JP2537235B2 - 定電流回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電源電圧の変動による影響を回避した定
電流回路に関する。

〔従来の技術〕 定電流回路は、たとえば、第３図に示すように、電流
ミラー回路２、４を以て構成し、トランジスタQ₁のベー
ス・エミッタ間の順方向電圧降下V_Fに抵抗R₁による電圧
降下R₁・Ｉを加えた電圧（V_F＋R₁・Ｉ）と、トランジス
タQ₂の順方向電圧降下V_Fとで設定される定電流Ｉを、電
流ミラー回路４のPNP型トランジスタQ₃、Q₄、Q₅を通し
て取り出し、その定電流Ｉを負荷としての抵抗R₅に供給
している。この定電流回路において、トランジスタQ₆お
よび抵抗R₆は、起動回路を構成している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この定電流回路では、電源電圧V_CCが一定
であるとき、安定した定電流Ｉが得られるが、電源電圧
V_CCが変化すると、トランジスタQ₁の出力アドミタンスh
_oeの影響により、電源電圧V_CCの変化に応じて定電流Ｉ
の値が変化する電源電圧依存性を持っている。

したがって、このような定電流回路では、電源電圧V
_CCが激しく変動すると、その出力電流は定電流として得
られないばかりか、電池のように消耗によって電圧が減
衰すると、それに応じて定電流の値が減少するので、定
電流出力の信頼性が低いものであった。

そこで、この発明は、電源電圧の変化に無関係に安定
した定電流を得ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の定電流回路は、第１図に例示するように、
第１のトランジスタQ₁₁のベース・コレクタに第２のト
ランジスタQ₁₂のベースを接続し、前記第１のトランジ
スタのエミッタ側に第１の抵抗R₁₁を接続し、前記第１
のトランジスタに流れる電流を前記第２のトランジスタ
に流す第１の電流ミラー回路３と、電源側に第２の抵抗
R₁₂を介して第３のトランジスタQ₁₃のエミッタ側が接続
されるとともに、前記電源側に第３の抵抗R₁₃を介して
第４のトランジスタQ₁₄のエミッタ側が接続され、前記
第３のトランジスタのベース・コレクタに前記第４のト
ランジスタのベースが接続され、前記第４のトランジス
タのコレクタが前記第２のトランジスタのコレクタに接
続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を前記第
４のトランジスタ側に流す第２の電流ミラー回路５と、
前記第１のトランジスタのベース・コレクタと第３のト
ランジスタのベース・コレクタとの間に接続され、前記
第２および第４のトランジスタのコレクタにベースが接
続され、前記４のトランジスタ側からベース電流が供給
され、そのベース電流に応じた電流を前記第１のトラン
ジスタ側に流し込む第５のトランジスタQ₁₅と、前記第
３のトランジスタのベース・コレクタとベースが共通に
接続された第６のトランジスタQ₁₆とを備えて、前記第
６のトランジスタを通して定電流を取り出すことを特徴
とする。

〔作用〕

このように構成されたことによって、第１の電流ミラ
ー回路３の第２のトランジスタQ₁₂のコレクタ電位が、
第５のトランジスタQ₁₅によって固定される結果、第２
のトランジスタQ₁₂のコレクタ・エミッタ間電位が一定
になる。この結果、トランジスタQ₁₂の出力アドミタン
スh_oeの補正が行われ、電源電圧V_CCの変動の影響が軽減
され、安定した定電流Ｉを得ることができるのである。

〔実 施 例〕

第１図は、この発明の定電流回路の実施例を示す。

第１の電流ミラー回路３は、第１のトランジスタQ₁₁
のベース・コレクタに第２のトランジスタQ₁₂のベース
を接続するともに、トランジスタQ₁₁のエミッタ側に抵
抗R₁₁を接続したものである。また、第２の電流ミラー
回路５は、第３のトランジスタQ₁₃のベース・コレクタ
に第４のトランジスタQ₁₄のベースを接続するととも
に、各トランジスタQ₁₃、Q₁₄のエミッタ側に抵抗R₁₂、R
₁₃を接続し、トランジスタQ₁₁、Q₁₃のベース・コレクタ
間をトランジスタQ₁₅のエミッタ・コレクタ間を介して
接続し、トランジスタQ₁₅のベースをトランジスタQ₁₂、
Q₁₄のコレクタに接続したものである。トランジスタ
Q₁₁、Q₁₂はNPN型トランジスタ、トランジスタQ₁₃、Q₁₄
はPNP型トランジスタを以て構成し、トランジスタQ₁₁の
エミッタ面積をトランジスタQ₁₂のｎ倍に設定する。た
だし、電流ミラー回路を構成する場合、PNP型トランジ
スタからなるトランジスタQ₁₃、Q₁₄、Q₁₆は、ベース電
流の影響を無視できる程度に十分な電流増幅率h_feを備
えていることが必要である。

