,在開關(guān)元件SWHR、SWLL被設(shè)定為開狀態(tài)并且開關(guān)元件SWHL、SWLR被 設(shè)定為關(guān)狀態(tài)的狀態(tài)下,電流源CSU流出的電流Iss按順序通過開關(guān)元件SWHR、輸出端子 Txm、終端電阻Rterm、輸出端子Txp、開關(guān)元件SWLL而流到電流源CSL。由此,輸出端子Txm 的電位變得比輸出端子Txp的電位高,在輸出端子Txp、Txm之間產(chǎn)生差分信號。
[0051] 再有,由于電阻RTL、RTR的電阻值rRTL、rRTR被設(shè)定得比終端電阻Rterm的電阻 值rRterm充分大,所以電流幾乎不在電阻RTL、RTR流動。
[0052] 以后,將輸出端子Txp、Txm的電位之中更大的電位稱為"輸出電位V0H",將更小的 電位稱為"輸出電位V0L"。在圖2的例子中,輸出端子Txp的電位比輸出端子Txm的電位 大,所以輸出電位V0H從輸出端子Txp輸出,輸出電位V0L從輸出端子Txm輸出。
[0053] 從驅(qū)動器電路400輸出的差分信號(以后,稱為"輸出差分信號")的振幅V0D由以 下的式子(4)表示。
[0054] 此外,輸出差分信號的中心電位(共模電位)V0C由以下的式子(5)表不。
[0055] 輸出差分信號的振幅V0D是由于電流Iss在終端電阻Rterm流動而在該終端電阻 Rterm的兩端產(chǎn)生的電壓,因此,能夠由以下的式子(6)表示。
[0056] 電阻RTL的電阻值rRTL和電阻RTR的電阻值rRTR相同,因此,電阻RTL和電阻 RTR之間的節(jié)點(diǎn)的電位即反饋電位Vfb與共模電位V0C-致。因而,向運(yùn)算放大器300的正 側(cè)輸入端子INP輸入共模電位V0C。
[0057] 運(yùn)算放大器300將共模電位V0C(反饋電位Vfb)和參考電位Vref進(jìn)行比較。運(yùn) 算放大器300在共模電位V0C比參考電位Vref小的情況下使控制電位Vent變小,在共模 電位V0C比參考電位Vref大的情況下使控制電位Vent變大。由此,如果共模電位V0C比 參考電位Vref小,則電流Iss變大,輸出差分信號的振幅V0D和共模電位V0C變大。此外, 如果共模電位V0C比參考電位Vref大,則電流Iss變小,輸出差分信號的振幅V0D和共模 電位V0C變小。
[0058] 像這樣,運(yùn)算放大器300控制驅(qū)動器電路400的電流源CSU,以使得共模電位V0C 與參考電位Vref-致。由此,能夠通過驅(qū)動器電路400的負(fù)載等來抑制輸出差分信號的共 模電位V0C發(fā)生變化。
[0059] 相位補(bǔ)償電容元件CC1的一端連接于電流源CSU的輸出端子CSUo和開關(guān)元件 SWHUSWHR的一端。相位補(bǔ)償電容元件CC1的另一端連接于運(yùn)算放大器300的輸出端子OUT 和電流源CSU的控制端子CSUc。
[0060] 相位補(bǔ)償電容元件CC1由例如NM0S晶體管構(gòu)成。此外,電流源CSU由例如PM0S 晶體管構(gòu)成,電流源CSL由例如NM0S晶體管構(gòu)成。
[0061] 圖3是示出分別由PM0S晶體管和NM0S晶體管構(gòu)成電流源CSU、CSL并且由NM0S 晶體管構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況下的第一比較對象電路110的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖 3的例子中,電流源CSU由1級的PM0S晶體管構(gòu)成,但是也可以由共源共柵連接的多級的 PM0S晶體管構(gòu)成。此外,在圖3的例子中,電流源CSL由1級的NM0S晶體管構(gòu)成,但是也可 以由共源共柵連接的多級的NM0S晶體管構(gòu)成。
[0062] 在圖3所示的驅(qū)動器電路400中,構(gòu)成電流源CSU的PM0S晶體管MPCSU的源極、 漏極和柵極分別為電流源CSU的輸入端子CSUi、輸出端子CSUo和控制端子CSUc。此外,構(gòu) 成電流源CSL的NM0S晶體管MNCSL的漏極和源極分別為電流源CSL的輸入端子CSLi和輸 出端子CSLo。將M0S晶體管的源極和漏極的每一個(gè)稱為"電流端子",將M0S晶體管的柵極 稱為"控制端子"。
[0063] 構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的NM0S晶體管MNCC的源極和漏極彼此連接,并且連 接于電流源CSU的輸出端子CSUo(PM0S晶體管MPCSU的漏極)和開關(guān)元件SWHL、SWHR的 一端。NM0S晶體管MNCC的柵極連接于運(yùn)算放大器300的輸出端子OUT和電流源CSU的控 制端子CSUc(PM0S晶體管MPCSU的柵極)。
[0064] 在電流源CSL由NM0S晶體管MNCSL構(gòu)成的情況下,設(shè)置有包括NM0S晶體管MNCSL 的電流鏡電路410。電流鏡電路410在NMOS晶體管MNCSL以外還具備參考電流源CSREF和NM0S晶體管MNREF。參考電流源CSREF的輸入端子連接于電源電位VDD。參考電流源CSREF 的輸出端子連接于NM0S晶體管MNREF的漏極和柵極以及NM0S晶體管MNCSL的柵極。然后, NM0S晶體管MNREF的源極連接于接地電位VSS。
[0065] 在這樣的結(jié)構(gòu)的電流鏡電路410中,當(dāng)在NM0S晶體管MNREF的漏極和源極之間從 參考電流源CSREF流出參考電流Iref時(shí),在NM0S晶體管MNREF的柵極產(chǎn)生與參考電流Iref 對應(yīng)的電位。該電位作為參考電位VrefC而輸入到NM0S晶體管MNCSL的柵極,電流Iss在 NM0S晶體管MNCSL的漏極和源極之間流動。參考電流Iref和電流Iss的關(guān)系使用鏡像比 N由以下的式子(7)表示。
[0066] 如上述的式子(6)所示,振幅V0D根據(jù)電流Iss而變化,因此,能夠通過使在參考 電流源CSREF流動的參考電流Iref變化來調(diào)整振幅V0D。
[0067] 如能夠從上述的說明理解的那樣,在第一比較對象電路110中,由運(yùn)算放大器300 和驅(qū)動器電路400構(gòu)成反饋回路。由于運(yùn)算放大器300是放大電路,所以在其頻率特性(頻 率響應(yīng)特性)存在一個(gè)以上的極點(diǎn)。此外,在反饋回路中,能夠?qū)⒂蓙碜赃\(yùn)算放大器300的 控制電位Vent所控制的電流源CSU視為1級的放大電路,因此,在電流源CSU的頻率特性 存在一個(gè)極點(diǎn)。因而,運(yùn)算放大器300和驅(qū)動器電路400 (詳細(xì)而言,驅(qū)動器電路400的一 部分)構(gòu)成具有兩個(gè)以上的極點(diǎn)的反饋回路。換言之,運(yùn)算放大器300和驅(qū)動器電路400構(gòu) 成具有多級的放大電路的反饋回路。相位補(bǔ)償電容元件CC1是該反饋回路中的相位補(bǔ)償用 的電容元件。由于相位補(bǔ)償電容元件CC1,反饋回路中的運(yùn)算放大器300側(cè)的極點(diǎn)向低頻率 側(cè)移動。
[0068] 相位補(bǔ)償電容元件CC1連接在構(gòu)成作為放大電路的電流源CSU的PM0S晶體管 MPCSU的柵極和漏極之間,因此,能夠視為相位補(bǔ)償電容元件CC1連接在放大電路的輸入端 子和輸出端子之間。因而,相位補(bǔ)償電容元件CC1受到鏡像效應(yīng)。因而,能夠視為在運(yùn)算放 大器300的輸出端子OUT和正電源電位VDD之間連接有具有對相位補(bǔ)償電容元件CC1的電 容值cCCl乘以PM0S晶體管MPCSU的增益A1而得到的電容值(cCClXA1)的電容元件。由 此,能夠使用小的電容值的相位補(bǔ)償電容元件CC1來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行相位補(bǔ)償。
[0069] 此處,相位補(bǔ)償電容元件CC1能夠不由M0S晶體管等半導(dǎo)體電容元件構(gòu)成而由構(gòu) 成布線層的金屬層疊構(gòu)造構(gòu)成。與用半導(dǎo)體電容元件構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況相 比較,在用金屬層疊構(gòu)造構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況下,面積效率不好。因而,與后 者的情況相比,在前者的情況下,相位補(bǔ)償電容元件CC1的布局面積大例如數(shù)倍左右。
[0070] 另一方面,如圖3所示,在用M0S晶體管MNCC構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況 下,為了得到穩(wěn)定的電容值cCCl而需要對相位補(bǔ)償電容元件CC1的兩端施加比M0S晶體管 MNCC的閾值電壓大的電壓。此外,與用M0S晶體管構(gòu)成的情況相比,在用變?nèi)荻O管構(gòu)成相 位補(bǔ)償電容元件CC1的情況下,雖然電容值cCCl的電壓依賴性低,但是為了得到充分的電 容值cCCl而需要對相位補(bǔ)償電容元件CC1的兩端施加比閾值大的電壓。
[0071] 像這樣,在用M0S晶體管等半導(dǎo)體電容元件構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況下, 為了得到穩(wěn)定且充分的電容值cCCl而需要對相位補(bǔ)償電容元件CC1的兩端施加比閾值 Vthcc大的電壓。也就是說,為了得到適當(dāng)?shù)碾娙葜礳CCl,當(dāng)將相位補(bǔ)償電容元件CC1的兩 端的電壓設(shè)為Vpncc時(shí),需要滿足以下的式子(8 )。
[0072] 在用M0S晶體管構(gòu)成相位補(bǔ)償電容元件CC1的情況下,閾值Vthcc為該M0S晶體 管的閾值電壓(反型層產(chǎn)生的柵極和源極之間的電壓)。
[0073] 圖4是示出驅(qū)動器電路400內(nèi)的各電位的關(guān)系的圖。圖4中的縱軸示出電位。圖4 所示的VdsCSU為構(gòu)成電流源CSU的PM0S晶體管MPCSU的漏極和源極間的電壓。VH為PM0S 晶體管MPCSU的漏極(電流源CSU的輸出端子CSUo)的電位。VdsCSL為構(gòu)成電流源CSL的 NM0S晶體管MNCSL的漏極和源極間的電壓。VL為NM0S晶體管MNCSL的漏極(電流源CSL 的輸入端子CSLi)的電位。rSWP為開關(guān)SWHL、SWHR的開狀態(tài)下的電阻值(開電阻值),rSWN 為開關(guān)SWLL、SWLR的開狀態(tài)下的電阻值。
[0074] 在第一比較對象電路110中,在包括運(yùn)算放大器300的反饋回路(反饋電路)正確 地起作用的情況下,Vfb=Vref,因此,以下的式子(9)成立。
[0075] 此外,以下的式子(10)成立。
[0076] 式子(10)中的 "rRt.erm// (rRTL+rRTR) "示出輸出端子Txp和 輸出端子Txm之間的、由終端電阻Rterm和電阻RTL、RTR構(gòu)成的合成電阻的電阻值。
[0077] 此外,在第一比較對象電路110中,以下的式子(11)、(12)成立。
[0078] 根據(jù)式子(11)、(12)和上述的式子(1)、(2),以下的式子(13)、(14)成立。
[0079] 在此,關(guān)于在飽和區(qū)域工作的M0S晶體管,以下的式子(15)、(16)成立。 ^ * fc- * * H ^
[0080] Ids為M0S晶體管中的漏極和源極間的電流,Vgs為M0S晶體管中的柵極和源極間 的電壓,Vth為M0S晶體管的閾值電壓。此外,K為依賴于M0S晶體管的工藝的常數(shù)。常數(shù) K、閾值Vth、電壓Vgs和后述的電壓Vds在NM0S晶體管中取正的值,在PM0S晶體管中取負(fù) 的值。
[0081] 為了使式子(15)成立,也就是說,為了使M0S晶體管在飽和區(qū)域工作,需要使以下 的式子(17)、(18)兩者成立。
[0082] 再有,式子(17)、(18)可以說關(guān)于?]\?)5晶體管和匪05晶體管兩者。¥(18為1?)5晶 體管中的漏極和源極間的電壓。
[0083] 為了使構(gòu)成電流源CSU的PM0S晶體管MPCSU作為電流源起作用,需要使PM0S晶 體管MPCSU在飽和區(qū)域工作。為了使PM0S晶體管MPCSU在飽和區(qū)域工作,根據(jù)式子(18), 需要使以下的式子(19)成立。
[0084] 式子(19)的VgsCSU示出PM0S晶體管MPCSU中的柵極和源極間的電壓。此外, VthCSU示出PM0S晶體管MPCSU的閾值電壓。電壓VgsCSU、電壓VdsCSU和閾值電壓VthCSU 的每一個(gè)取負(fù)的值。
[0085] 電壓VdsCSU和電壓VgsCSU由以下的式子(20 )、( 21)表示。
[0086] 根據(jù)式子(20)、(21)和上述的式子(19),能得到以下的式子(22)來作為用于使 PM0S晶體管MPCSU在飽和區(qū)域工作的條件式的一個(gè)。
[0087] 此外,根據(jù)式子(21)和上述的式子(17),能得到以下的式子(23)來作為用于使 PM0S晶體管MPCSU在飽和區(qū)域工作的條件式