JP2805082B2

JP2805082B2 - プログラマブル電流源

Info

Publication number: JP2805082B2
Application number: JP1138081A
Authority: JP
Inventors: 法男小路; 慎一渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH033521A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、出力電流が切り換えられるプログラマブ
ル電流源に関する。

〔発明の概要〕この発明は、ゲートアレイのように、アルミニューム
配線を変更して電流値をプログラムできるプログラマブ
ル電流源であって、複数のモード設定端子を有し、モー
ド設定端子に設定された設定値に応じて出力電流が切り
換えられるプログラマブル電流源において、エミッタが
互いに共通接続された複数のトランジスタからなる差動
電流型切り換えスイッチを有し、差動電流型切り換えス
イッチを構成する各トランジスタのエミッタと基準電位
点との間には、電流設定値に応じた抵抗値の抵抗が接続
され、差動電流型切り換えスイッチを構成する各トラン
ジスタのコレクタは、設計に応じて電流出力端子又は第
２の基準電位点に接続され、差動切り換えスイッチを構
成する各トランジスタのベースには、複数の入力切り換
えモード設定端子の設定値に応じたレベルが与えられる
ことにより、動作可能電圧を下げられるとともに、正確
な設定電流値が得られるようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えば特開昭62−159920号公報に示されるように、外
部入力に応じてその電流値が可変できるプログラマブル
電流源が知られている。

外部入力によって複数通りに電流値を切り換えられる
プログラマブル電流源は、従来、第６図に示すように、
電流出力型のD/Aコンバータ201の出力をROM202で切り換
えることにより実現されている。ROM202のアドレスに
は、モード設定端子203A及び203Bからモード設定信号が
供給される。ROM202からは、設定モードに応じた値が出
力される。ROM202の出力により、電流源204〜206が切り
換えられ、モード設定信号に応じた電流が電流出力端子
207から得られる。

ところが、このようにROM202を用いてプログラマブル
電流源を構成した場合、回路規模が大きくなってしま
う。そこで、このようなプログラマブル電流源を、ゲー
トアレイのように、設計に応じてアルミニューム配線を
変更することで任意の設定値を選べるような構成とする
ことが考えられる。

第７図は、アルミニューム配線を変更することで任意
の設定値を選べるような構成とされたプログラマブル電
流源の一例である。

第７図において、トランジスタ221とトランジスタ222
との互いのエミッタが共通接続され、この接続点がトラ
ンジスタ227のコレクタに接続される。トランジスタ221
及び222のコレクタは、設計に応じて、電源端子210又は
電流出力端子212に接続される。この例では、トランジ
スタ221のコレクタが電流出力端子212に接続される。ト
ランジスタ222のコレクタが電源端子210に接続される。

トランジスタ223とトランジスタ224との互いのエミッ
タが共通接続され、この接続点がトランジスタ228のコ
レクタに接続される。トランジスタ223及び224のコレク
タは、設計に応じて、電源端子210又は電流出力端子212
に接続される。この例では、トランジスタ223のコレク
タが電源端子210に接続される。トランジスタ224のコレ
クタが電流出力端子212に接続される。

トランジスタ225とトランジスタ226との互いのエミッ
タが共通接続され、この接続点がトランジスタ229のコ
レクタに接続される。トランジスタ225及び226のコレク
タは、設計に応じて、電源端子210又は電流出力端子212
に接続される。この例では、トランジスタ225及び226の
コレクタが電流出力端子212に接続される。

トランジスタ221、223、225の互いのベースが共通接
続され、この接続点がモード設定端子213Aに接続され
る。トランジスタ222、224、226の互いのベースが共通
接続され、この接続点がモード設定端子213Bに接続され
る。

トランジスタ227のエミッタと接地端子211との間に、
抵抗230が接続される。トランジスタ228のエミッタと接
地端子221との間に、抵抗231が接続される。トランジス
タ229のエミッタと接地端子211との間に、抵抗232が接
続される。

トランジスタ227、228、229の互いのベースが共通接
続され、この接続点がトランジスタ233のベース及びそ
のコレクタに接続される。トランジスタ233のエミッタ
と接地端子211との間に、抵抗234が接続される。トラン
ジスタ233のコレクタとそのベースとが互いに接続さ
れ、この接続点が電流源235の一端に接続される。電流
源235の他端が電源端子210に接続される。

