JPH0730341A - 電圧電流変換装置 - Google Patents
電圧電流変換装置Info
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- JPH0730341A JPH0730341A JP5173921A JP17392193A JPH0730341A JP H0730341 A JPH0730341 A JP H0730341A JP 5173921 A JP5173921 A JP 5173921A JP 17392193 A JP17392193 A JP 17392193A JP H0730341 A JPH0730341 A JP H0730341A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 差動入力電圧をその電圧に比例する電流に変
換する電圧電流変換装置において、差動入力電圧と出力
電流との間の比例係数の符号を正・負ともにとれるよう
にし、また、上記出力電流の微調整を容易に行えるよう
にする。 【構成】 カレントミラー回路が、第１および第２の信
号線に等しい電流を流す。第１および第２の電圧電流変
換回路は、同じ構成である。差動入力電圧Ｖinが入力さ
れた第１および第２の電圧電流変換回路は、それぞれが
有する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 によって決まる電流に応じて、第
１および第２の信号線の電流を変化させる。そして、そ
のときの第１および第２の信号線に流れる電流の差を出
力電流とする。ここで、抵抗Ｒ1 またはＲ2 を調整する
ことによって、上記出力電流を、正方向電流、負方向電
流、または０に調整する。
換する電圧電流変換装置において、差動入力電圧と出力
電流との間の比例係数の符号を正・負ともにとれるよう
にし、また、上記出力電流の微調整を容易に行えるよう
にする。 【構成】 カレントミラー回路が、第１および第２の信
号線に等しい電流を流す。第１および第２の電圧電流変
換回路は、同じ構成である。差動入力電圧Ｖinが入力さ
れた第１および第２の電圧電流変換回路は、それぞれが
有する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 によって決まる電流に応じて、第
１および第２の信号線の電流を変化させる。そして、そ
のときの第１および第２の信号線に流れる電流の差を出
力電流とする。ここで、抵抗Ｒ1 またはＲ2 を調整する
ことによって、上記出力電流を、正方向電流、負方向電
流、または０に調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、差動電圧を入力し、そ
の差動電圧に比例した電流を出力する電圧電流変換装置
に関する。
の差動電圧に比例した電流を出力する電圧電流変換装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子回路、特にアナログ回路において、
差動信号の電位差を電流に変換して制御を行う場合があ
る。図２に、従来の電圧電流変換装置の一例を示す。
差動信号の電位差を電流に変換して制御を行う場合があ
る。図２に、従来の電圧電流変換装置の一例を示す。
【０００３】同図において、電圧電流変換装置は、カレ
ントミラー回路を構成する２つのｐｎｐ型トランジスタ
Ｑ10およびＱ11、差動信号が入力する２つのｎｐｎ型ト
ランジスタＱ1 およびＱ2 、定電流源Ｉ1 およびＩ2 、
抵抗Ｒ1 からなる。
ントミラー回路を構成する２つのｐｎｐ型トランジスタ
Ｑ10およびＱ11、差動信号が入力する２つのｎｐｎ型ト
ランジスタＱ1 およびＱ2 、定電流源Ｉ1 およびＩ2 、
抵抗Ｒ1 からなる。
【０００４】トランジスタＱ10，Ｑ11は、それぞれエミ
ッタどうし、およびベースどうしが互いに接続されてお
り、トランジスタＱ11は、さらにベースとコレクタとが
短絡されている。また、トランジスタＱ10，Ｑ11の各コ
レクタは、それぞれトランジスタＱ1 ，Ｑ2 のコレクタ
に接続されている。ここで、トランジスタＱ10，Ｑ11の
特性は等しい。
ッタどうし、およびベースどうしが互いに接続されてお
り、トランジスタＱ11は、さらにベースとコレクタとが
短絡されている。また、トランジスタＱ10，Ｑ11の各コ
レクタは、それぞれトランジスタＱ1 ，Ｑ2 のコレクタ
に接続されている。ここで、トランジスタＱ10，Ｑ11の
特性は等しい。
【０００５】トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の各ベースには差
動信号が供給される。また、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
各エミッタは、それぞれ定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 に接続され
ている。また、トランジスタＱ1 のコレクタは、出力端
子に接続され、上記差動信号の差動電圧に応じた電流を
出力する。ここで、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の特性は等
しく、また、定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 に流れる電流も等し
い。さらに、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のエミッタ間に抵
抗Ｒ1 が接続されている。
動信号が供給される。また、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の
各エミッタは、それぞれ定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 に接続され
ている。また、トランジスタＱ1 のコレクタは、出力端
子に接続され、上記差動信号の差動電圧に応じた電流を
出力する。ここで、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の特性は等
しく、また、定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 に流れる電流も等し
い。さらに、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 のエミッタ間に抵
抗Ｒ1 が接続されている。
【０００６】上記構成の電圧電流変換装置の動作は以下
の様である。但し、トランジスタＱ 1 ，Ｑ2 の相互コン
ダクタンスｇm1，ｇm2は、抵抗Ｒ1 の逆数である１／Ｒ
1 に比べて十分大きいものとする。また、差動信号が入
力されるトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の各ベース電位をそれ
ぞれＶ1 ，Ｖ2 とし、Ｖ2 −Ｖ1 ＝Ｖinを差動信号の電
位差（差動入力電圧Ｖin）とする。さらに、差動入力電
圧Ｖinに応じて出力される出力電流Ｉout の向きが、こ
の電圧電流変換回路からはき出される方向（図２におい
て、矢印で示す）の場合を正方向電流とし、この電圧電
流変換回路に吸い込まれる場合を負方向電流とする。
の様である。但し、トランジスタＱ 1 ，Ｑ2 の相互コン
ダクタンスｇm1，ｇm2は、抵抗Ｒ1 の逆数である１／Ｒ
1 に比べて十分大きいものとする。また、差動信号が入
力されるトランジスタＱ1 ，Ｑ2 の各ベース電位をそれ
ぞれＶ1 ，Ｖ2 とし、Ｖ2 −Ｖ1 ＝Ｖinを差動信号の電
位差（差動入力電圧Ｖin）とする。さらに、差動入力電
圧Ｖinに応じて出力される出力電流Ｉout の向きが、こ
の電圧電流変換回路からはき出される方向（図２におい
て、矢印で示す）の場合を正方向電流とし、この電圧電
流変換回路に吸い込まれる場合を負方向電流とする。
【０００７】差動入力電圧Ｖinが、たとえば正の値（Ｖ
1 ＜Ｖ2 ）であるとき、トランジスタＱ2 に流れる電流
がトランジスタＱ1 に流れる電流よりも大きくなる。こ
のとき、トランジスタＱ2 を流れる電流はトランジスタ
Ｑ11を流れる電流であり、さらにトランジスタＱ10，Ｑ
11は上述の様にカレントミラー回路を構成しているの
で、トランジスタＱ2 を流れる電流とトランジスタＱ10
を流れる電流は等しくなる。したがって、トランジスタ
Ｑ10を流れる電流はトランジスタＱ1 に流れる電流より
も大きく、その過剰電流（トランジスタＱ10とトランジ
スタＱ1 を流れる電流の差）を、出力電流Ｉout として
電圧電流変換回路から出力する（正方向電流）。
1 ＜Ｖ2 ）であるとき、トランジスタＱ2 に流れる電流
がトランジスタＱ1 に流れる電流よりも大きくなる。こ
のとき、トランジスタＱ2 を流れる電流はトランジスタ
Ｑ11を流れる電流であり、さらにトランジスタＱ10，Ｑ
11は上述の様にカレントミラー回路を構成しているの
で、トランジスタＱ2 を流れる電流とトランジスタＱ10
を流れる電流は等しくなる。したがって、トランジスタ
Ｑ10を流れる電流はトランジスタＱ1 に流れる電流より
も大きく、その過剰電流（トランジスタＱ10とトランジ
スタＱ1 を流れる電流の差）を、出力電流Ｉout として
電圧電流変換回路から出力する（正方向電流）。
【０００８】ところで、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 にはそ
れぞれ特性の等しい定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 が接続されてい
るので、上述のようにトランジスタＱ1 ，Ｑ2 に流れる
電流に差がある場合、その差を補うように抵抗Ｒ1 を介
して電流が流れる（この例では、トランジスタＱ2 のコ
レクタから定電流源Ｉ1 へ向う方向）。そして、トラン
ジスタＱ1 ，Ｑ2 の相互コンダクタンスｇm1，ｇm2が抵
抗Ｒ1 の逆数である１／Ｒ1 に比べて十分大きいとき、
トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の抵抗分を無視することがで
き、この抵抗Ｒ1 を介して流れる電流は１／Ｒ1 に比例
する。一方、出力電流Ｉout は、抵抗Ｒ1 を介して流れ
る電流に比例する。したがって、出力電流Ｉout と差動
入力電圧Ｖinの関係は、以下の式で表現できる。
れぞれ特性の等しい定電流源Ｉ1 ，Ｉ2 が接続されてい
るので、上述のようにトランジスタＱ1 ，Ｑ2 に流れる
電流に差がある場合、その差を補うように抵抗Ｒ1 を介
して電流が流れる（この例では、トランジスタＱ2 のコ
レクタから定電流源Ｉ1 へ向う方向）。そして、トラン
ジスタＱ1 ，Ｑ2 の相互コンダクタンスｇm1，ｇm2が抵
抗Ｒ1 の逆数である１／Ｒ1 に比べて十分大きいとき、
トランジスタＱ1 ，Ｑ2 の抵抗分を無視することがで
き、この抵抗Ｒ1 を介して流れる電流は１／Ｒ1 に比例
する。一方、出力電流Ｉout は、抵抗Ｒ1 を介して流れ
る電流に比例する。したがって、出力電流Ｉout と差動
入力電圧Ｖinの関係は、以下の式で表現できる。
【０００９】 Ｉout ＝Ｖin／Ｒ1 ・・・・・・・・・・（１） このように、差動入力電圧Ｖinを出力電流Ｉout に変換
するときは、両者の間には、抵抗Ｒ1 の逆数を比例係数
（以降、ｋ1 とする）とした比例関係がある。上述の例
では、正の値（Ｖ1 ＜Ｖ2 ）の差動入力電圧Ｖinが、正
方向の出力電流Ｉout に変換されるので、比例係数ｋ1
の符号は正である（ただし、出力電流Ｉ out の方向の定
義を反対にすれば、比例係数ｋ1 の符号は負である）。
そして、この比例係数を変化させたいときは、例えば抵
抗Ｒ1 をトリミングすることによって実行できる。
するときは、両者の間には、抵抗Ｒ1 の逆数を比例係数
（以降、ｋ1 とする）とした比例関係がある。上述の例
では、正の値（Ｖ1 ＜Ｖ2 ）の差動入力電圧Ｖinが、正
方向の出力電流Ｉout に変換されるので、比例係数ｋ1
の符号は正である（ただし、出力電流Ｉ out の方向の定
義を反対にすれば、比例係数ｋ1 の符号は負である）。
そして、この比例係数を変化させたいときは、例えば抵
抗Ｒ1 をトリミングすることによって実行できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、抵抗Ｒ1 をトリミングすることによって、差動入力
電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比例係数ｋ1 を調節
する場合には、トリミング前の抵抗Ｒ1 の値をＲa とす
ると、抵抗Ｒ1 の調整範囲は、Ｒa ≦Ｒ1 ≦∞であるの
で、比例係数ｋ1 の調整範囲は、０≦ｋ1 ≦１／Ｒa と
なる。このため、比例係数ｋ1 がとりうる値は、正の値
のみ（あるいは、負の値のみ）となり、設計の自由度が
小さくなる。
に、抵抗Ｒ1 をトリミングすることによって、差動入力
電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比例係数ｋ1 を調節
する場合には、トリミング前の抵抗Ｒ1 の値をＲa とす
ると、抵抗Ｒ1 の調整範囲は、Ｒa ≦Ｒ1 ≦∞であるの
で、比例係数ｋ1 の調整範囲は、０≦ｋ1 ≦１／Ｒa と
なる。このため、比例係数ｋ1 がとりうる値は、正の値
のみ（あるいは、負の値のみ）となり、設計の自由度が
小さくなる。
【００１１】また、比例係数ｋ1 をゼロ付近で調整しよ
うとすると、そのときの抵抗Ｒ1 の値は大きく、すなわ
ち、抵抗Ｒ1 は非常に細い状態にまでトリミングされる
ので、その抵抗Ｒ1 をさらにトリミングして微調整する
ことは困難である。
うとすると、そのときの抵抗Ｒ1 の値は大きく、すなわ
ち、抵抗Ｒ1 は非常に細い状態にまでトリミングされる
ので、その抵抗Ｒ1 をさらにトリミングして微調整する
ことは困難である。
【００１２】このように、従来の電圧電流変換回路にお
いては、差動入力電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比
例係数を、正の値のみ（あるいは、負の値のみ）の範囲
でしか調整できない。この為、差動入力電圧Ｖinと出力
電流Ｉout との関係の微調整が困難であり、特に、差動
入力電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比例係数がゼロ
付近での微調整ができないという問題があった。
いては、差動入力電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比
例係数を、正の値のみ（あるいは、負の値のみ）の範囲
でしか調整できない。この為、差動入力電圧Ｖinと出力
電流Ｉout との関係の微調整が困難であり、特に、差動
入力電圧Ｖinと出力電流Ｉout との間の比例係数がゼロ
付近での微調整ができないという問題があった。
【００１３】本発明は、上記問題を解決するものであ
り、差動電圧を入力しその差動電圧に比例した電流を出
力する電圧電流変換回路において、差動入力電圧と出力
電流との間の比例係数の符号を正・負ともにとれるよう
にし、また、差動入力電圧に対する出力電流の微調整を
容易に行えるようにすることを目的とする。
り、差動電圧を入力しその差動電圧に比例した電流を出
力する電圧電流変換回路において、差動入力電圧と出力
電流との間の比例係数の符号を正・負ともにとれるよう
にし、また、差動入力電圧に対する出力電流の微調整を
容易に行えるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の電圧電流変換装置は、等電流供給回路、第１の電圧電
流変換回路、および第２の電圧電流変換回路とを有す
る。
の電圧電流変換装置は、等電流供給回路、第１の電圧電
流変換回路、および第２の電圧電流変換回路とを有す
る。
【００１５】等電流供給回路は、たとえばカレントミラ
ー回路であり、第１の信号線および第２の信号線にそれ
ぞれ等しい電流を供給する。第１の電圧電流変換回路
は、上記第１の信号線に接続し差動信号の一方を受信す
る第１の受信手段と、上記第２の信号線に接続し上記差
動信号の他方を受信する第２の受信手段とを有し、上記
第１および第２の受信手段が受信した上記差動信号をそ
の差動電圧に比例する電流に変換し、その電流に応じて
上記第１および第２の信号線に流れる電流をそれぞれ変
化させる。
ー回路であり、第１の信号線および第２の信号線にそれ
ぞれ等しい電流を供給する。第１の電圧電流変換回路
は、上記第１の信号線に接続し差動信号の一方を受信す
る第１の受信手段と、上記第２の信号線に接続し上記差
動信号の他方を受信する第２の受信手段とを有し、上記
第１および第２の受信手段が受信した上記差動信号をそ
の差動電圧に比例する電流に変換し、その電流に応じて
上記第１および第２の信号線に流れる電流をそれぞれ変
化させる。
【００１６】第２の電圧電流変換回路は、上記第１の信
号線に接続し上記差動信号の上記他方を受信する第３の
受信手段と、上記第２の信号線に接続し上記差動信号の
上記一方を受信する第４の受信手段とを有し、上記第３
および第４の受信手段が受信した差動信号をその差動電
圧に比例する電流に変換し、その電流に応じて上記第１
および第２の信号線に流れる電流をそれぞれ変化させ
る。
号線に接続し上記差動信号の上記他方を受信する第３の
受信手段と、上記第２の信号線に接続し上記差動信号の
上記一方を受信する第４の受信手段とを有し、上記第３
および第４の受信手段が受信した差動信号をその差動電
圧に比例する電流に変換し、その電流に応じて上記第１
および第２の信号線に流れる電流をそれぞれ変化させ
る。
【００１７】ここで、上記第１〜第４の受信手段は、た
とえばトランジスタであり、その場合、上記差動信号を
そのベース信号として受信する。そして、上記第１およ
び第２の信号線にそれぞれ流れる電流の差を出力電流と
して出力する。
とえばトランジスタであり、その場合、上記差動信号を
そのベース信号として受信する。そして、上記第１およ
び第２の信号線にそれぞれ流れる電流の差を出力電流と
して出力する。
【００１８】本発明の請求項２に記載の電圧電流変換装
置は、請求項１に記載の電圧電流変換装置を前提とし、
上記第１および第２の電圧電流変換回路が、それぞれ、
入力する差動信号の差動電圧と該差動電圧に比例する電
流との間の比例係数を調整する抵抗を有する。
置は、請求項１に記載の電圧電流変換装置を前提とし、
上記第１および第２の電圧電流変換回路が、それぞれ、
入力する差動信号の差動電圧と該差動電圧に比例する電
流との間の比例係数を調整する抵抗を有する。
【００１９】本発明の請求項３に記載の電圧電流変換装
置は、差動電圧を入力してその差動電圧をその差動電圧
と比例した電流に変換する第３の電圧電流変換回路と、
上記差動電圧を入力してその差動電圧をその差動電圧と
比例しかつ上記第３の電圧電流変換回路と逆方向の電流
に変換する第４の電圧電流変換回路とからなり、上記第
３および第４の電圧電流変換回路によって変換された各
電流の和を出力電流とする。
置は、差動電圧を入力してその差動電圧をその差動電圧
と比例した電流に変換する第３の電圧電流変換回路と、
上記差動電圧を入力してその差動電圧をその差動電圧と
比例しかつ上記第３の電圧電流変換回路と逆方向の電流
に変換する第４の電圧電流変換回路とからなり、上記第
３および第４の電圧電流変換回路によって変換された各
電流の和を出力電流とする。
【００２０】
【作用】本発明の請求項１および２に記載の電圧電流変
換装置においては、第１および第２の電圧電流変換回路
にそれぞれ差動信号が入力したとき、その差動電圧が変
換される電流の向きは、互いに逆方向である。すなわ
ち、第１の電圧電流変換回路が、第１の信号線の電流を
増加させ第２の信号線の電流を減少させるときは、第２
の電圧電流変換回路は、第１の信号線の電流を減少させ
第２の信号線の電流を増加させる（あるいは、その反対
である）。
換装置においては、第１および第２の電圧電流変換回路
にそれぞれ差動信号が入力したとき、その差動電圧が変
換される電流の向きは、互いに逆方向である。すなわ
ち、第１の電圧電流変換回路が、第１の信号線の電流を
増加させ第２の信号線の電流を減少させるときは、第２
の電圧電流変換回路は、第１の信号線の電流を減少させ
第２の信号線の電流を増加させる（あるいは、その反対
である）。
【００２１】ところが、第１および第２の信号線には、
等電流供給回路が等しい電流を流すことになっているの
で、上記第１および第２の電圧電流変換回路が上記差動
電圧を変換した電流によってその電流バランスが崩れた
場合、第１および第２の信号線に流れる電流の差を、電
圧電流変換装置の出力電流として出力する。（例えば、
第１の信号線に流れる電流が、第２の信号線に流れる電
流に対して過剰なときは、正方向電流として出力する。
一方、不足のときは負方向電流として入力する。）ここ
で、差動入力電圧に対して、第１および第２の電圧電流
変換回路が変換する電流の大きさは、それぞれ、各電圧
電流変換回路が有する抵抗によって決定されるので、そ
れら各抵抗値を適当に調整することによって、上記差動
入力電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電流
または０（電流が流れない状態）に調整できる。
等電流供給回路が等しい電流を流すことになっているの
で、上記第１および第２の電圧電流変換回路が上記差動
電圧を変換した電流によってその電流バランスが崩れた
場合、第１および第２の信号線に流れる電流の差を、電
圧電流変換装置の出力電流として出力する。（例えば、
第１の信号線に流れる電流が、第２の信号線に流れる電
流に対して過剰なときは、正方向電流として出力する。
一方、不足のときは負方向電流として入力する。）ここ
で、差動入力電圧に対して、第１および第２の電圧電流
変換回路が変換する電流の大きさは、それぞれ、各電圧
電流変換回路が有する抵抗によって決定されるので、そ
れら各抵抗値を適当に調整することによって、上記差動
入力電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電流
または０（電流が流れない状態）に調整できる。
【００２２】本発明の請求項３に記載の電圧電流変換装
置においては、第３および第４の電圧電流変換回路が、
それぞれ差動入力電圧を互いに逆方向の電流に変換し、
その第３および第４の電圧電流変換回路によって変換さ
れた電流の和を出力電流としているので、上記差動入力
電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電流また
は０（電流が流れない状態）に調整できる。すなわち、
第３および第４の電圧電流変換回路によってそれぞれ変
換された電流の大小関係によって出力電流の方向が決ま
り、たとえば、第３の電圧電流変換回路で変換される電
流を第４の電圧電流変換回路で変換される電流よりも大
きくすれば、正方向の出力電流を出力し、第３の電圧電
流変換回路で変換される電流を第４の電圧電流変換回路
で変換される電流よりも小さくすれば、負方向の出力電
流を出力する。また、第３および第４の電圧電流変換回
路によってそれぞれ変換される電流を等しくすれば、出
力電流を０にできる。
置においては、第３および第４の電圧電流変換回路が、
それぞれ差動入力電圧を互いに逆方向の電流に変換し、
その第３および第４の電圧電流変換回路によって変換さ
れた電流の和を出力電流としているので、上記差動入力
電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電流また
は０（電流が流れない状態）に調整できる。すなわち、
第３および第４の電圧電流変換回路によってそれぞれ変
換された電流の大小関係によって出力電流の方向が決ま
り、たとえば、第３の電圧電流変換回路で変換される電
流を第４の電圧電流変換回路で変換される電流よりも大
きくすれば、正方向の出力電流を出力し、第３の電圧電
流変換回路で変換される電流を第４の電圧電流変換回路
で変換される電流よりも小さくすれば、負方向の出力電
流を出力する。また、第３および第４の電圧電流変換回
路によってそれぞれ変換される電流を等しくすれば、出
力電流を０にできる。
【００２３】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例を説明する。本発明の一実施例の電圧電流変換装置の
回路図を図１に示す。同図において、従来の電圧電流変
換装置を示した図２で使用した符号と同じ素子には同一
の符号を付して説明する。
例を説明する。本発明の一実施例の電圧電流変換装置の
回路図を図１に示す。同図において、従来の電圧電流変
換装置を示した図２で使用した符号と同じ素子には同一
の符号を付して説明する。
【００２４】本実施例の電圧電流変換装置は、カレント
ミラー回路、第１および第２の電圧電流変換回路からな
る。カレントミラー回路は、図２において説明した構成
と同じであり、トランジスタＱ10，Ｑ11で構成されてい
る。
ミラー回路、第１および第２の電圧電流変換回路からな
る。カレントミラー回路は、図２において説明した構成
と同じであり、トランジスタＱ10，Ｑ11で構成されてい
る。
【００２５】第１の電圧電流変換回路は、互いに特性の
等しいトランジスタＱ1 ，Ｑ2 、等しい電流を流す定電
流源Ｉ1 ，Ｉ2 、および抵抗Ｒ1 で構成されており、各
部の接続およびカレントミラー回路との接続は、図２の
構成と同じである。また、抵抗Ｒ1 は、トリミングによ
って、その抵抗値を可変することができる。
等しいトランジスタＱ1 ，Ｑ2 、等しい電流を流す定電
流源Ｉ1 ，Ｉ2 、および抵抗Ｒ1 で構成されており、各
部の接続およびカレントミラー回路との接続は、図２の
構成と同じである。また、抵抗Ｒ1 は、トリミングによ
って、その抵抗値を可変することができる。
【００２６】第２の電圧電流変換回路は、基本的に、第
１の電圧電流変換回路と同じ構成である。すなわち、第
２の電圧電流変換回路は、互いに特性の等しいｎｐｎ型
トランジスタＱ3 ，Ｑ4 、等しい電流を流す定電流源Ｉ
3 ，Ｉ4 、および抵抗Ｒ2 で構成されており、それら各
部間の接続は第１の電圧電流変換回路と同じである。ま
た、抵抗Ｒ2 もトリミングなどによってその抵抗値を可
変することができる。
１の電圧電流変換回路と同じ構成である。すなわち、第
２の電圧電流変換回路は、互いに特性の等しいｎｐｎ型
トランジスタＱ3 ，Ｑ4 、等しい電流を流す定電流源Ｉ
3 ，Ｉ4 、および抵抗Ｒ2 で構成されており、それら各
部間の接続は第１の電圧電流変換回路と同じである。ま
た、抵抗Ｒ2 もトリミングなどによってその抵抗値を可
変することができる。
【００２７】ここで、トランジスタＱ1 〜Ｑ4 はすべて
等しい特性であってもよいが、少なくてもトランジスタ
Ｑ1 とＱ2 、およびトランジスタＱ3 とＱ4 とがそれぞ
れ等しい特性であれば良い。また、このことは、定電流
源Ｉ1 〜Ｉ4 についても同様である。
等しい特性であってもよいが、少なくてもトランジスタ
Ｑ1 とＱ2 、およびトランジスタＱ3 とＱ4 とがそれぞ
れ等しい特性であれば良い。また、このことは、定電流
源Ｉ1 〜Ｉ4 についても同様である。
【００２８】第２の電圧電流変換回路と、カレントミラ
ー回路および第１の電圧電流変換回路との接続は、トラ
ンジスタＱ3 のコレクタがトランジスタＱ1 のコレクタ
に接続され、トランジスタＱ4 のコレクタがトランジス
タＱ2 のコレクタに接続されている。また、トランジス
タＱ1 およびＱ3 のコレクタがトランジスタＱ10のコレ
クタに接続され（第１の信号線とする）、トランジスタ
Ｑ2 およびＱ4 のコレクタがトランジスタＱ11のコレク
タに接続され（第２の信号線とする）ている。また、ト
ランジスタＱ1 およびＱ4 のベースが互いに接続され、
トランジスタＱ 2 およびＱ3 のベースが互いに接続され
ている。
ー回路および第１の電圧電流変換回路との接続は、トラ
ンジスタＱ3 のコレクタがトランジスタＱ1 のコレクタ
に接続され、トランジスタＱ4 のコレクタがトランジス
タＱ2 のコレクタに接続されている。また、トランジス
タＱ1 およびＱ3 のコレクタがトランジスタＱ10のコレ
クタに接続され（第１の信号線とする）、トランジスタ
Ｑ2 およびＱ4 のコレクタがトランジスタＱ11のコレク
タに接続され（第２の信号線とする）ている。また、ト
ランジスタＱ1 およびＱ4 のベースが互いに接続され、
トランジスタＱ 2 およびＱ3 のベースが互いに接続され
ている。
【００２９】尚、上記第１および第２の信号線は、各ト
ランジスタ間を接続する導体であれば、特に限定される
ものではなく、たとえば集積回路上の導体パターンなど
も含む。
ランジスタ間を接続する導体であれば、特に限定される
ものではなく、たとえば集積回路上の導体パターンなど
も含む。
【００３０】次に、上記構成の電圧電流変換装置の動作
を説明する。ここで、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，
およびＱ4 の相互コンダクタンスｇm1，ｇm2，ｇm3，お
よびｇm4は、抵抗Ｒ1 またはＲ2 の逆数である１／
Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比べて十分大きいものとする。また、
差動信号の一方（たとえば、正相）が入力されるトラン
ジスタＱ1 およびＱ4 のベース電位をＶ1 とし、差動信
号の他方（たとえば、逆相）が入力されるトランジスタ
Ｑ2 およびＱ3 のベース電位をＶ2 とし、Ｖ2 −Ｖ 1 ＝
Ｖinを差動信号の電位差（差動入力電圧Ｖin）とする。
さらに、差動入力電圧Ｖinに応じて出力される出力電流
Ｉout の向きが、この電圧電流変換回路から出力される
方向（図１において、矢印で示す）の場合を正方向電流
とし、この電圧電流変換回路に入力する場合を負方向電
流とする。
を説明する。ここで、トランジスタＱ1 ，Ｑ2 ，Ｑ3 ，
およびＱ4 の相互コンダクタンスｇm1，ｇm2，ｇm3，お
よびｇm4は、抵抗Ｒ1 またはＲ2 の逆数である１／
Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比べて十分大きいものとする。また、
差動信号の一方（たとえば、正相）が入力されるトラン
ジスタＱ1 およびＱ4 のベース電位をＶ1 とし、差動信
号の他方（たとえば、逆相）が入力されるトランジスタ
Ｑ2 およびＱ3 のベース電位をＶ2 とし、Ｖ2 −Ｖ 1 ＝
Ｖinを差動信号の電位差（差動入力電圧Ｖin）とする。
さらに、差動入力電圧Ｖinに応じて出力される出力電流
Ｉout の向きが、この電圧電流変換回路から出力される
方向（図１において、矢印で示す）の場合を正方向電流
とし、この電圧電流変換回路に入力する場合を負方向電
流とする。
【００３１】差動入力電圧Ｖinが、例えば正の値（Ｖ1
＜Ｖ2 ）であるときは、第１の電圧電流変換回路では、
トランジスタＱ2 に流れる電流がトランジスタＱ1 に流
れる電流よりも大きくなる。そして、トランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 には、それぞれ特性が等しい定電流源Ｉ1 ，
Ｉ2 が接続されているので、トランジスタＱ2 のエミッ
タから抵抗Ｒ1 を介して定電流源Ｉ1 に電流が流れる。
一方、第２の電圧電流変換回路では、トランジスタＱ3
に流れる電流がトランジスタＱ4 に流れる電流よりも大
きくなり、同様にして、トランジスタＱ3 のエミッタか
ら抵抗Ｒ2 を介して定電流源Ｉ4 に電流が流れる。
＜Ｖ2 ）であるときは、第１の電圧電流変換回路では、
トランジスタＱ2 に流れる電流がトランジスタＱ1 に流
れる電流よりも大きくなる。そして、トランジスタ
Ｑ1 ，Ｑ2 には、それぞれ特性が等しい定電流源Ｉ1 ，
Ｉ2 が接続されているので、トランジスタＱ2 のエミッ
タから抵抗Ｒ1 を介して定電流源Ｉ1 に電流が流れる。
一方、第２の電圧電流変換回路では、トランジスタＱ3
に流れる電流がトランジスタＱ4 に流れる電流よりも大
きくなり、同様にして、トランジスタＱ3 のエミッタか
ら抵抗Ｒ2 を介して定電流源Ｉ4 に電流が流れる。
【００３２】したがって、第１の電圧電流変換回路は、
第１の信号線を流れる電流を減少させ、第２の信号線を
流れる電流を増加させる。一方、第２の電圧電流変換回
路は、第１の信号線を流れる電流を増加させ、第２の信
号線を流れる電流を減少させる。このように、第１およ
び第２の電圧電流変換回路は、差動入力電圧Ｖinによっ
て、第１および第２の信号線に流れる電流を変化させ
る。
第１の信号線を流れる電流を減少させ、第２の信号線を
流れる電流を増加させる。一方、第２の電圧電流変換回
路は、第１の信号線を流れる電流を増加させ、第２の信
号線を流れる電流を減少させる。このように、第１およ
び第２の電圧電流変換回路は、差動入力電圧Ｖinによっ
て、第１および第２の信号線に流れる電流を変化させ
る。
【００３３】このとき、第１の信号線を流れる電流が第
２の信号線を流れる電流よりも大きければ、その電流の
差を出力電流Ｉout として矢印の方向に出力する（正方
向電流）。逆に、第１の信号線を流れる電流が第２の信
号線を流れる電流よりも少なければ、その電流の差を電
流Ｉout として入力する（負方向電流）。
２の信号線を流れる電流よりも大きければ、その電流の
差を出力電流Ｉout として矢印の方向に出力する（正方
向電流）。逆に、第１の信号線を流れる電流が第２の信
号線を流れる電流よりも少なければ、その電流の差を電
流Ｉout として入力する（負方向電流）。
【００３４】ところで、差動入力電圧Ｖinに対して、抵
抗Ｒ1 およびＲ2 を介して流れる電流の大きさ、すなわ
ち、第１および第２の信号線に流れる電流を変化させる
大きさは、トランジスタＱ1 〜Ｑ4 の相互コンダクタン
スｇm1〜ｇm4が、抵抗Ｒ1 およびＲ2 の逆数である１／
Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比べて十分に大きいという条件の基で
は、それぞれ、１／Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比例する。
抗Ｒ1 およびＲ2 を介して流れる電流の大きさ、すなわ
ち、第１および第２の信号線に流れる電流を変化させる
大きさは、トランジスタＱ1 〜Ｑ4 の相互コンダクタン
スｇm1〜ｇm4が、抵抗Ｒ1 およびＲ2 の逆数である１／
Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比べて十分に大きいという条件の基で
は、それぞれ、１／Ｒ1 ，１／Ｒ2 に比例する。
【００３５】ここで、第１および第２の電圧電流変換回
路の１／Ｒ1 ，１／Ｒ2 は、それぞれ抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 を
トリミングすることによって独立に可変することができ
る。また、第１および第２の電圧電流変換回路は、差動
入力電圧Ｖinに対して逆特性を有しているので、差動入
力電圧Ｖinと出力電流Ｉout とを以下の式で近似するこ
とができる。
路の１／Ｒ1 ，１／Ｒ2 は、それぞれ抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 を
トリミングすることによって独立に可変することができ
る。また、第１および第２の電圧電流変換回路は、差動
入力電圧Ｖinに対して逆特性を有しているので、差動入
力電圧Ｖinと出力電流Ｉout とを以下の式で近似するこ
とができる。
【００３６】 Ｉout ＝（ｋ1 −ｋ2 ）・Ｖin ・・・・（２） （ただし、ｋ1 ＝１／Ｒ1 ，ｋ2 ＝１／Ｒ2 としてい
る）上記（２）式において、ｋ1 ，ｋ2 がとりうる範囲
は、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の初期値（トリミング前の抵抗値）
をそれぞれＲa ，Ｒb とすると、０≦ｋ1 ≦１／Ｒ a お
よび０≦ｋ2 ≦１／Ｒb である。
る）上記（２）式において、ｋ1 ，ｋ2 がとりうる範囲
は、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の初期値（トリミング前の抵抗値）
をそれぞれＲa ，Ｒb とすると、０≦ｋ1 ≦１／Ｒ a お
よび０≦ｋ2 ≦１／Ｒb である。
【００３７】したがって、差動入力電圧Ｖinと出力電流
Ｉout との間の比例係数を正の値としたいとき、すなわ
ち、正の値の差動入力電圧Ｖin（Ｖ1 ＜Ｖ2 ）に対して
正方向の出力電流Ｉout （電流の出力）を得たいとき、
抵抗Ｒ2 をトリミングしてその抵抗値を大きくし、ｋ1
＞ｋ2 とすればよい。一方、差動入力電圧Ｖinと出力電
流Ｉout との間の比例係数を負の値としたいとき、すな
わち、正の値の差動入力電圧Ｖinに対して負方向の出力
電流Ｉout （電流の入力）を得たいとき、抵抗Ｒ1 をト
リミングしてその抵抗値を大きくし、ｋ1 ＜ｋ2 とすれ
ばよい。
Ｉout との間の比例係数を正の値としたいとき、すなわ
ち、正の値の差動入力電圧Ｖin（Ｖ1 ＜Ｖ2 ）に対して
正方向の出力電流Ｉout （電流の出力）を得たいとき、
抵抗Ｒ2 をトリミングしてその抵抗値を大きくし、ｋ1
＞ｋ2 とすればよい。一方、差動入力電圧Ｖinと出力電
流Ｉout との間の比例係数を負の値としたいとき、すな
わち、正の値の差動入力電圧Ｖinに対して負方向の出力
電流Ｉout （電流の入力）を得たいとき、抵抗Ｒ1 をト
リミングしてその抵抗値を大きくし、ｋ1 ＜ｋ2 とすれ
ばよい。
【００３８】尚、本発明の電圧電流変換装置は、図１の
構成に限定されるものではなく、差動入力電圧をその電
圧に比例した電流に変換する電圧電流変換回路を、その
変換される電流の特性が互いに逆になるように２つ接続
し、それら２つの電圧電流変換回路によって変換された
電流の和を、上記差動入力電圧に対する出力電流とする
構成であればよい。例えば、差動電圧を入力してその差
動電圧をその差動電圧と比例した電流に変換する第３の
電圧電流変換回路と、上記差動電圧を入力してその差動
電圧をその差動電圧と比例しかつ上記第３の電圧電流変
換回路と逆方向の電流に変換する第４の電圧電流変換回
路とを接続し、上記第３および第４の電圧電流変換回路
によって変換された各電流の和を、差動入力電圧に対す
る出力電流としても良い。
構成に限定されるものではなく、差動入力電圧をその電
圧に比例した電流に変換する電圧電流変換回路を、その
変換される電流の特性が互いに逆になるように２つ接続
し、それら２つの電圧電流変換回路によって変換された
電流の和を、上記差動入力電圧に対する出力電流とする
構成であればよい。例えば、差動電圧を入力してその差
動電圧をその差動電圧と比例した電流に変換する第３の
電圧電流変換回路と、上記差動電圧を入力してその差動
電圧をその差動電圧と比例しかつ上記第３の電圧電流変
換回路と逆方向の電流に変換する第４の電圧電流変換回
路とを接続し、上記第３および第４の電圧電流変換回路
によって変換された各電流の和を、差動入力電圧に対す
る出力電流としても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
差動入力電圧を電流に変換する第１および第２の電圧電
流変換回路を、その変換される電流の特性が互いに逆に
なるように接続しているので、第１または第２の電圧電
流変換回路において、差動入力電圧とその変換させる電
流との間の係数を独立に調整することによって、上記差
動入力電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電
流、あるいは０にする調整を容易に行うことができる。
差動入力電圧を電流に変換する第１および第２の電圧電
流変換回路を、その変換される電流の特性が互いに逆に
なるように接続しているので、第１または第２の電圧電
流変換回路において、差動入力電圧とその変換させる電
流との間の係数を独立に調整することによって、上記差
動入力電圧に対する出力電流を、正方向電流、負方向電
流、あるいは０にする調整を容易に行うことができる。
【図１】本発明の一実施例の電圧電流変換装置の回路図
である。
である。
【図２】従来の電圧電流変換装置の回路図である。
Ｑ1 〜Ｑ4 ｎｐｎトランジスタ Ｑ10，Ｑ11 ｐｎｐトランジスタ Ｉ1 〜Ｉ4 定電流源 Ｒ1 ，Ｒ2 抵抗
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の信号線および第２の信号線にそれ
ぞれ等しい電流を供給する等電流供給回路と、 前記第１の信号線に接続し差動信号の一方を受信する第
１の受信手段と、前記第２の信号線に接続し前記差動信
号の他方を受信する第２の受信手段とを有し、前記第１
および第２の受信手段が受信した差動信号をその差動電
圧に比例した電流に変換し、その電流に応じて前記第１
および第２の信号線に流れる電流をそれぞれ変化させる
第１の電圧電流変換回路と、 前記第１の信号線に接続し前記差動信号の前記他方を受
信する第３の受信手段と、前記第２の信号線に接続し前
記差動信号の前記一方を受信する第４の受信手段とを有
し、前記第３および第４の受信手段が受信した差動信号
をその差動電圧に比例する電流に変換し、その電流に応
じて前記第１および第２の信号線に流れる電流をそれぞ
れ変化させる第２の電圧電流変換回路とからなり、 前記第１および第２の信号線を流れる電流の差を出力電
流とすることを特徴とする電圧電流変換装置。 - 【請求項２】 前記第１および第２の電圧電流変換回路
は、それぞれ、入力する差動信号の差動電圧と該差動電
圧に比例する電流との間の比例係数を調整する抵抗を有
することを特徴とする請求項１記載の電圧電流変換装
置。 - 【請求項３】 差動電圧を入力し、該差動電圧を該差動
電圧と比例した電流に変換する第３の電圧電流変換回路
と、 前記差動電圧を入力し、該差動電圧を該差動電圧と比例
しかつ前記第３の電圧電流変換回路と逆方向の電流に変
換する第４の電圧電流変換回路とからなり、 前記第３および第４の電圧電流変換回路によって変換さ
れた各電流の和を出力電流とすることを特徴とする電圧
電流変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173921A JPH0730341A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 電圧電流変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173921A JPH0730341A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 電圧電流変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730341A true JPH0730341A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15969549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173921A Withdrawn JPH0730341A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 電圧電流変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022445A1 (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Differential voltage-to-current converter |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP5173921A patent/JPH0730341A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022445A1 (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Differential voltage-to-current converter |
| US6219261B1 (en) | 1997-10-23 | 2001-04-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Differential voltage-to-current converter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |