JP2657948B2 - 可制御電流源装置 - Google Patents

可制御電流源装置

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、負荷に供給される信号電流を導くための電
圧／電流変換器を備えた可制御電流源装置に関する。
〔従来の技術〕
クライトン（G.B.Clayton）によつて、1983年に発行
の刊行物「演算増幅器（Operational Amplifier）」第
２版、4.20図において、帰還結合された演算増幅器を有
する電流源装置が公表されている。帰還結合分岐路を介
して電圧／電流変換器として役立つ抵抗から導き出さ
れ、負荷への供給電流を間接的に検出する電圧が入力端
に印加される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この装置は、正の入力電圧しか印加することができな
いという欠点を有する。更に、出力側では一つの電流方
向しか可能でない。したがつて、この装置は交流信号の
処理には適していない。
本発明は、負荷に供給される信号電流を導くための電
圧／電流変換器を備えた可制御電流源装置において、異
なる極性の出力電流を発生させることができるようにす
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、可制御電流源装置であ
って、 ａ） 入力信号U1に対する入力端子と、 ｂ） 抵抗とトランジスタを有し入力信号U1から信号電
流ｉ（ｔ）を発生する電圧／電流変換器と、 ｃ） 負荷に出力電流を供給するための出力端子とを備
えるようになったものにおいて、 ｄ） 第１の直流電流を送出するための第１の電流源を
備え、 ｅ） 第２の直流電流を送出するための負荷に対して並
列に存在する第２の電流源を備え、 ｆ） 信号電流ｉ（ｔ）および第１の直流電流を加算す
るための手段を備え、 ｇ） 第２の直流電流を信号電流ｉ（ｔ）および第１の
直流電流の和から差し引くための手段を備え、その際出
力電流は信号電流および第１の直流電流と第２の直流電
流との差に相当し、 ｈ） 第１および第２の電流源は電流ミラー装置により
実現されており、 ｉ） 負荷は抵抗と共に積分器を構成するコンデンサ装
置からなる、 ことにより達成される。
本願発明の第１の実施態様によれば、第１および第２
の直流電流は等しい大きさである。
本願発明の第２の実施態様によれば、第１および第２
の電流源はカスコードにより実現される。
本願発明の第３の実施態様によれば、第１および第２
の電流源はウイルソン電流源により実現される。
本願発明の第４の実施態様によれば、本願発明による
装置は非線形電流／電圧変換器として実現される。
〔作用および効果〕
本発明は、制御対象区間に流れる信号電流に直流電流
が重畳され、負荷に流れる電流からは再び特に同じ大き
さの直流電流が差し引かれることに基づいている。
本発明は、装置が電流源の使用によつて集積回路での
実現に非常に好く適しているという利点を有する。更
に、本発明は、容量性負荷が存在するならば簡単な積分
回路で実現可能であるという利点を有する。この種の積
分回路は従来から知られているRC積分回路およびSC積分
回路よりも高い周波数範囲に使用できるという特色を有
する。
〔実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明を実施例について更
に詳細に説明する。
図示のように、電流源装置は演算増幅器１と、この演
算増幅器１によつて制御されるトランジスタ５と、第１
および第２の電流源3,2とからなる。装置出力端では結
節点６のところに本例ではコンデンサ８からなる負荷７
が接続されている。入力側抵抗９と共にこの外部接続回
路は積分器をなしている。それゆえコンデンサでは、 なる電圧を取り出すことができる。
帰還結合されている演算増幅器１を介して入力信号u1
から ｉ（ｔ）＝U1/R なる信号電流が発生する。これは演算増幅器１を介する
トランジスタ５の制御によつて行われ、その演算増幅器
１は帰還結合分岐において結節点10を介して演算増幅器
１の反転入力端（−）に帰還されており、抵抗９におい
て負帰還信号を発生する。演算増幅器の非反転入力端
（＋）は基準電位に置かれる。
結節点10ではこの信号電流ｉ（ｔ）に第１の電流源３
からの第１の直流電流I0が加算されるので、トランジス
タ５を通して信号電流ｉ（ｔ）とこれに重畳された第１
の直流電流I0の和が流れる。別の結節点６では第２の電
流源２によつて第２の直流電流I0が他の両電流にから差
し引かれる。結節点６には負荷に信号電流ｉ（ｔ）のみ
が流れるように負荷７への接続が行われている。
第１および第２の電流源は公知の電流ミラー電圧とし
て構成されているので、ここでは詳細な説明は省略す
る。
動作説明のために信号路が鎖線11により示されてい
る。２つの運転電位VDD,VSS間にある直流路は破線12に
て示されている。したがつて、図から容易に、結節点10
と別の結節点６との間の共通な電流路にだけ信号電流ｉ
（ｔ）と第１の直流電流I0とから合成された電流が導か
れることが分かる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による可制御電流源装置の実施例を示す回路
図である。 １……演算増幅器、2,3……電流源、５……トランジス
タ、７……負荷、９……入力側抵抗。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可制御電流源装置であって、 ａ） 入力信号U1に対する入力端子と、 ｂ） 抵抗（９）とトランジスタ（５）を有し入力信号
    U1から信号電流ｉ（ｔ）を発生する電圧／電流変換器
    と、 ｃ） 負荷（７）に出力電流を供給するための出力端子
    （６）とを備えるようになったものにおいて、 ｄ） 第１の直流電流を送出するための第１の電流源
    （３）を備え、 ｅ） 第２の直流電流を送出するための負荷（７）に対
    して並列に存在する第２の電流源（２）を備え、 ｆ） 信号電流ｉ（ｔ）および第１の直流電流を加算す
    るための手段を備え、 ｇ） 第２の直流電流を信号電流ｉ（ｔ）および第１の
    直流電流の和から差し引くための手段を備え、その際出
    力電流は信号電流および第１の直流電流と第２の直流電
    流との差に相当し、 ｈ） 第１および第２の電流源（３、２）は電流ミラー
    装置により実現されており、 ｉ） 負荷（７）は抵抗（９）と共に積分器を構成する
    コンデンサ装置からなる、 ことを特徴とする集積回路内における可制御電流源装
    置。
  2. 【請求項２】第１および第２の直流電流は等しい大きさ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可
    制御電流源装置。
  3. 【請求項３】第１および第２の電流源（３、２）はカス
    コードにより実現されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の可制御電流源装置。
  4. 【請求項４】第１および第２の電流源（３、２）はウイ
    ルソン電流源により実現されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の可制御電流源装置。
  5. 【請求項５】非線形電流／電圧変換器であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
    項に記載の可制御電流源装置。
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