JP2001296931A - 電流源 - Google Patents
電流源Info
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- JP2001296931A JP2001296931A JP2000115841A JP2000115841A JP2001296931A JP 2001296931 A JP2001296931 A JP 2001296931A JP 2000115841 A JP2000115841 A JP 2000115841A JP 2000115841 A JP2000115841 A JP 2000115841A JP 2001296931 A JP2001296931 A JP 2001296931A
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電源電圧の低減した場合、または出力端子の電
圧が大きく触れる場合でも、出力電流量によらず、高精
度に電流を出力可能な電流源を実現する。 【解決手段】図１に示すように電流源を複数個並列に接
続し、電流量に応じて使用する電流源を切り換える工夫
を行う。この工夫により、少電流出力用の電流源では、
単体での出力電流範囲が狭まるために、抵抗での電圧降
下を大きく出来、少電流出力時の電流精度を改善するこ
とが可能である。
圧が大きく触れる場合でも、出力電流量によらず、高精
度に電流を出力可能な電流源を実現する。 【解決手段】図１に示すように電流源を複数個並列に接
続し、電流量に応じて使用する電流源を切り換える工夫
を行う。この工夫により、少電流出力用の電流源では、
単体での出力電流範囲が狭まるために、抵抗での電圧降
下を大きく出来、少電流出力時の電流精度を改善するこ
とが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電流源、特に、少電
流出力時に電流を高精度に出力可能な電流源に関する。
流出力時に電流を高精度に出力可能な電流源に関する。
【０００２】
【従来の技術】電流量を制御可能な電流源としては、一
般に図９に示すカレントミラー方式が知られている。こ
の方式は、制御系電流源３１と出力系電流源３２がカレ
ントミラー回路になっているため、両者の電流源の電流
量が比例関係に有り、制御系電流源３１の電流量を制御
する事で、出力系電流源３２の電流源の電流量が定ま
る。
般に図９に示すカレントミラー方式が知られている。こ
の方式は、制御系電流源３１と出力系電流源３２がカレ
ントミラー回路になっているため、両者の電流源の電流
量が比例関係に有り、制御系電流源３１の電流量を制御
する事で、出力系電流源３２の電流源の電流量が定ま
る。
【０００３】出力電流量の制御は、電流検出部２１と電
圧比較部２２で行い、その電流量は電圧入力端子１１に
与える電圧により定める。電流検出部２１は制御系電流
源３１に流れる電流を、その電流に応じて電圧に変換す
る回路である。電圧比較部２２は、この電流検出部２１
の出力電圧と、電圧入力端子１１の電圧とが等しくなる
ように、制御系電流源３１の電流量を制御する。
圧比較部２２で行い、その電流量は電圧入力端子１１に
与える電圧により定める。電流検出部２１は制御系電流
源３１に流れる電流を、その電流に応じて電圧に変換す
る回路である。電圧比較部２２は、この電流検出部２１
の出力電圧と、電圧入力端子１１の電圧とが等しくなる
ように、制御系電流源３１の電流量を制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
手段においては、電源電圧の低減、または出力端子の電
圧が大きく触れる場合など、電流源３１および３２に使
用可能な電圧、即ちＱ１およびＱ２のコレクタ電圧から
ＶＥＥまでの電圧差を抑える必要がある場合、Ｑ１とＱ
２のベースエミッタ間電圧ＶＢＥが異なると、電流源３
１と電流源３２の電流値が比例しなくなり、電圧入力端
子１１の電圧に対する、電流出力端子１２からの出力電
流の精度が悪化する。この現象は、出力電流が少なく、
抵抗Ｒ１およびＲ２での電圧降下が小さいときに顕著に
現れる。
手段においては、電源電圧の低減、または出力端子の電
圧が大きく触れる場合など、電流源３１および３２に使
用可能な電圧、即ちＱ１およびＱ２のコレクタ電圧から
ＶＥＥまでの電圧差を抑える必要がある場合、Ｑ１とＱ
２のベースエミッタ間電圧ＶＢＥが異なると、電流源３
１と電流源３２の電流値が比例しなくなり、電圧入力端
子１１の電圧に対する、電流出力端子１２からの出力電
流の精度が悪化する。この現象は、出力電流が少なく、
抵抗Ｒ１およびＲ２での電圧降下が小さいときに顕著に
現れる。
【０００５】本発明の目的は、出力電流量によらず、高
精度で電流を出力可能な電流源を提案することにある。
精度で電流を出力可能な電流源を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、電流源を複数個並列に接続し、電流量に応じて使用
する電流源を切り換える工夫を行う。この工夫により、
