JPH033521A - プログラマブル電流源 - Google Patents

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〕 この発明は、出力電流が切り換えられるプログラマブル
電流源に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、ゲートアレイのように、アルミニューム配
線を変更して電流値をプログラムできるプログラマブル
電流源であって、複数のモード設定端子を有し、モード
設定端子に設定された設定値に応じて出力電流が切り換
えられるプログラマブル電流源において、エミッタが互
いに共通接続された複数のトランジスタからなる差動電
流型切り換えスイッチを有し、差動電流型切り換えスイ
ッチを構成する各トランジスタのエミッタと基準電位点
との間には、電流設定値に応じた抵抗値の抵抗が接続さ
れ、差動電流型切り換えスイッチを構成する各トランジ
スタのコレクタは、設計に応じて電流出力端子又は第２
の基準電位点に接続され、差動切り換えスイッチを構成
する各トランジスタのベースには、複数の入力切り換え
モード設定端子の設定値に応じたレベルが与えられるこ
とにより、動作可能電圧を下げられるとともに、正確な
設定電流値が得られるようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えば特開昭６２−１５９９２０号公報に示されるよう
に、外部入力に応じてその電流値が可変できるプログラ
マブル電流源が知られている。

外部入力によって複数通りに電流値を切り換えられるプ
ログラマブル電流源は、従来、第６図に示すように、電
流出力型のＤ／Ａコンバータ２０１の出力をＲＯＭ２０
２で切り換えることにより実現されている。ＲＯＭ２０
２のアドレスには、モード設定端子２０３Ａ及び２０３
Ｂからモード設定信号が供給される。ＲＯＭ２０２から
は、設定モードに応じた値が出力される。ＲＯＭ２０２
の出力により、電流ｔｘ２ｏ４〜２０６が切り換えられ
、モード設定信号に応じた電流が電流出力端子２０７か
ら得られる。

ところが、このようにＲＯＭ２０２を用いてプログラマ
ブル電流源を構成した場合、回路規模が大きくなってし
まう。そこで、このようなプログラマブル電流源を、ゲ
ートアレイのように、設計に応じてアルミニューム配線
を変更することで任意の設定値を選べるような構成とす
ることが考えられる。

第７図は、アルミニューム配線を変更することで任意の
設定値を選べるような構成とされたプログラマブル電流
源の一例である。

第７図において、トランジスタ２２１とトランジスタ２
２２との互いのエミッタが共通接続され、この接続点が
トランジスタ２２７のコレクタに接続される。トランジ
スタ２２１及び２２２のコレクタは、設計に応じて、電
源端子２１０又は電流出力端子２１２に接続される。こ
の例では、トランジスタ２２１のコレクタが電流出力端
子２１２に接続される。トランジスタ２２２のコレクタ
が電源端子２１０に接続される。

トランジスタ２２３とトランジスタ２２４との互いのエ
ミッタが共通接続され、この接続点がトランジスタ２２
８のコレクタに接続される。トランジスタ２２３及び２
２４のコレクタは、設計に応じて、電源端子２１０又は
電流出力端子２１２に接続される。この例では、トラン
ジスタ２２３のコレクタが電源端子２１０に接続される
。トランジスタ２２４のコレクタが電流出力端子２１２
に接続される。

トランジスタ２２５とトランジスタ２２６との互いのエ
ミッタが共通接続され、この接続点がトランジスタ２２
９のコレクタに接続される。トランジスタ２２５及び２
２６のコレクタは、設計に応じて、電源端子２１０又は
電流出力端子２１２に接続される。この例では、トラン
ジスタ２２５及び２２６のコレクタが電流出力端子２１
２に接続される。

トランジスタ２２１．２２３．２２５の互いのベースが
共通接続され、この接続点がモード設定端子２１３Ａに
接続される。トランジスタ２２２．２２４．２２６の互
いのベースが共通接続され、この接続点がモード設定端
子２１３Ｂに接続される。

トランジスタ２２７のエミッタと接地端子２１１との間
に、抵抗２３０が接続される。トランジスタ２２８のエ
ミッタと接地端子２１１との間に、抵抗２３１が接続さ
れる。トランジスタ２２９のエミッタと接地端子２１１
との間に、抵抗２３２が接続される。

トランジスタ２２７．２２８．２２９の互いのベースが
共通接続され、この接続点がトランジスタ２３３のベー
ス及びそのコレクタに接続される。

トランジスタ２３３のエミッタと接地端子２１１との間
に、抵抗２３４が接続される。トランジスタ２３３のコ
レクタとそのベースとが互いに接続され、この接続点が
電流源２３５の一端に接続される。電流源２３５の他端
が電源端子２１０に接続される。

トランジスタ２３３と、トランジスタ２２７．２２８．
２２９とからカレントミラー回路が構成される。電流源
２３５の電流値をＩ　ｒｅｆｌ。、抵抗２３４の抵抗値
をＲＩｏ、抵抗２３０の抵抗値をＲ８゜／４、抵抗２３
１の抵抗値をＲ１゜／２、抵抗２３２の抵抗値をＲ１゜
とすると、トランジスタ２２７に４・■、、、ｆＩ０な
る電流が流れ、トランジスタ２２８に２・Ｉ　ｒｅｆ！
。なる電流が流れ、トランジスタ２２９にＩｒ１ｌｆｌ
Ｏなる電流が流れる。

これらの電流源となるトランジスタ２２７．２２８．２
２９は、トランジスタ２２１及び２２２、トランジスタ
２２３及び２２４、トランジスタ２２５及び２２６から
なる差動電流型切り換えスイッチにより切り換えらで出
力される。これにより、出力端子２１から得られる電流
値が切り換えられる。

モード設定端子２１３Ａにハイレベルが与えられ、モー
ド設定端子２１３Ｂにローレベルが与えられると、トラ
ンジスタ２２１．２２３．２２５がオンされ、トランジ
スタ２２２．２２４．２２６がオフされる。この時には
、トランジスタ２２１を介して流れる４・Ｉ９□。なる
電流と、トランジスタ２２５を介して流れるＩ　ｒａｒ
＋。なる電流との和電流（４・Ｉ　ｒａｆｌｏ　＋　Ｉ
　ｒａｆｌＧ　＝　５・Ｉ　ｒａｆｌＧ　）が電流出力
端子２１２から得られる。

モード設定端子２１３Ａにローレベルが与えられ、モー
ド設定端子２１３Ｂにハイレベルが与えられると、トラ
ンジスタ２２２．２２４．２２６がオンされ、トランジ
スタ２２１．２２３．２２５がオフされる。この時には
、トランジスタ２２４を介して流れる２・Ｔ　ｒａｆｌ
Ｇなる電流と、トランジスタ２２５を介して流れるＴ　
ｒｅｆｌｏなる電流との和電流（２・Ｌ＊ｆｌＯ＋　Ｌ
ｅｆｌ。＝３・Ｉ　ｒｅＦＩＧ　）が電流出力端子２１
２から得られる。

ところが、第７図に示す構成では、電流出力端子２１２
と電流源となるトランジスタ２２７．２２８．２２９と
のそれぞれの間に、トランジスタ２２１及び２２２．２
２３及び２２４．２２５及び２２６からなる差動電流型
スイッチ回路が設けられるため、動作可能電圧を下げら
れないという問題がある。つまり、電流出力端子２１２
と電流源となるトランジスタ２２７．２２８．２２９と
のそれぞれの間に、トランジスタ２２１及び２２２．２
２３及び２２４．２２５及び２２６からなる差動電流型
スイッチ回路があるので、電流出力端子２１２の電圧は
、ＶＩｉＥ以上になってしまう。

このような問題点を解決するために、第８図に示すよう
に、電流源となるトランジスタのエミッタ抵抗を切り換
えるようにすることが考えられる。

すなわち、第８図において、電流源となるトランジスタ
２５１のエミッタ抵抗として、多数のラダー抵抗２５２
．．２５２□、・・・２５２．、が用意されており、こ
れらの抵抗が設計に応じてトランジスタ２５１のエミッ
タとスイッチ回路２５３との間に接続される。スイッチ
回路２５３は、電流設定モードに応じてトランジスタ２
５１のエミッタ抵抗を切り換える。

トランジスタ２５１のコレクタが電流出力端子２５５に
接続される。トランジスタ２５１のベースがトランジス
タ２５６のベース及びそのコレクタに接続される。トラ
ンジスタ２５６のエミッタが抵抗２５７を介して接地端
子２５４に接続される。トランジスタ２５６のベースと
そのコレクタとが共通接続され、この接続点が電流源２
５８の一端に接続される。電流源２５８の他端が電源端
子２５９に接続される。

第８図に示す構成では、スイッチ回路２５３を切り換え
ることで、トランジスタ２５１のエミッタ抵抗が切り換
えられ、これにより、電流出力端子２５５から得られる
電流値が切り換えられる。

このような構成では、電流源となるトランジスタ２５１
のコレクタが電流出力端子２５５に直接接続されるので
、動作可能電圧を下げることができる。

ところが、第８図に示す構成では、電流源となるトラン
ジスタ２５１を流れる電流が設定モードにより変化する
。トランジスタ２５１を流れる電流が変化すると、トラ
ンジスタ２５１のベース・エミッタ間電圧■、が変化す
る。このため、電流値を正確に設定できない。また、こ
のような構成では、温度特性が良くない。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上に説明したように、ゲートアレイのように、設計に
応じてアルミニューム配線を変更することで任意の設定
値を選べるような構成のプログラマブル電流源としては
、第７図に示す構成のものと第８図に示す構成のものと
が考えられる。ところが、第７図に示すような構成では
動作可能電圧が下げられないという問題がある。また、
第８図に示すような構成では、正確な電流設定値が得ら
れないという問題が生じる。

