FR2655791A1

FR2655791A1 - Current mirror circuit corrected by the Early effect

Info

Publication number: FR2655791A1
Application number: FR8916477A
Authority: FR
Inventors: Sicard Thierry; Michel; Alain
Original assignee: Siemens Automotive SA
Current assignee: Continental Automotive France SAS
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-06-14

Abstract

The circuit comprises a transistor (T3), of opposite type to that of the basic transistors (T1) and (T2) of the current mirror, in which the emitter-collector circuit provides the diode mounting of the transistor (T1) connected to a reference current generator (I). The collector voltages of the transistors (T1) and (T2) are then separated only by the voltage drop (VB E) in the emitter-base junction of the transistor (T3). The emitter-collector voltages (VC E) of the two transistors (T1) and (T2) then remain close, whatever the variations in the voltage drawn by the load (1) and the current in this load is thus immune to variations due to the Early effect. Application to a current mirror integrated circuit with basic transistors (T1, T2) of the PNP type.

Description

La présente invention est relative à un circuit de miroir de courant et, plus particulièrement, à un tel circuit en technologie bipolaire, corrigé de l'effet
Early.The present invention relates to a current mirror circuit and, more particularly, to such a circuit in bipolar technology, corrected for the effect
Early.

Le circuit couramment appelé "miroir de courant" est bien connu dans la technique où il est très utilisé notamment pour la polarisation de transistors bipolaires intégrés. Il comprend deux transistors identiques T1 et T2 (voir la figure 1 du dessin annexé) dont l'un T1 est monté en diode, les bases des deux transistors étant reliées entre elles ainsi qu'au collecteur du transistor monté en diode. Grâce à ce montage, le courant I "de référence" circulant dans le circuit émetteur-collecteur du transistor T1 monté en diode est "recopié" dans celui de l'autre transistor T2.Ainsi lorsque les transistors sont connectés tous les deux entre une source de tension Vcc et la masse, par exemple, le courant Ic dans le circuit émetteur-collecteur du transistor T2 est tel que Ic = I. The circuit commonly called "current mirror" is well known in the art where it is widely used in particular for the polarization of integrated bipolar transistors. It comprises two identical transistors T1 and T2 (see FIG. 1 of the attached drawing), one of which T1 is mounted as a diode, the bases of the two transistors being connected together as well as to the collector of the transistor mounted as a diode. Thanks to this arrangement, the "reference" current I circulating in the emitter-collector circuit of the diode-mounted transistor T1 is "copied" into that of the other transistor T2. Thus when the transistors are both connected between a source voltage Vcc and ground, for example, the current Ic in the emitter-collector circuit of transistor T2 is such that Ic = I.

Cette "recopie" ne se fait cependant pas sans erreurs qu'il convient de réduire en fonction de la précision demandée. Une première erreur résulte du fait que le courant I, tel qu'on peut le régler à l'aide d'une commande appropriée, est tel que
I = Ic + 21H avec
Ic = courant dans le collecteur de T1 ou T2
IB = courant de base de T1 ou T2, ces deux courants étant par hypothèse égaux.This "copying" is however not without errors which should be reduced depending on the precision requested. A first error results from the fact that the current I, as it can be adjusted using an appropriate command, is such that
I = Ic + 21H with
Ic = current in the collector of T1 or T2
IB = base current of T1 or T2, these two currents being assumed to be equal.

Ainsi, en commandant le courant I de référence on n'obtint pas, dans une charge 1 connectée au collecteur de T2, un courant I mais un courant Ic = I - 21B . L'erreur par rapport à la commande est donc de 21B
Suivant un montage connu, on réduit cette erreur à l'aide du circuit de la figure 2 constitué d'un circuit conforme à celui de la figure 1, modifié par l'adjonction d'un transistor T5 dont le circuit émetteur-collecteur est branché entre les bases des transistors TI et T2, et la masse, sa propre base étant connectée au collecteur du transistor T1. Ainsi, le courant de base du transistor T5, soit 2IB/ss, ss étant le gain courant de ce transistor, se substitue au courant d'erreur 2IB du circuit de la figure 1.L'erreur relative sur le courant Ic dans la charge est alors égale à :
IC = ss car IC = ssIB IC + 2IB/ss ss + 2/ss
Ainsi, avec ss = 100, valeur courante, l'erreur sur courant dans la charge 1, est réduite à 2.10-' environ.Thus, by controlling the reference current I, in a load 1 connected to the collector of T2, we do not obtain a current I but a current Ic = I - 21B. The error compared to the order is therefore 21B
According to a known arrangement, this error is reduced by means of the circuit of FIG. 2 consisting of a circuit conforming to that of FIG. 1, modified by the addition of a transistor T5 whose emitter-collector circuit is connected between the bases of the transistors TI and T2, and the ground, its own base being connected to the collector of the transistor T1. Thus, the base current of transistor T5, i.e. 2IB / ss, ss being the current gain of this transistor, replaces the error current 2IB of the circuit of FIG. 1. The relative error on the current Ic in the load is then equal to:
IC = ss because IC = ssIB IC + 2IB / ss ss + 2 / ss
Thus, with ss = 100, current value, the error on current in load 1, is reduced to 2.10- 'approximately.

