DE3419664C2 - - Google Patents

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    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromspiegelschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
Eine Stromspiegelschaltung der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bei einer Konstantstromquellenschaltung eingesetzt worden (DE 29 23 360 A1). Bei der bekannten Schaltung läßt sich allerdings nicht ohne weiteres ein ausgewähltes Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnis genau erzielen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Stromspiegelschaltung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand über einen weiten Bereich von Spannungen ein ausgewähltes Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnis genau erzielt und mit einer relativ niedrigen Betriebsspannung gearbeitet werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Stromspiegelschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert, wobei in den einzelnen Zeichnungen einander entsprechende Elemente bzw. Einrichtungen durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Diagramm eine bekannte Stromspiegelschaltung.
Fig. 2 zeigt in einem schematischen Diagramm eine weitere Ausführungsform einer bekannten Stromspiegelschaltung, wobei die Betriebsspannung zumindest zweimal so groß ist wie die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren.
Fig. 3 zeigt in einem schematischen Diagramm eine noch weitere Stromspiegelschaltung, bei der das Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnis mit Genauigkeit gewählt werden kann.
Fig. 4 zeigt in einem schematischen Diagramm eine weitere Stromspiegelschaltung, bei der die Betriebsspannung niedrig ist in Bezug auf andere bisher bekannte Stromspiegelschaltungen.
Fig. 5 zeigt in einem schematischen Diagramm eine Stromspiegelschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt in einem schematischen Diagramm eine Stromspiegelschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Schwingen der Schaltung vermieden ist.
Im allgemeinen ist eine sogenannte Stromspiegelschaltung bekannter Art grundsätzlich so aufgebaut, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist. Dies bedeutet, daß zwei Transistoren mit ihren Basiskreisen gemeinsam verbunden sind und daß die Emitterkreise der betreffenden Transistoren gemeinsam an einer Vorspannungsquelle angeschlossen sind. Einer der beiden Transistoren ist als Diode geschaltet, indem die Basis und der Kollektor dieses Transistors miteinander verbunden sind. Der Kollektorkreis des betreffenden Transistors ist ferner über eine Konstantstromquelle mit einem relativen Erd- bzw. Massepotential führenden Schaltungspunkt verbunden. Im Kollektorkreis des anderen Transistors liegt die Last. Gemäß Fig. 1 ist insbesondere eine Eingangsstromquelle Q₀ mit dem Kollektorkreis des Transistors Q1 und ferner mit relativem Erd- bzw. Massepotential verbunden. Diese Eingangsstromquelle ist eine konventionelle Konstantstromsignalquelle, die den Eingangsstrom I₀ bereitstellt bzw. liefert. Der Ausgangstransistor der in Fig. 1 dargestellten Stromspiegelschaltung ist der Transistor Q2. Die entsprechenden Emitterkreise der Transistoren Q1 und Q2 sind am Anschluß T1 gemeinsam angeschlossen, mit dem eine geeignete Vorspannungsquelle verbunden ist, welche eine Vorspannung Vcc abgibt. Der Kollektorstromkreis des Transistors Q2 ist an einer Strom-Auswerteeinrichtung 10 angeschlossen, die irgendeine Schaltung sein kann, welche einen sie durchfließenden bekannten Strom benötigt, wie ein Teil einer integrierten Halbleiterschaltung, der einen bestimmten Vorstrom benötigt. Der gemeinsame Basiskreis der Transistoren Q1 und Q2 ist mit dem Verbindungspunkt des Kollektorkreises des Transistors Q1 und der Eingangsstromquelle Q₀ verbunden, um den Transistor Q1 funktionell als Diode zu betreiben. Diese Stromspiegelschaltung arbeitet so, daß dann, wenn ein Eingangs- oder Referenzstrom I₀ fließt, was durch die Eingangsstromquelle Q₀ bewirkt wird, der Ausgangsstrom I₂ in dem Kollektorstrom des Transistors Q1 fließen wird. Dieser Strom ist der gewünschte Strom, der in die Strom- Auswerteeinrichtung 10 fließt. Dies bedeutet, daß der Eingangsstrom I₀ am Ausgang (I₂) gespiegelt ist und daß die meisten der den Anordnungen bzw. der Anordnung anhaftenden Halbleiter-Temperaturinstabilitäten überwunden sind.
