JP2705301B2 - 定電流回路 - Google Patents
定電流回路Info
- Publication number
- JP2705301B2 JP2705301B2 JP29914990A JP29914990A JP2705301B2 JP 2705301 B2 JP2705301 B2 JP 2705301B2 JP 29914990 A JP29914990 A JP 29914990A JP 29914990 A JP29914990 A JP 29914990A JP 2705301 B2 JP2705301 B2 JP 2705301B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- constant current
- current circuit
- resistor
- temperature coefficient
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は広く電子装置において用いられる定電流回路
に関する。
に関する。
第２図は従来の定電流回路の一例を示し、エミッタが
接地されコレクタが抵抗R1を介して電源VDに接続される
NPN型トランジスタQ1からなる基準電流路１と、ベース
がトランジスタQ1のコレクタに接続されエミッタがトラ
ンジスタQ1のベースに接続され、かつ、抵抗R2を介して
接地されるNPN型トランジスタQ2からなる出力電流路２
とからなっている。トランジスタQ2のコレクタと電源VD
との間に定電流を必要とする負荷Ｌが接続され、定電流
の出力電流I2が流れる。
接地されコレクタが抵抗R1を介して電源VDに接続される
NPN型トランジスタQ1からなる基準電流路１と、ベース
がトランジスタQ1のコレクタに接続されエミッタがトラ
ンジスタQ1のベースに接続され、かつ、抵抗R2を介して
接地されるNPN型トランジスタQ2からなる出力電流路２
とからなっている。トランジスタQ2のコレクタと電源VD
との間に定電流を必要とする負荷Ｌが接続され、定電流
の出力電流I2が流れる。
この定電流回路の動作は次の通りである。基準電流路
１には、主として電源電圧VDDと抵抗R1によって定まる
基準電流I1が流れ、トランジスタQ1のベース・エミッタ
間に電圧VBE（Q1）を生じる。トランジスタQ2はこのVBE
（Q1）と抵抗R2の端間電圧R2・I2とが等しくなるよう動
作する。従って、出力電流I2は となる。電圧VBE（Q1）はトランジスタQ1の構成から定
まるほぼ一定の電圧であり、出力電流I2は定電流とな
る。
１には、主として電源電圧VDDと抵抗R1によって定まる
基準電流I1が流れ、トランジスタQ1のベース・エミッタ
間に電圧VBE（Q1）を生じる。トランジスタQ2はこのVBE
（Q1）と抵抗R2の端間電圧R2・I2とが等しくなるよう動
作する。従って、出力電流I2は となる。電圧VBE（Q1）はトランジスタQ1の構成から定
まるほぼ一定の電圧であり、出力電流I2は定電流とな
る。
前述の定電流回路においては、トランジスタのエミッ
タ・ベース間電圧を基準としているため、トランジスタ
を構成する半導体の特性から負の温度係数を有し、例え
ば、温度が上がると、エミッタ・ベース間電圧は下が
り、抵抗R2は、例えば、拡散抵抗とすると抵抗値は大き
くなる。これにより出力電流が低下してしまう。このよ
うに、従来の定電流回路では温度特性に大きい問題があ
った。
タ・ベース間電圧を基準としているため、トランジスタ
を構成する半導体の特性から負の温度係数を有し、例え
ば、温度が上がると、エミッタ・ベース間電圧は下が
り、抵抗R2は、例えば、拡散抵抗とすると抵抗値は大き
くなる。これにより出力電流が低下してしまう。このよ
うに、従来の定電流回路では温度特性に大きい問題があ
った。
本発明の課題は前述の問題点を解決し、温度係数の小
さい定電流回路を提供することにある。
さい定電流回路を提供することにある。
前述の課題を解決するために、本発明の定電流回路に
おいては、エミッタが接地されたコレクタが第１の抵抗
を介して電源に接続される一方の導電型の第１のトラン
ジスタからなる第１の定電流回路の基準電流路と、ベー
スが前記第１のトランジスタのコレクタに接続されエミ
ッタが前記第１のトランジスタのベースに接続され、か
つ、第２の抵抗を介して接地される一方の導電型の第２
のトランジスタからなる第１の定電流回路の出力電流路
と、ベースが基準電圧源を介して電源に接続されエミッ
タが前記第２のトランジスタのコレクタに接続される一
方の導電型の第３のトランジスタからなる第２の定電流
