JPH09114530A - 定電流装置 - Google Patents
定電流装置Info
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- JPH09114530A JPH09114530A JP29056995A JP29056995A JPH09114530A JP H09114530 A JPH09114530 A JP H09114530A JP 29056995 A JP29056995 A JP 29056995A JP 29056995 A JP29056995 A JP 29056995A JP H09114530 A JPH09114530 A JP H09114530A
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- gate voltage
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 オペアンプを使用することなく、数ｍＡ程度
の電流を高精度で設定できる定電流装置を提供する。 【解決手段】 パソコン２１から当該設定電流に対応す
るゲート電圧がＤ／Ａ変換ボード２２を介して、ＦＥＴ
回路２３に供給される。ＦＥＴ回路２３には、該Ｄ／Ａ
変換ボード２２から供給される電圧がゲートに印加され
る接合型ＦＥＴが格納されており、そのゲート電圧に対
応するドレイン電流が端子２３１と２３２間に流れる。
したがって、被測定機器２６の端子２６１からデジタル
マルチメータ２７、ＦＥＴ回路２３の端子２３１、前記
ＦＥＴ、端子２３２を介して端子２６２に前記一定のド
レイン電流が流される。デジタルマルチメータ２７によ
り測定された電流値はＧＰ−ＩＢインタフェース２４を
介してパソコン２１に読み込まれ、設定電流値になるよ
うに前記ゲート電圧が再計算されることにより、高精度
の電流制御が行われる。
の電流を高精度で設定できる定電流装置を提供する。 【解決手段】 パソコン２１から当該設定電流に対応す
るゲート電圧がＤ／Ａ変換ボード２２を介して、ＦＥＴ
回路２３に供給される。ＦＥＴ回路２３には、該Ｄ／Ａ
変換ボード２２から供給される電圧がゲートに印加され
る接合型ＦＥＴが格納されており、そのゲート電圧に対
応するドレイン電流が端子２３１と２３２間に流れる。
したがって、被測定機器２６の端子２６１からデジタル
マルチメータ２７、ＦＥＴ回路２３の端子２３１、前記
ＦＥＴ、端子２３２を介して端子２６２に前記一定のド
レイン電流が流される。デジタルマルチメータ２７によ
り測定された電流値はＧＰ−ＩＢインタフェース２４を
介してパソコン２１に読み込まれ、設定電流値になるよ
うに前記ゲート電圧が再計算されることにより、高精度
の電流制御が行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所望の回路に接続
されて該回路に一定の電流を流す定電流装置に関し、特
に、数ｍＡ程度の一定電流を流す場合に適用して好適な
ものである。
されて該回路に一定の電流を流す定電流装置に関し、特
に、数ｍＡ程度の一定電流を流す場合に適用して好適な
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、定電流回路は種々の用途あるい
は分野において用いられている。例えば、カラーテレビ
などの電子製品の生産ラインにおける製品の検査を行う
ときなどにおいても、被検査製品の端子間に定電流回路
を用いて数ｍＡ程度の一定電流を流し、そのときの特性
などを測定することにより不良の有無を検査することが
行われている。
は分野において用いられている。例えば、カラーテレビ
などの電子製品の生産ラインにおける製品の検査を行う
ときなどにおいても、被検査製品の端子間に定電流回路
を用いて数ｍＡ程度の一定電流を流し、そのときの特性
などを測定することにより不良の有無を検査することが
行われている。
【０００３】一般に、数ミリアンペア程度の電流の定電
流制御を行う場合には、演算増幅器（以下、「オペアン
プ」という）を用いたディスクリート回路が使用されて
いる。このような定電流回路の一例を図４に示す。図４
において、１０１は電流値設定用の可変抵抗器（Ｖ
Ｒ）、１０２は差動入力型のオペアンプ、１０３は該オ
