JP2002508542A - 負荷を流れる負荷電流を制御および検出する回路装置 - Google Patents
負荷を流れる負荷電流を制御および検出する回路装置Info
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Abstract
(57)【要約】
電流（ＩL）を電流センシング原理にしたがって検出する際に負荷（ＲL）を流れる電流（ＩL）を制御する回路装置を提供する。この回路装置は第１のトランジスタ対（Ｐ１）を有しており、このトランジスタ対は第１の負荷トランジスタおよび補助トランジスタ（Ｔ１１、Ｔ２１）から成り、これらのトランジスタは共通の制御端子（Ｇ１）とそれぞれ１つずつの第１の負荷区間端子（Ｓ）とを有しており、負荷（ＲL）は第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続されている。測定装置（ＭＡ）は第１の入力端子（ＥＫ１）を介して第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続されており、かつ第２の入力端子（ＥＫ２）を介して第１の補助トランジスタ（Ｔ２１）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続されており、かつ電流信号（ＵA）を取り出すことのできる出力端子（ＡＫ）を有している。第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）には少なくとも１つの別の負荷トランジスタ（Ｔ１２、Ｔ１ｎ）が並列に接続されており、この別の負荷トランジスタは別の制御端子（Ｇ２、Ｇｎ）を介して負荷を流れる電流（ＩL）に依存して駆動される。
Description
【０００１】 本発明は、第１のトランジスタ対を有しており、この第１のトランジスタ対は
第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとから成り、このトランジス
タは共通の第１の制御端子とそれぞれ１つずつの負荷区間と第１の負荷区間端子
とを有しており、負荷は第１の負荷トランジスタの負荷区間に対して直列に接続
されており、この直列回路は給電電位の端子と基準電位の端子との間に接続され
ており、電流測定装置を有しており、この電流測定装置は第１の負荷トランジス
タの第１の負荷区間端子に接続された第１の入力端子と、第１の補助トランジス
タの第１の負荷区間端子に接続された第２の入力端子と、負荷電流に依存する信
号を取り出し可能な出力端子とを有しており、第１の制御端子に接続された駆動
ユニットを有する、負荷を流れる負荷電流を制御および検出する回路装置に関す
る。
第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとから成り、このトランジス
タは共通の第１の制御端子とそれぞれ１つずつの負荷区間と第１の負荷区間端子
とを有しており、負荷は第１の負荷トランジスタの負荷区間に対して直列に接続
されており、この直列回路は給電電位の端子と基準電位の端子との間に接続され
ており、電流測定装置を有しており、この電流測定装置は第１の負荷トランジス
タの第１の負荷区間端子に接続された第１の入力端子と、第１の補助トランジス
タの第１の負荷区間端子に接続された第２の入力端子と、負荷電流に依存する信
号を取り出し可能な出力端子とを有しており、第１の制御端子に接続された駆動
ユニットを有する、負荷を流れる負荷電流を制御および検出する回路装置に関す
る。
【０００２】 負荷を流れる負荷電流の測定はこの種の回路装置ではいわゆる“電流センシン
グ原理”にしたがって行われる。この場合第１の負荷トランジスタを介して負荷
へ流れ込み、場合によりきわめて大きい負荷電流として間接的に第１の補助トラ
ンジスタを介して流れる測定電流が求められる。負荷電流と測定電流との比は、
第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとが同じ動作点で駆動される
場合、第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタのトランジスタ面積の
比に相応している。共通の動作点を調整するために、第１の負荷トランジスタと
第１の補助トランジスタとは共通の第１の制御端子を有しており、これらのトラ
ンジスタは同一の給電電位に接続されている。制御装置は測定装置の一部である
が、この制御装置はさらに第１の補助トランジスタの第１の負荷区間端子での電
位を第１の負荷トランジスタの第１の負荷区間端子での電位の値に調整する。共
通の制御端子と２つのトランジスタの第１の負荷区間端子との間にはしたがって
同じ電圧が印加される。同様に第１の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電
圧は第１の補助トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧に相応する。すなわち２
つのトランジスタは同じ動作点で駆動される。
グ原理”にしたがって行われる。この場合第１の負荷トランジスタを介して負荷
へ流れ込み、場合によりきわめて大きい負荷電流として間接的に第１の補助トラ
ンジスタを介して流れる測定電流が求められる。負荷電流と測定電流との比は、
第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとが同じ動作点で駆動される
場合、第１の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタのトランジスタ面積の
比に相応している。共通の動作点を調整するために、第１の負荷トランジスタと
第１の補助トランジスタとは共通の第１の制御端子を有しており、これらのトラ
ンジスタは同一の給電電位に接続されている。制御装置は測定装置の一部である
が、この制御装置はさらに第１の補助トランジスタの第１の負荷区間端子での電
位を第１の負荷トランジスタの第１の負荷区間端子での電位の値に調整する。共
通の制御端子と２つのトランジスタの第１の負荷区間端子との間にはしたがって
同じ電圧が印加される。同様に第１の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電
圧は第１の補助トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧に相応する。すなわち２
つのトランジスタは同じ動作点で駆動される。
【０００３】 第１の負荷区間端子での同じ電位を調整する制御装置は通常の場合比較器から
成り、この比較器の入力側は測定装置の入力端子を介して２つのトランジスタの
負荷区間端子へ接続されている。出力側でこの比較器は制御トランジスタを駆動
し、この制御トランジスタの負荷区間は第１の補助トランジスタの負荷区間に対
して直列に接続されている。第１の負荷トランジスタの負荷区間端子の電位と第
１の補助トランジスタの負荷区間端子の電位とが相互に異なる場合には、制御ト
ランジスタの負荷区間の抵抗および制御トランジスタの負荷区間を介して流れる
電流が制御トランジスタの制御入力側に接続された比較器を介して追従制御され
る。これは理想的には第１の負荷区間端子の電位間での電圧差がなくなり、第１
の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとが同じ動作点に位置するまで行
われる。
成り、この比較器の入力側は測定装置の入力端子を介して２つのトランジスタの
負荷区間端子へ接続されている。出力側でこの比較器は制御トランジスタを駆動
し、この制御トランジスタの負荷区間は第１の補助トランジスタの負荷区間に対
して直列に接続されている。第１の負荷トランジスタの負荷区間端子の電位と第
１の補助トランジスタの負荷区間端子の電位とが相互に異なる場合には、制御ト
ランジスタの負荷区間の抵抗および制御トランジスタの負荷区間を介して流れる
電流が制御トランジスタの制御入力側に接続された比較器を介して追従制御され
る。これは理想的には第１の負荷区間端子の電位間での電圧差がなくなり、第１
の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタとが同じ動作点に位置するまで行
われる。
【０００４】 不都合なことにこうした比較器、特に集積ＣＭＯＳ技術で製造された比較器は
不可避の電圧オフセットを有しているが、ここでこの電圧オフセットに相応する
第１の負荷トランジスタの第１の負荷区間端子と第１の補助トランジスタの第１
の負荷区間端子との間に電圧差が存在する場合にも、制御トランジスタの追従制
御はもはや行われない。第１の補助トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧はし
たがってつねに、この電圧オフセットの値分だけ第１の負荷トランジスタの負荷
区間をはさんだ電圧から偏差する。すなわち第１の負荷トランジスタと第１の補
助トランジスタとが正確に同一の動作点で動作しなくなってしまう。
不可避の電圧オフセットを有しているが、ここでこの電圧オフセットに相応する
第１の負荷トランジスタの第１の負荷区間端子と第１の補助トランジスタの第１
の負荷区間端子との間に電圧差が存在する場合にも、制御トランジスタの追従制
御はもはや行われない。第１の補助トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧はし
たがってつねに、この電圧オフセットの値分だけ第１の負荷トランジスタの負荷
区間をはさんだ電圧から偏差する。すなわち第１の負荷トランジスタと第１の補
助トランジスタとが正確に同一の動作点で動作しなくなってしまう。
【０００５】 第１の負荷トランジスタの負荷区間を介した大きな負荷電流およびこれにより
相応に大きな電圧降下が存在する場合には、第１の補助トランジスタの負荷区間
電圧の偏差は通常数ｍＶの範囲の電圧オフセットの値に相当するが、それほど重
大な問題ではない。ただしきわめて小さな負荷電流が流れ、第１の負荷トランジ
スタの負荷区間を介してきわめて小さな電圧降下（極端な場合には電圧オフセッ
トの領域の電圧降下）が誘起される場合には、この電圧オフセットは第１の補助
トランジスタの動作点調整に著しい影響を与える。２つのトランジスタの動作点
は相互に大きく異なり、測定電流がもはや負荷電流に比例しなくなる。したがっ
て測定結果は誤ってしまう。
相応に大きな電圧降下が存在する場合には、第１の補助トランジスタの負荷区間
電圧の偏差は通常数ｍＶの範囲の電圧オフセットの値に相当するが、それほど重
大な問題ではない。ただしきわめて小さな負荷電流が流れ、第１の負荷トランジ
スタの負荷区間を介してきわめて小さな電圧降下（極端な場合には電圧オフセッ
トの領域の電圧降下）が誘起される場合には、この電圧オフセットは第１の補助
トランジスタの動作点調整に著しい影響を与える。２つのトランジスタの動作点
は相互に大きく異なり、測定電流がもはや負荷電流に比例しなくなる。したがっ
て測定結果は誤ってしまう。
【０００６】 ゆえに本発明の課題は、所定の負荷の負荷電流を制御および検出するための回
路装置を提供し、第１の負荷トランジスタの負荷区間を介した負荷電流ないし電
圧降下が小さい場合にも正確に負荷電流に比例する測定信号を送出できるように
することである。
路装置を提供し、第１の負荷トランジスタの負荷区間を介した負荷電流ないし電
圧降下が小さい場合にも正確に負荷電流に比例する測定信号を送出できるように
することである。
【０００７】 この課題は冒頭に言及した形式の回路装置において、第１の負荷トランジスタ
に対して並列に接続された少なくとも１つの第２の負荷トランジスタが設けられ
ており、この第２の負荷トランジスタは第２の制御端子を介して駆動ユニットに
より負荷電流に依存して制御されるか、または負荷トランジスタの負荷区間を介
して降下する負荷区間電圧に依存して制御される構成により解決される。
に対して並列に接続された少なくとも１つの第２の負荷トランジスタが設けられ
ており、この第２の負荷トランジスタは第２の制御端子を介して駆動ユニットに
より負荷電流に依存して制御されるか、または負荷トランジスタの負荷区間を介
して降下する負荷区間電圧に依存して制御される構成により解決される。
【０００８】 第２の負荷トランジスタは第１の負荷区間端子の個所で同様に負荷に接続され
ており、かつ第２の負荷区間端子を介して給電電位に接続されている。この第２
の負荷トランジスタは制御端子を介して第１の負荷トランジスタから独立に制御
される。負荷電流が大きい場合には第１の負荷トランジスタも少なくとも１つの
第２の負荷トランジスタも駆動される。負荷電流は第１の負荷トランジスタの負
荷区間および少なくとも１つの第２の負荷トランジスタの負荷区間を流れる電流
の合計から得られ、ここで複数の負荷トランジスタは有利には同一であるので、
負荷電流は均一に負荷トランジスタに分割される。第１の負荷トランジスタおよ
び少なくとも１つの第２の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタは同じ動
作点で駆動される。第１の補助トランジスタを介して流れる測定電流は第１の補
助トランジスタと負荷トランジスタとの面積比に相応しており、一方の負荷トラ
ンジスタの負荷区間を介して流れる電流に比例する。測定電流を評価する際には
面積比のほかに駆動される負荷トランジスタの数を考慮しなければならない。こ
れにより負荷トランジスタの負荷区間を介して流れる電流の合計から生じる負荷
電流を求めることができる。
ており、かつ第２の負荷区間端子を介して給電電位に接続されている。この第２
の負荷トランジスタは制御端子を介して第１の負荷トランジスタから独立に制御
される。負荷電流が大きい場合には第１の負荷トランジスタも少なくとも１つの
第２の負荷トランジスタも駆動される。負荷電流は第１の負荷トランジスタの負
荷区間および少なくとも１つの第２の負荷トランジスタの負荷区間を流れる電流
の合計から得られ、ここで複数の負荷トランジスタは有利には同一であるので、
負荷電流は均一に負荷トランジスタに分割される。第１の負荷トランジスタおよ
び少なくとも１つの第２の負荷トランジスタと第１の補助トランジスタは同じ動
作点で駆動される。第１の補助トランジスタを介して流れる測定電流は第１の補
助トランジスタと負荷トランジスタとの面積比に相応しており、一方の負荷トラ
ンジスタの負荷区間を介して流れる電流に比例する。測定電流を評価する際には
面積比のほかに駆動される負荷トランジスタの数を考慮しなければならない。こ
れにより負荷トランジスタの負荷区間を介して流れる電流の合計から生じる負荷
電流を求めることができる。
【０００９】 負荷電流を低減することにより、負荷トランジスタの負荷区間を介して流れる
電流を低減し、ひいてはこれらのトランジスタの負荷区間を介した電圧降下が低
減される。本発明によれば、少なくとも１つの第２の負荷トランジスタを負荷電
流が小さくなる場合ないし負荷トランジスタの負荷区間電圧が小さくなる場合に
遮断することができる。これにより残っているほうの負荷トランジスタ（または
場合により残っている複数の負荷トランジスタ）が遮断された負荷トランジスタ
の電流を引き継ぐ。これにより残りの負荷トランジスタの負荷区間電圧は増大す
る。このようにして第１の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧は電圧オ
フセットの領域の電圧値へは低下しない。上述した欠点からは負荷区間電圧が小
さいと測定結果を誤らせる第１の負荷トランジスタおよび第１の補助トランジス
タの動作点の偏差が発生するが、本発明の回路装置によればこうした問題は発生
しない。
電流を低減し、ひいてはこれらのトランジスタの負荷区間を介した電圧降下が低
減される。本発明によれば、少なくとも１つの第２の負荷トランジスタを負荷電
流が小さくなる場合ないし負荷トランジスタの負荷区間電圧が小さくなる場合に
遮断することができる。これにより残っているほうの負荷トランジスタ（または
場合により残っている複数の負荷トランジスタ）が遮断された負荷トランジスタ
の電流を引き継ぐ。これにより残りの負荷トランジスタの負荷区間電圧は増大す
る。このようにして第１の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧は電圧オ
