CN109960309A - 电流生成电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电流生成电路。电流生成电路具备：电流源电路，具备第一晶体管、和与第一晶体管的源极或漏极连接的第一电阻，输出基于第一晶体管的源极电压或漏极电压和第一电阻的电阻值的、第一电流；电流控制电路，具备电压输入端子、第二晶体管、和与第二晶体管的源极连接并且电压输入端子的电压被输入到栅极的第三晶体管，输出基于第二晶体管的源极电压和第三晶体管的电阻值的、第二电流；以及阻抗电路，具备由与第一电阻相同的种类的电阻体构成的第二电阻、和与第二电阻串联连接并且将栅极与漏极短路的第四晶体管，通过流动第一电流和第二电流而产生向电压输入端子输入的控制电压。

Description

电流生成电路
技术领域
本发明涉及电流生成电路。
背景技术
在图6中示出以往的电流生成电路600的电路图。
以往的电流生成电路600具备误差放大电路61、电压源62、电阻63、NMOS晶体管64、以及PMOS晶体管65、66，将它们如图示那样连接来构成。
误差放大电路61对NMOS晶体管64的栅极电压进行控制，以使电压源62的电压与通过在电阻63中流动电流I而产生的节点A的电压相等。由PMOS晶体管65、66构成的电流镜电路根据电流I生成期望的电流Iout，并从输出端子67输出其。
以上那样的电流生成电路600对在电阻63中流动的电流I进行反馈控制，因此，即使存在工作温度变化、晶体管的阈值电压的偏差等，电流Iout也能够总是固定（例如，参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-18663号公报。
发明要解决的课题
可是，在上述那样的以往的电流生成电路600中，生成基于电阻63的电阻值的电流，因此，存在电流Iout较大地受到电阻值的偏差的影响这样的课题。
发明内容
本发明是为了解决以上那样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够生成将电阻值的偏差的影响抑制后的稳定的电流的、电流生成电路。
用于解决课题的方案
本发明的电流生成电路的特征在于，具备：
电流源电路，具备第一偏置电压被输入到栅极的第一晶体管、和与所述第一晶体管的源极或漏极连接的第一电阻，输出基于所述第一晶体管的源极电压或漏极电压和所述第一电阻的电阻值的、第一电流；
电流控制电路，具有电压输入端子，并且，具备第二偏置电压被输入到栅极的第二晶体管、和与所述第二晶体管的源极连接并且所述电压输入端子的电压被输入到栅极的第三晶体管，输出基于所述第二晶体管的源极电压和所述第三晶体管的电阻值的、第二电流；以及
阻抗电路，具备由与所述第一电阻相同的种类的电阻体构成的第二电阻、和与所述第二电阻串联连接并且将栅极与漏极短路的第四晶体管，通过流动所述第一电流和所述第二电流而产生向所述电压输入端子输入的电压即控制电压，
所述电流生成电路输出基于所述第二电流的电流。
发明效果
根据本发明的电流生成电路，具备电流源电路、电流控制电路和阻抗电路，将在阻抗电路中流动电流源电路的第一电流和电流控制电路的第二电流而产生的控制电压反馈到电流控制电路中，因此，能够生成将电阻值的偏差的影响抑制后的稳定的电流。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的电流生成电路的电路图。
图2是示出本实施方式的电流源电路的另一例子的电路图。
图3是示出本实施方式的电流源电路的另一例子的电路图。
图4是示出本实施方式的电流源电路的另一例子的电路图。
图5是示出本实施方式的电流源电路的另一例子的电路图。
图6是示出以往的电流生成电路的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的实施方式的电流生成电路100的电路图。
本实施方式的电流生成电路100具备：电流源电路10、电流控制电路20、阻抗电路30、输出晶体管41、以及输出端子42。
电流源电路10具备：NMOS晶体管11、电压源12、电阻13、以及PMOS晶体管14和15。电压源12向NMOS晶体管11的栅极提供偏置电压Vba。PMOS晶体管14和15构成电流镜电路。
只要将NMOS晶体管11的源极电压设为VA并且将电阻13的电阻值设为R1，则如上述那样构成的电流源电路10输出与VA/R1成比例的电流I1。
电流控制电路20具备：NMOS晶体管21和23、电压源22、PMOS晶体管24和25、以及电压输入端子Vin。电压源22向NMOS晶体管21的栅极提供偏置电压Vbb。电压输入端子Vin的电压（称为控制电压Vc）被输入到NMOS晶体管23栅极，对其导通电阻值Ron进行控制。PMOS晶体管24和25构成电流镜电路。
只要将NMOS晶体管21的源极电压设为VB并且将NMOS晶体管23的导通电阻值设为Ron，则如上述那样构成的电流控制电路20输出与VB/Ron成比例的电流I2。此外，使NMOS晶体管23的导通电阻值为Ron而由输入到电压输入端子Vin的电压控制。
阻抗电路30具备NMOS晶体管31和电阻32。阻抗电路30基于电阻32的电阻值R2和饱和连接的NMOS晶体管31的阻抗，将流入的电流变换为电压。在此，电阻32由与电阻13同种的电阻体构成。
接着，对本实施方式的电流生成电路100的工作进行说明。
电流源电路10输出与VA/R1成比例的、即受到电阻13的电阻值的偏差的影响的、电流I1。
阻抗电路30当被输入电流I1时，在电阻32产生不依赖电阻值的偏差的电压，在NMOS晶体管31产生受到电阻13的电阻值的偏差的影响的电压。因此，在电阻13与电阻32的电阻值相对于期望的电阻值高的情况下，电流I1变小，因此，在阻抗电路30产生的控制电压Vc变低。
电流控制电路20输出与VB/Ron成比例的电流I2。电流I2为当假定为输入到电压输入端子Vin的电压不发生变化时不受到电阻13的电阻值的偏差的影响的电流。
阻抗电路30当被输入电流I2时，在电阻32产生受到电阻值的偏差的影响的电压，在NMOS晶体管31产生不依赖电阻值的偏差的电压。因此，在电阻13与电阻32的电阻值相对于期望的电阻值高的情况下，在阻抗电路30产生的控制电压Vc变高。
在此，电流I1在阻抗电路30中流动，由此，即，由于电阻13与NMOS晶体管31的关系而控制电压Vc变低，电流I2在阻抗电路30中流动，由此，即，由于NMOS晶体管23与电阻32的关系而控制电压Vc变高，因此，抵消这些影响，电流I2为稳定的固定的电流。
因此，电流生成电路100具备与晶体管25并联连接的输出晶体管41，所述晶体管25构成输出例如电流I2的电流镜电路，由此，能够从输出端子42输出稳定的固定的输出电流Iout。
以上，如说明那样，电流生成电路100具备电流源电路10、电流控制电路20和阻抗电路30，因此，能够生成对电阻值的偏差的影响进行抑制后的稳定的电流。
再有，输出电压VA的晶体管11在弱反型（weak inversion）工作状态下工作，由此，存在以下这样的效果：即使晶体管11的电流发生变化，栅极·源极间电压也难以发生变化，因此，电压VA难以变化。此外，关于输出电压VB的晶体管21也是同样的。
以上说明的电流源电路10、电流控制电路20和阻抗电路30示出一个例子，能够在不偏离发明的主旨的范围内进行各种变更或组合。
图2是示出本实施方式的电流源电路10的另一例子的电路图。图2的电流源电路10具备栅极与NMOS晶体管11的源极连接的NMOS晶体管16和在NMOS晶体管16中流动恒定电流的恒定电流源17来代替向NMOS晶体管11的栅极提供偏置电压Vba的电压源12而构成。在像这样构成的电流源电路10中，电压VA由NMOS晶体管16的栅极·源极间电压决定，因此，即使为NMOS晶体管16的阈值电压，也能够调整电流I1的大小。
此外，如图3所示那样，代替电流源17而使用与PMOS晶体管14构成电流镜电路的PMOS晶体管18构成也可，此外，使用电流源17和PMOS晶体管18构成也可。
图4是示出本实施方式的电流源电路10的另一例子的电路图。图4的电流源电路10具备栅极和漏极被连接的NMOS晶体管16和在NMOS晶体管16中流动恒定电流的恒定电流源17来代替电压源12而构成。在像这样构成的电流源电路10中，基于NMOS晶体管11与NMOS晶体管16的栅极·源极间电压之差来决定电压VA，因此，存在电压VA不会受到NMOS晶体管11的阈值电压的偏差的影响、这样的效果。此外，如图3所示那样电流源17由PMOS晶体管构成也可，由双方构成也可。
此外，如图5的电流源电路10那样，也可以为以下结构：具备将彼此的栅极和漏极连接的NMOS晶体管18和19，基于NMOS晶体管11、16、18和19的栅极·源极间电压之差或和来决定电压VA。在像这样构成的电流源电路10中，电压VA能够比图4的电流源电路10高，因此，据此也能够调整电流I1的大小。
此外，在上述中，由图2至图5示出了电流源电路10的电路例子，但是，电流控制电路20也能够取同样的结构，也可以自由地组合它们来使用。
此外，在电流源电路10中，作为得到电压VA的电路，也可以采用使用了图6的误差放大电路的负反馈电路。
此外，在上述实施方式中，作为例子说明了阻抗电路30具备饱和连接的NMOS晶体管31，但是，也可以为二极管等PN结元件。
附图标记的说明
100 电流产生电路
10 电流源电路
20 电流控制电路
30 阻抗电路
12、22 电压源
17 电流源。

Claims (4)

1.一种电流生成电路，其特征在于，具备：
电流源电路，具备第一偏置电压被输入到栅极的第一晶体管、和与所述第一晶体管的源极或漏极连接的第一电阻，输出基于所述第一晶体管的源极电压或漏极电压和所述第一电阻的电阻值的、第一电流；
电流控制电路，具有电压输入端子，并且，具备第二偏置电压被输入到栅极的第二晶体管、和与所述第二晶体管的源极连接并且所述电压输入端子的电压被输入到栅极的第三晶体管，输出基于所述第二晶体管的源极电压和所述第三晶体管的电阻值的、第二电流；以及
阻抗电路，具备由与所述第一电阻相同的种类的电阻体构成的第二电阻、和与所述第二电阻串联连接并且将栅极与漏极短路的第四晶体管，通过流动所述第一电流和所述第二电流而产生向所述电压输入端子输入的电压即控制电压，
所述电流生成电路输出基于所述第二电流的电流。
2.根据权利要求1所述的电流生成电路，其特征在于，使所述第四晶体管为PN结元件。
3.根据权利要求1或2所述的电流生成电路，其特征在于，所述第一偏置电压为所述第一晶体管在弱反型区域中进行工作的电压。
4.根据权利要求1或2所述的电流生成电路，其特征在于，所述第二偏置电压为所述第二晶体管在弱反型区域中进行工作的电压。
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