NL8102337A - POWER MIRROR CIRCUIT WITH HIGH OUTPUT IMPEDANCE AND LOW LOSSES. - Google Patents

POWER MIRROR CIRCUIT WITH HIGH OUTPUT IMPEDANCE AND LOW LOSSES. Download PDF

Info

Publication number
NL8102337A
NL8102337A NL8102337A NL8102337A NL8102337A NL 8102337 A NL8102337 A NL 8102337A NL 8102337 A NL8102337 A NL 8102337A NL 8102337 A NL8102337 A NL 8102337A NL 8102337 A NL8102337 A NL 8102337A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
transistor
terminal
circuit
transistors
current
Prior art date
Application number
NL8102337A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Ates Componenti Elettron
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ates Componenti Elettron filed Critical Ates Componenti Elettron
Publication of NL8102337A publication Critical patent/NL8102337A/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26—Current mirrors
    • G05F3/265—Current mirrors using bipolar transistors only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled
    • H03F3/343—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled with semiconductor devices only
    • H03F3/347—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled with semiconductor devices only in integrated circuits

Description

E 3099-17 * <1 t - p & cE 3099-17 * <1 t - p & c

Stroomspiegel-circuit met hoge uitgangsimpedantie en geringe verliezen.Current mirror circuit with high output impedance and low losses.

De uitvinding heeft betrekking op een transistor-stroomgenerator en in het bijzonder op een stroomspiegel-circuit, in het bijzonder geschikt voor gebruik in lineaire geïntegreerde circuits voor lage voedingsspanningen.The invention relates to a transistor current generator and in particular to a current mirror circuit, particularly suitable for use in linear integrated circuits for low supply voltages.

Het is bekend twee transistoren te schakelen als een stroomspiegel 5 en deze opstelling te gebruiken bij het ontwerp van geïntegreerde circuits. Een circuit van deze soort is afgebeeld in fig. 1. De beide transistoren Tj en zijn identiek en van het NPN-type. De basis en de emitter van de transistor zijn aangesloten op de basis respektievelijk emitter van de transistor . De collector van de transistor is verbonden met 10 de basis van de beide transistoren en via een weerstand met de positieve voedingsleiding +v . de collector van de transistor T- is met de voedings- CC & leiding verbonden via een belastingsweerstand R .It is known to switch two transistors as a current mirror 5 and to use this arrangement in the design of integrated circuits. A circuit of this kind is shown in Fig. 1. Both transistors Tj and are identical and of the NPN type. The base and the emitter of the transistor are connected to the base and emitter of the transistor, respectively. The collector of the transistor is connected to the base of the two transistors and via a resistor to the positive supply line + v. the collector of the transistor T- is connected to the power supply CC & line through a load resistor R.

XlXl

Bij bestudering van de werking van het circuit blijkt dat een stroomA study of the operation of the circuit shows that a current

V — V cc BEV - V cc BE

I = —-- vloeit door de tak a, waarin V _ de spanning van de basis- a R^ — Bi 15 emitter-keerlaag van de transistor T. is. Als de basisstromen I worden ver-It flows through the branch a, where V is the voltage of the base a R 1 - Bi 15 emitter reverse of the transistor T. If the base currents I are supplied

1 B1 B

waarloosd ten opzichte van de collectorstromen, wat toelaatbaar is als de stroomversterking van de transistoren voldoende groot is, is de stroom door de tak b gelijk aan I . Daar de beide transistoren gelijk zijn en dezelfde 3.neglected with respect to the collector currents, which is permissible if the current gain of the transistors is sufficiently large, the current through the branch b is equal to I. Since both transistors are equal and the same 3.

basis-emitter-spanning V hebben, is de stroom door de tak d identiek aan 20 de stroom door de tak b. De tak £ wordt doorlopen door een stroom Ic die ongeveer identiek is aan de stroom door de tak £, waardoor Ic = I&. De belasting R^ wordt derhalve doorlopen door een konstante stroom die wordt bepaald door voorafbepaalde circuitparameters.base emitter voltage V, the current through the branch d is identical to the current through the branch b. The branch £ is traversed by a current Ic which is approximately identical to the current through the branch £, whereby Ic = I &. The load R ^ is therefore passed through a constant current which is determined by predetermined circuit parameters.

Een circuit van deze soort kan worden opgezet met twee transistoren 25 die van elkaar verschillen ten aanzien van de afmetingen en de constructie-eigenschappen, waarbij geldt I = KI , waarin K een konstante is. Verder is C 3 het duidelijk dat de beide transistoren ook van het PNP-type in plaats van het NPN-type kunnen zijn.A circuit of this kind can be set up with two transistors 25 differing from each other in size and construction properties, where I = KI, where K is a constant. Furthermore, it is clear that both transistors can also be of the PNP type instead of the NPN type.

