[发明专利]放大电路

说明书

本发明的课题是提供一种能够保持高输入阻抗而不受到由负反馈产生的增益的设定的影响，并能够降低输入段的晶体管所产生的噪声的放大电路。向差动对(10)的一对栅极输入差动信号，在连接于差动对(10)的漏极的负载电路(20)产生的差动信号在差动放大段(60)被放大，此放大后的差动信号介由反馈电路(40)被反馈至差动对(10)的一对源极。在差动对(10)的一对栅极，能够保持高输入阻抗而不受到放大电路的负反馈的增益影响，并能够通过差动对(10)的二个第一晶体管(Q1)以及第二晶体管(Q2)进行输入段的放大，因此，与以往相比，能够减少输入段的晶体管的数量，并降低闪变噪声。

技术领域

本发明涉及以高阻抗从传感器等输入微弱的信号并对其进行放大的放大电路。

背景技术

作为以高阻抗输入在传感器等产生的微弱的信号并进行放大的电路，以往，一般广为人知的是仪表放大器(instrumentation amplifier)。在下述专利文献1中记载了通过仪表放大器对来自磁头的输出信号进行放大的技术。

图4为表示仪表放大器的基本构成的图。如图4(A)中所示，仪表放大器使用二个运算放大器(operational amplifier)U1、U2来构成。运算放大器U1、U2在输出端子与反相端子之间分别连接有反馈电阻R11、R12，彼此的反相端子介由电阻R13连接。若向运算放大器U1、U2的非反相端子输入信号，则放大后的信号从运算放大器U1、U2的输出作为差动信号被输出。

由于运算放大器U1、U2的非反相端子成为信号输入端子，因此，仪表放大器具有非常高的输入阻抗。通过使反馈电阻R11、R12的电阻值一致，能够获得高共模抑制比(CMRR)。

此外，仪表放大器的增益能够根据电阻R13的电阻值进行调节，高输入阻抗和共模抑制比不受到电阻R13的电阻值的影响。在通过电阻元件对运算放大器施加负反馈的一般的差动放大电路的情况下，根据电阻元件的电阻值，增益和输入阻抗共同变化，但在仪表放大器的情况下则保持高输入阻抗，而与由负反馈产生的增益的设定无关。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平7-46046号公报

发明内容

发明所要解决的课题

图4(B)为表示用于仪表放大器的一般的运算放大器的构成的图。图4(B)所示的运算放大器具备输入放大段(Q21～24，101)和输出放大段(Q25，R14，C11，102)。输入放大段具有由二个晶体管构成的差动对(Q21，Q22)、作为负载连接于差动对的漏极侧的电流反射镜电路(Q23，Q24)和使一定的电流流过差动对的源极侧的恒流电路101。输出放大段具有构成源极接地型的放大电路的晶体管Q25、作为负载连接于晶体管Q25的漏极的恒流电路102和为了反馈系统的稳定性而限制输出放大段的频带的相位补偿电路(R14，C11)。

其课题在于在以高增益对直流或低频的微小信号进行放大的情况下，使频率越低越增大的闪变噪声(1/f噪声)降低。闪变噪声主要在晶体管产生，因此，若在输入段使用很多晶体管，则由闪变噪声所产生的影响变大。在图4(B)所示的运算放大器的情况下，在输入段使用二个晶体管来作为差动对，由此，若将其使用到图4(A)所示的仪表放大器，则作为整体，在输入段使用四个晶体管。因此，与单独使用运算放大器的情况相比，仪表放大器的输入段的晶体管数量变多，存在闪变噪声大的问题。

本发明是鉴于相关情况而完成的，其目的在于提供一种能够保持高输入阻抗而不受到由负反馈产生的增益的设定的影响，并能够降低输入段的晶体管所引起的噪声的放大电路。

用于解决课题的方法