JPH01276122A - Analog arithmetic circuit - Google Patents

Analog arithmetic circuit

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JPH01276122A
JPH01276122A JP10657588A JP10657588A JPH01276122A JP H01276122 A JPH01276122 A JP H01276122A JP 10657588 A JP10657588 A JP 10657588A JP 10657588 A JP10657588 A JP 10657588A JP H01276122 A JPH01276122 A JP H01276122A
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transistor
circuit
temperature
level
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Toshihide Miyake
敏英 三宅
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  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

PURPOSE:To convert an input signal which has temperature characteristics into a signal which is stable to temperature variation by compressing an input voltage logarithmically and shifting the voltage in level to two upper and lower stages, and then performing reverse logarithmic conversion. CONSTITUTION:The input voltage E1 which has temperature characteristics of the light measuring circuit of a camera, etc., is compressed and converted into a voltage proportional to a logarithm by a logarithmic compressing circuit 7 consisting of an operational amplifier 2 and a transistor (TR) Q1. This voltage is shifted in level two stages by level shifting circuits 8 and 9 composed of TRs Q3 and Q6 and then reconverted logarithmically by a reverse logarithmic converting circuit 10 formed of a TR Q8, so that signals which are stable to temperature variation are outputted from output terminals 11 and 12. The level shifting circuits 8 and 9 are energized individually by 1st and 2nd constant current sources 3 and 4, and the current ratio of their output currents is set corresponding to absolute temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアナログ演算回路に関し、さらに詳しくは温度
特性を有する入力信号を処理するために好適に実施され
るアナログ演算回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an analog arithmetic circuit, and more particularly to an analog arithmetic circuit suitably implemented to process an input signal having temperature characteristics.

従来の技術 たとえば適正露出粂件を得るために、光電変を負累子を
用いた測光回路が各種カメラに組込まれているが、測光
回路への入力電流は、数pAから数十μAと6〜7桁に
亘る広範囲に及ぶために、このような信号を処理する演
算回路には、通常対数圧縮回路が用いられている。
Conventional technology For example, in order to obtain appropriate exposure conditions, various cameras have built-in photometry circuits that use a negative photoelectric converter. Because the signal ranges over a wide range of up to 7 digits, a logarithmic compression circuit is usually used as an arithmetic circuit for processing such a signal.

対数圧縮回路は、入力の対数に比例した電圧値を得るた
めの回路で、通常トランジスタのベース−エミッタ間電
圧Vbeが、次の式 %式%() ただし K:ボルツマン定数 T:絶対温度 q:電子の電荷 Io:逆方向コレクタ飽和電流 で示されるように、コレクタ電流Icの対数に比例する
ことを利用して構成されている。実際には入力電流をI
cとした際に、対応するベース−エミッタ間電圧Vbe
を求める回路が用いられる。
A logarithmic compression circuit is a circuit for obtaining a voltage value proportional to the logarithm of the input, and the base-emitter voltage Vbe of a transistor is usually calculated using the following formula % formula % () where K: Boltzmann's constant T: Absolute temperature q: Electron charge Io: As shown by the reverse collector saturation current, it is configured using the fact that it is proportional to the logarithm of the collector current Ic. Actually, the input current is I
c, the corresponding base-emitter voltage Vbe
A circuit is used to find the following.

しかしながら、上記の第1式には、温度特性を有する逆
方向コレクタ飽和電流IOの項が含まれているので、こ
れを消去するために、基準電流Irを流した際のトラン
ジスタのベース−エミッタ間電圧Vbe (r)との差
をとる方法が提案されている。第1式で得られるベース
−エミッタ間電圧をVbe(i)とすれば、両者の差Δ
VbeはΔVbe=Vbe(i)−Vbe(r)−KT
/q [In (I c/ I o )−イrl(I 
r/Io) ]=KT/qJr+  (Ic/I  r
)          −(2>となり、第1式に含ま
れていた逆方向コレクタ飽和T4流Ioの項が消去され
てその温度特性は打ち消されるが、ここで得られるベー
ス−エミッタ間電圧の差ΔV b eは、絶対温度Tに
比例するから、依然として温度特性を有する。
However, since the first equation above includes a term for the reverse collector saturation current IO, which has temperature characteristics, in order to eliminate this term, it is necessary to A method has been proposed that takes the difference from the voltage Vbe (r). If the base-emitter voltage obtained from the first equation is Vbe(i), then the difference between the two Δ
Vbe is ΔVbe=Vbe(i)-Vbe(r)-KT
/q [In (Ic/Io)-Irl(I
r/Io) ]=KT/qJr+ (Ic/I r
) -(2>, and the term of the reverse collector saturation T4 flow Io included in the first equation is eliminated and its temperature characteristics are canceled, but the difference in base-emitter voltage obtained here is ΔV b e is proportional to the absolute temperature T, so it still has temperature characteristics.

