JPH0648448B2 - 帰還型バイアス回路 - Google Patents
帰還型バイアス回路Info
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- JPH0648448B2 JPH0648448B2 JP58244468A JP24446883A JPH0648448B2 JP H0648448 B2 JPH0648448 B2 JP H0648448B2 JP 58244468 A JP58244468 A JP 58244468A JP 24446883 A JP24446883 A JP 24446883A JP H0648448 B2 JPH0648448 B2 JP H0648448B2
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- Japan
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- base
- resistor
- collector
- voltage
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/22—Regulating 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はバイアス回路に係り、特に集積回路で多用さ
れ、定電流源回路として好適な帰還型バイアス回路に関
する。
れ、定電流源回路として好適な帰還型バイアス回路に関
する。
近年、集積回路の低電圧化が要求されるようになり、バ
イアス定電流源回路に於いても、なるべく広い信号ダイ
ナミツクレンジを確保しながら、低い電圧で動作させる
必要性が強くなつてきた。そこで、低い電圧での動作に
適し、また構成する素子の相対精度が悪くても安定した
出力が得られる帰還型のバイアス定電流源回路が広く用
いられている。
イアス定電流源回路に於いても、なるべく広い信号ダイ
ナミツクレンジを確保しながら、低い電圧で動作させる
必要性が強くなつてきた。そこで、低い電圧での動作に
適し、また構成する素子の相対精度が悪くても安定した
出力が得られる帰還型のバイアス定電流源回路が広く用
いられている。
第１図は集積回路の定電流源として広く用いられている
帰還型バイアス回路を示す回路図である。図示の回路で
は、トランジスタ１１，１２、抵抗１４，１５がバイア
ス回路の本体を成し、これにトランジスタ１３、抵抗１
６を接続することにより、定電流（Ｉ０）を得るように
なつている。具体的には、トランジスタ１２はそのベー
スがトランジスタ１１のコレクタに接続され、エミツタ
がトランジスタ１１のベースに接続されており、トラン
ジスタ１１のコレクタ電位の変化をそのベースに帰還さ
せることにより、このベース電位を安定にする。これよ
り、トランジスタ１３のベース電位も安定し、そのコレ
クタには、電源（Vcc）より抵抗１４を介してトランジ
スタ１１のコレクタに流し込まれる電流を基準電流とし
てこれに対応する定電流（Ｉ０）が流れる。つまり、こ
の定電流源回路は帰還型バイアス回路にトランジスタ１
３，抵抗１６から成る出力バツフアを付加することによ
り、いわゆるカレントミラー回路を構成し、安定した定
電流（Ｉ０）を得るものである。
帰還型バイアス回路を示す回路図である。図示の回路で
は、トランジスタ１１，１２、抵抗１４，１５がバイア
ス回路の本体を成し、これにトランジスタ１３、抵抗１
６を接続することにより、定電流（Ｉ０）を得るように
なつている。具体的には、トランジスタ１２はそのベー
スがトランジスタ１１のコレクタに接続され、エミツタ
がトランジスタ１１のベースに接続されており、トラン
ジスタ１１のコレクタ電位の変化をそのベースに帰還さ
せることにより、このベース電位を安定にする。これよ
り、トランジスタ１３のベース電位も安定し、そのコレ
クタには、電源（Vcc）より抵抗１４を介してトランジ
スタ１１のコレクタに流し込まれる電流を基準電流とし
てこれに対応する定電流（Ｉ０）が流れる。つまり、こ
の定電流源回路は帰還型バイアス回路にトランジスタ１
３，抵抗１６から成る出力バツフアを付加することによ
り、いわゆるカレントミラー回路を構成し、安定した定
電流（Ｉ０）を得るものである。
上記構成の場合、定電流（Ｉ０）の値は、各トランジス
タ１１〜１３のベース・エミツタ間電圧を一様に（Vj）
とし、かつ各トランジスタ１１〜１３のベース電流を無
視すると、 但し、R14〜R16：抵抗１４〜１６の抵抗値 Ｖｃｃ：電源１７の電圧 と表わされる。こゝで、 とおくと、 定電流（Ｉ０）は、 Ｉ０＝Ａ（Vcc-2Vj）…………(2) で表わされる。また、定電流（Ｉ０）の温度ドリフト
（dI0/dT）は、 但し、Ｔ：絶対温度 と表わされる。
タ１１〜１３のベース・エミツタ間電圧を一様に（Vj）
とし、かつ各トランジスタ１１〜１３のベース電流を無
視すると、 但し、R14〜R16：抵抗１４〜１６の抵抗値 Ｖｃｃ：電源１７の電圧 と表わされる。こゝで、 とおくと、 定電流（Ｉ０）は、 Ｉ０＝Ａ（Vcc-2Vj）…………(2) で表わされる。また、定電流（Ｉ０）の温度ドリフト
（dI0/dT）は、 但し、Ｔ：絶対温度 と表わされる。
しかしながら、式(2),(3)に示されるように定電流（Ｉ
０）とその温度ドリフト（dI0/dT）とは共通の係数(A)
によつて表わされ、しかも、可変項としてはこの係数し
かない。したがつて、定電流（Ｉ０）とその温度ドリフ
ト（dI0/dT）の温度係数とは独立に設定することができ
ない。これにより、両者を所望の値に設定することが難
しく、どちらか一方を犠牲にしなければならない。
０）とその温度ドリフト（dI0/dT）とは共通の係数(A)
によつて表わされ、しかも、可変項としてはこの係数し
かない。したがつて、定電流（Ｉ０）とその温度ドリフ
ト（dI0/dT）の温度係数とは独立に設定することができ
ない。これにより、両者を所望の値に設定することが難
しく、どちらか一方を犠牲にしなければならない。
この発明は上記の事情に対処すべくなされたもので、低
電圧動作に適するという特徴を生かしたまま、定電流源
回路に利用した場合でも、その定電流及び温度ドリフト
の温度係数を独立に設定することができる帰還型バイア
ス回路を提供することを目的とする。
電圧動作に適するという特徴を生かしたまま、定電流源
回路に利用した場合でも、その定電流及び温度ドリフト
の温度係数を独立に設定することができる帰還型バイア
ス回路を提供することを目的とする。
この発明は、コレクタに基準電流が流れるトランジスタ
のコレクタ電位の変化をそのベースに帰還するトランジ
スタによつて形成される帰還経路中に、任意の温度係数
をもつ電圧を発生させることにより、定電流とその温度
ドレフトの温度係数を独立に設定できるようにしたもの
である。
のコレクタ電位の変化をそのベースに帰還するトランジ
スタによつて形成される帰還経路中に、任意の温度係数
をもつ電圧を発生させることにより、定電流とその温度
ドレフトの温度係数を独立に設定できるようにしたもの
である。
以下、図面を参照してこの発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第２図は一実施例の構成を示す回路図である。
図に於いて、トランジスタ２１〜２３、抵抗２５〜２９
はバイアス回路本体を成し、トランジスタ２４、抵抗３
０はバイアス回路を定電流源回路として利用する為に設
けられた出力バツフアを成す。
はバイアス回路本体を成し、トランジスタ２４、抵抗３
０はバイアス回路を定電流源回路として利用する為に設
けられた出力バツフアを成す。
具体的には、トランジスタ２１のエミツタは帰還抵抗２
５を介して接地され、コレクタはバイアス抵抗２６を介
して電源３１に接続されている。トランジスタ２３のベ
ースはトランジスタ２１のコレクタに接続され、コレク
タは電源３１に接続され、エミツタは抵抗２８を介して
トランジスタ２１のベースに接続されている。トランジ
スタ２２のベースはトランジスタ２１のベースと共通接
続され、コレクタは電源３１に接続され、エミツタはバ
イアス抵抗２９を介して接地されている。抵抗２７はト
ランジスタ２２のベースとエミツタ間に挿入されてい
る。トランジスタ２４のベースはトランジスタ２３のエ
ミツタに接続され、エミツタは抵抗３０を介して接地さ
れている。
５を介して接地され、コレクタはバイアス抵抗２６を介
して電源３１に接続されている。トランジスタ２３のベ
ースはトランジスタ２１のコレクタに接続され、コレク
タは電源３１に接続され、エミツタは抵抗２８を介して
トランジスタ２１のベースに接続されている。トランジ
