JPH0293809A - 定電流回路 - Google Patents

定電流回路

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JPH0293809A
JPH0293809A JP24656788A JP24656788A JPH0293809A JP H0293809 A JPH0293809 A JP H0293809A JP 24656788 A JP24656788 A JP 24656788A JP 24656788 A JP24656788 A JP 24656788A JP H0293809 A JPH0293809 A JP H0293809A
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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】 〔本発明の産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路化に好適であって、多数の定
電流出力を得たい場合に適した改良された定電流回路に
関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は、従来の定電流回路の一例を示す回路図であり
、電流ミラー回路を形成するトランジスタQ、、、Q、
、と、それらのトランジスタに対応して電流ミラー回路
を形成するトランジスタQ!1゜Q2□が接続される。
トランジスタQ□、Ghzのエミッタ面積比とトランジ
スタQ!Iのエミッタに接続された抵抗R1によって定
電流■。uTが設定されている。Sは、起動回路であっ
て、電流源4とスイッチ5から構成されている。スイッ
チ3を動作させることにより、電流ミラー回路を形成す
るトランジスタQ23乃至Q26から電流を引き込み、
1ランジスタQ24を介しトランジスタQ2□に電流を
供給して定電流を設定し、トランジスタQ!2゜qza
とベースを共通とするPNP トランジスタQ2S+ 
Qzbから定電流■。U7を得ている。従来、多数の定
電流出力を得たい場合は、トランジスタQ2、とベース
を共通とするPNP トランジスタを多数接続してこれ
らのPNP トランジスタから定電流を得ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の定電流回路は、電源電圧VCCが変動してアーリ
ー効果を生じて定電流■。U7が電源電圧に影響を受け
る欠点がある。又、これらの出力トランジスタQ、、、
Qzhは、PNP トランジスタである為に電流増幅率
が小さく、出力トランジスタが多数接続されている場合
には、これらの出力トランジスタに供給されるベース電
流の影響でトランジスタQ!3.  Q24のミラー電
流1+、Igに誤差が生じる為に所定の定電流!。、が
得られない欠点がある。
従来の定電流回路は、トランジスタQ!II ch□の
コレクタ電流t+、tzが等しいとき安定状態となり定
電流が出力されるが、出力段のPNP トランジスタを
多数接続されていると、ベース電流が無視できなくなる
。即ち、コレクタ電流1+、Itの関係は、1.=NI
お+Iz  (Nは出力段のPNPトランジスタの個数
+  Imはベース電流)で表される。出力段のPNP
 トランジスタを多数接続した場合、N1mの値の為に
、第3図のI−V特性を示す図で示せば、74点で電流
11.Igが釣り合ってしまい、定電流としてIaが出
力され所定の定電流が得られないこをになる。
本発明は、上述の如き課題を解決する為になされたもの
であって、その主な目的は、多数の定電流出力を導出し
得る定電流回路を提供するものである。
又、本発明の他の目的は、低電圧源であっても作動し、
電源電圧の変動によるアーリー効果の影響を受は難い定
電流回路を提供するものである。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明の定電流回路は、定電流を設定する第1の電流ミ
ラー回路を具え、該第1の電流ミラー回路の出力段に第
2の電流ミラー回路のバイアス段が接続され、該第2の
電流ミラー回路の出力段が第3の電流ミラー回路の出力
段に接続され、且つその接続点が第1と第2のPNP 
トランジスタのベースに接続され、該第3の電流ミラー
回路のバイアス段が該第1のPNP l−ランジスタの
コレクタに接続され、該第1の電流ミラー回路のバイア
ス段が該第2のPNP トランジスタのコレクタに接続
され、該第1と該第2のPNP l−ランジスタとベー
スを共通とする該第3のPNP トランジスタから定電
流を得るものである。
〔実施例〕
第1図、第2図は、本発明の定電流回路の実施例である
第1図に於いて、電流ミラー回路1がダイオード接続さ
れたトランジスタQ、とそのトランジス夕とベースを共
通とするトランジスタQ2から構成され、トランジスタ
Q、のエミッタがエミッタ抵抗R,に接続され、その他
端が接地される。電流ミラー回路1の出力段のトランジ
スタQ、のコレクタが電流ミラー回路2をなすトランジ
スタQ、。
Q4のダイオード接続されたトランジスタQ4のベース
・コレクタに接続され、出力段のトランジスタQ3のコ
レクタが、PNP l−ランジスタQ。
乃至Q1゜のベースに接続される。且つ、その接続点P
は、トランジスタQ6のコレクタに接続される。トラン
ジスタQ、は、ダイオード接続されたトランジスタQ、
と共に電流ミラー回路3を形成している。トランジスタ
Q3.Q、乃至Q?乃至QI。
のエミッタが電源電圧源VCCに接続され、トランジス
タQ、、Q、、Q6のエミッタが接地されている。
Sは起動回路であって、電流源回路3とトランジスタ等
のスイッチ4から構成され、スイッチ4の他端がトラン
ジスタQ、、Q、の接続点に接続される。定電流出力■
。uTは、PNP トランジスタQ9゜QIOから得ら
れる。第1図の実施例では、電流ミラー回路1をなすト
ランジスタQ、、Q2のエミッタ面積比がNに設定され
、電流ミラー回路3をなすトランジスタQ6.Q、のエ
ミッタ面積比をMに設定する。第1図の実施例では、エ
ミッタ面積比Mは、1である。
第2図は、本発明の定電流回路の他の実施例である。ダ
イオード接続されたトランジスタQ、とそのトランジス
タQ、のベースを共通接続とするトランジスタQ2によ
り電流ミラー回路1が、形成されており、トランジスタ
QtのコレクタがトランジスタQ4のコレクタに接続さ
れる。トランジスタQ4は、ダイオード接続されたトラ
ンジスタQ3と共に電流ミラー回路2を形成する。電流
ミラー回路2のバイアス側のトランジスタQ、は、トラ
ンジスタQ6のコレクタに接続される。トランジスタQ
5とQ、は、電流ミラー回路3を形成している。PNP
 トランジスタQ7のコレクタがトランジスタQ、のベ
ース・コレクタに接続され、そのベースがトランジスタ
Q!とQ4の接続点Pに接続される。接続点Pには、P
NP トランジスタQ8乃至Q1゜のベースが接続され
る。PNP トランジスタQ8のコレクタは、ダイオー
ド接続されたトランジスタQ、のベース・コレクタに接
続される。トランジスタQff、Q4及びQ、乃至QI
0のエミッタが、電源電圧源VCCに接続され、トラン
ジスタQ、、Q、、Q6及エミッタ抵抗R2の他端が接
地されている。定電流出力I0゜7は、PNPトランジ
スタQ、、Q、。から得られる。Sは、電流源4とトラ
ンジスタ等のスイッチ5から形成された起動回路であっ
て、第1図の実施例と同様な接続となっている。又、電
流ミラー回路1を形成するトランジスタQ、とQ2のエ
ミッタ面積比をNに設定し、トランジスタQ、とQ6の
エミッタ面積比をMに設定し、電流ミラー回路2を介し
て供給される電流値を小さく設定できる。第2図の実施
例は、エミッタ面積比Mが1となっている。
〔作用〕
本発明の定電流回路について第1図に基づいて説明する
先ず、本発明の定電流回路が、定電流を導出し得る点に
ついて第1図に基づき説明する。
トランジスタQl、Q、に流れる夫々の電流を11とT
2とし、電流ミラー回路1のエミッタ面積比をNとする
と、次式のように表される。
I I#T s Nexp VBEI / VT ・−
−−−−−−−−−(1)I z ’q I s ex
p Vmiz / Vt  −−−−−−−−−−−・
−−f2)ΔVVIEI R+  =Vmtz  V。
1・・−・−・−(3)(但し、■、は逆飽和電流、■
アは熱電圧、VIEI r  ”1112はトランジス
タQ I、 Q tのベース・エミッタ間電圧、Δ■は
、トランジスタQ、、Q2のベース・エミッタ間電圧の
電位差+R1はエミッタ抵抗 ) PNP トランジスタQ’r 、  Qsは、ベースが
共通接続されており、共通のバイアス電流が夫々ベース