回路の基準電流路と、ベースが前記第３のトランジスタ
のエミッタに接続されエミッタが前記第３のトランジス
タのコレクタに接続され、かつ、温度係数が正の第３の
抵抗を介して電源に接続される他方の導電型の第４のト
ランジスタからなる第２の定電流回路の出力電流路とか
らなり、前記第４のトランジスタのコレクタと接地との
間に定電流の出力電流を発生するようにする。更に、基
準電圧源がバンドキャップ電圧源からなるようにする。
第３の抵抗の抵抗温度係数は、少なくとも第２の抵抗の
抵抗温度係数に等しいかあるいは大きくなるようにす
る。
おいては、エミッタが接地されたコレクタが第１の抵抗
を介して電源に接続される一方の導電型の第１のトラン
ジスタからなる第１の定電流回路の基準電流路と、ベー
スが前記第１のトランジスタのコレクタに接続されエミ
ッタが前記第１のトランジスタのベースに接続され、か
つ、第２の抵抗を介して接地される一方の導電型の第２
のトランジスタからなる第１の定電流回路の出力電流路
と、ベースが基準電圧源を介して電源に接続されエミッ
タが前記第２のトランジスタのコレクタに接続される一
方の導電型の第３のトランジスタからなる第２の定電流
回路の基準電流路と、ベースが前記第３のトランジスタ
のエミッタに接続されエミッタが前記第３のトランジス
タのコレクタに接続され、かつ、温度係数が正の第３の
抵抗を介して電源に接続される他方の導電型の第４のト
ランジスタからなる第２の定電流回路の出力電流路とか
らなり、前記第４のトランジスタのコレクタと接地との
間に定電流の出力電流を発生するようにする。更に、基
準電圧源がバンドキャップ電圧源からなるようにする。
第３の抵抗の抵抗温度係数は、少なくとも第２の抵抗の
抵抗温度係数に等しいかあるいは大きくなるようにす
る。
トランジスタQ1およびQ2から構成される第１の定電流
回路の出力電流は負の温度係数を有し、トランジスタQ3
およびQ4から構成される第２の定電流回路の基準電流は
負の温度係数を有するので、第２の定電流回路の基準電
流から第１の定電流回路の出力電流を差し引いて得られ
る本発明の定電流回路の出力電流は、負の温度係数が補
正されたものとなる。更に、第２の定電流回路の基準電
圧源（第１図でVS）に温度係数の小さい電圧源を用いる
とこの回路の基準電流はより安定した負の温度係数とな
り、第１の定電流回路の出力電流で安定した補正ができ
る。更に、第３の抵抗の抵抗温度係数を少なくとも第２
の抵抗の抵抗温度係数に等しいかあるいは大きくするこ
とにより出力電流の温度特性を補正するものである。
回路の出力電流は負の温度係数を有し、トランジスタQ3
およびQ4から構成される第２の定電流回路の基準電流は
負の温度係数を有するので、第２の定電流回路の基準電
流から第１の定電流回路の出力電流を差し引いて得られ
る本発明の定電流回路の出力電流は、負の温度係数が補
正されたものとなる。更に、第２の定電流回路の基準電
圧源（第１図でVS）に温度係数の小さい電圧源を用いる
とこの回路の基準電流はより安定した負の温度係数とな
り、第１の定電流回路の出力電流で安定した補正ができ
る。更に、第３の抵抗の抵抗温度係数を少なくとも第２
の抵抗の抵抗温度係数に等しいかあるいは大きくするこ
とにより出力電流の温度特性を補正するものである。
第１図は本発明の定電流回路の一実施例を示し、エミ
ッタが接地され、コレクタが抵抗R1を介して電源VDに接
続されるNPN型トランジスタQ1からなる第１の定電流回
路の基準電流路１と、ベースがトランジスタQ1のコレク
タに接続されエミッタがトランジスタQ1のベースに接続
され、かつ、抵抗R2を介して接地されるNPN型トランジ
スタQ2からなる第１の定電流回路の出力電流路２と、ベ
ースが基準電圧源VSを介して電源VDに接続されエミッタ
がトランジスタQ2のコレクタに接続されるNPN型のトラ
ンジスタQ3からなる第２の定電流回路の基準電流路３
と、ベースがトランジスタQ3のエミッタに接続されエミ
ッタがトランジスタQ3のコレクタに接続され、かつ、温
度係数正の抵抗R3を介して電源VDに接続されるPNP型ト
ランジスタQ4からなる第２の定電流回路の出力電流路４
とからなっている。トランジスタQ4のコレクタと接地Ｅ
との間に定電流を必要とする負荷Ｌが接続され、この負
荷Ｌに定電流の出力電流I4が流れる。
ッタが接地され、コレクタが抵抗R1を介して電源VDに接
続されるNPN型トランジスタQ1からなる第１の定電流回
路の基準電流路１と、ベースがトランジスタQ1のコレク
タに接続されエミッタがトランジスタQ1のベースに接続
され、かつ、抵抗R2を介して接地されるNPN型トランジ
スタQ2からなる第１の定電流回路の出力電流路２と、ベ
ースが基準電圧源VSを介して電源VDに接続されエミッタ
がトランジスタQ2のコレクタに接続されるNPN型のトラ
ンジスタQ3からなる第２の定電流回路の基準電流路３
と、ベースがトランジスタQ3のエミッタに接続されエミ
ッタがトランジスタQ3のコレクタに接続され、かつ、温
度係数正の抵抗R3を介して電源VDに接続されるPNP型ト
ランジスタQ4からなる第２の定電流回路の出力電流路４
とからなっている。トランジスタQ4のコレクタと接地Ｅ
との間に定電流を必要とする負荷Ｌが接続され、この負
荷Ｌに定電流の出力電流I4が流れる。
この定電流回路の動作は次の通りである。まず、トラ
ンジスタQ1，Q2および抵抗R1，R2からなる第１の定電流
回路の動作は前述の第２図に示す定電流回路と同様であ
る。次に、トランジスタQ3，Q4、抵抗R3および基準電圧
源VSからなる第２の定電流回路では、基準電流路３を流
れる基準電流I3は第１の定電流回路の出力電流I2と第２
の定電流回路の出力電流I4の和となっている。ここで、
第２の定電流回路の出力電流I4は本発明の定電流回路の
出力電流であり、この出力電流I4は I4＝I3−I2 ……（２） となる。ここで、第１の定電流回路の出力電流I2は
（１）式と同様で であり、第２の定電流回路の基準電流I3は基準電圧源VS
と抵抗R3の端間電圧R3・I3とが等しくなるようトランジ
スタQ4が動作し、従って、 となる。
ンジスタQ1，Q2および抵抗R1，R2からなる第１の定電流
回路の動作は前述の第２図に示す定電流回路と同様であ
る。次に、トランジスタQ3，Q4、抵抗R3および基準電圧
源VSからなる第２の定電流回路では、基準電流路３を流
れる基準電流I3は第１の定電流回路の出力電流I2と第２
の定電流回路の出力電流I4の和となっている。ここで、
第２の定電流回路の出力電流I4は本発明の定電流回路の
出力電流であり、この出力電流I4は I4＝I3−I2 ……（２） となる。ここで、第１の定電流回路の出力電流I2は
（１）式と同様で であり、第２の定電流回路の基準電流I3は基準電圧源VS
と抵抗R3の端間電圧R3・I3とが等しくなるようトランジ
スタQ4が動作し、従って、 となる。
ここでこの定電流回路の基準電流I3の温度係数は抵抗
R3の温度係数が正であるので負の温度係数を有する。前
述のように、第１の定電流回路の出力電流I2は負の温度
係数を有するので、I3からI2を差し引いた本定電流回路
の出力電流I4の温度係数は補正され、ほぼ零になる。
R3の温度係数が正であるので負の温度係数を有する。前
述のように、第１の定電流回路の出力電流I2は負の温度
係数を有するので、I3からI2を差し引いた本定電流回路
の出力電流I4の温度係数は補正され、ほぼ零になる。
更に、第２の定電流回路の基準電圧源VSに温度係数の
小さい電圧源、例えば、バンドギャップ電圧源を用いる
と、この回路の基準電流I3はより安定した負の温度係数
となり、第１の定電流回路の出力電流I2で安定した補正
ができる。また、抵抗R3の抵抗温度係数を抵抗R2の抵抗
温度係数に等しいかあるいは大きくすることにより、出
力電流I4の温度特性を補正することができる。この抵抗
は集積回路においては、拡散抵抗やイオン打込み抵抗な
どがあり、これらを単独にあるいは組合せて使用する。
小さい電圧源、例えば、バンドギャップ電圧源を用いる
と、この回路の基準電流I3はより安定した負の温度係数
となり、第１の定電流回路の出力電流I2で安定した補正
ができる。また、抵抗R3の抵抗温度係数を抵抗R2の抵抗
温度係数に等しいかあるいは大きくすることにより、出
力電流I4の温度特性を補正することができる。この抵抗
は集積回路においては、拡散抵抗やイオン打込み抵抗な
どがあり、これらを単独にあるいは組合せて使用する。
なお、前述の実施例ではトランジスタQ1，Q2，Q3にNP
N型を、トランジスタQ4にPNP型を用いたが、逆にトラン
ジスタQ1，Q2，Q3にPNP型をトランジスタQ4にNPN型を用
いてもよく、これらトランジスタの電源および接地に対
するエミッタおよびコレクタの接続を逆にし、各抵抗の
位置をこの接続変えに応じて変えることにより、全く同
様な原理で実施できる。
N型を、トランジスタQ4にPNP型を用いたが、逆にトラン
ジスタQ1，Q2，Q3にPNP型をトランジスタQ4にNPN型を用
いてもよく、これらトランジスタの電源および接地に対
するエミッタおよびコレクタの接続を逆にし、各抵抗の
位置をこの接続変えに応じて変えることにより、全く同
様な原理で実施できる。
電子装置において、定電流回路の精度は電子装置の特
性を左右する重要なもので、本発明による温度係数が小
さく精度の高い定電流回路の価値は非常に大きい。
性を左右する重要なもので、本発明による温度係数が小
さく精度の高い定電流回路の価値は非常に大きい。
第１図は本発明の定電流回路の一実施例を示す回路図、
第２図は従来の定電流回路の一例を示す回路図である。 1:第１の定電流回路の基準電流路、2:第１の定電流回路
の出力電流路、3:第２の定電流回路の基準電流路、4:第
２の定電流回路の出力電流路、Q1：第１のトランジス
タ、Q2：第２のトランジスタ、Q3：第３のトランジス
タ、Q4：第４のトランジスタ、R1：第１の抵抗、R2：第
２の抵抗、R3：第３の抵抗（温度係数正の）、L:負荷。
第２図は従来の定電流回路の一例を示す回路図である。 1:第１の定電流回路の基準電流路、2:第１の定電流回路
の出力電流路、3:第２の定電流回路の基準電流路、4:第
２の定電流回路の出力電流路、Q1：第１のトランジス
タ、Q2：第２のトランジスタ、Q3：第３のトランジス
タ、Q4：第４のトランジスタ、R1：第１の抵抗、R2：第
２の抵抗、R3：第３の抵抗（温度係数正の）、L:負荷。
Claims (3)
- 【請求項１】エミッタが接地されコレクタが第１の抵抗
を介して電源に接続される一方の導電型の第１のトラン
ジスタからなる第１の定電流回路の基準電流路と、ベー
スが前記第１のトランジスタのコレクタに接続されエミ
ッタが前記第１のトランジスタのベースに接続され、か
つ、第２の抵抗を介して接地される一方の導電型の第２
のトランジスタからなる第１の定電流回路の出力電流路
と、ベースが基準電圧源を介して電源に接続されエミッ
タが前記第２のトランジスタのコレクタに接続される一
方の導電型の第３のトランジスタからなる第２の定電流
回路の基準電流路と、ベースが前記第３のトランジスタ
のエミッタに接続されエミッタが前記第３のトランジス
タのコレクタに接続され、かつ、温度係数が正の第３の
抵抗を介して電源に接続される他方の導電型の第４のト
ランジスタからなる第２の定電流回路の出力電流路とか
らなり、前記第４のトランジスタのコレクタと接地との
間に定電流の出力電流を発生することを特徴とする定電
流回路。 - 【請求項２】請求項１）記載の定電流回路において、基
準電圧源がバンドギャップ電圧源からなることを特徴と
する定電流回路。 - 【請求項３】請求項１）記載の定電流回路において、第
３の抵抗の抵抗温度係数は、少なくとも第２の抵抗の抵
抗温度係数に等しいかあるいは大きいことを特徴とする
定電流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29914990A JP2705301B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 定電流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29914990A JP2705301B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 定電流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04170608A JPH04170608A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2705301B2 true JP2705301B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17868762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29914990A Expired - Lifetime JP2705301B2 (ja) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | 定電流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2705301B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP29914990A patent/JP2705301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04170608A (ja) | 1992-06-18 |
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