KR20030026874A

KR20030026874A - 정전류회로

Info

Publication number: KR20030026874A
Application number: KR1020020057827A
Authority: KR
Inventors: 시모조노마사히로
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-04-03
Also published as: US20030071677A1; US6791397B2; JP2003099137A; TW583523B; KR100560703B1; JP3655859B2

Abstract

본 발명에 따르면, 출력정전류가 작아도 고속으로 출력정전류의 스위칭을 수행할 수 있게 된다.

본 발명은, 기준 트랜지스터의 베이스전류의 소정 배의 베이스전류를 출력용 트랜지스터로 흘리는 것에 의해 이 출력용 트랜지스터로부터 소정의 정전류를 부하로 공급하는 경우에, 이 출력용 트랜지스터가 오프하고 있는 기간에 용량소자에 전하를 축적하여 두고, 이 출력용 트랜지스터가 오프로부터 온으로 되는 때에 상기 용량소자에 축적된 전하를 이 출력용 트랜지스터의 베이스회로에 인가해서, 이 출력용 트랜지스터 및 이 출력용 트랜지스터의 베이스회로를 구성하는 다른 트랜지스터의 VBE를 넘는 전압을 상기 베이스회로에서 발생시켜 이 출력용 트랜지스터를 온시키도록 구성한다.

Description

정전류회로{CONSTANT CURRENT CIRCUIT}

본 발명은 베이스전류로 출력정전류를 제어하면서 이 출력정전류를 스위칭할 수 있는 정전류회로에 관한 것이다.

종래부터 이러한 종류의 정전류회로는, 예컨대 발광다이오드(LED)를 구동하는 드라이버로서 사용되고, LED를 명멸시키는 것과 같은 장치, 예컨대 LED를 이용한 디스플레이 등에 이용되고 있다.

도 5는 종래의 정전류회로의 구성예를 나타낸 회로도이다. 정전류회로(1)는 기준정전압원(3)으로부터 발생되는 기준전압(예컨대, 1.24V)을 입력받는 버퍼앰프(11)와, 이 버퍼앰프(11)로부터 입력되는 기준전압에서 얻어지는 기준정전류의 소정 배(예컨대, 16배)의 정전류를 부하(6)로 출력하는 정전류 출력회로(12)로 구성되고, 전원용 전압원(2)으로부터 전원전압이 공급된다.

여기서, 버퍼앰프(11)는 바이폴라트랜지스터(Q7,Q8,Q9,Q10,Q11; 이후 간단히트랜지스터로 칭함)로 이루어지는 차동회로(111)와, 이 차동회로(111)의 트랜지스터(Q7,Q8)의 공통에미터와 그라운드(gnd)간에 삽입되는 정전류원(112)으로 구성되어 있다.

정전류원(112)은 트랜지스터(Q1∼Q6)와 저항(R1∼R6)으로 이루어지고, 트랜지스터(Q7,Q8)의 공통에미터와 그라운드간에서 정전류를 흘리고 있다. 저항(R9)은 버퍼앰프(11)의 입력저항, 저항(R10)은 버퍼앰프(11)의 출력저항, 콘덴서(C1)는 발진정지 콘덴서이다.

정전류 출력회로(12)는 기준으로 되는 트랜지스터(Q44)와, 이 트랜지스터(Q44)에 베이스전류를 흘리는 캐스코드접속된 MOS트랜지스터(M1,M34), 버퍼앰프(11)로부터 입력되는 기준정전압을 기준정전류로 변환시키는 외부부착 저항(REXT), MOS트랜지스터(M1,M34)와 1 대 1의 전류미러회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M2,M35), 동 MOS트랜지스터(M1,M34)와 1 대 1의 전류미러회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M3,M36), 출력용 트랜지스터(Q01)에 베이스전류를 공급하는 전류미러회로를 형성하는 트랜지스터(Q12,Q13), 소정의 정전류를 출력하는 트랜지스터(Q01) 및, 트랜지스터(Q01)로부터 출력되는 소정의 정전류를 스위칭하기 위한 스위치회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M115,M131)를 갖추고 있다.

더욱이, MOS트랜지스터(M115,M131)의 공통 게이트에는 출력정전류를 온오프제어하는 제어펄스 신호원(5)이 접속되고, 또한 MOS트랜지스터(M34)의 게이트와 MOS트랜지스터(M35,M36)의 게이트간에 게이트 바이어스 조정용 저항(R12)과 콘덴서(C2)가 삽입되어 있다.

다음에, 도 5에 나타낸 회로의 동작에 대해 설명한다. 기준정전압원(3)으로부터 발생된 기준전압(1.24V)은 입력저항(R9)을 매개로 버퍼앰프(11)에 입력되고, 여기서 전류이득을 벌어 정전류 출력회로(12)의 기준으로 되는 트랜지스터(Q44)의 에미터에 동일 전압(1.24V)으로 인가된다.

트랜지스터(Q44)의 에미터와 그라운드 사이에는 외부부착 저항(REXT)이 삽입되어 있기 때문에, 트랜지스터(Q44)의 에미터에 인가된 기준전압은 저항(REXT)에 의해 기준전류로 변환되어 트랜지스터(Q44)의 에미터측을 흐른다. 그 때, 트랜지스터(Q44)의 베이스에는 MOS트랜지스터(M1,M34)를 통해 트랜지스터(Q44)의 에미터측에 상기한 기준전류를 흘리기 위한 일정의 기준베이스전류가 흐른다.

이 기준베이스전류는 1 대 1의 전류미러회로에 의해, MOS트랜지스터(M2,M35)에 흐름과 더불어 MOS트랜지스터(M3,M36)에 흐른다. 따라서, MOS트랜지스터(M35,M36)의 공통드레인에는 기준베이스전류의 2배의 전류가 흐르고, 이 전류가 네트(B1)로 흐른다.

여기서, 트랜지스터(Q13)는 트랜지스터(Q12)의 7배의 크기이므로 트랜지스터(Q12,Q13)는 1 대 7의 전류미러회로를 형성해서, 트랜지스터(Q13)에는 트랜지스터(Q12)의 7배의 전류가 흐른다. 이에 의해, 트랜지스터(Q12)에는 2배의 기준베이스전류가 흐르고, 트랜지스터(Q13)에는 14배의 기준베이스전류가 흐른다. 따라서, 트랜지스터(Q12,Q13)의 공통의 에미터에는 16배의 기준베이스전류가 흐른다.

여기서, 제어펄스 신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)가 로우레벨로, MOS트랜지스터(M115,M131)가 오프인 경우, 상기한 16배의 기준베이스전류는 트랜지스터(Q01)의 베이스로 흐르기 때문에, 트랜지스터(Q01)의 콜렉터에는 저항(REXT)에 흐르는 기준전류의 16배의 정전류가 흐르고, 이것이 부하(6)로 공급되는 것으로 된다.

그 후, 제어펄스신호(100)가 하이레벨로 되면, MOS트랜지스터(M115,M131)가 온으로 되어, MOS트랜지스터(M35,M36)의 공통의 드레인으로부터의 16배의 기준베이스전류는 MOS트랜지스터(M115)를 통해 그라운드측으로 뽑아내어지고, 트랜지스터(Q01)의 베이스전류도 MOS트랜지스터(M131)을 통해 그라운드측으로 뽑아내어져, 트랜지스터(Q01)의 베이스전류가 없게 되기 때문에, 트랜지스터(Q01)는 오프되어 부하(6)로의 정전류의 공급도 정지된다. 이 후, 상기 동작의 반복에 의해 부하(6)가 LED인 것과 같은 경우, 제어펄스신호(100)에 의해 LED가 명멸된다.

상기와 같은 종래의 정전류회로는 트랜지스터(Q01)의 출력전류가 클 때는 MOS트랜지스터(M35,M36)의 드레인전류도 크기 때문에, 네트(B1)의 전위의 상승도 빨라, 출력전류 안정까지 시간이 걸리지 않아 문제는 없다. 그러나, 트랜지스터(Q01)의 출력전류가 작으면서 제어펄스신호(100)에 의한 LED 등의 명멸 간격이 짧아지게 되어 고속화되면, 이하에 설명하는 바와 같이 트랜지스터(Q01)로부터 정전류가 출력되지 않게 되어 LED가 명멸하지 않게 되어 버린다.

예컨대, 트랜지스터(Q01)의 출력전류가 2mA 제어로, 도 6a에 나타낸 바와 같이 제어펄스신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)의 주기 1㎲, 듀티(Duty) 50%인 때, 제어펄스신호(100)가 로우레벨(0V)로 되어,MOS트랜지스터(M115,M131)가 오프로 되어도 도 6b에 나타낸 바와 같이 네트(B1)의 전압은 트랜지스터(Q12,Q13) 및 트랜지스터(Q01)가 온되기 위해 필요한 2VBE(1.4V)에 도달하지 않게 된다. 이 때문에, 도 6c에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q01)의 베이스전압은 플러스인 것이 마이너스로 요동되어 트랜지스터(Q01)는 온되지 않게 된다.

따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q01)는 오프상태인 채에서 그 출력이 하이임피던스상태로 된 채로 되어, 전혀 출력전류가 부하(6)로 공급되지 않게 된다. 즉, 정전류회로의 출력정전류가 작으면서 그 출력정전류의 스위칭이 고속화되면, 출력정전류의 스위칭이 가능하지 않게 되어 출력정전류가 부하(6)에 공급되지 않게 됨으로써 LED 등의 부하(6)가 명멸되지 않게 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 출력정전류가 작아도 출력정전류의 스위칭을 고속으로 수행할 수 있는 정전류회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 정전류회로의 1실시형태에 따른 구성을 나타낸 회로도,

도 2는 도 1에 나타낸 출력용 트랜지스터를 온하는 경우의 스위치회로와 스위칭 보조회로의 각 스위치소자의 온오프 순서를 설명하는 타이밍차트,

도 3은 도 1에 나타낸 회로의 출력정전류의 스위칭동작을 설명하는 타이밍차트,

도 4는 도 1에 나타낸 회로의 출력전류의 변화를 나타낸 타이밍차트,

도 5는 종래의 정전류회로의 구성예를 나타낸 회로도,

도 6은 도 5에 나타낸 회로의 출력정전류의 스위칭동작을 설명하는 타이밍차트,

도 7은 도 5에 나타낸 회로의 출력전류의 변화를 나타낸 타이밍차트이다.

3 --- 기준저전압원

5 --- 제어펄스 신호원

10 --- 정전류회로

31 --- 버퍼앰프

32 --- 정전류 출력회로

311 --- 차동회로

312 --- 정전류원

321 --- 스위칭 보조회로

3211 --- 지연회로

M20,M31,M32,M112,M134 --- MOS트랜지스터

M106 --- P형 MOS트랜지스터

Q2,Q05,Q20,Q24,Q31,Q108,Q109 --- 트랜지스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기준 트랜지스터의 베이스전류를 소정 배하여 출력용 트랜지스터의 베이스로 흘리는 것에 의해 이 출력용 트랜지스터로부터 소정의 정전류를 부하로 출력하면서 이 출력용 트랜지스터를 온오프해서 상기 소정의 정전류 출력을 스위칭하는 기능을 구비한 정전류회로에 있어서, 상기 출력용 트랜지스터가 오프하고 있는 기간에 전하를 축적하는 용량소자와, 상기 출력용 트랜지스터가 오프로부터 온으로 되는 때에 상기 용량소자에 축적된 전하를 출력용 트랜지스터의 베이스회로에 인가하는 전압인가회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 정전류회로의 1실시형태에 따른 구성을 나타낸 회로도이다. 단, 본 명세서에서 N형 MOS트랜지스터는 간단히 MOS트랜지스터로 칭하고, P형 MOS트랜지스터는 P형 MOS트랜지스터로 칭하고 있다.

정전류회로(10)는 기준정전압원(3)으로부터 발생되는 기준전압(예컨대, 1.24V)이 입력되는 버퍼앰프(31)와, 이 버퍼앰프(31)로부터 입력되는 기준전압에서 얻어지는 기준정전류의 소정 배(예컨대, 16배)의 정전류를 부하(6)로 출력하는 정전류출력회로(32)로 구성되고, 전원전압원(2)으로부터 전원전압이 공급된다. 더욱이, 본 예의 정전류 출력회로(32)는 출력용의 후술하는 바이폴라트랜지스터(Q05)의 스위칭을 촉진하는 스위칭 보조회로(321)를 갖추고 있다.

여기서, 버퍼앰프(31)는 바이폴라트랜지스터(Q30,Q31,Q57,Q62,Q58; 이하, 간단히 트랜지스터로 칭함)로 이루어지는 차동회로(311)와, 이 차동회로(311)의 트랜지스터(Q30,Q31)의 공통에미터와 그라운드 사이에 삽입되는 정전류원(312)으로 구성되어 있다.

정전류원(312)은 트랜지스터(Q25,Q32,Q54,Q59,Q28,Q26)와, 저항(R35,R53, R42,R36,R39,R40)으로 이루어져 있고, 트랜지스터(Q30,Q31)의 공통에미터측에 정전류를 흐르게 하고 있다. 저항(R38)은 버퍼앰프(31)의 입력저항, 저항(R41)은 버퍼앰프(31)의 출력저항이고, 콘덴서(C33)는 발진중지 콘덴서이다.

정전류 출력회로(32)는 기준으로 되는 트랜지스터(Q24)와, 이 트랜지스터(Q24)에 베이스전류를 흘리는 캐스코드접속된 MOS트랜지스터(M48,M49), 버퍼앰프(31)로부터 입력되는 기준정전압을 기준정전류로 변환시키는 외부부착 저항(R14; REXT), MOS트랜지스터(M48,M49)와 1 대 1의 전류미러회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M113,M112), 동 MOS트랜지스터(M48,M49)와 1 대 1 전류미러회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M136,M134), 1 대 7의 전류미러회로를 형성해서 트랜지스터(Q05)에 베이스전류를 공급하는 트랜지스터(Q108,Q109), 소정의 정전류를 출력하는 트랜지스터(Q05), 트랜지스터(Q05)로부터 출력되는 소정의 정전류를 스위칭하는 스위치회로를 형성하는 MOS트랜지스터(M31,M20) 및, 상기 스위치회로에 설치되어 트랜지스터(Q05)의 온동작을 촉진하는 스위칭 보조회로(321)을 갖추고 있다.

더욱이, 스위칭 보조회로(321)의 후술하는 지연회로(3211)의 입력측에는 트랜지스터(Q05)의 출력정전류를 스위칭하는 제어펄스신호원(5)이 접속되고, 또한 MOS트랜지스터(M49)의 게이트와 MOS트랜지스터(M112,M134)의 게이트측에 게이트 바이어스 조정용 저항(R52)과 콘덴서(C34)가 삽입되어 있다.

스위칭 보조회로(321)는 제어펄스 신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)를 순차 지연시키는 지연회로(3211)와, 전하를 축적하는 용량소자인 트랜지스터(Q2), 이 트랜지스터(Q2)로의 전하축적의 온오프를 수행하는 P형MOS트랜지스터(M32) 및, 트랜지스터(Q2)의 전하축적의 네트(B5)로의 방전을 온오프하는 MOS트랜지스터(M106; 전압인가회로)로 구성되어 있다.

지연회로(3211)는 P형 MOS트랜지스터(M14) 및 MOS트랜지스터(M21)와, P형 MOS트랜지스터(M110) 및 MOS트랜지스터(M22), P형 MOS트랜지스터(M15) 및 MOS트랜지스터(M23), P형 MOS트랜지스터(M16) 및 MOS트랜지스터(M24) 및, P형 MOS트랜지스터(M13) 및 MOS트랜지스터(M102)로 이루어진 5단의 인버터의 직렬회로로 구성되고, 2단째의 인버터의 출력[제어펄스신호(100)와 동상]이 MOS트랜지스터(M31,M20)의 게이트에 접속되며, 3단째의 인버터의 출력[제어펄스신호(100)와 역상]이 P형 MOS트랜지스터(M32)의 게이트에 접속되고, 5단째의 인버터의 출력[제어펄스신호(100)와 역상]이 MOS트랜지스터(M106)의 게이트에 접속되어, MOS트랜지스터(M31,M20)와 P형 MOS트랜지스터(M32) 및, MOS트랜지스터(M106)를 순번으로 온 또는 오프시키는 제어회로를 구성하고 있다.

다음에, 본 실시형태의 동작에 대해 설명한다. 기준정전압원(3)으로부터 발생된 기준전압(1.24V)은 입력저항(R38)을 매개로 버퍼앰프(31)에 입력되고, 여기서 전류 이득을 벌어 정전류출력회로(32)의 기준으로 되는 트랜지스터(Q24)의 에미터에 동전위(1.24V)로 인가된다. 트랜지스터(Q24)의 에미터와 그라운드의 사이에는 외부부착 저항(R14)이 삽입되어 있기 때문에, 트랜지스터(Q24)의 에미터에 인가된 기준전압은 저항(R14)에 의해 기준전류로 변환되어 트랜지스터(Q24)의 에미터측을 흐른다.

그 때, 트랜지스터(Q24)의 베이스에는 MOS트랜지스터(M48,M49)를 통해 트랜지스터(Q24)의 에미터측에 상기한 기준전류를 흐르게 하는 일정의 기준 베이스전류가 흐른다. 이 기준 베이스전류는 1 대 1의 전류미러에 의해 MOS트랜지스터(M113,M112)에 흐름과 더불어 MOS트랜지스터(M136,M134)로 흐른다. 따라서, MOS트랜지스터(M112,M134)의 공통 드레인에는 기준베이스전류의 2배의 전류가 흐르고, 이 2배의 기준 베이스전류가 상기 공통 드레인에 접속되는 네트(B5)로 흐른다.

트랜지스터(Q108)는 트랜지스터(Q109)의 7배의 크기로 하고 있기 때문에, 트랜지스터(Q108)에는 트랜지스터(Q109)의 7배의 전류가 흐른다. 따라서, 트랜지스터(Q109)에는 2배의 기준 베이스전류가 흐르고, 트랜지스터(Q108)에는 14배의 기준 베이스전류가 흐른다. 따라서, 트랜지스터(Q109,Q108)의 공통 에미터에는 16배의 기준 베이스전류가 흐른다.

여기서, 제어펄스신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)가 로우레벨에서, MOS트랜지스터(M31,M20)가 오프인 경우, 상기한 16배의 기준 베이스전류는 트랜지스터(Q05)의 베이스로 흐르기 때문에, 트랜지스터(Q05)의 콜렉터에는 저항(R14)에 흐르는 기준전류의 16배의 정전류가 흐르고, 이것이 LED 등의 부하(6)에 공급되는 것으로 된다.

그 후, 제어펄스신호(100)가 하이레벨로 되면, 이 신호가 지연회로(3211)를 통해 MOS트랜지스터(M31,M20)의 게이트에 인가되어, 이들 트랜지스터가 온으로 된다. 이에 의해, MOS트랜지스터(M112,M134)의 공통 드레인으로부터 공급되는 전류는 MOS트랜지스터(M31)를 통해 그라운드측으로 흐르고, 동시에 트랜지스터(Q05)의베이스전류는 MOS트랜지스터(M20)를 통해 그라운드측으로 흐르기 때문에, 트랜지스터(Q05)가 오프되어 부하(6)로의 정전류의 공급이 정지된다.

다음에, 본 실시형태의 트랜지스터(Q05)를 스위칭시키는 동작에 대해 더욱 상세히 설명한다. 먼저, 제어펄스신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)가 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 로우레벨로부터 하이레벨로 되면, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 지연회로(3211)에 의해 t0 시간 지연되어, MOS트랜지스터(M31,M20)의 게이트가 하이레벨로 되어 이들 MOS트랜지스터(M31,M20)가 온으로 된다. 이에 의해, MOS트랜지스터(M112,M134)의 공통 드레인으로부터 공급되는 전류가 그라운드측으로 뽑아내어지게 됨과 동시에 트랜지스터(Q05)의 베이스 전류도 그라운드측으로 뽑아내어져 트랜지스터(Q05)가 오프된다.

그 후, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 t1 시간 지연되어 P형 MOS트랜지스터(M32)의 게이트가 로우레벨로 되어 이 트랜지스터를 온시킨다. 그 후, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이 t2 시간 지연되어 MOS트랜지스터(M106)의 게이트가 로우레벨로 되어 MOS트랜지스터(M106)가 오프로 된다. 이에 의해, P형 MOS트랜지스터(M32)를 통해 용량소자인 트랜지스터(Q2)에 충전전류가 흘러 전하가 축적된다.

다음에, 제어펄스신호(100)가 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 하이레벨로부터 로우레벨로 되면, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 지연회로(3211)에 의해 t0 시간 지연되어, MOS트랜지스터(M31,M20)의 게이트가 로우레벨로 되어 이들 MOS트랜지스터(M31, M20)가 오프로 된다. 그 후, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 t1 시간지연되어 P형 MOS트랜지스터(M32)의 게이트가 하이레벨로 되어 이 트랜지스터를 오프시킨다. 그 후, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이 t2 시간 지연되어 MOS트랜지스터(M106)의 게이트가 하이레벨로 되어 MOS트랜지스터(M106)를 온으로 한다.

이에 의해, 용량소자인 트랜지스터(Q2)의 축적전하가 MOS트랜지스터(M106)를 통해 네트(B5)로 방전되어 네트(B5)의 전위를 순간적으로 2VBE(1.4V) 이상으로 상승시켜 트랜지스터(Q108,Q109)를 온으로 하고, 트랜지스터(Q05)를 온으로 하기 때문에, 트랜지스터(Q5)의 출력정전류가 작으면서 고속으로 스위칭하는 경우에도 트랜지스터(Q05)를 확실하게 온으로 할 수 있게 된다.

상기 동작에 의해 트랜지스터(Q109,Q108)가 온됨과 더불어 트랜지스터(Q05)가 온되어, MOS트랜지스터(M112,M134)의 공통 드레인으로부터의 전류가 트랜지스터(Q109)를 흐름과 더불어 그 7배의 전류가 트랜지스터(Q108)를 흐르기 때문에, 기준 베이스전류의 16배의 전류가 트랜지스터(Q05)의 베이스전류로 되어 흐르고, 트랜지스터(Q05)는 기준전류의 16배의 정전류를 부하(6)로 출력한다. 이 후, 상기 동작의 반복에 의해 트랜지스터(Q05)가 스위칭되어 출력정전류가 스위칭된다. 더욱이, 용량소자인 트랜지스터(Q2)의 축적전하는 트랜지스터(Q109,Q108) 및 트랜지스터(Q05)를 온시키는 것 만의 양이기 때문에, 트랜지스터(Q05)가 온으로 된 후의 베이스전류의 많고 적음에 영향을 미치는 것은 없다.

여기서, 예컨대 트랜지스터(Q05)의 출력전류가 2mA 제어(REXT 저항 11㏀)에서, 도 3a에 나타낸 바와 같이 제어펄스신호원(5)으로부터 입력되는 제어펄스신호(100)의 주기 1㎲, 듀티(Duty) 50%인 때, 제어펄스신호(100)가 로우레벨(0V)로 되어, MOS트랜지스터(M31,M20)가 오프로 되면, 도 3b에 나타낸 바와 같이 네트(B5)의 전위는 1.4V 이상으로 됨과 더불어 도 3c에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q05)의 베이스전위(A5)도 0.7V 이상으로 할 수 있어, 이들 트랜지스터가 온으로 된다. 따라서, 도 4에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q05)는 출력정전류가 소전류에서 고속스위칭시에도 기준전류의 16배의 정전류를 부하(6)에 안정적으로 출력하는 것을 알 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 스위치회로의 MOS트랜지스터(M31,M20)가 온으로부터 오프로 되어 트랜지스터(Q05)를 온시키는 경우에, 용량소자인 트랜지스터(Q2)의 축적전하를 네트(B5)에 순간적으로 인가해서 네트(B5)의 전위를 2VBE(1.4V) 이상으로 순간적으로 상승시켜 트랜지스터(Q108,Q109) 및 트랜지스터(Q05)를 온시키는 것에 의해 트랜지스터(Q05)의 출력전류가 2mA 제어(REXT 저항 11㏀)에서, 도 3a에 나타낸 바와 같이 제어펄스신호(100)의 주기 1㎲, 듀티(Duty) 50%인 때에도 도 3b에 나타낸 바와 같이 네트(B5)의 전위는 2VBE 이상으로 되고, 도 3c에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q05)의 베이스전위(A5)도 VBE 이상으로 되어 트랜지스터(Q05)를 온시킬 수 있게 된다. 따라서, 본 예에서는 출력정전류가 작아도 출력전류의 고속의 스위칭을 수행할 수 있게 된다.

또한, 용량소자로서 트랜지스터(Q2)의 에미터ㆍ베이스용량(접합용량)을 이용한 것에 의해, 이 트랜지스터(Q2)를 정전류회로(10)를 구성하는 다른 트랜지스터소자 등과 일체로 하여 집적화하는 것에 의해 롯트의 오차 등에 대응해서 항상 그 회로에 적당한 용량의 용량소자를 얻을 수 있게 된다.

더욱이, 지연회로(3211)에 의해 제어펄스(100)를 지연시켜 MOS트랜지스터(M31,M20)가 완전하게 오프한 후에, 트랜지스터(Q2)의 축적전하를 트랜지스터(Q05)의 베이스회로에 인가하도록 MOS트랜지스터(M106)의 타이밍을 제어하고 있기 때문에, 소출력전류에서 고속스위칭시에도 트랜지스터(Q05)를 확실하게 온으로 할 수 있어 LED 등의 부하(6)를 명멸시킬 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구체적인 구성, 기능, 작용, 효과에 있어서 다양한 종류의 형태에 의해서도 실시할 수 있다. 상기 실시형태에서는 정전류원회로(10)를 LED의 드라이버로 한 경우에 대해 설명했지만, 부하(6)로서는 이에 한정되는 것은 아니다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 정전류회로에 의하면, 출력트랜지스터가 온으로부터 오프로 되는 때에 용량소자에 축적된 전하를 그 베이스회로에 순간적으로 방전하는 것에 의해 출력정전류가 작아도 고속으로 출력정전류의 스위칭을 수행할 수 있게 된다.

Claims

기준 트랜지스터의 베이스전류를 소정 배하여 출력용 트랜지스터의 베이스로 흘리는 것에 의해 이 출력용 트랜지스터로부터 소정의 정전류를 부하로 출력하면서 이 출력용 트랜지스터를 온오프해서 상기 소정의 정전류 출력을 스위칭하는 기능을 구비한 정전류회로에 있어서,

상기 출력용 트랜지스터가 오프하고 있는 기간에 전하를 축적하는 용량소자와,

상기 출력용 트랜지스터가 오프로부터 온으로 되는 때에 상기 용량소자에 축적된 전하를 출력용 트랜지스터의 베이스회로에 인가하는 전압인가회로를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전류회로.
제1항에 있어서, 상기 출력용 트랜지스터의 베이스회로는 1 대 n의 전류미러회로를 포함하고, 이 1 대 n의 전류미러회로를 통해 상기 소정 배의 베이스전류가 상기 출력용 트랜지스터에 공급되는 것을 특징으로 하는 정전류회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용량소자는 트랜지스터의 접합용량인 것을 특징으로 하는 정전류회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출력용 트랜지스터의 상기 베이스회로로부터 전류가 뽑아내어지지 않는 상태로 된 후에, 상기 전압인가회로에 의해 상기 용량소자에 축적된 전하가 상기 베이스회로에 인가되도록 하는 제어회로를 설치한 것을 특징으로 하는 정전류회로.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부하는 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 정전류회로.