トランジスタ233と、トランジスタ227、228、229とか
らカレントミラー回路が構成される。電流源235の電流
値をI_ref10、抵抗234の抵抗値をR₁₀、抵抗230の抵抗値
をR₁₀/4、抵抗231の抵抗値をR₁₀/2、抵抗232の抵抗値を
R₁₀とすると、トランジスタ227に４・I_ref10なる電流が
流れ、トランジスタ228に２・I_ref10なる電流が流れ、
トランジスタ229にI_ref10なる電流が流れる。

これらの電流源となるトランジスタ227、228、229
は、トランジスタ221及び222、トランジスタ223及び22
4、トランジスタ225及び226からなる差動電流型切り換
えスイッチにより切り換えらて出力される。これによ
り、出力端子21から得られる電流値が切り換えられる。

モード設定端子213Aにハイレベルが与えられ、モード
設定端子213Bにローレベルが与えられると、トランジス
タ221、223、225がオンされ、トランジスタ222、224、2
26がオフされる。この時には、トランジスタ221を介し
て流れる４・I_ref10なる電流と、トランジスタ225を介
して流れるI_ref10なる電流との和電流（４・I_ref10＋I
_ref10＝５・I_ref10）が電流出力端子212から得られる。

モード設定端子213Aにローレベルが与えられ、モード
設定端子213Bにハイレベルが与えられると、トランジス
タ222、224、226がオンされ、トランジスタ221、223、2
25がオフされる。この時には、トランジスタ224を介し
て流れる２・I_ref10なる電流と、トランジスタ225を介
して流れるI_ref10なる電流との和電流（２・I_ref10＋I
_ref10＝３・I_ref10）が電流出力端子212から得られる。

ところが、第７図に示す構成では、電流出力端子212
と電流源となるトランジスタ227、228、229とのそれぞ
れの間に、トランジスタ221及び222、223及び224、225
及び226からなる差動電流型スイッチ回路が設けられる
ため、動作可能電圧を下げられないという問題がある。
つまり、電流出力端子212と電流源となるトランジスタ2
27、228、229とのそれぞれの間に、トランジスタ221及
び222、223及び224、225及び226からなる差動電流型ス
イッチ回路があるので、電流出力端子212の電圧は、V_BE
以上になってしまう。

このような問題点を解決するために、第８図に示すよ
うに、電流源となるトランジスタのエミッタ抵抗を切り
換えるようにすることが考えられる。すなわち、第８図
において、電流源となるトランジスタ251のエミッタ抵
抗として、多数のラダー抵抗252₁、252₂、…252_nが用意
されており、これらの抵抗が設計に応じてトランジスタ
251のエミッタとスイッチ回路253との間に接続される。
スイッチ回路253は、電流設定モードに応じてトランジ
スタ251のエミッタ抵抗を切り換える。

トランジスタ251のコレクタが電流出力端子255に接続
される。トランジスタ251のベースがトランジスタ256の
ベース及びそのコレクタに接続される。トランジスタ25
6のエミッタが抵抗257を介して接地端子254に接続され
る。トランジスタ256のベースとそのコレクタとが共通
接続され、この接続点が電流源258の一端に接続され
る。電流源258の他端が電源端子259に接続される。

第８図に示す構成では、スイッチ回路253を切り換え
ることで、トランジスタ251のエミッタ抵抗が切り換え
られ、これにより、電流出力端子255から得られる電流
値が切り換えられる。このような構成では、電流源とな
るトランジスタ251のコレクタが電流出力端子255に直接
接続されるので、動作可能電圧を下げることができる。

ところが、第８図に示す構成では、電流源となるトラ
ンジスタ251を流れる電流が設定モードにより変化す
る。トランジスタ251を流れる電流が変化すると、トラ
ンジスタ251のベース・エミッタ間電圧V_BEが変化する。
このため、電流値を正確に設定できない。また、このよ
うな構成では、温度特性が良くない。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上に説明したように、ゲートアレイのように、設計
に応じてアルミニューム配線を変更することで任意の設
定値を選べるような構成のプログラマブル電流源として
は、第７図に示す構成のものと第８図に示す構成のもの
とが考えられる。ところが、第７図に示すような構成で
は動作可能電圧が下げられないという問題がある。ま
た、第８図に示すような構成では、正確な電流設定値が
得られないという問題が生じる。

