JP2008092310A - Voltage control current source circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電圧制御電流源回路、具体的にはシングルの入力電圧を差動電流に変換して出力する電圧制御電流回路に関する。 The present invention relates to a voltage controlled current source circuit, and more particularly to a voltage controlled current circuit that converts a single input voltage into a differential current and outputs the differential current.
音声を扱う機器において、バランスを良くすることと、ノイズの軽減を図るために、シングルの電圧信号となる入力信号を差動信号に変換することがよく行われている。 In a device that handles sound, in order to improve the balance and reduce noise, an input signal that becomes a single voltage signal is often converted into a differential signal.
たとえば、特許文献1に開示されたデジタルアンプにおいて、入力信号を差動信号への変換が行われている。
特許文献1にも記載されたように、デジタルアンプにおいて入力信号を差動電圧信号に変換して差動電圧源とすると、デジタルアンプにはオペアンプおよび容量素子からなる積分アンプが必要であるため、消費電力が大きいという問題がある。 As described in Patent Document 1, when a digital amplifier converts an input signal into a differential voltage signal to form a differential voltage source, the digital amplifier requires an integration amplifier composed of an operational amplifier and a capacitive element. There is a problem that power consumption is large.
そのために、入力信号を電流に変換し、差動電流源として提供することが望まれている。 Therefore, it is desired to convert an input signal into a current and provide it as a differential current source.
本発明の一つの態様は、入力端子から入力された電圧を差動電流に変換して第1の出力端子と第2の出力端子から出力する電圧制御電流源である。この電圧制御電流源は、差動電圧生成回路と、第1の定電流源と、第2の定電流源と、第1の可変電流源と、第2の可変電流源を備える。 One aspect of the present invention is a voltage-controlled current source that converts a voltage input from an input terminal into a differential current and outputs the differential current from the first output terminal and the second output terminal. The voltage controlled current source includes a differential voltage generation circuit, a first constant current source, a second constant current source, a first variable current source, and a second variable current source.
差動電圧生成回路は、入力端子から入力された電圧を差動電圧に変換して第1の電圧と第2の電圧を出力する。 The differential voltage generation circuit converts a voltage input from the input terminal into a differential voltage and outputs a first voltage and a second voltage.
第1の定電流源は、第1の出力端子と第1の電源との間に接続されており、第2の定電流源は、第2の出力端子と第1の電源との間に接続されている。この2つの定電流源は、同じ定電流を提供する。 The first constant current source is connected between the first output terminal and the first power source, and the second constant current source is connected between the second output terminal and the first power source. Has been. The two constant current sources provide the same constant current.
第1の可変電流源は、第1の出力端子と、第1の電源と異なる第2の電源との間に接続され、前記差動電圧生成回路から入力された前記第1の電圧に応じて出力電流を可変する。 第2の可変電流源は、第1の可変電流源と同じ構成を有する。この第2の可変電流源は、第2の出力端子と第2の電源との間に接続され、差動電圧生成回路から入力された第2の電圧に応じて出力電流を可変する。 The first variable current source is connected between the first output terminal and a second power source different from the first power source, and according to the first voltage input from the differential voltage generation circuit. Variable output current. The second variable current source has the same configuration as the first variable current source. The second variable current source is connected between the second output terminal and the second power supply, and varies the output current according to the second voltage input from the differential voltage generation circuit.
このような構成によって、第1の出力端子から、第1の定電流源と第1の可変電流源の出力電流の差電流が出力され、第2の出力端子から、第2の定電流源と第2の可変電流源の出力電流の差電流が出力され、差動電流が提供される。 With such a configuration, a difference current between the output currents of the first constant current source and the first variable current source is output from the first output terminal, and the second constant current source is output from the second output terminal. A differential current of the output current of the second variable current source is output, and a differential current is provided.
なお、本発明を方法やシステムとして表現したものも、本発明の態様としては有効である。 An expression of the present invention as a method or system is also effective as an aspect of the present invention.
