(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースが入力端子に接続された第１導電型の第１トランジスタを有する増幅器において、
ベースが前記第１トランジスタのベースに接続されるとともにエミッタが第１トランジスタのエミッタに接続され第１トランジスタと等しいベース電流とコレクタ電流を生じる第１導電型の第２トランジスタと、
ベースが第１トランジスタのベースに接続された第２導電型の第３トランジスタと、
第２トランジスタのコレクタ電流を２倍に変換して第３トランジスタのエミッタ電流となす手段と、
を設け、前記第１、第２トランジスタのベース電流を第３トランジスタのベース電流で賄うようにしたことを特徴とする増幅器。
【請求項２】
前記手段がカレントミラー回路であることを特徴とする請求項１に記載の増幅器。
【請求項３】
ベースが第１入力端子に接続された第１導電型の第１トランジスタと、
ベースが前記第１トランジスタのベースに接続されるとともにエミッタが第１トランジスタのエミッタに接続され第１トランジスタと等しいベース電流とコレクタ電流を生じる第１導電型の第２トランジスタと、
ベースが第１トランジスタのベースに接続された第２導電型の第３トランジスタと、
第２トランジスタのコレクタ電流を２倍に変換して第３トランジスタのエミッタ電流となす第１手段と
エミッタが第１トランジスタと共に共通の定電流源に接続されベースが第２入力端子に接続された第１導電型の第４トランジスタと、
ベースが前記第４トランジスタのベースに接続されるとともにエミッタが第４トランジスタのエミッタに接続され第４トランジスタと等しいベース電流とコレクタ電流を生じる第１導電型の第５トランジスタと、
ベースが第４トランジスタのベースに接続された第２導電型の第６トランジスタと、
第５トランジスタのコレクタ電流を２倍に変換して第６トランジスタのエミッタ電流となす第２手段と
を設け、前記第１、第２トランジスタのベース電流を第３トランジスタのベース電流で賄うとともに、前記第４、第５トランジスタのベース電流を第６トランジスタのベース電流で賄うようにしたことを特徴とする増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトランジスタを用いた増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の差動増幅器の一例を示している。この増幅器は一対のトランジスタＴ１、Ｔ２のエミッタを定電流源３５に共通に接続し、ベースをそれぞれ、第１、第２の入力端子３１、３２に接続している。トランジスタＴ１、Ｔ２のコレクタはカレントミラー回路を成すトランジスタＴ３、Ｔ４に接続され、それらの出力はトランジスタＴ５を介して出力端子３３へ導出される。３４は電源ラインであり、３６はトランジスタＴ５のエミッタに接続された定電流源である。入力端子３１、３２間に加えられた入力信号は増幅されて出力端子に得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この増幅器では、第１、第２入力端子３１、３２に常にトランジスタＴ１、Ｔ２のベース電流を供給しなければ動作させることができない。また、定電流Ｉを増加すると、それに応じて、供給するベース電流も増加しなければならなかった。しかも、この回路では、第１、第２入力端子３１、３２間でベース電流の誤差が生じると、出力にオフセットが生じるという欠点があった。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、実質的に外部からベース電流を供給する必要がなく、オフセットの少ない増幅器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明では、ベースが入力端子に接続された第１導電型の第１トランジスタを有する増幅器において、ベースが前記第１トランジスタのベースに接続されるとともにエミッタが第１トランジスタのエミッタに接続され第１トランジスタと等しいベース電流とコレクタ電流を生じる第１導電型の第２トランジスタと、ベースが第１トランジスタのベースに接続された第２導電型の第３トランジスタと、第２トランジスタのコレクタ電流を２倍に変換して第３トランジスタのエミッタ電流となす手段とを設け、前記第１、第２トランジスタのベース電流を第３トランジスタのベース電流で賄うようにしている。この場合、前記手段はカレントミラー回路である。
【０００６】
