JPH0215705A - Current mirror circuit - Google Patents

Current mirror circuit

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JPH0215705A
JPH0215705A JP63164896A JP16489688A JPH0215705A JP H0215705 A JPH0215705 A JP H0215705A JP 63164896 A JP63164896 A JP 63164896A JP 16489688 A JP16489688 A JP 16489688A JP H0215705 A JPH0215705 A JP H0215705A
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JP
Japan
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current
transistor
base
transistors
input
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Application number
JP63164896A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinaga Furuya
古屋 喜祥
Riyuuichirou Kawai
川居 龍一郎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH0215705A publication Critical patent/JPH0215705A/en
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only

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Abstract

PURPOSE:To obtain the same electric current as an input current at an output terminal by compensating at least base currents of the 1st and 2nd transistors with an inverted current proportional to the base current of the transistor. CONSTITUTION:A base current ib4 which is almost the same as the base current ib3 of a transistor Q3 flows to the base of a transistor Q4 and is inputted to an inverted current generation circuit 2. The electric current which tends to flow to an input terminal IIN through the diode connecting section of a transistor Q1 is equal to an electric current which is three times as large as the base current of the transistor Q1. Moreover, since an electric current which is three time as large as the base current ib1 is forcibly made to flow to the collector of the transistor Q6 of the circuit 2, no base current flows to the input terminal IIN. Therefore, an electric current i2 which is equal to the electric current inputted to the input terminal IIN is obtained from an output terminal IOUT and the potential difference between the input terminal IIN and a supply voltage +VCC becomes the forward voltage across the base and emitter of the transistor Q1 only when a voltage drop caused by a resistance R1 is ignored.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カレントミラー回路に関し、特に入力端子と
出力電流の比例関係の誤差がないカレントミラーに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a current mirror circuit, and more particularly to a current mirror in which there is no error in the proportional relationship between an input terminal and an output current.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、ダイオード接続された第1のトランジスタの
ベースと、出力端子を有する第2のトランジスタのベー
スを相互接続してなるカレントミラー回路において、第
2のトランジスタのエミッタ−コレクタ電流を検出して
、第2のトランジスタのベース電流に比例した電流を反
転して発生することにより、少なくとも前記第1及び第
2のトランジスタのベース電流を補償するように構成す
ることにより、入出力電流の比例関係の誤差がなく、ま
た、入力電流源回路の動作電圧を大きくとることができ
るようなカレントミラー回路を提供する。
The present invention detects the emitter-collector current of the second transistor in a current mirror circuit formed by interconnecting the base of a diode-connected first transistor and the base of a second transistor having an output terminal. , by compensating at least the base currents of the first and second transistors by inverting and generating a current proportional to the base current of the second transistor, the proportional relationship between the input and output currents is reduced. To provide a current mirror circuit that has no error and can increase the operating voltage of an input current source circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来カレントミラー回路は、第6図に示すように、ダイ
オード接続されたトランジスタQ41のベースと、コレ
クタが出力端子夏OUTに接続されたトランジスタQ4
2のベースが互いに接続され、トランジスタQ41及び
Q42のエミッタが、それぞれ抵抗R41及びR42を
介して電源端子子Vocに接続されて構成され、トラン
ジスタQ41のコレクタに接続された入力端子IINに
、入力端子源■8により電流isを供給すると、抵抗R
41及びR42の抵抗比に応じた出力電流1gが出力端
子IoU□に得られるようなものが知られている。
As shown in FIG. 6, the conventional current mirror circuit consists of a diode-connected base of a transistor Q41 and a transistor Q4 whose collector is connected to an output terminal OUT.
The bases of the transistors Q41 and Q42 are connected to each other, the emitters of the transistors Q41 and Q42 are connected to the power supply terminal Voc through the resistors R41 and R42, respectively, and the input terminal IIN is connected to the input terminal IIN connected to the collector of the transistor Q41. When the current is is supplied by the source 8, the resistance R
A device is known in which an output current of 1 g corresponding to the resistance ratio of R41 and R42 is obtained at the output terminal IoU□.

例えば、抵抗R41及びR42の抵抗値を等しくすれば
、出力電流i、は入力電流18と略等しくなる。
For example, if the resistance values of resistors R41 and R42 are made equal, the output current i becomes approximately equal to the input current 18.

しかし、トランジスタQ41のベース電流1b4Iとト
ランジスタQ42のベース電流ib4!の和電流が入力
端子’INに流れるため、実際には入力電流18はトラ
ンジスタQ41のコレクタ電流iC4+とベース電流1
t14+、”la2の和となる。出力電流18は、第1
のトランジスタQ41のコレクタ電流1c4 lと等し
いため、入力電流isよりベース電流1b41と1b4
tの和だけ小さい電流値となってしまう。
However, the base current 1b4I of transistor Q41 and the base current ib4 of transistor Q42! Since the sum of the currents flows to the input terminal 'IN, the input current 18 is actually the collector current iC4+ of the transistor Q41 and the base current 1
The output current 18 is the sum of the first
Since the collector current 1c4 l of the transistor Q41 is equal to the base current 1b41 and 1b4 from the input current is.
The current value becomes smaller by the sum of t.

