JP2002223133A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、差動増幅回路によ
る信号の増幅技術に関し、特に、VTR(Video
Tape Recorder)などの映像信号の増幅に
適用して有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for amplifying a signal by a differential amplifier circuit, and more particularly, to a VTR (Video).
The present invention relates to a technique which is effective when applied to amplification of a video signal such as a tape recorder.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば、VTRなどの映像信号処理に
用いられる増幅回路として、CMOS(Complem
entary Metal Oxide Semico
nductor)差動増幅回路がある。2. Description of the Related Art For example, a CMOS (Complete) is used as an amplifier circuit used for processing a video signal such as a VTR.
entry Metal Oxide Semico
There is a differential amplifier circuit.
【0003】このCMOS差動増幅回路は、VTR用O
SD(On Screen Display)内蔵マイ
クロコンピュータなどの半導体集積回路装置に設けられ
ている。[0003] This CMOS differential amplifier circuit has a VTR O
It is provided in a semiconductor integrated circuit device such as a microcomputer with a built-in SD (On Screen Display).
【0004】本発明者が検討したところによれば、CM
OS差動増幅回路は、ソース共通接続された一対のMO
Sトランジスタからなる差動入力段、そのドレインにそ
れぞれ接続されたMOSトランジスタからなる能動負荷
回路、ゲートにある電圧が印加されたMOSトランジス
タからなる電流源、前述した差動入力段の出力電位をゲ
ートに受けるMOSトランジスタと定電流用のMOSト
ランジスタとからなるレベルシフト段、電源電圧と基準
電位との間に直列接続されたCMOSトランジスタから
なるプッシュプル型出力段、ならびに差動入力段の出力
ノードと出力端子との間に直列接続された位相補償回路
などによって構成されている。According to the study by the present inventors, CM
The OS differential amplifier circuit includes a pair of MOs connected to a common source.
A differential input stage composed of an S transistor, an active load circuit composed of a MOS transistor connected to the drain thereof, a current source composed of a MOS transistor to which a voltage is applied at a gate, and a gate connected to the output potential of the differential input stage. Level shift stage comprising a MOS transistor and a MOS transistor for constant current, a push-pull output stage comprising a CMOS transistor connected in series between a power supply voltage and a reference potential, and an output node of a differential input stage. It is composed of a phase compensation circuit and the like connected in series between the output terminal.
【0005】なお、この種の差動増幅回路について詳し
く述べてある特許の例としては、特開平9−13016
6号公報があり、この文献には、ビデオバッファ回路な
どに用いられるCMOS差動増幅回路について記載され
ている。[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-13016 discloses an example of a patent that describes this type of differential amplifier circuit in detail.
No. 6 discloses a CMOS differential amplifier circuit used for a video buffer circuit or the like.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な半導体集積回路装置に設けられたCMOS差動増幅回
路では、次のような問題点があることが本発明者により
見い出された。However, the present inventor has found that the CMOS differential amplifier circuit provided in the semiconductor integrated circuit device as described above has the following problems.
【0007】すなわち、差動入力段を構成するカレント
ミラー回路に流れる電流が、CMOS差動増幅回路の出
力端子から出力される出力電圧に依存して変動するため
に、オフセット電圧が発生してしまうという問題があ
る。That is, since the current flowing through the current mirror circuit forming the differential input stage fluctuates depending on the output voltage output from the output terminal of the CMOS differential amplifier circuit, an offset voltage is generated. There is a problem.
【0008】このオフセット電圧が大きくなってしまう
と、VTRのビデオアンプでは、映像信号の品質が劣化
してしまうことになる。[0008] If the offset voltage becomes large, the video amplifier of the VTR will degrade the quality of the video signal.
【0009】本発明の目的は、差動増幅回路の電流量を
出力電圧に依存せず一定にすることにより、オフセット
電圧の依存性を大幅に小さくすることのできる半導体集
積回路装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit device in which the amount of current of a differential amplifier circuit is made constant without depending on an output voltage so that the dependence on an offset voltage can be greatly reduced. It is in.
【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0012】すなわち、本発明の半導体集積回路装置
は、他方の接続部がそれぞれ共通接続された一対の差動
入力トランジスタからなる差動入力段と、共通接続され
た一対の差動入力トランジスタの他方の接続部と基準電
位との間に直列接続された電流源用トランジスタからな
る電流源回路と、該一対の差動入力トランジスタの一方
の接続部と電源電圧との間に接続された第1、第2のカ
レントミラー回路と、該第1、第2のカレントミラー回
路の出力側に接続されたカスコード型の第3のカレント
ミラー回路とを設けた差動増幅回路を備え、該第1、第
2のカレントミラー回路が、カスコード型のカレントミ
ラー回路からなるものである。That is, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a differential input stage composed of a pair of differential input transistors each having the other connecting portion commonly connected, and the other of the pair of commonly connected differential input transistors. A current source circuit composed of a current source transistor connected in series between a connection portion of the differential input transistor and a power supply voltage; A differential amplifier circuit provided with a second current mirror circuit and a cascode-type third current mirror circuit connected to the output side of the first and second current mirror circuits; The second current mirror circuit comprises a cascode type current mirror circuit.
【0013】以上のことにより、第1、第2のカレント
ミラー回路をカスコード型にすることによってオフセッ
ト電圧を小さくできるので、オフセット電圧の依存性を
大幅に少なくすることができる。As described above, the offset voltage can be reduced by making the first and second current mirror circuits of the cascode type, so that the dependence of the offset voltage can be greatly reduced.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0015】図1は、本発明の一実施の形態によるCM
OS差動増幅回路の回路図、図2は、図1のCMOS差
動増幅回路に用いられるカスコード接続されたカレント
ミラー回路の説明図、図3は、図2のカレントミラー回
路における増幅電流量と出力電圧との関係を示す図、図
4は、本発明者が検討したカレントミラー回路の説明
図、図5は、図4のカレントミラー回路の増幅電流量と
出力電圧との関係を示す図、図6は、図1のCMOS差
動増幅回路を用いて構成されたビデオシステムの構成説
明図、図7は、図1のCMOS差動増幅回路の接続例を
示す説明図である。FIG. 1 shows a CM according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of an OS differential amplifier circuit, FIG. 2 is an explanatory diagram of a cascode-connected current mirror circuit used in the CMOS differential amplifier circuit of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the output voltage and the output voltage, FIG. 4 is an explanatory diagram of a current mirror circuit studied by the present inventors, FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a video system configured using the CMOS differential amplifier circuit of FIG. 1, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing a connection example of the CMOS differential amplifier circuit of FIG.
【0016】本実施の形態において、CMOS差動増幅
回路(差動増幅回路)1は、たとえば、VTRなどの映
像信号処理に用いられる増幅回路である。このCMOS
差動増幅回路1は、カレントミラー回路2〜4、差動入
力回路(差動入力段)5、電流源回路(電流源)6、な
らびに位相補償用のコンデンサ7から構成されている。In the present embodiment, a CMOS differential amplifier circuit (differential amplifier circuit) 1 is an amplifier circuit used for video signal processing such as a VTR. This CMOS
The differential amplifier circuit 1 includes current mirror circuits 2 to 4, a differential input circuit (differential input stage) 5, a current source circuit (current source) 6, and a capacitor 7 for phase compensation.
【0017】カレントミラー回路(第1のカレントミラ
ー回路)2は、PチャネルMOSのトランジスタTP1
〜TP4から構成されており、カレントミラー回路(第
2のカレントミラー回路)3は、PチャネルMOSのト
ランジスタTP5〜TP8から構成されている。カレン
トミラー回路(第3のカレントミラー回路)4は、Nチ
ャネルMOSのトランジスタTN1〜TN4から構成さ
れている。The current mirror circuit (first current mirror circuit) 2 includes a P-channel MOS transistor TP1
TP4, and the current mirror circuit (second current mirror circuit) 3 is composed of P-channel MOS transistors TP5 to TP8. The current mirror circuit (third current mirror circuit) 4 includes N-channel MOS transistors TN1 to TN4.
【0018】また、差動入力回路5は、NチャネルMO
Sのトランジスタ(差動入力トランジスタ)TN5,T
N6から構成されており、電流源回路6は、Nチャネル
MOSのトランジスタ(電流源用トランジスタ)TN
7,TN8から構成されている。The differential input circuit 5 has an N-channel MO
S transistors (differential input transistors) TN5, T
The current source circuit 6 includes an N-channel MOS transistor (current source transistor) TN
7, TN8.
【0019】トランジスタTP1,TP3,TP5,T
P7の一方の接続部には、電源電圧VCCが供給されてい
る。トランジスタTP1の他方の接続部、およびゲート
には、トランジスタTP2の一方の接続部、トランジス
タTP3のゲートがそれぞれ接続されている。Transistors TP1, TP3, TP5, T
The power supply voltage V CC is supplied to one connection portion of P7. One connection of the transistor TP2 and the gate of the transistor TP3 are connected to the other connection and the gate of the transistor TP1, respectively.
【0020】トランジスタTP2の他方の接続部、およ
びゲートには、トランジスタTP4のゲート、トランジ
スタTN5の一方の接続部がそれぞれ接続されている。
よって、トランジスタTP1,TP2は、ダイオード動
作するトランジスタがカスコード接続された構成となっ
ている。The gate of the transistor TP4 and one connection of the transistor TN5 are connected to the other connection and the gate of the transistor TP2, respectively.
Therefore, the transistors TP1 and TP2 have a configuration in which transistors operating as diodes are cascode-connected.
【0021】さらに、トランジスタTP3の他方の接続
部には、トランジスタTP4の一方の接続部が接続され
ており、これらトランジスタTP3,TP4もカスコー
ド接続されている。Further, one connection of the transistor TP4 is connected to the other connection of the transistor TP3, and the transistors TP3 and TP4 are also cascode-connected.
【0022】また、トランジスタTP4の他方の接続部
には、コンデンサ7の一方の接続部、およびトランジス
タTN3の一方の接続部がそれぞれ接続されている。そ
して、トランジスタTP4の他方の接続部が、CMOS
差動増幅回路1の信号出力部VOUTとなっている。The other connection of the transistor TP4 is connected to one connection of the capacitor 7 and one connection of the transistor TN3. The other connection of the transistor TP4 is a CMOS
This is the signal output section VOUT of the differential amplifier circuit 1.
【0023】さらに、トランジスタTP5の他方の接続
部、およびゲートには、トランジスタTP7のゲート、
トランジスタTP6の一方の接続部がそれぞれ接続され
ている。Further, the other connecting portion and the gate of the transistor TP5 have a gate of the transistor TP7,
One connection part of the transistor TP6 is connected to each.
【0024】このトランジスタTP6の他方の接続部、
ならびにゲートには、トランジスタTP8のゲート、ト
ランジスタTN6の一方の接続部がそれぞれ接続されて
いる。この場合も、トランジスタTP5,TP6は、ダ
イオード動作するトランジスタがカスコード接続された
構成となっている。The other connecting portion of the transistor TP6,
The gate is connected to the gate of the transistor TP8 and one connection of the transistor TN6. Also in this case, the transistors TP5 and TP6 have a configuration in which transistors operating as diodes are cascode-connected.
【0025】トランジスタTP7の他方の接続部には、
トランジスタTP8の一方の接続部が接続されており、
このトランジスタTP8の他方の接続部には、コンデン
サ7の他方の接続部、トランジスタTN1の一方の接続
部、ゲート、およびトランジスタTN3のゲートが、そ
れぞれ接続されている。この場合においても、トランジ
スタTP7,TP8は、カスコード接続されている。At the other connection of the transistor TP7,
One connection of the transistor TP8 is connected,
The other connection of the transistor TP8 is connected to the other connection of the capacitor 7, the one connection of the transistor TN1, the gate, and the gate of the transistor TN3. Also in this case, the transistors TP7 and TP8 are cascode-connected.
【0026】また、トランジスタTN5のゲートには入
力信号である映像信号VPが入力され、トランジスタT
N6のゲートには信号出力部VOUTのフィードバック
信号であるモニタ信号VMが入力されるように接続され
ている。The video signal VP, which is an input signal, is input to the gate of the transistor TN5.
The gate of N6 is connected so that a monitor signal VM which is a feedback signal of the signal output unit VOUT is input.
【0027】トランジスタTN5,TN6の他方の接続
部には、トランジスタTN7の一方の接続部が接続され
ており、このトランジスタTN7の他方の接続部には、
トランジスタTN8の一方の接続部が接続されている。One connection of the transistor TN7 is connected to the other connection of the transistors TN5 and TN6, and the other connection of the transistor TN7 is connected to the other connection of the transistor TN7.
One connecting portion of the transistor TN8 is connected.
【0028】トランジスタTN7,TN8のゲートに
は、定電圧源であるバイアス信号V1,V2がそれぞれ
供給されており、トランジスタTN8の他方の接続部に
は、基準電位VSSが接続されている。The gate of the transistor TN7, TN8, the bias signal V1, V2 is a constant voltage source is supplied, the other end of the transistor TN8 is the reference potential V SS is connected.
【0029】さらに、トランジスタTN1の他方の接続
部には、トランジスタTN2の一方の接続部、ゲート、
ならびにトランジスタTN4のゲートがそれぞれ接続さ
れており、トランジスタTN2の他方の接続部には、基
準電位VSSが接続されている。Further, the other connection part of the transistor TN1 is connected to one connection part of the transistor TN2, a gate,
Further, the gate of the transistor TN4 is connected to each other, and the other connection portion of the transistor TN2 is connected to the reference potential V SS .
【0030】トランジスタTN3の他方の接続部には、
トランジスタTN4の一方の接続部が接続されており、
このトランジスタTN4の他方の接続部には、基準電位
VSSが接続されている。At the other connection of the transistor TN3,
One connecting portion of the transistor TN4 is connected,
A reference potential VSS is connected to the other connection of the transistor TN4.
【0031】この場合も、トランジスタTN1,TN2
は、ダイオード動作するトランジスタがカスコード接続
された構成となっており、トランジスタTP7,TP8
も、カスコード接続された構成となっている。Also in this case, the transistors TN1, TN2
Has a configuration in which transistors operating as diodes are cascode-connected, and transistors TP7 and TP8
Are also cascode-connected.
【0032】そして、トランジスタTP1,TP2,T
P5,TP6,TN5〜TN8により、CMOS差動増
幅回路1における入力段8が構成される。また、入力段
8のうち、トランジスタTP1,TP2,TP5,TP
6によって、負荷回路9が構成される。The transistors TP1, TP2, T
P5, TP6, TN5 to TN8 form an input stage 8 in the CMOS differential amplifier circuit 1. In the input stage 8, the transistors TP1, TP2, TP5, TP
6 constitutes a load circuit 9.
【0033】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。Next, the operation of the present embodiment will be described.
【0034】まず、CMOS差動増幅回路1の入力部に
映像信号VPが入力されると、差動入力回路5のトラン
ジスタTN5,TN6は映像信号VP、モニタ信号VM
に応じた電流をそれぞれ出力する。First, when the video signal VP is input to the input section of the CMOS differential amplifier circuit 1, the transistors TN5 and TN6 of the differential input circuit 5 apply the video signal VP and the monitor signal VM.
And outputs a current corresponding to.
【0035】これらの電流は、カレントミラー回路2,
3によってそれぞれ増幅される。また、カレントミラー
回路3のトランジスタTP8における出力側の電流は、
カレントミラー回路4によって増幅されることになる。These currents are supplied to the current mirror circuit 2,
3 respectively. The current on the output side of the transistor TP8 of the current mirror circuit 3 is
The signal is amplified by the current mirror circuit 4.
【0036】たとえば、入力される映像信号VP、およ
びモニタ信号VMが、それぞれ同一レベルの場合、カレ
ントミラー回路2によって増幅されてトランジスタTP
4に流れる電流と、カレントミラー回路4に増幅され、
トランジスタTN3に流れる電流とは同じ大きさとな
り、信号出力部VOUTには、映像信号VPと同一レベ
ルの電圧が出力される。For example, when the input video signal VP and the monitor signal VM are at the same level, they are amplified by the current mirror circuit 2 and are turned on by the transistor TP.
4 and is amplified by the current mirror circuit 4,
The current flowing through the transistor TN3 has the same magnitude, and a voltage having the same level as the video signal VP is output to the signal output unit VOUT.
【0037】この状態で、映像信号VPの電位が上昇す
ると、トランジスタTN5に流れる電流が増加し、トラ
ンジスタTN6に流れる電流が減少する。これにより、
カレントミラー回路2の出力側のトランジスタTP4
は、そのドレイン電流を増加させようとゲート電圧が上
昇してオン抵抗が下がる。In this state, when the potential of the video signal VP rises, the current flowing through the transistor TN5 increases, and the current flowing through the transistor TN6 decreases. This allows
Transistor TP4 on the output side of current mirror circuit 2
In order to increase the drain current, the gate voltage increases and the on-resistance decreases.
【0038】カレントミラー回路4のトランジスタTN
3は、そのドレイン電流を減少させようとゲート電圧が
降下してON抵抗が高くなり、信号出力部VOUTの出
力電圧が上昇する。Transistor TN of current mirror circuit 4
In No. 3, the gate voltage decreases to reduce the drain current, the ON resistance increases, and the output voltage of the signal output unit VOUT increases.
【0039】一方、前述した平衡状態から映像信号VP
の電位が降下すると、トランジスタTN5に流れる電流
は減少し、トランジスタTN6に流れる電流は増加す
る。これによって、カレントミラー回路2のトランジス
タTP4は、そのドレイン電流を減少させようとゲート
電圧が下降してON抵抗が増加する。On the other hand, from the above-mentioned equilibrium state, the video signal VP
Falls, the current flowing through the transistor TN5 decreases, and the current flowing through the transistor TN6 increases. As a result, in the transistor TP4 of the current mirror circuit 2, the gate voltage drops and the ON resistance increases to reduce the drain current.
【0040】カレントミラー回路4のトランジスタTN
3は、そのドレイン電流を増加させようとゲート電圧が
上昇してON抵抗が低くなり、その結果、出力部VOU
Tの出力電圧は下がることになる。Transistor TN of current mirror circuit 4
3 increases the gate voltage to increase the drain current and lowers the ON resistance. As a result, the output unit VOU
The output voltage of T will drop.
【0041】ここで、カスコード接続されたカレントミ
ラー回路について説明する。Here, the cascode-connected current mirror circuit will be described.
【0042】図2にはカスコード接続されたカレントミ
ラー回路M1を示し、図3には、該カレントミラー回路
M1における増幅電流量と出力電圧との関係を示す。FIG. 2 shows the cascode-connected current mirror circuit M1, and FIG. 3 shows the relationship between the amount of amplified current and the output voltage in the current mirror circuit M1.
【0043】カレントミラー回路M1は、PチャネルM
OSのトランジスタMT1〜MT4から構成されてい
る。このカレントミラー回路M1の場合、トランジスタ
MT1〜MT4の接続構成は、カレントミラー回路2
(図1)と同様であり、異なる所は、トランジスタMT
3の他方の接続部が基準電位VSSに接続され、トランジ
スタTM4の他方の接続部が出力端子VOUTとなる点
である。The current mirror circuit M1 has a P-channel M
It comprises OS transistors MT1 to MT4. In the case of the current mirror circuit M1, the connection configuration of the transistors MT1 to MT4 is the same as that of the current mirror circuit 2
(FIG. 1) except that the transistor MT
3 is connected to the reference potential V SS, and the other connection of the transistor TM4 becomes the output terminal VOUT.
【0044】また、図4には、本発明者が検討したカス
コード接続されていないカレントミラー回路M10に示
し、図5には、このカレントミラー回路M10の増幅電
流量と出力電圧との関係を示す。FIG. 4 shows a current mirror circuit M10 which is not cascode-connected and examined by the present inventors, and FIG. 5 shows the relationship between the amount of amplified current and the output voltage of the current mirror circuit M10. .