Een bekende verbetering van het stroomspiegel-circuit uit fig. 1 is 30 afgebeeld in fig. 2 en staat bekend als de stroomspiegel volgens Wilson, waarbij een stroomspiegel bestaande uit de transistoren en dient voor het sturen van de basisstroom I van de transistor T0 en daardoor van zijn collectorstroom I = £Ιβ, waarin β, de stroomversterkingsfaktor van de transistor is- 35 De transistor werkt als stroomsonde die gevoelig is voor de emitter-A known improvement of the current mirror circuit of FIG. 1 is shown in FIG. 2 and is known as the Wilson current mirror, wherein a current mirror consisting of the transistors serves to control the base current I of the transistor T0 and thereby of its collector current I = £ Ιβ, where β is the current amplification factor of the transistor- The transistor acts as a current probe sensitive to the emitter-

stroom I van de transistor T„. De basis van de transistor T. is verbonden E Z Xcurrent I of the transistor T „. The base of the transistor T. is connected E Z X

met de basis van de transistor T^· ^ collector van de transistor is verbonden met de emitter van de transistor en is rechtstreeks aangesloten 8102337 \ > ' - 2 - op de basis van de transistor T^. De collector van de transistor is verbonden met de basis van de transistor T2, waarin derhalve de totale stroom samengesteld uit de ingangsstroom 1^ en de collectorstroom van de transistor T1 samenkomt.with the base of the transistor T ^ collector of the transistor is connected to the emitter of the transistor and is connected directly to the base of the transistor T ^ 8102337-2. The collector of the transistor is connected to the base of the transistor T2, thus combining the total current composed of the input current 11 and the collector current of the transistor T1.

5 De referentiestroom I kan bij deze uitvoering konstant worden gehouden.The reference current I can be kept constant in this embodiment.

Daar de collectorstroom van de transistor T , I = öcl_, met de" emitterstroomSince the collector current of the transistor T, I = öcl_, with the "emitter current

2 Q E2 Q E

is gekoppeld via de parameter c*£ die een functie is van de collector-emitter-spanning , hangt de uitgangsstroom Iq = Ic op zijn beurt af van de waarde van deze spanning. Dit circuit verzekert derhalve niet dat de 10 uitgangsstroom 1^ konstant blijft.is coupled via the parameter c * £ which is a function of the collector-emitter voltage, the output current Iq = Ic in turn depends on the value of this voltage. Therefore, this circuit does not ensure that the output current remains constant.

Een ideale stroomgenerator vertoont een oneindig hoge inwendige weerstand en een inwendige spanningval gelijk aan 0. Een feitelijke stroomgenerator moet eigenschappen hebben die de eigenschappen van een ideale generator zo goed mogelijk benaderen. Naar mate de benadering beter is, 15 is derhalve de feitelijke stroomgenerator beter.An ideal current generator exhibits an infinitely high internal resistance and an internal voltage drop equal to 0. An actual current generator must have properties that approximate the properties of an ideal generator as closely as possible. Therefore, the better the approach, the better the actual power generator.

Het circuit van een feitelijke stroomgenerator moet derhalve een hoge uitgangsimpedantie en een zeer lage spanningval hebben, waarbij met spanningval de minimale spanning wordt bedoeld die nodig is opdat het circuit zijn typerende bedrijfseigenschappen kan handhaven.The circuit of an actual current generator must therefore have a high output impedance and a very low voltage drop, voltage drop being the minimum voltage required for the circuit to maintain its typical operating characteristics.

20 Het spiegelcircuit volgens Wilson heeft een uitgangsimpedantie die veel groter is dan die van een circuit met geaarde emitters volgens fig. 1, β met een verhouding j : 1, maar zijn spanningval is groter en bedraagt in feite20 The mirror circuit according to Wilson has an output impedance much greater than that of a circuit with grounded emitters according to Fig. 1, β with a ratio j: 1, but its voltage drop is greater and in fact amounts

V = V + VV = V + V

min CE sat T2 BE T3 25 waarin V de collector-emitter-spanning van de transistor T bij CL· sat ^ de verzadigingsgrens is en VRF ^ de basis-emitter-spanning van de transistor T3 is.min CE sat T2 BE T3 25 where V is the collector-emitter voltage of transistor T at CL · sat ^ the saturation limit and VRF ^ is the base emitter voltage of transistor T3.

Voor een circuit volgens fig. 1 geldt echterHowever, for a circuit according to fig

V = VV = V

min CE sat T2.min CE sat T2.

30 Er zijn andere schakelingen ontworpen teneinde een betere benadering te verkrijgen van de eigenschappen van een ideale stroomgenerator. Er is bijvoorbeeld een stroomspiegel-circuit soortgelijk aan dat uit fig. 1 bekend waarbij geschikte weerstanden R^, in serie zijn geschakeld met de emitters van de transistoren. Deze uitvoering maakt het mogelijk de 35 uitgangsimpedantie te vergroten met een faktor (1 + R^/r^.) ten opzichte yan het bekende circuit uit fig. 1, waarin r^ de inwendige weerstand van de emitter van de transistor van de uitgangstak voorstelt, maar de toegenomen spanningval over de emitterweerstand verhoogt de spanningval 8102337 ΐ' <% - 3 - zeer aanzienlijk.Other circuits have been designed to better approximate the properties of an ideal current generator. For example, a current mirror circuit similar to that of FIG. 1 is known in which suitable resistors R1 are connected in series with the emitters of the transistors. This embodiment makes it possible to increase the output impedance by a factor (1 + R ^ / r ^.) Relative to the known circuit of FIG. 1, where r ^ represents the internal resistance of the emitter of the output branch transistor. but the increased voltage drop across the emitter resistor greatly increases the voltage drop 8102337 ΐ '<% - 3 -.

Een verdere bekende constructie is de cascade-stroomspiegel volgens fig.A further known construction is the cascade flow mirror according to fig.

3. Bij deze schakeling wordt de transistor in het aktieve werkgebied gehouden door middel van de transistor T3 die als diode is aangesloten en 5 waarvan de basis is verbonden met de collector, terwijl de transistor door middel van de transistor de emitterstroom voor de transistor T4 levert en daardoor zijn uitgangsimpedantie verhoogt.3. In this circuit, the transistor is kept in the active operating range by means of the transistor T3 connected as a diode and 5, the base of which is connected to the collector, while the transistor supplies the emitter current for the transistor T4 by means of the transistor and thereby increases its output impedance.

Dit maakt het niet mogelijk, de spanningval te verlagen onder de waarde V . = V__ _ + v_ . _ mm BE T2 CE sat T4 10 waarin V de basis-emitter-spanning van de transistor T0 is en V„This does not make it possible to reduce the voltage drop below the value V. = V__ _ + v_. mm BE T2 CE sat T4 10 where V is the base-emitter voltage of the transistor T0 and V is

Bo T2 Cu ScLt de verzadigingsspanning van de transistor T4 is. De verbetering van de uitgangsimpedantie ten opzichte van het circuit uit fig. 1 is identiek aan de verbetering verkregen met de stroomspiegel volgens Wilson, dat wil & zeggen een faktor : 1.Bo T2 Cu ScLt is the saturation voltage of the transistor T4. The improvement of the output impedance over the circuit of FIG. 1 is identical to the improvement obtained with the Wilson current mirror, i.e., a factor of: 1.

15 De uitvinding verschaft een stroomgenerator-circuit met een eerste aansluiting voor aansluiting op een ingang-stroomgenerator, tweede en derde aansluitingen voor verbinding met de aansluitingen van een voedingsspanning en een getransistoriseerd hoofd-stroomspiegel-circuit met een ingangstak en tenminste twee uitgangstakken voor aansluiting op respektieve belastingen, 20 een circuit voor het vergelijken en versterken van de stroom en een getransistoriseerd tweede stroomspiegel-circuit, waarbij het tweede stroom-spiegel-circuit een ingangstak heeft die is verbonden met één van de uitgangstakken van de hoofd-stroomspiegel-circuit en een uitgangstak die is verbonden met een eerste ingang van het circuit, waarbij het circuit een tweede 25 ingang heeft die is verbonden met de ingang-stroomgenerator en een uitgangs-aansluiting die is verbonden met de ingangstak van het hoofd-stroomspiegel-circuit.The invention provides a current generator circuit with a first terminal for connection to an input current generator, second and third terminals for connection to the terminals of a supply voltage and a transistorized main current mirror circuit with an input branch and at least two output branches for connection to respective loads, a current comparison and amplification circuit and a transistorized second current mirror circuit, the second current mirror circuit having an input branch connected to one of the output branches of the main current mirror circuit and a output branch connected to a first input of the circuit, the circuit having a second input connected to the input power generator and an output terminal connected to the input branch of the main current mirror circuit.

Daardoor is het mogelijk een stroomspiegel-circuit te verkrijgen met de laagste spanningval die kan worden verkregen in een getransistoriseerd 30 stroomspiegel-circuit, terwijl tevens een uitgangsimpedantie wordt verkregen die hoger is dan die van bekende circuits met lage spanningval, zodat deze uitvoering bijzonder geschikt is voor gebruik in geïntegreerde circuits met lage voedingsspanning.Therefore, it is possible to obtain a current mirror circuit with the lowest voltage drop that can be obtained in a transistorized current mirror circuit, while also obtaining an output impedance higher than that of known low voltage drop circuits, making this embodiment particularly suitable for use in low voltage integrated circuits.

De uitvinding wordt hieronder nader toegelicht aan de hand van de 35 tekening, die betrekking heeft op enige uitvoeringsvoorbeelden.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which relates to some exemplary embodiments.

Pig. 1 is een schema van de meest eenvoudige uitvoering van een bekend stroomspiegel-circuit.Pig. 1 is a schematic of the simplest embodiment of a known current mirror circuit.

Fig. 2 is een schema van een bekend stroomspiegel-circuit volgens Wilson.Fig. 2 is a schematic of a known Wilson current mirror circuit.

81 0 23 3 7 -¾ - 4 - %81 0 23 3 7 -¾ - 4 -%

Fig. 3 is een schema van een bekend circuit met in cascade geschakelde stroomspiegels.Fig. 3 is a schematic of a known circuit with cascaded current mirrors.

Fig. 4 is een schema van een stroomspiegel-circuit volgens de uitvinding. Uit fig. 4 blijkt dat het circuit zes transistoren , T2, Tg, Tg 5 en Tg omvat, waarbij de transistoren , T2 en Tg van het bipolaire PNP-type zijn en de transistoren T^, Tg en Tg van het bipolaire NPN-type zijn.Fig. 4 is a circuit diagram of a current mirror circuit according to the invention. Fig. 4 shows that the circuit includes six transistors, T2, Tg, Tg 5 and Tg, the transistors, T2 and Tg being of the bipolar PNP type and the transistors T ^, Tg and Tg of the bipolar NPN type to be.

De transistor T^ is in de stroomspiegel-opstelling verbonden met de transistoren T^ en Tg. Dit circuit is in fig. 4 omgeven met een streeplijn 10 en aangegeven met A.The transistor T ^ is connected in the current mirror arrangement to the transistors T ^ and Tg. This circuit is surrounded by a dashed line 10 in Fig. 4 and indicated by A.

De transistoren T^ en Tg zijn aangesloten als een stroomspiegel en zijn samengevat in een streeplijn-rechthoek aangeduid met B.The transistors T ^ and Tg are connected as a current mirror and are summarized in a broken line rectangle designated B.

De collector van de transistor T^ en de collector van de transistor T2 zijn verbonden met de collectoren van de transistoren Tg respektievelijk 15 T.. De collector van de transistor T_ is verbonden met een ingang-stroom-4 b generator en de basis van de transistor Tg, door middel van het knooppunt D.The collector of the transistor T ^ and the collector of the transistor T2 are connected to the collectors of the transistors Tg and 15 T, respectively. The collector of the transistor T_ is connected to an input-current-4 b generator and the base of the transistor Tg, through the node D.

Het circuit bestaande uit de transistor Tg en het knooppunt D is aangegeven met de streeplijn-rechthoek C.The circuit consisting of the transistor Tg and the node D is indicated by the broken line rectangle C.

20 De emitters van de transistoren T^, T^ en Tg zijn verbonden met de positieve aansluiting +V van een voedingsbron en de emitters van de20 The emitters of transistors T ^, T ^ and Tg are connected to the positive terminal + V of a power source and the emitters of the

CCCC

transistoren T., T_ en Tr zijn verbonden met de negatieve aansluiting 4 5 o van dezelfde voedingsbron.transistors T., T_ and Tr are connected to the negative terminal 45 of the same power source.

Volgens fig. 4 bestaat het stroomspiegel-circuit uit slechts twee 25 transistoren (T2 en Tg) die samenwerken met de transistor T^. In het algemeen kunnen echter vele andere transistoren op dezelfde wijze samenwerken met de transistor T^.According to FIG. 4, the current mirror circuit consists of only two transistors (T2 and Tg) which cooperate with the transistor T1. In general, however, many other transistors can interact in the same manner with the transistor T1.

Elk van de transistoren die op deze wijze is verbonden met de transistor T^ en daarmee een stroomspiegel vormt, levert een stroomgenerator 30 bestemd voor het sturen van andere circuits. Eén van deze transistoren, bijvoorbeeld de transistor T2 uit het schema, is verbonden met de stroomspiegel B, die de collectorstroom 1^ detecteert en deze overbrengt naar de basis van de transistor T., waardoor de stroom I_ kan worden gestuurdEach of the transistors connected in this manner to the transistor T1 and thereby forming a current mirror provides a current generator 30 for controlling other circuits. One of these transistors, for example, the transistor T2 from the schematic, is connected to the current mirror B, which detects the collector current 1 ^ and transfers it to the base of the transistor T. This allows the current I_ to be controlled

o Co C

ten opzichte van de ingangsstroom 1^ en door middel van de transistor Tg 35 kan worden geregeld.can be controlled with respect to the input current 11 and by means of the transistor Tg 35.

De collectorstroom Ig van de transistor Tg (en eventuele verdere transistoren die op de bovengenoemde wijze zijn aangesloten) wordt eveneens automatisch gestuurd en geregeld op identieke wijze.The collector current Ig of the transistor Tg (and any further transistors connected in the above manner) is also automatically controlled and controlled in an identical manner.

Dit stroomspiegel-circuit maakt het dus mogelijk de collectorstroom IThis current mirror circuit thus allows the collector current I.

81 0 2 3 3 7 V*» » t - 5 - te regelen door rechtstreekse sturing, in tegenstelling tot de methode toegepast bij de stroomspiegel volgens Wilson.81 0 2 3 3 7 V * »» t - 5 - to be controlled by direct control, in contrast to the method used with the Wilson current mirror.

Met het oog op de eenvoud van berekening zal hier het geval worden beschouwd waarbij naast de transistoren T2 en n-1 transistoren identiek 5 met de transistoren en T^ zijn verbonden met de basis van de transistor T .For the sake of simplicity of calculation, the case will be considered here where, in addition to the transistors T2 and n-1, transistors are identically connected to the transistors and T1 to the base of the transistor T.

De basisstroom van de transistor bedraagtThe base current of the transistor is

OO

ir = i. - i _ = i. - £ic B6 i C5 1 B5 (waarin de emitterstromen, collectorstromen en basisstromen zijn aangeduid 10 met I respektievelijk I respektievelijk I , gevolgd door het nummer van de transistor in de vorm van een index).ir = i. - i _ = i. - ic B6 i C5 1 B5 (in which the emitter currents, collector currents and base currents are indicated by I and I and I respectively, followed by the number of the transistor in the form of an index).

De basisstroom van de transistor T,. hangt met de stroom 1^ samen volgens de betrekkingThe base current of the transistor T1. depends on the current 1 ^ according to the relationship

Zc = IB5 + XB4 + IC4 = XB5 + XB4 + ^1B4 15 zodat als I_ . = I _ geldt _ B4 b5 3 I„ T = C B5 2 +βZc = IB5 + XB4 + IC4 = XB5 + XB4 + ^ 1B4 15 so that if I_. = I _ applies _ B4 b5 3 I „T = C B5 2 + β

De basisstroom van de transistor Tr bedraagt β XB6 1i " 2 +/S 1C (1)The base current of the transistor Tr is β XB6 1i "2 + / S 1C (1)

De collectorstroom van de transistor Tg die de stroomspiegel A binnentreedt 20 bedraagtThe collector current of the transistor Tg entering the current mirror A is 20

ZC6~P' ΓΒ1 + XBl “ 1B2 + n XBZC6 ~ P 'ΓΒ1 + XBl “1B2 + n XB

waarin Ιβ de basisstroom van de transistor T3 en de overige op soortgelijke wijze aangesloten transistoren is. Gemakshalve kan worden gesteld dat I = I.where Ιβ is the base current of transistor T3 and the other transistors similarly connected. For the sake of convenience it can be stated that I = I.

B BZB BZ

ƒ3 ' geeft de stroomversterking van de PNP-transistoren aan (in het algemeen 25 geringer dan de stroomversterker β> van de NPN-transistoren van hetzelfde geïntegreerde circuit). Daar I = I /β 1, bedraagt de basisstroom van deƒ3 'indicates the current gain of the PNP transistors (generally less than the current amplifier β> of the NPN transistors of the same integrated circuit). Since I = I / β 1, the base current of the

BZ CBZ C

transistor T^ ^ 81 0 23 3 7 B1 = (Π+1) β7'transistor T ^ ^ 81 0 23 3 7 B1 = (Π + 1) β7 '

De collectorstroom van de transistor Tg heeft dan de waarde 30 Ic6 = (n+D^f^ Ic + (n+1) 1?_ = (n+i) £^±-3 lc (2) en daar I__ = JS blinkt uit de vergelijkingen (1) en (2) dat c6 156 a 2 A« + 2The collector current of the transistor Tg then has the value 30 Ic6 = (n + D ^ f ^ Ic + (n + 1) 1? _ = (N + i) £ ^ ± -3 lc (2) and there I__ = JS the equations (1) and (2) show that c6 156 a 2 A «+ 2

Xi " 2 +β 1C + XcXi "2 + β 1C + Xc

Daar de versterkingsfaktor veel groter is dan 2 voor zowel de NPN-transistoren als de PNP-transistoren, is de volgende benadering geldig 35 jkl. =£lc + (n+l)IcSince the gain factor is much greater than 2 for both the NPN transistors and the PNP transistors, the following approximation is valid. = £ lc + (n + 1) Ic

Daar het aantal transistoren dat is aangesloten in de stroomspiegel (A) verwaarloosbaar is ten opzichte van de stroomversterkingsfaktor β , geldt I (3)Since the number of transistors connected in the current mirror (A) is negligible compared to the current amplification factor β, I (3)

i Ci C

- 6 -- 6 -

In elk geval kan met methoden die bekend zijn bij het ontwerp van lineaire circuits de invloed van de basisstromen op de collectorstromen tot een minimum worden teruggebracht, zodat de vergelijking (3) des te sterker geldt.In any case, methods known in the linear circuit design can minimize the influence of the base currents on the collector currents, making the equation (3) all the more true.

5 Het circuit volgens de uitvinding heeft een spanningval van V = V min CE sat T3 waarin V de collector-emitter-spanning van de transistor T, bijThe circuit according to the invention has a voltage drop of V = V min CE sat T3 in which V is the collector-emitter voltage of the transistor T, at

Cu ScLu -JCu ScLu -J

bedrijf aan de verzadigingsgrens aangeeft.indicates operation at the saturation limit.

De spanningval heeft derhalve een konstante waarde en is gelijk 10 aan de minimale waarde die kan worden verkregen in een getransistoriseerd stroomspiegel-circuit.The voltage drop therefore has a constant value and is equal to the minimum value that can be obtained in a transistorized current mirror circuit.

De uitgangsimpedantie van het circuit volgens de uitvinding is hoger dan die van bekende circuits die eveneens een lage konstante spanningval vertonen. Het circuit volgens de uitvinding heeft een uitgangs-15 impedantie die maal groter is dan die van. een stroomspiegel met geaarde emitters volgens fig. 1 en heeft derhalve een waarde die tweemaal zo hoog is als de uitgangsimpedantie van de stroomspiegel volgens Wilson of de in cascade geschakelde stroomspiegels. Het circuit volgens de uitvinding benadert derhalve beter dan de bekende circuits de eigenschappen van een 20 stroomgenerator. Het maakt het derhalve mogelijk, voedingsspanningen toe te passen die lager zijn dan de voedingsspanningen die nodig zijn voor bekende circuits, welke eigenschap bijzonder belangrijk is voor bepaalde toepassingen met lage voedingsspanning.The output impedance of the circuit according to the invention is higher than that of known circuits which also exhibit a low constant voltage drop. The circuit of the invention has an output impedance times greater than that of. a current mirror with grounded emitters of FIG. 1 and therefore has a value twice as high as the output impedance of the Wilson current mirror or the cascaded current mirrors. The circuit according to the invention therefore approaches the properties of a current generator better than the known circuits. It therefore makes it possible to use supply voltages lower than the supply voltages required for known circuits, which property is particularly important for certain low supply voltage applications.

Hoewel een enkele uitvoeringsvorm is afgebeeld en beschreven, is het 25 duidelijk dat vele varianten mogelijk zijn. Zo kunnen bijvoorbeeld de rechtstreekse verbindingen tussen de basis en de collector van de transistoren en van een circuit uit fig. 4 worden uitgevoerd door middel van een basis-emitter-keerlaag van een transistor. Verder kunnen de bipolaire transistoren geheel of gedeeltelijk worden vervangen door veldeffekt-30 transistoren, waarbij het circuit natuurlijk moet worden aangepast.Although a single embodiment has been depicted and described, it is clear that many variants are possible. For example, the direct connections between the base and collector of the transistors and of a circuit of Figure 4 can be made by a base-emitter reverse layer of a transistor. Furthermore, the bipolar transistors can be replaced in whole or in part by field effect transistors, the circuit of course having to be adjusted.

% 81 0 2 3 3 7% 81 0 2 3 3 7

Claims (6)

1. Stroomgenerator met een eerste aansluiting voor verbinding met een ingang-stroomgenerator, tweede en derde aansluitingen voor verbindingen met de aansluitingen van een voedingsbron en met een getransistoriseerd 5 hoofd-stroomspiegel-circuit met een ingangstak en tenminste twee uitgangs-takken voor verbinding met respektieve belastingcircuits, een circuit voor het vergelijken en versterken van stroom en een getransistoriseerd tweede stroomspiegel-circuit, waarbij het tweede stroomspiegel-circuit een ingangstak heeft die is verbonden met een van de uitgangstakken van het hoofd-10 stroomspiegelcircuit en een uitgangstak die is verbonden met een eerste ingang van het circuit, waarbij het circuit een tweede ingang heeft die is verbonden met de ingang-stroomgenerator en een uitgang die is verbonden met de ingangstak van het hoofd-stroomspiegel-circuit.1. Current generator with a first terminal for connection to an input current generator, second and third terminals for connection to the terminals of a power source and with a transistorized main current mirror circuit having an input branch and at least two output branches for connection to respective load circuits, a current comparison and amplification circuit and a transistorized second current mirror circuit, wherein the second current mirror circuit has an input branch connected to one of the output branches of the main 10 current mirror circuit and an output branch connected to a first input of the circuit, the circuit having a second input connected to the input current generator and an output connected to the input branch of the main current mirror circuit. 2. Circuit volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het hoofd-stroom- 15 spiegel-circuit een eerste transistor, een tweede transistor en tenminste één derde transistor bevat die elk een eerste aansluiting, een tweede aansluiting en een stuuraansluiting hebben, waarbij de stuuraansluiting van de tweede transistor en de stuuraansluiting van de of elke derde transistor is of zijn verbonden met de stuuraansluiting van de eerste transistor en 20 waarbij de eerste aansluiting van de eerste transistor, de eerste aansluiting van de tweede transistor en de eerste aansluiting van de of elke derde transistor zijn verbonden met dezelfde pool van 'de voedingsbron, waarbij een koppelorgaan aanwezig is tussen de tweede aansluiting en de stuuraansluiting van de eerste transistor, waarbij het tweede stroomspiegel-25 circuit een vierde en een vijfde transistor bevat die elk zijn voorzien van een eerste en een tweede aansluiting en een stuuraansluiting, waarbij de stuuraansluiting van de vijfde transistor is verbonden met de stuuraansluiting van de vierde transistor, terwijl de stuuraansluiting en de tweede aansluiting van de vierde transistor met elkaar zijn verbonden via een 30 koppelorgaan en waarbij de eerste aansluitingen van de vierde en vijfde transistor zijn verbonden met de andere pool van de voedingsbron dan de pool waarop de transistoren uit het hoog-stroomspiegel-circuit zijn aangesloten, terwijl de tweede aansluiting van de vijfde transistor de uitgangstak is van het tweede stroomspiegel-circuit en de tweede aansluiting van de 35 vierde transistor de ingangstak is van het tweede stroomspiegel-circuit.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the main current mirror circuit comprises a first transistor, a second transistor and at least one third transistor, each having a first connection, a second connection and a control connection, the control connection being of the second transistor and the control terminal of the or each third transistor is or are connected to the control terminal of the first transistor and wherein the first terminal of the first transistor, the first terminal of the second transistor and the first terminal of the or each third transistors are connected to the same pole of the power source, a coupler being provided between the second terminal and the driving terminal of the first transistor, the second current mirror circuit comprising a fourth and a fifth transistor each having a first and a second terminal and a control terminal, the control terminal of the fifth transistor r is connected to the control terminal of the fourth transistor, while the control terminal and the second terminal of the fourth transistor are connected to each other via a coupler, and the first terminals of the fourth and fifth transistor are connected to the other pole of the power source then the pole to which the transistors from the high current mirror circuit are connected, while the second terminal of the fifth transistor is the output branch of the second current mirror circuit and the second terminal of the fourth transistor is the input branch of the second current mirror circuit. circuit. 3. Circuit volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het circuit voor het vergelijken en versterken van stroom een comparator-knooppunt bevat en een zesde transistor waarvan een eerste aansluiting is verbonden met de pool van de voedingsbron waarop de vierde en de vijfde transistor zijn 81 0233 7 - 8 - , t » "V aangesloten, terwijl een tweede aansluiting de uitgangstak van het circuit vormt en een stuuraans lui ting is verbonden met het comparator-knooppunt, welk knooppunt is verbonden met de eerste en tweede ingangsaansluiting van het circuit. 5Circuit according to claim 2, characterized in that the current comparing and amplifying circuit comprises a comparator node and a sixth transistor, a first terminal of which is connected to the pole of the power source on which the fourth and fifth transistors are 81. 0233 7 - 8 -, t »" V connected, while a second terminal is the output branch of the circuit and a control terminal is connected to the comparator node, which node is connected to the first and second input terminals of the circuit. 5 4. Circuit volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de eerste, tweede, derde, vierde, vijfde en zesde transistor bipolaire transistoren zijn, waarbij de eerste aansluiting, de stuuraansluiting en de tweede aansluiting van elk der transistoren de emitter respektievelijk basis respektievelijk collector van die transistoren zijn. 10Circuit as claimed in claim 3, characterized in that the first, second, third, fourth, fifth and sixth transistors are bipolar transistors, the first terminal, the control terminal and the second terminal of each of the transistors being the emitter and base respectively collector of those transistors. 10 5. Circuit volgens conclusie 3, met het kenmerk dat de eerste, tweede, derde, vierde, vijfde en zesde transistor veldeffekt-transistoren zijn, waarbij de eerste aansluiting, de stuuraansluiting en de tweede aansluiting van elk der transistoren de bron respektievelijk poort respektievelijk afvoer van die transistoren zijn. 15Circuit according to claim 3, characterized in that the first, second, third, fourth, fifth and sixth transistors are field effect transistors, the first terminal, the control terminal and the second terminal of each of the transistors being the source and gate and drain respectively of those transistors. 15 6. Circuit volgens één of meer der conclusies 1 tot en met 5, met het kenmerk dat het gehele circuit is geïntegreerd tot een monolytisch halfgeleider-blok. 81 023 3 7Circuit according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the entire circuit is integrated into a monolytic semiconductor block. 81 023 3 7
NL8102337A 1980-05-12 1981-05-12 POWER MIRROR CIRCUIT WITH HIGH OUTPUT IMPEDANCE AND LOW LOSSES. NL8102337A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT2197680 1980-05-12
IT8021976A IT1209219B (en) 1980-05-12 1980-05-12 HIGH IMPEDANCE OUTPUT CURRENT MIRROR CIRCUIT AT LOW 'VOLTAGE LOSS'.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8102337A true NL8102337A (en) 1981-12-01

Family

ID=11189645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8102337A NL8102337A (en) 1980-05-12 1981-05-12 POWER MIRROR CIRCUIT WITH HIGH OUTPUT IMPEDANCE AND LOW LOSSES.

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS578818A (en)
DE (1) DE3118617A1 (en)
FR (1) FR2482382A1 (en)
GB (1) GB2078036B (en)
IT (1) IT1209219B (en)
NL (1) NL8102337A (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4435678A (en) 1982-02-26 1984-03-06 Motorola, Inc. Low voltage precision current source
JPH0642252Y2 (en) * 1985-06-12 1994-11-02 日本電気株式会社 Constant voltage circuit
GB2186141A (en) * 1986-01-30 1987-08-05 Plessey Co Plc Beta compensating current source circuit
JPH07113861B2 (en) * 1988-01-29 1995-12-06 株式会社日立製作所 Semiconductor element state detection and protection circuit and inverter circuit using the same
CA1281386C (en) * 1988-12-29 1991-03-12 Douglas Clifton Wadsworth Accurate current conveyor
JP3637848B2 (en) 1999-09-30 2005-04-13 株式会社デンソー Load drive circuit
CN104062997A (en) * 2013-03-20 2014-09-24 芯原微电子(上海)有限公司 High-precision high-speed current drive circuit with large output voltage swing

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3906332A (en) * 1972-11-18 1975-09-16 Itt Integrated circuit current supply

Also Published As

Publication number Publication date
IT8021976A0 (en) 1980-05-12
DE3118617A1 (en) 1982-04-22
GB2078036B (en) 1984-07-25
IT1209219B (en) 1989-07-16
JPS578818A (en) 1982-01-18
FR2482382B1 (en) 1985-03-08
GB2078036A (en) 1981-12-23
FR2482382A1 (en) 1981-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3310688A (en) Electrical circuits
KR960012917B1 (en) Oscillator comprising frequency stabilization means
NL193093C (en) Current mirror circuit.
US4636744A (en) Front end of an operational amplifier
US4987323A (en) Peak voltage holding circuit
US5828265A (en) Degenerated differential pair with controllable transconductance
WO1999028802A1 (en) Reference voltage source with temperature-compensated output reference voltage
NL8102337A (en) POWER MIRROR CIRCUIT WITH HIGH OUTPUT IMPEDANCE AND LOW LOSSES.
US4636743A (en) Front end stage of an operational amplifier
NL8400636A (en) POWER SOURCE SWITCH.
US4104546A (en) Integrated circuit for use with variable voltages
EP0119644B1 (en) Impedance buffer
US3536986A (en) Low level costant current source
US5473243A (en) Integratable current source circuit for generating an output current proportional to an input current
NL8601930A (en) ANTI-SATURATION CIRCUIT FOR AN INTEGRATED PNP TRANSISTOR WITH INTERVENTION CHARACTERISTICS, DEFINABLE ACCORDING TO A PRESET FUNCTION.
NL7907275A (en) VOLTAGE STABILIZER SUITABLE FOR A TELEPHONE.
JP2776709B2 (en) Current switching circuit
NL8702778A (en) REST CURRENT SETTING FOR AN AMPLIFIER CIRCUIT.
US6316995B1 (en) Input stage for constant gm amplifier circuit and method
US4510550A (en) Relay driver
NL8701316A (en) OSCILLATOR WIRING, INCLUDING AN OSCILLATOR WITH A CMOS PORT.
SU978292A1 (en) Stable current generator
JP2961909B2 (en) Buffer amplifier
SU1690172A2 (en) Amplifier
JP2545374B2 (en) Differential amplifier circuit having constant current source circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed