CN1138246A - 利用电流镜电路的电压-电流变换器 - Google Patents

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    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/561—Voltage to current converters

Abstract

电压-电流变换器包括第一和第二电流镜电路，双极晶体管，启动晶体管和电阻器。第一电流镜电路产生与从第二电流镜电路接收的第二电流成正比的第一电流。第二电流镜电路产生均与第三电流正比的输出电流和第二电流。双极晶体管在连接点上接收来自第一电流镜电路的电流，该连接点把双极晶体管的集电极与基极连接起来，发射极接输入端。电阻器把连接点与第二电流镜电路连接起来，以至第三电流被提供给第二电流镜电路。

Description

利用电流镜电路的电压-电流变换器
本发明涉及一种电压-电流变换电路，特别是涉及一种通过利用一个电流镜电路把输入电压变为电流的电压-电流变换电路。
目前已经提出一种电压-电流变换电路，该电路利用多个电流镜电路以便于利用一个比地电位更高的输入电压来操作并且能够减少在电压到电流变换中的误差(例如，参见日本申请，公开号为5-259755。)。
图1是一个表示这种类型的常规电压-电流变换电路的例子的电路图。该电压-电流变换电路包括：一个其基极与一个输入端A连接的NPN晶体管Q1，一个启动电路ST，和电流镜电路CM1-CM3。电流镜电路CM1由NPN晶体管Q2和Q3组成，它们把一个等效于与流过晶体管Q1的电流提供给电阻R1的一端。电流镜电路CM2由NPN晶体管Q4和Q5组成，它们与电阻R1的另一端连接并且使一个等效于与流过电阻R1的电到一个输出端B。电流镜电路CM3由PNP晶体管Q6和Q8组成，它们一个使与流过电阻R1的电流成在比的电流流过晶体管Q2。启动电路ST由PNP晶体管Q9和电阻R组成。
输入电压VIN提供给PNP晶体管Q1的基极。PNP 体管Q1的集电极接地，它的发射极与构成电流镜电路CM1的NPN晶体管Q2的发射极连接。晶体管Q2的基极与它的集电极及NPN晶体管Q3的基极连接。晶体管Q3的发射极通过电阻R1与构成电流镜电路CM2的NPN晶体管Q4的发射极和基极连接，并且也与NPN晶体管Q5的基极连接。晶体管Q4和Q5的发射极接地，和晶体管Q5的集电极与输出端B连接。
晶体管Q2的集电极与构成电流镜电路CM3的PNP晶体管Q6的集电极连接，作为一个电流源。晶体管Q6的基极与PNP晶体管Q7的基极和PNP晶体管Q8的发射极连接，晶体管Q8的集电极接地。晶体管Q8的基极与PNP晶体管Q7和NPN晶体管Q3的集电极连接。晶体管Q6和Q7的发射极与电压源VCC连接。
构成启动电路ST的PNP晶体管Q9的集电极与晶体管Q2的集电极和基极的连接点及晶体管Q6集电极连接。晶体管Q9的基极与被提供有一个参考电压Vb，它的发射极通过电阻R与电压源Vcc连接。当电流镜电路CM3被关断时，启动电路ST用于使非常小的电流流过晶体管Q1。
在具有上述电路结构的常规电压-电流变换电路中，由晶体管Q6-Q8组成并作为一个电流源的电流镜电路CM3使等效于流过晶体管Q3的一个电流流过晶体管Q2。因此，流过构成电流镜电路CM1的晶体管Q2和Q3的电流彼此相等，并且电阻R1上的电压近似等于输入电压VIN。此外，流过晶体管Q3和每个晶体管Q4和Q5的电流是彼此相等的，并且流到输出端B的晶体管Q3的集电极电流IOUT由下列等式(1)表示。
IOUT＝(VIN+VBE1+VBE2-VBE3-VBE4)/R1......(1)其中VBE1，VBE2，VBE3和VBE4分别是晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的基极-发射极电压，和R1是电阻R1的电阻。
由于流过各个晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的电流是相等的，所以在PNP晶体管Q1的基极-发射极电压VBE1和NPN晶体管Q2，Q3和Q4的各个基极-发射极电压VBE2，VBE3和VBE4之间的差是0.1V。如果输入电压VIN是如此大以至于该电压差能够被忽略，所以等式(1)被简化为
IOUT＝VIN/R1.          ......(2)
因此根据等式(2)，流过输出端B的输出电流IOUT是一个通过借助于电阻R1变换输入电压来获得的。