Il existe cependant une autre source d'erreur sur Ic, qui peut s'avérer beaucoup plus importante. On sait que le courant de collecteur de tout transistor bipolaire est sujet à variations en fonction de la tension Vcs appliquée entre son émetteur et son collecteur, variation qui résulte d'une modulation de la largeur de sa base, connue sous le nom d'effet Early. There is, however, another source of error on Ic, which can be much more significant. We know that the collector current of any bipolar transistor is subject to variations as a function of the voltage Vcs applied between its emitter and its collector, a variation which results from a modulation of the width of its base, known as an effect. Early.

Dans un miroir de courant tel que celui représenté à la figure 1 du dessin annexé, le courant I dans le transistor T2 peut se trouver affecté d'une erreur due à l'effet Early du fait d'une variation Vcc de la tension
Vcc ou du fait d'une variation de la tension absorbée par la charge 1.On remarquera en particulier que le miroir de courant de la figure 2 est, tout comme celui de la figure 1, affecté par cet effet car si, pour le transistor T1, on a :
VCE(T1) = VBE(T1) + VBE(T5) = 2VBE, valeur fixe avec VBE(T1) et VBE(T5) représentant les tensions baseémetteur du transistor T1 et T5 respectivement, celles-ci étant toutes deux egales à la chute de tension standard VBE entre la base et l'émetteur d'un transistor, par contre la tension correspondante VcE(T2) du transistor T2 pourra continuer à varier avec la tension d'alimentation Vcc ou la tension absorbée par la charge 1, variation genératrice d'une erreur sur le courant Ic dans cette charge due à l'effet Early.In a current mirror such as that shown in Figure 1 of the accompanying drawing, the current I in the transistor T2 may be affected by an error due to the Early effect due to a variation Vcc of the voltage
Vcc or due to a variation in the voltage absorbed by the load 1. It will be noted in particular that the current mirror of FIG. 2 is, like that of FIG. 1, affected by this effect because if, for the transistor T1, we have:
VCE (T1) = VBE (T1) + VBE (T5) = 2VBE, fixed value with VBE (T1) and VBE (T5) representing the base emitter voltages of transistor T1 and T5 respectively, these two being equal to the fall standard voltage VBE between the base and the emitter of a transistor, on the other hand the corresponding voltage VcE (T2) of transistor T2 may continue to vary with the supply voltage Vcc or the voltage absorbed by load 1, generating variation an error on the current Ic in this charge due to the Early effect.

Or cette erreur peut s'avérer très importante, notamment dans un circuit intégrant des transistors du type PNP, l'erreur pouvant alors même masquer l'erreur relative p/(p+2/'3) corrigée par le montage de la figure 2. However, this error can prove to be very significant, in particular in a circuit integrating PNP type transistors, the error then being able even to mask the relative error p / (p + 2 / '3) corrected by the assembly of FIG. 2 .

La présente invention a donc pour but de réaliser un circuit de miroir de courant à transistors bipolaires, corrigé de l'effet Early. The present invention therefore aims to provide a current mirror circuit with bipolar transistors, corrected for the Early effect.

La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel circuit conçu pour être corrigé à la fois de l'erreur due à l'effet Early et de l'erreur due à l'addition des courants de base des transistors T1 et T2 du miroir de courant. Another object of the present invention is to produce such a circuit designed to be corrected both for the error due to the Early effect and for the error due to the addition of the base currents of the transistors T1 and T2 of the mirror. current.

La présente invention a encore pour but de réaliser un tel circuit muni de moyens d'amorçage du circuit. Another object of the present invention is to produce such a circuit provided with means for initiating the circuit.

