JP4808047B2 - Current source circuit - Google Patents
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本発明は、電流源回路に関し、特に温度依存性を持たず、更には駆動端子電圧に線形比例する出力電流を得ることができる電流源回路に関する。 The present invention relates to a current source circuit, and more particularly to a current source circuit that does not have temperature dependence and that can obtain an output current that is linearly proportional to a drive terminal voltage.
図12は、ベースが駆動端子電圧V2による駆動端子となるNPN形のトランジスタQのエミッタに抵抗Rの一端を接続し、基準電位(GND)に前記抵抗Rの他端を接続し、前記トランジスタQのコレクタを負荷1への出力とする従来の電流源回路を表す回路である。この電流源回路において出力電流Ioutは、
しかし、出力電流Ioutの温度係数TCFは、
ここで温度係数TCF=0とおくと、
図12の電流源回路に対してSPICEシミュレーションを行った。図13はそのシミュレーション回路であり、抵抗RLは負荷1に相当する負荷抵抗、Vccは電源電圧である。一例として駆動端子電圧V2の変化範囲は0.6V(1.5V〜2.1V)とし、出力電流Ioutは30μA程度になるように回路定数を設定した。
A SPICE simulation was performed on the current source circuit of FIG. FIG. 13 shows the simulation circuit, in which the resistor RL is a load resistor corresponding to the
図14は図13の電流源回路のIout−T特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は出力電流Iout[A]、横軸は温度T[℃]であり出力電流の温度依存性を表している。図13の従来の電流源回路では出力電流Ioutに温度依存性があることが分かる。図15は図13の電流源回路のIout−V2特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は出力電流Iout[A]、横軸は駆動端子電圧V2[V]であり出力電流の駆動端子電圧V2に対する線形性を表している。駆動端子電圧V2に対して出力電流Ioutはほぼ線形に可変するが、やはり温度依存性により、出力電流Ioutの傾きが異なることが分かる。 FIG. 14 shows a simulation result of the Iout-T characteristic of the current source circuit of FIG. The vertical axis represents the output current Iout [A], and the horizontal axis represents the temperature T [° C.], which represents the temperature dependence of the output current. In the conventional current source circuit of FIG. 13, it can be seen that the output current Iout has temperature dependence. FIG. 15 shows a simulation result of the Iout-V2 characteristic of the current source circuit of FIG. The vertical axis represents the output current Iout [A], and the horizontal axis represents the drive terminal voltage V2 [V], which represents the linearity of the output current with respect to the drive terminal voltage V2. It can be seen that the output current Iout varies approximately linearly with respect to the drive terminal voltage V2, but the slope of the output current Iout varies depending on the temperature dependence.
図16は駆動端子電圧V2が入力されるPNP形のトランジスタQ1のエミッタにPNP形のトランジスタQ2のエミッタとPNP形のトランジスタQ3のエミッタを接続し、トランジスタQ1のベースにトランジスタQ2のベースおよびコレクタとNPN形のトランジスタQ4のコレクタを接続し、トランジスタQ1のコレクタにトランジスタQ3のベースとトランジスタQ4に対しエミッタ面積がn倍であるNPN形のトランジスタQ5のコレクタを接続し、トランジスタQ3のコレクタにトランジスタQ4のベースとトランジスタQ5のベースとNPN形のトランジスタQ6のベースを接続し、トランジスタQ4のエミッタに抵抗R1の一端と抵抗R2の一端を接続し、トランジスタQ5のエミッタに抵抗R1の他端を接続し、トランジスタQ6のエミッタに抵抗R3の一端を接続し、基準電位GNDに抵抗R2の他端と抵抗R3の他端を接続し、トランジスタQ6のコレクタを当該電流源回路の出力とした別の従来の電流源回路を示す。トランジスタQ6と抵抗R3以外は、バンドギャップ型基準電圧発生回路を構成する。 In FIG. 16, the emitter of a PNP transistor Q2 and the emitter of a PNP transistor Q3 are connected to the emitter of a PNP transistor Q1 to which the drive terminal voltage V2 is input, and the base and collector of the transistor Q2 are connected to the base of the transistor Q1. The collector of the NPN transistor Q4 is connected, the collector of the transistor Q1 is connected to the base of the transistor Q3 and the collector of the NPN transistor Q5 whose emitter area is n times that of the transistor Q4, and the collector of the transistor Q3 is connected to the transistor Q4. The base of the transistor Q5 and the base of the NPN transistor Q6 are connected, one end of the resistor R1 and one end of the resistor R2 are connected to the emitter of the transistor Q4, and the other end of the resistor R1 is connected to the emitter of the transistor Q5. , Trang One other end of the resistor R3 is connected to the emitter of the star Q6, the other end of the resistor R2 and the other end of the resistor R3 are connected to the reference potential GND, and another conventional current having the collector of the transistor Q6 as the output of the current source circuit. The source circuit is shown. Except for the transistor Q6 and the resistor R3, a bandgap reference voltage generation circuit is configured.
一般的にトランジスタのベース−エミッタ間電圧VBEとコレクタ電流Icの間には、
また、出力電流Ioutは、
出力電流Ioutの温度係数TCFは、
トランジスタQ4のコレクタ電流IC4は抵抗R1、R2とエミッタ面積倍率nによって決定され、更に出力電流Ioutは抵抗R3によって決定されるため、動作温度範囲の中央付近の温度Tに対して(1)式を満たすように抵抗R1、R2、R3とエミッタ面積倍率nを調整することで、温度依存性をほとんど持たない出力電流Ioutを得ることができる。しかし、この回路構成では駆動端子電圧V2を変化させても出力電流Ioutは変化せず一定となる。 The collector current I C4 of the transistor Q4 is determined by the resistors R1 and R2 and the emitter area magnification n, and the output current Iout is determined by the resistor R3. By adjusting the resistors R1, R2, and R3 and the emitter area magnification n so as to satisfy the above, an output current Iout having almost no temperature dependence can be obtained. However, in this circuit configuration, even if the drive terminal voltage V2 is changed, the output current Iout does not change and becomes constant.
上記のように、従来の電流源回路では、出力電流Ioutは駆動端子電圧V2に比例するが温度依存性を持ち(図12)、あるいは、温度依存性は持たないが定電流である(図16)という問題があった。 As described above, in the conventional current source circuit, the output current Iout is proportional to the drive terminal voltage V2 but has temperature dependence (FIG. 12), or has no temperature dependence but is a constant current (FIG. 16). ).
本発明は上記の問題を解消し、温度依存性をほとんど持たない出力電流を得ることができ、かつ駆動端子電圧に比例した出力電流を得ることができる電流源回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a current source circuit that solves the above-described problems, can obtain an output current having almost no temperature dependence, and can obtain an output current proportional to a drive terminal voltage. .
上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明の電流源回路は、温度依存性をもつ電圧を出力する第1の電圧発生回路と、該第1の電圧発生回路から出力する前記温度依存性をもつ電圧を入力して温度依存性をもたない電流を出力する電圧−電流変換回路と、前記第1の電圧発生回路および前記電圧−電流変換回路に駆動端子電圧を供給する第2の電圧発生回路とを備え、該第2の電圧発生回路から供給する駆動端子電圧の変化に応じて、前記電圧−電流発生回路の出力電流が線形的に変化するようにしたことを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の電流源回路において、前記第1の電圧発生回路は、エミッタが前記第2の電圧発生回路の第1の出力端子に接続された第1の導電型の第1のトランジスタと、エミッタが前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続されベースが前記第1のトランジスタのベースに接続された第1の導電型の第2のトランジスタと、エミッタが前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続されベースが前記第1のトランジスタのコレクタに接続された第1の導電型の第3のトランジスタと、コレクタが前記第1および第2のトランジスタのベースおよび前記第2のトランジスタのコレクタに接続されベースが前記第3のトランジスタのコレクタに接続された第2の導電型の第4のトランジスタと、コレクタが前記第1のトランジスタのコレクタに接続されベースが前記第4のトランジスタのベースに接続されエミッタ面積が前記第4のトランジスタのエミッタ面積のn倍の第2の導電型の第5のトランジスタと、一端が前記第5のトランジスタのエミッタに接続された第1の抵抗と、一端が前記第1の抵抗の他端および前記第4のトランジスタのエミッタに接続され他端が基準電位に接続された第2の抵抗とを備え、前記電圧−電流変換回路は、エミッタが第3の抵抗を介して前記基準電位に接続されベースが前記第3のトランジスタのコレクタに接続されコレクタが第4の抵抗を介して前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続された第2の導電型の第6のトランジスタと、ベースが前記第6のトランジスタのコレクタに接続されエミッタが第5の抵抗を介して前記基準電位に接続されコレクタから電流が取り出される第2の導電型の第7のトランジスタとを備える、ことを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の電流源回路において、前記第1の電圧発生回路における、前記第3のトランジスタのコレクタと前記基準電位との間に電流発生回路を接続したことを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項2又は3に記載の電流源回路において、前記第1の電圧発生回路における、前記第2のトランジスタのコレクタと前記第4のトランジスタのコレクタの間に第3の電圧発生回路を挿入接続し、前記第1のトランジスタのコレクタと前記第5のトランジスタのコレクタの間に第4の電圧発生回路を挿入接続したことを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項2又は3に記載の電流源回路において、前記電圧−電流変換回路における、前記第6のトランジスタのコレクタと前記第7のトランジスタのベースとの間に、前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子と前記基準電位の間に接続された少なくとも1段のエミッタホロワを接続したことを特徴とする。
請求項6にかかる発明は、請求項5に記載の電流源回路において、前記エミッタホロワを構成するトランジスタのコレクタと前記第2の電圧発生回路の前記第の1の出力端子との間に第5の電圧発生回路を挿入接続したことを特徴とする。
請求項7にかかる発明は、請求項2、5又は6に記載の電流源回路において、前記電圧−電流変換回路における、前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子を前記第2の電圧発生回路の第2の出力端子に置き換えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a current source circuit according to a first aspect of the present invention includes a first voltage generation circuit that outputs a voltage having a temperature dependency, and the temperature dependency output from the first voltage generation circuit. A voltage-current conversion circuit that inputs a voltage having a characteristic and outputs a current having no temperature dependence; and a second voltage supply circuit that supplies a drive terminal voltage to the first voltage generation circuit and the voltage-current conversion circuit And a voltage generation circuit, wherein an output current of the voltage-current generation circuit linearly changes in accordance with a change in drive terminal voltage supplied from the second voltage generation circuit.
According to a second aspect of the present invention, in the current source circuit according to the first aspect, the first voltage generation circuit includes a first output terminal connected to a first output terminal of the second voltage generation circuit. A first conductive type transistor; a first conductive type second transistor having an emitter connected to the first output terminal of the second voltage generating circuit and a base connected to the base of the first transistor; A third transistor of a first conductivity type having an emitter connected to the first output terminal of the second voltage generation circuit and a base connected to a collector of the first transistor; A fourth transistor of the second conductivity type connected to the bases of the first and second transistors and the collector of the second transistor, the base being connected to the collector of the third transistor; A fifth transistor of a second conductivity type having a reflector connected to the collector of the first transistor, a base connected to the base of the fourth transistor, and an emitter area n times the emitter area of the fourth transistor; One end connected to the emitter of the fifth transistor, one end connected to the other end of the first resistor and the emitter of the fourth transistor, and the other end connected to a reference potential. The voltage-current conversion circuit including an emitter connected to the reference potential via a third resistor, a base connected to the collector of the third transistor, and a collector connected to the fourth resistor. A second transistor of the second conductivity type connected to the first output terminal of the second voltage generation circuit via the second transistor, and a base connected to the collector of the sixth transistor. It is and a seventh transistor of the second conductivity type having an emitter current is taken out from the collector is connected to the reference potential via a fifth resistor, characterized in that.
According to a third aspect of the present invention, in the current source circuit according to the second aspect, a current generation circuit is connected between the collector of the third transistor and the reference potential in the first voltage generation circuit. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the current source circuit according to the second or third aspect, a third voltage is provided between the collector of the second transistor and the collector of the fourth transistor in the first voltage generation circuit. The voltage generation circuit is inserted and connected, and a fourth voltage generation circuit is inserted and connected between the collector of the first transistor and the collector of the fifth transistor.