このような構成によると、第１トランジスタと第２トランジスタに対して第３トランジスタは逆導電型であるため、第３トランジスタを流れるベース電流は第１、第２トランジスタのベースに等分に流れる。逆にいえば、増幅用の第１トランジスタのベース電流は第３トランジスタから供給される。このため、外部からベース電流を供給しなくても、この増幅器は動作する。尚、増幅器は高入力インピーダンスとなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１において、定電流源３にエミッタが共通に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ１、Ｑ２はそのベースが、それぞれ第１、第２入力端子１、２に接続されている。トランジスタＱ１のコレクタはカレントミラー回路の入力側を成すＰＮＰトランジスタＱ１１のコレクタ・ベースに接続され、トランジスタＱ２のコレクタは、そのカレントミラー回路の出力側を成すＰＮＰトランジスタＱ１２のコレクタに接続されている。
【０００８】
また、トランジスタＱ２とＱ１２のコレクタはトランジスタＱ１３のベースに接続されている。トランジスタＱ１３はバッファ用であり、そのコレクタは電源ライン４に接続され、エミッタは出力端子５と定電流源６に接続されている。
トランジスタＱ１、Ｑ２のベース側にはそれぞれのベース電流を供給するための回路が設けられている。Ｑ３はベースが入力端子１に接続されたＮＰＮ型のトランジスタであり、Ｑ５は同じくベースが入力端子１に接続されたＰＮＰ型のトランジスタであり、そのコレクタは基準電位点に接続されている。
【０００９】
トランジスタＱ３のエミッタは定電流源３に接続され、コレクタはカレントミラー回路７の入力側を成すＰＮＰトランジスタＱ７のコレクタに接続されている。カレントミラー回路７は、そのトランジスタＱ７と、トランジスタＱ７に比べて２倍の電流容量をもつように面積比が設定されたＰＮＰ型のトランジスタＱ９と、トランジスタＱ７のベース・コレクタ間を接続するＰＮＰ型のトランジスタＱ１４とから成っている。尚、トランジスタＱ７、Ｑ９のエミッタは電源ライン４に接続され、トランジスタＱ１４のコレクタは基準電位点に接続され、定電流源３及び６の他端は基準電位点に接続されている。
【００１０】
トランジスタＱ５のエミッタはトランジスタＱ９のコレクタと接続されている。そして、トランジスタＱ５はトランジスタＱ９の出力電流を受け入れる電流容量をもつように形成されている。
【００１１】
今、ＮＰＮ型のトランジスタＱ１のコレクタ電流をＩCQ1、ベース電流をＩBQ1とすると、ＩCQ1、ＩBQ1はそれぞれトランジスタＱ３のコレクタ電流ＩCQ3、ＩBQ3と等しい。従って、入力端子１側のベース電流は２ＩBQ1であり、トランジスタの電流増幅率をβとすると、
２ＩBQ1＝２ＩCQ1／β・・・・・（１）
で表わされる。
【００１２】
トランジスタＱ３のコレクタ電流ＩCQ1は２ＩCQ1となってトランジスタＱ５のエミッタに流れ込む。このため、トランジスタＱ５のベース電流は、トランジスタＱ５の電流増幅率をβ’とすると、
−２ＩCQ1／β’・・・・・・・・ （２）
で表わされる。従って、入力端子１のベース電流は、（１）式と（２）式の和より、
２ＩCQ1／β−２ＩCQ1／β’・・・・・（３）
となる。
【００１３】
ここで、ＮＰＮ型トランジスタとＰＮＰ型トランジスタの電流増幅率β、β’を極めて近いものとすると、（３）式は実質的に０となる。これは入力端子１に電流が流れない（高入力インピーダンス）ことを意味する。従って、定電流源３の定電流Ｉ1の増減に拘りなく、外部から電流を供給しなくてもよいことになる。
【００１４】
そして、ベース電流の誤差によってオフセットが生じることもない。尚、この場合、トランジスタＱ２のベース側、従って入力端子２側にも同一の構成が設けられている。トランジスタＱ４、Ｑ６、Ｑ８、Ｑ１０、Ｑ１５は前述したトランジスタＱ３、Ｑ５、Ｑ７、Ｑ９、Ｑ１４にそれぞれ対応している。
【００１５】
図２は図１の各トランジスタの導電型を逆にするとともに図１のトランジスタＱ１４、Ｑ１５を省略した場合の実施形態であり、この場合でも本発明の効果は変わらない。また、図１、図２の実施形態では、差動増幅器として構成しているが、差動型でない通常の増幅器であっても本発明を適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、実質的にベース電流を外部から供給する必要がなく、入力インピーダンスが高く、オフセットの少ない増幅器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る増幅器の回路図。
【図２】本発明の他の実施形態に係る増幅器の回路図。
【図３】従来例の回路図。
【符号の説明】
１  第１入力端子
２  第２入力端子
３  定電流源
４  電源ライン
５  出力端子
７  カレントミラー回路
Ｑ１〜Ｑ１５  トランジスタ
【図１】
0003838731.tif 000002
【図２】
0003838731.tif 000003
【図３】
0003838731.tif 000004