JPS6145314A - 絶対値電圧電流変換回路 - Google Patents

絶対値電圧電流変換回路

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JPS6145314A
JPS6145314A JP16713484A JP16713484A JPS6145314A JP S6145314 A JPS6145314 A JP S6145314A JP 16713484 A JP16713484 A JP 16713484A JP 16713484 A JP16713484 A JP 16713484A JP S6145314 A JPS6145314 A JP S6145314A
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Koichi Nishimura
浩一 西村
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/561Voltage to current converters

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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、入力電田の絶対値を同一極性の電流に変換す
る絶対値電圧電流変換回路に関する。
(従来の技術) 第3図は従来の絶対値電圧電流変換回路の一例を示す回
路図である。第3図において、抵抗R1の一端は入力電
圧端子11に接続されR1の他端は差動増幅器AI(以
下A1という。)の逆相入力端子に接続される。モして
A1の正相入力は基準電圧端子13(ここでは接地)に
接続される。
NPN トランジスタCh(以下、Qlという。)のベ
ースとPNP)2ンジスタQ2(以下s Qlという。
)のベースと人1の出力は共通接続される。
Qlのコレクタは、NPN トランジスタQ3(以下、
Q3という。)のベースとコレクタと、NPNトランジ
スタQ4(以下sQ4という。)のヘースとに共通接続
される。そしてQ3とQ4のエミッタは共通接続されて
負の電圧源■−に接続される。
又bQtとQlのエミッタは共通接続しAIの逆相入力
と接続して負帰還をかける。そしてsQ4とQ4のコレ
クタを共通接続して1舎出力端子”L2とする。ここで
Q3とQ4とでカレントミラー回路を構成している。
本従来例において、入力電圧端子11に正の入力電圧T
INが印加されると%Alの逆相入力端子はパーチュア
ルグラウンドなので、■IN/R11の電流がQ2のエ
ミッタに流れ、この電流がQspQ4のカレントミラー
で折返されて、出力電流l0UTとなる。このときs 
Qlのエミッタ・ペース接合は逆バイアスされて力、ト
オフしているため、出力電流に影響を与えない。次に、
入力電圧端に負の入力電圧WINが印加されるとs T
IN/R1の電流がQlのエミッタに流れてmQlのコ
レクタよシ出力電流l0UTが得られる。このときsQ
zのエミッタ・ベース接合は逆バイアスされているので
、出力[流に影響を与えない。
このようにして、第2図に示すように、入力電5.  
    圧の絶対値が一方向の電流に変換される。ここ
で□1      厳密にはMIN>Oの場合とVIN
〈0の場合とで出力電流l0UTの誤差の程度が異なる
。vIN〉0の場合の入力電圧” vIN” e VI
N < 0 )場合O入力電圧をMIN″″とすると、 (R1:抵抗R1の抵抗値、βP:PNPトランジスタ
Q2のエミッタ接地電流増幅率、βN二NPN トラン
ジスタQl 、 Qs −Q4のエミッタ接地電流増幅
率) 上記の回路を集積回路で構成する場合、PNPトランジ
スタQ2はβPの低い2チラルPNPトランジスタを使
用するので、出力電流I OUTのβによる誤差が無視
できなくなるだけではなく h 工OUTのTIN+と
TlN−による対称性が悪くなるという欠点があった。
この誤差は出力電流l0UTが高電流レベルで顕著に現
われる。なぜなら、ラテラルPNP トランジスタは高
電流でのβPの低下が著しいからである。ここで、一般
的な数値を代入して計算する。β/V= 100 、β
p=toと仮定すると、TIN+の場合βによる出力電
流IOU÷の誤差は約1lts、VIN−の場合は1%
となり、電圧電流変換率の誤差と、上記の対称性は非常
に悪い。
(発明の目的) 本発明の目的は上記欠点を除去し、少ない素子数で構成
することができ、集積回路化に適した高精度の絶対値電
圧電流変換回路を提供することKある。
(発明の構成) 本発明の絶対値電圧電流変換回路は、一端が入力電圧端
子(又は基準電圧端子)に接続された抵抗と、逆相入力
が前記抵抗の他端とカレントミラー回路の入力端に正相
入力が前記基準電圧端子(又は前記入力電圧端子)に出
力が前記力Yントミラー回路の共通端にそれぞれ接続さ
れた差動増幅器と、ペースが前記差動増幅器の出力にエ
ミ。
りが前記差動増幅器の逆相入力にそれぞれ接続されたバ
イポーラトランジスタと、前記カレントミラー回路の出
力と前記バイボーラド2ンジスタのコレクタが共通接続
された出力端子とを含むことから構成される。
(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例を示す回路図である。
本実施例は、抵抵R2の一端が入力電圧端子itK接続
され、他端は差動増幅器A2(以下SA2という。)の
逆相入力とNPN トランジスタQs(以下s Q s
 トいう。)のペースとコレクタとNPN)ランジスタ
Q6(以下、Qsという。)のペースとNPNト′y/
ジスタQ?(以下、9丁という。)のる。人2の出力は
QsのエミッタとQsのエミッタとQ7のペースに共通
接続される。セしてQsのコレクタとQ7のコレクタを
共通接続して出力端子12とすることから構成される。
本実施例において、入力電圧MINが正のときは、Qs
、Qsが活性状態となり、(hは遮断状態となる。なぜ
ならQsが活性状態のため、 Q7のエミッタ・ベース
接合は逆バイアス状態だからである。
そしてA2はQse介して負帰還がかけられているから
、A2の逆相入力はバーデュアルグラウンドとな夕% 
MIN/R2の電流がQsに流れる。QsとQsとでカ
レントミラー回路が構成されているから、Qsのコレク
タ電流と同じ電流がQsのコレクタに流れ出力電流l0
UTとなる。入力電圧■XNが負のときは、逆KQtが
活性状態となjl)Qs。
Qsが遮断状態となる。そしてA2はQ7のベース吻エ
ミッタ接合を介して負帰還がかけられているので、やは
ルA2の逆相入力はバーデュアルグラウンドである。よ
って入力電圧VINが正の場合と同じく、VIN/R2
の出力電流IOU’rがQ7のコレクタを介して出力端
子12から出力できる。
以上よ)入力電圧VINと出力電流I OUTの関係は
次式で示される。
すなわち、入力電圧VINの絶対値が抵抗几2によって
電流に変換さnたことにな夛、入力電圧VINと出力を
流l0UTの関係は第2図に示すようになる。なお、(
3)式は厳密には次のようになる。
(R2:抵抗R2の抵抗値、βN:NPN トランジス
タQ5 、Qs 、 Q7のエミッタ接地電流増幅率)
集積回路で作るNPN )う/ジスタは、一般的に数m
Aのコレクター電流レベルでもβNが100以上あシ、
(4) 、 (5)式かられかるようにVIN+・VI
N−とも、βによる変換誤差は共に1%以下であ#)、
対称性も優れている。又、このβによる変換誤差をよシ
少なくするために、Qyをダーリントン接続にしs Q
s # Qsで構成するカレントミラー回路をウィルソ
ンタイプ等のβ補償型カレントミラーにすることによル
、よ)高精度化できる。さらに、トランジスタをすべて
逆導電屋とすることによシ出力電流の向きを逆にするこ
ともできる。又入力電圧端子11を基準電圧端子13に
接続し、A2の正相入力に入力電圧を印加する方法によ
っても同様の効果が得られる。
(発明の効果) 以上、詳細説明したように、本発明によれば、上記の構
成にょ夛、従来よシ少ない素子数で、かつ集積回路にお
いて性能の悪いPNPトランジスタを、電流変換部に使
用することなく、集積回路化に適した高精度の絶対値t
8E電流変換回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は第1
図と第3図における人出力特性図、第3図は従来の絶対
値電圧電流変換回路の一例を示す回路図である。 11・・・・・・入力電圧端子、12・・曲旬伺咄カ端
子、13・・・・・・基準電圧端子、AleA2・・・
・・・差動増幅器、IOU’r ””・・出方電流、Q
i e Q3− Q4 t Qs t Qs #Q7・
・・・・・NPNトランジスタ、Q2・−・−PNP 
トランジスタ、I(+1.几2・・・・・・抵抗s V
IN・・・・・・入カ電Iσvr 第2図 1θσr 第3囚

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一端が入力電圧端子(又は基準電圧端子)に接続された
    抵抗と、逆相入力が前記抵抗の他端とカレントミラー回
    路の入力端に正相入力が前記基準電圧端子(又は前記入
    力電圧端子)に出力が前記カレントミラー回路の共通端
    にそれぞれ接続された差動増幅器と、ベースが前記差動
    増幅器の出力にエミッタが前記差動増幅器の逆相入力に
    それぞれ接続されたバイポーラトランジスタと、前記カ
    レントミラー回路の出力と前記バイポーラトランジスタ
    のコレクタが共通接続された出力端子とを含むことを特
    徴とする絶対値電圧電流変換回路。
JP59167134A 1984-08-09 1984-08-09 絶対値電圧電流変換回路 Expired - Lifetime JPH079615B2 (ja)

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