トランジスタのベース電流は、そのトランジスタのβ−
1に依存することが知られているが、特にラテラルPN
P接合トランジスタを用いた場合においては、電流増幅
率βが小さいため、トランジスタQ41及びQ42のベ
ース電流1b4I及びib4゜による影響が大きくなり
、入力電流i eと出力電流i、の比例関係は大きくず
れ、また、抵抗R41とR・42の抵抗値が等しい場合
では、入力電流18と出力電流19の差が大きくなって
しまうという欠点があった。
The base current of a transistor is the β-
1, but especially the lateral PN
When a P-junction transistor is used, since the current amplification factor β is small, the influence of the base currents 1b4I and ib4° of transistors Q41 and Q42 becomes large, and the proportional relationship between the input current i and the output current i deviates greatly. Furthermore, when the resistance values of the resistors R41 and R42 are equal, there is a drawback that the difference between the input current 18 and the output current 19 becomes large.

そこで、第7図に示すように、トランジスタQ43のベ
ース−コレクタ間に、hfeキャンセル用トランジスタ
を挿入した回路により、入力端子■IHに流れるベース
電流の値を小さくすることが、米国特許第3,566.
289号により開示されている。
Therefore, as shown in FIG. 7, the value of the base current flowing to the input terminal IH can be reduced by a circuit in which an hfe canceling transistor is inserted between the base and collector of the transistor Q43, as disclosed in US Pat. 566.
No. 289.

この回路は、トランジスタQ43のダイオード接続路に
フィードバックトランジスタQ45を挿入したしので、
トランジスタQ45のエミッタは、トランジスタQ43
及びQ44のベースに接続され、トランジスタQ45の
ベースはトランジスタQ43のコレクタに接続され、ト
ランジスタQ45のコレクタは接地されている。このト
ランジスタQ45により、トランジスタQ43及びQ4
4のベース電流1b43及び1b44の和電流を更にβ
−1しているため、ベース電流1b4sはトランジスタ
Q43のコレクタ電流1c43に対して無視することが
できる。従って、実質的に入力電流1111に等しい出
力電流i、が出力端子I。U、から得られる。
This circuit has a feedback transistor Q45 inserted in the diode connection path of transistor Q43, so
The emitter of transistor Q45 is connected to transistor Q43.
and the base of transistor Q44, the base of transistor Q45 is connected to the collector of transistor Q43, and the collector of transistor Q45 is grounded. This transistor Q45 allows transistors Q43 and Q4 to
The sum of the base currents 1b43 and 1b44 of 4 is further β
-1, the base current 1b4s can be ignored with respect to the collector current 1c43 of the transistor Q43. Therefore, the output current i, which is substantially equal to the input current 1111, is at the output terminal I. It is obtained from U.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、第7図に示すように構成された回路にお
いて、入力端子■I−電位は、第6図に示す回路の入力
端子の電位と比較すると、トランジスタQ45のベース
−エミッタ電圧だけ低い電位となる。近年集積回路の電
源電圧+■ooは、省電力化、長寿命化等を考慮して、
5V程度、またはそれ以下の低電圧で動作させることが
多くなっているが、シリコントランジスタのベース−エ
ミッタ間の順方向電圧は、一般に約0.7Vであるため
、入力端子の電位は抵抗R43による電圧降下を無視し
ても、3.6V程度まで落ちてしまう。従って、入力電
流源110の回路の実質的動作電源電圧が低下し、その
結果ダイナミックレンジが非常に小さくなるという問題
点があった。そこで本発明は、トランジスタのベース電
流の影響がなく、入力電流に比例した出力電流が得られ
ると共に、入力端子源の回路のダイナミックレンジを低
下させることのないカレントミラー回路を提供すること
を目的とする。
However, in the circuit configured as shown in FIG. 7, the input terminal I- potential is lower than the potential of the input terminal of the circuit shown in FIG. 6 by the base-emitter voltage of the transistor Q45. . In recent years, the power supply voltage +■oo of integrated circuits has been increased in consideration of power saving, long life, etc.
Although it is often operated at a low voltage of about 5V or lower, the forward voltage between the base and emitter of a silicon transistor is generally about 0.7V, so the potential of the input terminal is determined by the resistor R43. Even if you ignore the voltage drop, it will drop to about 3.6V. Therefore, there is a problem in that the actual operating power supply voltage of the circuit of the input current source 110 is reduced, resulting in a very small dynamic range. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a current mirror circuit that is not affected by the base current of a transistor, can obtain an output current proportional to the input current, and does not reduce the dynamic range of the input terminal source circuit. do.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述の問題点を解決し、上記目的を達成するために、本
発明に係るカレントミラー回路は、ダイオード接続され
た第1のトランジスタのベースと、コレクタが出力端子
に接続された第2のトランジスタのベースを相互接続し
、それぞれのトランジスタのエミッタを抵抗を介して電
源端子に接続してなるカレントミラー回路において、第
2のトランジスタのエミッタ−コレクタ電流を検出し、
第2のトランジスタのベース電流に比例した71Eを生
成する電流検出回路と、前記電流検出回路により得られ
た電流に比例した電流を発生する反転電流発生回路とを
備え、少なくとも、前記第1及び第2のトランジスタの
ベース電流を、前記反転電流発生回路により発生した比
例電流により補償するように構成する。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned objects, a current mirror circuit according to the present invention has a diode-connected base of a first transistor and a second transistor whose collector is connected to an output terminal. detecting the emitter-collector current of a second transistor in a current mirror circuit in which the bases are interconnected and the emitters of the respective transistors are connected to a power supply terminal via a resistor;
a current detection circuit that generates a current 71E proportional to the base current of the second transistor; and an inverted current generation circuit that generates a current proportional to the current obtained by the current detection circuit; The base current of the second transistor is compensated by the proportional current generated by the inversion current generation circuit.

〔作用〕[Effect]

このように構成される本発明に係るカレントミラー回路
においては、入力電流が第1のトランジスタに供給され
ると、そのエミッタ抵抗に電圧降下が生じ、この電圧と
第1のトランジスタのベース−エミッタ電圧との和電圧
が、第2のトランジスタのベースとエミッタ抵抗の両端
に印加されるため、第2のトランジスタのコレクタ電流
が流れる。第2のトランジスタのエミッタ−コレクタ電
流を電流検出回路により検出して、第2のトランジスタ
のベース電流に比例した電流を生成し、反転電流発生回
路に入力する。反転電流発生回路において、電流検出回
路により生成された電流に比例した電流を発生し、第1
及び第2のトランジスタのベースから流入させる。従っ
て、反転電流発生回路により発生する電流を、第1及び
第2のトランジスタのベースから入力端子に流れようと
する電流と等しくすることにより、第1及び第2のトラ
ンジスタのベース電流を補償することができ、入力電流
に比例した出力電流が得られる。
In the current mirror circuit according to the present invention configured in this way, when an input current is supplied to the first transistor, a voltage drop occurs across the emitter resistance, and this voltage and the base-emitter voltage of the first transistor Since the sum of the voltages is applied across the base and emitter resistors of the second transistor, the collector current of the second transistor flows. The emitter-collector current of the second transistor is detected by a current detection circuit to generate a current proportional to the base current of the second transistor and input to the inversion current generation circuit. In the inversion current generation circuit, a current proportional to the current generated by the current detection circuit is generated, and the first
and from the base of the second transistor. Therefore, the base currents of the first and second transistors can be compensated by making the current generated by the inversion current generation circuit equal to the current that is about to flow from the bases of the first and second transistors to the input terminals. This results in an output current proportional to the input current.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に本発明に係るカレントミラー回路の一例を示す
。ダイオード接続された第1のトランジスタQlのコレ
クタは入力端子IINに接続し、エミッタは抵抗R1を
介して電源端子+Vccに接続する。トランジスタQl
のベースは第2のトランジスタQ2のベースと相互接続
する。第2のトランジスタQ2のエミッタは、抵抗R2
を介して電源端子+Vccに接続し、コレクタは出力端
子’ OUTに接続する。
FIG. 1 shows an example of a current mirror circuit according to the present invention. The collector of the diode-connected first transistor Ql is connected to the input terminal IIN, and the emitter is connected to the power supply terminal +Vcc via a resistor R1. Transistor Ql
The base of Q2 is interconnected with the base of the second transistor Q2. The emitter of the second transistor Q2 is connected to the resistor R2
The collector is connected to the output terminal 'OUT.

電流検出回路lを構成するトランジスタQ3のベースは
、第2のトランジスタQ2のベースに接続し、エミッタ
は抵抗R3を介して電源端子+Vccに接続し、コレク
タはトランジスタQ3と共に電流検出回路lを構成する
トランジスタQ4のエミッタに接続する。トランジスタ
Q4のコレクタは接地し、ベースは反転電流発生回路2
を構成するトランジスタQ5のコレクタに接続する。ト
ランジスタQl、Q2、Q3及びQ4は同極性のトラン
ジスタであり、特性的にも揃ったトランジスタを使用す
ることが望ましい。ここではPNP接合トランジスタを
使用する。尚、−設面に同一のIC内に複数のトランジ
スタを構成すると、略特性の揃ったトランジスタが得ら
れる。
The base of the transistor Q3 that constitutes the current detection circuit l is connected to the base of the second transistor Q2, the emitter is connected to the power supply terminal +Vcc via the resistor R3, and the collector constitutes the current detection circuit l together with the transistor Q3. Connected to the emitter of transistor Q4. The collector of transistor Q4 is grounded, and the base is connected to inversion current generation circuit 2.
It is connected to the collector of transistor Q5 that constitutes the transistor Q5. The transistors Ql, Q2, Q3, and Q4 are transistors of the same polarity, and it is desirable to use transistors with uniform characteristics. A PNP junction transistor is used here. Note that if a plurality of transistors are configured in the same IC in terms of design, transistors with substantially uniform characteristics can be obtained.

反転電流発生回路2において、トランジスタQ5はダイ
オード接続され、エミッタは抵抗R5を介して接地し、
ベースはトランジスタQ6のベースに相互接続する。ト
ランジスタQ6のエミッタは抵抗R6を介して接地し、
コレクタは第1乃至第3のトランジスタQl及至Q3の
ベースに接続する。トランジスタQ5及びQ6は同極性
のものを使用する。
In the inversion current generation circuit 2, the transistor Q5 is diode-connected, and its emitter is grounded via a resistor R5.
The base interconnects to the base of transistor Q6. The emitter of transistor Q6 is grounded via resistor R6,
The collector is connected to the bases of the first to third transistors Ql to Q3. Transistors Q5 and Q6 are of the same polarity.

