JPH06188645A - 電流源回路 - Google Patents

電流源回路

Info

Publication number
JPH06188645A
JPH06188645A JP43A JP35466592A JPH06188645A JP H06188645 A JPH06188645 A JP H06188645A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35466592 A JP35466592 A JP 35466592A JP H06188645 A JPH06188645 A JP H06188645A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
terminal
current mirror
input
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP43A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3237793B2 (ja
Inventor
Masayuki Katakura
雅幸 片倉
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP35466592A priority Critical patent/JP3237793B2/ja
Priority to US08/158,308 priority patent/US5446409A/en
Priority to KR1019930025757A priority patent/KR940013204A/ko
Publication of JPH06188645A publication Critical patent/JPH06188645A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3237793B2 publication Critical patent/JP3237793B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、電流源回路において、第1及び第2
の端子より引き込む又は流出する電流を等しくすると共
に、第1及び第2の端子の電位を等しくする。 【構成】第1及び第2の電流ミラー回路を備え、第1の
端子に第1及び第2の電流ミラー回路の出力端と入力端
とをそれぞれ接続し、第2の端子に第2及び第1の電流
ミラー回路の出力端と入力端とをそれぞれ接続する。こ
れにより第1及び第2の端子より引き込む又は流出する
電流は第1及び第2の端子に接続される回路によらず常
に一定となり、また第1及び第2の端子における電位も
対称となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図3及び図4) 発明が解決しようとする課題(図5〜図7) 課題を解決するための手段(図1及び図2) 作用(図1及び図2) 実施例(図1及び図2) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は電流源回路に関し、例え
ば乗算器や増幅器の電流源に用いて好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、種々のアナログ回路(例えば図3
に示す乗算回路や図4に示す差動増幅回路)では電流源
が必須の構成要素として用いられている。
【0004】図3において1は全体として乗算回路を示
し、ダイオード対とエミツタ共通差動対を基本構成とす
るいわゆるギルバートセルの改良回路であり2組のギル
バートセルによつてAB級の動作をするようになされて
いる。
【0005】すなわちダイオード接続されたトランジス
タQ1、Q2の差動対を入力段とし、エミツタが共通に
接続されたトランジスタQ3、Q4の差動対を出力段と
する第1のギルバートセルと、ダイオード接続されたト
ランジスタQ5、Q6の差動対を入力段とし、エミツタ
が共通に接続されたトランジスタQ7、Q8の差動対を
出力段とする第2のギルバートセルとによつて構成され
ている。
【0006】入力段のトランジスタQ1、Q2の差動対
及びQ5、Q6の差動対は、その共通エミツタがそれぞ
れ電流源2の入力端P1及びP2に接続されている。電
流源2は入力端P1及びP2より電流IX をそれぞれ引
き込むようになされている。
【0007】ここでトランジスタQ1及びQ6のエミツ
タ面積はそれぞれトランジスタQ5及びQ2のエミツタ
面積のN倍になつている。これによりトランジスタQ1
及びQ6はトランジスタQ5及びQ2に対してN倍のエ
ミツタ電流を流すことができるようになされている。
【0008】また出力段のトランジスタQ3、Q4の差
動対及びQ7、Q8の差動対は、その共通エミツタがそ
れぞれ電流源3及び4に接続されている。因みにトラン
ジスタQ3及びQ8のコレクタは電源電圧VCCにそれぞ
れ直接に接続されている。トランジスタQ7及びQ4の
コレクタはカレントミラー型の電流源5及び6を介して
電源電圧VCCにそれぞれ接続されている。
【0009】またトランジスタQ3、Q7及びQ4、Q
8のベースはそれぞれ共通に接続されて前段のトランジ
スタQ2、Q6及びQ1、Q5の共通コレクタに接続さ
れている。トランジスタQ3及びQ8のエミツタ面積は
それぞれトランジスタQ7及びQ4のエミツタ面積のN
倍になつている。
【0010】これにより入力段に電流IX を変調度aで
変調した信号電流a・IX を有する1対の差動電流IX
・(1+a) 及びIX ・(1-a) が与えられると、出力段は電
流源6とトランジスタQ4との接続中点より変調度aに
比例した信号S1を出力するようになされている。
【0011】また差電流増幅回路7(図4)は、電流源
8の出力端P3及びP4に1対の出力用トランジスタQ
11及びQ12のベースが接続されて構成されている。
【0012】電流源8は、トランジスタQ9及びQ10
のそれぞれのコレクタと抵抗R1及びR2の直列回路を
接続点P5及びP6において接続するようになされてお
り、抵抗R1及びR2の接続中点をトランジスタQ9及
びQ10のベースに接続している。接続点P5及びP6
はそれぞれ電流源8の入力端P7、P8及び出力端P
3、P4に接続されている。
【0013】ここで入力端P7及びP8に互いに逆相の
信号電流i及び−iが重畳された1対の差動電流I0
i及びI0 −iが与えられると、電流源8は、トランジ
スタQ9及びQ10で電流I0 をそれぞれ引き込み、そ
の共通エミツタより接地ラインGNDに流すと共に信号
電流iを抵抗R1及びR2に流す。
【0014】これにより抵抗R1及びR2間(すなわち
出力端P3及びP4間)に電位差が生じ、その電位差に
よつてトランジスタQ11及びQ12には増幅された差
分電流a・iを有する1対のコレクタ電流I1 及びI2
(=I0 +a・i及びI0 −a・i)が流れる。この結
果差電流増幅回路7は信号電流iをa倍して出力するよ
うになされている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで乗算回路1の
場合、電流源2は正しい信号を出力するため入力端P1
及びP2を適当な直流電位に保つと共に同一の電流IX
を引き込むという特性が要求される。
【0016】この電流源2としては、最も簡単な具体例
として図5に示すカレントミラー型の電流源9が考えら
れる。
【0017】この電流源9の場合、トランジスタQ13
及びQ14のコレクタ電流I3 及びI4 がほぼ等しくな
るが、入力端P1より流れ込む電流の一部がベース電流
B1として使われるので、入力端P1より流れ込む電流
と入力端P2より流れ込む電流が厳密には等しくならな
いという問題があつた。
【0018】また図6に示す電流源10の場合、電流源
9にトランジスタQ15よりなるエミツタフオロワを付
加したものであり、入力端P1及びP2より流れ込む電
流の大きさはほぼ等しくできるようになされている。
【0019】ところがこの電流源10の場合、エミツタ
フオロワを付加したことにより入力端P1の電位が接地
ラインGNDより2・VF (ここでVF は半導体のPN
接合の順方向電圧降下)分だけ上昇し、有効なダイナミ
ツクレンジが減少するという問題があつた。
【0020】また入力端P1及びP2より電流IX を等
しく引き込むためには入力端P1の電位は固定、入力端
P2の電位は任意となる。これにより1対の差動電流I
X ・(1+a) 及びIX ・(1-a) において、変調度aとして
正弦波を与えると、入力端P1の電位が2・VF に固定
されているのに対して入力端P2の電位は2・VF を中
心に上下に変動する(図7)。すなわち入力端P1及び
P2の電位は非対称に変化するので、乗算回路1の電流
源2として用いる場合には線形性に若干の好ましくない
影響が与えられるという問題があつた。
【0021】一方、差電流増幅回路7の電流源8の場
合、これを構成する1対のトランジスタQ9及びQ10
のベース及びエミツタがそれぞれ共通に接続されている
ので同一のコレクタ電流I0 が流れる。従つて入力端P
7及びP8に1対の差動電流I0 +i及びI0 −iが入
力されると信号電流iは抵抗R1及びR2を流れ、抵抗
R1及びR2間(すなわち出力端P3及びP4間)に
(R1+R2)・iの電位差を生じる。
【0022】この電位差によつてトランジスタQ11及
びQ12のコレクタ電流I0 +a・i及びI0 −a・i
に現れる差分電流a・iは、抵抗R1及びR2を同一抵
抗値R、相互コンダクタンスgm 及び定数VT を用いて
次式
【数1】 で与えられる。
【0023】定数VT はボルツマン定数k、絶対温度
T、電子の電荷量qを用いてVT =k・T/qで与えら
れ、常温で約26〔mV〕の値となる。
【0024】(1)式により、この差電流増幅回路7に