電流ミラー回路５には、トランジスタQ₁₃に流れる定
電流Ｉを取り出すために、トランジスタQ₁₃のベース・
コレクタに共通にベースを接続したトランジスタQ₁₆が
出力用トランジスタとして設置されている。

トランジスタQ₁₄のコレクタ・エミッタ間電圧も電源
電圧V_CCに依存し、出力アドミタンスh_oeの変化をもたら
すが、抵抗R₁₂、R₁₃により帰還をかけることによって電
流変化を防ぐことができる。

そして、トランジスタQ₁₇および抵抗R₁₆は、電源投入
時、トランジスタQ₁₇を通してトランジスタQ₁₃に起動電
流を流す起動回路を構成している。

このように構成すると、トランジスタQ₁₅が導通する
条件としてトランジスタQ₁₅のベース電位がそのエミッ
タ電位より、トランジスタQ₁₁のベース・エミッタ間電
圧V_BE（＝V_F:順方向ダイオード電圧）だけ高くなること
が必要である。そして、トランジスタQ₁₅のベース・エ
ミッタ間電圧V_Fと、トランジスタQ₁₁のベース・エミッ
タ間電圧V_Fとから設定されるトランジスタQ₁₅のベース
電位（＝2V_F）によって、トランジスタQ₁₂のコレクタ電
位が固定される。このため、トランジスタQ₁₂のコレク
タ・エミッタ間電位V_CEが一定になり、トランジスタQ₁₂
の出力アドミタンスh_oeが補正される。電源電圧V_CCの変
動による影響が軽減され、安定した定電流Ｉを取り出す
ことができる。この場合、定電流Ｉは、トランジスタQ
₁₆を通して負荷としての抵抗R₁₅に流れる。

ここで、抵抗R₁₁の抵抗値をＲ、トランジスタQ₁₁、Q
₁₂のエミッタ面積比をn:1とすると定電流Ｉは、 となる。V_Tは、電圧定数を表す。

第２図は、第１図および第３図に示した定電流回路に
おける電源電圧V_CCに対する定電流Ｉの変化を示してお
り、Ａは、従来の定電流回路によって得られた定電流Ｉ
の変化、Ｂは、第１図に示す定電流回路で得られた定電
流Ｉの変化を表す。出力アドミタンスh_oeの補正を行っ
た第１図に示す定電流回路では、大幅に出力定電流の変
化が小さく、電源電圧V_CCの依存度が低いことが分か
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、第１の電流ミラー回路の第１のト
ランジスタのベース・コレクタと、第２の電流ミラー回
路の第３のトランジスタのベース・コレクタとの間に、
第２および第４のトランジスタのコレクタにベースを接
続した第５のトランジスタを設置したので、第２のトラ
ンジスタのコレクタ電位が第５のトランジスタによって
固定されて第２のトランジスタのコレクタ・エミッタ間
電位が一定になる結果、電源電圧の変化に無関係に安定
した定電流を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の定電流回路の実施例を示す回路図、
第２図は電源電圧の変動に対する定電流の変化を示す
図、第３図は従来の定電流回路を示す回路図である。 ３……第１の電流ミラー回路 ５……第２の電流ミラー回路 Q₁₁……トランジスタ（第１のトランジスタ） Q₁₂……トランジスタ（第２のトランジスタ） Q₁₃……トランジスタ（第３のトランジスタ） Q₁₄……トランジスタ（第４のトランジスタ） Q₁₅……トランジスタ（第５のトランジスタ）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のトランジスタのベース・コレクタに
   第２のトランジスタのベースを接続し、前記第１のトラ
   ンジスタのエミッタ側に第１の抵抗を接続し、前記第１
   のトランジスタに流れる電流を前記第２のトランジスタ
   に流す第１の電流ミラー回路と、 電源側に第２の抵抗を介して第３のトランジスタのエミ
   ッタ側が接続されるとともに、前記電源側に第３の抵抗
   を介して第４のトランジスタのエミッタ側が接続され、
   前記第３のトランジスタのベース・コレクタに前記第４
   のトランジスタのベースが接続され、前記第４のトラン
   ジスタのコレクタが前記第２のトランジスタのコレクタ
   に接続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を前
   記第４のトランジスタ側に流す第２の電流ミラー回路
   と、 前記第１のトランジスタのベース・コレクタと第３のト
   ランジスタのベース・コレクタとの間に接続され、前記
   第２および第４のトランジスタのコレクタにベースが接
   続され、前記４のトランジスタ側からベース電流が供給
   され、そのベース電流に応じた電流を前記第１のトラン
   ジスタ側に流し込む第５のトランジスタと、 前記第３のトランジスタのベース・コレクタとベースが
   共通に接続された第６のトランジスタと、 を備えて、前記第６のトランジスタを通して定電流を取
   り出すことを特徴とする定電流回路。