如上所述，在常规电压-电流变换电路中，PNP晶体管Q1的基极-发射极电压VBE1是与NPNN晶体管Q2，Q3和Q4的基极-发射极电压VBE2，VBE3和VBE4有点不同，即使它们的集电极电流是相同的。此外，晶体管Q1的温度特性与晶体管Q2，Q3和Q4的温度特性也有点不同。因此实际的等式(1)被改写为等式(3)。IOUT＝(VIN+VBE(PNP)-VBE(NPN))/R1         ......(3)其中VBE(PNP)和VBE(NPN)分别NPN和PNP晶体管的基极-发射极电压。因而，常规电压-电流变换电路具有一个问题，既在PNP晶体管Q1的基极-发射极电压VBE1和NPN晶体管Q2，Q3和Q4的基极-发射极电压VBE2，VBE3和VBE4之间的差别必须为一个误差分量。
常规电压-电流变换电路具有另一个问题，既可变换的输入电压范围是相对的窄。也就是，由于输入电压的范围是0V到VCC-2VBE(VBE：晶体管Q2和Q6的基极-发射极电压)，所以在电压源VCC具有5V对于3的情况下，最大输入电压大约3.5V。此外，流过启动电路ST的晶体管Q9的电流是在晶体管Q2的基极-发射极中引起一个误差的因素。
本发明是为了解决在上述现有技术中存在的问题，因此本发明的目的是提供一种能够利用一个简单的电路结构进行高精确电压到电流变换的电压-电流变换电路。
本发明的另一个目的是提供一个能够使工作的输入电压范围变宽的电压-电流变换电路。
本发明的另一个目的是提供一个电压-电流变换电路，在该电路中消除了一个启动电路对变换误差的影响
根据本发明的一个方面，一个电压-电流变换电路包括一个第一电流镜电路，一个第二电流镜电路，一个双极晶体管，和一个电阻，该电路被设计是为了借助于电阻来消除双极晶体管的基极-发射机电压，该电压是在把输入电压变为输出电流中引起误差的的因素。
第一电流镜电路产生一个与从第二电流镜电路接收的第二电流成正比的第一电流。第二电流镜电路产生均与一个第三电流成正比的输出电流和第二电流。双极晶体管在一个连接点上接收来自第一电流镜电路的第一电流，该连接点把双极晶体管的集电极与基极连接，该双极晶体管的发射极与接收输入电压的输入端连接。电阻器把双极晶体管的连接点与第二电流镜电路连接起来，以至于第三电流被提供给第二电流镜电路。双极晶体管使第一电流分流出第三电流，第三电流使等于输入电压的一个电压在电阻器上被产生。因此，能够利用一个简单的电路结构进行高精确的电压到电流变换。
最好电压到电流变换电路设置有一个启动装置。该启动装置由一个晶体管构成，该晶体管用于把一个初始电流提供给第一电流镜电路的第二输入端。启动晶体管的基极与输入端连接，启动晶体管的集电极与第一电流镜电路的第二端连接，并且启动晶体管的发射极与双极晶体管的连接点连接。由于，启动晶体管在稳定状态下所以绝对被关断，所以它能够防止对电压-电流变换的精确度引起的不利影响。
更确切地说，第二电流镜电路包括三个晶体管，它们的基极互相被连接。第一晶体管的基极和集电极公共地与电阻连接，它的发射极与地连接。第二晶体管的集电极与第一输出端连接，它的发射极与地连接。第三晶体管的集电极与第二输出端连接，它的发射极与地连接。
具有相同电阻的每个电阻最后与双极晶体管和第一，第二和第三晶体管的各个发射极连接，其结果是增加了电压-电流变换电路的输出阻抗。
此外，双极晶体管的发射极可以通过一个电阻器或一个第四晶体管与地连接，该第四晶体管的集电极与双极晶体管的发射极连接，它的基极与第一晶体管的基极连接，它的发射极与地连接。
这种结构能使流过电压输入端的电流变为零，并且由此减少在电压输入端上的负载。这允许一个与电压输入端连接的输入电源具有弱的驱动能力。
因此根据本发明，在电压输入端上的最大允许输入电压(相对于参考电位)等于正电源电压减去在第一电流镜电路中一个晶体管的基极-发射极电压。利用一个晶体管的基极-发射极能够使常规电压-电流变换电路的输入电压范围被加宽。
图1是表示现有技术中的一个电路图；
图2是一个表示根据本发明的第一种实施例的电压-电流变换电路的电路图；
图3是一个表示根据本发明的第二种实施例的电压-电流变换电路的电路图；
图4是一个表示根据本发明的第三种实施例的电压-电流变换电路的电路图；
图5是一个表示根据本发明的第四种实施例的电压-电流变换电路的电路图；
图6是一个表示根据本发明的第五种实施例的电压-电流变换电路的电路图；
第一种实施例
如在图2中所示，根据第一种实施例的电压-电流变换电路包括：一个1∶2电流镜电路101、一个电流镜电路102、一个NPN晶体管Q11、一个NPN晶体管Q12、和一个电阻器R1。电压-电流变换电路的电压输入端103与NPN晶体管Q11的基极和NPN晶体管Q12的发射极连接。1∶2电流镜电路101的输出端CMOUT与晶体管Q12的基极和集电极和晶体管Q11的发射极连接。电阻器R1的一端与晶体管Q12的基极和集电极的连接点、晶体管Q11的发射极、和1∶2电流镜电路101的输出端CMOUT连接。电阻器R1的另一端与电流镜电路102的输入端CMIN连接。电流镜电路102的第一输出端CMOUT1与晶体管Q11的集电极和1∶2电流镜电路101的输入端CMIN连接。电流镜电路102的第二输出端CMOUT2与电流输出端104连接。
1∶2电流镜电路101具有一个例如由晶体管Q13-Q15组成的电路结构。它是一个电流镜电路，在该电路中晶体管Q13和Q14的发射极区域这样被设置，以至于流入输入端CMIN的输入电流与流过输出端CMOUT的输出电流之比变为1∶2。因此，晶体管Q13的发射极区域是晶体管Q14的发射极区域的两倍，以至于输出电流2IR是流入输入端CMIN的输入电流IR的两倍并且输出电流从晶体管Q13的集电极输出到晶体管Q12。晶体管Q12由该输出电流2IR偏压。不用说，1∶2电流镜电路101的电路结构不限于如在该图中所示的电路。
电流镜电路102包括晶体管16-Q18并且使一个等效于流过电阻R1的电流流入1∶2电流镜电路101的输入端和一个电流输出端104。电流镜电路102具有两个输出端CMOUT1和CMOUT2，它们分别与NPN晶体管Q17的集电极和NPN晶体管Q18的集电极连接。通过电阻器R1输入一个电流的NPN晶体管Q16的集电极和基极相互连接，并且也与晶体管Q17和Q18的基极连接。晶体管Q16-Q18的发射极被连接起来。
输出端CMOUT1，或晶体管Q17的今天机集电极与1∶2电流镜电路101的输入端CMIN连接。晶体管Q18的集电极与电流输出端104连接，在该输出端上出现一个与输入电压VIN对应的输出电流。
NPN晶体管Q11被设置为用于整个电路的起动电路。晶体管Q11的集电极与1∶2电流镜电路101的输入端CMIN连接，它的基极与电压输入端103连接，和它的发射极与电流镜电路102的输入端CMIN连接，也就是，通过电阻器R1与NPN晶体管Q16的集电极和基极连接。
下面将描述该实施例的工作。当接通电源时晶体管Q11变为导通，并且晶体管Q11的集电极电流作为1∶2电流镜电路101的一个输入电流。当晶体管Q12处于被偏压状态并且输入电压VIN被提供给电压输入端103时，在晶体管Q12的集电极和基极(互助连接)上出现一个电压V1，由下面给出。
      V1＝VIN+VBE(Q12)        ......(4)其中VBE(12)是晶体管Q12的基极-发射极电压。另一方面，在电流镜电路102的输入端上的一个电压V2，也就是一个基极和集电极互相连接并且发射极接地的晶体管Q16的基极-发射极电压由下式给出：
      V2＝VBE(Q16).           ......(5)因此，电阻器R1上的电压是
VR＝V1-V2＝VIN+VBE(Q12)-VBE(Q16)    ......(6)
流过电阻器R1的电流是
      IR＝VR/R1.              ......(7)由于该电流是电流镜电路102的输入，所以对应的晶体管Q17和Q18的集电极电流，也就是电流镜电路102的输出电流等于IR。
由于晶体管Q17的集电极电流被提供给具有输入至输出电流比为1∶2的电流镜电路101的输入端CMIN，所以1∶2电流镜电路CM4的输出电流变为2IR。如果假设晶体管Q12的共发射极电流放大系数β是足够大，那么集电极电流IC(Q12)等于1∶2电流镜电路101的输出电流减去流过电阻器R1的电流，既由等式(8)给出。
      IC(Q12)＝2IR-IR＝IR           ......(8)另一方面，如果假设晶体管Q16的共发射极电流放大系数是足够大，那么晶体管Q16的集电极电流IC(Q16)由下式给出：
       IC(Q16)＝IR           ......(9)从等式(8)和(9)可以理解，晶体管Q12的集电极电流IC(Q12)等于晶体管Q16的集电极电流。结果是在相应的晶体管Q12和Q16的基极-发射极电压VBE(Q12) 6)之间保持等式(10)。
       VBE(Q12)＝VBE(Q16)    .....(10)把等式(10)代入到等式(6)中，可以得到
       VR＝VIN               ......(11)等式(11)意味着电阻器R1上的电压等于输入电压VIN。如上所述晶体管Q18的集电极电流等于由等式(7)所表示的电流IR。用等式(11)代替到等式(7)中来去掉VR，于是流过输出端104和晶体管Q18的集电极的输出电流I0被表示为
       I0＝IR＝VIN/R1         ......(12)等式(12)意味着输出电流I0是借住于电阻器R1通过精确地变换电压VIN所获得的电流(电压到电流的变换)。
下面将描述1晶体管Q11(启动电路)的操纵。当接通电源时晶体管Q11变为导通。在这时流动的晶体管Q11的集电极电流被表示为IC(Q11)＝(VIN-VBE(Q11)-VBE(Q16)/R1.   ......(13)集电极电流IC(Q11)变为1∶2电流镜电路101的一个输入电流，以至于晶体管Q12被偏压。
结果是，对应的晶体管具有由等式(4)-(12)表示的偏压状态。晶体管Q11的发射极电压VE(Q11)变为等于等式(4)的V1，既，VIN+VBE(Q11)晶体管Q11的基极-发射极结由VBE(Q12)(大约0.7V)反向偏压，并因此晶体管Q5被关断。在这种方式中，只有在电源接通之后，既仅在起动周期期间晶体管Q11工作，也就是说在稳定状态中它不导通。此外晶体管Q11对电路的其他部分不产生不利的影响。在该实施例中，在电流镜电路101利用在图2中所示的结构的情况下，输入电压VIN的允许范围是0V到VCC-VBE，其中VCC是一个正电源电压和VBE是晶体管一个输出侧晶体管的基极-发射极电压，也就是在电流镜1011路中的晶体管Q13，它的电压范围比在图1中的常规电路中的对应电压范围更宽(VBE约0.7V)。
第二实施例
如在图3中所示，其中与在图2中所示相同的部件用相同的符号来表示并且将省略对它们的描述。该实施例由电流镜电路201和202组成，它们被用于分别代替第一实施例中的电流镜电路101和102。
电流镜电路201是一个具有输入至输出电流比为1∶1的电流镜道路。电流镜道路202是由NPN晶体管Q21，Q22，Q23组成。晶体管Q21和Q23是和图2的第一实施例中的晶体管Q16和Q18相同的。晶体管Q22用来代替图2中的晶体管Q17，以便于以和图2的晶体管17的相同方式与电路的其他部分相连接。晶体管Q22的发射极区域是晶体管Q21或Q23的发射极区域的两倍。因此，电流镜电路202的CMIN，CMOUT1和CMOUT2的电流比是1∶2∶1。因此，流经电流镜电路201的输入端CMIN和晶体管Q22的集电极的电流是2IR，它是由等式(7)表示的电流的两倍。由于电流镜电路201的输入至输出电流比是1∶1，所以输出电流等于输入电流，也就是，2IR。因此，该实施例以与在图2中的第一实施例相同的方式工作，并因而具有与后者相同的优点。
第三实施例
如在图4中所示，其中与在图2中所示相同的部件用相同的符号来表示并且将省略对它们的描述。该实施例由一个电阻器R5和一个电流镜电路302组成。电阻器R5插接在晶体管Q12的发射极与电压输入端103和晶体管Q11的基极的连接点之间。电流镜电路302被用来代替第一实施例的电流镜电路102。一个1∶2电流镜电路301与第一实施例的1∶2电流镜电路101是相同的。电流镜电路302这样被构成以至于电阻器R2，R3，和R4被插入在地和对应的晶体管Q31-Q33的发射极之间，晶体管Q31-Q33构成了与在图2中所示相同的电流镜电路。晶体管Q31-Q33用和在第一实施例中相同的方式与电路的其他部件连接。在该实施例中，如果晶体管Q12的集电极电流和电阻器R5的电阻分别被表示为IC(Q12)和R5，并且如果假设晶体管Q12的共发射极电流放大系数是足够的大，那么在晶体管Q12的基极和集电极的连接点上的电压被表示为
V1＝VIN+VBE(Q12)＝R5IC(Q12)    ......(14)另一方面，如果晶体管Q31的集电极电流和电阻器R2的电阻分别被表示IC(Q31)，和如果假设晶体管Q31的共发射极电流放大系数β是足够大，那么在晶体管Q31的基极和发射极的连接点上的电压，也就是电流镜电路302的输入端CMIN被表示为
V2＝VBE(Q31)+R2IC(Q31)         ......(15)由于电阻器R1上的电压VR是电压V1和V1之间的差值，所以它由等式(14)和(15)来表示为
VR＝V1-V2
＝VIN+R5IC(Q12)+VBE(Q12)-R2IC(Q31)-VBE(Q31)
                                   ......(16)
如在第一实施例的等式(7)中所示，流过电阻器R1上的电流IR是
IR＝VR/R1              .......(17)如果假设与对应晶体管Q31-Q33和Q12的发射极连接的电阻器R2-R5具有相同的电阻，那么由晶体管Q31-Q33和电阻器R2-R4组成的电流镜电路302的输入至电压电流比1∶1，如在图2的第一实施例中的情况。由于从晶体管Q32的集电极到电流镜电路Q301的输出端CMOUT的电路部分是与在第一实施例中的电路部分相同，所以晶体管Q12的集电极电流IC(Q12)被表示为
     IC(Q12)＝2IR-IR＝IR         ......(18)另一方面，如果假设晶体管Q31的共发射极电流放大系数β是足够大，那么晶体管Q31的集电极电流等于流过电阻器R1的电流，并且被表示为
     IC(Q31)＝IR           ......(19)因此，如在等式(10)所示，下列关系被保持：
     VBE(Q12)＝VBE(Q31)    ......(20)
此外，如上所述，电阻器R2-R5的电阻满足下列关系：
     R2＝R3＝R4＝R5        ......(21)因此，把等式(18)-(21)代到等式(16)中，可以得到
     VR＝VIN               ......(22)
等式(22)与第一实施例的等式(11)是相同的。因此，如在第一实施例的情况一样，该实施例允许输出电流I0流过电流输出端104，输出电流I0由等式(12)来表示，也就是通过精确地变换输入电压VIN(电压到电流变换)来获得。
从每个晶体管Q32和Q33的角度来看，电流镜电路302的输出电阻R0(CM)被表示为
   R0(CM)＝R0(1+gmR2)          ......(23)其中R0是一个晶体管的输出电阻而gm是该晶体管的跨导。等式(23)表示通过把电阻R3和R4与对应的晶体管Q32和Q33的发射极连接来增加输出电阻R0(CM)。因此，该实施例与第一和第二实施例相比具有增加电流镜电路302的输出电阻的优点，导致改进了精确度。
    第四实施例
如在图5中所示，其中与在图2中所示相同的部件用相同的符号来表示并且将省略对它们的描述。该实施例由一个电阻器R6组成，该电阻R6被插接在地和电压输入端103，晶体管Q12的发射极，及晶体管Q11的基极的连接点之间。
流过电阻器R6(它的电阻是R6)的电流I(R6)是
     I(R6)＝VIN/R6          ......(24)如果电阻R6不存在，那么流入到电压输入端103的电流应该等于晶体管Q12的发射极电流，也就是IR(看等式(8))。电流IR也由等式(7)来表示。因此，如果流入到电压输入端103的电流IR等于通过插入电阻R6流出的电流I(R6)，那么当电阻R6被插入时流过电压输入端103的电流变为零。也就是，电阻R6的插入对减少在电压输入端103上的负载有影响。当驱动电压输入端103的能力是弱的时候，这是有效的。
如上所述，使电流IVIN为零的条件是
       I(R6)＝IR             ......(25)
如果    R6＝R1               ......(26)
那么根据等式(7)，(11)和(25)这个条件被满足。
第五实施例
如在图六中所示，其中与在图2中所示相同的部件用相同的符号来表示并且将省略对它们的描述。该实施例包括一个NPN晶体管Q41，该晶体管的集电极与电压输入端103，晶体管Q12的发射极，和晶体管Q11的基极的连接点相连接，它的发射极接地，而它的基极与构成电流镜电路102的对应晶体管Q16-Q18的基极连接。
由于晶体管Q41的基极和发射极分别与晶体管Q16的基极和发射极连接，所以晶体管Q41的集电极电流等于晶体管Q16的集电极电流。如果晶体管Q41和Q16的集电极电流分别由IC(Q41)和IC(Q16)表示，那么
   IC(Q41)＝IC(Q16)＝IR       ......(27)因此，流过电压输入端103的电流I(VIN)是I(VIN)＝IC(Q12)-IC(Q41)＝IR-IR＝0  ......(28)此外，如在图5的第五实施例中的情况一样，给实施例具有减少在电压输入端103上负载的效果。
本发明不限于上述的实施例。例如，图3的第二实施例可以这样被变型以至于图4的电阻R5被插入在电压输入端103和晶体管Q11的发射极之间并且图4的电阻R2-R4被插入在地和电流镜电路202中的对应晶体管Q21，Q22，和Q23的发射极之间。虽然在图5和6中电阻器R6和晶体管Q41以相同的方式被加到图2的第一实施例中，但是它们也可以被加到图3的第二实施例中。

Claims (9)

1，一种用于把输入电压变为输出电流的电路，该输入电压被施加在输入端和参考电位之间，该电路包括：
第一电流镜电路，用于根据一个第二电流来产生一个第一电流，第一电流与第二电流成正比，第一电流流过一个第一端，而第二电流流过一个第二端；
第二电流镜电路，用于根据一个第三电流来产生输出电流和第二电流，输出电流和第二电流的每一个与第三电流成正比，第二电流流过一个第一输出端，输出电流流过一个第二输出端；
一个双极晶体管，它在一个连接点上接收来自第一电流镜电路的第一电流，该连接点把双极晶体管的集电极与基极连接并与第一电流镜电路的第一端连接，该双极晶体管的发射极与接收输入电压的输入端连接；和
一个电阻器，双极晶体管的连接点通过该电阻器与第二电流镜电路的第三端连接。
2，根据权利要求1的电路，其中第一电流镜电路产生第一电流，该第一电流是第二电流的两倍，并且第二电流镜电路产生输出电流和第二电流，该输出电流和第二电流均等于第三电流。
3，根据权利要求1的电路，其中第一电流镜电路产生第一电流，该第一电流等于第二电流，并且第二电流镜电路产生等于第三电流的输出电流和为第三电流两倍的第二电流。
4，根据权利要求1-3中任一个的电路，其中双极晶体管使第一电流分流出第三电流，第三电流使等于输入电压的一个电压在电阻器上被产生。
5，根据权利要求1-3中任一个的电路，其中第二电流镜电路包括：
一个第一晶体管，它的基极和集电极共同地与第三端连接，它的发射极与参考电位连接；
一个第二晶体管，它的集电极与第一输出端连接，它的基极与第一晶体管的基极连接，它的发射极与参考电位连接；
一个第三晶体管，它的集电极与第二输出端连接，它的基极与第一晶体管的基极连接，它的发射极与参考电位连接。
6，根据权利要求5的电路，还包括：
一个第一电阻器，双极晶体管的发射极通过该电阻器与输入端连接；
一个第二电阻器，第一晶体管的发射极通过该电阻器与参考电位连接，第二电阻器具有与第一电阻器相同的电阻；
一个第三电阻器，第二晶体管的发射极通过该电阻器与参考电位连接，第三电阻器具有与第一电阻器相同的电阻；
一个第四电阻器，第三晶体管的发射极通过该电阻器与参考电位连接，第四电阻器具有与第一电阻器相同的电阻。
7，根据权利要求1-3中任一个的电路，还包括：
一个第一电阻器，双极晶体管的发射极通过该电阻器与参考电位连接。
8，根据权利要求5的电路，还包括：
一个第四晶体管，它的集电极与双极晶体管的发射极连接，它的基极与第一晶体管的基极连接，它的发射极与参考电位连接。
9，根据权利要求1-3中任一个的电路，还包括：
一个启动晶体管，用于把一个初始电流提供给第一电流镜电路的第二输入端，启动晶体管的基极与输入端连接，启动晶体管的集电极与第一电流镜电路的第二端连接，并且启动晶体管的发射极与双极晶体管的连接点连接。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1890876B (zh) * 2003-12-04 2010-11-10 日本电气株式会社 具有电流补偿电路的可变增益电压/电流转换器电路
CN101056057B (zh) * 2006-04-11 2011-03-09 瑞萨电子株式会社 能减少外部零件数量的电源电路
CN103582822A (zh) * 2011-03-30 2014-02-12 电力电子测量有限公司 用于电流测量的设备
CN112425059A (zh) * 2018-04-26 2021-02-26 ams有限公司 逆变器电路装置
CN112445265A (zh) * 2019-09-04 2021-03-05 亚德诺半导体国际无限责任公司 具有互补电流镜的电压-电流转换器

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2767976B1 (fr) * 1997-08-28 1999-11-12 Sgs Thomson Microelectronics Dispositif d'aide au demarrage pour une pluralite de sources de courant
WO1999022445A1 (en) * 1997-10-23 1999-05-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Differential voltage-to-current converter
DE69710467T2 (de) * 1997-10-23 2002-11-07 St Microelectronics Srl Erzeugung von symetrischen temperaturkompensierten rauscharmen Referenzspannungen
US6058033A (en) * 1998-10-08 2000-05-02 Cadence Design Systems, Inc. Voltage to current converter with minimal noise sensitivity
DE50012856D1 (de) * 2000-02-15 2006-07-06 Infineon Technologies Ag Spannungs-Strom-Wandler
US6528980B1 (en) * 2001-03-22 2003-03-04 National Semiconductor Corporation Method and system for multiple bias current generator circuits that start each other
US6940318B1 (en) 2003-10-06 2005-09-06 Pericom Semiconductor Corp. Accurate voltage comparator with voltage-to-current converters for both reference and input voltages
WO2007046732A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A transconductance stage arrangement
KR102645784B1 (ko) * 2018-12-11 2024-03-07 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 이를 포함하는 반도체 시스템

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4591739A (en) * 1982-11-26 1986-05-27 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Impedance conversion circuit
DE3402006C2 (de) * 1984-01-21 1986-06-26 Günter Horst 7927 Sontheim Röhm Sicherungseinrichtung an einer Schußwaffe
JPS6369306A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Seikosha Co Ltd 電流ミラ−回路
US5451859A (en) * 1991-09-30 1995-09-19 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Linear transconductors
JP2830578B2 (ja) * 1992-02-19 1998-12-02 日本電気株式会社 定電流発生回路
JPH05259755A (ja) * 1992-03-16 1993-10-08 Toshiba Corp 電圧電流変換回路
US5329747A (en) * 1992-11-04 1994-07-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Method to access carrying handle on bundle wrapped prepackaged items
US5386200A (en) * 1993-12-14 1995-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. IGFET current mirror amplifiers with nested-cascode input and output stages

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1890876B (zh) * 2003-12-04 2010-11-10 日本电气株式会社 具有电流补偿电路的可变增益电压/电流转换器电路
CN101056057B (zh) * 2006-04-11 2011-03-09 瑞萨电子株式会社 能减少外部零件数量的电源电路
CN103582822A (zh) * 2011-03-30 2014-02-12 电力电子测量有限公司 用于电流测量的设备
CN103582822B (zh) * 2011-03-30 2016-09-14 电力电子测量有限公司 用于电流测量的设备
CN112425059A (zh) * 2018-04-26 2021-02-26 ams有限公司 逆变器电路装置
CN112425059B (zh) * 2018-04-26 2024-05-03 ams有限公司 逆变器电路装置
CN112445265A (zh) * 2019-09-04 2021-03-05 亚德诺半导体国际无限责任公司 具有互补电流镜的电压-电流转换器
CN112445265B (zh) * 2019-09-04 2022-04-29 亚德诺半导体国际无限责任公司 电压-电流转换器及电子组件

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JP2669389B2 (ja) 1997-10-27

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