本発明の技術によれば、シングルの入力電圧信号を差動電流源に変換して提供することできる。 According to the technology of the present invention, a single input voltage signal can be converted into a differential current source and provided.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電圧制御電流源100の模式図である。電圧制御電流源100は、入力電圧Vinを差動電圧V1とV2に変換する差動電圧生成回路110と、第1の定電流源122と、第2の定電流源126、第1の可変電流源132と、第2の可変電流源136を備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram of a voltage controlled
電圧制御電流源100は、入力端子102と、2つの出力端子すなわち第1の出力端子104および第2の出力端子106を有し、入力端子102から入力電圧Vinが入力され、2つの出力端子からそれぞれ電流CSPと電流CSNが出力される。
The voltage-controlled
第1の定電流源122は、電源VDDと第1の可変電流源132の間に接続されており、定電流I1を提供する。第2の定電流源126は、電源VDDと第2の可変電流源136の間に接続されており、定電流I1と同じ定電流I2を提供する。
The first constant
第1の可変電流源132は、第1の定電流源122と接地電圧の間に接続され、第2の可変電流源136は、第2の定電流源126と接地電圧の間に接続される。また、第1の可変電流源132には、差動電圧生成回路110により生成された差動電圧の一方である電圧V1が入力され、第2の可変電流源136には、差動電圧の他方である電圧V2が入力される。
The first variable
第1の可変電流源132は、入力される電圧V1に応じて出力する電流I3を可変する。第2の可変電流源136は、第1の可変電流源132と同じ構成を有し、入力される電圧V2に応じて出力する電流I4を可変する。第1の可変電流源132と第2の可変電流源136に入力される電圧V1と電圧V2が差動電圧であるので、電流I3と電流I4は(I3=−I4)の関係を有し、互いに逆相である。
The first variable
第1の定電流源122と第1の可変電流源132間の電流分割点112に第1の出力端子104が接続される。すなわち、第1の出力端子104から出力される電流CSNは、電流I1と電流I3の差電流である。電流I3が電圧V1に応じて可変であるので、第1の出力端子104から出力される電流CSNも電圧V1に応じて可変となる。
The
第2の定電流源126と第2の可変電流源136間の電流分割点116に第2の出力端子106が接続されている。第2の出力端子106から出力される電流CSPは、電流I2と電流I4の差電流である。電流I4が電圧V2に応じて可変であるので、第2の出力端子106から出力される電流CSPも可変となる。
The
図2は、電圧制御電流源100の詳細構成を示す。図中バイアス電流IBIAS、複数のトランジスタ(N型トランジスタN1とN2、P型トランジスタP1〜P7)、オペアンプOP3、および抵抗RC1とRC2は、図1に示す第1の定電流源122と第2の定電流源126を構成し、それらによって定電流I1と定電流I2が生成される。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the voltage controlled
差動電圧生成回路110は、入力端子102から入力された入力電圧Vinを差動電圧V1とV2に変換する。図示のように、差動電圧生成回路110は、抵抗Rin1、抵抗RF1、オペアンプOP1、抵抗Rin2、抵抗RF2、オペアンプOP2から構成される。抵抗Rin1の片端は入力端子102と接続されており、他端がオペアンプOP1の反転端子と接続されている。
The differential
オペアンプOP1の反転端子と抵抗Rin1との間に抵抗RF1の一端が接続されており、この抵抗RF1の他端は第2の可変電流源136に接続される。抵抗RF1のこの他端から出力される電圧は、第2の可変電流源136に入力される電圧V2である。
One end of the resistor RF1 is connected between the inverting terminal of the operational amplifier OP1 and the resistor Rin1, and the other end of the resistor RF1 is connected to the second variable
オペアンプOP1は、反転端子が抵抗Rin1と接続されており、非反転端子が基準電圧Vcomと接続されている。その出力は抵抗Rin2の片端と接続される。また、抵抗RF1の上記他端はオペアンプOP1と抵抗Rin2との間にも接続される。これによって抵抗Rin2にも電圧V2が入力される。 The operational amplifier OP1 has an inverting terminal connected to the resistor Rin1 and a non-inverting terminal connected to the reference voltage Vcom. The output is connected to one end of the resistor Rin2. The other end of the resistor RF1 is also connected between the operational amplifier OP1 and the resistor Rin2. As a result, the voltage V2 is also input to the resistor Rin2.
抵抗Rinと、抵抗RF1と、オペアンプOP1は、反転増幅回路を構成する。この反転増幅回路によって、入力電圧Vinが反転増幅されて電圧V2として出力される。 The resistor Rin, the resistor RF1, and the operational amplifier OP1 constitute an inverting amplifier circuit. By this inverting amplifier circuit, the input voltage Vin is inverted and amplified and output as the voltage V2.