したがって、この発明の目的は、動作可能電圧を下げる
ことができるプログラマブル電流源を提供することにあ
る。

この発明の他の目的は、正確な電流設定値が得られると
ともに、温度特性が良好なプログラマブル電流源を提供
することにある。

Ｃ課題を解決するための手段〕 この発明は、複数のモード設定端子を有し、このモード
設定端子に設定された設定値に応じて出力電流が切り換
えられるプログラマブル電流源において、 互いにエミッタが共通接続された複数のトランジスタか
らなる差動電流型切り換えスイッチを有し、 この差動電流型切り換えスイッチを構成する各トランジ
スタのエミッタと基準電位点との間には、電流設定値に
応じた抵抗値の抵抗が接続され、差動電流型切り換えス
イッチを構成する各トランジスタのコレクタは、設計に
応じて電流出力端子又は第２の基準電位点に接続され、 差動切り換えスイッチを構成する各トランジスタのベー
スには、複数のモード設定端子の設定値に応じたレベル
が与えられる ことを特徴とするプログラマブル電流源である。

〔作用〕

ゲートアレイのように、例えばアルミニューム配線の変
更で任意の電流値がプログラムでき、電流値を複数通り
に切り換えられるプログラマブル電流源が構成できる。

このプログラマブル電流源は、抵抗比のみで出力電流が
決定されるので、高い精度が得られる。そして、電流出
力端子と電流源との間にスイッチ回路がないので、電流
出力端子の動作電圧を下げることができる。

〔実施例〕

この発明の実施例について以下の順序にしたがって説明
する。

ａ、一実施例の全体構成 り、一実施例における電流出力部の構成Ｃ０一実施例に
おける電流設定部の構成ｄ、一実施例の動作説明 ｅ、第２の実施例 ｆ、第３の実施例 ｇ、変形例 り、応用例 ａ、一実施例の全体構成 第１図は、この発明の一実施例を示すものである。第１
図において、１は電流設定部である。電流設定部１から
は、モード設定端子３Ａ及び３Ｂが導出される。このモ
ード設定端子３Ａ及び３Ｂに設定されるレベルに応じて
、出力電流が切り換えられる。

２は電流出力部である。電流出力部２からは、電流出力
端子４が導出される。この電流出力端子４から、設定さ
れた値の電流Ｉ０゜、を得ることができる。

この例では、外付けされる電流源５５の電流値をＩ　ｒ
ａｆとすると、モード設定端子３Ａ及び３Ｂに設定され
るレベルに応じて、電流設定値が３・Ｉ　ｒｅｆと５・
Ｉ　ｒａｆとの２段階に切り換えられる。

モード設定端子３Ａにハイレベル、モード設定端子３Ｂ
にローレベルを与えると（モードＡ）、出力電流Ｉ。ｕ
ｔが５・Ｉ　ｒａｆに設定される。モード設定端子３Ａ
にローレベル、モード設定端子３Ｂにハイレベルを与え
ると（モードＢ）、出力電流Ｉ。、が３・Ｉ　ｔａｒに
設定される。

ｂ、一実施例における電流出力部の構成先ず、電流出力
部２の構成について説明する。

第１図において、トランジスタ１１のエミッタとトラン
ジスタ１２のエミッタとが互いに接続され、この接続点
が抵抗２１の一端に接続される。抵抗２１の他端が接地
端子５に接続される。抵抗２１の抵抗値は、Ｒ／４に設
定される。

トランジスタ１１及び１２により、差動電流型切り換え
スイッチ回路が構成される。トランジスタ１１及び１２
のコレクタは、設計に応じたアルミニューム配線により
、電流出力端子４又は電源端子６に接続される。この例
では、トランジスタ１１のコレクタが電流出力端子４に
接続され、トランジスタ１２のコレクタが電源端子６に
接続される。

トランジスタ１３のエミッタとトランジスタ１４のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗２２の一端
に接続される。抵抗２２の他端が接地端子５に接続され
る。抵抗２２の抵抗値は、Ｒ／２に設定される。

トランジスタ１３及び１４により、差動電流型切り換え
スイッチ回路が構成される。トランジスタ１３及び１４
のコレクタは、設計に応じたアルミニューム配線により
、電流出力端子４又は電源端子６に接続される。この例
では、トランジスタ１３のコレクタが電源端子６に接続
され、トランジスタ１４のコレクタが電流出力端子４に
接続される。

トランジスタ１５のエミッタとトランジスタ１６のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗２３の一端
に接続される。抵抗２３の他端が接地端子５に接続され
る。抵抗２３の抵抗値は、Ｒに設定される。

