JPH0261171B2 - - Google Patents

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JPH0261171B2
JPH0261171B2 JP60024346A JP2434685A JPH0261171B2 JP H0261171 B2 JPH0261171 B2 JP H0261171B2 JP 60024346 A JP60024346 A JP 60024346A JP 2434685 A JP2434685 A JP 2434685A JP H0261171 B2 JPH0261171 B2 JP H0261171B2
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JP
Japan
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current
circuit
current mirror
output
switch
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JP60024346A
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Takashi Yamaguchi
Toshuki Tawara
Hiroyasu Uehara
Toshio Hayashi
Tadakatsu Kimura
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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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の出力電流の切替
えに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to switching the output current of a current mirror circuit.

(従来の技術) 従来このような分野の技術としては「アナリシ
ス アンド デザイン オブ アナログ インテ
グレイテツド、サーキツト」ポウル アール.グ
レイロバート ジイー メヤーコピーライト
1977 バイ ジヨン ウイリー、サン、インコー
ポレイト.(″ANALYSIS AND DESIGN OF
ANALOG INTEGRATED CIRCUITS″PAUL
R.GRAY ROBERT G.MEYER Copyright
1977 by Joho Wiley、Sons,Inc.)に記載され
るものがあつた。
(Prior art) Conventional technology in this field is "Analysis and Design of Analog Integrated Circuits" by Paul R. Gray Robert G.I. MayerCopyright
1977 By Jiyoung Willy, Sun, Incorporated. (″ANALYSIS AND DESIGN OF
ANALOG INTEGRATED CIRCUITS″PAUL
R.GRAY ROBERT G.MEYER Copyright
1977 by Joho Wiley, Sons, Inc.).

従来のカレントミラー出力電流切替え回路は、
一般に第2図、第3図に示されるように構成され
ていた。
The conventional current mirror output current switching circuit is
Generally, it was constructed as shown in FIGS. 2 and 3.

第2図は、カレントミラーCM21と該カレン
トミラーCM21の入力端子CNIN2と、電源
V21の間に直列に接続された抵抗R21と、抵抗R22
と該抵抗R22の両端に接続された、スイツチング
トランジスタTR21と抵抗R23と、スイツチSW
21と、電流電源I21とにより成るスイツチング
回路により構成される。
Figure 2 shows the current mirror CM21, the input terminal CNIN2 of the current mirror CM21, and the power supply.
A resistor R 21 connected in series between V 21 and a resistor R 22
and the switching transistor TR21 and the resistor R23 connected across the resistor R22 , and the switch SW
21 and a current power source I21 .

次に本回路の動作について説明すると、まずス
イツチSW21をONすると、スイツチングトラ
ンジスタTR21のエミツタ・コレクタ間が飽和
状態となり、この状態での出力電流I02ONは、 I02ON=〔(V21−VxON−VCESAT TR21)/R21〕×N …(1) 但し、VCESATTR21:TR21の飽和電圧 VxON:カレントミラーの入力対基電位G
間電圧となる。
Next, to explain the operation of this circuit, first, when the switch SW21 is turned on, the emitter-collector of the switching transistor TR21 becomes saturated, and the output current I 02 ON in this state is I 02 ON = [(V 21 −VxON−V CESAT TR21)/R 21 ]×N …(1) However, V CESAT TR21: Saturation voltage of TR21 VxON: Current mirror input to base potential G
voltage between the two.

またスイツチSW21をOFFすると、スイツチ
ングトランジスタTR21は開放状態となり、出
力電流I02OFFは、 I02OFF=〔V21−VxOFF)/ (R21+R22)〕×N …(2) 但し、VxOFF:カレントミラーの入力対グラ
ンドG間電圧となり、従つて出力電流の切替え比
α02は α02=I02ON/I02OFF=V21−VxON−VCESATTR21/V2
1
−VxOFF・R21+R22/R21…(3) となる。
When the switch SW21 is turned OFF, the switching transistor TR21 becomes open, and the output current I 02 OFF is I 02 OFF = [V 21 - VxOFF) / (R 21 + R 22 )] × N...(2) However, VxOFF : The voltage between the input and ground G of the current mirror, and therefore the output current switching ratio α 02 is α 02 = I 02 ON/I 02 OFF = V 21 −VxON−V CESAT TR21/V 2
1
−VxOFF・R 21 +R 22 /R 21 …(3).

