JPH03113613A - 広ダイナミックレンジ電流源回路 - Google Patents

広ダイナミックレンジ電流源回路

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JPH03113613A
JPH03113613A JP1252657A JP25265789A JPH03113613A JP H03113613 A JPH03113613 A JP H03113613A JP 1252657 A JP1252657 A JP 1252657A JP 25265789 A JP25265789 A JP 25265789A JP H03113613 A JPH03113613 A JP H03113613A
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JP
Japan
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current
transistor
circuit
collector
mirror circuit
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JP1252657A
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Inventor
Shigero Hayashi
茂郎 林
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
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    • G05F3/22Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電流源回路に関する。より詳細には、本発明は
、より広い範囲まで特性の直線性を維持することができ
る新規な電流源回路の構成に関する。
従来の技術 第2図(a)は、従来の電流源回路の典型的な構成例を
示す図である。
同図に示すように、この回路は、コレクタを外部入力側
子EXに接続され、ベースを制御電圧V。
に接続され、エミッタを抵抗R8を介して接地GNDに
接続されたnpn型バイポーラトランジスタQ21から
構成されており、制御電圧V。の変化に呼応してコレク
タ/エミッタ電流■が変化する構成となっている。
第2図(b)も、従来の電流源回路の典型的な構成例を
示す図である。
同図に示すように、この回路は、互いにベースを接続さ
れた1対のnpn型バイポーラトランジスタQ22およ
びQ2.と抵抗R8とから構成されている。ここで、ト
ランジスタQ23は、コレクタ/ベース間を短絡されて
ダイオード接続とした上で、抵抗Reを介してコレクタ
を制御電圧V。に接続され、エミッタを接地GNDに接
続されている。
一方、トランジスタ22は、コレクタを外部入力側子E
Xに接続され、エミッタを接地GNDに接続されている
。この電流源回路では、トランジスタQ2□およびQ2
3はカレントミラー回路を構成しており、制御電圧V。
の変化に呼応して、トランジスタQ22のコレクタ/エ
ミッタ電流■が変化する構成となっている。
発明が解決しようとする課題 第3図は、上述のような電流源回路に使用されるバイポ
ーラトランジスタの一般的な電流/電圧特性を示すグラ
フである。
同図に示すように、バイポーラトランジスタの電流/電
圧特性は、基本的には線形特性を有するが、特に電流値
の低い領域では非線形特性となっている。従って、この
ような特性を有するトランジスタを使用して構成した従
来の電流源回路は、出力電流■が小さくなると制御特性
の直線性が失われるので、実質的なダイナミックレンジ
が狭いという問題がある。
このような問題に対して、電流源回路に供給される制御
電圧Vを人力に呼応して制御することによって特性の非
線性を補償することも試みられている。しかしながら、
そのような電圧供給回路は一般に回路規模が大きく、集
積回路内での占有面積が大きくなる上に消費電力も大き
い。また、このような回路は、一般に素子特性のバラツ
キに大きく影響されるので、実際には有効な解決にはな
っていない。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、特
性の直線性を低レベルまで保つようなダイナミックレン
ジの広い新規な電流源回路を提供することをその目的と
している。
課題を解決するための手段 即ち、本発明に従うと、出力電流路として機能する出力
側電流路を構成する第1のトランジスタと、第1の制御
電圧を受けるように接続されて、前記出力電流路の電流
を制御する入力側電流路を構成する第2のトランジスタ
とを有する第1のカレントミラー回路と、前記第1のカ
レントミラー回路の入力側電流路をバイパスするように
接続された出力側電流路を構成する第3のトランジスタ
と、前記第1の制御電圧とは異なる第2の制御電圧を受
けるように接続されて前記出力側電流路の電流を構成す
る第4のトランジスタとを有する第2のカレントミラー
回路とを具備し、前記第2のカレントミラー回路は、前
記第1のカレントミラー回路の非線形動作領域の電流よ
り大きな電流を流すように構成されていることを特徴と
する特許イナミックレンジ電流源回路が提供される。
−作J 前述したように、流れる電流が大きな領域では、トラン
