JPH03175512A - Linearity compensating current source circuit - Google Patents

Linearity compensating current source circuit

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JPH03175512A
JPH03175512A JP31494389A JP31494389A JPH03175512A JP H03175512 A JPH03175512 A JP H03175512A JP 31494389 A JP31494389 A JP 31494389A JP 31494389 A JP31494389 A JP 31494389A JP H03175512 A JPH03175512 A JP H03175512A
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JP
Japan
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transistor
current
current source
source circuit
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP31494389A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Chokai
洋一 鳥海
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To keep the linearity of an input current well even at the time of reduction of a supply voltage by providing a resistance which connects emitters of two transistors TRs of a current source circuit. CONSTITUTION:The current source circuit including a first TR Q2 which has the emitter connected to the ground through a resistance R4, a second TR Q1 which has the collector connected to a voltage source Vcc and has the emitter connected to the base of the first TR Q2 and is connected to the ground through a resistance R3, a pair of resistances R1, R2 connected in series between the voltage source Vcc and the ground, and a voltage dividing circuit which applies the voltage generated at the connection point between resistances R1 and R2 to the base of the second TR Q1 is provided with a resistance R5 which connects the emitter of the first TR Q2 and that of the second TR Q1. Thus, the linearity of the current characteristic for an input current path is kept well even in a low voltage area where voltages between bases and emitters of TRs Q1 and Q2 are varied.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電流源回路に関する。より詳細には、特に電
源電圧の変動に対して良く線形性を保持することができ
る新規な電流源回路の構成に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to current source circuits. More specifically, the present invention relates to a novel current source circuit configuration that can maintain good linearity particularly against fluctuations in power supply voltage.

従来の技術 各種の電子回路において極めて広範に使用される回路に
、バイアス電流や定電流負荷あるいは電流比の配分等を
目的とした定電流源回路がある。
2. Description of the Related Art A constant current source circuit used for the purpose of distributing bias current, constant current load, current ratio, etc. is a circuit that is extremely widely used in various electronic circuits.

第4図は、この電流源回路の典型的な構成を示す回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a typical configuration of this current source circuit.

同図に示すように、この回路は、電源電圧Vccと接地
との間に第1の電流路を形成するトランジスタQ1 と
、トランジスタQ1のエミッタがベースに接続されて第
1の電流路の制御の下で動作する第2の電流路を形成す
るトランジスタQ2とから主に構成されている。ここで
、トランジスタQ2のコレクタが定電流源を構成してい
る。
As shown in the figure, this circuit includes a transistor Q1 that forms a first current path between the power supply voltage Vcc and ground, and a transistor Q1 whose emitter is connected to the base to control the first current path. It mainly consists of a transistor Q2 that forms a second current path that operates below. Here, the collector of transistor Q2 constitutes a constant current source.

第5図は、上述のような電流源回路の動作を説明するた
めに、この電流源回路の電流I  ()ランジスタQ2
のコレクタ電流)と電源電圧V c cとの関係を示す
グラフである。
In order to explain the operation of the current source circuit as described above, FIG.
2 is a graph showing the relationship between collector current (collector current) and power supply voltage Vcc.

今、第4図に示す回路において、トランジスタQ1のベ
ースバイアスを決定する抵抗R1とR2との分圧比Sを
下記の(1)式のように表す。
Now, in the circuit shown in FIG. 4, the voltage division ratio S between the resistors R1 and R2, which determines the base bias of the transistor Q1, is expressed as in the following equation (1).

この電流源回路に人力される電流■は、下記の(2)式
のように表すことができる。
The current (2) manually applied to this current source circuit can be expressed as shown in equation (2) below.

1−(SVCC2VBE) /R4・・・・・(2)〔
但し、V B Eは、トランジスタQ1およびQ2のベ
ース−エミッタ間電圧を表す。〕 ここで、一般的には、電源電圧V CCの変動に対して
トランジスタQ1およびQ2のベース−エミッタ間電圧
VBEは一定(例えば0.7 V >であるものと考え
られており、従って、この電流源回路の入力電流の特性
は、第5図に太い点線で示すように線形を保つものとさ
れている(細い点線は、補助線である)。
1-(SVCC2VBE) /R4...(2) [
However, VBE represents the base-emitter voltage of transistors Q1 and Q2. ] Here, it is generally considered that the base-emitter voltage VBE of transistors Q1 and Q2 is constant (for example, 0.7 V>) with respect to fluctuations in the power supply voltage VCC. The characteristics of the input current of the current source circuit are supposed to maintain linearity as shown by the thick dotted line in FIG. 5 (the thin dotted line is an auxiliary line).

