JP2000031827A - Current output circuit - Google Patents

Current output circuit

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JP2000031827A
JP2000031827A JP10194158A JP19415898A JP2000031827A JP 2000031827 A JP2000031827 A JP 2000031827A JP 10194158 A JP10194158 A JP 10194158A JP 19415898 A JP19415898 A JP 19415898A JP 2000031827 A JP2000031827 A JP 2000031827A
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transistor
emitter
output
node
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JP10194158A
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Yoshie Zaima
佳恵 財満
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-accuracy current output circuit, which does no depend on a current amplification factor, capable of reducing influences caused by the variations of transistors. SOLUTION: Through (n) pieces of switching circuits to be controlled by digital codes Dn, Dn-1...D2 and D1, (n) pieces of weighted currents are selected and the total value of selected currents is found by a current source IC 21. Corresponding to the total current, a corrected current obtd. by regulating a current value with the magnification set corresponding to a current amplification factor hfe of the transistor is generated as the base current of a transistor Q15 and added to the total current. Thus, the error caused by the base current of the transistor can be corrected, the error of an output current is reduced and the error caused by the low current amplification factor and the variations of the current amplification factor can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電流加算式ディジ
タル/アナログ変換回路(以下、DACと称する)に用
いられ、素子のバラツキによる影響を低減でき、ディジ
タルコードに応じて高精度に電流を出力する電流出力回
路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a current addition type digital / analog conversion circuit (hereinafter, referred to as a DAC) to reduce the influence of variations in elements and to output a current with high accuracy in accordance with a digital code. And a current output circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】電流加算式DACにおいて、入力された
ディジタルコードの各ビットに応じて重み付けされた電
流を発生し、発生した電流を加算して、当該加算電流を
ディジタル/アナログ変換により得られたアナログ信号
として出力される。また、加算電流を電圧信号に変換す
ることによって、ディジタルコードに応じたレベルを持
つアナログ式の電圧信号を獲得できる。
2. Description of the Related Art In a current addition type DAC, a current weighted according to each bit of an input digital code is generated, the generated currents are added, and the added current is obtained by digital / analog conversion. It is output as an analog signal. Further, by converting the added current into a voltage signal, an analog voltage signal having a level corresponding to the digital code can be obtained.

【0003】図6は一般的に使用されている電流加算式
のDACの一例を示している。当該DACは、n(nは
1以上の整数)ビットのディジタルコードDn,Dn−
1,…,D2,D1に応じた電流Iout を出力する。デ
ィジタルコードDn,Dn−1,…,D2,D1におい
て、Dnは最上位ビットMSB、D1は最下位ビットL
SBをそれぞれ表している。各ビットを示す信号の電圧
レベルはデータの“0”または“1”に対応する。例え
ば、LSBが“1”のとき、ビットD1が電圧VTHより
高く保持される。逆にLSBが“0”のとき、ビットD
1が電圧VTHより低いレベル、例えば、接地電位GND
に保持される。ディジタルコードの他のビットもそれぞ
れ同様に設定される。
FIG. 6 shows an example of a commonly used current addition type DAC. The DAC has n (n is an integer of 1 or more) digital codes Dn, Dn-
1, ..., and outputs a current I out corresponding to D2, D1. In the digital codes Dn, Dn-1,..., D2 and D1, Dn is the most significant bit MSB and D1 is the least significant bit L
SB respectively. The voltage level of the signal indicating each bit corresponds to data “0” or “1”. For example, when the LSB is "1", the bit D1 is kept higher than the voltage VTH . Conversely, when LSB is “0”, bit D
1 is a level lower than the voltage V TH , for example, the ground potential GND.
Is held. Other bits of the digital code are set similarly.

【0004】図示のように、電流源IS1の電流値をI
とすると、LSBのビットD1に対応するトランジスタ
Q4のエミッタ電流がI/2n であり、ビットD2に対
応するトランジスタQ4のエミッタ電流がI/2n-1
あり、MSBのビットDnに対応するトランジスタQ1
のエミッタ電流は、I/2である。なお、トランジスタ
Q5のエミッタ電流は、トランジスタQ4のエミッタ電
流と同じである。これによって、トランジスタQ1,Q
2,…,Q5のエミッタ電流の合計が、電流源IS1の
電流Iと等しくなる。
As shown in the figure, the current value of a current source IS1 is represented by I
Then, the emitter current of the transistor Q4 corresponding to the bit D1 of the LSB is I / 2 n , and the emitter current of the transistor Q4 corresponding to the bit D2 is I / 2 n−1 , which corresponds to the bit Dn of the MSB Transistor Q1
Has an emitter current of I / 2. Note that the emitter current of the transistor Q5 is the same as the emitter current of the transistor Q4. Thereby, the transistors Q1, Q
The sum of the emitter currents of 2,..., Q5 becomes equal to the current I of the current source IS1.

【0005】トランジスタQ6とQ7、Q8とQ9、Q
10とQ11、またはQ12とQ13は、それぞれ差動
回路を構成している。ディジタルコードDn,Dn−
1,…,D2,D1の各ビットの値に応じて、各差動回
路における電流の経路が切り換えられる。この結果、電
流源IS21に流れる加算電流Iaはディジタルコード
Dn,Dn−1,…,D2,D1に応じた電流となる。
The transistors Q6 and Q7, Q8 and Q9, Q
10 and Q11 or Q12 and Q13 each constitute a differential circuit. Digital code Dn, Dn-
The current path in each differential circuit is switched in accordance with the value of each bit of 1,..., D2, D1. As a result, the added current Ia flowing through the current source IS21 becomes a current corresponding to the digital codes Dn, Dn-1,..., D2, D1.

【0006】例えば、ディジタルコードDn,Dn−
1,…,D2,D1の各ビットのうち、MSBのDnの
み“1”、他のビットがすべて“0”のとき、トランジ
スタQ6とQ7からなる差動回路において、トランジス
タQ6がオン、トランジスタQ7がオフとなる。トラン
ジスタQ1の電流I/2はトランジスタQ6に流れるの
で、加算電流Iaに加算される。なお、このとき加算電
流Ia=I/2となり、演算増幅器OPAの出力電流I
out は0となる。Dn以外の他のビットDn−1,…,
D2,D1においても同様に各ビットの値に応じた電流
が加算電流Iaに加算される。その結果、ディジタルコ
ードDn,Dn−1,…,D2,D1は最小値“000
…00”に応じて、演算増幅器OPAから負の最大電流
(−I/2)が出力され、最大値“111…11”に応
じて、演算増幅器OPAから正の最大電流(I/2−I
/2n )が出力される。また、上述のように、ディジタ
ルコードが“100…00”のとき、演算増幅器の出力
電流は0である。
For example, digital codes Dn, Dn-
Of the bits 1, 1,..., D2 and D1, when only the Dn of the MSB is “1” and all the other bits are “0”, in the differential circuit including the transistors Q6 and Q7, the transistor Q6 is turned on and the transistor Q7 is turned on. Is turned off. Since the current I / 2 of the transistor Q1 flows through the transistor Q6, it is added to the addition current Ia. At this time, the addition current Ia = I / 2, and the output current Ia of the operational amplifier OPA is
out becomes 0. Other bits Dn-1,...
Similarly, in D2 and D1, a current corresponding to the value of each bit is added to the addition current Ia. As a result, the digital codes Dn, Dn-1,..., D2, D1 have the minimum value “000”.
.. 00, a negative maximum current (−I / 2) is output from the operational amplifier OPA, and a positive maximum current (I / 2−I) is output from the operational amplifier OPA according to the maximum value “111.
/ 2 n ) is output. As described above, when the digital code is “100... 00”, the output current of the operational amplifier is 0.

【0007】電流源IS21とIS22によりカレント
ミラーが構成されるので、電流源IS22により加算電
流Iaが出力され、演算増幅器OPAに入力される。即
ち、演算増幅器OPAの出力電流Iout は加算電流と電
流源IS3の電流との差電流(Ia−I/2)に等し
い。演算増幅器OPAの出力電圧Vout は、当該出力電
流Iout によって制御される。
[0007] Since the current sources IS21 and IS22 form a current mirror, the added current Ia is output from the current source IS22 and input to the operational amplifier OPA. That is, the output current I out of the operational amplifier OPA is equal to the difference current (Ia−I / 2) between the addition current and the current of the current source IS3. The output voltage Vout of the operational amplifier OPA is controlled by the output current Iout .

【0008】図7は、図6に示すDACの原理を示す等
価回路である。即ち、ディジタルコードDn,Dn−
1,…,D2,D1の各ビットによりオン/オフ制御さ
れるn個のスイッチSWn,SWn−1,…,SW2,
SW1により、重み付けされたnの電流I/2,I/2
2 ,…,I/2n-1 ,I/2n が選択され、電流加算器
ADD1に入力される。電流加算器ADD1で得られた
加算電流Iaが電流減算器ADD2において、固定電流
I/2との差電流が求められ、当該差電流(Iout =I
a−I/2)が出力される。ここで、スイッチSWn,
SWn−1,…,SW2およびSW1の機能は、それぞ
れトランジスタQ6とQ7、Q8とQ9、Q10とQ1
1、およびQ12とQ13により構成された差動回路に
より実現される。
FIG. 7 is an equivalent circuit showing the principle of the DAC shown in FIG. That is, the digital codes Dn, Dn-
, D2, D1 and n switches SWn, SWn−1,.
The current I / 2, I / 2 of n weighted by SW1
2, ..., I / 2 n -1, I / 2 n are selected and input to the current adder ADD1. The difference current between the addition current Ia obtained by the current adder ADD1 and the fixed current I / 2 is obtained by the current subtractor ADD2, and the difference current (I out = I
a-I / 2) is output. Here, the switches SWn,
SWn-1,..., SW2 and SW1 have the functions of transistors Q6 and Q7, Q8 and Q9, Q10 and Q1, respectively.
1 and a differential circuit constituted by Q12 and Q13.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したD
ACに用いられる電流出力回路において、加算電流は各
トランジスタのコレクタ電流に基づき求められるため、
各トランジスタのベース電流により誤差が生じてしまう
という不利益がある。
By the way, the above-mentioned D
In the current output circuit used for AC, the addition current is obtained based on the collector current of each transistor.
There is a disadvantage that an error is caused by the base current of each transistor.

【0010】例えば、MSBのDnに対応するトランジ
スタQ1を考えると、そのエミッタ電流ie はI/2で
ある。ここで、トランジスタQ1のエミッタ接地電流増
幅率(以下、単に電流増幅率という)をhfeとし、ベー
ス電流をib 、コレクタをic とすると、コレクタ電流
c は次式により求められる。
[0010] For example, considering the transistor Q1 corresponding to Dn of the MSB, the emitter current i e is I / 2. Here, the grounded emitter current amplification factor of the transistor Q1 (hereinafter, simply referred to as current amplification factor) as the h fe, the base current i b, when the collector and i c, the collector current i c is obtained by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 ic =ie −ib =(1−1/(1+hfe))I/2 …(1)[Number 1] i c = i e -i b = (1-1 / (1 + h fe)) I / 2 ... (1)

【0012】トランジスタQ6がオフするとき、そのエ
ミッタ電流は式(1)に示すトランジスタQ1のコレク
タ電流ic と等しい。なお、トランジスタQ6の電流増
幅率もトランジスタQ1と同じくhfeとすると、トラン
ジスタQ6のコレクタ電流は、即ち、加算電流Iaに加
算される電流Irは、次式により求められる。
When transistor Q6 turns off, its emitter current is equal to the collector current ic of transistor Q1 shown in equation (1). Assuming that the current amplification factor of the transistor Q6 is h fe similarly to the transistor Q1, the collector current of the transistor Q6, that is, the current Ir added to the addition current Ia is obtained by the following equation.

【0013】[0013]

【数2】 Ir=(1−1/(1+hfe))2 I/2 …(2)## EQU2 ## Ir = (1-1 / (1 + h fe )) 2 I / 2 (2)

【0014】ディジタルコードDn,Dn−1,…,D
2,D1のうち、MSBDnのみが“1”のとき、理想
的に出力電流が0となるが、図6に示す電流出力回路の
出力電流Iout が次式により算出できる。
Digital codes Dn, Dn-1,..., D
Of 2, D1, when MSBDn only is "1", although ideally the output current becomes zero, the output current I out of the current output circuit shown in FIG. 6 can be calculated by the following equation.

【0015】[0015]

【数3】 Iout =(−2/(1+hfe)+(1/(1+hfe2 ))I/2 …(3)I out = (− 2 / (1 + h fe ) + (1 / (1 + h fe ) 2 )) I / 2 (3)

【0016】図6に示す従来の電流出力回路において、
ディジタルコードDn,Dn−1,…,D2,D1に基
づいた理想的な加算電流をIdとすると、トランジスタ
の電流増幅率により生じた加算電流の誤差δは、次式に
より表される。
In the conventional current output circuit shown in FIG.
Assuming that an ideal addition current based on the digital codes Dn, Dn-1,..., D2, D1 is Id, an error δ of the addition current caused by the current amplification factor of the transistor is expressed by the following equation.

【0017】[0017]

【数4】 δ=(−2/(1+hfe)+(1/(1+hfe2 ))Id …(4)Δ = (− 2 / (1 + h fe ) + (1 / (1 + h fe ) 2 )) Id (4)

【0018】図8は、4ビットのディジタルコードD
4,D3,D2,D1に応じて、図6に示す電流出力回
路により出力される電流値と理想の出力電流との比較を
示す図である。なお、図6のすべてのトランジスタの電
流増幅率hfeを50と仮定する。
FIG. 8 shows a 4-bit digital code D
FIG. 7 is a diagram showing a comparison between a current value output by the current output circuit shown in FIG. 6 and an ideal output current according to D4, D3, D2, and D1. It is assumed that the current amplification factor h fe of all the transistors in FIG.

