JPH02157917A - 定電流源回路 - Google Patents
定電流源回路Info
- Publication number
- JPH02157917A JPH02157917A JP63312535A JP31253588A JPH02157917A JP H02157917 A JPH02157917 A JP H02157917A JP 63312535 A JP63312535 A JP 63312535A JP 31253588 A JP31253588 A JP 31253588A JP H02157917 A JPH02157917 A JP H02157917A
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- JP
- Japan
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- current
- circuit
- transistor
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- constant current
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
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。
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、各種電子回路に定電流を供給する定電流源回
路に係り、特に異なる電源電圧を用いるのに好適な定電
流源回路に関する。
路に係り、特に異なる電源電圧を用いるのに好適な定電
流源回路に関する。
近年、電子機器の使用状態の多様化に伴ない、広い範囲
の電源電圧を用いても安定した動作を示す電子回路が求
められている。例えば、5v系の電源電圧を標準に作成
された回路であっても、3Vないし2vでも安定動作す
るような回路である。
の電源電圧を用いても安定した動作を示す電子回路が求
められている。例えば、5v系の電源電圧を標準に作成
された回路であっても、3Vないし2vでも安定動作す
るような回路である。
本発明は、このように異なる電源電圧下で使用しうる定
電流源回路の改良に関するものである。
電流源回路の改良に関するものである。
従来の定電流源回路の例を第2図に示す。この定電流源
回路はnpn形バイポーラトランジスタ(以下、トラン
ジスタという。)1のエミッタに負荷抵抗7を接続し、
かつベース・エミッタ間に抵抗2を接続し、この抵抗2
に流れる電流Iref’を基準電流とするカレントミラ
ー回路4をトランジスタ1のベースに接続し、その出力
電流I。を負荷5に供給するようにしたものである。
回路はnpn形バイポーラトランジスタ(以下、トラン
ジスタという。)1のエミッタに負荷抵抗7を接続し、
かつベース・エミッタ間に抵抗2を接続し、この抵抗2
に流れる電流Iref’を基準電流とするカレントミラ
ー回路4をトランジスタ1のベースに接続し、その出力
電流I。を負荷5に供給するようにしたものである。
この定電流源回路においては、トランジスタ1のベース
拳エミッタ間電圧v[3Hにより所定のコレクタ電流■
。を流し、このとき流れる電流Iref’に対する所定
の比に基づいて出力電流■。を流すよう動作する。
拳エミッタ間電圧v[3Hにより所定のコレクタ電流■
。を流し、このとき流れる電流Iref’に対する所定
の比に基づいて出力電流■。を流すよう動作する。
上記従来の定電流源回路の問題点は、yti源電圧vD
Dを変えると(例えば、5Vから3Vの電源電圧にする
など)、トランジスタ1のコレクタ電流lcが変化し、
このコレクタ電流I。に依存するベース・エミッタ間電
圧vBEも変化し、その結果電流■ が影響を受けて
変化し、カレントミラef −回路4を介して出力電流l。までも変わってしまうと
いう点である。これはコレクタ電流ICの電源電圧vD
Dへの依存性に起因するものである。
Dを変えると(例えば、5Vから3Vの電源電圧にする
など)、トランジスタ1のコレクタ電流lcが変化し、
このコレクタ電流I。に依存するベース・エミッタ間電
圧vBEも変化し、その結果電流■ が影響を受けて
変化し、カレントミラef −回路4を介して出力電流l。までも変わってしまうと
いう点である。これはコレクタ電流ICの電源電圧vD
Dへの依存性に起因するものである。
電源電圧vDDの変化により出力電流I。が変化するこ
とは、当該定電流源回路を用いる電子回路の動作が不安
定となることを意味する。
とは、当該定電流源回路を用いる電子回路の動作が不安
定となることを意味する。