スタ２２のベースはトランジスタ２１のベースと共通接
続され、コレクタは電源３１に接続され、エミツタはバ
イアス抵抗２９を介して接地されている。抵抗２７はト
ランジスタ２２のベースとエミツタ間に挿入されてい
る。トランジスタ２４のベースはトランジスタ２３のエ
ミツタに接続され、エミツタは抵抗３０を介して接地さ
れている。
上記構成に於いて動作を説明する。トランジスタ２１の
ベース電位の変化はそのコレクタ電位の変化としてトラ
ンジスタ２３、抵抗２８を介してトランジスタ２１のベ
ースに帰還され、このトランジスタ２１のベース電位が
安定する。これにより、トランジスタ２１のコレクタ電
位、トランジスタ２３のエミツタ電位、トランジスタ２
４のベース電位が安定し、このトランジスタ２４のコレ
クタ電極３２には、電源３１より抵抗２６を介してトラ
ンジスタ２１のコレクタに流し込まれる電流を基準電流
としてこれに対応した定電流（Ｉ０）が流れる。
ベース電位の変化はそのコレクタ電位の変化としてトラ
ンジスタ２３、抵抗２８を介してトランジスタ２１のベ
ースに帰還され、このトランジスタ２１のベース電位が
安定する。これにより、トランジスタ２１のコレクタ電
位、トランジスタ２３のエミツタ電位、トランジスタ２
４のベース電位が安定し、このトランジスタ２４のコレ
クタ電極３２には、電源３１より抵抗２６を介してトラ
ンジスタ２１のコレクタに流し込まれる電流を基準電流
としてこれに対応した定電流（Ｉ０）が流れる。
この場合、トランジスタ２３のエミツタ電位、つまりト
ランジスタ２４のベース電位はトランジスタ２１のベー
ス電位に抵抗２８の両端電圧を足したものとなる。今、
各トランジスタのベース電流を無視すれば、抵抗２８に
は抵抗２７に流れる電流と等しい電流が流れる。抵抗２
７の両端電圧はトランジスタ２２のベース・エミツタ間
電圧（Vj）であるから、抵抗２７にはこの電圧（Vj）に
依存した電流が流れる。したがつて、抵抗２８の両端に
は、電圧（Vj）の逓倍の電圧が発生する。この場合の倍
率は抵抗２７と２８との抵抗比で決まる。
ランジスタ２４のベース電位はトランジスタ２１のベー
ス電位に抵抗２８の両端電圧を足したものとなる。今、
各トランジスタのベース電流を無視すれば、抵抗２８に
は抵抗２７に流れる電流と等しい電流が流れる。抵抗２
７の両端電圧はトランジスタ２２のベース・エミツタ間
電圧（Vj）であるから、抵抗２７にはこの電圧（Vj）に
依存した電流が流れる。したがつて、抵抗２８の両端に
は、電圧（Vj）の逓倍の電圧が発生する。この場合の倍
率は抵抗２７と２８との抵抗比で決まる。
このように動作することにより、定電流（Ｉ０）と定電
流（Ｉ０）の温度ドリフト（dI0/dT）の温度係数とを独
立に設定することができる。以下、これを式を使つて説
明する。今、各トランジスタのベース電流を無視し、か
つ各トランジスタのベース・エミツタ間電圧を一様に
（Vj）で表わすものとすると、定電流（Ｉ０）及びその
温度ドリフト（dI0/dT）はそれぞれ次式(4),(5)で表わ
される。
流（Ｉ０）の温度ドリフト（dI0/dT）の温度係数とを独
立に設定することができる。以下、これを式を使つて説
明する。今、各トランジスタのベース電流を無視し、か
つ各トランジスタのベース・エミツタ間電圧を一様に
（Vj）で表わすものとすると、定電流（Ｉ０）及びその
温度ドリフト（dI0/dT）はそれぞれ次式(4),(5)で表わ
される。
但し、R25〜R28,R30：抵抗２５〜２８，３０の抵抗値 Ｖｃｃ：電源３１の電圧 Ｔ：絶対温度 式(4),(5)に示されるように、電源電圧（Vcc）の係数と
ベース・エミツタ間電圧（Vj）の係数（つまり、温度ド
リフト（dI0/dT）の温度係数）とは全く異なる形で表わ
され、しかも両者は独立に設定可能である。すなわち、
電源電圧（Vcc）の係数は１つの抵抗比R25:R26によつて
決定され、ベース・エミツタ間電圧（Vj）の係数は２つ
の抵抗比R25:R26、R27:R28によつて決定される。したが
つて、抵抗比R25:R26によつて定電流（Ｉ０）を所望の
値に設定し、抵抗比R27:R28によつて温度係数を所定の
値にするという調整が可能となり、両者を独立に設定す
ることができる。
ベース・エミツタ間電圧（Vj）の係数（つまり、温度ド
リフト（dI0/dT）の温度係数）とは全く異なる形で表わ
され、しかも両者は独立に設定可能である。すなわち、
電源電圧（Vcc）の係数は１つの抵抗比R25:R26によつて
決定され、ベース・エミツタ間電圧（Vj）の係数は２つ
の抵抗比R25:R26、R27:R28によつて決定される。したが
つて、抵抗比R25:R26によつて定電流（Ｉ０）を所望の
値に設定し、抵抗比R27:R28によつて温度係数を所定の
値にするという調整が可能となり、両者を独立に設定す
ることができる。
例えば、温度ドリフトのない定電流源回路にするための
条件は、 式(6)より となる。このときの定電流（Ｉ０）は、 となる。この場合、所望の（Ｉ０）を得るように決定さ
れた抵抗値（R25），（R26）に対して、式(7)を満たす
ように抵抗値（R27），（R28）を決定すれば、温度ドリ
フト（dI0/dT）を無くすことができ、定電流（Ｉ０）の
決定に何ら制約を与えることはない。
条件は、 式(6)より となる。このときの定電流（Ｉ０）は、 となる。この場合、所望の（Ｉ０）を得るように決定さ
れた抵抗値（R25），（R26）に対して、式(7)を満たす
ように抵抗値（R27），（R28）を決定すれば、温度ドリ
フト（dI0/dT）を無くすことができ、定電流（Ｉ０）の
決定に何ら制約を与えることはない。
以上詳述したようにこの実施例は、帰還経路中にベース
・エミツタ間電圧（Vj）の逓倍の電圧を発生させる回路
を設けることにより、温度係数を設定する可変要因を増
やすようにしたもので、低電圧動作に適するという帰還
型バイアス回路の特長を生かしながら、定電流（Ｉ０）
と温度係数とを独立に設定することができる。
・エミツタ間電圧（Vj）の逓倍の電圧を発生させる回路
を設けることにより、温度係数を設定する可変要因を増
やすようにしたもので、低電圧動作に適するという帰還
型バイアス回路の特長を生かしながら、定電流（Ｉ０）
と温度係数とを独立に設定することができる。
ところで先の実施例では、帰還型バイアス回路をトラン
ジスタ２１，２２によるカレントミラー回路構成とし、
トランジスタ２２のベース・エミツタ間電圧（Vj）を利
用してその逓倍の電圧を発生させる場合を説明したが、
第３図に示すように、トランジスタ２２，抵抗２９を省
き、抵抗２７をトランジスタ２１のベース・エミツタ間
に挿入し、このトランジスタ２１のベース・エミツタ間
電圧（Vj）を利用して、（Vj）の逓倍の電圧を発生する
ようにしてもよい。この場合、定電流（Ｉ０）とその温
度ドリフト（dI0/dT）の計算式は先の実施例とは若干異
なるが、考え方が同じなのであえてこれを割愛する。
ジスタ２１，２２によるカレントミラー回路構成とし、
トランジスタ２２のベース・エミツタ間電圧（Vj）を利
用してその逓倍の電圧を発生させる場合を説明したが、
第３図に示すように、トランジスタ２２，抵抗２９を省
き、抵抗２７をトランジスタ２１のベース・エミツタ間
に挿入し、このトランジスタ２１のベース・エミツタ間
電圧（Vj）を利用して、（Vj）の逓倍の電圧を発生する
ようにしてもよい。この場合、定電流（Ｉ０）とその温
度ドリフト（dI0/dT）の計算式は先の実施例とは若干異
なるが、考え方が同じなのであえてこれを割愛する。
この実施例に於いても、先の実施例と同様の効果を得る
ことができることは勿論、さらに回路構成が簡単となる
利点がある。
ことができることは勿論、さらに回路構成が簡単となる
利点がある。
このようにこの発明によれば、低電圧動作に適するとい
う特長を生かしたまま、定電流回路に利用した場合で
も、その定電流及び温度ドリフトの温度係数を独立に設
定することができる帰還型バイアス回路を提供すること
ができる。
う特長を生かしたまま、定電流回路に利用した場合で
も、その定電流及び温度ドリフトの温度係数を独立に設
定することができる帰還型バイアス回路を提供すること
ができる。
第１図は従来の帰還型バイアス回路を示す回路図、第２
図はこの発明に係る帰還型バイアス回路の一実施例を示
す回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示す回路図
である。 ２１〜２４…トランジスタ、２５〜３０…抵抗。
図はこの発明に係る帰還型バイアス回路の一実施例を示
す回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示す回路図
である。 ２１〜２４…トランジスタ、２５〜３０…抵抗。
Claims (2)
- 【請求項１】コレクタに基準電流が流れる第１のトラン
ジスタと、 前記第１のトランジスタのコレクタと電源ラインとの間
の接続されたバイアス抵抗と、 前記第１のトランジスタのエミッタと接地ライン間に接
続された帰還抵抗と、 前記第１のトランジスタのコレクタ電位の変化を該トラ
ンジスタのベースに帰還させるための第２のトランジス
タと、 前記第２のトランジスタと前記第１のトランジスタのベ
ースとの接続帰還路の途中に接続された電圧発生用の出
力抵抗と、 前記出力抵抗に温度係数をもつ電圧を発生させるための
に、前記抵抗と直列であって第３のトランジスタのベー
スエミッタ間に接続された転換用の抵抗と を具備したことを特徴とする帰還型バイアス回路。 - 【請求項２】コレクタに基準電流が流れる第１のトラン
ジスタと、 前記第１のトランジスタのコレクタと電源ラインとの間
の接続されたバイアス抵抗と、 前記第１のトランジスタのエミッタと接地ライン間に接
続された帰還抵抗と、 前記第１のトランジスタのコレクタ電位の変化を該トラ
ンジスタのベースに帰還させるための第２のトランジス
タと、 前記第２のトランジスタと前記第１のトランジスタのベ
ースとの接続帰還路の途中に接続された電圧発生用の出
力抵抗と、 前記出力抵抗に温度係数をもつ電圧を発生させるための
に、前記抵抗と直列であって前記第１のトランジスタの
ベースエミッタ間に接続された転換用の抵抗と を具備したことを特徴とする帰還型バイアス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244468A JPH0648448B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 帰還型バイアス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244468A JPH0648448B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 帰還型バイアス回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138620A JPS60138620A (ja) | 1985-07-23 |
| JPH0648448B2 true JPH0648448B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17119095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244468A Expired - Lifetime JPH0648448B2 (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 帰還型バイアス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648448B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3893018A (en) * | 1973-12-20 | 1975-07-01 | Motorola Inc | Compensated electronic voltage source |
| JPS609283B2 (ja) * | 1974-04-17 | 1985-03-09 | 日本電気株式会社 | 定電圧回路 |
| JPS5396455A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-23 | Hitachi Ltd | Constant voltage circuit |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58244468A patent/JPH0648448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60138620A (ja) | 1985-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |