JP3788660B2 - 漏洩電流減衰装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子機器に利用される漏洩電流減衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は漏洩電流を発生させる寄生電流源を含む可変電流源の出力を増幅させる電流増幅器であり、抵抗により漏洩電流を減衰させる構成を示している。図４において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、２０は抵抗である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２に接続されており、抵抗２０は、入力端子１２と接地間に接続されている。
【０００３】
以下に回路の動作を説明する。可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１は、電流増幅手段１０への入力電流と抵抗２０に流れる電流に分流し、（式１）で表せる。
Ｉｃｓ１＝Ｉｉｎ＋Ｉ２０ ・・・（式１）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０への入力電流値
Ｉ２０：抵抗２０に流れる電流値
電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏは、電流増幅手段１０の入力端子１２に入力される電流値Ｉｉｎをｎ倍に増幅して出力するものであり、（式２）で表せる。
Ｉｏ＝Ｉｉｎ＊ｎ ・・・（式２）
ただし、ｎ：電流増幅手段１０の電流増幅の倍数
ここで、（式１）を（式２）に代入してＩｉｎを消去するとＩｏとＩｃｓ１の関係は（式３）で表せる。
Ｉｏ＝（Ｉｃｓ１−Ｉ２０）＊ｎ ・・・（式３）
以降、可変電流源１により設定される出力電流値Ｉｃｓ１を電流増幅手段１０により増幅して、出力電流値Ｉｏを出力する状態を＜作動状態＞とし、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０とする場合の状態を＜スリープ状態＞として説明する。
【０００４】
＜スリープ状態＞
まず、出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１＝０であれば、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０となるが、可変電流源１には漏洩電流が発生する要素が含まれ、Ｉｏ＝０としたい時でも漏洩電流値Ｉｒが出力されてしまう。すなわち、（式３）における可変電流源１の電流値Ｉｃｓ１＝Ｉｒとなり、出力電流値ＩｏとＩｒの関係は（式４）で表せる。
Ｉｏ＝（Ｉｒ−Ｉ２０）＊ｎ ・・・（式４）
ただし、Ｉｒ：可変電流源１の漏洩電流値
【０００５】
ここで、出力電流値Ｉｏ≒０にするには、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎ≒０にすればよく、電流増幅手段１０の入力トランジスタ２をカットオフにして出力電流値Ｉｏをゼロにする。すなわち、抵抗２０に流れる電流値Ｉ２０を漏洩電流値Ｉｒと等しくなるようにすることによって、（式４）より出力電流値Ｉｏ＝０とすることができる。
【０００６】
この電流増幅手段１０の入力トランジスタ２をカットオフにするには、トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅ２を十分小さくすることによって実現することができる。一般的にトランジスタが動作状態のときのベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅを0.65V とすると、0.65V より0.2V以上小さいＶｂｅ＝0.45V 以下になればトランジスタはカットオフとみなすことができる。
従って、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒを抵抗２０に全て流すようにするには、電流増幅手段１０の入力トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅ２が0.45V以下になるように抵抗２０の抵抗値Ｒ２０を設定する必要がある。Ｖｂｅ２≦0.45V とするとＲ２０は（式５）で表せる。
Ｒ２０≦Ｖｂｅ２／Ｉｒ
≦0.45V ／Ｉｒ ・・・（式５）
ただし、Ｖｂｅ２：トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値
【０００７】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０からの出力電流値Ｉｏを得る場合を説明する。この場合、（式１）に示したように電流源１の電流値Ｉｃｓ１は抵抗２０に分流する。そして、（式３）に示すように、その誤差が電流増幅手段１０によりｎ倍されて出力される。つまり、得ようとしている出力電流が大きくずれてしまう問題を生じる。そこで、抵抗２０の代わりに、図５に示すようなトランジスタ２１と抵抗２２と可変電流源２３で構成される回路を、電流増幅手段１０の入力端子１２に接続することで上記問題を解決している。
【０００８】
以下に動作を説明する。まず、＜スリープ状態＞では、可変電流源２３は電流値Ｉｃｓ２３を出力するとする。この時、Ｉｃｓ２３と抵抗２２により得られたトランジスタ２１のベース電位Ｖｂでトランジスタ２１がオンする。すると、漏洩電流Ｉｒはトランジスタ２１のコレクタに流れ、電流増幅手段１０のトランジスタ２はオフして、出力電流Ｉｏ＝０となる。
一方、＜作動状態＞では、可変電流源２３の電流値Ｉｃｓ２３＝０とする。この時、Ｖｂ＝０となりトランジスタ２１はオフとなる。すると、トランジスタ２１には電流が流れなくなり可変電流源１で設定する電流は、全て電流増幅手段１０に流れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法によると、抵抗２０を使用した場合は、＜作動状態＞において正確な増幅電流が得られないという問題を生じ、抵抗２０の代わりに図５に示す回路を使用した場合は、＜スリープ状態＞においてトランジスタ２１をオンさせるため可変電流源２３が電流を供給し続けていなければならないという問題を生じる。これは、携帯機などの限られた容量の電源を使用する場合では無駄な電流となる。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、＜作動状態＞において可変電流源からの出力電流値を全て電流増幅手段に流して出力電流値を正確に得られるようにし、＜スリープ状態＞で無駄な電流を使わずに漏洩電流を減衰させる優れた漏洩電流減衰装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、抵抗と、この抵抗に電流を供給する電流源と、抵抗と電流源により得られた電圧を入力として動作状態が変化するトランジスタとを設け、電流増幅手段の入力電流を設定する電流源からの電流を全て電流増幅手段に供給した上で、スリープ状態での漏洩電流を減衰させるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、抵抗と、前記抵抗に電流を供給する電流源と、前記抵抗と電流源により得られた電圧をエミッタ入力とするトランジスタとを備え、前記トランジスタのコレクタを電圧源に接続し、ベースを入力とする漏洩電流減衰装置であり、電流源と電流増幅手段への入力電流を設定する電流源のオン／オフを一致させて、トランジスタの動作を変化させる。＜作動状態＞においては、トランジスタをオフして、増幅させようとする基の電流源出力を全て電流増幅手段へ供給することで、素子のばらつきと温度による依存性を改善する。一方、＜スリープ状態＞においては、トランジスタをオンして漏洩電流を分流させることで、減衰させることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、トランジスタをダイオード接続し、コレクタおよびベースを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置であり、請求項１記載の発明におけるトランジスタの接続方法を変えることにより、さらに漏洩電流の減衰能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、前記電流源により得られた電圧をトランジスタのベース入力とし、エミッタを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置であり、請求項１記載の発明におけるトランジスタの接続方法を変えることにより、さらに漏洩電流の減衰能力を向上させることができる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示すものであり、従来例の説明に用いた符号が同様な構成要素に対して用いてある。図１において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、３０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００１６】
漏洩電流減衰装置３０は、電圧源４と可変電流源５と抵抗６とトランジスタ７で構成され、トランジスタ７のベースが漏洩電流減衰装置３０の入力端子３１と接続されている。なお、トランジスタ７は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置３０の入力端子３１に接続されている。
【００１７】
次に、上記第１の実施の形態の動作について説明する。まず、可変電流源５と可変電流源１の動作関係について定義する。電流増幅を行う場合で可変電流源１が電流値Ｉｃｓ１を出力する時、可変電流源５は電流値Ｉｃｓ５を出力する。ただし、電圧源４の電圧値Ｖ４はトランジスタ７が飽和しない電圧を設定する。一方、電流出力をカットオフする場合で可変電流源１が漏洩電流値Ｉｒを出力する時、可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５＝０を出力するようにする。以下に、従来例と同様に＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００１８】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、従来例で示したように可変電流源１からは漏洩電流値Ｉｒが出力される。漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と漏洩電流減衰装置３０に流れる電流の和であり、（式６）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ３１ ・・・（式６）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ３１：漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値
【００１９】
ここで、漏洩電流減衰装置３０のトランジスタ７のエミッタ電位をＶａとすると、Ｖａは可変電流源５と抵抗６により（式７）で表せる。
Ｖａ＝Ｉｃｓ５＊Ｒ６ ・・・（式７）
ただし、Ｉｃｓ５：可変電流源５の出力電流値
Ｒ６：抵抗６の抵抗値
この時、漏洩電流減衰装置３０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５＝０と設定していることより、Ｖａ＝０となりトランジスタ７は、エミッタが接地する。そして、漏洩電流減衰装置３０に電流値Ｉ３１が分流するようになり、（式８）で表せる。
Ｉ３１＝ｍ＊Ｉｂ７ ・・・（式８）
ただし、Ｉｂ７：トランジスタ７のベース電流値
ｍ：トランジスタ７と並列接続するトランジスタ数
【００２０】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、トランジスタ２のベース電流とコレクタ電流およびトランジスタ３のベース電流となることより、（式９）で表せる。
Ｉｉｎ＝Ｉｂ２＋Ｉｃ２＋ｎ＊Ｉｂ３ ・・・（式９）
ただし、Ｉｂ２：トランジスタ２のベース電流値
Ｉｃ２：トランジスタ２のコレクタ電流値
Ｉｂ３：トランジスタ３のベース電流値
ｎ：トランジスタ３と並列接続するトランジスタ数
そして、トランジスタ２およびトランジスタ３が同一特性であり、電流利得がｈｆｅとすると、（式９）は（式１０）で表せる。
Ｉｉｎ＝（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１０）
ただし、ｈｆｅ：電流利得
Ｉｂ２３：トランジスタ２およびトランジスタ３のベース電流
【００２１】
よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式６）（式８）（式１０）より、（式１１）が必要条件となる。
ｍ＊Ｉｂ７≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１１）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ７の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００２２】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置３０の可変電流源５は電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ７のエミッタ電位であるＶａは（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００２３】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子３１に分流する電流値Ｉ３１は、トランジスタ７のエミッタ電位Ｖａがトランジスタ７をカットオフさせるように、Ｖａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。このように、トランジスタ７をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置３０に流れる電流Ｉ３１＝０となりＩｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００２４】
以上のように、上記第１の実施の形態によれば、＜作動状態＞において可変電流源１からの出力電流値Ｉｃｓ１は、すべて電流増幅手段１０へ入力され、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏは、可変電流源１の電流値Ｉｃｓ１のｎ倍が得られるようになる。
【００２５】
（第２の実施の形態２）
上記第１の実施の形態において、＜スリープ状態＞において漏洩電流Ｉｒを減衰させるには、漏洩電流減衰装置３０のトランジスタ７のコレクタ電位を決める電圧源が必要であるのに加え、分流する電流値Ｉ３１がトランジスタ７を通して抵抗６に流れることで、トランジスタ７のエミッタ電位Ｖａが上昇し、電流値Ｉ３１は減少する方向に働く。そのため、さらに並列に接続するトランジスタの倍数ｍを大きくする必要があり、素子数が増えることが問題となる。
【００２６】
本発明の第２の実施の形態は、上記問題を解決するものであり、図２にその構成を示す。図２において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、４０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００２７】
漏洩電流減衰装置４０は、可変電流源５と抵抗６とトランジスタ８で構成され、トランジスタ８のベースとコレクタが漏洩電流減衰装置４０の入力端子４１と接続されている。なお、トランジスタ８は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置４０の入力端子４１に接続されている。
【００２８】
上記第２の実施の形態の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、漏洩電流減衰装置４０のトランジスタ８のコレクタとベースを出力端子４１に接続する構成にして、漏洩電流の減衰能力を上昇させたのに加え、電圧源を削除したことを特徴とする。以下に、＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００２９】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と、漏洩電流減衰装置４０に流れる電流の和となり、（式１２）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ４１ ・・・（式１２）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ４１：漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値
【００３０】
ここで、漏洩電流減衰装置４０のトランジスタ８のエミッタ電位をＶａとすると、Ｖａは（式７）で示したように可変電流源５の出力電流と抵抗６の積で表せる。
この時、漏洩電流減衰装置４０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５をゼロと設定していることより、Ｖａ＝０となり、トランジスタ８は、エミッタが接地する。そして、漏洩電流減衰装置４０に電流値Ｉ４１が分流するようになり、（式１３）で表せる。
ただし、Ｉｂ８：トランジスタ８のベース電流値
Ｉｃ８：トランジスタ８のコレクタ電流値
ｍ：トランジスタ７と並列接続するトランジスタ数
ｈｆｅ：トランジスタ８の電流増幅率
【００３１】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、（式１０）で表せる。よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式１２）（式１０）（式１３）より、（式１４）が必要条件となる。
ｍ＊（１＋ｈｆｅ）＊Ｉｂ８≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３・・・（式１４）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ８の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００３２】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置４０の可変電流源５は、電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ８のエミッタ電位であるＶａは、（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００３３】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子４１に分流する電流値Ｉ４１は、トランジスタ８のエミッタ電位Ｖａがトランジスタ８をカットオフさせるようにＶａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。
【００３４】
このように、トランジスタ８をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置４０に流れる電流Ｉ４１＝０となり、Ｉｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００３５】
以上のように、上記第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値Ｉ３１と、第２の実施の形態に示した漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値Ｉ４１とを比較した場合、（式８）と（式１３）から明らかなように、第２の実施の形態の方が（ｍ＊ｈｆｅ＊Ｉｂ８）倍だけ増大されていることがわかる。また、トランジスタ８にかかる電圧源が不要となる利点がある。
【００３６】
（実施の形態３）
上記第２の実施の形態では、漏洩電流減衰装置４０に分流する電流値Ｉ４１がトランジスタ８を通して抵抗６に流れることで、トランジスタ８のエミッタ電流が上昇し、電流値Ｉ４１は減少する方向に働く。そのため、さらに並列に接続するトランジスタの倍数ｍを大きくしなければならない問題が残る。
【００３７】
本発明の第３の実施の形態は、上記問題を解決するものであり、その構成を図３に示す。図３において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、５０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００３８】
漏洩電流減衰装置５０は、可変電流源５と抵抗６とトランジスタ９で構成され、トランジスタ９のエミッタが漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１と接続されている。なお、トランジスタ９は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１に接続されている。
【００３９】
上記第３の実施の形態の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、漏洩電流減衰装置５０のトランジスタ９のエミッタを漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１に接続し、可変電流源５と抵抗６によりベース電位を制御する構成で、漏洩電流の減衰能力を上昇させたことに特徴がある。以下に、＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００４０】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と、漏洩電流減衰装置５０に流れる電流の和となり、（式１５）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ５１ ・・・（式１５）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ５１：漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値
【００４１】
ここで、漏洩電流減衰装置５０のトランジスタ９のベース電位をＶａとすると、Ｖａは（式７）で示したように可変電流源５の出力電流と抵抗６の積で表せる。
この時、漏洩電流減衰装置５０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５をゼロと設定していることより、Ｖａ＝０となり、トランジスタ９は、ベースが接地する。そして、漏洩電流減衰装置５０に電流値Ｉ５１が分流するようになり、（式１６）で表せる。
ただし、Ｉｃ９：トランジスタ９のコレクタ電流値
Ｉｂ９：トランジスタ９のベース電流値
ｍ：トランジスタ９と並列接続するトランジスタ数
ｈｆｅ：トランジスタ９の電流増幅率
【００４２】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、（式１０）で表せる。よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式１５）（式１０）（式１６）より、（式１７）が必要条件となる。
ｍ＊ｈｆｅ＊Ｉｂ９≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１７）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ９の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００４３】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置５０の可変電流源５は、電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ９のベース電位であるＶａは、（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００４４】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子５１に分流する電流値Ｉ５１は、トランジスタ９のベース電位Ｖａがトランジスタ９をカットオフさせるようにＶａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。
【００４５】
このように、トランジスタ９をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置５０に流れる電流値Ｉ５１＝０となり、Ｉｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００４６】
以上のように、上記第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値Ｉ３１と、第３の実施の形態に示した漏洩電流減衰装置５０に流れる電流値Ｉ５１とを比較した場合、（式８）と（式１６）から明らかなように、第３の実施の形態の方がｈｆｅ倍だけ増大されていることがわかる。また、トランジスタにかかる電圧源は不要となる利点がある。さらに、漏洩電流減衰装置５０に分流する電流値Ｉ５１は、トランジスタ９を通してコレクタへ流れるため、第１および第２の実施の形態で問題とした漏洩電流減衰装置へ分流する電流の低下を改善することができる利点がある。
【００４７】
【発明の効果】
上記実施の形態より明らかなように、第１の発明は、漏洩電流減衰装置は抵抗と電流源により得られた電圧によりトランジスタの動作を制御し、その電圧をゼロとするスリープ状態においては、制御のための電流を必要とせず、トランジスタのエミッタ電位を接地状態としトランジスタのベースに漏洩電流を分流させ減衰させることができる。また、抵抗と電流源により得られた電圧でトランジスタをカットオフさせることにより、電流増幅状態においては漏洩電流減衰装置に電流が分流することがなくなり、従来例で生じていた抵抗に分流する分の設定電流のずれによる出力電流の変化をなくす効果を有する。
【００４８】
第２および第３の発明は、上記第１の発明で用いたトランジスタの接続方法を変えることにより、漏洩電流の減衰能力をさらに高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図２】本発明の第２の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図３】本発明の第３の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図４】従来の漏洩電流対策の回路図
【図５】従来の漏洩電流対策の別の回路図
【符号の説明】
１ 可変電流源
２ トランジスタ
３ トランジスタ
４ 電圧源
５ 可変電流源
６ 抵抗
７ トランジスタ
８ トランジスタ
９ トランジスタ
１０ 電流増幅手段
１２ 電流増幅手段１０の入力端子
１３ 電流増幅手段１０の出力端子
２０ 抵抗
２１ トランジスタ
２２ 抵抗
２３ 可変電流源
３０ 漏洩電流減衰装置
３１ 漏洩電流減衰装置３０の入力端子
４０ 漏洩電流減衰装置
４１ 漏洩電流減衰装置４０の入力端子
５０ 漏洩電流減衰装置
５１ 漏洩電流減衰装置５０の入力端子
【産業上の利用分野】
本発明は、電子機器に利用される漏洩電流減衰装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は漏洩電流を発生させる寄生電流源を含む可変電流源の出力を増幅させる電流増幅器であり、抵抗により漏洩電流を減衰させる構成を示している。図４において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、２０は抵抗である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２に接続されており、抵抗２０は、入力端子１２と接地間に接続されている。
【０００３】
以下に回路の動作を説明する。可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１は、電流増幅手段１０への入力電流と抵抗２０に流れる電流に分流し、（式１）で表せる。
Ｉｃｓ１＝Ｉｉｎ＋Ｉ２０ ・・・（式１）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０への入力電流値
Ｉ２０：抵抗２０に流れる電流値
電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏは、電流増幅手段１０の入力端子１２に入力される電流値Ｉｉｎをｎ倍に増幅して出力するものであり、（式２）で表せる。
Ｉｏ＝Ｉｉｎ＊ｎ ・・・（式２）
ただし、ｎ：電流増幅手段１０の電流増幅の倍数
ここで、（式１）を（式２）に代入してＩｉｎを消去するとＩｏとＩｃｓ１の関係は（式３）で表せる。
Ｉｏ＝（Ｉｃｓ１−Ｉ２０）＊ｎ ・・・（式３）
以降、可変電流源１により設定される出力電流値Ｉｃｓ１を電流増幅手段１０により増幅して、出力電流値Ｉｏを出力する状態を＜作動状態＞とし、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０とする場合の状態を＜スリープ状態＞として説明する。
【０００４】
＜スリープ状態＞
まず、出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１＝０であれば、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０となるが、可変電流源１には漏洩電流が発生する要素が含まれ、Ｉｏ＝０としたい時でも漏洩電流値Ｉｒが出力されてしまう。すなわち、（式３）における可変電流源１の電流値Ｉｃｓ１＝Ｉｒとなり、出力電流値ＩｏとＩｒの関係は（式４）で表せる。
Ｉｏ＝（Ｉｒ−Ｉ２０）＊ｎ ・・・（式４）
ただし、Ｉｒ：可変電流源１の漏洩電流値
【０００５】
ここで、出力電流値Ｉｏ≒０にするには、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎ≒０にすればよく、電流増幅手段１０の入力トランジスタ２をカットオフにして出力電流値Ｉｏをゼロにする。すなわち、抵抗２０に流れる電流値Ｉ２０を漏洩電流値Ｉｒと等しくなるようにすることによって、（式４）より出力電流値Ｉｏ＝０とすることができる。
【０００６】
この電流増幅手段１０の入力トランジスタ２をカットオフにするには、トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅ２を十分小さくすることによって実現することができる。一般的にトランジスタが動作状態のときのベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅを0.65V とすると、0.65V より0.2V以上小さいＶｂｅ＝0.45V 以下になればトランジスタはカットオフとみなすことができる。
従って、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒを抵抗２０に全て流すようにするには、電流増幅手段１０の入力トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値Ｖｂｅ２が0.45V以下になるように抵抗２０の抵抗値Ｒ２０を設定する必要がある。Ｖｂｅ２≦0.45V とするとＲ２０は（式５）で表せる。
Ｒ２０≦Ｖｂｅ２／Ｉｒ
≦0.45V ／Ｉｒ ・・・（式５）
ただし、Ｖｂｅ２：トランジスタ２のベース・エミッタ間電圧値
【０００７】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０からの出力電流値Ｉｏを得る場合を説明する。この場合、（式１）に示したように電流源１の電流値Ｉｃｓ１は抵抗２０に分流する。そして、（式３）に示すように、その誤差が電流増幅手段１０によりｎ倍されて出力される。つまり、得ようとしている出力電流が大きくずれてしまう問題を生じる。そこで、抵抗２０の代わりに、図５に示すようなトランジスタ２１と抵抗２２と可変電流源２３で構成される回路を、電流増幅手段１０の入力端子１２に接続することで上記問題を解決している。
【０００８】
以下に動作を説明する。まず、＜スリープ状態＞では、可変電流源２３は電流値Ｉｃｓ２３を出力するとする。この時、Ｉｃｓ２３と抵抗２２により得られたトランジスタ２１のベース電位Ｖｂでトランジスタ２１がオンする。すると、漏洩電流Ｉｒはトランジスタ２１のコレクタに流れ、電流増幅手段１０のトランジスタ２はオフして、出力電流Ｉｏ＝０となる。
一方、＜作動状態＞では、可変電流源２３の電流値Ｉｃｓ２３＝０とする。この時、Ｖｂ＝０となりトランジスタ２１はオフとなる。すると、トランジスタ２１には電流が流れなくなり可変電流源１で設定する電流は、全て電流増幅手段１０に流れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法によると、抵抗２０を使用した場合は、＜作動状態＞において正確な増幅電流が得られないという問題を生じ、抵抗２０の代わりに図５に示す回路を使用した場合は、＜スリープ状態＞においてトランジスタ２１をオンさせるため可変電流源２３が電流を供給し続けていなければならないという問題を生じる。これは、携帯機などの限られた容量の電源を使用する場合では無駄な電流となる。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、＜作動状態＞において可変電流源からの出力電流値を全て電流増幅手段に流して出力電流値を正確に得られるようにし、＜スリープ状態＞で無駄な電流を使わずに漏洩電流を減衰させる優れた漏洩電流減衰装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、抵抗と、この抵抗に電流を供給する電流源と、抵抗と電流源により得られた電圧を入力として動作状態が変化するトランジスタとを設け、電流増幅手段の入力電流を設定する電流源からの電流を全て電流増幅手段に供給した上で、スリープ状態での漏洩電流を減衰させるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、抵抗と、前記抵抗に電流を供給する電流源と、前記抵抗と電流源により得られた電圧をエミッタ入力とするトランジスタとを備え、前記トランジスタのコレクタを電圧源に接続し、ベースを入力とする漏洩電流減衰装置であり、電流源と電流増幅手段への入力電流を設定する電流源のオン／オフを一致させて、トランジスタの動作を変化させる。＜作動状態＞においては、トランジスタをオフして、増幅させようとする基の電流源出力を全て電流増幅手段へ供給することで、素子のばらつきと温度による依存性を改善する。一方、＜スリープ状態＞においては、トランジスタをオンして漏洩電流を分流させることで、減衰させることができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、トランジスタをダイオード接続し、コレクタおよびベースを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置であり、請求項１記載の発明におけるトランジスタの接続方法を変えることにより、さらに漏洩電流の減衰能力を向上させることができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、前記電流源により得られた電圧をトランジスタのベース入力とし、エミッタを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置であり、請求項１記載の発明におけるトランジスタの接続方法を変えることにより、さらに漏洩電流の減衰能力を向上させることができる。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示すものであり、従来例の説明に用いた符号が同様な構成要素に対して用いてある。図１において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、３０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００１６】
漏洩電流減衰装置３０は、電圧源４と可変電流源５と抵抗６とトランジスタ７で構成され、トランジスタ７のベースが漏洩電流減衰装置３０の入力端子３１と接続されている。なお、トランジスタ７は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置３０の入力端子３１に接続されている。
【００１７】
次に、上記第１の実施の形態の動作について説明する。まず、可変電流源５と可変電流源１の動作関係について定義する。電流増幅を行う場合で可変電流源１が電流値Ｉｃｓ１を出力する時、可変電流源５は電流値Ｉｃｓ５を出力する。ただし、電圧源４の電圧値Ｖ４はトランジスタ７が飽和しない電圧を設定する。一方、電流出力をカットオフする場合で可変電流源１が漏洩電流値Ｉｒを出力する時、可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５＝０を出力するようにする。以下に、従来例と同様に＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００１８】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、従来例で示したように可変電流源１からは漏洩電流値Ｉｒが出力される。漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と漏洩電流減衰装置３０に流れる電流の和であり、（式６）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ３１ ・・・（式６）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ３１：漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値
【００１９】
ここで、漏洩電流減衰装置３０のトランジスタ７のエミッタ電位をＶａとすると、Ｖａは可変電流源５と抵抗６により（式７）で表せる。
Ｖａ＝Ｉｃｓ５＊Ｒ６ ・・・（式７）
ただし、Ｉｃｓ５：可変電流源５の出力電流値
Ｒ６：抵抗６の抵抗値
この時、漏洩電流減衰装置３０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５＝０と設定していることより、Ｖａ＝０となりトランジスタ７は、エミッタが接地する。そして、漏洩電流減衰装置３０に電流値Ｉ３１が分流するようになり、（式８）で表せる。
Ｉ３１＝ｍ＊Ｉｂ７ ・・・（式８）
ただし、Ｉｂ７：トランジスタ７のベース電流値
ｍ：トランジスタ７と並列接続するトランジスタ数
【００２０】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、トランジスタ２のベース電流とコレクタ電流およびトランジスタ３のベース電流となることより、（式９）で表せる。
Ｉｉｎ＝Ｉｂ２＋Ｉｃ２＋ｎ＊Ｉｂ３ ・・・（式９）
ただし、Ｉｂ２：トランジスタ２のベース電流値
Ｉｃ２：トランジスタ２のコレクタ電流値
Ｉｂ３：トランジスタ３のベース電流値
ｎ：トランジスタ３と並列接続するトランジスタ数
そして、トランジスタ２およびトランジスタ３が同一特性であり、電流利得がｈｆｅとすると、（式９）は（式１０）で表せる。
Ｉｉｎ＝（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１０）
ただし、ｈｆｅ：電流利得
Ｉｂ２３：トランジスタ２およびトランジスタ３のベース電流
【００２１】
よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式６）（式８）（式１０）より、（式１１）が必要条件となる。
ｍ＊Ｉｂ７≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１１）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ７の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００２２】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置３０の可変電流源５は電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ７のエミッタ電位であるＶａは（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００２３】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子３１に分流する電流値Ｉ３１は、トランジスタ７のエミッタ電位Ｖａがトランジスタ７をカットオフさせるように、Ｖａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。このように、トランジスタ７をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置３０に流れる電流Ｉ３１＝０となりＩｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００２４】
以上のように、上記第１の実施の形態によれば、＜作動状態＞において可変電流源１からの出力電流値Ｉｃｓ１は、すべて電流増幅手段１０へ入力され、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏは、可変電流源１の電流値Ｉｃｓ１のｎ倍が得られるようになる。
【００２５】
（第２の実施の形態２）
上記第１の実施の形態において、＜スリープ状態＞において漏洩電流Ｉｒを減衰させるには、漏洩電流減衰装置３０のトランジスタ７のコレクタ電位を決める電圧源が必要であるのに加え、分流する電流値Ｉ３１がトランジスタ７を通して抵抗６に流れることで、トランジスタ７のエミッタ電位Ｖａが上昇し、電流値Ｉ３１は減少する方向に働く。そのため、さらに並列に接続するトランジスタの倍数ｍを大きくする必要があり、素子数が増えることが問題となる。
【００２６】
本発明の第２の実施の形態は、上記問題を解決するものであり、図２にその構成を示す。図２において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、４０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００２７】
漏洩電流減衰装置４０は、可変電流源５と抵抗６とトランジスタ８で構成され、トランジスタ８のベースとコレクタが漏洩電流減衰装置４０の入力端子４１と接続されている。なお、トランジスタ８は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置４０の入力端子４１に接続されている。
【００２８】
上記第２の実施の形態の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、漏洩電流減衰装置４０のトランジスタ８のコレクタとベースを出力端子４１に接続する構成にして、漏洩電流の減衰能力を上昇させたのに加え、電圧源を削除したことを特徴とする。以下に、＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００２９】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と、漏洩電流減衰装置４０に流れる電流の和となり、（式１２）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ４１ ・・・（式１２）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ４１：漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値
【００３０】
ここで、漏洩電流減衰装置４０のトランジスタ８のエミッタ電位をＶａとすると、Ｖａは（式７）で示したように可変電流源５の出力電流と抵抗６の積で表せる。
この時、漏洩電流減衰装置４０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５をゼロと設定していることより、Ｖａ＝０となり、トランジスタ８は、エミッタが接地する。そして、漏洩電流減衰装置４０に電流値Ｉ４１が分流するようになり、（式１３）で表せる。
Ｉｃ８：トランジスタ８のコレクタ電流値
ｍ：トランジスタ７と並列接続するトランジスタ数
ｈｆｅ：トランジスタ８の電流増幅率
【００３１】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、（式１０）で表せる。よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式１２）（式１０）（式１３）より、（式１４）が必要条件となる。
ｍ＊（１＋ｈｆｅ）＊Ｉｂ８≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３・・・（式１４）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ８の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００３２】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置４０の可変電流源５は、電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ８のエミッタ電位であるＶａは、（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００３３】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子４１に分流する電流値Ｉ４１は、トランジスタ８のエミッタ電位Ｖａがトランジスタ８をカットオフさせるようにＶａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。
【００３４】
このように、トランジスタ８をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置４０に流れる電流Ｉ４１＝０となり、Ｉｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００３５】
以上のように、上記第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値Ｉ３１と、第２の実施の形態に示した漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値Ｉ４１とを比較した場合、（式８）と（式１３）から明らかなように、第２の実施の形態の方が（ｍ＊ｈｆｅ＊Ｉｂ８）倍だけ増大されていることがわかる。また、トランジスタ８にかかる電圧源が不要となる利点がある。
【００３６】
（実施の形態３）
上記第２の実施の形態では、漏洩電流減衰装置４０に分流する電流値Ｉ４１がトランジスタ８を通して抵抗６に流れることで、トランジスタ８のエミッタ電流が上昇し、電流値Ｉ４１は減少する方向に働く。そのため、さらに並列に接続するトランジスタの倍数ｍを大きくしなければならない問題が残る。
【００３７】
本発明の第３の実施の形態は、上記問題を解決するものであり、その構成を図３に示す。図３において、１は可変電流源、１０は電流増幅手段、５０は漏洩電流減衰装置である。電流増幅手段１０は、トランジスタ２と３から構成されており、１２は電流増幅手段１０の入力端子で、１３は電流増幅手段１０の出力端子である。なお、トランジスタ３は並列にｎ個接続している。
【００３８】
漏洩電流減衰装置５０は、可変電流源５と抵抗６とトランジスタ９で構成され、トランジスタ９のエミッタが漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１と接続されている。なお、トランジスタ９は並列にｍ個接続している。可変電流源１は、電流増幅手段１０の入力端子１２と漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１に接続されている。
【００３９】
上記第３の実施の形態の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、漏洩電流減衰装置５０のトランジスタ９のエミッタを漏洩電流減衰装置５０の入力端子５１に接続し、可変電流源５と抵抗６によりベース電位を制御する構成で、漏洩電流の減衰能力を上昇させたことに特徴がある。以下に、＜スリープ状態＞と＜作動状態＞に分けて説明する。
【００４０】
＜スリープ状態＞
まず、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏ＝０としたい場合の動作を説明する。この場合、可変電流源１の漏洩電流値Ｉｒは、電流増幅手段１０に流れる電流と、漏洩電流減衰装置５０に流れる電流の和となり、（式１５）で表せる。
Ｉｒ＝Ｉｉｎ＋Ｉ５１ ・・・（式１５）
ただし、Ｉｉｎ：電流増幅手段１０に流れる電流値
Ｉ５１：漏洩電流減衰装置４０に流れる電流値
【００４１】
ここで、漏洩電流減衰装置５０のトランジスタ９のベース電位をＶａとすると、Ｖａは（式７）で示したように可変電流源５の出力電流と抵抗６の積で表せる。
この時、漏洩電流減衰装置５０の可変電流源５の電流値Ｉｃｓ５をゼロと設定していることより、Ｖａ＝０となり、トランジスタ９は、ベースが接地する。そして、漏洩電流減衰装置５０に電流値Ｉ５１が分流するようになり、（式１６）で表せる。
Ｉｂ９：トランジスタ９のベース電流値
ｍ：トランジスタ９と並列接続するトランジスタ数
ｈｆｅ：トランジスタ９の電流増幅率
【００４２】
一方、電流増幅手段１０に流れる電流値Ｉｉｎは、（式１０）で表せる。よって、電流増幅手段１０の入力電流値Ｉｉｎをゼロにするには、（式１５）（式１０）（式１６）より、（式１７）が必要条件となる。
ｍ＊ｈｆｅ＊Ｉｂ９≧（１＋ｈｆｅ＋ｎ）＊Ｉｂ２３ ・・・（式１７）
すなわち、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを大きく減衰させるには、トランジスタ９の並列接続数ｍを大きくすればよい。
【００４３】
＜作動状態＞
一方、電流増幅手段１０の出力電流値Ｉｏを得たい場合を説明する。この場合、漏洩電流減衰装置５０の可変電流源５は、電流値Ｉｃｓ５を出力している設定になっている。トランジスタ９のベース電位であるＶａは、（式７）で示したようにＩｃｓ５と抵抗６の抵抗値Ｒ６の積で示される。
【００４４】
可変電流源１の出力電流値Ｉｃｓ１から、漏洩電流減衰用端子５１に分流する電流値Ｉ５１は、トランジスタ９のベース電位Ｖａがトランジスタ９をカットオフさせるようにＶａ＝Ｖｂｅ２≒0.65V と設定することでゼロとなる。つまり、Ｉｃｓ５＊Ｒ６＝0.65V となるようにＩｃｓ５とＲ６を設定する。
【００４５】
このように、トランジスタ９をカットオフにすると、漏洩電流減衰装置５０に流れる電流値Ｉ５１＝０となり、Ｉｃｓ１は全て電流増幅手段１０に流れ込むようになり、電流増幅手段１０で設定したｎ倍の増幅率で出力電流値Ｉｏが得られるようになる。
【００４６】
以上のように、上記第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置３０に流れる電流値Ｉ３１と、第３の実施の形態に示した漏洩電流減衰装置５０に流れる電流値Ｉ５１とを比較した場合、（式８）と（式１６）から明らかなように、第３の実施の形態の方がｈｆｅ倍だけ増大されていることがわかる。また、トランジスタにかかる電圧源は不要となる利点がある。さらに、漏洩電流減衰装置５０に分流する電流値Ｉ５１は、トランジスタ９を通してコレクタへ流れるため、第１および第２の実施の形態で問題とした漏洩電流減衰装置へ分流する電流の低下を改善することができる利点がある。
【００４７】
【発明の効果】
上記実施の形態より明らかなように、第１の発明は、漏洩電流減衰装置は抵抗と電流源により得られた電圧によりトランジスタの動作を制御し、その電圧をゼロとするスリープ状態においては、制御のための電流を必要とせず、トランジスタのエミッタ電位を接地状態としトランジスタのベースに漏洩電流を分流させ減衰させることができる。また、抵抗と電流源により得られた電圧でトランジスタをカットオフさせることにより、電流増幅状態においては漏洩電流減衰装置に電流が分流することがなくなり、従来例で生じていた抵抗に分流する分の設定電流のずれによる出力電流の変化をなくす効果を有する。
【００４８】
第２および第３の発明は、上記第１の発明で用いたトランジスタの接続方法を変えることにより、漏洩電流の減衰能力をさらに高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図２】本発明の第２の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図３】本発明の第３の実施の形態における漏洩電流減衰装置の回路図
【図４】従来の漏洩電流対策の回路図
【図５】従来の漏洩電流対策の別の回路図
【符号の説明】
１ 可変電流源
２ トランジスタ
３ トランジスタ
４ 電圧源
５ 可変電流源
６ 抵抗
７ トランジスタ
８ トランジスタ
９ トランジスタ
１０ 電流増幅手段
１２ 電流増幅手段１０の入力端子
１３ 電流増幅手段１０の出力端子
２０ 抵抗
２１ トランジスタ
２２ 抵抗
２３ 可変電流源
３０ 漏洩電流減衰装置
３１ 漏洩電流減衰装置３０の入力端子
４０ 漏洩電流減衰装置
４１ 漏洩電流減衰装置４０の入力端子
５０ 漏洩電流減衰装置
５１ 漏洩電流減衰装置５０の入力端子
Claims (3)
- 抵抗と、前記抵抗に電流を供給する電流源と、前記抵抗と電流源により得られた電圧をエミッタ入力とするトランジスタとを備え、前記トランジスタのコレクタを電圧源に接続し、ベースを入力とする漏洩電流減衰装置。
- 前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、トランジスタをダイオード接続し、コレクタおよびベースを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置。
- 前記トランジスタにかかる電圧源を用いず、前記電流源により得られた電圧をトランジスタのベース入力とし、エミッタを入力とする構成にした請求項１記載の漏洩電流減衰装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15497997A JP3788660B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 漏洩電流減衰装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15497997A JP3788660B2 (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 漏洩電流減衰装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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