発明が解決しようとする課題 従来の技術による方法で得られる電圧は、温度特性を有
する好ましくないものである。たとえば測光回路の出力
によって被写体に対する露出条件を設定しようとする場
合、同一被写体、同一照度であっても、周囲温度によっ
て異なった出力が導出されるといった不具合が生じる。
Problem to be Solved by the Invention The voltage obtained by the conventional method has an undesirable temperature characteristic. For example, when trying to set exposure conditions for a subject using the output of a photometric circuit, a problem arises in that even for the same subject and the same illuminance, different outputs are derived depending on the ambient temperature.

したがってこのような温度特性を有する信号を処理する
にあたって、温度特性を補正するための回路が提案され
ている。たとえば第6図に示される演算回路51では、
演算増幅器52の帰還抵抗Rbにサーミスタ53を並列
に接続し、サーミスタ53の負の温度特性を利用して演
算増幅器52の利得を制御し、演算回路51の温度特性
の改善が図られている。また他の例としては、アナログ
−デジタル変換(以下A/D変換と記す)を行う際に、
A/D変換の基準側の電圧に絶対温度Tに比例した温度
特性を持たせ、入力信号とのt!調をとるなどの方法が
ある。
Therefore, in processing signals having such temperature characteristics, circuits for correcting the temperature characteristics have been proposed. For example, in the arithmetic circuit 51 shown in FIG.
A thermistor 53 is connected in parallel to the feedback resistor Rb of the operational amplifier 52, and the gain of the operational amplifier 52 is controlled using the negative temperature characteristics of the thermistor 53, thereby improving the temperature characteristics of the operational circuit 51. Another example is when performing analog-to-digital conversion (hereinafter referred to as A/D conversion),
The voltage on the reference side of A/D conversion is given a temperature characteristic proportional to the absolute temperature T, and the t! There are methods such as adjusting the tone.

しかしながら前者のサーミスタを用いる方法は、tA積
四I8化に適せず、外部にサーミスタを接続せねばなら
ず、しかもサーミスタは特性のばらつきが大きいため、
hll後後特性も完全ではないという問題点があり、生
産コストの上昇を招いていた。
However, the former method of using a thermistor is not suitable for converting the tA product into 4I8, and requires an external thermistor, and furthermore, thermistors have large variations in characteristics.
There is a problem in that the post-HL characteristics are not perfect, leading to an increase in production costs.

また後者のA/D変換の場きは、入力を切換え、さらに
他の情報、たとえば電源電圧等のA/D変換を行う場合
には、これに対応して該A/D変換器の基準電圧を切り
換えねばならない等の煩雑な手数と複雑な回路が必要で
あった。
In the case of the latter A/D conversion, the input is switched, and when performing A/D conversion of other information such as power supply voltage, the reference voltage of the A/D converter is changed accordingly. This required complicated steps and complicated circuits, such as having to switch between the two.

本発明は上述の技術的課題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は絶対温度Tに比例した温度特性をもつア
ナログ信号電圧を、絶対温度Tに対して安定な特性をも
つ電圧、即ち絶対温度Tの変化に影響されない安定なア
ナログ信号電圧に変換するためのアナログ演算回路を提
供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned technical problem, and its purpose is to convert an analog signal voltage having temperature characteristics proportional to absolute temperature T into a voltage having stable characteristics with respect to absolute temperature T. An object of the present invention is to provide an analog arithmetic circuit for converting into a stable analog signal voltage that is not affected by changes in absolute temperature T.

課題を解決するための手段 本発明は、入力された電圧をその対数に比例する電圧に
圧縮変換する対数圧縮回路と、対数圧縮された入力電圧
のレベルを上下たがいに反対方向に複数段に亘りシフト
する複数のレベルシフト回路と、 レベルシフトt&の対数圧縮された電圧を逆対数に変換
し出力する逆対数変換回路を含み、前記複数のレベルシ
フト回路は、それぞれ対応する定電流源により個別に付
勢され、上記定電流源の出力電流の電流比は絶対温度に
対応するように設定されることを特徴とするアナログ演
算回路である。
Means for Solving the Problems The present invention provides a logarithmic compression circuit that compresses and converts an input voltage into a voltage proportional to its logarithm, and a logarithm compression circuit that compresses and converts an input voltage into a voltage proportional to its logarithm, and a logarithm compression circuit that converts the level of the logarithmically compressed input voltage in upper and lower directions in opposite directions. It includes a plurality of level shift circuits for shifting, and an anti-log conversion circuit for converting the logarithmically compressed voltage of the level shift t& into an anti-logarithm and outputting it, and the plurality of level shift circuits are individually controlled by corresponding constant current sources. The analog arithmetic circuit is energized, and the current ratio of the output current of the constant current source is set to correspond to absolute temperature.

作  用 本発明に従う演算回路は、温度特性を有する入力電圧を
、対数圧縮回路によりその対数に比例する電圧に変換し
、これを複数のレベルシフト回路を通して上下たがいに
反対方向に複数段に亘りレベルシフトする。
Operation The arithmetic circuit according to the present invention converts an input voltage having temperature characteristics into a voltage proportional to the logarithm of the input voltage using a logarithmic compression circuit, and converts the input voltage into a voltage proportional to the logarithm of the input voltage using a logarithmic compression circuit. shift.

レベルシフト後、逆対数変換回路によって、もとの入力
電圧に対応する電圧に再変換し、出力する。
After the level shift, the inverse logarithmic conversion circuit reconverts the voltage into a voltage corresponding to the original input voltage and outputs it.

複数のレベルシフト回路は、出力電流の比が絶対温度に
対応するように出力電流が設定された二つの定電流源に
よってそれぞれ個別に付勢される。
The plurality of level shift circuits are individually energized by two constant current sources whose output currents are set such that the ratio of the output currents corresponds to the absolute temperature.

これによって絶対温度に比例した温度特性をもつ入力電
圧を、絶対温度の変化に対して安定な特性をもった電圧
に変換し出力する。
This converts an input voltage with temperature characteristics proportional to absolute temperature into a voltage with stable characteristics against changes in absolute temperature and outputs it.

実施例 第1図は本発明の一実施例の、アナログ演算凹路の構成
を示す電気回路図である。
Embodiment FIG. 1 is an electrical circuit diagram showing the configuration of an analog calculation concave path according to an embodiment of the present invention.

アナログ演算回路1は、演算増幅器2、枚数の1〜ラン
ジスタQ1およびQ3〜Q8、ダイオードQ2と、絶対
温度に比例する温度特性をもつ第1定??:流源3、絶
対温度に対し安定な特性をもつ第2定電流源4で構成さ
れ、トランジスタQl、Q8の各コレクタと基準電圧■
0が印加される94713間には、それぞれ負荷抵抗R
1、R2が接続されている。トランジスタQl、Q3〜
Q8はいずれもNPNトランジスタで、このうちトラン
ジスタQl、Q3.QG、Q8はコレクタ飽和電流Iθ
が等しい、1キ性の揃ったトランジスタである。
The analog arithmetic circuit 1 consists of an operational amplifier 2, transistors Q1 and Q3 to Q8, a diode Q2, and a first constant transistor having temperature characteristics proportional to absolute temperature. ? : Consists of a current source 3, a second constant current source 4 with stable characteristics against absolute temperature, and a reference voltage between the collectors of transistors Ql and Q8.
Between 94713 to which 0 is applied, there is a load resistance R
1, R2 is connected. Transistors Ql, Q3~
Q8 are all NPN transistors, among which transistors Ql, Q3 . QG, Q8 are collector saturation current Iθ
It is a transistor with uniform uniformity of 1-ki.

トランジスタQ1.Q3.Q6.Q8のベース−エミッ
タ間電圧V b e (n )  (n = 1 、3
 、6 。
Transistor Q1. Q3. Q6. Base-emitter voltage V be (n) of Q8 (n = 1, 3
,6.

8)と、コレクタ電流Ic(n)のIWj係は、第1式
で示されたように Vbe(n)=(KT/Q)・fn(Ic(n)/Io
)  ・・12)である。
8) and the IWj coefficient of the collector current Ic(n), as shown in the first equation, Vbe(n)=(KT/Q)・fn(Ic(n)/Io
)...12).

第1図において、演算増幅器2とトランジスタQ1とで
対数圧棉回n7が形成され、端子5−6間に入力電圧E
1がり・えられたとき、演算増幅器2によってトランジ
スタQ1のコレクタ電流1c1が I c 1=IEl/R1−(3) となるように帰還がかかるので、トランジスタQ1のベ
ース−エミッタI??I電圧Vbe1はVbcl=(K
T/(1)In((El/R1)/Io)  −<4>
で与えられ、入力電圧E 1.の対数に比例したベース
−エミッタ間電圧Vbe1が、エミッタが接続されたラ
イン14を基準として生じる。
In FIG. 1, a logarithmic pressure circuit n7 is formed by the operational amplifier 2 and the transistor Q1, and the input voltage E is applied between the terminals 5 and 6.
1, the operational amplifier 2 applies feedback so that the collector current 1c1 of the transistor Q1 becomes Ic1=IEl/R1-(3), so that the base-emitter I? ? I voltage Vbe1 is Vbcl=(K
T/(1)In((El/R1)/Io) −<4>
and the input voltage E1. A base-emitter voltage Vbe1 proportional to the logarithm of Vbe1 is generated with reference to the line 14 to which the emitter is connected.

トランジスタQ3.Q6は対数圧縮された入力電圧のレ
ベルを上下たがいに反対方向に2段に亘りシフトする二
つのレベルシフト回n8.9を形成し、トランジスタQ
8はレベルシフl−後の対数圧縮された電圧を逆対数に
変換し出力する逆対数変換回路10を形成している。
Transistor Q3. Q6 forms two level shift circuits n8.9 that shift the level of the logarithmically compressed input voltage in two steps in opposite directions, and the transistor Q
8 forms an anti-logarithm conversion circuit 10 which converts the logarithmically compressed voltage after the level shift l- into an anti-logarithm and outputs it.

いよ第1定電流源3から供給される@流11は絶対温度
Tに比例し、温度Toにおいて第2定電流源4から供給
される電流I2に等しいと仮定すると、上記定電流源3
.4の出力電流11.12の電流比は絶対温度Tに比例
し 11=!2・T/To           −(5)
と表すことができる。一方、入力電圧E1は絶対温度T
に比例した温度特性をもっているので、温度Toにおけ
る入力電圧E1の値をEoとすれば1E1=Eo−T/
To           =16)このときトランジ
スタQ3のコレクタを流Ic3は、第1定電流源3から
供給される第1定電流11に等しくなるようにトランジ
スタQ5.Q6による393Hがかけられバイアスされ
ているので、トランジスタQ3のベース−エミッタ間電
圧Vbe3は、エミッタが接続されたライン15を基準
として Vbe3=(KT/q)−In(11/Io)= (K
T/q) ・en ((T/To) −12)/I o
)・・・(7) 同様にトランジスタQ6は、第2定電流源4からコレク
タtlが供給され、そのベース−エミッタ間電圧Vbe
6は Vbe6=、(KT/Q) ・#rt (I2/Io)
    ・=(8)トランジスタQl、Q8の各エミッ
タは、ダイオードQ2によって動作上必要なレベルにバ
イアスされたライン14に共通に接続され、トランジス
タQ3.Q6の各エミッタはライン15に共通に接続さ
れている。またトランジスタQ3のベースはトランジス
タQ1のベースに、トランジスタQ8のベースはトラン
ジスタQ6のベースにそれぞれ共通に接続されているの
で、トランジスタQ3、Q6のエミッタが共通に接続さ
れたライン15の電位は、トランジスタQ1.Q8のエ
ミッタが共通に接続されたライン14よりもトランジス
タQ6のベース−エミッタ間電圧Vbe6だけ高くレベ
ルシフトされている。このような接続関係によってトラ
ンジスタQ8のベースーエミンタ間電圧Vbe8は Vbe8=Vbel−Vbe3+Vbe6    =1
9)で表される。これに前掲第4式と第6〜第8式をそ
れぞれ代入すれば、 Vbe8= (KT/q)  −In  (Eo−T/
To/R1/Io)−t’n(12、T/(Io −T
o))+1’n(I 2/ 1oll=  (KT/q
)   ・ In  (no  −T/(To  −n
l  −1o)>(TO−Io/(12−T))(I2
/Io)= (KT/q ) ・/rt ((Eo、/
R1/ I o)I  +++ (10)となり、トラ
ンジスタQ8のコレクタ電流1c8はE o / R1
となる。
Now, assuming that the current 11 supplied from the first constant current source 3 is proportional to the absolute temperature T and equal to the current I2 supplied from the second constant current source 4 at the temperature To, the constant current source 3
.. The output current 11 of 4 and the current ratio of 12 are proportional to the absolute temperature T, and 11=! 2・T/To −(5)
It can be expressed as. On the other hand, the input voltage E1 is at the absolute temperature T
Since it has a temperature characteristic proportional to , if the value of input voltage E1 at temperature To is Eo, 1E1 = Eo - T/
To = 16) At this time, the current Ic3 flowing through the collector of the transistor Q3 is made equal to the first constant current 11 supplied from the first constant current source 3. Since 393H is applied and biased by Q6, the base-emitter voltage Vbe3 of transistor Q3 is Vbe3=(KT/q)-In(11/Io)=(K
T/q) ・en ((T/To) -12)/I o
)...(7) Similarly, the transistor Q6 is supplied with the collector tl from the second constant current source 4, and its base-emitter voltage Vbe
6 is Vbe6=, (KT/Q) ・#rt (I2/Io)
. . = (8) The emitters of transistors Ql, Q8 are commonly connected to a line 14 biased to the required level for operation by diode Q2, and transistors Q3 . Each emitter of Q6 is commonly connected to line 15. Furthermore, the base of transistor Q3 is commonly connected to the base of transistor Q1, and the base of transistor Q8 is commonly connected to the base of transistor Q6, so the potential of line 15, where the emitters of transistors Q3 and Q6 are commonly connected, is Q1. The emitters of Q8 are level-shifted higher than the commonly connected line 14 by the base-emitter voltage Vbe6 of transistor Q6. Due to this connection relationship, the base-eminter voltage Vbe8 of the transistor Q8 is Vbe8 = Vbel - Vbe3 + Vbe6 = 1
9). By substituting the above-mentioned equations 4 and 6 to 8 into this, we get Vbe8= (KT/q) -In (Eo-T/
To/R1/Io)-t'n(12, T/(Io-T
o))+1'n(I 2/ 1oll= (KT/q
) ・In (no -T/(To -n
l −1o)>(TO−Io/(12−T))(I2
/Io) = (KT/q) ・/rt ((Eo, /
R1/I o)I +++ (10), and the collector current 1c8 of transistor Q8 is E o / R1
becomes.

このときトランジスタQ8のコレクタに接続された負荷
抵抗R2に並列な出力端子11.12間には E2=Ic8・R2 =Eo・R1/R2・・・(11) で表される出力電圧E2が導出される5即ち出力電圧E
2はトランジスタQ8によって逆対数変換され、しかも
その値は絶対温度Tに対して安定となることがわかる。
At this time, an output voltage E2 expressed as E2=Ic8・R2=Eo・R1/R2 (11) is derived between the output terminals 11 and 12 which are parallel to the load resistor R2 connected to the collector of the transistor Q8. output voltage E
It can be seen that 2 is anti-logarithmically converted by the transistor Q8, and its value is stable with respect to the absolute temperature T.

このように本発明によれば、サーミスタなどの温度補償
手段を用いずとも、温度特性をもたない演算回路を容易
に作成出来るので、集積回路化ら容易であり、しかもサ
ーミスタなどを用いる場合に比べてばらつきの少ない安
定した回路を実現することができる。
As described above, according to the present invention, an arithmetic circuit having no temperature characteristics can be easily created without using a temperature compensation means such as a thermistor, so it is easy to integrate the circuit, and moreover, when using a thermistor etc. A stable circuit with less variation can be realized.

第2図は本実施例に用いた第1定電流源3と第2定電流
源11の電気回路図である。一方の第1定Z B ’a
 3 Ji、NPN)う7ジスタQ11〜Q13と、P
NPl・ランジスタQ14〜Q16および抵抗R11〜
R17で構成されており、■・ランジスタQl l、Q
12によって第1カレントミラー凹ン3A、トランジス
タQ16.Q17によって第2カレントミラー回路Bが
形成されている。出力である第1定電流工1はトランジ
スタQ17がら取出される。第1カレントミラー回路A
のトランジスタQllは、ダイオード接続され、また1
0倍のエミッタ電流fellを取出すために、そのエミ
ッタ面積は他のトランジスタの10倍に設定されている
。このため絶対温度Tに比例し、(KT/ q ) ・
I nioで表されるトランジスタQllのベース−エ
ミッタ間電圧Vbe1lとエミッタ電流fellによる
エミッタ抵抗R11中の電圧降下の和が、次段のトラン
ジスタQ12のベース−エミッタ間電圧Vbe12とし
て与えられ、対応するコレクタ電流1c12をトランジ
スタQ15からが流れる。コレクタ電流1c12の供給
源であるトランジスタQ15には、コレクタ電流Ic1
2に見合うベース−エミッタ間電圧Vbe15を与えら
れるためトランジスタQ13を介して帰還がかけられて
おり1.このベース−エミッタ間電圧Vbe15がライ
ン13を介して第2カレントミラー回路Bのトランジス
タQ16.Q17に印加される。トランジスタQ15〜
Q17の各エミッタ抵抗R15〜R17は等しく、たと
えば10にΩであり、これによってトランジスタQ17
のコレクタからは前記コレクタ電流Ic12に等しく絶
対温度Tに比例する第1定電流■1が出力される0本実
施例では第1定電流■1はたとえば10μ八に設定され
、第1図に示された第ルベルシフト回路8のトランジス
タQ3をff勢する。
FIG. 2 is an electrical circuit diagram of the first constant current source 3 and the second constant current source 11 used in this embodiment. One first constant Z B 'a
3 Ji, NPN) U7 registers Q11 to Q13 and P
NPl transistors Q14 to Q16 and resistors R11 to
It consists of R17, ■・Lansistor Ql, Q
12, the first current mirror recess 3A, the transistor Q16. A second current mirror circuit B is formed by Q17. The output of the first constant current generator 1 is taken out from the transistor Q17. 1st current mirror circuit A
The transistor Qll is diode-connected and 1
In order to extract 0 times the emitter current fell, its emitter area is set to be 10 times that of other transistors. Therefore, it is proportional to the absolute temperature T, (KT/q) ・
The sum of the base-emitter voltage Vbe1l of the transistor Qll represented by Inio and the voltage drop across the emitter resistor R11 due to the emitter current fell is given as the base-emitter voltage Vbe12 of the next stage transistor Q12, and the corresponding collector Current 1c12 flows from transistor Q15. The transistor Q15, which is the supply source of the collector current 1c12, has a collector current Ic1
Since a base-emitter voltage Vbe15 corresponding to 1.2 is applied, feedback is applied through the transistor Q13. This base-emitter voltage Vbe15 is applied to the transistor Q16 of the second current mirror circuit B through the line 13. Applied to Q17. Transistor Q15~
Each emitter resistor R15-R17 of Q17 is equal, for example 10Ω, thereby causing transistor Q17
A first constant current 1, which is equal to the collector current Ic12 and proportional to the absolute temperature T, is output from the collector of 0. In this embodiment, the first constant current 1 is set to, for example, 10 μ8, as shown in FIG. The transistor Q3 of the second rubel shift circuit 8 is turned off.

もう一方の第2定i8流源4は、PNP)−ランジスタ
Q21.Q25.Q26と、NPNトランジスタQ23
.Q24と、負の温度係数を有するダイオードQ22お
よび抵抗R21〜R27で構成され、トランジスタQ2
3.Q24はエミッタが共通に接続されて差動増幅回路
Cを形成している6トランジスタQ21のベースはライ
ン13を介して萌記ベースーエミッタ間電圧Vbe15
でバイアスされ、対応するコレクタ電流1c21がダイ
オードQ22と抵抗R22の直列回路に流れて電圧降下
が生じるが、ダイオードQ21によってその温度特性が
補償され、差動回路Cの一方のトランジスタQ23のベ
ースには温度変化に対して安定な前記電圧降下分が基準
電圧Vrとして印加される。差動図18Cの他方のトラ
ンジスタQ24のベースは、トランジスタQ25のコレ
クタと抵抗R2Gの接続点に接続され、コレクタ電流1
c25による電圧降下VtがトランジスタQ24のベー
スに!j・えられ、前記基準電圧Vrと比較される。温
度変化によりコレクタ電流1c25が増加して電圧降下
Vtが上昇すれば、他方のトランジスタQ23のコレク
タ電流Ic23が減少してラインl /1の電位、即ち
トランジスタQ26のベース−エミッタ間電圧Vbe2
6を引上げるように働く、温度変(ヒの方向が逆の場合
には上記と逆に動f11:する。したがってトランジス
タQ26のベース−エミッタ間電圧Vbe26は温度と
関1系なく一定に保たれるので、トランジスタQ26の
コレクタからは絶対温度Tの変Cヒに対して安定な第2
定電流I2が出力される。第2定電流I2は第1図に示
される第2レベルシフト回nのトランジスタQ6を寸勢
する。
The other second constant i8 current source 4 is a PNP)-transistor Q21. Q25. Q26 and NPN transistor Q23
.. Q24, a diode Q22 with a negative temperature coefficient, and resistors R21 to R27, and a transistor Q2
3. Q24 has its emitters connected in common to form the differential amplifier circuit C. The bases of the six transistors Q21 are connected to the Moeki base-emitter voltage Vbe15 via line 13.
The collector current 1c21 flows through the series circuit of the diode Q22 and the resistor R22, causing a voltage drop, but its temperature characteristics are compensated for by the diode Q21, and the base of one transistor Q23 of the differential circuit C The voltage drop, which is stable against temperature changes, is applied as the reference voltage Vr. The base of the other transistor Q24 in the differential diagram 18C is connected to the connection point between the collector of the transistor Q25 and the resistor R2G, and the collector current 1
The voltage drop Vt due to c25 becomes the base of transistor Q24! j· is obtained and compared with the reference voltage Vr. When the collector current 1c25 increases due to a temperature change and the voltage drop Vt rises, the collector current Ic23 of the other transistor Q23 decreases and the potential of the line l/1, that is, the base-emitter voltage Vbe2 of the transistor Q26, decreases.
When the temperature changes (if the direction of H is opposite, the voltage Vbe26 between the base and emitter of the transistor Q26 is kept constant regardless of the temperature). Therefore, from the collector of transistor Q26, there is a second voltage which is stable against fluctuations in absolute temperature T.
Constant current I2 is output. The second constant current I2 powers the transistor Q6 of the second level shift circuit n shown in FIG.

第3図は本発明の他の実施例の構成を示す電気回路図で
あり、第4[]は本発明のさらに曲の実施例の構成を示
す電気回路図である。第3図と第4図は第1図に類似し
、対応する部分には同一の参照符をけす5これらの実施
例において注目すべきは、対数圧縮回N7のトランジス
タQ1と逆対数変換回路10のトランジス268間に介
在させたレベルシフト回路8.9の接続悪様を入れ替え
たことである。第3図の場きはトランジスタQl。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing the structure of another embodiment of the present invention, and FIG. 4 [ ] is an electric circuit diagram showing the structure of a further musical embodiment of the present invention. 3 and 4 are similar to FIG. 1, and corresponding parts are given the same reference numerals.5 What should be noted in these embodiments is the transistor Q1 of the logarithmic compression circuit N7 and the antilogarithmic conversion circuit 10. The problem is that the connection of the level shift circuit 8.9 interposed between the transistors 268 has been changed. In the case of FIG. 3, it is the transistor Ql.

Q8と1−ランジスタQ3.Q6のベースがいずれもそ
れぞれ共通に接続され、第4図の場合はトランジスタQ
l、Q8のエミッタと、トランジスタQ3.Q6のベー
スがいずれもそれぞれ共通に接続されている。
Q8 and 1 - transistor Q3. The bases of Q6 are all connected in common, and in the case of Fig. 4, the transistor Q
l, the emitter of Q8 and the transistor Q3. The bases of Q6 are all connected in common.

第3図において、トランジスタQ8のベース−エミッタ
間−;圧Vbe8は Vbe8=Vbe 1−Vbe3+Vbe6−(KT/
q)  ・In  ((Eo/R1/I o))  −
(12>であり、第4I2Iにおいては Vbe8=Vbel+Vbe3−Vbe6= (KT/
q) ・1n ((Eo/R1/I o)l −(13
)となる、いずれの場合もトランジスタQ8のコレクタ
電流1c8はE o / R1となり、したがって第1
0と同一特性の出力電圧E2が得られる。
In FIG. 3, the voltage Vbe8 between the base and emitter of the transistor Q8 is Vbe8=Vbe1-Vbe3+Vbe6-(KT/
q) ・In ((Eo/R1/Io)) −
(12>, and in the 4th I2I, Vbe8=Vbel+Vbe3-Vbe6= (KT/
q) ・1n ((Eo/R1/I o)l −(13
), in both cases the collector current 1c8 of the transistor Q8 is E o /R1, and therefore the first
An output voltage E2 having the same characteristics as 0 is obtained.

第5図は本発明のさらに他の実施例の一部を示す電気回
路図である。参照符は第1図に対応させである。ごの実
施例で注目すべきは、対数変換回路7を形成するトラン
ジスタQ1と、逆対数変換回路10を形成するトランジ
スタQ8の各コレクタとそれぞれの負荷抵抗R1,R2
間に、ベースが共通に接続されたトランジスタQ31.
Q32を介在させたことである。トランジスタQ31゜
Q32に共通のベースバイアスE bを印加し、これに
よって同一のベース−エミッタ間電圧Vbeを与えても
、コレクターエミッタ間電圧Vceの大きいほどコレク
タ電流X流1cが増加するいわゆるアーリー効果による
誤差を抑制し、精度をさらに向上させることができる。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a part of still another embodiment of the present invention. Reference numbers correspond to FIG. What should be noted in this embodiment is the collectors of the transistor Q1 forming the logarithmic conversion circuit 7 and the transistor Q8 forming the antilogarithmic conversion circuit 10, and the respective load resistors R1 and R2.
Between them, transistors Q31.
This is because Q32 was involved. Even if a common base bias Eb is applied to the transistors Q31 and Q32, thereby giving the same base-emitter voltage Vbe, the collector current X current 1c increases as the collector-emitter voltage Vce increases. This is due to the so-called Early effect. Errors can be suppressed and accuracy can be further improved.

発明の効果 以上のように本発明によるアナログ演算回路は、温度特
性を有する入力電圧を対数圧縮し、上下複数段にレベル
シフト後、逆対数変換し、入力電圧に対応する出力電圧
を得るようにした。しがも複数段に亘るレベルシフト回
路は、絶対温度Tに対応する電流比の各定電流源からの
電流により個別に11勢されるようにしたので、温度特
性を有する入力信号を温度変化に対して安定な信号に変
換し。
Effects of the Invention As described above, the analog arithmetic circuit according to the present invention logarithmically compresses an input voltage having temperature characteristics, performs level shift in multiple stages above and below, and performs antilogarithm conversion to obtain an output voltage corresponding to the input voltage. did. However, since the multi-stage level shift circuit is individually powered by the current from each constant current source with a current ratio corresponding to the absolute temperature T, the input signal having temperature characteristics is not affected by temperature changes. Converts it into a stable signal.

出力することができる。また入力を対数圧縮したのち再
変換することによって、測光回路などのように変化範囲
の広いアナログ信号を容易に処理できる0本発明による
アナログ演算回路は、従来技術のようなサーミスタを用
いずとも、温度特性をもたない対数圧縮回路を容易に作
成することができるので、集禎回路化にも有利であり、
ばらつきも小さいので高精度が得られるなど、その効果
は非常に大きく、有用なものである。
It can be output. Furthermore, by logarithmically compressing the input and then reconverting it, the analog arithmetic circuit according to the present invention can easily process analog signals with a wide variation range, such as in photometric circuits. Since it is possible to easily create a logarithmic compression circuit that does not have temperature characteristics, it is also advantageous for integrated circuits.
The effect is very large and useful, such as high accuracy can be obtained because the variation is small.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のアナログ演算回路の電気回
路図、第2図は本実施例に用いられ゛る定電流源の電気
回路図、第3図と第4[Wは本発明の他の実施例の構成
を示す電気回路図、第5図はさらに他の実施例の一部を
示す電気回路図、第6[2Iは従来の技術を示す図であ
る。 1・・・アナログ演算回路、2・・・演算増幅2コ、3
・・・第1定電流源、4・・・第2定電流源、5.6・
・・入力端子、7・・・対数圧縮回路、8.9・・・レ
ベルシフト同n、10・・・逆対数2換回n、11.1
2・・・出力端子、Ql、Q3〜Q8.Qll〜Q21
.Q23〜Q2G、Q31.Q38・・・トランジスタ
、Q2、Q22・・・ダイオード、R1’、R2,RI
L〜R17、R21〜R27−・抵抗、Vbe1.Vb
e3.Vbe6.Vbe8−・トランジスタのベースー
エミッタ間抵抗 代理人  弁理士 西教 圭一部 第 3 図 第4図
FIG. 1 is an electrical circuit diagram of an analog arithmetic circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an electrical circuit diagram of a constant current source used in this embodiment, and FIGS. FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a part of still another embodiment, and No. 6 [2I] is a diagram showing a conventional technique. 1...Analog arithmetic circuit, 2...2 operational amplifiers, 3
...first constant current source, 4...second constant current source, 5.6.
... Input terminal, 7... Logarithmic compression circuit, 8.9... Level shift same n, 10... Anti-logarithm 2 conversion times n, 11.1
2... Output terminal, Ql, Q3 to Q8. Qll~Q21
.. Q23~Q2G, Q31. Q38...Transistor, Q2, Q22...Diode, R1', R2, RI
L~R17, R21~R27-・Resistance, Vbe1. Vb
e3. Vbe6. Vbe8- Transistor base-emitter resistance representative Patent attorney Keishi Saikyo Part 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 入力された電圧をその対数に比例する電圧に圧縮変換す
る対数圧縮回路と、 対数圧縮された入力電圧のレベルを上下たがいに反対方
向に複数段に亘りシフトする複数のレベルシフト回路と
、 レベルシフト後の対数圧縮された電圧を逆対数に変換し
出力する逆対数変換回路を含み、前記複数のレベルシフ
ト回路は、それぞれ対応する定電流源により個別に付勢
され、上記定電流源の出力電流の電流比は絶対温度に対
応するように設定されることを特徴とするアナログ演算
回路。
[Claims] A logarithmic compression circuit that compresses and converts an input voltage into a voltage proportional to its logarithm, and a plurality of levels that shift the level of the logarithmically compressed input voltage in opposite directions up and down in multiple steps. a shift circuit, and an anti-log conversion circuit that converts the level-shifted logarithmically compressed voltage into an anti-logarithm and outputs the result, and each of the plurality of level shift circuits is individually energized by a corresponding constant current source. An analog calculation circuit characterized in that a current ratio of output currents of a constant current source is set to correspond to absolute temperature.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069573A (en) * 2002-08-08 2004-03-04 Sony Ericsson Mobilecommunications Japan Inc Voltage detector, voltage detection method, and electronic apparatus

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