On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la présente description, avec un circuit de miroir de courant comprenant des premier et deuxième transistors identiques reliés par leurs bases et dont les circuits émetteurcollecteur sont alimentés par une même source de tension, l'un de ces transistors étant monté en diode, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour asservir la tension emetteur-collecteur du premier transistor à la tension correspondante du deuxième transistor. These aims of the invention are achieved, as well as others which will appear on reading this description, with a current mirror circuit comprising first and second identical transistors connected by their bases and whose emitter-collector circuits are supplied by the same voltage source, one of these transistors being mounted as a diode, characterized in that it comprises means for slaving the emitter-collector voltage of the first transistor to the corresponding voltage of the second transistor.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, ledit moyen est constitué par un troisième transistor bipolaire d'un type de conductivité opposé à celui des premier et deuxième transistors, la base de ce troisième transistor étant reliée au collecteur du deuxième transistor de manière à maintenir l'égalité des chutes de tension émetteur-collecteur des premier et deuxième transistors, à la chute de tension dans la jonction émetteur-base du troisième transistor près. According to one embodiment of the invention, said means consists of a third bipolar transistor of a conductivity type opposite to that of the first and second transistors, the base of this third transistor being connected to the collector of the second transistor so as to maintain the equality of the emitter-collector voltage drops of the first and second transistors, except for the voltage drop in the emitter-base junction of the third transistor.

En maintenant ainsi les tensions émetteur-collecteur des premier et deuxième transistors à des valeurs égales, à la valeur VBE près de la tension émetteur-base du troisième, valeur dont on sait qu'elle est classiquement de l'ordre de 0,6 volts, on élimine pratiquement tout déséquilibre dans les courants de collecteur des premier et deuxième transistors, déséquilibre qui pourrait résulter autrement d'une variation de la tension absorbée par une charge alimentée par le collecteur du deuxième transistor ou d'une variation de la tension d'alimentation Vcc
Suivant une autre caractéristique du circuit selon l'invention, celui-ci comprend en outre un quatrième transistor bipolaire connecté aux bases des premier et deuxième transistors par son circuit émetteur-collecteur, la base du quatrième transistor étant polarisée avec une tension prédéterminée propre à assurer le déblocage des premier et deuxième transistors à la mise en service du miroir de courant et à assurer le blocage du quatrième transistor sitôt le circuit ainsi amorcé.By thus maintaining the emitter-collector voltages of the first and second transistors at equal values, to the value VBE near the emitter-base voltage of the third, a value which is known to be conventionally of the order of 0.6 volts , practically eliminates any imbalance in the collector currents of the first and second transistors, imbalance which could otherwise result from a variation of the voltage absorbed by a load supplied by the collector of the second transistor or from a variation of the voltage of Vcc power supply
According to another characteristic of the circuit according to the invention, it further comprises a fourth bipolar transistor connected to the bases of the first and second transistors by its emitter-collector circuit, the base of the fourth transistor being polarized with a predetermined voltage suitable for ensuring the unblocking of the first and second transistors when the current mirror is put into service and ensuring the blocking of the fourth transistor as soon as the circuit thus initiated.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, le circuit comprend un générateur de courant commandé placé dans le circuit émetteur-collecteur du premier transistor pour régler le courant de recopie circulant dans une charge placée en série avec le circuit émetteur-collecteur du deuxième transistor, ce circuit étant caractérisé en ce qu'il comprend un cinquième transistor bipolaire dont le circuit émetteur-collecteur est placé en série avec celui du troisième transistor et dont la base remplace l'émetteur de ce troisième transistor pour la connexion au point commun au générateur de courant et au collecteur du premier transistor, de manière à réduire l'erreur sur le courant de recopie due aux courants dans les bases des premier et deuxième transistors. According to one embodiment of the invention, the circuit comprises a controlled current generator placed in the emitter-collector circuit of the first transistor to adjust the feedback current flowing in a load placed in series with the emitter-collector circuit of the second transistor , this circuit being characterized in that it comprises a fifth bipolar transistor whose emitter-collector circuit is placed in series with that of the third transistor and whose base replaces the emitter of this third transistor for connection to the common point of the generator current and to the collector of the first transistor, so as to reduce the error on the feedback current due to the currents in the bases of the first and second transistors.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et à l'examen du dessin annexé dans lequel
Les figures 1 et 2 sont des schémas de circuits de miroirs de courant de la technique antérieure, décrits en préambule de la présente description
La figure 3 est un schéma de principe du circuit de miroir de courant selon la présente invention
La figure 4 est un schéma du circuit selon l'invention, complété par la présence d'un circuit d'amorçage
La figure 5 est un schéma d'un mode de réalisation du circuit selon l'invention, perfectionné par l'adjonction d'un transistor T5 jouant le rôle de celui de la figure 2
La figure 6 est un schéma complet d'un circuit selon la présente invention, combinant les caractéristiques des circuits des figures 4 et 5 et,
La figure 7 est un schéma d'un circuit analogue à celui de la figure 5, réalisé avec des transistors NPN montés en miroirs de courant, en lieu et place des transistors PNP des montages des figures précédentes.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following description and on examining the appended drawing in which
Figures 1 and 2 are circuit diagrams of current mirror current mirrors, described in the preamble to this description
Figure 3 is a block diagram of the current mirror circuit according to the present invention
FIG. 4 is a diagram of the circuit according to the invention, supplemented by the presence of a priming circuit
Figure 5 is a diagram of an embodiment of the circuit according to the invention, improved by the addition of a transistor T5 playing the role of that of Figure 2
FIG. 6 is a complete diagram of a circuit according to the present invention, combining the characteristics of the circuits of FIGS. 4 and 5 and,
FIG. 7 is a diagram of a circuit similar to that of FIG. 5, produced with NPN transistors mounted as current mirrors, in place of the PNP transistors of the assemblies of the preceding figures.

Dans la suite on décrira l'invention essentiellement dans son application à des miroirs de courant à transistors du type PNP. C'est en effet avec des transistors de ce type, notamment en version intégrée, que l'effet Early corrigé par la présente invention est le plus important. Cependant comme on l'illustrera dans la suite par un exemple, l'invention trouve aussi application dans des miroirs de courant à transistors NPN. In the following, the invention will be described essentially in its application to current mirrors with PNP type transistors. It is indeed with transistors of this type, in particular in an integrated version, that the Early effect corrected by the present invention is most significant. However, as will be illustrated below by an example, the invention also finds application in current mirrors with NPN transistors.

On se réfère à la figure 3 du dessin annexé qui représente un circuit de miroir de courant suivant l'invention où l'on retrouve les transistors T1 et T2, du type PNP, du montage de la figure 1. On retrouve encore la source de courant commandée I et la charge 1 de ce dernier montage dans le même agencement. Ces références serviront d'ailleurs à désigner dans la suite des éléments identiques ou similaires dans les différents montages qui seront décrits. Reference is made to FIG. 3 of the appended drawing which represents a current mirror circuit according to the invention in which the transistors T1 and T2, of the PNP type, of the assembly of FIG. 1 are found. The source of controlled current I and the load 1 of the latter assembly in the same arrangement. These references will also serve to designate in the following identical or similar elements in the various assemblies which will be described.

Suivant une caractéristique essentielle du circuit selon 1 invention, le montage en diode du premier transistor T1 est assuré par le circuit émetteurcollecteur d'un troisième transistor T3, du type NPN. According to an essential characteristic of the circuit according to 1 invention, the diode mounting of the first transistor T1 is ensured by the emitter-collector circuit of a third transistor T3, of the NPN type.

L'émetteur, le collecteur et la base de ce transistor sont connectés respectivement au collecteur du transistor T1, aux bases des transistors T1 et T2, et au collecteur du transistor T2. Il apparaît ainsi que les tensions sur les collecteurs des transistors T1 et T2 ne sont séparées que par la tension VBE aux bornes de la jonction émetteur-base du transistor T3. On sait que, classiquement, cette tension V BE est de l'ordre de 0,6 volts.The emitter, the collector and the base of this transistor are respectively connected to the collector of transistor T1, to the bases of transistors T1 and T2, and to the collector of transistor T2. It thus appears that the voltages on the collectors of the transistors T1 and T2 are only separated by the voltage VBE at the terminals of the emitter-base junction of the transistor T3. We know that, conventionally, this voltage V BE is of the order of 0.6 volts.

Ainsi, grâce à la présence du transistor T3, la tension au collecteur de l'un des transistors T1, T2 est asservie à celle régnant sur le collecteur de l'autre transistor, à 0,6 volt près environ. Thus, thanks to the presence of the transistor T3, the voltage at the collector of one of the transistors T1, T2 is controlled by that prevailing on the collector of the other transistor, to about 0.6 volts.

Les fluctuations éventuelles de la tension Vcc agissant de même sur les émetteurs des deux transistors, il s'ensuit que les tensions V CE entre émetteur et collecteur des deux transistors sont aussi asservies l'une à l'autre, à la valeur VBE près. The possible fluctuations of the voltage Vcc acting in the same way on the emitters of the two transistors, it follows that the voltages V CE between emitter and collector of the two transistors are also slaved to each other, to the value VBE close.

Les transistors T1 et T2 étant identiques présentent des caractéristiques de courant de collecteur Ic = f(VCE) identiques affectées par un effet Early de même grandeur, pour toute valeur de VCE Dans la partie linéaire, à faible pente, de la caractéristique Ic = f(VcE), un écart VBE de tension n'affecte pas sensiblement la valeur de Ic. The transistors T1 and T2 being identical have identical collector current characteristics Ic = f (VCE) affected by an Early effect of the same magnitude, for any value of VCE In the linear part, with a slight slope, of the characteristic Ic = f (VcE), a voltage difference VBE does not appreciably affect the value of Ic.

Par conséquent, le courant Ic recopié par le transistor T2 dans la charge 1, à partir du courant circulant dans le collecteur du transistor T1, sera sensiblement identique en grandeur à ce dernier. Consequently, the current Ic copied by the transistor T2 in the load 1, from the current flowing in the collector of the transistor T1, will be substantially identical in magnitude to the latter.

On améliore ainsi beaucoup, grâce à l'invention, la précision de la recopie du courant, malgré l'effet Early important qui affecte les deux transistors T1 et T2 du type PNP. A titre d'exemple on a pu avec un circuit selon l'invention, réduire à 10 pA environ la variation du courant dans la charge due à l'effet Early quand la tension V CE du transistor T2 varie entre 5 et 15 volts, alors que cette variation est de l'ordre de 200 pA dans un circuit intégré de miroir de courant classique à transistor PNP présentant une tension d'Early de - 30 volts environ. Thanks to the invention, the accuracy of the copying of the current is thus much improved, despite the significant early effect which affects the two transistors T1 and T2 of the PNP type. For example, with a circuit according to the invention, it has been possible to reduce the variation of the current in the load due to the Early effect to approximately 10 pA when the voltage V CE of the transistor T2 varies between 5 and 15 volts, so that this variation is of the order of 200 pA in a conventional PNP transistor current mirror integrated circuit having an Early voltage of approximately -30 volts.

On contrôle ainsi avec précision le courant circulant dans la charge 1 quand bien même celle-ci absorberait des tensions très variables. This controls precisely the current flowing in the load 1 even if it would absorb very variable voltages.

On peut à cet égard, supprimer complètement toute influence de l'effet Early sur le courant circulant dans la charge en ajoutant, comme représenté à la figure 3 en trait interrompu, une diode D1 polarisée dans le sens direct. Ainsi la chute de tension dans la jonction de la diode D1 compense la chute de tension base-émetteur V BE dans le transistor T3 pour établir l'égalité des tensions de collecteur des transistors T1 et T2 et donc une annulation complète des effets d'une éventuelle variation de tension aux bornes de la charge 1. In this regard, it is possible to completely eliminate any influence of the Early effect on the current flowing in the load by adding, as shown in FIG. 3 in broken lines, a diode D1 polarized in the direct direction. Thus the voltage drop in the junction of the diode D1 compensates for the base-emitter voltage drop V BE in the transistor T3 to establish the equality of the collector voltages of the transistors T1 and T2 and therefore a complete cancellation of the effects of a possible voltage variation across load 1.

Il faut remarquer maintenant qu'un circuit conforme au schéma de principe de la figure 3, doit être complété par un dispositif d'amorçage. En effet ce circuit ne peut démarrer de lui-même, à la commande du générateur de courant car le transistor TI est alors bloqué du fait de l'absence de courant dans sa base. It should now be noted that a circuit conforming to the block diagram in FIG. 3 must be supplemented by a priming device. In fact, this circuit cannot start on its own, at the command of the current generator because the transistor TI is then blocked due to the absence of current in its base.

Selon l'invention, pour établir ce courant 1B de base, le circuit comprend en outre (voir figure 4) un quatrième transistor T4 du type NPN dont l'émetteur et le collecteur sont connectés respectivement au collecteur et à la base du transistor T1. La base du transistor T4 est alimentée par une source de tension V propre à mettre en conduction ce transistor pour que celui-ci "tire" du courant dans la base du transistor Tl. Il faut alors choisir une tension V supérieure à V B E On peut choisir
V = 2VBE
Du courant circulant alors dans la base du transistor TI, le transistor T2 se met à conduire et le courant ainsi injecté dans la base du transistor T3 déclenche la conduction de celui-ci et la croissance de la tension sur la base du transistor T3, due à la chute de tension dans la charge 1.Dès que celle-ci dépasse la valeur V = 2VBE, la tension émetteur-base du transistor T4 devient inférieure à V BE et ce transistor se bloque.According to the invention, to establish this base current 1B, the circuit further comprises (see FIG. 4) a fourth transistor T4 of the NPN type, the emitter and the collector of which are connected respectively to the collector and to the base of the transistor T1. The base of the transistor T4 is supplied by a voltage source V suitable for putting this transistor in conduction so that it "draws" current in the base of the transistor Tl. It is then necessary to choose a voltage V greater than VBE. One can choose
V = 2VBE
Current then flowing in the base of the transistor TI, the transistor T2 starts to conduct and the current thus injected into the base of the transistor T3 triggers the conduction of the latter and the growth of the voltage on the base of the transistor T3, due at the voltage drop in the load 1.As soon as it exceeds the value V = 2VBE, the emitter-base voltage of the transistor T4 becomes lower than V BE and this transistor is blocked.

Ainsi, après l'amorçage du circuit, le transistor T4 n'influe plus sur le fonctionnement de celui-ci.Thus, after the circuit is primed, the transistor T4 no longer influences the operation of the latter.

