JPH0897646A - 電流増幅率補償回路および充放電回路 - Google Patents
電流増幅率補償回路および充放電回路Info
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- JPH0897646A JPH0897646A JP6231088A JP23108894A JPH0897646A JP H0897646 A JPH0897646 A JP H0897646A JP 6231088 A JP6231088 A JP 6231088A JP 23108894 A JP23108894 A JP 23108894A JP H0897646 A JPH0897646 A JP H0897646A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 差動対１２に含まれるトランジスタＴ２１へ
の入力を、抵抗Ｒ１および定電流ＩC24 に基づいて決定
する。一方、トランジスタＴ２２への入力を抵抗Ｒ２に
基づいて決定する。差動対１２からの出力を帰還増幅回
路１８で差動対１２に負帰還する。定電流ＩC24 に（Ｒ
１／Ｒ２）を乗算して微小電流を得る。この微小電流を
電流増幅用トランジスタＴ２３でβ倍し、その電流をミ
ラー回路１６を介して補償電流として出力する。この補
償電流を、トランジスタのベース電流が充放電電流とな
る充放電回路に与える。すなわち、充放電回路のトラン
ジスタのコレクタ電流として補償電流を与える。する
と、電流増幅率すなわちβが相殺される。 【効果】 充放電回路の充放電電流が安定する。
の入力を、抵抗Ｒ１および定電流ＩC24 に基づいて決定
する。一方、トランジスタＴ２２への入力を抵抗Ｒ２に
基づいて決定する。差動対１２からの出力を帰還増幅回
路１８で差動対１２に負帰還する。定電流ＩC24 に（Ｒ
１／Ｒ２）を乗算して微小電流を得る。この微小電流を
電流増幅用トランジスタＴ２３でβ倍し、その電流をミ
ラー回路１６を介して補償電流として出力する。この補
償電流を、トランジスタのベース電流が充放電電流とな
る充放電回路に与える。すなわち、充放電回路のトラン
ジスタのコレクタ電流として補償電流を与える。する
と、電流増幅率すなわちβが相殺される。 【効果】 充放電回路の充放電電流が安定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電流増幅率補償回路お
よびそれを用いた充放電回路に関し、特にたとえばＩＣ
化回路のベース電流補償回路として用いられる電流増幅
率補償回路およびそれを用いた充放電回路に関する。
よびそれを用いた充放電回路に関し、特にたとえばＩＣ
化回路のベース電流補償回路として用いられる電流増幅
率補償回路およびそれを用いた充放電回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３にＩＣ内に構成されたクランプ回路
１を示す。ＩＣに内蔵される容量は周知の通り数十ｐＦ
程度であり大きくできない。このため、大きい時定数の
必要な回路では、容量の充放電電流を極めて微小にしな
ければならない。図３のクランプ回路１では、このよう
な理由からトランジスタＴ１のベース電流およびトラン
ジスタＴ７のコレクタ電流でキャパシタＣ１の充放電を
行っている。
１を示す。ＩＣに内蔵される容量は周知の通り数十ｐＦ
程度であり大きくできない。このため、大きい時定数の
必要な回路では、容量の充放電電流を極めて微小にしな
ければならない。図３のクランプ回路１では、このよう
な理由からトランジスタＴ１のベース電流およびトラン
ジスタＴ７のコレクタ電流でキャパシタＣ１の充放電を
行っている。
【０００３】図３のクランプ回路１について簡単に説明
する。なお、図１ないし図４に示す各ＰＮＰトランジス
タおよびＮＰＮトランジスタの電流増幅率はβとする。
信号源からの信号ＶinはキャパシタＣ１，トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２およびＴ３を通過して、差動対２のトランジ
スタＴ４側のベースに入力される。差動対２のトランジ
スタＴ５側のベースには電圧源ＤＣ１によって基準電圧
ＶREF が印加されている。トランジスタＴ５のコレクタ
電流ＩC5はトランジスタＴ６のエミッタ電流ＩE6と等し
いため、トランジスタＴ６のベース電流ＩB6は数１で表
される。
する。なお、図１ないし図４に示す各ＰＮＰトランジス
タおよびＮＰＮトランジスタの電流増幅率はβとする。
信号源からの信号ＶinはキャパシタＣ１，トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２およびＴ３を通過して、差動対２のトランジ
スタＴ４側のベースに入力される。差動対２のトランジ
スタＴ５側のベースには電圧源ＤＣ１によって基準電圧
ＶREF が印加されている。トランジスタＴ５のコレクタ
電流ＩC5はトランジスタＴ６のエミッタ電流ＩE6と等し
いため、トランジスタＴ６のベース電流ＩB6は数１で表
される。
【０００４】
【数１】ＩB6＝ＩC5／β ベース電流ＩB6は、トランジスタＴ７およびＴ８で構成
