JPH0567082B2 - - Google Patents

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JPH0567082B2
JPH0567082B2 JP61100079A JP10007986A JPH0567082B2 JP H0567082 B2 JPH0567082 B2 JP H0567082B2 JP 61100079 A JP61100079 A JP 61100079A JP 10007986 A JP10007986 A JP 10007986A JP H0567082 B2 JPH0567082 B2 JP H0567082B2
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JP
Japan
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current
voltage
circuit
transistor
conversion
Prior art date
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JP61100079A
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Japanese (ja)
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Inventor
Kenichi Arimura
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【発明の属する技術分野】[Technical field to which the invention pertains]

本発明は電圧信号を電流信号に変換する電子回
路、とくに半導体集積回路内に組み込むに好適な
電圧・電流変換回路であつて、その電圧・電流変
換比を制御可能なものに関する。この種の変換回
路は種々の複雑な機能を有する電子装置や集積回
路装置内にアナログ信号を扱う基本回路要素とし
て組み込まれるものである。
The present invention relates to an electronic circuit that converts a voltage signal into a current signal, and particularly to a voltage/current conversion circuit suitable for being incorporated into a semiconductor integrated circuit, and which is capable of controlling the voltage/current conversion ratio. This type of conversion circuit is incorporated as a basic circuit element for handling analog signals in electronic devices and integrated circuit devices having various complex functions.

【従来技術とその問題点】[Prior art and its problems]

上述のような電圧・電流変換回路は比較的小な
アナログ入力電圧を比較的大なコンダクタンスを
もつアナログ出力電流に変換するものであるが、
測定や検出用などのより複雑な電子回路の一部と
して用いられることが多いので電圧・電流変換比
が正確でなければならない。かかる目的に合う回
路としては、原理的にはトランジスタのベース・
電圧・エミツタ電流特性を利用してこれにエミツ
タ抵抗を組み合わせ、変換出力電流をコレクタ側
から取ることによつて比較的簡単に実現できる
が、電圧・電流変換比がエミツタ抵抗のもつ抵抗
値によつてほぼ決まるので、電圧・電流変換比を
正確に保つにはエミツタ抵抗の抵抗値をよく管理
しなければならない。従つて、電圧・電流変換回
路がバイポーラIC内に組み込まれる場合でも、
エミツタ抵抗はいわゆる外付けの素子として厚膜
抵抗などで形成されるのがふつうであり、電圧・
電流変換比を所定値に管理するために電子回路の
組み立て後にトリミングなどの手段でエミツタ抵
抗用厚膜抵抗の抵抗値を調整してやるのがふつう
である。 また、電圧・電流変換回路はその電圧・電流変
換比が制御ないしは切換可能なものが要求される
ことが多く、従来から用いられている電圧・電流
変換比が切換可能な電圧・電流変換回路の基本回
路を第4図に示す。図示のトランジスタ1が変換
トランジスタであつて、そのベースに入力電圧
VIを受ける。そのエミツタには2個のエミツタ
抵抗2,3が直列接続されており、その一方のエ
ミツタ抵抗3を短絡可能にトランジスタ4が接続
されている。変換トランジスタ1のコレクタ電流
が出力電流I0であつて、トランジスタ4のベー
スに与えられる切換信号SSにより該トランジス
タ4をオンオフ操作することによつて、図示の回
路のもつ電圧・電流変換比I0/VIが切り換え
られる。しかし、図で一点鎖線で囲まれた部分の
両エミツタ抵抗2,3は前述のように外付け抵抗
にする必要があり、かつ回路組立後にそれらの各
抵抗値をトリミングなどによつて調節してやらね
ばならない。この際、エミツタ抵抗2,3の合成
抵抗値とエミツタ抵抗2の単独抵抗値とを同時に
所定値に合わせてやる要がある。また、多くの用
途ではこれらの抵抗値が変換比を決めるだけでは
なく、電圧・電流変換回路を組込んだ電子回路内
の他の回路に対して一種の負荷ないしはインピー
ダンスの役目を兼ねるので、その意味でも抵抗値
の管理が大切になつて来る。容易に想像されるよ
うに、2種の抵抗値をそれぞれ所定値にトリミン
グで厳格に合わせるのはかなり厄介で、実際面で
はトリミングの失敗によつて回路が不良になつて
しまうことが生じやすい。
The voltage/current conversion circuit described above converts a relatively small analog input voltage into an analog output current with a relatively large conductance.
