JPS6364085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、略々等しい値の複数の電流を発生す
る電流分配回路と、該電流分配回路からの電流を
複数の出力端子に循環置換式に転送してこれら出
力端子に、互に精密に比例した平均値を有すると
共に前記電流分配回路からの電流の差に応じたリ
ツプル成分を有する電流を発生する循環置換回路
とを具え、互に精密に比例した値を有する複数の
電流を発生する精密電流源装置に関するものであ
る。

斯る精密電流源装置は、例えば互に精密に比例
した値を有する一連の２進加重電流を必要とする
デジタル−アナログ変換器に使用することができ
る。

ダイナミツク循環置換原理を用いる斯かる精密
電流源装置は、特公昭54−24098号及び同第57−
31809号公報並びに米国特許第3782172号及び同第
4125803号明細書から既知である。これらの装置
は複数の電流を供給する電流分配回路を用いる
が、その複数の電流は集積技術の精度に限界があ
るために互い略々等しいだけである。循環置換回
路はこれら電流をその複数の出力端子に循環置換
式に転送する。各出力電流は所望の値の直流電流
上に、電流分配回路からの電流相互の差に応じた
リツプル成分が重畳したものとなる。この出力電
流の直流電流値は電流分配回路からの複数の電流
の平均値に等しく、循環置換回路の１サイクル時
間に亘るリツプル成分の平均値は零になる。この
リツプル成分は循環置換回路の各出力にフイルタ
コンデンサを配置することにより除去することが
できる。

しかし、斯るフイルタコンデンサは大きな値を
必要とするため集積することができず、集積回路
に外部素子として付加しなければならないという
欠点がある。このように外部素子として付加する
には集積回路に追加の接続ピンが必要となり、コ
スト増をまねく。例えば、斯る精密電流源装置を
用いる16ビツトデジタル−アナログ変換器の場合
には16個の追加の接続ピンが必要になる。

これがため、本発明の目的はダイナミツク循環
置換原理を用いるものであつて不所望なリツプル
成分を外部フイルタコンデンサを用いないで殆ん
ど除去し得るようにした精密電流源装置を提供せ
んとするにある。

この目的のために、本発明は上述した種類の精
密電流源装置において、 電流分配回路からの電流が循環置換回路の出力
端子の少くとも１個に現われるのと同期してこれ
ら電流の基準電流に対する値の差を検出して複数
の出力信号を発生する検出回路と、 該検出回路の各出力信号に応答して電流分配回
路からの関連する電流を前記差が最小となるよう
制御する制御回路とを設けたことを特徴とする。

本発明は、電流分配回路からの出力電流の各々
の偏差を検出して電流分配回路からの各電流をこ
の検出偏差に応答してリツプルが殆んど除去され
るよう補正することができるという事実を確か
め、斯る認識に基づいて為したものである。この
場合、循環置換回路の出力電流は精密に比例した
直流電流値を有し、フイルタコンデンサでろ波す
る必要はない。

本発明精密電流源装置は、更に、これらを縦続
接続するときに順次の精密電流源装置の相互影響
が除去される利点を有する。実際上、既知の精密
電流源装置を縦続接続すると、各段のリツプルが
次段の出力電流に影響する。

本発明精密電流源装置の一例においては、基準
電流は電流分配回路からの電流の一つに等しいも
のとする。この場合、電流分配回路からの他の電
流の値が基準電流として選択した電流分配回路か
らの一つの電流の値に等しくなるよう制御され
る。この場合、検出回路は基準電流に対して出力
信号を供給する必要がなく、これはこの電流に対
する制御回路を省略できることを意味する。

本発明精密電流源の他の例においては、前記検
出回路を、 循環置換回路の出力端子に結合され、この出力
端子の電流を電圧に変換する第１抵抗と、 循環置換回路の前記出力端子に絶縁コンデンサ
を介して結合された第１入力端子と、基準電圧に
接続された第２入力端子と、第１入力端子に第２
抵抗を介して結合された出力端子を有する増幅回
路と、 前記増幅回路の出力端子に結合された入力端子
と、それぞれ制御回路に結合された複数の出力端
子を有し、前記第１抵抗に結合された循環置換回
路の出力端子に電流分配回路からの電流が現われ
るのと同期して前記増幅回路の出力信号を当該回
路の関連する出力端子に転送する分配回路とで構
成する。本例では第１抵抗両端間の電圧が、一般
に高い抵抗値を有する第２抵抗を経て負帰還され
る前記増幅回路の第１入力端子に絶縁コンデンサ
を経て供給される。この増幅器はこの電圧とこの
増幅器の第２入力端子の基準電圧との差を増幅
し、この差は第１抵抗両端間のリツプル成分に比
例する。絶縁コンデンサは既知の精密電流源装置
のフイルタコンデンサより著しく小さい容量を有
するため、このコンデンサは当該電流源装置内に
集積することができる。前記分配回路は前記増幅
器の出力電圧を複数の制御回路に特定の電流から
得られた電圧がこの電流を制御する制御回路に供
給されるように分配する。

