JPS605085B2 - カレントミラ−回路 - Google Patents

カレントミラ−回路

Info

Publication number
JPS605085B2
JPS605085B2 JP55049021A JP4902180A JPS605085B2 JP S605085 B2 JPS605085 B2 JP S605085B2 JP 55049021 A JP55049021 A JP 55049021A JP 4902180 A JP4902180 A JP 4902180A JP S605085 B2 JPS605085 B2 JP S605085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistors
current
transistor
collector
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55049021A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56144612A (en
Inventor
克己 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP55049021A priority Critical patent/JPS605085B2/ja
Priority to US06/251,338 priority patent/US4412186A/en
Priority to DE3114877A priority patent/DE3114877C2/de
Publication of JPS56144612A publication Critical patent/JPS56144612A/ja
Publication of JPS605085B2 publication Critical patent/JPS605085B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は入力電流値に等しい電流を出力するカレント
ミラー回路に関する。
電子回路ではある大きさの電流に等しい電流を作り出す
必要性がいよいよ生じ、このためにカレントミラー回路
が用いられる。
第1図は改良型ウィルソン電流源(ImprovedW
ilsonSo川ce)と呼ばれている従来のカレント
ミラー回路の一例を示す回路構成図である。この回路は
図示するように互いにベースが共通接続されたそれぞれ
2個のNPNトランジスタQ,とQ2,Q3とQからな
り、入力電流源1から入力電流liを流し込むと負荷2
にはLなる電流が流れ出る。この回路は従来の他のカレ
ントミラー回路、たとえばベースが共通接続され入力側
のトランジスタのェミツ夕・ベースが短絡されている単
なるミラー回路に比らべて、、入出力電流比特性が良い
という特徴がある。
またトランジスタQ,Q4のコレクタ、ェミツ夕間電圧
VCEは、各トランジスタQ,〜Q4の特性が等しけれ
ばベース・ェミッタ間電圧VBEに等しく、この両トラ
ンジスタQ,Qの動作点が一致することになる。このた
め、トランジスタのアーリー(Early)効果による
影響が無く、これによる入出力電流比の誤差が生じない
という特徴もある。ところで上記回路は負荷から電流を
引き出すいわゆる正のミラー回路であり、この回路をP
NPトランジス外こよって集積し、負荷に電流を流し込
むような場合には精度上の問題が生じる。
ここでトランジスタQ,〜Q4のェミッタ接地電流増幅
率が等しくこれを8とすると、NPNトランジスタある
いはPNPトランジスタいずれの場合にも、入力電流1
iと出力電流10との比害は次式で表わされる。10
1 2 ”・”・”・山・山・(1)l
i 2 〜1−あ1十夕に汗交 (ただし3>1) 上記{1)式の右辺の第二項は誤差を表わすものであり
、この値は8の2乗の逆数に比例していることがわかる
ところでPNPトランジスタを集積した場合、その電流
増幅率はNPNトランジスタに比らべて大きくすること
ができず、たとえばNPNトランジスタのェミッタ接地
電流増幅率として100のものが得られるがPNPトラ
ンジスタは高々1の塁度である。ここで8を100とし
た場合上記m式の右辺の第2項は2/10000となり
誤差は0.02%となるが、3を10とした場合には2
/100となり誤差は2%にもなってしまう。したがっ
て従来回路はPNPトランジスタによって集積すると、
誤差が大きくなり高精度に出力電流を得るこ、とができ
ないという欠点が存在する。この発明は上記のような事
情を考慮してなされたものであり、その目的は、PNP
トランジスタによって集積した場合であっても誤差を小
さくすることができ、もって高精度に出力電流を得るこ
とができるカレントミラー回路を提供することにある。
以下、図面を参照してここの発明の一実施例を説明する
第2図において高電位(十)供給点には第1、第2のP
NPトランジスタQ,.,Q,2のェミッタが接続され
る。この両トランジスタQ,.,Q,2のベースは互い
に共通接続されている。そして上記トランジスタQ川Q
,2のベース共通接続には第3のPNPトランジスタQ
,3のェミッタが接続される。上記トランジスタQ,3
のベースは上記トランジスタQ,2のコレクタに接続さ
れ、コレクタは低電位(一)供給点に接続される。また
上記トランジスタQ,.,Q,2の各コレクタには第4
、第5のPNPトランジスタQ,4,Q,5のそれぞれ
のェミッタが接続される。上記両トランジスタQ.4,
Q,5のベースは互いに共通接続されていて、このベー
ス共通接続点には第6のPNPトランジスタQ,6のェ
ミツ夕が接続される。上記トランジスタQ,6のベース
は上記トランジスタQ,4のコレクタに接続され、コレ
クタは上記低電位供給点に接続される。また上記トラン
ジスタQ,4のコレクタには電流入力端子11が、トラ
ンジスタQ,5のコレクタには電流出力端子12がそれ
ぞれ設けられ、このうち電流入力端子11と上記低電位
供給点との間には入力電流源13が、電流出力端子12
と上記低電位供給点との間には負荷14がそれぞれ挿入
される。上記のように構成された回路において、トラン
ジスタQ,.〜Q,6がすべて等しい特性を持っている
とすれば、トランジスタQ,.,Q.2のベース電位は
等しく、このとき両トランジスタQ,.,Q,2に等し
いェミッタ電流IEが流れるものとして良い。
いま各トランジスタにおいてェミッタ接地電流増幅率を
8、ベース接地電流増幅率をQ(Q=ず古)とする。し
たがってトランジスタQuで虻レクタ電流QIE・べ−
ス電流肴IEがそれぞれ流れることになる。同様にトラ
ンジスタQ,2で‘まコレクタ電流QIE、べ−ス電流
肴IEがそ靴ぞれ流れることになる。一方、トランジス
タQ,3のェミッタには上記両トランジスタQ,.,Q
,2のべ−樋流の和浄い・電流奪・が肋、比肋にのトラ
ンジスタQ・3で‘まべ‐ス電流勢IEが流れる。
またトランジスタQ,5のェミツタにはトランジスタQ
,2のコレクタ電流とトランジスタQ,3のベース電流
の和に等しい電流Q(1十器)1の流れ・比肘にのトラ
ンジスタQ.6で‘まべ‐ス電株(・十器)18・コレ
クタ職Q2(・十籍)IE力iそれ靴減る。
−方、Q18なるヱミッタ電流が流れるトランジスタQ
.4で‘まべ−ス電流多IE、コレク欄流Q218がそ
れぞれ流れる。
またトランジスタQ,6にはトランジスタQ,4とQ,
5のベース電流の和に等しいヱミッ夕霧流尊(・像)1
8カギ流れ・肌ミつてこのトランジスタQ・側べ‐ス電
流峯(1十暑)1が流れる。
この結果・電流入梯子1 1からはトランジスタQ,4
のコレクタ電流とトランジスタQ,6のベース電流との
和に等しい電流{。2十雀(1十夢)}側流れ雌こと になる。
第3図は上記各電流をまとして図示したものである。こ
こでいま電流入力端子1 1から流れ出る入力電流li
と、電流出力端子12から流れ出る出力電流hとの比帯
を求めると次式のようになる。
次五こ上記■式のQにず古を代入してまとめると次式が
得られる。ここで8が1より十分に大きいとすれば ;ミニ可は1よりも小さなものとなり、上記(31式は
次式のように近似することができる。
伴・−券 .・・.・・【41 上記‘4}式において右辺の第二項は誤差を表わすもの
である。
ここで各トランジスタの8をたとえば10としても誤差
は2/10000しかならす、この値は従来回路を6の
高いNPNトランジスタで集積したときと同じように小
さな値である。次にこの実施例回路のアーリー効果によ
る影響について考えてみる。
いま高電位供給′点を基準電位(グランド=0)として
考えるならば、トランジスタQ,.,Q,2のベース電
位は基準電位よりもVBE低い電位−VBEとなる。ま
たトランジスタQ,5のェミッタ電位はそれよりもさら
にV88低い電位−2VBEとなる。したがってトラン
ジスタQ,4,Q,5のベース電位は−2VBEよりV
BE低い露位−3VB8となり、トランジスタQ,4の
コレクタ電位はこれよりもさらにVBE低い電位−4V
B8となる。ここでトランジスタQ,4のェミツタ電位
はそのベース電位よりもVBE高いため−2VB8とな
る。従って、トランジスタQ,.のェミツタ、コレクタ
間電圧Vc8(Qu)は2VB8となる。一方、トラン
ジスタQ,5のェミツタ電位は−2V88であるため、
トランジスタQはのェミツタ、コレクタ間電圧Vc耳(
Q,2)も2VBEとなりVc8(Q,.)と等しくな
る。したがってトランジスタQ,.とQ,2の動作点が
一致し、従来と同様にアーリー効果による影響は生じな
い。下表は上記実施例回路において、入力電流linの
値を種々に変化させた場合の出力電流を実測した実験デ
−夕を示すものであり、あわせてlinとloとの比を
計算したものが記されている。
表また第4図は上記実験データから出力電流loに対す
る誤差率ご%を求め図示したものである。
第4図から明らかなように、出力電流loの1仏Aから
lmAまでの範囲では誤差率仏は士0.4%以下の値で
あり、この実験結果からも上記実施例回路の精度が極め
て良いことが確認されている。このように上記実施例で
は、8の低いPNPトランジスタによって集積した場合
であっても誤差を4・さくすることができる。
したがって高精度に出力電流を得ることができる。なお
、上記実施例回路ではトランジスタQ,3,Q,6のコ
レクタは低電位供給点に共通接続したが、必ずしも両コ
レクタを同電位点に接続する必要はない。
これは高電位供給点を基準電位として考えるならば、ト
ランジスタQ,3のコレクタは基準電位よりも2個分の
トランジスタのベース、コレクタ間電圧の和すなわち2
VB8よりも低い電位に設定すれば良く、さらにトラン
ジスタQ,6のコレクタは4個分のトランジスタのベー
ス、コレク夕闇電圧の和すなわち4VBEよりも低い電
位に設定すれば良い。さらに上記実施例回路の各トラン
ジスタを6の高いNPNトランジスタに置き替えるなら
ば、より誤差を4・さくすることができるのはもちろん
であり、この場合出力電流は負荷から引き出される形の
ものとなる。また、トランジスタQ,.,Q,2のェミ
ツタは直接高電位(十)供給点に接続する場合について
説明したが、これは両トランジスタQ,.,Q,2のベ
ース、ェミッ夕間電圧VBBのばらつきを抑えるために
、これらのトランジスタのェミッタを抵抗を介して高電
位(十)供給点に接続するようにしてもよく、要するに
両トランジスタQ,.,Q,2のェミッタは高電位(十
)供給点に結合されていればよい。
以上、説明したようにこの発明によれば、PNPトラン
ジスタによって集積した場合であっても誤差を小さくす
ることができ、もって高精度に出力電流を得ることがで
きるカレントミラー回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のカレントミラー回路の構成図、第2図は
この発明の−実施例の構成図、第3図は上記実施例を説
明するための図、第4図は上記実施例を説明するための
曲線図である。 11・・・電流入力端子、12・・・電流出力端子、1
3・・・入力電流源、14・・・負荷、Q,.〜Q,6
・・・PNPトランジスタ。 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一方の電位供給点にそれぞれのエミツタが結合され
    互いにベースが共通接続される第1,第2のトランジス
    タとエミツタが上記第1,第2のトランジスタのベース
    共通接続点に接続されベースが上記第2のトランジスタ
    のコレクタに接続されかつコレクタが他方の電位供給点
    に接続される第3のトランジスタと、各エミツタが上記
    第1,第2のトランジスタのコレクタそれぞれに接続さ
    れ互いにベースが共通接続される第4,第5のトランジ
    スタと、エミツタが上記第4,第5のトランジスタのベ
    ース共通接続点に接続されベースが上記第4のトランジ
    スタのコレクタに接続されかつコレクタが他方の電位供
    給点に接続される第6のトランジスタと、上記第4のト
    ランジスタのコレクタに設けられる電流入力端子と、上
    記第5のトランジスタのコレクタに設けられる電流出力
    端子とを具備したことを特徴とするカレントミラー回路
JP55049021A 1980-04-14 1980-04-14 カレントミラ−回路 Expired JPS605085B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55049021A JPS605085B2 (ja) 1980-04-14 1980-04-14 カレントミラ−回路
US06/251,338 US4412186A (en) 1980-04-14 1981-04-06 Current mirror circuit
DE3114877A DE3114877C2 (de) 1980-04-14 1981-04-13 Stromspiegelschaltung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55049021A JPS605085B2 (ja) 1980-04-14 1980-04-14 カレントミラ−回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56144612A JPS56144612A (en) 1981-11-11
JPS605085B2 true JPS605085B2 (ja) 1985-02-08

Family

ID=12819461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55049021A Expired JPS605085B2 (ja) 1980-04-14 1980-04-14 カレントミラ−回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4412186A (ja)
JP (1) JPS605085B2 (ja)
DE (1) DE3114877C2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103174U (ja) * 1985-12-20 1987-07-01
JPH0354613Y2 (ja) * 1986-03-31 1991-12-03

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57206107A (en) * 1981-06-15 1982-12-17 Toshiba Corp Current mirror circuit
US4523140A (en) * 1983-01-03 1985-06-11 At&T Bell Labs Precision current mirror arrays
NL8302458A (nl) * 1983-07-11 1985-02-01 Philips Nv Stroomstabilisatieschakeling.
US4550284A (en) * 1984-05-16 1985-10-29 At&T Bell Laboratories MOS Cascode current mirror
US4560921A (en) * 1984-06-15 1985-12-24 National Semiconductor Corporation Comparator circuit with built in reference
US4583037A (en) * 1984-08-23 1986-04-15 At&T Bell Laboratories High swing CMOS cascode current mirror
US5197033A (en) * 1986-07-18 1993-03-23 Hitachi, Ltd. Semiconductor device incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions
US4873673A (en) * 1986-12-03 1989-10-10 Hitachi, Ltd. Driver circuit having a current mirror circuit
JPS63115405A (ja) * 1986-10-31 1988-05-20 Mitsubishi Electric Corp カレントミラ−回路
GB2214018A (en) * 1987-12-23 1989-08-23 Philips Electronic Associated Current mirror circuit arrangement
US4961046A (en) * 1988-08-19 1990-10-02 U.S. Philips Corp. Voltage-to-current converter
JPH04306970A (ja) * 1991-04-04 1992-10-29 Canon Inc 画像処理方法及び装置
JP3110502B2 (ja) * 1991-07-31 2000-11-20 キヤノン株式会社 カレント・ミラー回路
GB9223338D0 (en) * 1992-11-06 1992-12-23 Sgs Thomson Microelectronics Low voltage reference current generating circuit
US5311146A (en) * 1993-01-26 1994-05-10 Vtc Inc. Current mirror for low supply voltage operation
GB9304954D0 (en) * 1993-03-11 1993-04-28 Sgs Thomson Microelectronics Reference current generating circuit
US5373253A (en) * 1993-09-20 1994-12-13 International Business Machines Corporation Monolithic current mirror circuit employing voltage feedback for β-independent dynamic range
DE19529059A1 (de) * 1995-08-08 1997-02-13 Philips Patentverwaltung Stromspiegelanordnung
US5680038A (en) * 1996-06-20 1997-10-21 Lsi Logic Corporation High-swing cascode current mirror
US6194967B1 (en) * 1998-06-17 2001-02-27 Intel Corporation Current mirror circuit
US6518832B2 (en) * 2001-07-09 2003-02-11 Intersil Americas Inc. Mechanism for minimizing current mirror transistor base current error for low overhead voltage applications
US6507236B1 (en) * 2001-07-09 2003-01-14 Intersil Americas Inc. Multistage precision, low input/output overhead, low power, high output impedance and low crosstalk current mirror
JP2003124757A (ja) * 2001-10-16 2003-04-25 Texas Instr Japan Ltd アーリー効果の影響を低減する方法および装置
US6963191B1 (en) * 2003-10-10 2005-11-08 Micrel Inc. Self-starting reference circuit
CN101049023B (zh) * 2004-11-03 2012-08-29 汤姆森特许公司 具有电流镜和数据限幅器的数据接收电路
DE102007002334B4 (de) * 2006-01-20 2009-06-25 Denso Corporation, Kariya Überstromerkennungsschaltkreis
US8786359B2 (en) * 2007-12-12 2014-07-22 Sandisk Technologies Inc. Current mirror device and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL169239C (nl) * 1971-10-21 1982-06-16 Philips Nv Stroomversterker.
US3936725A (en) * 1974-08-15 1976-02-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Current mirrors
US3921090A (en) * 1974-11-14 1975-11-18 Rca Corp Operational transconductance amplifier
US4166971A (en) * 1978-03-23 1979-09-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Current mirror arrays

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103174U (ja) * 1985-12-20 1987-07-01
JPH0354613Y2 (ja) * 1986-03-31 1991-12-03

Also Published As

Publication number Publication date
DE3114877C2 (de) 1984-05-30
DE3114877A1 (de) 1982-02-11
US4412186A (en) 1983-10-25
JPS56144612A (en) 1981-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS605085B2 (ja) カレントミラ−回路
JPH027522B2 (ja)
JPS63136712A (ja) 差動比較回路
JPH069326B2 (ja) カレントミラー回路
JP3110502B2 (ja) カレント・ミラー回路
JP2869664B2 (ja) 電流増幅器
JPS63214009A (ja) 複合トランジスタ
JPS59191629A (ja) 定電流回路
JPS59108411A (ja) 電流源回路
JPH0151207B2 (ja)
JPS62128204A (ja) 定電流回路
JPH0145766B2 (ja)
JPH03286607A (ja) 微小電流回路
JPS636888Y2 (ja)
JPH06236219A (ja) 定電流回路
JPS61144907A (ja) 半導体回路装置
JPH066607Y2 (ja) 利得制御回路
JPS63236403A (ja) 電流源回路
JP2554682B2 (ja) 定電流発生回路
JPS60132408A (ja) 可変利得回路
JPH0420209B2 (ja)
JPS59147511A (ja) 差動増幅回路
JPH06291567A (ja) 演算増幅器のベース電流補正回路
JPS59119910A (ja) レベルシフト回路付増幅器
JPS62291210A (ja) カレントミラ−回路