JPS592347B2 - variable current source - Google Patents

variable current source

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JPS592347B2
JPS592347B2 JP4991678A JP4991678A JPS592347B2 JP S592347 B2 JPS592347 B2 JP S592347B2 JP 4991678 A JP4991678 A JP 4991678A JP 4991678 A JP4991678 A JP 4991678A JP S592347 B2 JPS592347 B2 JP S592347B2
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JP
Japan
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voltage
transistor
emitter
resistors
resistor
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JP4991678A
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Japanese (ja)
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JPS54143172A (en
Inventor
清隆 岡田
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Tektronix Japan Ltd
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Sony Tektronix Corp
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Publication date
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Publication of JPS592347B2 publication Critical patent/JPS592347B2/en
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変電流源、特に制御電圧に正比例した出力電
流を得る定電流回路、或は電圧一電流変換回路に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a variable current source, and particularly to a constant current circuit or a voltage-to-current conversion circuit that obtains an output current directly proportional to a control voltage.

従来、種々の定電流電源回路が提案されているが、出力
電流が制御電圧に正確に比例しなかつたり、多数の高精
度抵抗器を必要とするため構成が大規模で複雑高価とな
つたりするという、以下に説明するような種々の欠点を
有していた。
Conventionally, various constant current power supply circuits have been proposed, but the output current is not accurately proportional to the control voltage, and the configurations are large, complex, and expensive because they require a large number of high-precision resistors. It had various drawbacks as described below.

以下、第1〜4図に基づいて、従来の定電流回路を説明
し、次いで、本発明の実施例を第5〜11図に基づいて
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a conventional constant current circuit will be explained based on FIGS. 1 to 4, and then embodiments of the present invention will be explained based on FIGS. 5 to 11.

なお、簡単のため各図の対応部分には同一符号を附して
ある。第1図で電圧V1が端子14及び抵抗器12(抵
抗値R1)を介してトランジスタ10のエミツタに印加
される。一方電圧V2が端子16を介してベースに印加
され、コレクターからは定電流1。utが端子18に流
れる。ここでI。ut+(1−2)/R1となり、V1
−V2が充分大きければ出力電流10utはV,−V2
に正比例し、かつ、R1に正確に反比例して広範囲に変
化する。しかし、実際には、エミッタ電流及び温度の変
化によりベース・エミツタ間電圧VBOが変化し、出力
電流1。utは必ずしもV1−V2に正確に正比例しな
いという欠点を有する。更に、エミツタ電流が数MA程
度の大きさの場合には良好に動作するが、エミツタ電流
が微少のときには斯るトランジスタ10のベース電流が
無視できなくなり温度によりI。utが変化するという
不都合がある。第2図の従来例では、演算増巾器20を
所謂ボルテージ・ホロワとして用い、エミツタ電圧をV
2に維持し、第1図の従来例の欠点を償つている。
For simplicity, corresponding parts in each figure are given the same reference numerals. In FIG. 1, voltage V1 is applied to the emitter of transistor 10 via terminal 14 and resistor 12 (resistance value R1). On the other hand, a voltage V2 is applied to the base via terminal 16, and a constant current 1 is applied from the collector. ut flows to terminal 18. Here I. ut+(1-2)/R1, V1
If -V2 is large enough, the output current 10ut will be V, -V2
and varies over a wide range in direct proportion to R1 and exactly inversely proportional to R1. However, in reality, the base-emitter voltage VBO changes due to changes in emitter current and temperature, resulting in an output current of 1. ut has the disadvantage that it is not necessarily exactly proportional to V1-V2. Furthermore, when the emitter current is several MA, it operates well, but when the emitter current is very small, the base current of the transistor 10 cannot be ignored, and the I value increases depending on the temperature. There is a disadvantage that ut changes. In the conventional example shown in FIG. 2, the operational amplifier 20 is used as a so-called voltage follower, and the emitter voltage is set to V.
2, thereby compensating for the drawbacks of the conventional example shown in FIG.

図示の如く、新たに複数のエミツタ抵抗器12a,12
b,12c,・・・,12xがそれぞれスイツチ(電子
スイツチ又は機械スイツチ)を介して並列に接続され、
さらに抵抗器12に並列接続されている。ここで並列接
続された全エミツタ抵抗の合成抵抗値をR1′とすれば
、出力電流1。utは、10ut=(,−V2)/R,
′となる。そこで、エミツタ抵抗器12a,12b,1
2c,・・・,12xをそれぞれに直列接続されたスイ
ツチで選択的に回路に挿入すれば、出力電流1。utは
例えば1mA,2mA,5mA,10mA,20mA,
・・・の如く校正した(即ち既知の)所定のステツプで
複数の値に変化せしめることができる。しかし、第2図
の従来例では、多数の高精度(誤差0.1%程度)の抵
抗器とスイツチを必要とするので、構成が複雑となり高
価となる欠点がある。更に、これらステツプ間の電流を
連続的に得るには、電圧V,或はV2を変化させる必要
があるが、出力電流1。utは電圧V1−V2に比例す
るのでV1或はV2の一方のみにより佼正された出力を
得ることが出来ないという欠点を有する。第3図は、制
御電圧に略比例した任意の出力電流を得る電流源回路の
従来例を示している。
As shown in the figure, a plurality of new emitter resistors 12a, 12
b, 12c, ..., 12x are each connected in parallel via a switch (electronic switch or mechanical switch),
Furthermore, it is connected in parallel to the resistor 12. Here, if the combined resistance value of all emitter resistors connected in parallel is R1', the output current is 1. ut is 10ut=(,-V2)/R,
'. Therefore, the emitter resistors 12a, 12b, 1
If 2c, . . . , 12x are selectively inserted into the circuit using switches connected in series, the output current is 1. For example, ut is 1mA, 2mA, 5mA, 10mA, 20mA,
. . . can be changed to a plurality of values in calibrated (i.e., known) predetermined steps. However, the conventional example shown in FIG. 2 requires a large number of highly accurate (with an error of about 0.1%) resistors and switches, which has the disadvantage of making the structure complicated and expensive. Furthermore, in order to obtain the current between these steps continuously, it is necessary to change the voltage V or V2, but the output current 1. Since ut is proportional to the voltage V1-V2, it has the disadvantage that it is not possible to obtain an output that is improved by only one of V1 and V2. FIG. 3 shows a conventional example of a current source circuit that obtains an arbitrary output current approximately proportional to the control voltage.

この回路では演算増巾器20及び22はボルテージ・ホ
ロワとして用いられ、他の演算増巾器24は、抵抗器3
2,33及び34の抵抗値を等しくして、利得−1の反
転増巾器として用いられている。まず、ポテンシヨ・メ
ータ28の出力電圧(制御電圧)V2がOのとき電圧−
V3の電源(図示せず)に端子36を介して接続された
ポテンシヨ●メータ30の出力電圧を−V1となるよう
調整しておく。したがつて、制御電圧2がOのときは、
演算増巾器24の出力電圧はV1であり、トランジスタ
10のエミツタ電圧も同じくV1となる。ここで、制御
電圧V2を上げていくと、該演算増巾器24の出力端に
はV1−V2の電圧が発生する。したがつて、実質的に
、ヱミツタ抵抗器12の両端にV2の電位差が生じたこ
とになる。つまり、出力電流をI。utとすると、IO
Ut+V2/R1となる。換言すれば出力電流1。ut
は制御電圧V2に略比例した値となる。しかし、第3図
の従来例では次の様な欠点がある。即ち、(1)制御電
圧2を1にまで上げると、トランジスタ10のベース・
コレクタ電圧VBCはOとなるので負荷電圧が生じない
用途に限定される。
In this circuit, operational amplifiers 20 and 22 are used as voltage followers, and another operational amplifier 24 is connected to resistor 3.
The resistance values of 2, 33, and 34 are made equal and used as an inverting amplifier with a gain of -1. First, when the output voltage (control voltage) V2 of the potentiometer 28 is O, the voltage -
The output voltage of the potentiometer 30 connected to the V3 power supply (not shown) via the terminal 36 is adjusted to -V1. Therefore, when control voltage 2 is O,
The output voltage of the operational amplifier 24 is V1, and the emitter voltage of the transistor 10 is also V1. Here, when the control voltage V2 is increased, a voltage of V1-V2 is generated at the output terminal of the operational amplifier 24. Therefore, a potential difference of V2 is substantially generated across the emitter resistor 12. In other words, the output current is I. If ut, IO
It becomes Ut+V2/R1. In other words, the output current is 1. ut
is a value approximately proportional to the control voltage V2. However, the conventional example shown in FIG. 3 has the following drawbacks. That is, (1) when the control voltage 2 is increased to 1, the base of the transistor 10
Since the collector voltage VBC is O, it is limited to applications where no load voltage occurs.