そこで、本発明は同じ回路で電源電圧が変ったとしても
出力電流を安定供給しうる定電流電源回路を提供するこ
とを目的とする。
出力電流を安定供給しうる定電流電源回路を提供するこ
とを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、第1図の原理説
明図に示すように、バイポーラトランジスタ1のベース
とエミッタ間に抵抗2を接続し、この抵抗2に流れる電
流l を基準電流としてref’ 負荷5に出力電流I。を供給する電流供給手段4を備え
た定電流源回路において、前記バイポーラトランジスタ
1のエミッタに当該バイポーラトランジスタのコレクタ
電流I。を制御する電流制御手段3を接続し、この電流
制御手段3に一定のバイアス電圧を供給するバイアス手
段6a、6bを接続して構成する。
明図に示すように、バイポーラトランジスタ1のベース
とエミッタ間に抵抗2を接続し、この抵抗2に流れる電
流l を基準電流としてref’ 負荷5に出力電流I。を供給する電流供給手段4を備え
た定電流源回路において、前記バイポーラトランジスタ
1のエミッタに当該バイポーラトランジスタのコレクタ
電流I。を制御する電流制御手段3を接続し、この電流
制御手段3に一定のバイアス電圧を供給するバイアス手
段6a、6bを接続して構成する。
本発明によれば、バイアス手段5a、5bは電流制御手
段3に一定のバイアスを供給する。電流制御手段3は、
この一定のバイアスによってバイポーラトランジスタ1
のコレクタ電流Icを一定に保つ。その結果、コレクタ
電流1cに対する依存性をもつバイポーラトランジスタ
1のベース・エミッタ間電圧VBEの変動を抑制するた
め、ベース・エミッタ間の抵抗2に流れる基準電流Ir
ef’を安定化し、したがって出力電流I。の変動を抑
制することができる。
段3に一定のバイアスを供給する。電流制御手段3は、
この一定のバイアスによってバイポーラトランジスタ1
のコレクタ電流Icを一定に保つ。その結果、コレクタ
電流1cに対する依存性をもつバイポーラトランジスタ
1のベース・エミッタ間電圧VBEの変動を抑制するた
め、ベース・エミッタ間の抵抗2に流れる基準電流Ir
ef’を安定化し、したがって出力電流I。の変動を抑
制することができる。
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第3図に本発明の実施例を示す。第3図において、第2
図(従来例)と同一もしくは重複する部分には同一の符
号を附してその詳細な説明は省略する。
図(従来例)と同一もしくは重複する部分には同一の符
号を附してその詳細な説明は省略する。
第3図の第2図との比較において異なる部分は、抵抗7
(第2図)に代えてコレクタ電流制御手段としてのNチ
ャネル形MOSトランジスタ(以下、制御トランジスタ
という。)3を接続した点、この制御トランジスタ3の
ゲートにバイアス手段としての負荷抵抗6aおよびNチ
ャネル形MOSトランジスタ(以下、バイアストランジ
スタという。)6bを接続し、このバイアストランジス
タ6bと制御トランジスタ3とでカレントミラー回路を
構成した点である。
(第2図)に代えてコレクタ電流制御手段としてのNチ
ャネル形MOSトランジスタ(以下、制御トランジスタ
という。)3を接続した点、この制御トランジスタ3の
ゲートにバイアス手段としての負荷抵抗6aおよびNチ
ャネル形MOSトランジスタ(以下、バイアストランジ
スタという。)6bを接続し、このバイアストランジス
タ6bと制御トランジスタ3とでカレントミラー回路を
構成した点である。
制御トランジスタ3はMOS)ランジスタに代えてバイ
ポーラトランジスタを用いてもよく、またこのことはバ
イアストランジスタ6bについても同様であり、両トラ
ンジスタによりカレントミラー回路を構成することで目
的は達成される。
ポーラトランジスタを用いてもよく、またこのことはバ
イアストランジスタ6bについても同様であり、両トラ
ンジスタによりカレントミラー回路を構成することで目
的は達成される。
また、カレントミラー回路4はPチャネル形MOSトラ
ンジスタ4a、4bにより構成されている。
ンジスタ4a、4bにより構成されている。
次に作用を説明する。
いま、電源電圧V がV からV に変化DD
DDI DD2 した場合を考える。但し、V <V とする。
DDI DD2 した場合を考える。但し、V <V とする。
001 DD2
ここで、従来(第2図)ではコレクタ電流1cはI か
らIC2に変化し、それに伴なってベース・CI エミッタ間電圧V がV からV に変化すBE
BEL BE2 るとする。これに対して本発明(第3図)ではコレクタ
電流l は■ から! に変化し、そCCI
C2 れに伴なってベース・エミ、ツタ間電圧vBEがV
からV に変化したとする。これをBEI
BE2 第4図に示すV。E−IC特性で観察すると、従来の場
合の動作点はAからBに変動するのに対し、本発明の場
合の動作点はA′からB′にしか変動しない。ここで、 I −11>II −I C2CI 02 C1である
ので IV −V l>IVBE2BEIBE2
BEI −7が成立する。また
、抵抗2に流れる電流I はrθr である。Rは抵抗2の抵抗値である。
らIC2に変化し、それに伴なってベース・CI エミッタ間電圧V がV からV に変化すBE
BEL BE2 るとする。これに対して本発明(第3図)ではコレクタ
電流l は■ から! に変化し、そCCI
C2 れに伴なってベース・エミ、ツタ間電圧vBEがV
からV に変化したとする。これをBEI
BE2 第4図に示すV。E−IC特性で観察すると、従来の場
合の動作点はAからBに変動するのに対し、本発明の場
合の動作点はA′からB′にしか変動しない。ここで、 I −11>II −I C2CI 02 C1である
ので IV −V l>IVBE2BEIBE2
BEI −7が成立する。また
、抵抗2に流れる電流I はrθr である。Rは抵抗2の抵抗値である。
このことから、本発明の場合、従来の場合に比べて電源
電圧vDDの変動によるコレクタ電流1cの電源電圧v
DDに対する依存性が小さくなり、電流! をカレン
トミラー回路4で取出した出力ref’ 電流!。も電源電圧vDDの変動の影響が小さくなる。
電圧vDDの変動によるコレクタ電流1cの電源電圧v
DDに対する依存性が小さくなり、電流! をカレン
トミラー回路4で取出した出力ref’ 電流!。も電源電圧vDDの変動の影響が小さくなる。
このように、本発明によれば、電源電圧vDDとして異
なる電源を用いて使用したとしても出力電流I。が変化
しにくい定電流源回路を実現することができる。そのた
め、種々の電源に対しても同一の回路構成で対応するこ
とができ、用途を拡大しうる。
なる電源を用いて使用したとしても出力電流I。が変化
しにくい定電流源回路を実現することができる。そのた
め、種々の電源に対しても同一の回路構成で対応するこ
とができ、用途を拡大しうる。
このような、定電流特性を確保できるのは、トランジス
タ1に制御トランジスタ3を接続し、この制御トランジ
スタ3を負荷抵抗6aによって制御するよう構成したか
らである。
タ1に制御トランジスタ3を接続し、この制御トランジ
スタ3を負荷抵抗6aによって制御するよう構成したか
らである。
次に、第5図に本発明の応用例を示す。この応用例は、
本発明の定電流源回路を差動増幅回路9のバイアス電源
として使用した例である。第5図において第3図と重複
する部分は説明を省略し、同一の符号を附しておく。
本発明の定電流源回路を差動増幅回路9のバイアス電源
として使用した例である。第5図において第3図と重複
する部分は説明を省略し、同一の符号を附しておく。
カレントミラー回路4の負荷5に代えてNチャネル形M
OSトランジスタ8が接続されている。
OSトランジスタ8が接続されている。
このMOS)ランジスタ8は出力電流I。を差動増幅回
路9へのバイアス電圧に変換するためのらのである。1
0は差動増幅回路9の出力段であり、OUTから出力信
号が取出される。
路9へのバイアス電圧に変換するためのらのである。1
0は差動増幅回路9の出力段であり、OUTから出力信
号が取出される。
このように差動増幅回路9の定電流源として用いること
により、電源電圧vDDの変化に強く、広範囲な電源電
圧に対応しうる差動増幅回路9の実現が可能となる。
により、電源電圧vDDの変化に強く、広範囲な電源電
圧に対応しうる差動増幅回路9の実現が可能となる。
[発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、バイポーラトラン
ジスタに電流制御手段を接続し、この電流制御手段に一
定のバイアスを加えることにより、出力電流の電#、電
圧依存性を小さくすることができ、広範囲な電源電圧に
対応することができ、かつ、定電流特性のよい定電流源
回路を提供することができる。
ジスタに電流制御手段を接続し、この電流制御手段に一
定のバイアスを加えることにより、出力電流の電#、電
圧依存性を小さくすることができ、広範囲な電源電圧に
対応することができ、かつ、定電流特性のよい定電流源
回路を提供することができる。
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は従来の定電流源回路の回路図、第3図は本発明
の実施例の回路図、 第4図は本発明におけるV。E ’C特性図、第5図
は本発明の応用例の回路図である。 1・・・トランジスタ 2・・・抵抗 3・・・制御トランジスタ 4・・・カレントミラー回路 5・・・負荷 6a・・・負荷抵抗 6b・・・バイアストランジスタ vBE・・・ベース・エミッタ間電圧 VDD・・・電源電圧 I ・・・基準電流 ref’ Io・・・出力電流 ”7o。 Vo 。 従来の定電流源回路の回路図 第2図 Vo。 vD。 DD 本発明の原理説明図 第 1 図 V[)D Vo。 ”叱0 Vo。 本発明の実施例の回路図 第 3 図 コレクタ電流 本発明におけるVcs−1c特性図 第4図
の実施例の回路図、 第4図は本発明におけるV。E ’C特性図、第5図
は本発明の応用例の回路図である。 1・・・トランジスタ 2・・・抵抗 3・・・制御トランジスタ 4・・・カレントミラー回路 5・・・負荷 6a・・・負荷抵抗 6b・・・バイアストランジスタ vBE・・・ベース・エミッタ間電圧 VDD・・・電源電圧 I ・・・基準電流 ref’ Io・・・出力電流 ”7o。 Vo 。 従来の定電流源回路の回路図 第2図 Vo。 vD。 DD 本発明の原理説明図 第 1 図 V[)D Vo。 ”叱0 Vo。 本発明の実施例の回路図 第 3 図 コレクタ電流 本発明におけるVcs−1c特性図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 バイポーラトランジスタ(1)のベースとエミッタ間に
抵抗(2)を接続し、この抵抗(2)に流れる電流(I
_r_e_f)を基準電流として負荷(5)に出力電流
(I_o)を供給する電流供給手段(4)を備えた定電
流源回路において、 前記バイポーラトランジスタ(1)のエミッタに当該バ
イポーラトランジスタのコレクタ電流(I_c)を制御
する電流制御手段(3)を接続し、この電流制御手段(
3)に一定のバイアス電圧を供給するバイアス手段(6
a,6b)を接続したことを特徴とする定電流源回路。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63312535A JPH0727424B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 定電流源回路 |
US07/446,885 US5059890A (en) | 1988-12-09 | 1989-12-06 | Constant current source circuit |
EP89312758A EP0372956B1 (en) | 1988-12-09 | 1989-12-07 | Constant current source circuit |
DE68923937T DE68923937T2 (de) | 1988-12-09 | 1989-12-07 | Konstantstromquellenschaltung. |
KR1019890018167A KR920005257B1 (ko) | 1988-12-09 | 1989-12-08 | 정전류원 회로 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63312535A JPH0727424B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 定電流源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02157917A true JPH02157917A (ja) | 1990-06-18 |
JPH0727424B2 JPH0727424B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=18030393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63312535A Expired - Fee Related JPH0727424B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 定電流源回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5059890A (ja) |
EP (1) | EP0372956B1 (ja) |
JP (1) | JPH0727424B2 (ja) |
KR (1) | KR920005257B1 (ja) |
DE (1) | DE68923937T2 (ja) |
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