｔ１２のエミッタ端子同士を接続しており、トランジスタＴ１１のベース端子には入力端子Ｖｉｎを接続する一方、トランジスタＴ１２のベース端子には出力端子Ｖｏｕｔを接続するとともにトランジスタＴ１２のコレクタ端子を短絡している。
【００５２】
負荷部２３は、差動入出力部２２に定電流負荷２４としての抵抗Ｒ１２と電流変動負荷２５としての抵抗Ｒ１３を接続している。
【００５３】
具体的には、負荷部２３は、差動入出力部２２の差動対をなすトランジスタＴ１１，Ｔ１２のエミッタ端子に抵抗Ｒ１２を直列接続し、同抵抗Ｒ１２に抵抗Ｒ１３を直列接続し、同抵抗Ｒ１３にグランド端子ＧＮＤを直列接続している。
【００５４】
定電流発生部２６は、電源端子ＶＣＣに一定の電流を発生する定電流源Ｉ１５を直列接続し、同定電流源Ｉ１５にＮＰＮ型のトランジスタＴ２１のコレクタ端子を直列接続し、同トランジスタＴ２１のエミッタ端子にグランド端子ＧＮＤを直列接続している。
【００５５】
また、定電流発生部２６は、トランジスタＴ２１のコレクタ端子とベース端子とを短絡するとともに、このトランジスタＴ２１のベース端子に４個のＮＰＮ型のトランジスタＴ１８，Ｔ１９，Ｔ２０，Ｔ２３のベース端子を接続し、こららのトランジスタＴ１８，Ｔ１９，Ｔ２０，Ｔ２３のエミッタ端子をグランド端子ＧＮＤに接続しており、これにより、トランジスタＴ２１とトランジスタＴ１８，Ｔ１９，Ｔ２０，Ｔ２３とをカレントミラー接続し、さらには、トランジスタＴ１８のコレクタ端子に帰還電流生成部２８を接続している。
【００５６】
また、定電流発生部２６は、カレントミラー接続した一対のトランジスタＴ２０，Ｔ２１のうちの出力側のトランジスタＴ２０のコレクタ端子にＰＮＰ型のトランジスタＴ１７のコレクタ端子を直列接続し、同トランジスタＴ１７のエミッタ端子に電源端子ＶＣＣを直列接続し、また、トランジスタＴ１７のコレクタ端子とベース端子とを短絡するとともに、このトランジスタＴ１７のベース端子に２個のＰＮＰ型のトランジスタＴ１６，Ｔ２２のベース端子を接続し、こららのトランジスタＴ１６，Ｔ２２のエミッタ端子に電源端子ＶＣＣを直列接続しており、これにより、トランジスタＴ１７とトランジスタＴ１６，Ｔ２２とをカレントミラー接続している。
【００５７】
さらに、定電流発生部２６は、トランジスタＴ２２のコレクタ端子に入力端子Ｖｉｎを接続し、同入力端子Ｖｉｎに抵抗Ｒ１１を接続し、同抵抗Ｒ１１にトランジスタＴ２３のコレクタ端子と変動電流生成部２７とを接続する一方、トランジスタＴ１６のコレクタ端子に出力端子Ｖｏｕｔを接続し、同出力端子Ｖｏｕｔに抵抗Ｒ１４を接続し、同抵抗Ｒ１４にトランジスタＴ１９のコレクタ端子と変動電流生成部２７とを接続している。
【００５８】
そして、定電流発生部２６は、電流源Ｉ１５で発生する電流値をｉ１５とすると、この電流源Ｉ１５に接続したトランジスタＴ２１とトランジスタＴ２３，Ｔ２０とをカレントミラー接続し、かつ、トランジスタＴ２０に接続したトランジスタＴ１７とトランジスタＴ１６，Ｔ２２とをカレントミラー接続していることから、抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１４にも電流源Ｉ１５で発生する電流値と等しい電流値ｉ１５で通電することになる。
【００５９】
変動電流生成部２７は、差動対をなすＮＰＮ型のトランジスタＴ１３，Ｔ１４のコレクタ端子同士を帰還電流生成部２８に接続するとともに、トランジスタＴ１３，Ｔ１４のエミッタ端子同士を負荷部２３の抵抗Ｒ１３に接続しており、トランジスタＴ１３のベース端子には定電流発生部２６の抵抗Ｒ１１を接続する一方、トランジスタＴ１４のベース端子には定電流発生部２６の抵抗Ｒ１４を接続している。
【００６０】
そして、変動電流生成部２７は、入力信号及び出力信号の変動に伴いトランジスタＴ１３，Ｔ１４の作用によってトランジスタＴ１３，Ｔ１４のコレクタ端子に入力信号及び出力信号の振幅に依存した電流（このときの電流値をｉ１４とする。）が生成される。
【００６１】
帰還電流生成部２８は、電源端子ＶＣＣに入力側の通電電流をそのまま出力側の通電電流に折り返す機能を有する一対の電流源Ｉ１３，Ｉ１４を並列接続し、入力側の電流源Ｉ１３に変動電流生成部２７のトランジスタＴ１３，Ｔ１４のコレクタ端子を接続する一方、出力側の電流源Ｉ１４にＮＰＮ型のトランジスタＴ１５のベース端子と定電流発生部２６のトランジスタＴ１８のコレクタ端子とを接続し、さらには、トランジスタＴ１５のコレクタ端子に電源端子ＶＣＣを接続する一方、トランジスタＴ１５のエミッタ端子に変動電流生成部２７のトランジスタＴ１３，Ｔ１４のエミッタ端子と負荷部２３の抵抗１３を接続している。