されるミラー回路３によって、トランジスタＴ７のコレ
クタ電流ＩC7と等しくなり、したがって、コレクタ電流
ＩC7すなわちベース電流ＩB6によってキャパシタＣ１を
充電する。
されるミラー回路３によって、トランジスタＴ７のコレ
クタ電流ＩC7と等しくなり、したがって、コレクタ電流
ＩC7すなわちベース電流ＩB6によってキャパシタＣ１を
充電する。
【０００５】一方、放電電流であるトランジスタＴ１の
ベース電流ＩB1は、トランジスタＴ９のコレクタ電流Ｉ
C9とトランジスタＴ１のエミッタ電流ＩE1とが共通なた
め、数２で表される。
ベース電流ＩB1は、トランジスタＴ９のコレクタ電流Ｉ
C9とトランジスタＴ１のエミッタ電流ＩE1とが共通なた
め、数２で表される。
【０００６】
【数２】ＩB1＝ＩC9／β トランジスタＴ２のベース電流ＩB2は、トランジスタＴ
２およびＴ３で構成されるバッファ回路４が二重ダーリ
ントン接続であるため、ベース電流ＩB1およびＩB6より
極めて小さいので無視できる。
２およびＴ３で構成されるバッファ回路４が二重ダーリ
ントン接続であるため、ベース電流ＩB1およびＩB6より
極めて小さいので無視できる。
【０００７】トランジスタＴ９のコレクタ電流ＩC9とト
ランジスタＴ１０のコレクタ電流Ｉ C10 との比を、１：
２に予め設定して数３の関係にしておくと、
ランジスタＴ１０のコレクタ電流Ｉ C10 との比を、１：
２に予め設定して数３の関係にしておくと、
【０００８】
【数３】ＩC9＝（１／２）・ＩC10 差動対２の両端で基準電圧ＶREF よりも信号Ｖinの電位
の方が高いと、トランジスタＴ５のコレクタ電流ＩC5は
数４のようになる。
の方が高いと、トランジスタＴ５のコレクタ電流ＩC5は
数４のようになる。
【０００９】
【数４】ＩC5＜（１／２）・ＩC10 数１ないし数４より、数５となり、
【００１０】
【数５】ＩB6＜ＩB1 キャパシタＣ１の放電電流の方が多くなり、信号Ｖinの
電位が低下する。逆に、差動対２の両端で、基準電圧Ｖ
REF よりも信号Ｖinの電位が低いと、数６のようにな
り、
電位が低下する。逆に、差動対２の両端で、基準電圧Ｖ
REF よりも信号Ｖinの電位が低いと、数６のようにな
り、
【００１１】
【数６】ＩB6＞ＩB1 キャパシタＣ１の充電電流の方が多くなり、信号Ｖinの
電位が上がる。ゆえに、差動対２が最終的にはバランス
して、数７の関係が成り立ち、
電位が上がる。ゆえに、差動対２が最終的にはバランス
して、数７の関係が成り立ち、
【００１２】
【数７】ＩB6＝ＩB1 キャパシタＣ１の充放電電流（ＩC7とＩB1）が等しくな
り、信号Ｖinが基準電圧ＶREF にクランプされる。この
ように図３のクランプ回路１では、キャパシタＣ１の充
放電電流を数１および数２で示すようにβを利用して微
小にしている。しかし、ＩＣ内のトランジスタのβの値
は相対精度は保たれているものの、絶対精度は半分から
２倍程度の大きなばらつきを生ずる。すなわち、トラン
ジスタのβの値は同一ＩＣ内ではほぼ等しい値をとる
が、そのβの値自体にばらつきが生じてしまう。ゆえ
に、クランプ回路１の時定数を一定に保つためには、キ
ャパシタＣ１の充放電電流のβによるばらつきを補償す
る必要がある。
り、信号Ｖinが基準電圧ＶREF にクランプされる。この
ように図３のクランプ回路１では、キャパシタＣ１の充
放電電流を数１および数２で示すようにβを利用して微
小にしている。しかし、ＩＣ内のトランジスタのβの値
は相対精度は保たれているものの、絶対精度は半分から
２倍程度の大きなばらつきを生ずる。すなわち、トラン
ジスタのβの値は同一ＩＣ内ではほぼ等しい値をとる
が、そのβの値自体にばらつきが生じてしまう。ゆえ
に、クランプ回路１の時定数を一定に保つためには、キ
ャパシタＣ１の充放電電流のβによるばらつきを補償す
る必要がある。
【００１３】従来より、このβの補償回路としては、図
４に示すような電流増幅率補償回路５がある。図４にお
いて、定電流となるトランジスタＴ１１のコレクタ電流
をＩC11 とし、トランジスタＴ１２とＴ１３とから構成
されるミラー回路６のミラー比をｎ1：１，トランジス
タＴ１４とＴ１５とから構成されるミラー回路７のミラ
ー比をｎ2 ：１，トランジスタＴ１６とＴ１７とから構
成されるミラー回路８のミラー比をｎ3 ：１とすると、
トランジスタＴ１７のコレクタ電流ＩC17 は、数８によ
って表される。
４に示すような電流増幅率補償回路５がある。図４にお
いて、定電流となるトランジスタＴ１１のコレクタ電流
をＩC11 とし、トランジスタＴ１２とＴ１３とから構成
されるミラー回路６のミラー比をｎ1：１，トランジス
タＴ１４とＴ１５とから構成されるミラー回路７のミラ
ー比をｎ2 ：１，トランジスタＴ１６とＴ１７とから構
成されるミラー回路８のミラー比をｎ3 ：１とすると、
トランジスタＴ１７のコレクタ電流ＩC17 は、数８によ
って表される。
【００１４】
【数８】ＩC17 ＝ＩC11 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ） すなわち、コレクタ電流ＩC11 は、ミラー回路６ないし
８によって、コレクタ電流ＩC17 に減少する。コレクタ
電流ＩC17 はトランジスタＴ１８のベース電流ＩB18 と
なるため、トランジスタＴ１８のコレクタ電流ＩC18 は
数９のようになり、
８によって、コレクタ電流ＩC17 に減少する。コレクタ
電流ＩC17 はトランジスタＴ１８のベース電流ＩB18 と
なるため、トランジスタＴ１８のコレクタ電流ＩC18 は
数９のようになり、
【００１５】
【数９】 ＩC18 ＝（ＩC11 ・β）／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ） このコレクタ電流ＩC18 がトランジスタＴ１９および端
子９ｂを介して各部のベース電流駆動回路に与えられる
（図３では、端子９ａ，トランジスタＴ９およびＴ１０
を介してクランプ回路１に与えられる）。
子９ｂを介して各部のベース電流駆動回路に与えられる
（図３では、端子９ａ，トランジスタＴ９およびＴ１０
を介してクランプ回路１に与えられる）。
【００１６】ここで、トランジスタＴ１９とＴ９とはミ
ラー回路を構成するので、コレクタ電流ＩC18 とＩC9と
は等しい。そして、均衡な状態では、コレクタ電流
ＩC5，ＩC9およびＩC18 は等しいので、キャパシタＣ１
の充放電電流となる電流ＩB6（＝ＩC7）およびＩB1は、
数１，数２および数９からわかるように、βによる依存
性がなくなる。すなわち、ＩC5＝ＩC9＝ＩC18 ＝Ｉとす
ると、数１はＩB6＝Ｉ／β，数２はＩB1＝Ｉ／β，数９
はＩ＝（ＩC11 ・β）／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ）となる。
数９を数１に代入すると、ＩB6＝ＩC11 ／（ｎ1 ・ｎ2
・ｎ3 ）となり、数９を数２に代入すると、ＩB1＝Ｉ
C11 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ）となる。したがって、電流
ＩB6（＝ＩC7）およびＩB1はβによる依存性がなくな
る。
ラー回路を構成するので、コレクタ電流ＩC18 とＩC9と
は等しい。そして、均衡な状態では、コレクタ電流
ＩC5，ＩC9およびＩC18 は等しいので、キャパシタＣ１
の充放電電流となる電流ＩB6（＝ＩC7）およびＩB1は、
数１，数２および数９からわかるように、βによる依存
性がなくなる。すなわち、ＩC5＝ＩC9＝ＩC18 ＝Ｉとす
ると、数１はＩB6＝Ｉ／β，数２はＩB1＝Ｉ／β，数９
はＩ＝（ＩC11 ・β）／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ）となる。
数９を数１に代入すると、ＩB6＝ＩC11 ／（ｎ1 ・ｎ2
・ｎ3 ）となり、数９を数２に代入すると、ＩB1＝Ｉ
C11 ／（ｎ1 ・ｎ2 ・ｎ3 ）となる。したがって、電流
ＩB6（＝ＩC7）およびＩB1はβによる依存性がなくな
る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す従
来の電流増幅率補償回路５では、ｎ：１のミラー回路を
数段接続して微小電流を発生させている。したがって、
ミラー回路６ないし８を構成する各トランジスタのアー
リー電圧や、同一ＩＣ内でのβのばらつきによって、ミ
ラー比にばらつきが生じる。このばらつきが数段重なる
ことによって、微小電流のばらつきが無視できなくな
り、βの補償を行ったにも拘わらず、その効果が減少す
る。すなわち、電流増幅率補償回路５からの補償電流が
ばらついてしまい、図３に示すクランプ回路１などの充
放電回路の充放電電流を安定させることができなかっ
た。
来の電流増幅率補償回路５では、ｎ：１のミラー回路を
数段接続して微小電流を発生させている。したがって、
ミラー回路６ないし８を構成する各トランジスタのアー
リー電圧や、同一ＩＣ内でのβのばらつきによって、ミ
ラー比にばらつきが生じる。このばらつきが数段重なる
ことによって、微小電流のばらつきが無視できなくな
り、βの補償を行ったにも拘わらず、その効果が減少す
る。すなわち、電流増幅率補償回路５からの補償電流が
ばらついてしまい、図３に示すクランプ回路１などの充
放電回路の充放電電流を安定させることができなかっ
た。
【００１８】それゆえに、この発明の主たる目的は、充
放電電流を安定化できる、電流増幅率補償回路およびそ
れを用いた充放電回路を提供することである。
放電電流を安定化できる、電流増幅率補償回路およびそ
れを用いた充放電回路を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この発明は、第１トラン
ジスタと第２トランジスタとを含む差動対、第１トラン
ジスタへの入力を設定する第１抵抗および定電流源、第
２トランジスタへの入力を設定する第２抵抗、２入力に
基づく差動対からの出力を差動対に負帰還する負帰還回
路、および定電流源の電流値および第１抵抗と第２抵抗
との比に基づいて決定される微小電流をβ倍して出力す
る電流増幅用トランジスタを備える、電流増幅率補償回
路である。
ジスタと第２トランジスタとを含む差動対、第１トラン
ジスタへの入力を設定する第１抵抗および定電流源、第
２トランジスタへの入力を設定する第２抵抗、２入力に
