JPH0147047B2 - - Google Patents

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JPH0147047B2
JPH0147047B2 JP54008954A JP895479A JPH0147047B2 JP H0147047 B2 JPH0147047 B2 JP H0147047B2 JP 54008954 A JP54008954 A JP 54008954A JP 895479 A JP895479 A JP 895479A JP H0147047 B2 JPH0147047 B2 JP H0147047B2
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JP
Japan
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effect transistor
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JP54008954A
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JPS55100710A (en
Inventor
Kyuichi Haruyama
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only
    • H03F3/345DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only with field-effect devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電流源回路に関し、特に電界効果トラ
ンジスタ(FET)で構成されるモノリシツク集
積回路に好適な電流源回路に関するものである。
第1、第2図に従つて、従来の電流反転に用い
る電流ミラー回路を説明する。
第1図ではFETQaのソースはFETQbのソース
と共に電源端子Vccへ接続され、又ゲート及びド
レインは共に入力電流源I1を通つて接地端子へ接
続されている。又、FETQbのゲートは、FETQa
のゲート・ドレイン共通接続点Bへ接続され、該
FETQbはFETQaのゲート・ソース間電圧でバイ
アスされ、この電流ミラー回路の出力Aは
FETQbのドレインより取り出される。また、入
力電流源I1の接続点Bの電位は電源Vccより
FETQaのゲート・ソース間電圧降下で決まる。
一方、FETQbのドレインが接続された反転電流
出力端子Aの電位は、電源の変動及びA点に接続
する事の出来る負荷の変動により大きく変動し、
よつてFETQa及びFETQbのソース・ドレイン間
電圧差が増大し、FETの限られた出力コンダク
タンスのため、入力電流源電流と、反転出力電流
I2の整合性を劣化させるという欠点があつた。
この整合性を改善した回路例を本発明者は昭和
53年特許願第44502号「電流反転回路」にて提案
している。この回路例を第2図に示す。ここでは
ソースを電源Vccに接続し、ゲートとドレインと
を共通接続したFETQaと、このFETQaのドレイ
ンに一端が点Bで接続し、他端が接地電位に接続
した電流源I1と、ソースが電源Vccに接続し、ゲ
ートがFETQaのゲートに接続したFETQbと、こ
のFETQbのドレインにソースが点Cで接続し、
ドレインが反転電流I2の出力端子Aに接続した
FETQcと、正転入力端子+が点Bに接続し、反
転入力端子−が点Cに接続され、出力11が
FETQcのゲートに接続された差動増幅器10と
によつて電流反転回路が構成される。この差動増
幅器10の出力からFETQcを通り、増幅器10
の反転入力端子−へ接続された負帰還ループによ
り、点Cの電位は点Bの電位と一致し、FETQa
とFETQbのソース・ドレイン電圧の整合性は著
しく良くなり、又、反転電流の出力端子Aに接続
される負荷の変動及び電源変動に対してもこの整
合性は保たれる。
この改善された従来例の電流反転回路、いわゆ
る電流ミラー回路は第1図に示した例と同様、別
の欠点を有する事が判明した。すなわち信号電流
I1(入力電流)が広いダイナミツクレンヂにわた
つて変化する場合に上記FETQa,Qbのスレシユ
ホールド電圧差を原因として入力電流I1出力電流
I2比の線形性が保てなくなる。2乗特性を有する
FETの飽和領域での電流式は ID=β/2(VGS−VTh2 で与えられている。ここでβは素子の形状等で決
まる定数であり、VThはスレシユホールド電圧で
あり、VGSはゲート・ソース間電圧であり、Id
ドレイン電流である。
増幅器10とFETQcとはFETQaとQbとのVDS
(ソース・ドレイン間電圧)を等価的に等しくす
るVDS補償回路である。第2図の例に於いて簡単
のため反転電流比を1:1と設計した場合につい
て以下説明する。FETQaの上記各パラメーター
にaを付して示すと、 I1=Ida=βa/2(VGSa−VTha2 ……(1) となる。一方、FETQbの上記各パラメータにb
を付して示すと、 I2=Idb=βb/2(VGSb−VThb2 ……(2) となる。(1),(2)式により電流I2,I1の関連が求ま
る。すなわち この(3)式で示される出力電流I2と入力電流I1
の関係は第3図の実線50で示すようになる。実
線40は入出力電流の誤差を説明するための実線
で、入力電流と出力電流とが等しい場合を示して
おり、その傾は“1”となつている。(3)式の第1
項の電流成分は入力電流I1に対する線形性を有し
ており、その傾きの“1”からのズレはFETQa
とQbのβの不整合によるゲインエラーである。
第3項の電流成分はFETQaとQbのスレツシユホ
ールド電圧の誤差とFETQbのβbとに依存はする
が入力電流I1に対する依存性はなく、第3図で点
30に示す一定電流となつている。これらの電流
成分の合計の電流は入力電流に対して出力電流を
適当に校正してやれば簡単に補正できる。
一方、(3)式の第2項の電流成分は入力電流I1
対する非線形性を有しており、この非線形性は容
易には補償校正することはできない。従つて、こ
れらの電流成分の合計である出力電流I2は容易に
は補償校正できない入力電流からの誤差を含んで
いることになる。
本発明はこの非線形性による電流反転回路の入
出力電流誤差を著しく減少させ、高精度化した電
流源回路を得ることを目的としている。
本発明によれば、信号電流入力端子3と信号電
流出力端子4と、ソースが第1の電源ラインVcc
に接続され、ゲートとドレインとが共に信号電流
入力端子3に接続された第1のMOS電界効果ト
ランジスタ11と、ソースが第1の電源ライン
Vccに接続され、ゲートが第1のMOS電界効果ト
ランジスタ11のゲートおよびドレインに接続さ
れ、ドレインが信号電流出力端子4に接続された
第2のMOS電界効果トランジスタ12と、第2
の電源ライン(GND)の電位を基準とする定電
圧を作り出す電圧源20,21と、ソースが第2
の電源ライン(GND)に接続され、ゲートに定
電圧が与えられ、ドレインが信号電流入力端子3
に接続された第3のMOS電界効果トランジスタ
17と、ソースが第2の電源ライン(GND)に
接続され、ゲートに前記定電圧が与えられ、ドレ
インが信号電流出力端子4に接続された第4の
MOS電界効果トランジスタ18とを含み、前記
第1のMOS電界効果トランジスタ11のドレイ
ン電流に対する前記第2のMOS電界効果トラン
ジスタ12のドレイン電流の比が前記第3の
MOS電界効果トランジスタ17のドレイン電流
に対する前記第4のMOS電界効果トランジスタ
18のドレイン電流の比に等しい電流源回路を得
る。
すなわち、本発明によれば、第1のMOS電界
効果トランジスタと第2の電界効果トランジスタ
とで形成される電流ミラー回路の入・出力電流
に、電圧源からの定電圧をゲートに与えられる第
3のMOS電界効果トランジスタおよび第4の
MOS電界効果トランジスタで電流がそれぞれ加
算されている。この加算された電流はゲートが共
通に接続される第3および第4のMOS電界効果
トランジスタによつて互いに依存した電流となつ
ている。従つて、出力電流に電流を加算しない場
合に比して、入出力電流特性は入力電流が大きい
側にズレていることになる。この時入出力電流誤
差の非線形性は(3)式の第2項で示したように入力
電流の平方根に従つた変化をしているので、入出
力電流特性が入力電流の大きい側にズレると出力
電流の変化はより線形特性に近づくことになり、
入出力電流特性の線形性が改善される。尚、この
時入出力端子に得られる入出力電流にこの加算さ
れた電流が加わらないので、入力電流に線形的に
依存した出力電流が得られる。
この入出力特性の線形性の改善を第4図を用い
て説明すると、出力電流に電流を加算しない場合
を実線50で示しており、第3図の出力電流と同
じである。実線40は第3図と同様に入力電流と
出力電流とが等しい場合の出力電流である。本発
明によれば、第3のMOS電界効果トランジスタ
と第4のMOS電界効果トランジスタとにより入
出力電流にそれぞれ電流が加算されているので、
入力電流零の時の動作点は点線80で示す部分と
なる。加算された入力電流が点線90まで変化す
ると出力電流は電流値80′と90′との間で得ら
れる(電流加算しない時の最大入力電流を点線1
00で示す)。この電流値80′と90′との間の
出力電流の変化はこれらを直線で結んだ実線60
の線形動作に近づいており、電流加算しない場合
の線形動作(実線40)からのズレに比して線形
性は大幅に改善されている。このように、図示し
た例ではゼロ付近の入力電流に対する20%の動作
領域(入力ゼロから点線80まで)を無視すると
非線形性誤差は約1/4となり大きな改善が達成で
きる。
以下、図面に従つて本発明の構成及び実施例に
ついて説明する。
第5図は前述の動作原理に基づく電流源回路を
電気回路として実現する構成を示す図であり、特
に全ての構成要素をモノリシツク集積回路で実現
出来る構成となつている。図に於いて、電流源回
路部10はその入力端子3が入力信号電流源I1
通つて接地GNDされている。又、4は出力電流
I2の出力端子である。1は電流ミラー回路部分で
あり、第1図、第2図に示した従来例の電流ミラ
ー回路をそのまま用いる事が出来る。2はこの電
流ミラー回路の電流反転比1:nと同一の電流比
を有する第1、第2の定電流源5,6で構成され
た対定電流源部であり、第4図で説明した動作領
域のシフトのために用いられる。この第1の定電
流源5は電流ミラー回路1の入力Bと共に入力端
子3に接続され、接地点との間に第1の定電流路
を形成する。
一方、第2の定電流源6は電流ミラー回路1の
出力Aと共に出力端子4に接続され、接地点との
間に第2の定電流路を形成する。出力端子4から
は線形性の著しく改善された出力信号電流I2が取
り出される。
第6図は本発明の一実施例を示す図である。第
5図との共通部分には同一番号が付してある。電
流ミラー回路1は信号電流入力端子Bと信号電流
出力端子Aとを有し、PチヤンネルFET11と
12とで構成されている。FET11と12の各
ソースは電源Vccに接続され、FET11のゲート
とドレインおよびFET12のゲートは信号電流
入力端子Bに接続され、FET12のドレインは
信号電流出力端子に接続されている。これら
FET11および12は同一チヤンネル長でチヤ
ンネル幅の比1:nにした対FETであり反転電
流比を決定している。抵抗21、nチヤンネル
FET20はVcc―GND間の導電路を構成してい
る。ダイオード接続されたFET20と抵抗21
とは定電圧源を構成し、FET20のゲートとド
レインとの接続点22に発生するバイアス電圧に
よりバイアスされた電流源FET17,18、は
信号電流入力端子Bに接続された第1の定電流源
5及び信号電流出力端子Aに接続された第2の定
電流源6を形成している。
第7図に示した本発明の実施例では、第6図に
示した実施例にカスケード接続FET13,14
及び15,16が付加されている。FET13,
14、はFET11,12ドレイン.ソース間電
圧VDS補償回路を形成し、FET15,16はFET
17,18のVDS補償回路を形成する。これらの
VDS補償回路によりこの電流源回路の電源変動に
対する特性変動が改善される。
第8図は複数の電流出力端子A1〜Aoを有する
本発明の電流源回路の実施例である。この回路は
第7図の回路に複数の電流出力端子A1〜Ao及び
定電流回路i1〜ioが付加されて構成されている。
FETQ0,Q1,Q2,…Qo-1,Qoのゲート長は等し
く、ゲート幅の比はM0,M1,M2,…,Mo-1
Moであり、定電流源i0,i1,i2,…io-1,ioの電流
比もM0,M1,M2,…,Mo-1,Moと設定されて
いる。各電流出力端子A1〜Aoからはそれぞれ電
流入力端子Bの電流の電流比倍の電流が得られ
る。
この回路例に示す複数の電流出力端子を有する
電流源は例えばデイジタル・アナログ変換器の構
成要素として有効な手段を提供しており、特に乗
算型デイジタル・アナログ変換器に於いて有効で
ある。
以上説明したごとく本発明はモノリジツク集積
回路で実現出来る入出力電流の線形性がその広い
ダイナミツクレンヂにわたつて保たれる事を特長
とする電流源手段を提供しており、当技術分野に
対して大きく貢献するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の電流源回
路を示す回路図、第3図は従来の電流源回路の入
出力電流の特性を説明する図、第4図は本発明の
電流源回路の入出力特性を説明する図、第5図は
本発明の電流源回路の構成を示す図、第6図は本
発明の電流源回路の一実施例を示す回路図、第7
図は本発明の電流源回路の第1の実施例を示す回
路図、第8図は本発明の電流源回路の第2の他の
実施例を示す回路図である。 図中の符号、1…電流ミラー回路、2…対定電
流源部、3…入力端子、4…出力端子、5,6…
電流源、Qa,Qb,Qc,11〜20…FET、21
…抵抗、22…接続点、Vcc…電源、GND…接
地。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 信号電流入力端子と信号電流出力端子と、ソ
    ースが第1の電源ラインに接続され、ゲートとド
    レインとが共に前記信号電流入力端子に接続され
    た第1のMOS電界効果トランジスタと、ソース
    が前記第1の電源ラインに接続され、ゲートが前
    記第1のMOS電界効果トランジスタのゲートお
    よびドレインに接続され、ドレインが前記信号電
    流出力端子に接続された第2のMOS電界効果ト
    ランジスタと、第2の電源ラインの電位を基準と
    する定電圧を作り出す電圧源と、ソースが前記第
    2の電源ラインに接続され、ゲートに前記定電圧
    が与えられ、ドレインが前記信号電流入力端子に
    接続された第3のMOS電界効果トランジスタと、
    ソースが前記第2の電源ラインに接続され、ゲー
    トに前記定電圧が与えられ、ドレインが前記信号
    電流出力端子に接続された第4のMOS電界効果
    トランジスタとを含み、前記第1のMOS電界効
    果トランジスタのドレイン電流に対する前記第2
    のMOS電界効果トランジスタのドレイン電流の
    比が前記第3のMOS電界効果トランジスタのド
    レイン電流に対する前記第4のMOS電界効果ト
    ランジスタのドレイン電流の比に等しいことを特
    徴とする電流源回路。
JP895479A 1979-01-29 1979-01-29 Power circuit Granted JPS55100710A (en)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57132423A (en) * 1981-02-10 1982-08-16 Mitsubishi Electric Corp Oscillating circuit by proximity switch
US4882548A (en) * 1988-12-22 1989-11-21 Delco Electronics Corporation Low distortion current mirror
JP4699856B2 (ja) * 2005-10-05 2011-06-15 旭化成エレクトロニクス株式会社 電流発生回路及び電圧発生回路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5062557A (ja) * 1973-10-01 1975-05-28
JPS5135265A (ja) * 1974-07-22 1976-03-25 Philips Nv
JPS5193850A (en) * 1975-01-29 1976-08-17 Cmos sadozofukukikairo

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5062557A (ja) * 1973-10-01 1975-05-28
JPS5135265A (ja) * 1974-07-22 1976-03-25 Philips Nv
JPS5193850A (en) * 1975-01-29 1976-08-17 Cmos sadozofukukikairo

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