トランジスタ１５及び１６により、差動電流型切り換え
スイッチ回路が構成される。トランジスタ１５及び１６
のコレクタは、設計に応じたアルミニューム配線により
、電流出力端子４又は電源端子６に接続される。この例
では、トランジスタ１５のコレクタ及びトランジスタ１
６のコレクタが電流出力端子４に接続される。

トランジスタ１１．１３．１５のベースが互いに共通接
続される。そして、トランジスタ１１．１３．１５（７
）ベースが電流設定部１のトランジスタ３４のベースに
接続される。

トランジスタ１２．１４．１６のベースが互いに共通接
続される。そして、トランジスタ１２．１４．１６のベ
ースが電流設定部１のトランジスタ４４のベースに接続
される。

トランジスタ１１．１３．１５のベースにハイレベルが
与えられ、トランジスタ１２．１４．１６のベースにロ
ーレベルが与えられると、トランジスタ１１．１３．１
５がオンし、トランジスタ１２．１４．１６がオフする
。この時には、電流出力端子４から得られる出力電流Ｉ
。ｕｔがトランジスタ１１を流れる電流１．と、トラン
ジスタ１５を流れる電流■、との和電流（１１＋Ｉｓ）
になる。

トランジスタ１２．１４．１６のベースにハイレベルが
与えられ、トランジスタ１１．１３．１５のベースにロ
ーレベルが与えられると、トランジスタ１２．１４．１
６がオンし、トランジスタ１１．１３．１５がオフする
。この時には、電流出力端子４から得られる出力電流Ｉ
。ｕＬがトランジスタ１４を流れる電流Ｉ４と、トラン
ジスタ１６を流れる電流Ｉ、との和電流（１４＋Ｉ＋、
　）になる。

Ｃ０一実施例における電流設定部の構成法に、電流設定
部１の構成について説明する。

第１図において、ＰＮＰ型トランジスタ３１及び３２の
互いのエミッタが共通接続され、この接続点が電流源３
３の一端に接続されるとともに、トランジスタ３４のベ
ースに接続される。電流源３３の他端が電源端子６に接
続される。トランジスタ３１及び３２のコレクタが接地
端子５に接続される。トランジスタ３１のベースがモー
ド設定端子３Ａに接続される。トランジスタ３２のベー
スがトランジスタ５１のエミッタと電流源５２の一端と
の接続点に接続される。

ＰＮＰ型トランジスタ４１及び４２の互いのエミッタが
共通接続され、この接続点が電流源４３の一端に接続さ
れるとともに、トランジスタ４４のベースに接続される
。電流源４３の他端が電源端子６に接続される。トラン
ジスタ４１及び４２のコレクタが接地端子５に接続され
る。トランジスタ４１のベースがモード設定端子３Ｂに
接続される。トランジスタ４２のベースがトランジスタ
５１のエミッタと電流源５２の一端との接続点に接続さ
れる。

トランジスタ３４のエミッタとトランジスタ４４のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗５３の一端
に接続される。抵抗５３の他端が接地端子５に接続され
る。抵抗５３の抵抗値は、Ｒとされる。

トランジスタ３４のコレクタとトランジスタ４４のコレ
クタとが互いに接続され、この接続点が端子５４に接続
されるとともに、トランジスタ５１のベースに接続され
る。端子５４と電源端子６との間には、電流値が■、。

、の電流源５５が外付される。

トランジスタ５１のコレクタが電源端子６に接続される
。トランジスタ５１のエミッタが電流源５２の一端に接
続されるとともに、トランジスタ３２のベース及びトラ
ンジスタ４２のベースに接続される。電流源５２の他端
が接地端子５に接続される。

トランジスタ３４のベースは、電流出力部２のトランジ
スタ１１．１３．１５のベースに接続される。トランジ
スタ４４のベースは、電流出力部２のトランジスタ１２
．１４．１６のベースに接続される。

ｄ、一実施例の動作説明 この発明の一実施例の動作について説明する。

いま、モード設定端子３Ａにハイレベル（＋ＶＣＣレベ
ル）、モード設定端子３Ｂにローレベル（ＧＮＤレヘレ
ベが与えられたとする。この場合には、モードＡに設定
され、前述したように、出力電流Ｉ。ｕＬが５・Ｉ、、
、ｆに設定される。

つまり、トランジスタ３１とトランジスタ３２とが差動
回路を構成しているので、モード設定端子３Ａにハイレ
ベルが与えられると、トランジスタ３２がオンし、トラ
ンジスタ３１がオフする。

トランジスタ３２がオンしている時には、トランジスタ
３１及び３２のエミッタのレベル■１は、トランジスタ
５１のエミッタと電流源５２の一端との接続点のレベル
をＶＡ、ベース・エミッタ間電圧を■、とすると、（Ｖ
、＋Ｖ。）となる。

