JPH0452011B2 - - Google Patents

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JPH0452011B2
JPH0452011B2 JP60085020A JP8502085A JPH0452011B2 JP H0452011 B2 JPH0452011 B2 JP H0452011B2 JP 60085020 A JP60085020 A JP 60085020A JP 8502085 A JP8502085 A JP 8502085A JP H0452011 B2 JPH0452011 B2 JP H0452011B2
Authority
JP
Japan
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current
circuit
output
stage
transistor
Prior art date
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Application number
JP60085020A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61242415A (ja
Inventor
Yasutsugu Shigeta
Koichiro Ogino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP8502085A priority Critical patent/JPS61242415A/ja
Publication of JPS61242415A publication Critical patent/JPS61242415A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドライバアレーに関し、更に詳述すれ
ば、各種電子機器のインターフエース装置として
用いられる、出力電流制御機能付のドライバアレ
ーを提案するものである。
〔従来技術〕
ディジタルデータの演算結果を表示、記録、伝
送、制御等最終的に利用する形態に変換するイン
ターフエース装置の重要性が高まつている。斯か
るインターフエース装置においては、情報は0、
1の2値信号のビツト列で扱われることが多いの
でアレー構成のものが適している。
第9図は従来の簡易なドライバアレーの一例を
示しており、第10図(又は第11図)に示す如
きドライバ回路ユニツト80,80…(又は8
1,81…)をビツトパラレルに設けたものであ
る。
第10図に示すドライバ回路ユニツト80の出
力電流IO1は IO1=(VCC1−VCE1)/RL1 ……(1) 但し、VCC1:電源電圧 VCE1:出力トランジスタ80aのコレク
タ−エミツタ間電圧 RL1:負荷抵抗80bの抵抗値 となる。
また第11図に示すドライバ回路ユニツト81
の出力電波IO2は IO2=(VCC2−VCE2−VBE2−VL)/RL2 ……(2) 但、VCC2:電源電圧 VCE2:入力トランジスタ81aのコレク
タ−エミツタ間電圧 VBE2:出力トランジスタ81bのベース
−エミツタ間電圧 VL:負荷となる発光ダイオード81cの
端子間電圧 RL2:負荷抵抗81dの抵抗値 となる。
即ち、いずれのドライバ回路ユニツト81にお
いても負荷に流れる電流は電源電圧、接合間電
圧、負荷抵抗等に影響され、出力電流の制御は容
易でない。一方、このようなドライバアレーは薄
膜サーマルヘツド、LEDアレイプリンタヘツド
等に使用されるが、これらの品質、例えば印字結
果の濃淡、ムラの有無等は出力電流に支配され
る。そしてこの出力電流は温度変動、電源電圧変
動によつて変動するので、出力電流制御機能を有
するドライバアレーの開発が望まれていた。
〔目的〕
本発明はこのような技術的背景の下になされた
ものであつて、電流ミラー回路を複数段縦続接続
したものを複数列設け、この入力側に電流制御回
路を設け、また縦続接続回路夫々の途中にスイツ
チ回路を介装して、出力電流のオンオフを、各列
ごとに即ちビツト毎に行なえる構成とすることに
より出力電流の制御を可能としてビツト毎のバラ
ツキを解消してより高度な用途に適用できるドラ
イバアレーを提供することを目的とする。
〔構成〕
本発明に係るドライバアレーは、電流制御回路
と、該電流制御回路の入力電流を増幅すべく接続
されている、電流ミラー回路の複数段の縦続接続
回路の複数列と、縦続接続回路夫々の中途に介装
されたスイツチ回路とを具備することを特徴とす
る。
〔実施例〕
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて
詳述する。
第1図は本発明のドライバアレーの構成を略示
するブロツク図であつて、入力信号VINは電流
制御回路Aに与えられ、その出力を第1段の電流
ミラー回路M1に与えられ、電流ミラー回路M1
出力はN個のチヤネルごとに設けてある第2段の
電流ミラー回路M21,M22…M2(N−1),
