JPH06131067A - 定電流源回路 - Google Patents

定電流源回路

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JPH06131067A
JPH06131067A JP28434492A JP28434492A JPH06131067A JP H06131067 A JPH06131067 A JP H06131067A JP 28434492 A JP28434492 A JP 28434492A JP 28434492 A JP28434492 A JP 28434492A JP H06131067 A JPH06131067 A JP H06131067A
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JP
Japan
Prior art keywords
transistor
resistor
current source
emitter
source circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP28434492A
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English (en)
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Satoshi Sasaki
智 佐々木
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来回路より電源依存性がなく高精度な定電流
源回路を提供すること。 【構成】トランジスタQ1 のベースはトランジスタQ 2
のエミッタに接続されると共に抵抗R3 を介してGND
に接地されており、トランジスタQ1 のエミッタはGN
Dに接地されている。そして、トランジスタQ1 のコレ
クタはトランジスタQ2 のベースに接続されると共に、
抵抗R2 の一端の接続されている。そして、抵抗R2 の
他端は直列接続されたダイオードD1 ,D2 ,D3 を介
してGNDに接地されると共に、抵抗R1 を介して電源
に接続されている。さらに、トランジスタQ2 のコレク
タは出力端子OUTに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印加電圧に関係なく特
定の電流を作り出す定電流源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は、従来の定電流源回路の回路構成
を示す図である。同図において、Q1 ,Q2 はnpnト
ランジスタ、R1 ,R2 は抵抗、D1 ,D2 ,D3 はダ
イオードをそれぞれ示す。
【0003】コレクタベース短絡のトランジスタQ1 の
ベースはトランジスタQ2 のベースに接続され、Q1 の
コレクタは抵抗R2 の一端に接続されている。さらに、
トランジスタQ1 のエミッタはGNDに接地されてい
る。そして、抵抗R2 の他端は抵抗R1 を介して電源に
接続されていると共に、直列接続されたダイオードD1,
D2 ,D3 を介してGNDに接地されている。そして、
トランジスタQ2 のエミッタはGNDに接地され、コレ
クタは出力端子OUTに接続されている。
【0004】このような構成において、抵抗R1 を流れ
る電流をI、抵抗R2 を流れる電流をIref 、a点の電
圧をVa 、ダイオードD1 ,D2 ,D3 を流れる電流を
ID、出力電流をIout1とする。ここで、電源電圧が変
化したときの出力電流の変化量を考える。ΔVcc、ΔV
a 及びID 、Iref の関係が次式で示されるならば、Δ
Iの大部分はダイオードに流れる。 ΔVcc>>ΔVa …(1) ΔID >>ΔIref …(2) よって、電源がVcc1 からVcc2 まで変化したときの抵
抗Rに流れる電流をI1 ,I2 とすると、a点の電圧の
変化量は次式(3)で示される。 ΔVa =3VT ln(I2/I1) …(3) そして、Iref の変化量は、次式(4)で示される。 ΔIref =ΔVa /R2 …(4) さらに、出力電流IOUT1の変化量は次式(5)で示され
る。 ΔIOUT1=ΔIref =ΔVa /R2 …(5) ここで、実際にR1 =R2 =10kΩとし、Vccが4V
から12V変化したときの出力電流の変化量を考えてみ
る。ダイオードのベース−エミッタ間電圧をVBD(0.7V)
とすると、Vcc=12Vのとき、抵抗R1 を流れる電流
は次式で求められる。 I12=(Vcc−3VBD)/R1 =(12−3×0.7)/10×103 =990μA …(6) 同様に、Vcc=4Vのとき、抵抗R1 を流れる電流は次
のようになる。 I4 =(4×3×0.7)/10×103 =190μA …(7) 上記(6)、(7)式を上記(3)式に代入すると、a
点の電圧Vaの変化量は次のようになる。 ΔVa =3VT ln(I12/I4)=128mV …(8) よって、抵抗R2 を流される電流Iref の変化量は次の
ようになる。 ΔIref =ΔVa /R2 =128×10-3/10×103 =12.8μA …(9) 従って、出力電流Iout1の変化量は次のようになる。 ΔIout1=ΔIref =12.8μA …(10) 尚、この回路はダイオードが2段でも操作可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来回
路は、そのa点の電位が3つのダイオードD1 ,D2 ,
D3 で固定されるため、電源電圧にあまり依存しない回
路ではあるが、実際に出力電流の変化量を求めてみると
約13μAもの変化があり、精度のよい定電流源回路と
は言えない。本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来回路より電源依存性
がなく、高精度な定電流源回路を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の定電流源回路は、エミッタが第1の基準電
源に接続された第1のトランジスタと、上記第1のトラ
ンジスタのコレクタと第2の基準電源との間に直列に接
続された第1及び第2の抵抗と、上記第1の抵抗と第2
の抵抗との接続端と、第1の基準電源との間に接続され
た同一極性の複数のダイオードと、上記第1のトランジ
スタのコレクタにベースが接続され、コレクタが出力端
子に接続され、エミッタが上記第1のトランジスタのベ
ースに接続された第2のトランジスタと、上記第2のト
ランジスタのエミッタと第1の基準電源との間に直列に
接続された第3の抵抗とを具備することを特徴とする。
【0007】
【作用】即ち、本発明の定電流源回路では、電源電圧が
変化しても定電流源の基準電流の変化量が第1のトラン
ジスタによって圧縮されるため、出力電流の変化量が小
さくなるので出力電流が電源電圧に依存しない。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図1は、本発明の一実施例に係る定電流
源回路の構成を示す図である。同図において、Q1 ,Q
2 はnpnトランジスタ、R1 ,R2 ,R3 は抵抗、D
1 ,D2 ,D3 はダイオードをそれぞれ示す。
【0009】このトランジスタQ1 のベースはトランジ
スタQ2 のエミッタに接続されると共に抵抗R3 を介し
てGNDに接地されている。そして、トランジスタQ1
のエミッタはGNDに接地されている。さらに、トラン
ジスタQ1 のコレクタはトランジスタQ2 のベースに接
続されると共に、抵抗R2 の一端の接続されている。そ
して、抵抗R2 の他端は直列接続されたダイオードD1
,D2 ,D3 を介してGNDに接地されると共に、抵
抗R1 を介して電源に接続されている。さらに、トラン
ジスタQ2 のコレクタは出力端子OUTに接続されてい
る。
【0010】このような構成において、抵抗R1 を流れ
る電流をI、抵抗R2 を流れる電流をIref 、a点の電
圧をVa 、ダイオードD1 ,D2 ,D3 を流れる電流を
ID、出力電流をIout2とし、電源電圧が変化したとき
の出力電流の変化量を考える。ΔVcc、ΔVa 及びID
、Iref の関係が次式で示されるならば、ΔIの大部
分はダイオードに流れる。 ΔVcc>>ΔVa …(11) ΔID >>ΔIref …(12) よって、電源がVcc1 からVcc2 まで変化したときの抵
抗Rに流れる電流をI1 ,I2 とすると、a点の電圧の
変化量は次式(3)で示される。 ΔVa =3VT ln(I2/I1) …(13)
【0011】ここで、トランジスタQ1 のベース−エミ
ッタ間の電圧をVBE(Q1)とし、次式(14)の関係が成
立する場合には、抵抗R2 を流れる電流の変化量は次式
(15)で示される。 ΔVa >>Δ(VBE(Q1)+VBE(Q2)) …(14) ΔIref =ΔVa /R2 …(15)
【0012】よって、電源電圧がVcc1 からVcc2 まで
変化したときの抵抗R2 を流れる電流をIref1,Iref2
とすると、トランジスタQ1 のVBE(Q1)の変化量は次式
(16)で示される。 ΔVBE(Q1)=VT ln(Iref2/Iref1) …(16) よって、出力電流Iout2の変化量は次式(17)で示さ
れる。 ΔIout2=ΔVBE(Q1)/R3 …(17) ここで、実際にR1 =R2 =10kΩ、R3 =12.5
kΩとし、Vccが4Vから12V変化したときの出力電
流の変化を考えてみる。Vcc=12V及びVCC=4Vの
とき、ダイオードのベース−エミッタ間の電圧をVBD
(0.7V)とすると、抵抗R1 を流れる電流I12、I4 は次
のようになる。 I12=(VCC−3VBD)/R1 =(12−3×0.7)/10×103 =990μA …(18) I4 =(4−3×0.7)/10×103 =190μA …(19) よって、a点の電圧Va の変化量は次式(20)で示さ
れる。 ΔVa =3VT ln(I12/I4)=128mV …(20) ここで、次式(21)の関係が成立すると考えると、抵
抗R3 を流れる電流Iref の変化量は次式(22)のよ
うになる。 ΔVa >>Δ(VBE(Q1)+VBE(Q2)) …(21) ΔIref =ΔVa /R2 =128×10-3/10×103 =12.8μA …(22) よって、VCC=4V及びVcc=12Vのとき、抵抗R2
を流れる電流Iref4、Iref12 は次式(23),(2
4)で示される。 Iref4 =(3VBD−2VBE)/R2 =0.7/10×103 =70μA …(23) Iref12 =Iref4+ΔIref =70+12.8=83μA …(24) さらに、トランジスタQ1 のVBE(Q1)の変化量は次のよ
うになる。 ΔVBE(Q1)=VT ln(Iref12/Iref4) =約4.43mV …(25) そして、出力電流の変化量ΔIout2は、次のようにな
る。 ΔIout2=ΔVBE(Q1)/R3 =4.43mV/12.5k =約354nA …(26) これらの関係から、上記(10)式と(26)式は、次
式(27)に示すような関係となる。 ΔIout1>ΔIout2 …(27)
【0013】以上詳述したように、本発明の定電流源回
路では、電源電圧が変化しても定電流源の基準電流の変
化量がトランジスタD1 によって圧縮されるため、出力
電流の変化量が小さくなるので、出力電流は電源電圧に
依存せず、かつ精度のよい定電流源回路が得られる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、従来回路より電源依存
性がなく、高精度な定電流源回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る定電流源回路の構成を
示す図である。
【図2】従来の定電流源回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
Q1 ,Q2 …npnトランジスタ、R1 ,R2 ,R3 …
抵抗、D1 ,D2 ,D3 …ダイオード、OUT…出力端
子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エミッタが第1の基準電源に接続された
    第1のトランジスタと、 上記第1のトランジスタのコレクタと第2の基準電源と
    の間に直列に接続された第1及び第2の抵抗と、 上記第1の抵抗と第2の抵抗との接続端と、第1の基準
    電源との間に接続された同一極性の複数のダイオード
    と、 上記第1のトランジスタのコレクタにベースが接続さ
    れ、コレクタが出力端子に接続され、エミッタが上記第
    1のトランジスタのベースに接続された第2のトランジ
    スタと、 上記第2のトランジスタのエミッタと第1の基準電源と
    の間に直列に接続された第3の抵抗と、を具備すること
    を特徴とする定電流源回路。
JP28434492A 1992-10-22 1992-10-22 定電流源回路 Withdrawn JPH06131067A (ja)

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JP28434492A JPH06131067A (ja) 1992-10-22 1992-10-22 定電流源回路

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JPH06131067A true JPH06131067A (ja) 1994-05-13

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