ペアンプとＦＥＴのゲート間に接続された抵抗、１０４
はＦＥＴ、１０５はＦＥＴ１０４のソースに接続された
抵抗、１０６はＦＥＴ１０４のドレインに接続された端
子、１０７は接地に接続された端子であり、この端子１
０６および１０７は図示しない電流計を介して被測定機
器に接続されるものである。そして、オペアンプ１０２
のプラス（非反転）入力端子には可変抵抗器１０１の可
動端子が接続されており、該可変抵抗器ＶＲの両端には
＋Ｖボルトの電圧が印加されている。また、オペアンプ
１０２のマイナス（反転）入力端子には、ＦＥＴ１０４
のソースが接続されている。
流制御を行う場合には、演算増幅器（以下、「オペアン
プ」という）を用いたディスクリート回路が使用されて
いる。このような定電流回路の一例を図４に示す。図４
において、１０１は電流値設定用の可変抵抗器（Ｖ
Ｒ）、１０２は差動入力型のオペアンプ、１０３は該オ
ペアンプとＦＥＴのゲート間に接続された抵抗、１０４
はＦＥＴ、１０５はＦＥＴ１０４のソースに接続された
抵抗、１０６はＦＥＴ１０４のドレインに接続された端
子、１０７は接地に接続された端子であり、この端子１
０６および１０７は図示しない電流計を介して被測定機
器に接続されるものである。そして、オペアンプ１０２
のプラス（非反転）入力端子には可変抵抗器１０１の可
動端子が接続されており、該可変抵抗器ＶＲの両端には
＋Ｖボルトの電圧が印加されている。また、オペアンプ
１０２のマイナス（反転）入力端子には、ＦＥＴ１０４
のソースが接続されている。
【０００４】このように構成された定電流回路におい
て、図示しない非測定機器の所定の端子間に予め定めた
一定の電流を流すときは、端子１０６と図示しない非測
定回路との間に接続された電流計に予め定めた電流が流
れるように、可変抵抗器１０１を調整する。可変抵抗器
１０１の可動端子の電圧と抵抗１０５に発生するＦＥＴ
１０４のドレイン電流に対応する電圧とがオペアンプ１
０２において比較され、該誤差に応じた電圧がオペアン
プ１０２からＦＥＴ１０４のゲートに印加される。この
ゲート電圧に応じてＦＥＴ１０４のドレイン電流が制御
されて、ＦＥＴ１０４に流れる電流が可変抵抗器１０１
により設定された所定の一定電流となるように制御され
るものである。
て、図示しない非測定機器の所定の端子間に予め定めた
一定の電流を流すときは、端子１０６と図示しない非測
定回路との間に接続された電流計に予め定めた電流が流
れるように、可変抵抗器１０１を調整する。可変抵抗器
１０１の可動端子の電圧と抵抗１０５に発生するＦＥＴ
１０４のドレイン電流に対応する電圧とがオペアンプ１
０２において比較され、該誤差に応じた電圧がオペアン
プ１０２からＦＥＴ１０４のゲートに印加される。この
ゲート電圧に応じてＦＥＴ１０４のドレイン電流が制御
されて、ＦＥＴ１０４に流れる電流が可変抵抗器１０１
により設定された所定の一定電流となるように制御され
るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
定電流回路は一定電流を流すことができるものである
が、オペアンプを使用しているために少なくとも正負２
つの電源電圧を準備することが必要となる。また、電流
値を設定するための手動による調整箇所（可変抵抗器１
０１）が存在するため、迅速に所定の電流値に設定する
ためにはある程度の熟練を要することとなる。また、異
なる複数の電流値を設定することが必要な場合には、そ
の必要な個数分の定電流回路を用意することが必要とな
り、該２つ以上の設定値の切り換えを行うためにリレー
接点およびリレー制御回路が必要となる。さらにまた、
個々の回路において手動による調整作業を行うことが必
要となる。さらにまた、０．１％（１μＡ単位）程度の
制御精度を得ようとした場合、定電流回路を構成する部
品や素子の温度特性および電源電圧の変動による影響が
大きいために、１日に数回の校正作業が必要となる。こ
の設定値の校正は非常に狭い範囲での微妙な調整作業と
なり、生産現場などにおいて使用する場合には好ましく
ない。
定電流回路は一定電流を流すことができるものである
が、オペアンプを使用しているために少なくとも正負２
つの電源電圧を準備することが必要となる。また、電流
値を設定するための手動による調整箇所（可変抵抗器１
０１）が存在するため、迅速に所定の電流値に設定する
