JP2003232816A - Current detection circuit - Google Patents
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- H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電流を検出する半
導体装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device that detects a current.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電流検出回路の構成を図2に示
す。ドレイン電圧供給端子100は、両トランジスタの
ドレイン端子に高電圧を供給している。ゲート電圧供給
端子110は、両トランジスタのゲート端子に任意の電
圧を供給している。NMOS出力トランジスタ10のソ
ース端子は、GND端子120に接続されている。NM
OSセンストランジスタ11のソース端子130は、抵
抗12のプラス側の端子に接続されている。抵抗12の
マイナス側の端子は、GND端子121に接続されてい
る。センストランジスタソース端子130は検出電圧出
力も兼ねている。2. Description of the Related Art The structure of a conventional current detection circuit is shown in FIG. The drain voltage supply terminal 100 supplies a high voltage to the drain terminals of both transistors. The gate voltage supply terminal 110 supplies an arbitrary voltage to the gate terminals of both transistors. The source terminal of the NMOS output transistor 10 is connected to the GND terminal 120. NM
The source terminal 130 of the OS sense transistor 11 is connected to the positive terminal of the resistor 12. The negative terminal of the resistor 12 is connected to the GND terminal 121. The sense transistor source terminal 130 also serves as a detection voltage output.
【0003】電流検出回路はNMOS出力トランジスタ
10とNMOSセンストランジスタ11と抵抗12で構
成されている。NMOS出力トランジスタ10とNMO
Sセンストランジスタ11が共に同じ状態で動作してい
る場合は、NMOSセンストランジスタ11にはNMO
S出力トランジスタ10に流れる電流に比例した電流が
流れ、その比はほぼ両者のトランジスタサイズ比とな
る。NMOS出力トランジスタ10に流れる電流をIO
UT、NMOSセンストランジスタ11に流れる電流を
ISENCEとし、NMOS出力トランジスタ10のサ
イズをK1、NMOSセンストランジスタ11のサイズ
をK2とすると、
ISENSE=K2/K1*IOUT――――
と、近似することができる。The current detection circuit is composed of an NMOS output transistor 10, an NMOS sense transistor 11 and a resistor 12. NMOS output transistor 10 and NMO
When the S sense transistors 11 are both operating in the same state, the NMOS sense transistor 11 has an NMO.
A current proportional to the current flowing through the S output transistor 10 flows, and the ratio thereof is substantially the transistor size ratio of both. The current flowing through the NMOS output transistor 10 is IO
UT, if the current flowing in the NMOS sense transistor 11 is ISENCE, the size of the NMOS output transistor 10 is K1, and the size of the NMOS sense transistor 11 is K2, then ISENSE = K2 / K1 * IOUT-- it can.
【0004】また、抵抗12にかかる電圧降下をVSE
NSE、抵抗12の抵抗値をRSENSEとすると、
VSENSE=RSENSE*ISENSE――――
と、表される。Further, the voltage drop across the resistor 12 is
If NSE and the resistance value of the resistor 12 are RSENSE, then VSENSE = RSENSE * ISENSE ----
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図2に示す回路では、
抵抗12にかかる電圧降下VSENSEにより、NMO
Sセンストランジスタ11のゲート−ソース間電圧がN
MOS出力トランジスタ10のゲート−ソース間電圧よ
りも低くなってしまう。すると、NMOS出力トランジ
スタ10とNMOSセンストランジスタ11のゲート−
ソース間電圧が異なる為、両者の電流比は両者のトラン
ジスタサイズ比とは異なってしまう。抵抗12にかかる
電圧降下VSENSEが大きい程、NMOSセンストラ
ンジスタ11に流れる電流ISENSEは、式から求
められる電流値よりも少なくなってしまうという問題が
生じる。In the circuit shown in FIG.
