DE10060842C2 - Stromspiegelschaltung - Google Patents
StromspiegelschaltungInfo
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- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromspiegelschaltung zur Erzeugung eines in einem
Ausgangszweig fließenden Ausgangsstroms, der einem in einem zwischen einem Ver
sorgungsspannungsanschluß und Masse liegenden Eingangszweig fließenden Referenz
strom entspricht, mit einem ersten bipolaren Transistor im Eingangszweig, durch dessen
Kollektor-Emitter-Strecke der von einer mit dem Kollektor verbundenen Stromquelle
gelieferte Referenzstrom fließt, und einem zweiten bipolaren Transistor im Ausgangs
zweig, durch dessen Kollektor-Emitter-Strecke der Ausgangsstrom fließt, wobei die Ba
sis-Anschlüsse der beiden Transistoren miteinander verbunden sind.
Stromspiegelschaltungen werden dazu verwendet, in einem Ausgangszweig einen Strom
zu erzeugen, der möglichst genau einem in einem Eingangszweig fließenden Strom ent
spricht. Es ist auch möglich, in einer solchen Schaltung den Strom im Ausgangszweig so
zu erzeugen, daß er in einem genauen Verhältnis zum Strom im Eingangszweig steht. In
einer bekannten Schaltung dieser Art, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind zwei bipolare
Transistoren 10, 12 vorgesehen, von denen der erste im Eingangszweig liegt, während
der zweite im Ausgangszweig liegt. Der Referenzstrom Ir, der im Eingangszweig fließt
und in den Ausgangszweig als Strom Ia gespiegelt werden soll, wird von einer Strom
quelle 14 erzeugt. Wie zu erkennen ist, sind die Basis-Anschlüsse der beiden Transisto
ren 10 und 12 miteinander verbunden, und der von diesen Transistoren benötigte Basistrom
Ib wird über die Drain-Source-Strecke eines MOS-Feldeffekttransistors 16 gelie
fert, dessen Gate-Anschluß mit dem Kollektor des Transistors 10 verbunden ist. Da der
Gate-Anschluß des MOS-Feldeffekttransistors 16 keinen Strom aufnimmt, fließt durch
die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 10 der Referenzstrom Ir, der von der
Stromquelle 14 erzeugt wird. Dieser Strom fließt dann aufgrund der bekannten Strom
spiegelwirkung auch durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 12, so daß die
gewünschte Wirkung erreicht wird, nämlich daß im Ausgangszweig der Schaltung ein
dem Referenzstrom Ir entsprechender Strom Ia fließt.
Diese bekannte Schaltung von Fig. 2 erfüllt zwar die genannte Bedingung sehr genau,
jedoch hat sie Nachteile, wenn nur eine kleine Versorgungsspannung Vdd zur Verfügung
steht, wie dies bei modernen batteriegespeisten elektronischen Geräten häufig der Fall
ist. Wie zu erkennen ist, stellt sich am Punkt A der Schaltung eine Spannung ein, die der
Summe der Basis-Emitter-Spannung des bipolaren Transistors 10 und der Schwellen
spannung Vth des MOS-Feldeffekttransistors 16 entspricht. Diese beiden Spannungen
liegen etwa in der Größenordnung von 0,7 V, so daß am Punkt A eine Spannung von
mindestens 1,4 V auftritt. Wenn nun die Versorgungsspannung VDD nur 1,8 V beträgt,
wie dies in praktischen Anwendungen durchaus der Fall sein kann, dann steht für den
Betrieb der Stromquelle 14 nur noch eine Spannung von maximal 0,4 V zur Verfügung,
die nicht ausreicht, die Stromquelle 14 mit einfachen Mitteln so aufzubauen, daß sie zu
verlässig den gewünschten Referenzstrom Ir liefert. Die Schaltung von Fig. 2 eignet
sich also nur für den Betrieb mit höheren Versorgungsspannungen.
In der deutschen Patenschrift DE 30 24 422 C2 ist eine Stromspiegelschaltung der ein
gangs genannten Art beschrieben, die einen ersten bipolare Transistor und einen zweiten
bipolaren Transistor umfaßt, deren Basisstrom von dem Ausgangsstrom eines weiteren
aus einem dritten bipolaren Transistor und einem vierten bipolaren Transistor bestehen
den Stromspiegel geliefert wird, dessen Eingangsstrom durch den Kollektorstrom eines
fünften als Stromquelle wirkenden bipolaren Transistor bestimmt wird. Die Basis des
fünften bipolaren Transistors ist mit dem Kollektor des im Eingangszweig der ersten
Stromspiegelschaltung liegenden ersten bipolaren Transistors verbunden und sein Emit
ter liegt auf dem Potential der Versorgungsspannung. Der Basisstrom des fünften bipolaren
Transistors muß allerdings direkt von dem im Eingangszweig des ersten Stromspie
gels fließenden Referenzstrom geliefert werden und dieser wird folglich um diesen Be
trag verfälscht. Damit ist diese Schaltung ungeeignet für Anwendungen mit sehr hohen
Anforderungen an die Präzision des Verhältnisses zwischen Referenzstrom und Aus
gangsstrom.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromspiegelschaltung gemäß dem oben
erwähnten Stand der Technik so zu modifizieren, daß sie mit hoher Genauigkeit den im
Eingangszweig fließenden Referenzstrom in den Ausgangszweig spiegelt, ohne dabei
den Referenzstrom durch zusätzliche Stromquellen oder -senken im Eingangszweig zu
verändern.
Diese Aufgabe wird in einer Stromspiegelschaltung gemäß dem oben erwähntem Stand
der Technik dadurch gelöst, daß die Stromquelle welche zur Ansteuerung des zweiten
Stromspiegels benötigt wird, aus einem MOS-Feldeffekttransistor besteht. Da der Gate-
Anschluß von MOS-Feldeffekttransistoren praktisch keinen Strom aufnimmt oder abgibt,
kann die erfindungsgemäße Stromspiegelschaltung mit großer Genauigkeit den Refe
renzstrom Ir in ihren Ausgangszweig spiegeln.
Fig. 1 eine Stromspiegelschaltung gemäß der Erfindung und
Fig. 2 eine Stromspiegelschaltung nach dem Stand der
Technik.
Die Stromspiegelschaltung von Fig. 1 enthält als Grundbe
standteile die beiden bipolaren Transistoren 10 und 12 sowie
die den Referenzstrom Ir liefernde Stromquelle 14. Der zu
erzeugende Ausgangsstrom Ia fließt durch einen Lastwider
stand R.
Die Schaltung von Fig. 1 enthält eine weitere Stromspiegel
schaltung, die aus zwei p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren
16 und 18 sowie einem als Stromquelle wirkenden n-Kanal-MOS-
Feldeffekttransistor 20 besteht. Die Gate-Anschlüsse der p-
Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren 16 und 18 sind miteinander
verbunden, während ihre Source-Anschlüsse an der Versor
gungsspannung VDD liegen. Der Drain-Anschluß des p-Kanal-
MOS-Feldeffekttransistors 16 ist mit den Gate-Anschlüssen
dieser beiden MOS-Transistoren verbunden. Ferner ist mit dem
Drain-Anschluß des p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors 16 der
Drain-Anschluß des n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors 20 ver
bunden, dessen Source-Anschluß direkt an Masse gelegt ist.
Wie im Schaltbild von Fig. 1 zu erkennen ist, tritt am
Punkt A eine Spannung auf, die der Schwellenspannung Vth des
n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors 20 entspricht. Dies bedeu
tet, daß bei gleicher Versorgungsspannung VDD für den Be
trieb der Stromquelle 14 eine Spannung zur Verfügung steht,
die gegenüber der Stromspiegelschaltung von Fig. 2 um die
Basis-Emitter-Spannung Vbe höher ist. Bei einer Versorgungs
spannung VDD von 1,8 V und einer Transistorschwellenspannung
Vth von 0,7 V steht somit am Schaltungspunkt A eine Spannung
von 1,1 V zur Verfügung. Mit dieser Spannung läßt sich mit
einfachen Mitteln die Stromquelle 14 betreiben. Das ange
strebte Ziel, nämlich den im Eingangszweig fließenden Refe
renzstrom Ir exakt in den Ausgangszweig zu spiegeln, wird
daher auf sehr einfache Weise erreicht.
Claims (2)
1. Stromspiegelschaltung zur Erzeugung eines in einem Ausgangszweig fließenden
Ausgangsstroms, der einem in einem zwischen einem Versorgungsspannungsanschluß
und Masse liegenden Eingangszweig fließenden Referenzstrom entspricht, mit einem
ersten bipolaren Transistor im Eingangszweig, durch dessen Kollektor-Emitter-Strecke
der von einer mit dem Kollektor verbundenen Stromquelle gelieferte Referenzstrom
fließt, und einem zweiten bipolaren Transistor im Ausgangszweig, durch dessen Kollek
tor-Emitter-Strecke der Ausgangsstrom fließt, wobei die Basis-Anschlüsse der beiden
Transistoren miteinander verbunden sind, und einer weiteren Stromspiegelschaltung (16,
18) mit einem zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß und Masse liegenden Ein
gangszweig und einem zwischen dem Versorgungsspannungsanschluß und den verbun
denen Basis-Anschlüssen der beiden bipolaren Transistoren (10, 12) liegenden Aus
gangszweig zur Erzeugung eines Basisstroms (Ib) für diese Transistoren, wobei im Ein
gangszweig dieser weiteren Stromspiegelschaltung (16, 18) ein von der Kollektorspan
nung des ersten bipolaren Transistors (10) gesteuerter Transistor (20) liegt, dessen Aus
gangsstrom (I2b) in den Ausgangszweig dieser weiteren Stromspiegelschaltung (16, 18)
gespiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Transistor (20) aus einem MOS-
Feldeffekttransistor besteht.
2. Stromspiegelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der MOS-
Feldeffekttransistor ein n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (20) ist, dessen Source-
Anschluß an Masse liegt, daß die weitere Stromspiegelschaltung zwei p-Kanal-MOS-
Feldeffekttransistoren (16, 18) enthält, deren Gate-Anschlüsse miteinander verbunden
sind, wobei der Drain-Anschluß des einen p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (16) mit
dem Drain-Anschluß des n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (20) und mit seinem Gate-
Anschluß verbunden ist und wobei der Drain-Anschluß des anderen p-Kanal-MOS-
Feldeffekttransistors (18) mit den Basisanschlüssen der beiden bipolaren Transistoren
(10, 12) verbunden ist, während die Source-Anschlüsse der p-Kanal-MOS-
Feldeffekttransistoren (16, 18) mit dem Versorgungsspannungsanschluß verbunden sind.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3024422C2 (de) * | 1980-06-28 | 1988-09-29 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg, De | |
JPH06138967A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カレントミラー回路 |
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---|---|---|---|---|
EP0443239A1 (de) * | 1990-02-20 | 1991-08-28 | Precision Monolithics Inc. | Stromspiegel mit Basisstromkompensation |
JPH08328676A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Nippon Motorola Ltd | 低電圧動作用電圧源装置 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3024422C2 (de) * | 1980-06-28 | 1988-09-29 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg, De | |
JPH06138967A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カレントミラー回路 |
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EP1213636A3 (de) | 2004-08-04 |
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