各制御回路を論理信号で制御するようにした本
発明の更に他の例においては、前記増幅回路をこ
の増幅回路の出力信号をデジタル出力信号に変換
する比較器を介して前記分配回路に結合し、該比
較器はその第１入力端子を前記増幅回路の出力端
子に結合し、その第２入力端子を基準電圧源に結
合し、その出力端子を分配回路の入力端子に結合
する。この比較器は増幅回路の各出力電圧を基準
電圧と比較し、出力電圧が基準電圧より高いか低
いかに応じて論理値“１”又は“０”を出力信号
として発生する。分配回路はこれら各論理信号を
関連する制御回路に転送する。

基準電流を電流分配回路の電流の一つとする場
合には、他の構成が可能であり、本発明の更に他
の例においては、前記第２抵抗をスイツチで分路
し、該スイツチにより循環置換回路の前記第１抵
抗に結合された出力端子に電流分配回路からの基
準電流が現われるのと同期して前記第２抵抗を短
絡するようにする。この結果、基準電流として選
択した電流が第１抵抗に結合された循環置換回路
の出力端子に現われるときは比較器の出力には何
の出力信号も発生しない。更に、このとき絶縁コ
ンデンサはその両端間の電圧が基準電流による第
１抵抗両端間の電圧と増幅器の第２入力端子の基
準電圧との差に等しくなるまで充電される。循環
置換回路のサイクル時間の他の時間隔中は増幅回
路は電流電圧変換器として動作して他の電流と基
準電流との差を電圧に変換して増幅回路の出力端
子に発生する。

本発明の更に他の例では第２抵抗を極めて高い
抵抗値とする。この場合増幅器は比較器として動
作するため、原理的には比較器を省略することが
できる。

本発明の更に他の例においては、各制御回路
に、前記分配回路の関連する出力端子の論理信号
に応じて複数の論理信号を発生する計数回路を設
ける。この計数回路は分配回路の出力端子の論理
信号に応じてカウントを増加又は減少する簡単な
カウンタとすることができる。

本発明の更に他の例では、各制御回路にデジタ
ル−アナログ変換器を設け、これにより計数回路
の出力信号をアナログ出力電流に変換してこの電
流により電流分配回路からの関連する電流を制御
する。

検出回路からの信号を論理信号に変換しないで
アナログ制御信号に直接変換するようにした本発
明の更に他の例では、各制御回路に積分器を設
け、これにより関連する出力端子の信号を積分
し、この積分信号で電流分配回路からの関連する
電流を制御する。

制御信号で電流分配回路からの電流を制御する
正確な方法は電流分配回路の回路設計にも依存す
る。

電流分配回路が複数個の並列接続トランジスタ
を具え、それらのエミツタが等しい抵抗を経て定
電圧の共通接続点に接続された例においては、制
御回路の出力端子を関連するトランジスタのエミ
ツタに結合する。この場合、電流が並列接続トラ
ンジスタの各コレクタ−エミツタ通路に例えば電
流ミラーにより発生され、この電流ミラーには演
算増幅器を設けることができる。エミツタ抵抗が
定電圧の共通接続点に接続されているため、各ト
ランジスタのコレクタ電流はそのエミツタ抵抗を
流れる電流を変化することにより変化され、これ
により他のトランジスタのコレクタ電流は変化さ
れないので、コレクタ電流の和は変化する。