少電流出力用の電流源では、単体での出力電流範囲が狭
まるために、抵抗での電圧降下を大きく出来、少電流出
力時の電流精度を改善することが可能である。
に、電流源を複数個並列に接続し、電流量に応じて使用
する電流源を切り換える工夫を行う。この工夫により、
少電流出力用の電流源では、単体での出力電流範囲が狭
まるために、抵抗での電圧降下を大きく出来、少電流出
力時の電流精度を改善することが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１から
図８により説明する。
図８により説明する。
【０００８】本発明の高精度電流源は、図１に示すよう
に少電流用電流源３３、大電流用電流源３４、電流源切
替部３５、電流検出部２１、および電圧比較部２２から
構成する。
に少電流用電流源３３、大電流用電流源３４、電流源切
替部３５、電流検出部２１、および電圧比較部２２から
構成する。
【０００９】少電流用電流源３３と大電流用電流源３４
は、それぞれカレントミラー回路になっており、電流出
力端子１２の電流量と、電流検出部２１の電流量は比例
関係に有る。出力電流量の制御は、電流検出部２１と電
圧比較部２２で行い、その電流量は電圧入力端子１１に
与える電圧により定める。電流検出部２１はＱ１１また
はＱ２１に流れる電流を、その電流に応じて電圧に変換
する回路である。電圧比較部２２は、この電流検出部２
１の出力電圧と、電圧入力端子１１の電圧とが等しくな
るように、Ｑ１１またはＱ２１の電流量を制御する。電
流源切替部３５は、出力する電流量の大小に応じて、使
用する電流源を切り換える。
は、それぞれカレントミラー回路になっており、電流出
力端子１２の電流量と、電流検出部２１の電流量は比例
関係に有る。出力電流量の制御は、電流検出部２１と電
圧比較部２２で行い、その電流量は電圧入力端子１１に
与える電圧により定める。電流検出部２１はＱ１１また
はＱ２１に流れる電流を、その電流に応じて電圧に変換
する回路である。電圧比較部２２は、この電流検出部２
１の出力電圧と、電圧入力端子１１の電圧とが等しくな
るように、Ｑ１１またはＱ２１の電流量を制御する。電
流源切替部３５は、出力する電流量の大小に応じて、使
用する電流源を切り換える。
【００１０】ところで、図９に示す一般的なカレントミ
ラー回路の電流源３１の電流量Ｉ３１と、電流源３２の
電流量Ｉ３２には、以下の式に示すように、それぞれの
電流源の抵抗Ｒ１およびＲ２の両端電圧によって定ま
る。
ラー回路の電流源３１の電流量Ｉ３１と、電流源３２の
電流量Ｉ３２には、以下の式に示すように、それぞれの
電流源の抵抗Ｒ１およびＲ２の両端電圧によって定ま
る。
【００１１】
【数１】 Ｉ３１×Ｒ１＋ＶＢＥ１＝Ｉ３２×Ｒ２＋ＶＢＥ２ …式１ 即ち、
【００１２】
【数２】 Ｉ３２＝（Ｉ３１×Ｒ１＋ＶＢＥ１−ＶＢＥ２）／Ｒ２ …式２ ここで、ＶＢＥ１とＶＢＥ２はそれぞれＱ１とＱ２のベ
ースエミッタ間電圧である。このトランジスタＱ１とＱ
２は特性をそろえるために、一般的には近接して配置す
るが、それでも製造誤差により１ｍＶ程度の誤差を生じ
る。式２により、Ｉ３２のＩ３１に対する電流誤差は、
Ｉ３１が少ないときに顕著に現れることが分かる。Ｑ１
とＱ２のベースエミッタ間電圧の差（ＶＢＥ１−ＶＢＥ
２）による電流誤差は、抵抗Ｒ２を大きくすることで低
減可能であるが、その一方で抵抗Ｒ２の電圧降下によ
り、電流源自体に必要な電圧が増加してしまう。従っ
て、電源電圧の低減、または出力端子の電圧が大きく触
れる場合など、電流源３１および３２に使用可能な電
圧、即ちＱ１およびＱ２のコレクタ電圧からＶＥＥまで
の電圧差を抑える必要がある場合には、単純に抵抗Ｒ２
を大きく出来ない。
ースエミッタ間電圧である。このトランジスタＱ１とＱ
２は特性をそろえるために、一般的には近接して配置す
るが、それでも製造誤差により１ｍＶ程度の誤差を生じ
る。式２により、Ｉ３２のＩ３１に対する電流誤差は、
Ｉ３１が少ないときに顕著に現れることが分かる。Ｑ１
とＱ２のベースエミッタ間電圧の差（ＶＢＥ１−ＶＢＥ
２）による電流誤差は、抵抗Ｒ２を大きくすることで低
減可能であるが、その一方で抵抗Ｒ２の電圧降下によ
り、電流源自体に必要な電圧が増加してしまう。従っ
て、電源電圧の低減、または出力端子の電圧が大きく触
れる場合など、電流源３１および３２に使用可能な電
圧、即ちＱ１およびＱ２のコレクタ電圧からＶＥＥまで
の電圧差を抑える必要がある場合には、単純に抵抗Ｒ２
を大きく出来ない。
【００１３】本発明では、図１に示すように、電流量に
応じて使用する電流源を切り換える工夫を行うことで、
少電流用電流源３３単体での出力電流範囲を狭め、少電
流用電流源３３の抵抗値Ｒ１１およびＲ１２を大きくし
て誤差を低減している。
応じて使用する電流源を切り換える工夫を行うことで、
少電流用電流源３３単体での出力電流範囲を狭め、少電
流用電流源３３の抵抗値Ｒ１１およびＲ１２を大きくし
て誤差を低減している。
【００１４】なお、図１の実施例では、電流源切替部３
５の制御を電圧比較部２２の出力により行っているが、
図２および図３に示すように、それぞれ電流検出部２１
の出力電圧、電圧入力端子１１の入力電圧により制御し
ても良い。
５の制御を電圧比較部２２の出力により行っているが、
図２および図３に示すように、それぞれ電流検出部２１
の出力電圧、電圧入力端子１１の入力電圧により制御し
ても良い。
【００１５】図４は本発明の他の実施例である。図１の
実施例で、電流源のコレクタ側に備えていた電流源切替
部を、ベース側に備えたもので、動作等は図１の実施例
と同様である。図５は、図４の電流源切替部をトランジ
スタを使用した回路で構成した実施例である。
実施例で、電流源のコレクタ側に備えていた電流源切替
部を、ベース側に備えたもので、動作等は図１の実施例
と同様である。図５は、図４の電流源切替部をトランジ
スタを使用した回路で構成した実施例である。
【００１６】図６は本発明のさらに他の実施例である。
図１の実施例との相違は、少電流用電流源３３は常時動
作させ、大電流用電流源３４は大電流出力時のみ動作さ
せるように変更したもので、図１の実施例と比べて電流
源切替部３６の規模が小さい利点を持つ。
図１の実施例との相違は、少電流用電流源３３は常時動
作させ、大電流用電流源３４は大電流出力時のみ動作さ
せるように変更したもので、図１の実施例と比べて電流
源切替部３６の規模が小さい利点を持つ。
【００１７】図７は本発明のさらに他の実施例である。
図４の実施例との相違は、少電流用電流源３３は常時動
作させ、大電流用電流源３４は大電流出力時のみ動作さ
せるように変更したもので、図６と同様に、電流源切替
部３８の規模が小さい利点を持つ。図８は図７の電流源
切替部をトランジスタおよびダイオードを使用した回路
で構成した実施例である。
図４の実施例との相違は、少電流用電流源３３は常時動
作させ、大電流用電流源３４は大電流出力時のみ動作さ
せるように変更したもので、図６と同様に、電流源切替
部３８の規模が小さい利点を持つ。図８は図７の電流源
切替部をトランジスタおよびダイオードを使用した回路
で構成した実施例である。
【００１８】図１０は、本発明の高精度電流源を備え、
出力端子電圧に応じて電流方向を制御可能な電流負荷回
路の一実施例である。
出力端子電圧に応じて電流方向を制御可能な電流負荷回
路の一実施例である。
【００１９】ダイオードブリッジ回路４１は、基準端子
４２と出力端子４３との電圧により、出力端子電圧が基
準端子電圧より高い場合には出力端子と下側の電流源を
接続し、また基準端子電圧より低い場合には出力端子と
上側の電流源を接続して出力端子の出力電流方向を切り
換える。
４２と出力端子４３との電圧により、出力端子電圧が基
準端子電圧より高い場合には出力端子と下側の電流源を
接続し、また基準端子電圧より低い場合には出力端子と
上側の電流源を接続して出力端子の出力電流方向を切り
換える。
【００２０】なお、並列に配置する電流源は２つに限ら
ず複数個配置しても良い。
ず複数個配置しても良い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高精度電
流源は、電流源を複数個並列に接続し、電流量に応じて
使用する電流源を切り換える工夫を行うことで、少電流
出力用電流源の出力電流範囲が狭め、少電流出力時の電
流精度を改善することが可能である。
流源は、電流源を複数個並列に接続し、電流量に応じて
使用する電流源を切り換える工夫を行うことで、少電流
出力用電流源の出力電流範囲が狭め、少電流出力時の電
流精度を改善することが可能である。
【図１】本発明による高精度電流源の一実施例を示す
図。
図。
【図２】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図３】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図４】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図５】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図６】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図７】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図８】本発明による高精度電流源の他の一実施例を示
す図。
す図。
【図９】一般的な電流源を示す図。
【図１０】本発明の高精度電流源を備えた電流負荷回路
の一実施例を示す図。
の一実施例を示す図。
１１…電圧入力端子、１２…電流出力端子、２１…電流
検出部、２２…電圧比較部、２３…ベース接地用電圧
源、３１…制御系電流源、３２…出力系電流源、３３…
少電流用電流源、３４…大電流用電流源、３５〜３８…
電流源切替部、３９…ベース接地回路、４１…ダイオー
ドブリッジ回路、４２…基準端子、４３…出力端子。
検出部、２２…電圧比較部、２３…ベース接地用電圧
源、３１…制御系電流源、３２…出力系電流源、３３…
少電流用電流源、３４…大電流用電流源、３５〜３８…
電流源切替部、３９…ベース接地回路、４１…ダイオー
ドブリッジ回路、４２…基準端子、４３…出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大崎 昭雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 林 良彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H410 BB05 CC02 DD02 EA10 EA32 EA38 EB14 EB37 FF05 FF23 GG03 JJ05 JJ07 5H420 BB02 BB13 CC02 DD02 EA11 EA18 EA24 EA39 EA48 EB15 EB37 FF04 FF19 FF24 HJ08 NA25 NB03 NB12 NB20 NB22 NB36 NB37 NC02 NC06 NC23 NC27 5H430 BB01 BB05 BB09 BB12 FF08 FF12 GG17 HH03 JJ07 LA22
Claims (3)
- 【請求項１】 少電流出力用の電流源、大電流出力用の
電流源、両電流源の切替を行う電流源切替部、出力電流
に比例した制御電流量を検出する電流検出部、および電
流検出部と入力制御電圧を比較し、前記両電流源を制御
する電圧比較部を有し、出力する電流量に応じて前記電
流源を切替ることを特徴とした、電流源。 - 【請求項２】 少電流出力用の電流源、大電流出力用の
電流源、前記大電流用電流源の切替を行うスイッチ部、
出力電流に比例した制御電流量を検出する電流検出部、
および電流検出部と入力制御電圧を比較し、前記両電流
源を制御する電圧比較部を有し、出力する電流量に応じ
て前記大電流用電流源を切替ることを特徴とした、電流
源。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の電流源を
有し、出力端子電圧に応じて電流方向を制御可能な電流
負荷回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115841A JP2001296931A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 電流源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115841A JP2001296931A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 電流源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296931A true JP2001296931A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18627390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000115841A Pending JP2001296931A (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 電流源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001296931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160682A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Renesas Electronics Corp | 基準電圧生成回路 |
| JP2012079083A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電流制御回路 |
-
2000
- 2000-04-12 JP JP2000115841A patent/JP2001296931A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160682A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Renesas Electronics Corp | 基準電圧生成回路 |
| JP2012079083A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電流制御回路 |
| CN102447287A (zh) * | 2010-10-01 | 2012-05-09 | 三美电机株式会社 | 电流控制电路 |
| CN102447287B (zh) * | 2010-10-01 | 2016-01-27 | 三美电机株式会社 | 电流控制电路 |
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