JPS643091B2 - - Google Patents

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JPS643091B2
JPS643091B2 JP22245382A JP22245382A JPS643091B2 JP S643091 B2 JPS643091 B2 JP S643091B2 JP 22245382 A JP22245382 A JP 22245382A JP 22245382 A JP22245382 A JP 22245382A JP S643091 B2 JPS643091 B2 JP S643091B2
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JP
Japan
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terminal
circuit
output
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JP22245382A
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Japanese (ja)
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JPS59112713A (en
Inventor
Katsumi Nagano
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
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP22245382A priority Critical patent/JPS59112713A/en
Priority to US06/554,907 priority patent/US4591739A/en
Priority to DE19833342735 priority patent/DE3342735A1/en
Publication of JPS59112713A publication Critical patent/JPS59112713A/en
Publication of JPS643091B2 publication Critical patent/JPS643091B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/40Impedance converters

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、負荷インピーダンスに比例した入
力インピーダンスを持つ、電流入力形のインピー
ダンス変換回路に関し、特に集積回路化に最適な
インピーダンス変換回路に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 インピーダンス変換回路は、第1図に四端子回
路網として示すように、入力電圧V1および入力
電流I1に対して出力電圧V2、出力電流I2が負荷イ
ンピーダンスと比例関係に有り、その動作は下記
の伝達行列式で示される。 上記(1)式において、A≠0、D≠0、B=C=
0となるものをインピーダンス変換回路と称して
いる。なお、第1図において、VINは入力電圧
源、ZSは入力インピーダンスである。 ところで、上記関係を満足し、しかもバイポー
ラ素子によつて実際に集積回路化が可能なものは
末だ実現されておらず、このようなものが切望さ
れているのが現状である。 〔発明の目的〕 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、その目的は、集積回路化に最適なイン
ピーダンス変換回路を提供することにあり、特に
入力信号として電流を扱うのに適したインピーダ
ンス変換回路を提供することにある。 〔発明の概要〕 この発明の一実施例によれば、入力用のpnpト
ランジスタのエミツタを入力端子に、ベースを出
力端子に接続してそのコレクタから上記入力端子
に入力される電流にほぼ等しい電流を出力させ、
この電流を第1のカレントミラー回路に入力して
その出力側からこの電流に比例した値の電流を出
力させ、さらにこの出力電流を第2のカレントミ
ラー回路に入力してその出力側からこの電流に比
例した値の電流を出力させ、この出力電流を出力
端子から出力させるとともにこの出力端子には上
記入力用pnpトランジスタのエミツタ・ベース結
合を介して入力端子の電圧を印加することによつ
て、出力端子に接続した負荷回路のインピーダン
スに比例した入力インピーダンスを持つインピー
ダンス変換回路が提供されている。 〔発明の実施例〕 以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第2図はその構成を示す回路図である。図
において1は入力端子、2は出力端子であり、入
力端子1は入力電流I1を与える入力電流源3が接
続され、出力端子2と低電位VS印加点との間に
はZLなるインピーダンスを持つ負荷回路4が挿入
されている。上記入力端子1にはさらに入力用の
pnpトランジスタ5のエミツタが接続され、この
トランジスタ5のベースは上記出力端子2に接続
される。さらに上記トランジスタ5のコレクタ
は、カレントミラー回路を構成する一対のnpn
トランジスタ7,8のうち、入力側のトランジス
タ7のコレクタに接続される。このカレントミラ
ー回路は、上記両トランジスタ7,8のベース
