JPH0758562A - コントロール電流生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、従来に比して自由度の高いコントロ
ール電流を発生することができるコントロール電流生成
回路を実現する。 【構成】互いにしきい値電圧が異なり、かつ電流増加率
が異なる複数の電流を足し合わせ、この電流をコントロ
ール電流に用いる。従つてコントロール電流の屈曲点は
加算される各電流のしきい値電圧や電流増加率によつて
設定され、任意の特性曲線を描く自由度の高いコントロ
ール電流を容易に得ることができる。

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５） 発明が解決しようとする課題（図６） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図２） 実施例（図１〜図４） （１）第１の実施例（図１及び図２） （１−１−１）全体構成（図１） （１−１−２）加算用電流源１１の構成（図１） （１−１−３）減算用電流源１２の構成（図１） （１−１−４）上限設定部１３の構成（図１） （１−２）動作及び効果（図２） （２）第２の実施例（図２及び図３） （２−１−１）全体構成（図３） （２−１−２）加算用電流源３１及び減算用電流源３２
の構成（図３） （２−２）動作及び効果（図２） （３）他の実施例（図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はコントロール電流生成回
路に関し、例えばオーデイオ機器における音量調整用の
コントロール電流生成回路に適用して好適なものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の回路には図５に示すよう
な電流出力回路１が用いられている。この電流出力回路
１は入力段２および出力段３の２段の差動増幅回路でな
り、入力段２の差動出力を出力段３において電圧電流変
換し、コントロール電流ｉ_CONTとして出力するようにな
されている。この例の場合、入力段２の差動対はＰＮＰ
型トランジスタＰ₁ 及びＰ₂ によつて構成されている。
このうちトランジスタＰ₁ には差動入力として入力電圧
Ｖ_INと基準電圧Ｖ₁ とを分圧抵抗Ｒ₁ 及びＲ₂ によつて
分圧したコントロール電圧Ｖ_CONTが与えられ、他方のト
ランジスタＰ₂ には差動入力として基準電圧Ｖ₁ が与え
られている。この基準電圧Ｖ₁ がコントロール電圧Ｖ
_CONTのセンター値となる。

【０００４】ここでトランジスタＰ₁ 及びＰ₂ は定電流
源２Ａ及び２Ｂより供給される一定電流Ｉ₀ を各エミツ
タに接続された入力抵抗Ｒ_INを介して分流し、差動入力
の差分ΔＶ_INに応じたコレクタ電流をコレクタ側に接続
されたダイオードＤ１及びＤ２に供給するようになされ
ている。すなわちコントロール電圧Ｖ_CONTの値が基準電
圧Ｖ₁ に比して低い場合にはダイオードＤ１に流れるコ
レクタ電流を増加させ、反対にコントロール電圧Ｖ_CONT
の値が基準電圧Ｖ₁ に比して高い場合にはダイオードＤ
２に流れるコレクタ電流を増加させるようになされてい
る。これよりダイオードＤ１及びＤ２にはコントロール
電圧Ｖ_CONTに応じた電位差を有する差動出力が発生され
る。

【０００５】一方、出力段３の差動対は共通エミツタ１
個のに定電流源３Ａが接続されたＮＰＮ型のトランジス
タＱ₁ 及びＱ₂ によつて構成されている。トランジスタ
Ｑ₁及びＱ₂ は定電流源３Ａに引き込まれる一定電流Ｉ
₁ を差動出力に応じて分流し、コレクタ電流としてそれ
ぞれ引き込むようになされている。このうちトランジス
タＱ₂ のコレクタには電流源３Ｂが接続されており、電
流源３Ｂに対してカレントミラー接続された電流源３Ｃ
に電流源３Ｂに流れる電流と同じ大きさの電流を折り返
すようになされている。この電流源３Ｃに流れる電流が
コントロール電流ｉ_CONTとして出力端より出力される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このコントロール電流
ｉ_CONTとコントロール電圧Ｖ_CONTをそれぞれ縦軸および
横軸にとつて表すと入出力特性は図６に示すようにな
る。このうちコントロール電流ｉ_CONTが線形に変化する
のはコントロール電圧Ｖ_CONTが基準電圧Ｖ₁ を中心に入
力ダイナミツクレンジ（＝Ｉ₀ ・Ｒ_IN）の範囲で増減す
る場合であり、この範囲の外側（電圧がしきい値Ｖ
_L （＝Ｖ₁ −Ｉ₀ ・Ｒ_IN）より低い場合及びしきい値Ｖ
_H （Ｖ₁ ＋Ｉ₀ ・Ｒ_IN）より高い場合をいい、以下不感
帯という）ではコントロール電流ｉ_CONTは０又はＩ₁ と
一定値になる。

【０００７】このように電流出力回路１にはコントロー
ル電流ｉ_CONTに対して不感帯が設定されている。因に線
形に変化するコントロール電流ｉ_CONTの傾きＫは一定電
流Ｉ₁ を入力ダイナミツクレンジの２倍で割つた値であ
り、次式

【数１】 によつて与えられる。

【０００８】ところが（１）式からも分かるように、こ
の種の電流出力回路１から出力されるコントロール電流
ｉ_CONTの傾きＫは一定の傾きしか設定することができ
ず、コントロール電流ｉ_CONTの可変範囲内に屈曲点を設
定することはできなかつた。すなわち入力ダイナミツク
レンジの範囲内で出力電流の増加率が変わるようなコン
トロール電流ｉ_CONTを出力させることはできなかつた。
このためコントロール電流ｉ_CONTによる制御に限界があ
つた。また不感帯はコントロール電圧Ｖ_CONTの制御範囲
（０〜Ｖ_CC）から入力ダイナミツクレンジを除いた範囲
によつて定まるため上下いずれか一方の不感帯が設定さ
れると他方の不感帯は一意に決定され、不感帯の範囲を
独立に制御することはできなかつた。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、コントロール電流ｉ_CONTの可変範囲内において屈曲
点や増加率を任意に設定することができるコントロール
電流生成回路を提案しようとするものである。

【００１０】

【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、それぞれ互いに異なるしきい値電
圧Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）を境に異なる増加率によつ
て電流Ｉ_A1、Ｉ_A2……Ｉ_Anを流す第１の電流源を複数有
する加算電流発生手段１１と、加算電流発生手段１１か
ら供給される複数の電流Ｉ_A1、Ｉ_A2……Ｉ_Anを足し合わ
せる第１の電流加算手段１４とを設けるようにする。

【００１１】

【作用】第１の電流加算手段１４に流れる第１の加算電
流２Ｉ₀ はそれぞれしきい値電圧Ｖ_1k（ｋ＝１、２……
ｎ）及び電流増加率が異なる複数の電流Ｉ_A1、Ｉ_A2……
Ｉ_Anを足し合わせた電流である。従つて制御電圧Ｖ_CONT
が各しきい値電圧Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）を越えるご
とに第１の加算電流２Ｉ₀ の電流増加率は変化する。こ
の結果、任意の電圧を境に電流増加率が変化する（すな
わち屈曲点を複数有する）第１の加算電流２Ｉ₀ を形成
することができる。この第１の加算電流２Ｉ₀ をコント
ロール電流Ｉ_CONTとして出力することにより従来に比し
てコントロール電流の出力特性を自由に設定することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１３】（１）第１の実施例 （１−１−１）全体構成 図１において１０は全体としてオーデイオ機器における
ボリユームコントロール電流生成回路を示し、電流変化
量の異なる複数の要素電流Ｉ_A1〜Ｉ_An、Ｉ_B1〜Ｉ_Bmを加
減算することにより複数の屈曲点を有する自由形状のコ
ントロール電流Ｉ_CONTを出力できるようになされてい
る。このボリユームコントロール電流生成回路１０は、
加算用電流源１１と減算用電流源１２と上限設定部１３
とによつて構成されており、加算用電流源１１において
発生された加算電流２Ｉ₀ から減算用電流源１２におい
て発生された減算電流２Ｉ₁ を差し引くことによりコン
トロール電流Ｉ_CONTを生成するようになされている。

【００１４】（１−１−２）加算用電流源１１の構成 加算用電流源１１は、不感帯からの立ち上がり電圧及び
電流増加率がそれぞれ異なる複数の要素電流Ｉ_A1、Ｉ_A2
……Ｉ_Anを加算し、加算値を加算電流２Ｉ₀ （＝Ｉ_A1＋
Ｉ_A2＋……＋Ｉ_An）として電流源１４より引き込むよう
になされている。この加算用電流源１１は各要素電流Ｉ
_A1、Ｉ_A2……Ｉ_Anを発生するｎ個の要素電流源によつて
構成されており、入力電圧Ｖ_INを分圧抵抗Ｒ₉ 及びＲ₁₀
によつて分圧したコントロール電圧Ｖ_CONTを並列に入力
するようになされている。

【００１５】各要素電流源は、コントロール電圧Ｖ_CONT
を非反転入力端に入力する演算増幅器Ａ１、Ａ２……Ａ
ｎとその出力端に接続されたＮＰＮ型トランジスタ
Ｑ₁₁、Ｑ₁₂……Ｑ_1nとによつて構成されている。各トラ
ンジスタＱ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）は、対応する演算増
幅器Ａｋ（ｋ＝１、２……ｎ）の出力をエミツタを介し
て反転入力端に帰還するようになされている。これによ
りトランジスタＱ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）のエミツタ電
位Ｖ_EQkはコントロール電圧Ｖ_CONTと等しくなり、その
電圧値は、次式

【数２】 によつて与えることができる。

【００１６】またトランジスタＱ_1k（ｋ＝１、２……
ｎ）の各エミツタには抵抗Ｒ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）と
電圧源Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）が直列接続されてい
る。各電圧源Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）の電圧値は各要
素電流源の立ち上がり電圧に相当する。すなわちエミツ
タ電位Ｖ_EQk が電圧源Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）の電圧
値より小さい間は要素電流Ｉ_k （ｋ＝１、２……ｎ）は
流れず、エミツタ電位Ｖ_EQk が電圧源Ｖ_1k（ｋ＝１、２
……ｎ）の電圧値より大きくなると要素電流Ｉ_k （ｋ＝
１、２……ｎ）が流れるようになされている。

【００１７】このとき抵抗Ｒ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）に
流れる要素電流Ｉ_Ak（ｋ＝１、２……ｎ）の電流値はそ
れぞれ、次式

【数３】 によつて与えられる。従つて各要素電流Ｉ_Ak（ｋ＝１、
２……ｎ）のコントロール電圧Ｖ_CONTに対する電流増加
率は各抵抗値の逆数（すなわち１／Ｒ_1k）によつて定ま
ることが分かる。

【００１８】以上より各要素電流源に引き込まれる要素
電流Ｉ_Akの立ち上がり電圧Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）及
びその電流増加率は電圧源Ｖ_1k及び抵抗Ｒ_1k（ｋ＝１、
２……ｎ）の組み合わせによつて任意に設定できること
が分かる。

【００１９】（１−１−３）減算用電流源１２の構成 減算用電流源１２は加算電流源１１と同様の構成を有
し、不感帯からの立ち上がり電圧及び電流増加率がそれ
ぞれ任意に設定されている複数の要素電流源を有してい
る。減算用電流源には各要素電流源から出力された要素
電流Ｉ_B1、Ｉ_B2……Ｉ_Bmを加算し、減算結果を減算電流
２Ｉ₁ （＝Ｉ_B1＋Ｉ_B2＋……＋Ｉ_Bm）として電流源１５
から出力される出力電流より減算するようになされてい
る。ここで電流源１５は電流源１４に対してカレントミ
ラー接続されており、電流源１５によつて折り返された
加算電流２Ｉ₀ から減算電流２Ｉ₁ を差し引いた差電流
２Ｉ₀'を上限設定部１３に与えるようになされている。

【００２０】この減算用電流源１２も各要素電流Ｉ_B1、
Ｉ_B2……Ｉ_Bnを発生するｍ個の要素電流源に入力電圧Ｖ
_INを分圧抵抗Ｒ₉ 及びＲ₁₀によつて分圧したコントロー
ル電圧Ｖ_CONTを並列に入力するようになされている。各
要素電流源は、コントロール電圧Ｖ_CONTをそれぞれ演算
増幅器Ｂ１、Ｂ２……Ｂｎの非反転入力端に入力し、そ
の出力端に接続されたＮＰＮ型トランジスタＱ₂₁、Ｑ₂₂
……Ｑ_2m介してエミツタ電位Ｖ_EQk を反転入力端に帰還
するようになされている。

【００２１】この場合にもトランジスタＱ_2kのエミツタ
に接続された抵抗Ｒ_2kに流れる要素電流Ｉ_Bkの電流値は
電圧源Ｖ_2kの電圧値を用いて、次式

【数４】 によつて与えることができる。

【００２２】（１−１−４）上限設定部１３の構成 ところがこのように加算用電流源１１によつて発生され
た加算電流２Ｉ₀ から減算電流源１２によつて発生され
た減算電流２Ｉ₁ を単に差し引いただけではコントロー
ル電流Ｉ_CONTの上限レベルを設定することができないた
め上限設定部１３によつてコントロール電流Ｉ_CONTが上
限レベル以上にならないように設定している。上限設定
部１３は加算電流２Ｉ₀ から減算電流２Ｉ₁ を差し引い
た差電流２Ｉ₀'を電流値の等しい２つの分流電流Ｉ₀'に
分流し、上限レベルを設定する基準電流Ｉ_REF と比較す
ることにより分流電流Ｉ₀'をコントロール電流Ｉ_CONTと
して出力するか基準電流Ｉ_REF をコントロール電流Ｉ
_CONTとして出力するかを切り換えるようになされてい
る。

【００２３】まず２つの分流電流Ｉ₀'の生成を説明す
る。差電流２Ｉ₀'の分流にはカレントミラー接続された
ＰＮＰ型トランジスタＰ₁₁、Ｐ₁₂及びＰ₁₃が用いられ
る。このうち電流源１４と加算用電流源１１との間に接
続されるトランジスタＰ₁₁は他の２つのトランジスタＰ
₁₂及びＰ₁₃のエミツタ面積に比して２倍のエミツタ面積
を有している。これに対してトランジスタＰ₁₂及びＰ₁₃
はそれぞれ同面積のエミツタ面積を有するため各コレク
タに接続された減算器１６及び１７には差電流２Ｉ₀'を
２分した分流電流Ｉ₀'が与えられるようになされてい
る。

【００２４】２つの減算器１６及び１７のうち減算器１
６は分流電流Ｉ₀'と基準電流Ｉ_REFとの大小関係の比較
に用いられるようになされている。減算器１６は電流源
１８に対してカレントミラー接続された電流源１９によ
つて折り返された基準電流Ｉ_REF と分流電流Ｉ₀'との差
をとり、分流電流Ｉ₀'から基準電流Ｉ_REF を差し引いた
大きさの電流を電流源２０に流し込むようになされてい
る。従つて電流源２０に流し込まれる電流値は、分流電
流Ｉ₀'が基準電流Ｉ_REF を越えない場合には０であるの
に対し、分流電流Ｉ₀'が基準電流Ｉ_REF を越えた場合に
は、次式

【数５】 で与えられる減算出力Ｉ_COMPが流れる。

【００２５】一方、減算器１７は減算器１６の減算結果
に基づいてコントロール電流Ｉ_CONTの上限を実際にクリ
ツプするようになされている。すなわち減算器１７は電
流源２０に対してカレントミラー接続された電流源２１
によつて折り返された減算出力Ｉ_COMPを分流電流Ｉ₀'か
ら減算し、これを電流源２２に流し込むようになされて
いる。

【００２６】このとき電流源２２より電流源２３に折り
返される電流値Ｉは、次式

【数６】 によつて与えられる。従つて分流電流Ｉ₀'が基準電流Ｉ
_REF を越えない場合には減算出力Ｉ_COMPが０であること
により電流値Ｉは分流電流Ｉ₀'に一致し、分流電流Ｉ₀'
が基準電流Ｉ_REF を越えた場合には（４）式を（５）式
に代入すれば分かるように基準電流Ｉ_REF が出力される
ことになる。

【００２７】この結果、電流源２３に対して直列接続さ
れた電流源２４によつて電流源２５に折り返されるコン
トロール電流Ｉ_CONTの値は分流電流Ｉ₀ 又は基準電流Ｉ
_REFに制御されるようになされている。

【００２８】（１−２）動作及び効果 以上の構成において、ボリユームコントロール電流生成
回路１０によるコントロール電流Ｉ_CONTの出力を図２を
用いて説明する。ここで加算用電流源１１は第１及び第
２の２個の要素電流源によつて構成されるものとし、図
２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の要素電圧源の
立ち上がり電圧を設定する電圧源Ｖ₁₁の電圧値は第２の
要素電流源の立ち上がり電圧を設定する電圧源Ｖ₁₂の電
圧値に比して小さいものとする。

【００２９】一方、減算用電流源１２は１個の要素電流
源によつて構成されているものとし、図２（Ｃ）に示す
ように、立ち上がり電圧を設定する電圧源Ｖ₂₁の電圧値
は加算用電流源１１の電圧源Ｖ₁₁及びＶ₁₂のいづれに対
しても大きいものとする。また加算用電流源１１におけ
る第１の要素電流源が引き込む要素電流Ｉ_A1の傾きは第
２の要素電流源が引き込む要素電流Ｉ_A2の傾きに比して
小さいものとし、減算用電流源１２が引き込む要素電流
Ｉ_B1（すなわち減算電流２Ｉ₁ ）の傾きは第２の要素電
流源が引き込む要素電流Ｉ_A2の傾きに比してやや小さい
ものとする。

【００３０】まず入力電圧Ｖ_INを０〔Ｖ〕とし、コント
ロール電圧Ｖ_CONTを０〔Ｖ〕に設定する。このとき各電
流源要素の演算増幅器Ａ１、Ａ２及びＢ１の出力端に接
続されたトランジスタＱ₁₁、Ｑ₁₂及びＱ₂₁のエミツタ電
圧Ｖ_EQ11、Ｖ_EQ12及びＶ_EQ21はいずれも０〔Ｖ〕であ
り、要素電流Ｉ_A1、Ｉ_A2及びＩ_B1は流れない。従つて加
算電流２Ｉ₀ も減算電流２Ｉ₁ も共に０となり、このと
き電流源２５から出力されるコントロール電流Ｉ_CONTの
電流値は０となる。

【００３１】次にコントロール電圧Ｖ_CONTの電圧値を徐
々に増加させる。コントロール電圧Ｖ_CONTの電圧値が電
圧源Ｖ₁₁を越えるまでは、電流要素Ｉ_A1、Ｉ_A2及びＩ_B1
はいずれも０であるためコントロール電流Ｉ_CONTは０の
ままである。やがてコントロール電圧Ｖ_CONTが電圧源Ｖ
₁₁を越えると、加算用電流源１１の第１の電流源要素が
動作し始め、この電流Ｉ_A1が加算電流２Ｉ₀ として電流
源１４に流れ始める。

【００３２】このとき他の要素電流源は動作していない
ため上限設定部１３には差電流２Ｉ₀'として電流Ｉ_A1が
与えられる。この電流Ｉ_A1は分流用のトランジスタ
Ｐ₁₂、Ｐ₁₃によつて半分に分流される。従つて分流電流
Ｉ₀'の電流値はＩ_A1／２となる。この電流値は基準電流
Ｉ_REF （図２（Ｅ))に比して小さいため、コントロール
電流Ｉ_CONTとして分流電流Ｉ₀'（＝Ｉ_A1／２）が出力さ
れることになる。

【００３３】この状態はコントロール電圧Ｖ_CONTの電圧
値が次の電圧源Ｖ₁₂の電圧値を越えるまで継続される。
やがてコントロール電圧Ｖ_CONTの電圧値が電圧源Ｖ₁₂の
電圧値を越えると、加算用電流源１１の２つの電流源要
素が同時に動作状態になる。これにより加算用電流源１
１から出力される加算電流２Ｉ₀ はこれまで流れていた
第１の電流Ｉ_A1に加えて第２の電流Ｉ_A2を加えた電流値
となる。

【００３４】一方、減算用電流源１２は未だ動作してい
ないためこの２つの電流Ｉ_A1及びＩ_A2を加算した電流の
半分の大きさの電流（Ｉ_A1＋Ｉ_A2）／２が分流電流Ｉ₀'
となり、図２（Ｄ）に示すように、この電圧値Ｖ₁₂を境
に分流電流Ｉ₀'の傾きは大きくなる。この際における分
流電流Ｉ₀'は基準電流Ｉ_REF （図２（Ｅ))に比して小さ
いため、コントロール電流Ｉ_CONTとして分流電流Ｉ₀'
（＝（Ｉ_A1＋Ｉ_A2）／２）がそのまま出力される。

【００３５】その後も入力電圧Ｖ_INの電圧値が大きくな
るに従つてコントロール電流Ｉ_CONTは増加し、やがてコ
ントロール電圧Ｖ_CONTの電圧値が電圧源Ｖ₂₁を越えた時
点で減算用電流源１２の要素電流源が新たに動作を開始
する。これと共に減算用電流源１２は、図２（Ｃ）に示
すように、所定の傾きを有する要素電流Ｉ_B1を減算電流
２Ｉ₁ として引き込み始める。これにより分流用のトラ
ンジスタＰ₁₂及びＰ₁₃には加算電流２Ｉ₀ から減算電流
２Ｉ₁ 分を差し引いた差電流２Ｉ₀'が供給されることに
なる。

【００３６】コントロール電圧Ｖ_CONTが電圧値Ｖ₁₂を越
えた後の加算電流２Ｉ₀ はそれまでと同じ割合で増加し
ているのであるが減算電流２Ｉ₁ によつて電流量の増加
が抑制されるため、実際にトランジスタＰ₁₂及びＰ₁₃に
引き込まれる分流電流Ｉ₀'の増加率は減少し、図２
（Ｄ）に示すように、第２番目の屈曲点が生じることに
なる。この場合も分流電流Ｉ₀'が基準電流Ｉ_REF に比し
て小さいため、最終段の電流源２５からはコントロール
電流Ｉ_CONTとして分流電流Ｉ₀'（＝（Ｉ_A1＋Ｉ_A2−
Ｉ_B1）／２）がそのまま出力される。

【００３７】例えば基準電流Ｉ_REF の電流値を50〔μ
Ａ〕とし、このときにおける分流電流Ｉ₀'の電流値を40
〔μＡ〕とすると、減算器１６に流れ込む電流量よりも
電流源１９が引きだそうとする電流量が大きいため減算
結果に当たる電流が流れる電流源２０に流れる電流量は
0〔μＡ〕となる。従つて一方の減算器１７に流し込ま
れる分流電流Ｉ₀'がそのまま電流源２２、２３、２４及
び２５によつて折り返され、コントロール電流Ｉ_CONTと
して50〔μＡ〕の電流が出力されることになる。

【００３８】この後も図２（Ｄ）に示すように、コント
ロール電圧Ｖ_CONTが増加するに伴つて分流電流Ｉ₀'の電
流値も一定の割合で増加し続け、コントロール電流Ｉ
_CONTも同様に増加する。やがて分流電流Ｉ₀'の電流値は
基準電流Ｉ_REF の電流値の大きさに達するが、図２
（Ｆ）に示すように、この電流値を境に最終段の電流源
２５から出力されるコントロール電流Ｉ_CONTの電流値は
一定値のまま増加しなくなる。

【００３９】これは分流電流Ｉ₀'として75〔μＡ〕の電
流が流れる場合を例に説明すると次にようになる。この
場合、減算器１６に接続される電流源２０には基準電流
Ｉ_REF の電流値50〔μＡ〕を越える余分な電流分、すな
わち25〔μＡ〕の電流が流れることになる。この電流源
２０はカレントミラー接続された電流源２１によつて減
算結果に相当する電流分を折り返し、もう一つの減算器
１７に流し込まれる分流電流Ｉ₀'から25〔μＡ〕の電流
を差し引く。これにより減算器１７の減算結果である電
流の電流値は常に基準電流Ｉ_REF と同じ大きさの電流値
50〔μＡ〕に一致するのである。

【００４０】以上の構成によれば、それぞれ異なるしき
い値電圧Ｖ₁₁、Ｖ₁₂及びＶ₂₁を境に異なる増加率で流れ
る加算用の要素電流Ｉ_A1、Ｉ_A2と減算用の要素電流Ｉ_B1
とを加減算してコントロール電流Ｉ_CONTを生成すること
により、線形に変化するコントロール電圧Ｖ_CONTに対し
てしきい値電圧Ｖ₁₂、Ｖ₂₁を境に増加率が変化するコン
トロール電流Ｉ_CONTを得ることができる。このコントロ
ール電流Ｉ_CONTをオーデイオシステムにおけるボリユー
ムのコントロール電流に用いればオーデイオ信号の再現
力を一段と高めることができる。

【００４１】また加算用の要素電流Ｉ_A1、Ｉ_A2と減算用
の要素電流Ｉ_B1との加減算結果で与えられる分流電流Ｉ
₀'を基準電流Ｉ_REF と比較し、分流電流Ｉ₀'が基準電流
Ｉ_REF より小さい場合には分流電流Ｉ₀'をコントロール
電流Ｉ_CONTとして出力し、また分流電流Ｉ₀'が基準電流
Ｉ_REF より大きい場合には基準電流Ｉ_REF をコントロー
ル電流Ｉ_CONTとして出力するようにしたことにより、基
準電流Ｉ_REF を増減するだけでコントロール電流Ｉ_CONT
の上限を自由に設定することができる。このようにコン
トロール電流Ｉ_CONTの上限及び下限は基準電流Ｉ_REF 及
び最小のしきい値電圧Ｖ₁₁によつて独立に設定できるた
め、コントロール電流Ｉ_CONTの調整を従来に比して一段
と容易にすることができる。

【００４２】（２）第２の実施例 （２−１−１）全体構成 図１との対応部分に同一符号を付して示す図３におい
て、３０は全体としてボリユームコントロール電流生成
回路を示し、加算用電流源１１及び減算用電流源１２に
代えて加算用電流源３１及び減算用電流源３２を用いる
ことを除いてほぼ同様の構成を有している。

【００４３】このボリユームコントロール電流生成回路
３０は加算用電流源１１及び減算用電流源１２にそれぞ
れ内蔵されていた帰還用のｎ個の演算増幅器Ａ１、Ａ２
……Ａｎとｍ個の演算増幅器Ｂ１、Ｂ２……Ｂｍの計ｎ
＋ｍ個の演算増幅器を１個の演算増幅器Ａ３１によつて
代用するもので、一段と小さい回路構成を実現できるも
のである。

【００４４】（２−１−２）加算用電流源３１及び減算
用電流源３２の構成 この実施例の場合、加算用電流源３１を構成するｎ個の
トランジスタＱ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）のベースに演算
増幅器Ａ３１の出力端が接続されている。各トランジス
タＱ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）のエミツタにはｎ個の要素
電流Ｉ_Ak（ｋ＝１、２……ｎ）におけるしきい値電圧を
定める電圧源Ｖ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）と電流増加率を
設定する抵抗Ｒ_1k（ｋ＝１、２……ｎ）とがそれぞれ接
続されている。各要素電流源は各トランジスタＱ_1k（ｋ
＝１、２……ｎ）のエミツタ電位がしきい値電圧を越え
た順に要素電流Ｉ_Ak（ｋ＝１、２……ｎ）を共通に接続
されたコレクタを介して引き込むようになされている。

【００４５】一方、減算用電流源３２の場合も加算用電
流源３１の場合と同様、減算用電流源３２を構成するｍ
個のトランジスタＱ_2k（ｋ＝１、２……ｍ）のベースに
演算増幅器Ａ３１の出力端が接続されている。各トラン
ジスタＱ_2k（ｋ＝１、２……ｍ）のエミツタにはｍ個の
要素電流Ｉ_Bk（ｋ＝１、２……ｍ）におけるしきい値電
圧を定める電圧源Ｖ_2k（ｋ＝１、２……ｍ）と電流増加
率を設定する抵抗Ｒ_2k（ｋ＝１、２……ｍ）とがそれぞ
れ接続されている。そして各要素電流源は各トランジス
タＱ_2k（ｋ＝１、２……ｍ）のエミツタ電位がしきい値
電圧を越えた順に要素電流Ｉ_Bk（ｋ＝１、２……ｍ）を
共通に接続されたコレクタを介して引き込むようになさ
れている。

【００４６】（２−２）動作及び効果 以上の構成において、ボリユームコントロール電流生成
回路３０によるコントロール電流Ｉ_CONTの出力を説明す
る。この実施例の場合にも、コントロール電圧Ｖ_CONTが
しきい値電圧Ｖ₁₁、Ｖ₁₂……を順に越えるごとに加算用
電流源３１を構成するｎ個の電流源要素が順に動作を開
始する。そして各電流源要素に引き込まれる要素電流Ｉ
_A1、Ｉ_A2……を加算した電流値の加算電流２Ｉ₀ が電流
源１４より電流源１５を介して折り返され、上限設定部
１３へと与えられる。

【００４７】同様にコントロール電圧Ｖ_CONTがしきい値
電圧Ｖ₂₁、Ｖ₂₂……を順に越えるごとに加算用電流源３
２を構成するｍ個の電流源要素が順に動作を開始する。
そしてその都度、各電流源要素に引き込まれる要素電流
Ｉ_B1、Ｉ_B2……の合計値が減算電流２Ｉ₁ として加算電
流２Ｉ₀ から引き出され、差電流２Ｉ₀'として上限設定
部１３に入力されることになる。この結果、差電流２Ｉ
₀'の半分の大きさの分流電流Ｉ₀'がコントロール電流Ｉ
_CONTとして電流源２５から出力される。

【００４８】以上の構成によれば、複数の屈曲点を有す
るコントロール電流Ｉ_CONTを出力することができるボリ
ユームコントロール電流生成回路３０を第１の実施例に
示すボリユームコントロール電流生成回路１０に比して
小さい回路構成により実現することができる。

【００４９】（３）他の実施例 なお上述の実施例においては、しきい値電圧を電圧源Ｖ
₁₁〜Ｖ_1n及びＶ₂₁〜Ｖ_2mによつて設定する場合について
述べたが、本発明はこれに代え、しきい値電圧を図４に
示すようにロジツク電圧ＤＶ_CCにより発生させても良
い。

【００５０】すなわち接地電位ＧＮＤとロジツク電圧Ｄ
Ｖ_CCとの間に直列接続された分圧用の抵抗Ｒ_ij1 及びＲ
_ij2 （ｉ＝１、ｊ＝１〜ｎ又はｉ＝２、ｊ＝１〜ｍ）の
接続中点にしきい値電位を発生させても良い。このとき
不感帯からの立ち上がり電位Ｖ_ij（ｉ＝１、ｊ＝１〜ｎ
又はｉ＝２、ｊ＝１〜ｍ）は、次式

【数７】 によつて得ることができる。

【００５１】また単位電流源に流れる要素電流の傾きを
決定する各抵抗Ｒ₁₁〜Ｒ_1n及びＲ₂₁〜Ｒ_2m（ｉ＝１、ｊ
＝１〜ｎ又はｉ＝２、ｊ＝１〜ｍ）の抵抗値は、一端が
抵抗Ｒ_ij1 及びＲ_ij2 の接続中点が接続され、他端がト
ランジスタＱ₁₁〜Ｑ_1n及びＱ₂₁〜Ｑ_2mに接続される第３
の抵抗Ｒ_ij3 を用いて、次式

【数８】 によつて設定することができる。

【００５２】このようにしきい値電圧を発生するのに必
要な電源をｎ＋ｍ個から１個にでき、またしきい値電圧
も抵抗値の比によつて任意に設定することができること
により従来に比して一段とボリユームコントロール電流
生成回路１０及び３０の使い勝手を向上させることがで
きる。

【００５３】また上述の実施例においては、ボリユーム
コントロール電流生成回路１０及び３０を加算用電流源
１１、３１及び減算用電流源１２、３２の双方を用いて
構成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、加算用電流源１１、３１のみによつて構成しても良
い。

【００５４】さらに上述の実施例においては、ボリユー
ムコントロール電流生成回路１０及び３０に上限設定部
１３を用意する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、コントロール電流Ｉ_CONTに上限を設定する必要
がない場合には上限設定部１３なしでボリユームコント
ロール電流生成回路１０及び３０を構成するようにして
も良い。

【００５５】さらに上述の実施例においては、コントロ
ール電流Ｉ_CONTをオーデイオ機器のボリユーム制御に用
いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コ
ントロール電流Ｉ_CONTを他の電子機器の制御や他の制御
に用いても良い。

【００５６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、互いにし
きい値電圧が異なり、かつ電流増加率が異なる複数の電
流を足し合わせてコントロール電流とすることにより、
従来に比して１段と自由度の高いコントロール電流を容
易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコントロール電流生成回路の一実
施例を示す接続図である。

【図２】動作の説明に供する略線図である。

【図３】本発明によるコントロール電流生成回路の一実
施例を示す接続図である。

【図４】他の実施例の説明に供する接続図である。

【図５】従来のコントロール電流生成回路を示す接続図
である。

【図６】従来のコントロール電流を示す特性曲線図であ
る。

【符号の説明】

１、１０、３０……ボリユームコントロール電流生成回
路、２……入力段、３……出力段、１１、３１……加算
用電流源、１２、３２……減算用電流源、１３……上限
設定部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ互いに異なるしきい値電圧を境に
   異なる増加率によつて電流を流す第１の電流源を複数有
   する加算電流発生手段と、 上記加算電流発生手段から供給される複数の電流を足し
   合わせる第１の電流加算手段とを具えることを特徴とす
   るコントロール電流生成回路。
2. 【請求項２】それぞれ互いに異なるしきい値電圧を境に
   異なる増加率によつて電流を流す第２の電流源を複数有
   する減算電流発生手段と、 上記減算電流発生手段から供給される複数の電流を足し
   合わせる第２の電流加算手段と、 上記第１の電流加算手段より出力される第１の加算電流
   から上記第２の電流加算手段より出力される第２の加算
   電流を差引き、差電流を生成する電流減算手段とを具え
   ることを特徴とする請求項１に記載のコントロール電流
   生成回路。
3. 【請求項３】上記第１の電流加算手段より出力される第
   １の加算電流と基準電流とを比較し、 上記第１の加算電流が上記基準電流に比して小さいと
   き、上記第１の加算電流を出力し、 上記第１の加算電流が上記基準電流に比して大きいと
   き、上記基準電流を出力する最大電流設定手段を具える
   ことを特徴とする請求項１に記載のコントロール電流生
   成回路。
4. 【請求項４】上記差電流と基準電流とを比較し、 上記差電流が上記基準電流に比して小さいとき、上記差
   電流を出力し、 上記差電流が上記基準電流に比して大きいとき、上記基
   準電流を出力する最大電流設定手段を具えることを特徴
   とする請求項２に記載のコントロール電流生成回路。
5. 【請求項５】上記第１の電流源はそれぞれ、 しきい値電圧設定用の電圧源と、 上記電圧源に直列接続された増加率設定用の抵抗手段
   と、 上記抵抗手段の一端に緩衝増幅器を介して与えられた制
   御電圧を与えるトランジスタ手段とを有し、 上記抵抗手段は、上記制御電圧と上記しきい値電圧との
   差電圧に応じた電流を流すことを特徴とする請求項１に
   記載のコントロール電流生成回路。
6. 【請求項６】上記第１及び第２の電流源はそれぞれ、 しきい値電圧設定用の電圧源と、 上記電圧源に直列接続された増加率設定用の抵抗手段
   と、 上記抵抗手段の一端に緩衝増幅器を介して与えられた制
   御電圧を与えるトランジスタ手段とを有し、 上記抵抗手段は、上記制御電圧と上記しきい値電圧との
   差電圧に応じた電流を流すことを特徴とする請求項２に
   記載のコントロール電流生成回路。
7. 【請求項７】上記しきい値電圧設定用の電圧源はそれぞ
   れ、両端に共通の単一電源が接続されてなる分圧用抵抗
   手段の分圧比を設定することにより上記しきい値電圧を
   発生することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載
   のコントロール電流生成回路。