【００６２】
そして、帰還電流生成部２８は、変動電流生成部２７で生成された電流が入力側の電流源Ｉ１３に通電されるとともに、この電流源Ｉ１３に流れる電流値ｉ１４と等しい電流が電流源Ｉ１４に通電される。一方、電流源Ｉ１４には定電流発生部２６のトランジスタＴ１８が接続されており、このトランジスタＴ１８には一定の電流（電流値ｉ１５）が通電される。そのため、帰還電流生成部２８はトランジスタＴ１５の作用で電流源Ｉ１４に通電される電流（電流値ｉ１４）とトランジスタＴ１８に通電される電流（電流値ｉ１５）とが等しくなるように電流を帰還する。
【００６３】
入出力回路２１は、以上に説明したように構成されている。
【００６４】
そして、入出力回路２１は、入力信号の電圧をＶｉとし、抵抗Ｒ１２の抵抗値をｒ１２とするとともに、抵抗Ｒ１２に流れる電流値をｉ１２とし、また、トランジスタＴ１１のベース・エミッタ間電圧をＶ１１とすると、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との接続部の電圧Ｖ１２は、
Ｖ１２＝Ｖｉ−Ｖ１１−ｉ１２・ｒ１２
と表せる。
【００６５】
一方、抵抗Ｒ１１の抵抗値をｒ１１とするとともに、トランジスタＴ１３のベース・エミッタ間電圧をＶ１３とすると、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３との接続部の電圧Ｖ１２は、
Ｖ１２＝Ｖｉ−ｉ１５・ｒ１１−Ｖ１３
とも表せる。
【００６６】
したがって、これらの式から、
Ｖｉ−Ｖ１１−ｉ１２・ｒ１２＝Ｖｉ−ｉ１５・ｒ１１−Ｖ１３
が得られる。
【００６７】
ここで、同じＮＰＮ型のトランジスタＴ１１，Ｔ１３ではベース・エミッタ間電圧が等しくなると考えられるため、上記の式は、
ｉ１２・ｒ１２＝ｉ１５・ｒ１１
となり、この式から
ｉ１２＝ｉ１５・ｒ１１／ｒ１２
となる。
【００６８】
したがって、抵抗Ｒ１２には、一定の電流値ｉ１５の定数ｒ１１／ｒ１２倍した一定の電流が流れることになる。
【００６９】
よって、入出力回路１１は、抵抗Ｒ２に流れる電流値が入力信号の振幅にかかわらずに常に一定値となり、これにより、抵抗Ｒ２が定電流負荷部１４として機能する。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００７１】
すなわち、本発明では、差動対をなす入力側のトランジスタと出力側のトランジスタとを有する差動入出力部を備えた入出力回路において、差動入出力部に接続され、かつ、入力信号の振幅に依存しないで一定の電流を通電する定電流負荷と、同定電流負荷に接続され、かつ、前記入力信号の振幅に依存して電流が変動する電流変動負荷とで差動入出力部の負荷を形成しているため、入力信号の振幅にかかわらず差動入出力部から負荷に流れる電流値を常に一定にすることができ、これにより、入出力信号間での歪の発生を防止することができ、歪特性の良好な入出力回路とすることができる。
【００７２】
しかも、差動入出力部の負荷として電流変動負荷も形成しているため、入力ダイナミックレンジが狭くなるのを防止することができる。
【００７３】
特に、定電流負荷及び電流変動負荷を抵抗とした場合には、入力ダイナミックレンジを可及的に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に入出力回路のブロック図。
【図２】回路例１の回路図。
【図３】回路例２の回路図。
【図４】従来の入出力回路の回路図。
【図５】従来の入出力回路の回路図。
【符号の説明】
１  入出力回路
２  差動入出力部
３  負荷部
４  定電流負荷
５  電流変動負荷
６  定電流発生部
７  変動電流生成部
８  帰還電流生成部
【図１】
2004214931.tif 000003
【図２】
2004214931.tif 000004
【図３】
2004214931.tif 000005
【図４】
2004214931.tif 000006
【図５】
2004214931.tif 000007