このように構成したカレントミラー回路において、抵抗
R1,R2及びR3を同抵抗値としたとき、入力電流源
11により入力端子lINに入力電流i、が供給される
と、抵抗R1及びR2は同抵抗値であり、トランジスタ
Ql及びQ2のベース−エミッタ電圧も等しいので、ト
ランジスタQ2のコレクタには、トランジスタQlのコ
レクタ電流ic1と等しい電流i、が流れ、出力端子I
。U□に供給される。更に、トランジスタQl及びQ2
は、互いに略同特性のトランジスタが使用されているた
め、電流増幅率βが略等しく、従ってそれぞれのトラン
ジスタのベース電流ib1及びib、が等しくなる。
In the current mirror circuit configured in this way, when the resistors R1, R2, and R3 have the same resistance value, when the input current source 11 supplies the input current i to the input terminal lIN, the resistors R1 and R2 have the same resistance value. Since the base-emitter voltages of transistors Ql and Q2 are also equal, a current i, which is equal to the collector current ic1 of transistor Ql, flows through the collector of transistor Q2, and the output terminal I
. Supplied to U□. Furthermore, transistors Ql and Q2
Since transistors having substantially the same characteristics are used, the current amplification factors β are substantially equal, and therefore the base currents ib1 and ib of the respective transistors are equal.

電流検出回路1のトランジスタQ3は、トランジスタQ
2と同じ構成であるので、電流i、と等しいコレクタ電
流が得られ、その結果電流ib、と等しいベース電流i
b3が得られる。トランジスタQ3のコレクタ電流は、
トランジスタQ4のエミッタに供給されるが、一般にト
ランジスタのエミッタ電流とコレクタ電流は近似的に等
しいため、トランジスタQ4のベースには、トランジス
タQ3のベース電流ib3と略等しいベース電流ib4
が流れ、反転電流発生回路2に入力される。
Transistor Q3 of current detection circuit 1 is transistor Q
Since it has the same configuration as 2, a collector current equal to the current i is obtained, and as a result, a base current i equal to the current ib,
b3 is obtained. The collector current of transistor Q3 is
A base current ib4 is supplied to the emitter of the transistor Q4, but since the emitter current and collector current of a transistor are generally approximately equal, a base current ib4 that is approximately equal to the base current ib3 of the transistor Q3 is supplied to the base of the transistor Q4.
flows and is input to the inversion current generation circuit 2.

反転電流発生回路2は、NPN接合トランジスタを用い
たカレントミラー回路により構成されており、トランジ
スタQ5のコレクタに入力された電流ib4のR5/R
6倍の電流をトランジスタQ6のコレクタに流すことが
できる。ここで抵抗R6をR5の1/3倍とすると、ト
ランジスタQ6のコレクタには、電流1b4の3倍、す
なわち+b+の略3倍の電流が流れることになる。
The inversion current generation circuit 2 is configured by a current mirror circuit using an NPN junction transistor, and R5/R of the current ib4 input to the collector of the transistor Q5.
Six times as much current can flow through the collector of transistor Q6. If the resistor R6 is set to ⅓ times the resistor R5, a current three times the current 1b4, that is, approximately three times the current +b+, flows through the collector of the transistor Q6.

ところで、トランジスタQlのダイオード接続部を通っ
て、入力端子■INに流れようとする電流は、トランジ
スタQISQ2及びQ3のベース電流ib、、iby及
びtb3の和であるが、+b+5ibt及びtbsは互
いに等しいため、ib+の3倍の電流に等しい。しかし
、反転電流発生回路2のトランジスタQ6のコレクタに
、ib、の3倍の電流が強制的に流れるため、入力端子
’INに流れようとするベース電流を補償することがで
きる。すなわち入力端子’ INには、ベース電流が流
れなくなる。
By the way, the current flowing to the input terminal IN through the diode connection of the transistor Ql is the sum of the base currents ib, , iby and tb3 of the transistors QISQ2 and Q3, but since +b+5ibt and tbs are equal to each other, , ib+ is equal to three times the current. However, since a current three times as large as ib is forced to flow through the collector of the transistor Q6 of the inversion current generating circuit 2, it is possible to compensate for the base current that tends to flow to the input terminal 'IN. In other words, no base current flows through the input terminal 'IN.

従って、入力端子IINに入力された?i t&i+ 
h等しい電流i、が出力端子■。U、から得られ、また
、入力端子I と電源電圧+Vooの電位差は、抵抗N R1による電圧降下を無視すると、トランジスタQlの
ベース−エミッタの順方向電圧のみである。
Therefore, the ? input to the input terminal IIN? i t&i+
A current i equal to h is the output terminal ■. Further, the potential difference between the input terminal I and the power supply voltage +Voo is only the forward voltage between the base and emitter of the transistor Ql, if the voltage drop due to the resistor N R1 is ignored.

従って、入力電流源11の回路の実質動作電源として比
較的大きな電圧が得られるため、ダイナミックレンジを
確保することができる。
Therefore, a relatively large voltage can be obtained as the actual operating power supply for the circuit of the input current source 11, so that a dynamic range can be ensured.

次に、本発明に係るカレントミラー回路を用いた応用例
について説明する。
Next, an application example using the current mirror circuit according to the present invention will be described.

第2図は全体の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration.

入力端子INに入力された入力信号を利得制御回路3に
より増幅し、出力端子01lTから出力する。
The input signal input to the input terminal IN is amplified by the gain control circuit 3 and output from the output terminal 011T.

力増幅された信号は、検波回路4により検波した後、比
較回路5で基準電圧VRerと比較して、誤差信号を制
御信号発生回路6に入力する。制御信号発生回路6にお
いては、入力された誤差信号のレベルに応じて、段階的
に制御信号を発生し、本発明に係るカレントミラー回路
を介して利得制御回路3にフィードバックして、検波回
路4の出力レベルが基亭電圧vRefと等しくなるよう
に、利得制御回路3の利得を制御する。
The amplified signal is detected by a detection circuit 4, then compared with a reference voltage VRer by a comparison circuit 5, and an error signal is input to a control signal generation circuit 6. The control signal generation circuit 6 generates a control signal in stages according to the level of the input error signal, feeds it back to the gain control circuit 3 via the current mirror circuit according to the present invention, and generates the control signal in the detection circuit 4. The gain of the gain control circuit 3 is controlled so that the output level of the voltage VRef becomes equal to the voltage VRef.

第3図に第2図における利得制御回路の具体例を示す。FIG. 3 shows a specific example of the gain control circuit in FIG. 2.

入力信号Eは、トランジスタQ7及びQ9のベースに互
いに逆相に入力するように接続する。トランジスタQ7
とQ8及びトランジスタQ9とQIOは、それぞれ互い
に差動アンプを構成するように接続する。トランジスタ
Q8及びQlOのコレクタは、それぞれトランジスタQ
ll及びQ12のベースに接続し、トランジスタQ11
及びQ12のエミッタは、それぞれトランジスタQ8及
びQIOのベースに接続する。これは、米国特許第2,
761,916号により開示されているような安定化バ
イアス回路であり、トランジスタQ7のベース電位と、
トランジスタQ8のベース電位が、常に等しくなるよう
に帰還をかけたものである。トランジスタQllのベー
ス−エミッタ電圧は温度特性を有しているので、入力信
号が直接トランジスタQllのベースに人力されると、
温度変化により後段の回路に与える影響が大きくなって
しまう。従゛って、温度の変化による電圧変動をエミッ
タフォロワトランジスタQllを介して帰還することに
より、安定化している。トランジスタQ9、QIO及び
Q12により構成される回路についても同様である。
Input signal E is connected to the bases of transistors Q7 and Q9 so as to be input in opposite phases to each other. transistor Q7
and Q8, and transistors Q9 and QIO are connected to each other so as to configure a differential amplifier. The collectors of transistors Q8 and QlO are connected to transistor Q, respectively.
ll and the base of Q12, and the transistor Q11
The emitters of Q12 and Q12 are connected to the bases of transistors Q8 and QIO, respectively. This is U.S. Patent No. 2,
761,916, the base potential of transistor Q7;
Feedback is applied so that the base potential of transistor Q8 is always equal. Since the base-emitter voltage of the transistor Qll has a temperature characteristic, when an input signal is applied directly to the base of the transistor Qll,
Temperature changes have a greater effect on subsequent circuits. Therefore, voltage fluctuations due to temperature changes are stabilized by being fed back via the emitter follower transistor Qll. The same applies to the circuit constituted by transistors Q9, QIO, and Q12.

また、この回路は出力インピーダンスが非常に小さいた
め、トランジスタQ11及びQ10のエミッタ微分抵抗
re++及びre+t(図示せず)をエミッタ抵抗RE
に対して非常に小さくすることができる。
Also, since this circuit has a very small output impedance, the emitter differential resistances re++ and re+t (not shown) of the transistors Q11 and Q10 are replaced by the emitter resistance RE.
can be made very small.

トランジスタQllのエミッタは、抵抗REを介してト
ランジスタQ12のエミッタに接続しており差動アンプ
を構成している。この差動アンプから出力端子AGCo
lI□に至る回路は、米国特許第3,676.789号
により開示されているような利得制御回路であり、人力
信号は第1の差動アンプを構成するトランジスタQll
及びQ10のベースに、互いに逆相で人力される。トラ
ンジスタQ11及びQ10のコレクタは、それぞれトラ
ンジスタQ13及びQ10のエミッタに接続する。トラ
ンジスタQ13及び14のコレクタは、電源端子+vc
oに接続し、それぞれのベースには定電圧Vが印加され
ているので、トランジスタQI3及びQ10はダイオー
ド負荷として動作する。更にトランジスタQll及びQ
12のコレクタは、それぞれエミッタフォロワトランジ
スタQI5及びQ16を介して、第2の差動アンプを構
成するトランジスタQ17及びQ18のベースに接続す
る。
The emitter of transistor Qll is connected to the emitter of transistor Q12 via a resistor RE, forming a differential amplifier. Output terminal AGCo from this differential amplifier
The circuit leading to lI□ is a gain control circuit as disclosed in U.S. Pat.
and Q10 are manually operated in opposite phases to each other. The collectors of transistors Q11 and Q10 are connected to the emitters of transistors Q13 and Q10, respectively. The collectors of transistors Q13 and Q14 are connected to the power supply terminal +vc
Since the transistors QI3 and Q10 operate as diode loads, the transistors QI3 and Q10 operate as diode loads. Furthermore, transistors Qll and Q
The collectors of No. 12 are connected to the bases of transistors Q17 and Q18 constituting the second differential amplifier via emitter follower transistors QI5 and Q16, respectively.

トランジスタQ18のコレクタは、出力端子AGCOU
Tに接続する。
The collector of transistor Q18 is connected to the output terminal AGCOU.
Connect to T.

従って、トランジスタQ13及びQ14のエミッタに得
られた対数変換された電圧が、トランジスタQ+7及び
Q18のベースに供給され、第2の差動アンプを介して
、出力端子A G Courに出力される。
Therefore, the logarithmically converted voltage obtained at the emitters of transistors Q13 and Q14 is supplied to the bases of transistors Q+7 and Q18, and is outputted to the output terminal A G Cour via the second differential amplifier.

このように構成される利得制御回路において、第2の差
動アンプを制御する電流源13に流れる電流i、と、第
1の差動アンプを制御する電流i、の電流比13/15
により利得を制御することができる。
In the gain control circuit configured in this way, the current ratio of the current i flowing through the current source 13 that controls the second differential amplifier and the current i that controls the first differential amplifier is 13/15.
The gain can be controlled by

第3図においては電流源13による電流i3は一定電流
とし、第1の差動アンプを、第2図における制御信号発
生回路6から得られる制御信号電流により制御するよう
に構成されている。端子C0NTINに入力された制御
信号電流i4は、ダイオード接続されたトランジスタQ
19のコレクタに入力される。トランジスタQ19とト
ランジスタQ20及びQ21は、カレントミラー回路を
構成しているため、抵抗R20及び21を等しくすれば
、トランジスタQ20及びQ21のコレクタには、トラ
ンジスタQ19のコレクタ電流i4に比例した電流i、
が流れる。従って、制御信号電流i4に対応した電流i
、により、利得制御回路全体の利得が決定される。
In FIG. 3, the current i3 from the current source 13 is a constant current, and the first differential amplifier is configured to be controlled by the control signal current obtained from the control signal generation circuit 6 in FIG. The control signal current i4 input to the terminal C0NTIN flows through the diode-connected transistor Q.
19 collectors. Since the transistor Q19 and the transistors Q20 and Q21 constitute a current mirror circuit, if the resistors R20 and 21 are made equal, the collectors of the transistors Q20 and Q21 will have a current i proportional to the collector current i4 of the transistor Q19.
flows. Therefore, the current i corresponding to the control signal current i4
The gain of the entire gain control circuit is determined by .

ところで、利得制御回路の利得を大きくするためには、
電流i、を小さくしてダイオード負荷としてのトランジ
スタQ13及びQ14のエミッタ微分抵抗re+3及び
re+4(図示せず)を大きくすればよい。制御電流を
小さくすると、トランジスタQl!及びQ12のエミッ
タ微分抵抗r13++及びreltが大きくなってしま
い、利得の増加を妨げようとするが、前述したように、
トランジスタQll及びQ12のエミッタは、トランジ
スタQ8及びQ10のベースに帰還しているので、エミ
ッタ微分抵抗re+ +及びreltは充分小さく、利
得に対する影響はない。
By the way, in order to increase the gain of the gain control circuit,
It is sufficient to reduce the current i and increase the emitter differential resistances re+3 and re+4 (not shown) of the transistors Q13 and Q14 as diode loads. When the control current is reduced, the transistor Ql! And the emitter differential resistance r13++ and relt of Q12 become large and try to prevent the gain from increasing, but as mentioned above,
Since the emitters of transistors Qll and Q12 are fed back to the bases of transistors Q8 and Q10, emitter differential resistances re++ and relt are sufficiently small and have no effect on gain.

次に、第4図に第2図における制御信号発生回路6の具
体例を示す。第2図における比較回路5により得られた
誤差信号が入力される入力端子ERRINを、トランジ
スタQ22、Q25及びQ28のベースに接続する。ト
ランジスタQ22とトランジスタQ23は差動アンプを
構成しており、トランジスタQ23のベースには、エミ
ッタフォロワトランジスタQ24を介してB点の電圧を
印加する。従って、トランジスタQ22のベースに印加
される入力電圧が、トランジスタQ23のベースに印加
される電圧より大きい場合に、トランジスタQ22のコ
レクタに電流が流れる。
Next, FIG. 4 shows a specific example of the control signal generation circuit 6 in FIG. 2. An input terminal ERRIN to which the error signal obtained by the comparator circuit 5 in FIG. 2 is input is connected to the bases of transistors Q22, Q25, and Q28. Transistor Q22 and transistor Q23 constitute a differential amplifier, and the voltage at point B is applied to the base of transistor Q23 via emitter follower transistor Q24. Therefore, when the input voltage applied to the base of transistor Q22 is greater than the voltage applied to the base of transistor Q23, current flows to the collector of transistor Q22.

トランジスタQ25、Q26、Q27及びトランジスタ
Q28、Q29、Q30についても同様に構成する。ト
ランジスタQ26のベースには、エミッタフォロワトラ
ンジスタQ27を介して0点の電圧を印加し、トランジ
スタQ29のベースには、エミッタフォロワトランジス
タQ30を介してD点の電圧を印加する。電源端子+V
coとグランド間に抵抗R30、R27、R24及びR
22が直列接続され、抵抗分割された電圧で基準電圧を
設定している。すなわち、抵抗R30とR27の共通接
続点りから、トランジスタQ30のベースに電圧が供給
され、抵抗R27とR24の共通接続点Cから、トラン
ジスタQ27のベースに電圧が供給され、更に、抵抗R
24とR22の共通接続点Bから、トランジスタQ24
のベースに基準電圧が供給されている。従って、入力信
号電圧がB点の電位より大きいと、トランジスタQ22
が作動し、B点より電位の高い0点の電位より大きいと
トランジスタQ22及びQ25が作動して、更に、0点
より電位の高いD点の電位より大きいとトランジスタQ
22、Q25及びQ2Bが作動する。
Transistors Q25, Q26, Q27 and transistors Q28, Q29, Q30 are similarly configured. A voltage at point 0 is applied to the base of transistor Q26 via emitter follower transistor Q27, and a voltage at point D is applied to the base of transistor Q29 via emitter follower transistor Q30. Power terminal +V
Resistors R30, R27, R24 and R between co and ground
22 are connected in series, and a reference voltage is set by a voltage divided by resistance. That is, voltage is supplied to the base of transistor Q30 from the common connection point C of resistors R30 and R27, voltage is supplied to the base of transistor Q27 from the common connection point C of resistors R27 and R24, and voltage is supplied to the base of transistor Q27 from the common connection point C of resistors R27 and R24.
From the common connection point B of 24 and R22, the transistor Q24
A reference voltage is supplied to the base of the Therefore, if the input signal voltage is greater than the potential at point B, transistor Q22
is activated, and when the potential is higher than the potential of point 0, which is higher than point B, transistors Q22 and Q25 are activated;
22, Q25 and Q2B are activated.

入力電圧がB点の電位より小さい場合は、トランジスタ
Q22、Q25及びQ28は作動しないが、可変電流源
I7の電流l、を制御することにより、常にA点に電流
が流れるようにする。
When the input voltage is lower than the potential at point B, transistors Q22, Q25, and Q28 do not operate, but by controlling the current l of variable current source I7, current always flows to point A.

A点には、本発明に係るカレントミラー回路の入力端子
を接続する。ダイオード接続された第1のトランジスタ
Q31のベースと、コレクタが出力端子に接続された第
2のトランジスタQ32のベースと、トランジスタQ3
3のベースを相互接続する。それぞれのトランジスタの
エミッタは、それぞれ抵抗R31,R32及びR33を
介して電源端子子Vccに接続し、トランジスタQ33
のコレクタは、トランジスタQ34のエミッタ−コレク
タを介して接地する。)・ランジスタQ34のベースは
、トランジスタQ35のコレクターエミッタ及び抵抗R
35を介して接地する。トランジスタQ35はダイオー
ド接続し、ベースはトランジスタQ36のベースと相互
接続する。トランジスタQ36のエミッタは、抵抗R3
6を介して接地し、コレクタは第1のトランジスタQ3
1のベースに接続する。
The input terminal of the current mirror circuit according to the present invention is connected to point A. The base of the diode-connected first transistor Q31, the base of the second transistor Q32 whose collector is connected to the output terminal, and the transistor Q3.
Interconnect the bases of 3. The emitter of each transistor is connected to the power supply terminal Vcc via resistors R31, R32, and R33, respectively, and the emitter of each transistor is
The collector of Q34 is grounded via the emitter-collector of transistor Q34. )・The base of transistor Q34 is the collector emitter of transistor Q35 and the resistor R
35 to ground. Transistor Q35 is diode-connected, and its base is interconnected with the base of transistor Q36. The emitter of transistor Q36 is connected to resistor R3.
6 and the collector is connected to the first transistor Q3.
Connect to the base of 1.

トランジスタQ31、Q32、Q33、Q34及びトラ
ンジスタQ35、Q36はそれぞれ同極性のトランジス
タを使用し、抵抗R31,R32及びR33を等しくし
て、抵抗R36を抵抗R35の1/3倍とすると、第1
のトランジスタQ31で構成されたダイオード接続部か
ら、A点に流れ込むベース電流を補償することができる
。従って、A点に流れる電流と等しい電流が出力端子C
ON T OUTに得られる 以上のように構成された制御信号発生回路においては、
入力端子ERRに誤差信号”INが入力N されると、入力電圧レベルに応じて、トランジスタQ2
2、Q25及びQ28が段階的に作動するため、A点を
流れる電流i6と入力電圧V + Nhの関係は、第5
図に示すようになる。従って、入力信号電圧レベルに対
応した電流illと等しい電流i4が、カレントミラー
回路を介して出力端子C0NTo、□に得られる。出力
電流i4は、第3図に示す利得制御回路のCON T 
INに、制御信号として人力される。
If the transistors Q31, Q32, Q33, Q34 and the transistors Q35, Q36 have the same polarity, the resistors R31, R32, and R33 are made equal, and the resistor R36 is set to 1/3 times the resistor R35, then the first
The base current flowing into point A can be compensated for from the diode connection formed by transistor Q31. Therefore, a current equal to the current flowing at point A is output terminal C.
In the control signal generation circuit configured as described above,
When error signal "IN" is input to input terminal ERR, transistor Q2
2. Since Q25 and Q28 operate in stages, the relationship between the current i6 flowing through point A and the input voltage V + Nh is as follows:
The result will be as shown in the figure. Therefore, a current i4 equal to the current ill corresponding to the input signal voltage level is obtained at the output terminal C0NTo, □ via the current mirror circuit. The output current i4 is the CON T of the gain control circuit shown in FIG.
It is manually input to IN as a control signal.

