JPS6143808A

JPS6143808A - 電圧電流変換回路

Info

Publication number: JPS6143808A
Application number: JP59166062A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Oota; 太田　隆裕
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1986-03-03
Also published as: JPH033403B2

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】産業上の利用分野この発明は、差動増幅器を用いて電圧を電流に変換する
電圧電流変換回路に係り、特に、その変換電流値の最大
値の加減調整に関する。

従来の技術差動増幅器を用いた電圧電流変換回路は、第５図に示す
ように、一対のトランジスタ２．４のエミッタを共通に
接続し、このエミッタ側に定電流源６を設置し、トラン
ジスタ２のコレクタを正側電位ラインに接続するととも
に、トランジスタ４のコレクタ側に出力電流を取り出す
ためにトランジスタ８．１０からなる電流ミラー回路を
設置したものである。トランジスタ２のベースと接地ラ
インとの間には可変電圧源１２が接続され、トランジス
タ４のベースと接地ラインとの間には、定電圧源１４に
よって一定の基準バイアス電圧が設定される。そして、
正側電位ラインと接地ラインとの間には、駆動用電源が
接続され、ＶＣＣはその電圧である。

このような電圧電流変換回路において、トランジスタ２
のエミッタ面積をトランジスタ４のエミッタ面積のａ倍
に設定し、定電流源６で与えられる定電流をｌＡ、定電
圧源１４で設定される電圧を■、とすれば、可変電圧源
１２の電圧■、を加滅すると、電圧■１と電圧■おとの
差電圧（Ｖ＋−Ｖ、）に応じてトランジスタ２．４に流
れる電流が振り分けられ、トランジスタ４側に流れる電
流Ｉ０がトランジスタ１０から取り出される。

この電流Ｉ０と、差電圧（Ｖ＋　　Ｖ８）との関係は、
第６図に示すような関係で与えられる。

発明が解決しようとする問題点この電圧電流変換回路の場合、入力電圧に対する上限電
流値は、定電流源６の定電流値ＩＡで固定され、その上
限電流値は回路条件で定まり、上限電流値を任意の値に
正確に調整することができない。

そこで、この発明は、変換電流値の上限を任意に調整で
きるようにするとともに、上限電流値を精緻に設定でき
るようにした電圧電流変換回路を提供しようとするもの
である。

問題点を解決するための手段この発明は、入力電圧に応じて出力電流が加減される第
１および第２の差動増幅器と、出力電流が加減可能にさ
れた可変定電流源と、第１の差動増幅器の出力側に前記
可変定電流源の出力を加える第１の電流ミラー回路と、
この第１の電流ミラー回路から差動増幅器に与えられる
電流と第１の差動増幅器の出力電流との差電流を取り出
す第２の電流ミラー回路と、この第２の電流ミラー回路
からの電流と第２の差動増幅器の出力電流との差電流を
出力する第３の電流ミラー回路とから構成したものであ
る。

作用入力電圧に応じて第１および第２の差動増幅器が所定の
出力電流を発生する。これに対して、可変定電流源は所
望の定電流を発生し、この定電流は、第１の電流ミラー
回路によって第１の差動増幅器の出力電流と合成され、
その差電流が第２の電流ミラー回路を介して第２の差動
増幅器の出力電流に合成され、第２の差動増幅器の出力
電流と第２の電流ミラー回路からの電流との差電流が、
第３の電流ミラー回路から出力される。

したがって、入力電圧に対応したｇ１．流が第３の電流
ミラー回路から出力されるとともに、その上限電流値は
、可変電流源によって加減され、所望の値に調整される
。

実施例以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図はこの発明の電圧電流変換回路の実施例を示して
いる。

第１図において、この電圧電流変換回路には、第１およ
び第２の差動増幅器２０Ａ、２０Ｂが設置されている。

すなわち、トランジスタ２２．２４および定電流′ａ２
６によって第１０差動増幅器２ＯＡが構成され、また、
トランジスタ２８．３０および定電流源３２によって第
２の差動増幅器２０Ｂが構成されている。

トランジスタ２２のエミッタ面積は、トランジスタ２４
のエミッタ面積のａ倍に設定するとともに、トランジス
タ２８のエミッタ面積も、トランジスタ３０のエミッタ
面積のａ倍に設定する。

各トランジスタ２２．２８のベースには、共通に可変電
圧源３４が接続され、所望の値のバイアス電圧■１が加
減設定され、また、各トランジスタ２４．３０のベース
には、共通に電圧源３６が接続され、一定の基準バイア
ス電圧■、が設定されている。

トランジスタ２２．２８のコレクタは共通に正側電位ラ
インに接続され、トランジスタ２８のコレクタ側には、
第１の電流ミラー回路３８が設置されている。第１の電
流ミラー回路３８は、トランジスタ４０．４２からなり
、可変電流源４４に流れる定電流を反転して第１の差動
増幅器２０Ａの出力側に加える。

また、トランジスタ２４．３０のコレクタ間には、第２
の電流ミラー回路４６が設置されている。

この第２の電流ミラー回路４６は、トランジスタ４８．
５０から構成され、トランジスタ２４が引き込む電流と
トランジスタ４２から供給される電流との差電流を反転
してトランジスタ３０のコレクタ側に供給する。

そして、トランジスタ３０のコレクタ側には、トランジ
スタ３０が引き込む電流とトランジスタ５０から供給さ
れる電流との差電流を取り出すために、第３の電流ミラ
ー回路５２が設置されている。この第３の電流ミラー回
路５２は、トランジスタ５４．５６から構成され、トラ
ンジスタ５４に流れる前記差電流は、トランジスタ５６
のコレクタア・ら外部に取り出される。

以上の構成に基づきその動作を説明する。

定電流源２６．３２に流れる定電流をＩＡ、可変電流源
４４に流れる定電流を１．とじ、定電流ＩＡ、１ｍの大
小関係をＩＡ≧ＩＩｌとする。

トランジスタ２２．２８に可変電圧源３４によって電圧
Ｖ＋＝０が設定されるとき、トランジスタ２４．３０に
電流■、が流れるものとする。

このとき、可変電流源４４に流れる電流１．は、第１の
電流ミラー回路３８を介してトランジスタ４２からトラ
ンジスタ２４に流れ込み、トランジスタ２４に流れる電
流ＩＡと合成される。すなわち、ＣＩＡ　　　ＩＩ）で
与えられる差電流が生じる。

電流ｌ＾が電流Ｉ、より小さい場合（１，＜　１．）に
は、トランジスタ４２は！色和する。

トランジスタ２４のコレクタ側に住した差電流ＣＩＡ−
１１１）は、第２の電流ミラー回路４６を介してトラン
ジスタ３０のコレクタ側に供給され、トランジスタ３０
に流れる電流ＩＡと合成される。

トランジスタ３０のコレクタ側には、Ｉａ　−（ＩＡ−
１１１）で与えられる差電流が生じ、この差電流ＩＡ　
　（ｌＡ−１＋＋　）＝１＋＋は、第３の電流ミラー回
路５２で反転され、トランジスタ５６のエミッタから出
力電流■。とじて取り出される。

すなわち、電圧■１＝０のとき、出力電流Ｉ。

は、ＩＢとなり、出力電流■。の最大値は、可変電流源
４４の電流Ｉ、で与えられる。したがって、その値は、
第２図にａ、ｂ、ｃおよびｄで示すように、可変電流源
４４で任意に調整される。

また、電圧■１＝０から増加させると、電圧（ＶＩ　Ｖ
ｇ）に応じた出力電流ＩＯが取り出されることは、第５
図に示す従来の電圧電流変換回路と同様である。すなわ
ち、これは、トランジスタ２４．３０のコレクタに流れ
る電流をＩｃとすると、電圧ｖ１の値に応じて、■。≧
１１の領域ではＩｅ”　Ｉｓ　、ＩＣ＜　Ｉｎの領域で
は１．≧Ｉｃとなることから明らかである。

そして、前記可変電流源４４は、第３図に示すように、
トランジスタ５３、抵抗５５および差動増幅器５８から
なる電圧電流変換器４５で構成しても良い。すなわち、
差動増幅器５８の非反転入力端子（＋）に形成された電
圧設定端子６０に制御電圧Ｖ、が設定されると、差動増
幅器５８はトランジスタ５３に制御電圧ＶＣに応じた電
流を流し込み、トランジスタ５３には制御電圧ｖｃに応
じた電流が流れる。この電流は抵抗５５に電圧降下を住
じさせ、この電圧降下は差動増幅器５Ｂの反転入力端子
（−）に帰還され、制御電圧Ｖ、に応じた定電流がトラ
ンジスタ４０．５３に流れる。

このような電圧電流変換器４５によれば、出力電流の最
大値を電圧設定端子６０に加える電圧によって調整し、
任意の値に正確に設定できる。

第４図はこの発明の電圧電流変換回路の応用例を示し、
第１図および第３図に示す実施例と共通部分には同一符
号を付しである。

この実施例は、この発明の電圧電流変換回路を増幅器の
利得制御に用いたものであり、電圧設定端子６０に加え
られた電圧は、電流に変換された後、増幅器６２の動作
電流となるので、電圧設定端子６０に加えられる電圧に
応じた増幅利得を増幅器６２に設定することができる。

すなわち、電圧電流変換器４５の出力は、トランジスタ
６４．６６からなる電流ミラー回路を介して第１の電流
ミラー回路３８に加えられており、第１の差動増幅器２
０ＡはＰＮＰ型トランジスタ２３．２５および定電流源
２７で構成され、第２の差動増幅器２０ＢはＰＮＰ型ト
ランジスタ２９．３１および定電流源３３で構成されて
いる。第１の電流ミラー回路３８はＮＰＮ型トランジス
タ４１．４３、第２の電流ミラー回路４６はＮＰＮ型ト
ランジスタ４９．５１、また、第３の電流ミラー回路５
２はＰＮＰ型トランジスタ５７．５９でそれぞれ構成さ
れ、各回路は、実施例とは反対導電型のトランジスタで
構成されている。

そして、利得可変型の増幅器６２は、トランジスタ６８
．７０．７２．７４．７６．７８．８０．８２、抵抗８
４および電圧源８５で構成されている。トランジスタ６
８．７０で差動増幅器が構成され、トランジスタ６８に
形成された入力端子８６に、例えば、オーディオ信号が
加えられると、任意に調整された利得に基づいて増幅さ
れ、その増幅出力は出力端子８８から外部に出力される
。

このような利得可変型の増幅器に対して、この発明の電
圧電流変換回路を結合することにより、所望の増幅利得
を電圧によって任意に正確に設定でき、所望の信号増幅
が実現できるとともに、最大利得を調整し、正確に設定
できる。

発明の詳細な説明したように、この発明によれば、次のような効果
が得られる。

（１）　　電圧電流変換において、変換電流値の最大値
を所望の値に調整し、正確に設定することができる。

（２）°変換電流値の最大値は、入力電圧とは無関係に
可変電流源の操作によって、容易にかつ正確に調整でき
、また、可変電流源を電圧で加減しても操作することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電圧電流変換回路の実施例を示す回
路図、第２図はその動作を示す説明図、第３図はこの発
明の電圧電流変換回路の他の実施例を示す回路図、第４
図はこの発明の電圧電流変換回路の応用例を示す回路図
、第５図は従来の電圧電流変換回路を示す回路図、第６
図はその動作を示す説明図である。２ＯＡ・・・第１の差動増幅器、２０Ｂ・・・第２の差
動増幅器、３８・・・第１の電流ミラー回路、４４・・
・可変電流源、４６・・・第２の電流ミラー回路、５２
・・・第３の電流ミラー回路。

Claims

【特許請求の範囲】

入力電圧に応じた出力電流が加減される第１および第２
の差動増幅器と、出力電流が加減可能にされた可変定電
流源と、第１の差動増幅器の出力側に前記可変定電流源
の出力を加える第１の電流ミラー回路と、この第１の電
流ミラー回路から差動増幅器に与えられる電流と第１の
差動増幅器の出力電流との差電流を取り出す第２の電流
ミラー回路と、この第２の電流ミラー回路からの電流と
第２の差動増幅器の出力電流との差電流を出力する第３
の電流ミラー回路とから構成したことを特徴とする電圧
電流変換回路。