JP2687419B2 - Starting circuit for current source circuit - Google Patents
Starting circuit for current source circuitInfo
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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、特に低電圧で駆動される電流源回路用起動
回路に関する。The present invention relates to a starting circuit for a current source circuit which is driven at a low voltage.
本発明は電流源回路用起動回路に関し、回路の飽和電
流値を定めることによつて、より低電圧での駆動が行え
るようにしたものである。The present invention relates to a starting circuit for a current source circuit, and by setting a saturation current value of the circuit, driving at a lower voltage can be performed.
例えばモノリシツクICに用いられる電流源回路には第
4図に示すようなものがある。すなわち図において、NP
Nトランジスタ(11)(12)からなる第1のカレントミ
ラーとPNPトランジスタ(13)(14)からなる第2のカ
レントミラーとが組合され、第1の電源Vccと第2の電
源GNDの間に設けられると共に、トランジスタ(12)の
エミツタサイズがトランジスタ(11)の2倍以上とさ
れ、トランジスタ(12)に所定のエミツタ抵抗(15)が
設けられ、トランジスタ(13)(14)に互いに等しいエ
ミツタ抵抗(16)(17)が設けられる。For example, there is a current source circuit used in a monolithic IC as shown in FIG. That is, in the figure, NP
A first current mirror composed of N transistors (11) and (12) and a second current mirror composed of PNP transistors (13) and (14) are combined to connect between the first power supply Vcc and the second power supply GND. The transistor (12) is provided with an emission size that is at least twice that of the transistor (11), the transistor (12) is provided with a predetermined emission resistance (15), and the emission resistances of the transistors (13) and (14) are equal to each other. (16) and (17) are provided.
これによつてこの電流源回路が駆動されると、この回
路に の電流が流され、第1または第2のカレントミラーにさ
らにトランジスタを接続することによつてこの電流を取
出すことができる。When this drives this current source circuit, Current can be drawn and this current can be drawn by connecting further transistors to the first or second current mirror.
ところがこの回路において、回路の動作安定点は、上
述の希望電流が流れている状態の他に、電流0の状態が
あり得る。このため電源投入時等に電流0の安定点が維
持されて、希望の電流が得られないおそれがあつた。However, in this circuit, the stable operation point of the circuit may be the state of zero current in addition to the state in which the desired current flows. Therefore, when the power is turned on, the stable point of the current of 0 is maintained, and the desired current may not be obtained.
そこで従来は図中に示すように、例えば第1の電源Vc
cとカレントミラーの接続中点との間に100kΩオーダ
ーの高抵抗(100)を接続し、電源投入時等にこの高抵
抗(100)を通じて少量の電流を供給して、希望電流が
流されるように起動することが行われている。Therefore, conventionally, as shown in the figure, for example, the first power source Vc
Connect a high resistance (100) on the order of 100 kΩ between c and the midpoint of the current mirror connection, and supply a small amount of current through this high resistance (100) when the power is turned on so that the desired current will flow. To be started.
ところが上述の高抵抗(100)を設けた場合に、 1) 電流源回路の動作中に電源Vccから高抵抗(100)
を通じてリツプル電流が流れ込み、電流源出力のリツプ
ルに対する安定度が悪化する。However, when the above-mentioned high resistance (100) is provided: 1) High resistance (100) from the power supply Vcc during the operation of the current source circuit.
A ripple current flows in through and the stability of the current source output against ripples deteriorates.
2) 通常100kΩオーダーの抵抗が必要なため、ICチッ
プ内でこの高抵抗(100)の占有する面積が極めて大き
くなる。また省面積化のためにトンネル抵抗やFETを用
いることも考えられるが、これらの半導体抵抗は製造上
のばらつきが大きく、結果的にリツプルに対する安定度
のばらつきを大きくしてしまう。2) Since a resistance of 100 kΩ order is usually required, the area occupied by this high resistance (100) in the IC chip becomes extremely large. It is also possible to use a tunnel resistance or a FET to reduce the area, but these semiconductor resistances have large variations in manufacturing, and as a result, variations in stability with respect to ripples become large.
などの問題点があつた。There were problems such as.
これに対して、ダイオード等を用いて、起動後は回路
が遮断されるようにした起動回路が提案されている。On the other hand, a start-up circuit has been proposed in which the circuit is cut off after start-up by using a diode or the like.
(Gray,Meyer著“Analysis and Design of Analog Inte
grated Circuits"1977,John Wiley&Sons発行−P.244等
参照) しかしながらこの回路の場合には、起動回路として多
数のダイオードを直列接続した回路が用いられるため
に、電源Vccとして少くともこのダイオードの順方向電
圧の総計を越える電圧が必要となり、低電圧駆動の回路
には不適当であつた。(Gray, Meyer, “Analysis and Design of Analog Inte
grated Circuits "1977, John Wiley & Sons issue-see P.244 etc.) However, in this case, since a circuit in which a large number of diodes are connected in series is used as the starting circuit, at least the forward direction of this diode is used as the power supply Vcc. A voltage exceeding the total voltage is required, which is unsuitable for a low-voltage drive circuit.
この出願はこのような点に鑑みてなされたものであ
る。The present application has been made in view of such points.
本発明は、第1の電源Vccから第1のノードに電流
を供給する抵抗(1)と、上記第1のノードから第2の
電源GNDに接続されるダイオード2個(2)(3)の直
列接続もしくはそれと同等の電流−電圧特性を持つ第1
の回路と、NPNカレントミラー(11)(12)とPNPカレン
トミラー(13)(14)の組合せにより構成される電流源
回路の一方の電流通路に直列に抵抗(4)を挿入した
第2の回路と、上記第1のノードと上記一方の電流通路
の間に接続するダイオード特性素子(5)からなり、上
記第1の回路の飽和電流値を上記第2の回路及び上記ダ
イオード特性素子の飽和電流値と同等もしくはより小さ
くしたことを特徴とする電流源回路用起動回路である。The present invention includes a resistor (1) for supplying a current from a first power supply Vcc to a first node, and two diodes (2) (3) connected from the first node to a second power supply GND. First connection with series connection or current-voltage characteristics equivalent to it
And a resistor (4) inserted in series in one current path of a current source circuit composed of a combination of the NPN current mirror (11) (12) and the PNP current mirror (13) (14). A circuit, and a diode characteristic element (5) connected between the first node and the one current path, and a saturation current value of the first circuit is set to a saturation current value of the second circuit and the diode characteristic element. It is a starting circuit for a current source circuit, which is equal to or smaller than the current value.
これによれば、高抵抗を用いる必要がないのでICチツ
プ内で大面積を占有されるおそれがないと共に、回路の
飽和電流値を定めることによつてより低電圧で安定な駆
動を行うことができる。According to this, since it is not necessary to use a high resistance, there is no risk of occupying a large area in the IC chip, and stable driving can be performed at a lower voltage by setting the saturation current value of the circuit. it can.
第1図において、電源Vccが抵抗(1)を介してノー
ドに接続され、このノードがダイオード(2)
(3)の直列接続を介して電源GNDに接続される。また
トランジスタ(11)〜(14)からなる電流源回路の一方
の電流通路に抵抗(4)が挿入され、上述のノード
と電流通路との間にダイオード(5)が設けられる。In FIG. 1, a power supply Vcc is connected to a node via a resistor (1), and this node is connected to a diode (2).
It is connected to the power supply GND through the series connection of (3). Further, the resistor (4) is inserted in one current path of the current source circuit including the transistors (11) to (14), and the diode (5) is provided between the node and the current path.
従つてこの回路において抵抗(1)(4)、ダイオー
ド(2)(3)(5)が起動回路である。Therefore, in this circuit, the resistors (1) and (4) and the diodes (2), (3) and (5) are the starting circuits.
そしてこの回路において電源電圧が印加された直後
は、各トランジスタ(11)〜(14)のコレクタ電流は0
である。このとき、ダイオード(5)、トランジスタ
(11)(12)のベース−エミツタ間の特性の飽和電流値
をダイオード(2)(3)の飽和電流値と同等もしくは
より大きくすれば、抵抗(1)を通る電流は、ダイオー
ド(2)(3)の直列回路およびダイオード(5)抵抗
(4)トランジスタ(11)ベース−エミツタ接合ならび
にトランジスタ(12)ベース−エミツタ接合と抵抗(1
5)から構成される回路に分流する。Immediately after the power supply voltage is applied in this circuit, the collector currents of the transistors (11) to (14) are zero.
It is. At this time, if the saturation current value of the base-emitter characteristics of the diode (5) and the transistors (11) and (12) is made equal to or larger than the saturation current value of the diodes (2) and (3), the resistance (1) The current through the diode (2) (3) and the diode (5) resistor (4) transistor (11) base-emitter junction and transistor (12) base-emitter junction and resistor (1
Divide into the circuit composed of 5).
このため各トランジスタのコレクタ電流が流れはじ
め、増大し、トランジスタ(11)〜(14)抵抗(15)〜
(17)(4)により構成される電流源回路の動作点で安
定する。回路の動作点が安定した後は、抵抗(4)にト
ランジスタ(11)のエミツタ電流IE1とトランジスタ(1
2)のベース電流IB2の和の電流が流れる。Therefore, the collector current of each transistor begins to flow and increases, and the transistors (11)-(14) resistance (15)-
(17) Stable at the operating point of the current source circuit composed of (4). After the operating point of the circuit stabilizes, the emitter (I E1 ) of the transistor (11) and the transistor (1)
The sum of the base current I B2 of 2) flows.
ここでダイオード(2)(3)の直列回路に印加する
電圧と電流の特性をC1、ダイオード(5)抵抗(4)ト
ランジスタ(11)(12)(コレクタをオープンとす
る)、抵抗(15)により構成される回路(第2図参照)
に印加する電圧と電流の特性をC2として図示すると第3
図のようになる。Here, the characteristics of the voltage and current applied to the series circuit of the diodes (2) and (3) are C1, diode (5) resistor (4) transistor (11) (12) (collector is open), resistor (15) Circuit composed of (see Fig. 2)
The characteristic of the voltage and current applied to the
It looks like the figure.
従つてこの図において、C1の電流が立ち上がり、かつ
C2の電流が立ち上がらない領域に動作点を設定すること
が可能である。具体例として抵抗(4)4.5kΩ,抵抗
(15)360Ω,抵抗(16)=抵抗(17),トランジスタ
(12)のエミツタサイズを4倍とし、すべてのダイオー
ドとNPNトランジスタの飽和電流を等しいとすると、ト
ランジスタ(11)のエミツタ電流は約100μAとなり、
抵抗(4)の電位降下は約450mVとなる。これによつて
ダイオード(5)には順方向立ち上がり電圧より約450m
V低い電圧が加わる。このときダイオード(5)に流れ
る電流はダイオード(2)の電流に比べ となり、実際上無視できる値となる。Therefore, in this figure, the current of C1 rises, and
It is possible to set the operating point in the area where the C2 current does not rise. As a specific example, assuming that the resistor (4) 4.5 kΩ, the resistor (15) 360 Ω, the resistor (16) = the resistor (17), and the transistor (12) quadruple in size, and all diodes and NPN transistors have the same saturation current. , The emitter current of the transistor (11) is about 100 μA,
The potential drop of the resistor (4) is about 450 mV. As a result, the diode (5) is about 450m from the forward rising voltage.
V Low voltage is applied. At this time, the current flowing through the diode (5) is higher than that of the diode (2). And is a value that can be practically ignored.
すなわち上述したような動作点を説定することによ
り、回路の起動が完了した後はVccからダイオード
(5)を通つて電源リツプルが混入することがなくな
り、安定度を極めて向上させることができる。That is, by prescribing the operating point as described above, it is possible to prevent the power supply ripple from being mixed from Vcc through the diode (5) after the start of the circuit is completed, and the stability can be extremely improved.
こうして上述の回路によれば、高抵抗を用いる必要が
ないのでICチップ内で大面積を占有されるおそれがない
と共に、回路の飽和電流値を定めることによつてより低
電圧で安定な駆動を行うことができる。Thus, according to the circuit described above, since it is not necessary to use a high resistance, there is no risk of occupying a large area in the IC chip, and stable driving can be performed at a lower voltage by determining the saturation current value of the circuit. It can be carried out.
なお上述の回路でダイオード(2)(3)の直列回路
は同等の電流−電圧特性を持つものであれば別の構成で
もよい。In the above circuit, the series circuit of the diodes (2) and (3) may have another configuration as long as it has equivalent current-voltage characteristics.
またトランジスタ(13)(14)抵抗(16)(17)によ
るカレントミラーも同等の特性を持つものであれば他の
構成でもよい。Further, the current mirror formed by the transistors (13) (14) and the resistors (16) (17) may have another configuration as long as it has equivalent characteristics.
さらにダイオード(5)もダイオード特性を有するも
のであれば他の素子でもよく、特に飽和電流値を大きく
するためにはトランジスタのエミツタサイズを大きくし
た素子をダイオード接続して用いることもできる。Further, the diode (5) may be any other element as long as it has a diode characteristic, and in particular, in order to increase the saturation current value, an element having a larger emitter size of the transistor may be diode-connected and used.
また上述の回路において相補的な回路構成を用いても
同様の動作が実現できることも明らかである。It is also apparent that the same operation can be realized by using a complementary circuit configuration in the above circuit.
この発明によれば、高抵抗を用いる必要がないのでIC
チツプ内で大面積を占有されるおそれがないと共に、回
路の飽和電流値を定めることによつてより低電圧で安定
な駆動を行うことができるようになつた。According to the present invention, since it is not necessary to use high resistance, the IC
There is no risk of occupying a large area in the chip, and stable driving can be performed at a lower voltage by determining the saturation current value of the circuit.
第1図は本発明の一例の構成図、第2図、第3図はその
説明のための図、第4図は従来の技術の説明のための図
である。 (1)(4)(15)〜(17)は抵抗、(2)(3)
(5)はダイオード、(11)〜(14)はトランジスタ、
Vcc,GNDは電源である。FIG. 1 is a block diagram of an example of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the same, and FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional technique. (1) (4) (15) to (17) are resistors, (2) (3)
(5) is a diode, (11) to (14) are transistors,
Vcc and GND are power supplies.
Claims (1)
する抵抗と、 上記第1のノードから第2の電源に接続されるダイオー
ド2個の直列接続もしくはそれと同等の電流−電圧特性
を持つ第1の回路と、 NPNカレントミラーとPNPカレントミラーの組合せにより
構成される電流源回路の一方の電流通路に直列に抵抗を
挿入した第2の回路と、 上記第1のノードと上記一方の電流通路の間に接続する
ダイオード特性素子からなり、 上記第1の回路の飽和電流値を上記第2の回路及び上記
ダイオード特性素子の飽和電流値と同等もしくはより小
さくしたことを特徴とする電流源回路用起動回路。1. A resistor for supplying a current from a first power supply to a first node and a series connection of two diodes connected from the first node to a second power supply, or a current-voltage characteristic equivalent thereto. And a second circuit in which a resistor is inserted in series in one current path of a current source circuit configured by a combination of an NPN current mirror and a PNP current mirror, the first node and the one circuit described above. A diode characteristic element connected between the current paths, the saturation current value of the first circuit being equal to or smaller than the saturation current values of the second circuit and the diode characteristic element. Starting circuit for source circuit.
Priority Applications (1)
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JP63102305A JP2687419B2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Starting circuit for current source circuit |
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JP63102305A JP2687419B2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Starting circuit for current source circuit |
Publications (2)
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JPH01272306A JPH01272306A (en) | 1989-10-31 |
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JP63102305A Expired - Fee Related JP2687419B2 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Starting circuit for current source circuit |
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JPS62154519U (en) * | 1986-03-19 | 1987-10-01 |
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1988
- 1988-04-25 JP JP63102305A patent/JP2687419B2/en not_active Expired - Fee Related
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