を共通接続し、トランジスタ7のコレクタ・ベー
ス間を短絡し、かつトランジスタ7のエミツタを
上記VS印加点に接続しさらに出力側のトランジ
スタ8のエミツタをエミツタ抵抗9を介してVS
印加点に接続して構成される。上記トランジスタ
8のコレクタは、もう一つのカレントミラー回路
10を構成する一対のpnpトランジスタ11,1
2のうち、入力側のトランジスタ11のコレクタ
に接続される。このカレントミラー回路10は、
上記両トランジスタ11,12のベースを共通接
続し、トランジスタ11のコレクタ・ベース間を
短絡し、かつ両トランジスタ11,12のエミツ
タを高電位VC印加点に接続して構成される。そ
して上記カレントミラー回路10の出力側トラン
ジスタ12のコレクタは前記出力端子2に接続さ
れる。なお、2つのカレントミラー回路10
を構成する各一対のトランジスタ7と8および1
1と12はそれぞれ互いにエミツタ面積が等しく
設計されているものとする。 このような構成において、入力用pnpトランジ
スタ5のベース接地電流増幅率αが略1であると
すると、このトランジスタ5のコレクタ電流はそ
のエミツタ電流すなわち入力電流源3からの入力
電流I1と等しくなる。したがつて、カレントミラ
ー回路の入力側には入力電流I1と等しい電流が
入力されることになり、その出力側では入力電流
I1に比例した電流I3が流れ込むことになる。この
電流I3はもう1つのカレントミラー回路10の入
力電流となり、その出力側からはその入力電流I3
に比例した電流I2が流れ出る。そしてこの電流I2
は出力端子2を介して負荷回路4に入力する。 ここでいま、カレントミラー回路10の電
流伝達比をそれぞれγ1,γ2とし、入力端子1に流
れ込む方向の電流を正極性の電流、出力端子2か
ら流れ出る方向の電流を負極性の電流とすると、
出力電流I2は次式で与えられる。 −I2=γ1・γ2・I1 …(2) 一方、出力端子2における電圧V2は、負荷回
路4のインピーダンスZLとここに流れる電流−I2
との関係により次式で与えられる。 V2=−I2・ZL …(3) 出力端子2における電圧V2が上記(3)式で与え
られるとき、入力端子1における電圧V1は次式
で与えられる。 V1=V2+VBE …(4) すなわち、電圧V2にトランジスタ5のベー
ス・エミツタ間電圧VBEを加えたものが電圧V1
なる。ここで、電圧V2に対して電圧VBEが十分に
小さければ電圧V1はV2と等しいとみても差しつ
かえない。この条件をふまえて上記(2)、(4)式から
前記(1)式に相当する伝達行列式を求めると次の(5)
式が得られる。 上記(5)式ではA≠0、D≠0、B=C=0とな
つており、前記(1)式で示したインピーダンス変換
回路の定義に合致している。 そしてこの第2図に示す実施例によるインピー
ダンス変換回路は第3図のブロツクダイアグラム
で表わされる。この第3図回路は前記第1図にお
ける四端子回路網の一方の電位を低電位VSとし
て共通化したものと等価である。したがつて、第
2図回路によれば、出力端子2に接続された負荷
回路4のインピーダンスに比例した入力インピー
ダンスを得ることができる。さらにエミツタ抵抗
9の値の設定によつてカレントミラー回路の電
流伝達比γ1を変化させて出力電流I2の値を変える
ことができるので、所望のインピーダンス変換特
性を持たせることができる。 上記第2図の実施例回路の動作特性を調べるた
めに第4図に示すような回路を形成して実験を行
なつた。図において、入力端子1には1kΩの抵抗
値を持つ入力抵抗Rを介してパルス電圧源Vio
接続されている。また出力端子2に接続される負
荷回路としては、0.1μFの容量値を持つ容量Cが
接続されている。さらに前記入力用のpnpトラン
ジスタは、集積化する場合にラテラル構造のも
のとなつて電流増幅率が小さく、このためコレク
タ電流とエミツタ電流が一致しなくなつてしま
う。そでこの第4図回路では入力用pnpトランジ
スタ5の代りに、pnpトランジスタ21とnpnト
ランジスタ22とを組合せた入力回路23を用い
ている。すなわちこの入力回路23において、
pnpトランジスタ21のエミツタとnpnトランジ
スタ22のコレクタとが、pnpトランジスタ21
のコレクタとnpnトランジスタ22のベースとが
それぞれ接続され、pnpトランジスタ21のエミ
ツタおよびnpnトランジスタ22のコレクタ共通
接続点が入力端子1に、pnpトランジスタ21の
ベースが出力端子2に、npnトランジスタ22の
エミツタがカレントミラー回路を構成する入力
側npnトランジスタ7のコレクタにそれぞれ接続
される。このような構成でなる入力回路23
は、電流増幅率の十分大きなnpnトランジスタ2
2によつてそのエミツタから入力端子1への入力
電流値にほぼ等しい電流を流し出すようにしてい
るとともに、入力端子1に入力電流を流している
時の入力端子1と出力端子2との間の電位差が第
2図回路の場合と同様にpnpトランジスタ21の
ベース・エミツタ間電圧VBEと一致するようにし
ている。また負荷として容量Cを使用する場合
は、この容量Cに充電された電荷を放電するため
に、pnpトランジスタ21のベース・エミツタ間
に図示の極性でダイオード24が接続される。 このように構成でなるインピーダンス変換回路
では、パルス電圧源Vioの立上り時に負荷である
容量Cを充電し、立下り時にはダイオード24を
介して放電するようにしている。そしてこの回路
において、入力端子1からみた入力インピーダン
スZioは次の(6)式で与えられる。 Zio=1/jωC/γ1・γ2 …(6) ここでカレントミラー回路を構成する2つの