M2Nに与えられる。第2段の電流ミラー回路M
21,M22…M2(N−1),M2N出力は、
スイツチ回路SW1,SW2…SW(N−1)、
SWN夫々を介して第3段の電流ミラー回路M3
1,M32…M3(N−1),M3N夫々に入力
され、これらの出力は夫々第4段の電流ミラー回
路M41,M42…M4(N−1),M4Nに与
えられる。この第4段の電流ミラー回路M41,
M42…M4(N−1),M4Nの出力電流が本
発明のドライバアレー出力電流IO1,IO2…IO
(N−1),IONとなる。
NビツトのデータはVD1,VD2…VD(N−
1),VDNで表わされ、スイツチ回路SW1,
SW2…SW(N−1)、SWNにオン、オフ制御信
号として与えられる。
第2図は1つの入力電流IIに対してN個の出力
電流IO1,IO2…IONを得る電流ミラー回路の
一例を示している。電流入力端子はNPNトラン
ジスタQ(N+1)のコレクタ及びNPNトランジ
スタQ(N+2)のベースに接続され、これら両
トランジスタQ(N+1)のベース及びQ(N+
2)のエミツタを一括接続して、この接続点を出
力側トランジスタQ1,Q2…QNのベースに接
続してある。トランジスタQ(N+2)のコレク
タは電圧VCCの電源に連なつている。トランジ
スタQ1,Q2…QN,Q(N+1)のエミツタ
はいずれも抵抗値REのエミツタ抵抗を夫々介し
て一括接続されている。そしてトランジスタQ
1,Q2…QNのコレクタを出力端子としてい
る。この電流ミラー回路においてトランジスタQ
1,Q2…QN,Q(N+1)のサイズ及び電流
増幅率βが等しいとすると入出力電流比(ミラー
比)IO/IIは I0/II=β2+β/β2+β+N+1 ……(3) 但し、IO:IO1,IO2…ION で与えられ、N<βである場合はミラー比は1に
極めて近い値となる。
第3図は1入力1出力の電流ミラー回路を示し
ており、出力側のトランジスタをQ1の1つだけ
としたものである。この回路において、トランジ
スタQ1,Q(N+1)の面積比をm:1、トラ
ンジスタQ1,Q(N+1)夫々のエミツタ抵抗
夫々の抵抗値RE1,RE2の比を1:1/mとす
ると、ミラー比IO/IIは、 (IO/II)=m×β2+β/β2+β+N+1 ……(4) となり、m<βであるときはミラー比はmに近い
値となる。一般に集積回路においては面積比、抵
抗比とも極めて安定した定数である。
従つて第2,3図の回路とも安定したミラー比
が得られることになる。即ちこのような電流ミラ
ー回路を縦続接続することにより極めて安定な電
流利得が得られ、第1図の回路の電流制御回路A
にて決定された微小電流に比例する大きな出力電
流が安定して得られることになる。そして、デー
タVD1,VD2…VD(N−1),VDNがスイツ
チ回路SW1,SW2…SW(N−1)、SWNをオ
ンして出力電流のオンオフを制御する。
第4図は他の実施例を示してスイツチ回路SW
1,SW2…SW(N−1)、SWNを第3段の電流
ミラー回路31,M32…M3(N−1),M3
N夫々と、第4段の電流ミラー回路M41,M4
2…M4(N−1),M4N夫々との間に介装し
たものである。第1図と同様のものには同符号を
付してある。
而して第1,4図に示すように電流ミラー回路
を縦続接続して構成するには第2,3図に示した
如きNPNトランジスタによる電流ミラー回路だ
けではなく、PNPトランジスタによる電流ミラ
ー回路も必要である。PNPトランジスタによる
電流ミラー回路も第2,3図同様に構成でき、ま
た(3)、(4)式と同様の関係式が成立するのである
が、本発明のドライバアレーを集積回路にて構成
する場合、PNPトランジスタは横型のものを用
いる必要がある。横型PNPトランジスタはNPN
トランジスタに比してβが低く、同一面積に対し
て得られる電流が少ない。従つて最終段に大出力
電を得るためには、最終段、つまり第1,4図の
例では第4段の電流ミラー回路をNPNトランジ
スタにするのが望ましい。つまり第1段WPNP、
第2段NPN、第3段PNP、第4NPNとするのが
集積回路化の利点を享受する上で最適である。
なお第2,3図において出力トランジスタQ1
等のエミツタに接続されているエミツタ抵抗は各
出力トランジスタのβ、VBE(ベース−エミツタ
電圧)のバラツキを緩和するように作用する。
第5〜8図は第1,4図の実施例の具体的構成
を示す回路図であつて、第2段の電流ミラー回路
り後段の回路については1列(チヤネル)分のみ
を示している。
第5図は第1図に対応するソース出力型のもの
である。電流制御回路AはトランジスタQAから
なり、ベースと接地ラインとの間に電圧VINを
印加して入力電流IIを制御すべくなしてある。即
ち、トランジスタQAのエミツタ−接地ライン間
にはエミツタ抵抗(抵抗値REE)が介装してあ
るが、入力電流IIは II=(VIN−VBE)/REE ……(5) 但し、VBE:トランジスタQAのベース−エミツ
タ間電圧 となる。つまり入力電流IIはVIN又はREEにて調
節が可能である。
上記入力電流IIはトランジスタQB,QC,QD
からなる第3図に示すのと同様構成の第1段の電
流ミラー回路(ミラー比m1)M1に入力される。
電流ミラー回路M1出力は第2図に示す1入力
複数出力型の電流ミラー回路M21に入力され
る。この電流ミラー回路M21(ミラー比m2
はトランジスタQE,QF,QGかならり、入力側
のトランジスタQEのみが共通で、出力側のトラ
ンジスタQG相当のトランジスタは各列(各チヤ
ネル)ごとに設けられる。
電流ミラー回路M21出力が与えられるスイツ
チ回路SW1はトランジスタQL,QMからなる差
動回路にて構成しており、一方のトランジスタ
QLは各列(チヤネル)共通にそのベースに電圧
VBBが与えられている。そして他方のトランジ
スタQMのベースにはデータVD1(ハイアクテ
イブ)が与えられる。トランジスタQM出力はト
ランジスタQU,QV,QWからなり、第3図同様
の構成を有する、ミラー比m3の電流ミラー回路
M31へ入力され、その増幅出力は、NPNトラ
ンジスタQX,QY,QZからなり、第3図の結線
を有する、ミラー比m4の電流ミラー回路M41
へ入力され、その両トランジスタQX,QZのエミ
ツタは一括されて接続されこを出力端子としてい
る。
トランジスタQL,QMのしきい値電圧を
ΔVTHとすると、オンオフのデータVD1として
その電圧がVBB+ΔVTHより大きい電圧をトラ
ンジスタQMに与えるとこれがオンし、 IO1=(1+m4)(m1・m2・m3)×II ≒m1・m2・m3・m4・II ……(6) の出力電流が得られることになる。この値IO1
が安定していることは勿論VIN又はREEによつ
てその値を制御することが可能である。
第6図の回路は第4段の電流ミラー回路M41
の接続を変えて第5図の回路をシンク出力型にし
たものである。対応する部分に同符号を付して説
明を省略する。
第7図、第8図は夫々第5図、第6図に示す構
成を第3段と第4段の電流ミラー回路の間にスイ
ツチ回路SW1を移したものである。スイツチ回
路は1つのトランジスタQKにて構成されてい
る。第7,8図の実施例にあつては出力電流IO
1がオフのときにトランジスタQKがオンしてい
て電流ミラー回路M31が常に動作状態にある。
この第3段の電流ミラー回路はパルス応答性に劣
るPNPトランジスタQU,QV,QWにて構成さ
れているのであるが、これらの実施例では電流ミ
ラー回路M31が常に動作状態にあるので、第
5,6図のものに比してパルス応答性に優れてい
る。
〔効果〕
本発明のドライバアレーは以上のように構成さ
れたものであるので、出力電流を制御でき、また
出力電流の変動を抑制することができる。従つて
使用環境に応じた調節が可能となり、また安定し
た動作を行わしめることが可能となり、これを薄
膜サーマルヘツドに使用した場合には常に安定し
た印字濃度が得られる。更に出力電流制御が可能
になつたので、全く新しい用途が開けることが期
待できる。
更にこの電流制御は、これを微小電流にて、且
つ電気的に制御できるので、電流制御端に他の制
御系出力を与える等して、複雑、且つ高度な出力
電流制御を容易に行なえる。
更にまた本発明のドライバアレーは、I2Lと共
存できるバイポーラ集積回路のプロセスによつて
集積回路化が容易である等本発明は優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のドライバアレーのブロツク
図、第2,3図は電流ミラー回路の例を示す回路
図、第4図は他の実施例を示すブロツク図、第5
〜8図は本発明のドライバアレーの構成を示す回
路図、第9〜11図は従来のドライバアレーの回
路図である。 A……電流制御回路、M1,M21,M22…
M31,M32…M41,M42……電流ミラー
回路、SW1,SW2……スイツチ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力信号に応じた電流を出力する電流制御回
    路と、該電流制御回路の出力電流が供給され、該
    出力電流と所定のミラー関係にある電流を出力す
    る第1段電流ミラー回路と、該第1段電流ミラー
    回路の出力電流と所定のミラー関係にある複数の
    電流を出力する第2段電流ミラー回路と、該第2
    段電流ミラー回路の複数の出力電流の各々が供給
    され、複数段のミラー回路が継続接続されてなる
    複数のミラー回路列と、各々の前記ミラー回路列
    の中途に設けられ、前段からの出力電流を次段の
    電流ミラー回路に供給するスイツチ回路とを具備
    したことを特徴とするドライバーアレー。
JP8502085A 1985-04-19 1985-04-19 ドライバアレ− Granted JPS61242415A (ja)

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JP8502085A JPS61242415A (ja) 1985-04-19 1985-04-19 ドライバアレ−

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