から供給されるので、これらのPNP トランジスタか
ら等しい電流が流れる。従って、トランジスタQ7から
流れる電流I4は、トランジスタQ8から流れ込む電流
I、に等しい。又、電流I4は、トランジスタQs、Q
、から構成された電流ミラー回路に供給されており、そ
のミラー電流■。
は、電流Ifに等しくなる(■。=I、)。一方、電流
ミラー回路1のミラー電流I2は、トランジスタQj、
Q、からなる電流ミラー回路から引き込まれており、電
流ミラー回路2のトランジスタQ3を介して出力される
ミラー電流■、は、電流■2に等しい(Ii=1り。従
って、電流!。と電流!、が等しい(1,=1゜)の関
係にあるとき、言い換えると、 電流It と■2とが
、等しい(II=I2)の関係が成り立つとき、定電流
出力■。1が得られることになる。
第3図のI−V特性を示す図を用いて説明すると、例え
ば、電流r+、■zが、I+ >It、(I。
〉■、)の関係にあるとき、第3図に示すと、トランジ
スタQ、、Q、のベースと接地間の電圧が、第3図のv
I点の位置にあるとすれば、トランジ久りQ、乃至Q、
。からベース電流を引き込み電位■。に等しくなろうと
する。トランジスタQ、のベース・エミッタ間電圧とエ
ミッタ抵抗R,の端子間電圧が上昇し、トランジスタQ
2のベース・エミッタ間電圧も上昇してvoの電位にな
る方向に作用して電流■。+13が等しくなる方向に作
用する。即ち、電流1.、Lは、等しくなる。
次に、電流1.、X、が、I−1< 12 、  (t
o <13)の関係にあるとき、即ち、トランジスタQ
、。
Q2のベースと接地間の電圧が、第3図の■2点にある
とき、トランジスタQ3から出力される電流■、の余剰
電流が、トランジスタQ7乃至QIOのベースに供給さ
れ、トランジスタQ、乃至Q1゜に負帰還が掛かる。従
って、電流I、、r2 (1゜。
+3)が等しくなるように帰還が掛かって安定状態とな
り、PNP トランジスタQ9.QIGから定電流■。
1アが得られる。
1、=■、の関係が成り立つとき、トランジスタQ、、
Q、のベース・エミッタ間電圧の電位差ΔVは、(1)
 (2) (3)式より次式のように表される。
ΔV = V 、  1 n N     −−−−−
−−−−−−−−(41従って、電流1.、Igの関係
は、次式のように表される。
(5)式からI、、即ち、fourが定電流であること
が判る。
一方、電流ミラー回路3のトランジスタQ、、Q。
のエミッタ面積比をMとすると、これらの電流Io乃至
I4は、 ■。ζM1.=MI、    −・−・・−・−・・(
6)+3 #tz          −−−−−一・
−・−(7)の関係が成り立つ。因に、第1図の実施例
では、Mはlである。
依って、電流I2は、(1) (21式から次式のよう
に表される。
l s eXp vlo / VT −MN I s exp VIEI / Vt    
  ・−(81eXP Vats / Vy =  M
N expV、tI/ V7eXP  (Vmtz −
VIEI )、/VT =MNΔV = V t  (
1n M N )   −−−−−=−−−−−−−(
91(3)式に(9)式を代入すると、以下のような結
果が得られる。
I 1=Vy /Rt  (1nMN)     −Q
[I第1図の実施例の定電流回路は、上記の右辺から定
電流■1が出力される。従って、定電流出力touyが
トランジスタQ ’r 、 Q aとベースを共通とす
るPNP l−ランジスタQa 、Q+。から出力され
る。又、(9)式から明らかなように、定電流出力I。
u7は、エミッタ面積比N、Mによって電流値が制御で
きる。第1図及び第2図の実施例では、電流ミラー回路
3のトランジスタのエミッタ面積比Mが1の場合の例で
あるが、エミッタ面積比NMを所定の値に設定すること
により、第1図の実施例と比較して消費電流を低減でき
る。
即ち、エミッタ面積比N、Mを所定の値に設定すると、
(5) (9)式より、MN=N、  (M、Nは電流
ミラー回路1.3のエミッタ面積比、N1は第1図の実
施例のエミッタ面積比)の関係となっており、電流ミラ
ー回路1,3のエミッタ面積比M。
Nを調整することで、第1図の実施例と比較して定電流
回路の素子面積を低減できることが理解できる。
尚、第2図の定電流回路の動作は、第1図と略同等であ
るので、説明は省略する。
〔効果〕
本発明の定電流回路は、良好な定電流特性を維持しなが
ら多数の定電流出力を得ることが可能である。而も、I
V程度の低い電源電圧で安定した定電流を供給し得る特
徴を有する。定電流出力の変動に応じて出力段のPNP
 トランジスタのペース電流を制御しているので、アー
リー効果の影響を低減できると共に、出力段のPNP 
トランジスタを多く付加したとしても安定した定電流出
力を得ることが可能となり、極めて効果的なものである
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の定電流回路の実施例を示す回路図、
第2図は、本発明の定電流回路の他の実施例を示す回路
図、第3図は、本発明の定電流回路の動作を説明する為
の図、第4図は、従来の定電流回路を示す回路図である

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一方のトランジスタにエミッタ抵抗を具えた第1
    の電流ミラー回路、該第1の電流ミラー回路の出力段が
    第2の電流ミラー回路のバイアス段に接続され、該第2
    の電流ミラー回路の出力段が第3の電流ミラー回路の出
    力段に接続され、該第3の電流ミラー回路のバイアス段
    が第1のPNPトランジスタのコレクタに接続され、該
    第1の電流ミラー回路のバイアス段が第2のPNPトラ
    ンジスタのコレクタに接続され、該第1と該第2のPN
    Pトランジスタのベースが共通接続されて該第2と該第
    3の電流ミラー回路の出力段に接続され、該第1と該第
    2のPNPトランジスタとベースを共通とする少なくと
    も第3のPNPトランジスタが接続され、該第3のPN
    Pトランジスタから定電流を得ることを特徴とする定電
    流回路。
  2. (2)前記第1の電流ミラー回路を形成するトランジス
    タのエミッタ面積を所定の面積比に設定し、且つ第3の
    電流ミラー回路を形成するトランジスタのエミッタ面積
    比を所定の値に設定したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の定電流回路。
  3. (3)一方のトランジスタにエミッタ抵抗を具えた第1
    の電流ミラー回路、該第1の電流ミラー回路の出力段が
    第2の電流ミラー回路の出力段に接続され、該第2の電
    流ミラー回路のバイアス段が第3の電流ミラー回路の出
    力段に接続され、該第3の電流ミラー回路のバイアス段
    が第1のPNPトランジスタのコレクタに接続され、該
    第1の電流ミラー回路のバイアス段が第2のPNPトラ
    ンジスタのコレクタに接続され、該第1と該第2のPN
    Pトランジスタのベースが共通接続されて該第1と該第
    2の電流ミラー回路の出力段に接続され、該第1と該第
    2のPNPトランジスタとベースを共通とする少なくと
    も第3のPNPトランジスタが接続され、該第3のPN
    Pトランジスタから定電流を得ることを特徴とする定電
    流回路。
  4. (4)前記第1の電流ミラー回路を形成するトランジス
    タのエミッタ面積を所定の面積比に設定し、且つ第2の
    電流ミラー回路を形成するトランジスタのエミッタ面積
    比を所定の値に設定したことを特徴とする特許請求の範
    囲第3項記載の定電流回路。
JP24656788A 1988-09-30 1988-09-30 定電流回路 Expired - Lifetime JPH0623940B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012194733A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Fujitsu Semiconductor Ltd カレントミラー回路及びそれを有する増幅回路

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JP2012194733A (ja) * 2011-03-16 2012-10-11 Fujitsu Semiconductor Ltd カレントミラー回路及びそれを有する増幅回路

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