According to a fifth aspect of the present invention, in the current source circuit according to the second or third aspect, between the collector of the sixth transistor and the base of the seventh transistor in the voltage-current conversion circuit, At least one emitter follower connected between the first output terminal of the second voltage generation circuit and the reference potential is connected.
According to a sixth aspect of the present invention, in the current source circuit according to the fifth aspect, a fifth current source circuit is provided between a collector of the transistor constituting the emitter follower and the first output terminal of the second voltage generation circuit. A voltage generation circuit is inserted and connected.
According to a seventh aspect of the present invention, in the current source circuit according to the second, fifth or sixth aspect, the first output terminal of the second voltage generation circuit in the voltage-current conversion circuit is connected to the second output terminal. The second output terminal of the voltage generation circuit is replaced.
本発明によれば、第1の電圧発生回路の出力電圧を温度補償して温度非依存性を持たせることで、電圧−電流変換回路から温度依存性の小さな出力電流を得ることができ、この出力電流は第2の電圧発生回路から出力する駆動端子電圧によって線形的に変化させることができる。また、電流発生回路や第3,第4の電圧発生回路を使用することでトランジスタの動作電位を調整し、あるいは、第1の電圧発生回路と電圧−電流変換回路の駆動端子電圧を別々にすることで、アーリー効果の影響を小さくし、駆動端子電圧の変化に対してより線形性の良い出力電流を得ることができる。 According to the present invention, the output voltage of the first voltage generation circuit is temperature-compensated to have temperature independence, whereby an output current having a small temperature dependency can be obtained from the voltage-current conversion circuit. The output current can be linearly changed by the drive terminal voltage output from the second voltage generation circuit. Further, the operation potential of the transistor is adjusted by using the current generation circuit and the third and fourth voltage generation circuits, or the drive terminal voltages of the first voltage generation circuit and the voltage-current conversion circuit are made separate. As a result, the influence of the Early effect can be reduced, and an output current with better linearity can be obtained with respect to changes in the drive terminal voltage.
以下、図1〜11を参照して、本発明を詳細に説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
図1は本発明の実施の形態における電流源回路の基本構成例を示すブロック図である。本発明の実施の形態における電流源回路は、第1の電圧発生回路11に電圧−電流変換回路12を接続することで電流源回路本体10を構成し、その電流源回路本体10に第2の電圧発生回路20から出力する駆動端子電圧V2やV3を電源電圧として供給するようにしたものである。そして、第1の電圧発生回路11を電流源回路本体10の温度依存性をキャンセルするように温度依存性を持たせることで、電圧−電流変換回路12の出力電流Ioutの温度依存性をなくしている。また、第2の電圧発生回路2の駆動端子電圧V2を可変にすることで、出力電流Ioutを線形に可変できるようにする。さらに、第1の電圧発生回路11と電圧−電流変換回路12の駆動端子電圧を別々の電圧V2,V3にすることでアーリー効果を低減し、より良い線形性を実現する。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration example of a current source circuit according to an embodiment of the present invention. In the current source circuit according to the embodiment of the present invention, the current
図2は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例1を示す回路図である。図2の回路は、駆動端子電圧V2が入力されるPNP形のトランジスタQ1のエミッタにPNP形のトランジスタQ2のエミッタとPNP形のトランジスタQ3のエミッタを接続し、トランジスタQ1のベースにトランジスタQ2のベースおよびコレクタとNPN形のトランジスタQ4のコレクタを接続し、トランジスタQ1のコレクタにトランジスタQ3のベースとトランジスタQ4に対しエミッタ面積がn倍であるNPN形のトランジスタQ5のコレクタを接続し、トランジスタQ3のコレクタにトランジスタQ4のベースとトランジスタQ5のベースとNPN形のトランジスタQ6のベースを接続し、トランジスタQ4のエミッタに抵抗R1の一端と抵抗R2の一端を接続し、トランジスタQ5のエミッタに抵抗R1の他端を接続し、トランジスタQ6のエミッタに抵抗R3の一端を接続し、基準電位GNDに抵抗R2の他端と抵抗R3の他端を接続し、トランジスタQ1のエミッタに抵抗R4の一端を接続し、トランジスタQ6のコレクタに抵抗R4の他端とNPN形のトランジスタQ7のベースを接続し、トランジスタQ7のエミッタに抵抗R5の一端を接続し、GNDに抵抗R5の他端を接続し、トランジスタQ7のコレクタを当該電流源回路の出力とする回路である。13は第1の電圧発生回路11用の起動回路である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a more specific example 1 based on the basic configuration example shown in FIG. In the circuit of FIG. 2, the emitter of a PNP transistor Q2 and the emitter of a PNP transistor Q3 are connected to the emitter of a PNP transistor Q1 to which the drive terminal voltage V2 is input, and the base of the transistor Q2 is connected to the base of the transistor Q1. The collector of the NPN transistor Q4 is connected to the collector of the transistor Q1, the collector of the transistor Q1 is connected to the base of the transistor Q3 and the collector of the NPN transistor Q5 having an emitter area n times that of the transistor Q4. Are connected to the base of the transistor Q4, the base of the transistor Q5 and the base of the NPN transistor Q6, one end of the resistor R1 and one end of the resistor R2 are connected to the emitter of the transistor Q4, and the other end of the resistor R1 is connected to the emitter of the transistor Q5. Connect One end of the resistor R3 is connected to the emitter of the transistor Q6, the other end of the resistor R2 and the other end of the resistor R3 are connected to the reference potential GND, one end of the resistor R4 is connected to the emitter of the transistor Q1, and the collector of the transistor Q6 is connected. The other end of the resistor R4 and the base of the NPN transistor Q7 are connected, one end of the resistor R5 is connected to the emitter of the transistor Q7, the other end of the resistor R5 is connected to GND, and the collector of the transistor Q7 is connected to the current source circuit. It is a circuit that outputs.
図2の回路において出力電流Ioutは、
したがって、
TCF=0とおくと
図3は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例2を示している。一般的にトランジスタのベース−エミッタ間電圧VBEをトランジスタのアーリー電圧VAを含めて表すと、
そこで、実施例2では、図2の電流源回路に対して、トランジスタQ3のコレクタに電流発生回路111の一端子を接続し、GNDに電流発生回路111の他端子を接続し、電流発生回路111の電流値を変えてトランジスタQ3のベース電位、すなわちトランジスタQ5のコレクタ電位を調整することで、トランジスタQ4とトランジスタQ5のアーリー効果の影響をほぼ等しくして、駆動端子電圧V2の変化に対する出力電流Ioutの線形性を改善している。電流発生回路111としては、例えば抵抗などが使用できる。
Therefore, in the second embodiment, with respect to the current source circuit of FIG. 2, one terminal of the
図4は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例3を示している。図4の電流源回路は、図3に示したトランジスタQ1のベースにトランジスタQ4のコレクタを接続することに代え、トランジスタQ1のベースに電圧発生回路112の一端子を接続し、トランジスタQ4のコレクタに電圧発生回路112の他端子を接続し、トランジスタQ1のコレクタにトランジスタQ5のコレクタを接続することに代え、トランジスタQ1のコレクタに電圧発生回路113の一端子を接続し、トランジスタQ5のコレクタに電圧発生回路113の他端子を接続することで、トランジスタQ4とトランジスタQ5のアーリー効果の影響を小さくし、駆動端子電圧V2に対する出力電流Ioutの線形性を改善する回路である。電流発生回路112、電流発生回路113としては、例えば抵抗やダイオードなどが使用できる。
FIG. 4 shows a more
図5は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例4を示している。図5の電流源回路は、図4に示したトランジスタQ7のコレクタを電流源回路の出力とすることに代え、抵抗R4の一端にトランジスタQ7のコレクタを接続し、トランジスタQ7のエミッタにNPN形のトランジスタQ8のベースを接続し(トランジスタQ7をエミッタホロワ構成とし)、トランジスタQ8のエミッタに抵抗R6の一端を接続し(トランジスタQ8をエミッタホロワ構成とし)、GNDに抵抗R6の他端を接続し、トランジスタQ8のコレクタを電流源回路の出力とすることで出力動作範囲を広げる。また、これと同様の変更を繰り返し第mのトランジスタQmのコレクタを電流源回路の出力とすることで更に出力動作範囲を広げた回路である。なお、請求項5ではトランジスタQ6(第6のトランジスタ)のコレクタとトランジスタQ7(第7のトランジスタ)のベースとの間にエミッタホロワを少なくとも1段接続する表現で記載したが、内容は同じである。
FIG. 5 shows a more
図5の回路において出力電流Ioutは、
このため、出力電流Ioutの温度係数TCFは
ここで温度係数TCF=0とおくと
トランジスタQ4のコレクタ電流IC4は抵抗R1、R2とエミッタ面積倍率nによって決定され、トランジスタQ6のコレクタ電流IC6は抵抗R3によって決定され、またトランジスタQ7のコレクタ電流IC7からICm-1はそれぞれ抵抗R5から抵抗Rm-3によって決定され、更に出力電流Ioutは抵抗Rm-2によって決定されるため、動作温度範囲の中央付近の温度Tに対して(3)式を満たすように抵抗R1、R2、R3、R4、R5、・・・、Rm-3、Rm-2とエミッタ面積倍率nを調整することで、温度依存性をほとんど持たない出力電流Ioutを得ることができる。 The collector current I C4 of the transistor Q4 is determined by the resistors R1 and R2 and the emitter area magnification n, the collector current I C6 of the transistor Q6 is determined by the resistor R3, and the collector currents I C7 to I Cm-1 of the transistor Q7 are respectively Since the resistance R5 is determined by the resistance Rm -3 and the output current Iout is further determined by the resistance Rm -2 , the resistance R1 satisfies the expression (3) for the temperature T near the center of the operating temperature range. , R2, R3, R4, R5,..., R m-3 , R m-2 and the emitter area magnification n can be adjusted to obtain an output current Iout having almost no temperature dependence.
図6は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例5を示している。図6の電流源回路は、図5の抵抗R4の一端にトランジスタQ7のコレクタを接続することに代え、抵抗R4の一端に電圧発生回路125の一端子を接続し、トランジスタQ7のコレクタに電圧発生回路125の他端子を接続する。また、トランジスタQ8からトランジスタQm-1に対してこれと同様の変更を繰り返すことで、駆動端子電圧V2に対する出力電流Ioutの線形性を改善する回路である。電圧発生回路125〜電圧発生回路12m-3としては、例えば抵抗やダイオードなどが使用できる。
FIG. 6 shows a more
実施例5の一例としてSPICEシミュレーションを行った。図7は実施例5のシミュレーション回路である。ここでは、電流発生回路111、電圧発生回路112,113、125〜12m-3として抵抗を使用した。このシミュレーション回路は実施例5の最も簡単な例(エミッタホロワが1段)である。駆動端子電圧V2の変化範囲は従来例のシミュレーションと同様0.6V(2.5V〜3.1V)とし、出力電流Ioutは30μA程度になるように回路定数を設定した。
As an example of Example 5, a SPICE simulation was performed. FIG. 7 shows a simulation circuit according to the fifth embodiment. Here, resistors are used as the
図8は実施例5のIout−T特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は出力電流Iout[A]、横軸は温度T[℃]であり、出力電流Ioutの温度依存性を表している。前記実施例で説明したような方法で回路定数を設定しているため、従来例の特性(図14)に対して温度依存性が改善されていることが分かる。 FIG. 8 shows the simulation result of the Iout-T characteristic of Example 5. The vertical axis represents the output current Iout [A], and the horizontal axis represents the temperature T [° C.], which represents the temperature dependence of the output current Iout. Since the circuit constants are set by the method described in the above embodiment, it can be seen that the temperature dependency is improved with respect to the characteristics of the conventional example (FIG. 14).
図9は実施例5のIout−V2特性のシミュレーション結果を示す。縦軸は出力電流Iout[A]、横軸は駆動端子電圧V2[V]であり、出力電流の駆動端子電圧V2に対する線形性を表している。駆動端子電圧V2の変化に対して出力電流Ioutはほぼ線形に変化しており、従来回路の特性(図15)に比べ異なる温度に対して出力電流Ioutの傾きが改善されていることが分かる。 FIG. 9 shows the simulation result of the Iout-V2 characteristic of Example 5. The vertical axis represents the output current Iout [A], and the horizontal axis represents the drive terminal voltage V2 [V], which represents the linearity of the output current with respect to the drive terminal voltage V2. It can be seen that the output current Iout changes substantially linearly with respect to the change of the drive terminal voltage V2, and the slope of the output current Iout is improved with respect to different temperatures as compared with the characteristics of the conventional circuit (FIG. 15).
図10は図1に示された基本構成例に基づいたより具体的な実施例6を示している。図10の電流源回路は、図6のトランジスタQ1のコレクタに抵抗R4の一端を接続することに代え、別の駆動端子電圧V3に抵抗R4の一端を接続した実施例である。第1の電圧発生回路11の駆動端子電圧をV2とし、電圧−電流変換回路12の駆動端子電圧をV3とするように、別々に駆動端子電圧を取ることでアーリー効果を低減することができる。実施例4、5に対しても同様に実施できる。
FIG. 10 shows a more
図11は図10の電流源回路において、NPNトランジスタとPNPトランジスタを互いに入れ替えた実施例7を示している。Q4’〜Q10’,Qm’はPNP型トランジスタ、Q1’〜Q3’はNPN型トランジスタである。実施例1〜5に対しても同様に実施できる。 FIG. 11 shows a seventh embodiment in which the NPN transistor and the PNP transistor are replaced with each other in the current source circuit of FIG. Q4 'to Q10' and Qm 'are PNP transistors, and Q1' to Q3 'are NPN transistors. It can implement similarly also about Examples 1-5.
1:負荷
10:電流源回路本体、11:第1の電圧発生回路、12:電圧−電流変換回路
111:電流発生回路、112,113,125〜128,12m-3:電圧発生回路
20:第2の電圧発生回路
Vcc:電源電圧
V1:第1の電圧発生回路11の出力電圧
V2、V3:駆動端子電圧
Iout:出力電流
GND:基準電位
1: Load 10: Current source circuit main body, 11: First voltage generation circuit, 12: Voltage-current conversion circuit 111: Current generation circuit, 112, 113, 125 to 128, 12 m-3 : Voltage generation circuit 20: Second voltage generation circuit Vcc: power supply voltage V1: output voltage of the first
Claims (7)
該第2の電圧発生回路から供給する駆動端子電圧の変化に応じて、前記電圧−電流発生回路の出力電流が線形的に変化するようにしたことを特徴とする電流源回路。 A first voltage generation circuit that outputs a voltage having a temperature dependency, and a voltage that outputs a current having no temperature dependency by inputting the voltage having the temperature dependency output from the first voltage generation circuit. A current conversion circuit, and a first voltage generation circuit and a second voltage generation circuit for supplying a drive terminal voltage to the voltage-current conversion circuit,
A current source circuit characterized in that an output current of the voltage-current generation circuit linearly changes in accordance with a change in drive terminal voltage supplied from the second voltage generation circuit.
前記第1の電圧発生回路は、エミッタが前記第2の電圧発生回路の第1の出力端子に接続された第1の導電型の第1のトランジスタと、エミッタが前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続されベースが前記第1のトランジスタのベースに接続された第1の導電型の第2のトランジスタと、エミッタが前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続されベースが前記第1のトランジスタのコレクタに接続された第1の導電型の第3のトランジスタと、コレクタが前記第1および第2のトランジスタのベースおよび前記第2のトランジスタのコレクタに接続されベースが前記第3のトランジスタのコレクタに接続された第2の導電型の第4のトランジスタと、コレクタが前記第1のトランジスタのコレクタに接続されベースが前記第4のトランジスタのベースに接続されエミッタ面積が前記第4のトランジスタのエミッタ面積のn倍の第2の導電型の第5のトランジスタと、一端が前記第5のトランジスタのエミッタに接続された第1の抵抗と、一端が前記第1の抵抗の他端および前記第4のトランジスタのエミッタに接続され他端が基準電位に接続された第2の抵抗とを備え、
前記電圧−電流変換回路は、エミッタが第3の抵抗を介して前記基準電位に接続されベースが前記第3のトランジスタのコレクタに接続されコレクタが第4の抵抗を介して前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子に接続された第2の導電型の第6のトランジスタと、ベースが前記第6のトランジスタのコレクタに接続されエミッタが第5の抵抗を介して前記基準電位に接続されコレクタから電流が取り出される第2の導電型の第7のトランジスタとを備える、ことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 1,
The first voltage generation circuit includes a first transistor of a first conductivity type in which an emitter is connected to a first output terminal of the second voltage generation circuit, and an emitter of the second voltage generation circuit. A second transistor of a first conductivity type connected to the first output terminal and having a base connected to the base of the first transistor; and an emitter of the first output terminal of the second voltage generating circuit. A third transistor of the first conductivity type whose base is connected to the collector of the first transistor, and whose collector is connected to the bases of the first and second transistors and the collector of the second transistor A fourth transistor of the second conductivity type whose base is connected to the collector of the third transistor, and a collector connected to the collector of the first transistor. A fifth transistor of the second conductivity type connected to the base of the fourth transistor and having an emitter area n times the emitter area of the fourth transistor, and one end connected to the emitter of the fifth transistor. A first resistor, and a second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the emitter of the fourth transistor and the other end connected to a reference potential,
In the voltage-current conversion circuit, an emitter is connected to the reference potential via a third resistor, a base is connected to a collector of the third transistor, and a collector is connected to the collector of the third transistor to generate the second voltage. A sixth transistor of the second conductivity type connected to the first output terminal of the circuit; a base connected to a collector of the sixth transistor; and an emitter connected to the reference potential via a fifth resistor And a seventh transistor of the second conductivity type from which current is taken out from the collector.
前記第1の電圧発生回路における、前記第3のトランジスタのコレクタと前記基準電位との間に電流発生回路を接続したことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 2,
In the first voltage generation circuit, a current generation circuit is connected between a collector of the third transistor and the reference potential.
前記第1の電圧発生回路における、前記第2のトランジスタのコレクタと前記第4のトランジスタのコレクタの間に第3の電圧発生回路を挿入接続し、前記第1のトランジスタのコレクタと前記第5のトランジスタのコレクタの間に第4の電圧発生回路を挿入接続したことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 2 or 3,
In the first voltage generation circuit, a third voltage generation circuit is inserted and connected between the collector of the second transistor and the collector of the fourth transistor, and the collector of the first transistor and the fifth transistor A current source circuit, wherein a fourth voltage generating circuit is inserted and connected between the collectors of the transistors.
前記電圧−電流変換回路における、前記第6のトランジスタのコレクタと前記第7のトランジスタのベースとの間に、前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子と前記基準電位の間に接続された少なくとも1段のエミッタホロワを接続したことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 2 or 3,
In the voltage-current conversion circuit, connected between the collector of the sixth transistor and the base of the seventh transistor, between the first output terminal of the second voltage generation circuit and the reference potential. A current source circuit characterized by connecting at least one emitter follower.
前記エミッタホロワを構成するトランジスタのコレクタと前記第2の電圧発生回路の前記第の1の出力端子との間に第5の電圧発生回路を挿入接続したことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 5,
A current source circuit, wherein a fifth voltage generation circuit is inserted and connected between a collector of a transistor constituting the emitter follower and the first output terminal of the second voltage generation circuit.
前記電圧−電流変換回路における、前記第2の電圧発生回路の前記第1の出力端子を前記第2の電圧発生回路の第2の出力端子に置き換えたことを特徴とする電流源回路。 The current source circuit according to claim 2, 5 or 6,
In the voltage-current conversion circuit, the first output terminal of the second voltage generation circuit is replaced with a second output terminal of the second voltage generation circuit.
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