JPH0218606A - 定電流回路 - Google Patents

定電流回路

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JPH0218606A
JPH0218606A JP16984988A JP16984988A JPH0218606A JP H0218606 A JPH0218606 A JP H0218606A JP 16984988 A JP16984988 A JP 16984988A JP 16984988 A JP16984988 A JP 16984988A JP H0218606 A JPH0218606 A JP H0218606A
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JP
Japan
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drain
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power supply
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JP16984988A
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English (en)
Inventor
Fumiharu Fukuzawa
福沢 文春
Koji Yokozawa
晃二 横澤
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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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〕 本発明は定電流回路に関し、特に絶縁ゲート型電界効果
トランジスタを用いた定電流回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、かかる絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下
、IG−F’ETと称す)を用いた定電流回路はNチャ
ネル型I C,FETとPチャネル型I G−FETと
を用いて構成している。
第5図はかかる従来の一例を示す定電流回路図である。
第5図に示すように、この定電流回路は、Pチャネル型
IG−FETQ2とQ3のサイズ比、Nチャネル型IG
−FETQ4とQlのサイズ比、および抵抗R1の値の
みにより定電流II、I2の値が決定される。
この関係を式であられすと、次のようになる。
但し、q:電子1個の電荷、k:ボルツマン定数、T:
絶対温度、 31 : IG−FETQIの実効チャネル幅と実すな
わち、Pチャネル型I G−FETQ2とNチャネル型
IG−FETQIと抵抗R]とか電源VDD  V5g
間に直列に接続されており、一方Pチャネル型IG−F
ETQ3とNチャネル型IaFETQ4も前記電源間に
直列に接続されている。更に具体的に言えは、IG−F
ETQ2のドレインとゲートは相互に接続され、且つI
GFETQ3のゲートに接続されている。また、IG−
FETQ4のドレインとゲートも相互に接続され、且つ
IG−FETQIのゲートに接続されている。
このような相補型MO8集積回路(以下、単にCMO8
I Cという)を用いた定電流回路を、低電力化が要求
されるCMO3ICに内蔵される定電圧回路の基準電流
発生部として使用することは極めて有効な手段である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の定電流回路は、電源電圧VDDVSSが
増加すると、IG−FETQ2を流れる電流■1および
IG−FETQ3を流れる電流I2も微かながら増加し
てしまうという欠点がある。
これは電源電圧VDD−ys3が増加するにつれて、N
チャネル型IG−FETQIのドレインソース間電圧お
よびPチャネル型IG−FETQ3のドレイン・ソース
間電圧が増加するため、QlおよびQ3の実効チャネル
長が減少し、定電ためである。
本発明の目的は、かかる電源電圧の変化に対し極めて安
定した定電流回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の定電流回路は、第一の電源に接続した抵抗と、
ソースを前記抵抗の他端に接続した一導電チャネル型の
第一の電界効果トランジスタと、ソースを第二の電源に
接続し且つゲートとドレインを接続すると共にこのドレ
インを少なくとも一つの電界効果トランジスタを介して
前記第一の電界効果トランジスタのドレインに接続する
逆導電チャネル型の第二の電界効果トランジスタと、ソ
スを前記第二の電源に接続しゲートを前記第二の電界効
果トランジスタのゲートに接続する逆導電チャネル型の
第三の電界効果トランジスタと、ソースを前記第一の電
源に、ドレインおよびゲトを前記第一の電界効果トラン
ジスタのゲートに接続し且つこのドレインを少なくとも
一つの電界効果トランジスタを介して前記第三の電界効
果トランジスタのドレインに接続する一導電チャネル型
の第四の電界効果トランジスタと、前記第一。
第二の電界効果トランジスタの間および前記第三、第四
の電界効果トランジスタの間にゲートを共に接続した一
対の第五および第六の電界効果トランジスタとを有し、
前記第五および第六の電界効果トランジスタは一導電チ
ャネル型および逆導電チャネル型の電界効果トランジス
タ対の少なくとも一方を含んで構成される。
要するに、本発明は、従来の定電流回路(第5図)のN
チャネル型IG−FETQIのドレインとPチャネル型
IG−FETQ2のドレイン間およびNチャネル型IG
−FETQ4とPチャネル型I G−FETQ3のドレ
イン間に、ゲートを共に接続したNチャネル型IG−F
ET対あるいはPチャネル型IG−FET対の少なくと
も一つを挿入し、電源電圧の増減に伴う電流の増減を抑
制するものである。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第一の実施例を示す定電流回路図であ
る。
第1図に示すように、本実施例の定電流回路は電源Vs
sに抵抗R1とNチャネル型IG−FETQ4のソース
を接続し、この抵抗R1の他端はNチャネル型IG−F
ETQIのソースに接続する。このIG−FETQIの
ゲートをIGFETQ4のゲートとドレインおよびNチ
ャネル型I G−FETQ6のソースに接続し、またQ
lのドレインをNチャネル型I G−FETQ5のソー
スに接続する。このIG−FETQ5のゲートはI G
−FETQ6のゲートとドレインおよびPチャネル型I
G−FETQ3のドレイに接続され、またI G−FE
TQ5のドレインはPチャネル型IG−FETQ2のゲ
ートとドレインおよびI G−FETQ3のゲートに接
続される。この工G−FETQ2のソースおよびI G
−FETQ3のソースは、共にVDD(=OV)に接続
される。
この定電流回路に電源電圧Vss1(Vsst <Ov
)を印加すると、前述した(1) 、 (2)式で表さ
れる電流II、I2が流れる。この時のIGFETQ2
.Q4、Q5およびQ6のゲート・ソース間電圧はそれ
ぞれVGQ2 + VGQ4 + VQQ5および■G
Q6とする。
次に、電源電圧をV 552  (V 582 < V
 ss□<Ov)に変化させた場合、前述の■。Q2 
+ ■GQ4およびvGQ6はほぼ一定に保たれる。す
なわち、IG−FETQ5のドレイン・VDD間の電位
およびゲート・VS2間の電位はほぼ一定に保たれる。
一方、IC,−FF、TQ5のゲート・ソース間電圧は
電流11を流せるだけ必要であるので、図中のA点の電
位はIG−FF、TQ5のゲート電圧を基準として約■
oQ5分だけVSS側にコントロールされる。この結果
、電源電圧の増加分IVss2Vssi lはIG−F
ETQ5のドレイン・ソース間電圧となり、図中のQl
のドレイン・VSS間電圧■1はほぼ一定に保たれる。
要するに、電源電圧をVSSIからVSS2に変化させ
た場合のIG−FETQIの実効チャネル長の減少はな
く、定電流回路のDCゲインの増加はIG−FETQ3
の実効チャネル長の減少による影響のみに抑えられ、前
述した(1) 、 (2)式から明らかに、電流II、
I2の増加は抑えられる。
また、以上の説明から、IG−FETQ5およびQ6は
定電流回路のDCゲインに寄与せず、したかってサイズ
も任意でよい事は明白である。
次に、第2図は本発明の第二の実施例を示す定電流回路
図である。
第2図に示すように、この定電流回路はIGFETQI
のドレインとQ2のドレイン間およびQ3のドレインと
Q4のドレイン間に、ゲートを共に接続したPチャネル
型IG−FETQ7およびQ8をそれぞれ挿入したもの
である。
この定電流回路において、電源電圧V55□を印加する
と、前述した(1) 、 (2)式で表される電流II
、I2が流れる。この時のI G−FETQ2.Q7.
Q4およびQ8のゲート・ソース間電圧をそれぞれVG
Q2 + VGQ7 + VGQ4 + VGQ8とす
る。
次に、電源電圧を■s5□に変化した場合、VGQIV
GQ7 + VGQ4はほぼ一定に保たれる。すなわち
、IG−FETQ8のドレイン・電源(Vss)間の電
位およびゲート・VDD間の電位はぼは一定に保たれる
。一方、I G−FETQ8のゲート・ソース間電圧は
電流■2は流せるだけ必要であるの= 10 て、図中のB点の電位はI G−FETQ8のゲート電
圧を基準として約7098分だけVDD側にコントロー
ルされる。この結果、電源電圧の増加分1Vss□Vs
s+ lはIG−FETQ8のドレイン・ソース間電圧
となり、図中のIG−’FETQ3のドレイン・ソース
間電圧vbはほぼ一定に保たれる。すなわち、電源電圧
をV8,1からVsg2に変化さぜな場合でも、IG−
FETQ3の実効チャネル長の減少はなく、定電流回路
のDCゲインの増加はIG−FETQIの実効チャネル
長の減少による影響のみに抑えられ、前述した(1) 
、 (2>式から明らかに電流I1.I2の増加は抑え
られる。また、IG−FETQ7およびQ8は定電流回
路のDCゲインに寄与せず、サイズも任意でよい。
次に、第3図は本発明の第三の実施例を示す定電流回路
図である。
第3図に示すように、この定電流回路はIGFETQI
のドレインとQ2の1〜レイン間およびI G=FET
Q3のドレインとQ4のドレイン間に共にケー1〜を接
続したNヂャネル型IGFETQ5.Q6と、これも共
にゲートを接続したPチャネル型IG−FETQ7.Q
8とをそれぞれ挿入したものであり、いわば、第1図お
よび第2図に示す回路をあわせた形となっている。上述
した第1図および第2図の説明から明らかなように、電
源電圧か変化した場合でも、図中のVa、Vbはほぼ一
定に保たれる。すなわち、電源電圧が変化した場合、T
G−FETQl、、Q3の実効チャネル長の減少はなく
、したがってDCゲインの増加もなく、理論上全く電源
電圧に依存しない定電流回路を得ることができる。
第4図は第3図に示す定電流回路を応用して構成した定
電圧回路図である。
第4図に示すように、がかる定電圧回路は、第3図に示
す定電流回路に加え、Nヂャネル型■GPETQ9〜Q
]、]と、Pヂャネル型■GFETQ12とを有し、出
力■。uTがら定電圧を取り出す回路である。この定電
圧回路も電源電圧の変化に対し極めて安定した出力電圧
を得られる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の定電流回路は電源電圧変
化に対し極めて安定化することがてき、特にCMO3I
Cに内蔵する定電圧回路の基準電流発生部に使用すると
きには、電源電圧変化に対し極めて安定した回路を構成
することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図はそれぞれ本発明の第一の実施例〜第三
の実施例を示す定電流回路図、第4図は第3図に示す定
電流回路を応用して構成した定電圧回路図、第5図は従
来の一例を示す定電流回路図である。 Q]、、Q4〜Q6.Q9〜Qll・・・Nチャネル型
IG−FET、Q2.Q3.Q7.Q8.Q12・・・
Pチャネル型IG−FET、R1・・・抵抗。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第一の電源に接続した抵抗と、ソースを前記抵抗の他端
    に接続した一導電チャネル型の第一の電界効果トランジ
    スタと、ソースを第二の電源に接続し且つゲートとドレ
    インを接続すると共にこのドレインを少なくとも一つの
    電界効果トランジスタを介して前記第一の電界効果トラ
    ンジスタのドレインに接続する逆導電チャネル型の第二
    の電界効果トランジスタと、ソースを前記第二の電源に
    接続しゲートを前記第二の電界効果トランジスタのゲー
    トに接続する逆導電チャネル型の第三の電界効果トラン
    ジスタと、ソースを前記第一の電源に、ドレインおよび
    ゲートを前記第一の電界効果トランジスタのゲートに接
    続し且つこのドレインを少なくとも一つの電界効果トラ
    ンジスタを介して前記第三の電界効果トランジスタのド
    レインに接続する一導電チャネル型の第四の電界効果ト
    ランジスタと、前記第一、第二の電界効果トランジスタ
    の間および前記第三、第四の電界効果トランジスタの間
    にゲートを共に接続した一対の第五および第六の電界効
    果トランジスタとを有し、前記第五および第六の電界効
    果トランジスタは一導電チャネル型および逆導電チャネ
    ル型の電界効果トランジスタ対の少なくとも一方を含ん
    で構成したことを特徴とする定電流回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012048709A (ja) * 2010-07-30 2012-03-08 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 基準電流源回路
JP2016073185A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 シチズンホールディングス株式会社 降圧充電システム及び電源
WO2020110252A1 (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 三菱電機株式会社 アクティブサーキュレータ

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