基づく差動対からの出力を差動対に負帰還する負帰還回
路、および定電流源の電流値および第１抵抗と第２抵抗
との比に基づいて決定される微小電流をβ倍して出力す
る電流増幅用トランジスタを備える、電流増幅率補償回
路である。
【００２０】
【作用】第１抵抗および定電流源に基づいて設定される
入力を差動対の第１トランジスタに与える。同様に、第
２抵抗に基づいて設定される入力を差動対の第２トラン
ジスタに与える。そして、差動対からの出力を負帰還回
路によって差動対に負帰還する。
入力を差動対の第１トランジスタに与える。同様に、第
２抵抗に基づいて設定される入力を差動対の第２トラン
ジスタに与える。そして、差動対からの出力を負帰還回
路によって差動対に負帰還する。
【００２１】負帰還回路内に電流増幅用トランジスタを
含む場合には、定電流源の電流値に（第１抵抗／第２抵
抗）を乗算して得られる微小電流を電流増幅用トランジ
スタのベース電流とし、そのベース電流を電流増幅用ト
ランジスタでβ倍してコレクタ電流を得、そのコレクタ
電流を第１ミラー回路を介して補償電流として出力す
る。
含む場合には、定電流源の電流値に（第１抵抗／第２抵
抗）を乗算して得られる微小電流を電流増幅用トランジ
スタのベース電流とし、そのベース電流を電流増幅用ト
ランジスタでβ倍してコレクタ電流を得、そのコレクタ
電流を第１ミラー回路を介して補償電流として出力す
る。
【００２２】一方、電流増幅用トランジスタが負帰還回
路内にない場合には、定電流源の電流値に（第１抵抗／
第２抵抗）を乗算して得られる微小電流を第３トランジ
スタから出力し、第２ミラー回路を介して電流増幅用ト
ランジスタにベース電流として与える。そして、電流増
幅用トランジスタは第２ミラー回路からの出力をβ倍し
て得られたコレクタ電流を補償電流として出力する。
路内にない場合には、定電流源の電流値に（第１抵抗／
第２抵抗）を乗算して得られる微小電流を第３トランジ
スタから出力し、第２ミラー回路を介して電流増幅用ト
ランジスタにベース電流として与える。そして、電流増
幅用トランジスタは第２ミラー回路からの出力をβ倍し
て得られたコレクタ電流を補償電流として出力する。
【００２３】このように、電流増幅率補償回路からの補
償電流は、定電流×（第１抵抗／第２抵抗）をさらにβ
倍したものとなる（補償電流＝定電流×（第１抵抗／第
２抵抗）×β）。この電流増幅率補償回路を、トランジ
スタのベース電流に基づいて充放電される充放電回路に
用いる。この充放電回路では、トランジスタのコレクタ
（エミッタ）電流に比べトランジスタのベース電流（充
放電電流）は１／β倍されている（ベース電流＝コレク
タ（エミッタ）電流×１／β）。したがって、電流増幅
率補償回路からの補償電流を充放電回路のトランジスタ
のコレクタ（エミッタ）電流として供給すれば、補償電
流の“β”と充放電回路のトランジスタのベース電流の
“１／β”とが相殺される。すなわち、ベース電流＝定
電流×（第１抵抗／第２抵抗）となる。その結果、充放
電回路の充放電電流はβの影響を受けない。また、（第
１抵抗／第２抵抗）は安定した値である。したがって、
充放電電流は安定した値となる。
償電流は、定電流×（第１抵抗／第２抵抗）をさらにβ
倍したものとなる（補償電流＝定電流×（第１抵抗／第
２抵抗）×β）。この電流増幅率補償回路を、トランジ
スタのベース電流に基づいて充放電される充放電回路に
用いる。この充放電回路では、トランジスタのコレクタ
（エミッタ）電流に比べトランジスタのベース電流（充
放電電流）は１／β倍されている（ベース電流＝コレク
タ（エミッタ）電流×１／β）。したがって、電流増幅
率補償回路からの補償電流を充放電回路のトランジスタ
のコレクタ（エミッタ）電流として供給すれば、補償電
流の“β”と充放電回路のトランジスタのベース電流の
“１／β”とが相殺される。すなわち、ベース電流＝定
電流×（第１抵抗／第２抵抗）となる。その結果、充放
電回路の充放電電流はβの影響を受けない。また、（第
１抵抗／第２抵抗）は安定した値である。したがって、
充放電電流は安定した値となる。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、トランジスタのベー
ス電流に基づいて充放電する充放電回路にこの電流増幅
率補償回路を用いた場合にはβが相殺されるので、充放
電回路の充放電電流はβの影響を受けず、さらにミラー
回路を用いることなく微小電流を得るので、安定した充
放電電流が得られる。
ス電流に基づいて充放電する充放電回路にこの電流増幅
率補償回路を用いた場合にはβが相殺されるので、充放
電回路の充放電電流はβの影響を受けず、さらにミラー
回路を用いることなく微小電流を得るので、安定した充
放電電流が得られる。
【００２５】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００２６】
【実施例】この実施例の電流増幅率補償回路１０および
１０′は、たとえばクランプ回路，ＡＰＣ回路，ＡＣＣ
回路およびキラー回路等、トランジスタのベース電流を
用いてキャパシタを充放電する充放電回路に用いられ
る。この実施例では、これらの充放電回路のうちクラン
プ回路に電流増幅率補償回路１０および１０′を用いた
場合について説明するが、その他の充放電回路にも同様
にこの発明を適用できることはいうまでもない。
１０′は、たとえばクランプ回路，ＡＰＣ回路，ＡＣＣ
回路およびキラー回路等、トランジスタのベース電流を
用いてキャパシタを充放電する充放電回路に用いられ
る。この実施例では、これらの充放電回路のうちクラン
プ回路に電流増幅率補償回路１０および１０′を用いた
場合について説明するが、その他の充放電回路にも同様
にこの発明を適用できることはいうまでもない。
【００２７】クランプ回路としては、従来技術で述べた
図３に示すクランプ回路１を想定するが、クランプ回路
１については既に述べたので、その重複する説明は省略
し、電流増幅率補償回路１０および１０′について説明
する。まず、図１に示す電流増幅率補償回路１０では、
抵抗Ｒ１およびＲ２で微小電流（抵抗Ｒ２を流れる電
流）を発生させ、トランジスタＴ２３でβ補償を行って
いる。
図３に示すクランプ回路１を想定するが、クランプ回路
１については既に述べたので、その重複する説明は省略
し、電流増幅率補償回路１０および１０′について説明
する。まず、図１に示す電流増幅率補償回路１０では、
抵抗Ｒ１およびＲ２で微小電流（抵抗Ｒ２を流れる電
流）を発生させ、トランジスタＴ２３でβ補償を行って
いる。
【００２８】トランジスタＴ２４およびＴ２５はそれぞ
れ定電流源を構成し、それぞれのコレクタ電流をＩC24
およびＩC25 とする。直流電源ＤＣ２の電圧をＶ２とす
ると、トランジスタＴ２６のベース電位ＶB26 は、コレ
クタ電流ＩC24 ，抵抗Ｒ１およびトランジスタＴ２６の
ベース電流ＩB26 によって、数１０で表される。
れ定電流源を構成し、それぞれのコレクタ電流をＩC24
およびＩC25 とする。直流電源ＤＣ２の電圧をＶ２とす
ると、トランジスタＴ２６のベース電位ＶB26 は、コレ
クタ電流ＩC24 ，抵抗Ｒ１およびトランジスタＴ２６の
ベース電流ＩB26 によって、数１０で表される。
【００２９】
【数１０】ＶB26 ＝Ｖ２−Ｒ１（ＩC24 ＋ＩB26 ） 一方、トランジスタＴ２３のベース電位ＶB23 は、トラ
ンジスタＴ２３のベース電流ＩB23 と抵抗Ｒ２とによっ
て、数１１で表される。
ンジスタＴ２３のベース電流ＩB23 と抵抗Ｒ２とによっ
て、数１１で表される。
【００３０】
【数１１】ＶB23 ＝Ｖ２−ＩB23 ・Ｒ２ トランジスタＴ２７およびＴ２８のそれぞれのコレクタ
電流ＩC27 およびＩC2 8 は等しいため、ベース電位Ｖ
B26 とＶB23 との電位差は、差動対１２のトランジスタ
Ｔ２１およびＴ２２に伝達される。
電流ＩC27 およびＩC2 8 は等しいため、ベース電位Ｖ
B26 とＶB23 との電位差は、差動対１２のトランジスタ
Ｔ２１およびＴ２２に伝達される。
【００３１】ベース電位ＶB26 とＶB23 との電位差をΔ
Ｖ（＝ＶB26 −ＶB23 ）とすると、ΔＶ＞０のときトラ
ンジスタＴ２９のベース電流が減少する。すなわち、Δ
Ｖ＞０のときには、トランジスタＴ２２のコレクタ電流
ＩC22 が減少しかつトランジスタＴ２１のコレクタ電流
ＩC21 が増加するはずであるが、コレクタ電流ＩC22が
減少するので、トランジスタＴ３０およびＴ３１から構
成されるミラー回路１４によってコレクタ電流ＩC21 も
減少してしまう。したがって、ＩC21 は増加しなければ
ならないのにそれができないため、トランジスタＴ２９
のベース電流Ｉ B29 に十分な電流を与えることができ
ず、したがって、ベース電流ＩB29 は減少する。トラン
ジスタＴ２９のベース電流ＩB29 の減少に伴い、トラン
ジスタＴ２９のコレクタ電流ＩC29 も減少するので、同
様にトランジスタＴ２７およびＴ２８のそれぞれのコレ
クタ電流ＩC27 およびＩC28 も減少する。したがって、
トランジスタＴ２３のベース電流ＩB23 が減少するの
で、ベース電位ＶB23 は数１１に基づいて上昇すること
になり、電位差ΔＶを小さくする方向に動く。
Ｖ（＝ＶB26 −ＶB23 ）とすると、ΔＶ＞０のときトラ
ンジスタＴ２９のベース電流が減少する。すなわち、Δ
Ｖ＞０のときには、トランジスタＴ２２のコレクタ電流
ＩC22 が減少しかつトランジスタＴ２１のコレクタ電流
ＩC21 が増加するはずであるが、コレクタ電流ＩC22が
減少するので、トランジスタＴ３０およびＴ３１から構
成されるミラー回路１４によってコレクタ電流ＩC21 も
減少してしまう。したがって、ＩC21 は増加しなければ
ならないのにそれができないため、トランジスタＴ２９
のベース電流Ｉ B29 に十分な電流を与えることができ
ず、したがって、ベース電流ＩB29 は減少する。トラン
ジスタＴ２９のベース電流ＩB29 の減少に伴い、トラン
ジスタＴ２９のコレクタ電流ＩC29 も減少するので、同
様にトランジスタＴ２７およびＴ２８のそれぞれのコレ
クタ電流ＩC27 およびＩC28 も減少する。したがって、
トランジスタＴ２３のベース電流ＩB23 が減少するの
で、ベース電位ＶB23 は数１１に基づいて上昇すること
になり、電位差ΔＶを小さくする方向に動く。
