JPS5854662A - 電圧クランプ機能付電流検出回路を備えた集積回路 - Google Patents

電圧クランプ機能付電流検出回路を備えた集積回路

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JPS5854662A
JPS5854662A JP56152871A JP15287181A JPS5854662A JP S5854662 A JPS5854662 A JP S5854662A JP 56152871 A JP56152871 A JP 56152871A JP 15287181 A JP15287181 A JP 15287181A JP S5854662 A JPS5854662 A JP S5854662A
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JP
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transistor
voltage
circuit
input
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Yoshiaki Sano
芳昭 佐野
Chikara Tsuchiya
主税 土屋
Osamu Yoneda
修 米田
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Fujitsu Ltd
Nikon Corp
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Fujitsu Ltd
Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/08Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/30Modifications for providing a predetermined threshold before switching

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電圧フラング機能付電流検出回路を備え良集積
回路に係9、よ〕詳しくは、端子数の限られた集積回路
において、簡単な回路構成によって1端子に異なった機
能を持たせた集積回路に胸する。
集積囲路の集積度の向上に伴なって、lチッグ当シの入
出力端子数が増大する傾向にあるが、実装上の見地から
は端子数社できる限〕少ない方が望箇しい。このため、
集積回路の1端子に複数の機能を持たせることが要求さ
れる。
本発明の目的は、比較的簡単な回路構成によって、集積
回路の1端子に入力電流検出機能と入力電圧クランプ機
能を持たせることKある。尚かがる入力電圧クランプ機
能社、特に本囲路に接続される外部回路に本回路との接
続の有無を伝えるためのものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明による電圧フラング機能付電流検出回路の1
実施例を示す回路図である。第1図において、本実施例
による回路線、入力端子INに接続された電圧フラング
回路lと、電流検出囲路2を備えている。電圧フラング
回路lは、入力電圧を一定電圧にクラン/するためのも
のであってペースが入力端子INに接続されコレクタが
接地されたPnP)ランシスタQs と、第1のnp鳳
トツンジスタQsと%  PIIP)ランシスタQ1の
工建ツタとnpn)ランシスタQsのペースの間に接続
された基準電圧源VRと、コレクタが入力端子lNK1
1続さ、れエイツタが接地された第2のnpn)ランシ
スタQ4と、アノードが第1Onpn)ランシスタのエ
イツタKi[I続されカンードが接地されたダイオード
Q1とを備えてiJ+、npn)ランシスタQsのコレ
クタは電源Vccに接続されている。基準電圧源VRの
正極端子nFin p n )ランシスタQ1のペース
に、負極端子Aapnp)ランシスタQ1のニオツタに
接続されている。
電流検出回路2はnpn )フンジスタ偽のエイツタ電
流bo値を基準値工・と比較するためのもので、ペース
がnpn)ランゾスタ曝のエイツタに接続畜れエミッタ
が接地されたnpn)ランシスターと、電源線vccと
トランジスターのコレクタとの間に接続された定電流源
C8Iと奢備えている。トランジスタQ・のコレクタは
出力トランシスターマのペースに接続さt’しておF)
、Qtのコレクタは負荷抵抗RI、i介して電源線Vc
cに接続されておシ、Qvのエミッタは接地されている
。出力端子OUTはトランジスタQ1のコレクタに接続
されている。
ダイオードQhはnpn )ランシスタのペース−コレ
クタ間を短絡し、ペースをアノード、エミッタ七カソー
ドとして用いることによ〕実現される。
Mz図(耐は第1図の回路の入力電流・入力電圧特性を
示す波形図、1lcz図(−はJIIllto回路の入
力電流・出力電圧特性を示す波形図である。菖2図(I
L) 、 (b)K基づいて第1図の回路の動作を次に
説明する。入力端子INに印加される電圧t−vI。
基準電圧源VRの端子A、B間の電圧を基準電圧源と同