Since they are often used as part of more complex electronic circuits for measurement and detection purposes, the voltage-to-current conversion ratio must be accurate. In principle, a circuit suitable for this purpose is the base of a transistor.
This can be achieved relatively easily by combining this with an emitter resistor using the voltage/emitter current characteristics and taking the converted output current from the collector side, but the voltage/current conversion ratio depends on the resistance value of the emitter resistor. The resistance value of the emitter resistor must be carefully controlled to maintain an accurate voltage/current conversion ratio. Therefore, even if the voltage/current conversion circuit is incorporated into a bipolar IC,
The emitter resistor is normally formed as a so-called external element, such as a thick film resistor.
In order to control the current conversion ratio to a predetermined value, the resistance value of the thick film resistor for the emitter resistor is usually adjusted by means such as trimming after the electronic circuit is assembled. In addition, voltage/current conversion circuits are often required to be able to control or switch the voltage/current conversion ratio, and conventionally used voltage/current conversion circuits that can switch the voltage/current conversion ratio are The basic circuit is shown in Figure 4. Transistor 1 shown in the figure is a conversion transistor, and the input voltage is applied to its base.
Take the VI. Two emitter resistors 2 and 3 are connected in series to the emitter, and a transistor 4 is connected so that one of the emitter resistors 3 can be short-circuited. The collector current of the conversion transistor 1 is the output current I0, and by turning on and off the transistor 4 using the switching signal SS applied to the base of the transistor 4, the voltage/current conversion ratio I0/VI of the circuit shown in the figure can be changed. can be switched. However, both emitter resistors 2 and 3 in the area surrounded by the dashed-dotted line in the figure need to be external resistors as mentioned above, and their respective resistance values must be adjusted by trimming etc. after the circuit is assembled. It won't happen. At this time, it is necessary to simultaneously adjust the combined resistance value of the emitter resistors 2 and 3 and the individual resistance value of the emitter resistor 2 to a predetermined value. In addition, in many applications, these resistance values not only determine the conversion ratio, but also serve as a type of load or impedance for other circuits in the electronic circuit that incorporates the voltage/current conversion circuit. In other words, resistance value management is becoming more important. As can be easily imagined, it is quite troublesome to strictly adjust the two types of resistance values to predetermined values by trimming, and in practice, a failure in trimming is likely to result in a defective circuit.

【発明の目的】[Purpose of the invention]

本発明は上記の従来回路のもつ問題点を解決し
てエミツタ抵抗の抵抗値調整が簡単ですみ、電子
回路の製作に当たつて不良品が発生することが少
なくてすむ変換比を制御可能な電圧・電流変換回
路を得ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional circuit, simplifies the adjustment of the resistance value of the emitter resistor, and makes it possible to control the conversion ratio, which reduces the occurrence of defective products when manufacturing electronic circuits. The purpose is to obtain a voltage/current conversion circuit.

【発明の要点】 本発明によれば、上述の目的は電圧・電流変換
回路に、電流に変換されるべき入力電圧をベース
に受ける変換トランジスタと、該変換トランジス
タのエミツタ電流を受けるエミツタ抵抗と、変換
トランジスタのコレクタ電流を受け該コレクタ電
流に比例する第1および第2の電流を発する電流
ミラー回路と、第1の電流をエミツタ抵抗に変換
トランジスタからのエミツタ電流との和となるよ
うに注入し導く接続手段と、該接続手段を介して
エミツタ抵抗に注入される第1の電流を分流可能
に接続された分路手段とを設け、第2の電流を出
力電流として取り出すとともに、該出力電流の入
力電圧に対する変換比を分路手段により第1の電
流の分流比を変えることにより制御可能にするこ
とによつて達成される。 本発明の上述の構成を第1図を参照しながらよ
り具体的に説明する。変換トランジスタ1のエミ
ツタには単一のエミツタ抵抗5が接続されてお
り、そのコレクタ電流ICは図では3個のトラン
ジスタ60〜62で構成された電流ミラー回路6
のトランジスタ60を通して流れる。このトラン
ジスタ60はそのエミツタ・ベース間接続からも
わかるように、電流ミラー回路内の基準トランジ
スタであつて、公知のように他の2個のトランジ
スタ61,62から発しられる第1の電流I1と
第2の電流I2の値はそれぞれコレクタ電流IC
の値に比例する。この内の第1の電流I1の方は
ダイオード7を介してエミツタ抵抗5に注入さ
れ、従つてエミツタ抵抗5内には変換トランジス
タ1のエミツタ電流と第1の電流との和の電流が
流れる。ダイオード7が本発明でいう接続手段で
あつて、図示の例では第1の電流I1をエミツタ
抵抗5に注入する方向にのみ導き、逆に変換トラ
ンジスタ1のエミツタ電流が反対方向には流れな
いようにこの接続手段7としてダイオードが用い
られている。 第1図は電圧・電流変換回路の電圧・電流変換
比が2段に切り換えられる場合を示し、図示のト
ランジスタ8が本発明にいう分路手段であつて、
電圧・電流変換比の制御信号、図の場合は切換信
号SSによりオン操作されたとき、前述のエミツ
タ抵抗5に注入されていた第1の電流I1をすべ
て分路してしまう。分路手段7がこのように短絡
状態になつても、変換トランジスタのエミツタ電
流はダイオード7により阻止されるので分路側に
流入することはなく、そのすべてがエミツタ抵抗
5に流れる。いま、エミツタ抵抗5のもつ抵抗値
をRとすると、前述のように分路がない場合はこ
の抵抗値Rに電圧・電流変換比のエミツタ電流
(ベース電流が小であるから実質的にはコレクタ
電流ICに等しい)と第1の電流との和が流れ、
分路ありの場合はエミツタ電流のみが流れること
を考慮すると、分路されたときのエミツタ抵抗5
の等価抵抗Reは Re=R・IC/(IC+I1) となる。電圧・電流変換比I0/EIはこの等価
抵抗と逆数関係となる。 上述の説明からわかるように、本発明における
電圧・電流変換比の切換幅は変換トランジスタの
コレクタ電流ICに対する第1の電流I1の比例
常数、すなわちトランジスタ60のコレクタ電流
に対するトランジスタ61のコレクタ電流の比に
よつて決まる。公知のように、トランジスタのコ
レクタ電流はコレクタ領域の面積ないしは周囲長
(正確にはエミツタ領域に対向する)によつて決
まり、第1図のようにトランジスタ60,61が
pnpトランジスタすなわちいわゆる横形トランジ
スタの場合には周囲長によつて決まる。また、公
知のように現今の半導体ウエハの処理技術ではパ
ターンの寸法をミクロンないしはサブミクロンの
精度で制御が可能であるから、かかる周囲長は設
計どおりの高精度で実現できる。また、上式から
わかるように本発明において電圧・電流変換比の
切換幅または比を決めるのは、2個のトランジス
タのコレクタ電流の比、すなわちコレクタ領域の
周囲長の比であるから、極めて正確に制御が可能
である。本発明の前述の構成はこの点に着目して
なされたもので、本発明回路のもつ電圧・電流変
換比の切換幅ないしは比は設計どおりのものが正
確に製作でき、なんらの後調整をも要しない。 なお、上では説明の都合上分路手段8による第
1の電流の分路はそのすべてを分流するものとし
たが、もちろんその一部だけを分流させて電圧・
電流変換比を前述の切換幅の範囲内で切り換える
ことができる。また該分路手段8の具体構成を少
しく工夫すれば、電圧・電流変換比を連続的に制
御することも容易である。他の望ましい本発明の
態様については次項を参照されたい。
Summary of the Invention According to the present invention, the above-mentioned object is to provide a voltage-to-current conversion circuit with a conversion transistor that receives an input voltage to be converted into a current at its base, an emitter resistor that receives an emitter current of the conversion transistor; A current mirror circuit receives a collector current of a conversion transistor and generates first and second currents proportional to the collector current, and injects the first current into an emitter resistor so as to be the sum of the emitter current from the conversion transistor. and a shunting means connected to be able to shunt the first current injected into the emitter resistor via the connecting means, and take out the second current as an output current, and output the second current as an output current. This is achieved by making the conversion ratio for the input voltage controllable by varying the shunting ratio of the first current by means of shunting means. The above-described configuration of the present invention will be explained in more detail with reference to FIG. A single emitter resistor 5 is connected to the emitter of the conversion transistor 1, and its collector current IC is passed through a current mirror circuit 6 composed of three transistors 60 to 62 in the figure.
flows through transistor 60 of. As can be seen from its emitter-base connection, this transistor 60 is a reference transistor in the current mirror circuit, and as is well known, the first current I1 and the first current I1 generated from the other two transistors 61 and 62 are connected to each other. The value of the current I2 in 2 is the collector current IC.
is proportional to the value of The first current I1 is injected into the emitter resistor 5 through the diode 7, so that a current equal to the sum of the emitter current of the conversion transistor 1 and the first current flows in the emitter resistor 5. The diode 7 is the connection means according to the present invention, and in the illustrated example, it guides the first current I1 only in the direction in which it is injected into the emitter resistor 5, and conversely prevents the emitter current of the conversion transistor 1 from flowing in the opposite direction. A diode is used as this connection means 7. FIG. 1 shows a case where the voltage/current conversion ratio of the voltage/current conversion circuit is switched to two stages, and the illustrated transistor 8 is the shunting means according to the present invention,
When turned on by a voltage/current conversion ratio control signal, in the case of the figure, a switching signal SS, all of the first current I1 injected into the emitter resistor 5 is shunted. Even if the shunt means 7 is short-circuited in this way, the emitter current of the conversion transistor is blocked by the diode 7, so that it does not flow into the shunt, and all of it flows to the emitter resistor 5. Now, let us assume that the resistance value of the emitter resistor 5 is R. If there is no shunt as described above, this resistance value R will be equal to the emitter current of the voltage/current conversion ratio (since the base current is small, the collector The sum of the current IC (equal to IC) and the first current flows,
Considering that only the emitter current flows when there is a shunt, the emitter resistance 5 when shunted is
The equivalent resistance Re of is Re=R・IC/(IC+I1). The voltage/current conversion ratio I0/EI has a reciprocal relationship with this equivalent resistance. As can be seen from the above description, the switching width of the voltage/current conversion ratio in the present invention is determined by the proportional constant of the first current I1 to the collector current IC of the conversion transistor, that is, the ratio of the collector current of the transistor 61 to the collector current of the transistor 60. Depends on. As is well known, the collector current of a transistor is determined by the area or perimeter of the collector region (more precisely, the length facing the emitter region), and as shown in FIG.
In the case of pnp transistors, ie so-called lateral transistors, it is determined by the perimeter. Furthermore, as is well known, with current semiconductor wafer processing technology, it is possible to control pattern dimensions with micron or submicron precision, so the perimeter can be achieved with high precision as designed. Furthermore, as can be seen from the above equation, in the present invention, the switching width or ratio of the voltage/current conversion ratio is determined by the ratio of the collector currents of the two transistors, that is, the ratio of the circumferential lengths of the collector regions, so it is extremely accurate. control is possible. The above-mentioned configuration of the present invention was made with attention to this point, and the switching width or ratio of the voltage/current conversion ratio of the circuit of the present invention can be manufactured accurately as designed, without any post-adjustment. Not needed. In addition, for convenience of explanation, the first current shunt by the shunting means 8 is assumed to shunt all of the current, but of course only a part of it is shunted and the voltage
The current conversion ratio can be switched within the above-mentioned switching width. Furthermore, if the specific structure of the shunt means 8 is slightly modified, it is easy to continuously control the voltage/current conversion ratio. See the next section for other desirable aspects of the invention.

【発明の実施例】[Embodiments of the invention]

以下、第2図および第3図に示された本発明の
適用例を参照しながら、本発明回路の実施例とそ
の動作を説明する。第2図に示された例は本発明
回路を量産形の近接スイツチの回路に適用した場
合であつて、図の中央に本発明による前述の電
圧・電流変換回路10が、その左側に検出回路2
0が、その右側に判定出力回路30がそれぞれ示
されている。検出回路20の中心はコイル21と
キヤパシタ22とからなる高周波の並列共振回路
であつて、物体Bがコイル21から離れている場
合は正規の共振状態にあるが、物体Bがある距離
D以内に近づくと共振状態から外れ、それを判定
出力回路30が判定して検出出力T0を発するも
のである。公知のようにこの種センサにはその検
出動作に第3図に示すような所定のヒステリシス
幅HSを持たせることが必要で、このヒステリシ
ス幅を持たせるために本発明による電圧・電流変
換回路の電圧・電流変換比が検出出力T0の状態
に応じて切り換えられるようになつている。 コイル21とキヤパシタ22とからなる共振回
路への発振エネルギの注入は、電圧・電流変換回
路の第2の電流I2ないしは出力電流I0によつ
てなされており、この出力トランジスタ62は図
示のようにトランジスタ61とともに1個の電流
ミラー回路6内に組み込んでもよいし、要求され
る出力電流値が大きな場合には別の電流ミラー回
路のトランジスタとして分離してもよい。この実
施例においては、共振回路へのエネルギ注入点の
電位e2はアース電位に対して正負に変動するか
ら、電圧・電流変換回路10内のエミツタ抵抗5
の変換トランジスタ1のエミツタへの接続点電位
e1が常にこれと等しくなるようにされる。検出
回路20内の定電流源23により一定の直流電流
を供給されるダイオード24は、いわゆるレベル
シフト用ダイオードであつて、変換トランジスタ
1のベース・エミツタ間電圧と等しい順方向電圧
降下を与える。従つて変換トランジスタのベース
電位を基準にして考えると、そのエミツタ電位で
あるe1は常に共振回路へのエネルギ注入点電位
e2と等しい。この電位e2が、従つてエミツタ
電位e1が時間的に変動するから、変換トランジ
スタのコレクタ電流ICも時間的に変動する。た
だし、このコレクタ電流ICはnpnトランジスタで
ある変換トランジスタ1のもつ整流特性によつて
脈動する直流電流、より正確には半波整流波状の
直流電流となる。もちろん、電流ミラー回路のも
つ特性に応じてそれが発する第1の電流I1およ
び第2の電流I2も同様な波形となり、その内の
後者が出力電流I0として共振回路に注入される
ので、これが一種の正方向のフイードバツク効果
を持ち、共振回路の振動条件がこれによつて維持
される。また、第2の電流I2は前述の電圧・電
流変換回路の基本動作に基づいて入力電圧EIに
対する出力電流I0の変換比を時間的にも一定に
維持する。本発明による電圧・電流変換回路は、
もちろん純直流回路としても動作するが、このよ
うに電圧・電流値が時間的に変動するいわば半交
流回路用にも適用できる。 物体Bがコイル21に近接すると共振回路が離
調しその見掛けのインピーダンスが激減するので
電位e2、従つて変換トランジスタのエミツタ電
位e1が低下する。判定出力回路30はこれを変
換トランジスタ1のベース電位により見ており、
これを平滑回路31を介してコンパレータ32の
一方の入力に受ける。平滑回路31は例えば抵抗
31b,31cとキヤパシタ31aとをもつ通常
のもので、前述の電位e1従つて変換トランジス
タのベース電位である入力電圧e1中の脈動分を
平滑化してコンパレータ32に与える。コンパレ
ータ32の他方の入力には基準電位RVが与えら
れており、その一方の入力への平滑化信号の値が
これより下がると、これを検出して検出出力T0
を発する。この検出出力T0は例えば抵抗33
a,33bからなる電圧分割回路33を介して分
路手段としてのトランジスタ8のベースに与えら
れているので、検出出力T0が発しられたときト
ランジスタ8はオンされて電圧・電流変換回路1
0の変換トランジスタI0/VIが切り換えられ、
今の例では該変換比が増大される。これによつて
共振回路への注入電流としての出力電流I0が今
までより増加されるので、物体Bがコイル21に
近付いて検出出力T0が発しられた時の距離Dよ
りもコイル21から遠ざからない限り検出出力T
0はオフされず、第3図に示されるようなヒステ
リシス幅HSが得られる。 以上の説明からわかるように、このヒステリシ
ス幅HSは電圧・電流変換回路10の電圧・電流
変換比の切換幅によつて決まる。近接スイツチ製
作上の管理面ではこのヒステリシス幅HSを均一
に保つ要があるが、電流ミラー回路6内のトラン
ジスタ60とトランジスタ61のコレクタ電流比
が前述のように正確に管理できるので、本発明に
よればヒステリシス幅HSが一定なものを量産で
き、後調整を行う必要がなくなる。ただし、外付
け抵抗であるエミツタ抵抗5の抵抗値はコイル2
1とキヤパシタ22との並列共振インピーダンス
(抵抗)に合わせる必要があるので、トリミング
などによる抵抗調節が必要である。 以上説明した実施例に限定されず、本発明は
種々の態様で実施が可能である。例えば接続手段
としては、ダイオード7が常に用いられるとは限
らず、本発明回路と組み合わされる電子回路の種
類や形態によつて変化しうるものであるから、本
発明の主旨上は第1の電流をエミツタ抵抗に注入
する手段として有利な態様の一つであると解すべ
きものである。
Hereinafter, embodiments of the circuit of the present invention and their operations will be described with reference to the application examples of the present invention shown in FIGS. 2 and 3. The example shown in FIG. 2 is a case where the circuit of the present invention is applied to a circuit of a mass-produced proximity switch. 2
0, and the judgment output circuit 30 is shown on the right side thereof. The center of the detection circuit 20 is a high-frequency parallel resonant circuit consisting of a coil 21 and a capacitor 22, and when the object B is away from the coil 21, it is in a normal resonance state, but when the object B is within a certain distance D. When it approaches, the resonance state is removed, and the determination output circuit 30 determines this and issues a detection output T0. As is well known, it is necessary for this type of sensor to have a predetermined hysteresis width HS in its detection operation as shown in FIG. The voltage/current conversion ratio can be switched according to the state of the detection output T0. Oscillation energy is injected into the resonant circuit consisting of the coil 21 and the capacitor 22 by the second current I2 or the output current I0 of the voltage/current conversion circuit, and the output transistor 62 is a transistor as shown in the figure. 61 may be incorporated into one current mirror circuit 6, or if the required output current value is large, it may be separated as a transistor of another current mirror circuit. In this embodiment, since the potential e2 at the point of energy injection into the resonant circuit fluctuates between positive and negative with respect to the ground potential, the emitter resistor 5 in the voltage/current conversion circuit 10
