JPH0695613B2 - 電流検出回路 - Google Patents
電流検出回路Info
- Publication number
- JPH0695613B2 JPH0695613B2 JP63026424A JP2642488A JPH0695613B2 JP H0695613 B2 JPH0695613 B2 JP H0695613B2 JP 63026424 A JP63026424 A JP 63026424A JP 2642488 A JP2642488 A JP 2642488A JP H0695613 B2 JPH0695613 B2 JP H0695613B2
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- Japan
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- current
- circuit
- current mirror
- primary side
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電流検出回路に関し、特に互いに一定の電位関
係を持たない回路間での電流検出回路に関する。
係を持たない回路間での電流検出回路に関する。
従来、互いに一定の電位関係を持たない回路間で電流検
出を行なうには、第６図に示すように直流信号について
はフォトカプラー等の利用が、第７図に示すように交流
信号については変成器等の利用が一般的であった。しか
しこれらの方法はそれぞれ光・磁束等の物理現象を仲立
ちにして、エネルギー情報の転送を行なうため、集積回
路化することが困難であった。また集積回路化を行なっ
た例としては、拡散抵抗によるヒーターとチップ上の温
度勾配を検出する差動増巾器とを組み合わせた例がある
が、熱伝導を仲介するため応答速度が遅いという欠点が
あった。
出を行なうには、第６図に示すように直流信号について
はフォトカプラー等の利用が、第７図に示すように交流
信号については変成器等の利用が一般的であった。しか
しこれらの方法はそれぞれ光・磁束等の物理現象を仲立
ちにして、エネルギー情報の転送を行なうため、集積回
路化することが困難であった。また集積回路化を行なっ
た例としては、拡散抵抗によるヒーターとチップ上の温
度勾配を検出する差動増巾器とを組み合わせた例がある
が、熱伝導を仲介するため応答速度が遅いという欠点が
あった。
上述した従来の電流検出回路は、いずれも電気以外の物
理現象を仲介としているため、前述のように集積化が困
難であるのと同時に応答速度が遅い等の欠点がある。
理現象を仲介としているため、前述のように集積化が困
難であるのと同時に応答速度が遅い等の欠点がある。
上述した従来の検出手段に対し、本発明は定電流源の高
出力インピーダンスによる分離を用い１次２次の電位関
係によらぬ回路構成により集積化が容易でかつ応答時間
の短かい電流検出回路が構成可能であるという相違点を
有する。
出力インピーダンスによる分離を用い１次２次の電位関
係によらぬ回路構成により集積化が容易でかつ応答時間
の短かい電流検出回路が構成可能であるという相違点を
有する。
本発明の電流検出回路は、第１の導電型トランジスタよ
り成る第１のカーレントミラー回路の１次側が前記第１
の導電型トランジスタと相補的な第２の導電型トランジ
スタより成る第２のカーレントミラー回路の１次側と直
列に接続され、前記第１のカーレントミラー回路の２次
側を前記第２のカーレントミラー回路の２次側に直列に
接続され、前記第１のカーレントミラー回路の２次側に
第２の導電型のトランジスタを出力段とする定電流回路
が接続され、前記第２のカーレントミラー回路の２次側
に第１の導電型のトランジスタを出力段とする定電流回
路が接続されると共にこの２つの定電流回路の出力の有
無を検出する検出器を有し、第１および第２のカーレン
トミラー回路の１次側に流れる電流を検出して構成され
る。
り成る第１のカーレントミラー回路の１次側が前記第１
の導電型トランジスタと相補的な第２の導電型トランジ
スタより成る第２のカーレントミラー回路の１次側と直
列に接続され、前記第１のカーレントミラー回路の２次
側を前記第２のカーレントミラー回路の２次側に直列に
接続され、前記第１のカーレントミラー回路の２次側に
第２の導電型のトランジスタを出力段とする定電流回路
が接続され、前記第２のカーレントミラー回路の２次側
に第１の導電型のトランジスタを出力段とする定電流回
路が接続されると共にこの２つの定電流回路の出力の有
無を検出する検出器を有し、第１および第２のカーレン
トミラー回路の１次側に流れる電流を検出して構成され
る。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第一の実施例の構成を示す回路図であ
る。ここで破線より左側の１次側回路は電源E1によって
動作しており、右側の２次側回路は電源E2で動作してい
る。電源E1およびE2の電源電圧はV1＜V2の関係にあるも
のとする。電圧源E1によって負荷１に流れるI1によりカ
ーレントミラーペア２の２次側のインピーダンスが低下
する。このときカーレントミラーペア２のエミッタ部電
位ECが２次側回路の電位EGおよびEVに対し、EG＜EC＜EV
の関係にあれば、カーレントミラー３および４が動作す
ることになる。ここでこのカーレントミラー３・４の電
流値I2をI1＞I2となるように設定するとこれらカーレン
トミラーはいずれも定電流源的な高インピーダンス状態
で動作可能となる。
る。ここで破線より左側の１次側回路は電源E1によって
動作しており、右側の２次側回路は電源E2で動作してい
る。電源E1およびE2の電源電圧はV1＜V2の関係にあるも
のとする。電圧源E1によって負荷１に流れるI1によりカ
ーレントミラーペア２の２次側のインピーダンスが低下
する。このときカーレントミラーペア２のエミッタ部電
位ECが２次側回路の電位EGおよびEVに対し、EG＜EC＜EV