そこで一般にはV2《V1としなければならないので、
出力電流1。utの線形可変範囲(つまり可変比)が制
限される。(2)制御電圧V2がOに近づくと、エミツ
タ電圧がV,IIC.近づく結果、エミツタ抵抗12で
の電圧降下及び出力電流もOに近づくので演算増巾器2
0の反転入力端子への電流(素子によりバラツキがある
が約0.5μA以下)のために、出力電流変化が非線形
となる。
Therefore, in general, it is necessary to set V2<V1, so
Output current 1. The linear variable range (that is, variable ratio) of ut is limited. (2) When the control voltage V2 approaches O, the emitter voltage increases to V, IIC. As a result, the voltage drop at the emitter resistor 12 and the output current also approach O, so the operational amplifier 2
Due to the current flowing to the 0 inverting input terminal (approximately 0.5 μA or less, although it varies depending on the device), the output current change becomes nonlinear.

更にこのような場合には、演算増巾器20の正常な動作
を困難とする。(3)演算増巾器が3個、高精度抵抗、
ポテンシヨ・メータ2個が必要であり、正電源(電圧+
1)だけでなく負電源(電圧−,)が必要であり、さら
に回路構成及び調整が単純でなく、かつ、高価となる。
Furthermore, in such a case, normal operation of the operational amplifier 20 becomes difficult. (3) Three operational amplifiers, high precision resistors,
Two potentiometers are required and the positive power supply (voltage +
In addition to 1), a negative power supply (voltage -, ) is required, and furthermore, the circuit configuration and adjustment are not simple and are expensive.

以上が第3図の従来回路の短所であるが、第2,3図の
従来回路の欠点である演算増巾器の反転入力端子への電
流による非直線性を改善する従来例として第4図の回路
がある。
The above are the shortcomings of the conventional circuit shown in Fig. 3, but Fig. 4 shows a conventional example that improves the nonlinearity caused by the current to the inverting input terminal of the operational amplifier, which is a drawback of the conventional circuit shown in Figs. 2 and 3. There is a circuit.

この回路では新たにトランジスタ38を加え、ベースは
他のトランジスタ10のベースに直結され、コレクタは
抵抗器40を介して端子14に接続されている。なお、
抵抗器40の抵抗値は抵抗器12のそれに等しくしてあ
る。この従来例はトランジスタ38のエミツタは演算増
巾器20の反転入力端子に接続されていないので、抵抗
器40に流れる電流は反転入力端に分流されず、第2,
3図の従来例の欠点の一つは解消される。しかし、他の
欠点は未解決のまXであり、しかも特性の揃つた一対の
トランジスタ10,38が必要となるという別の欠点が
ある。なお、第4図の従来例は実開昭49−41221
の明細書に開示されている。
In this circuit, a new transistor 38 is added, the base of which is directly connected to the base of the other transistor 10, and the collector connected to the terminal 14 via a resistor 40. In addition,
The resistance value of resistor 40 is made equal to that of resistor 12. In this conventional example, the emitter of the transistor 38 is not connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 20, so the current flowing through the resistor 40 is not shunted to the inverting input terminal, and the second,
One of the drawbacks of the conventional example shown in FIG. 3 is eliminated. However, other drawbacks remain unresolved, and there is another drawback in that a pair of transistors 10 and 38 with matching characteristics are required. The conventional example shown in Fig. 4 is Utility Model Application No. 49-41221.
It is disclosed in the specification of

本発明は上述の従来例の欠点を有しない新規の可変電流
源を提供するもので、以下、図面に沿つて本発明の実施
例を説明する。
The present invention provides a novel variable current source that does not have the drawbacks of the conventional examples described above, and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第5図は本発明の第1の実施例であり、従来例で説明し
たように、ポテンシヨ・メータ28からの出力電圧V2
と等しい電圧がトランジスタ10のエミツタ端子に生ず
る。
FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention, in which, as explained in the conventional example, the output voltage V2 from the potentiometer 28 is
A voltage equal to is developed at the emitter terminal of transistor 10.

したがつて、抵抗器12(抵抗値R1)を流れる電流1
1は常に(V1−V2)/R1で決まる一定値である。
一方、ポテンシヨ・メータ46の出力電圧V4(制御電
圧として用いる)は、ボルテージ・ホロワとして用いら
れている演算増巾器44の非反転入力端子に印加される
ので当該演算増巾器44の出力電圧は同じくV4であり
、抵抗器(抵抗値R2)を矢印の向きに流れる電流12
は(V2−V4)/R2となる。したがつて、トランジ
スタ10のコレクタ電流、即ち出力電流。Utは両電流
11,i2の差に等しく次のようになる。の条件を満足
するようにRl,R2,Vl,V2を選定すると、とな
り、出力電流は制御電圧V4に正比例し、R2に反比例
する。
Therefore, current 1 flowing through resistor 12 (resistance value R1)
1 is always a constant value determined by (V1-V2)/R1.
On the other hand, since the output voltage V4 of the potentiometer 46 (used as a control voltage) is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 44 used as a voltage follower, the output voltage of the operational amplifier 44 is is also V4, and the current 12 flowing through the resistor (resistance value R2) in the direction of the arrow
becomes (V2-V4)/R2. Therefore, the collector current of transistor 10, ie the output current. Ut is equal to the difference between the two currents 11 and i2, and is expressed as follows. If Rl, R2, Vl, and V2 are selected to satisfy the following conditions, then the output current is directly proportional to the control voltage V4 and inversely proportional to R2.

抵抗値R2の抵抗器42に高精度抵抗器を用いれば、制
御電圧4の変化に応じて出力電流10utをOから4/
R2までの広範に亘り極めて直線的に可変とすることが
できる。この様子は第8図に示されている。本実施例に
よれば、特に第3図の従来例について述べた欠点は殆ん
ど解消する。即ち、(1)トランジスタ10のベース電
圧は略々2で−定であり、該トランジスタ10はそのコ
レクタと接地間に挿入した充電コンデンサに大振巾出力
電圧を発生させても線形動作が可能である。
If a high-precision resistor is used as the resistor 42 with a resistance value R2, the output current 10ut can be changed from O to 4/4 in response to changes in the control voltage 4.
It can be very linearly varied over a wide range up to R2. This situation is shown in FIG. According to this embodiment, most of the drawbacks described in the conventional example shown in FIG. 3 are eliminated. That is, (1) the base voltage of the transistor 10 is approximately 2 - constant, and the transistor 10 is capable of linear operation even when a large amplitude output voltage is generated in a charging capacitor inserted between its collector and ground. be.

また、制御電圧V4はOからV1まで可変可能なので可
変範囲が極めて広い。(2) トランジスタ10のエミ
ツタ電流は制御電圧V4及び出力電流1。
Furthermore, since the control voltage V4 can be varied from O to V1, the variable range is extremely wide. (2) The emitter current of the transistor 10 is the control voltage V4 and the output current 1.

utに無関係に一定値(l−V2)/Rl.又はl/(
R1+R2)であるので、この値を演算増巾器20の制
御入力電流より充分大きく選定しておけば動作上の影響
は無視できる。よつて、V4が0に近づく附近でも出力
電流1。utの直線性は良好である。(3)使用部品は
少なく、且つ単一電線(電圧1)で動作できるので構成
が簡単で安価である。第6図は、PNP型トランジスタ
10の代りにNPN型トランジスタ41を用いた電流シ
ンク方式の場合であり、その他の構成は電源電圧が負と
なつている点を除き、第5図の実施例と同一である。し
たがつて、第6図の実施例の動作説明は省略する。第7
図は、第5図の実施例に制御電圧V4用の粗及び微調整
手段を設けた回路を示している。
A constant value (l-V2)/Rl. regardless of ut. or l/(
R1+R2), so if this value is selected to be sufficiently larger than the control input current of the operational amplifier 20, the influence on the operation can be ignored. Therefore, the output current is 1 even when V4 approaches 0. The linearity of ut is good. (3) The structure is simple and inexpensive because it uses few parts and can operate with a single electric wire (voltage 1). FIG. 6 shows a case of a current sink method using an NPN transistor 41 instead of the PNP transistor 10, and the other configurations are the same as the embodiment shown in FIG. 5, except that the power supply voltage is negative. are the same. Therefore, a description of the operation of the embodiment shown in FIG. 6 will be omitted. 7th
The figure shows a circuit in which the embodiment of FIG. 5 is provided with coarse and fine adjustment means for the control voltage V4.

即ち、粗調整用ポテンシヨ・メータ54と微調整用ポテ
ンシヨ・メータ56がアースと負電圧源(例えば電圧−
V,)の間に並列接続され、ポテンシヨ・メータ54及
び56の出力電圧は夫々抵抗器50,52を介して演算
増巾器44の反転入力端子に印加されている。ここで抵
抗器50,52の抵抗値の比を、例えば1:100に設
定すれば制御電圧V4を粗及び微調整することができる
。この制御電圧V4をデイジタル電圧計(DMV)で測
定すれば前記3式からI。utが容易に求められる。第
9図は、本発明の他の実施例であり、電流ソース方式と
電流シンク方式を組合せた電流源回路を示している。
That is, the coarse adjustment potentiometer 54 and the fine adjustment potentiometer 56 are connected to ground and a negative voltage source (e.g., voltage -
output voltages of potentiometers 54 and 56 are applied to the inverting input terminal of operational amplifier 44 via resistors 50 and 52, respectively. If the ratio of the resistance values of the resistors 50 and 52 is set to, for example, 1:100, the control voltage V4 can be coarsely and finely adjusted. If this control voltage V4 is measured with a digital voltmeter (DMV), I will be obtained from the above three equations. ut can be easily determined. FIG. 9 is another embodiment of the present invention, and shows a current source circuit that combines a current source method and a current sink method.

この回路は第5図の回路と、第6図の回路の変形を組合
せてあるので、変形部分についてのみ説明する。なお第
9図の回路素子で第6図の素子と対応するものには符号
にダツシユを附してある。
Since this circuit is a combination of the circuit shown in FIG. 5 and a modification of the circuit shown in FIG. 6, only the modified portion will be explained. Note that the circuit elements in FIG. 9 that correspond to the elements in FIG. 6 are given dashes.

さて抵抗器62及び64の抵抗値を等しくすれば演算増
巾器60は利得が−1の増巾器として動作する。したが
つて、次段の演算増巾器2『の非反転入力端子への印加
電圧は一2となり、第6図の実施例の場合と同様となる
。一方、ポテンシヨ・メータ46の出力電圧V4は抵抗
器66を介して演算増巾器44Iの反転入力端子に印加
される。抵抗器68の抵抗値を抵抗器66のそれと等し
くすれば演算増巾器44′の出力端には−V4の電圧が
生ずることになる。この電圧は、第6図の演算増巾器4
4の出力端電圧と等しい。したがつて、第9図の実施例
では、トランジスタ10及び415から、それぞれ流出
・流入する電流に注目すれば電流ソース及び電流シンク
方式の組合せ電流源回路となることが判る。第10図は
、本発明に係る、電流ソースと電流シンク方式の組合せ
電流源回路の他の実施例を示している。第9図の実施例
との主な相違点は(1)演算増巾器20及び60への入
力電圧が抵抗器28a,28bで分圧された1/2であ
り、(2)トランジスタ10と411のコレクタが直結
され、その接続点に負荷68の一端が接続され、(3)
第9図の演算増巾器44″、抵抗器42″,66,68
等が除かれていることである。なお、本実施例の電流一
電圧特性が第11図に示されている。さて、演算増巾器
20及び60への印加電圧がV1/2であるのでトラン
ジスタ10及び411のエミツタ電圧は夫々V1/2及
び−V1/2に維持される。したがつて、トランジスタ
411のエミツタ電流は抵抗器12″の抵抗値をRとす
ればV,/2Rで一定となる。一方、抵抗器12と42
の抵抗値を共にRとすれば前述の(3)式の条件は満足
されることが判る。ここで、制御電圧4を0にすれば抵
抗器12を流れる電流は全て抵抗器42を流れるので負
荷側から図示のI。utと逆向きの電流1/2Rがトラ
ンジスタ41Iのコレクタ、エミツタそして抵抗器12
″を通つて流れることになる。一方、制御電圧V4がV
1/2のときは、トランジスタ10のコレクタ、エミツ
タを流れる電流V1/2Rは全てトランジスタ41′の
コレクタ、エミツタを流れるのでI。utはOである。
さらに、制御電圧V4がV,のときはトランジスタ10
のコレクタ・エミツタを流れる電流V1/Rは負荷68
側とトランジスタ41′側とに2分されるのでV,/2
Rとなる。説明の便宜上、制御電圧V4を上記の3点に
ついて考察したが、トランジスタ10のコレクタ電流は
、制御電圧V4をOからV1まで変化させれば、Oから
V1/Rまで連続して可変にすることができるので、負
荷68へ流入し又は流出する電流1。utは第11図に
示すようになる。尚、抵抗器12,12′及び42の抵
抗値が等しいことは必須要件ではない、しかし、抵抗器
125の抵抗器125の抵抗値はV4=V1/2のとき
トランジスタ10,1『のI。utが等しくなるように
選定すれば第11図に示す特性が得られる。さらに、第
9図及び第10図の実施例に於いても第6図の実施例の
如く、粗及び微調整手段を付加し得ることは明白である
。又演算増巾器60の代りに抵抗分圧器を使用すること
ができる。なお、実験の結果によれば、出力電流1。
Now, if the resistance values of resistors 62 and 64 are made equal, operational amplifier 60 operates as an amplifier with a gain of -1. Therefore, the voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 2' in the next stage is -2, which is the same as in the embodiment shown in FIG. On the other hand, the output voltage V4 of potentiometer 46 is applied via resistor 66 to the inverting input terminal of operational amplifier 44I. If the resistance value of resistor 68 is made equal to that of resistor 66, a voltage of -V4 will be generated at the output terminal of operational amplifier 44'. This voltage is applied to the operational amplifier 4 in FIG.
It is equal to the output terminal voltage of 4. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 9, if attention is paid to the current flowing out and flowing into and out of the transistors 10 and 415, it can be seen that the circuit is a combination current source circuit of the current source and current sink type. FIG. 10 shows another embodiment of a current source/current sink combination current source circuit according to the present invention. The main differences from the embodiment shown in FIG. 411 is directly connected, and one end of the load 68 is connected to the connection point, (3)
Operational amplifier 44'', resistors 42'', 66, 68 in Fig. 9
etc. are excluded. Note that the current-voltage characteristics of this example are shown in FIG. Now, since the voltage applied to operational amplifiers 20 and 60 is V1/2, the emitter voltages of transistors 10 and 411 are maintained at V1/2 and -V1/2, respectively. Therefore, the emitter current of the transistor 411 is constant at V, /2R, where R is the resistance value of the resistor 12''.
It can be seen that the condition of the above-mentioned equation (3) is satisfied if both the resistance values are R. Here, if the control voltage 4 is set to 0, all of the current flowing through the resistor 12 flows through the resistor 42, so that the voltage I shown in the figure is applied from the load side. A current 1/2R in the opposite direction to ut flows through the collector and emitter of the transistor 41I and the resistor 12.
On the other hand, the control voltage V4 will flow through V
When the voltage is 1/2, all of the current V1/2R flowing through the collector and emitter of the transistor 10 flows through the collector and emitter of the transistor 41'. ut is O.
Furthermore, when the control voltage V4 is V, the transistor 10
The current V1/R flowing through the collector and emitter of is the load 68
V,/2 since it is divided into two parts: the transistor 41' side and the transistor 41' side.
It becomes R. For convenience of explanation, we have considered the control voltage V4 in terms of the three points mentioned above, but if the control voltage V4 is changed from O to V1, the collector current of the transistor 10 can be made continuously variable from O to V1/R. Since the current 1 flows into or out of the load 68. ut becomes as shown in FIG. Note that it is not an essential requirement that the resistance values of the resistors 12, 12' and 42 be equal, but the resistance value of the resistor 125 is equal to the I of the transistor 10,1' when V4=V1/2. If ut is selected to be equal, the characteristics shown in FIG. 11 can be obtained. Furthermore, it is clear that coarse and fine adjustment means can be added to the embodiments of FIGS. 9 and 10 as in the embodiment of FIG. 6. Also, a resistive voltage divider can be used in place of the operational amplifier 60. According to the experimental results, the output current is 1.

utの線形可変化は、従来回路の10〜30に比して1
00乃至1000以上(例えば、10μA〜10mA)
の極めて良好な特性であることが判明した。よつて、オ
シロスコープ用掃引発生器、電圧制御型発振器、関数発
生器等の各種の用途がある。尚、出力電流1。utの表
示は、ポテンシヨ・メータとしてバーニア付き多回転型
のものを使用し、ダイヤル目盛から直読することができ
る。しかし、制御電圧V3を直接デイジタル電圧計(D
VM)で測定することによりLED(発光ダイオード)
、LCD(液晶表示装置)等にデイジタル的に表示する
こともできる。好適な一実施例としては、V1:50ボ
ルト、V2:10ボルト、R1:20KΩ、R2:5K
Ωである。
The linear variation of ut is 1 compared to 10 to 30 in the conventional circuit.
00 to 1000 or more (for example, 10 μA to 10 mA)
It was found that the characteristics were extremely good. Therefore, it has various uses such as a sweep generator for an oscilloscope, a voltage-controlled oscillator, and a function generator. Note that the output current is 1. The ut value can be directly read from the dial scale by using a multi-turn potentiometer with a vernier. However, the control voltage V3 can be measured directly with a digital voltmeter (D
LED (Light Emitting Diode) by measuring with VM)
, it can also be displayed digitally on an LCD (liquid crystal display) or the like. In one preferred embodiment, V1: 50 volts, V2: 10 volts, R1: 20KΩ, R2: 5K.
It is Ω.

この場合には、勿論前記(2)式の条件を満足し、出力
電流1。utはOから100まで変化する。尚、DMV
を使用する場合には、通常、電圧測定と共用できるよう
、R1は1KΩ、10KΩのように10nKΩ(n=1
,2,3,・・・)に選定すると便利である。また上記
(2)式の条件は第8図のようにI。utをO→3/R
2に変化するためには必要であるが、(2)式を満足し
なくとも第8図の直線が上下方向に移動するのみ(但し
、IOut》0)であるので、そのような用途には(2
)式が満足されなくてもよい。以上説明した如く、本発
明に係わる可変電流源によれば、トランジスタのエミツ
タに一端を接続した2個の抵抗器の一方の他端に固定電
圧を、他方の他端に制御電圧を加えるという簡単な回路
構成で制御電圧に正確に正比例した可変範囲が極めて広
い出力電流を得ることができる。
In this case, of course, the condition of equation (2) above is satisfied, and the output current is 1. ut varies from O to 100. In addition, DMV
When using R1, normally R1 is 1KΩ, 10KΩ (n=1
, 2, 3, ...) is convenient. Further, the condition of the above equation (2) is I as shown in FIG. ut O → 3/R
2, but even if formula (2) is not satisfied, the straight line in Figure 8 only moves in the vertical direction (however, IOut》0), so it is not suitable for such applications. (2
) does not have to be satisfied. As explained above, according to the variable current source according to the present invention, a fixed voltage is applied to one end of two resistors whose one end is connected to the emitter of a transistor, and a control voltage is applied to the other end of the resistor. With this circuit configuration, it is possible to obtain an output current with an extremely wide variable range that is precisely proportional to the control voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜4図は夫々従来の電流源回路を示し、第5〜7図
は夫々本発明に係る実施例を示し、第8図は第5図の実
施例の動作説明図、第9,10図は夫々本発明に係る他
の実施例を示し、第11図は第10図の動作説明図であ
る。 10,1『,41,41′・・・トランジスタ、12,
12″ ,33,34,40,42,42″,48,6
4,66・・・抵抗器、20,22,24,44,44
1,60・・・演算増巾器、28,30,46,56・
・・ポテンシヨ・メータ。
1 to 4 each show a conventional current source circuit, FIGS. 5 to 7 each show an embodiment according to the present invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment of FIG. The figures each show other embodiments of the present invention, and FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 10. 10, 1', 41, 41'...transistor, 12,
12″, 33, 34, 40, 42, 42″, 48, 6
4, 66...Resistor, 20, 22, 24, 44, 44
1,60... operational amplifier, 28,30,46,56.
...potentio meter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エミッタに一定電圧を加えたトランジスタと、該ト
ランジスタのエミッタに夫々一端を接続した第1及び第
2抵抗器と、該第1及び第2抵抗器の他端に夫々接続し
た電圧源及び制御電圧源とを具備し、該制御電圧源の電
圧の変化に応じて変化する出力電流を上記トランジスタ
のコレクタから得る可変電流源。 2 上記トランジスタのエミッタ電圧を、上記第2抵抗
器の抵抗と上記電圧源との積を上記第1及び第2抵抗器
の抵抗値の和で除した値に等しくしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の可変電流源。 3 上記制御電圧源を0乃至上記第1抵抗器の一端に接
続した上記電圧源の電圧まで変化するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の可変
電流源。 4 上記制御電圧源に粗及び微調整手段を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の可変電流源。 5 エミッタに一定電圧を加えた第1トランジスタと、
該第1トランジスタのエミッタに夫々一端を接続した第
1及び第2抵抗器と、該第1及び第2抵抗器の他端に夫
々接続した第1電圧源及び第1制御電圧源と、エミッタ
に一定電圧を加えた第2トランジスタと、該第2トラン
ジスタのエミッタに夫々一端を接続した第3及び第4抵
抗器と、該第3抵抗器の他端に接続した、第1電圧源と
逆極性の第2電圧源と、上記第4の抵抗器の他端に接続
した第2制御電圧源とを具備し、上記第1及び第2制御
電圧源の電圧の変化に応じて変化する入出力電流を上記
第1及び第2トランジスタのコレクタから得る可変電流
源。 6 上記第1トランジスタのエミッタ電圧を上記第2抵
抗器の抵抗値と上記第1電圧源との積を上記第1及び第
2抵抗器の抵抗値の和で除した値に等しくし、かつ、上
記第2トランジスタのエミッタ電圧を、上記第4抵抗器
の抵抗値と上記第2電圧源との積を上記第3及び第4抵
抗器の抵抗値の和で除した値に等しく選定したことを特
徴とする特許請求第5項記載の可変電流源。 7 上記第1及び第2制御電圧源を夫々0乃至上記第1
及び第2電圧源の電圧まで変化するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第5項又は第6項記載の可変電
流源。 8 上記第1及び第2制御電圧源の夫々に粗及び微調整
手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載の可変電流源。 9 上記第1及び第2制御電圧源を単一制御手段で制御
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第5項
記載の可変電流源。 10 エミッタに一定電圧を加えた第1トランジスタと
、該第1トランジスタのエミッタに夫々一端を接続した
第1及び第2抵抗器と、該第1及び第2抵抗器の他端に
夫々接続した第1電圧源及び制御電圧源と、コレクタを
上記第1トランジスタのコレクタに接続しエミッタに一
定電圧を加えた第2トランジスタと該第2トランジスタ
のエミッタに一端を接続した第3抵抗器と、該第3抵抗
器の他端に接続した、第1電圧源と逆極性の第2電圧源
と第1及び第2トランジスタのコレクタの接続点に一端
を接続した負荷とを具備し、上記制御電圧の電圧の変化
に応じて変化する、上記負荷への入力電流又は上記負荷
からの出力電流を得る可変電流源。 11 上記第1トランジスタのエミッタ電圧を上記第2
抵抗器の抵抗値と上記第1電圧源との積を上記第1及び
第2抵抗器の抵抗値の和で除した値に等しくしたことを
特徴とする特許請求の範囲第9項記載の可変電流源。 12 上記第1制御電圧源を0乃至上記第1電圧源の電
圧まで変化するようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第9項又は第10項記載の可変電流源。 13 上記制御電圧源に粗及び微調整手段を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第9項記載の可変電流源。 14 上記第1及び第2抵抗器の抵抗値を等しく、且つ
上記第1及び第2トランジスタのエミッタ電圧をそれぞ
れ上記第1及び第2電圧源の電圧の半分に選定したこと
を特徴とする特許請求の範囲第9項記載の可変電流源。
[Claims] 1. A transistor to which a constant voltage is applied to its emitter, first and second resistors each having one end connected to the emitter of the transistor, and the other ends of the first and second resistors respectively connected to the emitter of the transistor. A variable current source comprising a controlled voltage source and a controlled voltage source, the variable current source obtaining from the collector of the transistor an output current that changes according to changes in the voltage of the controlled voltage source. 2. A patent claim characterized in that the emitter voltage of the transistor is equal to the product of the resistance of the second resistor and the voltage source divided by the sum of the resistance values of the first and second resistors. The variable current source according to item 1. 3. The variable current source according to claim 1 or 2, wherein the control voltage source is configured to vary from 0 to the voltage of the voltage source connected to one end of the first resistor. . 4. The variable current source according to claim 1, wherein the control voltage source is provided with coarse and fine adjustment means. 5 a first transistor with a constant voltage applied to its emitter;
first and second resistors having one end connected to the emitter of the first transistor, a first voltage source and a first control voltage source respectively connected to the other ends of the first and second resistors; a second transistor to which a constant voltage is applied; third and fourth resistors each having one end connected to the emitter of the second transistor; and a voltage source having a polarity opposite to the first voltage source connected to the other end of the third resistor. and a second control voltage source connected to the other end of the fourth resistor, the input/output current changing according to changes in the voltages of the first and second control voltage sources. from the collectors of the first and second transistors. 6 The emitter voltage of the first transistor is equal to the product of the resistance value of the second resistor and the first voltage source divided by the sum of the resistance values of the first and second resistors, and The emitter voltage of the second transistor is selected to be equal to the product of the resistance of the fourth resistor and the second voltage source divided by the sum of the resistances of the third and fourth resistors. A variable current source according to claim 5, characterized in: 7 The first and second control voltage sources are respectively set from 0 to the first control voltage source.
7. The variable current source according to claim 5 or 6, characterized in that the voltage of the second voltage source is changed. 8. The variable current source according to claim 5, wherein each of the first and second control voltage sources is provided with coarse and fine adjustment means. 9. The variable current source according to claim 5, wherein the first and second control voltage sources are controlled by a single control means. 10 A first transistor to which a constant voltage is applied to the emitter, first and second resistors each having one end connected to the emitter of the first transistor, and a second resistor connected to the other end of the first and second resistor, respectively. a second transistor having a collector connected to the collector of the first transistor and applying a constant voltage to the emitter; a third resistor having one end connected to the emitter of the second transistor; a second voltage source having a polarity opposite to that of the first voltage source connected to the other end of the three resistors; and a load having one end connected to the connection point of the collectors of the first and second transistors, and the voltage of the control voltage. A variable current source that obtains an input current to or an output current from the load that changes in response to changes in the load. 11 The emitter voltage of the first transistor is changed to the emitter voltage of the first transistor.
The variable according to claim 9, characterized in that the product of the resistance value of the resistor and the first voltage source is equal to the value obtained by dividing the sum of the resistance values of the first and second resistors. current source. 12. The variable current source according to claim 9 or 10, wherein the first control voltage source is configured to vary from 0 to the voltage of the first voltage source. 13. The variable current source according to claim 9, characterized in that the control voltage source is provided with coarse and fine adjustment means. 14. A claim characterized in that the resistance values of the first and second resistors are equal, and the emitter voltages of the first and second transistors are selected to be half of the voltage of the first and second voltage sources, respectively. The variable current source according to item 9.
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