電流分配回路が複数個の並列接続トランジスタ
を具え、それらのエミツタが等しい抵抗を経て、
定電流が供給される共通接続点に接続される例に
おいては、各計数回路の論理出力信号をバツフア
メモリにストアし、循環置換回路の１サイクルの
終了時に複数個のスイツチを同時に動作させてエ
ミツタ抵抗と並列に抵抗を接続するよう構成す
る。これらのスイツチは電界効果トランジスタと
するのが好適である。一定の和電流で動作する電
流分配回路においては、エミツタの共通接続点
は、定電圧ではなく浮動電位である。これは例え
ば精密電流源を縦続接続する場合であり、この場
合には前段の循環置換回路の一つの出力端子の出
力電流が次段の電流分配回路の和電流になる。斯
る場合には、制御電流をトランジスタのエミツタ
に供給する方法は許容し得ない。それは、この場
合には、和電流を一定に維持する必要があるのに
制御電流をエミツタに供給すると和電流が増大し
てしまうからである。従つて、このようにして電
流分配回路からの電流を互に等しくすることはで
きない。しかし、本例のようにエミツタ抵抗と並
列に抵抗を回路内に挿脱すると、電流の相対比を
和電流を変化することなく変えることができる。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明精密電流源装置の第１の実施例
を示す。

一般に、斯る精密電流源装置は互に略々等しい
複数の電流を循環置換回路１３に供給する電流分
配回路１を具え、循環置換回路はこれら電流を複
数の出力端子に循環置換式に転送する。これら出
力端子の直流電流は、電流分配回路１からの電流
が互に等しくない結果としてリツプルを示す。検
出回路３０は電流分配回路１からの各電流により
発生されるリツプル成分を検出し、これを制御回
路ブロツク５０内の対応する制御回路に供給す
る。この制御回路は制御電流を発生して電流分配
回路１の関連する電流をリツプル成分が殆んど除
去されるように補正する。

本例では電流分配回路１は並列接続トランジス
タ２，３，４及び５を具え、それらのエミツタは
同一の抵抗６，７，８及び９を経て、定電圧が供
給される共通接続点１０（本例では負電源端子）
に接続される。トランジスタ２，３，４及び５の
共通ベースは、入力端子が電流源１２の出力端子
に結合された増幅器１１により駆動される。この
増幅器１１は共通ベースを、循環置換回路１３の
出力端子２０及び２１の出力電流の和が電流源１
２からの電流に等しくなるように制御する。電流
分配回路１の出力電流i₁，i₂，i₃及びi₄は集積技術
の精度に限界がある結果として互に略々等しいだ
けであり、本例ではこれら電流は電流源１２から
の電流２I₀を分割して形成されるためI₀に略々等
しい。電流i₁，i₂，i₃及びi₄は循環置換回路１３の
入力端子１４，１５，１６及び１７に供給され
る。循環置換回路１３は回路２２（例えばシフト
レジスタ）により制御され、回路２２はクロツク
発生器２３で制御される。循環置換回路１３の動
作は前記米国特許第3982172号明細書及び同第
4125803号明細書に詳細に記載されている。循環
置換回路１３は電流i₁，i₂，i₃及びi₄の各々をその
出力端子１８，１９，２０及び２１の各々に、１
サイクル時間Ｔを構成する４つの時間隔において
循環置換式に転送する。これがため、電流i₁，i₂，
i₃及びi₄が出力端子１８，１９，２０及び２１に
一定の順序で連続的に現われる。出力端子１８，
１９，２０及び２１の各出力電流の直流電流値は
電流i₁，i₂，i₃及びi₄の平均値I₀に等しい。これら
出力電流はこの平均値I₀を中心にリツプルを示
し、そのリツプル成分は電流i₁，i₂，i₃及びi₄が互
に等しくないことにより生ずる。このリツプル成
分を無視すれば、精密電流源装置の出力端子２
４，２５及び２６に現われる直流電流はそれぞれ
２I₀，I₀及びI₀に正確に等しい直流レベルを有す
る。出力端子２５への出力ライン内には抵抗値Ｒ
１を有する抵抗２７を配置し、これによりこの出
力ラインの電流を電圧に変換する。循環置換回路
１３の出力端子１９を検出回路３０の入力端子３
１に結合する。入力端子３１は容量Ｃを有する絶
縁分離コンデンサ３５を経て増幅器３２の反転入
力端子３３に結合し、この増幅器の非反転入力端
子３４は定電位点（本例では零電位点）に接続
し、その出力端子３６を抵抗値R₂を有する抵抗
３７を経て反転入力端子３３に帰還接続する。抵
抗３７はクロツク発生器２３からの信号S₁で制御
されるスイツチ３８により短絡することができ
る。更に、出力端子３６は比較器４０の反転入力
端子４１に結合し、その非反転入力端子４２は基
準電圧（本例では増幅器３２の入力端子３４と同
一の定電圧）に接続する。比較器４０の出力端子
４３をデコーダ装置４５の入力端子４６に結合す
る。このデコーダ装置４５は例えば１対４デコー
ダを具えるクロツク動作フリツプフロツプとし、
その３個の出力端子４７，４８及び４９のみを使
用する。

