JP2002094337A - ベース電流補償回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切なベース電流補償を行うベース電流補償
回路を得ること。 【解決手段】 補償対象である補償対象トランジスタ１
のベース電流を検出する検出用トランジスタ２と、補償
対象トランジスタ１のベース電流を補償する補償電流を
供給するとともに、検出用トランジスタ２のベース電流
を供給するカレントミラー回路１９と、補償対象トラン
ジスタ１のエミッタ出力を入力し、補償対象トランジス
タ１のコレクタ−エミッタ間電圧と検出用トランジスタ
２のコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくする電圧をカ
レントミラー回路１９に出力するフィードバック回路１
８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高入力インピー
ダンスのバッファ回路に用いるベース電流補償回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣに内蔵されたクランプ容量の出力電
圧等を入力する従来のバッファ回路として、入力インピ
ーダンスを高めるために、バッファ回路の入力端子から
バッファ回路内のトランジスタのベースに流れるベース
電流を補償（補正）するベース電流補償回路を備えたも
のが知られている。図６は、従来のベース電流補償回路
の概略構成を示す図である。このベース電流補償回路
は、補償対象であるＮＰＮトランジスタ（補償対象トラ
ンジスタ）８１のコレクタをエミッタに接続し、電源の
高電位側をコレクタに接続し、補償対象トランジスタ８
１のベース電流を検出するＮＰＮトランジスタ（検出用
トランジスタ）８２と、ＰＮＰトランジスタ８３〜８６
からなり、補償対象トランジスタ８１のベース電流を補
償する補償電流ｉ６を供給するとともに、検出用トラン
ジスタ８２のベース電流を供給するカレントミラー回路
８８とを備える。

【０００３】補償対象トランジスタ８１は、バッファ回
路の入力端子８９およびカレントミラー回路８８の補償
電流供給用端子（ＰＮＰトランジスタ８４のコレクタ）
をベースに接続し、バッファ回路の出力端子９０をエミ
ッタに接続している。出力端子９０とグランドとの間に
は、グランド側に所定の電流を流す定電流源８７を設け
る。このベース電流補償回路では、検出用トランジスタ
８２が補償対象トランジスタ８１のベース電流を検出
し、カレントミラー回路８８が補償電流ｉ６を生成し、
入力端子８９と補償対象トランジスタ８１のベースとの
接続部に補償電流ｉ６を供給する。これにより、バッフ
ァ回路の入力インピーダンスが高められる。

【０００４】ここで、一般的に、トランジスタのコレク
タ−エミッタ間電圧をＶｃｅ、アーリー電圧をＶＡ、コ
レクタ−エミッタ間電圧が０ボルトの場合の電流増幅度
をｈｆｅ０とすると、トランジスタの電流増幅度ｈｆｅ
は、式１で表される。 ｈｆｅ＝（１＋Ｖｃｅ／ＶＡ）・ｈｆｅ０ ・・・（式１）

【０００５】また、検出用トランジスタ８２のコレクタ
電流およびコレクタ−エミッタ間電圧を、それぞれＩｃ
８２およびＶｃｅ８２とし、補償対象トランジスタ８１
のコレクタ電流およびコレクタ−エミッタ間電圧を、そ
れぞれＩｃ８１およびＶｃｅ８１とし、検出用トランジ
スタ８２および補償対象トランジスタ８１のアーリー電
圧，電流増幅度およびコレクタ−エミッタ間電圧が０ボ
ルトの場合の電流増幅度を、それぞれＶＡｎ，ｈｆｅｎ
およびｈｆｅｎ０とすると、検出用トランジスタ８２の
ベース電流Ｉｂ８２および補償対象トランジスタ８１の
ベース電流Ｉｂ８１は、式２および式３でそれぞれ表さ
れる。

【０００６】 Ｉｂ８２＝Ｉｃ８２／ｈｆｅｎ＝Ｉｃ８２／［（１＋Ｖｃｅ８２／ＶＡｎ）・ ｈｆｅｎ０］ ・・・（式２） Ｉｂ８１＝Ｉｃ８１／ｈｆｅｎ＝（Ｉｃ８２＋Ｉｂ８２）／［（１＋Ｖｃｅ８ １／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］ ・・・（式３） また、カレントミラー回路８８の電流誤差を無視する
と、入力端子８９からバッファ回路に流入する入力電流
Ｉｉｎ１１は、式４で表される。 Ｉｉｎ１１＝Ｉｂ８１−Ｉｂ８２＝（Ｉｃ８２＋Ｉｂ８２）／［（１＋Ｖｃｅ ８１／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］−Ｉｃ８２／［（１＋Ｖｃｅ８２／ＶＡｎ）・ｈ ｆｅｎ０］ ・・・（式４）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、補償対象トランジスタ８１のコレク
タ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ８１と検出用トランジスタ８
２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ８２とが異なるた
め、入力電圧や電源電圧によって、入力電流Ｉｉｎ１１
の方向（正負）および大きさが変化し、過補償となる場
合があり、適切なベース電流補償を行うことができない
という問題点があった。また、過補償を防ぐために、ベ
ース電流補償回路を用いず、ダーリントン接続によって
出力段を構成する場合は、ショットノイズが発生し、ノ
イズ量が増大するという不具合があった。また、ノイズ
増大を防ぐために、ダーリントン接続の段数を減少させ
ると、入力端子８９に接続するクランプ容量を小さくで
きないという不具合があった。