ジスタのベース/エミッタ間電圧は電流が変化しても実
質的に変化しないので、制御電圧の変化に対して電流は
一次関数的に変化する。ところが、電流を小くするため
に制御電圧を下げていくと、やがてトランジスタのベー
ス/エミッタ間電圧が小さくなり、制御電圧の変化に対
して電流Iの変化が鈍くなる。このために、従来の電流
源回路では、制御電圧に対応して直線的にかわる筈の抵
抗素子の両端間電圧の変化が、電流の小さい領域では直
線的ではなくなってしまう。
これに対して、本発明に係る電流源回路は、第1のカレ
ントミラー回路において制御電圧を印加されるトランジ
スタのコレクタに接続された第2のカレントミラー回路
を備えている。
ここで、第2のカレントミラー回路の制御電圧入力側子
に印加する電圧を固定しておくと、第↓のカレントミラ
ー回路の入力側電流路のトランジスタに対して、第2の
カレントミラー回路から一定の電流が引き出され、コレ
クタに接続された抵抗素子の両端間電圧は、制御電圧の
変化に殆ど依存しな(なる。従って、電流が小さくなっ
たときの非線型性が抑圧される。
また、第1のカレントミラー回路の制御電圧端子に印加
する電圧を一定に固定し、第2の電流源回路の制御電圧
端子に制御電圧を印加すると、逆特性の電流源回路、即
ち、印加電圧が増加すると出力電流が小さくなる電流源
回路として使用することができる。換言すれば、この電
流源回路は、1対の相補的な制御電圧端子を備えた差動
電流源回路として使用することもできる。
更に、一般に、定電圧回路は、その温度特性を任意に設
定することができるが、電源電圧が変動した場合に出力
電圧の変動を抑制することは難しい。無理に電圧変動を
抑圧しようとすると、発振し易くなるか、または回路規
模が大きくなってしまう。このような場合に、第2のカ
レントミラー回路の制御電圧入力側子を電源に接続し、
第1のカレントミラー回路の制御電圧入力側子を定電圧
回路に接続することによって、出力電流に自由な温度特
性を持たせることができ、電源電圧変動の影響を無くす
ことができる。また、定電圧回路の発振も防止できる。
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明するが
、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。
実施例 第1図は、本発明に従って構成された電流源回路の具体
的な構成例を示す回路図である。
同図に示すように、この回路は、第1のカレントミラー
回路lと第2のカレントミラー回路2との1対のカレン
トミラー回路から構成されている。
ここで、第1のカレントミラー回路1は、互いにベース
を接続された1対のnpn型バイポーラトランジスタQ
1 およびQ2と抵抗R+’とから構成されている。ト
ランジスタQ、は、コレクタを外部入力側子EXに接続
され、エミッタを接地GNDに接続されている。−一方
、トランジスタQ2は、コレクタ/ベース間を短絡され
てダイオード接続とした上で、抵抗R0を介してコレク
タを制御電圧vIに接続され、エミッタを接地GNDに
接続されている。
また、第2のカレントミラー回路2は、互いにベースを
接続された1対のnpn型バイポーラトランジスタQ3
およびQ、と抵抗R2とから構成されている。トランジ
スタQ3は、コレクタを第1のカレントミラー回路のト
ランジスタQ2のコレクタと抵抗RIとの間に接続され
、エミッタを接地GNDに接続されている。一方、トラ
ンジスタQ、は、コレクタ/ベース間を短絡されてダイ
オード接続とした上で、抵抗R2を介してコレクタを制
御電圧V2に接続され、エミッタを接地GNDに接続さ
れている。
ここで、制御電圧V2を一定に固定し、制御電圧V、に
制御電圧を印加した場合の、この回路の動作について説
明する。
まず、電流Iが通常の大きさである領域では、トランジ
スタQ2のベース/エミッタ電圧Vb++は実質的に変
化しないので、制御電圧V1を下げると、その変化に対
して一次関数状に電流Iも小さくなる。
更に、より小さな電流を得るために制御電圧Vを低(し
ていくと、やがて、トランジスタQ2のベース/エミッ
タ電圧が変化する領域に到達するが、ここで、本発明に
係る電流源回路では、トランジスタ0□と並列に、第2
のカレントミラー回路2のトランジスタQ3 により電
流が引、き出されている。第2のカレントミラー回路2
の制御電圧V2は、前述のように固定されており、従っ
て、第2のカレントミラー回路2のトランジスタQ3に
より引き出される電流iも一定である。従って、電流■
の小さな領域でも、抵抗R0の両端間の電圧の変化は制
御電圧v1の変化に依存しなくなる。
こうして、小電流領域における特性の非線形性が抑圧さ
れる。
尚、第1図には、電流源回路としての基本的な構成のみ
を示しているが、実際には、この他に、各トランジスタ
のコレクタやベースに抵抗素子や容量素子を付加するこ
とによって、制御電圧の微調整や発振防止の機能を付与
することもできる。
第4図は、第1図に示した本発明に係る電流源回路を使
用したECL回路の構成例を示す回路図である。
即ち、この回路は、ECL回路のHレベル出力を一定に
保つために、ECL回路の出力に電流源1、を設けたも
のであり、電流源工、として、第1図に示した本発明に
係る電流源回路3を使用している。
ECL回路は、接地GNDにそれぞれ抵抗R□、R42
を介してコレクタを接続された1対のトランジスタQ4
2、Q4□から構成されており、トランジスタQ4..
