JPH0199433A - バランス型正負電流源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は制御信号にもとづいて、ある期間、出力端子よ
り外部へ電流を流し込み、また、別の期間、出力端子よ
り外部から電流を吸い込む正負電流源に係シ、特に、正
負電流のバランスがとれかつ集積回路化に適したバラン
ス型正負電流源回路に関するものである。

〔従来の技術〕

制御信号にもとづいて、ある期間、出力端子より外部へ
電流を流し込み、また、別の期間、出力端子より外部か
ら電流を吸い込む正負電流源は、出力端子に容量素子を
付加することにより、電流を流し込む時間と電流を吸い
込む時間との差の平均を電圧として出力する機能を持た
せることができるため、オフセット補償回路におけるサ
インビット積分回路や位相同期回路におけるチャージポ
ンプ回路などく広く用いられている 従来のこの種の正負電流源回路の一例を第４図に示し説
明する。なお、この図では出力負荷として容量を接続し
た例を示している。

図において、１はスイッチ、２はとのスイッチ１に直列
接続された電流源（正電流源）、３は電流源（負電流源
）、４はこの電流源３に直列接続されたスイッチ、５は
出力端子である。

そして、正電源ｖＤＤと出力端子５との間にスイッチ１
と電流源２の直列回路を有し、出力端子５と負電源ＶＳ
Ｂとの間に電流源３とスイッチ４の直列回路を有し、ス
イッチ１がオンのときに出力端子５より外部へ電流を流
し込み、スイッチ４がオンのときに出力端子５より外部
から電流を吸い込むように構成されている。

このように構成された正負電流源回路において、出力端
子５に容量素子を接続した場合、スイッチ１がオンのと
きに、容量は充電され、スイッチ４がオンのときに容量
は放電する。そして、正電流源と負電流源の値が等しけ
れば、出力端子５の平均電位が、スイッチ１のオンとな
る期間と、スイッチ４のオンとなる期間との差を表わし
ていることは容易に知ることができる。先に述べた様な
用途では、正電流源と負電流源のバランスが重要であシ
、正電流源の値と負電流源の値とに著しい１ズレ”を生
じるとシステム全体に悪影響を与えてしまう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の正負電流源回路では、この正負電流源回
路を集積回路化した場合には、正電流源と負電流源のバ
ランスを完全にとることはむずかしく、また、製造後の
微調整社、大幅なコストアップとなシ集積回路化のメリ
ットを損うという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のバランス型正負電流源回路は、正電源と出力端
子との間に第４のスイッチと第１の電流源の直列回路を
有し、上記出力端子と負電源との間に第２の電流源と第
２のスイッチの直列回路を有し、上記第１のスイッチが
オンのときに上記出力端子より外部へ電流を流し込み、
上記第２のスイッチがオンのときに上記出力端子より外
部から電流を吸い込む正負電流源回路において、上記出
力端子と接地間に第３のスイッチと容量素子の直列回路
を設け、かつ上記第３のスイッチと上記容量素子の共通
節点電位を２値に量子化する比較回路と、この比較回路
の出力を積分する積分回路と、この積分回路の出力によ
り上記第４の電流源の値と上記ＷＩ２の電流源の値を変
化させる手段とを備えてなるようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては、正負電流源のバランスの１ずれ”を
電圧に変換し、２値に量子化して検出し、積分回路に累
算して、その結果にょシミ流源の値を１１．１整する。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明によるバランス型正負電流源回路の一実
施例を示す回路図で、出力負荷としてスイッチ１０と容
量１１が接続された場合を示している。

この第１図において第４図と同一符号のものは相当部分
を示し、６はスイッチ、Ｔはこのスイッチ６に直列接続
された容量素子で、このスイッチ６と容量素子７の直列
回路は出力端子５と接地間に設けられている。８はスイ
ッチ６と容量素子７の共通節点電位を２値に量子化する
比較回路、９はこの比較回路８の出力を積分す、２１積
分回路である。そして、との積分回路９の出力は電流源
２゜３に供給され、これは積分回路９の出力によりミ流
源２の値と電流源３の値を変化させる手段を構成してい
る。

第２図は第１図の動作説明に供するバランス型正負電流
源回路のスイッチシーケンスを示すタイムチャートで、
（ａ）はスイッチ１の開閉制御信号φｌを示したもので
あシ、（ｂ）はスイッチ４の開閉制御信号φ２−’（ｃ
）はスイッチ６の開閉制御信号φ３、（ｄ）は積分回路
９の読み込み制御信号φい（ｅ）はスイッチ１０の開閉
制御信号φ５を示したものである。

そして、イはトレーニング期間を示す。

第３図は第１図に示す電流源２，３における電流値調整
手段の一例を示す構成図である。

つぎに第１図に示す実施例の動作を第２図および第３図
を参照して説明する。

積分回路９はＵＰ／ＤＯＷＮカウンタにより構成され、
容量素子Ｔの電位の正負を比較回路８で判定した結果を
次々と読みこんで、例えば、判定結果が正ならカウント
アツプ、負ならカウントダウンというように、出力な更
訪′する。

との軌み込み制御信号をφ４　、スイッチ１，４゜６．
１０のＧｉＪ閉制御信号をそれぞれφ１．φ２．φ３゜
φ、としたタイムチャートの一例を第２図に示す。

ただし、スイッチはすべて正論理で動き、積分回路９は
読み込み制御信号φ４の立上シで入力を読み込むものと
する。

まず、初めに、スイッチ１０をオフして負荷を切）離し
、電流ぶ２（正電流源）と電流源３（負電流源）のバラ
ンスのチエツクと調整を行う。このために、スイッチ６
をオンし、スイッチ１およびスイッチ４をＪｌｔ１次一
定期間オンして容量素子７に充電、放電させる。仮に、
正電流源２が負電流源３より大きいと、容Ｓｉ素子Ｔの
電位は正となシ、積分回路９はカウントアツプする。逆
に、正電流源２が負電流源３よ）小さいと、容量素子７
の電位は負となシ、積分回路９はカウントダウンするこ
とになる。

つぎに、この積分回路９の出力を正電流源２゜負電流源
３に帰還し、それぞれの電流値を調整する機能を持たせ
る仁とができる。例えば、第３図に示すように正電流源
２および負電流源３を構成すればよい。この第３図にお
いて、それぞれの電流源は、常に接続されている電流源
とスイッチを介して接続されている電流源の並列接続か
らなる。

そして、正電流源２が負電流源３より大きく、容量素子
Ｔの電位が正、積分回路９がカウントアツプした場合に
は、正電流源２の電流値を小さく、負電流源３の電流値
を大きくすべく、電流源に接続されているスイッチを調
整すれば良く、逆に、負電流源３が正を流源２より大き
く、容量素子７の電位が負、積分回路９がカウントダウ
ンした場合には、負電流源３の電流値を小さく、正電流
源２の電流値を大きくすべく、スイッチを調整すれば良
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、正負電流源のバランス
の１ずれ”を電圧に変換し、２値に量子化して検出し、
積分回路に累算して、その結果によりミ流源の値を調整
することにより、容易に正負電流源のバランスをとるこ
とができ、かつ集積回路化に適するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバランス壓正負電流源回路の一実
施例を示すブロック図、第２図は第１図の動作説明に供
するバランス型正負電流源回路のスイッチシーケンスを
示すタイムチャート、第３図は第１図の電流源における
電流値調整手段の一例を示す構成図、第４図は従来の正
負電流源回路の一例を示すブロック図である。 １・争・・スイッチ、２，３・・・・電流源、４・・・
・スイッチ、５・・・・出力端子、６・伸轡働スイッチ
、７１１−・−容量素子、８・令・・比較回路、９・・
・−ａｔ分回路、ＶＤＤ・・・拳正電源、ＶＳＳ・・・
・負電源。 第３図　　　　第４図 ＳＳ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正電源と出力端子との間に第１のスイッチと第１の電流
   源の直列回路を有し、前記出力端子と負電源との間に第
   ２の電流源と第２のスイッチの直列回路を有し、前記第
   １のスイッチがオンのときに前記出力端子より外部へ電
   流を流し込み、前記第２のスイッチがオンのときに前記
   出力端子より外部から電流を吸い込む正負電流源回路に
   おいて、前記出力端子と接地間に第３のスイッチと容量
   素子の直列回路を設け、かつ前記第３のスイッチと前記
   容量素子の共通節点電位を２値に量子化する比較回路と
   、この比較回路の出力を積分する積分回路と、この積分
   回路の出力により前記第１の電流源の値と前記第２の電
   流源の値を変化させる手段とを備えてなることを特徴と
   するバランス型正負電流源回路。