The connection point potential e1 to the emitter of the conversion transistor 1 is always made equal to this. A diode 24 supplied with a constant DC current by a constant current source 23 in the detection circuit 20 is a so-called level shift diode and provides a forward voltage drop equal to the base-emitter voltage of the conversion transistor 1. Therefore, when considering the base potential of the conversion transistor as a reference, its emitter potential e1 is always equal to the energy injection point potential e2 into the resonant circuit. Since this potential e2 and therefore the emitter potential e1 vary over time, the collector current IC of the conversion transistor also varies over time. However, this collector current IC becomes a pulsating direct current, more precisely a half-wave rectified wave-like direct current, due to the rectifying characteristics of the conversion transistor 1, which is an npn transistor. Of course, depending on the characteristics of the current mirror circuit, the first current I1 and the second current I2 generated by it have similar waveforms, and the latter of these is injected into the resonant circuit as the output current I0, so this is a kind of waveform. This has a positive feedback effect of 100%, thereby maintaining the oscillating conditions of the resonant circuit. Further, the second current I2 maintains the conversion ratio of the output current I0 to the input voltage EI constant over time based on the basic operation of the voltage/current conversion circuit described above. The voltage/current conversion circuit according to the present invention includes:
Of course, it operates as a pure DC circuit, but it can also be applied to a so-called semi-AC circuit in which the voltage and current values fluctuate over time. When the object B approaches the coil 21, the resonant circuit is detuned and its apparent impedance is drastically reduced, so that the potential e2, and therefore the emitter potential e1 of the conversion transistor, decreases. The judgment output circuit 30 sees this based on the base potential of the conversion transistor 1,
This is received at one input of a comparator 32 via a smoothing circuit 31. The smoothing circuit 31 is a normal one having, for example, resistors 31b and 31c and a capacitor 31a, and smoothes the pulsating component in the input voltage e1, which is the aforementioned potential e1, that is, the base potential of the conversion transistor, and supplies it to the comparator 32. A reference potential RV is given to the other input of the comparator 32, and when the value of the smoothed signal to one input falls below this, this is detected and the detection output T0
emits. This detection output T0 is, for example, a resistor 33
Since the voltage is applied to the base of the transistor 8 as a shunting means through the voltage dividing circuit 33 consisting of a and 33b, when the detection output T0 is generated, the transistor 8 is turned on and the voltage/current conversion circuit 1
0 conversion transistor I0/VI is switched,
In the present example the conversion ratio is increased. As a result, the output current I0 as the current injected into the resonant circuit is increased, so that the object B approaches the coil 21 and is further away from the coil 21 than the distance D when the detection output T0 is generated. Detection output T unless
0 is not turned off, and a hysteresis width HS as shown in FIG. 3 is obtained. As can be seen from the above explanation, this hysteresis width HS is determined by the switching width of the voltage/current conversion ratio of the voltage/current conversion circuit 10. Although it is necessary to keep this hysteresis width HS uniform in terms of control in manufacturing the proximity switch, since the collector current ratio of the transistor 60 and the transistor 61 in the current mirror circuit 6 can be accurately controlled as described above, the present invention According to this, it is possible to mass produce products with a constant hysteresis width HS, and there is no need for post-adjustment. However, the resistance value of the emitter resistor 5, which is an external resistor, is
Since it is necessary to match the parallel resonance impedance (resistance) between the capacitor 1 and the capacitor 22, it is necessary to adjust the resistance by trimming or the like. The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various ways. For example, as the connection means, the diode 7 is not always used, and it may change depending on the type and form of the electronic circuit combined with the circuit of the present invention. This should be understood as one of the advantageous embodiments as a means for injecting into the emitter resistor.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上の説明からわかるように、本発明回路にお
ける電圧・電流変換比の切換幅ないしは制御幅は
電流ミラー回路内の基準トランジスタと第1の電
流発生用トランジスタの電流比によつて本質的に
決まり、この電流比を両トランジスタのコレクタ
の周囲長比や面積比によつて正確に管理をするこ
とができるので、当該切換幅を正確に製作するこ
とができ後調整の必要があくなる。もつとも、本
発明回路と組み合わされる電子回路の形態に応じ
て、エミツタ抵抗の方はトリミング作業などの抵
抗値の組立後調整が必要となることが多いが、単
一の抵抗調整は失敗する危険性が極めて少なく、
かかる失敗によつて不良品が発生するようなこと
はまずない。また、切換幅が2個の半導体素子内
の基本的な寸法の比によつて決まるので、温度な
どの周囲条件が変わつても狂いを生じることがな
く、また前述の説明からもわかるように出力電流
が時間的に変動する用途に用いても動的にも安定
である。 かかる本発明による電圧・電流変換回路は、と
くに集積回路内への組み込み用に適し、種々の回
路の組み合わされる基本回路として上述の効果を
発揮しうるものである。
As can be seen from the above explanation, the switching width or control width of the voltage/current conversion ratio in the circuit of the present invention is essentially determined by the current ratio between the reference transistor and the first current generating transistor in the current mirror circuit. Since this current ratio can be accurately controlled by the perimeter ratio and area ratio of the collectors of both transistors, the switching width can be manufactured accurately, eliminating the need for post-adjustment. However, depending on the form of the electronic circuit combined with the circuit of the present invention, it is often necessary to adjust the resistance value of the emitter resistor after assembly, such as by trimming, but there is a risk that a single resistance adjustment will fail. There are very few
Such failures rarely result in defective products. In addition, since the switching width is determined by the ratio of the basic dimensions within the two semiconductor elements, there is no deviation even when ambient conditions such as temperature change, and as can be seen from the above explanation, the output It is dynamically stable even when used in applications where current fluctuates over time. The voltage/current conversion circuit according to the present invention is particularly suitable for being incorporated into an integrated circuit, and can exhibit the above-mentioned effects as a basic circuit in which various circuits are combined.

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

第1図から第3図は本発明を説明するためのも
ので、内第1図は第4図の従来回路と対比して本
発明による電圧・電流変換回路の基本構成を示す
回路図、第2図は本発明回路を近接スイツチ用電
子回路用に適用した例について示す実施例回路
図、第3図は本発明回路のもつ電圧・電流変換比
の制御機能を利用した当該近接スイツチの動作上
のヒステリシス特性を示す線図である。第4図は
従来技術による電圧・電流変換比の切換機能をも
つ電圧・電流変換回路の基本構成回路図である。 図において、1:変換トランジスタ、5:エミ
ツタ抵抗、6:電流ミラー回路、60〜62:電
流ミラー回路を構成するトランジスタ、7:接続
手段ないしはダイオード、8:分路手段ないしは
トランジスタ、10:電圧・電流変換回路、2
0:検出回路、30:判定出力回路、B:物体、
HS:近接スイツチの動作ヒステリシス幅、I
1:第1の電流、I2:第2の電流、I0:出力
電流、SS:分路手段に対する制御信号としての
切換信号、T0:近接スイツチの検出出力、であ
る。
Figures 1 to 3 are for explaining the present invention, of which Figure 1 is a circuit diagram showing the basic configuration of the voltage/current conversion circuit according to the present invention in comparison with the conventional circuit shown in Figure 4; Figure 2 is an example circuit diagram showing an example in which the circuit of the present invention is applied to an electronic circuit for a proximity switch, and Figure 3 is a circuit diagram showing an example of the operation of the proximity switch using the voltage/current conversion ratio control function of the circuit of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the hysteresis characteristics of FIG. FIG. 4 is a basic configuration circuit diagram of a voltage/current conversion circuit having a voltage/current conversion ratio switching function according to the prior art. In the figure, 1: conversion transistor, 5: emitter resistance, 6: current mirror circuit, 60 to 62: transistors constituting the current mirror circuit, 7: connection means or diode, 8: shunt means or transistor, 10: voltage Current conversion circuit, 2
0: Detection circuit, 30: Judgment output circuit, B: Object,
HS: Operation hysteresis width of proximity switch, I
1: first current, I2: second current, I0: output current, SS: switching signal as a control signal for the shunt means, T0: detection output of the proximity switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電流に変換されるべき入力電圧をベースに受
ける変換トランジスタと、該変換トランジスタの
エミツタ電流を受けるエミツタ抵抗と、前記変換
トランジスタのコレクタ電流を受け該コレクタ電
流に比例する第1および第2の電流を発する電流
ミラー回路と、前記第1の電流を前記エミツタ抵
抗に対し前記変換トランジスタからのエミツタ電
流との和となるように注入し導く接続手段と、該
接続手段を介して前記エミツタ抵抗に注入される
前記第1の電流を分流可能に接続された分路手段
とを備え、前記第2の電流を出力電流として取り
出すとともに、該出力電流の入力電圧に対する変
換比を前記分路手段により前記第1の電流の分流
比を変えることにより制御可能にしたことを特徴
とする電圧・電流変換回路。 2 特許請求の範囲第1項記載の電圧・電流変換
回路において、前記分路手段が前記第1の電流の
前記エミツタ抵抗への注入を断続可能なスイツチ
ング手段であり、該スイツチング手段の断続によ
り電圧・電流変換比を切換可能にしたことを特徴
とする電圧・電流変換回路。 3 特許請求の範囲第2項記載の電圧・電流変換
回路において、前記スイツチング手段がトランジ
スタであることを特徴とする電圧・電流変換回
路。 4 特許請求の範囲第1項記載の電圧・電流変換
回路において、前記接続手段が前記第1の電流を
前記エミツタ抵抗への方向にのみ導くダイオード
であることを特徴とする電圧・電流変換回路。
[Claims] 1. A conversion transistor whose base receives an input voltage to be converted into a current, an emitter resistor which receives an emitter current of the conversion transistor, and a resistor which receives a collector current of the conversion transistor and is proportional to the collector current. a current mirror circuit for emitting first and second currents; a connecting means for injecting and guiding the first current to the emitter resistor so as to be the sum of the emitter current from the conversion transistor; and a shunt means connected so as to be able to shunt the first current injected into the emitter resistor, outputting the second current as an output current and converting the conversion ratio of the output current to the input voltage into the second current. A voltage/current conversion circuit, characterized in that control is possible by changing the shunting ratio of the first current using shunting means. 2. In the voltage/current conversion circuit according to claim 1, the shunt means is a switching means capable of intermittent injection of the first current into the emitter resistor, and the voltage is - A voltage/current conversion circuit characterized by being able to switch the current conversion ratio. 3. The voltage/current conversion circuit according to claim 2, wherein the switching means is a transistor. 4. The voltage/current conversion circuit according to claim 1, wherein the connection means is a diode that guides the first current only in the direction toward the emitter resistor.
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