ところで、第2図に示したA G Cループの動作を高
速に収束させるために、入力端子ERR,,に入ツノさ
れる誤差信号は、できるだけ大きな振幅を有することが
望ましい。ところが振幅を大きくした場合、トランジス
タQ22、Q25及びQ28のダイナミックレンジが小
さいと、それぞれのトランジスタのコレクタに流れる電
流が飽和して1゜まうため、増幅度が小さくなってしま
うという不都合が生じる。そのため、第7図に示すよう
な従来のカレントミラー回路は使用不可能である。しか
しながら、本発明に係るカレントミラー回路を使用する
ことにより、入力側のトランジスタのダイナミックレン
ジの低下を防止することができるので、トランジスタQ
22、Q25及びQ28は正常に動作する。
Incidentally, in order to quickly converge the operation of the AGC loop shown in FIG. 2, it is desirable that the error signal input to the input terminals ERR, ., have as large an amplitude as possible. However, when the amplitude is increased, if the dynamic range of the transistors Q22, Q25, and Q28 is small, the current flowing into the collector of each transistor is saturated and turns 1°, resulting in a disadvantage that the degree of amplification becomes small. Therefore, the conventional current mirror circuit as shown in FIG. 7 cannot be used. However, by using the current mirror circuit according to the present invention, it is possible to prevent the dynamic range of the transistor on the input side from decreasing.
22, Q25 and Q28 operate normally.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明によるカレント
ミラー回路によれば、ダイオード接続された第1のトラ
ンジスタのベースと、コレクタが出力端子に接続された
第2のトランジスタのベースを相互接続してなるカレン
トミラー回路において、第2のトランジスタのエミッタ
−コレクタ電流を検出し、第2のトランジスタのベース
電流に比例した電流を生成し、この電流に比例した反転
電流により、少なくとも第1及び第2のトランジスタの
ベース電流を補償するため、入力電流と等しい電流が出
力端子に得られる。
As is clear from the above description, according to the current mirror circuit according to the present invention, the base of the diode-connected first transistor and the base of the second transistor whose collector is connected to the output terminal are interconnected. In the current mirror circuit, the emitter-collector current of the second transistor is detected, a current proportional to the base current of the second transistor is generated, and an inversion current proportional to this current is used to detect at least the first and second transistors. To compensate for the base current of the transistor, a current equal to the input current is available at the output terminal.

また、トランジスタを2段重ねる必要がないので、入力
端子源の回路のダイナミックレンジを低下させることも
ない。
Furthermore, since there is no need to stack two transistors, the dynamic range of the input terminal source circuit does not deteriorate.

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

第1図は本発明に係るカレントミラー回路の一例を示す
線図、第2図は本発明に係るカレントミラー回路を使用
した応用例の全体を構成を示すブロック図、第3図は第
2図における利得制御回路の具体例を示す線図、第4図
は第2図における制御信号発生回路の具体例を示す線図
、第5図は制御信号発生回路の入力電圧と出力電流の関
係を示す特性図であり、第6図は従来のカレントミラー
回路を示す線図、第7図は従来の改良されたカレントミ
ラー回路を示す線図である。 l・・・・・・・・・・・電流検出回路2・・・・・・
・・・・・・反転電流発生回路Q・・・・・・・・・・
・・トランジスタR・・・・・・・・・・・・抵抗 ■・・・・・・・・・・・・電流源 (JIJ’1 誤差信号電圧VIN
FIG. 1 is a diagram showing an example of a current mirror circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the entire configuration of an application example using the current mirror circuit according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an example of the current mirror circuit according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the gain control circuit in FIG. 2, FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the control signal generation circuit in FIG. 2, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a conventional current mirror circuit, and FIG. 7 is a diagram showing a conventional improved current mirror circuit. l......Current detection circuit 2...
...Reverse current generation circuit Q...
・・Transistor R・・・・・・・・・・Resistance■・・・・・・・・・・・・Current source (JIJ'1 Error signal voltage VIN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ダイオード接続された第1のトランジスタのベースと、
コレクタが出力端子に接続された第2のトランジスタの
ベースを相互接続してなるカレントミラー回路において
、 第2のトランジスタのエミッタ−コレクタ電流を検出し
、第2のトランジスタのベース電流に比例した電流を生
成する電流検出回路と、 前記電流検出回路により得られた電流に比例した電流を
発生する反転電流発生回路とを備え、少なくとも、前記
第1及び第2のトランジスタのベース電流を、前記反転
電流発生回路により発生した比例電流により補償するこ
とを特徴とするカレントミラー回路。
[Claims] A base of a diode-connected first transistor;
In a current mirror circuit formed by interconnecting the bases of second transistors whose collectors are connected to the output terminal, the emitter-collector current of the second transistor is detected, and a current proportional to the base current of the second transistor is generated. a current detection circuit that generates a current, and an inversion current generation circuit that generates a current proportional to the current obtained by the current detection circuit, and at least the base current of the first and second transistors is generated by the inversion current generation circuit. A current mirror circuit characterized by compensation using the proportional current generated by the circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6415545B1 (en) 1999-09-17 2002-07-09 Hideo Watanabe Attractant miticide and capturing device
JP2012156813A (en) * 2011-01-26 2012-08-16 New Japan Radio Co Ltd Operational amplifier

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415545B1 (en) 1999-09-17 2002-07-09 Hideo Watanabe Attractant miticide and capturing device
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