Due to the voltage drop VSENSE across the resistor 12, NMO
The gate-source voltage of the S sense transistor 11 is N
The voltage becomes lower than the gate-source voltage of the MOS output transistor 10. Then, the gates of the NMOS output transistor 10 and the NMOS sense transistor 11
Since the source-to-source voltage is different, the current ratio between them is different from the transistor size ratio between them. As the voltage drop VSENSE applied to the resistor 12 increases, the current ISENSE flowing through the NMOS sense transistor 11 becomes smaller than the current value obtained from the equation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明においては、NM
OSセンストランジスタ11のソース端子130をオペ
アンプ13の反転入力端子を接続し、オペアンプ13の
反転入力端子と出力端子の間に電流検出する抵抗12を
介し、オペアンプ13の非反転入力端子をGND端子1
21に接続し、NMOS出力トランジスタとNMOSセ
ンストランジスタのソース端子を同電位にさせること
で、抵抗RSENSEにかかる電圧VSENSEによる
両トランジスタのゲート−ソース間電圧の相違を防いで
いる。In the present invention, the NM
The source terminal 130 of the OS sense transistor 11 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 13, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 13 is connected to the GND terminal 1 via the resistor 12 for detecting the current between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 13.
By connecting the source terminals of the NMOS output transistor and the NMOS sense transistor to the same potential, the difference between the gate-source voltage of both transistors due to the voltage VSENSE applied to the resistor RSENSE is prevented.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる電流
検出回路は、出力トランジスタと、前記出力トランジス
タと同じ導電型のセンストランジスタとの動作状態を同
じにし、前記センストランジスタに流れる電流を検出す
るものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a current detection circuit according to an embodiment of the present invention, an output transistor and a sense transistor of the same conductivity type as that of the output transistor are in the same operating state, and a current flowing through the sense transistor is detected. To do.
【0008】[0008]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の電流検出回路の一例である。図
1の電流検出回路には、図2に示した電流検出回路のN
MOSセンストランジスタソース端子130に、負帰還
をかけたオペアンプ13が付加されている。NMOSセ
ンストランジスタ11のソース端子130は、抵抗12
のプラス側の端子とオペアンプ13の反転入力端子に接
続されており、オペアンプ13の出力は抵抗12のマイ
ナス側の端子と検出電圧出力端子140に接続されてい
る。オペアンプ13の非反転入力端子にはGND端子1
21が接続されている。オペアンプ13には正負の電源
が接続される。正電源は入力端子150が正電圧を供給
している。負電源がない場合には、別途負電圧発生器1
4にて負電圧を発生させ、それをオペアンプ13に供給
する必要がある。負電圧発生器としては、反転型チャー
ジポンプや反転型スイッチングレギュレータと云ったも
のが挙げられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the current detection circuit of the present invention. The current detection circuit shown in FIG. 1 has the same configuration as the current detection circuit shown in FIG.
An operational amplifier 13 with negative feedback is added to the source terminal 130 of the MOS sense transistor. The source terminal 130 of the NMOS sense transistor 11 has a resistor 12
Of the operational amplifier 13 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 13, and the output of the operational amplifier 13 is connected to the negative terminal of the resistor 12 and the detection voltage output terminal 140. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 13 has a GND terminal 1
21 is connected. Positive and negative power supplies are connected to the operational amplifier 13. In the positive power source, the input terminal 150 supplies a positive voltage. If there is no negative power supply, a separate negative voltage generator 1
It is necessary to generate a negative voltage at 4 and supply it to the operational amplifier 13. Examples of the negative voltage generator include an inverting charge pump and an inverting switching regulator.
【0009】オペアンプ13の出力は、抵抗12を介し
てオペアンプ13の反転入力端子に負帰還がかけられて
いる為、NMOSセンストランジスタソース端子130
の電位とGND端子121の電位は同電位となる。NM
OSセンストランジスタソース端子130の電位がGN
D電位と同電位になると云うことは、NMOSセンスト
ランジスタソース端子130の電位がGND端子120
と同電位となることと同じである。Since the output of the operational amplifier 13 is negatively fed back to the inverting input terminal of the operational amplifier 13 via the resistor 12, the NMOS sense transistor source terminal 130 is provided.
And the potential of the GND terminal 121 are the same. NM
The potential of the OS sense transistor source terminal 130 is GN
The same potential as the D potential means that the potential of the NMOS sense transistor source terminal 130 is the GND terminal 120.
It is the same as becoming the same potential as.
【0010】従って、NMOS出力トランジスタ10と
NMOSセンストランジスタ11のソース電位は同電位
となる。前述の通りNMOS出力トランジスタ10のゲ
ート端子とNMOSセンストランジスタ11のゲート端
子は短絡されているので、NMOS出力トランジスタ1
0とNMOSセンストランジスタ11のゲート−ソース
間電圧は等しい。また、NMOS出力トランジスタ10
のドレイン端子とNMOSセンストランジスタ11のド
レイン端子は短絡されているので、NMOS出力トラン
ジスタ10とNMOSセンストランジスタ11のドレイ
ン−ソース間電圧も等しい。Therefore, the source potentials of the NMOS output transistor 10 and the NMOS sense transistor 11 are the same. As described above, since the gate terminal of the NMOS output transistor 10 and the gate terminal of the NMOS sense transistor 11 are short-circuited, the NMOS output transistor 1
0 and the gate-source voltage of the NMOS sense transistor 11 are equal. Also, the NMOS output transistor 10
, And the drain terminal of the NMOS sense transistor 11 are short-circuited, the drain-source voltages of the NMOS output transistor 10 and the NMOS sense transistor 11 are also equal.
【0011】以上の様に、NMOS出力トランジスタ1
0とNMOSセンストランジスタ11のゲート−ソース
間電圧は等しく、かつ両者のドレイン−ソース間電圧も
等しいので、ドレイン電圧供給端子100とGND端子
120、121の電位差とゲート電圧との大小関係に関
わらず、両者の動作状態は同じになる。すなわちNMO
S出力トランジスタ10とNMOSセンストランジスタ
11の電流の比は、両者のトランジスタサイズ比とな
る。もちろん両者のドレイン−ソース間電圧が等しいの
で、チャネル長変調による影響も生じない。As described above, the NMOS output transistor 1
0 and the NMOS sense transistor 11 have the same gate-source voltage and the same drain-source voltage. Therefore, regardless of the potential difference between the drain voltage supply terminal 100 and the GND terminals 120 and 121 and the gate voltage. , The operating states of both are the same. Ie NMO
The current ratio between the S output transistor 10 and the NMOS sense transistor 11 is the transistor size ratio between them. Of course, since the drain-source voltages of both are the same, the influence of the channel length modulation does not occur.
【0012】具体的に説明する。まず抵抗12に任意の
電圧降下がかかった場合だが、前述の通りNMOSセン
ストランジスタソース端子130はGND電位となって
いる為、両トランジスタのゲート−ソース間電圧、ドレ
イン−ソース間電圧が異ならない。よって、前述の通り
両者の動作状態は同じである為、両トランジスタの電流
比が不正確になると云う問題点は生じない。A specific description will be given. First, when an arbitrary voltage drop is applied to the resistor 12, since the NMOS sense transistor source terminal 130 is at the GND potential as described above, the gate-source voltage and the drain-source voltage of both transistors do not differ. Therefore, since the operating states of both transistors are the same as described above, the problem that the current ratio of both transistors becomes inaccurate does not occur.
【0013】以上のことより、NMOS出力トランジス
タ10とNMOSセンストランジスタ11が共にpチャ
ネル型であった場合でも、同じ効果が得られることは明
白である。From the above, it is clear that the same effect can be obtained even when both the NMOS output transistor 10 and the NMOS sense transistor 11 are p-channel type.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明においてはNMOS出力トランジ
スタとNMOSセンストランジスタの動作状態を同じに
して、両者に流れる電流の比がトランジスタサイズ比と
なるようにすることで、出力電流をより精度良く検出で
きると云う効果がある。According to the present invention, the output current can be detected more accurately by making the operating states of the NMOS output transistor and the NMOS sense transistor the same so that the ratio of the currents flowing through them becomes the transistor size ratio. There is an effect called.
【図1】本発明の電流検出回路の一例である。FIG. 1 is an example of a current detection circuit of the present invention.
【図2】従来の電流検出回路の一例である。FIG. 2 is an example of a conventional current detection circuit.
10 NMOS出力トランジスタ 11 NMOSセンストランジスタ 12 抵抗 13 オペアンプ 14負電圧発生器 100 ドレイン電圧供給端子 110ゲート電圧供給端子 120、121 GND端子 130 NMOSセンストランジスタソース端子 140 検出電圧出力端子 150 入力電圧供給端子 10 NMOS output transistor 11 NMOS sense transistor 12 resistance 13 Op-amp 14 Negative voltage generator 100 Drain voltage supply terminal 110 gate voltage supply terminal 120, 121 GND terminal 130 NMOS sense transistor source terminal 140 Detection voltage output terminal 150 input voltage supply terminal
Claims (3)
スタと同じ導電型のセンストランジスタとの動作状態を
同じにし、 前記センストランジスタに流れる電流を検出することを
特徴とした電流検出回路。1. A current detection circuit, wherein the output transistor and a sense transistor of the same conductivity type as that of the output transistor are in the same operating state, and a current flowing through the sense transistor is detected.
ンジスタがpチャネル型のトランジスタであり、 前記出力トランジスタのゲート端子と前記センストラン
ジスタのゲート端子を共通にし、 前記出力トランジスタのドレイン端子と前記センストラ
ンジスタのドレイン端子を共通にし、 前記センストランジスタのソース端子にオペアンプの反
転入力端子を接続し、 前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に電流検
出する抵抗素子を介し、 前記出力トランジスタのソース端子とオペアンプの非反
転入力端子には入力電源を接続することを特徴とする請
求項1に記載の電流検出回路。2. The output transistor and the sense transistor are p-channel type transistors, the gate terminal of the output transistor and the gate terminal of the sense transistor are made common, and the drain terminal of the output transistor and the drain of the sense transistor The common terminal is used, the inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the source terminal of the sense transistor, and a resistance element for detecting a current is provided between the inverting input terminal of the operational amplifier and the output terminal. The current detection circuit according to claim 1, wherein an input power supply is connected to the non-inverting input terminal.
ンジスタがnチャネル型トランジスタであり、 前記出力トランジスタのゲート端子と前記センストラン
ジスタのゲート端子を共通にし、 前記出力トランジスタのドレイン端子と前記センストラ
ンジスタのドレイン端子を共通にし、 前記センストランジスタのソース端子にオペアンプの反
転入力端子を接続し、 前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に電流検
出する抵抗素子を介し、 前記出力トランジスタのソース端子とオペアンプの非反
転入力端子にはGNDに接続することを特徴とする請求
項1に記載の電流検出回路。3. The output transistor and the sense transistor are n-channel transistors, the gate terminal of the output transistor and the gate terminal of the sense transistor are made common, and the drain terminal of the output transistor and the drain terminal of the sense transistor. Common to each other, the inverting input terminal of the operational amplifier is connected to the source terminal of the sense transistor, and a resistance element for detecting a current is provided between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, The current detection circuit according to claim 1, wherein the inverting input terminal is connected to GND.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002031693A JP2003232816A (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Current detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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ID=27775020
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002031693A Pending JP2003232816A (en) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | Current detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003232816A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7138786B2 (en) | 2004-11-29 | 2006-11-21 | Renesas Technology Corp. | Power supply driver circuit |
US7385380B2 (en) | 2006-01-11 | 2008-06-10 | Renesas Technology Corp. | Switching power supply |
JP2009103722A (en) * | 2009-02-12 | 2009-05-14 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Bidirectional switch current detection circuit |
CN103018526A (en) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 上海市电力公司 | Separating unit for leakage current and capacitive current |
JP2019050695A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002031693A patent/JP2003232816A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7138786B2 (en) | 2004-11-29 | 2006-11-21 | Renesas Technology Corp. | Power supply driver circuit |
US7385380B2 (en) | 2006-01-11 | 2008-06-10 | Renesas Technology Corp. | Switching power supply |
JP2009103722A (en) * | 2009-02-12 | 2009-05-14 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Bidirectional switch current detection circuit |
CN103018526A (en) * | 2012-12-07 | 2013-04-03 | 上海市电力公司 | Separating unit for leakage current and capacitive current |
JP2019050695A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | Semiconductor device |
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