の関係にあれば、カーレントミラー３および４が動作す
ることになる。ここでこのカーレントミラー３・４の電
流値I2をI1＞I2となるように設定するとこれらカーレン
トミラーはいずれも定電流源的な高インピーダンス状態
で動作可能となる。
この結果１次側と２次側は交流的にはこのカーレントミ
ラーの高インピーダンス出力で分離され、また直流的に
もカーレントミラーペア２に２次側より流入する電流と
流出する電流が等しいことから分離されているのと等価
となる。この時カーレントミラー３・４のエミッタに挿
入された抵抗９・10の両端の電位を検出する電位検出回
路５・６により１次側に流れる電流の有無を検出でき
る。なお１次側に電流が流れていない場合、カーレント
ミラー３・４は飽和しインピーダンスが低下するが、こ
の時１次側の回路はオフ状態なのでこのインピーダンス
の低下は問題とならない。また８・11・12は電流設定用
抵抗、13・14は逆流防止ダイオードである。
ラーの高インピーダンス出力で分離され、また直流的に
もカーレントミラーペア２に２次側より流入する電流と
流出する電流が等しいことから分離されているのと等価
となる。この時カーレントミラー３・４のエミッタに挿
入された抵抗９・10の両端の電位を検出する電位検出回
路５・６により１次側に流れる電流の有無を検出でき
る。なお１次側に電流が流れていない場合、カーレント
ミラー３・４は飽和しインピーダンスが低下するが、こ
の時１次側の回路はオフ状態なのでこのインピーダンス
の低下は問題とならない。また８・11・12は電流設定用
抵抗、13・14は逆流防止ダイオードである。
さて次にEC電位がEVより高い場合を考える。この時この
電位差が電源E3により定常的に与えられていると仮定す
ると、電位関係からカーレントミラー３はカットオフし
２次側の電流はカーレントミラーペア２からカーレント
ミラー４・電源E3・カーレントミラーペア２までのルー
プを流れる。この時１次側の電流検出は電圧検出器６の
みで行なわれる、これ以外の１次２次分離特性はEG＜EC
＜EVの場合と同様である。さらにECがEGより低い場合に
ついても同様の考察から、１次２次分離を実現しつつ電
圧検出器５による１次側電流検出が可能である。特に第
１図の如く電圧検出器５・６の出力に論理和回路を設け
ればECの電位によらぬ検出が可能となる。
電位差が電源E3により定常的に与えられていると仮定す
ると、電位関係からカーレントミラー３はカットオフし
２次側の電流はカーレントミラーペア２からカーレント
ミラー４・電源E3・カーレントミラーペア２までのルー
プを流れる。この時１次側の電流検出は電圧検出器６の
みで行なわれる、これ以外の１次２次分離特性はEG＜EC
＜EVの場合と同様である。さらにECがEGより低い場合に
ついても同様の考察から、１次２次分離を実現しつつ電
圧検出器５による１次側電流検出が可能である。特に第
１図の如く電圧検出器５・６の出力に論理和回路を設け
ればECの電位によらぬ検出が可能となる。
さて、次に１次側と２次側の間に電気的接続のないフロ
ーティング状態を考える。この時ECの電位はEV・ECの電
位をカーレントミラー３・４の出力インピーダンスRt3
・Rt4で比例配分した電圧、すなわち EC＝（Rt3・EG＋Rt4・EV）／（Rt3＋Rt4） となる。これは上述のEG＜EC＜EVの場合に該当する。
ーティング状態を考える。この時ECの電位はEV・ECの電
位をカーレントミラー３・４の出力インピーダンスRt3
・Rt4で比例配分した電圧、すなわち EC＝（Rt3・EG＋Rt4・EV）／（Rt3＋Rt4） となる。これは上述のEG＜EC＜EVの場合に該当する。
以上の説明から、本回路構成により１次側と２次側で分
離された回路間での互いの電位関係のいかんにかかわら
ず１次側電流の検出が可能であることが判る。
離された回路間での互いの電位関係のいかんにかかわら
ず１次側電流の検出が可能であることが判る。
第２図は本発明の第２の実施例である。この実施例では
定電流源として動作するカーレントミラー21・22にトラ
ンジスタ23・24を付加することにより出力電流値の有無
の検出を行なう。カーレントミラーの出力に電流が流れ
ている状態ではトランジスタ23・24のコレクタにはカー
レントミラー出力と同じ大きさの電流が流れるが０とな
るとこの値が大きく減少する。この減少分を検出器25・
26で検出することによりカーレントミラーペア20の１次
側電流の有無を検出できる。
定電流源として動作するカーレントミラー21・22にトラ
ンジスタ23・24を付加することにより出力電流値の有無
の検出を行なう。カーレントミラーの出力に電流が流れ
ている状態ではトランジスタ23・24のコレクタにはカー
レントミラー出力と同じ大きさの電流が流れるが０とな
るとこの値が大きく減少する。この減少分を検出器25・
26で検出することによりカーレントミラーペア20の１次
側電流の有無を検出できる。
また第３図は本発明の第３の実施例である。ここでは、
第１および第２の実施例のカーレントミラーペア２また
は20の代りに、カーレントミラーペアを２個すなわちカ
ーレントミラーペア30・31を逆並列に接続することによ
り、１次側に交流電流が流れる場合の検出を可能として
いる。また第４図は、カーレントミラーペア２または20
としてMOS FET40〜43を用いた第４の実施例である。ま
た第５図は、カレントミラーペア２または20の代りにそ
れらの素子の直列接続の順を入れ換えたカーレントミラ
ーペア50を採用した実施例である。これら実施例はすべ
て通常のLSI作成の工程で集積化可能であるが、特に素
子間の寄生素子の生成のない誘電体分離プロセスを用い
ることにより大きな効果を得ることができる。
第１および第２の実施例のカーレントミラーペア２また
は20の代りに、カーレントミラーペアを２個すなわちカ
ーレントミラーペア30・31を逆並列に接続することによ
り、１次側に交流電流が流れる場合の検出を可能として
いる。また第４図は、カーレントミラーペア２または20
としてMOS FET40〜43を用いた第４の実施例である。ま
た第５図は、カレントミラーペア２または20の代りにそ
れらの素子の直列接続の順を入れ換えたカーレントミラ
ーペア50を採用した実施例である。これら実施例はすべ
て通常のLSI作成の工程で集積化可能であるが、特に素
子間の寄生素子の生成のない誘電体分離プロセスを用い
ることにより大きな効果を得ることができる。
以上説明したように直列に接続した２個の相補的カーレ
ントミラーと、この出力側を駆動する２個の定電流回路
と、この定電流回路の出力の有無を検出する検出回路と
を用いることにより、カーレントミラーペアの１次側に
流れる電流の有無を１次側と独立な電圧源によって動作
する２次側回路で、１次側と高インピーダンス状態を保
ったまま検出できるという効果がある。
ントミラーと、この出力側を駆動する２個の定電流回路
と、この定電流回路の出力の有無を検出する検出回路と
を用いることにより、カーレントミラーペアの１次側に
流れる電流の有無を１次側と独立な電圧源によって動作
する２次側回路で、１次側と高インピーダンス状態を保
ったまま検出できるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す回路図、第
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す回路図、第３
図は本発明の第３の実施例の構成を示す回路図、第４図
は本発明の第４の実施例の構成を示す回路図、第５図は
本発明の第５の実施例の構成を示す回路図、第６図およ
び第７図は従来の技術による電流検出回路の一例を示す
回路図。 １……負荷、２……カーレントミラーペア、３……電流
出力型カーレントミラー、４……電流吸収型カーレント
ミラー、５・６……電圧検出器、７……論理和回路。
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す回路図、第３
図は本発明の第３の実施例の構成を示す回路図、第４図
は本発明の第４の実施例の構成を示す回路図、第５図は
本発明の第５の実施例の構成を示す回路図、第６図およ
び第７図は従来の技術による電流検出回路の一例を示す
回路図。 １……負荷、２……カーレントミラーペア、３……電流
出力型カーレントミラー、４……電流吸収型カーレント
ミラー、５・６……電圧検出器、７……論理和回路。
Claims (1)
- 【請求項１】第１の導電型トランジスタより成る第１の
カーレントミラー回路の１次側が前記第１の導電型トラ
ンジスタと相補的な第２の導電型トランジスタより成る
第２のカーレントミラー回路の１次側と直列に接続さ
れ、前記第１のカーレントミラー回路の２次側が前記第
２のカーレントミラー回路の２次側に直列に接続され、
前記第１のカーレントミラー回路の２次側に第２の導電
型トランジスタを出力段とする定電流回路が接続され、
前記第２のカーレントミラー回路の２次側に第１の導電
型トランジスタを出力段とする定電流回路が接続される
と共にこの２つの定電流回路の出力の有無を検出する検
出器を有し、第１および第２のカーレントミラー回路の
１次側に流れる電流を検出して成ることを特徴とする電
流検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026424A JPH0695613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026424A JPH0695613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 電流検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01202003A JPH01202003A (ja) | 1989-08-15 |
| JPH0695613B2 true JPH0695613B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=12193140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026424A Expired - Fee Related JPH0695613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695613B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5842119A (en) * | 1993-02-05 | 1998-11-24 | Emerson; Harry Edwin | Radio scanner and display system |
| JP4789136B2 (ja) * | 2005-04-07 | 2011-10-12 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 演算増幅器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55611A (en) * | 1978-06-09 | 1980-01-07 | Toshiba Corp | Constant current circuit |
| JPS56656U (ja) * | 1979-06-15 | 1981-01-07 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP63026424A patent/JPH0695613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01202003A (ja) | 1989-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |