JP4501555B2 - Current detection circuit - Google Patents

Current detection circuit Download PDF

Info

Publication number
JP4501555B2
JP4501555B2 JP2004192889A JP2004192889A JP4501555B2 JP 4501555 B2 JP4501555 B2 JP 4501555B2 JP 2004192889 A JP2004192889 A JP 2004192889A JP 2004192889 A JP2004192889 A JP 2004192889A JP 4501555 B2 JP4501555 B2 JP 4501555B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
detection circuit
temperature
source
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004192889A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006017470A (en
Inventor
剛男 五木田
考一 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2004192889A priority Critical patent/JP4501555B2/en
Publication of JP2006017470A publication Critical patent/JP2006017470A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4501555B2 publication Critical patent/JP4501555B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、電気素子の端子間電圧からその電気素子に流れる電流を検出する電流検出回路に関する。   The present invention relates to a current detection circuit that detects a current flowing through an electric element from a voltage between terminals of the electric element.

回路を流れる電流を検出する場合、抵抗素子や半導体素子の両端に生じる電圧に基づいて、その素子を流れる電流の電流値を検出していた。例えば、特許文献1では、パワーMOSトランジスタのドレイン、ソース間の電圧に基づいて、そのパワーMOSトランジスタを流れる電流の電流値を検出している。
特開平11−252909号公報
When detecting the current flowing through the circuit, the current value of the current flowing through the element is detected based on the voltage generated at both ends of the resistance element and the semiconductor element. For example, in Patent Document 1, a current value of a current flowing through a power MOS transistor is detected based on a voltage between the drain and source of the power MOS transistor.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-252909

抵抗素子や半導体素子等の電気素子の両端に生じる電圧は、その電気素子を流れる電流の変化だけでなく、温度変化によっても変化する。従って、温度変化によって生じる電気素子の端子間電圧の変化分を補償しなければ、電気素子を流れる電流を正確に検出することができない。   A voltage generated at both ends of an electric element such as a resistance element or a semiconductor element changes not only due to a change in current flowing through the electric element but also due to a temperature change. Therefore, the current flowing through the electric element cannot be accurately detected unless the change in the voltage between the terminals of the electric element caused by the temperature change is compensated.

本発明は、電気素子を流れる電流を正確に検出することができる電流検出回路を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the current detection circuit which can detect correctly the electric current which flows through an electric element.

上記目的を達成するために、本発明の観点に係る電流検出回路は、電流検出対象の2端子回路の両端の端子間電圧から、該2端子回路に流れる検出対象電流を検出する電流検出回路であって、前記2端子回路の両端の端子間電圧を入力する1対の入力段と、前記入力段から入力された端子間電圧を制御信号に基づく増幅率で増幅し、前記検出対象電流に対応する検出信号を生成する増幅回路と、温度依存特性が調整可能な前記制御信号を発生し、該制御信号の温度依存特性を前記検出信号の温度依存特性に反映させる増幅率設定部と、を備え、前記増幅率設定部は、度係数の異なる一対の素子に共通の電位に応じた電圧を印加する手段と、該共通の電位に応じた電圧に応じて該一対の素子のそれぞれに流れる電流の差分に依存する温度依存特性を有する差分電流を生成する手段と、該差分電流を受けると共に該差分電流に対応しかつ該差分電流の温度依存特性が反映される前記制御信号を生成して前記増幅回路の前記1対の入力段に与える手段とを有し、前記増幅率設定部は、前記一対の素子に印加する前記共通の電位に応じた電圧により、前記一対の素子のそれぞれに流れる電流の差分に依存する差分電流の温度特性を調整すると共に、前記検出信号における温度依存特性を調整することを特徴とする。
尚、前記一対の素子に印加する共通の電位に応じた電圧により、前記差分電流の温度依存特性が、前記検出信号における温度依存特性を打ち消すように調整されてもよい。
In order to achieve the above object, a current detection circuit according to an aspect of the present invention is a current detection circuit that detects a detection target current flowing in a two-terminal circuit from a voltage between terminals at both ends of the current detection target two-terminal circuit. A pair of input stages for inputting a voltage between terminals at both ends of the two-terminal circuit, and a voltage between the terminals input from the input stage is amplified with an amplification factor based on a control signal, corresponding to the detection target current An amplification circuit that generates a detection signal to be generated, and an amplification factor setting unit that generates the control signal whose temperature dependency characteristic is adjustable and reflects the temperature dependency characteristic of the control signal in the temperature dependency characteristic of the detection signal. the amplification factor setting unit includes means for applying a voltage corresponding to a common potential different pair of elements having temperature coefficient, the current flowing in each of said pair of elements in accordance with the voltage corresponding to the potential of the common Depends on temperature difference Generating a differential current having a characteristic, and generating the control signal that receives the differential current and that corresponds to the differential current and reflects a temperature-dependent characteristic of the differential current. Means for providing to an input stage, and the amplification factor setting unit is configured to provide a differential current that depends on a difference between currents flowing through the pair of elements by a voltage corresponding to the common potential applied to the pair of elements. And the temperature dependence characteristic in the detection signal is adjusted .
The temperature dependent characteristic of the differential current may be adjusted so as to cancel the temperature dependent characteristic in the detection signal by a voltage corresponding to a common potential applied to the pair of elements.

このような構成を採用したことにより、電流検出対象の2端子回路に流れる電流に相当する検出信号が、増幅回路から出力されるが、その検出信号における温度依存特性が調整可能になる。よって、例えば、検出信号における温度依存特性がないように調整することにより、電流検出対象の2端子回路の温度が変化しても一定な検出信号を、その2端子回路に流れる電流に相当する信号として出力することができる。   By adopting such a configuration, a detection signal corresponding to the current flowing in the current detection target two-terminal circuit is output from the amplifier circuit, but the temperature-dependent characteristics in the detection signal can be adjusted. Thus, for example, by adjusting the detection signal so that there is no temperature-dependent characteristic, a signal corresponding to the current flowing through the two-terminal circuit is obtained by making a constant detection signal even if the temperature of the two-terminal circuit subject to current detection changes Can be output as

又、前記増幅率設定部は、温度係数の異なる前記一対の素子と、前記共通の電位を生成する可変電源と、前記可変電源の生成する共通の電位から前記一対の素子に印加する共通の電位に応じた電圧を生成して該一対の素子に印加する印加手段と、前記共通の電位に応じた電圧が前記一対の素子に印加されることにより、一対の素子に流れる電流に対応する電流をそれぞれ流す第1及び第2の電流源と、前記第1の電流源の流す電流と前記第2の電流源の流す電流の差分に相当する前記差分電流を生成すると共に該差分電流に対応する信号を出力する差分電流生成回路と、前記差分電流生成回路の出力する信号に基づき前記差分電流に相当する電流をそれぞれ流す第3、第4、第5及び第6の電流源とを有し、前記第3の電流源及び前記第5の電流源は、第1の固定電位と該第1の固定電位より低い第2の固定電位との間に直列に接続されると共に、該第3の電流源と該第5の電流源との間には第1の抵抗が接続され、該第1の抵抗の一端が前記一対の入力段の一方に接続され、前記第4の電流源及び前記第6の電流源は、前記第1の固定電位と前記第2の固定電位との間に直列に接続されると共に、該第4の電流源と該第6の電流源との間には第2の抵抗が接続され、該第2の抵抗の一端が前記一対の入力段の他方に接続され、前記可変電源の生成する共通の電位に依存して前記第1及び前記第2の電流源に流れる電流の差分に相当する前記差分電流を調整することにより、前記検出信号における温度依存特性を調整してもよい。
この場合、前記可変電源の生成する共通の電位に依存して前記第1及び前記第2の電流源に流れる電流の差分に相当する前記差分電流を調整することにより、前記検出信号における温度依存特性を打ち消すように調整してもよい。
又、前記第1の固定電位が電源電位であり、前記第2の固定電位が接地電位であってもよい。
又、前記一対の素子が抵抗素子であり、その抵抗値がある温度で同一であってもよい。
又、前記第1及び前記第2の抵抗は同じ抵抗値を有してもよい。
又、前記第3及び前記第4の電流源は同一の電流を流し、前記第5及び前記第6の電流源は同一の電流を流してもよい。
又、前記第3、前記第4、前記第5及び前記第6の電流源は同一の電流を流してもよい。
The amplification factor setting unit includes the pair of elements having different temperature coefficients, a variable power source that generates the common potential, and a common potential applied to the pair of elements from the common potential generated by the variable power source. and applying means for applying to said pair of elements to generate a voltage corresponding to, by a voltage corresponding to the common potential is applied to the pair of elements, a current corresponding to the current flowing through the pair of elements corresponding to said difference current and first and second current source supplying respectively, and generates the differential current corresponding to the difference between the first current source of flowing current and the second current fed by the current source Yes a difference current generation circuit for outputting a signal, said difference current generation circuit 3 to flow current respectively corresponding to the differential current based on the output signal of the fourth, and the fifth and sixth current source for and the third current source and the fifth Current source, a first fixed potential and is connected in series between the lower second fixed potential the fixed potential of the first, conductive of the third current source and the fifth current sources is connected to the first resistor between the one end of the resistor of the first is connected to one of said pair of input stage, said fourth current source and the sixth current source, the is connected in series between a first fixed potential and said second fixed potential, a second resistor connected between the current source of the current source and the sixth said 4 one end of the resistor of the second is connected to the other of said pair of input stage, the difference of the current flowing depending on a common potential generating the variable power supply to said first and said second current source by adjusting the difference current corresponding to, it may adjust the temperature dependent characteristic of the detection signal.
In this case, by adjusting the differential current corresponding to the difference between the currents flowing through the first and second current sources depending on the common potential generated by the variable power supply, the temperature-dependent characteristic in the detection signal is adjusted. You may adjust so as to cancel.
Further, the first fixed potential may be a power supply potential, and the second fixed potential may be a ground potential.
The pair of elements may be resistance elements, and the resistance values may be the same at a certain temperature.
Further, the first and the second resistor may have the same resistance value.
Further, the third and the fourth current source has the same current flows, said fifth and said sixth current source may be the same current flows.
Further, the third, the fourth, the fifth and the sixth current source may be the same current flows.

また、前記電流検出対象のむ2端子回路は、1電気素子であってもよい。   Further, the two-terminal circuit for the current detection target may be one electric element.

この場合、前記電気素子は、抵抗であってもよい。   In this case, the electric element may be a resistor.

また、前記電気素子は、半導体素子であってもよい。   The electrical element may be a semiconductor element.

また、前記電気素子は、半導体基板に形成された抵抗素子であってもよい。   The electrical element may be a resistance element formed on a semiconductor substrate.

また、前記電気素子は、MOSトランジスタであり、前記入力段は、前記MOSトランジスタのドレインとソースとの間の端子間電圧を入力としてもよい。   The electric element may be a MOS transistor, and the input stage may receive a voltage between terminals between the drain and the source of the MOS transistor.

また、前記電気素子は、ダイオードであり、前記入力段は、前記ダイオードのアノードとカソードとの間の端子間電圧を入力してもよい。   The electrical element may be a diode, and the input stage may input a voltage between terminals between an anode and a cathode of the diode.

また、前記電気素子は、バイポーラトランジスタであり、前記入力段は、前記バイポーラトランジスタのコレクタとエミッタとの間の端子間電圧を入力してもよい。   The electric element may be a bipolar transistor, and the input stage may input a voltage between terminals between a collector and an emitter of the bipolar transistor.

また、前記電流検出対象の2端子回路は、複数の電気素子で形成されていても良い。   The current detection target two-terminal circuit may be formed of a plurality of electric elements.

本発明によれば、温度変化があっても、電気素子を流れる電流を正確に検出することができる電流検出回路を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if there exists a temperature change, the electric current detection circuit which can detect correctly the electric current which flows through an electrical element is realizable.

図1は、本発明の実施形態に係る電流検出回路を示す構成図である。
この電流検出回路は、1対の入力端子Vin1,Vin2と、電源電圧VCCに接続された定電流源CS11及び定電流源CS12と、Pチャネル型MOSトランジスタM11及びPチャネル型MOSトランジスタM12と、増幅回路20とを,備えている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a current detection circuit according to an embodiment of the present invention.
The current detection circuit includes a pair of input terminals Vin1 and Vin2, a constant current source CS11 and a constant current source CS12 connected to the power supply voltage VCC, a P-channel MOS transistor M11 and a P-channel MOS transistor M12, and an amplifier. The circuit 20 is provided.

入力端子Vin1、Vin2は、電流検出対象の電気素子の両端に接続される端子であり、入力端子Vin1にトランジスタM12のゲートが接続されている。入力端子Vin2には、トランジスタM11のゲートが接続されている。   The input terminals Vin1 and Vin2 are terminals connected to both ends of the current detection target electric element, and the gate of the transistor M12 is connected to the input terminal Vin1. The gate of the transistor M11 is connected to the input terminal Vin2.

トランジスタM11のソースは、定電流源CS11の出力端子及び差動増幅回路20の一方の差動入力端子(−)に接続されている。トランジスタM12のソースは、定電流源CS12の出力端子及び差動増幅回路20の他方の差動入力端子(+)に接続されている。トランジスタ11のドレインとトランジスタ12のドレインとが、グランドGNDに接続されている。定電流源CS11と定電流源CS12とは、同じ電流値の電流を出力するように設定されている。   The source of the transistor M11 is connected to the output terminal of the constant current source CS11 and one differential input terminal (−) of the differential amplifier circuit 20. The source of the transistor M12 is connected to the output terminal of the constant current source CS12 and the other differential input terminal (+) of the differential amplifier circuit 20. The drain of the transistor 11 and the drain of the transistor 12 are connected to the ground GND. The constant current source CS11 and the constant current source CS12 are set to output currents having the same current value.

増幅回路20は、増幅率の温度依存特性が可変となっており、電流検出対象の電気素子の温度依存特性を打ち消して、該電気素子に流れる電流に相当する出力電流を生成する回路である。   The amplification circuit 20 is a circuit that has a variable temperature dependence characteristic of the amplification factor, cancels the temperature dependence characteristic of the current detection target electric element, and generates an output current corresponding to the current flowing through the electric element.

図2は、図1中の増幅回路20の構成例を示す回路図であり、図1中の要素と共通する要素には、図1と共通の符号を付している。
増幅回路20は、差動増幅部20aと、該差動増幅部20aと、増幅率設定部20b,20cとで構成されている。
2 is a circuit diagram showing a configuration example of the amplifier circuit 20 in FIG. 1. Elements common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
The amplifier circuit 20 includes a differential amplifier 20a, the differential amplifier 20a, and amplification factor setting units 20b and 20c.

差動増幅部20aは、4個のNチャネル型MOSトランジスタM21,M22,M23,M24と、2個のPチャネル型MOSトランジスタM25,M26と、定電流源CS25とを備えている。   The differential amplifier 20a includes four N-channel MOS transistors M21, M22, M23, and M24, two P-channel MOS transistors M25 and M26, and a constant current source CS25.

増幅率設定部20bは、電源電圧VCCとグランドGNDとの間に直列に接続された定電流源CS21と抵抗R21と定電流源CS22とで構成されている。増幅率設定部20cは、電源電圧VCCとグランドGNDとの間に直列に接続された定電流源CS23と抵抗R22と定電流源CS24とで構成されている。   The amplification factor setting unit 20b includes a constant current source CS21, a resistor R21, and a constant current source CS22 connected in series between the power supply voltage VCC and the ground GND. The amplification factor setting unit 20c includes a constant current source CS23, a resistor R22, and a constant current source CS24 connected in series between the power supply voltage VCC and the ground GND.

定電流源CS21と抵抗R21との接続点は、増幅回路20の一方の入力端子(−)を構成し、トランジスタM11のソースに接続されるとともに、差動増幅部20aのトランジスタM21のゲートに接続されている。また、定電流源CS22と抵抗21との接続点は、差動増幅部20aのトランジスタM22のゲートに接続されている。   The connection point between the constant current source CS21 and the resistor R21 constitutes one input terminal (−) of the amplifier circuit 20, is connected to the source of the transistor M11, and is connected to the gate of the transistor M21 of the differential amplifier 20a. Has been. The connection point between the constant current source CS22 and the resistor 21 is connected to the gate of the transistor M22 of the differential amplifier 20a.

定電流源CS23と抵抗R22との接続点は、増幅回路20の他方の入力端子(+)を構成し、トランジスタM12のソースに接続されるとともに、差動増幅部20aのトランジスタM23のゲートに接続されている。また、抵抗22と定電流源CS24との接続点は、差動増幅部20aのトランジスタM24のゲートに接続されている。   The connection point between the constant current source CS23 and the resistor R22 constitutes the other input terminal (+) of the amplifier circuit 20, is connected to the source of the transistor M12, and is connected to the gate of the transistor M23 of the differential amplifier 20a. Has been. The connection point between the resistor 22 and the constant current source CS24 is connected to the gate of the transistor M24 of the differential amplifier 20a.

差動増幅部20aのトランジスタM25のソースは、電源電圧VCCに接続され、トランジスタM25のドレインがトランジスタM21のドレイン及びトランジスタM24のドレインに接続されている。トランジスタM21のソース及びトランジスタM24のソースは、定電流源CS25を介してグランドGNDに接続されている。   The source of the transistor M25 of the differential amplifier 20a is connected to the power supply voltage VCC, and the drain of the transistor M25 is connected to the drain of the transistor M21 and the drain of the transistor M24. The source of the transistor M21 and the source of the transistor M24 are connected to the ground GND via the constant current source CS25.

トランジスタM26のソースは、電源電圧VCCに接続され、トランジスタM26のドレインがトランジスタM23のドレイン及びトランジスタM22のドレインに接続されている。トランジスタM23のソース及びトランジスタM22のソースは、定電流源CS25を介してグランドGNDに接続されている。
トランジスタM25のゲート及びトランジスタM26のゲートは、トランジスタM21のドレインに接続されている。トランジスタM26のドレインは、出力端子Ioに接続されている。出力端子Ioは、電流検出対象の電気素子に流れる電流に対応する検出信号Soutを出力する端子である。
増幅率設定部20b及び増幅率設定部20cは、差動増幅部20aの増幅率を設定する回路であり、各定電流源回路CS21〜CS24の出力電流がその増幅率を設定する制御電流になる。
図3は、増幅率設定部20b及び増幅率設定部20cの回路例を示す図である。
The source of the transistor M26 is connected to the power supply voltage VCC, and the drain of the transistor M26 is connected to the drain of the transistor M23 and the drain of the transistor M22. The source of the transistor M23 and the source of the transistor M22 are connected to the ground GND via the constant current source CS25.
The gate of the transistor M25 and the gate of the transistor M26 are connected to the drain of the transistor M21. The drain of the transistor M26 is connected to the output terminal Io. The output terminal Io is a terminal that outputs a detection signal Sout corresponding to a current flowing through an electric element that is a current detection target.
The amplification factor setting unit 20b and the amplification factor setting unit 20c are circuits for setting the amplification factor of the differential amplification unit 20a, and the output currents of the constant current source circuits CS21 to CS24 become control currents for setting the amplification factor. .
FIG. 3 is a diagram illustrating circuit examples of the amplification factor setting unit 20b and the amplification factor setting unit 20c.

図3の回路は、基準電流発生回路30を備え、基準電流発生回路30は、可変電圧源V31を備えている。
可変電圧源V31は、出力電圧を任意に調整することができる電圧源であり、その陽極から出力する出力電圧は、演算増幅器(以下、オペアンプという)OP31の負の入力端子(−)とオペアンプOP32の負の入力端子(−)とに供給される。可変電圧源V31の陰極は、グランドGNDに接続されている。
The circuit of FIG. 3 includes a reference current generation circuit 30, and the reference current generation circuit 30 includes a variable voltage source V31.
The variable voltage source V31 is a voltage source that can arbitrarily adjust the output voltage. The output voltage output from the anode of the variable voltage source V31 is a negative input terminal (−) of an operational amplifier (hereinafter referred to as an operational amplifier) OP31 and an operational amplifier OP32. Negative input terminal (−). The cathode of the variable voltage source V31 is connected to the ground GND.

オペアンプOP31の正の入力端子(+)は、Pチャネル型MOSトランジスタM31のドレインと抵抗R31の一端とに接続されている。抵抗R31の他端は、グランドGNDに接続されている。オペアンプOP31の出力端子は、トランジスタM31とPチャネル型MOSトランジスタM32のゲートに共通に接続されている。   The positive input terminal (+) of the operational amplifier OP31 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor M31 and one end of the resistor R31. The other end of the resistor R31 is connected to the ground GND. The output terminal of the operational amplifier OP31 is commonly connected to the gates of the transistor M31 and the P-channel MOS transistor M32.

トランジスタM31のソースとトランジスタM32のソースとは電源電圧VCCに共通に接続されており、トランジスタM31とトランジスタM32とは、ミラー回路を構成している。   The source of the transistor M31 and the source of the transistor M32 are commonly connected to the power supply voltage VCC, and the transistor M31 and the transistor M32 constitute a mirror circuit.

オペアンプOP32の正の入力端子(+)は、Pチャネル型MOSトランジスタM33のドレインと抵抗R32の一端に接続され、抵抗R32の他端は、グランドGNDに接続されている。オペアンプOP32の出力端子は、トランジスタM33とPチャネル型MOSトランジスタM34のゲートに共通に接続されている。
抵抗R31及び抵抗R32とは、素子温度がT0のときに抵抗値が等しく、その温度依存特性が互いに異なる。
The positive input terminal (+) of the operational amplifier OP32 is connected to the drain of the P-channel MOS transistor M33 and one end of the resistor R32, and the other end of the resistor R32 is connected to the ground GND. The output terminal of the operational amplifier OP32 is commonly connected to the gates of the transistor M33 and the P-channel MOS transistor M34.
The resistor R31 and the resistor R32 have the same resistance value when the element temperature is T0, and their temperature-dependent characteristics are different from each other.

トランジスタM33のソースとトランジスタM34のソースとは電源電圧VCCに接続されており、トランジスタM33とトランジスタM34とは、ミラー回路を構成している。トランジスタM34のドレインは、Nチャネル型MOSトランジスタM35のドレインに接続されている。   The source of the transistor M33 and the source of the transistor M34 are connected to the power supply voltage VCC, and the transistor M33 and the transistor M34 constitute a mirror circuit. The drain of the transistor M34 is connected to the drain of the N-channel MOS transistor M35.

トランジスタM35のドレイン及びゲートとNチャネル型MOSトランジスタM36のゲートとは接続されており、トランジスタM35とトランジスタM36とは、ミラー回路を構成している。トランジスタM35のソースとトランジスタM36のソースとは、グランドGNDに接続されている。   The drain and gate of the transistor M35 and the gate of the N-channel MOS transistor M36 are connected, and the transistor M35 and the transistor M36 constitute a mirror circuit. The source of the transistor M35 and the source of the transistor M36 are connected to the ground GND.

基準電流発生回路30のトランジスタM32のドレインとトランジスタM36のドレインとが、Nチャネル型MOSトランジスタM41のドレイン及びゲートとNチャネル型MOSトランジスタM42,M43,M44のゲートとに、接続されている。
各トランジスタM41〜M44のソースはグランドGNDに共通に接続され、これらのトランジスタM41〜M44がミラー回路を形成している。
The drain of the transistor M32 and the drain of the transistor M36 of the reference current generating circuit 30 are connected to the drain and gate of the N-channel MOS transistor M41 and the gates of the N-channel MOS transistors M42, M43, and M44.
The sources of the transistors M41 to M44 are commonly connected to the ground GND, and these transistors M41 to M44 form a mirror circuit.

トランジスタM42のドレインが、Pチャネル型MOSトランジスタM45のドレイン及びゲートと、Pチャネル型MOSトランジスタM46,M47のゲートとに接続されている。各トランジスタM45〜M47のソースは、電源電圧VCCに接続され、トランジスタM45〜M47がミラー回路を形成している。   The drain of the transistor M42 is connected to the drain and gate of the P-channel MOS transistor M45 and the gates of the P-channel MOS transistors M46 and M47. The sources of the transistors M45 to M47 are connected to the power supply voltage VCC, and the transistors M45 to M47 form a mirror circuit.

トランジスタM43のドレインとトランジスタM46のドレインとの間に、抵抗R21が接続され、トランジスタM44のドレインとトランジスタM47のドレインとの間に、抵抗R22が接続されている。即ち、基準電流発生回路30及びトランジスタM41〜M47が、定電流源回路CS21〜CS24を構成している。   A resistor R21 is connected between the drain of the transistor M43 and the drain of the transistor M46, and a resistor R22 is connected between the drain of the transistor M44 and the drain of the transistor M47. That is, the reference current generating circuit 30 and the transistors M41 to M47 constitute constant current source circuits CS21 to CS24.

定電流源CS21、定電流源CS22、定電流源CS23及び定電流源CS24の出力電流は、同じ電流値に設定され、抵抗R21と抵抗R22は、同じ抵抗値に設定されている。   The output currents of the constant current source CS21, constant current source CS22, constant current source CS23, and constant current source CS24 are set to the same current value, and the resistors R21 and R22 are set to the same resistance value.

次に、図1〜図3によって示された電流検出回路の動作を説明する。
入力端子Vin1、Vin2は、電流検出を行う対象の電気素子の端子に接続される。
Next, the operation of the current detection circuit shown in FIGS. 1 to 3 will be described.
The input terminals Vin1 and Vin2 are connected to a terminal of an electric element that is a current detection target.

ここで、定電流源CS11の出力電流と定電流源CS12の出力電流は、同じ電流値に設定されているとともに、増幅回路20の差動入力端子は、ハイインピーダンスになっている。これにより、トランジスタM11を流れる電流と、トランジスタM12を流れる電流が等しくなるので、トランジスタM11のゲート・ソース間電圧と、トランジスタM12のゲート・ソース間電圧は等しくなる。   Here, the output current of the constant current source CS11 and the output current of the constant current source CS12 are set to the same current value, and the differential input terminal of the amplifier circuit 20 has a high impedance. As a result, the current flowing through the transistor M11 and the current flowing through the transistor M12 become equal, so the gate-source voltage of the transistor M11 and the gate-source voltage of the transistor M12 are equal.

従って、トランジスタM11のソースとトランジスタM12のソースとの電位差は、トランジスタM11のゲート及びトランジスタM12のゲートの電位差と等しくなり、トランジスタM11オヨわびトランジスタM12で付加されるオフセット電圧は、定電流源CS11,CS12の出力電流で決定される。つまり、増幅回路20の差動入力端子(+),(−)には、電流検出対象の両端子間の電圧が入力にされ、トランジスタM11とトランジスタM12のゲート・ソース間電圧は、定電流源CS11,CS12の出力電流で決定される。   Therefore, the potential difference between the source of the transistor M11 and the source of the transistor M12 is equal to the potential difference between the gate of the transistor M11 and the gate of the transistor M12, and the offset voltage applied by the transistor M11 and the transistor M12 is constant current sources CS11, It is determined by the output current of CS12. That is, the differential input terminals (+) and (−) of the amplifier circuit 20 are input with the voltage between both terminals to be detected, and the voltage between the gate and source of the transistors M11 and M12 is a constant current source. It is determined by the output current of CS11 and CS12.

増幅回路20中の差動増幅部20aは、電流検出対象の両端の電圧の差動増幅を行う。増幅回路20の増幅率は、温度依存特性を有する制御電流に基づいて調整される。この温度依存性を有する制御電流の温度依存特性は、電流検出を行う対象である電気素子の温度依存性、及び増幅回路20の温度依存性を打消すように設定される。   The differential amplifier 20a in the amplifier circuit 20 performs differential amplification of the voltage across the current detection target. The amplification factor of the amplifier circuit 20 is adjusted based on a control current having temperature dependent characteristics. The temperature dependence characteristic of the control current having the temperature dependence is set so as to cancel the temperature dependence of the electric element that is the target of current detection and the temperature dependence of the amplifier circuit 20.

例えば、トランジスタM21のゲートに電圧v1が入力され、トランジスタM23のゲートに電圧v2が入力された場合に、出力端子Ioから出力される検出信号Soutについて説明する。   For example, the detection signal Sout output from the output terminal Io when the voltage v1 is input to the gate of the transistor M21 and the voltage v2 is input to the gate of the transistor M23 will be described.

定電流源CS21、定電流源CS22、定電流源CS23及び定電流源CS24の出力電流の電流値をIk、抵抗R21及び抵抗R22の抵抗値をRkとすれば、抵抗R21及び抵抗R22における電圧降下Vkは、次式で与えられる。
Vk=IkRk (1)
If the current values of the output currents of the constant current source CS21, constant current source CS22, constant current source CS23 and constant current source CS24 are Ik, and the resistance values of the resistors R21 and R22 are Rk, the voltage drop in the resistors R21 and R22 Vk is given by the following equation.
Vk = IkRk (1)

トランジスタM21、トランジスタM22、トランジスタM23及びトランジスタM24のソースの電位をVsすれば、トランジスタM21のドレイン電流I21、トランジスタM22のドレイン電流の電流値をI22、トランジスタM23のドレイン電流I23、NチャンネルMOSトランジスタM24のドレイン電流I24は、次式で与えられる。
I21=K(v1−Vs−Vt) (2)
I22=K(v1−Vk−Vs−Vt) (3)
I23=K(v2−Vs−Vt) (4)
I24=K(v2−Vk−Vs−Vt) (5)
If the source potentials of the transistors M21, M22, M23, and M24 are Vs, the drain current I21 of the transistor M21, the current value of the drain current of the transistor M22 are I22, the drain current I23 of the transistor M23, and the N-channel MOS transistor M24. The drain current I24 is given by the following equation.
I21 = K (v1-Vs-Vt) 2 (2)
I22 = K (v1-Vk-Vs-Vt) 2 (3)
I23 = K (v2-Vs-Vt) 2 (4)
I24 = K (v2-Vk-Vs-Vt) 2 (5)

式(2)〜(4)で、Vtは各トランジスタM21〜M24の閾値電圧であり、Kは次式で与えられる。
K=(μCox/2)(W/L) (6)
式(6)で、μはトランジスタM21〜M24の移動度、CoxはトランジスタM21〜M24の単位面積あたりのゲート容量であり、Wはゲート幅であり、Lはゲート長である。
In Expressions (2) to (4), Vt is a threshold voltage of each of the transistors M21 to M24, and K is given by the following expression.
K = (μCox / 2) (W / L) (6)
In Expression (6), μ is the mobility of the transistors M21 to M24, Cox is the gate capacitance per unit area of the transistors M21 to M24, W is the gate width, and L is the gate length.

トランジスタM25とトランジスタM26とは、ミラー回路を構成しており、トランジスタM25のドレインには、トランジスタM21及びトランジスタM24のドレインが接続され、トランジスタM26のドレインには、トランジスタM22及びトランジスタM23のドレインが接続されている。従って、出力端子Ioから出力される検出信号Soutは次式で与えられる。
Sout=(I21+I24)−(I22+I23) (7)
式(7)に式(2)〜(5)を代入すれば、次式が得られる。
Sout=2KVk(v1−v2) (8)
The transistors M25 and M26 form a mirror circuit. The drain of the transistor M25 is connected to the drains of the transistors M21 and M24, and the drain of the transistor M26 is connected to the drains of the transistors M22 and M23. Has been. Therefore, the detection signal Sout output from the output terminal Io is given by the following equation.
Sout = (I21 + I24) − (I22 + I23) (7)
Substituting the equations (2) to (5) into the equation (7), the following equation is obtained.
Sout = 2KVk (v1-v2) (8)

ここで、式(8)に式(1)及び式(6)を代入し、Vin1、Vin2が接続される電気素子での電圧降下をΔVとすれば、次式が得られる。
Sout=2(μCox/2)(W/L)IkRkΔV (9)
式(9)から分かるように、電流検出回路の増幅率は、電流値Ikにより適宜設定することができる。つまり、定電流源CS21、定電流源CS22、定電流源CS23及び定電流源CS24の出力電流が、電流検出回路の増幅率を設定する制御電流になる。
Here, when Expression (1) and Expression (6) are substituted into Expression (8) and the voltage drop at the electric element to which Vin1 and Vin2 are connected is ΔV, the following expression is obtained.
Sout = 2 (μCox / 2) (W / L) IkRkΔV (9)
As can be seen from the equation (9), the amplification factor of the current detection circuit can be appropriately set by the current value Ik. That is, the output currents of the constant current source CS21, constant current source CS22, constant current source CS23, and constant current source CS24 are control currents that set the amplification factor of the current detection circuit.

更に、本発明に係る電流検出回路では、制御電流の温度依存特性(電流値Ikの温度依存特性)を調整することにより、電気素子での電圧降下ΔVの温度依存性、及び増幅回路20の温度依存性を排除している。つまり、電圧降下ΔV、MOSトランジスタの移動度μ及び抵抗値Rkを打消すようにIkの温度依存特性を調整している。従って、温度依存性がほとんど検出号信号Soutを得ることができる。   Furthermore, in the current detection circuit according to the present invention, the temperature dependence characteristic of the control current (temperature dependence characteristic of the current value Ik) is adjusted, whereby the temperature dependence of the voltage drop ΔV in the electric element and the temperature of the amplifier circuit 20 are adjusted. The dependency is eliminated. That is, the temperature dependence characteristics of Ik are adjusted so as to cancel out the voltage drop ΔV, the mobility μ of the MOS transistor, and the resistance value Rk. Therefore, it is possible to obtain the detection signal Sout having almost temperature dependency.

ここで、増幅回路20で、増幅率の設定と温度依存性の排除に関与している増幅率設定部20b,20cの動作を説明する。
基準電流発生回路30中の可変電圧源V31の出力電圧は、各オペアンプOP31とオペアンプOP32の負の入力端子(−)に供給されているので、オペアンプOP31の正の入力端子(+)に接続された抵抗R31と、オペアンプOP32の正の入力端子(+)に接続された抵抗R32とには、可変電圧源V31の出力電圧と等しい電圧が印加される。可変電圧源V31の出力電圧をVx、抵抗R31の抵抗値をRa、抵抗R32の抵抗値をRbとすれば、抵抗R31を流れる電流I31及び抵抗R32を流れる電流I32は次式(10),(11)で与えられる。
I31=Vx/Ra……(10)
I32=Vx/Rb……(11)
Here, the operation of the amplification factor setting units 20b and 20c involved in the amplification circuit 20 in setting the amplification factor and eliminating temperature dependence will be described.
Since the output voltage of the variable voltage source V31 in the reference current generating circuit 30 is supplied to the negative input terminal (−) of each operational amplifier OP31 and operational amplifier OP32, it is connected to the positive input terminal (+) of the operational amplifier OP31. A voltage equal to the output voltage of the variable voltage source V31 is applied to the resistor R31 and the resistor R32 connected to the positive input terminal (+) of the operational amplifier OP32. If the output voltage of the variable voltage source V31 is Vx, the resistance value of the resistor R31 is Ra, and the resistance value of the resistor R32 is Rb, the current I31 flowing through the resistor R31 and the current I32 flowing through the resistor R32 are expressed by the following equations (10), ( 11).
I31 = Vx / Ra (10)
I32 = Vx / Rb (11)

基準電流発生回路30は、素子温度がT0のときに抵抗値が等しく、温度依存特性が異なる抵抗R31と抵抗R32とを用いている。ここで、抵抗R31の温度係数をKa、抵抗R32の温度係数をKb、各抵抗の素子温度をT、抵抗R31と抵抗R32の抵抗値が等しくなるときの抵抗値をR0とすれば、式(10)の電流I31及び式(11)の電流I32は次式(12),(13)で与えられる。   The reference current generating circuit 30 uses a resistor R31 and a resistor R32 that have the same resistance value when the element temperature is T0 and have different temperature-dependent characteristics. Here, if the temperature coefficient of the resistor R31 is Ka, the temperature coefficient of the resistor R32 is Kb, the element temperature of each resistor is T, and the resistance value when the resistance values of the resistors R31 and R32 are equal is R0, the equation ( The current I31 of 10) and the current I32 of formula (11) are given by the following formulas (12) and (13).

I31=Vx/R0{1+Ka(T−T0)}……(12)
I32=Vx/R0{1+Kb(T−T0)}……(13)
トランジスタM31とトランジスタM32とはミラー回路を構成しているので、トランジスタM32のドレイン電流I33は、抵抗R31を流れる電流I31と等しくなる。トランジスタM33とトランジスタM34はミラー回路を構成しているので、トランジスタM34のドレイン電流I34は、抵抗R32を流れる電流I32と等しくなる。トランジスタM34のドレインは、トランジスタM35のドレインに接続されているので、トランジスタM34のドレイン電流I34が、トランジスタM35のドレイン電流になる。
I31 = Vx / R0 {1 + Ka (T−T0)} (12)
I32 = Vx / R0 {1 + Kb (T−T0)} (13)
Since the transistor M31 and the transistor M32 form a mirror circuit, the drain current I33 of the transistor M32 is equal to the current I31 flowing through the resistor R31. Since the transistor M33 and the transistor M34 constitute a mirror circuit, the drain current I34 of the transistor M34 is equal to the current I32 flowing through the resistor R32. Since the drain of the transistor M34 is connected to the drain of the transistor M35, the drain current I34 of the transistor M34 becomes the drain current of the transistor M35.

トランジスタM35とトランジスタM36はミラー回路を構成しているので、トランジスタM36のドレイン電流I35は、NチャンネルMOSトランジスタM35のドレイン電流I34と等しくなる。基準電流発生回路30からは、トランジスタM32のドレイン電流I33とトランジスタM36のドレイン電流I35の差分電流I30が出力される。差分電流I30は、次式(14)で与えられる。
I30=I33−I35=I31−I32……(14)
Since the transistor M35 and the transistor M36 constitute a mirror circuit, the drain current I35 of the transistor M36 is equal to the drain current I34 of the N-channel MOS transistor M35. The reference current generating circuit 30 outputs a differential current I30 between the drain current I33 of the transistor M32 and the drain current I35 of the transistor M36. The differential current I30 is given by the following equation (14).
I30 = I33-I35 = I31-I32 (14)

式(14)に式(12)及び式(13)を代入すれば、次式(15)が得られる。
I30=Vx(Kb−Ka)(T−T0)/[R0{1+(Kb+Ka)(T−T0)+KbKa(T−T0)}]……(15)
ここで、使用時の温度範囲で、次式(16)を満足するように抵抗R31の温度係数Kaと抵抗R32の温度係数Kbを設定することが好ましい。
Substituting Equation (12) and Equation (13) into Equation (14) yields the following Equation (15).
I30 = Vx (Kb−Ka) (T−T0) / [R0 {1+ (Kb + Ka) (T−T0) + KbKa (T−T0) 2 }] (15)
Here, it is preferable to set the temperature coefficient Ka of the resistor R31 and the temperature coefficient Kb of the resistor R32 so as to satisfy the following expression (16) in the temperature range during use.

1≫(Kb+Ka)(T−T0)+KbKa(T−T0)……(16)
式(16)をほぼ満足する範囲では、式(15)は次式(17)のように近似できる。
I30=Vx(Kb−Ka)(T−T0)/R0……(17)
式(17)からも分かるように、出力電流I30は、T=T0のときに0(零)になり、差分電流I30の温度変化率(dI30/dT)は、次式(18)で与えられる。
dI30/dT=Vx(Kb−Ka)/R0 ……(18)
1 >> (Kb + Ka) (T−T0) + KbKa (T−T0) 2 (16)
As long as the expression (16) is substantially satisfied, the expression (15) can be approximated as the following expression (17).
I30 = Vx (Kb−Ka) (T−T0) / R0 (17)
As can be seen from the equation (17), the output current I30 becomes 0 (zero) when T = T0, and the temperature change rate (dI30 / dT) of the differential current I30 is given by the following equation (18). .
dI30 / dT = Vx (Kb−Ka) / R0 (18)

式(18)からも分かるように差分電流I30の温度変化率(dIout/dT)つまり温度依存特性は、可変電圧源V31の出力電圧Vxを変化させることにより任意に調整することができる。   As can be seen from the equation (18), the temperature change rate (dIout / dT) of the differential current I30, that is, the temperature dependence characteristic, can be arbitrarily adjusted by changing the output voltage Vx of the variable voltage source V31.

そこで、本実施形態では、可変電圧源V31の出力電圧Vxを調整し、差分電流l30の温度依存特性を、電流検出対象の電気素子及び増幅回路20における温度依存特性を打ち消す特性に設定している。   Therefore, in this embodiment, the output voltage Vx of the variable voltage source V31 is adjusted, and the temperature-dependent characteristic of the differential current l30 is set to a characteristic that cancels the temperature-dependent characteristic of the electric element to be detected and the amplifier circuit 20. .

差分電流I30は、トランジスタM41のドレインに入力される。トランジスタM42、トランジスタM43及びトランジスタM44のドレイン電流は、差分電流I30と等しくなる。一方、トランジスタM42のドレインは、トランジスタM45のドレインに接続されているので、各トランジスタM45〜M47のドレイン電流も、差分電流I30と等しくなる。   The differential current I30 is input to the drain of the transistor M41. The drain currents of the transistors M42, M43, and M44 are equal to the differential current I30. On the other hand, since the drain of the transistor M42 is connected to the drain of the transistor M45, the drain currents of the transistors M45 to M47 are also equal to the differential current I30.

トランジスタM43,M44,M46,M47のドレイン電流は、定電流源CS21〜CS24の出力電流であり、抵抗R21或いはR22を流れることで差動増幅部20aにおける増幅率を設定する制御電流になる。これらの制御電流は、差分電流I30の温度依存特性を持ち、電流検出対象の電気素子の温度依存特性と増幅回路20における温度依存特性を打ち消す。そのため、増幅回路20が出力する検出信号Soutが、温度に依存して変化しないものとなる。即ち、検出信号Soutは、電気素子に流れる電流に相当する信号になると共に、温度変化によって変化しない精度の高い信号になる。   The drain currents of the transistors M43, M44, M46, and M47 are output currents of the constant current sources CS21 to CS24, and become control currents that set the amplification factor in the differential amplifier 20a by flowing through the resistor R21 or R22. These control currents have a temperature-dependent characteristic of the differential current I30, and cancel the temperature-dependent characteristic of the electric element to be detected and the temperature-dependent characteristic in the amplifier circuit 20. Therefore, the detection signal Sout output from the amplifier circuit 20 does not change depending on the temperature. In other words, the detection signal Sout is a signal corresponding to the current flowing through the electric element and is a highly accurate signal that does not change due to a temperature change.

尚、本発明の電流検出回路は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。その変形例と、本発明の電流検出回路の種々の使用法とを記す。   The current detection circuit of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. The modification and various uses of the current detection circuit of the present invention will be described.

(1) 電流検出対象の電気素子としては、電流変化に応じて電圧降下が変化する電気素子であればよく、一般的な電気素子や、半導体素子としての抵抗、トランジスタ、ダイオード等が考えられる。
図4は、電源装置の出力段を示した回路図である。
図4のように、Nチャネル型MOSトランジスタM51,M52と、インダクタL51と、コンデンサC51と、ダイオードD51とを備える電源装置の出力段において、トランジスタM52を流れる電流を検出する場合には、トランジスタM52のドレイン、ソースに、図1及び図2に示した電流検出回路の入力端子Vin1、Vin2を接続する。
(1) The electric element that is a current detection target may be an electric element whose voltage drop changes in accordance with a change in current, and may be a general electric element, a resistor as a semiconductor element, a transistor, a diode, or the like.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an output stage of the power supply device.
As shown in FIG. 4, in the case of detecting the current flowing through the transistor M52 at the output stage of the power supply device including the N-channel MOS transistors M51 and M52, the inductor L51, the capacitor C51, and the diode D51, the transistor M52 Are connected to the input terminals Vin1 and Vin2 of the current detection circuit shown in FIGS.

尚、トランジスタM51とトランジスタM52は独立してオン、オフし、双方がオフ状態の時は、ダイオードD51を介してインダクタンスL51とコンデンサC52に電流を流している。従って、トランジスタM52を流れる電流を検出する場合には、トランジスタM52がオンしている期間に、ドレイン、ソース間の電圧をサンプリングして電流値を求める。   Note that the transistor M51 and the transistor M52 are independently turned on and off, and when both are turned off, a current is passed through the inductor L51 and the capacitor C52 via the diode D51. Therefore, when detecting the current flowing through the transistor M52, the current value is obtained by sampling the voltage between the drain and the source while the transistor M52 is on.

電流検出対象の電気素子が抵抗の場合には、その両端に入力端子Vin1、Vin2を接続する。電流検出対象の電気素子がダイオードの場合には、そのアノードとカソードとに入力端子Vin1、Vin2を接続する。電流検出対象の電気素子がバイポーラトランジスタの場合には、そのコレクタとエミッタに入力端子Vin1、Vin2を接続する。   When the electric element to be detected is a resistor, input terminals Vin1 and Vin2 are connected to both ends thereof. When the electric element to be detected is a diode, input terminals Vin1 and Vin2 are connected to the anode and the cathode. When the electric element to be detected is a bipolar transistor, input terminals Vin1 and Vin2 are connected to the collector and emitter thereof.

(2)電流検出対象の電気素子の代わりに、複数の素子からなる電気回路に流れる電流を検出してもよい。   (2) Instead of an electric element that is a current detection target, a current flowing through an electric circuit including a plurality of elements may be detected.

(3)上記実施形態では、検出信号Soutにおける温度依存特性をなくしたが、所定の温度依存特性を持たせることも可能である。   (3) In the above embodiment, the temperature dependence characteristic in the detection signal Sout is eliminated, but it is also possible to have a predetermined temperature dependence characteristic.

(4)基準電流検出回路30における抵抗R31,R32を、電流検出対象の電気素子と同じ種類の素子に変更することが可能である。このようにすると、検出信号Soutにおける温度依存特性を広範囲で打ち消しやすくなる。   (4) The resistors R31 and R32 in the reference current detection circuit 30 can be changed to the same type of element as the electric element to be detected. In this way, it becomes easy to cancel the temperature dependence characteristics in the detection signal Sout over a wide range.

本発明の実施形態に係る電流検出回路を示す構成図である。It is a block diagram which shows the current detection circuit which concerns on embodiment of this invention. 図1中の増幅回路の構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of an amplifier circuit in FIG. 1. 増幅率設定部の回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of an amplification factor setting part. 電源装置の出力段を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the output stage of the power supply device.

符号の説明Explanation of symbols

20 増幅回路
20a 差動増幅部
20b 増幅率設定部
20c 増幅率設定部
30 基準電流発生回路
Vin1,Vin2 入力端子
Sout 検出信号
20 amplifying circuit 20a differential amplifying unit 20b gain setting unit 20c gain setting unit 30 reference current generating circuit Vin1, Vin2 input terminal Sout detection signal

Claims (17)

電流検出対象の2端子回路の両端の端子間電圧から、該2端子回路に流れる検出対象電流を検出する電流検出回路であって、
前記2端子回路の両端の端子間電圧を入力する1対の入力段と、
前記入力段から入力された端子間電圧を制御信号に基づく増幅率で増幅し、前記検出対象電流に対応する検出信号を生成する増幅回路と、
温度依存特性が調整可能な前記制御信号を発生し、該制御信号の温度依存特性を前記検出信号の温度依存特性に反映させる増幅率設定部と、を備え、
前記増幅率設定部は、
度係数の異なる一対の素子に共通の電位に応じた電圧を印加する手段と、
該共通の電位に応じた電圧に応じて該一対の素子のそれぞれに流れる電流の差分に依存する温度依存特性を有する差分電流を生成する手段と、
該差分電流を受けると共に該差分電流に対応しかつ該差分電流の温度依存特性が反映される前記制御信号を生成して前記増幅回路の前記1対の入力段に与える手段とを有し、
前記増幅率設定部は、前記一対の素子に印加する前記共通の電位に応じた電圧により、前記一対の素子のそれぞれに流れる電流の差分に依存する差分電流の温度特性を調整すると共に、前記検出信号における温度依存特性を調整することを特徴とする電流検出回路。
A current detection circuit for detecting a detection target current flowing in the two-terminal circuit from a voltage between terminals of the two-terminal circuit of the current detection target;
A pair of input stages for inputting a voltage between terminals at both ends of the two-terminal circuit;
An amplifying circuit for amplifying the inter-terminal voltage input from the input stage with an amplification factor based on a control signal, and generating a detection signal corresponding to the detection target current;
An amplification factor setting unit that generates the control signal having an adjustable temperature-dependent characteristic and reflects the temperature-dependent characteristic of the control signal in the temperature-dependent characteristic of the detection signal;
The amplification factor setting unit
It means for applying a voltage corresponding to a common potential different pair of elements having temperature coefficients,
Means for generating a differential current having a temperature-dependent characteristic that depends on a difference between currents flowing in each of the pair of elements according to a voltage according to the common potential;
Means for receiving the differential current and generating the control signal corresponding to the differential current and reflecting the temperature-dependent characteristic of the differential current and supplying the control signal to the pair of input stages of the amplifier circuit;
The amplification factor setting unit adjusts a temperature characteristic of a differential current depending on a difference between currents flowing in each of the pair of elements by a voltage according to the common potential applied to the pair of elements, and the detection A current detection circuit characterized by adjusting a temperature dependence characteristic in a signal.
前記一対の素子に印加する共通の電位に応じた電圧により、前記差分電流の温度依存特性が、前記検出信号における温度依存特性を打ち消すように調整されていることを特徴とする請求項1に記載の電流検出回路。The temperature-dependent characteristic of the differential current is adjusted so as to cancel out the temperature-dependent characteristic in the detection signal by a voltage corresponding to a common potential applied to the pair of elements. Current detection circuit. 前記増幅率設定部は、
温度係数の異なる前記一対の素子と、
前記共通の電位を生成する可変電源と、
前記可変電源の生成する共通の電位から前記一対の素子に印加する共通の電位に応じた電圧を生成して該一対の素子に印加する印加手段と、
前記共通の電位に応じた電圧が前記一対の素子に印加されることにより、一対の素子に流れる電流に対応する電流をそれぞれ流す第1及び第2の電流源と、
前記第1の電流源の流す電流と前記第2の電流源の流す電流の差分に相当する前記差分電流を生成すると共に該差分電流に対応する信号を出力する差分電流生成回路と、
前記差分電流生成回路の出力する信号に基づき前記差分電流に相当する電流をそれぞれ流す第3、第4、第5及び第6の電流源とを有し、
前記第3の電流源及び前記第5の電流源は、第1の固定電位と該第1の固定電位より低い第2の固定電位との間に直列に接続されると共に、該第3の電流源と該第5の電流源との間には第1の抵抗が接続され、該第1の抵抗の一端が前記一対の入力段の一方に接続され、
前記第4の電流源及び前記第6の電流源は、前記第1の固定電位と前記第2の固定電位との間に直列に接続されると共に、該第4の電流源と該第6の電流源との間には第2の抵抗が接続され、該第2の抵抗の一端が前記一対の入力段の他方に接続され、
前記可変電源の生成する共通の電位に依存して前記第1及び前記第2の電流源に流れる電流の差分に相当する前記差分電流を調整することにより、前記検出信号における温度依存特性を調整することを特徴とする請求項1に記載の電流検出回路。
The amplification factor setting unit
The pair of elements having different temperature coefficients;
A variable power supply for generating the common potential ;
Applying means for generating a voltage corresponding to a common potential applied to the pair of elements from a common potential generated by the variable power source and applying the voltage to the pair of elements;
By voltage corresponding to the common potential is applied to the pair of elements, and the first and second current sources supplying a current corresponding to the current flowing through the pair of elements respectively,
A differential current generating circuit that generates the differential current corresponding to the difference between the current flowing through the first current source and the current flowing through the second current source and outputs a signal corresponding to the differential current;
And a third, fourth, electrodeposition of the fifth and sixth current sources supplying a current corresponding to the differential current based on the signal output of the differential current generating circuit, respectively,
Said third current source and the fifth current source is connected in series between the lower than the first fixed potential the fixed potential and the first second fixed potential, said third between the current source and said fifth current source being connected to the first resistor, one end of the resistor of the first is connected to one of said pair of input stage,
Said fourth current source and the sixth current source, the first is connected in series between a fixed potential and said second fixed potential, said fourth current source and said between the sixth current source being connected to the second resistor, one end of the resistor of the second is connected to the other of said pair of input stage,
By adjusting the difference current corresponding to the difference of the current flowing depending on a common potential generating the variable power supply to said first and said second current source, adjusting the temperature dependence of the detection signal current detecting circuit according to claim 1, characterized in that.
前記可変電源の生成する共通の電位に依存して前記第1及び前記第2の電流源に流れる電流の差分に相当する前記差分電流を調整することにより、前記検出信号における温度依存特性を打ち消すように調整することを特徴とする請求項3に記載の電流検出回路。By adjusting the differential current corresponding to the difference between the currents flowing through the first and second current sources depending on a common potential generated by the variable power supply, the temperature dependent characteristic in the detection signal is canceled out. The current detection circuit according to claim 3, wherein the current detection circuit is adjusted. 前記第1の固定電位が電源電位であり、前記第2の固定電位が接地電位である請求項3または4に記載の電流検出回路。The current detection circuit according to claim 3 or 4, wherein the first fixed potential is a power supply potential, and the second fixed potential is a ground potential. 前記一対の素子が抵抗素子であり、その抵抗値がある温度で同一であることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の電流検出回路。 The current detection circuit according to claim 3, wherein the pair of elements are resistance elements, and the resistance values are the same at a certain temperature. 前記第1及び前記第2の抵抗は同じ抵抗値を有することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の電流検出回路。 The current detection circuit according to any one of claims 3 to 6 first and the second resistor are characterized by having the same resistance value. 前記第3及び前記第4の電流源は同一の電流を流し、前記第5及び前記第6の電流源は同一の電流を流すことを特徴とする請求項3乃至7のいずれか1項に記載の電流検出回路。 The third and the fourth current source has the same current flows, any one of claims 3 to 7 wherein the fifth and the sixth current source is characterized by passing the same current The current detection circuit described in 1. 前記第3、前記第4、前記第5及び前記第6の電流源は同一の電流を流すことを特徴とする請求項に記載の電流検出回路。 The third, the fourth, the fifth and the sixth current source are current detection circuit according to claim 8, characterized in that flow the same current. 前記電流検出対象の2端子回路は、1電気素子であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電流検出回路。 The current two-terminal circuit to be detected, the current detection circuit according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the first electrical element. 前記電気素子は、抵抗であることを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。 The current detection circuit according to claim 10 , wherein the electric element is a resistor. 前記電気素子は、半導体素子であることを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。 The current detection circuit according to claim 10 , wherein the electrical element is a semiconductor element. 前記電気素子は、半導体基板に形成された抵抗素子であることを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。 The current detection circuit according to claim 10 , wherein the electrical element is a resistance element formed on a semiconductor substrate. 前記電気素子は、MOSトランジスタであり、
前記入力段は、前記MOSトランジスタのドレインとソースとの間の端子間電圧を入力することを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。
The electrical element is a MOS transistor,
The current detection circuit according to claim 10 , wherein the input stage inputs a terminal voltage between a drain and a source of the MOS transistor.
前記電気素子は、ダイオードであり、
前記入力段は、前記ダイオードのアノードとカソードとの間の端子間電圧を入力することを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。
The electrical element is a diode;
The current detection circuit according to claim 10 , wherein the input stage inputs a voltage between terminals between an anode and a cathode of the diode.
前記電気素子は、バイポーラトランジスタであり、
前記入力段は、前記バイポーラトランジスタのコレクタとエミッタとの間の端子間電圧を入力することを特徴とする請求項10に記載の電流検出回路。
The electrical element is a bipolar transistor;
The current detection circuit according to claim 10 , wherein the input stage inputs a terminal voltage between a collector and an emitter of the bipolar transistor.
前記電流検出対象の2端子回路は、複数の電気素子で形成されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の電流検出回路。 The current two-terminal circuit to be detected, the current detection circuit according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is formed by a plurality of electrical elements.
JP2004192889A 2004-06-30 2004-06-30 Current detection circuit Expired - Fee Related JP4501555B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004192889A JP4501555B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Current detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004192889A JP4501555B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Current detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006017470A JP2006017470A (en) 2006-01-19
JP4501555B2 true JP4501555B2 (en) 2010-07-14

Family

ID=35791910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004192889A Expired - Fee Related JP4501555B2 (en) 2004-06-30 2004-06-30 Current detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4501555B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108845175B (en) * 2018-05-02 2020-06-30 电子科技大学 High-precision current detection circuit working in subthreshold region
CN111308304B (en) * 2020-03-02 2022-06-28 上海料聚微电子有限公司 Circuit and method for detecting current amplification factor of bipolar transistor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361961A (en) * 1986-09-02 1988-03-18 Tohoku Metal Ind Ltd Current detector
JPH02249976A (en) * 1989-03-24 1990-10-05 Hitachi Ltd Output current detecting circuit for mos transistor
JPH0674975A (en) * 1992-08-28 1994-03-18 Stanley Electric Co Ltd Current detecting circuit
JPH0720155A (en) * 1993-07-06 1995-01-24 Honda Motor Co Ltd Temperature coefficient measuring method for hall element and temperature compensation method for current detector
JP2000338146A (en) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd Current detecting circuit
JP2001356139A (en) * 2000-06-15 2001-12-26 Keiichiro Nobu Current detecting circuit
WO2003048790A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-12 Sanken Electric Co., Ltd. Current detecting circuit and actuator driving apparatus
JP2005037369A (en) * 2003-06-27 2005-02-10 Victor Co Of Japan Ltd Current sensor
JP2006003209A (en) * 2004-06-17 2006-01-05 Setto Engineering:Kk Current detector

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6361961A (en) * 1986-09-02 1988-03-18 Tohoku Metal Ind Ltd Current detector
JPH02249976A (en) * 1989-03-24 1990-10-05 Hitachi Ltd Output current detecting circuit for mos transistor
JPH0674975A (en) * 1992-08-28 1994-03-18 Stanley Electric Co Ltd Current detecting circuit
JPH0720155A (en) * 1993-07-06 1995-01-24 Honda Motor Co Ltd Temperature coefficient measuring method for hall element and temperature compensation method for current detector
JP2000338146A (en) * 1999-05-26 2000-12-08 Matsushita Electric Works Ltd Current detecting circuit
JP2001356139A (en) * 2000-06-15 2001-12-26 Keiichiro Nobu Current detecting circuit
WO2003048790A1 (en) * 2001-12-03 2003-06-12 Sanken Electric Co., Ltd. Current detecting circuit and actuator driving apparatus
JP2005037369A (en) * 2003-06-27 2005-02-10 Victor Co Of Japan Ltd Current sensor
JP2006003209A (en) * 2004-06-17 2006-01-05 Setto Engineering:Kk Current detector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006017470A (en) 2006-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7453318B2 (en) Operational amplifier for outputting high voltage output signal
US7872519B2 (en) Voltage divider circuit
US9709603B2 (en) Current sensing system and method
JP2004146576A (en) Semiconductor temperature measuring circuit
JP2002149252A (en) Band-gap reference circuit
JPH11272346A (en) Current source
US7612614B2 (en) Device and method for biasing a transistor amplifier
JP2007102563A (en) Current generating circuit
US10503197B2 (en) Current generation circuit
JP6270002B2 (en) Pseudo resistance circuit and charge detection circuit
CN105759889A (en) Constant-current circuit and sensor device having this
JP4501555B2 (en) Current detection circuit
JPH09130162A (en) Current driver circuit with side current adjustment
US8064622B1 (en) Self-biased amplifier device for an electrecret microphone
JP2004274207A (en) Bias voltage generator circuit and differential amplifier
JP6132881B2 (en) Voltage variable gain amplification circuit and differential input voltage amplification method
CN110635790B (en) Voltage type hysteresis comparator
TWI806936B (en) Field-effect transistor arrangement and method for adjusting a drain current of a field-effect transistor
JP5788739B2 (en) Voltage variable gain amplifier circuit
JP2021096554A (en) Constant current circuit
KR100599974B1 (en) Voltage reference generator
US11914410B2 (en) Accuracy trim architecture for high precision voltage reference
KR20080016122A (en) Cmos temperature sensor
JP2005180969A (en) Characteristic difference measuring device and method of transistor pair
JP6506592B2 (en) Sensor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091030

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100308

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100412

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees