KR860000475B1 - 정전류 회로 - Google Patents

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KR860000475B1
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붕이찌 오오쯔까
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소니 가부시끼 가이샤
이와마 가즈오
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Abstract

내용 없음.

Description

정전류 회로
제1도 내지 제3도는 본 발명을 설명하기 위한 접속도.
제4도 및 제5도는 본 발명의 일예의 접속도.
정전류 회로는 제1도, 제2도에 도시되어 있다. 그러므로 트랜지스터의 베이스, 에미터 사이의 전압 VBE와 에미터 전류 IE사이에는
Figure kpo00001
K : 볼쯔만 정수 q : 잔자의 전하
T : 절대온도 IS: 역방향 포화전류
의 관계가 있다.
트랜지스터의 경우, VBE는 약0.7V의 순바이어스로서
Figure kpo00002
(상온 17℃에서 25mV)에 비하여 충분히 크기때문에, -1은
Figure kpo00003
에 비하여 무시할 수 있다. 따라서 식(1)은,
Figure kpo00004
로 표시할 수 있다. (1)'식의 양변에 대수를 취하면 (1')식은
Figure kpo00005
로 표시할 수 있다.
또 역방향 포화전류 IS에 에미터, 베이스 접합 면적A와는 다음의 관계가 있다.
Figure kpo00006
Dn: 전자의 확산계수 np: 정공의 농도
Dp: 정공의 확산계수 Ln: 전자의 확산거리
Pn: 전자의 농도 Lp: 정공의 확산거리
식(2)으로부터 역방향 포화전류는 에미터, 베이스 접합 면적과 비례하고 있음을 알 수 있으므로 식(2)에서
Figure kpo00007
를 γ로 두면
IS=γ·A (2)'
γ=비례정수
로 표시할 수 있다. 그리고 제1도의 회로에는 트랜지스터 (Q1), (Q2)의 베이스 에미터 사이의 전압이 상호 같으므로, (1)'', (2)식에서
Figure kpo00008
IE1: 트랜지스터 Q1의 에미터 전류
IE2: 트랜지스터 Q2의 에미터 전류
A1: 트랜지스터 Q1의 에미터, 베이스 접합면적
A2: 트랜지스터 Q2의 에미터, 베이스 접합면적
가 된다. 그런데, 트랜지스터 (Q1), (Q2)의 전류증촉을 hFE가 충분히 크다고 하면, 베이스 전류는 무시하고
I1=IE1
I2=IE2(4)
I1: 트랜지스터 (Q1)의 콜렉터 전류
I2: 트랜지스터 (Q2)의 콜렉터 전류
가 되어 (3)식은
Figure kpo00009
폭 된다. 그리고 트랜지스터 (Q1)에 있어서는
Figure kpo00010
가 되므로, 여기서 (5), (6)식은
Figure kpo00011
VCC: 전원전압
이 된다. 따라서 트랜지스터 (Q2)는 (7)식에서 표시된 크기의 흡수형의 정전류원으로서 작동한다.
그러므로, 정전류 회로에서는 전류 I1과 I2의 관계가 (5)식에 표시된 바와 같이 전류비 I2/I1이 큰 경우에는, 예를들어 전류 I2를 전류 I1의 100배가 되는 경우에는 접합면적 A2를 접합면적 A1의 100배가 되도록하지 않으면 안되므로, 대면적을 필요로 하게되어, IC화에 적당치 않다. 또는, 반대로 전류비 I2/I1이 작은경우 예를들어 전류 I2를 전류 I1의 1/100배로 하는 경우에, 접합면적 A1을 접합면적 A2의 100배가 되도록해야 되므로 IC화에 적당치 않다.
또한 제2도에 도시된 회로에서는 트랜지스터(Q2)의 베이스에서는
I1R2+VBE1=I2R3+VBE2(8)
VBE1: 트랜지스터 (Q1)의 베이스 에미터 전압
VBE2: 트랜지스터 (Q2)의 베이스 에미터 전압이 된다 그러므로
Figure kpo00012
가 되므로 (8)(9)식에서
Figure kpo00013
가 된다.
그런데 저항(R1)의 강하 전압이 베이스 에미터 전압 VBE와 같은 정도이면 (10)식의 괄호내의 제2항은 작으므로 무시되어 (10)식은
Figure kpo00014
가 된다. 여기서 I1은 제2도에서
Figure kpo00015
으로 구해지므로 이것을 식 (1)에 대입하여
Figure kpo00016
가 되어, 트랜지스터 (Q2)는 (12)식에 표시되는 크기의 흡수형 정전류원으로서 작동한다.
그러나 IC에서의 저항은 일반적으로 확산되어 형성되므로, 저항의 점유 면적은 저항값에 비례한다. 그러므로, 제2도의 정전류 회로로서는 전류 I1, I2의 관계가 (11)식에 표시되어진 바와 같이 예를들어, 전류 I2를 전류 I1의 100배가 되게 하는 경우에는, 저항(R2)을 저항(R3)의 100배가 되도록 하여야 하므로, 저항(R3)의 면적은 저항(R2)의 면적의 100배가 되어 큰 면적을 필요로 하게 되므로 IC화에 부적당하다.
제3도는 제2도의 정전류 회로를 응용하여 6개의 정전류 출력 I2-I7이 얻어지는 경우의 구체적인 예를 도시한 것으로서, IC에 있어서 1개의 트랜지스터가 점유하는 면적을 확산되어 형성되는 저항의 면적으로 환산하면, 2kΩ의 저항의 면적과 거의 동등하다. 따라서, 제3도의 정전류 회로에서는 112+1+1+1+4.8+1+7+33+100+2×6=281.8
281.8/2=140.9가 되어서, 281.8kΩ의 저항에 상당하는 면적, 예를들어, 트랜지스터 140.9개분의 면적이 필요하게 된다.
본 발명은, 이상의 점에 감안하여 전류의 비가 크게 다르다 할지라도, 점유 면적이 작은 정전류 회로를 제공한다.
이하 본 실시예를 설명하면 다음과 같다.
제4도에 있어서, 트랜지스터 (Q1)의 콜렉터는 저항(R1)을 통하여 전원단자(T1)에 접속되며 그리고 에미터는 접지된다. 또한 트랜지스터 (Q2), (Q3)의 베이스는 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속되고, 트랜지스터(Q2), (Q3)의 에미터는 저항 (R2), (R3)을 통하여 접지됨과 동시에, 트랜지스터(Q2)의 에미터는 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속된다. 또한 트랜지스터(Q3)의 에미터에는 트랜지스터(Q4)의 베이스가 접속되며, 에미터는 접지된다.
이렇나 구성에 의하여, 트랜지스터(Q2), (Q3)의 베이스에서는
VBE1+VBE2=VBE3+VBE4(13)
VBE3: 트랜지스터 Q3의 VBE
VBE4: 트랜지스터 Q4의 VBE
가 되므로, (1)'', (13)식에서
I1·I2=I3·I4(14)
I3: 트랜지스터 Q3의 콜렉터 전류
I4: 트랜지스터 Q4의 콜렉터 전류
가 된다. 그러므로 간단히 하기 위하여
VBE1=VBE2=VBE3=VBE4=VBE
가 되며 I1은 트랜지스터(Q1)의 콜렉터, 에미터 사이의 전류와 거의 같은므로
Figure kpo00017
로 되고, 따라서
Figure kpo00018
로 된다. 또한 I2는 트랜지스터(Q2)의 에미터 전류와 거의 갖으므로,
Figure kpo00019
로 되고, 따라서
Figure kpo00020
로 된다. 또한 I3는 트랜지스터(Q3)의 에미터 전류와 거의 같으므로
Figure kpo00021
로 되고, 따라서
Figure kpo00022
로 된다. 따라서, (14)내지 (17)식에서
Figure kpo00023
이 된다.
그러므로, 본 발명에서는 (16)내지 (18)식에 표시된 바와 같은 정전류 I2내지 I4를 얻을 수 있다. 그러므로, 이런 경우, 트랜지스터(Q1내지 Q4)는 모두 같은 접합면적으로 되므로 즉, 다시말해서 특별히 큰 접합면적을 필요로 하지 않으므로 IC화에 유리하다.
또한 제2도의 회로에서는
Figure kpo00024
가 되는데에 반하여, 본 발명의 회로에서는, (15)식에서
Figure kpo00025
이 되며, 기준전류 I1이 동일하게 큰 경우에, 전압 VBE에 대응하는 크기에서는 (20)식의 값 R1은 (19)식의 값(R1+R2)보다는 작게 되므로, 따라서 전류 I1을 결정하기 위한 저항(R1) (제2도에서는 R1, R2)이 점유하는 면적을 작게 할 수 있어 IC화에 유리하다.
제5도에서 본 발명에 기초를 둔 제3도의 회로와 같은 정전류 출력을 얻는 경우를 도시한다.
그러므로, 이 회로에 있어서는
106+33+1+2×12=164
164/2=82
가 되어 IC화의 경우에, 164Ω의 저항에 상당하는 면적 즉, 트랜지스터 82개분의 면적이 필요하게 되어, 제3도의 회로에 비하여 약 58%의 면적에 해당하므로 IC화에 있어서 유리하다.
또한, 제3도의 회로의 출력전류 I2, I3와 본 발명에 의한 제5도의 회로의 출력 전류 I7, I8을 비교한 경우 제3도의 회로의 전류 I2, I3는 4개의 저항(R1내지 R4)에 좌우되어지므로, 제5도의 회로의 전류 I7, I8은 저항(R1)에만 영향을 받으므로 변동되지 않는다. 또한 예를들어 변동되어도 같은 방향으로 변동된다. 따라서 이러한 점에서 볼때 IC화에 적합하다.
상술된 바에 있어서 트랜지스터(Q1), (Q4)에 에미터 저항을 접속하여도 좋다.

Claims (1)

  1. 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터가 제2 및 제3트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스에 접속됨과 동시에 제1저항(R1)을 통하여 전원(+VCC)의 일단에 접속되며, 상기 제2트랜지스터(Q2)의 에미터가 상기 제1트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속됨과 동시에 제2저항(R2)을 통하여 상기 전원의 타단(접지)에 접속되고, 상기 제3트랜지스터(Q3)의 에미터가 제4트랜지스터(Q4)의 베이스에 접속됨과 동시에 제3저항(R3)을 통하여 상 기전원의 타단에 접속되며, 상기 제4트랜지스터의 에미터가 상기 전원의 타단(접지)에 접속되고, 상기 제2내지 4트랜지스터(Q2, Q3, Q4)의 최소한 하나의 콜렉터에서 정전류 출력이 취출되는 것을 특징으로 하는 정전류 회로.
KR1019810002340A 1980-07-02 1981-06-29 정전류 회로 KR860000475B1 (ko)

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KR830006990A KR830006990A (ko) 1983-10-12
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