Bei dieser bekannten Stromspiegelschaltung besteht ein Weg zur Erzielung des gewünschten Ausgangs-Eingangs- Stromverhältnisses darin, das Verhältnis der Übergangsbereiche in den Basis-Emitter-Wegen der entsprechenden Transistoren Q1 und Q2 auszuwählen. So kann beispielsweise das Verhältnis zwischen den Halbleiter-Übergangsbereichen in den Basis-Emitter-Wegen der Transistoren Q1 und Q2 mit 1 : n gewählt werden, um folgende Beziehung zu erfüllen:
Sogar in dem Fall, daß derartige Basis-Emitter-Übergangsbereiche in geeigneter Weise gewählt sind, sind dennoch endliche Werte des in den Transistoren Q1 und Q2 fließenden Basisstroms vorhanden, die nicht vernachlässigt werden können. Dieser Basisstrom führt dann zu der folgenden Beziehung:
Es sei darauf hingewiesen, daß mit hFE die Kurzschluß- Stromverstärkung (in Basisschaltung) angegeben ist, d. h. der Durchlaßstrom-Verstärkungsfaktor der Transistoren Q1 und Q2. Damit kann die Vereinfachung der oben angegebenen Gleichung (1) zur Erzielung des gewünschten Stromverhältnisses I₂/I₀ für den Aufbau derartiger Stromspiegelschaltungen nicht angewandt werden. Aus einer erneuten Betrachtung der zuvor angegebenen Gleichung (2) kann ersehen werden, daß dieses Problem verschärft ist, wenn der Wert des kleinen n größer wird oder wenn der Stromverstärkungsfaktor hFE kleiner wird. Dadurch verringert sich die Genauigkeit, mit der das gewünschte Stromverhältnis erzielt werden kann.
Um diesen Nachteil in der in Fig. 1 gezeigten bekannten Stromspiegelschaltung zu überwinden, wurde eine verbesserte Stromspiegelschaltung für den Einsatz vorgeschlagen, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dieser Stromspiegelschaltung wird anstelle der Verbindung des gemeinsamen Basiskreises mit dem die Eingangsstromquelle enthaltenden Kollektorkreis der Basisstrom der Transistoren Q1 und Q2 mittels eines zusätzlichen Transistors Q3 verstärkt, der mit seinem Emitter an den Basiskreis angeschlossen ist und der mit seinem Kollektorkreis auf relativem Masse- bzw. Erdpotential liegt. Der Basiskreis des betreffenden zusätzlichen Transistors ist an dem Verbindungspunkt zwischen dem Kollektorkreis des Transistors Q1 und der Eingangsstromquelle Q₀ angeschlossen. Da der Basisstrom der Transistoren Q1 und Q2 erzielt wird, nachdem er einer Stromverstärkung durch die Wirkung des Transistors Q3 unterzogen worden ist, kann das Ausgangs/ Eingangs-Stromverhältnis wie folgt angegeben werden:
Damit kann ersehen werden, daß der Fehler oder die Ungenauigkeit in der Erzielung des Stromverhältnisses I₂/I₀ bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 auf 1/hFE basieren wird im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung. Demgemäß ist die Genauigkeit des Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnisses verbessert.
Dennoch weist die in Fig. 2 dargestellte Stromspiegelschaltung noch Nachteile auf, da sie eine Betriebsspannung benötigt, die höher ist als bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung; gemäß Fig. 2 muß die Betriebsspannung insbesondere 2VBE betragen, wobei VBE die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren Q1 oder Q2 und Q3 ist. Dies kann daraus ersehen werden, daß der Stromweg zwischen Vcc und Erd- bzw. Massepotential über die Transistoren verlaufen muß, welche die Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 2 bilden. Ein Weg zur Verbesserung der Genauigkeit des Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnisses bei der in Fig. 2 dargestellten Stromspiegelschaltung bestünde darin, Emitterwiderstände in die Emitterzweige der Transistoren Q1 und Q2 einzufügen. Diese würde jedoch sodann die Betriebsspannung der Schaltung noch weiter erhöhen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 1 die Größe VBE als ihre niedrigst mögliche Betriebsspannung hat, wobei VBE der Spannungsabfall über die Basis-Emitter-Verbindungsstrecke des Transistors Q1 oder Q2 ist. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß bei der Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 2 das Kollektorpotential des Transistors Q1 in bezug auf die Vorspannung Vcc bei Vcc-2VBE festliegt, während bei der Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 1 das Kollektorpotential des Transistors Q1 in bezug auf die Vorspannung der Vorspannungsquelle Vcc festliegt bei Vcc-VBE. Damit dürfte ersichtlich sein, daß das Kollektorpotential in bezug auf die Vorspannung nicht willkürlich gewählt werden kann, sondern daß das betreffende Potential vielmehr eine Funktion der Parameter der für diese Stromspiegelschaltungen speziell gewählten Transistoren ist. Der Begriff Transistoren wird hier im generellen Sinne verwendet; die betreffenden Transistoren können dabei in einer integrierten Schaltung oder als diskrete Einrichtungen bzw. Elemente gebildet sein.
Die vorstehend aufgezeigten Mängel werden durch die in Fig. 3 gezeigte Schaltungsanordnung überwunden, bei der die in typischer Weise eine Stromspiegelschaltung bildenden Elemente vorhanden sind. Dabei sind insbesondere die Transistoren Q1 und Q2 mit ihren Basiskreisen miteinander verbunden, und die Emitterkreise der betreffenden Transistoren sind gemeinsam an einem die Vorspannung Vcc führenden Anschluß T1 angeschlossen. Der Eingangsstrom I₀ fließt dabei durch die Wirkung der Konstantstromquelle Q₀, die im Kollektorkreis des ersten Transistors Q1 liegt. Der Ausgangsstrom I2 fließt in die Strom-Auswerteeinrichtung 10, die im Kollektorkreis des zweiten Transistors Q2 liegt. An dieser Stelle hören die Gemeinsamkeiten mit bekannten Schaltungen auf. Ein Differenzverstärker 11 wird im vorliegenden Fall dazu benutzt, die Basisströme der Transistoren Q1 und Q2 zu steuern. Diese Differenzverstärker 11 besteht aus zwei in einer Differenzverstärkeranordnung miteinander verbundenen Transistoren Q11 und Q12, deren Halbleiter-Polaritäten entgegengesetzt sind zu jenen der Transistoren Q1 und Q2. Bei dieser Ausführungsform sind speziell die Transistoren Q1 und Q2 durch Transistoren vom pnp-Leitfähigkeitstyp gebildet, und die Transistoren Q11 und Q12 sind Transistoren des npn- Leitfähigkeitstyps. Die Differenzverstärker-Transistoren Q11 und Q12 sind mit ihren entsprechenden Emitterkreisen gemeinsam an einer zweiten Konstantstromquelle angeschlossen, die aus dem Transistor Q10 und der Spannungsquelle V10 besteht. Der Transistor Q10 ist dabei speziell mit seinem Kollektorkreis mit den gemeinsamen Emittern der Transistoren Q11 und Q12 verbunden. Der Emitterkreis des Transistors Q10 liegt auf einem relativen Masse- bzw. Erdpotential. Der Basiskreis des betreffenden Transistors Q10 ist an einer Vorspannungsquelle V10 angeschlossen. Durch diese Schaltungsanordnung wird das Fließen eines Konstantstroms I10 durch die Kollektor- Emitter-Strecke des Transistors Q10 bewirkt. Dabei wird der Bezugsstrom des Differenzverstärkers 10 festgelegt.
Ein Eingang des durch die Transistoren Q11 und Q12 gebildeten Differenzverstärkers 11 ist der Basiskreis des Transistors Q11. Dieser Basiskreis ist mit dem Kollektorkreis des Transistors Q1 der Stromspiegelschaltung verbunden. Der andere Eingang des Differenzverstärkers 11 ist der Basiskreis des Transistors Q12; dieser Basiskreis ist mit dem die Plusspannung abgebenden Anschluß der Vorspannungsquelle V12 verbunden. Der Differenzverstärker 11 ist mit einer Hilfs-Stromspiegelschaltung 12 verbunden, die aus den Transistoren Q13 und Q14 besteht. Die Hilfs- bzw. Zusatz-Stromspiegelschaltung 12 ist dieselbe Stromspiegelschaltung wie die in Fig. 1 gezeigte bekannte Stromspiegelschaltung. Bei dieser Stromspiegelschaltung sind die beiden Transistoren Q13 und Q14 in einer gemeinsamen Emitterkonfiguration an einer Vorspannungsquelle Vcc angeschlossen, und die gemeinsamen Basiskreise der betreffenden Transistoren sind mit dem Kollektorkreis des einen Transistors der beiden Transistoren verbunden. Demgemäß bilden die Transistoren Q13 und Q14 eine konventionelle Stromspiegelschaltung, deren Eingangsstrom über den Kollektorkreis des Transistors Q11 gewonnen wird und deren Ausgangsstrom zur Steuerung des gemeinsamen Basiskreises der Grund-Stromspiegelschaltung Q1, Q2 dient. Der Eingangsstrom der Stromspiegelschaltung 12 wird durch den Differenzverstärker bestimmt; er ist gegeben mit I10. In dieser Hilfs-Stromspiegelschaltung 12, die bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird, ist das Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnis mit 1 gewählt, was bedeutet, daß n=1 ist.
Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 bildet die Kombination des Differenzverstärkers 11 und der Stromspiegelschaltung 12 einen nichtinvertierenden Stromverstärker 13. Durch Verbinden des nichtinvertierenden Verstärkers mit den Transistoren Q1 und Q2 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise ist der Strom, der aus der Aufteilung des Basisstroms der Transistoren Q1 und Q2 durch die Stromverstärkung des nichtinvertierenden Stromverstärkers 13 resultiert, der Basisstrom des Transistors Q11. Demgemäß vergleicht die Verstärkerschaltung 11 den Kollektorstrom I1 des Transistors Q1 und den festliegenden Eingangsstrom I₀, wie er durch die Konstantstromquelle Q₀ bestimmt ist. Die Differenz zwischen den betreffenden Strömen wird im Sinne einer Gegenkopplung bzw. negativ dem Transistor Q1 über den nichtinvertierenden Verstärker 13 rückgekoppelt. Daraus ergibt sich folgende Gleichung für das Ausgangs-/Eingangs- Stromverhältnis der Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 3:
Es sei darauf hingewiesen, daß mit I10 der Kollektor- Emitter-Strom gegeben ist, der im Transistor Q10 fließt. Wenn I10/I₀ klein genug gewählt werden kann, d. h. so gewählt werden kann, daß es nahe genug bei 0 ist, dann ist die obige Gleichung (4) etwa die gleiche Gleichung wie Gleichung (1), die das Ausgangs-Eingangs-Stromverhältnis für die bekannte Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 1 angibt.
Die obige Analyse bezüglich der Transistoren, welche die Gegenstand der angestellten Betrachtungen darstellenden Schaltungen bilden, ist unter Anwendung der Untersuchungsmethode mit kleinem Signal oder Gleichstrom durchgeführt worden. In dem Fall, daß der Eingangsstrom I₀ jedoch eine Wechselstromkomponente aufweist, wäre das Ausgangs-/Eingangs-Stromverhältnis durch folgende Gleichung gegeben:
Dabei ist mit i₀ der Eingangsstrom bezeichnet, der eine Wechselstromkomponente aufweist. Mit i₂ ist der Ausgangsstrom bezeichnet, der eine entsprechende Wechselstromsignalkomponente aufweist. Mit hFE1 ist die Kurzschluß- Stromverstärkung (in Basisschaltung) oder die Verstärkung der Transistoren Q1, Q2, Q13 und Q14 bezeichnet. Mit hFE1 ist die Kurzschluß-Stromverstärkung der Transistoren Q11 und Q12 angegeben.
Die in Fig. 3 dargestellte Stromspiegelschaltung bringt eine ausgezeichnete Genauigkeit des Ausgangs-Eingangs- Stromverhältnisses mit sich, und ihre Betriebsspannung ist hauptsächlich durch die Vorspannung V₁₂ bestimmt. Damit kann die betreffende Stromspiegelschaltung beliebig über einen relativ weiten Bereich von etwa (Vcc-VBE) bis etwa VBE gesteuert werden. Da die Spannung Vcc am Anschluß T1 bei oder oberhalb von (VBE+VCE) ausgewählt werden kann, kann die Stromspiegelschaltung gemäß Fig. 3 bei einem niedrigen Spannungspegel im Vergleich zu bisher bekannten Stromspiegelschaltungen arbeiten.
Während die in Fig. 3 gezeigte Stromspiegelschaltung den Vorteil mit sich bringt, daß die Vorwärtsverstärkung bei einem relativ hohen Pegel bzw. Wert gewählt werden kann, hat sich gezeigt, daß die betreffende Schaltungsanordnung einen Mangel insoweit zeigt, als sie relativ leicht zu Schwingen neigt. Diese Schwingneigung wird dadurch überwunden, daß die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 so modifiziert wird, daß sich die aus Fig. 4 ersichtliche Anordnung ergibt. Aus einem Vergleich der betreffenden Schaltungsanordnungen dieser beiden Figuren ergibt sich, daß die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 vorgesehene Hilfs-Stromspiegelschaltung 12 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ersetzt ist durch den Widerstand R4. Da der Widerstand R4 ein passives Bauelement ist, und zwar anstelle der aktiven Transistorelemente, welche bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 die Stromspiegelschaltung 12 bilden, ist die Schwingneigung eliminiert. Damit ist die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 relativ stabiler. Als Beispiel für den Wert des Widerstands R4 sei angenommen, daß der in die Strom-Auswerteeinrichtung 10 fließende Ausgangsstrom I2 einen Wert von 100 μA hat. Sodann kann der Widerstandswert des Widerstands R4 mit etwa 30 000 Ohm gewählt werden. Dies würde zu einem Strom von 20 μA führen, der als Kollektorstrom I10 durch den Transistor Q10 fließt, der die Konstantstromquelle für den Differenzverstärker 11 bildet.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen zusätzlichen Transistor Q15 auf, der ein Widerstandselement R5 mit dem gemeinsamen Basiskreis der Transistoren Q1 und Q2 verbindet. Der Transistor Q15 ist als Diode geschaltet, indem seine Basis und sein Kollektor miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform ist eine Stromspiegelschaltung 14 dadurch gebildet, daß, wie gezeigt, die Transistoren Q1, Q15 und Q2 miteinander verbunden sind. Der Ausgangsstrom des Differenzverstärkers 11 wird der gemeinsamen Verbindung der Basis und des Kollektors des Transistors Q15 und der Basiskreise der Transistoren Q1 und Q2 zugeführt. Dies führt wiederum zu einer negativen Rückkopplung zu dem gemeinsamen Basiskreis der Transistoren Q1 und Q2, und zwar auf der Grundlage der ermittelten Differenz im Kollektorstrom des Transistors Q1 und des Eingangsstroms I₀ durch den Differenzverstärker 11, an dessen anderen Eingang die Vorspannung V12 liegt.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromspiegelschaltung ist in Fig. 6 gezeigt. Bei dieser Stromspiegelschaltung werden Schwingungen, die durch den Einsatz einer Hilfs- bzw. Zusatz-Stromspiegelschaltung hervorgerufen werden, vermieden. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist eine Schwingungsverhütungsschaltung 6 durch eine Parallelschaltung eines Kondensators C6 und eines Widerstands R6 gebildet. Diese Parallelschaltung liegt im Emitterkreis des ersten Transistors oder Eingangstransistors Q1, d. h. zwischen dessen Emitter und dem Anschluß T1, mit dem die Vorspannungsquelle Vcc verbunden ist. Der Ausgangsstrom I2 von dem Transistor Q2 wird über den Transistor Q16 an die Strom-Auswerte- bzw. -Nutzungseinrichtung 10 abgegeben. Der Basisanschluß des Transistors Q16 liegt über die Kollektor- Emitter-Strecke des Transistors Q17 auf relativem Masse- bzw. Erdpotential. Der Transistor Q17 ist als dritte Konstantstromquelle dadurch geschaltet, daß sein Basisanschluß mit dem Plusanschluß einer Spannungsquelle V17 verbunden ist, die mit ihrer anderen Seite auf Masse- bzw. Erdpotential liegt. Der Basisanschluß des Transistors Q12, der - wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen - als Ausgangsseite des Differenzverstärkers 11 geschaltet ist, ist mit einem Verbindungspunkt zwischen der Anode und der Kathode von Dioden D11 bzw. D12 verbunden. Über diese Dioden ist in einer Reihenschaltung der Anschluß T1 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Q17, der dritten Konstantstromquelle, mit relativem Masse-. bzw. Erdpotential verbunden. Demgemäß ist die Betriebsspannung des Transistors Q12 festgelegt oder festgeklemmt bei Vcc-VBE. Alle anderen Elemente in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 sind dieselben wie bei den zuvor erläuterten Schaltungsanordnungen. Diese Ausführungsform arbeitet weitgehend so wie oben beschrieben.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schwingung der Stromspiegelschaltung vermieden, und die Kollektor- Emitter-Spannungen der Transistoren Q1 und Q2 sind gleichgemacht. Da es möglich ist, den Spannungspegel zu erhöhen, der zur Erzielung des Eingangsstromes I₀ benutzt wird, wird die Auslegung bzw. Gestaltung der Schaltung für die Eingangsstromquelle Q₀ leichter, und außerdem kann die Stromspiegelschaltung in vorteilhafter Weise bei einer niedrigeren Betriebsspannung betrieben werden.
Demgemäß kann die Stromspiegelschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung ein gewünschtes Stromverhältnis zwischen dem Ausgangsstrom und dem Eingangsstrom genau und präzis erzielen, und sie kann über einen weiten Spannungsbereich arbeiten. Außerdem kann die Stromspiegelschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer niedrigen Betriebsspannung arbeiten.

Claims (3)

1. Stromspiegelschaltung für die Verwendung mit einer Bezugspotentialquelle (+Vcc) und einer Konstantstromquelle (Q₀), mit:
  • - einem ersten Transistor (Q1) einer ersten Polarität, dessen Emitter mit der Bezugspotentialquelle (+Vcc) verbunden ist,
  • - einem zweiten Transistor (Q2) der gleichen ersten Polarität, dessen Emitter mit der Bezugspotentialquelle (+Vcc) und dessen Basis mit der Basis des ersten Transistors (Q1) verbunden ist,
  • - einem Differenzverstärker (11) mit einem dritten Transistor (Q11) einer zur ersten Polarität entgegengesetzten zweiten Polarität und einem vierten Transistor (Q12) der zweiten Polarität, wobei die Basis des dritten Transistors (Q11) mit dem Kollektor des ersten Transistors (Q1) verbunden ist, und mit
  • - einer Versorgungsspannungsquelle (V12, V17), welche an die Basis des vierten Transistors (Q12) eine Vorspannung liefert, wobei der Kollektor des vierten Transistors (Q12) mit der gemeinsamen Basisverbindung des ersten und zweiten Transistors (Q1, Q2) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Kollektor des ersten Transistors (Q1) mit der Konstantstromquelle (Q₀) verbunden ist,
  • - daß ein in den Kollektor des zweiten Transistors (Q2) fließender Ausgangsstrom ein vorbestimmtes Verhältnis zu einem in dem Kollektor des an die Konstantstromquelle (Q₀) angeschlossenen ersten Transistors (Q1) aufweist, und
  • - daß ein fünfter Transistor (Q15) vorgesehen ist, dessen Basis mit der gemeinsamen Basisverbindung des ersten und zweiten Transistors (Q1, Q2) und dessen Kollektor mit dem Kollektor des vierten Transistors (Q12) verbunden ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwingungsverhütungsschaltung (6) vorgesehen ist, deren Parallelschaltung aus einem Widerstand (R6) und einer Kapazität (C6) zwischen dem Emitter des ersten Transistors (Q₁) und der Bezugspotentialquelle (Vcc) angeordnet ist.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60117905A (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 Toshiba Corp 差動増幅器
JPS6218807A (ja) * 1985-07-17 1987-01-27 Toshiba Corp カレントミラ−回路
US4647841A (en) * 1985-10-21 1987-03-03 Motorola, Inc. Low voltage, high precision current source
US4642551A (en) * 1985-10-22 1987-02-10 Motorola, Inc. Current to voltage converter circuit
GB2184624B (en) * 1985-12-23 1989-10-25 Sgs Microelettronica Spa Current gain stage with reduced voltage drop
JPS62257205A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Fujitsu Ltd 定電流出力回路
JPH0736494B2 (ja) * 1987-06-05 1995-04-19 株式会社東芝 半導体回路
GB2214377A (en) * 1987-12-24 1989-08-31 Philips Electronic Associated Current amplifier circuit arrangement
CA2066929C (en) * 1991-08-09 1996-10-01 Katsuji Kimura Temperature sensor circuit and constant-current circuit
US5307023A (en) * 1992-10-16 1994-04-26 Harris Corporation Non-linear operational transconductance amplifier
WO1998051071A2 (en) * 1997-05-08 1998-11-12 Sony Electronics Inc. Current source and threshold voltage generation method and apparatus to be used in a circuit for removing the equalization pulses in a composite video synchronization signal
US6018370A (en) * 1997-05-08 2000-01-25 Sony Corporation Current source and threshold voltage generation method and apparatus for HHK video circuit
US6028640A (en) * 1997-05-08 2000-02-22 Sony Corporation Current source and threshold voltage generation method and apparatus for HHK video circuit
US6816014B2 (en) * 2001-06-04 2004-11-09 Analog Devices, Inc. Low quiescent power class AB current mirror circuit
DE10323669A1 (de) * 2003-05-14 2004-12-02 Atmel Germany Gmbh Treiberschaltung zum Betreiben eines elektronischen Bauteils
JP2006018663A (ja) * 2004-07-02 2006-01-19 Fujitsu Ltd 電流安定化回路、電流安定化方法、及び固体撮像装置
DE102005019157A1 (de) 2005-04-25 2006-10-26 Robert Bosch Gmbh Anordnung von MOSFETs zur Steuerung von demselben
CN102970021A (zh) * 2012-11-29 2013-03-13 苏州硅智源微电子有限公司 一种电流源晶体管偏置电压调节器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB128602A (en) * 1917-08-02 1919-07-03 William Edward Back Control of Flying Machines.
NL169239C (nl) * 1971-10-21 1982-06-16 Philips Nv Stroomversterker.
DE2412393C3 (de) * 1973-03-20 1979-02-08 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande) Stromstabilisierungsschaltung
US3887879A (en) * 1974-04-11 1975-06-03 Rca Corp Current mirror
JPS55611A (en) * 1978-06-09 1980-01-07 Toshiba Corp Constant current circuit
DE3024422A1 (de) * 1980-06-28 1982-01-21 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Stromspiegelschaltung
JPS57206107A (en) * 1981-06-15 1982-12-17 Toshiba Corp Current mirror circuit
JPS611A (ja) * 1984-06-11 1986-01-06 Kumiai Chem Ind Co Ltd 農薬粉剤組成物

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