JPS61184910A

JPS61184910A - カレントミラ−出力電流切替え回路

Info

Publication number: JPS61184910A
Application number: JP60024346A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamaguchi; 山口　尊士; Toshiyuki Tawara; 俊幸田原; Hiroyasu Uehara; 上原　啓靖; Toshio Hayashi; 林　敏夫; Tadakatsu Kimura; 木村　忠勝
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1986-08-18
Also published as: JPH0261171B2

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】（産業上の利用分野）本発明はカレントミラー回路の出力電流の切替えに関す
る。

（従来の技術）従来このような分野の技術としては［ＡＮＡＬＹＳＩＳ
ＡＮＤ　ＤＥＳＩＧＮ　ＯＦ　ＡＮＡＬＯＧ　ＩＮＴＥ
ＧＲＡＴＥＤ　ＣＩＲＣＵＩＴＳ　ＪＰＡＵＬ　Ｒ，Ｇ
ＲＡＹ　ＲＯＢＥＲＴ　Ｇ、ＭＥＹＥＲＣｏｐｙｒｉｇ
ｈｔ■１９７７ｂｙ　Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　５ｏ
ｎｓ、　Ｉｎｃ、　　に記載されるものがあったＯ従来のカレントミラー出力電流切替え回路は、一般に第
２図、第３１図に示されるように構成されていた。

第２図は、カレントミラーＣＭ２１と該カレントミラー
ＣＭ２１の入力端子ＣＮｌＮ２と、電源Ｖ２１の間に直
列に接続された抵抗Ｒ２１と、抵抗Ｒ２２と該抵抗Ｒ２
２の両端に接続された、スイッチングトランジスタＴＲ
２１と抵抗Ｒ２５と、スイッチ５Ｗ２１と、電流源■２
１トニより成るスイッチング回路によシ構成される０次に本回路の動作について説明すると、まずスイッチ！
Ｖ２１をＯＮすると、スイッチングトランジスタＴＲ２
１のエミッタ・コレクタ間が飽和状態となり、この状態
での出力電流Ｉ。２ＯＮは、１゜２ＯＮ＝［（Ｖ２１−
ＶｘＯＮ−ＶＣ，、ＡＴＴＲ２１）／Ｒ２１，Ｉ　ＸＮ
・（１）但１．、Ｖ　　　ＴＲ２１：　ＴＲ２１の飽和
電圧ＣＩｉ！５ＡＴｖＸＯＮ：　カレントミラーの入力対基準電位０間電圧
となる〇またスイッチＳＷ　２１をＯＦＦすると、スイッチング
トランジスタＴＲ２１は開放状態となり、出力電流Ｉｏ
２ＯＦＦは、Ｉｏ２ＯＦＦ＝［（Ｖ２１−ｖＸｏｐｒ）／（Ｒ２１＋
Ｒ２２））ｘＮ　　　−（２）但し、ｖｘＯＦＦ　：カ
レントミラーの入力対グラフ１０間電圧となシ、従って
出力電流の切替え比α。２はとなる。

第３図はカレントミラーＣＭ３１の入力端子ＣＭＩＮ３
に電流理工Ｘ３が接続され、入力端子ＣＭＩＮ３と基準
電位Ｇとの間に接続されたスイッチングトランジスタＴ
Ｒ３２と抵抗Ｒ５１と抵抗Ｒ３２とスイッチ５Ｗ３１と
定電流源１３１より成るスイッチング回路によシ構成さ
れる。

本回路の動作について説明すると、スイッチ５Ｗ３１を
ＯＮすると、スイッチングトランジスタＴＲ３２のエミ
ッタ・コレクタ間が飽和状態となり、この状態での出力
電流工。３ＯＮは、また、スイッチ５Ｗ３１をＯＦＦすると、出力電流工。

３ＯＦＦは、Ｉ。３ＯＦＦ　＝　Ｉｆ３Ｘ　Ｎ　　　・（５）となる
。従って出力電流の切替え比α。３はとなる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上記構成の回路においては、式（３）。

式（６）に示す通シ、飽和電圧が誤差項（ＶＣ，ＡＴＴ
Ｒ２１及びｖＣＥＳＡＴ”Ｒ３２）として存在し、また
式（６）においては、入力電流理工１５の値によって、
電流比が変化する為、高精度の切替え比を得られないと
いう欠点があった。

（問題点を解決する為の手段）この発明は上記問題点を解決する為になされたもので、
第１図によシ詳細に説明する◎カレントミラー１の第１
の出力端子を負荷５に接続し、前記カレントミラー１の
第２の出力より、出力電流を帰還回路２を介して入力回
路４に接続し、帰還ループを形成し、該帰還ループを断
続する為に、前記カレントミラー１の第２の出力を前記
断続回路３に接続し、帰還用ループを断続回路の信号に
より、断続することによシ、カレントミラーの出力電流
を切替えるようにしたものである〇（作用）本発明によれば、以上のようにカレントミラー出力電流
切替え回路を構成したもので、まず断続回路のスイッチ
等をＯＮ状態にすることによシ、カレントミラーの第２
の出力端子からの出力電流を、前記断続回路のスイッチ
ング素子が引き込んで飽和状態となる為、帰還回路の帰
還素子が逆バイヤスとなシ、前記カレントミラーの第２
の出力端子から前記帰還回路を介して、入力回路に電流
が流れなくなるように作動する。

次に前記断続回路のスイッチ等をＯＦＦ状態にすること
によシ、該断続回路のスイッチング素子が開放状態とな
る為、前記カレントミラーの第２の出力端子からの出力
電流は、前記帰還回路、及び前記入力回路を介して、前
記カレントミラーの入力端子に流入する。したがって、
前記断続回路のＯＮ　／　ＯＦＦによって、前記カレン
トミラ〒の出力電流を切替える際、スイッチング素子を
介在することがないから飽和電圧を含むことなく出力電
流の切替えを行う。

（実施例）第４図は本発明の第１の実施例を示す回路図である。図
において、カレントミラーＣＭ４１の入力端子ＣＭＩＮ
４は抵抗Ｒ４１の一端に接続され、該抵抗Ｒ４１の他端
が抵抗Ｒ４２の一端とダイオード０５１０カソード側に
接続され、前記抵抗Ｒ４２の他端が電源Ｖ４１に接続さ
れ入力回路を形成し、前記ダイオードＤ４１のアノード
が前記カレントミラーＣＭ４１の第２の出力端子ＣＮ０
ＵＴ４２と、スイッチングトランジスタＴＲ４１のコレ
クタに接続され、帰還回路を形成し、該スイッチングト
ランジスタＴＲ４１のエミッタが、前記電源ｖ４．と抵
抗Ｒ４５の一端に接続され、スイッチ５ｗ４１の一端が
定電流源Ｉ４１に接続され、該スイッチ５Ｗ４１の他端
が前記スイッチングトランジスタＴＲ４１のペースと、
前記抵抗Ｒ４３の他端に接続され、断続回路を形成し、
前記カレントミラーＣＭ４１の基準電源端子ＣＭＸ４が
基準電源Ｇに接続され、カレントミラーＣＭ４１の第１
の出力端子が負荷ＬＯＡＤに接続される。

まずスイッチ５Ｗ４１をＯＮすると、カレントミラーＣ
Ｍ４１の第２の出力端子ＣＭＯＵＴ４２からの電流をス
イッチングトランジスタＴＲ４１が引き込んで該スイッ
チングトランジスタＴＲ４１が飽和状態となり、その為
にダイオードＤ４１が逆バイアスとなシ、該ダイオード
Ｄ４１には電流が流れなくなる。従ってカレントミラー
入力端子■、４と、出力電流Ｉ０４の関係は、ＮＩ、４
＝＝　Ｉ。４となる。

ここでスイッチ５Ｗ４１がＯＮの時の出力電流Ｉ。４Ｏ
Ｎは次のようになる。

Ｉｏ４ＯＮ＝（（ＶａｌＶｘＯＮ）／（Ｒ４１＋Ｒ４２
））ＸＮ　　　＝４７）次にスイッチ３Ｗ４１″’ｉ　
ＯＦＦすると、スイッチングトランジスタＴＲ４１のエ
ミッタコレクタ間が開放状態となり、カレントミラーＣ
Ｍ４１の第２の出力端子ＣＭＯＵＴ４２からの電流は、
ダイオードＤ４１を通シ、抵抗Ｒ４１，抵抗Ｒ４２に流
入する。

従って、カレントミラーＣＭ４１の第１の出力端子から
の出力電流■。４ＯＦＦは、 ’ｏ４ＯＦＦ　”　（（Ｖ４．−ＶｘＯＦＦ）／　（（
１＋Ｍ）、Ｒ４２＋　Ｒ４１）　３　Ｘ８．（８）　　
’従って出力電流比α。４は、とな！ｌ）、（９）式に示す通り、スイッチングトラン
ジスタＴＲ４１の飽和電圧の項は含まれていない０次に
本発明の第２の実施例について説明する。

第５図は、本発明の第２の実施例を示す回路図であって
、カレントミラーＣＭ５１の入力端子ＣＭＩＮＳは入力
電流理工Ｉｓと、ＰＮＰトランジスタＴＲ５１のコレク
タに接続され、前記カレントミラーＣＭ５１の第２の出
力端子ＣＭＯＵＴ５２は、ダイオードＤ５１のアノード
と、スイッチングトランジスタＴＲ５２のコレクターに
接続され、前記ダイオード０５１０カソードが前記ＰＮ
Ｐ　）ランジスタＴＲ５１のエミッタに接続され、スイ
ッチングトランジスタＴＲ５２のペースが抵抗Ｒｓ１の
一端とスイッチｓｗ　５１の一端に接続され、前記抵抗
Ｒ５１の他端と前記スイッチングトランジスタＴＲ５２
のエミッタと前記ＰＮＰ　）ランジスタＴＲ５１のペー
スが中間基準電位ｖ５１に接続され、前記スイッチ５Ｗ
５１の他端が定電流源Ｉ５１に接続され、前記カレント
ミラーＣＭ５１の基準電源端子ＣＭＸ　５が基準電位Ｇ
に接続され、該カレントミラーＣＭ５１の第１の出力端
子ＣＭＯＵＴ５１が負荷に接続される。

第１の実施例と同様にスイッチＳＷ　５１をＯＮ　Ｌ、
たとき、スイッチングトランジスタＴＲ５２は、カレン
トミラーＣＭ５１の第２の出力端子ＣＭＯＵＴ、５２か
らの電流を引き込んで、飽和状態となシ、ＰＮＰトラン
ジスタＴＲ５１がＯＦＦとなる。従ってスイッチ５Ｗ５
１がＯＮの時のカレントミラーＣＭ５１の第１の出力端
子の出力電流ｌ０５ＯＮは、 ■。５ＯＮ＝Ｉ工、・Ｎ　　　　・・・αＱまた、スイ
ッチ５ｗ５ｉがＯＦＦ　Ｌ、た時の出力電流工。５　Ｏ
ＦＦは、従って出力電流比α。５は、となり、飽和電圧の項が含まれることがなく、又出力電
流比は、入力電流源のＩＩ５に依存しない。

次に第６図に第３の実施例を示す。本実施例は、前記第
１の実施例に示したカレントミラーのＰＮＰタイプをＮ
ＰＮタイプのカレントミラーに変えた実施例であシ作用
は第１の実施例と同じである。

また第７図は第４の実施例を示すものであシ、前記第２
の実施例に示したＰＮＰカレントミラータイグをＮＰＮ
カレントミラータイグに変えたものであり作用は第２の
実施例と同じである。

なお第５図のダイオードＤ５１及び第７図のダイオード
０７１は必要に応じて省略も可能である。

（発明の効果）本発明は以上詳細に説明したように、カレントミラーの
第２の出力から帰還回路を介して、前記カレントミラー
の入力に電流を帰還するループを設けたので、出力電流
を切替える場合、切替スイッチなどによる誤差成分が含
まれず、高精度な回路が構成できるという利点がある。

又高精度の出力゛電流の切替えがスイッチング素子によ
らずにできるのでＬＳＩ化する際に利用できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカレントミラー出力電流切替え回路の
基本ブロック図、第２図は従来のカレントミラー入出力
電流比切替え回路の第１の例、第３図は従来のカレント
ミラー入出力電流比切替え回路の第２の例、第４は本発
明の第１の実施例を示す回路図、第５図は本発明の第２
の実施例を示す回路図、第６図は本発明の第３の実施例
を示す回路図、第７図は本発明の第４の実施例を示す回
路図、第８図はカレントミラーの一例を示す参考図であ
る０１・・・カレントミラー回路、２・・・帰還回路、３・
・・断続回路、４・・・入力回路、５・・・負荷、ＣＭ
４１，０Ｍ５１・・・ＰＮＰタイプカレントミラー回路
、ＣＭ６１　、０Ｍ７１・・・ＮＰＮタイプカレントミ
ラー回路、Ｒ４１，Ｒ４２＋Ｒ４３＋Ｒ５ｔ、Ｒ６１，
Ｒ６２，Ｒ６３，Ｒ７１・・・抵抗、Ｄ４１，０５１．
Ｄ６１゜Ｄ７１−・・ダイオ−）’　、Ｖ４１．Ｎ’６
１””電源、ＴＲ４１，ＴＲ５２゜ＴＲ６１，ＴＲ７２
・・・スイッチングトランジスタ、ＴＲ５１・・・ＰＮ
Ｐ　）ランジスタ、ＴＲ７１・・・ＮＰＮ　）ランジス
タ、５Ｗ４１　、５Ｗ５１　、５Ｗ６１　、５Ｗ７１−
２イツチ、Ｇ−・・基準電位、Ｉ４１　ｒ　Ｉ５１　、
Ｉ６１　ｖ　Ｉ７１・・・定電流源、ｖＸ・・・カレン
トミラー入力端子と基準電位間の電圧、ＣＭＩＮ４，５
，６．７・・・カレントミラー入力端子、１１４＃５’
６’７・・・カレントミラー人カ電流、Ｉ０４，５＋’
ｊ・・・カレントミラー出力電流、ＣＭＯＵＴ　４１　
、５１　、６１　、７１・・・カレントミラー第１の出
力端子、ＣＭＯＵＴ　４２　、５２．６２．７２・・・
カレントミラー第２の出力端子、０ＭＸ４，５，６．７
・・・カレントミラー基準電位接続端子。特許出願人　　沖電気工業株式会社日本電信電話公社

Claims

【特許請求の範囲】

カレントミラーで構成された出力電流切替え回路におい
て、少なくとも２以上の出力回路を有する、カレントミ
ラー回路と、該カレントミラー回路の一端の出力端子か
ら、出力電流を帰還回路及び入力回路を介して前記カレ
ントミラー回路の入力端子に帰還する帰還用ループと、
前記カレントミラー回路の一端の出力端子に接続して前
記帰還用ループを断続する為の断続回路を設け、帰還用
ループの断続により、カレントミラー回路の出力電流を
切替えるようにしたことを特徴とするカレントミラー出
力電流切替え回路。