JPH0332831B2 - - Google Patents

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JPH0332831B2
JPH0332831B2 JP12510486A JP12510486A JPH0332831B2 JP H0332831 B2 JPH0332831 B2 JP H0332831B2 JP 12510486 A JP12510486 A JP 12510486A JP 12510486 A JP12510486 A JP 12510486A JP H0332831 B2 JPH0332831 B2 JP H0332831B2
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JP
Japan
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transistor
current
base
collector
emitter
Prior art date
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JP12510486A
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English (en)
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JPS62281078A (ja
Inventor
Makoto Iwashima
Mitsuru Hayakawa
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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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、電子機器において使用されるのに適
する円関数変換回路に関する。
(従来例) 第2図は従来の円関数変換回路の一例のものの
回路図である。第2図においてQ21〜Q27は
トランジスタ、Ioは電流源、VRは基準電圧源、
D21,D22はダイオードであり、差動対のト
ランジスタQ22,Q23と電流源Ioとからなる
回路と、トランジスタQ21とダイオードD21
とによつて構成されているカレントミラー回路と
は、前記のカレントミラー回路を負荷とする周知
の差動増幅器を構成しており、前記した差動対の
トランジスタの一方のトランジスタQ23のコレ
クタに得られる差動増幅器の出力は、差動増幅器
の反転入力端トランジスタQ23のベースに帰還
されている。また、前記した差動対のトランジス
タの他方のトランジスタQ22のベースには基準
電圧源VRが接続されている。
前記したトランジスタQ23のコレクタには
PNPトランジスタQ24のベースとコレクタと
が接続されており、前記したPNPトランジスタ
Q24のエミツタはトランジスタQ21のコレク
タとトランジスタQ25のベースに接続されてい
る。また、トランジスタQ25のコレクタは電源
Vccに接続されているとともに、トランジスタQ
25のエミツタはトランジスタQ26のエミツタ
に接続されており、トランジスタQ26のベース
は前記した差動対のトランジスタQ22,Q23
のエミツタに接続されている。
また、前記したトランジスタQ26のコレクタ
はカレントミラー回路を構成しているトランジス
タQ27のベースとダイオードD22のアノード
とに接続されており、前記したダイオードD22
のカソードとトランジスタQ27のエミツタとは
接地されている。
前記した第2図示の従来の円関数変換回路にお
いて、カレントミラー回路のトランジスタQ21
とトランジスタQ24とに流れる電流は、差動対
のトランジスタQ22に流れる電流源Ie22に等
しいから、差動対のトランジスタQ23に流入す
る入力電流Ixとの関係は、トランジスタQ23の
コレクタ及びエミツタにおける節点方程式によ
り、 Ix+Ie22=Ie23 …(1) Ie22+Ie23=Io …(2) 前記のような関係にあるから、(1),(2)式から差
動電流Ie22,Ie23は次のように求められる。
Ie22=Io−Ix)/2 …(3) Ie23=(Io+Ix)/2 (4) 今、トランジスタQ23,Q24,Q25,Q
26のベース・エミツタ間電圧を、それぞれ
VBE23,VBE24,VBE25,VBE26と
すると、トランジスタQ25,Q26のベース間
電圧については次の(5)式が成り立つ。
VEB23+VBE24=VBE25+VBE26 …(5) ここで、トランジスタQ25,Q26に流れる
電流をIyとすると、各トランジスタのベース・エ
ミツタ間電圧VBEは、それぞれ次の(6)式で示さ
れる。
VBE23=VT ln(Ie23/Isl) VBE24=VT ln(Ie22/Is2) VBE25=VT ln(Iy/Isl) VBE26=VT ln(Iy/Is2) …(6) ただし、(6)式中におけるVTは接合の熱電圧で
あり、VT=KT/q(Kはボルツマン定数、Tは
絶対温度、qは電子の電荷)であり、また、Isl
はNPNトランジスタの飽和電流、Is2はPNPト
ランジスタの飽和電流である。なお、トランジス
タQ24には電流Ie22が流れており、また、ト
ランジスタQ23には電流Ie23が流れているこ
とは既述のとおりである。
それで、前記の(6)式を(5)式に代入し、(3),(4)式
により整理すると次の(7)式が得られる。
Iy=√22・23=(√22)/2…(7
) さらに、前記した電流IyはダイオードD22と
トランジスタQ27からなるカレントミラー回路
で増幅されて電流Izとして出力されるが、前記し
たトランジスタQ27とダイオードD22の接合
面積比を2:1とすれば、前記の電流Izと電流Iy
は、Iz=2Iyとなるから(7)式より電流Izは、 Iz=√22 …(8) となり前記の電流Izは入力電流Ixの円関数とな
り、電流Izは第3図のaに示されているように入
力電流Ixの変化に応じてIx=OのときにはIz=+
Io,Ix=±IoのときIz=Oを通る円周上にあるよ
うな変化態様を示すものとなる。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記した第2図に示されている従来
の円関数変換回路においては、トランジスタQ2
4,Q26がPNPトランジスタであることから、
それのh feが20〜30というように低いためにベ
ース電流の値が無視できず、また、PNPトラン
ジスタではバルク抵抗もかなり大きいために、前
記した(1)〜(6)式が成立しなくなり、最終的には(8)
式も成立しないから、円変換回路の特性が第3図
のbに示すように円の軌跡から外れたものになつ
て円関数変換が良好に行なわれなくということが
問題になつた。
(問題点を解決するための手段) 本発明は入力電流を基準電流に対して変化する
差動電流に変換する手段と、前記の差動電流が流
れる2個のPN接合と、第1のトランジスタのエ
ミツタに第2のトランジスタのベース及びコレク
タを接続した直列接続と、少なくとも1個のボル
テージフオロアとを備え、前記した2個のPN接
合の加算電圧が前記した第1のトランジスタのベ
ースと第2のトランジスタのエミツタとの間に、
少なくとも1個のボルテージホロワを介して印加
され、第1のトランジスタのコレクタより電流を
出力するように構成した円関数変換回路を提供し
て従来の問題点を解決したものである。
(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明の円関数変換
回路の具体的な内容を詳細に説明する。第1図は
本発明の円関数変換回路の一実施例の回路図であ
り、この第1図においてQ1〜Q11はトランジ
スタ、Io〜I2は電流源、VRは基準電圧源、D
1〜D3はダイオードであり、差動対のトランジ
スタQ2,Q3と電流源Ioとからなる回路と、ト
ランジスタQ1とダイオードD1とによつて構成
されているカレントミラー回路とは、前記のカレ
ントミラー回路を負荷とする周知の差動増幅器を
構成しており、前記した差動対のトランジスタの
一方のトランジスタQ3のコレクタに得られる差
動増幅器の出力は、差動増幅器の反転入力端トラ
ンジスタQ3のベースに帰還されている。また、
前記した差動対のトランジスタの他方のトランジ
スタQ2のベースには基準電圧源VRが接続され
ている。
前記したトランジスタQ3のコレクタにはトラ
ンジスタQ4のエミツタが接続されており、トラ
ンジスタQ4のベースとコレクタとはトランジス
タQ1のコレクタに接続されており、前記したト
ランジスタQ4のコレクタはトランジスタQ9の
ベースに接続されている。
ダイオードD2とトランジスタQ5〜Q8と電
流源I1,I2とによつて構成されている回路は
周知のボルテージフオロア回路を構成しており、
トランジスタQ6のベースが入力端となり、ま
た、トランジスタQ7のベース(トランジスタQ
8のエミツタ)が出力端となる。前記した電流源
I2の値は電流源Ioの値よりも大きいものとされ
ている。
前記したボルテージフオロアにおいて、ダイオ
ードD2とトランジスタQ5とはカレントミラー
回路を構成しており、また、前記したボルテージ
フオロアの入力端のトランジスタQ6のベースに
は、前記したトランジスタQ3のエミツタが接続
されている。また、ボルテージフオロアの出力端
のトランジスタQ7のベースにはトランジスタQ
10のエミツタが接続されている。そして、前記
したトランジスタQ6,Q7のエミツタと接地間
には電流源I1が接続されている。
前記したトランジスタQ7のベースと接地との
間には電流源I2が接続されており、また、トラ
ンジスタQ7のコレクタにベースが接続されてい
るトランジスタQ8のエミツタはトランジスタQ
7のベースとトランジスタQ10のエミツタ及び
電流源I2との接続点に接続されており、前記し
たトランジスタQ8のコレクタは電源Vccに接続
されている。
前記したトランジスタQ10のベースとコレク
タとは、前記したトランジスタQ9のエミツタに
接続されており、また、トランジスタQ9のコレ
クタにはダイオードD3のカソードとトランジス
タQ11のベースとが接続されており、前記した
ダイオードD3のアノードとトランジスタQ11
のエミツタとは電源Vccに接続されており、前記
したトランジスタQ11のコレクタから円関数変
換回路の出力電流が取り出されるようになされて
いる。
差動対のトランジスタQ2,Q3を備えている
差動増幅器の負荷となされているカレントミラー
回路のトランジスタQ1に流れる電流、すなわ
ち、トランジスタQ4に流れる電流は、差動対の
トランジスタQ2に流れる電流Ie2に等しいか
ら、差動対のトランジスタQ2,Q3に流れる電
流Ie2,Ie3と差動対のトランジスタQ3に流入
する入力電流Ixとの関係は、トランジスタQ3の
コレクタ及びエミツタにおける節点方程式によ
り、 Ix+Ie2=Ie3 …(9) Ie2+Ie3=Io …(10) 前記のような関係にあるから、(9),(10)式から差
動電流Ie2,Ie3は次のように求められる。
Ie2=(Io−Ix)/2 …(11) Ie3=(Io+Ix)/2 …(12) 前記したダイオードD2とトランジスタQ5〜
Q8と電流源I1,I2とによつて構成されてい
る周知のボルテージフオロア回路は、周知のよう
に、それの入力電圧と出力電圧とが常に等しいか
ら、トランジスタQ6のベース電圧とトランジス
タQ7のベース電圧とは常に等しい。
今、トランジスタQ3,Q4,Q9,Q10
が、すべて同じ構造のものとし、それらのベー
ス・エミツタ間電圧を、それぞれVBE3,VBE
4,VBE9,VBE10とすると、トランジスタ
Q9のベース電圧とトランジスタQ10のエミツ
タ電圧との差電圧については次の(13)式が成り
立つ。
VBE3+VBE4=VBE9+VBE10 …(13) ここで、トランジスタQ9,Q10に流れる電
流をIyとすると、各トランジスタのベース・エミ
ツタ間電圧VBEは、それぞれ次の(14)式で示
される。
VBE3=VT ln(Ie3/I sl) VBE4=VT ln(Ie2/Isl) VBE9=VT ln(Iy/Isl) VBE10=VT ln(Iy/Isl) …(14) ただし、(14)式中におけるVTは接合の熱電
圧であり、VT=KT/q(Kはボルツマン定数、
Tは絶対温度、qは電子の電荷)であり、また、
IslはNPNトランジスタの飽和電流である。な
お、トランジスタQ4には電流Ie2が流れてお
り、また、トランジスタQ3には電流Ie3が流れ
ていることは規述のとおりである。
それで、前記の(14)式を(13)式に代入し、
(11),(12)式により整理すると次の(15)式が得られ
る。
Iy=√23=(√22)/2…(15) さらに、前記した電流IyはダイオードD3とト
ランジスタQ11からなるカレントミラー回路で
増幅されて電流Izとして出力されるが、前記した
トランジスタQ11とダイオードD3の接合面積
比を2:1とすれば、前記の電流Izと電流Iyは、
Iz=2Iyとなるから(15)式より電流Izは、 Iz=√22 …(16) となり前記の電流Izは入力電流Ixの円数数とな
り、電流Izは第3図のaに示されているように入
力電流Ixの変化に応じてIx=OのときにはIz=+
Io,Ix=±IoのときIz=Oを通る円周上にあるよ
うな変化態様を示すものとなる。
(発明の効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の円関数変換回路は入力電流を基準電
流に対して変化する差動電流に変換する手段と、
前記の差動電流が流れる2個のPN接合と、第1
のトランジスタのエミツタに第2のトランジスタ
のベース及びコレクタを接続した直列接続と、少
なくとも1個のボルテージホロワとを備え、前記
した2個のPN接合の加算電圧が前記した第1の
トランジスタのベースと第2のトランジスタのエ
ミツタとの間に、少なくとも1個のボルテージフ
オロアを介して印加され、第1のトランジスタの
コレクタより電流を出力するように構成した円関
数変換回路であるから、この本発明の円関数変換
回路では、円変換手段の構成部分にはVfeが大き
く、また、バルク抵抗の小さなNPNトランジス
タだけを使用することが可能であつて、それによ
り円変換回路の動作にトランジスタのベース電流
や抵抗分のの影響を殆んどなくすることができる
のであつて、本発明によれば常に良好な円関数変
換を行うことができ、従来の円関数変換回路にお
ける問題点は良好に解決できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の円関数変換回路の一実施例の
回路図、第2図は円関数変換回路の従来例回路の
回路図、第3図は円関数変換の特性例図である。 Ix……入力電流、Io……基準電流、Iy,Iz……
出力電流、VR……基準電圧源、D1〜D3,D
21,D22……ダイオード、Q1〜Q11,Q
21〜Q27……トランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力電流を基準電流に対して変化する差動電
    流に変換する手段と、前記の差動電流が流れる2
    個のPN接合と、第1のトランジスタのエミツタ
    に第2のトランジスタのベース及びコレクタを接
    続した直列接続と、少なくとも1個のボルテージ
    ホロワとを備え、前記した2個のPN接合の加算
    電圧が前記した第1のトランジスタのベースと第
    2のトランジスタのエミツタとの間に、少なくと
    も1個のボルテージフオロアを介して印加され、
    第1のトランジスタのコレクタより電流を出力す
    るように構成した円関数変換回路。
JP12510486A 1986-05-30 1986-05-30 円関数変換回路 Granted JPS62281078A (ja)

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JP12510486A JPS62281078A (ja) 1986-05-30 1986-05-30 円関数変換回路

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JPS62281078A JPS62281078A (ja) 1987-12-05
JPH0332831B2 true JPH0332831B2 (ja) 1991-05-14

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