おいては増幅度を大きく設定するためには抵抗R1及び
R2を大きくする必要があることが分かる。
【0025】しかし抵抗R1及びR2を大きくし過ぎる
と抵抗R1及びR2を流れるトランジスタQ9及びQ1
0のベース電流により出力端P3及びP4の接地ライン
GNDに対するそれぞれの電位が上昇し、トランジスタ
Q11及びQ12の動作電流が電流I0 よりずれてき
て、増幅率hFEや温度に依存する傾向が強くなるという
問題があつた。
【0026】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、信号電流の変動によらず2つの端子に流れる電流を
互いに等しくでき、かつ2つの端子の電位の関係が対称
となる電流源回路を提案しようとするものである。
【0027】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第1の電流ミラー回路12と、第
2の電流ミラー回路13とを備え、上記第1及び第2の
電流ミラー回路12、13は、第1の端子P14に上記
第1の電流ミラー回路12の出力端P13と上記第2の
電流ミラー回路13の入力端P12とを接続し、第2の
端子P11に上記第2の電流ミラー回路13の出力端P
10と上記第1の電流ミラー回路12の入力端P9とを
接続するようにする。
【0028】
【作用】第1及び第2の端子P14及びP11より流入
される又は流出される電流I0は第1及び第2の端子P
14及びP11に接続される回路によらず常に一定とな
り、また第1及び第2の端子P14及びP11における
電位も対称となる。
【0029】これにより電流源回路11を増幅器14の
電流源11として用いる場合に利得を大きくしなければ
ならないときにも直流の動作点の変動をなくすことがで
きる。また乗算器1の電流源2として用いる場合にも端
子電圧が対称となるためダイナミツクレンジのロスもな
くすことができる。
【0030】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0031】図1において、11は全体として電流源を
示し、1対のカレントミラー回路12及び13により構
成されている。ここで一方のカレントミラー回路12の
入力端P9は他方のカレントミラー回路13の出力端P
10に接続されると共に電流源11の入力端P11に接
続されている。また他方のカレントミラー回路13の入
力端P12は一方のカレントミラー回路12の出力端P
13に接続されると共に電流源11の入力端P14に接
続されている。
【0032】以上の構成において、入力端P11及びP
14にそれぞれ電流I0 が与えられ、トランジスタQ1
6に電流I0 ・xが流れたとすると、トランジスタQ1
7には同一の大きさのコレクタ電流I0 ・xが流れる。
このときトランジスタQ18には電流I0 ・(1−x)
が流れるのでトランジスタQ19に同一の大きさのコレ
クタ電流I0 ・(1−x)が流れる。
【0033】ここで電流源11は、入力端P11及びP
14より見た回路の構成が対称となるので上述の電流の
関係が入力端P11及びP14のいずれから見た場合に
も成り立つ。これにより電流源11が入力端P11及び
P14より同一の大きさの電流I0 を引き込むので、入
力端P11及びP14に引き込まれる電流は対称的に変
化する。
【0034】また電流源11は、入力端P11及びP1
4の接地ラインGNDに対する直流電位が両方ともトラ
ンジスタQ16及びQ18のベース・エミツタ間電圧
(すなわちVF )となると共に入力端P11及びP14
より見た回路の構成が対称となるので、入力端P11及
びP14における電位は対称的に変化する。
【0035】そこで電流源11を乗算回路1の電流源2
として用いた場合には、入力端P11及びP14に引き
込まれる電流は完全に等しくなると共に入力端P11及
びP14の電位が図7に示したような非対称な変化をす
ることもなく、かつ図6の電流源10を採用した場合の
ようにダイナミツクレンジが減少することもない。
【0036】以上の構成によれば、乗算回路1より信号
電流a・IX に一段と正確に比例した信号S1を取り出
すことができる。
【0037】なお上述の実施例においては電流源11を
乗算回路1の電流源2として用いた場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、電流源11を差電流増幅回
路の電流源として用いても良い。
【0038】この場合、差電流増幅回路14は電流源1
1の入力端P14及びP11に抵抗R3を接続すると共
に、出力端P13及びP10にそれぞれ接続された電流
源11の出力端P15及びP16にトランジスタQ20
及びQ21のベースをそれぞれ接続して構成されている
(図2)。
【0039】ここで差電流増幅回路14は、信号電流i
を有する1対の差動電流I0 +i及びI0 −iを与えら
れると、電流I0 のみを出力端P13及びP10よりそ
れぞれ引き込んで接地ラインGNDに流し、信号電流i
を抵抗R3に流す。
【0040】これにより抵抗R3の両端間(すなわち出
力端P15及びP16間)に電位差が生じ、トランジス
タQ20及びQ21のコレクタには信号電流iに比例し
て増幅された差分電流a・iを有する差動電流I0 +a
・i及びI0 −a・iが流れる。
【0041】このように出力端P15及びP16の電位
に影響を与えるトランジスタQ16及びQ18のベース
電流は抵抗R3を介さず、入力端P11及びP14より
直接与えられている。これにより信号電流iが入力され
ていないときには、出力端P15及びP16の電位は抵
抗R3の値に関係なく一定かつ同一となる。
【0042】これにより利得を大きくするため抵抗R3
の値を大きく設定しても、トランジスタQ20及びQ2
1の直流的な動作点は抵抗R3の値に影響されない。こ
れにより差電流増幅回路14の利得設定の自由度が一段
と大きくかつ利得を一段と大きく設定できる。
【0043】またこのように入力電流I0 がどれほど大
きくても信号電流iが入力されていないときには、出力
端P15及びP16の電位が抵抗R3の値に関係なく一
定かつ同一となるので、トランジスタQ20及びQ21
のベースは同電位となり、トランジスタQ20及びQ2
1に流す電流I0 を容易に設定できる。
【0044】また上述の実施例においては、乗算回路1
及び差電流増幅回路14に応用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、電流源を構成要素とするア
ナログ回路に広く適用し得る。
【0045】さらに上述の実施例においては、電流源1
1のカレントミラー回路12及び13をNPN型のトラ
ンジスタQ16〜Q19で構成し、所定の電流を引き込
む場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カレ
ントミラー回路をPNP型のトランジスタによつて構成
し、所定の電流を流出する場合にも適用し得る。
【0046】さらに上述の実施例においては、電流源1
1のカレントミラー回路12及び13を各2つのトラン
ジスタQ16〜Q19で構成する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、カレントミラー回路を各3
つ以上のトランジスタで構成する場合にも適用し得る。
【0047】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、電流源の
入出力端子が接続される第1及び第2の端子を介して流
入される又は流出される電流が第1及び第2の端子に接
続される回路によらず常に一定となり、また第1及び第
2の端子の電位も同一とし得る電流源回路を実現でき
る。
【0048】これにより増幅器の電流源として用いる際
に利得を大きくしなければならないときにも直流の動作
点の変動をなくし得る電流源回路を実現できる。また乗
算器の電流源として用いる場合にも端子電圧が対称とな
るためダイナミツクレンジのロスもなくし得る電流源回
路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電流源回路の一実施例を示す接続
図である。
【図2】本発明の電流源回路を用いた差電流増幅回路を
示す接続図である。
【図3】乗算回路の説明に供する接続図である。
【図4】従来の電流源による差電流増幅回路の説明に供
する接続図である。
【図5】従来の電流源の説明に供する接続図である。
【図6】従来の電流源の説明に供する接続図である。
【図7】その入力端の電位の変化の説明に供する略線的
信号波形図である。
【符号の説明】
1……乗算回路、2、8、9、10、11……電流源、
7、14……差電流増幅回路、12、13……カレント
ミラー回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の電流ミラー回路と、 第2の電流ミラー回路とを具え、 上記第1及び第2の電流ミラー回路は、 第1の端子に上記第1の電流ミラー回路の出力端と上記
    第2の電流ミラー回路の入力端とを接続し、第2の端子
    に上記第2の電流ミラー回路の出力端と上記第1の電流
    ミラー回路の入力端とを接続することを特徴とする電流
    源回路。
  2. 【請求項2】第1及び第2の端子に出力端及び入力端が
    それぞれ接続された第1の電流ミラー回路と、 上記第1及び第2の端子に入力端及び出力端がそれぞれ
    接続された第2の電流ミラー回路とを具え、 上記第1及び第2の端子間に接続された抵抗に上記第1
    及び第2の端子にそれぞれ入力される第1及び第2の入
    力信号の差電流のみを流すことを特徴とする増幅器の電
    流源回路。
  3. 【請求項3】第1及び第2の端子に出力端及び入力端が
    それぞれ接続された第1の電流ミラー回路と、 上記第1及び第2の端子に入力端及び出力端がそれぞれ
    接続された第2の電流ミラー回路とを具え、 第1及び第2のダイオードの共通出力端が接続される上
    記第1の端子の電位と、 第3及び第4のダイオードの共通出力端が接続される上
    記第2の端子の電位とを上記第1及び第3のダイオード
    に分流されて入力される第1の入力信号及び上記第2及
    び第4のダイオードに分流されて入力される第2の入力
    信号に含まれる交流信号の変調度によらず一定とするこ
    とを特徴とする乗算器の電流源回路。
JP35466592A 1992-11-30 1992-12-15 電流源回路 Expired - Fee Related JP3237793B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35466592A JP3237793B2 (ja) 1992-12-15 1992-12-15 電流源回路
US08/158,308 US5446409A (en) 1992-11-30 1993-11-29 Cross coupled symmetrical current source unit
KR1019930025757A KR940013204A (ko) 1992-11-30 1993-11-30 전류원 회로 및 에미터 결합 논리 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35466592A JP3237793B2 (ja) 1992-12-15 1992-12-15 電流源回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06188645A true JPH06188645A (ja) 1994-07-08
JP3237793B2 JP3237793B2 (ja) 2001-12-10

Family

ID=18439086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35466592A Expired - Fee Related JP3237793B2 (ja) 1992-11-30 1992-12-15 電流源回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3237793B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159026A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Fujitsu Ltd 差動カレントミラー回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159026A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Fujitsu Ltd 差動カレントミラー回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP3237793B2 (ja) 2001-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6142965B2 (ja)
JPH0775289B2 (ja) 相互コンダクタンス増幅回路
JP3118393B2 (ja) 差動増幅回路
JP2953383B2 (ja) 電圧電流変換回路
US5132640A (en) Differential current amplifier circuit
JP3974774B2 (ja) マルチプライヤ
JPH04369107A (ja) 差動増幅器
EP0090543A1 (en) Differential amplifier with improved linear amplification
JP2748017B2 (ja) リニア広帯域差動増幅器
JPS60204108A (ja) プツシユプル増幅器
JPH06188645A (ja) 電流源回路
JP3153569B2 (ja) 電圧電流変換回路
JPH0478044B2 (ja)
JPH03112214A (ja) 電圧比較回路
JPH0462608B2 (ja)
JP2614272B2 (ja) フィルター回路
JPS641785Y2 (ja)
JP2963933B2 (ja) 演算増幅回路
JPS6117622Y2 (ja)
JP3367875B2 (ja) 対数変換回路及びこれを用いたトランスコンダクター
JPH0546792A (ja) 掛算回路
JPS604613B2 (ja) 差動増幅器
KR830001932B1 (ko) 증폭회로
JPH01278108A (ja) 差動増幅回路
JPH0140527B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees