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公開番号2025094317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023209756
出願日2023-12-13
発明の名称差動増幅器
出願人旭化成エレクトロニクス株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H03F 3/45 20060101AFI20250618BHJP(基本電子回路)
要約【課題】アナログ信号を高精度で処理する差動増幅器を提供する。
【解決手段】作動増幅器10は、第1入力信号INP1が入力される第1入力端子、第2入力信号INP2が入力される第2入力端子及び第1、第2入力信号に応じた第1、第2出力信号OP1、ON1をそれぞれ出力する第1、第2出力端子を有する第1ステージ増幅回路20と、その第1、第2出力端子から出力される第1、第2出力信号をフィルタリングして出力するRCフィルタ30と、フィルタリングされた第1、第2出力信号FOP1、FON1が夫々入力される第3、第4入力端子及び第1、第2出力信号に応じた第3出力信号OP2、ON2を出力する第3出力端子を有する第2ステージ増幅回路40と、第3出力信号が入力される第5入力端子、第3出力信号に応じた第4出力信号ON3及びOP3を出力する第4出力端子を有する第3ステージ増幅回路50と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１入力信号が入力される第１入力端子と、第２入力信号が入力される第２入力端子と、第１入力信号および第２入力信号に応じた第１出力信号および第２出力信号をそれぞれ出力する第１出力端子および第２出力端子とを有する第１差動増幅回路と、
前記第１差動増幅回路の第１出力端子および第２出力端子から出力される第１出力信号および第２出力信号をフィルタリングして出力するＲＣフィルタと、
前記ＲＣフィルタによりフィルタリングされた前記第１出力信号および前記第２出力信号がそれぞれ入力される第３入力端子および第４入力端子と、前記第１出力信号および前記第２出力信号に応じた第３出力信号を出力する第３出力端子とを有する第２差動増幅回路と、
前記第２差動増幅回路から出力される前記第３出力信号が入力される第５入力端子と、前記第３出力信号に応じた第４出力信号を出力する第４出力端子とを有する第３増幅回路とを備える
差動増幅器。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
一端が、前記ＲＣフィルタおよび前記第２差動増幅回路の前記第３入力端子の間のノードに接続され、他端が、前記第３増幅回路の前記第４出力端子に接続される第１帰還コンデンサと、
一端が前記第２差動増幅回路の前記第３出力端子および前記第３増幅回路の前記第５入力端子の間のノードに接続され、他端が前記第３増幅回路の前記第４出力端子に接続される第２帰還コンデンサとを更に備える
請求項１に記載の差動増幅器。
【請求項３】
前記ＲＣフィルタは、直列接続されるフィルタコンデンサおよびフィルタ抵抗を含むフィルタ部を有し、
前記フィルタ部は、前記第１帰還コンデンサおよび前記第２帰還コンデンサとは並列接続関係とならないように、前記第１差動増幅回路および前記第２差動増幅回路の間に接続される
請求項２に記載の差動増幅器。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
一端が前記第１差動増幅回路の第１出力端子および前記第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続され、他端が前記第１差動増幅回路の第２出力端子および前記第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第１フィルタ部と、
一端が前記第１差動増幅回路の第２出力端子と前記第１フィルタ部の他端が接続されるノードとの間に接続され、他端が前記第１フィルタ部の一端が接続されるノードおよび前記第２差動増幅回路の第３入力端子の間に接続される第２フィルタ部と、を含む
請求項３に記載の差動増幅器。
【請求項５】
前記フィルタ部は、
一端が前記第１差動増幅回路の第１出力端子および前記第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続され、他端が基準電位に接続される第１フィルタ部と、
一端が前記第１差動増幅回路の第２出力端子および前記第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続され、他端が基準電位に接続される第２フィルタ部と、を含む
請求項３に記載の差動増幅器。
【請求項６】
前記フィルタ部は、
一端が前記第１差動増幅回路の第１出力端子および前記第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続される第１フィルタ抵抗と、
一端が前記第１差動増幅回路の第２出力端子および前記第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第２フィルタ抵抗と、
前記第１フィルタ抵抗の他端と前記第２フィルタ抵抗の他端との間に並列に接続される第１フィルタコンデンサおよび第２フィルタコンデンサを有する
請求項３に記載の差動増幅器。
【請求項７】
前記フィルタ部は、
一端が前記第１差動増幅回路の第１出力端子および前記第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続される第１フィルタコンデンサと、
一端が前記第１差動増幅回路の第２出力端子および前記第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第２フィルタコンデンサと、
前記第１フィルタコンデンサの他端と前記第２フィルタコンデンサの他端との間に接続されるフィルタ抵抗と、を有する
請求項３に記載の差動増幅器。
【請求項８】
前記ＲＣフィルタは、
入力が前記第１差動増幅回路の第１出力端子に接続され、出力が前記第２差動増幅回路の第３入力端子に接続される第１バッファと、
入力が前記第１差動増幅回路の第２出力端子に接続され、出力が前記第２差動増幅回路の第４入力端子に接続される第２バッファとをさらに有する
請求項３から７のいずれか１項に記載の差動増幅器。
【請求項９】
前記第２差動増幅回路の前記第３出力端子は、
前記第１出力信号および前記第２出力信号に応じた第３非反転出力信号および第３反転出力信号をそれぞれ出力する正の第３出力端子および負の第３出力端子を含み、
前記第３増幅回路の第５入力端子は、
前記第３非反転出力信号が入力される正の第５入力端子と、
前記第３反転出力信号が入力される負の第５入力端子とを含み、
前記第３増幅回路の第４出力端子は、
