JPS5970306A - 電流発生回路 - Google Patents

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】 （イ）技術分野 本発明は、低電圧で動作する電流発生回路に関するもの
で、特に、二重平衡型の差動増幅回路から出力電流を取
出すのに適した電流発生回路に関する。

（ロ）技術の背景 電流発生回路としては、一般に電流ミラー回路が使用さ
れている。第１図は、二重平衡型の差動増幅回路を用い
たクオドラチャ検波回路から出力電流を発生させる為に
電流ミラー回路を使用した例で、（↓）はエミッタが共
通に定電流トランジスタ（２）に接続され、ベースに互
いに逆相の入力信号が印加される第１及び第２トランジ
スタ（３）及び（４）から成る第１差動増幅回路、（居
はエミッタが共通に、前記第１トランジスタ（３）のコ
レクタに接続された第３及び第４トランジスタ（６）及
び（７）から成る第２差動増幅回路、（句はエミッタが
共通に前記第２トランジスタ（４）のコレクタに接続さ
れた第５及び第６トランジスタ（９）及びＱｌから成る
第３差動増幅回路、Ｉは第３及び第５トランジスタ（６
）及び（９）の共通コレクタに接続された第１ダイオー
ド（＋２１と第７トランジスタ０（ト）とから成る第１
電流ミラー回路、及び東は第４及び第６トランジスタ（
刀及び（１０）の共通コレクタに接続された第２ダイオ
ード（１９と第８トランジスタ（１６）とから成る第２
電流ミラー回路である。しかして、第１トランジスタ（
３）のベースに接続された第１入力端子αηには、前段
のＩＦ増幅段からＩＦ倍信号印加され、第２トランジス
タ（４）のベースに接続された第２入力端子（国には、
ＩＦ増幅段から前記第１入力端子０７）に印加されるＩ
Ｐ倍信号逆相のＩＦ倍信号印加される。また、第３及び
第６トランジスタ（６）及び００）の共通ベースに接続
された第３入力端子Ｈには、前記第１入力端子Ｑ力に印
加されるＩＦ倍信号９０度位相差を有するＩＰ倍信号印
加され、第４及び第５トランジスタ（７）及び（９）の
共通ベースに接続された第４入力端子（イ）には、前記
第２入力端子０■に印加される信号と９０度位相差を有
するＩＦ倍信号印加される。その為、第１トランジスタ
（３）には第１入力端子ａ′？）に印加されるＩＦ倍信
号応じたコレクタ電流が流れ、第２トランジスタ（４）
には第２入力端子θ稀に印加されるＩＦ倍信号応じたコ
レクタ電流が流れる。そして、第２及び第３差動増幅回
路０及び（Ｒ１において、乗算が行なわれ、第３及び第
５トランジスタ（６）及び（９）の共通コレクタ及び第
４及び第６トランジスタ（７）及び００）の共通コレク
タにそれぞれ検波出力信号に応じた電流が流れ、該電流
が第１及び第２ダイオード（１カ及び（円に流れる。そ
して、第１及び第２電流ミラー回路（り及びＵの作用に
より、第１及び第２出力端子Ｑυ及び（２２）に前記第
１及び第２ダイオードα２及び（１勺に流れる電流と等
しい出力電流が発生する。

上述の如（、二重平穏〒型の差動増幅回路の出力端に電
流ミラー回路を接続することによってフォードラチャ検
波回路を構成すれば、出力端子に検波出力信号を電流の
形で取り出すことが出来、ＩＣ化に適した検波回路を得
ることが出来る。しかしながら、第１図に示される検波
回路は、第１及び第２電流ミラー回路Ｉ及び（只の第１
及び第２ダイオード０の及び（１つが最低ＶＢｍ　（：
：０．７Ｖ）ノ動作電圧を必要とするので、全体として
最低２〜２．３Ｖの動作電圧を必要とし、その為、低電
圧電源を使用するラジオ受信機に使用することが出来な
かった。

（ハ）発鳴の要点 本お唄は、上述の点に鑑み成されたもので、二重平作〒
型差動増幅回路を用いたフォードラチャ検波器等の出力
電流を取出すのに適した電流発生回路をエミッタに入力
電流源が接続されるトランジスタと、該トランジスタの
エミッタと基準電位点との間に接続された抵抗と、前記
トランジスタのベースと前記基準電位点との間に接続さ
れた電圧源とによって構成した点を特徴とする。

に）実施例 第２図は、本ｓａｈの一実施例を示すもので、（ハ）は
エミッタに入力電流源Ｑａが接続され、コレクタに出力
端子（ハ）が接続されたＰＮＰ型のトランジスタ、（ハ
）は基準電位点−と前記トランジスタ（７！階のエミッ
タとの間に接続された抵抗、及びＣ２Ｓ　＆’！、前記
基準電位点（資）と前記トランジスタ（ハ）のベースと
の間に接続された電圧源である。

しかして、電圧源（至）の電圧をＶ。とすれば、抵抗（
２６）に流れる電流Ｉ、ｌ　は、 となる。また、入力電流源（２滲に流れる電流を１１と
すれば、出力端子（ハ）Ｋ発生する電流■。は、Ｉｏ＝
　　Ｉ、　−Ｉｉ　　　−ｊ２１となる。従って、第（
１）及び第（２）式から、Ｒｅ　（Ｉｉ　＋　Ｌ　）＋
ＶＩＩｅ　＝　Ｖｏ　’・・（３）となる。いま、入力
信号源ＣＩ！（イ）に流れる電流に、△Ｉｉ　の信号電
流が乗った時の出力電流■。の変化をΔ工。、■□の変
化を△Ｖ、とすれば、第（３）式から、 Ｒｅ　（Ｉ　ｉ十△Ｉｉ＋Ｉ０＋△Ｉ。）＋Ｖ、、十△
Ｖ、、＝　Ｖ。

・・・　（４） の関係が成り立つ。前記第（４）式から第（３）式を減
算すると、 △■、ニーＴ（ｅ（△Ｔｉ＋△１．）　　・（５）とな
る。一方、トランジスタｅ（の飽和電流を■６とすれば
、出力電流■。は、 となり、△■ｏ　　の電流変化が生じた場合には、（Ｉ
ｏ　＋　△Ｉｏ　）＝Ｌ　ｅＸｐ−，７（Ｖｍｇ＋△Ｖ
、り　　・（７）となる。そして、第（７）式を第（６
）式で除算すれば、−Ｉ、＋ａ１．　＝・・ｐ　−一−
■１　Ｂ　・・・（８）ｏｋＴ となり、第（８）式は、 となる。第（５）式と第（８）式を用いれば、となり、
△■ｏ〈〈■。とすれば、第（９）式は次式の如く近似
される。

ｋＴ　、　ｘＩ、　　・Ｑｏ＋ △Ｉ・　＝　　−６Ｉ　夏　−□□：１：（］；］ｉ；
１−−；１ｉｉ−−□□　　　工。

それ故、 となり、この第（１１）式は、入力側から出力側への信
号電流の伝達量を示すことになる。第ｎ）式から明らか
な如く、入力側から出力側への信号電流の伝達量は、ｋ
、Ｔ、ｑが定数であるから、Ｉｏ　を定めかつＲｅを定
めれば固定した値となり、従って、第２図の回路は、入
力信号のｍ倍（ただしｍ〈１）の出力信号を安定に発生
することが出来るものである。ここで、例えばＩｏ　＝
０．３ｍＡとし、Ｉｃｅを可変した場合の伝達量の変化
を第４図に示す。第４図から明らかな如（、Ｒｅ　が小
のときの方が伝達量の変化が犬であり、Ｒｅをある程度
大にすると伝達量の変化量は小となってしまう。また、
Ｒｅを犬にすると、Ｒｅ　における電圧降下が犬となり
、低電圧で動作するという第２図の回路の利点が損なわ
れるので、ＲｅＯ値は、伝達量と電圧降下量との兼ね合
いで定められなければならない。

しかして、第２図における抵抗Ｃｅの両端電圧■１　は
、 Ｖ、　＝Ｉ、　・Ｒｅ　＝　Ｒｅ　（Ｉｉ＋Ｉ。）　　
・−・αりとなる。従って、第４図から８５％程度の伝
達量が得られる抵抗（２０の抵抗値Ｒｅ　二５００Ωを
選択するとともに、Ｉｉ　　＝　０．１５　ｍＡＫ設定
すれば、前記Ｖ翼　は０．２２５Ｖとなり、入力信号の
８５％の電流を出力し、かつ０．２２５ｖの動作電圧で
働く電流発生回路を提供することが出来る。

第３図は、本ｇ　ｅＦＡ、に係る電流発生回路を二重平
椙型の差動増幅回路の出力端に接続したフォードラチャ
検波回路を示すもので、二重平ｉ↑型の差動増幅回路に
関しては、第１図と全く同一に付、同一の図番を付し説
明を省略する。しかして、第３図において、第１及び第
２抵抗（２！１及び鉾は、第２図の抵抗（イ）に、第９
及び第１０）ランジスタ０１）及び０２は第２図のトラ
ンジスタ（ハ）に相当するものでアリ、第９トランジス
タ（３１）のコレクタ電流は、第１１及び第１２トラン
ジスタ（ハ）及び０４）から成る電流ミラー回路［有］
によって反転され、第１０トランジスタ０２１のコレク
タと第１２トランジスタ（財）のコレクタとの共通接続
点は、出力端子（３６１に接続されている。また、Ｇ７
）はベースが定電流トランジスタ（２）と共通接続され
、コレクタがダイオード接続された第１３）ランジメタ
０樽及び第３抵抗０１を介して電源に接続された定電流
トランジスタで、該定電流トランジスタＣ３７）に流れ
る電流に応じた電圧を第９及び第１０トランジスタＣ（
１）及びＣ３２１のベースに印加する為に配置されてい
る。

次に動作を説明する。第３及び第５トランジスタ（６）
及び（９）のコレクタ相電流をＩｉ＋△■ｉ、第４及び
第６トランジスタ（７）及びＯＱのコレクタ相電流をＴ
ｉ−△Ｉｉ（ただし、Ｉｉ　はバイアス電流、△Ｔｉ　
　は信号電流）とすれば、第２図の説明から明らかな如
く、第９及び第１０トランジスタ０】）及び０邊のコレ
クタ電流もそれぞれｍ（Ｉｉ＋△Ｉｉ）ｍ（Ｉｉ−△Ｉ
ｉ　　）となる。また、電流ミラー回路に）の第１２ト
ランジスタ０４）のコレクタ電流は、−ｍ（Ｉｉ−△Ｔ
ｉ）となるので、出力端子（３６）には、第１０トラン
ジスタ翰のコレクタ電流と第１２トランジスタＣ１４）
のコレクタ電流との加算電流、すなわち２ｍ△Ｉｉが得
られる。尚、定電流トランジスタＣ（η、第１３トラン
ジスタ０印及び第３抵抗Ｏ１は、第２図の定電圧源（２
８）に相当するもので、前記定電流トランジスタ０７）
に流れる電流を定めることにより、所定の電圧を第９及
び第１０）ランジスタｃ３１）及びＧ２のベースに印加
する為に配置されている。

第３図において、二重平禰１型の差動増幅回路の動作電
圧は、定電流トランジスタ（２）のコレクタ・エミッタ
間電圧が０．３Ｖ、第１差動増幅回路中を構成する第１
及び第２トランジスタ（３）及び（４）のコレクタ・エ
ミッタ間電圧がｏ、５ｖ、第２及び第３差動増幅回路（
４及び（句を構成する第３乃至第６トランジスタ（６）
乃至００）のコレクタ・エミッタ間電圧が０．５Ｖとな
る様に分配され、全体として１．３Ｖとなる。また、定
電流トランジスタ（２）のコレクタ電流を０．３ｍＡ、
第９及び第１０）ランジスタ０１）及び０３のエミッタ
バイアス電流を０．３ｍＡ、第１及び第２抵抗翰及び（
至）の値を５００Ωとすれば、前記第１及び第２抵抗（
２９）及び（３０）の電圧降下は、信号電流が最大（０
，１５ｍＡ）になったときでも、０．２Ｖ程度であり、
結局第３図の回路は、動作電圧が１．５Ｖ程度あれば十
分であることが理解される。従って、本発晰に係る第２
図の電流発生回路を第３図の如（使用すれば、低電圧で
動作するフォードラチャ検波回路が得られる。

（ホ）効果 以上述べた如く１本坏唱に依れば、入力電流に応じた出
力電流が得られる電流発生回路を提供出来、しかも同様
の動作をする従来の電流ミラー回路に比べて動作電圧が
低くて事足りるので、特に低電源電圧を使用しなければ
ならず、かつ微小信号を取扱う回路に利用して効果の高
いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の電流ミラー回路を使用したフォードラ
チャ検波回路を示す回路図、第２図は本発＾の一実施例
を示す回路図、第３図は本亮鴫をフォードラチャ検波回
路に使用した例を示す回路図、及び第４図は本ｓ４の説
明に供する為の特性図である。 主な図番の説明 （２３＋・・・トランジスタ　　（２４）・・・入力電
流源　　（２６）・・・抵抗　　（２８）・・・電圧源 第１図 −第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エミッタに入力電流源が接続されたトランジ
   スタと、該トランジスタのエミッタと基準電位点との間
   に接続された抵抗と、前記トランジスタのベースと前記
   基準電位点との間に接続された電圧源とから成り、前記
   トランジスタのコレクタに前記入力電流源の電流に応じ
   た電流を発生する様に成した電流発生回路。