JP2526204B2 - Constant current circuit - Google Patents

Constant current circuit

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JP2526204B2
JP2526204B2 JP60228650A JP22865085A JP2526204B2 JP 2526204 B2 JP2526204 B2 JP 2526204B2 JP 60228650 A JP60228650 A JP 60228650A JP 22865085 A JP22865085 A JP 22865085A JP 2526204 B2 JP2526204 B2 JP 2526204B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、定電流回路に関するもので、例えば、MO
SFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)により構成
され、微少定電流を形成する定電流回路に利用して有効
な技術に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a constant current circuit, for example, an MO
The present invention relates to a technique which is effective when used in a constant current circuit that is composed of an SFET (insulated gate type field effect transistor) and forms a minute constant current.

〔背景技術〕[Background technology]

一般に、MOSFETの静電流式は、次式(1)により近似
される。
Generally, the static current equation of MOSFET is approximated by the following equation (1).

I=W/L×(Vgs-Vth)2 ……(1) ここで、Wは、MOSFETのチャンネル幅、Lはチャンネ
ル長、Vgsはゲート,ソース間電圧、Vthはしきい値電圧
である。
I = W / L × (Vgs-Vth) 2 (1) where W is the channel width of the MOSFET, L is the channel length, Vgs is the gate-source voltage, and Vth is the threshold voltage.

上記(1)式から明らかなように、電流Iを小さく設
定するためには、チャンネル幅Wを小さく、チャンネル
長Lを大きく設定し、ゲート,ソース間電圧Vgsを小さ
くすればよい。しかしながら、第1に、チャンネル幅W
を小さくすると、フィッテングモデルのデバイスパラメ
ータであるチャンネル縮小量の誤差が大きくなってしま
う。第2に、チャンネル長Lを大きくするにあっては、
当然にレイアウト面積が増大することになる。第3に、
ゲート,ソース間電圧Vgsを小さくすると、MOSFETはウ
ィークインバージョン領域で動作し、この領域での精度
が悪く誤差が大きくなる。
As is clear from the above equation (1), in order to set the current I small, the channel width W is set small, the channel length L is set large, and the gate-source voltage Vgs is set small. However, firstly, the channel width W
When is smaller, the error of the channel reduction amount, which is a device parameter of the Fitting model, becomes large. Secondly, in increasing the channel length L,
Naturally, the layout area increases. Third,
When the gate-source voltage Vgs is reduced, the MOSFET operates in the weak inversion region, and the accuracy in this region is poor and the error increases.

例えば、微少定電流は次のようなディジタル電話機に
おいて必要とされる。ディジタル電話機においては、音
声信号がパルス信号に変換されて伝送される。この場
合、伝送される信号には、メインパルスの他にエコー成
分が含まれることになるので、それを除去するために等
化器が用いられる。この等化器は、エコー成分を形成し
て上記伝送されたパルス信号から減算することによっ
て、等化信号を形成するものである。このような等化器
を構成するため、上記エコー成分を相殺させるための電
圧発生回路が必要になる。この場合、精度の高い等化を
行うために、多次にわたるエコー成分に相当する電圧を
形成するため、電源電圧依存性等を持たない、高精度に
制御された微少電圧を形成することが必要となるもので
ある。
For example, a small constant current is required in the following digital telephone. In a digital telephone, a voice signal is converted into a pulse signal and transmitted. In this case, since the transmitted signal contains the echo component in addition to the main pulse, an equalizer is used to remove it. This equalizer forms an equalized signal by forming an echo component and subtracting it from the transmitted pulse signal. In order to configure such an equalizer, a voltage generation circuit for canceling the echo component is required. In this case, in order to perform highly accurate equalization, a voltage corresponding to a multi-order echo component is formed, so it is necessary to form a highly accurate controlled minute voltage that does not have power supply voltage dependency or the like. It will be.

そこで、本願発明者は、差動増幅回路を用いた負帰還
回路を利用してその電流値が絶対値的に制御された正負
両極性の電流を形成して、その差電流を出力電流として
取り出すとこを考えた。
Therefore, the inventor of the present application uses a negative feedback circuit using a differential amplifier circuit to form a positive and negative polar current whose current value is controlled in absolute value, and extracts the difference current as an output current. I thought about it.