前記第３非反転出力信号および前記第３反転出力信号に応じた第４反転出力信号および第４非反転出力信号をそれぞれ出力する負の第４出力端子および正の第４出力端子を含み、
前記第１帰還コンデンサは、一端が、前記ＲＣフィルタおよび前記第２差動増幅回路の前記第３入力端子の間のノードに接続され、他端が、前記第３増幅回路の前記負の第４出力端子に接続され、
前記第２帰還コンデンサは、一端が、前記第２差動増幅回路の前記正の第３出力端子および前記第３増幅回路の前記正の第５入力端子の間のノードに接続され、他端が前記第３増幅回路の前記負の第４出力端子に接続され、
前記差動増幅器は、
一端が、前記ＲＣフィルタおよび前記第２差動増幅回路の前記第４入力端子の間のノードに接続され、他端が、前記第３増幅回路の前記正の第４出力端子に接続される第３帰還コンデンサと、
一端が、前記第２差動増幅回路の前記負の第３出力端子および前記第３増幅回路の前記負の第５入力端子の間のノードに接続され、他端が前記第３増幅回路の前記正の第４出力端子に接続される第４帰還コンデンサとを更に備える
請求項２に記載の差動増幅器。
【請求項１０】
一端が、前記ＲＣフィルタおよび前記第２差動増幅回路の前記第４入力端子の間のノードに接続され、他端が基準電位に接続される第３帰還コンデンサを更に備える
請求項１に記載の差動増幅器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動増幅器に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
オーディオ帯域のアナログ信号を高精度で処理する増幅器は、オーディオ帯域のゲインが高いことが望ましく、２極補償型差動増幅器（例えば、特許文献１参照）や、さらに高いゲインを有するネステッドミラー補償型３ステージ差動増幅器がある（例えば、非特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
特許文献１特開昭６１－２３０４１４号公報
［非特許文献］
非特許文献１ IEEE TRANSACTIONS ON SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 35, NO. 2, FEBRUARY 2000
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様においては、第１入力信号が入力される第１入力端子と、第２入力信号が入力される第２入力端子と、第１入力信号および第２入力信号に応じた第１出力信号および第２出力信号をそれぞれ出力する第１出力端子および第２出力端子とを有する第１差動増幅回路と、第１差動増幅回路の第１出力端子および第２出力端子から出力される第１出力信号および第２出力信号をフィルタリングして出力するＲＣフィルタと、ＲＣフィルタによりフィルタリングされた第１出力信号および第２出力信号がそれぞれ入力される第３入力端子および第４入力端子と、第１出力信号および第２出力信号に応じた第３出力信号を出力する第３出力端子とを有する第２差動増幅回路と、第２差動増幅回路から出力される第３出力信号が入力される第５入力端子と、第３出力信号に応じた第４出力信号を出力する第４出力端子とを有する第３増幅回路とを備える差動増幅器を提供する。
【０００４】
上記の差動増幅器において、一端が、ＲＣフィルタおよび第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続され、他端が、第３増幅回路の第４出力端子に接続される第１帰還コンデンサと、一端が第２差動増幅回路の第３出力端子および第３増幅回路の第５入力端子の間のノードに接続され、他端が第３増幅回路の第４出力端子に接続される第２帰還コンデンサとを更に備えてよい。
【０００５】
上記の差動増幅器において、ＲＣフィルタは、直列接続されるフィルタコンデンサおよびフィルタ抵抗を含むフィルタ部を有し、フィルタ部は、第１帰還コンデンサおよび第２帰還コンデンサとは並列接続関係とならないように、第１差動増幅回路および第２差動増幅回路の間に接続されてよい。
【０００６】
上記の差動増幅器において、フィルタ部は、一端が第１差動増幅回路の第１出力端子および第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続され、他端が第１差動増幅回路の第２出力端子および第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第１フィルタ部と、一端が第１差動増幅回路の第２出力端子と第１フィルタ部の他端が接続されるノードとの間に接続され、他端が第１フィルタ部の一端が接続されるノードおよび第２差動増幅回路の第３入力端子の間に接続される第２フィルタ部と、を含んでよい。
【０００７】
上記のいずれかの差動増幅器において、フィルタ部は、一端が第１差動増幅回路の第１出力端子および第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続され、他端が基準電位に接続される第１フィルタ部と、一端が第１差動増幅回路の第２出力端子および第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続され、他端が基準電位に接続される第２フィルタ部と、を含んでよい。
【０００８】
上記のいずれかの差動増幅器において、フィルタ部は、一端が第１差動増幅回路の第１出力端子および第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続される第１フィルタ抵抗と、一端が第１差動増幅回路の第２出力端子および第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第２フィルタ抵抗と、第１フィルタ抵抗の他端と第２フィルタ抵抗の他端との間に並列に接続される第１フィルタコンデンサおよび第２フィルタコンデンサを有してよい。
【０００９】
上記のいずれかの差動増幅器において、フィルタ部は、一端が第１差動増幅回路の第１出力端子および第２差動増幅回路の第３入力端子の間のノードに接続される第１フィルタコンデンサと、一端が第１差動増幅回路の第２出力端子および第２差動増幅回路の第４入力端子の間のノードに接続される第２フィルタコンデンサと、第１フィルタコンデンサの他端と第２フィルタコンデンサの他端との間に接続されるフィルタ抵抗と、を有してよい。
【００１０】
上記のいずれかの差動増幅器において、ＲＣフィルタは、入力が第１差動増幅回路の第１出力端子に接続され、出力が第２差動増幅回路の第３入力端子に接続される第１バッファと、入力が第１差動増幅回路の第２出力端子に接続され、出力が第２差動増幅回路の第４入力端子に接続される第２バッファとをさらに有してよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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