発明が解決しようとする課題 しかしながら、実際には、トランジスタのべ一スーエミ
ンク間電圧VBp、は、電源電圧V CCによる印加電
圧に対して、特に電圧が低い領域では、第6図に示すよ
うに変動する。従って、電源電圧Vccが低い領域では
、実際には、第5図に実線で示すように、電流源回路の
入力端子は非線形の特性を示す。
Problems to be Solved by the Invention However, in reality, the base-to-emink voltage VBp of a transistor fluctuates as shown in FIG. do. Therefore, in a region where the power supply voltage Vcc is low, the input terminal of the current source circuit actually exhibits nonlinear characteristics as shown by the solid line in FIG.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、特
に電源電圧が低下した場合にも、その入力電流の線形性
を良く保持するような、新規な電流源回路を提供するこ
とをその目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a novel current source circuit that solves the above-mentioned problems of the prior art and maintains the linearity of its input current well even when the power supply voltage decreases. The purpose is

課題を解決するための手段 即ち、本発明に従うと、コレクタが入力電流路に接続さ
れ、エミッタが抵抗を介して接地に接続された第1のト
ランジスタと、コレクタが電圧源に接続され、エミッタ
が前記第1のトランジスタのベースに接続され、且つ、
抵抗を介して接地に接続された第2のトランジスタと、
該電圧源と接地との間に直列に接続された1対の抵抗を
含み、該抵抗の相互の接続点において発生する電圧を該
第2のトランジスタのベースに印加するように構成され
ている分圧回路とを含む電流源回路において、更に、該
第1のトランジスタのエミッタと該第2のトランジスタ
のエミッタとを接続する抵抗を備えることを特徴とする
線形性?#償電電流源回路提供される。
Means for solving the problem, ie, according to the invention, a first transistor whose collector is connected to the input current path and whose emitter is connected to ground via a resistor; connected to the base of the first transistor, and
a second transistor connected to ground via a resistor;
The second transistor includes a pair of resistors connected in series between the voltage source and ground, and is configured to apply a voltage generated at the mutual connection point of the resistors to the base of the second transistor. A current source circuit including a voltage circuit, further comprising a resistor connecting an emitter of the first transistor and an emitter of the second transistor. # Compensation current source circuit provided.

作用 本発明に係る電流源回路は、電圧源と接地との間に接続
されたトランジスタによる第1の電流路と、入力電流路
と接地との間に接続されたトランジスタによる第2の電
流路とを、各トランジスタのエミッタを、抵抗を介して
相互に接続していることをその主要な特徴としている。
Operation The current source circuit according to the present invention has a first current path formed by a transistor connected between a voltage source and ground, and a second current path formed by a transistor connected between an input current path and ground. Its main feature is that the emitters of each transistor are interconnected via a resistor.

即ち、本発明に係る電流源回路では、トランジスタのベ
ース−エミッタ間電圧が変動するような低電圧領域にお
いても、付加された抵抗を介して、第2の電流路に変動
分の電圧が補償されるので、入力電流路に対する電流特
性の直線性が良く保持される。
That is, in the current source circuit according to the present invention, even in a low voltage region where the voltage between the base and emitter of the transistor fluctuates, the voltage fluctuation is compensated for in the second current path through the added resistor. Therefore, the linearity of the current characteristics with respect to the input current path is well maintained.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが
、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following disclosure is merely an example of the present invention and does not limit the technical scope of the present invention in any way.

実施例 第1図は、本発明に従って構成された電流源回路の具体
例を示す図である。
Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a specific example of a current source circuit constructed according to the present invention.

同図に示す電流源回路は、第5図に示した従来の電流源
回路において、トランジスタQ1のエミッタとトランジ
スタQ2のエミッタとを接続する抵抗R3を付加したも
のである。
The current source circuit shown in the figure is the conventional current source circuit shown in FIG. 5, with the addition of a resistor R3 connecting the emitter of the transistor Q1 and the emitter of the transistor Q2.

ここで、この回路においても、前述の(2)式を適用す
ることができる。即ち、この回路において抵抗R4を流
れる電流11は、下記のように表すことができる。
Here, the above-mentioned equation (2) can be applied to this circuit as well. That is, the current 11 flowing through the resistor R4 in this circuit can be expressed as follows.

I+  = (SVCC2VBE) /R4・・・・(
2)〔但し、VBEは、トランジスタQ1 およびQ2
のベース−エミッタ間電圧を表す。〕 一方、抵抗R6を流れる電流I2は、下記の(3)式の
ように表すことができる。
I+ = (SVCC2VBE) /R4...(
2) [However, VBE is transistor Q1 and Q2
represents the base-emitter voltage of ] On the other hand, the current I2 flowing through the resistor R6 can be expressed as in the following equation (3).

l2=vBE/R5・・・・・・・・・・・(3)第2
図は、上述のような電流源回路の電流特性を、第5図に
対応して示すグラフである。
l2=vBE/R5・・・・・・・・・・・・(3) Second
The figure is a graph corresponding to FIG. 5, showing the current characteristics of the current source circuit as described above.

同図に示すように、この回路における電流■1は、従来
の電流源回路の電流特性と同様に、図中で太い点線で示
すように変化する。一方、抵抗R3を流れる電流I2は
、(3)式に示すように、トランジスタのベース−エミ
ッタ間電圧VBHの1次関数であり、第6図に示したよ
うなトランジスタの特性を加味すると、第2図中にやは
り細い点線で示すように変化する。
As shown in the figure, the current 1 in this circuit changes as shown by the thick dotted line in the figure, similar to the current characteristics of the conventional current source circuit. On the other hand, the current I2 flowing through the resistor R3 is a linear function of the base-emitter voltage VBH of the transistor, as shown in equation (3). It also changes as shown by the thin dotted line in Figure 2.

ここで、この電流源回路に対する入力端子Iは下記の(
4)式のように表すことができる。
Here, the input terminal I for this current source circuit is as shown below (
4) It can be expressed as follows.

11=I+r2  ・・・・・(4) (1=1.−I2) 従って、電流11の低電圧領域における非線形特性は電
流I2の変化により補償され、この電流源回路の入力端
子■は、第2図に実線で示すように、実質的に全領域で
線形の特性を示す。
11=I+r2...(4) (1=1.-I2) Therefore, the nonlinear characteristic of current 11 in the low voltage region is compensated by the change in current I2, and the input terminal ■ of this current source circuit is As shown by the solid line in FIG. 2, substantially linear characteristics are exhibited over the entire region.

このように、本発明に従って構成された電流源回路では
、電源電圧V。Cの変動が有効に補償されるので、電源
電圧VC0が特に低い領域においても線形の特性が良く
保持される。
In this way, in the current source circuit configured according to the present invention, the power supply voltage V. Since variations in C are effectively compensated, linear characteristics are well maintained even in a region where the power supply voltage VC0 is particularly low.

第3図は、・上述のような本発明に係る電流源回路を有
利に適用することができる増幅回路の構成例を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an amplifier circuit to which the current source circuit according to the present invention as described above can be advantageously applied.

同図に示すように、この増幅回路は、レベル整合用のト
ランジスタQ、と、増幅用のトランジスタQ1゜と、エ
ミッタホロワ用トランジスタQ13とを備えており、電
源電圧V ccの変動を補償して、トランジスタQ+□
のコレクタ電流を安定化するために、電流源回路Iを備
えている。ここで、トランジスタQ12のコレクタと電
源V CCとを接続する抵抗R1,を流れる電流IRは
、下記の(5)式のように表すことができる。
As shown in the figure, this amplifier circuit includes a transistor Q for level matching, a transistor Q1 for amplification, and a transistor Q13 for emitter follower, and compensates for fluctuations in the power supply voltage Vcc. Transistor Q+□
A current source circuit I is provided to stabilize the collector current. Here, the current IR flowing through the resistor R1 connecting the collector of the transistor Q12 and the power supply VCC can be expressed as in the following equation (5).

IR= (Vcc  V) /R++ ” ” ” (
5)これに対して、抵抗R11と接地との間に実質的に
並列に接続されたトランジスタQ、2のコレクターエミ
ッタ間電流をIQ、電流源回路Iを流れる電流を■とす
ると、両者の関係は下記の〔6)式のように表すことが
できる。
IR= (Vcc V) /R++ ” ” ” (
5) On the other hand, if IQ is the collector-emitter current of transistor Q, 2, which is connected substantially in parallel between resistor R11 and ground, and ■ is the current flowing through current source circuit I, then the relationship between the two is can be expressed as in the following equation [6].

1、=IR−1・・・・・・・・・・・(6)ここで、
I=Oの場合は、トランジスタQ12のバイアス電流1
.−IQであり、従って、トランジスタQ+□の利得は
V。0の変動の影響をうける。即ち、トランジスタQ1
2のコレクタ電流IQが一定であるためには、(6)式
の右辺が一定であることが望まれる。
1,=IR-1・・・・・・・・・・・・(6) Here,
When I=O, the bias current of transistor Q12 is 1
.. -IQ, so the gain of transistor Q+□ is V. Affected by fluctuations in 0. That is, transistor Q1
In order for the collector current IQ of 2 to be constant, it is desirable that the right side of equation (6) be constant.

ここで、電流IRは電源電圧V。0の1次関数であるか
ら、電流Iが電源電圧VCCに対して線形の特性を持た
なければ、バイアス電流1.を一定とすることはできな
い。従って、このような増幅回路の電流源回路として本
発明に係る回路を使用することは極めて有効である。
Here, the current IR is the power supply voltage V. Since it is a linear function of 0, if the current I does not have linear characteristics with respect to the power supply voltage VCC, the bias current 1. cannot be held constant. Therefore, it is extremely effective to use the circuit according to the present invention as a current source circuit of such an amplifier circuit.

発明の詳細 な説明したように、本発明に係る電流源回路は、電源電
圧の変動により生じた入力電流特性の非線形性を補償す
る機能を有している。従って、広帯域増幅器の増幅段ト
ランジスタのバイアス電流制御のように、高精度な電流
制御を広い範囲で要求されるような用途に有利に使用す
ることができる。
As described in detail, the current source circuit according to the present invention has a function of compensating for nonlinearity in input current characteristics caused by fluctuations in power supply voltage. Therefore, it can be advantageously used in applications where highly accurate current control is required over a wide range, such as bias current control of amplifier stage transistors in a wideband amplifier.

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

第1図は、本発明に係る電流源回路の具体的な構成例を
示す図であり、 第2図は、第1図に示した電流源回路の特性を示す図で
あり、 第3図は、本発明に係る電流源回路の応用例を示す図で
あり、 第4図は、従来の電流源回路の典型的な構成を示す図で
あり、 第5図は、第4図に示した電流源回路の特性を示す図で
あり、 第6図は、トランジスタのベース−エミッタ間型圧の一
般的な特性を示す図である。 〔主な参照符号〕 Q Q2、 Q13 ・ トランジスタ、 R2、 R3、 R4、 R5、
FIG. 1 is a diagram showing a specific configuration example of the current source circuit according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the current source circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of the current source circuit shown in FIG. , FIG. 4 is a diagram showing a typical configuration of a conventional current source circuit, and FIG. 5 is a diagram showing an application example of the current source circuit according to the present invention. FIG. FIG. 6 is a diagram showing general characteristics of the base-emitter type pressure of a transistor. [Main reference symbols] Q Q2, Q13 ・Transistor, R2, R3, R4, R5,

Claims (1)

【特許請求の範囲】 コレクタが入力電流路に接続され、エミッタが抵抗を介
して接地に接続された第1のトランジスタと、 コレクタが電圧源に接続され、エミッタが前記第1のト
ランジスタのベースに接続され、且つ、抵抗を介して接
地に接続された第2のトランジスタと、 該電圧源と接地との間に直列に接続された1対の抵抗を
含み、該抵抗の相互の接続点において発生する電圧を該
第2のトランジスタのベースに印加するように構成され
ている分圧回路と を含む電流源回路において、 更に、該第1のトランジスタのエミッタと該第2のトラ
ンジスタのエミッタとを接続する抵抗を備えることを特
徴とする線形性補償電流源回路。
[Claims] A first transistor whose collector is connected to an input current path and whose emitter is connected to ground via a resistor; whose collector is connected to a voltage source and whose emitter is connected to the base of the first transistor; and a second transistor connected to ground via a resistor, and a pair of resistors connected in series between the voltage source and ground, and the voltage generated at the mutual connection point of the resistors. a voltage divider circuit configured to apply a voltage to the base of the second transistor, further connecting the emitter of the first transistor and the emitter of the second transistor. A linearity compensation current source circuit comprising a resistor.
JP31494389A 1989-12-04 1989-12-04 Linearity compensating current source circuit Pending JPH03175512A (en)

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