【0019】図8に示すように、ディジタルコードが
“0000”のとき、加算電流が0であり、出力電流I
out はI/2となる。この場合に加算される電流がない
ため出力電流に誤差はない。ディジタルコードが大きく
なるにつれて、出力電流Ioutの誤差も大きくなる。図
9は、誤差原因であるトランジスタのベース電流による
影響を考慮した場合の図6の等価回路を示している。こ
のように、従来のDACに用いられる電流出力回路では
トランジスタの電流増幅率hfeが出力電流の精度を影響
し、hfeの低いトランジスタを使用する場合や、またト
ランジスタの電流増幅率hfeのバラツキが大きい場合
に、DACの精度が低下してしまうという不利益が生じ
る。
As shown in FIG. 8, when the digital code is "0000", the addition current is 0 and the output current I
out becomes I / 2. In this case, there is no error in the output current because no current is added. As the digital code increases, the error in the output current I out also increases. FIG. 9 shows the equivalent circuit of FIG. 6 when the influence of the base current of the transistor, which is the cause of the error, is considered. As described above, in the current output circuit used in the conventional DAC, the current amplification factor h fe of the transistor affects the accuracy of the output current, and when a transistor having a low h fe is used, or when the current amplification factor h fe of the transistor is low. When the variation is large, there is a disadvantage that the accuracy of the DAC is reduced.

【0020】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、DACに用いられる電流出力回
路の精度向上を実現でき、電流出力回路を構成するトラ
ンジスタのバラツキによる影響を低減でき、電流増幅率
に依存性のない電流出力回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the accuracy of a current output circuit used in a DAC and reduce the effects of variations in transistors constituting the current output circuit. Another object of the present invention is to provide a current output circuit independent of a current amplification factor.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電流出力回路は、エミッタに所定のバイア
ス条件に基づいたエミッタ電流が流れる第1のトランジ
スタと、ベースに制御信号が印加され、エミッタが上記
第1のトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが
第1のノードに接続されている第2のトランジスタとベ
ースに所定の基準電圧が印加され、エミッタが上記第1
のトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが電源
電圧に接続されている第3のトランジスタと、上記第1
のノードに接続され、当該第1のノードに流れる電流に
応じて出力電流を発生する第1の電流源と、上記第1の
電流源の電流を上記第1および第2のトランジスタのエ
ミッタ接地電流増幅率(β)に応じて設定された比率で
調整し、調整して得た電流を補正電流として上記第1の
ノードに帰還する補正回路とを有する。
In order to achieve the above object, a current output circuit according to the present invention comprises a first transistor in which an emitter current flows through an emitter based on a predetermined bias condition, and a control signal applied to a base. , An emitter is connected to the collector of the first transistor, a predetermined reference voltage is applied to a second transistor and a base whose collector is connected to a first node, and the emitter is connected to the first transistor.
A third transistor connected to the collector of the first transistor and having the collector connected to the power supply voltage;
A first current source connected to the first node and generating an output current in accordance with the current flowing through the first node; and a current from the first current source being connected to a common emitter current of the first and second transistors. A correction circuit that adjusts at a ratio set according to the amplification factor (β) and feeds back the adjusted current as a correction current to the first node.

【0022】また、本発明の電流出力回路は、エミッタ
に所定のバイアス条件に基づいたエミッタ電流が流れる
第1のトランジスタと、ベースに制御信号が印加され、
エミッタが上記第1のトランジスタのコレクタに接続さ
れ、コレクタが第1のノードに接続されている第2のト
ランジスタと、ベースが所定の基準電圧が印加され、エ
ミッタが上記第1のトランジスタのコレクタに接続さ
れ、コレクタが電源電圧に接続されている第3のトラン
ジスタとを有し、上記第1のトランジスタのバイアス条
件を設定することで所定の重み付けがされたn個の重み
電流を上記制御信号に応じて上記第1のノードに出力す
るn個のバイアス電流発生回路と、上記第1のノードに
接続され、当該第1のノードに流れる電流に応じて出力
電流を発生する第1の電流源と、上記第1の電流源の電
流を上記第1および第2のトランジスタのエミッタ接地
電流増幅率(β)に応じて設定された比率で調整し、調
整して得た電流を補正電流として上記第1のノードに帰
還する補正回路とを有する。
Further, in the current output circuit of the present invention, a first transistor in which an emitter current flows to an emitter based on a predetermined bias condition, and a control signal are applied to a base,
An emitter is connected to a collector of the first transistor, a second transistor having a collector connected to the first node, a predetermined reference voltage applied to a base, and an emitter connected to a collector of the first transistor. And a third transistor having a collector connected to the power supply voltage, and setting a bias condition of the first transistor so that n weight currents given a predetermined weight are added to the control signal. A first current source connected to the first node for generating an output current in response to a current flowing through the first node; The current of the first current source is adjusted at a ratio set in accordance with the common emitter current amplification factor (β) of the first and second transistors, and the current obtained by the adjustment is supplemented. And a correction circuit for feeding back to the first node as a current.

【0023】また、本発明では、好適には、上記電流補
正回路は、エミッタが上記第1の電流源の電流を所定の
逓倍数、例えば、2倍で逓倍した電流を供給する第2の
電流源に接続され、ベースが上記第1のノードに接続さ
れ、ベース電流と上記n個のバイアス電流発生回路によ
り出力された重み電流との合計電流に応じて上記第1の
電流源の出力電流を制御する第4のトランジスタを有す
る。
In the present invention, preferably, the current correction circuit includes a second current source for supplying a current obtained by multiplying the current of the first current source by a predetermined multiple, for example, twice. And a base connected to the first node. The output current of the first current source is changed according to a total current of a base current and a weight current output from the n bias current generating circuits. A fourth transistor to control.

【0024】さらに、本発明では、好適には、上記n個
の重み電流発生回路により発生されたn個の重み電流
は、2の巾乗で重み付けされ、また、上記第1、第2お
よび第4のトランジスタのエミッタ接地電流増幅率がほ
ぼ等しくなるように制御される。
Further, in the present invention, preferably, the n weight currents generated by the n weight current generation circuits are weighted by a power of two, and the first, second and second weight currents are generated. The four transistors are controlled so that their common emitter current amplification factors are substantially equal.

【0025】本発明によれば、所定のバイアス条件で、
例えば、ベース−エミッタ間に所定のバイアスが印加さ
れている複数のトランジスタにより、電流が発生され
る。これらのトランジスタのエミッタ領域のサイズを制
御することにより、各トランジスタのエミッタ電流が、
例えば、2の巾乗に重み付けされる。各トランジスタの
コレクタ電流を第2および第3のトランジスタからなる
切り換え回路により、第2のトランジスタのベースに印
加されている制御信号および第3のトランジスタのベー
スに印加されている基準電圧に応じて選択され、選択さ
れた重み電流が第1のノードに出力される。これに応じ
て、第1の電流源の電流が制御される。
According to the present invention, under a predetermined bias condition,
For example, a current is generated by a plurality of transistors to which a predetermined bias is applied between the base and the emitter. By controlling the size of the emitter region of these transistors, the emitter current of each transistor is
For example, it is weighted to a power of two. The collector current of each transistor is selected by a switching circuit composed of the second and third transistors according to a control signal applied to the base of the second transistor and a reference voltage applied to the base of the third transistor. Then, the selected weight current is output to the first node. The current of the first current source is controlled accordingly.

【0026】第1の電流源の電流に応じて、第1および
第2のトランジスタのエミッタ接地電流増幅率に応じて
設定された比率で調整された補正電流が補正回路により
発生され、第1のノードに帰還される。即ち、第1の電
流源に流れる電流は、選択された重み電流と補正電流と
の加算電流となる。このため、第1および第2のトラン
ジスタのベース電流により生じた出力電流の誤差が補正
され、精度の高い電流出力回路を実現できる。
In accordance with the current of the first current source, a correction current adjusted by a ratio set according to the grounded emitter current amplification factor of the first and second transistors is generated by the correction circuit, and Returned to the node. That is, the current flowing through the first current source is an addition current of the selected weight current and the correction current. Therefore, an error in the output current caused by the base currents of the first and second transistors is corrected, and a highly accurate current output circuit can be realized.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】第1実施形態 図1は本発明に係る電流出力回路の第1の実施形態を示
す回路図である。図示のように、本実施形態の電流出力
回路は、nビットのディジタルコードDn,Dn−1,
…,D2,D1に応じて、重み付けされたnの電流を切
り換えて、選択された電流を加算して出力するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a current output circuit according to the present invention. As shown in the figure, the current output circuit of the present embodiment includes n-bit digital codes Dn, Dn−1,
, D2, and D1, the weighted n currents are switched, and the selected currents are added and output.

【0028】図示のようにトランジスタQ1,Q2,
…,Q5によりそれぞれ2の巾乗で重み付けされた電流
I/2,I/22 ,…,I/2n-1 ,I/2n が発生さ
れる。即ち、これらのトランジスタにより、重み付けさ
れた電流を発生する電流発生回路が構成されている。各
トランジスタのエミッタ領域のサイズが所望の重み付け
電流の大きさに応じて設定される。例えば、トランジス
タQ5のエミッタサイズをs0 とすると、トランジスタ
Q4のエミッタサイズは2s0 、トランジスタQ1のエ
ミッタサイズは2n-1 0 とそれぞれ設定される。
As shown, transistors Q1, Q2,
, Q5 generate currents I / 2, I / 2 2 ,..., I / 2 n−1 , I / 2 n weighted by a power of 2, respectively. That is, these transistors constitute a current generating circuit for generating a weighted current. The size of the emitter region of each transistor is set according to the desired weighting current. For example, if the emitter size of the transistor Q5 and s 0, the emitter size of the transistor Q4 2s 0, the emitter size of the transistor Q1 is set respectively 2 n-1 s 0.

【0029】トランジスタQ1,Q2,…,Q5のエミ
ッタにそれぞれ抵抗素子R1,R2,…,R5が接続さ
れている。これらの抵抗素子の抵抗値を2rとすると、
抵抗素子R6,R7,R8の抵抗値はrに設定される。
このように各抵抗素子の抵抗値を設定することにより、
トランジスタQ1,Q2,…,Q5のベース−エミッタ
間電圧は、すべて等しくなる。このため、トランジスタ
Q1,Q2,…,Q5のエミッタ電流は、それぞれのト
ランジスタのエミッタ領域のサイズによって決定され
る。上述のようにトランジスタQ1,Q2,…,Q5の
エミッタ領域のサイズが2の巾乗に設定されているの
で、これらのトランジスタのエミッタ電流も2の巾乗に
重み付けられる。
, R5 are connected to the emitters of the transistors Q1, Q2,..., Q5, respectively. Assuming that the resistance value of these resistance elements is 2r,
The resistance values of the resistance elements R6, R7, R8 are set to r.
By setting the resistance value of each resistance element in this way,
All the transistors Q1, Q2,..., Q5 have the same base-emitter voltage. Therefore, the emitter current of the transistors Q1, Q2,..., Q5 is determined by the size of the emitter region of each transistor. Since the sizes of the emitter regions of the transistors Q1, Q2,..., Q5 are set to the power of two as described above, the emitter currents of these transistors are also weighted to the power of two.

【0030】トランジスタQ1,Q2,…,Q5のコレ
クタ電流は、それぞれ差動回路からなる切り換えスイッ
チにより切り換えられる。切り換えスイッチは、ディジ
タルコードDn,Dn−1,…,D2,D1に応じて電
流を選択して、選択された電流が電流Iaに加算され、
加算電流Iaに応じて出力電流Iout が制御される。
The collector current of each of the transistors Q1, Q2,..., Q5 is switched by a switch composed of a differential circuit. The changeover switch selects a current according to the digital codes Dn, Dn-1,..., D2, D1, and the selected current is added to the current Ia.
The output current I out is controlled according to the addition current Ia.

【0031】トランジスタQ1のコレクタにトランジス
タQ6とQ7からなる切り換え回路が接続されている。
トランジスタQ6とQ7のエミッタ同士が接続され、そ
の接続点がトランジスタQ1のコレクタに接続されてい
る。トランジスタQ6のコレクタはノードND1に接続
され、トランジスタQ7のコレクタは電源電圧VCCに接
続されている。トランジスタQ6のベースにビットDn
が入力され、トランジスタQ7のベースにバイアス電圧
THが印加されている。ビットDnがデータの“0”を
示すとき、その電圧レベルはバイアス電圧VTHより低
く、例えば、接地電位GNDレベルに保持され、逆にビ
ットDnがデータの“1”を示すとき、その電圧はバイ
アス電圧VTHより高く保持される。
A switching circuit comprising transistors Q6 and Q7 is connected to the collector of transistor Q1.
The emitters of the transistors Q6 and Q7 are connected to each other, and the connection point is connected to the collector of the transistor Q1. The collector of transistor Q6 is connected to node ND1, and the collector of transistor Q7 is connected to power supply voltage V CC . The bit Dn is connected to the base of the transistor Q6.
And the bias voltage V TH is applied to the base of the transistor Q7. When bit Dn indicates data "0", its voltage level is lower than bias voltage VTH , and is held at, for example, the ground potential GND level. Conversely, when bit Dn indicates data "1", the voltage is It is kept higher than the bias voltage V TH .

【0032】このように、ビットDnが“0”のとき、
トランジスタQ6とQ7からなる差動回路において、ト
ランジスタQ6がオフ、Q7がオンするので、トランジ
スタQ1のコレクタ電流は加算電流Iaに加算されな
い。逆に、ビットDnが“1”のとき、トランジスタQ
6がオン、Q7がオフするので、トランジスタQ1のコ
レクタ電流が加算電流Iaに加算される。
As described above, when the bit Dn is "0",
In the differential circuit including the transistors Q6 and Q7, since the transistor Q6 is turned off and the transistor Q7 is turned on, the collector current of the transistor Q1 is not added to the addition current Ia. Conversely, when bit Dn is "1", transistor Q
6 turns on and Q7 turns off, so that the collector current of the transistor Q1 is added to the addition current Ia.

【0033】上述したビットDnのと同様に、他のビッ
トDn−1,…,D2,D1に応じて、トランジスタQ
2,Q3,Q4のコレクタ電流がそれぞれトランジスタ
Q8とQ9、Q10とQ11およびQ12とQ13から
なる差動回路により切り換えられ、選択された電流が加
算電流Iaに加算される。なお、トランジスタQ5のエ
ミッタ電流は、トランジスタQ4のエミッタ電流と同じ
くI/2n に設定されるので、トランジスタQ1,Q
2,…,Q5のエミッタ電流は、合計してIとなり、電
流源IS1の電流値と等しくなる。
As in the case of the bit Dn described above, the transistors Q in response to the other bits Dn-1,.
2, Q3 and Q4 are switched by a differential circuit including transistors Q8 and Q9, Q10 and Q11 and Q12 and Q13, respectively, and the selected current is added to the addition current Ia. Since the emitter current of transistor Q5 is set to I / 2 n like the emitter current of transistor Q4, transistors Q1 and Q
The emitter currents of 2,..., Q5 total I and become equal to the current value of the current source IS1.

【0034】トランジスタQ6,Q8,…,Q10,Q
12のコレクタがともにノードND1に接続されてい
る。ノードND1と電源電圧VCCとの間に電流源IS2
1が接続されている。なお、電流源IS21,IS22
およびIS23は、カレントミラーを構成しており、各
電流源に同じく加算電流Iaが流れる。電流源IS31
と電流源IS22が直列に接続されているので、電流源
IS31にも同じく加算電流Iaが流れる。また、電流
源IS31と電流源IS32はカレントミラーを構成
し、当該カレントミラーにおいて電流源IS32の電流
は電流源IS31の電流の2倍に設定されている。即
ち、電流源IS32に電流2Iaが流れる。
The transistors Q6, Q8,..., Q10, Q
Twelve collectors are both connected to the node ND1. A current source IS2 between the node ND1 and the power supply voltage V CC
1 is connected. The current sources IS21, IS22
And IS23 constitute a current mirror, and an addition current Ia flows through each current source. Current source IS31
And the current source IS22 are connected in series, so that the addition current Ia also flows through the current source IS31. Further, the current source IS31 and the current source IS32 constitute a current mirror, and the current of the current source IS32 is set to twice the current of the current source IS31 in the current mirror. That is, the current 2Ia flows through the current source IS32.

【0035】トランジスタQ15のベースはノードND
1に接続され、コレクタは電源電圧VCCに接続され、エ
ミッタは電流源IS32に接続されている。演算増幅器
OPA1により電流源IS23の電流Iaと電流源IS
4の電流(I/2)との差電流が出力される。即ち、出
力電流Iout は(Ia−I/2)となる。
The base of transistor Q15 is connected to node ND.
Connected to one, the collector is connected to the power source voltage V CC, an emitter connected to a current source IS32. The current Ia of the current source IS23 and the current source IS are supplied by the operational amplifier OPA1.
4 is output as a difference current from the current (I / 2). That is, the output current I out is (Ia−I / 2).

【0036】ここで、トランジスタQ1〜Q4およびQ
6〜Q12の電流増幅率は同じく、すべてhfeと仮定す
る。これに応じて、切り換え回路により選択された電流
の合計値をIa0とすると、式(2)に基づき電流I
a0は、次式により求まる。
Here, transistors Q1 to Q4 and Q
Similarly, it is assumed that the current amplification factors of 6 to Q12 are all hfe . In response to this, assuming that the total value of the currents selected by the switching circuit is I a0 , the current I a is calculated based on the equation (2).
a0 is obtained by the following equation.

【0037】[0037]

【数5】 Ia0=(1−1/(1+hfe))2 Id …(5)I a0 = (1-1 / (1 + h fe )) 2 Id (5)

【0038】式(5)において、IdはトランジスタQ
1〜Q4のうち、選択されたトランジスタエミッタ電流
の合計値である。式(5)から分かるように、理想的に
は合計電流Ia0は選択されたトランジスタのエミッタ電
流の合計値Idと一致した方がもっとも望ましいが、ト
ランジスタQ1〜Q4およびトランジスタQ6,Q8,
Q10,Q12のベース電流の影響により、実際に得ら
れた合計電流Ia0は、各トランジスタの電流増幅率hfe
により変動する。トランジスタの電流増幅率hfeが小さ
く、またはトランジスタの電流増幅率hfeのバラツキが
あると、合計電流Ia0の誤差が大きくなる。
In the equation (5), Id is the transistor Q
It is the total value of the transistor emitter current selected from 1 to Q4. As can be seen from equation (5), ideally, it is most desirable that the total current I a0 coincides with the total value Id of the emitter currents of the selected transistors. However, the transistors Q1 to Q4 and the transistors Q6, Q8,
Due to the influence of the base currents of Q10 and Q12, the actually obtained total current I a0 is the current amplification factor h fe of each transistor.
It fluctuates by If the transistor current amplification factor h fe is small or if the transistor current amplification factor h fe varies, the error of the total current I a0 increases.

【0039】本実施形態において、電流源IS31,I
S32からなるカレントミラーおよびトランジスタQ1
5を設けて、合計電流Ia0に生じた誤差に対して補正を
行う。即ち、電流源IS31,IS32からなるカレン
トミラーおよびトランジスタQ15により電流補正回路
が構成されている。
In this embodiment, the current sources IS31, I
The current mirror composed of S32 and the transistor Q1
5 is provided to correct for an error generated in the total current Ia0 . That is, a current correction circuit is constituted by the current mirror including the current sources IS31 and IS32 and the transistor Q15.

【0040】電流補正回路において、トランジスタQ1
5のエミッタ電流は2Iaであるので、そのベース電流
Ibは、次式により求まる。
In the current correction circuit, the transistor Q1
Since the emitter current of No. 5 is 2Ia, its base current Ib is obtained by the following equation.

【0041】[0041]

【数6】 Ib=(1/(1+hfe))2Ia …(6)Ib = (1 / (1 + h fe )) 2Ia (6)

【0042】加算電流Iaは、式(5)に示す合計電流
a0とトランジスタQ15のベース電流Ibとの和であ
る。即ち、次式の関係が成り立つ。
The addition current Ia is the sum of the total current Ia0 shown in the equation (5) and the base current Ib of the transistor Q15. That is, the following relationship holds.

【0043】[0043]

【数7】 Ia=Ia0+Ib …(7)Ia = Ia0 + Ib (7)

【0044】式(5)および式(6)を式(7)に代入
すると、次式が求まる。
By substituting equations (5) and (6) into equation (7), the following equation is obtained.

【0045】[0045]

【数8】 Ia=(1+1/(hfe 2 −1))Id …(8)Ia = (1 + 1 / (h fe 2 -1)) Id (8)

【0046】ここで、δ1 =Id/(hfe 2 −1)とす
ると、δ1 は、本実施形態における加算電流Iaの誤差
である。即ち、本実施形態の電流出力回路により出力さ
れる電流の誤差は、(1/hfe 2 )オーダーとなる。こ
れに対して、図6に示す従来の電流出力回路において、
理想の出力電流を同じくIdとすると、加算電流におけ
る誤差をδ2 とすると、式(4)に基づきδ2 は次式に
より求まる。
[0046] Here, when δ 1 = Id / (h fe 2 -1), δ 1 is the error of the added current Ia according to the present embodiment. That is, the error of the current output by the current output circuit of the present embodiment is on the order of (1 / h fe 2 ). On the other hand, in the conventional current output circuit shown in FIG.
Assuming that the ideal output current is also Id and that the error in the added current is δ 2 , δ 2 is obtained by the following equation based on equation (4).

【0047】[0047]

【数9】 δ2 =(−2/(1+hfe)+(1/(1+hfe2 ))Id …(9)Δ 2 = (− 2 / (1 + h fe ) + (1 / (1 + h fe ) 2 )) Id (9)

【0048】式(9)に示すように、従来の電流出力回
路では加算電流に発生する誤差δ2は、(1/hfe)オ
ーダーであり、これに比べて本実施形態の電流出力回路
の加算電流の誤差δ1 は、大幅に低減される。
As shown in equation (9), the error δ 2 generated in the added current in the conventional current output circuit is of the order of (1 / h fe ). error [delta] 1 of the summing current is greatly reduced.

【0049】なお、トランジスタQ15のエミッタ電
流、即ち、電流源IS32の電流は、選択された重み電
流が加算するまでに生じたベース電流誤差の回数に応じ
て設定されるので、2倍に限定されない。
The emitter current of the transistor Q15, ie, the current of the current source IS32, is set according to the number of base current errors that occur until the selected weight current is added, and is not limited to twice. .

【0050】図2は、図1に示す本実施形態の電流出力
回路の等価回路を示す図である。図9に示す従来の電流
出力回路の等価回路に比べて、電流加算回路ADD1と
ADD2との間に、電流乗算回路MUL1,MUL2が
新たに設けられている。加算電流Iaは、電流乗算回路
MUL2により2倍に増幅され、さらに電流乗算回路M
UL1により1/(1+hfe)との乗算結果が求めら
れ、電流加算回路ADD1に帰還される。なお、当該等
価回路において、電流乗算回路MUL2の機能は、図1
における電流源IS31とIS32からなるカレントミ
ラーにより達成され、電流乗算回路MUL1の機能は、
図1におけるトランジスタQ15により実現される。
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the current output circuit of this embodiment shown in FIG. As compared with the equivalent circuit of the conventional current output circuit shown in FIG. 9, current multiplying circuits MUL1 and MUL2 are newly provided between the current adding circuits ADD1 and ADD2. The addition current Ia is amplified twice by the current multiplication circuit MUL2,
The result of multiplication by 1 / (1 + h fe ) is obtained by UL1, and is fed back to the current addition circuit ADD1. In the equivalent circuit, the function of the current multiplication circuit MUL2 is as shown in FIG.
Is achieved by a current mirror composed of current sources IS31 and IS32, and the function of the current multiplication circuit MUL1 is
This is realized by the transistor Q15 in FIG.

【0051】図3は、本実施形態の電流出力回路により
入力される4ビットのディジタルコードD4,D3,D
2,D1に応じて得られた出力電流Iout を示してい
る。図3において、入力された4ビットのディジタルコ
ードが最小値“0000”から最大値“1111”まで
の各値において出力電流Iout を示している。なお、電
流出力回路を構成する各トランジスタの電流増幅率hfe
をすべて50と仮定する。
FIG. 3 shows a 4-bit digital code D4, D3, D input by the current output circuit of this embodiment.
2, the output current Iout obtained according to D1. In FIG. 3, the input 4-bit digital code indicates the output current I out at each value from the minimum value “0000” to the maximum value “1111”. The current amplification factor h fe of each transistor constituting the current output circuit
Are all 50.

【0052】図3に示すように、理想の電流出力特性と
本実施形態の電流出力特性を示す記号がほとんど重なっ
ている。即ち、本実施形態の電流出力回路により、理想
の電流出力特性とほぼ一致した電流出力特性が得られ、
高精度な出力電流を生成できる。式(8)に示したよう
に、本実施形態の電流出力回路における加算電流の誤差
は、ほぼ(1/hfe 2 )オーダーまで低減できるので、
図8に示す従来の電流出力回路の特性に比べて、高精度
の電流出力を実現できた。
As shown in FIG. 3, the symbols indicating the ideal current output characteristics and the current output characteristics of the present embodiment almost overlap. That is, with the current output circuit of the present embodiment, a current output characteristic substantially matching an ideal current output characteristic can be obtained.
Highly accurate output current can be generated. As shown in equation (8), the error of the added current in the current output circuit of the present embodiment can be reduced to almost (1 / h fe 2 ) order.
Compared with the characteristics of the conventional current output circuit shown in FIG. 8, high-precision current output was realized.

【0053】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ディジタルコードDn,Dn−1,…,D2,D1
に応じて制御されるn個のスイッチSW1,SW2,
…,SWn−1,SWnにより、重み付けされたnの電
流を選択して、選択された電流の合計値を求める。合計
電流に応じて、トランジスタの電流増幅率hfeに応じて
設定された倍率で電流量が調整された補正電流を生成
し、合計電流に加算することで、トランジスタのベース
電流により生じた誤差を補正する。これによって、加算
電流における誤差が低減され、低い電流増幅率および電
流増幅率のバラツキにより生じた誤差の影響を低減でき
る。
As described above, according to the present embodiment, the digital codes Dn, Dn-1,..., D2, D1
Switches SW1, SW2, controlled according to
.., SWn−1, and SWn, the current of n weighted is selected, and the total value of the selected currents is obtained. An error caused by the base current of the transistor is generated by generating a correction current in which the current amount is adjusted at a magnification set according to the current amplification factor h fe of the transistor according to the total current and adding the correction current to the total current. to correct. Thereby, the error in the addition current is reduced, and the influence of the error caused by the low current amplification factor and the variation in the current amplification factor can be reduced.

【0054】第2実施形態 図4は本発明に係る電流出力回路の第2の実施形態を示
す回路図である。図示のように、本実施形態の電流出力
回路は、前述した第1の実施形態の電流出力回路に比べ
て、トランジスタの導電性が異なるが、それ以外の構成
はほぼ同じである。即ち、図1に示す第1の実施形態に
おけるnpnトランジスタQ1〜Q5およびQ6〜Q1
5は、第2の実施形態においてそれぞれ対応するpnp
トランジスタP1〜P5およびP6〜P15によって置
き換えられる。これに伴って、電源電圧のバイアス状態
が新しく設定され、電流の方向も第1の実施形態と異な
る。
Second Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram showing a current output circuit according to a second embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the current output circuit of the present embodiment is different from the above-described current output circuit of the first embodiment in the conductivity of the transistor, but the other configurations are almost the same. That is, the npn transistors Q1 to Q5 and Q6 to Q1 in the first embodiment shown in FIG.
5 are the corresponding pnp in the second embodiment.
Replaced by transistors P1-P5 and P6-P15. Accordingly, the bias state of the power supply voltage is newly set, and the direction of the current is different from that of the first embodiment.

【0055】図示のように、トランジスタP1〜P5に
より、それぞれ2の巾乗で重み付けされた電流I/2,
I/22 ,…,I/2n-1 ,I/2n が発生される。第
1の実施形態と同様に、発生する所望の重み付け電流に
応じて、各トランジスタのエミッタ領域のサイズが設定
される。例えば、トランジスタP3のエミッタサイズは
トランジスタP4のエミッタサイズの2倍に設定され、
トランジスタP1のエミッタサイズは、トランジスタP
4のエミッタサイズの2n-1 倍に設定されている。
As shown, the currents I / 2, 2 weighted by the powers of 2 by the transistors P1 to P5, respectively.
I / 2 2, ..., I / 2 n-1, I / 2 n are generated. As in the first embodiment, the size of the emitter region of each transistor is set according to the desired weighting current that occurs. For example, the emitter size of the transistor P3 is set to twice the emitter size of the transistor P4,
The emitter size of the transistor P1 is
4 is set to 2 n -1 times the emitter size.

【0056】トランジスタP6とP7、P8とP9、P
10とP11およびP12とP13により、それぞれト
ランジスタP1,P2,P3,P4のコレクタ電流を切
り換える切り換え回路を構成している。これらの切り換
え回路により選択された電流がノードND1に流れるの
で、電流源IS21に選択された電流の合計電流Ia0
流れる。このため、本実施形態の電流出力回路における
合計電流Ia0は、第1の実施形態の電流出力回路とほぼ
同様に、式(5)によって求められる。なお、この場合
に、図4におけるpnpトランジスタP1〜P4および
P6,P8,P10,P12の電流増幅率をともにhfe
と仮定する。
Transistors P6 and P7, P8 and P9, P
A switching circuit for switching the collector currents of the transistors P1, P2, P3, and P4 is constituted by 10 and P11 and P12 and P13. Since the current selected by these switching circuits flows through the node ND1, it flows a total current I a0 of the selected current to the current source IS21. For this reason, the total current I a0 in the current output circuit of the present embodiment is obtained by Expression (5), similarly to the current output circuit of the first embodiment. In this case, both h fe the current amplification factor of the pnp transistor P1~P4 and P6, P8, P10, P12 in FIG. 4
Assume that

【0057】本実施形態において、電流源IS31,I
S32からなるカレントミラーおよびpnpトランジス
タP15により、合計電流Ia0の誤差を補正するための
電流補正回路が構成されている。図4に示すように、電
流源IS21,IS22およびIS23によりカレント
ミラーを構成され、各電流源に同じく加算電流Iaが流
れる。電流源IS31と電流源IS22が直列接続され
ているので、その電流もIaとなる。電流源IS31と
IS32で構成されているカレントミラーにおいて、電
流源IS32の電流は電流源IS31の電流の2倍に設
定されている。即ち、電流源IS32の電流は2Iaと
なる。ここで、pnpトランジスタP15の電流増幅率
をhfeと仮定すると、そのベース電流Ibは、第1の実
施形態の電流出力回路と同様に、式(6)によって求め
られる。同様に、カレントミラーを構成する電流源IS
21に流れる電流は、式(7)により求められるので、
加算電流は、同じく式(8)に示す通りとなる。
In this embodiment, the current sources IS31, I
The current mirror composed of S32 and the pnp transistor P15 constitute a current correction circuit for correcting an error of the total current Ia0 . As shown in FIG. 4, a current mirror is formed by current sources IS21, IS22, and IS23, and an addition current Ia flows through each current source. Since the current sources IS31 and IS22 are connected in series, the current also becomes Ia. In the current mirror constituted by the current sources IS31 and IS32, the current of the current source IS32 is set to twice the current of the current source IS31. That is, the current of the current source IS32 is 2Ia. Here, assuming that the current amplification factor of the pnp transistor P15 is h fe , the base current Ib is obtained by Expression (6), similarly to the current output circuit of the first embodiment. Similarly, a current source IS constituting a current mirror
Since the current flowing through 21 is obtained by equation (7),
The addition current is also as shown in Expression (8).

【0058】演算増幅器OPA2により、電流源IS4
の電流I/2と加算電流Iaとの差電流Iout1が出力さ
れる。図4に基づき、出力電流Iout2は次式により与え
られる。
The operational amplifier OPA2 allows the current source IS4
, And a difference current I out1 between the current I / 2 and the addition current Ia is output. Based on FIG. 4, the output current I out2 is given by the following equation.

【0059】[0059]

【数10】 Iout2=I/2−Ia …(10)I out2 = I / 2−Ia (10)

【0060】上述したように、本実施形態において、電
流補正回路を設けることにより、トランジスタのベース
電流により生じた誤差電流を低減でき、第1の実施形態
の電流出力回路と同様な原理に基づいて、加算電流に生
ずる誤差は、(1/hfe 2 )オーダーに低減される。
As described above, in the present embodiment, by providing the current correction circuit, the error current caused by the base current of the transistor can be reduced, and based on the same principle as the current output circuit of the first embodiment. , The error occurring in the added current is reduced to the order of (1 / h fe 2 ).

【0061】図5は、図4に示す電流出力回路の等価回
路を示す図である。図示のように、本実施形態の電流出
力回路の等価回路は、図3に示す第1の実施形態の電流
出力回路の等価回路とほぼ同じである。ただし、本実施
形態において、出力電流Iout2は第1の実施形態の出力
電流Iout と異なる方向で出力される。この点を除け
ば、他のところは第1の実施形態に示す電流出力回路と
ほぼ同じである。
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the current output circuit shown in FIG. As shown, the equivalent circuit of the current output circuit of the present embodiment is almost the same as the equivalent circuit of the current output circuit of the first embodiment shown in FIG. However, in the present embodiment, the output current I out2 is output in a different direction from the output current I out of the first embodiment. Except for this point, the other points are almost the same as the current output circuit shown in the first embodiment.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電流出力
回路によれば、電流を発生する電流発生回路および電流
を選択する切り換え回路を構成するトランジスタのベー
ス電流による出力電流の誤差を低減でき、電流増幅率の
低いトランジスタを用いる場合に、またはトランジスタ
の電流増幅率のバラツキが存在する場合の出力電流の精
度を高く維持可能である。このため、本発明の電流出力
回路により、高精度なディジタル/アナログ変換回路を
構成することができる利点がある。
As described above, according to the current output circuit of the present invention, it is possible to reduce the error of the output current due to the base current of the transistor constituting the current generating circuit for generating the current and the switching circuit for selecting the current. In addition, it is possible to maintain high accuracy of the output current when a transistor having a low current amplification factor is used or when there is a variation in the current amplification factor of the transistor. For this reason, there is an advantage that a highly accurate digital / analog conversion circuit can be configured by the current output circuit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電流出力回路の第1の実施形態を
示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a current output circuit according to the present invention.

【図2】図1の電流出力回路の等価回路を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the current output circuit of FIG.

【図3】図1の電流出力回路の出力特性を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating output characteristics of the current output circuit of FIG. 1;

【図4】本発明に係る電流出力回路の第2の実施形態を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the current output circuit according to the present invention.

【図5】図4の電流出力回路の等価回路を示す図であ
る。
5 is a diagram showing an equivalent circuit of the current output circuit of FIG.

【図6】従来の電流出力回路の一構成例を示す回路図で
ある。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional current output circuit.

【図7】理想的な電流出力回路の等価回路を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of an ideal current output circuit.

【図8】図6の電流出力回路の出力特性を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating output characteristics of the current output circuit of FIG. 6;

【図9】図6の電流出力回路の等価回路を示す図であ
る。
9 is a diagram showing an equivalent circuit of the current output circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ADD1,ADD2…電流加算回路、MUL1,MUL
2…電流乗算回路、OPA…演算増幅器、Q1〜Q15
…npnトランジスタ、P1〜P15……pnpトラン
ジスタ、R1〜R9…抵抗素子、IS1,IS3,IS
4…電流源、VS1,VS2…電圧源、VCC…電源電
圧、GND…接地電位。
ADD1, ADD2: current addition circuit, MUL1, MUL
2: current multiplying circuit, OPA: operational amplifier, Q1 to Q15
... npn transistors, P1 to P15 ... pnp transistors, R1 to R9 ... resistance elements, IS1, IS3, IS
4 ... current sources, VS1, VS2 ... voltage source, V CC ... power supply voltage, GND ... ground potential.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エミッタに所定のバイアス条件に基づいた
エミッタ電流が流れる第1のトランジスタと、 ベースに制御信号が印加され、エミッタが上記第1のト
ランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第1のノ
ードに接続されている第2のトランジスタと、 ベースに所定の基準電圧が印加され、エミッタが上記第
1のトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが電
源電圧に接続されている第3のトランジスタと、 上記第1のノードに接続され、当該第1のノードに流れ
る電流に応じて出力電流を発生する第1の電流源と、 上記第1の電流源の電流を上記第1および第2のトラン
ジスタのエミッタ接地電流増幅率(β)に応じて設定さ
れた比率で調整し、調整して得た電流を補正電流として
上記第1のノードに帰還する補正回路とを有する電流出
力回路。
A first transistor in which an emitter current flows to an emitter based on a predetermined bias condition; a control signal applied to a base; an emitter connected to a collector of the first transistor; A second transistor connected to the node, a third transistor having a base applied with a predetermined reference voltage, an emitter connected to the collector of the first transistor, and a collector connected to the power supply voltage; A first current source connected to the first node and generating an output current in accordance with a current flowing through the first node; and a current of the first current source is connected to the first and second transistors. A correction circuit that adjusts at a ratio set according to the grounded emitter current amplification factor (β) and feeds back the adjusted current as a correction current to the first node. Current output circuit.
【請求項2】上記電流補正回路は、エミッタが上記第1
の電流源の電流を所定の逓倍数で逓倍した電流を供給す
る第2の電流源に接続され、ベースが上記第1のノード
に接続され、ベース電流と上記第2のトランジスタのコ
レクタ電流の合計電流に応じて上記第1の電流源の出力
電流を制御する第4のトランジスタを有する請求項1記
載の電流出力回路。
2. The current correction circuit according to claim 1, wherein the emitter is the first
Is connected to a second current source that supplies a current obtained by multiplying the current of the current source by a predetermined multiplier, a base is connected to the first node, and a sum of a base current and a collector current of the second transistor is provided. The current output circuit according to claim 1, further comprising a fourth transistor that controls an output current of the first current source according to a current.
【請求項3】上記逓倍数は2倍である請求項2記載の電
流出力回路。
3. The current output circuit according to claim 2, wherein said multiplication factor is twice.
【請求項4】上記第1、第2および第4のトランジスタ
のエミッタ接地電流増幅率がほぼ等しくなるように制御
される請求項2記載の電流出力回路。
4. The current output circuit according to claim 2, wherein said first, second and fourth transistors are controlled such that their common emitter current gains are substantially equal.
【請求項5】エミッタに所定のバイアス条件に基づいた
エミッタ電流が流れる第1のトランジスタと、 ベースに制御信号が印加され、エミッタが上記第1のト
ランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第1のノ
ードに接続されている第2のトランジスタと、 ベースが所定の基準電圧が印加され、エミッタが上記第
1のトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが電
源電圧に接続されている第3のトランジスタとを有し、
上記第1のトランジスタのバイアス条件を設定すること
で所定の重み付けがされたn個の重み電流を上記制御信
号に応じて上記第1のノードに出力するn個のバイアス
電流発生回路と、 上記第1のノードに接続され、当該第1のノードに流れ
る電流に応じて出力電流を発生する第1の電流源と、 上記第1の電流源の電流を上記第1および第2のトラン
ジスタのエミッタ接地電流増幅率(β)に応じて設定さ
れた比率で調整し、調整して得た電流を補正電流として
上記第1のノードに帰還する補正回路とを有する電流出
力回路。
5. A first transistor in which an emitter current based on a predetermined bias condition flows through an emitter, a control signal applied to a base, an emitter connected to a collector of the first transistor, and a collector connected to the first transistor. A second transistor connected to the node, and a third transistor having a base to which a predetermined reference voltage is applied, an emitter connected to the collector of the first transistor, and a collector connected to the power supply voltage. Have
Setting a bias condition of the first transistor to output n weight currents weighted with a predetermined weight to the first node in accordance with the control signal; n bias current generating circuits; A first current source connected to the first node and generating an output current in response to a current flowing through the first node; and a current source of the first current source being connected to a common emitter of the first and second transistors. A current adjustment circuit that adjusts the current at a ratio set according to the current amplification factor (β), and feeds back the adjusted current as a correction current to the first node.
【請求項6】上記電流補正回路は、エミッタが上記第1
の電流源の電流を所定の逓倍数で逓倍した電流を供給す
る第2の電流源に接続され、ベースが上記第1のノード
に接続され、ベース電流と上記n個のバイアス電流発生
回路により出力された重み電流との合計電流に応じて上
記第1の電流源の出力電流を制御する第4のトランジス
タを有する請求項5記載の電流出力回路。
6. The current correction circuit according to claim 1, wherein the emitter is the first type.
Is connected to a second current source that supplies a current obtained by multiplying the current of the current source by a predetermined multiple, a base is connected to the first node, and a base current and an output from the n bias current generating circuits are provided. 6. The current output circuit according to claim 5, further comprising a fourth transistor for controlling an output current of the first current source according to a total current with the weighted current.
【請求項7】上記逓倍数は2倍である請求項6記載の電
流出力回路。
7. The current output circuit according to claim 6, wherein said multiplication factor is twice.
【請求項8】上記第1、第2および第4のトランジスタ
のエミッタ接地電流増幅率がほぼ等しくなるように制御
される請求項6記載の電流出力回路。
8. The current output circuit according to claim 6, wherein said first, second and fourth transistors are controlled so that their common emitter current gains are substantially equal.
【請求項9】上記n個の重み電流発生回路により発生さ
れたn個の重み電流は、2の巾乗で重み付けされる請求
項5記載の電流出力回路。
9. The current output circuit according to claim 5, wherein the n weight currents generated by said n weight current generation circuits are weighted by a power of two.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190085832A (en) * 2018-01-11 2019-07-19 오므론 가부시키가이샤 Output circuit and output method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190085832A (en) * 2018-01-11 2019-07-19 오므론 가부시키가이샤 Output circuit and output method
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