JP2569944B2 - カレントミラー回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば電子交換機の加入者回路に使用される
カレントミラー回路に係わり、特に、その動作時間の改
良を図ったカレントミラー回路に関する。

〔従来の技術〕

例えば電子交換機では、加入者回路にカレントミラー
回路を使用している。

第２図は、従来のこのようなカレントミラー回路を示
したものである。このカレントミラー回路で電源V_CCは
抵抗R₁を介してカレントミラー用入力側トランジスタQ₁
のエミッタに接続されている。また、電源V_CCは抵抗
R₂₁、R₂₂、……R₂₃をそれぞれ介してカレントミラー出
力側トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのエミッタに接続
されている。ここで数値Ｎは、カレントミラー回路の出
力数を表わした正の整数である。カレントミラー出力側
トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのベースは、相互に接
続されている。またこれらのトランジスタQ₂₁、Q₂₂、…
…Q_2Nのコレクタは、カレントミラー用出力端子T₀₁、T
₀₂、……T_0Nに接続されている。カレントミラー用入力
側トランジスタQ₁のコレクタは出力端子T₁に接続されて
いる。

このカレントミラー回路では、カレントミラー用入力
側トランジスタQ₁のコレクタを流れる電流を電流I_IN1で
表わすと、所望のカレントミラー比の出力電流I_OUT1、I
_OUT2、……I_OUTNがそれぞれのカレントミラー出力側ト
ランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのコレクタから得られる
ことになる。

またこの回路では、カレントミラー用入力側トランジ
スタQ₁および出力側トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nの
ベース電流に起因するカレントミラー比の誤差を軽減す
るための工夫を行っている。すなわち、それぞれのトラ
ンジスタQ₁、Q₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのベースに電流増幅率
補償用トランジスタQ₀のエミッタ側を接続している。そ
して、この電流増幅率補償用トランジスタQ₀の電流増幅
率をβ_０とすると、これらのトランジスタQ₁、Q₂₁、
Q₂₂、……Q_2Nのベース電流が1/β_０となるようしてい
る。

電源V_CCとカレントミラー用入力側トランジスタQ₁の
コレクタ間には、交流遮断用コンデンサＣ′が接続され
ている。交流遮断用コンデンサＣ′は、入力電流I_INか
ら交流成分を除去し、カレントミラー用入力側トランジ
スタQ₁のコレクタに流れる電流を直流分のみの電流I_IN1
としている。

トランジスタQ₃は、電源V_CCにエミッタを接続し、コ
レクタをカレントミラー用入力側トランジスタQ₁のコレ
クタに接続している。また、ベースは、このカレントミ
ラー回路の出力電流制御入力端子T₃に接続されている。
このコレクタ出力電流制御用トランジスタQ₃のコレクタ
電流が入力電流I_INよりも大きくなるようなベース電流
を流すと、トランジスタQ₃は飽和し、カレントミラー回
路は停止する。また、コレクタ出力電流制御用トランジ
スタQ₃のベース電流を零に設定することによってトラン
ジスタQ₃のコレクタ電流は零となり、カレントミラー回
路が動作する。

〔発明の解決しようとする課題〕

このような従来のカレントミラー回路で、出力電流I
_OUT1、I_OUT2、……I_OUTNが停止しているときには、交流
遮断用コンデンサＣ′に電荷が充電されていない。この
ため、出力電流I_OUT1、I_OUT2、……I_OUTNがが停止状態
から動作状態に移行するとき、トランジスタQ₀、Q₁が動
作電圧（ベース・エミッタ間電圧）に到達するまでの立
上がり時間が長くなり、動作時間が長くなるという欠点
があった。

動作時間を短縮するためには、交流遮断用コンデンサ
Ｃ′の容量を小さくすればよい。ところが、この容量を
小さくすると必要とする交流遮断周波数を満足すること
ができなくなる。

このように従来のカレントミラー回路では、動作時間
と交流遮断周波数といった２つの要求をともに満足させ
ることができないという問題があった。

そこで本発明の目的は、これら２つの要求を満足させ
ることのできるカレントミラー回路を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載の発明ではエミッタが抵抗を介して電源
に接続された入力側PNPトランジスタと、同じくエミッ
タが抵抗を介して電源に接続されベースが入力側PNPト
ランジスタのベースに共通接続されたＮ個の出力側トラ
ンジスタと、入力側PNPトランジスタのコレクタと前記
電源との間に接続された交流遮断用のコンデンサと、エ
ミッタが入力側PNPトランジスタおよび出力側トランジ
スタのベースに接続され、コレクタが基準電位に接続さ
れ、ベースが抵抗を介して入力側PNPトランジスタのコ
レクタに接続された電流増幅率補償用PNPトランジスタ
と、ベースを入力とし、エミッタが電源に接続されコレ
クタが電流増幅率補償用トランジスタのベースに接続さ
れたコレクタ出力電流制御用PNPトランジスタとをカレ
ントミラー回路に具備させる。

また、請求項２記載の発明では、エミッタが抵抗を介
して電源に接続された入力側NPNトランジスタと、同じ
くエミッタが抵抗を介して電源に接続されベースが入力
側NPNトランジスタのベースに共通接続されたＮ個の出
力側トランジスタと、入力側NPNトランジスタのコレク
タと電源との間に接続された交流遮断用のコンデンサ
と、エミッタが入力側NPNトランジスタおよび出力側ト
ランジスタのベースに接続され、コレクタが基準電位に
接続され、ベースが抵抗を介して入力側NPNトランジス
タのコレクタに接続された電流増幅率補償用NPNトラン
ジスタと、ベースを入力とし、エミッタが前記電源に接
続されコレクタが前記電流増幅率補償用トランジスタの
ベースに接続されたコレクタ出力電流制御用NPNトラン
ジスタとをカレントミラー回路に具備させる。

更に請求項３記載の発明では、請求項１または請求項
２記載の基準電位をグランド電位に設定する。

すなわち請求項１または請求項２記載の発明では、入
力側PNPトランジスタのコレクタと電流増幅率補償用ト
ランジスタのベースとの間に抵抗を接続し、この抵抗と
入力電流との積の電圧で交流遮断用のコンデンサを充電
することによって動作時間を短縮する。また出力電流停
止時の交流遮断用コンデンサの充電電圧は抵抗R₀によっ
て決定され、コンデンサの容量とは無関係なため、前記
した動作時間と交流遮断周波数の双方の条件を同時に満
足することが可能になる。

〔実施例〕

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるカレントミラー回
路の回路構成を表わしたものである。この回路では、PN
P型のカレントミラー用入力側トランジスタQ₁およびカ
レントミラー用出力側トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2N
のベースが相互に接続され、これらのエミッタはそれぞ
れ抵抗R₁、R₂₁、R₂₂、……R_2Nを介して電源V_CCに接続さ
れている。トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのコレクタ
は、カレントミラー用出力端子T₀₁、T₀₂、……T_0Nに接
続されている。カレントミラー用入力側トランジスタQ₁
のコレクタは出力端子T₁に接続されている。

交流遮断用コンデンサＣは、電源V_CCとカレントミラ
ー用入力側トランジスタQ₁のコレクタ間に接続されてい
る。この交流遮断用コンデンサＣは、入力電流I_INから
交流成分を除去し、カレントミラー用入力側トランジス
タQ₁のコレクタに流れる電流を直流分のみのI_N1として
いる。

PNP型の電流増幅率補償用トランジスタQ₀は、そのベ
ースがカレントミラー用入力側トランジスタQ₁のコレク
タに直接接続され、エミッタがカレントミラー用入力側
トランジスタQ₁および出力側トランジスタQ₂₁、Q₂₂、…
…Q_2Nのベースに共通接続され、コレクタが基準電位と
しての地気に接続されている。

PNP型のトランジスタQ₃は、カレントミラー用出力側
トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nのコレクタ出力電流I
_OUT1、I_OUT2、……I_OUTNの動作と停止の制御を行うため
の素子である。このコレクタ出力電流制御用トランジス
タQ₃のエミッタは電源V_CCに接続され、コレクタは電流
増幅率補償用トランジスタQ₀のベースと抵抗R₀の一端と
の間に接続されている。ベースは、カレントミラー回路
の出力電流制御入力端子T₃に接続されている。抵抗R₀の
他端はカレントミラー用入力側トランジスタQ₁のコレク
タと交流遮断用コンデンサＣの接続点に接続されてい
る。

以上のような構成のカレントミラー回路では、カレン
トミラー用出力側トランジスタQ₂₁、Q₂₂、……Q_2Nそれ
ぞれのコレクタ電流I_OUT1、I_OUT2、……I_OUTNが停止し
たとき、入力電流I_INと抵抗R₀の積の電圧で交流遮断用
コンデンサＣの充電が行われる。このため、出力電流が
停止した状態から動作状態に移行する場合、電流増幅率
補償用トランジスタQ₀とカレントミラー用入力側トラン
ジスタQ₁は、交流遮断用コンデンサＣの充電電圧によっ
て短時間で動作する。これにより、動作時間が短縮され
る。

また、このカレントミラー回路では出力電流停止時の
交流遮断用コンデンサＣの充電電圧は、抵抗R₀によって
決めることができる。すなわち、交流遮断周波数を設定
している交流遮断用コンデンサＣの容量とは無関係に充
電電圧を設定することができるため、動作時間と交流遮
断周波数の両方の要求する条件を同時に満足することが
可能になる。

なお、実施例では電流増幅率補償用トランジスタQ₀、
カレントミラー用入力側トランジスタQ₁およびコレクタ
出力電流制御用トランジスタQ₃をPNPトランジスタで構
成したが、NPNトランジスタで構成してもよいことはも
ちろんである。

〔発明の効果〕

このように本発明ではカレントミラー用出力側トラン
ジスタのコレクタ出力電流の停止時にも、交流遮断用コ
ンデンサに電荷の充電を行っているので、これら出力側
トランジスタのコレクタ出力電流の停止時から動作に至
るまでの応答時間を短くすることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるカレントミラー回路
の回路図、第２図は従来使用されたカレントミラー回路
の回路図である。 Q₀……電流増幅率補償用トランジスタ、 Q₁……カレントミラー用入力側トランジスタ、 Q₂₁、Q₂₂、〜Q_2N……カレントミラー用出力側トランジ
スタ、 Q₃……コレクタ出力電流制御用トランジスタ、 Ｃ……交流遮断用コンデンサ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エミッタが抵抗を介して電源に接続された
   入力側PNPトランジスタと、 同じくエミッタが抵抗を介して電源に接続されベースが
   前記入力側PNPトランジスタのベースの共通接続された
   Ｎ個の出力側トランジスタと、 前記入力側PNPトランジスタのコレクタと前記電源との
   間に接続された交流遮断用のコンデンサと、 エミッタが前記入力側PNPトランジスタおよび出力側ト
   ランジスタのベースに接続され、コレクタが基準電位に
   接続され、ベースが抵抗を介して前記入力側PNPトラン
   ジスタのコレクタに接続された電流増幅率補償用PNPト
   ランジスタと、 ベースを入力とし、エミッタが前記電源に接続されコレ
   クタが前記電流増幅率補償用トランジスタのベースに接
   続されたコレクタ出力電流制御用PNPトランジスタ とを具備することを特徴とするカレントミラー回路。
2. 【請求項２】エミッタが抵抗を介して電源に接続された
   入力側NPNトランジスタと、 同じくエミッタが抵抗を介して電源に接続されベースが
   前記入力側NPNトランジスタのベースに共通接続された
   Ｎ個の出力側トランジスタと、 前記入力側NPNトランジスタのコレクタと前記電源との
   間に接続された交流遮断用のコンデンサと、 エミッタが前記入力側NPNトランジスタおよび出力側ト
   ランジスタのベースに接続され、コレクタが基準電位に
   接続され、ベースが抵抗を介して前記入力側NPNトラン
   ジスタのコレクタに接続された電流増幅率補償用NPNト
   ランジスタと、 ベースを入力とし、エミッタが前記電源に接続されコレ
   クタが前記電流増幅率補償用トランジスタのベースに接
   続されたコレクタ出力電流制御用NPNトランジスタ とを具備することを特徴とするカレントミラー回路。
3. 【請求項３】基準電位はグランド電位であることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のカレントミラー回
   路。