 Q4□のエミッタは互いに接続されて、電流源I。を
介して低電圧電源に接続されている。
また、トランジスタQ、、、Q、2の各ベースは、互い
に相補的な人力に接続されている。更に、接地GNDと
抵抗R42との間にトランジスタQ、3のベースが接続
され、そのコレクタが接地GNDに接続され、また、そ
のエミッタが出力端子となっている。
一方、電流源回路3の外部入力側子EXは、トランジス
タQ、3のベースに接続されており、制御電圧端子v2
は、接地GNDに接続されている。
また、制御電圧端子V1は、トランジスタQ1.のエミ
ッタに接続されている。このトランジスタQ44は、コ
レクタを接地GNDに、ベースを定電圧回路4にそれぞ
れ接続されている。
即ち、ここでは、電流源回路3における第1のカレント
ミラー回路の制御電圧端子v1には制御電圧を、第2の
カレントミラー回路の制御電圧端子V2には固定電圧を
印加した状態になっている。
このようなECL回路では、一般に、電源電圧の変動が
少なく、且つ、出力電流I、が、温度によって直線的に
10μA〜1mAまで変化することが要求されるが、こ
の回路は実際にそれを実現することができた。また、定
電圧回路の発振も有効に防止され、また電源の変動の影
響も受けなかった。
尚、本実施例に係る電流源回路はバイポーラトランジス
タにより構成されているが、本発明に係る電流源回路は
、FETを使用して同様に構成できる。このことは、当
業者には具体的に説明するまでもなく明らかである。
発明の詳細 な説明したように、本発明に係る電流源回路は、電流の
小さな領域まで特性の直線性を失わない。また、構成要
素が少なく、集積回路とした場合も、占有面積並びに消
費電力が小さい。従って、よりダイナミックレンジの広
い電流源回路として、集積回路の構成要素に有利に使用
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る電流源回路の基本的な構成を示
す回路図であり、 第2図(a)および(1))は、従来の電流源回路の典
型的な構成を示す図であり、 第3図は、トランジスタの一般的な電流/電圧特性を示
すグラフであり、 第4図は、本発明に係る電流源回路をECL回路に適用
した場合の回路の構成を示す回路図である。 〔主な参照番号〕 ■、2・・・カレントミラー回路、 3・・・・・電流源回路、 4・・・・・定電圧回路、 Q2、Q2、Q3、Ql、 Q21、Q22、Q23、 Ql1、Q42、Q43、Q44・・・・トランジスタ
、Ro、R+、R2、R41、R,26@ @抵抗、V
o 、V+ 、V2  ・・・制御電圧端子、EX・・
・外部入力側子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力電流路として機能する出力側電流路を構成す
    る第1のトランジスタと、第1の制御電圧を受けるよう
    に接続されて、前記出力電流路の電流を制御する入力側
    電流路を構成する第2のトランジスタとを有する第1の
    カレントミラー回路と、前記第1のカレントミラー回路
    の入力側電流路をバイパスするように接続された出力側
    電流路を構成する第3のトランジスタと、前記第1の制
    御電圧とは異なる第2の制御電圧を受けるように接続さ
    れて前記出力側電流路の電流を構成する第4のトランジ
    スタとを有する第2のカレントミラー回路とを具備し、 前記第2のカレントミラー回路は、前記第1のカレント
    ミラー回路の非線形動作領域の電流より大きな電流を流
    すように構成されていることを特徴とする広ダイナミッ
    クレンジ電流源回路。
  2. (2)請求項1に記載された電流源回路であって、前記
    第2のトランジスタは、コレクタを入力端子に、エミッ
    タを低電圧電源にそれぞれ接続された第1のバイポーラ
    トランジスタであり、前記第2のトランジスタは、コレ
    クタを第1の抵抗を介して第1の制御電圧入力端子に、
    エミッタを低電圧電源にそれぞれ接続され、且つ、コレ
    クタとベースとを接続された第2のバイポーラトランジ
    スタであり、該第1および第2のトランジスタのベース
    を互いに接続して形成されており、 前記第3のトランジスタは、コレクタを前記第2のトラ
    ンジスタのコレクタに、エミッタを低電圧電源にそれぞ
    れ接続された第3のバイポーラトランジスタであり、前
    記第4のトランジスタは、コレクタを第2の抵抗を介し
    て第2の制御電圧入力端子に、エミッタを低電圧電源に
    それぞれ接続され、且つ、コレクタとベースとを接続さ
    れた第4のバイポーラトランジスタであり、前記第3お
    よび第4のトランジスタのベースが互いに接続されてい
    ることを特徴とする電流源回路。
JP1252657A 1989-09-28 1989-09-28 広ダイナミックレンジ電流源回路 Pending JPH03113613A (ja)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5304918A (en) * 1992-01-22 1994-04-19 Samsung Semiconductor, Inc. Reference circuit for high speed integrated circuits
FR2729762A1 (fr) * 1995-01-23 1996-07-26 Sgs Thomson Microelectronics Circuit de detection de tension compense en technologie et en temperature
JPH0918253A (ja) * 1995-06-30 1997-01-17 Texas Instr Japan Ltd 演算増幅回路
FR2789532B1 (fr) * 1999-02-04 2001-04-20 St Microelectronics Sa Generateur de rampe de tension et generateur de rampe de courant comprenant un tel generateur
KR100425941B1 (ko) * 2001-09-24 2004-04-03 (주)마이크로라인 콜렉터 단자 전압조정회로를 이용한 전압제어발진기
DK1635240T3 (da) 2004-09-14 2010-06-07 Dialog Semiconductor Gmbh Dynamiske transkonduktansboostingteknikker til strømspejle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7403202A (nl) * 1974-03-11 1975-09-15 Philips Nv Stroomstabilisatieschakeling.
US3979610A (en) * 1975-01-27 1976-09-07 International Telephone And Telegraph Corporation Power regulator circuit
US4354122A (en) * 1980-08-08 1982-10-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Voltage to current converter
US4325017A (en) * 1980-08-14 1982-04-13 Rca Corporation Temperature-correction network for extrapolated band-gap voltage reference circuit
JPS5816396A (ja) * 1981-07-20 1983-01-31 パイオニア株式会社 電圧−電流変換回路
JPS58172721A (ja) * 1982-04-05 1983-10-11 Toshiba Corp トランジスタ回路
NL8400636A (nl) * 1984-02-29 1985-09-16 Philips Nv Stroombronschakeling.
US4612496A (en) * 1984-10-01 1986-09-16 Motorola, Inc. Linear voltage-to-current converter
GB2186140B (en) * 1986-01-30 1989-11-01 Plessey Co Plc Current source circuit
US4814724A (en) * 1986-07-15 1989-03-21 Toko Kabushiki Kaisha Gain control circuit of current mirror circuit type
DE3810058A1 (de) * 1988-03-25 1989-10-05 Philips Patentverwaltung Schmitt-trigger-schaltung
US4975632A (en) * 1989-03-29 1990-12-04 Texas Instruments Incorporated Stable bias current source

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Publication number Publication date
US5115187A (en) 1992-05-19
EP0419821A2 (en) 1991-04-03
EP0419821A3 (en) 1992-01-08

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