フセットの領域の電圧値へは低下しない。上述した欠点からは負荷区間電圧が小
さいと測定結果を誤らせる第１の負荷トランジスタおよび第１の補助トランジス
タの動作点の偏差が発生するが、本発明の回路装置によればこうした問題は発生
しない。
【００１０】 １つまたは複数の負荷トランジスタの遮断により生じる１つまたは複数の残り
の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧の上昇は、負荷をはさんだ電圧降
下を低減し、ひいては負荷電流を低減させる。ただしこのような変化は通常の１
５Ｖの給電電位と負荷トランジスタの負荷区間を介して降下する数ｍＶ〜約１Ｖ
の範囲の電圧とを考えれば無視できるものである。
の負荷トランジスタの負荷区間をはさんだ電圧の上昇は、負荷をはさんだ電圧降
下を低減し、ひいては負荷電流を低減させる。ただしこのような変化は通常の１
５Ｖの給電電位と負荷トランジスタの負荷区間を介して降下する数ｍＶ〜約１Ｖ
の範囲の電圧とを考えれば無視できるものである。
【００１１】 本発明の有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。
【００１２】 本発明の１つの実施形態によれば、第１の補助トランジスタに対して並列に少
なくとも１つの第２の補助トランジスタが接続されており、この第２の補助トラ
ンジスタは第２の制御端子を介して駆動される。少なくとも１つの第２の負荷ト
ランジスタは第１のトランジスタ対に相応に第２のトランジスタ対を形成する。
更に負荷トランジスタが設けられる場合には、更なる補助トランジスタを設ける
ことにより別のトランジスタ対が形成される。ここで有利にはそれぞれの負荷ト
ランジスタが補助トランジスタにより補完されて、１つのトランジスタ対が形成
される。第２の補助トランジスタは第１の負荷区間端子の個所で同様に測定装置
の第２の入力端子に接続されており、第２の負荷トランジスタを介して流れる負
荷区間電流は測定電流へ低下する。
なくとも１つの第２の補助トランジスタが接続されており、この第２の補助トラ
ンジスタは第２の制御端子を介して駆動される。少なくとも１つの第２の負荷ト
ランジスタは第１のトランジスタ対に相応に第２のトランジスタ対を形成する。
更に負荷トランジスタが設けられる場合には、更なる補助トランジスタを設ける
ことにより別のトランジスタ対が形成される。ここで有利にはそれぞれの負荷ト
ランジスタが補助トランジスタにより補完されて、１つのトランジスタ対が形成
される。第２の補助トランジスタは第１の負荷区間端子の個所で同様に測定装置
の第２の入力端子に接続されており、第２の負荷トランジスタを介して流れる負
荷区間電流は測定電流へ低下する。
【００１３】 有利には負荷トランジスタは相互に同一であり、かつ補助トランジスタも相互
に同一であるので、本発明のこの実施形態では、測定電流はつねに負荷電流の同
部分として定められる。ここで負荷電流と測定電流との比は負荷トランジスタと
補助トランジスタとの間の面積比に相応する。測定電流を評価する際に、この実
施形態では、負荷を遮断するために駆動される負荷トランジスタの数は特に考慮
しなくてよい。
に同一であるので、本発明のこの実施形態では、測定電流はつねに負荷電流の同
部分として定められる。ここで負荷電流と測定電流との比は負荷トランジスタと
補助トランジスタとの間の面積比に相応する。測定電流を評価する際に、この実
施形態では、負荷を遮断するために駆動される負荷トランジスタの数は特に考慮
しなくてよい。
【００１４】 負荷トランジスタおよび補助トランジスタを駆動制御するために駆動ユニット
が設けられており、この駆動ユニットは出力端子を介して負荷トランジスタの制
御端子ないし負荷トランジスタおよび補助トランジスタの制御端子に接続されて
いる。この場合個々の制御端子の制御は負荷を通って流れる電流に依存して行わ
れるか、または負荷トランジスタの負荷区間を介して降下する電圧に依存して行
われる。負荷を通って流れる電流を求めるために、駆動ユニットは有利には入力
端子の個所で測定装置の出力端子に接続されているか、または負荷区間電圧を求
めるために負荷と負荷トランジスタの第１の負荷区間端子とに共通のノードに接
続されている。
が設けられており、この駆動ユニットは出力端子を介して負荷トランジスタの制
御端子ないし負荷トランジスタおよび補助トランジスタの制御端子に接続されて
いる。この場合個々の制御端子の制御は負荷を通って流れる電流に依存して行わ
れるか、または負荷トランジスタの負荷区間を介して降下する電圧に依存して行
われる。負荷を通って流れる電流を求めるために、駆動ユニットは有利には入力
端子の個所で測定装置の出力端子に接続されているか、または負荷区間電圧を求
めるために負荷と負荷トランジスタの第１の負荷区間端子とに共通のノードに接
続されている。
【００１５】 本発明の別の実施形態では、駆動ユニットはスイッチから成る装置を有してお
り、それぞれのスイッチは出力端子を介して制御端子に接続されており、これに
より制御端子に上方または下方の制御電位が接続される。上方の制御電位はここ
では、この制御端子が上方の制御電位に接続される際に負荷トランジスタがつね
に導通するように選定されている。したがって上方の制御電位は有利には給電電
位よりも大きく選定されている。制御端子が下方の制御電位にある場合には、負
荷トランジスタは導通されない。下方の制御電位は有利には基準電位または負荷
トランジスタの第１の負荷区間端子の電位に相応する。スイッチを駆動するため
に駆動回路が設けられており、この駆動回路は負荷を通って流れる電流に依存し
てスイッチを制御するか、または負荷トランジスタの負荷区間電圧に依存してス
イッチを制御する。
り、それぞれのスイッチは出力端子を介して制御端子に接続されており、これに
より制御端子に上方または下方の制御電位が接続される。上方の制御電位はここ
では、この制御端子が上方の制御電位に接続される際に負荷トランジスタがつね
に導通するように選定されている。したがって上方の制御電位は有利には給電電
位よりも大きく選定されている。制御端子が下方の制御電位にある場合には、負
荷トランジスタは導通されない。下方の制御電位は有利には基準電位または負荷
トランジスタの第１の負荷区間端子の電位に相応する。スイッチを駆動するため
に駆動回路が設けられており、この駆動回路は負荷を通って流れる電流に依存し
てスイッチを制御するか、または負荷トランジスタの負荷区間電圧に依存してス
イッチを制御する。
【００１６】 本発明を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。図１には本発明の回路
装置の第１の実施例が示されている。図２には本発明の回路装置の第２の実施例
が示されている。図３には図２の回路装置の変化形態が示されている。
装置の第１の実施例が示されている。図２には本発明の回路装置の第２の実施例
が示されている。図３には図２の回路装置の変化形態が示されている。
【００１７】 図中特に指示がないかぎり同じ素子には同じ参照番号が付されている。
【００１８】 本発明を以下に負荷トランジスタおよび補助トランジスタに対してｎチャネル
ＦＥＴを使用する例で説明する。ここで第１の負荷区間端子はトランジスタのソ
ース端子に相応し、第２の負荷区間端子はドレイン端子に相応し、制御端子はゲ
ート端子に相応する。
ＦＥＴを使用する例で説明する。ここで第１の負荷区間端子はトランジスタのソ
ース端子に相応し、第２の負荷区間端子はドレイン端子に相応し、制御端子はゲ
ート端子に相応する。
【００１９】 図１には本発明の回路装置の第１の実施例の概略図が示されている。この回路
装置は第１のトランジスタ対Ｐ１を有しており、このトランジスタ対は第１の負
荷トランジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１とから成る。これらのト
ランジスタのドレイン側は給電電位Ｖ＋に接続されており、ゲート端子Ｇは相互
接続されて共通の第１の制御端子Ｇ１を形成している。負荷トランジスタＴ１１
のソース端子Ｓと基準電位Ｍとの間には可変負荷ＲLが接続されており、この負 荷は図示の実施例ではオーミック抵抗として示されている。
装置は第１のトランジスタ対Ｐ１を有しており、このトランジスタ対は第１の負
荷トランジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１とから成る。これらのト
ランジスタのドレイン側は給電電位Ｖ＋に接続されており、ゲート端子Ｇは相互
接続されて共通の第１の制御端子Ｇ１を形成している。負荷トランジスタＴ１１
のソース端子Ｓと基準電位Ｍとの間には可変負荷ＲLが接続されており、この負 荷は図示の実施例ではオーミック抵抗として示されている。
【００２０】 回路装置はさらに測定装置ＭＡを有しており、この測定装置は第１の入力端子
ＥＫ１と第２の入力端子ＥＫ２と出力端子ＡＫとを有している。測定装置の第１
の入力端子は第１の負荷トランジスタＴ１１のソース端子Ｓに接続されており、
第２の入力端子は第１の補助トランジスタＴ２１のソース端子Ｓに接続されてい
る。測定装置の出力端子では負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩLに比例する信号
ＵAを取り出すことができる。
ＥＫ１と第２の入力端子ＥＫ２と出力端子ＡＫとを有している。測定装置の第１
の入力端子は第１の負荷トランジスタＴ１１のソース端子Ｓに接続されており、
第２の入力端子は第１の補助トランジスタＴ２１のソース端子Ｓに接続されてい
る。測定装置の出力端子では負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩLに比例する信号
ＵAを取り出すことができる。
【００２１】 第１の負荷トランジスタＴ１１に対して並列に別の２つの負荷トランジスタＴ
１２、Ｔ１ｎが接続されており、これらの別の負荷トランジスタも同様にドレイ
ン側で給電電位Ｖ＋に接続されており、ソース側で負荷ＲLと測定装置ＭＡの第 １の入力端子ＥＫ１とに接続されている。これらの別の負荷トランジスタＴ１２
、Ｔ１ｎは別の制御端子Ｇ２、Ｇｎを介して駆動され、これらの制御端子はそれ
ぞれ別の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎのゲート端子Ｇに接続されている。
１２、Ｔ１ｎが接続されており、これらの別の負荷トランジスタも同様にドレイ
ン側で給電電位Ｖ＋に接続されており、ソース側で負荷ＲLと測定装置ＭＡの第 １の入力端子ＥＫ１とに接続されている。これらの別の負荷トランジスタＴ１２
、Ｔ１ｎは別の制御端子Ｇ２、Ｇｎを介して駆動され、これらの制御端子はそれ
ぞれ別の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎのゲート端子Ｇに接続されている。
【００２２】 図示の回路装置のタスクは一方ではスイッチとして作用する負荷トランジスタ
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを介して負荷を給電電位Ｖ＋に接続することであり、他
方では負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩLを測定することである。有利にはパワ
ーＦＥＴとして構成された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動制御
するために駆動ユニットＡＥが設けられており、この駆動ユニットは出力端子Ａ
１、Ａ２、Ａｎを介して負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの制御端子Ｇ
１、Ｇ２、Ｇｎに接続されている。必要に応じて図１に点線で示されているよう
に、更なる負荷トランジスタを第１の負荷トランジスタＴ１１に対して並列に接
続し、駆動ユニットＡＥの別の出力側を介して駆動することができる。負荷トラ
ンジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動するために、制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎ
は相互に別々に上方の制御電位または下方の制御電位に置かれ、ここで上方の制
御電位はこの上方の制御電位がそれぞれの制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎに印加され
る際につねに負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを導通させ、さらに負荷
電流ＩLが負荷ＲLを通って流れている間は導通状態を維持するように選定されて
いる。したがって上方の制御電位は有利には給電電位Ｖ＋よりも大きく選定され
ている。下方の制御電位は、この下方の制御電位が制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎに
印加される際につねに負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎが導通しないよ
うに選定されている。
Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを介して負荷を給電電位Ｖ＋に接続することであり、他
方では負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩLを測定することである。有利にはパワ
ーＦＥＴとして構成された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動制御
するために駆動ユニットＡＥが設けられており、この駆動ユニットは出力端子Ａ
１、Ａ２、Ａｎを介して負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの制御端子Ｇ
１、Ｇ２、Ｇｎに接続されている。必要に応じて図１に点線で示されているよう
に、更なる負荷トランジスタを第１の負荷トランジスタＴ１１に対して並列に接
続し、駆動ユニットＡＥの別の出力側を介して駆動することができる。負荷トラ
ンジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動するために、制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎ
は相互に別々に上方の制御電位または下方の制御電位に置かれ、ここで上方の制
御電位はこの上方の制御電位がそれぞれの制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎに印加され
る際につねに負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを導通させ、さらに負荷
電流ＩLが負荷ＲLを通って流れている間は導通状態を維持するように選定されて
いる。したがって上方の制御電位は有利には給電電位Ｖ＋よりも大きく選定され
ている。下方の制御電位は、この下方の制御電位が制御端子Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎに
印加される際につねに負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎが導通しないよ
うに選定されている。
【００２３】 負荷ＲLを給電電位Ｖ＋に接続するために、少なくとも１つの負荷トランジス タＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎが駆動ユニットＡＥにより駆動される。この駆動ユニ
ットはこのために例えばスタート信号を制御入力側ＥＮを介して受け取る。負荷
電流ＩLの測定を行うために、負荷ＲLを給電電位Ｖ＋に接続するこの実施例では
、少なくとも負荷トランジスタＴ１１が駆動される。他の負荷トランジスタＴ１
２、Ｔ１ｎのうち幾つをオンにすべきかは、負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩL と第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの寸法とに依存しており、これら
の負荷トランジスタを破壊のおそれなしに最大の負荷区間電流まで駆動すること
ができる。第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎは有利には同一に設計さ
れており、このため負荷電流ＩLは駆動される第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１ ２、Ｔ１ｎへ均一に分割される。流れている負荷電流ＩLを求め、ひいては駆動 すべき第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの数を求めるために、駆動ユ
ニットＡＥの入力端子ＥＫ１は測定装置ＭＡの出力端子ＡＫに接続されており、
この測定装置の出力端子には流れている負荷電流ＩLに比例する測定信号ＵAが印
加される。
ットはこのために例えばスタート信号を制御入力側ＥＮを介して受け取る。負荷
電流ＩLの測定を行うために、負荷ＲLを給電電位Ｖ＋に接続するこの実施例では
、少なくとも負荷トランジスタＴ１１が駆動される。他の負荷トランジスタＴ１
２、Ｔ１ｎのうち幾つをオンにすべきかは、負荷ＲLを通って流れる負荷電流ＩL と第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの寸法とに依存しており、これら
の負荷トランジスタを破壊のおそれなしに最大の負荷区間電流まで駆動すること
ができる。第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎは有利には同一に設計さ
れており、このため負荷電流ＩLは駆動される第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１ ２、Ｔ１ｎへ均一に分割される。流れている負荷電流ＩLを求め、ひいては駆動 すべき第１のトランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの数を求めるために、駆動ユ
ニットＡＥの入力端子ＥＫ１は測定装置ＭＡの出力端子ＡＫに接続されており、
この測定装置の出力端子には流れている負荷電流ＩLに比例する測定信号ＵAが印
加される。
【００２４】 負荷電流ＩLの測定は第１の補助トランジスタＴ２１と測定装置ＭＡとを介し て行われる。測定装置ＭＡは比較器Ｋを有しており、この比較器の入力側は第１
の入力端子ＥＫ１を介して負荷ＲLおよび第１の負荷トランジスタＴ１１のソー ス端子Ｓに接続されており、また第２の入力端子ＥＫ２を介して第１の補助トラ
ンジスタＴ２１のソース端子に接続されている。比較器Ｋの出力側には制御トラ
ンジスタＴ３が後置接続されており、この制御トランジスタの負荷区間Ｄ−Ｓは
第２のトランジスタＴ２１の負荷区間Ｄ−Ｓに対して直列に接続されている。制
御トランジスタＴ３の負荷区間Ｄ−Ｓには電流センシング抵抗ＲSが後置接続さ れており、この抵抗の端子は基準電位Ｍに置かれている。
の入力端子ＥＫ１を介して負荷ＲLおよび第１の負荷トランジスタＴ１１のソー ス端子Ｓに接続されており、また第２の入力端子ＥＫ２を介して第１の補助トラ
ンジスタＴ２１のソース端子に接続されている。比較器Ｋの出力側には制御トラ
ンジスタＴ３が後置接続されており、この制御トランジスタの負荷区間Ｄ−Ｓは
第２のトランジスタＴ２１の負荷区間Ｄ−Ｓに対して直列に接続されている。制
御トランジスタＴ３の負荷区間Ｄ−Ｓには電流センシング抵抗ＲSが後置接続さ れており、この抵抗の端子は基準電位Ｍに置かれている。
【００２５】 図示の第２のトランジスタＴ２１と測定装置ＭＡとを用いた電流測定の原理は
いわゆる“電流センシング原理”にしたがって行われる。これは第１の負荷トラ
ンジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１とを同じ動作点で駆動し、第１
の補助トランジスタＴ２１のソース電流ＩS21を第１の負荷トランジスタＴ１１ のソース電流ＩS11に比例させることに基づいている。ここで第２の補助トラン ジスタＴ２１のソース電流ＩS21は電流センシング抵抗ＲSにおける測定電流とし
て測定信号ＵAを取り出すことのできる電圧を誘起する。ソース電流ＩS21とＩS1 1 との比は、２つのトランジスタＴ１１、Ｔ２１が同じ動作点で駆動される場合 、補助トランジスタＴ２１のトランジスタ面積と負荷トランジスタＴ１１のトラ
ンジスタ面積との比に相応する。パワーＦＥＴとして構成された負荷トランジス
タＴ１１のトランジスタ面積は補助トランジスタＴ２１のトランジスタ面積の数
倍の値であり、場合によっては数倍±数１０％の値である。補助トランジスタＴ
２１を第１のトランジスタＴ１１と同じ動作点で調整するために、比較器Ｋは負
荷トランジスタＴ１１のソース電位と補助トランジスタＴ２１のソース電位とを
比較し、制御トランジスタＴ３を介して補助トランジスタＴ２１のソース電流Ｉ S21 を追従制御する。これは第１の負荷トランジスタＴ１１のソース電位と第１ の補助トランジスタＴ２１のソース電位との電圧差がほぼ０となるまで行われる
。
いわゆる“電流センシング原理”にしたがって行われる。これは第１の負荷トラ
ンジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１とを同じ動作点で駆動し、第１
の補助トランジスタＴ２１のソース電流ＩS21を第１の負荷トランジスタＴ１１ のソース電流ＩS11に比例させることに基づいている。ここで第２の補助トラン ジスタＴ２１のソース電流ＩS21は電流センシング抵抗ＲSにおける測定電流とし
て測定信号ＵAを取り出すことのできる電圧を誘起する。ソース電流ＩS21とＩS1 1 との比は、２つのトランジスタＴ１１、Ｔ２１が同じ動作点で駆動される場合 、補助トランジスタＴ２１のトランジスタ面積と負荷トランジスタＴ１１のトラ
ンジスタ面積との比に相応する。パワーＦＥＴとして構成された負荷トランジス
タＴ１１のトランジスタ面積は補助トランジスタＴ２１のトランジスタ面積の数
倍の値であり、場合によっては数倍±数１０％の値である。補助トランジスタＴ
２１を第１のトランジスタＴ１１と同じ動作点で調整するために、比較器Ｋは負
荷トランジスタＴ１１のソース電位と補助トランジスタＴ２１のソース電位とを
比較し、制御トランジスタＴ３を介して補助トランジスタＴ２１のソース電流Ｉ S21 を追従制御する。これは第１の負荷トランジスタＴ１１のソース電位と第１ の補助トランジスタＴ２１のソース電位との電圧差がほぼ０となるまで行われる
。
【００２６】 制御は、図に破線で示されている制御トランジスタＴ３のゲートソースキャパ
シタンスが比較器Ｋの出力側を介して比較器の入力端子間で降下した電圧の符号
に応じて充電または放電され、これにより制御トランジスタＴ３の負荷区間の導
電率または制御トランジスタＴ３の負荷区間抵抗が上昇または低下するように行
われる。比較器Ｋは不可避の電圧オフセットＶOFFを有しており、この電圧オフ セットＶOFFはこれに相応する入力端子間の電圧が印加される場合、充電電流ま たは放電電流をもはやゲートソースキャパシタンスＣGSへ流れさせない。これに
より２つのソース電位の偏差は不可避的に比較器Ｋの電圧オフセットＶOFFの値 となる。この電圧オフセットＶOFFは、第１の負荷トランジスタＴ１１の負荷区 間Ｄ−Ｓを介して降下する電圧ＵＤS11が電圧オフセットＶOFFよりもはるかに大
きい場合、重大ではないものの測定結果に現れる。この電圧オフセットＶOFF分 だけ、補助トランジスタＴ２１の負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧は第１の負荷ト
ランジスタＴ１１の負荷区間電圧ＵＤＳ１１から偏差する。その場合負荷トラン
ジスタＴ１１および補助トランジスタＴ２１は同じ動作点で駆動されると見なし
てよい。
シタンスが比較器Ｋの出力側を介して比較器の入力端子間で降下した電圧の符号
に応じて充電または放電され、これにより制御トランジスタＴ３の負荷区間の導
電率または制御トランジスタＴ３の負荷区間抵抗が上昇または低下するように行
われる。比較器Ｋは不可避の電圧オフセットＶOFFを有しており、この電圧オフ セットＶOFFはこれに相応する入力端子間の電圧が印加される場合、充電電流ま たは放電電流をもはやゲートソースキャパシタンスＣGSへ流れさせない。これに
より２つのソース電位の偏差は不可避的に比較器Ｋの電圧オフセットＶOFFの値 となる。この電圧オフセットＶOFFは、第１の負荷トランジスタＴ１１の負荷区 間Ｄ−Ｓを介して降下する電圧ＵＤS11が電圧オフセットＶOFFよりもはるかに大
きい場合、重大ではないものの測定結果に現れる。この電圧オフセットＶOFF分 だけ、補助トランジスタＴ２１の負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧は第１の負荷ト
ランジスタＴ１１の負荷区間電圧ＵＤＳ１１から偏差する。その場合負荷トラン
ジスタＴ１１および補助トランジスタＴ２１は同じ動作点で駆動されると見なし
てよい。
【００２７】 図示されている本発明の回路装置の利点は、負荷トランジスタＴ１１の負荷区
間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧がつねに電圧オフセットＶOFFの値を充分に超えて維持 されることである。これにより電圧オフセットＶOFFは測定結果には僅かにしか 影響しない。大きな負荷電流ＩLが流れる場合には第１の負荷トランジスタＴ１ １のほかに駆動ユニットＡＥを介して別の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎが駆
動され、これらのトランジスタが負荷電流ＩLを均等に引き受ける。負荷電流ＩL が低下すると、負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎのソース電流IS11、Ｉ S12 、ＩS1nが低下し、さらに同じ動作点で駆動された負荷トランジスタＴ１１、
Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧も低下する。この実施例で少な
くとも３番目ごとの負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎが駆動されて負荷
電流ＩLが低下すると仮定すると、そのソース電流ＩS11、ＩS21、ＩS1nおよび負
荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧も低下する。例えば負荷トランジスタＴ１ｎが遮断
される場合、負荷電流ＩLは残りの２つの負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２に分 割され、これによりソース電流ＩS11、ＩS21および負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電
圧は上昇する。このようにして駆動された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２の負
荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧は負荷電流が小さくても充分に電圧オフセットＶOF F の値を上回る。個々の負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの破壊を阻止 するための安全性の理由から、負荷区間を給電電位Ｖ＋に接続する際にはまず全
ての負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動し、その後負荷電流ＩLま たは負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間電圧ＵDS11がきわめて
小さい場合に順次に個々の負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを遮断する
。これは駆動された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間電圧Ｕ DS11 が充分に電圧オフセットＶOFFの値を上回ることが保証されるまで、すなわ ち有利には数倍の係数だけ超過することが保証されるまで行われ、これにより正
確な測定結果が保証される。
間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧がつねに電圧オフセットＶOFFの値を充分に超えて維持 されることである。これにより電圧オフセットＶOFFは測定結果には僅かにしか 影響しない。大きな負荷電流ＩLが流れる場合には第１の負荷トランジスタＴ１ １のほかに駆動ユニットＡＥを介して別の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎが駆
動され、これらのトランジスタが負荷電流ＩLを均等に引き受ける。負荷電流ＩL が低下すると、負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎのソース電流IS11、Ｉ S12 、ＩS1nが低下し、さらに同じ動作点で駆動された負荷トランジスタＴ１１、
Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧も低下する。この実施例で少な
くとも３番目ごとの負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎが駆動されて負荷
電流ＩLが低下すると仮定すると、そのソース電流ＩS11、ＩS21、ＩS1nおよび負
荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧も低下する。例えば負荷トランジスタＴ１ｎが遮断
される場合、負荷電流ＩLは残りの２つの負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２に分 割され、これによりソース電流ＩS11、ＩS21および負荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電
圧は上昇する。このようにして駆動された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２の負
荷区間Ｄ−Ｓをはさんだ電圧は負荷電流が小さくても充分に電圧オフセットＶOF F の値を上回る。個々の負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの破壊を阻止 するための安全性の理由から、負荷区間を給電電位Ｖ＋に接続する際にはまず全
ての負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを駆動し、その後負荷電流ＩLま たは負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間電圧ＵDS11がきわめて
小さい場合に順次に個々の負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎを遮断する
。これは駆動された負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの負荷区間電圧Ｕ DS11 が充分に電圧オフセットＶOFFの値を上回ることが保証されるまで、すなわ ち有利には数倍の係数だけ超過することが保証されるまで行われ、これにより正
確な測定結果が保証される。
【００２８】 図１の実施例では測定装置ＭＡは間接的に補助トランジスタＴ２１のソース電
流ＩS21により第１の負荷トランジスタＴ１１のソース電流ＩS11を測定するのみ
である。第１のトランジスタは駆動される別の同一の負荷トランジスタＴ１２、
Ｔ１ｎとともに負荷電流ＩLの均等な成分を送出する。実際に流れる負荷電流ＩL を第１の補助トランジスタＴ２１のソース電流ＩS21に比例する測定信号ＵAから
求めるために、第１の負荷トランジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１
との面積比のほかに、駆動される他の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎの数も考
慮しなければならない。このことは例えば付加的な（詳細には図示されていない
）回路装置によって行うことができる。この付加的な回路装置には一方では測定
信号ＵAが供給され、他方では駆動ユニットＡＥの出力信号が供給され、これに より駆動される負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの数に関する情報が得
られる。
流ＩS21により第１の負荷トランジスタＴ１１のソース電流ＩS11を測定するのみ
である。第１のトランジスタは駆動される別の同一の負荷トランジスタＴ１２、
Ｔ１ｎとともに負荷電流ＩLの均等な成分を送出する。実際に流れる負荷電流ＩL を第１の補助トランジスタＴ２１のソース電流ＩS21に比例する測定信号ＵAから
求めるために、第１の負荷トランジスタＴ１１と第１の補助トランジスタＴ２１
との面積比のほかに、駆動される他の負荷トランジスタＴ１２、Ｔ１ｎの数も考
慮しなければならない。このことは例えば付加的な（詳細には図示されていない
）回路装置によって行うことができる。この付加的な回路装置には一方では測定
信号ＵAが供給され、他方では駆動ユニットＡＥの出力信号が供給され、これに より駆動される負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎの数に関する情報が得
られる。
【００２９】 本発明の回路装置の図２に示された実施例はこうした付加的な回路装置を必要
とするという欠点を有さない。付加的な負荷トランジスタＴ１ｎは解りやすくす
るためにただ１つの別の負荷トランジスタとして示されているが、このトランジ
スタに第２の補助トランジスタＴ２ｎが配属され、第２のトランジスタ対Ｐｎが
形成されている。ここで第２の補助トランジスタＴ２ｎのドレイン側は給電電位
Ｖ＋に接続されており、ソース側は測定装置ＭＡの第２の入力端子ＥＫ２に接続
されており、ゲート端子Ｇは別のトランジスタＴ１ｎのゲート端子Ｇに接続され
て共通の制御端子Ｇｎを形成している。別の負荷トランジスタＴ１ｎが駆動され
ると、第２の補助トランジスタＴ２ｎは別の負荷トランジスタＴ１ｎのソース電
流ＩS1nに比例するソース電流ＩS2nを測定装置ＭＡへ送出する。ＩS1nとＩS2nと
の比は２つのトランジスタＴ１ｎ、Ｔ２ｎの面積比に相応しており、この面積比
は有利には他のトランジスタ対Ｐ１のトランジスタ間の面積比に等しい。測定電
流ＩMは直接に負荷電流ＩLに比例しており、その比例係数は負荷トランジスタＴ
１１、Ｔ１ｎと補助トランジスタＴ２１、Ｔ２ｎとの面積比に相応する。理想的
には付加的に全ての負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２がそれぞれ同一に構成され
ており、全ての補助トランジスタＴ２１、Ｔ２ｎがそれぞれ同一に構成されてい
る。
とするという欠点を有さない。付加的な負荷トランジスタＴ１ｎは解りやすくす
るためにただ１つの別の負荷トランジスタとして示されているが、このトランジ
スタに第２の補助トランジスタＴ２ｎが配属され、第２のトランジスタ対Ｐｎが
形成されている。ここで第２の補助トランジスタＴ２ｎのドレイン側は給電電位
Ｖ＋に接続されており、ソース側は測定装置ＭＡの第２の入力端子ＥＫ２に接続
されており、ゲート端子Ｇは別のトランジスタＴ１ｎのゲート端子Ｇに接続され
て共通の制御端子Ｇｎを形成している。別の負荷トランジスタＴ１ｎが駆動され
ると、第２の補助トランジスタＴ２ｎは別の負荷トランジスタＴ１ｎのソース電
流ＩS1nに比例するソース電流ＩS2nを測定装置ＭＡへ送出する。ＩS1nとＩS2nと
の比は２つのトランジスタＴ１ｎ、Ｔ２ｎの面積比に相応しており、この面積比
は有利には他のトランジスタ対Ｐ１のトランジスタ間の面積比に等しい。測定電
流ＩMは直接に負荷電流ＩLに比例しており、その比例係数は負荷トランジスタＴ
１１、Ｔ１ｎと補助トランジスタＴ２１、Ｔ２ｎとの面積比に相応する。理想的
には付加的に全ての負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１２がそれぞれ同一に構成され
ており、全ての補助トランジスタＴ２１、Ｔ２ｎがそれぞれ同一に構成されてい
る。
【００３０】 図２にはさらに例として駆動ユニットＡＥの可能な実施例が示されている。こ
の駆動ユニットは複数のスイッチＳ１、Ｓｎを有しており、これらのスイッチは
駆動ユニットＡＥの出力側Ａ１、Ａｎに接続されている。制御端子Ｇ１、Ｇｎは
これらのスイッチを介して上方の制御電位Ｖ＋＋または下方の制御電位ＶSに接 続されている。スイッチＳ１、Ｓｎの駆動は駆動回路ＡＳＳによって行われる。
負荷ＲLが負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎを介して接続されているか否かは、 駆動回路ＡＳＳの制御入力側ＥＮに印加される信号に応じて定められる。負荷Ｒ L の接続が行われない場合には、制御端子Ｇ１、ＧｎはスイッチＳ１、Ｓｎを介 して下方の制御電位Ｍに置かれる。負荷ＲLの接続が行われる場合には、少なく とも１つの制御端子Ｇ１、Ｇｎは上方の制御電位Ｖ＋＋に置かれる。駆動すべき
負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの数は負荷を流れる電流ＩLに依存して定めら れ、ここで駆動回路ＡＳＳは負荷を通って流れる電流ＩLを評価するために測定 装置ＭＡの出力端子ＡＫに接続されている。上方の制御電位Ｖ＋＋は有利には給
電電位Ｖ＋よりも大きく、例えば固定の給電電圧部により調製されるか、または
チャージポンプ回路により給電電位Ｖ＋から形成される。
の駆動ユニットは複数のスイッチＳ１、Ｓｎを有しており、これらのスイッチは
駆動ユニットＡＥの出力側Ａ１、Ａｎに接続されている。制御端子Ｇ１、Ｇｎは
これらのスイッチを介して上方の制御電位Ｖ＋＋または下方の制御電位ＶSに接 続されている。スイッチＳ１、Ｓｎの駆動は駆動回路ＡＳＳによって行われる。
負荷ＲLが負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎを介して接続されているか否かは、 駆動回路ＡＳＳの制御入力側ＥＮに印加される信号に応じて定められる。負荷Ｒ L の接続が行われない場合には、制御端子Ｇ１、ＧｎはスイッチＳ１、Ｓｎを介 して下方の制御電位Ｍに置かれる。負荷ＲLの接続が行われる場合には、少なく とも１つの制御端子Ｇ１、Ｇｎは上方の制御電位Ｖ＋＋に置かれる。駆動すべき
負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの数は負荷を流れる電流ＩLに依存して定めら れ、ここで駆動回路ＡＳＳは負荷を通って流れる電流ＩLを評価するために測定 装置ＭＡの出力端子ＡＫに接続されている。上方の制御電位Ｖ＋＋は有利には給
電電位Ｖ＋よりも大きく、例えば固定の給電電圧部により調製されるか、または
チャージポンプ回路により給電電位Ｖ＋から形成される。
【００３１】 図３には図２に示された実施例の変化形態が示されている。この実施例では制
御端子Ｇ１、ＧｎがスイッチＳ１、Ｓｎを介して第１のトランジスタＴ１１、Ｔ
１ｎのソース端子Ｓに接続される。これにより下方の給電電位ＶSは第１のトラ ンジスタＴ１１、Ｔ１ｎのソース電位ＶSに相応する。さらに図３に示された実 施例では、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓｎの駆動は駆動回路ＡＳＳにより、駆動され
た負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの負荷区間を介して降下する電圧ＵDS11に依
存して行われ、このために駆動回路ＡＳＳは負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの
第１の負荷区間端子Ｓに接続されている。第１の負荷区間端子での電位は駆動回
路ＡＳＳで給電電位Ｖ＋と比較される。
御端子Ｇ１、ＧｎがスイッチＳ１、Ｓｎを介して第１のトランジスタＴ１１、Ｔ
１ｎのソース端子Ｓに接続される。これにより下方の給電電位ＶSは第１のトラ ンジスタＴ１１、Ｔ１ｎのソース電位ＶSに相応する。さらに図３に示された実 施例では、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓｎの駆動は駆動回路ＡＳＳにより、駆動され
た負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの負荷区間を介して降下する電圧ＵDS11に依
存して行われ、このために駆動回路ＡＳＳは負荷トランジスタＴ１１、Ｔ１ｎの
第１の負荷区間端子Ｓに接続されている。第１の負荷区間端子での電位は駆動回
路ＡＳＳで給電電位Ｖ＋と比較される。
【００３２】 本発明の回路装置は簡単な手段を用いたＭＯＳ技術により実現できる。負荷を
接続して使用するパワーＦＥＴは通常の場合バーティカルトランジスタとして実
現される。パワートランジスタは複数の個々のトランジスタセルから成り、これ
らのセルのゲート端子、ソース端子、ドレイン端子はパワートランジスタのゲー
ト端子、ソース端子、ドレイン端子に共通に接続されている。複数のトランジス
タセルのそれぞれのゲート端子が種々のゲート端子に共通に接続されている場合
、実施例に示されている負荷トランジスタの並列回路はドレイン端子とソース端
子とを共通に、かつゲート端子を個別にした状態で形成される。
接続して使用するパワーＦＥＴは通常の場合バーティカルトランジスタとして実
現される。パワートランジスタは複数の個々のトランジスタセルから成り、これ
らのセルのゲート端子、ソース端子、ドレイン端子はパワートランジスタのゲー
ト端子、ソース端子、ドレイン端子に共通に接続されている。複数のトランジス
タセルのそれぞれのゲート端子が種々のゲート端子に共通に接続されている場合
、実施例に示されている負荷トランジスタの並列回路はドレイン端子とソース端
子とを共通に、かつゲート端子を個別にした状態で形成される。
【図１】 本発明の回路装置の第１の実施例を示す図である。
【図２】 本発明の回路装置の第２の実施例を示す図である。
【図３】 図２の回路装置の変化形態を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イェネー ティハニー ドイツ連邦共和国 キルヒハイム イザー ルヴェーク 13 Ｆターム(参考） 5H410 BB05 CC02 DD02 EA11 EA33 FF05 FF26 LL05 【要約の続き】 を流れる電流（ＩL）に依存して駆動される。
Claims (10)
- 【請求項１】 第１のトランジスタ対（Ｐ１）を有しており、該第１のトラ
ンジスタ対は第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）と第１の補助トランジスタ（Ｔ
２１）とから成り、該トランジスタは共通の第１の制御端子（Ｇ１）とそれぞれ
１つずつの負荷区間（Ｄ−Ｓ）と第１の負荷区間端子（Ｓ）とを有しており、 負荷（ＲL）が第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）の負荷区間（Ｄ−Ｓ）に対 して直列に接続されており、該直列回路は給電電位（Ｖ＋）の端子と基準電位（
Ｍ）の端子との間に接続されており、 電流測定装置（ＭＡ）を有しており、該電流測定装置は第１の負荷トランジス
タ（Ｔ１１）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続された第１の入力端子（ＥＫ１
）と、第１の補助トランジスタ（Ｔ２１）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続さ
れた第２の入力端子（ＥＫ２）と、負荷電流（ＩL）に依存する信号（ＵA）を取
り出し可能な出力端子（ＡＫ）とを有しており、 制御端子（Ｇ１）に接続された駆動ユニット（ＡＥ）を有する、 負荷（ＲL）を流れる負荷電流（ＩL）を制御および検出する回路装置において、 第１の負荷トランジスタ（Ｔ１１）に対して並列に接続された少なくとも１つ
の第２の負荷トランジスタ（Ｔ１２、Ｔ１ｎ）が設けられており、 該第２の負荷トランジスタは第２の制御端子（Ｇ２、Ｇｎ）を介して駆動ユニ
ット（ＡＥ）により負荷電流（ＩL）に依存して制御されるか、または負荷トラ ンジスタ（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎ）の負荷区間（Ｄ−Ｓ）を介して降下する負
荷区間電圧（ＵDS11）に依存して制御される、 ことを特徴とする負荷を流れる負荷電流を制御および検出する回路装置。 - 【請求項２】 第１の補助トランジスタ（Ｔ２１）に対して並列に接続され
た少なくとも１つの第２の補助トランジスタ（Ｔ２ｎ）が設けられて第２のトラ
ンジスタ対（Ｐｎ）が形成されており、該第２の補助トランジスタは第２の制御
端子（Ｇｎ）を介して制御される、請求項１記載の回路装置。 - 【請求項３】 全てのトランジスタ対（Ｐ２、Ｐｎ）の負荷トランジスタ（
Ｔ１１、Ｔ１ｎ）と補助トランジスタ（Ｔ１ｎ、Ｔ２ｎ）との面積比が等しい、
請求項２記載の回路装置。 - 【請求項４】 駆動ユニット（ＡＥ）の入力端子（ＥＫ）は測定装置（ＭＡ
）の出力端子（ＡＫ）に接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記
載の回路装置。 - 【請求項５】 駆動ユニット（ＡＥ）の入力端子（ＥＫ）は負荷トランジス
タ（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎ）の第１の負荷区間端子（Ｓ）に接続されている、
請求項１から４までのいずれか１項記載の回路装置。 - 【請求項６】 駆動ユニット（ＡＥ）は制御端子（Ｇ１、Ｇ２、Ｇｎ）への
接続のために出力端子（Ａ１、Ａ２、Ａｎ）と該出力端子に接続されたスイッチ
（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）とを有しており、該スイッチは駆動回路（ＡＳＳ）によっ
て駆動され、前記出力端子（Ａ１、Ａ２、Ａｎ）は負荷電流（ＩL）または第１ の負荷トランジスタ（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔｎ）の負荷区間電圧（ＵDS11）に依存
して上方の制御電位の端子または下方の制御電位の端子（Ｖ＋＋、Ｍ；ＶS）に 接続される、請求項１から５までのいずれか１項記載の回路装置。 - 【請求項７】 前記下方の制御電位（Ｍ；ＶS）は基準電位（Ｍ）である、 請求項６記載の回路装置。
- 【請求項８】 前記下方の制御電位（Ｍ；ＶS）は負荷トランジスタ（Ｔ１ １、Ｔ２１、Ｔ１ｎ）の負荷区間端子の電位（ＶS）である、請求項７記載の回 路装置。
- 【請求項９】 測定装置（ＭＡ）は入力側で入力端子（ＥＫ１、ＥＫ２）に
接続された比較器（Ｋ）を有しており、該比較器の出力側は制御トランジスタ（
Ｔ３）の制御端子（Ｇ）に接続されており、制御トランジスタ（Ｔ３）の負荷区
間端子（Ｄ）には電流センシング抵抗（ＲS）が後置接続されており、制御トラ ンジスタ（Ｔ３）の第２の負荷区間端子（Ｓ）は測定装置の第２の入力端子（Ｅ
Ｋ２）に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。 - 【請求項１０】 負荷区間端子（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１ｎ）および補助トラ
ンジスタ（Ｔ２１、Ｔ２ｎ）はｎチャネルＦＥＴとして構成されており、制御ト
ランジスタ（Ｔ３）はｐチャネルＦＥＴとして構成されている、請求項１から９
までのいずれか１項記載の回路装置。
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- 1999-02-04 WO PCT/DE1999/000310 patent/WO1999049377A1/de not_active Application Discontinuation
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