On peut réduire le courant injecté sur le collecteur du transistor T1 par le transistor T3 en incorporant au circuit selon l'invention un cinquième transistor T5 fonctionnant suivant le principe décrit en préambule, en liaison avec la figure 2. On a représenté à la figure 5 un circuit selon l'invention, ainsi modifié. The current injected into the collector of transistor T1 by transistor T3 can be reduced by incorporating into the circuit according to the invention a fifth transistor T5 operating according to the principle described in the preamble, in conjunction with FIG. 2. FIG. 5 is shown. a circuit according to the invention, thus modified.

Sur cette figure on retrouve les éléments déjà décrits précédemment. En outre, il apparaît que le deuxième transistor T2 des figures précédentes est remplacé par n transistors PNP identiques T21, T22, T2n, dont les circuits émetteur-collecteur sont connectés en parallèle, les bases de tous ces transistors étant connectées les unes aux autres et à celle du transistor
TI. Il est clair que les transistors T21, etc... T2n débitent tous dans la charge 1 et que leurs courants s'ajoutent alors. C'est là un montage utilisé pour assurer le passage dans cette charge d'un courant d'intensité suffisante, adapté à un besoin particulier.Ce montage a cependant pour conséquence de provoquer l'addition, dans le collecteur du transistor T3, de n courants de base 1B' supposés égaux en provenance des transistors T21 à T2n, et du courant de base IB du transistor T1. Le courant (n + 1) il alors délivré par le transistor T3 au collecteur du transistor T1, en supposant le transistor T3 monté comme à la figure 4, s'ajoute au courant Ic délivré par le collecteur du transistor T1 pour constituer le courant I commandé par le générateur de courant
I = Ic + (n+l)I,
L'erreur sur le courant Ic voulu dans la charge est alors
I - Ic = (n + 1)1B
I1 apparaît clairement que cette erreur est proportionnelle au nombre n des transistors T21 à T2n et qu'elle peut donc devenir très importante si n est grand.In this figure we find the elements already described above. In addition, it appears that the second transistor T2 of the preceding figures is replaced by n identical PNP transistors T21, T22, T2n, whose emitter-collector circuits are connected in parallel, the bases of all these transistors being connected to each other and to that of the transistor
TI. It is clear that the transistors T21, etc. T2n all flow in the load 1 and that their currents are then added. This is a circuit used to ensure the passage in this charge of a current of sufficient intensity, adapted to a particular need. This circuit however has the consequence of causing the addition, in the collector of transistor T3, of n base currents 1B 'assumed to be equal from the transistors T21 to T2n, and the base current IB of the transistor T1. The current (n + 1) it then delivered by the transistor T3 to the collector of the transistor T1, assuming the transistor T3 mounted as in Figure 4, is added to the current Ic delivered by the collector of the transistor T1 to constitute the current I controlled by the current generator
I = Ic + (n + l) I,
The error on the current Ic wanted in the load is then
I - Ic = (n + 1) 1B
It appears clearly that this error is proportional to the number n of the transistors T21 to T2n and that it can therefore become very large if n is large.

Il convient alors de mettre en oeuvre des moyens de réduction de cette erreur. It is then necessary to implement means for reducing this error.

A cet effet, le circuit de la figure 5 comporte un cinquième transistor T5 du type PNP dont l'émetteur, le collecteur et la base sont reliés respectivement à l'émetteur du transistor T3, à la masse et au collecteur du transistor T1. Ainsi, c'est la base du transistor T5 qui injecte un courant "d'erreur" sur le collecteur du transistor T1, et non l'émetteur du transistor T3, comme dans le montage de la figure 4. Le courant de base du transistor T1 étant égal au courant d'émetteur du transistor T5 (ou du transistor T3, puisque les émetteurs de ces deux transistors sont connectés) divisé par le gain en courant ss du transistor T5, on réduit ainsi dans le rapport de ce gain (50 à 250 environ), l'erreur sur le courant Ic établi dans la charge. To this end, the circuit of FIG. 5 comprises a fifth transistor T5 of the PNP type, the emitter, the collector and the base of which are respectively connected to the emitter of the transistor T3, to ground and to the collector of the transistor T1. Thus, it is the base of the transistor T5 which injects an "error" current on the collector of the transistor T1, and not the emitter of the transistor T3, as in the assembly of FIG. 4. The base current of the transistor T1 being equal to the emitter current of the transistor T5 (or of the transistor T3, since the emitters of these two transistors are connected) divided by the gain in current ss of the transistor T5, we thus reduce in the ratio of this gain (50 to 250 approximately), the error on the current Ic established in the load.

Ainsi 1 invention permet-elle d'améliorer considérablement la précision du courant recopié par rapport au courant réglé par le générateur de courant I, en combinant la compensation suivant l'invention de l'effet Early à la réduction du courant "d'erreur" qu'implique normalement de par sa structure, un circuit de miroir de courant. Bien entendu, dans le montage de la figure 5 comme dans celui de la figure 3, la compensation de l'effet Early peut être rendue totale par l'addition de diodes sur le collecteur du transistor Tl. Dans le montage de la figure 5, deux diodes D1 et D2 en cascade sont alors nécessaires pour compenser les tensions base-émetteur des deux transistors T3 et T5. Thus, the invention makes it possible to considerably improve the precision of the copied current compared to the current adjusted by the current generator I, by combining the compensation according to the invention of the Early effect with the reduction of the "error" current. that is normally implied by its structure, a current mirror circuit. Of course, in the assembly of FIG. 5 as in that of FIG. 3, the compensation for the Early effect can be made total by the addition of diodes on the collector of the transistor T1. In the assembly of FIG. 5, two diodes D1 and D2 in cascade are then necessary to compensate for the base-emitter voltages of the two transistors T3 and T5.

Le circuit de la figure 6 est généralement conforme à celui de la figure 5 mais il est complété par un transistor d'amorçage agencé comme celui de la figure 4. The circuit of FIG. 6 generally conforms to that of FIG. 5 but it is supplemented by a starting transistor arranged like that of FIG. 4.

La tension de polarisation V de sa base doit cependant être supérieure à 2VBE de manière à dépasser la somme des tensions émetteur-base des transistors T4 et T5 pour assurer l'amorçage du circuit. On peut choisir V = 3VBE de manière que T4 se bloque ensuite très vite une fois l'amorçage obtenu.The bias voltage V of its base must however be greater than 2VBE so as to exceed the sum of the emitter-base voltages of the transistors T4 and T5 to ensure the ignition of the circuit. We can choose V = 3VBE so that T4 then blocks very quickly once the boot has been obtained.

Comme on l'a vu plus haut, l'invention n'est pas limitée à un circuit de miroir de courant dans lequel les transistors de base sont du type PNP. Tous les circuits représentés aux figures 3 à 6 pourraient être transposés aisément par l'homme de métier dans des circuits de miroirs de courant à transistor T1 et T2 du type NPN. On a représenté à la figure 7 un tel circuit dérivé de celui de la figure 5. Tous les transistors sont de types opposés à ceux des transistors correspondants du circuit de la figure 5 et les connexions à la ligne Vcc et à la masse sont inversées. As seen above, the invention is not limited to a current mirror circuit in which the base transistors are of the PNP type. All the circuits shown in FIGS. 3 to 6 could be easily transposed by a person skilled in the art into circuits of current mirrors with transistor T1 and T2 of the NPN type. FIG. 7 shows such a circuit derived from that of FIG. 5. All the transistors are of types opposite to those of the corresponding transistors of the circuit of FIG. 5 and the connections to the line Vcc and to the ground are reversed.

Bien entendu l'invention n' est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. L'invention s'étend en particulier à tout circuit permettant de maintenir la différence des tensions émetteur-collecteur des transistors T1 et T2 à une valeur prédéterminée, que ce soit au moyen de la chute de tension émetteur-base d'un transistor ou par tout autre moyen. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. The invention extends in particular to any circuit making it possible to maintain the difference of the emitter-collector voltages of the transistors T1 and T2 at a predetermined value, whether by means of the emitter-base voltage drop of a transistor or by any other way.

Claims

REVENDICATIONS

1. Circuit de miroir de courant comprenant des premier et deuxième transistors bipolaires identiques (T1, 1. Current mirror circuit comprising first and second identical bipolar transistors (T1,

T2) reliés par leurs bases et dont les circuit émetteurcollecteur sont alimentés par une même source de tension (Vcc) l'un (T1) de ces transistors étant monté en diode, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (T3) pour asservir la tension émetteur-collecteur du premier transistor (T1) à la tension correspondante du deuxième transistor (T2).T2) connected by their bases and whose emitter-collector circuits are supplied by the same voltage source (Vcc) one (T1) of these transistors being mounted as a diode, characterized in that it comprises means (T3) for controlling the emitter-collector voltage of the first transistor (T1) to the corresponding voltage of the second transistor (T2).

2. Circuit conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen (T3) est constitué par un troisième transistor bipolaire (T3) d'un type de conductivité opposé à celui des premier et deuxième transistors (T1, T2), le montage en diode du premier transistor (T1) étant assuré par le circuit émetteurcollecteur du troisième transistor (T3), la base de ce troisième transistor (T3) étant reliée au collecteur du deuxième transistor (T2) de manière à maintenir l'égalité des chutes de tension émetteur-collecteur (VCE) des premier et deuxième transistors, à la chute de tension dans la jonction émetteur-base du troisième transistor (T3) près. 2. Circuit according to claim 1, characterized in that said means (T3) is constituted by a third bipolar transistor (T3) of a conductivity type opposite to that of the first and second transistors (T1, T2), the mounting as a diode of the first transistor (T1) being provided by the emitter-collector circuit of the third transistor (T3), the base of this third transistor (T3) being connected to the collector of the second transistor (T2) so as to maintain the equality of the drops of emitter-collector voltage (VCE) of the first and second transistors, to the drop in voltage in the emitter-base junction of the third transistor (T3).

3. Circuit conforme à la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième transistor bipolaire (T4) connecté aux bases des premier et deuxième transistors (T1, T2) par de son circuit émetteurcollecteur, la base du quatrième transistor (T4) étant polarisée avec une tension prédéterminée propre à assurer le déblocage des premier et deuxième transistors (T1, T2) à la mise en service du miroir de courant et à assurer le blocage du quatrième transistor (T4) sitôt le courant ainsi amorcé. 3. Circuit according to claim 2, characterized in that it comprises a fourth bipolar transistor (T4) connected to the bases of the first and second transistors (T1, T2) by its emitter-collector circuit, the base of the fourth transistor (T4) being polarized with a predetermined voltage capable of ensuring the unlocking of the first and second transistors (T1, T2) when the current mirror is put into service and of blocking the fourth transistor (T4) as soon as the current thus started.

4. Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 2 et 3, comprenant un générateur de courant commandé (I) placé dans le circuit émetteur-collecteur du premier transistor (T1) pour régler le courant (1c) de recopie circulant dans une charge (1) placée en série avec le circuit émetteur-collecteur du deuxième transistor (T2), caractérisé en ce qu'il comprend un cinquième transistor bipolaire (T5) dont le circuit émetteurcollecteur est placé en série avec celui du troisième transistor (T3) et dont la base remplace l'émetteur de ce troisième transistor pour la connexion au point commun au générateur de courant et au collecteur du premier transistor (Tl), de manière à réduire l'erreur sur le courant de recopie due aux courants dans les bases des premier et deuxième transistors (T1, T2). 4. Circuit according to any one of claims 2 and 3, comprising a controlled current generator (I) placed in the emitter-collector circuit of the first transistor (T1) to adjust the feedback current (1c) flowing in a load (1) placed in series with the emitter-collector circuit of the second transistor (T2), characterized in that it comprises a fifth bipolar transistor (T5) whose emitter-collector circuit is placed in series with that of the third transistor (T3) and the base of which replaces the emitter of this third transistor for connection to the common point of the current generator and the collector of the first transistor (Tl), so as to reduce the error on the feedback current due to the currents in the bases of the first and second transistors (T1, T2).

5. Circuit conforme à la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend n deuxième transistors (T21 T22, T2n) dont les bases sont connectées à celle du premier transistor (T1) et dont les circuits émetteurcollecteur sont connectés en parallèle pour débiter dans une même charge (1). 5. Circuit according to claim 4, characterized in that it comprises n second transistors (T21 T22, T2n) whose bases are connected to that of the first transistor (T1) and whose emitter-collector circuits are connected in parallel to flow in the same charge (1).

6. Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une diode (Dl) est montée en polarisation directe sur le collecteur du premier transistor (T1) pour compenser la chute de tension émetteur-base du troisième transistor (T3) qui affecte autrement l'égalité des tensions émetteur-collecteur (VcE) des premier et deuxième transistors (T1, T2). 6. Circuit according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a diode (Dl) is mounted in direct polarization on the collector of the first transistor (T1) to compensate for the drop in emitter-base voltage of the third transistor (T3) which otherwise affects the equality of the emitter-collector voltages (VcE) of the first and second transistors (T1, T2).

7. Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que deux diodes (D1) et (D2) sont montées en polarisation directe en série sur le collecteur du premier transistor (T1) pour compenser les chutes de tension émetteur-base (VBE) du troisième et cinquième transistors (T3, T5) qui affectent autrement l'égalité des tension émetteur-collecteur (VCE) des premier et deuxième transistors (T1, T2). 7. Circuit according to any one of claims 4 and 5, characterized in that two diodes (D1) and (D2) are mounted in direct polarization in series on the collector of the first transistor (T1) to compensate for voltage drops emitter-base (VBE) of the third and fifth transistors (T3, T5) which otherwise affect the equality of the emitter-collector voltages (VCE) of the first and second transistors (T1, T2).

8. Circuit conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les premier et deuxième transistors (T1, T2) sont du type PNP. 8. Circuit according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the first and second transistors (T1, T2) are of the PNP type.

9. Circuit conforme à la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est intégré. 9. Circuit according to claim 8, characterized in that it is integrated.