第3図はカレントミラーCM31の入力端子
CMIN3に電流源I13が接続され、入力端子CNIN
3と基準電位Gとの間に接続されたスイツチング
トランジスタTR32と抵抗R31と抵抗R32とスイ
ツチSW31と定電流源I31より成るスイツチング
回路により構成される。
Figure 3 shows the input terminal of current mirror CM31.
Current source I13 is connected to CMIN3, and input terminal CNIN
The switching circuit is composed of a switching transistor TR32, a resistor R31 , a resistor R32 , a switch SW31, and a constant current source I31 connected between the switch SW31 and the reference potential G.

本回路の動作について説明すると、スイツチ
SW31をONすると、スイツチングトランジス
タTR32のエミツタ・コレクタ間が飽和状態と
なり、この状態での出力電流I03ONは、 I03ON= (I13−VxON−VCESATTR32/R31)×N …(4) また、スイツチSW31をOFFすると、出力電
流I03OFFは、 I03OFF=I13×N …(5) となる。従つて出力電流の切替え比α03は α03=I03ON/I03OFF= 1−VxON−VCESATTR32/R31・I13…(6)となる
To explain the operation of this circuit, the switch
When SW31 is turned on, the emitter-collector of the switching transistor TR32 becomes saturated, and the output current I 03 ON in this state is I 03 ON= (I 13 −VxON−V CESAT TR32/R 31 )×N... (4) Furthermore, when the switch SW31 is turned off, the output current I 03 OFF becomes I 03 OFF=I 13 ×N (5). Therefore, the output current switching ratio α 03 is α 03 =I 03 ON/I 03 OFF=1−VxON−V CESAT TR32/R31·I 13 (6).

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記構成の回路においては、式
(3),式(6)に示す通り、飽和電圧が誤差項(VCESAT
TR21及びVCESATTR32)として存在し、また
式(6)においては、入力電源I13の値につよつて、
電流比が変化する為、高精度の切替え比を得られ
ないという欠点があつた。
(Problem to be solved by the invention) However, in the circuit with the above configuration, the formula
(3) and Equation (6), the saturation voltage is the error term (V CESAT
TR21 and V CESAT TR32), and in equation (6), depending on the value of the input power supply I13 ,
Since the current ratio changes, a drawback is that a highly accurate switching ratio cannot be obtained.

(問題点を解決する為の手段) この発明は上記問題点を解決する為になされた
もので、第1図により詳細に説明する。
(Means for Solving the Problems) This invention was made to solve the above problems, and will be explained in detail with reference to FIG.

カレントミラー1の第1の出力端子を負荷5に
接続し、前記カレントミラー1の第2の出力よ
り、出力電流を帰還回路2を介して入力回路4に
接続し、帰還ループを形成し、該帰還ループを断
続する為に、前記カレントミラー1の第2の出力
を前記断続回路3に接続し、帰還用ループを断続
回路の信号により、断続することにより、カレン
トミラーの出力電流を切替えるようにしたもので
ある。
The first output terminal of the current mirror 1 is connected to the load 5, and the output current from the second output of the current mirror 1 is connected to the input circuit 4 via the feedback circuit 2 to form a feedback loop. In order to intermittent the feedback loop, the second output of the current mirror 1 is connected to the intermittent circuit 3, and the output current of the current mirror is switched by connecting the feedback loop intermittently with a signal from the intermittent circuit. This is what I did.

(作用) 本発明によれば、以上のようにカレントミラー
出力電流切替え回路を構成したもので、まず断続
回路のスイツチ等をON状態にすることにより、
カレントミラー第2の出力端子からの出力電流
を、前記断続回路のスイツチング素子が引き込ん
で飽和状態となる為、帰還回路の帰還素子が逆バ
イヤスとなり、前記カレントミラーの第2の出力
端子から前記帰還回路を介して、入力回路に電流
が流れなくなるように作動する。
(Function) According to the present invention, the current mirror output current switching circuit is configured as described above, and by first turning on the switch etc. of the intermittent circuit,
Since the switching element of the intermittent circuit draws the output current from the second output terminal of the current mirror and becomes saturated, the feedback element of the feedback circuit becomes reverse biased, and the output current from the second output terminal of the current mirror is transferred to the feedback circuit. It operates so that no current flows through the circuit to the input circuit.

次に前記断続回路のスイツチ等をOFF状態に
することにより、該断続回路のスイツチング素子
が開放状態となる為、前記カレントミラーの第2
の出力端子からの出力電流は、前記帰還回路、及
び前記入力回路を介して、前記カレントミラーの
入力端子に流入する。したがつて、前記断続回路
のON/OFFによつて、前記カレントミラーの出
力電流を切替える際、スイツチング素子を介在す
ることがないから飽和電圧を含むことなく出力電
流の切替えを行う。
Next, by turning off the switch etc. of the above-mentioned intermittent circuit, the switching element of the above-mentioned intermittent circuit becomes open state, so that the second
An output current from the output terminal of the current mirror flows into the input terminal of the current mirror via the feedback circuit and the input circuit. Therefore, when switching the output current of the current mirror by turning on/off the intermittent circuit, there is no intervening switching element, so the output current is switched without including a saturation voltage.

(実施例) 第4図は本発明の第1の実施例を示す回路図で
ある。図において、カレントミラーCM41の入
力端子CMIN4は抵抗R41の一端に接続され、該
抵抗R41の他端が抵抗R42の一端とダイオードD
41のカソード側に接続され、前記抵抗R42の他
端が電源V41に接続され入力回路を形成し、前記
ダイオードD41のアノードが前記カレントミラ
ーCM41の第2の出力端子CMOUT42と、ス
イツチングトランジスタTR41のコレクタに接
続され、帰還回路を形成し、該スイツチングトラ
ンジスタTR41のエミツタが、前記電源V41
抵抗R43の一端に接続され、スイツチSW41の
一端が定電流源I41に接続され、該スイツチSW4
1の他端が前記スイツチングトランジスタTR4
1のベースと、前記抵抗R43の他端に接続され、
断続回路を形成し、前記カレントミラーCM41
の基準電源端子CMX4が基準電源Gに接続され、
カレントミラーCM41の第1の出力端子が負荷
LOADに接続される。
(Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, the input terminal CMIN4 of the current mirror CM41 is connected to one end of a resistor R41 , and the other end of the resistor R41 is connected to one end of a resistor R42 and a diode D.
The other end of the resistor R42 is connected to the power supply V41 to form an input circuit, and the anode of the diode D41 is connected to the second output terminal CMOUT42 of the current mirror CM41 and a switching transistor. The switching transistor TR41 is connected to the collector thereof to form a feedback circuit, the emitter of the switching transistor TR41 is connected to the power supply V41 and one end of the resistor R43 , and one end of the switch SW41 is connected to the constant current source I41 , The switch SW4
The other end of 1 is the switching transistor TR4.
1 and the other end of the resistor R 43 ,
Forming an intermittent circuit, the current mirror CM41
The reference power supply terminal CMX4 of is connected to the reference power supply G,
The first output terminal of current mirror CM41 is a load.
Connected to LOAD.

まずスイツチSW41をONすると、カレント
ミラーCM41の第2の出力端子CMOUT42か
らの電流をスイツチングトランジスタTR41が
引き込んで該スイツチングトランジスタTR41
が飽和状態となり、その為にダイオードD41が
逆バイアスとなり、該ダイオードD41には電流
が流れなくなる。従つてカレントミラー入力電流
I14と、出力電流I04の関係は、NII4=I04となる。
First, when the switch SW41 is turned ON, the switching transistor TR41 draws the current from the second output terminal CMOUT42 of the current mirror CM41, and the switching transistor TR41
becomes saturated, and therefore the diode D41 becomes reverse biased, and current no longer flows through the diode D41. Therefore, the current mirror input current
The relationship between I 14 and output current I 04 is NI I4 = I 04 .

ここでスイツチSW41がONの時の出力電流
I04ONは次のようになる。
Here, the output current when switch SW41 is ON
I 04 ON becomes as follows.

I04ON=〔(V41−VxON)/ (R41+R42)〕×N …(7) 次にスイツチSW41をOFFすると、スイツチ
ングトランジスタTR41のエミツタコレクタ間
が開放状態となり、カレントミラーCM41の第
2の出力端子CMOUT42からの電流は、ダイ
オードD41を通り、抵抗R41,抵抗R42に流入
する。
I 04 ON = [(V 41 - VxON) / (R 41 + R 42 )] × N ... (7) Next, when the switch SW41 is turned OFF, the emitter-collector of the switching transistor TR41 becomes open, and the current mirror CM41 The current from the second output terminal CMOUT42 passes through the diode D41 and flows into the resistor R41 and the resistor R42 .

従つて、カレントミラーCM41の第1の出力
端子からの出力電流I04OFFは、 I04OFF=〔(V41−VxOFF) /{(1+M)・R42+R41}〕×N …(8) 従つて出力電流比α04は、 α04=I04ON/I04OFF =V41−VxON/V41−VxOFF・(1+M)・R42+R41/R
41+R42…(9) となり、(9)式に示す通り、スイツチングトランジ
スタTR41の飽和電圧の項は含まれていない。
Therefore, the output current I 04 OFF from the first output terminal of the current mirror CM41 is: I 04 OFF = [(V 41 - VxOFF) / {(1 + M) · R 42 + R 41 }] × N ... (8) Therefore, the output current ratio α 04 is α 04 = I 04 ON/I 04 OFF = V 41 −VxON/V 41 −V x OFF・(1+M)・R 42 +R 41 /R
41 +R 42 (9), and as shown in equation (9), the term of the saturation voltage of the switching transistor TR41 is not included.

次に本発明の第2の実施例について説明する。
第5図は、本発明の第2の実施例を示す回路図で
あつて、カレントミラーCM51の入力端子
CMIN5は入力電流I15と、SNPトランジスタTR
51のコレクタに接続され、前記カレントミラー
CM51の第2の出力端子CMOUT52は、ダイ
オードD51のアノードと、スイツチングトラン
ジスタTR52のコレクターに接続され、前記ダ
イオードD51のカソードが前記PNPトランジ
スタTR51のエミツタに接続され、スイツチン
グトランジスタTR52のベースが抵抗R51の一
端とスイツチSW51の一端に接続され、前記抵
抗R51の他端と前記スイツチングトランジスタ
TR52のエミツタと前記PNPトランジスタTR
51のベースが中間基準電位V51に接続され、前
記スイツチSW51の他端が定電流源I51に接続さ
れ、前記カレントミラーCM51の基準電源端子
CMX5が基準電位Gに接続され、該カレントミ
ラーCM51の第1の出力端子CMOUT51が負
荷に接続される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the input terminal of the current mirror CM51 is
CMIN5 is the input current I 15 and the SNP transistor TR
51 collector, the current mirror
The second output terminal CMOUT52 of CM51 is connected to the anode of a diode D51 and the collector of a switching transistor TR52, the cathode of the diode D51 is connected to the emitter of the PNP transistor TR51, and the base of the switching transistor TR52 is connected to a resistor. One end of R51 is connected to one end of switch SW51, and the other end of resistor R51 is connected to one end of switch SW51.
The emitter of TR52 and the PNP transistor TR
The base of the switch SW51 is connected to the intermediate reference potential V51 , and the other end of the switch SW51 is connected to the constant current source I51 , which is the reference power terminal of the current mirror CM51.
CMX5 is connected to the reference potential G, and the first output terminal CMOUT51 of the current mirror CM51 is connected to the load.

第1の実施例と同様にスイツチSW51をON
したとき、スイツチングトランジスタTR52
は、カレントミラーCM51の第2の出力端子
CMOUT52からの電流を引き込んで、飽和状
態となり、PNPトランジスタTR51がOFFとな
る。従つてスイツチSW51がONの時のカレン
トミラーCM51の第1の出力端子の出力電流
I05ONは、 I05ON=I15・N …(10) また、スイツチSW51がOFFした時の出力電
流I05OFFは、 I05OFF=I15/1+M・N …(11) 従つて出力電流比α05は、 α05=I05ON/I05OFF=1+M …(12) となり、飽和電圧の項が含まれることがなく、又
出力電流比は、入力電流源のI15に依存しない。
Turn on the switch SW51 as in the first embodiment.
When the switching transistor TR52
is the second output terminal of current mirror CM51
The current from CMOUT52 is drawn into the saturation state, and the PNP transistor TR51 is turned off. Therefore, the output current of the first output terminal of current mirror CM51 when switch SW51 is ON
I 05 ON is I 05 ON = I 15・N … (10) Also, the output current I 05 OFF when switch SW51 is OFF is I 05 OFF = I 15 /1+M・N … (11) Therefore, the output The current ratio α 05 is α 05 = I 05 ON/I 05 OFF = 1 + M (12), and the saturation voltage term is not included, and the output current ratio does not depend on the I 15 of the input current source. .

次に第6図に第3の実施例を示す。本実施例
は、前記第1の実施例に示したカレントミラーの
PNPタイプをNPNタイプのカレントミラーに変
えた実施例であり作用は第1の実施例と同じであ
る。
Next, FIG. 6 shows a third embodiment. This embodiment uses the current mirror shown in the first embodiment.
This is an embodiment in which the PNP type is replaced with an NPN type current mirror, and the operation is the same as the first embodiment.

また第7図は第4の実施例を示すものであり、
前記第2の実施例に示したPNPカレントミラー
タイプをNPNカレントミラータイプに変えたも
のであり作用は第2の実施例と同じである。
Further, FIG. 7 shows a fourth embodiment,
The PNP current mirror type shown in the second embodiment is replaced with an NPN current mirror type, and the operation is the same as that of the second embodiment.

なお第5図のダイオードD51及び第7図のダ
イオードD71は必要に応じて省略も可能であ
る。
Note that the diode D51 in FIG. 5 and the diode D71 in FIG. 7 can be omitted if necessary.

(発明の効果) 本発明は以上詳細に説明したように、カレント
ミラーの第2の出力から帰還回路を介して、前記
カレントミラーの入力に電流を帰還するループを
設けたので、出力電流を切替える場合、切替スイ
ツチなどによる誤差成分が含まれず、高精度な回
路が構成できるという利点がある。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the present invention is provided with a loop that feeds back a current from the second output of the current mirror to the input of the current mirror via the feedback circuit, so that the output current can be switched. In this case, there is no error component caused by a changeover switch, etc., and there is an advantage that a highly accurate circuit can be constructed.

又高精度の出力電流の切替えがスイツチング素
子によらずにできるのでLSI化する際に利用でき
るという利点がある。
Furthermore, since the output current can be switched with high accuracy without using a switching element, there is an advantage that it can be used when implementing LSI.

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

第1図は本発明のカレントミラー出力電流切替
え回路の基本ブロツク図、第2図は従来のカレン
トミラー入出力電流比切替え回路の第1の例、第
3図は従来のカレントミラー入出力電流比切替え
回路の第2の例、第4は本発明の第1の実施例を
示す回路図、第5図は本発明の第2の実施例を示
す回路図、第6図は本発明の第3の実施例を示す
回路図、第7図は本発明の第4の実施例を示す回
路図、第8図はカレントミラーの一例を示す参考
図である。 1……カレントミラー回路、2……帰還回路、
3……断続回路、4……入力回路、5……負荷、
CM41,CM51……PNPタイプカレントミラ
ー回路、CM61,CM71……NPNタイプカレ
ントミラー回路、R41,R42,R43,R51,R61
R62,R63,R71……抵抗、D41,D51,D6
1,D71……ダイオード、V41,V61……電源、
TR41,TR52,TR61,TR72……スイ
ツチングトランジスタ、TR51……PNPトラン
ジスタ、TR71……NPNトランジスタ、SW4
1,SW51,SW61,SW71……スイツチ、
G……基準電位、I41,I51,I61,I71……定電流
源、Vx……カレントミラー入力端子と基準電位
間の電圧、CMIN4,5,6,7……カレントミ
ラー入力端子、II4D,567……カレントミラー入
力電流、IO4567……カレントミラー出力電流、
CMOUT41,51,61,71……カレント
ミラー第1の出力端子、CMOUT42,52,
62,72……カレントミラー第2の出力端子、
CMX4,5,6,7……カレントミラー基準電
位接続端子。
Figure 1 is a basic block diagram of the current mirror output current switching circuit of the present invention, Figure 2 is a first example of a conventional current mirror input/output current ratio switching circuit, and Figure 3 is a conventional current mirror input/output current ratio switching circuit. A second example of the switching circuit, No. 4 is a circuit diagram showing the first embodiment of the present invention, Fig. 5 is a circuit diagram showing the second embodiment of the invention, and Fig. 6 is a circuit diagram showing the third embodiment of the invention. FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a reference diagram showing an example of a current mirror. 1...Current mirror circuit, 2...Feedback circuit,
3... Intermittent circuit, 4... Input circuit, 5... Load,
CM41, CM51...PNP type current mirror circuit, CM61, CM71...NPN type current mirror circuit, R41 , R42 , R43 , R51 , R61 ,
R 62 , R 63 , R 71 ...Resistance, D41, D51, D6
1, D71...Diode, V41 , V61 ...Power supply,
TR41, TR52, TR61, TR72...Switching transistor, TR51...PNP transistor, TR71...NPN transistor, SW4
1, SW51, SW61, SW71...Switch,
G...Reference potential, I41 , I51 , I61 , I71 ...Constant current source, Vx ...Voltage between current mirror input terminal and reference potential, CMIN4, 5, 6, 7...Current mirror input Terminal, I I4 D, 5 , 6 , 7 ...Current mirror input current, I O4 , 5 , 6 , 7 ...Current mirror output current,
CMOUT41, 51, 61, 71...Current mirror first output terminal, CMOUT42, 52,
62, 72... Current mirror second output terminal,
CMX4, 5, 6, 7...Current mirror reference potential connection terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 カレントミラーで構成された出力電流切替え
回路において、少なくとも2以上の出力回路を有
する、カレントミラー回路と、該カレントミラー
回路の一端の出力端子から、出力電流を帰還回路
及び入力回路を介して前記カレントミラー回路の
入力端子に帰還する帰還用ループと、前記カレン
トミラー回路の一端の出力端子に接続して前記帰
還用ループを断続する為の断続回路を設け、帰還
用ループの断続により、カレントミラー回路の出
力電流を切替えるようにしたことを特徴とするカ
レントミラー出力電流切替え回路。
1. In an output current switching circuit configured with a current mirror, the current mirror circuit has at least two or more output circuits, and the output current is transmitted from the output terminal at one end of the current mirror circuit through the feedback circuit and the input circuit. A feedback loop that feeds back to the input terminal of the current mirror circuit, and an intermittent circuit that connects to the output terminal of one end of the current mirror circuit to disconnect the feedback loop are provided. A current mirror output current switching circuit characterized in that the output current of the circuit is switched.
JP60024346A 1985-02-13 1985-02-13 Switching circuit for current mirror output current Granted JPS61184910A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0439368U (en) * 1990-07-26 1992-04-03

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