JPH06105857B2 - 定電流出力回路 - Google Patents

定電流出力回路

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JPH06105857B2
JPH06105857B2 JP61230346A JP23034686A JPH06105857B2 JP H06105857 B2 JPH06105857 B2 JP H06105857B2 JP 61230346 A JP61230346 A JP 61230346A JP 23034686 A JP23034686 A JP 23034686A JP H06105857 B2 JPH06105857 B2 JP H06105857B2
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transistor
current
collector
transistors
mirror circuit
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伸一 安木
裕治 田中
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co 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、2ビットの入力を定電流に変換する回路に関
し、プラス電流,マイナス電流,ゼロ電流(ハイ・イン
ピーダンス)の3値を出力する回路に関するものであ
る。
従来の技術 従来の定電流出力回路の一例を第2図に示す。第2図に
おいて1は電源端子、2は定電圧端子、3は第1の入力
端子、4は第2の入力端子、5および6はベース電位が
定電圧端子2に印加される第1および第2のトランジス
タ、7および8はトランジスタ5および6のエミッタと
入力端子3および4との間に接続された第1および第2
の抵抗、9および10は第1のカレントミラー回路を構成
する第3および第4のトランジスタ、11および12は第2
のカレントミラー回路を構成する第5および第6のトラ
ンジスタ、13および14は第3のカレントミラー回路を構
成する第7および第8のトランジスタそして15が出力端
子である。上記の構成とされた回路においては入力端子
3と4の存在により2ビットのデータが入力されること
になる。例えば、第1の入力端子3電位をV1、定電圧端
子3の電位をVrefとし、V1がVrefよりも高い条件が成立
した場合、第1のトランジスタ5のベース,エミッタ間
電圧をVBE1,第1の抵抗7の抵抗値をR1とすると、第1
のトランジスタ5のコレクタ電流IC1は次式のようにな
る。
IC1≒(V1−VBE1−Vref)/R1 …………(1) 同様に第2の入力端子4の電位V2が2の定電圧端子の電
位Vrefよりも高い回路条件が成立した場合、第2のトラ
ンジスタ6のベース・エミッタ間電圧をVBE2、第2の抵
抗8の抵抗値をR2とすると、第2のトランジスタ6のコ
レクタ電流IC2は次式のようになる。
IC2≒(V2−VBE2−Vref)/R2 ……………(2) また第1および第2の入力端子3,4の電位V1,V2が定電圧
端子2の電位Vrefよりも低いときにはコレクタ電流IC1
およびIC2はゼロとなる。
ところで、トランジスタ5のコレクタ電流IC1は第3と
第4のトランジスタ9,10によって構成される第1のカレ
ントミラー回路によってミラーされ、さらに第7,第8の
トランジスタ13,14によって構成される第3のカレント
ミラー回路によってもミラーされて、第8のトランジス
タ14のコレクタ電流となる。また、第2のトランジスタ
6のコレクタ電流IC2は、第5と第6のトランジスタ11,
12によって構成される第2のカレントミラー回路によっ
てミラーされて第6のトランジスタ12のコレクタ電流と
なる。このような回路動作により出力端子15に現われる
電流Ioutは次のようになる。
Iout=IC1−IC2 ………………(3) この定電流出力回路では、入力端子の電位が定電圧端子
の電位よりも高いときを“H"、逆に低いときを“L"とす
ると、次の4つの出力状態が生じる。
すなわち、第1の入力端子3が“H"、第2の入力端子4
が“L"のときの出力電流Iout1 Iout1=IC1 ………………(5) 第1の入力端子3が“L"、第2の入力端子4が“H"のと
きの出力電流Iout2 Iout2=−IC2 ………………(6) 第1の入力端子3が“L"、第2の入力端子4が“L"のと
きの出力電流Iout3 Iout3=0 ………………(7) 第1の入力端子3が“H"、第2の入力端子4が“H"のと
きの出力電流Iout4 Iout4=IC1−IC2=(V1−VBE1−Vref)/R1 −(V2−VBE2−Vref)R2 …………(8) の4状態である。
なお、V1=V2,VBE1=VBE2,R1=R2とすると Iout4=0 …………(9) となるが実際には回路のさまざまなばらつきによってIo
ut4=0とはならず、オフセット電流Ioffが流れ、Iout4
は Iout4=Ioff …………(10) となる。
発明が解決しようとする問題点 従来の回路では、2つの入力が共に“H"のとき、出力電
流Ioutはゼロ(ハイ・インピーダンス)とはならず、さ
まざまなばらつきによるオフセット電流が流れる。すな
わち2ビットの入力でプラス電流,マイナス電流,ゼロ
電流(ハイ・インピーダンス)の3値出力状態を実現す
る事が困難であった。
本発明は、2ビットの入力でプラス電流,マイナス電
流,ゼロ電流(ハイ・インピーダンス)の3値出力状態
を成立させることができる定電流回路の提供を目的とす
るものである。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明では、回路のさまざま
なばらつきを吸収するためのデットゾーンをカレント・
ミラー回路の出力部に設け、オフセット電流を吸収する
構成としている。
作用 この構成によれば、2つの入力が共に“H"のとき、出力
電流をゼロとすることが可能になり、2ビットの入力で
プラス電流,マイナス電流,ゼロ電流(ハイ・インピー
ダンス)の3値出力状態が実現出来る。
実 施 例 以下本発明の実施例を示す第1図の回路を参照して説明
する。
第1図において1は電源端子、2は第1の定電圧端子、
3,4は第1,第2の入力端子、5および6はベース電位が
定電圧端子2に印加される定電圧で固定される第1およ
び第2のトランジスタ、7および8はトランジスタ5お
よび6のエミッタと第1および第2の入力端子3と4の
間に接続された第1および第2の抵抗である。9および
10は第1のカレントミラー回路を構成する第3および第
4のトランジスタであり、トランジスタ9のコレクタと
ベースは共通接続されてトランジスタ5のコレクタに接
続され、また、トランジスタ10のコレクタはトランジス
タ6のコレクタに接続される。11および12は第2のカレ
ントミラー回路を構成する第5および第6のトランジス
タ、13および14は第3のカレントミラー回路を構成する
第7および第8のトランジスタである。なお、トランジ
スタ11,12,13および14のエミッタは第2の定電圧端子16
に接続され、第5のトランジスタ11のコレクタとベース
および第7のトランジスタ13とコレクタとベースは、そ
れぞれ共通接続されて、第2,第4のトランジスタ8と10
のコレクタ共通接続点に接続される。17と18は第4のカ
レントミラー回路を構成する第9および第10のトランジ
スタであり、トランジスタ17のコレクタとベースは共通
接続されて第6のトランジスタ12のコレクタに接続さ
れ、また、第9および第10のトランジスタ17と18のエミ
ッタは電源端子1に接続され、さらに第9のトランジス
タのコレクタと電源端子1の間に第3の抵抗19が接続さ
れている。20および21は第5のカレントミラー回路を構
成する第11,第12のトランジスタであり、第11のトラン
ジスタ20のコレクタとベースは共通接続されて第8のト
ランジスタ14のコレクタに接続され、また第11と第12の
トランジスタ20と21のエミッタは接地され、さらに、第
11のトランジスタ20のコレクタと接地間に第4の抵抗22
接続されている。そして、第10および第12のトランジス
タ18と21のコレクタとを共通接続し、この共通接続点に
出力端子23が付設されている。
以上のような回路構成とされた本発明の定電流出力回路
の入力形式は第2図の場合と同様であり、第1の入力端
子3、第2の入力端子4の電位が第1の定電圧端子2の
電位よりも高いとき、第1の入力端子3の電位をV1′、
第1の定電圧端子2の電位をVref′、第1のトランジス
タ5のベース・エミッタ間電圧をVBE1′、第1の抵抗7
の抵抗値をR1′とすると第1トランジスタ5のコレクタ
電流IC1′は次式のようになる。
IC1′=(V1′−VBE1′−Vref′)/R1′ ………(11) 同様に第2の入力端子4の電位をV2′、第2のトランジ
スタ6のベース・エミッタ間電圧をVBE2′、第2の抵抗
8の抵抗値をR2′とすると第2のトランジスタ6のコレ
クタ電流IC2′は次式のようになる。
IC2′=(V2′−VBE2′−Vref′)/R2′ ………(12) ところで、第2のトランジスタ6のコレクタと第4のト
ランジスタ10のコレクタとの接続点に現われる電流(I
C1′−IC2′)がプラス(はき出し)の時、この電流は
第5,第6のトランジスタ11と12で構成される第2のカレ
ントミラー回路によってミラーされる。さらに第9のト
ランジスタ17のベース・エミッタ間電圧をVBE9、第3の
抵抗19の抵抗値をR3とすると、電流(IC1′−IC2′)が (IC1′−IC2′)>VBE9/R3 …………(13) の条件を満足すると、第9,第10のトランジスタ17と18で
構成される第4のカレントミラー回路が動作し、出力端
子22から Iout′=(IC1′−IC2′)−(VBE9/R3) ……(14) であらわされる電流値の電流Iout′が流れ出す。
逆に、電流(IC1′−IC2′)が (IC1′−IC2′)<VBE9/R3 …………(15) の条件を満足するときには、第4のカレントミラー回路
は動作せず、出力端子22からの電流の流出はない。
同様に、電流(IC1′−IC2′)がマイナス(吸い込み)
の時には、この電流が第7,第8のトランジスタ13と14に
よって構成される第3のカレントミラー回路によってミ
ラーされる。なお、第11のトランジスタ20のベース・エ
ミッタ間電圧をVBE11、第4の抵抗22の抵抗値をR4とす
ると|(IC1′−IC2′)|が |(IC1′−IC2′)|>VBE11/R4 …………(16) の条件を満足すると、第11,第12のトランジスタ20と21
で構成される第5のカレントミラー回路が動作し、出力
端子22から Iout′=(IC1′−IC2′)+(VBE11/R4) …(17) であらわされる値の電流を吸い込む。
逆に |(IC1′−IC2′)|<VBE11/R4 ………(18) の条件を満足するときには、第5のカレントミラー回路
は動作せず出力端子22からの電流の吸い込みはない。
このように動作する本発明の回路では、入力端子3と4
の電位が第1の定電圧端子2の電位よりも高いときを
“H"、低いときを“L"とすると、次の4つの状態が生じ
る。
すなわち、第1の入力端子3が“L"、第2の入力端子4
が“H"のときの出力電流Iout′ Iout′=IC1′−(VBE9/R3) …………(19) 第1の入力端子3が“H"、第2の入力端子4が“L"のと
きの出力電流Iout′ Iout′=−IC2′+(VBE11/R4) ………(20) 第1の入力端子3が“L"、第2の入力端子4が“L"のと
きの出力電流Iout′ Iout′=0 ………(21) 第1の入力端子3が“H"、第2の入力端子4が“H"のと
きの出力電流Iout′ であれば Iout′=0 ………(24) となり出力電流がゼロ(ハイ・インピーダンス)となる
4つの状態である。すなわち、入力電圧,トランジスタ
特性あるいは抵抗値のばらつきによって生じるオフセッ
ト電流(IC1′−IC2′)が、第3および第4の抵抗19と
22の接続とその値の設定で不感帯を設けた第4と第5の
カレントミラー回路の動作で吸収され、出力端子の出力
電流をゼロ(ハイ・インピーダンス)とする事が出来
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、オフセット電流が発生し
てもこれを吸収する回路機能が発揮されるところとな
り、2ビットの入力を、プラス電流,マイナス電流,ゼ
ロ電流の3値出力に変換することが可能な定電流出力回
路が実現される。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明にかかる定電流出力回路の構成例を示す
回路図、第2図は従来の定電流出力回路の構成を示す回
路図である。 1……電源端子、2……第1の定電圧端子、3……第1
の入力端子、4……第2の入力端子、5……第1のトラ
ンジスタ、6……第2のトランジスタ、7……第1の抵
抗、8……第2の抵抗、9……第3のトランジスタ、10
……第4のトランジスタ、11……第5のトランジスタ、
12……第6のトランジスタ、13……第7のトランジス
タ、14……第8のトランジスタ、16……第2の定電圧端
子、17……第9のトランジスタ、18……第10のトランジ
スタ、19……第3の抵抗、20……第11のトランジスタ、
21……第12のトランジスタ、22……第4の抵抗、23……
出力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ベース電位が第1の定電圧に固定される第
    1,第2のトランジスタと、同第1および第2のトランジ
    スタの各エミッタと第1および第2の入力端子との間に
    接続された第1および第2の抵抗と前記第1,第2のトラ
    ンジスタのコレクタに各コレクタが接続される第3,第4
    のトランジスタで構成された第1のカレントミラー回路
    と、前記第2のトランジスタのコレクタにコレクタが接
    続される第5のトランジスタと第6のトランジスタで構
    成された第2のカレントミラー回路と、前記第2のトラ
    ンジスタのコレクタにコレクタが接続される第7のトラ
    ンジスタと第8のトランジスタで構成された第3のカレ
    ントミラー回路と、前記第5〜第8のトランジスタのエ
    ミッタを第2の定電圧に固定する手段と、前記第6のト
    ランジスタのコレクタに一端ならびにコレクタが接続さ
    れる第3の抵抗ならびに第9のトランジスタと第10のト
    ランジスタとで構成された第4のカレントミラー回路
    と、前記第8のトランジスタのコレクタに一端ならびに
    コレクタが接続される第4の抵抗ならびに第11のトラン
    ジスタと第12のトランジスタとで構成された第5のカレ
    ントミラー回路を備えるとともに、前記第10と第12のト
    ランジスタを結合し、同結合点に出力端子を設けたこと
    を特徴とする定電流出力回路。
JP61230346A 1986-09-29 1986-09-29 定電流出力回路 Expired - Lifetime JPH06105857B2 (ja)

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