符号のVR,)ランシスタ(h、Qsおよびダイオード
Qlのペース・エイツタ間寞圧をそれぞtLV 111
1(Ql ) e V Bl(Qs )およびVBI籍
】とすると、入力電流I工が所定値Ix以上で杜、トラ
ンジスタQ3のペースにおけるノードNにおいて1、次
の式(1)が成立する。
VI+VBl(Qt) +VRxVBi(Qs)十■X
 (Ql )−・−−−−・(1)トランジスタのベー
ス拳エイツタ関電圧vB1は室温で約α7vでめるので
、各トランジスタによる差を無視すると、 VBI(Qs)xVBl (Qs)=VB1 %)−V
Dとすることができる。従りて入力電圧VXはvI=V
D−Vxt            −−−−Lりと表
わされる*VpsVlt、共に一定値なのて入力電圧v
Iは纂2図葎)に示されるように、入力電流が所定値l
x以上の場合に、入力電圧VXは一定値vcにフラング
される。換言すれば、トランジスタQ1 、Qsおよび
Q4で負帰還回路が構成されているので、トランジスタ
Q1のペース電位すなわち入力電圧が上昇しようとする
とトランジスタQ4のコレクタ電流によって入力電圧の
上昇は抑制され、入力電圧が下降しようとするとトラン
ジスタQ4のコレクタ電流が減少して入力電圧は上昇す
る。ただし、入力電流が所定値Ix以下であるとトラン
ジスタQ4のコレクタ電流が少なすぎて負帰還か勤らか
ないため、入力電圧■工は入力電流I工の大きさに依存
して変化する。
次に、第1図およびw!J2図(b)に基づいて、電流
検出IfM能を説明するゎ トランジスタQ4のベース
書工tツタ間電圧とダイオ−PQIのペース・エミッタ
間電圧は等しいので、Q4  * Qmのペース・ニオ
ツタ間に#i等しい電流が流れる。トランジスタQ1お
よびQ4のペース電流を無視すると、トランジスタQ4
のペース嗜エミクタ間を流れる電流は入力電流iIに実
質的に等しい、tた、トランジスタQ4およびQ6のベ
ース電at−無視すると、ダイオードQ、のペース・エ
ミッタ間を流れる電mはトランジスタQsのエイツタ電
流Isに実質的に等しい、同様にして、トランジスタQ
・のペース・エミッタ間電圧はダイオードQiのペース
・エミッタ間電圧と等しいので、Q@のペース電流を無
視すると、トランジスタQ@のコレクタ電流l・とトラ
ンジスタQsの工tyタ電流1、は、定電流源C8tの
電流値I・よル小である限ル実質的に等しい、従って、
入力電流エエがl・よ〕小である限ル、次の式(2)が
成立する。
II諺!魯−1@−−−−−−−(z)第2図(b)に
示されるように、エエ〈工・であれば、定電流源C81
から出力トランジスタQ1のペースに電流が供給される
ため、出力トランジスタQ1はオンであシ、出力端子O
UTは低電位である。
II≧I@になると、出力トランジスタQマのペースに
電流が供給されないため、出力トランジスタQν紘オフ
となシ、出力端子0UTa高電位となゐ。
第3図(a) 、 (b)a第1図の回路における定電
圧源VRの2つの例を示す回路図である。第3図(a)
の定電圧源VRは、定電流■1を供給する定電流源C8
mと、これに直列に接続されたダイオードQsと、直列
接続された抵抗R1およびR1とから構成されている。
ダイオードQ怠の7ノードは定電流源C8mに接続され
ておシ、カソードは負極端子AK@続されている。直列
接続された抵抗R1およびR3はダイオードQsに並列
に接続されておシ、抵抗R1とR1の接続点が正極端子
Bに接続されている。ダイオードQsはやはJlnpn
)ランジスタQ、のコレクタ・ペース間を短絡すること
により実現される。ダイオードQso11方向電圧降下
tVDとすると、端子A、B間の電圧VR#iRmVD
/(Rt+Rs)とな)、式(2)よ〕入力クランプ電
圧VcFiR1vD/(Rt+Rs)となる。
第3図(b)の定電圧源VRは、定電流源Cpgと、抵
抗Rとnpn)ランジスタQsからなっている。
トランジスタQs O″:ルクタと定電流源08sの出
力の間に抵抗Rが接続されている。定電流源C8mの出
カドトランジスタQsのベース紘短絡されている。トラ
ンジスタQmの工ζツタは負極端子AK、コレクタは正
極端子Bに接続されている。トランジスタQmのペース
・エミッタ間電圧tvDとすると、端子A、B間の電圧
■R紘vD−RI・と”&’i、式(2)よ)入力クラ
ンプ電圧VCはRI・となる。
纂4図は本発明の第2の実施例を示す回路図である。W
、4図に示されるように、この実施例において杜、np
n)ランジスタQsと電源11vccの間および定電流
源CS 1と電源@Macの間にそれぞれ、pnp)ラ
ンジスタQsおよびQ−が設けられている。QIとQs
のコレクタは接続されておl)、Qaのペースとコレク
タは短絡されてお〕、Q−のエンツタは電源11Vce
に接続されている。QsのペースとQ書のペースは接続
されておシ、Q−のエミッタは電源線Vacに接続され
てお)、Q−のコレクタは定電流tlcs*の入力およ
び出力トランジスタQ10ペースに接続すれている。定
電流源C81の出力は接地されている。他の構成は第1
図の回路と同様であシ、同じ符号が用いられている。電
圧フランジ回路lの構成は第1図のそれと全く同一なの
で、入力端子INa入力電流IIがlx以上である限I
Veにフラングされる。
第4図の回路の電流検出機能は次の通シである。
第1図の回路について説明したのと同様に11工” I
 sが成立する。pnp)ランジスタQsaQ、のペー
ス電位が等しいのでl5=Isが成立する。従って、工
・とl・とを比較することは■工と工・會比較すること
にほかなら表いm  Is〉I・ならばトランジスタQ
!のペースに電流が供給されて出力端子OUTは低電位
と表る。!・≦1・ならばトランジスタQ7はオフとな
多出力端子OUTは高電位となる。
31工5図は本発明の第3の実施例を示す回路図である
。W15図において、トランジスタQsのエンツタと電
源fiIVccの間に定電流源C8sが接続されておシ
、電1[*V e aと出力端子OUTの関に出力pn
p)ランジスタQ1・が設けられている。
トランジスタQ1・のベースとトランジスタQsの;レ
クタは接続されておル、トランジスタQ−のエイツタは
電源線VeeK、コレタタは出力端子0UTKII続さ
れている。トランジスタQ、のベース電流を無視すると
、トランジスタQsのコレクタ電流紘工電ツタ電流Is
Kはぼ等しい、従って、出力pnp)ッンジスタQs・
のペーヌ電流祉l5−I@である。I・> I sの時
、すなわちl・> I sの時紘トランジスタQ1・が
オンであ〕、出力端子OUTは高電位となる。■Φ≦I
sの時、すなわちI・≦11の時は出力端子OUTは低
電位となる。第6図においても、電圧クランf回路lの
構成は第1図のそれと同一であり説明會省略する。
以上の説明から明らかなように、本発明によ〕、比較的
簡単な回路構成によって、1端子にλ力電流検出機能と
入力電圧クランプ機能を持えせることかできるので、集
積回路に極めて有効であるという効果が得られる。
なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
、本発声の範囲内で様々の変形が考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図線本発明の1実施例を示す回路図、第2図(a)
 、 (b)はそれぞれ第1図の回路の入力電流・入力
電圧特性および入力電流・出力電圧特性を示す波形図、
第3図(a) 、 (b)は第1図の回路における定電
圧源VRの2つの例を示す回路図、第4図は本発明の第
2の実施例を示す回路図、そして第5図は本発明の第3
の実施例を示す回路図である。 1・・・電圧クランプ回路、2・・・電流検出@路、V
R・・・基準電圧源、、Cat・・・定電流源、C8m
・・・定電流源、IN・・・入力端子、OUT・・・出
力端子。 特許出願人 富士通株式会社 日本光学工業株式金社 特許出願式雇人 弁理士  實 木   朗 弁理士  西 舘 和 之 弁理士 内田幸男 弁理士  山 口 昭 之 第2WJ      (。) (b) o−一一 f v、  (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 単一の入力端子、出力端子、該入力端子に入力さh
    る電流の値が第1の所定値以上に1つたとt&諌大入力
    端子電圧一定電圧にフラングするクランプ回路、および
    、骸入力端子に入力される電流の値が第8の所定値以上
    になったことを検出する電流検出回路を具備する電圧ク
    ランプ機能付電流検出回路を備えた集積回路。 2 #クツy!回路紘、ベースが該入力端子に接続され
    ;レクタが接地され九Pnp)ランジヌタ、第10up
    難トランジスタ、#PnP)ランジスタの工々ツタと#
    npn)フンジスタのペース0間に接続された基準電圧
    源、コレクタが該入力端子に接続されエミッタが接地さ
    れ九II2のnpn)ランジスタ、及び、アノードが該
    第1゜npm)ランジヌタのエンツタに接続されカソー
    ドが接地され九ダイオードを具備することt*徴とする
    特許請求の範S第1項記載の集積囲路。 λ 咳電流検出回路社、該第2の所定値の電流を出力す
    るmlの定電流源と、該第1のnpm)ランジスタの二
    ンツタ電流を該定電流源からの電流と比較する比較手段
    とを具備することt%黴とする特許請求の範囲第2項記
    載の集積回路。
JP56152871A 1981-09-29 1981-09-29 電圧クランプ機能付電流検出回路を備えた集積回路 Granted JPS5854662A (ja)

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US06/425,654 US4525637A (en) 1981-09-29 1982-09-28 Integrated circuit having an input voltage-clamping function and an input current-detecting function

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JPH03788B2 JPH03788B2 (ja) 1991-01-08

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