また、トランジスタ４１とトランジスタ４２とが差動回
路を構成しているので、モード設定端子３Ｂにローレベ
ルが与えられると、トランジスタ４１がオンし、トラン
ジスタ４２がオフする。トランジスタ４１がオンしてい
る時には、トランジスタ４１のエミッタとトランジスタ
４２のエミッタとの接続点のレベル■２は、トランジス
タ４１ノヘースに与ｔられるレベルがＧＮＤレベルなの
で、■、となる。

トランジスタ３４とトランジスタ４４とが差動回路を構
成している。そして、トランジスタ３４のベースには、
トランジスタ３１及び３２のエミッタのレベルＶ＋　　
（Ｖ＋　＝Ｖａ　十Ｖａｔ）が与えられ、トランジスタ
４４のベースには、トランジスタ４１及び４２のエミッ
タのレベルＶ２（Ｖ２＝Ｖｍｘ）が与えられる。したが
って、トランジスタ３４がオンし、トランジスタ４４が
オフする。

一方、この時のトランジスタ３４及び４４のコレクタの
レベル■ｃは、トランジスタ５１のエミッタのレベル■
１よりトランジスタ５１のベース・エミッタ間電圧ＶＩ
ＩＥだけ高いレベルにある。したがって、トランジスタ
３４及び４４のコレクタのレベル■、は、（■え＋Ｖ［
＝Ｅ）である。

したがって、この時、トランジスタ３４のベースのレベ
ルとトランジスタ３４のコレクタのレベルは、共に（Ｖ
Ａ　＋　ＶＢりで等しくなる。

トランジスタ３４のベースと、トランジスタ１１．１３
．１５のベースとは共通接続されている。

そして、トランジスタ３４のベースのレベルとトランジ
スタ３４のコレクタのレベルは、共に（■ａ＋Ｖｍｔ）
で等しい。したがって、トランジスタ３４と、トランジ
スタ１１．１３．１５とから、カレントミラー回路が構
成されたことになる。

したがって、この時には、電流源５５の電流値がＩ　ｒ
ａｆであり、抵抗５３の抵抗値がＲ１抵抗２１の抵抗値
がＲ／４、抵抗２２の抵抗値がＲ／２、抵抗２３の抵抗
値がＲであるので、トランジスタ１１を流れる電流■１
が（１，＝４・Ｉ、、。、）となり、トランジスタ１３
を流れる電流Ｉ、が（■５＝２・Ｉｒ、ｆ）となり、ト
ランジスタ１５を流れる電流Ｉ、が（Ｉｓ　＝　Ｉｒ−
ｒ　）となる。

したがって、この時には、電流出力端子４からは、トラ
ンジスタ１１を流れる電流１＋（Ｉ＋＝４・Ｉ、、ｆ）
と、トランジスタ１５を流れる電流ｌ５（Ｉｓ＝１．。

ｆ）との和電流（１，＋ＩＳ　＝５・■、。、）なる出
力電流電流■。、が得られることになる。

第２図は、この時の等価回路を示すものである。

第２図に示すように、この時には、トランジスタ３４の
コレクタとトランジスタ３４のベースとがゲインが１の
アンプＡＭＰＩを介して接続されたのと等価であり、ト
ランジスタ３４と、トランジスタ１１及び１５とからカ
レントミラー回路が構成される。そして、トランジスタ
１１を流れる電流Ｉ、とトランジスタ１５を流れる電流
Ｉ、との和電流が電流出力端子４から得られる。この時
、トランジスタ１１を流れる電流■１が（１，＝４・■
、。、）となり、トランジスタ１５を流れる電流Ｉ、が
（Ｉｓ−ＩＦ−ｔ）となるので、電流出力端子４からは
、（１＋　＋　Ｉｓ　＝５　・Ｉｒ−ｒ　）なる出力電
流１０１１Ｌを得ることができる。

次に、モード設定端子３Ａにローレベル（ＧＮＤレベル
）、モード設定端子３Ｂにハイレベル（＋Ｖ。、レベル
）が与えられ、モードＢに設定されたとする。この場合
には、前述したように、出力電流１　ｏｕｔが３Ｉ０．
に設定される。

つまり、モード設定端子３Ｂにハイレベルが与えられる
と、トランジスタ４１がオフし、トランジスタ４２がオ
ンする。トランジスタ４２がオンしている時には、トラ
ンジスタ４１のエミッタとトランジスタ４２のエミッタ
との接続点のレベル■２は、（ＶＡ＋ＶＩＥ）となる。

モード設定端子３Ａにローレベルが与えられると、トラ
ンジスタ３１がオンし、トランジスタ３２がオフする。

トランジスタ３１がオンしている時には、トランジスタ
３１及び３２のエミッタのレベル■、は、■１となる。

このため、トランジスタ４４がオンし、トランジスタ３
４がオフする。

この時のトランジスタ３４及び４４のコレクタのレベル
■。は、（■え＋Ｖｌｌりである。したがって、この時
、トランジスタ４４のベースのレベルとトランジスタ４
４のコレクタのレベルは、共に（ＶＡ＋ＶＩＩりで等し
くなる。