また、抵抗Rin2と、抵抗RF2と、オペアンプOP2も、反転回路を構成する。この反転回路の抵抗Rin2に入力された電圧V2は、反転されて電圧V1になり、抵抗RF2の一端から第1の可変電流源132に入力する。
The resistor Rin2, the resistor RF2, and the operational amplifier OP2 also constitute an inverting circuit. The voltage V2 input to the resistor Rin2 of the inverting circuit is inverted to become the voltage V1, and is input to the first variable
このようにして差動電圧生成回路110は、シングル信号である入力電圧VinをV1とV2からなる差動電圧に変換する。
In this way, the differential
第1の可変電流源132と第2の可変電流源136は、入力される電圧が互いに逆相である点を除いて、同じ構成を有するので、ここで第1の可変電流源132のみについて詳細を説明する。
The first variable
図3は、図2に示す電圧制御電流源100から切り出した第1の可変電流源132の構成を示す。第1の可変電流源132は、入力される電圧V1を電流I3に変換するものであり、N型トランジスタN3、第1の抵抗RSN、第2の抵抗RDN、第3の抵抗RGN、オペアンプOP4を備える。
FIG. 3 shows a configuration of the first variable
N型トランジスタN3のドレインは、定電流I1を出力する定電流源のP型トランジスタP5と接続され、ソースは第1の抵抗RSNの一端に接続されている。なお、第1の抵抗RSNの他端は接地電位と接続されている。また、N型トランジスタN3のゲートは、オペアンプOP4の出力と接続されている。 The drain of the N-type transistor N3 is connected to the P-type transistor P5 of the constant current source that outputs the constant current I1, and the source is connected to one end of the first resistor RSN. Note that the other end of the first resistor RSN is connected to the ground potential. The gate of the N-type transistor N3 is connected to the output of the operational amplifier OP4.
オペアンプOP4は、その反転端子がN型トランジスタN3と第1の抵抗RSNの間に接続され、非反転端子が、直列に接続された第2の抵抗RDN第3の抵抗RGNの間に接続されている。 The operational amplifier OP4 has an inverting terminal connected between the N-type transistor N3 and the first resistor RSN, and a non-inverting terminal connected between the second resistor RDN and the third resistor RGN connected in series. Yes.
第2の抵抗RDNの一端は差動電圧生成回路110からの電圧V1が入力され、他端は第3の抵抗RGNと接続されている。
One end of the second resistor RDN is input with the voltage V1 from the differential
第3の抵抗RGNは、一端が第2の抵抗RDNと接続され、他端が接地電圧と接続されている。 The third resistor RGN has one end connected to the second resistor RDN and the other end connected to the ground voltage.
N型トランジスタN3と、定電流源のP型トランジスタP5との間の電流分割点112に、電圧制御電流源100の第1の出力端子104が接続されている。なお、電流分割点112と第1の出力端子104の電流の方向は、電流分割点112から第1の出力端子104に流れるか、第1の出力端子104から電流分割点112に流れるかのいずれかであるが、以下、説明上の便宜のため、いずれの場合に対しても「電流分割点112から第1の出力端子104に流れる」表現を用いる。
The
電流分割点112と第1の可変電流源132間に流れる電流がI3である。図示のように、電流I1が定電流であるので、電流分割点112から第1の出力端子104に流れる電流CSNは、電流I3に応じて変動する。
A current flowing between the
電流I3は、N型トランジスタN3のゲートに入力される電圧によって制御される。この電圧はオペアンプOP4の出力である。 The current I3 is controlled by the voltage input to the gate of the N-type transistor N3. This voltage is the output of the operational amplifier OP4.
差動電圧生成回路110から第1の可変電流源132に入力される電圧V1は、第2の抵抗RDNと第3の抵抗RGNにより分圧されて、オペアンプOP4の非反転端子に「V1×RGN/(RDN+RGN)」により表される電圧が入力される。すなわち、電圧V1が上がると、オペアンプOP4に入力される電圧も上がり、それに伴って、電流I3が上がる。
The voltage V1 input to the first variable
このような構成によって、N型トランジスタN3を流れる電流I3は、電圧V1によって制御される。 With such a configuration, the current I3 flowing through the N-type transistor N3 is controlled by the voltage V1.
第2の可変電流源136についても同じであり、それのN型トランジスタN4を流れる電流I4が、電圧V1と逆相の電圧V2によって制御される。
The same applies to the second variable
なお、第1の可変電流源132と第2の可変電流源136に入力される電圧V1とV2は差動電圧であるので、電流I3とI4は逆相の差動電流となる。
Since the voltages V1 and V2 input to the first variable
そして、電圧制御電流源100の出力である電流CSPと電流CSNとして、電流I3と電流I4に応じて変動する差動電流となる。
Then, the current CSP and the current CSN that are the outputs of the voltage control
電流CSPと電流CSNは、第1の可変電流源132と第2の可変電流源136に入力される電圧V1と電圧V2により制御されるが、電圧V1と電圧V2は、入力電圧Vinから生成された差動電圧であるので、入力電圧Vinにより出力電流CSPと電流CSNが制御される。
The current CSP and the current CSN are controlled by the voltage V1 and the voltage V2 input to the first variable
このようにして、電圧制御電流源100は、シングルの電圧信号である入力電圧Vinから差動電流CSPとCSNを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
In this way, the voltage controlled
また、本実施の形態において、第1の可変電流源132は、電圧V1を直接N型トランジスタN3のゲートに入力せず、N型トランジスタN3と電圧V1の間にオペアンプOP4を設けて帰還制御を行っている。こうすることによって、N型トランジスタN3の素子ノイズをそのまま電流CSNに出力することを防ぐことができる。この場合のノイズは、N型トランジスタN3の素子ノイズより小さいオペアンプOP4の入力換算ノイズ(オペアンプOP4の1/ゲイン)になるので、電流CSNのノイズを抑制することができる。
In the present embodiment, the first variable
同じように、第2の可変電流源136も、CSPのノイズをオペアンプOP5の入力換算ノイズに抑制することができる。
Similarly, the second variable
<第2の実施の形態>
図4は、本発明の第2の実施の形態となる電圧制御電流源200の構成を示す。
図示電圧制御電流源200において、抵抗RinとオペアンプOP1は差動電圧生成回路を生成し、それによって、入力端子202を介して入力された入力電圧Vinは、差動電圧V1とV2に変換される。
<Second Embodiment>
FIG. 4 shows a configuration of a voltage controlled
In the illustrated voltage controlled
また、図中バイアス電流IBIAS、電源VDD、接地電位、複数のトランジスタ(N型トランジスタN1、N2とN6、P型トランジスタP1〜P10)は、3つの定電流源を構成し、それぞれのP型トランジスタP5、P型トランジスタP7、P型トランジスタP10から定電流I1、定電流I2、定電流I5が出力される。 In the figure, a bias current IBIAS, a power supply VDD, a ground potential, and a plurality of transistors (N-type transistors N1, N2 and N6, P-type transistors P1 to P10) constitute three constant current sources, and each P-type transistor. A constant current I1, a constant current I2, and a constant current I5 are output from P5, P-type transistor P7, and P-type transistor P10.
また、P型トランジスタP11とP12、N型トランジスタN3とN7、N型トランジスタN4とN8は、本実施の形態の電圧制御電流源200において、2つの可変電流源を構成する。以下それらの詳細を説明する。
Further, the P-type transistors P11 and P12, the N-type transistors N3 and N7, and the N-type transistors N4 and N8 constitute two variable current sources in the voltage-controlled
P型トランジスタP11とP型トランジスタP12は差動対を構成し、この差動対には、P型トランジスタP10が接続されている。また、P型トランジスタP11とP12のゲートには、オペアンプOP1からの差動電圧V1とV2がそれぞれ入力される。P型トランジスタP10から定電流I5が出力されており、電圧V1と電圧V2が差動電圧であるので、P型トランジスタP11とP型トランジスタP12を流れる電流が差動電流I6とI7となる。 The P-type transistor P11 and the P-type transistor P12 constitute a differential pair, and the P-type transistor P10 is connected to the differential pair. The differential voltages V1 and V2 from the operational amplifier OP1 are input to the gates of the P-type transistors P11 and P12, respectively. Since the constant current I5 is output from the P-type transistor P10 and the voltages V1 and V2 are differential voltages, the currents flowing through the P-type transistor P11 and the P-type transistor P12 become the differential currents I6 and I7.
P型トランジスタP11とP12の出力端子には、回路ブロック242と回路ブロック246がそれぞれ接続されている。
A
回路ブロック242は、N型トランジスタN3とN7から構成される。N型トランジスタN7は、P型トランジスタP12と接地電位の間に接続され、N型トランジスタN3は、P型トランジスタP5と接地電位の間に接続される。また、N型トランジスタN3のゲートとN型トランジスタN7のゲートは接続されている。すなわち、回路ブロック242は、カレントミラーであり、それによって、N型トランジスタN7を流れる電流I6と同じ電流I3がN型トランジスタN3を流れることになる。
The
回路ブロック246は、回路ブロック242と同じように、N型トランジスタN4とN8から構成されたカレントミラーであり、それによって、N型トランジスタN8を流れる電流I7と同じ電流I4がN型トランジスタN4を流れることになる。
Similarly to the
P型トランジスタP5とN型トランジスタN3の間の電流分割点212が、電圧制御電流源200の第1の出力端子204と接続されている。前述したようにP型トランジスタP5からは定電流I1が流れる。電流分割点212から第1の出力端子204に流れる電流すなわち出力電流CSNは、電流I1と電流I3の差電流であるため、N型トランジスタN3を流れる電流I3に応じて変動する。
A
同じように、電流分割点216から第2の出力端子206に流れる出力電流CSPは、N型トランジスタN4を流れる電流I4に応じて変動する。
Similarly, the output current CSP flowing from the
また、電流I6と電流I7は差動電流であるので、電流I3と電流I4も差動電流である。それに応じて、出力電流CSPとCSNも差動電流となる。 Since the currents I6 and I7 are differential currents, the currents I3 and I4 are also differential currents. Accordingly, the output currents CSP and CSN are also differential currents.
また、回路ブロック242のN型トランジスタN7は、N型トランジスタN5ともカレントミラーを構成し、それによって、N型トランジスタN7を流れる電流はオペアンプOP1にフィードバックされる。
The N-type transistor N7 of the
このように、本実施の形態の電圧制御電流源200は、シングルの電圧信号である入力電圧Vinから差動電流CSPと電流CSNを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
As described above, the voltage-controlled
<第3の実施の形態>
上述した2つの実施の形態において、電源VDD、定電流源、可変電流源、接地電圧の接続順で接続がなされているが、接地電圧、定電流源、可変電流源、電源VDDの接続順で本発明の電圧制御電流源を実現することもできる。ここで、例として、図1に示す電圧制御電流源における上記接続順を変え、それにより得た電圧制御電流源を第3の実施の形態として説明する。
<Third Embodiment>
In the two embodiments described above, the power supply VDD, the constant current source, the variable current source, and the ground voltage are connected in the order of connection. The ground voltage, the constant current source, the variable current source, and the power supply VDD are connected in the order of connection. The voltage controlled current source of the present invention can also be realized. Here, as an example, the connection order in the voltage controlled current source shown in FIG.
図5は、本発明の第3の実施の形態にかかる電圧制御電流源300の構成を示す。電圧制御電流源300は、入力電圧Vinを差動電圧V1とV2に変換する差動電圧生成回路310と、第1の定電流源322と、第2の定電流源326と、第1の可変電流源332と、第2の可変電流源336を備える。
FIG. 5 shows a configuration of a voltage controlled
電圧制御電流源300は、入力端子302と、2つの出力端子すなわち第1の出力端子304および第2の出力端子306を有し、入力端子302から入力電圧Vinが入力され、2つの出力端子からそれぞれ電流CSPとCSNが出力される。
The voltage-controlled
第1の定電流源322は、接地電圧と第1の可変電流源332の間に接続されており、定電流I1を提供する。第2の定電流源326は、接地電圧と第2の可変電流源336の間に接続されており、定電流I1と同じ定電流I2を提供する。
The first constant
第1の可変電流源332は、第1の定電流源322と電源VDDの間に接続され、第2の可変電流源336は、第2の定電流源326と接地電圧の間に接続される。また、第1の可変電流源332には、差動電圧生成回路310により生成された差動電圧の一方である電圧V1が入力され、第2の可変電流源336には、差動電圧の他方である電圧V2が入力される。
The first variable
第1の可変電流源332は、入力される電圧V1に応じて出力する電流I3を可変する。第2の可変電流源336は、第1の可変電流源332と同じ構成を有し、入力される電圧V2に応じて出力する電流I4を可変する。第1の可変電流源332と第2の可変電流源336に入力される電圧V1と電圧V2が差動電圧であるので、電流I3と電流I4は(I3=−I4)の関係を有し、互いに逆相である。
The first variable
第1の定電流源322と第1の可変電流源332間の電流分割点312に第1の出力端子304が接続されている。第1の定電流源322の出力電流I1が定電流であり、第1の可変電流源332の出力電流I3が電圧V1に応じて可変であるので、第1の出力端子304から出力される電流CSNすなわち電流I1と電流I3の差電流は、電流I3に応じて可変である。
A
第2の定電流源326と第2の可変電流源336間の電流分割点316に第2の出力端子306が接続されている。第2の定電流源326の出力電流I2が定電流であり、第2の可変電流源336の出力電流I4が電圧V2によって可変であるので、第2の出力端子306から出力される電流CSPすなわち電流I2と電流I4の差電流は、電流I3に応じて可変である。
A
図1に示す電圧制御電流源100において、電源VDD、第1の定電流源122、第1の可変電流源132、接地電圧の順の接続がなされているが、電圧制御電流源300においては、電源VDD、第1の可変電流源332、第1の定電流源322、接地電圧の順の接続がなされている。同じように、電圧制御電流源100において、電源VDD、第2の定電流源126、第2の可変電流源136、接地電圧の順の接続がなされているが、電圧制御電流源300には、電源VDD、第2の可変電流源336、第2の定電流源326、接地電圧の順の接続がなされている。このような接続形態の電圧制御電流源300も、電圧制御電流源100と同じ機能を果たすことができる。
In the voltage controlled
差動電圧生成回路310、第1の定電流源322、第2の定電流源326については、電圧制御電流源100における相対応する部分と同じものを用いることができ、ここで詳細な説明を省略する。
The differential
また、第1の可変電流源332と第2の可変電流源336は、入力される電圧が互いに逆相である点を除いて、同じ構成を有するので、ここで第1の可変電流源332のみについて詳細を説明する。
Further, the first variable
図6は、第1の可変電流源332の構成を示す。第1の可変電流源332は、入力される電圧V1を電流I3に変換するものであり、P型トランジスタP30、第1の抵抗R1と、第2の抵抗R2、第3の抵抗R3、オペアンプOP30を備える。
FIG. 6 shows the configuration of the first variable
P型トランジスタP30のドレインは、定電流I1を提供する第1の定電流源322と接続されており、ソースは第1の抵抗R1の一端と接続されている。なお、第1の抵抗R1の他端は電源VDDと接続されている。また、P型トランジスタP30のゲートは、オペアンプOP30の出力と接続されている。
The drain of the P-type transistor P30 is connected to the first constant
オペアンプOP30は、その反転端子がP型トランジスタP30と第1の抵抗R1の間に接続され、非反転端子が、直列に接続された第2の抵抗R2と第3の抵抗R3の間に接続される。 The operational amplifier OP30 has an inverting terminal connected between the P-type transistor P30 and the first resistor R1, and a non-inverting terminal connected between the second resistor R2 and the third resistor R3 connected in series. The
第2の抵抗R2の一端は差動電圧生成回路310からの電圧V1が入力され、他端は第3の抵抗R3と接続されている。
One end of the second resistor R2 is input with the voltage V1 from the differential
第3の抵抗R3は、一端が第2の抵抗R2と接続され、他端が電源VDDと接続されている。 The third resistor R3 has one end connected to the second resistor R2 and the other end connected to the power supply VDD.
P型トランジスタP30と、第1の定電流源322との間の電流分割点312に、電圧制御電流源300の第1の出力端子304が接続されている。
A
電流分割点312とP型トランジスタP30間に流れる電流がI3である。図示のように、電流分割点312から第1の出力端子304に流れる電流CSNは、電流I1と電流I3の差電流となる。電流I1が定電流であるため、電流CSNは電流I3に応じて変動する。
A current flowing between the
電流I3は、P型トランジスタP30のゲートに入力される電圧によって制御される。この電圧はオペアンプOP30の出力である。 The current I3 is controlled by the voltage input to the gate of the P-type transistor P30. This voltage is the output of the operational amplifier OP30.
差動電圧生成回路310から第1の可変電流源332に入力される電圧V1は、第2の抵抗R2と第3の抵抗R3により分圧されて、オペアンプOP30の非反転端子に「V1×R3/(R2+R3)」により表される電圧が入力される。すなわち、電圧V1が上がると、オペアンプOP30に入力される電圧も上がり、それに伴って、電流I3が下がる。
The voltage V1 input from the differential
このような構成によって、P型トランジスタP30を流れる電流I3は、電圧V1によって制御される。 With such a configuration, the current I3 flowing through the P-type transistor P30 is controlled by the voltage V1.
第2の可変電流源336についても同じであり、それを流れる電流I4が、電圧V1と逆相の電圧V2によって制御される。
The same applies to the second variable
なお、第1の可変電流源332と第2の可変電流源336に入力される電圧V1とV2は差動電圧であるので、電流I3とI4は逆相の差動電流となる。
Since the voltages V1 and V2 input to the first variable
そして、電圧制御電流源300の出力である電流CSPと電流CSNとして、電流I3と電流I4に応じて変動する差動電流となる。
Then, the current CSP and the current CSN, which are the outputs of the voltage controlled
電流CSPと電流CSNは、第1の可変電流源332と第2の可変電流源336に入力される電圧V1と電圧V2により制御されるが、電圧V1と電圧V2は、入力電圧Vinから生成された差動電圧であるので、入力電圧Vinにより出力電流CSPと電流CSNが制御される。
The current CSP and the current CSN are controlled by the voltage V1 and the voltage V2 input to the first variable
このようにして、電圧制御電流源300は、シングルの電圧信号である入力電圧Vinから差動電流CSPとCSNを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
In this way, the voltage controlled
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、さまざまな変更、増減を加えてもよい。これらの変更、増減が加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiment. The embodiment is an exemplification, and various changes and increases / decreases may be added without departing from the gist of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that modifications to which these changes and increases / decreases are also within the scope of the present invention.
100 電圧制御電流源、 102 入力端子、 104 第1の出力端子、 106 第2の出力端子、 110 差動電圧生成回路、 112 電流分割点、 116 電流分割点、 122 第1の定電流源、 126 第2の定電流源、 132 第1の可変電流源、 136 第2の可変電流源、 200 電圧制御電流源、 202 入力端子、 204 第1の出力端子、 206 第2の出力端子、 212 電流分割点、 216 電流分割点、 242 回路ブロック、 246 回路ブロック、 300 電圧制御電流源、 302 入力端子、 304 第1の出力端子、 306 第2の出力端子、 310 差動電圧生成回路、 312 電流分割点、 316 電流分割点、 322 第1の定電流源、 326 第2の定電流源、 332 第1の可変電流源、 336 第2の可変電流源。
100 voltage controlled current source, 102 input terminal, 104 first output terminal, 106 second output terminal, 110 differential voltage generation circuit, 112 current dividing point, 116 current dividing point, 122 first constant current source, 126 Second constant current source, 132 First variable current source, 136 Second variable current source, 200 Voltage controlled current source, 202 Input terminal, 204 First output terminal, 206 Second output terminal, 212 Current division Point, 216 current dividing point, 242 circuit block, 246 circuit block, 300 voltage controlled current source, 302 input terminal, 304 first output terminal, 306 second output terminal, 310 differential voltage generating circuit, 312
Claims (5)
前記入力端子から入力された電圧を差動電圧に変換して第1の電圧と第2の電圧を出力する差動電圧生成回路と、
前記第1の出力端子と第1の電源との間に接続された第1の定電流源と、
前記第2の出力端子と前記第1の電源との間に接続された第2の定電流源と、
前記第1の出力端子と、前記第1の電源と異なる第2の電源との間に接続され、前記差動電圧生成回路から入力された前記第1の電圧に応じて出力電流を可変する第1の可変電流源と、
前記第2の出力端子と前記第2の電源との間に接続され、前記第1の可変電流源と同じ構成を有し、前記差動電圧生成回路から入力された前記第2の電圧に応じて出力電流を可変する第2の可変電流源とを備え、
前記第1の出力端子から、前記第1の定電流源と前記第1の可変電流源の出力電流の差電流を出力し、
前記第2の出力端子から、前記第2の定電流源と前記第2の可変電流源の出力電流の差電流を出力する電圧制御電流源。 A voltage-controlled current source that converts a voltage input from an input terminal into a differential current and outputs the differential current from the first output terminal and the second output terminal,
A differential voltage generation circuit that converts a voltage input from the input terminal into a differential voltage and outputs a first voltage and a second voltage;
A first constant current source connected between the first output terminal and a first power source;
A second constant current source connected between the second output terminal and the first power source;
A first output terminal is connected between the first output terminal and a second power source different from the first power source, and an output current is varied according to the first voltage input from the differential voltage generation circuit. 1 variable current source;
Connected between the second output terminal and the second power supply, has the same configuration as the first variable current source, and corresponds to the second voltage input from the differential voltage generation circuit And a second variable current source that varies the output current.
From the first output terminal, a difference current between the output currents of the first constant current source and the first variable current source is output,
A voltage-controlled current source that outputs a difference current between output currents of the second constant current source and the second variable current source from the second output terminal.
前記差動電圧生成回路から前記第1の電圧を入力する入力端子と、
該入力端子と前記第2の電源との間に直列に接続された第2の抵抗と第3の抵抗と、
前記トランジスタと前記第1の抵抗との間に反転端子が接続され、前記第2の抵抗と第3の抵抗との間に非反転端子が接続され、前記トランジスタのゲートに出力が接続されたオペアンプとを有し、
前記第2の可変電流源は、前記第1の可変電流源と同じ構成を有し、そのトランジスタが前記第2の出力端子と接続され、その入力端子には前記差動電圧生成回路から前記第2の電圧が入力されることを特徴とする請求項1に記載の電圧制御電流源。 The first variable current source includes a transistor and a first resistor connected in series between the first output terminal and the second power source,
An input terminal for inputting the first voltage from the differential voltage generation circuit;
A second resistor and a third resistor connected in series between the input terminal and the second power source;
An operational amplifier in which an inverting terminal is connected between the transistor and the first resistor, a non-inverting terminal is connected between the second resistor and a third resistor, and an output is connected to the gate of the transistor And
The second variable current source has the same configuration as the first variable current source, the transistor is connected to the second output terminal, and the input terminal is connected to the second variable current source from the differential voltage generation circuit. The voltage controlled current source according to claim 1, wherein two voltages are input.
前記第1の電源と前記差動対との間に接続された第3の定電流源とをさらに備え、
前記差動電圧生成回路は、前記第1の電圧と前記第2の電圧を前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタのゲートにそれぞれ入力し、
前記第1の可変電流源は、
前記第1の出力端子と前記第2の電源との間に接続された第3のトランジスタと、
前記差動対の第1のトランジスタと前記第2の電源との間に接続され、前記第3のトランジスタとカレントミラーを構成する第4のトランジスタとを有し、
前記第2の可変電流源は、
前記第2の出力端子と前記第2の電源との間に接続された第5のトランジスタと、
前記差動対の第2のトランジスタと前記第2の電源との間に接続され、前記第5のトランジスタとカレントミラーを構成する第6のトランジスタとを有することを特徴とする請求項1に記載の電圧制御電流源。 A first transistor and a second transistor constituting a differential pair;
A third constant current source connected between the first power source and the differential pair;
The differential voltage generation circuit inputs the first voltage and the second voltage to the gates of the first transistor and the second transistor, respectively.
The first variable current source includes:
A third transistor connected between the first output terminal and the second power supply;
A fourth transistor that is connected between the first transistor of the differential pair and the second power supply and that forms a current mirror with the third transistor;
The second variable current source is:
A fifth transistor connected between the second output terminal and the second power source;
2. The device according to claim 1, further comprising: a sixth transistor that is connected between the second transistor of the differential pair and the second power supply, and that forms a current mirror with the fifth transistor. Voltage controlled current source.
前記第1の可変電流源と前記第2の可変電流源のトランジスタはN型トランジスタであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電圧制御電流源。 The second power source is a ground voltage;
4. The voltage controlled current source according to claim 1, wherein transistors of the first variable current source and the second variable current source are N-type transistors. 5.
前記第1の可変電流源と前記第2の可変電流源のトランジスタはP型トランジスタであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電圧制御電流源。 The first power supply is a ground voltage;
4. The voltage controlled current source according to claim 1, wherein the transistors of the first variable current source and the second variable current source are P-type transistors. 5.
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