したがって、この発明の目的は、動作可能電圧を下げ
ることができるプログラマブル電流源を提供することに
ある。

この発明の他の目的は、正確な電流設定値が得られる
とともに、温度特性が良好なプログラマブル電流源を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、複数のモード設定端子を有し、このモー
ド設定端子に設定された設定値に応じて出力電流が切り
換えられるプログラマブル電流源において、互いにエミッタが共通接続された複数のトランジスタ
からなる差動電流型切り換えスイッチを有し、この差動電流型切り換えスイッチを構成する各トラン
ジスタのエミッタと基準電位点との間には、電流設定値
に応じた抵抗値の抵抗が接続され、差動電流型切り換えスイッチを構成する各トランジス
タのコレクタは、設計に応じて電流出力端子又は第２の
基準電位点に接続され、差動切り換えスイッチを構成する各トランジスタのベ
ースには、複数のモード設定端子の設定値に応じたレベ
ルが与えられることを特徴とするプログラマブル電流源である。

〔作用〕

ゲートアレイのように、例えばアルミニューム配線の
変更で任意の電流値がプログラムでき、電流値を複数通
りに切り換えられるプログラマブル電流源が構成でき
る。このプログラマブル電流源は、抵抗比のみで出力電
流が決定されるので、高い精度が得られる。そして、電
流出力端子と電流源との間にスイッチ回路がないので、
電流出力端子の動作電圧を下げることができる。

〔実施例〕

この発明の実施例について以下の順序にしたがって説
明する。

a.一実施例の全体構成 b.一実施例における電流出力部の構成 c.一実施例における電流設定部の構成 d.一実施例の動作説明 e.第２の実施例 f.第３の実施例 g.変形例 h.応用例 a.一実施例の全体構成第１図は、この発明の一実施例を示すものである。第
１図において、１は電流設定部である。電流設定部１か
らは、モード設定端子3A及び3Bが導出される。このモー
ド設定端子3A及び3Bに設定されるレベルに応じて、出力
電流が切り換えられる。

２は電流出力部である。電流出力部２からは、電流出
力端子４が導出される。この電流出力端子４から、設定
された値の電流I_outを得ることができる。

この例では、外付けされる電流源55の電流値をI_refと
すると、モード設定端子3A及び3Bに設定されるレベルに
応じて、電流設定値が３・I_refと５・I_refとの２段階に
切り換えられる。モード設定端子3Aにハイレベル、モー
ド設定端子3Bにローレベルを与えると（モードＡ）、出
力電流I_outが５・I_refに設定される。モード設定端子3A
にローレベル、モード設定端子3Bにハイレベルを与える
と（モードＢ）、出力電流I_outが３・I_refに設定され
る。

b.一実施例における電流出力部の構成先ず、電流出力部２の構成について説明する。第１図
において、トランジスタ11のエミッタとトランジスタ12
のエミッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗21の
一端に接続される。抵抗21の他端が接地端子５に接続さ
れる。抵抗21の抵抗値は、R/4に設定される。

トランジスタ11及び12により、差動電流型切り換えス
イッチ回路が構成される。トランジスタ11及び12のコレ
クタは、設計に応じたアルミニューム配線により、電流
出力端子４又は電源端子６に接続される。この例では、
トランジスタ11のコレクタが電流出力端子４に接続さ
れ、トランジスタ12のコレクタが電源端子６に接続され
る。

トランジスタ13のエミッタとトランジスタ14のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗22の一端に接
続される。抵抗22の他端が接地端子５に接続される。抵
抗22の抵抗値は、R/2に設定される。

トランジスタ13及び14により、差動電流型切り換えス
イッチ回路が構成される。トランジスタ13及び14のコレ
クタは、設計に応じたアルミニューム配線により、電流
出力端子４又は電源端子６に接続される。この例では、
トランジスタ13のコレクタが電源端子６に接続され、ト
ランジスタ14のコレクタが電流出力端子４に接続され
る。

トランジスタ15のエミッタとトランジスタ16のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗23の一端に接
続される。抵抗23の他端が接地端子５に接続される。抵
抗23の抵抗値は、Ｒに設定される。

トランジスタ15及び16により、差動電流型切り換えス
イッチ回路が構成される。トランジスタ15及び16のコレ
クタは、設計に応じたアルミニューム配線により、電流
出力端子４又は電源端子６に接続される。この例では、
トランジスタ15のコレクタ及びトランジスタ16のコレク
タが電流出力端子４に接続される。

トランジスタ11、13、15のベースが互いに共通接続さ
れる。そして、トランジスタ11、13、15のベースが電流
設定部１のトランジスタ34のベースに接続される。

トランジスタ12、14、16のベースが互いに共通接続さ
れる。そして、トランジスタ12、14、16のベースが電流
設定部１のトランジスタ44のベースに接続される。

トランジスタ11、13、15のベースにハイレベルが与え
られ、トランジスタ12、14、16のベースにローレベルが
与えられると、トランジスタ11、13、15がオンし、トラ
ンジスタ12、14、16がオフする。この時には、電流出力
端子４から得られる出力電流I_outがトランジスタ11を流
れる電流I₁と、トランジスタ15を流れる電流I₅との和電
流（I₁＋I₅）になる。

トランジスタ12、14、16のベースにハイレベルが与え
られ、トラジスタ11、13、15のベースにローレベルが与
えられると、トランジスタ12、14、16がオンし、トラン
ジスタ11、13、15がオフする。この時には、電流出力端
子４から得られる出力端子I_outがトランジスタ14を流れ
る電流I₄と、トランジスタ16を流れる電流I₆との和電流
（I₄＋I₆）になる。

c.一実施例における電流設定部の構成次に、電流設定部１の構成について説明する。第１図
において、PNP型トランジスタ31及び32の互いのエミッ
タが共通接続され、この接続点が電流源33の一端に接続
されるとともに、トランジスタ34のベースに接続され
る。電流源33の他端が電源端子６に接続される。トラン
ジスタ31及び32のコレクタが接地端子５に接続される。
トランジスタ31のベースがモード設定端子3Aに接続され
る。トランジスタ32のベースがトランジスタ51のエミッ
タと電流源52の一端との接続点に接続される。

PNP型トランジスタ41及び42の互いのエミッタが共通
接続され、この接続点が電流源43の一端に接続されると
ともに、トランジスタ44のベースに接続される。電流源
43の他端が電源端子６に接続される。トランジスタ41及
び42のコレクタが接地端子５に接続される。トランジス
タ41のベースがモード設定端子3Bに接続される。トラン
ジスタ42のベースがトランジスタ51のエミッタと電流源
52の一端との接続点に接続される。

トランジスタ34のエミッタとトランジスタ44のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が53の一端に接続さ
れる。抵抗53の他端が接地端子５に接続される。抵抗53
の抵抗値は、Ｒとされる。

トランジスタ34のコレクタとトランジスタ44のコレク
タとが互いに接続され、この接続点が端子54に接続され
るとともに、トランジスタ51のベースに接続される。端
子54と電源端子６との間には、電流値がI_refの電流源55
が外付けされる。

トランジスタ51のコレクタが電源端子６に接続され
る。トランジスタ51のエミッタが電流源52の一端に接続
されるとともに、トランジスタ32のベース及びトランジ
スタ42のベースに接続される。電流源52の他端が接地端
子５に接続される。

トランジスタ34のベースは、電流出力部２のトランジ
スタ11、13、15のベースに接続される。トランジスタ44
のベースは、電流出力部２のトランジスタ12、14、16の
ベースに接続される。

d.一実施例の動作説明この発明の一実施例の動作について説明する。

いま、モード設定端子3Aにハイレベル（＋V_ccレベ
ル）、モード設定端子3Bにローレベル（GNDレベル）が
与えられたとする。この場合には、モードＡに設定さ
れ、前述したように、出力電流I_outが５・I_refに設定さ
れる。

つまり、トランジスタ31とトランジスタ32とが差動回
路を構成しているので、モード設定端子3Aにハイレベル
が与えられると、トランジスタ32がオンし、トランジス
タ31がオフする。トランジスタ32がオンしている時に
は、トランジスタ31及び32のエミッタのレベルV₁は、ト
ランジスタ51のエミッタと電流源52の一端との接続点の
レベルをV_A、ベース・エミッタ間電圧をV_BEとすると、
（V_A＋V_BE）となる。

また、トランジスタ41とトランジスタ42とが差動回路
を構成しているので、モード設定端子3Bにローレベルが
与えられると、トランジスタ41がオンし、トランジスタ
42がオフする。トランジスタ41がオンしている時には、
トランジスタ41のエミッタとトランジスタ42のエミッタ
との接続点のレベルV₂は、トランジスタ41のベースに与
えられるレベルがGNDレベルなので、V_BEとなる。

トランジスタ34とトランジスタ44とが差動回路を構成
している。そして、トランジスタ34のベースには、トラ
ンジスタ31及び32のエミッタのレベルV₁（V₁＝V_A＋
V_BE）が与えられ、トランジスタ44のベースには、トラ
ンジスタ41及び42のエミッタのレベルV₂（V₂＝V_BE）が
与えられる。したがって、トランジスタ34がオンし、ト
ランジスタ44がオフする。

一方、この時のトランジスタ34及び44のコレクタのレ
ベルV_Cは、トランジスタ51のエミッタのレベルV_Aよりト
ランジスタ51のベース・エミッタ間電圧V_BEだけ高いレ
ベルにある。したがって、トランジスタ34及び44のコレ
クタのレベルV_Cは、（V_A＋V_BE）である。

したがって、この時、トランジスタ34のベースのレベ
ルとトランジスタ34のコレクタのレベルは、共に（V_A＋
V_BE）で等しくなる。

トランジスタ34のベースと、トランジスタ11、13、15
のベースとは共通接続されている。そして、トランジス
タ34のベースのレベルとトランジスタ34のコレクタのレ
ベルは、共に（V_A＋V_BE）で等しい。したがって、トラ
ンジスタ34と、トランジスタ11、13、15とから、カレン
トミラー回路が構成されたことになる。

したがって、この時には、電流源55の電流値がI_refで
あり、抵抗53の抵抗値がＲ、抵抗21の抵抗値がR/4、抵
抗22の抵抗値がR/2、抵抗23の抵抗値がＲであるので、
トランジスタ11を流れる電流I₁が（I₁＝４・I_ref）とな
り、トランジスタ13を流れる電流I₃が（I₅＝２・I_ref）
となり、トランジスタ15を流れる電流I₅が（I₅＝I_ref）
となる。

したがって、この時には、電流出力端子４からは、ト
ランジスタ11を流れる電流I₁（I₁＝４・I_ref）と、トラ
ンジスタ15を流れる電流I₅（I₅＝I_ref）との和電流（I₁
＋I₅＝５・I_ref）なる出力電流電流I_outが得られること
になる。

第２図は、この時の等価回路を示すものである。第２
図に示すように、この時には、トランジスタ34のコレク
タとトランジスタ34のベースとがゲインが１のアンプAM
P1を介して接続されたのと等価であり、トランジスタ34
と、トランジスタ11及び15とからカレントミラー回路が
構成される。そして、トランジスタ11を流れる電流I₁と
トランジスタ15を流れる電流I₅との和電流が電流出力端
子４から得られる。この時、トランジスタ11を流れる電
流I₁が（I₁＝４・I_ref）となり、トランジスタ15を流れ
る電流I₅が（I₅＝I_ref）となるので、電流出力端子４か
らは、（I₁＋I₅＝５・I_ref）なる出力電流I_outを得るこ
とができる。

次に、モード設定端子3Aにローレベル（GNDレベ
ル）、モード設定端子3Bにハイレベル（＋V_ccレベル）
が与えられ、モードＢに設定されたとする。この場合に
は、前述したように、出力電流I_outが3I_refに設定され
る。

つまり、モード設定端子3Bにハイレベルが与えられる
と、トランジスタ41がオフし、トランジスタ42がオンす
る。トランジスタ42がオンしている時には、トランジス
タ41のエミッタとトランジスタ42のエミッタとの接続点
のレベルV₂は、（V_A＋V_BE）となる。

モード設定端子3Aにローレベルが与えられると、トラ
ンジスタ31がオンし、トランジスタ32がオフする。トラ
ンジスタ31がオンしている時には、トランジスタ31及び
32のエミッタのレベルV₁は、V_BEとなる。

このため、トランジスタ44がオンし、トランジスタ34
がオフする。

この時のトランジスタ34及び44のコレクタのレベルV_C
は、（V_A＋V_BE）である。したがって、この時、トラン
ジスタ44のベースのレベルとトランジスタ44のコレクタ
のレベルは、共に（V_A＋V_BE）で等しくなる。

トランジスタ44のベースと、トランジスタ12、14、16
のベースとは共通接続されている。したがって、トラン
ジスタ44と、トランジスタ12:14、16とから、カレント
ミラー回路が構成されたことになる。

したがって、この時には、電流出力端子４からは、ト
ランジスタ14を流れる電流I₄（I₄＝２・I_ref）と、トラ
ンジスタ16を流れる電流I₆（I₆＝I_ref）との和電流（I₄
＋I₆＝３・I_ref）なる出力電流電流I_outが得られること
になる。

e.第２の実施例第３図は、この発明の第２の実施例を示すものであ
る。

第３図において、電流設定部１は、前述の第１の実施
例と同様な構成とされている。電流出力部２は、抵抗71
〜74及び抵抗75、76からなるＲ−2Rラダーの構成とされ
る。

つまり、第３図において、トランジスタ61のエミッタ
とトランジスタ62のエミッタとが互いに接続され、この
接続点が抵抗71の一端に接続される。トランジスタ61及
び62により、差動電流型切り換えスイッチ回路が構成さ
れる。トランジスタ61及び62のコレクタは、設計に応じ
て、電流出力端子４又は電源端子６に接続される。この
例では、トランジスタ61のコレクタが電流出力端子４に
接続され、トランジスタ62のコレクタが電源端子６に接
続される。

トランジスタ63のエミッタとトランジスタ64のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗72の一端に接
続される。トランジスタ63及び64により、差動電流型切
り換えスイッチ回路が構成される。トランジスタ63及び
64のコレクタは、設計に応じて、電流出力端子４又は電
源端子６に接続される。この例では、トランジスタ63の
コレクタが電源端子６に接続され、トランジスタ64のコ
レクタが電流出力端子４に接続される。

トランジスタ65のエミッタとトランジスタ66のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗73の一端に接
続される。トランジスタ65及び66により、差動電流型切
り換えスイッチ回路が構成される。トランジスタ65及び
66のコレクタは、設計に応じて、電流出力端子４又は電
源端子６に接続される。この例では、トランジスタ65の
コレクタ及びトランジスタ66のコレクタが電流出力端子
４に接続される。

トランジスタ67のエミッタとトランジスタ68のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗74の一端に接
続される。トランジスタ67及び68により、差動電流型切
り換えスイッチ回路が構成される。トランジスタ67及び
68のコレクタは、設計に応じて、電流出力端子４又は電
源端子６に接続される。この例では、トランジスタ67の
コレクタ及びトランジスタ68のコレクタが電源端子６に
接続される。

抵抗71の他端が接地端子５に接続されるとともに、抵
抗75の一端に接続される。抵抗75の他端が抵抗72の他端
に接続されるとともに、抵抗76の一端に接続される。抵
抗76の他端が抵抗73の他端に接続されるとともに、抵抗
74の他端に接続される。抵抗71〜74の抵抗値は、2R₁と
される。抵抗75及び76の抵抗値は、R₁とされる。

モード設定端子3Aにハイレベル、モード設定端子3Bに
ローレベルが与えられてモードＡに設定された場合に
は、トランジスタ61、63、65、67を電流が流れる。トラ
ンジスタ61を流れる電流I₁₁が（I₁₁＝４・I_ref）であ
り、トランジスタ65を流れる電流I₁₅が（I₁₅＝I_ref）で
あるので、電流出力端子４からは、（I₁₁＋I₁₅＝５・I
_ref）なる出力電流I_outを得ることができる。

モード設定端子3Bにハイレベル、モード設定端子3Aに
ローレベレが与えられてモードＢに設定された場合に
は、トランジスタ62、64、66、68を電流が流れる。トラ
ンジスタ64を流れる電流I₁₄が（I₁₄＝２・I_ref）であ
り、トランジスタ66を流れる電流I₁₆が（I₁₆＝I_ref）で
あるので、電流出力端子４からは、（I₁₄＋I₁₆＝３・I
_ref）なる出力電流I_outを得ることができる。

f.第３の実施例第４図は、この発明の第３の実施例である。前述の一
実施例及び第２の実施例では、電流設定部１に外付けさ
れる電流源55の電流値を基準として電流が設定される。
この実施例では、外付け抵抗105により、基準となる電
流値を任意に設定できるようにしている。なお、この例
では、電流出力部２は、前述の一実施例と同様な構成と
されている。勿論、電流出力部２を、第２の実施例と同
様な構成とするようにしても良い。

第４図において、PNP型トランジスタ81及び82の互い
のエミッタが共通接続され、この接続点が電流源83の一
端に接続されるとともに、トランジスタ84のベースに接
続される。電流源83の他端が電源端子６に接続される。
トランジスタ81及び82のコレクタが接地端子５に接続さ
れる。トランジスタ81のベースがモード設定端子3Aに接
続される。トランジスタ82のベースが演算増幅器101の
出力端子に接続される。

PNP型トランジスタ91及び92の互いのエミッタが共通
接続され、この接続点が電流源93の一端に接続されると
ともに、トランジスタ94のベースに接続される。電流源
93の他端が電源端子６に接続される。トランジスタ91及
び92のコレクタが接地端子５に接続される。トランジス
タ91のベースがモード設定端子3Bに接続される。トラン
ジスタ92のベースが演算増幅器101の出力端子に接続さ
れる。

トランジスタ84のエミッタとトランジスタ94のエミッ
タとが互いに接続され、この接続点が抵抗103の一端に
接続される。抵抗103の他端が接地端子５に接続され
る。

トランジスタ84のコレクタとトランジスタ94のコレク
タとが互いに接続され、この接続点が端子104に接続さ
れる。端子104と電源端子６との間に、抵抗105が外付け
される。抵抗105の一端と端子104との接続点が演算増幅
器101の非反転入力端子に接続される。演算増幅器101の
反転入力端子と電源端子６との間に、直流電源106が接
続される。

モード設定端子3Aにハイレベルが与えられ、モード設
定端子3Bにローレベルが与えられと、モードＡに設定さ
れる。この時には、トランジスタ81がオフし、トランジ
スタ82がオンする。また、トランジスタ91がオンし、ト
ランジスタ92がオフする。そして、トランジスタ84がオ
ンし、トランジスタ94がオフする。そして、トランジス
タ84と、トランジスタ11、13、15とからカレントミラー
回路が構成される。

演算増幅器101の非反転入力端子には、抵抗105の端子
レベルが供給される。この演算増幅器101の出力は、ト
ランジスタ82、トランジスタ84を介して帰還される。し
たがって、演算増幅器101の非反転入力端子のレベルと
その反転入力端子のレベルとが等しくなるような制御が
なされる。すなわち、抵抗105の抵抗値をR_ext、抵抗105
を流れる電流をI_ref1、直流電圧源106の電圧をV_refとす
ると、 I_ref1・R_ext＝V_ref となるような制御がなされる。

抵抗105とトランジスタ84とは直列接続されているの
で、抵抗105を流れる電流I_ref1がトランジスタ84と、ト
ランジスタ11、13、15とからなるカレントミラー回路の
基準電流となる。この電流I_ref1は、上式より、 I_ref1＝V_ref/R_ext として求められる。

上式からわかるように、この実施例では、カレントミ
ラー回路の基準電流を外付け抵抗105の抵抗値R_extによ
り、任意に設定することができる。

モード設定端子3Aにハイレベルが与えられ、モード設
定端子3Bにローレベルが与えられと、モードＢに設定さ
れる。この時には、トランジスタ82がオフし、トランジ
スタ81がオンする。また、トランジスタ92がオンし、ト
ランジスタ91がオフする。そして、トランジスタ94がオ
ンし、トランジスタ84がオフする。そして、トランジス
タ94と、トランジスタ12、14、16とからカレントミラー
回路が構成される。この時、トランジスタ11、13、15と
からなるカレントミラー回路の基準電流は、（I_ref1＝V
_ref/R_ext）として求められる。

g.変形例上述までの実施例では、電流設定値が２つのモードに
切り換えられる構成とされているが、電流設定値のモー
ドを複数に切り換えられるようにすることもできる。第
５図は、電流値を３通りに切り換えられるようにしたも
のである。また、上述までの実施例では、１つの電流出
力端子４から出力電流を得るようにしているが、複数の
電流出力端子を設けることもできる。

第４図は、電流設定値を３つのモードに切り換えられ
るようにするとともに、３つの電流出力端子4A、4B、4C
から電流出力を得られるようにしている。

第４図において、電流設定部１は、前述の一実施例に
おける電流設定部を基に、３つのモードが切り換えられ
るように変形したものである。すなわち、第４図におい
て、電流設定部１は、互いのエミッタが共通接続された
PNP型トランジスタ121及び122、131及び132、141及び14
2と、互いのエミッタが共通接続されたトランジスタ12
4、134、144とから構成される。電流設定部１からは、
３つのモード設定端子3A、3B、3Cが導出される。このモ
ード設定端子3A、3B、3Cに与えられるレベルに応じて、
電流設定値が３通りに切り換えられる。

電流出力部2A、2B、2Cは、前述の第２の実施例におけ
る電流出力部２を基に、３つのモードが切り換えられる
ように変形したものである。すなわち、電流出力部2A、
2B、2Cは、互いのエミッタが共通接続されたトランジス
タ161〜163、164〜166、167〜169、170〜172と、Ｒ−2R
ラダーを構成する抵抗181〜184及び185、186から構成さ
れる。電流出力部2A、2B、2Cからは、電流出力端子4A、
4B、4Cがそれぞれ導出される。この電流出力端子4A、4
B、4Cから、設定された電流に応じた出力電流が得られ
る。

モード設定端子3Aにハイレベルが与えられ、モード設
定端子3B及び3Cにローレベルが与えられると、モードＡ
に設定される。この時には、トランジスタ124と、トラ
ンジスタ161、164、167、170とからカレントミラー回路
が構成されることになる。

モード設定端子3Bにハイレベルが与えられ、モード設
定端子3A及び3Cにローレベルが与えられると、モードＢ
に設定される。この時には、トランジスタ134と、トラ
ンジスタ162、165、168、171とからカレントミラー回路
が構成されることになる。

モード設定端子3Cにハイレベルが与えられ、モード設
定端子3A及び3Bにローレベルが与えられると、モードＣ
に設定される。この時には、トランジスタ144と、トラ
ンジスタ163、166、169、172とからカレントミラー回路
が構成されることになる。

h.応用例第４図に示したように、電流設定値を３つのモードに
応じて切り換えられるようにするとともに、３つの電流
出力端子4A、4B、4Cから電流出力を得られるようにした
構成は、例えば積分器を用いたアクティブフィルタを構
成する場合に用いて好適である。すなわち、このような
プログラマブ電流源から得られる電流をアクティブフィ
ルタのコントロール電流として用いると、３通りの任意
のＱとω_０をもつ３次元フィルタが実現できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ゲートアレイのように、例えばア
ルミニューム配線の変更で任意の電流値がプログラムで
き、電流値を複数通りに切り換えられるプログラマブル
電流源が構成できる。このプログラマブル電流源は、抵
抗比のみで出力電流が決定されるので、高い精度が得ら
れる。そして、電流出力端子と電流源との間にスイッチ
回路がないので、電流出力端子の動作電圧を下げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の接続図，第２図はこの発
明の一実施例の説明に用いる等価回路図，第３図はこの
発明の第２の実施例の接続図，第４図はこの発明の第３
の実施例の接続図，第５図はこの発明の変形例の接続
図，第６図は従来のプログラマブル電流源の一例の接続
図，第７図は従来のプログラマブル電流源の他の例の接
続図，第８図は従来のプログラマブル電流源の更に他の
例の接続図である。図面における主要な符号の説明 1:電流設定部,2:電流出力部， 3A,3B:モード設定端子， 11〜16:差動電流スイッチを構成するトランジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03M 1/74

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モード設定端子に設定されたモード設定値
に応じて複数の電流設定端子の中から所望の電流設定端
子を選択し、この選択された電流設定端子のレベルを所
定の電流を流すためのレベルに設定するする電流設定手
段と、互いのエミッタが共通接続された複数のトランジスタか
らなる複数の差動電流型切り換えスイッチと、上記複数の差動電流型切り換えスイッチを流れる電流に
応じて出力電流が設定される電流出力端子とを有し、上記複数の差動電流型切り換えスイッチの夫々を構成す
る各トランジスタのコレクタを、設計に応じて上記電流
出力端子又は電源端子に接続し、上記複数の差動電流切り換えスイッチを構成する各トラ
ンジスタのベースを、上記複数の電流設定端子に夫々接
続し、上記モード設定端子に設定されたモード設定値に応じて
選択された電流設定端子のレベルを、上記複数の差動電
流型切り換えスイッチを構成する各トランジスタのうち
この選択された電流設定端子に対応して接続されたトラ
ンジスタのベースに与えて上記複数の差動電流型切り換
えスイッチを夫々スイッチングすると共に、上記複数の
差動電流型切り換えスイッチに夫々流れる電流をこの選
択された電流設定端子のレベルに基づいて設定するようにしたことを特徴とするプログラマブル電流源。