【００３２】一方、ΔＶ＜０のときは、トランジスタＴ
２９のベース電流ＩB29 が増加するため、その結果トラ
ンジスタＴ２３のベース電流ＩB23 も増加する。したが
って、ベース電位ＶB23 は数１１に基づいて下降するこ
とになり、ベース電位差ΔＶを小さくする方向に動く。
すなわち、電流増幅率補償回路１０では、トランジスタ
Ｔ２９，Ｔ２８とＴ３２とで構成されるミラー回路１
６，およびトランジスタＴ２３を含んで負帰還回路１８
が構成されるので、トランジスタＴ２１およびＴ２２の
それぞれのベース電位ＶB21 およびＶB22 が等しくな
り、さらにトランジスタＴ２６およびＴ２３のそれぞれ
のベース電位ＶB26 およびＶB23 が等しくなる。したが
って、数１０および数１１より、数１２が成立する。
２９のベース電流ＩB29 が増加するため、その結果トラ
ンジスタＴ２３のベース電流ＩB23 も増加する。したが
って、ベース電位ＶB23 は数１１に基づいて下降するこ
とになり、ベース電位差ΔＶを小さくする方向に動く。
すなわち、電流増幅率補償回路１０では、トランジスタ
Ｔ２９，Ｔ２８とＴ３２とで構成されるミラー回路１
６，およびトランジスタＴ２３を含んで負帰還回路１８
が構成されるので、トランジスタＴ２１およびＴ２２の
それぞれのベース電位ＶB21 およびＶB22 が等しくな
り、さらにトランジスタＴ２６およびＴ２３のそれぞれ
のベース電位ＶB26 およびＶB23 が等しくなる。したが
って、数１０および数１１より、数１２が成立する。
【００３３】
【数１２】Ｒ１・（ＩC24 ＋ＩB26 ）＝Ｒ・ＩB23 トランジスタＴ２９のコレクタ電流ＩC29 は、ミラー回
路１６によって、トランジスタＴ２３のコレクタ電流Ｉ
C23 と等しくなるので、数１３が成立する。
路１６によって、トランジスタＴ２３のコレクタ電流Ｉ
C23 と等しくなるので、数１３が成立する。
【００３４】
【数１３】ＩB23 ・β＝ＩC23 ＝ＩC29 ゆえに、数１２および数１３を変形すると、数１４が得
られる。
られる。
【００３５】
【数１４】 ＩC29 ＝（Ｒ１／Ｒ２）・（ＩC24 ＋ＩB26 ）・β 数１４より、ＩC29 はβ補償すなわち電流増幅率補償さ
れた電流（補償電流）となることがわかる。コレクタ電
流ＩC29 を発生させるための微小電流（抵抗Ｒ２を流れ
る電流）すなわち（Ｒ１／Ｒ２）・（ＩC24 ＋ＩB26 ）
は、定電流ＩC2 4 と（Ｒ１／Ｒ２）の値とで決定される
ので、精度がよくばらつきが大幅に減少する。すなわ
ち、ＩC24 は定電流であり、抵抗Ｒ１およびＲ２は相対
的なばらつきが小さく（Ｒ１／Ｒ２）は安定した値とな
るからである。なお、ベース電流Ｉ B26 は極めて小さい
のでここでは無視してもかまわない。また、ｎ：１のミ
ラー回路もないので、ばらつきの要因が減少する。ま
た、図１において、トランジスタＴ３３はトランジスタ
Ｔ２９が飽和しないようにするためのものである。
れた電流（補償電流）となることがわかる。コレクタ電
流ＩC29 を発生させるための微小電流（抵抗Ｒ２を流れ
る電流）すなわち（Ｒ１／Ｒ２）・（ＩC24 ＋ＩB26 ）
は、定電流ＩC2 4 と（Ｒ１／Ｒ２）の値とで決定される
ので、精度がよくばらつきが大幅に減少する。すなわ
ち、ＩC24 は定電流であり、抵抗Ｒ１およびＲ２は相対
的なばらつきが小さく（Ｒ１／Ｒ２）は安定した値とな
るからである。なお、ベース電流Ｉ B26 は極めて小さい
のでここでは無視してもかまわない。また、ｎ：１のミ
ラー回路もないので、ばらつきの要因が減少する。ま
た、図１において、トランジスタＴ３３はトランジスタ
Ｔ２９が飽和しないようにするためのものである。
【００３６】そして、このような電流増幅率補償回路１
０の端子２０を図３のクランプ回路１の端子９ａに接続
して、クランプ回路１に電流増幅率補償回路１０を適用
すると、トランジスタＴ３２，Ｔ９およびＴ１０はミラ
ー回路を構成するので、コレクタ電流ＩC29 はクランプ
回路１のトランジスタＴ９およびＴ１０のそれぞれのコ
レクタ電流ＩC9およびＩC10 と等しくなる。ここで、均
衡状態では、キャパシタＣ１の充放電電流となるベース
電流ＩB1およびＩC7については数１４より数１５の関係
が成立する。
０の端子２０を図３のクランプ回路１の端子９ａに接続
して、クランプ回路１に電流増幅率補償回路１０を適用
すると、トランジスタＴ３２，Ｔ９およびＴ１０はミラ
ー回路を構成するので、コレクタ電流ＩC29 はクランプ
回路１のトランジスタＴ９およびＴ１０のそれぞれのコ
レクタ電流ＩC9およびＩC10 と等しくなる。ここで、均
衡状態では、キャパシタＣ１の充放電電流となるベース
電流ＩB1およびＩC7については数１４より数１５の関係
が成立する。
【００３７】
【数１５】
【００３８】数１５より、キャパシタＣ１の充放電電流
となるベース電流ＩB1およびコレクタ電流ＩC7は、電流
増幅率βに依存することなく安定することがわかる。次
いで、図２に他の実施例の電流増幅率補償回路１０′を
示す。この電流増幅率補償回路１０′では、負帰還回路
２２内の抵抗Ｒ３およびＲ４の比で微小電流（コレクタ
電流ＩC38 ）が発生し、トランジスタＴ３４によってβ
補償された電流（補償電流）が作られる。
となるベース電流ＩB1およびコレクタ電流ＩC7は、電流
増幅率βに依存することなく安定することがわかる。次
いで、図２に他の実施例の電流増幅率補償回路１０′を
示す。この電流増幅率補償回路１０′では、負帰還回路
２２内の抵抗Ｒ３およびＲ４の比で微小電流（コレクタ
電流ＩC38 ）が発生し、トランジスタＴ３４によってβ
補償された電流（補償電流）が作られる。
【００３９】トランジスタＴ３５のベース電位ＶB35 と
トランジスタＴ３６のベース電位Ｖ B36 とは、トランジ
スタＴ３７およびＴ３８のコレクタ電流をそれぞれＩ
C37 およびＩC38 とすると、数１６および数１７で表さ
れる。
トランジスタＴ３６のベース電位Ｖ B36 とは、トランジ
スタＴ３７およびＴ３８のコレクタ電流をそれぞれＩ
C37 およびＩC38 とすると、数１６および数１７で表さ
れる。
【００４０】
【数１６】ＶB35 ＝Ｖ３＋Ｒ３・ＩC37
【００４１】
【数１７】ＶB36 ＝Ｖ３＋Ｒ４・ＩC38 トランジスタＴ３９およびＴ４０で差動対２４が構成さ
れ、トランジスタＴ３６およびＴ３８で負帰還ループが
構成されているので、数１８が成立する。なお、負帰還
回路２２は、トランジスタＴ３６，Ｔ３８，抵抗Ｒ３，
Ｒ４を含む。
れ、トランジスタＴ３６およびＴ３８で負帰還ループが
構成されているので、数１８が成立する。なお、負帰還
回路２２は、トランジスタＴ３６，Ｔ３８，抵抗Ｒ３，
Ｒ４を含む。
【００４２】
【数１８】ＶB39 ＝ＶB40 ＶB35 ＝ＶB36 数１６ないし数１８を変形すると、数１９となる。
【００４３】
【数１９】ＩC38 ＝ＩC37 ・（Ｒ３／Ｒ４） コレクタ電流ＩC37 は定電流であるので、数１９からわ
かるように、トランジスタＴ３８のコレクタ電流ＩC38
は、抵抗Ｒ３およびＲ４の比によって決定される。ここ
で、トランジスタＴ４１およびＴ４２はミラー回路２６
を構成しているので、コレクタ電流ＩC38 はトランジス
タＴ３４のベース電流ＩB34 と等しい。したがって、ト
ランジスタＴ３４のベース電流ＩB34 となる微小電流
は、抵抗Ｒ３およびＲ４の比によって決定されることが
わかる。したがって、トランジスタＴ３４のコレクタ電
流ＩC34 は、数２０によって表され、コレクタ電流Ｉ
C34 はトランジスタＴ４３を介して出力される。
かるように、トランジスタＴ３８のコレクタ電流ＩC38
は、抵抗Ｒ３およびＲ４の比によって決定される。ここ
で、トランジスタＴ４１およびＴ４２はミラー回路２６
を構成しているので、コレクタ電流ＩC38 はトランジス
タＴ３４のベース電流ＩB34 と等しい。したがって、ト
ランジスタＴ３４のベース電流ＩB34 となる微小電流
は、抵抗Ｒ３およびＲ４の比によって決定されることが
わかる。したがって、トランジスタＴ３４のコレクタ電
流ＩC34 は、数２０によって表され、コレクタ電流Ｉ
C34 はトランジスタＴ４３を介して出力される。
【００４４】
【数２０】ＩC34 ＝ＩC37 ・（Ｒ３／Ｒ４）・β 数２０からわかるように、コレクタ電流ＩC37 は定電流
でありかつ抵抗比（Ｒ３／Ｒ４）は安定した値であるの
で、コレクタ電流ＩC34 はβによって決定される。
でありかつ抵抗比（Ｒ３／Ｒ４）は安定した値であるの
で、コレクタ電流ＩC34 はβによって決定される。
【００４５】このように構成される電流増幅率補償回路
１０′の端子２８を、先の実施例と同様に図３に示すク
ランプ回路１の端子９ａに接続して、電流増幅率補償回
路１０′をクランプ回路１に適用すると、キャパシタＣ
１の充放電電流となるベース電流ＩB1およびコレクタ電
流ＩC7には、数２１の関係が成立する。
１０′の端子２８を、先の実施例と同様に図３に示すク
ランプ回路１の端子９ａに接続して、電流増幅率補償回
路１０′をクランプ回路１に適用すると、キャパシタＣ
１の充放電電流となるベース電流ＩB1およびコレクタ電
流ＩC7には、数２１の関係が成立する。
【００４６】
【数２１】
【００４７】数２１より、キャパシタＣ１の充放電電流
は電流増幅率βの影響を受けることなく安定することが
わかる。上述の各実施例によれば、充放電電流のばらつ
きを抑えるために、従来のようにミラー構成で微小電流
を発生させるのではなく、ＩＣ内で相対精度のよい抵抗
比によって微小電流を発生させ、かつ電流補償用トラン
ジスタで補償電流を得ているので、充放電電流のばらつ
きを最小に抑えることができる。すなわち、トランジス
タのベース電流を利用してキャパシタを充放電する充放
電回路の充放電電流を安定させることができる。
は電流増幅率βの影響を受けることなく安定することが
わかる。上述の各実施例によれば、充放電電流のばらつ
きを抑えるために、従来のようにミラー構成で微小電流
を発生させるのではなく、ＩＣ内で相対精度のよい抵抗
比によって微小電流を発生させ、かつ電流補償用トラン
ジスタで補償電流を得ているので、充放電電流のばらつ
きを最小に抑えることができる。すなわち、トランジス
タのベース電流を利用してキャパシタを充放電する充放
電回路の充放電電流を安定させることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】この発明の他の実施例を示す回路図である。
【図３】クランプ回路の一例を示す回路図である。
【図４】従来の電流増幅率補償回路の一例を示す回路図
である。
である。
１０，１０′ …電流増幅率補償回路 １ …クランプ回路 ２，１２，２４ …差動対 ３，１４，１６，２６ …ミラー回路 １８，２２ …帰還増幅回路 Ｒ１〜Ｒ４ …抵抗 Ｔ１〜Ｔ４３ …トランジスタ
Claims (5)
- 【請求項１】第１トランジスタと第２トランジスタとを
含む差動対、 前記第１トランジスタへの入力を設定する第１抵抗およ
び定電流源、 前記第２トランジスタへの入力を設定する第２抵抗、 前記２入力に基づく前記差動対からの出力を前記差動対
に負帰還する負帰還回路、および前記定電流源の電流値
および前記第１抵抗と前記第２抵抗との比に基づいて決
定される微小電流をβ倍して出力する電流増幅用トラン
ジスタを備える、電流増幅率補償回路。 - 【請求項２】前記電流増幅用トランジスタは前記負帰還
回路に含まれる、請求項１記載の電流増幅率補償回路。 - 【請求項３】前記負帰還回路は前記電流増幅用トランジ
スタからの出力を補償電流として出力するための第１ミ
ラー回路を含む、請求項２記載の電流増幅率補償回路。 - 【請求項４】前記負帰還回路は定電流源の電流値および
前記第１抵抗と前記第２抵抗との比に基づいて決定され
る微小電流を出力する第３トランジスタを含み、 さらに、第３トランジスタの出力を前記電流増幅用トラ
ンジスタに与える第２ミラー回路を備え、 前記電流増幅用トランジスタは前記ミラー回路の出力を
β倍して補償電流として出力する、請求項１記載の電流
増幅率補償回路。 - 【請求項５】第１トランジスタと第２トランジスタとを
含む差動対、 前記第１トランジスタへの入力を設定する第１抵抗およ
び定電流源、 前記第２トランジスタへの入力を設定する第２抵抗、 前記２入力に基づく前記差動対からの出力を前記差動対
に負帰還する負帰還回路、 前記定電流源の電流値および前記第１抵抗と前記第２抵
抗との比に基づいて決定される微小電流をβ倍して補償
電流を得る電流増幅用トランジスタ、および前記電流増
幅用トランジスタからの補償電流に基づく電流によって
充放電されるキャパシタを備える、充放電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23108894A JP3213485B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 電流増幅率補償回路および充放電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23108894A JP3213485B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 電流増幅率補償回路および充放電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897646A true JPH0897646A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3213485B2 JP3213485B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=16918105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23108894A Expired - Fee Related JP3213485B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 電流増幅率補償回路および充放電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3213485B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998016009A1 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Philips Electronics N.V. | Charge measurement circuit |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23108894A patent/JP3213485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998016009A1 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Philips Electronics N.V. | Charge measurement circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3213485B2 (ja) | 2001-10-02 |
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