トランジスタ４４のベースと、トランジスタ１２．１４
．１６のベースとは共通接続されている。

したがって、トランジスタ４４と、トランジスタ１２　
：１４．１６とから、カレントミラー回路が構成された
ことになる。

したがって、この時には、電流出力端子４からは、トラ
ンジスタ１４を流れる電流１４（１４＝２・Ｌａｒ）と
、トランジスタ１６を流れる電流１６　（１６＝Ｉ、。

ｆ）との和電流（１４＋１．＝３・１１．、）なる出力
電流電流■。１が得られることになる。

ｅ、第２の実施例 第３図は、この発明の第２の実施例を示すものである。

第３図において、電流設定部１は、前述の第１の実施例
と同様な構成とされている。電流出力部２は、抵抗７１
〜７４及び抵抗７５．７６からなるＲ−２Ｒラダーの構
成とされる。

つまり、第３図において、トランジスタ６１のエミッタ
とトランジスタ６２のエミッタとが互いに接続され、こ
の接続点が抵抗７１の一端に接続される。トランジスタ
６１及び６２により、差動電流型切り換えスインチ回路
が構成される。トランジスタ６１及び６２のコレクタは
、設計に応じて、電流出力端子４又は電源端子６に接続
される。

この例では、トランジスタ６１のコレクタが電流出力端
子４に接続され、トランジスタ６２のコレクタが電源端
子６に接続される。

トランジスタ６３のエミッタとトランジスタ６４のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗７２の一端
に接続される。トランジスタ６３及び６４により、差動
電流型切り換えスイッチ回路が構成される。トランジス
タ６′３及び６４のコレクタは、設計に応じて、電流出
力端子４又は電源端子６に接続される。この例では、ト
ランジスタ６３のコレクタが電源端子６に接続され、ト
ランジスタ６４のコレクタが電流出力端子４に接続され
る。

トランジスタ６５のエミッタとトランジスタ６６のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗７３の一端
に接続される。トランジスタ６５及び６６により、差動
電流型切り換えスイッチ回路が構成される。トランジス
タ６５及び６６のコレクタは、設計に応じて、電流出力
端子４又は電源端子６に接続される。この例では、トラ
ンジスタ６５のコレクタ及びトランジスタ６６のコレク
タが電流出力端子４に接続される。

トランジスタ６７のエミッタとトランジスタ６８のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗７４の一端
に接続される。トランジスタ６７及び６８により、差動
電流型切り換えスイッチ回路が構成される。トランジス
タ６７及び６８のコレクタは、設計に応じて、電流出力
端子４又は電源端子６に接続される。この例では、トラ
ンジスタ６７のコレクタ及びトランジスタ６８のコレク
タが電源端子６に接続される。

抵抗７１の他端が接地端子５に接続されるとともに、抵
抗７５の一端に接続される。抵抗７５の他端が抵抗７２
の他端に接続されるとともに、抵抗７６の一端に接続さ
れる。抵抗７６の他端が抵抗７３の他端に接続されると
ともに、抵抗７４の他端に接続される。抵抗７１〜７４
の抵抗値は、２Ｒ，とされる。抵抗７５及び７６の抵抗
値は、Ｒ１とされる。

モード設定端子３Ａにハイレベル、モード設定端子３Ｂ
にローレベルが与えられてモードＡに設定された場合に
は、トランジスタ６１．６３．６５．６７を電流が流れ
る。トランジスタ６１を流れる電流■、が（１＋＋＝４
・Ｌａｒ）であり、トランジスタ６５を流れる電流Ｉｔ
５が（１１ｓ＝Ｉ、、ｆ）であるので、電流出力端子４
からは、（■目＋１１ｓ＝５・ｒ、、ｒ）なる出力電流
１　ｏｕｔを得ることができる。

モード設定端子３Ｂにハイレベル、モード設定端子３Ａ
にローレベルが与えられてモードＢに設定された場合に
は、トランジスタ６２．６４．６６．６８を電流が流れ
る。トランジスタ６４を流れる電流１１４　　が（ＩＩ
４＝２・ｒ、、ｒ）であり、トランジスタ６６を流れる
電流ｔｅａが（Ｉ＋ｂ＝Ｉ、。ｆ）であるので、電流出
力端子４からは、（１１４＋ｌ１６＝３・ｔ−ｒ）なる
出力電流１　ｏｕｔを得ることができる。

ｆ、第３の実施例 第４図は、この発明の第３の実施例である。前述の一実
施例及び第２の実施例では、電流設定部１に外付けされ
る電流源５５の電流値を基準として電流が設定される。