ためにはある程度の熟練を要することとなる。また、異
なる複数の電流値を設定することが必要な場合には、そ
の必要な個数分の定電流回路を用意することが必要とな
り、該２つ以上の設定値の切り換えを行うためにリレー
接点およびリレー制御回路が必要となる。さらにまた、
個々の回路において手動による調整作業を行うことが必
要となる。さらにまた、０．１％（１μＡ単位）程度の
制御精度を得ようとした場合、定電流回路を構成する部
品や素子の温度特性および電源電圧の変動による影響が
大きいために、１日に数回の校正作業が必要となる。こ
の設定値の校正は非常に狭い範囲での微妙な調整作業と
なり、生産現場などにおいて使用する場合には好ましく
ない。
【０００６】そこで、本発明は、オペアンプを使用する
ことなく、数ミリアンペア程度の電流値を０．１％の高
精度で制御して１μＡ単位の設定が可能な定電流装置を
提供することを目的としている。また、電流値の設定が
容易な定電流装置を提供することを目的としている。
ことなく、数ミリアンペア程度の電流値を０．１％の高
精度で制御して１μＡ単位の設定が可能な定電流装置を
提供することを目的としている。また、電流値の設定が
容易な定電流装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の定電流装置は、パーソナルコンピュータな
どの汎用コンピュータと、前記汎用コンピュータから入
力されるデジタルデータをＤ／Ａ変換して対応するアナ
ログ電圧を出力するＤ／Ａ変換ボードと、該Ｄ／Ａ変換
ボードから出力されるアナログ電圧がそのゲートに印加
されるＦＥＴと、該ＦＥＴのドレイン電流を測定する電
流測定手段と、該電流測定手段からの測定値データを前
記汎用コンピュータに読み込むためのＧＰ−ＩＢインタ
ーフェース手段とを有し、前記汎用コンピュータは、前
記ＧＰ−ＩＢインターフェース手段を介して入力される
前記電流測定手段からの測定値データに基づいて、前記
ＦＥＴに印加するゲート電圧を制御することにより、前
記ＦＥＴのドレイン電流を制御するように動作する定電
流装置である。
に、本発明の定電流装置は、パーソナルコンピュータな
どの汎用コンピュータと、前記汎用コンピュータから入
力されるデジタルデータをＤ／Ａ変換して対応するアナ
ログ電圧を出力するＤ／Ａ変換ボードと、該Ｄ／Ａ変換
ボードから出力されるアナログ電圧がそのゲートに印加
されるＦＥＴと、該ＦＥＴのドレイン電流を測定する電
流測定手段と、該電流測定手段からの測定値データを前
記汎用コンピュータに読み込むためのＧＰ−ＩＢインタ
ーフェース手段とを有し、前記汎用コンピュータは、前
記ＧＰ−ＩＢインターフェース手段を介して入力される
前記電流測定手段からの測定値データに基づいて、前記
ＦＥＴに印加するゲート電圧を制御することにより、前
記ＦＥＴのドレイン電流を制御するように動作する定電
流装置である。
【０００８】パソコンによるＤ／Ａ変換を用いているの
で、設定値をキーボードなどの入力手段からデータとし
て入力でき、容易に設定を行うことができる。また、Ｆ
ＥＴのドレイン電流を高精度に制御することができる。
さらに、電流測定手段からの測定値を読み込んで、フィ
ードバック制御を行っているので、高精度のフィードバ
ック制御を行うことが可能となる。
で、設定値をキーボードなどの入力手段からデータとし
て入力でき、容易に設定を行うことができる。また、Ｆ
ＥＴのドレイン電流を高精度に制御することができる。
さらに、電流測定手段からの測定値を読み込んで、フィ
ードバック制御を行っているので、高精度のフィードバ
ック制御を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】一般に、接合型（デプレッション
形）のＦＥＴはゲート・ソース間が逆バイアスの状態で
使用されるものであるが、ゲート・ソース間を順方向に
バイアスすると、ゲート電流が流れ始め、等価的にトラ
ンジスタと同じ動作をして、ドレインにＩDSS （ゼロバ
イアス・ドレイン電流）よりも大きな電流が流れるよう
になる。このゲート電圧−ドレイン電流特性は図２に示
すような特性となり、図中においてリニアリティ部分と
して示したゲート電圧範囲においてはドレイン電流は直
線的に変化している。例えば、この図に示すＦＥＴにお
いては、４．０［Ｖ］〜７．０［Ｖ］のゲート電圧範囲
において、ドレイン電流がリニアに変化している。した
がって、このＦＥＴのゲート電圧−ドレイン電流特性を
利用し、流すべき電流値に対応したゲート電圧を印加す
るように構成することにより、オペアンプを使用するこ
となく定電流回路を構成することが可能となる。
形）のＦＥＴはゲート・ソース間が逆バイアスの状態で
使用されるものであるが、ゲート・ソース間を順方向に
バイアスすると、ゲート電流が流れ始め、等価的にトラ
ンジスタと同じ動作をして、ドレインにＩDSS （ゼロバ
イアス・ドレイン電流）よりも大きな電流が流れるよう
になる。このゲート電圧−ドレイン電流特性は図２に示
すような特性となり、図中においてリニアリティ部分と
して示したゲート電圧範囲においてはドレイン電流は直
線的に変化している。例えば、この図に示すＦＥＴにお
いては、４．０［Ｖ］〜７．０［Ｖ］のゲート電圧範囲
において、ドレイン電流がリニアに変化している。した
がって、このＦＥＴのゲート電圧−ドレイン電流特性を
利用し、流すべき電流値に対応したゲート電圧を印加す
るように構成することにより、オペアンプを使用するこ
となく定電流回路を構成することが可能となる。
【００１０】なお、前記図２に示したゲート電圧−ドレ
イン電流特性におけるリニアリティ部分の傾きＫFET ＝
Δ（ドレイン電流）／Δ（ゲート電圧）は、ＦＥＴによ
り異なっており、例えば、２ＳＫ５２３の場合にはＫFE
T ＝０．２０７（μＡ／ｍＶ）、２ＳＫ３０Ａの場合に
は、ＫFET ＝０．１９３（μＡ／ｍＶ）である。ただ
し、この係数は、図２に示すように、直線性の良い領域
における係数であるために、例えばゲート電圧が１
［Ｖ］以下の場合にはこの関係は成り立たなくなる。
イン電流特性におけるリニアリティ部分の傾きＫFET ＝
Δ（ドレイン電流）／Δ（ゲート電圧）は、ＦＥＴによ
り異なっており、例えば、２ＳＫ５２３の場合にはＫFE
T ＝０．２０７（μＡ／ｍＶ）、２ＳＫ３０Ａの場合に
は、ＫFET ＝０．１９３（μＡ／ｍＶ）である。ただ
し、この係数は、図２に示すように、直線性の良い領域
における係数であるために、例えばゲート電圧が１
［Ｖ］以下の場合にはこの関係は成り立たなくなる。
【００１１】図１は、このようなＦＥＴのゲート電圧−
ドレイン電流特性を利用した定電流回路の原理図であ
る。この図において、１１はこの定電流回路に流す電流
値に対応して印加するゲート電圧を設定するための可変
電圧源、１２は例えば２ＳＫ５２３などの接合型のＦＥ
Ｔであり、このＦＥＴ１２のゲートには前記可変電圧源
１１の電圧Ｖinが印加される。１３はＦＥＴ１２のゲー
トと接地間に接続された抵抗、１４はＦＥＴ１２のソー
スと接地間に接続された抵抗、１５と１６は図示しない
非測定機器および電流計に接続される端子である。
ドレイン電流特性を利用した定電流回路の原理図であ
る。この図において、１１はこの定電流回路に流す電流
値に対応して印加するゲート電圧を設定するための可変
電圧源、１２は例えば２ＳＫ５２３などの接合型のＦＥ
Ｔであり、このＦＥＴ１２のゲートには前記可変電圧源
１１の電圧Ｖinが印加される。１３はＦＥＴ１２のゲー
トと接地間に接続された抵抗、１４はＦＥＴ１２のソー
スと接地間に接続された抵抗、１５と１６は図示しない
非測定機器および電流計に接続される端子である。
【００１２】このように構成されたＦＥＴ回路におい
て、ＦＥＴ１２のドレインには、前記図２に示すゲート
電圧−ドレイン電流特性にしたがって、前記可変電圧源
１１から印加されるゲート電圧Ｖinに対応する一定のド
レイン電流が流れる。したがって、端子１５および１６
間に、該ドレイン電流に等しい一定の電流を流すことが
できる。また、前記可変電圧源１１の出力電圧Ｖinを調
整することにより、該電流値を変更することができる。
て、ＦＥＴ１２のドレインには、前記図２に示すゲート
電圧−ドレイン電流特性にしたがって、前記可変電圧源
１１から印加されるゲート電圧Ｖinに対応する一定のド
レイン電流が流れる。したがって、端子１５および１６
間に、該ドレイン電流に等しい一定の電流を流すことが
できる。また、前記可変電圧源１１の出力電圧Ｖinを調
整することにより、該電流値を変更することができる。
【００１３】しかしながら、同じ型番のＦＥＴであって
も、個々の素子により特性に若干のばらつきがあるため
に、このばらつきをなくすことが必要である。そのため
に、まず、ＦＥＴ１２のゲートに基準となる電圧Ｖref
を印加して、そのときのドレイン電流Ｉref を測定す
る。そして、該ドレイン電流Ｉref と流すべき電流Ｉと
の差を前記係数ＫFET で割った値を前記基準となる電圧
Ｖref に加えることにより、目的とする電流Ｉに対応す
るゲート電圧Ｖを求め、該ゲート電圧ＶをＦＥＴ１２の
ゲートに印加することにより、目的の電流値を得ること
ができる。すなわち、 Ｖ＝（Ｉ−Ｉref ）／ＫFET ＋Ｖref （１） により、目的の電流値Ｉに対応するゲート電圧Ｖを決定
する。これにより、個々の素子による特性のばらつきを
なくすことができる。
も、個々の素子により特性に若干のばらつきがあるため
に、このばらつきをなくすことが必要である。そのため
に、まず、ＦＥＴ１２のゲートに基準となる電圧Ｖref
を印加して、そのときのドレイン電流Ｉref を測定す
る。そして、該ドレイン電流Ｉref と流すべき電流Ｉと
の差を前記係数ＫFET で割った値を前記基準となる電圧
Ｖref に加えることにより、目的とする電流Ｉに対応す
るゲート電圧Ｖを求め、該ゲート電圧ＶをＦＥＴ１２の
ゲートに印加することにより、目的の電流値を得ること
ができる。すなわち、 Ｖ＝（Ｉ−Ｉref ）／ＫFET ＋Ｖref （１） により、目的の電流値Ｉに対応するゲート電圧Ｖを決定
する。これにより、個々の素子による特性のばらつきを
なくすことができる。
【００１４】例えば、ＦＥＴ１２として２ＳＫ５２３を
使用して、Ｉ＝１．３４５（ｍＡ）を設定するときを例
にとって説明する。この場合に、Ｖref ＝４．０［Ｖ］
のときにＩref ＝０．９２０［ｍＡ］であったとする
と、１．３４５［ｍＡ］のドレイン電流を流すためのゲ
ート電圧は、（１）式より、 Ｖ＝（Ｉ−Ｉref ）／ＫFET ＋Ｖref ＝（１．３４５−０．９２０）／２０７×１０−６＋４．０ ＝６．０５３［Ｖ］ となる。したがって、１．３４５［ｍＡ］のドレイン電
流を流すためには、ＦＥＴ１２のゲートに６．０５３
［Ｖ］の電圧を印加すればよいこととなる。
使用して、Ｉ＝１．３４５（ｍＡ）を設定するときを例
にとって説明する。この場合に、Ｖref ＝４．０［Ｖ］
のときにＩref ＝０．９２０［ｍＡ］であったとする
と、１．３４５［ｍＡ］のドレイン電流を流すためのゲ
ート電圧は、（１）式より、 Ｖ＝（Ｉ−Ｉref ）／ＫFET ＋Ｖref ＝（１．３４５−０．９２０）／２０７×１０−６＋４．０ ＝６．０５３［Ｖ］ となる。したがって、１．３４５［ｍＡ］のドレイン電
流を流すためには、ＦＥＴ１２のゲートに６．０５３
［Ｖ］の電圧を印加すればよいこととなる。
【００１５】なお、上記においてはデプレッションタイ
プである接合型ＦＥＴを使用する場合について説明した
が、これに限られることはなく、デプレッション＋エン
ハンスメントタイプあるいはエンハンスメントタイプの
ＦＥＴにおいても、リニアなゲート電圧−ドレイン電流
特性を有するものであれば、全く同様に使用することが
できる。
プである接合型ＦＥＴを使用する場合について説明した
が、これに限られることはなく、デプレッション＋エン
ハンスメントタイプあるいはエンハンスメントタイプの
ＦＥＴにおいても、リニアなゲート電圧−ドレイン電流
特性を有するものであれば、全く同様に使用することが
できる。
【００１６】さて、以上により、設定したとおりの一定
電流を流すことができるはずであるが、実際には、温度
特性などの影響により、上述したようなゲート電圧を印
加しても設計値どおりのドレイン電流値とはならず、多
少の誤差を含むものとなってしまう。したがって、何ら
かのフィードバック処理を行うことが必要となる。この
状態での誤差は接続される機器固有のバラツキを含んで
いるために、フィードバック処理を行うことで、より正
確な電流値を得ることが可能となる。
電流を流すことができるはずであるが、実際には、温度
特性などの影響により、上述したようなゲート電圧を印
加しても設計値どおりのドレイン電流値とはならず、多
少の誤差を含むものとなってしまう。したがって、何ら
かのフィードバック処理を行うことが必要となる。この
状態での誤差は接続される機器固有のバラツキを含んで
いるために、フィードバック処理を行うことで、より正
確な電流値を得ることが可能となる。
【００１７】そこで、本発明の定電流装置においては、
前記ＦＥＴのゲート電圧をパーソナルコンピュータなど
の汎用コンピュータ（以下、単に「パソコン」と呼ぶ）
に内蔵されている汎用Ａ／Ｄ変換ボードを使用して供給
するとともに、該パソコンを用いてフィードバック処理
を行うようにしたものである。これにより、Ａ／Ｄ変換
ボードに出力されるデジタルデータのビット数に対応す
る精度でアナログ電圧の設定をすることが可能となる。
前記ＦＥＴのゲート電圧をパーソナルコンピュータなど
の汎用コンピュータ（以下、単に「パソコン」と呼ぶ）
に内蔵されている汎用Ａ／Ｄ変換ボードを使用して供給
するとともに、該パソコンを用いてフィードバック処理
を行うようにしたものである。これにより、Ａ／Ｄ変換
ボードに出力されるデジタルデータのビット数に対応す
る精度でアナログ電圧の設定をすることが可能となる。
【００１８】図３に本発明の定電流装置のブロック図を
示す。この図において、２１はパソコン、２２は、例え
ば入力される１２ビットのデジタル信号をＤ／Ａ変換し
て対応するアナログ電圧を出力するＤ／Ａ変換ボード、
２３は図１に示したものと同一のＦＥＴ回路、２４はＧ
Ｐ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus ）インター
フェース回路、２５は前記パソコン２１、Ｄ／Ａ変換ボ
ード２２およびＧＰ−ＩＢインターフェース回路２４と
の間のデータ転送を行うためのＩ／Ｏバスである。ま
た、２６は被測定機器、２６１および２６２は被測定機
器２６のプラスおよびマイナス出力端子であり、この出
力端子２６１から２６２に流れる電流が所定の一定電流
値に制御されるものである。さらに、２７は電流を測定
するためのデジタルマルチメータ（ＤＭＭ）、２７１お
よび２７２は該デジタルマルチメータ２７のプラスおよ
びマイナス端子である。なお、通常の測定機器はＧＰ−
ＩＢ端子を有しており、このＤＭＭ２７もＧＰ−ＩＢ端
子が備えられているものである。
示す。この図において、２１はパソコン、２２は、例え
ば入力される１２ビットのデジタル信号をＤ／Ａ変換し
て対応するアナログ電圧を出力するＤ／Ａ変換ボード、
２３は図１に示したものと同一のＦＥＴ回路、２４はＧ
Ｐ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus ）インター
フェース回路、２５は前記パソコン２１、Ｄ／Ａ変換ボ
ード２２およびＧＰ−ＩＢインターフェース回路２４と
の間のデータ転送を行うためのＩ／Ｏバスである。ま
た、２６は被測定機器、２６１および２６２は被測定機
器２６のプラスおよびマイナス出力端子であり、この出
力端子２６１から２６２に流れる電流が所定の一定電流
値に制御されるものである。さらに、２７は電流を測定
するためのデジタルマルチメータ（ＤＭＭ）、２７１お
よび２７２は該デジタルマルチメータ２７のプラスおよ
びマイナス端子である。なお、通常の測定機器はＧＰ−
ＩＢ端子を有しており、このＤＭＭ２７もＧＰ−ＩＢ端
子が備えられているものである。
【００１９】また、被測定機器２６のプラス端子２６１
は、ＤＭＭ２７のプラス端子２７１に接続され、該ＤＭ
Ｍ２７のマイナス端子２７２はＦＥＴ回路２３のプラス
端子２３１に接続され、該ＦＥＴ回路２３のマイナス端
子２３２は前記被測定機器２６のマイナス端子２６２に
接続されている。したがって、被測定機器２６のプラス
端子２６１からマイナス端子２６２にＦＥＴ回路２３の
前記ＦＥＴのドレイン電流と同じ電流が流され、また、
その電流値がＤＭＭ２７により測定されるようになされ
ている。
は、ＤＭＭ２７のプラス端子２７１に接続され、該ＤＭ
Ｍ２７のマイナス端子２７２はＦＥＴ回路２３のプラス
端子２３１に接続され、該ＦＥＴ回路２３のマイナス端
子２３２は前記被測定機器２６のマイナス端子２６２に
接続されている。したがって、被測定機器２６のプラス
端子２６１からマイナス端子２６２にＦＥＴ回路２３の
前記ＦＥＴのドレイン電流と同じ電流が流され、また、
その電流値がＤＭＭ２７により測定されるようになされ
ている。
【００２０】このように構成された定電流装置の動作に
ついて説明する。動作が開始されると、まず、パソコン
２１に、図示しないキーボードなどの入力手段から入力
された設定電流値が読み込まれる。そして、該パソコン
２１において、入力された設定電流値に基づき、前述し
た場合と同様に前記（１）式を用いてＦＥＴ回路２３の
ＦＥＴに印加すべきゲート電圧が算出され、該算出され
たゲート電圧値データがバス２５を介してＤ／Ａ変換ボ
ード２２に出力される。Ｄ／Ａ変換ボード２２におい
て、パソコン２１から出力されたゲート電圧値データが
対応するアナログ電圧に変換され、ＦＥＴ回路２３に出
力される。ＦＥＴ回路２３において、該Ｄ／Ａ変換ボー
ド２２から入力されたアナログ電圧がＦＥＴ１２（図
１）のゲートに印加され、ＦＥＴ１２には該ゲート電圧
に対応するドレイン電流が流れることとなる。また、こ
の電流はＤＭＭ２７により測定される。
ついて説明する。動作が開始されると、まず、パソコン
２１に、図示しないキーボードなどの入力手段から入力
された設定電流値が読み込まれる。そして、該パソコン
２１において、入力された設定電流値に基づき、前述し
た場合と同様に前記（１）式を用いてＦＥＴ回路２３の
ＦＥＴに印加すべきゲート電圧が算出され、該算出され
たゲート電圧値データがバス２５を介してＤ／Ａ変換ボ
ード２２に出力される。Ｄ／Ａ変換ボード２２におい
て、パソコン２１から出力されたゲート電圧値データが
対応するアナログ電圧に変換され、ＦＥＴ回路２３に出
力される。ＦＥＴ回路２３において、該Ｄ／Ａ変換ボー
ド２２から入力されたアナログ電圧がＦＥＴ１２（図
１）のゲートに印加され、ＦＥＴ１２には該ゲート電圧
に対応するドレイン電流が流れることとなる。また、こ
の電流はＤＭＭ２７により測定される。
【００２１】パソコン２１は、ＧＰ−ＩＢインターフェ
ース回路２４を介して前記ＤＭＭ２７の測定結果データ
を読み込む。そして、該測定結果と設定されている電流
値とを比較し、誤差があるときは、そのときの出力デー
タを新たなリファレンス電圧とし、測定結果を新たなリ
ファレンス電流として、再度（１）式により印加すべき
ゲート電圧の演算を行い、その結果をＤ／Ａ変換ボード
２２に出力する。このようにして、誤差のない、高精度
の定電流制御を行うことができる。なお、使用するＦＥ
Ｔ固有の係数ＫFET および各定数の設定は、動作実験に
より求められるが、ＦＥＴのＩDSS のランクが同じ場合
には定数を変えることなく使用することができる。
ース回路２４を介して前記ＤＭＭ２７の測定結果データ
を読み込む。そして、該測定結果と設定されている電流
値とを比較し、誤差があるときは、そのときの出力デー
タを新たなリファレンス電圧とし、測定結果を新たなリ
ファレンス電流として、再度（１）式により印加すべき
ゲート電圧の演算を行い、その結果をＤ／Ａ変換ボード
２２に出力する。このようにして、誤差のない、高精度
の定電流制御を行うことができる。なお、使用するＦＥ
Ｔ固有の係数ＫFET および各定数の設定は、動作実験に
より求められるが、ＦＥＴのＩDSS のランクが同じ場合
には定数を変えることなく使用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の定電流回路によれば、オペアン
プを使用していないので、外部電源が不要となる。ま
た、キーボードなどからデータを入力することにより電
流値の設定を行うことができるので、従来のような微妙
な設定操作が不要となり、だれでも容易かつ迅速に電流
値の設定を行うことができる。さらに、システム構成が
パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータとデジ
タルマルチメータという構成となり、汎用の部品または
装置によりシステムを構築でき、非常にシンプルな構成
とすることができ、特殊な部品（ＩＣなど）を使用する
ことなく、ＦＥＴにより、安価で高精度な定電流回路を
構成することができる。
プを使用していないので、外部電源が不要となる。ま
た、キーボードなどからデータを入力することにより電
流値の設定を行うことができるので、従来のような微妙
な設定操作が不要となり、だれでも容易かつ迅速に電流
値の設定を行うことができる。さらに、システム構成が
パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータとデジ
タルマルチメータという構成となり、汎用の部品または
装置によりシステムを構築でき、非常にシンプルな構成
とすることができ、特殊な部品（ＩＣなど）を使用する
ことなく、ＦＥＴにより、安価で高精度な定電流回路を
構成することができる。
【図１】本発明に使用されるＦＥＴを用いた定電流回路
の原理図である。
の原理図である。
【図２】ＦＥＴのゲート電圧−ドレイン電流特性を示す
図である。
図である。
【図３】本発明の定電流装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来の定電流回路の一例を示す図である。
１１ 可変電圧源 １２、１０４ ＦＥＴ １３、１４、１０３、１０５ 抵抗器 １５、１６、１０６、１０７ 端子 ２１ パーソナルコンピュータ ２２ Ｄ／Ａ変換ボード ２３ ＦＥＴ回路 ２４ ＧＰ−ＩＢインタフェース回路 ２５ Ｉ／Ｏバス ２６ 被測定機器 ２７ デジタルマルチメータ １０１ 可変抵抗器 １０２ オペアンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 パーソナルコンピュータなどの汎用コン
ピュータと、 前記汎用コンピュータから入力されるデジタルデータを
Ｄ／Ａ変換して対応するアナログ電圧を出力するＤ／Ａ
変換ボードと、 該Ｄ／Ａ変換ボードから出力されるアナログ電圧がその
ゲートに印加されるＦＥＴと、 該ＦＥＴのドレイン電流を測定する電流測定手段と、 該電流測定手段からの測定値データを前記汎用コンピュ
ータに読み込むためのＧＰ−ＩＢインターフェース手段
とを有し、 前記汎用コンピュータは、前記ＧＰ−ＩＢインターフェ
ース手段を介して入力される前記電流測定手段からの測
定値データに基づいて、前記ＦＥＴに印加するゲート電
圧を制御することにより、前記ＦＥＴのドレイン電流を
制御するように動作することを特徴とする定電流装置。 - 【請求項２】 前記ＦＥＴは接合型ＦＥＴであって、そ
のゲート・ソース間が順方向バイアス状態で動作される
ことを特徴とする前記請求項１記載の定電流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29056995A JPH09114530A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 定電流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29056995A JPH09114530A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 定電流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09114530A true JPH09114530A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17757727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29056995A Pending JPH09114530A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 定電流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09114530A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11585860B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-02-21 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP29056995A patent/JPH09114530A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11585860B2 (en) | 2020-05-13 | 2023-02-21 | Nuvoton Technology Corporation Japan | Semiconductor device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030708 |