npnトランジスタ7,8のエミツタ面積が等しく
設定され、かつ出力側npnトランジスタ8にはエ
ミツタ抵抗9が設けられているので、このカレン
トミラー回路の電流伝達比γ1は1よりも小さな
値となる。また、もう1つのカレントミラー回路
10を構成する2つのpnpトランジスタ11,1
2のエミツタ面積も等しく設定されているため
に、このカレントミラー回路10の電流伝達比γ2
は1となる。したがつて、入力端子1からみた容
量Cの見かけ上の値はCよりも大きなC/γ1とな
り、上記(6)式の入力インピーダンスZioは次の(7)
式で与えられる。 Zio=1/jωC/γ1 …(7) すなわち、第4図回路では入力端子1からみて
γ1(γ1<1)倍の容量γ1・Cが接続されているも
のと等価であり、小さな容量Cで大きな時定数が
得られる。 第5図はパルス電圧源Vioと、これを入力した
際に第4図回路の出力端子2で得られる出力電圧
V2との電圧波形を示す波形図であり、第6図は
カレントミラー回路内のエミツタ抵抗9の値を
変えて電流伝達比γ1を変化させたときの、第5図
中τr,τfで示される電圧V2の立上りおよび立下り
時の時定数の変化特性を示す特性図である。第6
図からわかるように、エミツタ抵抗9の値を増加
させて電流伝達比γ1を小さくしていくと電圧V2
の立上り時の時定数τrは順次増加していく。これ
は上記したように、容量Cの見かけ上の値がγ1
値が小さくなるのに伴つて大きくなり、さらにこ
れに伴つて入力インピーダンスZioが大きくなる
からである。一方、電圧V2の立下りについては、
容量Cはダイオード24を介して放電されるた
め、このときの時定数τfは容量Cと入力抵抗Rそ
れぞれの値の積で表わされる一定値となる。すな
わち、入力抵抗Rの値が1kΩ、容量Cの値が1μF
であるために、trは10-4sec.すなわち0.1msec.と
なる。 第6図の特性図から容量Cの見かけ上の倍率M
を求める場合、カレントミラー回路においてエ
ミツタ抵抗9の値と電流伝達比γ1との間には比例
関係が成立しないため精密に計算することはでき
ないが、おおむね次の等式が成立する。 M=τr/τf …(8) なお、上記(8)式における倍率Mは原理的は、M
=1/γ1の関係にある。ここで第6図においてエ
ミツタ抵抗9の値が100Ωすなわち102Ωのときの
Mの値を求めるとM≒6.3となり、さらに1kΩ、
10kΩのときのMの値を求めるとそれぞれM≒24、
M≒175となる。このようにエミツタ抵抗9の値
を大きくしていけば容量Cの倍率Cとして大きな
値を実現することができる。つまり、第2図に示
すインピーダンス変換回路を用いれば、一定の時
定数を得るためにより小さな容量を用意すればよ
いので、たとえばローパスフイルタ等のように比
較的大きな容量を使用するものにこの発明を適用
すれば、パターン面積を縮小でき高集積化が実現
できる。 第7図はこの発明の他の実施例の構成を示す回
路図である。この実施例回路が前記第2図の実施
例回路と異なる点は、第2図回路においてカレン
トミラー回路の電流伝達比γ1の値を1より小さ
く設定するのにエミツタ抵抗9を用いていたが、
この実施例回路ではカレントミラー回路の入力
側npnトランジスタ7のエミツタ面積を出力側
npnトランジスタ8よりも広くすることによつて
実現している。すなわち、第7図回路ではトラン
ジスタ7のエミツタ面積をトランジスタ8の2倍
に設定することによつて、γ1の値を0.5に規定し
ている。したがつて、この実施例回路では、入力
端子1からみた見かけ上の容量Cの値は2倍とな
る。 なお、この発明は上記した実施例に限定される
ものではなく種々の変形が可能である。たとえば
上記実施例では入力端子1からみた見かけ上の負
荷容量の値を大きくするために一方のカレントミ
ラー回路の電流伝達比γ1を1より小さい値に設
定する場合について説明したが、これは他方のカ
レントミラー回路10の電流伝達比γ2を1より小
さい値に、さらには両方とも1より小さい値に設
定するようにしてもよい。すなわち、要するに大
きな時定数を得たいような場合には、2つのカレ
ントミラー回路10の総合電流伝達比γ1・γ2
が1よりも小さな値となるように各電流伝達比
γ1・γ2を設定すればよい。 また上記実施例では入力端子1からみた入力イ
ンピーダンスが負荷インピーダンスよりも大きく
なる場合のものについて説明したが、これは2つ
のカレントミラー回路10の総合電流伝達比
γ1・γ2が1よりも大きな値となるようにγ1、γ2
値を設定することによつて、負荷インピーダンス
に比例しかつこれよりも小さな入力インピーダン
スを得るようにしてもよい。さらに負荷回路4は
容量以外のものであつてもよい。又、各トランジ
スタの導電型、及び電位関係を逆にしても良い。 〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、集積回
路化に最適なインピーダンス変換回路を提供する
ことができ、特に入力信号として電流を扱うのに
適したインピーダンス変換回路が提供できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a current input type impedance conversion circuit having an input impedance proportional to a load impedance, and particularly to an impedance conversion circuit most suitable for integration into an integrated circuit. [Technical background of the invention and its problems] As shown in FIG. 1 as a four-terminal network, an impedance conversion circuit has an output voltage V 2 and an output current I 2 for an input voltage V 1 and an input current I 1 . has a proportional relationship with the load impedance, and its operation is shown by the transfer matrix below. In the above equation (1), A≠0, D≠0, B=C=
A circuit in which the impedance becomes 0 is called an impedance conversion circuit. In FIG. 1, V IN is the input voltage source and Z S is the input impedance. By the way, a device that satisfies the above relationship and can actually be integrated into a circuit using bipolar elements has not yet been realized, and such a device is currently in great demand. [Purpose of the Invention] The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide an impedance conversion circuit that is most suitable for integration into an integrated circuit. The object of the present invention is to provide an impedance conversion circuit suitable for. [Summary of the Invention] According to an embodiment of the present invention, the emitter of an input PNP transistor is connected to the input terminal, the base is connected to the output terminal, and a current approximately equal to the current inputted from the collector to the input terminal is generated. output,
This current is input to the first current mirror circuit to output a current proportional to this current from its output side, and this output current is input to the second current mirror circuit to output this current from its output side. By outputting a current proportional to , outputting this output current from the output terminal, and applying the voltage of the input terminal to this output terminal via the emitter-base coupling of the input PNP transistor, An impedance conversion circuit is provided that has an input impedance proportional to the impedance of a load circuit connected to an output terminal. [Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram showing its configuration. In the figure, 1 is an input terminal and 2 is an output terminal. Input terminal 1 is connected to an input current source 3 that provides an input current I1 , and there is a voltage Z L between the output terminal 2 and the low potential V S application point. A load circuit 4 having impedance is inserted. The input terminal 1 above has an additional input terminal.
The emitter of the pnp transistor 5 is connected, and the base of this transistor 5 is connected to the output terminal 2. Furthermore, the collector of the transistor 5 is connected to a pair of npn transistors constituting a current mirror circuit 6 .
Of the transistors 7 and 8, it is connected to the collector of the transistor 7 on the input side. This current mirror circuit 6 connects the bases of the transistors 7 and 8 in common, shorts the collector and base of the transistor 7, connects the emitter of the transistor 7 to the V S application point, and connects the output side transistor. 8 emitter through emitter resistor 9 to V S
It is configured by connecting to the application point. The collector of the transistor 8 is connected to a pair of pnp transistors 11 and 1 constituting another current mirror circuit 10.
2, it is connected to the collector of the transistor 11 on the input side. This current mirror circuit 10 is
The bases of both transistors 11 and 12 are commonly connected, the collector and base of transistor 11 are short-circuited, and the emitters of both transistors 11 and 12 are connected to a high potential V C application point. The collector of the output transistor 12 of the current mirror circuit 10 is connected to the output terminal 2. In addition, two current mirror circuits 6 and 10
Each pair of transistors 7 and 8 and 1 constitute
1 and 12 are designed to have the same emitter area. In such a configuration, if the common base current amplification factor α of the input PNP transistor 5 is approximately 1, the collector current of this transistor 5 will be equal to its emitter current, that is, the input current I 1 from the input current source 3. . Therefore, a current equal to the input current I1 is input to the input side of the current mirror circuit 6 , and the input current is input to the output side of the current mirror circuit 6.
A current I 3 proportional to I 1 will flow into it. This current I 3 becomes the input current of another current mirror circuit 10 , and from its output side, the input current I 3
A current I 2 proportional to flows out. and this current I 2
is input to the load circuit 4 via the output terminal 2. Here, the current transmission ratios of the current mirror circuits 6 and 10 are respectively γ 1 and γ 2 , and the current flowing into the input terminal 1 is a positive polarity current, and the current flowing out from the output terminal 2 is a negative polarity current. Then,
The output current I 2 is given by the following equation. −I 2 = γ 1・γ 2・I 1 …(2) On the other hand, the voltage V 2 at the output terminal 2 is determined by the impedance Z L of the load circuit 4 and the current flowing here −I 2
is given by the following equation. V 2 =−I 2 ·Z L (3) When the voltage V 2 at the output terminal 2 is given by the above equation (3), the voltage V 1 at the input terminal 1 is given by the following equation. V 1 =V 2 +V BE (4) That is, the voltage V 1 is the voltage V 2 plus the base-emitter voltage V BE of the transistor 5. Here, if the voltage V BE is sufficiently smaller than the voltage V 2 , it is safe to assume that the voltage V 1 is equal to V 2 . Based on this condition, the transfer determinant corresponding to the above equation (1) is obtained from the above equations (2) and (4) as follows (5)
The formula is obtained. In the above equation (5), A≠0, D≠0, and B=C=0, which matches the definition of the impedance conversion circuit shown in the above equation (1). The impedance conversion circuit according to the embodiment shown in FIG. 2 is represented by a block diagram in FIG. This circuit of FIG. 3 is equivalent to the one in which one potential of the four-terminal circuit network in FIG. 1 is shared as a low potential V S. Therefore, according to the circuit of FIG. 2, an input impedance proportional to the impedance of the load circuit 4 connected to the output terminal 2 can be obtained. Furthermore, by setting the value of the emitter resistor 9, the current transfer ratio γ 1 of the current mirror circuit 6 can be changed to change the value of the output current I 2 , so that desired impedance conversion characteristics can be provided. In order to examine the operating characteristics of the circuit of the embodiment shown in FIG. 2, a circuit as shown in FIG. 4 was formed and an experiment was conducted. In the figure, a pulse voltage source V io is connected to an input terminal 1 via an input resistor R having a resistance value of 1 kΩ. Further, as a load circuit connected to the output terminal 2, a capacitor C having a capacitance value of 0.1 μF is connected. Furthermore, when the input PNP transistor 5 is integrated, it has a lateral structure and has a small current amplification factor, so that the collector current and emitter current do not match. In the circuit shown in FIG. 4, an input circuit 23 consisting of a combination of a pnp transistor 21 and an npn transistor 22 is used instead of the input pnp transistor 5. That is, in this input circuit 23 ,
The emitter of the pnp transistor 21 and the collector of the npn transistor 22
The collector of the pnp transistor 21 and the base of the npn transistor 22 are connected to each other, the common connection point of the emitter of the pnp transistor 21 and the collector of the npn transistor 22 is input terminal 1, the base of the pnp transistor 21 is connected to the output terminal 2, and the emitter of are connected to the collectors of the input side npn transistors 7 constituting the current mirror circuit 6 , respectively. In the input circuit 23 having such a configuration, the npn transistor 2 with a sufficiently large current amplification factor is used.
2 causes a current approximately equal to the input current value to flow from the emitter to input terminal 1, and also between input terminal 1 and output terminal 2 when input current is flowing to input terminal 1. The potential difference is made to match the base-emitter voltage V BE of the pnp transistor 21, as in the case of the circuit shown in FIG. When a capacitor C is used as a load, a diode 24 is connected between the base and emitter of the pnp transistor 21 with the polarity shown in the figure in order to discharge the charge stored in the capacitor C. In the impedance conversion circuit configured in this manner, the capacitor C, which is a load, is charged when the pulse voltage source Vio rises, and is discharged via the diode 24 when it falls. In this circuit, the input impedance Z io seen from the input terminal 1 is given by the following equation (6). Z io =1/jωC/γ 1・γ 2 …(6) Here, the two
Since the emitter areas of the npn transistors 7 and 8 are set equal, and the output side npn transistor 8 is provided with an emitter resistor 9, the current transfer ratio γ 1 of the current mirror circuit 6 has a value smaller than 1. . In addition, two pnp transistors 11 and 1 constituting another current mirror circuit 10
Since the emitter areas of the current mirror circuits 10 and 2 are set equally, the current transfer ratio γ 2 of the current mirror circuit 10 is
becomes 1. Therefore, the apparent value of the capacitance C seen from the input terminal 1 is C/γ 1 , which is larger than C, and the input impedance Z io in the above equation (6) is as follows (7)
It is given by Eq. Z io = 1/jωC/γ 1 …(7) In other words, the circuit in Figure 4 is equivalent to the circuit in which γ 11 <1) times the capacitance γ 1・C is connected when viewed from input terminal 1. , a large time constant can be obtained with a small capacitance C. Figure 5 shows the pulse voltage source V io and the output voltage obtained at output terminal 2 of the circuit in Figure 4 when this is input.
6 is a waveform diagram showing the voltage waveform with respect to V 2 , and FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage waveform of τ r , FIG. 2 is a characteristic diagram showing the change characteristics of the time constant at the rise and fall of the voltage V 2 indicated by τ f . 6th
As can be seen from the figure, as the value of the emitter resistor 9 is increased and the current transfer ratio γ 1 is decreased, the voltage V 2
The time constant τ r at the rise of τ r increases sequentially. This is because, as described above, the apparent value of the capacitance C increases as the value of γ 1 decreases, and the input impedance Z io also increases accordingly. On the other hand, regarding the fall of voltage V 2 ,
Since the capacitor C is discharged via the diode 24, the time constant τ f at this time becomes a constant value expressed by the product of the capacitor C and the input resistance R. In other words, the value of input resistance R is 1kΩ, and the value of capacitance C is 1μF.
Therefore, t r is 10 −4 sec., or 0.1 msec. From the characteristic diagram in Figure 6, the apparent magnification M of the capacitance C
When calculating the value of the emitter resistor 9 and the current transfer ratio γ 1 in the current mirror circuit 6 , precise calculation is not possible because there is no proportional relationship between the value and the current transfer ratio γ 1 , but the following equation generally holds true. M=τ rf …(8) In principle, the magnification M in the above equation (8) is M
There is a relationship of = 1/γ 1 . Here, in Fig. 6, when the value of the emitter resistor 9 is 100Ω, that is, 10 2 Ω, the value of M is found to be M≒6.3, and further 1kΩ,
When finding the value of M when the resistance is 10kΩ, M≒24,
M≒175. By increasing the value of the emitter resistor 9 in this manner, a large value can be realized as the multiplication factor C of the capacitance C. In other words, if the impedance conversion circuit shown in Fig. 2 is used, a smaller capacitance can be prepared in order to obtain a constant time constant, so this invention can be applied to devices that use relatively large capacitors, such as low-pass filters. If applied, the pattern area can be reduced and high integration can be achieved. FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. This embodiment circuit differs from the embodiment circuit shown in FIG. 2 above in that in the circuit shown in FIG. but,
In this example circuit, the emitter area of the npn transistor 7 on the input side of the current mirror circuit 6 is
This is achieved by making it wider than the npn transistor 8. That is, in the circuit of FIG. 7, the emitter area of transistor 7 is set to twice that of transistor 8, thereby defining the value of γ 1 to 0.5. Therefore, in this embodiment circuit, the value of the apparent capacitance C seen from the input terminal 1 is doubled. Note that this invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, a case was explained in which the current transfer ratio γ 1 of one current mirror circuit 6 is set to a value smaller than 1 in order to increase the value of the apparent load capacitance seen from the input terminal 1. The current transfer ratio γ 2 of the other current mirror circuit 10 may be set to a value smaller than 1, or both may be set to a value smaller than 1. In other words, when it is desired to obtain a large time constant, the total current transfer ratio γ 1 and γ 2 of the two current mirror circuits 6 and 10 is
Each current transfer ratio γ 1 and γ 2 may be set so that γ 1 and γ 2 are smaller than 1. Furthermore, in the above embodiment, the case where the input impedance seen from the input terminal 1 is larger than the load impedance was explained, but this is because the total current transfer ratio γ 1 and γ 2 of the two current mirror circuits 6 and 10 is less than 1. By setting the values of γ 1 and γ 2 so that γ 1 and γ 2 have large values, an input impedance that is proportional to and smaller than the load impedance may be obtained. Furthermore, the load circuit 4 may be other than a capacitor. Furthermore, the conductivity type and potential relationship of each transistor may be reversed. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide an impedance conversion circuit that is optimal for integrated circuit integration, and in particular, an impedance conversion circuit that is suitable for handling current as an input signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は四端子回路網で表現されたインピーダ
ンス変換回路の回路図、第2図はこの発明の一実
施例に係るインピーダンス変換回路の回路図、第
3図は第2図の実施例回路をブロツク化して示す
図、第4図は第2図の実施例回路の動作を確認す
るための実験用回路図、第5図は第4図回路の各
部分における電圧波形を示す波形図、第6図は第
4図回路の特性を示す特性図、第7図はこの発明
の他の実施例を示す回路図である。 1…入力端子、2…出力端子、3…入力電流
源、4…負荷回路、5…入力用のpnpトランジス
タ、6,10…カレントミラー回路、7,8,2
2…npnトランジスタ、9…エミツタ抵抗、1
1,12,21…pnpトランジスタ、23…入力
回路、24…ダイオード、Vio…パルス電圧源、
R…入力抵抗、C…容量。
FIG. 1 is a circuit diagram of an impedance conversion circuit expressed as a four-terminal network, FIG. 2 is a circuit diagram of an impedance conversion circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an experimental circuit diagram for confirming the operation of the embodiment circuit of FIG. 2, FIG. 5 is a waveform diagram showing voltage waveforms in each part of the circuit of FIG. 4, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the characteristics of the circuit, and FIG. 7 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. 1... Input terminal, 2... Output terminal, 3... Input current source, 4... Load circuit, 5... PNP transistor for input, 6, 10... Current mirror circuit, 7, 8, 2
2...npn transistor, 9...emitter resistor, 1
1, 12, 21...pnp transistor, 23...input circuit, 24...diode, Vio ...pulse voltage source,
R...Input resistance, C...Capacitance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力端子および出力端子と、第1ないし第3
の端子を有し、第1の端子が上記入力端子に、第
2の端子が上記出力端子にそれぞれ接続され、第
2の端子からは第1の端子に印加される電圧に対
応した電圧が出力されるとともに第3の端子から
は第1の端子に入力される電流に対応した電流が
出力される入力回路と、上記入力回路の第3の端
子から出力される電流が入力されこの電流に比例
した電流を出力側で流し込む第1のカレントミラ
ー回路と、この第1のカレントミラー回路の出力
側に流し込まれる電流が入力されこの電流に比例
した電流を出力側から流し出す、出力側が上記出
力端子に接続された第2のカレントミラー回路と
を具備したことを特徴とするインピーダンス変換
回路。 2 前記入力回路が、第1、第2、第3の端子と
してエミツタ、ベース、コレクタを有するpnpト
ランジスタ素子である特許請求の範囲第1項に記
載のインピーダンス変換回路。 3 前記入力回路がnpnトランジスタ素子とpnp
トランジスタ素子とで構成され、npnトランジス
タ素子のコレクタとpnpトランジスタ素子のエミ
ツタとの共通接続点を第1の端子とし、pnpトラ
ンジスタ素子のベースを第2の端子とし、npnト
ランジスタ素子のエミツタを第3の端子とし、か
つpnpトランジスタ素子のコレクタをnpnトラン
ジスタ素子のベースに接続するようにした特許請
求の範囲第1項に記載のインピーダンス変換回
路。 4 前記第1のカレントミラー回路の入力電流と
前記第2のカレントミラー回路の出力電流との比
に応じた第1、第2のカレントミラー回路の電流
伝達比が1以下あるいは1以上に設定されている
特許請求の範囲第1項に記載のインピーダンス変
換回路。
[Claims] 1. An input terminal, an output terminal, and a first to third
A first terminal is connected to the input terminal, a second terminal is connected to the output terminal, and the second terminal outputs a voltage corresponding to the voltage applied to the first terminal. At the same time, an input circuit outputs a current corresponding to the current input to the first terminal from the third terminal, and a current output from the third terminal of the input circuit is input and the current is proportional to this current. A first current mirror circuit that flows the current into the output side of the first current mirror circuit, and a current that is flown into the output side of the first current mirror circuit is inputted, and a current proportional to this current flows out from the output side.The output side is the above-mentioned output terminal. and a second current mirror circuit connected to the impedance conversion circuit. 2. The impedance conversion circuit according to claim 1, wherein the input circuit is a pnp transistor element having an emitter, a base, and a collector as first, second, and third terminals. 3 The input circuit includes an npn transistor element and a pnp
The common connection point between the collector of the npn transistor element and the emitter of the pnp transistor element is the first terminal, the base of the pnp transistor element is the second terminal, and the emitter of the npn transistor element is the third terminal. 2. The impedance conversion circuit according to claim 1, wherein the terminal of the pnp transistor element is connected to the base of the npn transistor element. 4. A current transfer ratio of the first and second current mirror circuits is set to 1 or less or 1 or more according to the ratio of the input current of the first current mirror circuit to the output current of the second current mirror circuit. An impedance conversion circuit according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03207293A (en) * 1990-01-08 1991-09-10 Hitachi Ltd Rotor driver and vacuum pump

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