検出回路３０は次のように動作する。循環置換
回路１３のサイクルの第１時間隔においては例え
ば電流i₁に対応する電圧V₁が抵抗２７の両端間に
発生する。これと同期してスイツチ３８が信号S₁
により閉じて、入力端子３３が入力端子３４と同
一の電圧、即ち零ボルトの電圧になる。コンデン
サ３５は電流i₁に対応する電圧V₁がこのコンデン
サの両端間に発生するまで充電される。比較器４
０の入力端子４１及び４２は0Vであるため、そ
の出力端子４３の電圧は0Vである。この信号は
デコーダ装置４５の制御回路に接続されてない出
力端子に供給される。

第２時間隔においては例えば電流i₂に対応する
電圧V₂が抵抗２７の両端間に発生する。これと
同期してスイツチ３８が開く。抵抗３７の抵抗値
R₂は高いため、コンデンサ３５を充電する時定
数は極めて大きい。従つて、コンデンサ３５は電
圧V₁に等しいままとなる。これがため、帰還抵
抗３７を有する増幅器３２は電流差i₁−i₂を増幅
された出力電圧に変換し、出力端子３６に発生す
る電流−電圧変換器として機能する。この出力電
圧が比較器４０の入力端子４１に供給される。こ
の増幅器３２の出力電圧が入力端子４２の0Vの
電圧より高いか低いかに応じてこの比較器４０の
出力端子４３の電圧は高レベル又は低レベルにな
り、この電圧は値“１”又は“０”の論理信号と
して使用される。デコーダ装置４５はこの信号を
検出回路３０の出力端子４７に転送する。

抵抗３７の抵抗値R₂は無限大にすることもで
きる。この場合には増幅器３２は比較器として機
能し、比較器４０を省略することができる。

同様にして、サイクル時間の第３及び第４時間
隔においては電流差i₁−i₃及びi₁−i₄にそれぞれ比
例する電圧が増幅器３２の出力端子３６に発生す
る。その間、コンデンサ３５の電圧はV₁に維持
される。比較器４０は出力端子３６の電圧を論理
信号に変換し、これら信号は、デコーダ装置４５
によりそれぞれ出力端子４８及び４９に転送され
る。

このように、循環置換回路１３の循環置換サイ
クルの時間隔と同期して出力端子４７，４８及び
４９に、電流分配回路１からの各別の電流i₂，i₃
及びi₄が基準として選択した電流i₁より大きいか
小さいかに応じた値を有する論理信号が発生す
る。デコーダ装置４５は出力端子４７，４８，４
９の電圧が循環置換回路の次のサイクルの対応す
る時間隔まで変化しないように保持する。

検出回路３０の出力端子４７，４８及び４９は
３個の同一の制御回路の入力端子５１，５２及び
５３に接続する。これら制御回路はカウンタ回路
５４，５５及び５６を具え、それらの出力端子５
７，５８及び５９は出力端子６３，６４及び６５
を有するデジタル−アナログ変換器６０，６１及
び６２の入力端子に結合する。

カウンタ５４は例えば６ビツトカウンタで、そ
の１ビツトは６ビツトデジタル−アナログ変換器
６０の出力端子６３の電流の向きを規定する。デ
ジタル−アナログ変換器はカウントが零のときは
出力電流を供給しない。出力端子４７の論理信号
の値に応じてカウンタ５４のカウントは１づつ増
加又は減少する。そのカウントは出力端子５７に
６ビツトの論理信号の形で現われ、この信号は６
ビツトデジタル−アナログ変換器６０によりアナ
ログ出力電流に変換される。この電流はトランジ
スタ３のエミツタに供給され、その結果抵抗７の
両端間の電圧が増大するか減少するかに応じて電
流i₂の減少又は増大が生ずる。同様にして電流i₃
及びi₄がデジタル−アナログ変換器６１及び６２
の出力電流により補正される。

次のサイクルにおいて、補正された電流i₂，i₃
及びi₄が再び基準電圧i₁と比較される。電流i₂，i₃
及びi₄が変化すると、電流i₁，i₂，i₃及びi₄の平均
値も変化する。循環置換回路１３の出力端子２０
及び２１の電流の和は電流源１２からの電流２I₀
に等しくする必要がある。この要件を満足させる
ために増幅器１１により共通ベース電圧を制御し
て電流i₁，i₂，i₃及びi₄の平均値がI₀に等しくなる
ようにする。上述したように、電流i₂，i₃及びi₄
は電流i₁に略々等しくなるまで補正され、同時に
i₁がI₀に等しくなるまで補正される。従つて、殆
んどリツプルがなく精密に２I₀：I₀：I₀の比を有
する電流が精密電流源装置の出力端子２４，２５
及び２６に発生する。

本発明精密電流源装置の第２の実施例を第２図
につき説明する。第１図と同一の部分は第１図と
同一の符号で示す。

本例でも検出回路３０は、抵抗３７を経て負帰
還され、入力端子３３がコンデンサ３５を介して
循環置換回路１３の出力端子に結合され、入力端
子３４が0Vの基準電圧に接続された増幅器３２
を具える。本例ではこの増幅器の出力端子３６を
デコーダ装置４５に直接結合する。抵抗３７はス
イツチ３８で短絡することができる。

循環置換回路１３のサイクルの第１時間隔にお
いてスイツチ３８が閉じられるため、増幅器３２
の出力端子３６には信号が現われず、コンデンサ
３５が電流i₁により抵抗２７の両端間に発生する
電圧V₁に充電される。サイクルの後続の順次の
時間隔においてはスイツチ３８が開く。本例でも
抵抗３７の値R₂は大きいためコンデンサ３５の
電荷は変化しない。従つて、抵抗３７を有する増
幅器３２は同様に電流−電圧変換器として機能
し、電流差i₁−i₂，i₁−i₃及びi₁−i₄に比例する電
圧が増幅器３２の出力端子３６に順次発生する。
これら電圧はデコーダスイツチ４５により各別の
出力端子４７，４８及び４９に転送される。これ
ら出力端子４７，４８及び４９は同様にブロツク
５０内の３個の制御回路の入力端子５１，５２及
び５３にそれぞれ接続する。これら制御回路は増
幅器７０，７１及び７２から成る積分器を具え、
このためこれら増幅器の反転入力端子を抵抗７
９，８０及び８１を経て入力端子５１，５２及び
５３に接続すると共にコンデンサ７３，７４及び
７５を経て負帰還をかける。抵抗７６，７７及び
７８をこれら積分器の出力ライン内に配置する。
これら制御回路の出力端子６３，６４及び６５を
同様にトランジスタ３，４及び５のエミツタに接
続する。

出力端子４７の電圧は増幅器７０から成る積分
器で積分され、斯る後に抵抗７６によりその積分
電圧が電流に変換される。この電流によりトラン
ジスタ３のコレクタ電流i₂が補正されて電流i₁と
の差が低減される。同様に、電流i₃及びi₄が出力
端子６４及び６５の電流で補正される。その間、
増幅器１１がトランジスタ２〜５の共通ベースの
電圧を制御して電流i₁，i₂，i₃及びi₄の平均値がI₀
に等しい値に維持される。循環置換回路１３の順
次サイクルにおいて電流i₂，i₃及びi₄がそれらの
値がi₁に等しくなるまで補正される。従つて、精
密電流源装置の出力端子２４，２５及び２６の電
流は精密に２I₀：I₀：I₀の比を有すると共に殆ん
どリツプルを示さない。

上述の第１及び第２の実施例においては電流分
配回路１のトランジスタ２，３，４及び５の共通
ベースを増幅器１１により略々一定の電圧に維持
するようにしている。この電流分配回路１は電流
ミラー回路として機能するため、電流i₀がトラン
ジスタ２，３，４及び５のコレクタを流れる。

トランジスタ２〜５の共通ベースは、電流源１
２及び増幅器１１の代りに、例えばこの共通ベー
スをダイオードとして接続したトランジスタのベ
ースに結合し、このトランジスタのエミツタをト
ランジスタ２〜５のエミツタ抵抗に等しい値の抵
抗を経て共通接続点に接続すると共にそのコレク
タを高インピーダンス電流源に結合することによ
つて共通ベースを定電圧に維持することができ
る。

この形式の電流分配回路においては、共通ベー
スはエミツタ抵抗の定電圧共通接続点（例えば負
電源端子に接続される）に対し一定の電圧に維持
される。この場合、電流分配回路の各トランジス
タの電流は、そのエミツタに電流を供給すること
によつて、当該電流分配回路の他のトランジスタ
の電流に直接影響を与えることなく、補正するこ
とができる。この場合電流分配回路のトランジス
タの電流の和は増大又は減少し得る。

縦続精密電流源の場合のようにエミツタ接続の
共通接続点を電流源に接続した電流分配回路にお
いては、和電流を電流源からの電流に等しく維持
する必要があるため、制御電流をエミツタに供給
することはできない。この場合には浮動制御を適
用する必要がある。

斯る浮動制御を用いる精密電流源装置の第３の
実施例を第３図につき説明する。第１図と同一の
部分は第１図と同一の符号で示す。

電流分配回路は同様に並列接続トランジスタ
２，３，４及び５を具え、それらのエミツタは抵
抗６，７，８及び９を経て電流源８０に接続され
る。この電流源は前段の精密電流源装置の出力電
流とすることができる。抵抗６は値1/3R₁を有
し、抵抗７，８及び９は値1/2R₁を有する。電界
効果トランジスタ８４，８５及び８６により値1/
２R₁、R₁及び2R₁を有する抵抗８１，８２及び８
３を抵抗７と並列に接続することができる。同様
に、抵抗８７，８８及び８９をトランジスタ９
０，９１及び９２により抵抗８と並列に接続する
ことができると共に、抵抗９３，９４及び９５を
トランジスタ９６，９７及び９８により抵抗９と
並列に接続することができる。電流分配回路の出
力電流i₁，i₂，i₃及びi₄の和は電流源８０からの電
流４I₀に等しい。循環置換回路１３は同様にこれ
ら電流を出力端子１８，１９，２０及び２１に循
環置換式に転送する。検出回路３０は第１図につ
き述べたものと同一の設計の回路である。循環置
換サイクルの順次の時間隔において出力端子４
７，４８及び４９に電流i₂，i₃及びi₄が電流i₁より
大きいか小さいかに応じた論理値を有する論理信
号が発生し、カウンタ１１０，１１１及び１１２
の入力端子５１，５２及び５３に供給される。カ
ウンタ１１０のカウントは出力端子４７の論理信
号の値に応じて１づつ増加又は減少する。２方向
の制御を可能にするために、抵抗８２，８８及び
９４がそれぞれ抵抗７，８及び９と並列に接続さ
れるようカウンタをオフセツトする。抵抗６は1/
３R₁の値を有し、この値はそれぞれR₁と1/2R₁の
値を有する抵抗７と８２、８と８８及び９と９４
の並列接続の抵抗値に等しいため、初期状態にお
ける電流i₁，i₂，i₃及びi₄は互に略々等しい。

カウンタ１１０のカウントはカウンタ出力端子
に３個の論理信号を発生し、これら信号はバツフ
アメモリ１２５に供給され、循環置換サイクルが
完了するまでストアされる。同様に、サイクルの
後続の順次の時間隔においてカウンタ１１１及び
１１２のカウントに対応する論理信号がバツフア
メモリ１２６及び１２９に供給される。循環置換
サイクルの完了後にバツフアメモリ１２５，１２
６及び１２７は同時にクロツクされる。バツフア
メモリ１２５は出力端子１３０，１３１及び１３
２に３個の論理信号を発生し、これら信号はトラ
ンジスタ８４，８５及び８６を制御して抵抗８
１，８２及び８３の特定の組合せを抵抗７と並列
に接続する。同様に、抵抗８７，８８及び８９の
特定の組合せがバツフアメモリ１２６の出力端子
１４０，１４１及び１４２の論理信号により抵抗
８と並列に接続され、抵抗９３，９４及び９５の
特定の組合せがバツフアメモリ１２７の出力端子
１５０，１５１及び１５２の論理信号により抵抗
９と並列に接続される。これにより電流i₁，i₂，
i₃及びi₄の比が変化するが、電流i₁，i₂，i₃及びi₄
の和は４I₀に維持される。バツフアメモリ１２
５，１２６及び１２７が必要とされるのは、これ
ら電流の和を一定に維持する必要があるためにこ
れら電流を互に無関係に変化させることができな
いためである。次の循環置換サイクルにおいて、
電流i₂，i₃及びi₄がi₁と再び比較される。次いで電
流i₂，i₃及びi₄が、電流i₁，i₂，i₃及びi₄が互に等し
くなるまで補正される。従つて、出力端子２４，
２５及び２６の電流はリツプルがなく、２I₀：
I₀：I₀の比に精密に比例したものとなる。

上述の実施例においては、循環置換回路の出力
端子の数は循環置換回路の入力端子の数に常に等
しい。更に、循環置換回路の出力電流の相互比は
常に略々１である。しかし、本発明精密電流源装
置においては循環置換回路の出力数を入力数と相
違させることができ、循環置換サイクルの一時間
隔において１つの出力端子に転送される電流の数
を１以上とすることができると共にサイクルの一
時間隔において各出力端子に転送される電流の数
を互に相違させることもできる。

例えば、電流分配回路は２個の出力端子を有す
る循環置換回路の５個の入力端子に略々等しい５
個の電流を供給するものとすることができる。こ
れら５個の電流は、例えばそのうちの２個が一方
の出力端子に、３個が他方の出力端子に循環置換
式に転送されるようにする。この場合、この電流
分配回路からの電流の相互偏差はこれら出力端子
の信号を順次加減算することにより決定すること
ができ、これにより制御信号を取り出して電流分
配回路からの電流が互に等しくなるように制御す
ることができる。この場合循環置換回路の２個の
出力端子の電流は精密に２：３の比になる。この
ようにして４：１、３：２、２：３及び１：４の
比を得ることができる。

更に、電流分配回路からの電流を切換可能にす
ることもできる。この場合には５個の入力端子と
２個の出力端子を有する循環置換回路において
４：１と１：４との間の全ての比を得ることがで
きる。この場合も電流分配回路からのスイツチオ
ン電流の相互差を出力端子の信号の加減算により
決定してこれら電流が互に等しくなるように制御
することができる。

本発明においては上述した実施例に加えて種々
の変形や変更が可能であること勿論である。

特に、循環置換回路の出力端子の電流の差は電
流分配回路から循環置換回路に供給される電流の
一つでない別の基準電流に対し決定することがで
き、この場合には出力電流の差を電流分配回路の
個々の出力電流が前記出力端子に発生する度にこ
れに同期して決定する必要がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明精密電流源装置の第１の実施例
の回路図、第２図は本発明精密電流源装置の第２
の実施例の回路図、第３図は本発明精密電流源装
置の第３の実施例の回路図である。 １……電流分配回路、２〜５……並例接続トラ
ンジスタ、６〜９……エミツタ抵抗、１０……共
通接続点、１１……増幅器、１２……電流源、１
３……循環置換回路、１４〜１７……入力端子、
１８〜２１……出力端子、２２……シフトレジス
タ、２３……クロツク、２４〜２６……精密電流
源装置の出力端子、２７……第１抵抗、３０……
検出回路、３２……増幅器、３５……絶縁コンデ
ンサ、３７……第２（帰還）抵抗、３８……スイ
ツチ、４３……比較器、４５……デコーダ装置
（分配回路）、４７〜４９……検出回路の出力端
子、５０……制御回路ブロツク、５１〜５３……
各制御回路の入力端子、５４〜５６……カウン
タ、６０〜６２……デジタル−アナログ変換器、
６３〜６５……各制御回路の出力端子、７０，７
３，７６，７９；７１，７４，７７，８０；７
２，７５，７８，８１……積分回路、８１〜８
３，８７〜８９，９３〜９５……抵抗、８４〜８
６，９０〜９２，９６〜９８……スイツチ、１１
０〜１１２……カウンタ、１２５〜１２７……バ
ツフアメモリ、１３０〜１３２，１４０〜１４
２，１５０〜１５２……各制御回路の出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 略々等しい値の複数の電流を発生する電流分
   配回路と、 該電流分配回路からの電流を複数の出力端子に
   循環置換式に転送してこれら出力端子に、互に精
   密に比例する平均値を有すると共に前記電流分配
   回路からの電流の差に応じたリツプル成分を有す
   る電流を発生する循環置換回路とを具え、 互に精密に比例した値を有する複数の電流を発
   生する精密電流源装置において、本装置は、更
   に、 前記循環置換回路の出力端の少なくとも１個に
   前記電流分配回路からの電流が現れるのと同期し
   てこれら電流の各々と基準電流との値の差を検出
   して複数の出力信号を発生する検出回路と、 該検出回路の各出力信号に応答して前記電流分
   配回路からの関連する電流を前記差が最小となる
   よう制御する制御回路とを具えることを特徴とす
   る精密電流源装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、前記
   基準電流は前記電流分配回路からの複数の電流の
   一つに等しいことを特徴とする精密電流源装置。 ３ 特許請求の範囲１又は２記載の装置におい
   て、前記検出回路は、 前記循環置換回路の出力端子に結合され、この
   出力端子の電流を電圧に変換する第１抵抗と、 前記循環置換回路の出力端子に絶縁コンデンサ
   を介して結合された第１入力端子と、基準電圧に
   接続された第２入力端子と、第２抵抗を経て第１
   入力端子に結合された出力端子とを有する増幅回
   路と、 該増幅回路の出力端子に結合された入力端子
   と、それぞれ制御回路に結合された複数個の出力
   端子を有し、前記第１抵抗に結合された前記循環
   置換回路の出力端子に前記電流分配回路からの電
   流が現れるのと同期して前記増幅回路の出力信号
   を関連する制御回路に転送する分配回路とを具え
   ることを特徴とする精密電流源装置。 ４ 特許請求の範囲３記載の装置において、前記
   増幅回路はこの増幅回路の出力信号をデジタル出
   力信号に変換する比較器を介して前記分配回路に
   結合し、この比較器はその第１入力端子が前記増
   幅回路の出力端子に、その第２入力端子が第２基
   準電圧源に、その出力端子が前記分配回路の入力
   端子に結合されていることを特徴とする精密電流
   源装置。 ５ 電流分配回路からの複数の電流の一つを基準
   電流とする特許請求の範囲３又は４記載の装置に
   おいて、前記第２抵抗はスイツチで分路し、該ス
   イツチにより前記第２抵抗を、前記第１抵抗に結
   合された前記循環置換回路の出力端子に前記電流
   分配回路からの基準電流が表れるのと同期して短
   絡するようにしたことを特徴とする精密電流源装
   置。 ６ 特許請求の範囲５記載の装置において、前記
   第２抵抗は極めて高い抵抗値を有することを特徴
   とする精密電流源装置。 ７ 特許請求の範囲４、５又は６記載の装置にお
   いて、各制御回路は前記分配回路の関連する出力
   端子の論理信号に応じて複数の論理信号を発生す
   る係数回路を具えることを特徴とする精密電流源
   装置。 ８ 特許請求の範囲７記載の装置において、各制
   御回路はデジタル−アナログ変換器を具え、この
   変換器により前記係数回路の出力信号をアナログ
   電流に変換し、このアナログ電流により電流分配
   回路からの関連する電流を制御するようにしたこ
   とを特徴とする精密電流源装置。 ９ 特許請求の範囲３記載の装置において、各制
   御回路は前記分配回路の関連する出力端子の信号
   を積分する積分器を具え、該積分器の出力により
   電流分配回路からの関連する電流を制御するよう
   にしたことを特徴とする精密電流源装置。 １０ 電流分配回路が複数個の並列接続トランジ
   スタを具え、それらのエミツタが等しい抵抗を経
   て定電圧の共通接続点に接続されている特許請求
   の範囲８又は９記載の装置において、各制御回路
   の出力端子は関連するトランジスタのエミツタに
   結合したことを特徴とする精密電流源装置。 １１ 電流分配回路が複数個の並列接続トランジ
   スタから成り、それらエミツタが等しい抵抗を経
   て、定電流が供給される共通接続点に接続されて
   いる特許請求の範囲７記載の精密電流源装置にお
   いて、各係数回路の論理出力信号をバツフアメモ
   リにストアし、循環置換回路の１サイクルの終了
   時にこの信号で複数個のスイツチを同時に動作さ
   せてエミツタ抵抗と並列に抵抗を接続するように
   したことを特徴とする精密電流源装置。 １２ 特許請求の範囲１１記載の装置において、
   前記スイツチは電界効果トランジスタであること
   を特徴とする精密電流源装置。 １３ 特許請求の範囲１１又は１２記載の装置に
   おいて、前記定電流は前段の精密電流源装置の出
   力電流であることを特徴とする精密電流源装置。