JP2729071B2 - 定電流回路 - Google Patents
定電流回路Info
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- JP2729071B2 JP2729071B2 JP1008401A JP840189A JP2729071B2 JP 2729071 B2 JP2729071 B2 JP 2729071B2 JP 1008401 A JP1008401 A JP 1008401A JP 840189 A JP840189 A JP 840189A JP 2729071 B2 JP2729071 B2 JP 2729071B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は絶対温度に比例する電流を発生する定電流
回路に関する。
回路に関する。
第５図は従来の絶対温度に比例した定電流を発生する
定電流回路を示す回路図である。図において、Ｂは第１
のカレントミラー回路であり、PNPトランジスタQ1,Q2よ
り成る。第１のカレントミラー回路ＢはトランジスタQ1
を基準とし、トランジスタQ1,Q2のコレクタ面積比は1:
αである。トランジスタQ1,Q2のエミッタは電源VBに接
続されている。
定電流回路を示す回路図である。図において、Ｂは第１
のカレントミラー回路であり、PNPトランジスタQ1,Q2よ
り成る。第１のカレントミラー回路ＢはトランジスタQ1
を基準とし、トランジスタQ1,Q2のコレクタ面積比は1:
αである。トランジスタQ1,Q2のエミッタは電源VBに接
続されている。
Ｄは第２のカレントミラー回路であり、NPNトランジ
スタQ3,Q4及び抵抗R1より成る。第２のカレントミラー
回路Ｄは、トランジスタQ4を基準とし、トランジスタQ
3,Q4のエミッタ面積比はβ:1である。トランジスタQ3
は、コレクタがトランジスタQ1のコレクタに接続され、
エミッタが抵抗R1を介し接地されている。トランジスタ
Q4は、コレクタがトランジスタQ2のコレクタに接続さ
れ、エミッタが接地されている。
スタQ3,Q4及び抵抗R1より成る。第２のカレントミラー
回路Ｄは、トランジスタQ4を基準とし、トランジスタQ
3,Q4のエミッタ面積比はβ:1である。トランジスタQ3
は、コレクタがトランジスタQ1のコレクタに接続され、
エミッタが抵抗R1を介し接地されている。トランジスタ
Q4は、コレクタがトランジスタQ2のコレクタに接続さ
れ、エミッタが接地されている。
Ｃは電源電圧VBが変動した場合の発振防止のためのコ
ンデンサであり、トランジスタQ1,Q3のコレクタ共通接
続点と、トランジスタQ2,Q4のコレクタ共通接続点との
間に接続されている。
ンデンサであり、トランジスタQ1,Q3のコレクタ共通接
続点と、トランジスタQ2,Q4のコレクタ共通接続点との
間に接続されている。
Q5は、トランジスタQ4とカレントミラーを構成するNP
Nトランジスタであり、コレクタがモニター用電流計Ａ
を介し電源VBに接続され、エミッタが接地され、ベース
がトランジスタQ4のベースに接続されている。
Nトランジスタであり、コレクタがモニター用電流計Ａ
を介し電源VBに接続され、エミッタが接地され、ベース
がトランジスタQ4のベースに接続されている。
次に動作について説明する。今、トランジスタQ1及び
Q2の各々のコレクタ電流をI1,I2とする。トランジスタQ
1とQ2のコレクタ面積比が1:αより I2＝α・I1 …（１） となる。また、トランジスタQ3,Q4のエミッタ面積がβ:
1とする。ここで、トランジスタQ3,Q4のベース・エミッ
タ間電圧を各々VBE3,VBE4とし、抵抗R1の両端に発生す
る電圧をΔV1とすると、 k :ボルツマン定数 T :絶対温度 q :電子の電荷量 IS:飽和電流 となる。抵抗R1に流れる電流I1/βは、 となる。（１）式，（２）式，（３）式より となる。（４）式において、α，β,q,k,Rはは温度依存
性を持たない。従って、電流I2は絶対温度Ｔに比例した
電流となる。ここで、トランジスタQ4とQ5のエミッタ形
状を同一にすれば、トランジスタQ4ととQ5の各々のコレ
クタ電流はほぼ等しくなり、この電流をトランジスタQ5
のコレクタより他の回路に与える。電流計Ａではこの電
流をモニターする。
Q2の各々のコレクタ電流をI1,I2とする。トランジスタQ
1とQ2のコレクタ面積比が1:αより I2＝α・I1 …（１） となる。また、トランジスタQ3,Q4のエミッタ面積がβ:
1とする。ここで、トランジスタQ3,Q4のベース・エミッ
タ間電圧を各々VBE3,VBE4とし、抵抗R1の両端に発生す
る電圧をΔV1とすると、 k :ボルツマン定数 T :絶対温度 q :電子の電荷量 IS:飽和電流 となる。抵抗R1に流れる電流I1/βは、 となる。（１）式，（２）式，（３）式より となる。（４）式において、α，β,q,k,Rはは温度依存
性を持たない。従って、電流I2は絶対温度Ｔに比例した
電流となる。ここで、トランジスタQ4とQ5のエミッタ形
状を同一にすれば、トランジスタQ4ととQ5の各々のコレ
クタ電流はほぼ等しくなり、この電流をトランジスタQ5
のコレクタより他の回路に与える。電流計Ａではこの電
流をモニターする。
従来の定電流回路は以上のように構成され、発振防止
用のコンデンサＣを設けているので、素子数が増大、及
び素子数の増大に伴うコストが増大するという問題点が
あった。
用のコンデンサＣを設けているので、素子数が増大、及
び素子数の増大に伴うコストが増大するという問題点が
あった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、発振防止用のコンデンサを不要とし、素子
数が少なく絶対温度に比例する電流を発生する定電流回
路を得ることを目的とする。
れたもので、発振防止用のコンデンサを不要とし、素子
数が少なく絶対温度に比例する電流を発生する定電流回
路を得ることを目的とする。
絶対温度に影響されない定電圧を生成して出力する定
電圧源と、一端が前記定電圧源の出力に接続された第１
の抵抗と、一端が前記第１の抵抗の他端に接続された第
２の抵抗と、一端が前記第２の抵抗の他端に接続され、
他端が接地された第３の抵抗と、制御電極が前記第１の
抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続され、第１電流
電極が前記定電圧源の出力に接続され、第２電流電極が
前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続点に接続され
たトランジスタとを備え、定電流回路が動作する絶対温
度範囲中の一定の絶対温度を中心として前記トランジス
タの前記制御電極・前記第２電流電極間電圧と絶対温度
とが比例関係を示す式を用いて、前記定電流回路が動作
している雰囲気の絶対温度が前記一定の絶対温度である
場合において、前記第３の抵抗の両端に生じる電圧が前
記定電圧の1/2の電圧になるように前記第1,第２の抵抗
の抵抗値を設定し、前記第３の抵抗に流れる電流に基づ
いて、電流を出力する。
電圧源と、一端が前記定電圧源の出力に接続された第１
の抵抗と、一端が前記第１の抵抗の他端に接続された第
２の抵抗と、一端が前記第２の抵抗の他端に接続され、
他端が接地された第３の抵抗と、制御電極が前記第１の
抵抗と前記第２の抵抗との接続点に接続され、第１電流
電極が前記定電圧源の出力に接続され、第２電流電極が
前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続点に接続され
たトランジスタとを備え、定電流回路が動作する絶対温
度範囲中の一定の絶対温度を中心として前記トランジス
タの前記制御電極・前記第２電流電極間電圧と絶対温度
とが比例関係を示す式を用いて、前記定電流回路が動作
している雰囲気の絶対温度が前記一定の絶対温度である
場合において、前記第３の抵抗の両端に生じる電圧が前
記定電圧の1/2の電圧になるように前記第1,第２の抵抗
の抵抗値を設定し、前記第３の抵抗に流れる電流に基づ
いて、電流を出力する。
この発明における定電圧源は絶対温度に影響されない
定電圧を生成して、直列に接続された第１〜第３の抵抗
に与える。一方、トランジスタは、その制御電極・第２
電流電極間との間に生じ、かつ定電流回路が動作する絶
対温度範囲中の一定の絶対温度を中心として絶対温度に
比例する電圧を第２の抵抗の両端に与える。また、第1,
第２の抵抗の抵抗値により、第１の抵抗の両端には、第
２の抵抗の両端に与えられている電圧に比例した電圧が
生じる。従って、第３の抵抗の両端には、定電圧源が出
力する定電圧の電圧値から第1,第２の抵抗の両端に与え
られた電圧を引いた電圧が生じる。その第３の抵抗の両
端に生じる電圧は、定電流回路を動作させる絶対温度範
囲中の一定の絶対温度を中心として絶対温度に比例す
る。また、定電流回路が動作している雰囲気の絶対温度
が上述の一定の絶対温度である場合において、第３の抵
抗の両端に生じる電圧が前記定電圧の1/2の電圧にな
る。従って、上述の一定の絶対温度を中心とする雰囲気
において、第３の抵抗の両端には、絶対温度に比例し、
かつ定電圧源が出力する定電圧の1/2の電圧を中心に変
動する電圧が生じ、その電圧を第３の抵抗の抵抗値で割
った値の電流が流れる。定電流回路は、その第３の抵抗
に流れる電流に基づいて、電流を出力し、その出力は絶
対温度に比例している。
定電圧を生成して、直列に接続された第１〜第３の抵抗
に与える。一方、トランジスタは、その制御電極・第２
電流電極間との間に生じ、かつ定電流回路が動作する絶
対温度範囲中の一定の絶対温度を中心として絶対温度に
比例する電圧を第２の抵抗の両端に与える。また、第1,
第２の抵抗の抵抗値により、第１の抵抗の両端には、第
２の抵抗の両端に与えられている電圧に比例した電圧が
生じる。従って、第３の抵抗の両端には、定電圧源が出
力する定電圧の電圧値から第1,第２の抵抗の両端に与え
られた電圧を引いた電圧が生じる。その第３の抵抗の両
端に生じる電圧は、定電流回路を動作させる絶対温度範
囲中の一定の絶対温度を中心として絶対温度に比例す
る。また、定電流回路が動作している雰囲気の絶対温度
が上述の一定の絶対温度である場合において、第３の抵
抗の両端に生じる電圧が前記定電圧の1/2の電圧にな
る。従って、上述の一定の絶対温度を中心とする雰囲気
において、第３の抵抗の両端には、絶対温度に比例し、
かつ定電圧源が出力する定電圧の1/2の電圧を中心に変
動する電圧が生じ、その電圧を第３の抵抗の抵抗値で割
った値の電流が流れる。定電流回路は、その第３の抵抗
に流れる電流に基づいて、電流を出力し、その出力は絶
対温度に比例している。
第１図は定電流を発生させるこの発明の一実施例を示
す回路図である。図において、第５図に示す従来回路と
相違点は、第1,第２のカレントミラー回路B,D及びコン
デンサＣをなくし、代りにトランジスタQ6及び定電圧源
VCを設けたことである。
す回路図である。図において、第５図に示す従来回路と
相違点は、第1,第２のカレントミラー回路B,D及びコン
デンサＣをなくし、代りにトランジスタQ6及び定電圧源
VCを設けたことである。
定電圧源VCは周囲温度及び電源電圧VBに依存しない定
電圧を発生するものとする。
電圧を発生するものとする。
トランジスタQ6はNPNトランジスタであり、コレクタ
が定電圧源VCに接続され、エミッタが抵抗R2を介し接地
されている。そして、トランジスタQ6のベース・コレク
タ間には抵抗R3が、ベース・エミッタ間には抵抗R4が各
々接続されている。その他の構成は従来と同様である。
が定電圧源VCに接続され、エミッタが抵抗R2を介し接地
されている。そして、トランジスタQ6のベース・コレク
タ間には抵抗R3が、ベース・エミッタ間には抵抗R4が各
々接続されている。その他の構成は従来と同様である。
次に動作について説明する。トランジスタQ6のコレク
タ・エミッタ間電圧をVCE6、ベース・エミッタ間電圧を
VBE6、抵抗R3,R4の抵抗値を各々R3,R4とすると、 となる。ベース・エミッタ間電圧VBEは、一般に25℃を
基準としており、25℃を基準として、ベース・エミッタ
間電圧VBE6と摂氏温度Taとの関係を表わすと、 VBE6(25):25℃のときのトランジスタQ6のベース・エミ
ッタ間電圧 Ta:摂氏温度 となる。（６）式を（５）式に代入すると、 となる。
タ・エミッタ間電圧をVCE6、ベース・エミッタ間電圧を
VBE6、抵抗R3,R4の抵抗値を各々R3,R4とすると、 となる。ベース・エミッタ間電圧VBEは、一般に25℃を
基準としており、25℃を基準として、ベース・エミッタ
間電圧VBE6と摂氏温度Taとの関係を表わすと、 VBE6(25):25℃のときのトランジスタQ6のベース・エミ
ッタ間電圧 Ta:摂氏温度 となる。（６）式を（５）式に代入すると、 となる。
今、定電圧源VCの電圧を VC＝Ｎ・VBE6(25) …（８） とする。ここでＮは任意の定数である。そして、抵抗R2
の両端にかかる電圧をΔV2とすると、 ΔV2＝Ｎ・VBE6(25)−VCE6 …（９） となる。（９）式に（７）式を代入すると となる。
の両端にかかる電圧をΔV2とすると、 ΔV2＝Ｎ・VBE6(25)−VCE6 …（９） となる。（９）式に（７）式を代入すると となる。
ここで、１＋R3/R4は温度依存性がないので例えば、
抵抗R3,R4の抵抗値を調整し、 となるようにする。（11）式を（10）式に代入し、整理
すると となる。第２図は、（９）式，（12）式の物理的意味を
図示した図であり、抵抗R2の両端の電圧ΔV2が温度Taに
比例することが分る。ここで抵抗R2に流れる電流をIR2
とすると、 となる。（13）式において、Ｎ・VBE6(25)/（２・R2）
は温度依存性がない。従って、抵抗R2に流れる電流IR2
は温度Taに比例した電流となる。定電圧源VCは温度及び
電源電圧VBに依存せず常に一定電圧Ｎ・VBE(25)を発生
しているので、従来のように電源電圧VBの電圧の変化に
よる発振は生じない。
抵抗R3,R4の抵抗値を調整し、 となるようにする。（11）式を（10）式に代入し、整理
すると となる。第２図は、（９）式，（12）式の物理的意味を
図示した図であり、抵抗R2の両端の電圧ΔV2が温度Taに
比例することが分る。ここで抵抗R2に流れる電流をIR2
とすると、 となる。（13）式において、Ｎ・VBE6(25)/（２・R2）
は温度依存性がない。従って、抵抗R2に流れる電流IR2
は温度Taに比例した電流となる。定電圧源VCは温度及び
電源電圧VBに依存せず常に一定電圧Ｎ・VBE(25)を発生
しているので、従来のように電源電圧VBの電圧の変化に
よる発振は生じない。
今、トランジスタQ6とQ5のエミッタ形状を同一とする
と、トランジスタQ6とQ5のコレクタ電流はほぼ等しくな
り、この電流をトランジスタQ5のコレクタから取り出し
他の回路へ与える。トランジスタQ5のコレクタ電流を電
流計Ａによりモニターする。
と、トランジスタQ6とQ5のコレクタ電流はほぼ等しくな
り、この電流をトランジスタQ5のコレクタから取り出し
他の回路へ与える。トランジスタQ5のコレクタ電流を電
流計Ａによりモニターする。
第３図，第４図は、この発明の他の実施例とを示す回
路図である。第３図では、VC＝2VBE(25)となるように設
定されている。Q7はNPNトランジスタであり、エミッタ
が抵抗R2を介し接地され、コレクタが電流計Ａを介し電
源電圧VBに、ベースが定電圧源VCに各々接続されてい
る。
路図である。第３図では、VC＝2VBE(25)となるように設
定されている。Q7はNPNトランジスタであり、エミッタ
が抵抗R2を介し接地され、コレクタが電流計Ａを介し電
源電圧VBに、ベースが定電圧源VCに各々接続されてい
る。
第４図では、VC＝3VBE(25)となるように設定されてい
る。この回路では第３図のトランジスタQ7のベースにさ
らにNPNトランジスタQ8を設けている。トランジスタQ8
はエミッタが抵抗R5を介し接地されるとともにトランジ
スタQ7のベースにも接続され、コレクタが電源電圧V
Bに、ベースが定電圧源VCに各々接続されている。第３
図及び第４図の抵抗R2の両端に発生する電圧は各々 となり、（14）式，（15）式から明らかなように、抵抗
R2に流れる電流は温度Taに比例した電流となる。
る。この回路では第３図のトランジスタQ7のベースにさ
らにNPNトランジスタQ8を設けている。トランジスタQ8
はエミッタが抵抗R5を介し接地されるとともにトランジ
スタQ7のベースにも接続され、コレクタが電源電圧V
Bに、ベースが定電圧源VCに各々接続されている。第３
図及び第４図の抵抗R2の両端に発生する電圧は各々 となり、（14）式，（15）式から明らかなように、抵抗
R2に流れる電流は温度Taに比例した電流となる。
なお、上記実施例では、定電圧源を25℃のベース・エ
ミッタ間電圧VBE(25)を基準に設定したが、温度に影響
されない定電圧を発生できればいかなる定電圧源でもよ
い。
ミッタ間電圧VBE(25)を基準に設定したが、温度に影響
されない定電圧を発生できればいかなる定電圧源でもよ
い。
また、上記実施例では（８）式でのＮが２（１＋R3/R
4）,2,3の場合について説明したが、上記実施例でのト
ランジスタQ6あるいはQ7が導通するようなＮであればい
かなる値であってもよい。
4）,2,3の場合について説明したが、上記実施例でのト
ランジスタQ6あるいはQ7が導通するようなＮであればい
かなる値であってもよい。
以上のように、この発明に係る定電流回路は、定電流
回路が動作する絶対温度範囲中の一定の絶対温度を中心
とする雰囲気中で定電流回路を動作させた場合、第３の
抵抗の両端には、定電圧源が出力する定電圧の1/2の電
圧を中心に変動して絶対温度に比例する電流が生じるた
め、電流は安定して絶対温度に比例し、かつ発振防止用
のコンデンサを設ける必要がなく、少ない素子数により
絶対温度に比定した電流を発生することができるという
効果がある。
回路が動作する絶対温度範囲中の一定の絶対温度を中心
とする雰囲気中で定電流回路を動作させた場合、第３の
抵抗の両端には、定電圧源が出力する定電圧の1/2の電
圧を中心に変動して絶対温度に比例する電流が生じるた
め、電流は安定して絶対温度に比例し、かつ発振防止用
のコンデンサを設ける必要がなく、少ない素子数により
絶対温度に比定した電流を発生することができるという
効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路での温度と電圧との関係を示す図、第３図及
び第４図はこの発明の他の実施例を示す回路図、第５図
は従来の定電流回路を示す回路図である。 図において、VCは定電圧源、R2は抵抗、Q6はNPNトラン
ジスタである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
１図の回路での温度と電圧との関係を示す図、第３図及
び第４図はこの発明の他の実施例を示す回路図、第５図
は従来の定電流回路を示す回路図である。 図において、VCは定電圧源、R2は抵抗、Q6はNPNトラン
ジスタである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】絶対温度に影響されない定電圧を生成して
出力する定電圧源と、 一端が前記定電圧源の出力に接続された第１の抵抗と、 一端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の抵抗
と、 一端が前記第２の抵抗の他端に接続され、他端が接地さ
れた第３の抵抗と、 制御電極が前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との接続点
に接続され、第１電流電極が前記定電圧源の出力に接続
され、第２電流電極が前記第２の抵抗と前記第３の抵抗
との接続点に接続されたトランジスタと、 を備え、 定電流回路が動作する絶対温度範囲中の一定の絶対温度
を中心として前記トランジスタの前記制御電極・前記第
２電流電極間電圧と絶対温度とが比例関係を示す式を用
いて、前記定電流回路が動作している雰囲気の絶対温度
が前記一定の絶対温度である場合において、前記第３の
抵抗の両端に生じる電圧が前記定電圧の1/2の電圧にな
るように前記第1,第２の抵抗の抵抗値を設定し、前記第
３の抵抗に流れる電流に基づいて、電流を出力する定電
流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008401A JP2729071B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008401A JP2729071B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188811A JPH02188811A (ja) | 1990-07-24 |
| JP2729071B2 true JP2729071B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=11692158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008401A Expired - Fee Related JP2729071B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2729071B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5554081B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2014-07-23 | ローム株式会社 | 基準電圧回路 |
| JP7161950B2 (ja) * | 2019-01-30 | 2022-10-27 | 日清紡マイクロデバイス株式会社 | 基準電流源回路 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1008401A patent/JP2729071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02188811A (ja) | 1990-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |