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公開番号2024124897
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032874
出願日2023-03-03
発明の名称出力回路及び増幅装置
出願人日清紡マイクロデバイス株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H03F 1/22 20060101AFI20240906BHJP(基本電子回路)
要約【課題】出力電流能力の向上を図った高耐圧の出力回路及び増幅装置を提供する。
【解決手段】トランジスタMn1,Mp1は、入力信号に応じた電流が流れるように制御される。トランジスタMn2,Mp2は、トランジスタMn1,Mp1よりも耐圧が大きく、ゲートにバイアス電圧Vb11,Vb12が供給される。トランジスタMn3,Mp3は、出力端子TOUTにドレインが接続され、トランジスタMn1,Mp1のゲートにゲートが接続される。トランジスタMn3,Mp3は、トランジスタMn1,Mp1よりしきい値電圧が大きい。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
入力端子から入力した入力信号を増幅して出力端子から出力信号として出力する増幅装置に用いられる出力回路であって、
電源電圧が供給された電源端子と前記出力端子との間に接続された出力部を備え、
前記出力部が、
前記電源端子と前記出力端子との間に接続され、ゲート又はベースに前記入力信号に応じた信号が供給され、前記入力信号に応じた電流が流れるように制御される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタよりも耐圧が大きく、前記第１のトランジスタと前記出力端子との間に接続され、ゲート又はベースに第１のバイアス電圧が供給された第２のトランジスタと、
前記出力端子にドレイン又はコレクタが接続され、前記第１のトランジスタのゲート又はベースにゲート又はベースが接続された第３のトランジスタとを有し、
前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタよりしきい値電圧が大きい
出力回路。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
請求項１に記載の出力回路において、
前記電源端子は、互いに異なる電源電圧が供給された第１の電源端子及び第２の電源端子が設けられ、
前記出力部は、前記第１の電源端子と前記出力端子との間に接続された第１の出力部と、前記第２の電源端子と前記出力端子との間に接続された第２の出力部とが設けられ、
前記第１の出力部が有する前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタ及び前記第３のトランジスタと、前記第２の出力部が有する前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタ及び前記第３のトランジスタとは、互いに極性が異なる、
出力回路。
【請求項３】
請求項１に記載の出力回路において、
前記第１のトランジスタ及び前記第３のトランジスタのゲート・ソース間電圧又はベース・エミッタ間電圧を制限し、前記出力端子からの出力電流を制限する電流制限回路を備えた
出力回路。
【請求項４】
請求項１に記載の出力回路において、
前記第１のトランジスタのゲート又はベースと前記第３のトランジスタのゲート又はベースとの間に接続された位相補償回路を備えた
出力回路。
【請求項５】
請求項４に記載の出力回路において、
前記位相補償回路が抵抗から構成された
出力回路。
【請求項６】
入力端子に入力された入力電圧に応じた差動電流を出力する差動入力部と、
請求項２に記載の出力回路と、
前記差動入力部から出力される前記差動電流に応じた出力電圧及び出力電流を前記出力端子から出力するように前記第１の出力部及び前記第２の出力部がそれぞれ有する前記第１のトランジスタを制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、第２のバイアス電圧を出力するバイアス回路を有し、前記差動電流が０の場合に前記第２のバイアス電圧を前記第１のトランジスタに供給する、
増幅装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力回路及び増幅装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
増幅装置に用いられる出力回路として、特許文献１に記載されたプッシュプル回路が提案されている。また、高耐圧の増幅装置に用いられるようにプッシュプル回路として図１０に示すものが提案されている。
【０００３】
同図に示すように、増幅回路１００は、差動入力部６と、プッシュプル回路１０１と、制御回路７とを有している。差動入力部６は、入力電流に応じた差動電流を出力する。
【０００４】
プッシュプル回路１０１は、カスコード接続されたトランジスタＭｐ１，トランジスタＭｐ２と、カスコード接続されたトランジスタＭｎ１，トランジスタＭｎ２とを有している。トランジスタＭｐ１，Ｍｎ１は、低耐圧のトランジスタから構成され、トランジスタＭｐ２，Ｍｎ２は、高耐圧のトランジスタから構成されている。トランジスタＭｐ２，Ｍｎ２は、ドレインが出力端子ＴＯＵＴに接続され、ゲートには一定のバイアス電圧Ｖｂ１１，Ｖｂ１２が供給されている。
【０００５】
低耐圧のトランジスタＭｎ１，Ｍｎ２を設けることにより、大きなＧｍ値を実現することができる。また、高耐圧のトランジスタＭｎ２を設けることにより、トランジスタＭｎ１のドレイン電位をバイアス電圧Ｖｂ１１－トランジスタＭｎ２のゲート・ソース電圧とすることができ、トランジスタＭｎ１に耐圧を超える電圧がかからないように保護することができる。高耐圧のトランジスタＭｐ２を設けることにより、トランジスタＭｐ１のドレイン電位をバイアス電圧Ｖｂ１２＋トランジスタＭｐ２のゲート・ソース電圧とすることができ、トランジスタＭｐ１に耐圧を超える電圧がかからないように保護することができる。制御回路７は、トランジスタＭｎ１，Ｍｐ１のゲートに接続され、差動電流に応じてトランジスタＭｎ１，Ｍｐ１を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許第８８９０６１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のプッシュプル回路１０１では、出力端子ＴＯＵＴからトランジスタＭｎ１，Ｍｎ２に流れ込む電流が増えると、高耐圧のトランジスタＭｎ２のゲート・ソース間電圧が増加する。この結果、低耐圧のトランジスタＭｎ１のドレイン・ソース間電圧が小さくなり、トランジスタＭｎ１に電流が流れにくくなる。同様に、トランジスタＭｐ１，Ｍｐ２から出力端子ＴＯＵＴに流れ出す電流が増えると、高耐圧トランジスタＭｐ２のゲート・ソース間電圧が増加する。この結果、低耐圧のトランジスタＭｐ１のドレイン・ソース間電圧が小さくなり、トランジスタＭｐ１に電流が流れにくくなる。このため、上述した従来のプッシュプル回路１０１は、出力電流能力が低い、という課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力電流能力の向上を図った高耐圧の出力回路及び増幅装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明に係る出力回路及び増幅装置は、下記［１］～［５］を特徴としている。
［１］
入力端子から入力した入力信号を増幅して出力端子から出力信号として出力する増幅装置に用いられる出力回路であって、
電源電圧が供給された電源端子と前記出力端子との間に接続された出力部を備え、
前記出力部が、
前記電源端子と前記出力端子との間に接続され、ゲート又はベースに前記入力信号に応じた信号が供給され、前記入力信号に応じた電流が流れるように制御される第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタよりも耐圧が大きく、前記第１のトランジスタと前記出力端子との間に接続され、ゲート又はベースに第１のバイアス電圧が供給された第２のトランジスタと、
前記出力端子にドレイン又はコレクタが接続され、前記第１のトランジスタのゲート又はベースにゲート又はベースが接続された第３のトランジスタとを有し、
前記第３のトランジスタは、前記第１のトランジスタよりしきい値電圧が大きい
出力回路であること。
［２］
［１］に記載の出力回路において、
前記電源端子は、互いに異なる電源電圧が供給された第１の電源端子及び第２の電源端子が設けられ、
前記出力部は、前記第１の電源端子と前記出力端子との間に接続された第１の出力部と、前記第２の電源端子と前記出力端子との間に接続された第２の出力部とが設けられ、
前記第１の出力部が有する前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタ及び前記第３のトランジスタと、前記第２の出力部が有する前記第１のトランジスタ、前記第２のトランジスタ及び前記第３のトランジスタとは、互いに極性が異なる、
出力回路であること。
［３］
［１］に記載の出力回路において、
前記第１のトランジスタ及び前記第３のトランジスタのゲート・ソース間電圧又はベース・エミッタ間電圧を制限し、前記出力端子からの出力電流を制限する電流制限回路を備えた
出力回路であること。
［４］
［１］に記載の出力回路において、
前記第１のトランジスタのゲート又はベースと前記第３のトランジスタのゲート又はベースとの間に接続された位相補償回路を備えた
出力回路であること。
［５］
［４］に記載の出力回路において、
前記位相補償回路が抵抗から構成された
出力回路であること。
［６］
入力端子に入力された入力電圧に応じた差動電流を出力する差動入力部と、
請求項２に記載の出力回路と、
前記差動入力部から出力される前記差動電流に応じた出力電圧及び出力電流を前記出力端子から出力するように前記第１の出力部及び前記第２の出力部がそれぞれ有する前記第１のトランジスタを制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、第２のバイアス電圧を出力するバイアス回路を有し、前記差動電流が０の場合に前記第２のバイアス電圧を前記第１のトランジスタに供給する、
増幅装置であること。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、出力電流能力の向上を図った高耐圧の出力回路及び増幅装置を提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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