【０００８】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、適切なベース電流補償を行うベース電流補償回
路を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、この発明にかかるベース電流補
償回路にあっては、補償対象である補償対象トランジス
タのベース電流を検出する検出用トランジスタと、前記
補償対象トランジスタのベース電流を補償する補償電流
を供給するとともに、前記検出用トランジスタのベース
電流を供給するカレントミラー回路と、前記補償対象ト
ランジスタのエミッタ出力を入力し、前記補償対象トラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と前記検出用トラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくする電
圧を前記カレントミラー回路に出力するフィードバック
回路と、を具備することを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、検出用トランジスタ
が、補償対象トランジスタのベース電流を検出し、カレ
ントミラー回路が、補償対象トランジスタのベース電流
を補償する補償電流を供給するとともに、検出用トラン
ジスタのベース電流を供給し、フィードバック回路が、
補償対象トランジスタのエミッタ出力を入力し、補償対
象トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と検出用ト
ランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくする
電圧をカレントミラー回路に出力する。これにより、補
償対象トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と検出
用トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とが等しく
なり、入力電流の方向が一定になり、また、過補償が低
減される。

【００１１】つぎの発明にかかるベース電流補償回路に
あっては、前記検出用トランジスタが、前記補償対象ト
ランジスタのコレクタをエミッタに接続し、前記フィー
ドバック回路が、前記補償対象トランジスタのエミッタ
出力電圧をレベルシフトする第１のレベルシフト手段
と、前記第１のレベルシフト手段の出力端子をベースに
接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第１のト
ランジスタと、前記第１のトランジスタのエミッタと電
源の高電位側との間に直列接続した第１の抵抗および第
２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続
部をベースに接続し、電源の低電位側をコレクタに接続
した第２のトランジスタと、所定の電流を出力する定電
流源と、前記定電流源の出力端子と前記第２のトランジ
スタのエミッタとの間に設けられ、前記第２のトランジ
スタのエミッタ電圧をレベルシフトする第２のレベルシ
フト手段と、前記第２のレベルシフト手段の出力端子を
ベースに接続し、電源の高電位側をコレクタに接続し、
前記カレントミラー回路にエミッタ電圧を出力する第３
のトランジスタと、を有することを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、検出用トランジスタ
が、補償対象トランジスタのコレクタをエミッタに接続
し、フィードバック回路が、補償対象トランジスタのエ
ミッタ出力電圧をレベルシフトする第１のレベルシフト
手段と、第１のレベルシフト手段の出力端子をベースに
接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第１のト
ランジスタと、第１のトランジスタのエミッタと電源の
高電位側との間に直列接続した第１の抵抗および第２の
抵抗と、第１の抵抗と第２の抵抗との接続部をベースに
接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第２のト
ランジスタと、所定の電流を出力する定電流源と、定電
流源の出力端子と第２のトランジスタのエミッタとの間
に設けられ、第２のトランジスタのエミッタ電圧をレベ
ルシフトする第２のレベルシフト手段と、第２のレベル
シフト手段の出力端子をベースに接続し、電源の高電位
側をコレクタに接続し、カレントミラー回路および検出
用トランジスタにエミッタ電圧を出力する第３のトラン
ジスタと、を有することにより、補償対象トランジスタ
のコレクタ−エミッタ間電圧と検出用トランジスタのコ
レクタ−エミッタ間電圧とが等しくなり、入力電流の方
向が一定になり、また、過補償が低減される。

【００１３】つぎの発明にかかるベース電流補償回路に
あっては、補償対象である補償対象トランジスタのベー
ス電流を検出する検出用トランジスタと、前記補償対象
トランジスタのベース電流を補償する補償電流を供給す
るとともに、前記検出用トランジスタのベース電流を供
給する第１のカレントミラー回路と、前記補償対象トラ
ンジスタの出力電流と前記検出用トランジスタの出力電
流とを等しくし、該電流に基づいて、前記第１のカレン
トミラー回路における検出用トランジスタ側のトランジ
スタのコレクタ−エミッタ間電圧と補償電流供給側のト
ランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくする
電圧を前記第１のカレントミラー回路に出力する電圧出
力回路と、を具備することを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、検出用トランジスタ
が、補償対象トランジスタのベース電流を検出し、第１
のカレントミラー回路が、補償対象トランジスタのベー
ス電流を補償する補償電流を供給するとともに、検出用
トランジスタのベース電流を供給し、電圧出力回路が、
補償対象トランジスタの出力電流と検出用トランジスタ
の出力電流とを等しくし、該電流に基づいて、第１のカ
レントミラー回路における検出用トランジスタ側のトラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補償電流供給側
のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とを等しく
する電圧をカレントミラー回路に出力する。これによ
り、第１のカレントミラー回路における検出用トランジ
スタ側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補
償電流供給側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電
圧とが等しくなり、入力電流が低減される。

【００１５】つぎの発明にかかるベース電流補償回路に
あっては、前記検出用トランジスタおよび前記補償対象
トランジスタが、電源の高電位側をコレクタにそれぞれ
接続し、前記電圧出力回路が、電源の高電位側をコレク
タに接続し、前記第１のカレントミラー回路にエミッタ
電圧を出力する第１のトランジスタと、前記補償対象ト
ランジスタの出力電流と前記検出用トランジスタの出力
電流とを等しくし、該電流に応じた電圧を前記第１のト
ランジスタのベースに発生させる第２のカレントミラー
回路と、前記第１のトランジスタのベースをエミッタに
接続した第２のトランジスタと、前記第２のトランジス
タのベースおよびコレクタをエミッタに接続した第３の
トランジスタと、前記第３のトランジスタのベースおよ
びコレクタをベースに接続し、前記第１のトランジスタ
のベースをコレクタに接続した第４のトランジスタと、
前記第４のトランジスタのエミッタをエミッタに接続
し、電源の低電位側をコレクタに接続し、前記第２のカ
レントミラー回路内のトランジスタのベースをベースに
接続した第５のトランジスタと、を有することを特徴と
する。

【００１６】この発明によれば、検出用トランジスタお
よび補償対象トランジスタが、電源の高電位側をコレク
タにそれぞれ接続し、電圧出力回路が、電源の高電位側
をコレクタに接続し、第１のカレントミラー回路にエミ
ッタ電圧を出力する第１のトランジスタと、補償対象ト
ランジスタの出力電流と検出用トランジスタの出力電流
とを等しくし、該電流に応じた電圧を第１のトランジス
タのベースに発生させる第２のカレントミラー回路と、
第１のトランジスタのベースをエミッタに接続した第２
のトランジスタと、第２のトランジスタのベースおよび
コレクタをエミッタに接続した第３のトランジスタと、
第３のトランジスタのベースおよびコレクタをベースに
接続し、第１のトランジスタのベースをコレクタに接続
した第４のトランジスタと、第４のトランジスタのエミ
ッタをエミッタに接続し、電源の低電位側をコレクタに
接続し、第２のカレントミラー回路内のトランジスタの
ベースをベースに接続した第５のトランジスタと、を有
することにより、第１のカレントミラー回路における検
出用トランジスタ側のトランジスタのコレクタ−エミッ
タ間電圧と補償電流供給側のトランジスタのコレクタ−
エミッタ間電圧とが等しくなり、入力電流が低減され
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、
この実施の形態により、この発明が限定されるものでは
ない。図１は、この発明の実施の形態１にかかるベース
電流補償回路の概略構成を示す図である。このベース電
流補償回路は、たとえば、ＩＣに内蔵されたクランプ容
量の出力電圧を入力するバッファ回路に用いられる。

【００１８】このベース電流補償回路は、補償対象であ
るＮＰＮトランジスタ（補償対象トランジスタ）１のコ
レクタをエミッタに接続し、電源の高電位側をコレクタ
に接続し、補償対象トランジスタ１のベース電流を検出
するＮＰＮトランジスタ（検出用トランジスタ）２と、
ＰＮＰトランジスタ３〜６からなり、補償対象トランジ
スタ１のベース電流を補償（補正）する補償電流ｉ１を
供給するとともに、検出用トランジスタ２のベース電流
を供給するカレントミラー回路１９と、補償対象トラン
ジスタ１のエミッタ出力を入力し、補償対象トランジス
タ１のコレクタ−エミッタ間電圧と検出用トランジスタ
２のコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくする電圧をカ
レントミラー回路１９および検出用トランジスタ２に出
力するフィードバック回路１８とを備える。

【００１９】補償対象トランジスタ１は、バッファ回路
の入力端子２０およびカレントミラー回路１９の補償電
流供給用端子（ＰＮＰトランジスタ４のコレクタ）をベ
ースに接続している。カレントミラー回路１９は、Ｗｉ
ｌｌｓｏｎのカレントミラー回路であって、入力端子２
０および補償対象トランジスタ１のベースをコレクタに
接続したＰＮＰトランジスタ４と、ＰＮＰトランジスタ
４のエミッタをベースおよびコレクタに接続したＰＮＰ
トランジスタ６と、ＰＮＰトランジスタ４のベースおよ
び検出用トランジスタ２のベースをベースおよびコレク
タに接続したＰＮＰトランジスタ３と、ＰＮＰトランジ
スタ３のエミッタにコレクタを接続し、ＰＮＰトランジ
スタ６のベースおよびコレクタをベースに接続したＰＮ
Ｐトランジスタ５とを備える。ここでは、カレントミラ
ー回路１９として、Ｗｉｌｌｓｏｎのカレントミラー回
路を例に挙げたが、他の形式のカレントミラー回路を用
いてもよい。

【００２０】フィードバック回路１８は、補償対象トラ
ンジスタ１のエミッタ出力をレベルシフトするダイオー
ド７と、ダイオード７の出力端子をベースに接続し、電
源の低電位側（グランド）をコレクタに接続したＰＮＰ
トランジスタ８と、ＰＮＰトランジスタ８のエミッタと
電源の高電位側（以下、単に電源と呼ぶ）との間に直列
接続した抵抗１６および１５と、抵抗１５と抵抗１６と
の接続部をベースに接続し、グランドをコレクタに接続
したＰＮＰトランジスタ９と、所定の電流を出力する定
電流源１４と、定電流源１４の出力端子とＰＮＰトラン
ジスタ９のエミッタとの間に直列接続され、ＰＮＰトラ
ンジスタ９側に電流を流し、ＰＮＰトランジスタ９のエ
ミッタ電圧をレベルシフトさせるダイオード１２，１１
および１０と、定電流源１４の出力端子をベースに接続
し、電源をコレクタに接続し、カレントミラー回路１９
の入力端子（ＰＮＰトランジスタ６およびＰＮＰトラン
ジスタ５のエミッタ）をエミッタに接続したＮＰＮトラ
ンジスタ１３とを備える。

【００２１】ダイオード７の出力端子は、バッファ回路
の出力端子２１に接続する。また、ダイオード７の出力
端子とグランドとの間には、グランド側に所定の電流を
流す定電流源１７を設ける。検出用トランジスタ２は、
補償対象トランジスタ１のベース電流を検出する。カレ
ントミラー回路１９は、補償電流ｉ１を供給するととも
に、検出用トランジスタ２のベース電流を供給する。フ
ィードバック回路１８は、補償対象トランジスタ１のエ
ミッタ出力を入力し、補償対象トランジスタ１のコレク
タ−エミッタ間電圧と検出用トランジスタ２のコレクタ
−エミッタ間電圧とを等しくする電圧をカレントミラー
回路１９にフィードバックする。換言すれば、補償対象
トランジスタ１のコレクタ−エミッタ間電圧と検出用ト
ランジスタ２のコレクタ−エミッタ間電圧とを等しくす
るように、フィードバックによる補正を行う。

【００２２】以上の構成において、実施の形態１の動作
について説明する。このバッファ回路では、前述した従
来技術と同様に、式５が成り立つ。 Ｉｉｎ１＝（Ｉｃ２＋Ｉｂ２）／［（１＋Ｖｃｅ１／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］ −Ｉｃ２／［（１＋Ｖｃｅ２／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］ ・・・（式５） ただし、Ｉｉｎ１は、入力端子２０からバッファ回路に
流入する入力電流、Ｉｃ２は、検出用トランジスタ２の
コレクタ電流、Ｉｂ２は、検出用トランジスタ２のベー
ス電流、Ｖｃｅ１は、補償対象トランジスタ１のコレク
タ−エミッタ間電圧、Ｖｃｅ２は、検出用トランジスタ
２のコレクタ−エミッタ間電圧、ＶＡｎは、補償対象ト
ランジスタ１および検出用トランジスタ２のアーリー電
圧、ｈｆｅｎ０は、補償対象トランジスタ１および検出
用トランジスタ２のコレクタ−エミッタ間電圧が０ボル
トの場合の電流増幅度である。

【００２３】また、このバッファ回路では、補償対象ト
ランジスタ１のベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ１と検出
用トランジスタ２のベース−エミッタ間電圧Ｖｂｅ２と
は、ほぼ等しい値である。また、式６〜式８が成り立つ
ように各トランジスタのトランジスタサイズおよび各定
電流源の出力電流値を設定する。 Ｖｂｅ７＝Ｖｂｅ８ ・・・（式６） Ｖｂｅ９＋Ｖｂｅ１０＋Ｖｂｅ１１＋Ｖｂｅ１２＝Ｖｂｅ１３＋Ｖｂｅ５＋Ｖ ｂｅ３＋Ｖｂｅ２ ・・・（式７） ｒ１５＝ｒ１６ ・・・（式８）

【００２４】ただし、Ｖｂｅ３は、ＰＮＰトランジスタ
３のベース−エミッタ間電圧、Ｖｂｅ５は、ＰＮＰトラ
ンジスタ５のベース−エミッタ間電圧、Ｖｂｅ９は、Ｐ
ＮＰトランジスタ９のベース−エミッタ間電圧、Ｖｂｅ
１０〜Ｖｂｅ１２は、ダイオード１０〜１２の降下電
圧、Ｖｂｅ１３は、ＮＰＮトランジスタ１３のベース−
エミッタ間電圧、ｒ１５は、抵抗１５の抵抗値、ｒ１６
は、抵抗１６の抵抗値である。このように各トランジス
タのトランジスタサイズおよび各定電流源の出力電流値
を設定すると、補償対象トランジスタ１のベース電圧Ｖ
２およびコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ２は、式９お
よび式１０でそれぞれ表される。

【００２５】 Ｖ２＝（Ｖｃｃ＋Ｖ１）／２ ・・・（式９） Ｖｃｅ２＝Ｖｃｅ１＝（Ｖｃｃ−Ｖ１）／２ ・・・（式１０） ただし、Ｖｃｃは、電源の電圧である。式１０を式５に
代入すると、式１１が得られる。 Ｉｉｎ１＝（Ｉｃ２＋Ｉｂ２）／［（１＋Ｖｃｅ２／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］ −Ｉｃ２／［（１＋Ｖｃｅ２／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］＝Ｉｂ２／［（１＋Ｖｃ ｅ２／ＶＡｎ）・ｈｆｅｎ０］≧０ ・・・（式１１）

【００２６】すなわち、入力電流Ｉｉｎ１が一定方向に
流れ、過補償が抑制される。なお、Ｉｉｎ１を０にする
ために、式１２が成り立つように各トランジスタのトラ
ンジスタサイズおよび各定電流源の出力電流値を設定す
ることもできる。 Ｖｃｅ１＝Ｖｃｅ２・（１＋Ｉｂ２）＋Ｉｂ２ ・・・（式１２） しかし、この設定では、ベース電流Ｉｂ２がトランジス
タの電流増幅度のばらつきによって変化するため、温度
変化によって、適切なフィードバックを行うことができ
ない場合がある。

【００２７】図２は、実施の形態１にかかる他のベース
電流補償回路の概略構成を示す図である。このベース電
流補償回路は、図１に示したベース電流補償回路におい
て、ＰＮＰトランジスタ５のエミッタとＮＰＮトランジ
スタ１３のエミッタとの間に抵抗２６を設け、ＰＮＰト
ランジスタ６のエミッタとＮＰＮトランジスタ１３のエ
ミッタとの間に抵抗２７を設けたものである。この構成
においても、図１に示したベース電流補償回路と同様に
動作し、同様の効果が得られる。

【００２８】図３は、実施の形態１にかかる、さらに他
のベース電流補償回路の概略構成を示す図である。この
ベース電流補償回路は、入力端子２０に印加される入力
信号が直流の場合に用いられるものである。このベース
電流補償回路は、図１に示したベース電流補償回路にお
いて、フィードバック回路１８に代えて、カレントミラ
ー回路１９に所定の電圧を供給する定電圧源２８を設け
たものである。また、検出用トランジスタ２のコレクタ
は電源に接続し、補償対象トランジスタ１のエミッタは
出力端子２１に接続する。

【００２９】定電圧源２８の出力電圧は、補償対象トラ
ンジスタ１のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ１と検出
用トランジスタ２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ２
とを等しくする電圧となるように予め調整する。これに
より、補償対象トランジスタ１のコレクタ−エミッタ間
電圧Ｖｃｅ１と検出用トランジスタ２のコレクタ−エミ
ッタ間電圧Ｖｃｅ２が等しくなり、入力電流Ｉｉｎ１が
一定方向に流れ、過補償が抑制される。

【００３０】前述したように、実施の形態１によれば、
検出用トランジスタ２が、補償対象トランジスタ１のベ
ース電流を検出し、カレントミラー回路１９が、補償対
象トランジスタ１のベース電流を補償する補償電流ｉ１
を供給するとともに、検出用トランジスタ２のベース電
流を供給し、フィードバック回路１８が、補償対象トラ
ンジスタ１のエミッタ出力を入力し、補償対象トランジ
スタ１のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ１と検出用ト
ランジスタ２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ２とを
等しくする電圧をカレントミラー回路１９および検出用
トランジスタ２に出力する。

【００３１】これにより、補償対象トランジスタ１のコ
レクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ１と検出用トランジスタ
２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅ２とが等しくな
り、入力電流Ｉｉｎ１の方向が一定になり、また、過補
償が低減されるため、適切なベース電流補償を行うこと
ができる。なお、実施の形態１の各ＮＰＮトランジスタ
をＰＮＰトランジスタに置き換え、各ＰＮＰトランジス
タをＮＰＮトランジスタに置き換えてもよく、同様の効
果を得ることができる。

【００３２】実施の形態２．前述した実施の形態１で
は、ＰＮＰトランジスタ３のコレクタ−エミッタ間電圧
とＰＮＰトランジスタ４のコレクタ−エミッタ間電圧と
の差異から、補償対象トランジスタ１のベース電流と検
出用トランジスタ２のベース電流との差異が発生し、補
償誤差が残留する場合がある。実施の形態２は、実施の
形態１において、カレントミラー回路における検出用ト
ランジスタ側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電
圧と補償電流供給側のトランジスタのコレクタ−エミッ
タ間電圧とを等しくし、さらに適切なベース電流補償を
行うものである。

【００３３】図４は、この発明の実施の形態２にかかる
ベース電流補償回路の概略構成を示す図である。このベ
ース電流補償回路は、電源をコレクタに接続し、補償対
象のＮＰＮトランジスタ（補償対象トランジスタ）３１
のベース電流を検出するＮＰＮトランジスタ（検出用ト
ランジスタ）３２と、ＰＮＰトランジスタ３３〜３６か
らなり、補償対象トランジスタ３１のベース電流を補償
（補正）する補償電流ｉ２を供給するとともに、検出用
トランジスタのベース電流を供給するカレントミラー回
路５２と、補償対象トランジスタ３１の出力電流ｉ３と
検出用トランジスタ３２の出力電流ｉ４とを等しくし、
この電流に基づいて、カレントミラー回路５２における
検出用トランジスタ側（ＰＮＰトランジスタ３３）のト
ランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補償電流供給
側のトランジスタ（ＰＮＰトランジスタ３４）のコレク
タ−エミッタ間電圧とを等しくする電圧をカレントミラ
ー回路５２に出力する電圧出力回路５５とを備えてい
る。

【００３４】補償対象トランジスタ３１は、バッファ回
路の入力端子５３およびカレントミラー回路５２の補償
電流供給用端子（ＰＮＰトランジスタ３４のコレクタ）
をベースに接続し、電源をコレクタに接続している。

【００３５】カレントミラー回路５２は、Ｗｉｌｌｓｏ
ｎのカレントミラー回路であって、入力端子５３および
補償対象トランジスタ３１のベースをコレクタに接続し
たＰＮＰトランジスタ３４と、ＰＮＰトランジスタ３４
のエミッタをベースおよびコレクタに接続したＰＮＰト
ランジスタ３６と、ＰＮＰトランジスタ３４のベースお
よび検出用トランジスタ３２のベースをベースおよびコ
レクタに接続したＰＮＰトランジスタ３３と、ＰＮＰト
ランジスタ３３のエミッタにコレクタを接続し、ＰＮＰ
トランジスタ３６のベースおよびコレクタをベースに接
続したＰＮＰトランジスタ３５とを備える。ここでは、
カレントミラー回路５２として、Ｗｉｌｌｓｏｎのカレ
ントミラー回路を例に挙げたが、他の形式のカレントミ
ラー回路を用いてもよい。

【００３６】電圧出力回路５５は、電源をコレクタに接
続し、カレントミラー回路５２の入力端子（ＰＮＰトラ
ンジスタ３５のエミッタおよびＰＮＰトランジスタ３６
のエミッタ）にエミッタ電圧を出力するＮＰＮトランジ
スタ４４と、ＰＮＰトランジスタ４０〜４３およびＮＰ
Ｎトランジスタ４６〜５１からなり、補償対象トランジ
スタ３１のエミッタ電流ｉ３と検出用トランジスタ３２
のエミッタ電流ｉ４とを等しくし、この電流に応じた電
圧を、ＮＰＮトランジスタ４４のベースに発生させるカ
レントミラー回路と、ＮＰＮトランジスタ４４のベース
をエミッタに接続したＰＮＰトランジスタ３９と、ＰＮ
Ｐトランジスタ３９のベースおよびコレクタをエミッタ
に接続したＰＮＰトランジスタ３８と、ＰＮＰトランジ
スタ３８のベースおよびコレクタをベースに接続し、Ｎ
ＰＮトランジスタ４４のベースをコレクタに接続したＮ
ＰＮトランジスタ３７と、ＮＰＮトランジスタ３７のエ
ミッタをエミッタに接続し、グランドをコレクタに接続
し、ＮＰＮトランジスタ４６〜４８のベースをベースに
接続したＰＮＰトランジスタ４５とを備える。

【００３７】電圧出力回路５５のカレントミラー回路
は、電源をエミッタに接続したＰＮＰトランジスタ４０
と、電源をエミッタに接続し、ＰＮＰトランジスタ４０
のベースおよびコレクタをベースに接続したＰＮＰトラ
ンジスタ４１と、ＰＮＰトランジスタ４０のベースおよ
びコレクタをエミッタに接続したＰＮＰトランジスタ４
２と、ＰＮＰトランジスタ４１のコレクタをエミッタに
接続し、ＰＮＰトランジスタ４２のベースおよびＮＰＮ
トランジスタ４４のベースをベースおよびコレクタに接
続したＰＮＰトランジスタ４３とを備える。

【００３８】また、電圧出力回路５５のカレントミラー
回路は、補償対象トランジスタ３１のエミッタをベース
およびコレクタに接続したＮＰＮトランジスタ４６と、
検出用トランジスタ３２のエミッタをコレクタに接続
し、ＮＰＮトランジスタ４６のベースおよびコレクタを
ベースに接続したＮＰＮトランジスタ４７と、ＮＰＮト
ランジスタ４６および４７のベースをベースに接続し、
ＰＮＰトランジスタ４２のコレクタをコレクタに接続し
たＮＰＮトランジスタ４８と、ＮＰＮトランジスタ４６
のエミッタをコレクタに接続したＮＰＮトランジスタ４
９と、ＮＰＮトランジスタ４９のベースおよびＮＰＮト
ランジスタ４７のエミッタをコレクタおよびベースに接
続したＮＰＮトランジスタ５０と、ＮＰＮトランジスタ
４９および５０のベースをベースに接続し、ＮＰＮトラ
ンジスタ４８のエミッタをコレクタに接続したＮＰＮト
ランジスタ５１とを備える。

【００３９】電圧出力回路５５のカレントミラー回路
は、補償対象トランジスタ３１のエミッタ電流ｉ３、検
出用トランジスタ３２のエミッタ電流ｉ４およびＰＮＰ
トランジスタ４２のコレクタ電流ｉ５を等しくする。こ
こでは、Ｗｉｌｌｓｏｎのカレントミラー回路を例に挙
げたが、他の形式のカレントミラー回路を用いてもよ
い。

【００４０】ＮＰＮトランジスタ４９〜５１のエミッタ
は、バッファ回路の出力端子５４に接続する。また、Ｎ
ＰＮトランジスタ４９〜５１のエミッタとグランドとの
間には、グランド側に所定の電流を流す定電流源５６を
設ける。検出用トランジスタ３２は、補償対象トランジ
スタ３１のベース電流を検出する。カレントミラー回路
５２は、補償電流ｉ２を供給するとともに、検出用トラ
ンジスタ３２のベース電流を供給する。電圧出力回路５
５は、補償対象トランジスタ３１のエミッタ電流ｉ３、
検出用トランジスタ３２のエミッタ電流ｉ４およびＰＮ
Ｐトランジスタ４２のコレクタ電流ｉ５を等しくし、Ｐ
ＮＰトランジスタ３３のコレクタ−エミッタ間電圧とＰ
ＮＰトランジスタ３４のコレクタ−エミッタ間電圧とを
等しくする電圧をカレントミラー回路５２に出力する。

【００４１】以上の構成において、実施の形態２の動作
について説明する。このバッファ回路では、補償対象ト
ランジスタ３１，検出用トランジスタ３２およびＮＰＮ
トランジスタ３７は同一のトランジスタサイズとする。
また、ＰＮＰトランジスタ３３〜３６は同一のトランジ
スタサイズとする。また、ＰＮＰトランジスタ３８およ
び３９は、それぞれ、ＰＮＰトランジスタ３３〜３６の
トランジスタサイズの２倍のトランジスタサイズとす
る。そして、ＮＰＮトランジスタ４４，ＰＮＰトランジ
スタ４５および補償対象トランジスタ３１のベース−エ
ミッタ間電圧の大きさが等しくなるように、ＮＰＮトラ
ンジスタ４４およびＰＮＰトランジスタ４５のトランジ
スタサイズを設定する。

【００４２】これにより、式１３および式１４が成り立
つ。 Ｖｂｅ３３＋Ｖｂｅ３５＝Ｖｂｅ３４＋Ｖｂｅ３６＝Ｖｂｅ３８＋Ｖｂｅ３９ ・・・（式１３） Ｖｂｅ３１＝Ｖｂｅ３２＝Ｖｂｅ３７ ・・・（式１４） ただし、Ｖｂｅ３１は、補償対象トランジスタ３１のベ
ース−エミッタ間電圧、Ｖｂｅ３２は、検出用トランジ
スタ３２のベース−エミッタ間電圧、Ｖｂｅ３３〜Ｖｂ
ｅ３６，Ｖｂｅ３８およびＶｂｅ３９は、ＰＮＰトラン
ジスタ３３〜３６，３８および３９のベース−エミッタ
間電圧、Ｖｂｅ３７は、ＮＰＮトランジスタ３７のベー
ス−エミッタ間電圧を表す。

【００４３】そして、補償対象トランジスタ３１のベー
ス電圧と検出用トランジスタ３２のベース電圧とが等し
くなり、ＰＮＰトランジスタ３３のエミッタ電圧とＰＮ
Ｐトランジスタ３４のエミッタ電圧とが等しくなる。す
なわち、ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ−エミッタ
間電圧とＰＮＰトランジスタ３４のコレクタ−エミッタ
間電圧とが等しくなる。これにより、補償対象トランジ
スタ３１のベース電流と検出用トランジスタ３２のベー
ス電流とが等しくなり、検出用トランジスタ３２のベー
ス電流と補償電流ｉ２とが等しくなり、入力端子５３に
流入する入力電流が「０」になる。

【００４４】また、補償対象トランジスタのエミッタ電
流ｉ４とＰＮＰトランジスタ４２のコレクタ電流ｉ５と
の比（ｉ４／ｉ５）を任意の値Ｘとし、ＰＮＰトランジ
スタ３５のトランジスタサイズＴｒ３５とＰＮＰトラン
ジスタ３９のトランジスタサイズＴｒ３９との比（Ｔｒ
３５／Ｔｒ３９）を（Ｘ／２）とし、ＰＮＰトランジス
タ３３のトランジスタサイズＴｒ３３とＰＮＰトランジ
スタ３８のトランジスタサイズＴｒ３８との比（Ｔｒ３
３／Ｔｒ３８）を（Ｘ／２）とし、検出用トランジスタ
３２のトランジスタサイズＴｒ３２とＮＰＮトランジス
タ３７のトランジスタサイズＴｒ３７との比（Ｔｒ３２
／Ｔｒ３７）をＸとしてもよい。

【００４５】そして、ＰＮＰトランジスタ３５およびＰ
ＮＰトランジスタ３９のベース−エミッタ間電圧および
コレクタ−エミッタ間電圧を等しくし、ＰＮＰトランジ
スタ３３およびＰＮＰトランジスタ３８のベース−エミ
ッタ間電圧およびコレクタ−エミッタ間電圧を等しく
し、検出用ランジスタ３２およびＮＰＮトランジスタ３
７のベース−エミッタ間電圧およびコレクタ−エミッタ
間電圧を等しくすることによって補償誤差を低減するこ
とができる。

【００４６】図５は、実施の形態２にかかる他のベース
電流補償回路の概略構成を示す図である。このベース電
流補償回路は、図４に示したベース電流補償回路におい
て、ＰＮＰトランジスタ３５のエミッタとＮＰＮトラン
ジスタ４４のエミッタとの間に抵抗６１を設け、ＰＮＰ
トランジスタ３６のエミッタとＮＰＮトランジスタ４４
のエミッタとの間に抵抗６２を設け、ＮＰＮトランジス
タ４４のベースとＰＮＰトランジスタ３９のエミッタと
の間に抵抗６３を設けたものである。この構成において
も、図４に示したベース電流補償回路と同様に動作し、
同様の効果が得られる。

【００４７】前述したように、実施の形態２によれば、
検出用トランジスタ３２が、補償対象トランジスタ３１
のベース電流を検出し、カレントミラー回路５２が、補
償対象トランジスタ３１のベース電流を補償する補償電
流ｉ２を供給するとともに、検出用トランジスタ３２の
ベース電流を供給し、電圧出力回路５５が、補償対象ト
ランジスタ３１の出力電流ｉ３と検出用トランジスタ３
２の出力電流ｉ４とを等しくし、この電流に基づいて、
ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ−エミッタ間電圧と
ＰＮＰトランジスタ３４のコレクタ−エミッタ間電圧と
を等しくする電圧をカレントミラー回路５２に出力す
る。

【００４８】これにより、ＰＮＰトランジスタ３３のコ
レクタ−エミッタ間電圧とＰＮＰトランジスタ３４のコ
レクタ−エミッタ間電圧とが等しくなり、入力電流が低
減されるため、適切なベース電流補償を行うことができ
る。なお、実施の形態２の各ＮＰＮトランジスタをＰＮ
Ｐトランジスタにそれぞれ置き換え、各ＰＮＰトランジ
スタをＮＰＮトランジスタにそれぞれ置き換えてもよ
く、同様の効果を得ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、検出用トランジスタが、補償対象トランジスタのベ
ース電流を検出し、カレントミラー回路が、補償対象ト
ランジスタのベース電流を補償する補償電流を供給する
とともに、検出用トランジスタのベース電流を供給し、
フィードバック回路が、補償対象トランジスタのエミッ
タ出力を入力し、補償対象トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間電圧と検出用トランジスタのコレクタ−エミッ
タ間電圧とを等しくする電圧をカレントミラー回路に出
力する。これにより、補償対象トランジスタのコレクタ
−エミッタ間電圧と検出用トランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間電圧とが等しくなり、入力電流の方向が一定に
なり、また、過補償が低減されるため、適切なベース電
流補償を行うことができる、という効果を奏する。

【００５０】つぎの発明によれば、検出用トランジスタ
が、補償対象トランジスタのコレクタをエミッタに接続
し、フィードバック回路が、補償対象トランジスタのエ
ミッタ出力電圧をレベルシフトする第１のレベルシフト
手段と、第１のレベルシフト手段の出力端子をベースに
接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第１のト
ランジスタと、第１のトランジスタのエミッタと電源の
高電位側との間に直列接続した第１の抵抗および第２の
抵抗と、第１の抵抗と第２の抵抗との接続部をベースに
接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第２のト
ランジスタと、所定の電流を出力する定電流源と、定電
流源の出力端子と第２のトランジスタのエミッタとの間
に設けられ、第２のトランジスタのエミッタ電圧をレベ
ルシフトする第２のレベルシフト手段と、第２のレベル
シフト手段の出力端子をベースに接続し、電源の高電位
側をコレクタに接続し、カレントミラー回路にエミッタ
電圧を出力する第３のトランジスタと、を有することに
より、補償対象トランジスタのコレクタ−エミッタ間電
圧と検出用トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と
が等しくなり、入力電流の方向が一定になり、また、過
補償が低減されるため、適切なベース電流補償を行うこ
とができる、という効果を奏する。

【００５１】つぎの発明によれば、検出用トランジスタ
が、補償対象トランジスタのベース電流を検出し、第１
のカレントミラー回路が、補償対象トランジスタのベー
ス電流を補償する補償電流を供給するとともに、検出用
トランジスタのベース電流を供給し、電圧出力回路が、
補償対象トランジスタの出力電流と検出用トランジスタ
の出力電流とを等しくし、該電流に基づいて、第１のカ
レントミラー回路における検出用トランジスタ側のトラ
ンジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補償電流供給側
のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧とを等しく
する電圧をカレントミラー回路に出力する。これによ
り、第１のカレントミラー回路における検出用トランジ
スタ側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補
償電流供給側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電
圧とが等しくなり、入力電流が低減されるため、適切な
ベース電流補償を行うことができる、という効果を奏す
る。

【００５２】つぎの発明によれば、検出用トランジスタ
および補償対象トランジスタが、電源の高電位側をコレ
クタにそれぞれ接続し、電圧出力回路が、電源の高電位
側をコレクタに接続し、第１のカレントミラー回路にエ
ミッタ電圧を出力する第１のトランジスタと、補償対象
トランジスタの出力電流と検出用トランジスタの出力電
流とを等しくし、該電流に応じた電圧を第１のトランジ
スタのベースに発生させる第２のカレントミラー回路
と、第１のトランジスタのベースをエミッタに接続した
第２のトランジスタと、第２のトランジスタのベースお
よびコレクタをエミッタに接続した第３のトランジスタ
と、第３のトランジスタのベースおよびコレクタをベー
スに接続し、第１のトランジスタのベースをコレクタに
接続した第４のトランジスタと、第４のトランジスタの
エミッタをエミッタに接続し、電源の低電位側をコレク
タに接続し、第２のカレントミラー回路内のトランジス
タのベースをベースに接続した第５のトランジスタと、
を有することにより、第１のカレントミラー回路におけ
る検出用トランジスタ側のトランジスタのコレクタ−エ
ミッタ間電圧と補償電流供給側のトランジスタのコレク
タ−エミッタ間電圧とが等しくなり、入力電流が低減さ
れるため、適切なベース電流補償を行うことができる、
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１にかかるベース電流
補償回路の概略構成を示す図である。

【図２】 実施の形態１にかかる他のベース電流補償回
路の概略構成を示す図である。

【図３】 実施の形態１にかかる、さらに他のベース電
流補償回路の概略構成を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態２にかかるベース電流
補償回路の概略構成を示す図である。

【図５】 実施の形態２にかかる他のベース電流補償回
路の概略構成を示す図である。

【図６】 従来のベース電流補償回路の概略構成を示す
図である。

【符号の説明】

１，２，１３，３１，３２，３７，４４，４６〜５１
ＮＰＮトランジスタ、３〜６，８，９，３３〜３６，３
８〜４３，４５ ＰＮＰトランジスタ、７，１０〜１２
ダイオード、１４，１７，５６ 定電流源、１５，１
６，２６，２７，６１〜６３ 抵抗、１８ フィードバ
ック回路、１９，５２ カレントミラー回路、２０，５
３ 入力端子、２１，５４ 出力端子、２８ 定電圧
源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H420 NA32 NB03 NB22 NB24 NB27 NC02 NC27 NE21 5J090 AA01 AA45 CA00 DN02 FA17 HA08 HA19 HA25 KA05 KA09 KA18 MA11 MA21 MN01 5J091 AA01 AA45 CA00 FA17 FP02 FP05 HA08 HA19 HA25 KA05 KA09 KA18 MA11 MA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補償対象である補償対象トランジスタの
   ベース電流を検出する検出用トランジスタと、 前記補償対象トランジスタのベース電流を補償する補償
   電流を供給するとともに、前記検出用トランジスタのベ
   ース電流を供給するカレントミラー回路と、 前記補償対象トランジスタのエミッタ出力を入力し、前
   記補償対象トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と
   前記検出用トランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と
   を等しくする電圧を前記カレントミラー回路に出力する
   フィードバック回路と、 を具備することを特徴とするベース電流補償回路。
2. 【請求項２】 前記検出用トランジスタは、前記補償対
   象トランジスタのコレクタをエミッタに接続し、 前記フィードバック回路は、 前記補償対象トランジスタのエミッタ出力電圧をレベル
   シフトする第１のレベルシフト手段と、 前記第１のレベルシフト手段の出力端子をベースに接続
   し、電源の低電位側をコレクタに接続した第１のトラン
   ジスタと、 前記第１のトランジスタのエミッタと電源の高電位側と
   の間に直列接続した第１の抵抗および第２の抵抗と、 前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続部をベースに
   接続し、電源の低電位側をコレクタに接続した第２のト
   ランジスタと、 所定の電流を出力する定電流源と、 前記定電流源の出力端子と前記第２のトランジスタのエ
   ミッタとの間に設けられ、前記第２のトランジスタのエ
   ミッタ電圧をレベルシフトする第２のレベルシフト手段
   と、 前記第２のレベルシフト手段の出力端子をベースに接続
   し、電源の高電位側をコレクタに接続し、前記カレント
   ミラー回路にエミッタ電圧を出力する第３のトランジス
   タと、 を有することを特徴とする請求項１に記載のベース電流
   補償回路。
3. 【請求項３】 補償対象である補償対象トランジスタの
   ベース電流を検出する検出用トランジスタと、 前記補償対象トランジスタのベース電流を補償する補償
   電流を供給するとともに、前記検出用トランジスタのベ
   ース電流を供給する第１のカレントミラー回路と、 前記補償対象トランジスタの出力電流と前記検出用トラ
   ンジスタの出力電流とを等しくし、該電流に基づいて、
   前記第１のカレントミラー回路における検出用トランジ
   スタ側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電圧と補
   償電流供給側のトランジスタのコレクタ−エミッタ間電
   圧とを等しくする電圧を前記第１のカレントミラー回路
   に出力する電圧出力回路と、 を具備することを特徴とするベース電流補償回路。
4. 【請求項４】 前記検出用トランジスタおよび前記補償
   対象トランジスタは、電源の高電位側をコレクタにそれ
   ぞれ接続し、 前記電圧出力回路は、 電源の高電位側をコレクタに接続し、前記第１のカレン
   トミラー回路にエミッタ電圧を出力する第１のトランジ
   スタと、 前記補償対象トランジスタの出力電流と前記検出用トラ
   ンジスタの出力電流とを等しくし、該電流に応じた電圧
   を前記第１のトランジスタのベースに発生させる第２の
   カレントミラー回路と、 前記第１のトランジスタのベースをエミッタに接続した
   第２のトランジスタと、 前記第２のトランジスタのベースおよびコレクタをエミ
   ッタに接続した第３のトランジスタと、 前記第３のトランジスタのベースおよびコレクタをベー
   スに接続し、前記第１のトランジスタのベースをコレク
   タに接続した第４のトランジスタと、 前記第４のトランジスタのエミッタをエミッタに接続
   し、電源の低電位側をコレクタに接続し、前記第２のカ
   レントミラー回路内のトランジスタのベースをベースに
   接続した第５のトランジスタと、 を有することを特徴とする請求項３に記載のベース電流
   補償回路。