なお、差動増幅回路を利用した定電流回路の例とし
て、特開昭55-59515号公報がある。
As an example of a constant current circuit using a differential amplifier circuit, there is JP-A-55-59515.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

この発明の目的は、高精度に制御された微少定電流を
形成することができる定電流回路を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a constant current circuit capable of forming a minute constant current controlled with high accuracy.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、この明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
第1導電型のMOSFETにより構成された定電流MOSFETQ2と
第2導電型のMOSFETQ3を直列接続して、上記MOSFETQ3の
ドレイン電圧が上記MOSFETQ2,Q3のソース間に供給され
る動作電圧の中点電位になるようにMOSFETQ3のゲート電
圧を制御する差動増幅回路を設け、上記両MOSFETQ2及び
Q3とそれぞれ異なるサイズ比にされた電流ミラー形態の
2つのMOSFETを直列接続してその差電流差を出力電流と
する。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
A constant current MOSFET Q2 composed of a first conductivity type MOSFET and a second conductivity type MOSFET Q3 are connected in series so that the drain voltage of the MOSFET Q3 becomes the midpoint potential of the operating voltage supplied between the sources of the MOSFETs Q2 and Q3. A differential amplifier circuit that controls the gate voltage of MOSFET Q3 is provided so that both MOSFETs Q2 and
Q3 and two current mirror type MOSFETs with different size ratios are connected in series and the difference between them is used as the output current.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明に係る定電流回路の一実施例の
回路図が示されている。同図の各回路素子は、特に制限
されないが、公知のCMOS(相補型MOS)集積回路の製造
技術によって、1個の単結晶シリコンのような半導体基
板上において形成される。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a constant current circuit according to the present invention. Although not particularly limited, each circuit element in the figure is formed on a semiconductor substrate such as one single crystal silicon by a known CMOS (complementary MOS) integrated circuit manufacturing technique.

特に制限されないが、集積回路は、単結晶P型シリコ
ンからなる半導体基板に形成される。NチャンネルMOSF
ETは、かかる半導体基板表面に形成されたソース領域、
ドレイン領域及びソース領域とドレイン領域との間の半
導体基板表面に薄い厚さのゲート絶縁膜を介して形成さ
れたポリシリコンからなるようなゲート電極から構成さ
れる。PチャンネルMOSFETは、上記半導体基板表面に形
成されたN型ウェル領域に形成される。これによって、
半導体基板は、その上に形成された複数のNチャンネル
MOSFETの共通の基板ゲートを構成する。N型ウェル領域
は、その上に形成されたPチャンネルMOSFETの基板ゲー
トを構成する。NチャンネルMOSFETの基板ゲートすなわ
ち半導体基板は回路の接地電位とされ、PチャンネルMO
SFETの基板ゲートすなわちN型ウェル領域は、第1図の
電源端子Vccに結合される。
Although not particularly limited, the integrated circuit is formed on a semiconductor substrate made of single crystal P-type silicon. N-channel MOSF
ET is a source region formed on the surface of the semiconductor substrate,
The gate electrode is made of polysilicon and is formed on the surface of the semiconductor substrate between the drain region and the source region with a thin gate insulating film interposed therebetween. The P-channel MOSFET is formed in the N-type well region formed on the surface of the semiconductor substrate. by this,
The semiconductor substrate has a plurality of N channels formed thereon.
Constructs a common substrate gate for MOSFETs. The N-type well region constitutes the substrate gate of the P-channel MOSFET formed thereon. The substrate gate of the N-channel MOSFET, that is, the semiconductor substrate is set to the ground potential of the circuit, and the P-channel MO
The substrate gate of the SFET, that is, the N-type well region, is coupled to the power supply terminal Vcc in FIG.

NチャンネルMOSFETQ1は、基準となる定電流I1を形成
する。すなわち、MOSFETQ1のドレインと、特に制限され
ないが、電源電圧Vccとの間に固定抵抗Rが設けられ
る。上記MOSFETQ1のドレイン電圧は、差動増幅回路(演
算増幅回路)OP1の非反転入力端子(+)に供給され
る。この差動増幅回路OP1の反転入力端子(−)には、
例えば定電圧Vcc-Vrefが供給される。上記差動増幅回路
OP1の出力電圧は上記MOSFETQ1のゲートに供給される。
演算増幅回路OP1は、MOSFETQ1のドレイン電圧が、上記
定電圧Vcc-Vrefと等しくなるような出力電圧を供給して
MOSFETQ1のコンダクタンスを制御する。例えば、抵抗R
における電圧降下(I1×R)が定電電圧Vrefより高い場
合、差動増幅回路OP1の出力電圧が低くなってMOSFETQ1
を浅くバイアスし、上記電流I1を減少させ、抵抗Rにお
ける電圧降下(I1×R)が定電電圧Vrefより低い場合、
差動増幅回路OP1の出力電圧が高くなってMOSFETQ1を深
くバイアスし、上記電流I1を増加させる。このような差
動増幅回路OP1による負帰還ループににより、MOSFETQ1
には、次式(2)のような定電流I1が流れる。
The N-channel MOSFET Q1 forms a reference constant current I1. That is, the fixed resistance R is provided between the drain of the MOSFET Q1 and the power supply voltage Vcc, although not particularly limited thereto. The drain voltage of the MOSFET Q1 is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier circuit (operational amplifier circuit) OP1. The inverting input terminal (-) of this differential amplifier circuit OP1 is
For example, the constant voltage Vcc-Vref is supplied. The differential amplifier circuit
The output voltage of OP1 is supplied to the gate of the MOSFET Q1.
The operational amplifier circuit OP1 supplies an output voltage such that the drain voltage of the MOSFET Q1 becomes equal to the constant voltage Vcc-Vref.
Controls the conductance of MOSFET Q1. For example, the resistance R
If the voltage drop (I1 × R) at is higher than the constant voltage Vref, the output voltage of the differential amplifier circuit OP1 becomes low and the MOSFET Q1
Is shallowly biased to reduce the current I1 and the voltage drop (I1 × R) in the resistor R is lower than the constant voltage Vref,
The output voltage of the differential amplifier circuit OP1 becomes high and the MOSFET Q1 is deeply biased to increase the current I1. Due to the negative feedback loop of the differential amplifier circuit OP1, the MOSFET Q1
A constant current I1 as shown in the following equation (2) flows through the device.

I1=Vref/R ……(2) このように、差動増幅回路OP1の反転入力端子(−)
に電源電圧Vccを基準とした定電圧Vref(Vcc-Vref)を
用いた場合には、上記定電流I1を電源電圧Vccの変動に
無関係にできる。
I1 = Vref / R (2) Thus, the inverting input terminal (-) of the differential amplifier OP1
When a constant voltage Vref (Vcc-Vref) with reference to the power supply voltage Vcc is used for the above, the constant current I1 can be made independent of the fluctuation of the power supply voltage Vcc.

NチャンネルMOSFETQ2は、上記MOSFETQ1と同じ電圧が
ゲートに供給されることによって、例えばMOSFETQ1とサ
イズ(W/L)が同じなら、等しい定電流I1を流すものと
され、或いは両MOSFETQ1とQ2のイサズ比に従った定電流
を流すものとなる。上記MOSFETQ2のドレインにはPチャ
ンネルMOSFETQ3が直列接続される。このMOSFETQ3に流れ
る電流I2を上記MOSFETQ2に流れる定電流I1と等しくさせ
るため、MOSFETQ3のドレイン(MOSFETQ3とQ2の接続点)
電圧は、上記同様な差動増幅回路OP2の非反転入力端子
(+)に供給される。この差動増幅回路OP2の反転入力
端子(−)には、上記MOSFETQ2とQ3の両ソース間に供給
される動作電圧Vccの中点電圧(Vcc/2)が供給される。
The same voltage as that of the MOSFET Q1 is supplied to the gate of the N-channel MOSFET Q2, so that, for example, if the size (W / L) is the same as that of the MOSFET Q1, the same constant current I1 is caused to flow, or the equal ratio of both MOSFETs Q1 and Q2. According to the above, a constant current will flow. A P-channel MOSFET Q3 is connected in series to the drain of the MOSFET Q2. In order to make the current I2 flowing through this MOSFET Q3 equal to the constant current I1 flowing through the above MOSFET Q2, the drain of MOSFET Q3 (connection point between MOSFETs Q3 and Q2)
The voltage is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier circuit OP2 similar to the above. The midpoint voltage (Vcc / 2) of the operating voltage Vcc supplied between the sources of the MOSFETs Q2 and Q3 is supplied to the inverting input terminal (-) of the differential amplifier circuit OP2.

上記MOSFETQ3に設けられた差動増幅回路OP2による負
帰還作用によって、MOSFETQ3の電流I2はMOSFETQ2の定電
流I1と等しくなるようバランスさせる。例えば、両電流
がI2>I1の関係なら、上記MOSFETQ3のドレイン電圧は中
点電圧Vcc/2より高くされるため、差動増幅回路OP2の出
力電圧が高くされる。これにより、PチャンネルMOSFET
Q3が浅くバイアスされるため、そのドレイン電流I2を小
さくさせる。一方、両電流がI1>I2の関係なら、上記MO
SFETQ3のドレイン電圧は中点電圧Vcc/2より低くされる
ため、差動増幅回路OP2の出力電圧が低くされる。これ
により、PチャンネルMOSFETQ3が深くバイアスされるた
め、そのドレイン電流I2を大きくさせる。このような差
動増幅回路OP2による負帰還動作によって、MOSFETQ3とQ
2の接続点の電位(MOSFETQ2,Q3のドレイン電位)は、常
に上記基準としての中点電位Vcc/2と等しくなるよう
に、言い換えるならば、PチャンネルMOSFETQ3に流れる
電流I2がNチャンネルMOSFETQ2に流れる定電流I1に等し
くなるよう制御する。
Due to the negative feedback effect of the differential amplifier circuit OP2 provided in the MOSFET Q3, the current I2 of the MOSFET Q3 is balanced so as to be equal to the constant current I1 of the MOSFET Q2. For example, if both currents have a relation of I2> I1, the drain voltage of the MOSFET Q3 is made higher than the midpoint voltage Vcc / 2, and therefore the output voltage of the differential amplifier circuit OP2 is made high. This enables P-channel MOSFET
Since Q3 is biased shallowly, its drain current I2 is reduced. On the other hand, if both currents have a relation of I1> I2, the above MO
Since the drain voltage of SFETQ3 is lower than the midpoint voltage Vcc / 2, the output voltage of the differential amplifier circuit OP2 is lowered. As a result, the P-channel MOSFET Q3 is deeply biased, so that its drain current I2 is increased. Due to the negative feedback operation of the differential amplifier circuit OP2, MOSFETs Q3 and Q3
The potential at the connection point of 2 (drain potential of MOSFETs Q2 and Q3) is always equal to the midpoint potential Vcc / 2 as the above reference. In other words, the current I2 flowing through the P-channel MOSFET Q3 flows through the N-channel MOSFET Q2. Control so that it becomes equal to the constant current I1.

この実施例では、正及び負の両極性の微少定電流ΔI
を形成するため、上記のような電流バランス回路により
形成された定電流I1(=I2)は、それぞれNチャンネル
出力MOSFETQ4′,Q4″及びPチャンネルMOSFETQ5を介し
て出力される。例えば、PチャンネルMOSFETQ5は、その
サイズ(W/L)がMOSFETQ3と同じ(1:1)に設定されるこ
とによって、同じ電流I2を流すようにされる。一方、N
チャンネルMOSFETQ4′とQ4″はそれぞれのサイズがMOSF
ETQ2に対してΔW/Lだけ異なるように形成される。すな
わち、正の微少電流+ΔIを形成するMOSFETQ4′は、そ
のサイズが上記MOSFETQ4に比べてΔW/Lだけ小さく、負
の微少電流−ΔIを形成するためのMOSFETQ4″は、その
サイズが上記MOSFETQ4に比べてΔW/Lだけ大きく形成さ
れる。
In this embodiment, the positive and negative polar small constant currents ΔI
Constant current I1 (= I2) formed by the current balance circuit as described above is output via N-channel output MOSFETs Q4 ', Q4 "and P-channel MOSFET Q5. For example, P-channel MOSFET Q5. Is set to have the same size (W / L) as MOSFET Q3 (1: 1), so that the same current I2 flows.
Channel MOSFETs Q4 'and Q4 "have MOSF sizes
It is formed so as to differ from ETQ2 by ΔW / L. That is, the size of the MOSFET Q4 ′ that forms the positive minute current + ΔI is smaller than that of the MOSFET Q4 by ΔW / L, and the size of the MOSFET Q4 ″ for forming the negative minute current −ΔI is smaller than that of the MOSFET Q4. Is formed larger by ΔW / L.

また、これらの微少信号を必要なタイミングで形成す
るため、PチャンネルMOSFETQ5のソースには、タイミン
グ信号▲▼を受けるCMOSインバータ回路N3に
よって形成される回路の接地電位のようなロウレベルと
電源電圧Vccのようなハイレベルが供給される。また、
上記MOSFETQ4′のソースには、タイミング信号UPを受け
るCMOSインバータ回路N1の上記同様なハイレベルとロウ
レベルが供給され、MOSFETQ4″のソースには、タイミン
グ信号DWを受けるCMOSインバータ回路N2の上記同様なハ
イレベルとロウレベルが供給される。
Further, in order to form these minute signals at required timing, the source of the P-channel MOSFET Q5 has a low level such as the ground potential of the circuit formed by the CMOS inverter circuit N3 which receives the timing signal ▲ ▼ and the power supply voltage Vcc. Such a high level is supplied. Also,
The same high level and low level of the CMOS inverter circuit N1 that receives the timing signal UP are supplied to the source of the MOSFET Q4 ′, and the same high level of the CMOS inverter circuit N2 that receives the timing signal DW is supplied to the source of the MOSFET Q4 ″. Levels and low levels are supplied.

例えば、タイミング信号(アップ信号)UPがハイレベ
ルにされると、その間、インバータ回路N1の出力信号が
ロウレベルに、インバータ回路N3の出力信号がハイレベ
ルにされるため、MOSFETQ5とQ4′にそれぞれ電流I2とI
1′が流れる。上記MOSFETQ4′は、そのサイズがΔW/Lだ
け小さいため、そのサイズに従ったΔIだけMOSFETQ5の
電流I2(MOSFETQ2の電流I1)より小さい。これにより、
ΔIがキャパシタCの充電を行い、その電圧Vcを上昇さ
せる。一方、タイミング信号(ダウン信号)DWがハイレ
ベルにされると、その間、インバータ回路N2の出力信号
がロウレベルに、インバータ回路N3の出力信号がハイレ
ベルにされるため、MOSFETQ5とQ4″にそれぞれ電流I2と
I1″が流れる。上記MOSFETQ4″は、そのサイズがΔW/L
だけ大きいため、そのサイズに従ったΔIだけMOSFETQ5
の電流I2(MOSFETQ2の電流I1)より大きい。これによ
り、ΔIがキャパシタCの放電の行い、その電圧Vcを低
下させる。
For example, when the timing signal (up signal) UP is set to the high level, the output signal of the inverter circuit N1 is set to the low level and the output signal of the inverter circuit N3 is set to the high level during that time, so that the currents in the MOSFETs Q5 and Q4 'are increased. I2 and I
1'flows. Since the size of the MOSFET Q4 ′ is smaller by ΔW / L, it is smaller than the current I2 of the MOSFET Q5 (current I1 of the MOSFET Q2) by ΔI according to the size. This allows
ΔI charges the capacitor C and raises its voltage Vc. On the other hand, when the timing signal (down signal) DW is set to the high level, the output signal of the inverter circuit N2 is set to the low level and the output signal of the inverter circuit N3 is set to the high level during that time, so that the currents in the MOSFETs Q5 and Q4 ″ respectively. I2 and
I1 ″ flows. The size of the MOSFET Q4 ″ is ΔW / L.
Is larger, so only ΔI according to its size is MOSFETQ5
Is larger than the current I2 (current I1 of MOSFET Q2). This causes ΔI to discharge the capacitor C and reduce its voltage Vc.

上記タイミング信号UPとDWを基準時間に従って発生さ
せれれば、ステップ状に制御される電圧Vcを形成するこ
とができる。このような電圧は、例えばA/D又はD/A変換
回路や後述するようなディジタル電話機用自動等価器に
おける線路のエコー成分を相殺させる電圧信号として利
用できる。
If the timing signals UP and DW are generated according to the reference time, the voltage Vc controlled stepwise can be formed. Such a voltage can be used as a voltage signal for canceling the line echo component in, for example, an A / D or D / A conversion circuit or an automatic equalizer for a digital telephone as described later.

第2図には、この発明をディジタル電話機用線路等化
器における判定帰還型自動等化器に適用した場合の一実
施例のブロック図が示されいる。
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a decision feedback type automatic equalizer in a line equalizer for a digital telephone.

エコー成分を含む入力信号BTINは、加減算回路の一方
の入力に印加される。この加減算回路の出力には、3値
レベル判定回路LVが設けられ、正,負の両極性のパルス
信号に変換された音声信号を識別するため、正のパルス
/負のパルスを判定する。このレベル判定回路LVの出力
は、一方において等化信号出力とされ、他方におていシ
フトレジスタSRに取り込まれる。
The input signal BTIN including the echo component is applied to one input of the adder / subtractor circuit. A ternary level determination circuit LV is provided at the output of the adder / subtractor circuit to determine a positive pulse / negative pulse in order to identify a voice signal converted into a pulse signal of both positive and negative polarities. The output of the level determination circuit LV is used as an equalization signal output on the one hand and is taken in the shift register SR on the other hand.

シフトレジスタSRによって、遅延された各段の出力信
号は、多次のエコー成分に相当する電圧発生回路VG1〜V
G5を制御するために用いられる。すなわち、エコー成分
は、正又は負のパルスが入力された時のみ発生するの
で、シフトレジスタSRの内容が論理“1"ならば、それぞ
れが上記エコー成分に近似された電圧V1〜V5を発生させ
る。すなわち、第3図に示すように、メインパルスMに
対して発生する多次のエコー成分E1〜E5(符号干渉)の
検出を、予め例えばリカーシィブフィルタを用いて行
う。そして、各次のエコー成分E1〜E5に近似させた電圧
V1〜V5を上記第1図に示した微少定電流回路を利用して
それぞれ形成するものである。
The output signals of each stage delayed by the shift register SR are voltage generation circuits VG1 to V corresponding to the multi-order echo components.
Used to control G5. That is, since the echo component is generated only when a positive or negative pulse is input, if the content of the shift register SR is logical "1", each generates a voltage V1 to V5 approximated to the above echo component. . That is, as shown in FIG. 3, detection of multi-order echo components E1 to E5 (code interference) generated with respect to the main pulse M is performed in advance using, for example, a recursive filter. Then, the voltage approximated to the echo components E1 to E5 of each order
V1 to V5 are respectively formed using the minute constant current circuit shown in FIG.

今、第3図にに示すように、メインパルスMが正のパ
ルスであって、最初に“1"となりその後連続して“0"と
なる場合、上記シフトレジスタSRにより、上記“1"の信
号が遅延されるため、上記入力信号BTINのエコー成分E1
〜E5に同期して、上記各電圧発生回路(タップ)が次々
に動作することによって、上記近似電圧V1〜V5を形成す
る。そして、加減算回路により上記入力信号BTINから上
記電圧V1〜V5を減算することによって、エコー成分E1〜
E5を除去する等化動作が行われるものとなる。
Now, as shown in FIG. 3, when the main pulse M is a positive pulse and first becomes "1" and then continuously becomes "0", the shift register SR causes the "1" Since the signal is delayed, the echo component E1 of the input signal BTIN above
.. to E5, the voltage generating circuits (tap) sequentially operate to form the approximate voltages V1 to V5. Then, by subtracting the voltages V1 to V5 from the input signal BTIN by the adder / subtractor circuit, the echo components E1 to
The equalization operation for removing E5 will be performed.

なお、負極性の入力信号に対しては、上記加減算回路
の入力符号(+,−)を切り換えること、言い換えれ
ば、上記電圧V1〜V5を入力信号BTINに対して加算するこ
とにより、実質的に同様の等化動作を行うものである。
For the negative input signal, the input sign (+, −) of the adder / subtractor circuit is switched, in other words, the voltages V1 to V5 are added to the input signal BTIN, thereby substantially The same equalization operation is performed.

この実施例において、第5タップのような電圧発生回
路VG5においては、当然のように対応するエコー成分E5
のレベルが数十mVと小さくなるので、上記高精度の微少
電流を利用した電圧発生回路を用いることにより高精度
に近似させた電圧V5等の形成できるから、精度の高い等
化動作を行わせることができるものである。
In this embodiment, in the voltage generating circuit VG5 such as the fifth tap, the corresponding echo component E5 is naturally
Since the level of V5 becomes as small as several tens of mV, it is possible to form a highly accurate voltage V5, etc., which is approximated to high accuracy, by using the voltage generation circuit that uses the above-mentioned highly accurate minute current, so that highly accurate equalization operation is performed. Is something that can be done.

〔効果〕〔effect〕

(1)差動増幅回路を用いて、第1導電型の定電流MOSF
ETと直接接続された第2のMOSFETのドレイン電圧が、そ
の動作電圧の中点電位と等しくなるように上記第2導電
型のMOSFETのゲート電圧を制御することによって、上記
両MOSFETの電流を等しくできる。上記両MOSFETとそれぞ
れ異なるサイズ比を持つような出力MOSFETを設けて、そ
のサイズ比に対応された高精度の定電流を得ることがで
きるという効果が得られる。
(1) Using a differential amplifier circuit, a first conductivity type constant current MOSF
By controlling the gate voltage of the second conductivity type MOSFET so that the drain voltage of the second MOSFET directly connected to ET becomes equal to the midpoint potential of the operating voltage, the currents of both MOSFETs are made equal. it can. An effect that an output MOSFET having a size ratio different from those of the above MOSFETs is provided and a highly accurate constant current corresponding to the size ratio can be obtained is obtained.

(2)上記(1)により対応する両MOSFETのサイズ比の
差を小さく設定することによって、高精度に設定された
微少定電流を得ることができるという効果が得られる。
(2) By setting the difference between the size ratios of both MOSFETs corresponding to the above (1) to be small, it is possible to obtain an effect that a minute constant current set with high accuracy can be obtained.

(3)上記(2)により高精度の微少電流を形成すると
こができるから、それによりキャパシタの充電又は放電
を行わせることによって、高分解能を持つ電圧を形成す
ることができるという効果が得られる。
(3) Since it is possible to form a highly accurate minute current by the above (2), it is possible to form a voltage having high resolution by charging or discharging the capacitor. .

(3)上記第1導電型の定電流MOSFETとして、差動増幅
回路を用いてドレイン電圧が一定の定電圧となるように
そのゲート電圧を制御して基準定電流を形成することに
よって、その絶対値的にも高精度に設定された定電流を
得ることができるという効果が得られる。
(3) As the first conductivity type constant current MOSFET, a differential amplifier circuit is used to form a reference constant current by controlling the gate voltage so that the drain voltage becomes a constant constant voltage. It is possible to obtain the effect of being able to obtain a constant current set with high accuracy in terms of value.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、第1図にお
いて、基準定電流を形成するための抵抗Rに供給される
電圧は、電源電圧Vccの他所定の定電圧としてもよい。
上記抵抗Rは、半導体集積回路装置の外付部品としても
よい。また、PチャンネルMOSFETとNチャンネルMOSFET
とを逆にするものとしてもよい。この場合には、その動
作電圧の極性も逆にすればよい。基準定電流を形成する
回路は、上記差動増幅回路による帰還回路を利用するも
のの他、何であってもよい。また、第1図において、定
常的な定電流を得る場合、MOSFETQ5のソースを電源電圧
Vccに接続し、MOSFETQ4′又はQ4″の一方を選択的に設
け、そのソースを回路の接地電位に接続する。さらに、
MOSFETQ3とQ5のサイズ比及びQ2とQ4′,Q4″のサイズ比
は、出力すべき定電流に応じて種々変更されるものであ
る。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be variously modified without departing from the scope of the invention. Nor. For example, in FIG. 1, the voltage supplied to the resistor R for forming the reference constant current may be a predetermined constant voltage other than the power supply voltage Vcc.
The resistor R may be an external component of the semiconductor integrated circuit device. In addition, P-channel MOSFET and N-channel MOSFET
You may reverse and. In this case, the polarity of the operating voltage may be reversed. The circuit that forms the reference constant current may be any circuit other than the circuit that uses the feedback circuit of the differential amplifier circuit. In addition, in Fig. 1, when a steady constant current is obtained, the source of MOSFET Q5 is set to the power supply voltage.
Connected to Vcc, one of MOSFET Q4 'or Q4 "is selectively provided and its source is connected to the ground potential of the circuit.
The size ratio of the MOSFETs Q3 and Q5 and the size ratio of Q2 and Q4 ', Q4 "are variously changed according to the constant current to be output.

また、第1図に示した出力電圧は、演算増幅回路のオ
フセットキャンセルに利用できる。通常、演算増幅回路
は、その一対の入力レベルが互いに等しくても出力信号
が生じてしまう。これは、例えば演算増幅回路が差動増
幅回路を含んでおり、その差動増幅回路を構成するペア
素子、例えばMOSFETの特性が、製造条件のバラツキ等に
よって一致しないために生じる。このようなオフセット
除去のため、第1図の出力電圧Vnが利用できる。すなわ
ち、通常、上記オフセットは数十mVの微少な電圧となる
ので、このオフセット電圧に相当する微少電圧を形成し
て、演算増幅回路の基準電位が供給される入力端子に供
給する。これにより、上記オフセットを相殺させること
ができる。
The output voltage shown in FIG. 1 can be used for offset cancellation of the operational amplifier circuit. Normally, in the operational amplifier circuit, an output signal is generated even if the pair of input levels are equal to each other. This occurs because, for example, the operational amplifier circuit includes a differential amplifier circuit, and the characteristics of pair elements, such as MOSFETs, that constitute the differential amplifier circuit do not match due to variations in manufacturing conditions. For such offset removal, the output voltage Vn shown in FIG. 1 can be used. That is, since the offset is usually a minute voltage of several tens of mV, a minute voltage corresponding to this offset voltage is formed and supplied to the input terminal to which the reference potential of the operational amplifier circuit is supplied. As a result, the offset can be offset.

〔利用分野〕[Field of application]

この発明は、定電流を形成する回路として広く利用で
きるものである。
The present invention can be widely used as a circuit that forms a constant current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の一実施例を示す定電流回路の回路
図、 第2図は、この発明をディジタル電話機用線路等化器に
おける判定帰還型自動等化器に適用した場合の一実施例
を示すブロック図、 第3図は、その動作を説明するための波形図である。 OP1,OP2,OP3……演算増幅回路、VC……電圧比較回路、L
V……3値レベル判定回路、SR……シフトレジスタ、VG1
〜VG5……電圧発生回路
FIG. 1 is a circuit diagram of a constant current circuit showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an embodiment when the present invention is applied to a decision feedback automatic equalizer in a line equalizer for digital telephones. FIG. 3 is a block diagram showing an example, and FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation. OP1, OP2, OP3 ... Operational amplifier circuit, VC ... Voltage comparison circuit, L
V: 3-value level judgment circuit, SR: shift register, VG1
~ VG5 ... Voltage generator

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】伝送信号に含まれるエコー成分を、それに
相当する電圧に基づいて除去するための等化器に具備さ
れ、キャパシタの充放電により上記電圧を形成するため
の定電流回路であって、 抵抗手段(R)に接続されたドレインを有する第1導電
型の第1MOSFET(Q1)と、 非反転入力端子に上記第1MOSFET(Q1)のドレインが接
続され、反転入力端子に基準電圧が供給されるように接
続され、差動増幅出力が上記第1MOSFET(Q1)のゲート
に供給されるように接続されて成り、上記抵抗手段
(R)に流れる電流を定電流化する第1差動増幅回路
(OP1)と、 上記第1MOSFET(Q1)のゲート及びソースにそれぞれ接
続されたゲート及びソースを有する第1導電型の第2MOS
FET(Q2)と、 上記第2MOSFET(Q2)のドレインに接続されたドレイン
を有する第2導電型の第3MOSFET(Q3)と、 非反転入力端子に上記第3MOSFET(Q3)のドレインが接
続され、反転入力端子に上記第MOSFETのソースと上記第
3MOSFET(Q3)のソースとの間に供給される電源電圧の
中点電圧が供給され、差動増幅出力が上記第3MOSFET(Q
3)のゲートに供給されるように接続された第2差動増
幅回路(OP2)と、 上記第2MOSFET(Q2)のゲート及びソースにそれぞれ接
続されたゲート及びソースを有し、上記第2MOSFET(Q
2)よりもサイズの小さな第1導電型の第4MOSFET(Q
4′)と、 上記第3MOSFET(Q3)のゲート及びソースにそれぞれ接
続されたゲート及びソースを有し、上記第3MOSFET(Q
3)とサイズが等しい第2導電型の第5MOSFET(Q5)と、 上記第2MOSFET(Q2)のゲート及びソースにそれぞれ接
続されたゲート及びソースを有し、上記第2MOSFET(Q
2)よりもサイズの大きな第1導電型の第6MOSFET(Q
4″)と、 微少電流形成のための第1タイミング信号(UP)が入力
端子に供給され、出力端子が上記第4MOSFET(Q4′)の
ソースに接続された第1インバータ回路(N1)と、 微少電流形成のための第2タイミング信号(DW)が入力
端子に供給され、出力端子が上記第6MOSFET(Q4″)の
ソースに接続された第2インバータ回路(N2)と、 入力端子に上記第1タイミング信号(UP)と上記第2タ
イミング信号(DW)との和の反転信号が供給され、出力
端子が上記第5MOSFET(Q5)のソースに接続された第3
インバータ(N3)とを具備して成り、 上記定電流回路の上記第4MOSFET(Q4′)のドレインと
上記第5MOSFET(Q5)のドレインと上記第6MOSFET(Q
4″)のドレインとの共通接続ノードに結合された上記
キャパシタの充放電が、上記第1タイミング信号(UP)
と上記第2タイミング信号(DW)とに基づいて制御可能
に構成されたことを特徴とする定電流回路。
1. A constant current circuit provided in an equalizer for removing an echo component included in a transmission signal based on a voltage corresponding to the echo component, and for forming the voltage by charging and discharging a capacitor. , A first conductivity type first MOSFET (Q1) having a drain connected to the resistance means (R), the drain of the first MOSFET (Q1) is connected to the non-inverting input terminal, and the reference voltage is supplied to the inverting input terminal. And a differential amplification output connected to the gate of the first MOSFET (Q1) so that the current flowing through the resistance means (R) becomes a constant current. A circuit (OP1) and a second MOS of the first conductivity type having a gate and a source connected to the gate and the source of the first MOSFET (Q1), respectively.
A second conductive type third MOSFET (Q3) having a drain connected to the drain of the second MOSFET (Q2), a drain of the third MOSFET (Q3) connected to a non-inverting input terminal, The source of the above-mentioned MOSFET and the above-mentioned
The midpoint voltage of the power supply voltage supplied to the source of the 3MOSFET (Q3) is supplied, and the differential amplification output is output from the 3rd MOSFET (Q3).
3) A second differential amplifier circuit (OP2) connected to be supplied to the gate of the second MOSFET (Q2), and a gate and a source connected to the gate and the source of the second MOSFET (Q2), respectively. Q
2) 1st conductivity type 4th MOSFET (Q
4 ′) and a gate and a source connected to the gate and the source of the third MOSFET (Q3), respectively.
3) A fifth MOSFET (Q5) of the second conductivity type having the same size, and a gate and a source connected to the gate and the source of the second MOSFET (Q2), respectively.
2) Larger size of 1st conductivity type 6th MOSFET (Q
4 ″) and the first timing signal (UP) for forming a minute current to the input terminal, and the output terminal connected to the source of the fourth MOSFET (Q4 ′), the first inverter circuit (N1), The second timing signal (DW) for forming a minute current is supplied to the input terminal, the output terminal is connected to the source of the sixth MOSFET (Q4 ″), and the second inverter circuit (N2) is connected to the input terminal. An inverted signal of the sum of the first timing signal (UP) and the second timing signal (DW) is supplied, and the output terminal is connected to the source of the fifth MOSFET (Q5).
An inverter (N3) is provided, and the drain of the fourth MOSFET (Q4 '), the drain of the fifth MOSFET (Q5) and the sixth MOSFET (Q
4 ″) charging and discharging of the capacitor coupled to a common connection node with the drain of the first timing signal (UP)
And a constant current circuit characterized by being controllable based on the second timing signal (DW).
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