【0045】カレントミラー回路M10は、トランジス
タMT10,MT20からなり、これらトランジスタM
T10,MT20の一方の接続部には、電源電圧VCCが
接続されている。The current mirror circuit M10 includes transistors MT10 and MT20.
The power supply voltage V CC is connected to one connection portion of T10 and MT20.
【0046】また、トランジスタMT10のゲート、他
方の接続部、ならびにトランジスタMT20のゲートに
は基準電位VSSが接続されており、トランジスタMT2
0の他方の接続部は出力端子VOUTとなっている。[0046] The gate of the transistor MT 10, the other connection portion, and the gate of the transistor MT20 is connected to the reference potential V SS, the transistor MT2
The other connection of 0 is an output terminal VOUT.
【0047】カレントミラー回路M10では、図5に示
すように、出力端子VOUTの電圧レベルによってトラ
ンジスタMT20に流れる電流IOUTが変動してしま
い、オフセット電圧に出力電圧が依存してしまうことに
なる。In the current mirror circuit M10, as shown in FIG. 5, the current IOUT flowing through the transistor MT20 varies depending on the voltage level of the output terminal VOUT, and the output voltage depends on the offset voltage.
【0048】一方、カスコード接続されたカレントミラ
ー回路M1においては、図3に示すように、トランジス
タMT1に流れる電流IOUTが一定となり、電流量を
出力電圧に依存せずに一定にできるため、オフセット電
圧による出力電圧依存性を小さくすることができる。On the other hand, in the cascode-connected current mirror circuit M1, as shown in FIG. 3, the current IOUT flowing through the transistor MT1 is constant, and the amount of current can be constant without depending on the output voltage. , The output voltage dependence of the device can be reduced.
【0049】これにより、カレントミラー回路2,3に
おける負荷回路9を、カスコード接続でそれぞれ構成す
ることにより、CMOS差動増幅回路1のオフセット電
圧の出力依存特性を大幅に小さくすることができる。Thus, by configuring the load circuits 9 in the current mirror circuits 2 and 3 by cascode connection, the output dependency of the offset voltage of the CMOS differential amplifier circuit 1 can be greatly reduced.
【0050】次に、CMOS差動増幅回路1をビデオテ
ープレコーダなどのビデオシステム10に用いた場合に
ついて説明する。Next, a case where the CMOS differential amplifier circuit 1 is used in a video system 10 such as a video tape recorder will be described.
【0051】ビデオシステム10は、図6に示すよう
に、アンテナ11、チューナ12、電源供給ブロック1
3、記録ブロック14、メカニズムブロック15、再生
ブロック16、ならびにシステムコントロールブロック
17から構成されている。As shown in FIG. 6, the video system 10 includes an antenna 11, a tuner 12, and a power supply block 1.
3, a recording block 14, a mechanism block 15, a reproduction block 16, and a system control block 17.
【0052】アンテナ11は、テレビ電波などを受信す
る。チューナ12は、アンテナ11が受信したテレビ電
波から任意の周波数を選択し、同調をとる。電源供給ブ
ロック13は、電源供給ブロック13、記録ブロック1
4、メカニズムブロック15、再生ブロック16、およ
びシステムコントロールブロック17などに任意の電源
電圧を供給する。The antenna 11 receives television radio waves and the like. The tuner 12 selects an arbitrary frequency from television waves received by the antenna 11 and tunes. The power supply block 13 includes the power supply block 13, the recording block 1,
4. Supply an arbitrary power supply voltage to the mechanism block 15, the reproduction block 16, the system control block 17, and the like.
【0053】記録ブロック14は、チューナ12、ある
いはビデオカメラなどの外部入力信号をビデオテープに
記録するための信号に変換する。メカニズムブロック1
5は、ビデオヘッドやビデオカセットテープの録画、再
生などの制御を行う。The recording block 14 converts an external input signal from the tuner 12 or a video camera into a signal for recording on a video tape. Mechanism block 1
Reference numeral 5 controls recording and playback of a video head and a video cassette tape.
【0054】再生ブロック16は、ビデオカセットテー
プからの再生された映像信号、またはチューナからの映
像信号を任意に切り換え、テレビなどのモニタに出力す
る。システムコントロールブロック17は、ビデオシス
テム10におけるすべての制御を司る。The reproduction block 16 arbitrarily switches a video signal reproduced from a video cassette tape or a video signal from a tuner and outputs the signal to a monitor such as a television. The system control block 17 controls all controls in the video system 10.
【0055】また、再生ブロック16には、OSD(半
導体集積回路装置)18、および映像信号切り換え部1
9などが設けられている。OSD18は、CMOS差動
増幅回路(差動増幅回路)18a,18b、ならびに文
字加算制御部18cから構成されている。文字加算制御
部18cは、データとして格納された文字や記号などを
映像信号に対して加算する制御を行う。The reproduction block 16 includes an OSD (semiconductor integrated circuit device) 18 and the video signal switching unit 1.
9 and the like are provided. The OSD 18 includes CMOS differential amplifier circuits (differential amplifier circuits) 18a and 18b, and a character addition control unit 18c. The character addition control unit 18c controls addition of characters, symbols, and the like stored as data to the video signal.
【0056】CMOS差動増幅回路18a,18bは、
本実施の形態で述べたCMOS差動増幅回路1と同じ回
路構成であり、図7に示すように、該CMOS差動増幅
回路1をボルテージフォロワとして使用している。The CMOS differential amplifier circuits 18a and 18b
It has the same circuit configuration as the CMOS differential amplifier circuit 1 described in the present embodiment, and uses the CMOS differential amplifier circuit 1 as a voltage follower as shown in FIG.
【0057】映像信号切り換え部19は、ビデオカセッ
トテープを再生した映像信号とチューナ12から出力さ
れた映像信号とを切り換えて出力する。そして、映像信
号切り換え部19を介して入力された映像信号は、CM
OS差動増幅回路18aに入力され、文字加算制御部1
8cを経由して映像信号に文字データなどが加算された
後、CMOS差動増幅回路18bを介してモニタなどに
出力される。The video signal switching section 19 switches between a video signal reproduced from a video cassette tape and a video signal output from the tuner 12 and outputs the video signal. The video signal input via the video signal switching unit 19 is
The signal is input to the OS differential amplifier circuit 18a, and the character addition control unit 1
After character data and the like are added to the video signal via 8c, it is output to a monitor or the like via the CMOS differential amplifier circuit 18b.
【0058】この場合においても、CMOS差動増幅回
路1をボルテージフォロワとして用いることによって、
出力電圧が入力電圧となるのでオフセット電圧の入力電
圧依存性を小さくすることができる。Also in this case, by using the CMOS differential amplifier circuit 1 as a voltage follower,
Since the output voltage is the input voltage, the input voltage dependence of the offset voltage can be reduced.
【0059】それにより、本実施の形態においては、C
MOS差動増幅回路1のオフセット電圧を小さくできる
で、映像信号などの劣化を少なくでき、該CMOS差動
増幅回路1を内蔵したOSD18などを用いてビデオシ
ステム10などを構成した際には、該ビデオシステム1
0の高品質化を実現することができる。Thus, in the present embodiment, C
Since the offset voltage of the MOS differential amplifier circuit 1 can be reduced, deterioration of a video signal and the like can be reduced. Video system 1
0 high quality can be realized.
【0060】また、本実施の形態では、カレントミラー
回路2,3のトランジスタTP1〜TP8をカスコード
接続した構成としたが、たとえば、図8に示すように、
カレントミラー回路2をカスコード接続したトランジス
タTP1〜TP4で構成し、カレントミラー回路(第2
のカレントミラー回路)3aをカスコード接続せずに、
2つのトランジスタTP9,TP10によって構成する
ようにしてもよい。In the present embodiment, the transistors TP1 to TP8 of the current mirror circuits 2 and 3 are cascode-connected. For example, as shown in FIG.
The current mirror circuit 2 is composed of cascode-connected transistors TP1 to TP4, and the current mirror circuit (second
Current mirror circuit) 3a without cascode connection,
It may be configured by two transistors TP9 and TP10.
【0061】これによって、2つのトランジスタを少な
くできるので回路サイズが小さくなり、チップ面積を小
さくすることができる。As a result, the number of two transistors can be reduced, so that the circuit size can be reduced and the chip area can be reduced.
【0062】さらに、回路サイズを小さくする回路構成
の例としては、図9に示すように、カレントミラー回路
(第1のカレントミラー回路)2aのトランジスタTP
2を省略し、トランジスタTP1,TP3,トランジス
タTP4をカスコード接続し、カレントミラー回路(第
2のカレントミラー回路)3bのトランジスタTP6を
省略し、トランジスタTP7,TP8をカスコード接続
するようにしてもよい。Further, as an example of a circuit configuration for reducing the circuit size, as shown in FIG. 9, a transistor TP of a current mirror circuit (first current mirror circuit) 2a is used.
2, the transistors TP1, TP3 and TP4 may be cascode-connected, the transistor TP6 of the current mirror circuit (second current mirror circuit) 3b may be omitted, and the transistors TP7 and TP8 may be cascode-connected.
【0063】その他に、回路サイズを小さくする例とし
て、図10に示すような回路構成がある。As another example of a circuit size reduction, there is a circuit configuration as shown in FIG.
【0064】この場合、カレントミラー回路(第1のカ
レントミラー回路)2bにおいては、トランジスタTP
2を省略し、トランジスタTP1のゲートに、トランジ
スタTP3のゲート、および他方の接続部を接続し、該
トランジスタTP1の他方の接続部には、トランジスタ
TP4のゲートを接続する。In this case, in the current mirror circuit (first current mirror circuit) 2b, the transistor TP
2, the gate of the transistor TP1 is connected to the gate of the transistor TP3 and the other connection, and the other connection of the transistor TP1 is connected to the gate of the transistor TP4.
【0065】また、カレントミラー回路(第2のカレン
トミラー回路)3cにおいては、トランジスタTP6を
省略し、トランジスタTP5のゲートに、トランジスタ
TP7のゲート、および他方の接続部を接続し、該トラ
ンジスタTP5の他方の接続部には、トランジスタTP
8のゲートを接続する。In the current mirror circuit (second current mirror circuit) 3c, the transistor TP6 is omitted, the gate of the transistor TP5 is connected to the gate of the transistor TP7, and the other connection portion. The other connecting part has a transistor TP
8 gates are connected.
【0066】これによっても、トランジスタの数を少な
くできるので回路サイズが小さくなり、チップ面積を小
さくすることができる。Also in this case, since the number of transistors can be reduced, the circuit size can be reduced, and the chip area can be reduced.
【0067】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention. Needless to say, it can be changed.
【0068】たとえば、前記実施の形態においては、C
MOS差動増幅回路のカレントミラー回路がカスコード
接続された構成について記載したが、たとえば、図11
に示すように、カレントミラー回路2b,3cのトラン
ジスタTP1〜TP4、トランジスタTP5〜TP8を
改良ウィルソン型回路によって構成するようにしてもよ
い。For example, in the above embodiment, C
The configuration in which the current mirror circuit of the MOS differential amplifier circuit is cascode-connected has been described.
As shown in (1), the transistors TP1 to TP4 and the transistors TP5 to TP8 of the current mirror circuits 2b and 3c may be configured by an improved Wilson circuit.
【0069】この場合、カレントミラー回路(第1のカ
レントミラー回路)2cにおいて、トランジスタTP1
のゲートには、トランジスタTP3のゲート、および他
方の接続部が接続されており、トランジスタTP4のゲ
ートには、トランジスタTP2のゲート、ならびに他方
の接続部が接続されている。In this case, in the current mirror circuit (first current mirror circuit) 2c, the transistor TP1
Is connected to the gate of the transistor TP3 and the other connection part, and to the gate of the transistor TP4, the gate of the transistor TP2 and the other connection part are connected.
【0070】また、カレントミラー回路(第2のカレン
トミラー回路)3dも、カレントミラー回路2bと同様
の回路構成であり、トランジスタTP5のゲートには、
トランジスタTP7のゲート、および他方の接続部が接
続されており、トランジスタTP8のゲートには、トラ
ンジスタTP6のゲート、ならびに他方の接続部が接続
されている。The current mirror circuit (second current mirror circuit) 3d also has a circuit configuration similar to that of the current mirror circuit 2b.
The gate of the transistor TP7 and the other connection are connected, and the gate of the transistor TP8 is connected to the gate of the transistor TP6 and the other connection.
【0071】これによっても、前記実施の形態と同様
に、オフセット電圧を大幅に減少させることができ、出
力電圧の依存性を低減することができる。In this manner, similarly to the above-described embodiment, the offset voltage can be greatly reduced, and the dependency of the output voltage can be reduced.
【0072】[0072]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0073】(1)差動増幅回路を構成する第1、第2
のカレントミラー回路をカスコード型にすることによっ
てオフセット電圧を小さくできることができる。(1) First and second components constituting the differential amplifier circuit
The offset voltage can be reduced by making the current mirror circuit of the cascode type.
【0074】(2)上記(1)により、信号劣化の少な
い安定した信号増幅を行うことができ、映像信号などを
高品質に増幅することができる。(2) According to the above (1), stable signal amplification with little signal degradation can be performed, and video signals and the like can be amplified with high quality.
【図1】本発明の一実施の形態によるCMOS差動増幅
回路の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a CMOS differential amplifier circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のCMOS差動増幅回路に用いられるカス
コード接続されたカレントミラー回路の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a cascode-connected current mirror circuit used in the CMOS differential amplifier circuit of FIG. 1;
【図3】図2のカレントミラー回路における増幅電流量
と出力電圧との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an amount of amplified current and an output voltage in the current mirror circuit of FIG. 2;
【図4】本発明者が検討したカレントミラー回路の説明
図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a current mirror circuit studied by the present inventors.
【図5】図4のカレントミラー回路の増幅電流量と出力
電圧との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an amount of amplified current and an output voltage of the current mirror circuit of FIG. 4;
【図6】図1のCMOS差動増幅回路を用いて構成され
たビデオシステムの構成説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a video system configured using the CMOS differential amplifier circuit of FIG. 1;
【図7】図1のCMOS差動増幅回路の接続例を示す説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a connection example of the CMOS differential amplifier circuit of FIG. 1;
【図8】本発明の他の実施の形態によるCMOS差動増
幅回路の一例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a CMOS differential amplifier circuit according to another embodiment of the present invention.
【図9】本発明の他の実施の形態によるCMOS差動増
幅回路の他の例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of a CMOS differential amplifier circuit according to another embodiment of the present invention.
【図10】本発明の他の実施の形態によるCMOS差動
増幅回路の一例を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a CMOS differential amplifier circuit according to another embodiment of the present invention.
【図11】本発明の他の実施の形態によるCMOS差動
増幅回路の他の例を示す回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing another example of a CMOS differential amplifier circuit according to another embodiment of the present invention.
1 CMOS差動増幅回路(差動増幅回路) 2〜2c カレントミラー回路(第1のカレントミラー
回路) 3〜3d カレントミラー回路(第2のカレントミラー
回路) 4 カレントミラー回路(第3のカレントミラー回路) 5 差動入力回路(差動入力段) 6 電流源回路(電流源) 7 コンデンサ 8 入力段 9 負荷回路 10 ビデオシステム 11 アンテナ 12 チューナ 13 電源供給ブロック 14 記録ブロック 15 メカニズムブロック 16 再生ブロック 17 システムコントロールブロック 18 OSD(半導体集積回路装置) 18a,18b CMOS差動増幅回路(差動増幅回
路) 18c 文字加算制御部 19 映像信号切り換え部 TP1〜TP8 トランジスタ TN1〜TN4 トランジスタ TN5,TN6 トランジスタ(差動入力トランジス
タ) TN7,TN8 トランジスタ(電流源用トランジス
タ) VP 映像信号 VOUT 信号出力部 VM モニタ信号 V1,V2 バイアス信号 VCC 電源電圧 M カレントミラー回路 MT1〜MT4 トランジスタ M10 カレントミラー回路 MT10,MT20 トランジスタReference Signs List 1 CMOS differential amplifier circuit (differential amplifier circuit) 2-2c Current mirror circuit (first current mirror circuit) 3-3d Current mirror circuit (second current mirror circuit) 4 Current mirror circuit (third current mirror circuit) 5) Differential input circuit (differential input stage) 6 Current source circuit (current source) 7 Capacitor 8 Input stage 9 Load circuit 10 Video system 11 Antenna 12 Tuner 13 Power supply block 14 Recording block 15 Mechanism block 16 Reproduction block 17 System control block 18 OSD (semiconductor integrated circuit device) 18a, 18b CMOS differential amplifier circuit (differential amplifier circuit) 18c Character addition control unit 19 Video signal switching unit TP1 to TP8 transistors TN1 to TN4 transistors TN5, TN6 transistors (differential input Transistor) TN7, TN8 transistor (current source transistor) VP video signal VOUT signal output unit VM monitor signal V1, V2 bias signal V CC supply voltage M current mirror circuit MT1~MT4 transistor M10 the current mirror circuit MT 10, MT 20 transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 寿美 北海道亀田郡七飯町字中島145番地 日立 北海セミコンダクタ株式会社内 (72)発明者 名知 志貴子 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 5C021 PA03 PA04 PA18 PA66 PA93 PA95 PA96 5J066 AA01 AA12 AA18 CA13 FA05 HA10 HA17 HA19 HA29 KA05 KA06 KA09 MA05 MA11 MA17 MA21 ND01 ND12 ND22 ND23 PD02 SA08 TA01 TA02 5J091 AA01 AA12 AA18 CA13 FA05 HA10 HA17 HA19 HA29 KA05 KA06 KA09 MA05 MA11 MA17 MA21 SA08 TA01 TA02 UW09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sumi Kawabata 145 Nakajima, Nanae-cho, Kameda-gun, Hokkaido Inside Hitachi Hokkai Semiconductor Co., Ltd. F-term (reference) in Hitachi Super-LSI Systems Co., Ltd. TA01 TA02 5J091 AA01 AA12 AA18 CA13 FA05 HA10 HA17 HA19 HA29 KA05 KA06 KA09 MA05 MA11 MA17 MA21 SA08 TA01 TA02 UW09
Claims (1)
一対の差動入力トランジスタからなる差動入力段と、 共通接続された前記一対の差動入力トランジスタの他方
の接続部と基準電位との間に直列接続された電流源用ト
ランジスタからなる電流源と、 前記一対の差動入力トランジスタの一方の接続部と電源
電圧との間に接続された第1、第2のカレントミラー回
路と、 前記第1、第2のカレントミラー回路の出力側に接続さ
れたカスコード型の第3のカレントミラー回路とを設け
た差動増幅回路を備え、 前記第1、第2のカレントミラー回路が、カスコード型
のカレントミラー回路からなることを特徴とする半導体
集積回路装置。1. A differential input stage comprising a pair of differential input transistors each having the other connection portion connected in common, and a differential input stage between the other connection portion of the pair of commonly connected differential input transistors and a reference potential. A current source including a transistor for a current source connected in series between the first and second current mirror circuits connected between one connection portion of the pair of differential input transistors and a power supply voltage; A differential amplifier circuit provided with a cascode-type third current mirror circuit connected to the output side of the first and second current mirror circuits, wherein the first and second current mirror circuits are cascode-type. A semiconductor integrated circuit device comprising a current mirror circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001018230A JP2002223133A (en) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001018230A JP2002223133A (en) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010287945A (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Operational amplifier |
JP2016167704A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | Active load circuit and semiconductor integrated circuit |
-
2001
- 2001-01-26 JP JP2001018230A patent/JP2002223133A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010287945A (en) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Operational amplifier |
JP2016167704A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | Active load circuit and semiconductor integrated circuit |
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