この実施例では、外付は抵抗１０５により、基準となる
電流値を任意に設定できるようにしている。なお、この
例では、電流出力部２は、前述の一実施例と同様な構成
とされている。勿論、電流出力部２を、第２の実施例と
同様な構成とするようにしても良い。

第４図において、ＰＮＰ型トランジスタ８１及び８２の
互いのエミッタが共通接続され、この接続点が電流ａＳ
３の一端に接続されるとともに、トランジスタ８４のベ
ースに接続される。電流源８３の他端が電源端子６に接
続される。トランジスタ８１及び８２のコレクタが接地
端子５に接続される。トランジスタ８１のベースがモー
ド設定端子３Ａに接続される。トランジスタ８２のベー
スが演算増幅器１０１の出力端子に接続される。

ＰＮＰ型トランジスタ９１及び９２の互いのエミッタが
共通接続され、この接続点が電流源９３の一端に接続さ
れるとともに、トランジスタ９４のベースに接続される
。電流源９３の他端が電源端子６に接続される。トラン
ジスタ９１及び９２のコレクタが接地端子５に接続され
る。トランジスタ９１のベースがモード設定端子３Ｂに
接続される。トランジスタ９２のベースが演算増幅器１
０１の出力端子に接続される。

トランジスタ８４のエミッタとトランジスタ９４のエミ
ッタとが互いに接続され、この接続点が抵抗１０３の一
端に接続される。抵抗１０３の他端が接地端子５に接続
される。

トランジスタ８４のコレクタとトランジスタ９４のコレ
クタとが互いに接続され、この接続点が端子１０４に接
続される。端子１０４と電源端子６との間に、抵抗１０
５が外付けされる。抵抗１０５の一端と端子１０４との
接続点が演算増幅器１０１の非反転入力端子に接続され
る。演算増幅器１０１の反転入力端子と電源端子６との
間に、直流電源１０６が接続される。

モード設定端子３Ａにハイレベルが与えられ、モード設
定端子３Ｂにローレベルが与えられと、モードＡに設定
される。この時には、トランジスタ８１がオフし、トラ
ンジスタ８２がオンする。

また、トランジスタ９１がオンし、トランジスタ９２が
オフする。そして、トランジスタ８４がオンし、トラン
ジスタ９４がオフする。そして、トランジスタ８４と、
トランジスタ１１．１３．１５とからカレントミラー回
路が構成される。

演算増幅器１０１の非反転入力端子には、抵抗１０５の
端子レベルが供給される。この演算増幅器１０１の出力
は、トランジスタ８２、トランジスタ８４を介して帰還
される。したがって、演算増幅器１０１の非反転入力端
子のレベルとその反転入力端子のレベルとが等しくなる
ような制御がなされる。すなわち、抵抗１０５の抵抗値
をＲ６Ｘ１、抵抗１０５を流れる電流を１４□、直流電
圧源１０６の電圧をＶ　ｒａｔ　とすると、Ｉ　ｒａｆ
ｌ・Ｒｅｘｔ　−Ｌａｒ となるような制御がなされる。

抵抗１０５とトランジスタ８４とは直列接続されている
ので、抵抗１０５を流れる電流Ｉ　ｒｌｌｆ＋がトラン
ジスタ８４と、トランジスタ１１．１３．１５とからな
るカレントミラー回路の基準電流となる。この電流Ｉ、
。□は、上式より、１、□＋　＝　Ｖ　ｒｅ　ｒ　　／
　Ｒｅｘｔとして求められる。

上式かられかるように、この実施例では、カレントミラ
ー回路の基準電流を外付は抵抗１０５の抵抗値Ｒｅｘｔ
により、任意に設定することができる。

モード設定端子３Ａにハイレベルが与えられ、モード設
定端子３Ｂにローレベルが与えられと、モードＢに設定
される。この時には、トランジスタ８２がオフし、トラ
ンジスタ８１がオンする。

また、トランジスタ９２がオンし、トランジスタ９１が
オフする。そして、トランジスタ９４がオンし、トラン
ジスタ８４がオフする。そして、トランジスタ９４と、
トランジスタ１２．１４．１６とからカレントミラー回
路が構成される。この時、　　トランジスタ１１．１３
．１５とからなるカレントミラー回路の基準電流は、（
Ｉｒ、ｆｌ−Ｖｒｅｆ　／　ＲＩＩＸＬ　）として求め
られる。

ｇ、変形例 上述までの実施例では、電流設定値が２つのモードに切
り換えられる構成とされているが、電流設定値のモード
を複数に切り換えられるようにすることもできる。第５
図は、電流値を３通りに切り換えられるようにしたもの
である。また、上述までの実施例では、１つの電流出力
端子４から出力電流を得るようにしているが、複数の電
流出力端子を設けることもできる。

第４図は、電流設定値を３つのモードに切り換えられる
ようにするとともに、３つの電流出力端子４Ａ、４Ｂ、
４Ｃから電流出力を得られるようにしている。

第４図において、電流設定部１は、前述の一実施例にお
ける電流設定部を基に、３つのモードが切り換えられる
ように変形したものである。すなわち、第４図において
、電流設定部１は、互いのエミッタが共通接続されたＰ
ＮＰ型トランジスタ１２１及び１２２．１３１及び１３
２．１４１及び１４２と、互いのエミッタが共通接続さ
れたトランジスタ１２４．１３４．１４４とから構成さ
れる。電流設定部１からは、３つのモード設定端子３Ａ
、３Ｂ、３Ｃが導出される。このモード設定端子３Ａ、
３Ｂ、３Ｃに与えられるレベルに応じて、電流設定値が
３通りに切り換えられる。

電流出力部２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、前述の第２の実施例に
おける電流出力部２を基に、３つのモードが切り換えら
れるように変形したものである。

すなわち、電流出力部２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、互いのエミ
ツタが共通接続されたトランジスタ１６１〜１６３．１
６４〜１６６．１６７〜１６９．１７０〜１７２と、Ｒ
−２Ｒラダーを構成する抵抗１８１〜１８４及び１８５
．１８６から構成される。電流出力部２Ａ、２Ｂ、２Ｃ
からは、電流出力端子４Ａ、４Ｂ、４Ｃがそれぞれ導出
される。

この電流出力端子４Ａ、４Ｂ、４Ｃから、設定された電
流に応じた出力電流が得られる。

モード設定端子３Ａにハイレベルが与えられ、モード設
定端子３Ｂ及び３Ｃにローレベルが与えられると、モー
ドＡに設定される。この時には、トランジスタ１２４と
、トランジスタ１６１．１６４．１６７．１７０とから
カレントミラー回路が構成されることになる。

モード設定端子３Ｂにハイレベルが与えられ、モード設
定端子３Ａ及び３Ｃにローレベルが与えられると、モー
ドＢに設定される。この時には、トランジスタ１３４と
、トランジスタ１６２．１６５．１６８．１７１とから
カレントミラー回路が構成されることになる。

モード設定端子３Ｃにハイレベルが与えられ、モード設
定端子３Ａ及び３Ｂにローレベルが与えられると、モー
ドＣに設定される。この時には、トランジスタ１４４と
、トランジスタ１６３．１６６．１６９．１７２とから
カレントミラー回路が構成されることになる。

ｈ、応用例 第４図に示したように、電流設定値を３つのモードに応
じて切り換えられるようにするとともに、３つの電流出
力端子４Ａ、４Ｂ、４Ｃから電流出力を得られるように
した構成は、例えば積分器を用いたアクティブフィルタ
を構成する場合に用いて好適である。すなわち、このよ
うなプログラマブ電流源から得られる電流をアクティブ
フィルタのコントロール電流として用いると、３通りの
任意のＱとω。をもつ３次元フィルタが実現できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ゲートアレイのように、例えばアル
ミニューム配線の変更で任意の電流値がプログラムでき
、電流値を複数通りに切り換えられるプログラマブル電
流源が構成できる。このプログラマブル電流源は、抵抗
比のみで出力電流が決定されるので、高い精度が得られ
る。そして、電流出力端子と電流源との間にスイッチ回
路がないので、電流出力端子の動作電圧を下げることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の接続図、第２図はこの発
明の一実施例の説明に用いる等価回路図。 第３図はこの発明の第２の実施例の接続図、第４図はこ
の発明の第３の実施例の接続図、第５図はこの発明の変
形例の接続図、第６図は従来のプログラマブル電流源２
の一例の接続図、第７図は従来のプログラマブル電流源
の他の例の接続図、第８図は従来のプログラマブル電流
源の更に他の例の接続図である。 図面における主要な符号の説明 ｌ：電流設定部、２：電流出力部。 ３Ａ、３Ｂ：モード設定端子。 １１〜１６：差動電流スイフチを構成するトランジスタ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のモード設定端子を有し、上記モード設定端子に設
   定された設定値に応じて出力電流が切り換えられるプロ
   グラマブル電流源において、互いにエミッタが共通接続
   された複数のトランジスタからなる差動電流型切り換え
   スイッチを有し、 上記差動電流型切り換えスイッチを構成する各トランジ
   スタのエミッタと基準電位点との間には、電流設定値に
   応じた抵抗値の抵抗が接続され、上記差動電流型切り換
   えスイッチを構成する各トランジスタのコレクタは、設
   計に応じて電流出力端子又は第２の基準電位点に接続さ
   れ、 上記差動切り換えスイッチを構成する各トランジスタの
   ベースには、上記複数のモード設定端子の設定値に応じ
   たレベルが与えられる ことを特徴とするプログラマブル電流源。