RU2377633C1 - Bipolar current mirror with regulated transfer constant - Google Patents

Bipolar current mirror with regulated transfer constant Download PDF

Info

Publication number
RU2377633C1
RU2377633C1 RU2008114852/09A RU2008114852A RU2377633C1 RU 2377633 C1 RU2377633 C1 RU 2377633C1 RU 2008114852/09 A RU2008114852/09 A RU 2008114852/09A RU 2008114852 A RU2008114852 A RU 2008114852A RU 2377633 C1 RU2377633 C1 RU 2377633C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistors
input
current mirror
control
output
Prior art date
Application number
RU2008114852/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008114852A (en
Inventor
Вячеслав Васильевич Коркин (RU)
Вячеслав Васильевич Коркин
Original Assignee
Вячеслав Васильевич Коркин
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 Вячеслав Васильевич Коркин filed Critical Вячеслав Васильевич Коркин
Priority to RU2008114852/09A priority Critical patent/RU2377633C1/en
Priority to PCT/RU2009/000173 priority patent/WO2009128745A1/en
Publication of RU2008114852A publication Critical patent/RU2008114852A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2377633C1 publication Critical patent/RU2377633C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0017—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier
    • H03G1/0023—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal the device being at least one of the amplifying solid state elements of the amplifier in emitter-coupled or cascode amplifiers
    • 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
    • H03F3/3432—DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only with bipolar transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: physics; control.
SUBSTANCE: bipolar current mirror with regulated transfer constant relates to electrical measurement techniques and automation. For this purpose regulating transistors are used, having a structure which is opposite to that of current mirror transistors and which work as controlled voltage sources for base or emitter circuits of not only output but input current mirror transistors as well. The transfer constant is regulated with differential voltage applied across bases of regulating transistors.
EFFECT: further improved regulation of transfer constants of current-controlled current sources at the base of the current mirror.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электрорадиотехнике и может найти применение в устройствах импульсной, измерительной, усилительной техники и автоматики.The invention relates to electrical engineering and may find application in devices of pulsed, measuring, amplifying equipment and automation.

Наиболее распространенный способ электронной регулировки коэффициента передачи источника тока, управляемого током (ИТУТ), на базе токового зеркала заключается в применении в эмиттерной или базовой цепях входных или/и выходных транзисторов управляемых источников напряжения. Управляемые источники напряжения получают при протекании регулируемого тока на постоянном резисторе [1] или за счет разности падения напряжения на прямосмещенных р-n переходах [2].The most common way of electronically adjusting the coefficient of transfer of a current-controlled current source (IUT) based on a current mirror is to use controlled voltage sources in the emitter or base circuits of the input and / or output transistors. Managed voltage sources are obtained when the controlled current flows through a constant resistor [1] or due to the difference in voltage drop at directly biased pn junctions [2].

Целью изобретения является упрощение электронного регулирования коэффициента передачи ИТУТ на базе токового зеркала, а также использование устройства в качестве усилителя сигналов, поступающих на регулирующие входы.The aim of the invention is to simplify the electronic regulation of the transmission coefficient of the ITT based on the current mirror, as well as the use of the device as an amplifier of the signals received at the regulatory inputs.

Упрощение электронного регулирования коэффициента передачи токового зеркала, содержащего входной, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, базы их соединены и подключены к коллектору входного транзистора, к эмиттерам их подключены резисторы, величина сопротивления которых равна или больше нуля, достигается тем, что к другим концам эмиттерных резисторов подключены эмиттеры регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, коллекторы регулирующих транзисторов подключены к шине источника питания, а на их базы подаются регулирующие напряжения.Simplification of electronic regulation of the transfer coefficient of a current mirror containing an input, one or more output transistors having the same structure, the collector of the input transistor being an input, and the collectors of the output transistors being the outputs of the current mirror, their bases are connected and connected to the collector of the input transistor, to the emitters their connected resistors, the resistance value of which is equal to or greater than zero, is achieved by the fact that emitters are connected to the other ends of the emitter resistors boiling transistors having the structure opposite to the structure of current mirror transistors, the collectors of transistors are connected to a regulating power supply bus, and at their base are fed regulating voltage.

Упрощение электронного регулирования коэффициента передачи токового зеркала, содержащего входной, управляющий, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, базы входного и выходных транзисторов соединены и подключены к эмиттеру управляющего транзистора, база которого соединена с коллектором входного транзистора, а к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, достигается тем, что к другим концам эмиттерных резисторов подключены эмиттеры регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, коллекторы регулирующих транзисторов подключены к шине источника питания, а на их базы подаются регулирующие напряжения.Simplification of electronic regulation of the coefficient of transfer of a current mirror containing an input, control, one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, the base of the input and output transistors are connected and connected to the emitter control transistor, the base of which is connected to the collector of the input transistor, and resistors are connected to their emitters, the resistance of which is greater than or p it is zero, it is achieved by the fact that emitters of control transistors are connected to the other ends of the emitter resistors, having a structure opposite to that of the current mirror transistors, collectors of control transistors are connected to the power supply bus, and control voltages are applied to their bases.

Упрощение электронного регулирования коэффициента передачи токового зеркала, содержащего входной, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, эмиттеры их соединены и подключены к одной шине источника питания, достигается тем, что к базам входного и выходных транзисторов подключены коллекторы регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, к эмиттерам их подключены резисторы, величина сопротивления которых равна или больше нуля, другие концы резисторов соединены и подключены к коллектору входного транзистора, а на базы регулирующих транзисторов подаются регулирующие напряжения.Simplification of the electronic regulation of the transfer coefficient of a current mirror containing an input one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, their emitters are connected and connected to one bus of the power source, it is achieved the fact that the collectors of control transistors are connected to the bases of the input and output transistors, having a structure opposite to that of the current transistors about the mirror, resistors are connected to their emitters, the resistance value of which is equal to or greater than zero, the other ends of the resistors are connected and connected to the collector of the input transistor, and regulatory voltages are applied to the bases of the control transistors.

Упрощение электронного регулирования коэффициента передачи токового зеркала, содержащего входной, управляющий, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, эмиттеры их соединены и подключены к одной шине источника питания, база управляющего транзистора подключена к коллектору входного транзистора, достигается тем, что к базам входного и выходных транзисторов подключены коллекторы регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, другие концы резисторов соединены и подключены к эмиттеру управляющего транзистора, а на базы регулирующих транзисторов подаются регулирующие напряжения.Simplification of electronic regulation of the coefficient of transfer of a current mirror containing an input, control, one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, their emitters are connected and connected to one bus of the power source , the base of the control transistor is connected to the collector of the input transistor, is achieved by the fact that the regulator collectors are connected to the bases of the input and output transistors Of the transistors having a structure opposite to that of the current mirror transistors, resistors are connected to their emitters, the resistance of which is greater than or equal to zero, the other ends of the resistors are connected and connected to the emitter of the control transistor, and regulatory voltages are applied to the bases of the control transistors.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема токового зеркала (ТЗ) на транзисторах n-р-n структуры с регулируемым коэффициентом передачи. Токовое зеркало содержит входную клемму 1, входной транзистор 2, эмиттерный резистор 3 входной цепи, регулирующий транзистор 4 входной цепи, клемму 5 регулирующего напряжения входной цепи, выходные клеммы 6 и 11, выходные транзисторы 7, 12, эмиттерные резисторы 8 и 13 выходных цепей, регулирующие транзисторы 9 и 14 выходных цепей, клеммы 10 и 15 регулирующих напряжений выходных цепей, шину 16 источника питания.Figure 1 presents a circuit diagram of a current mirror (TK) on transistors of an n-p-n structure with an adjustable transmission coefficient. The current mirror contains an input terminal 1, an input transistor 2, an input circuit emitter 3, an input transistor 4, an input voltage control terminal 5, output terminals 6 and 11, output transistors 7, 12, emitter resistors 8 and 13 of the output circuits, control transistors 9 and 14 of the output circuits, terminals 10 and 15 of the control voltage of the output circuits, bus 16 of the power source.

На фиг.2 представлена принципиальная электрическая схема токового зеркала на транзисторах n-р-n структуры с регулируемым коэффициентом передачи и управляющим транзистором. Токовое зеркало содержит входную клемму 1, входной транзистор 2, эмиттерный резистор 3 входной цепи, регулирующий транзистор 4 входной цепи, клемму 5 регулирующего напряжения входной цепи, выходные клеммы 6 и 11, выходные транзисторы 7 и 12, эмиттерные резисторы 8 и 13 выходных цепей, регулирующие транзисторы 9 и 14 выходных цепей, клеммы 10 и 15 регулирующих напряжений выходных цепей, эмиттерный повторитель на управляющем транзисторе 16, плюсовую шину 17 и общую шину 18 источника питания.Figure 2 presents a circuit diagram of a current mirror on transistors of an n-p-n structure with an adjustable transmission coefficient and a control transistor. The current mirror contains an input terminal 1, an input transistor 2, an input circuit emitter 3, an input transistor 4, an input voltage regulating terminal 5, output terminals 6 and 11, output transistors 7 and 12, emitter resistors 8 and 13 of the output circuits, control transistors 9 and 14 of the output circuits, terminals 10 and 15 of the control voltages of the output circuits, an emitter follower on the control transistor 16, a positive bus 17 and a common bus 18 of the power source.

На фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема токового зеркала (ТЗ) на транзисторах n-р-n структуры с регулируемым коэффициентом передачи. Токовое зеркало содержит входную клемму 1, входной транзистор 2, клемму 3 регулирующего напряжения входной цепи, эмиттерный резистор 5 регулирующего транзистора входной цепи, выходные клеммы 6 и 11, выходные транзисторы 7 и 12, эмиттерные резисторы 10 и 15 выходных цепей, регулирующие транзисторы 9 и 14 выходных цепей, клеммы 8 и 13 регулирующих напряжений выходов, шину 16 источника питания.Figure 3 presents a circuit diagram of a current mirror (TK) on transistors of an n-p-n structure with an adjustable transmission coefficient. The current mirror contains an input terminal 1, an input transistor 2, an input circuit control voltage terminal 3, an input circuit control transistor 5 emitter resistor, output terminals 6 and 11, output transistors 7 and 12, output circuit emitter resistors 10 and 15, and control transistors 9 and 14 output circuits, terminals 8 and 13 of the regulating voltage of the outputs, bus 16 of the power source.

На фиг.4 представлена принципиальная электрическая схема токового зеркала (ТЗ) на транзисторах n-р-n структуры с регулируемым коэффициентом передачи и управляющим транзистором. Токовое зеркало содержит входную клемму 1, входной транзистор токового зеркала 2, клемму 3 регулирующего напряжения входной цепи, эмиттерный резистор 5 регулирующего транзистора входной цепи, выходные клеммы 6 и 11, выходные транзисторы 7 и 12, эмиттерные резисторы 10 и 15 регулирующих транзисторов выходных цепей, регулирующие транзисторы 9 и 14 выходных цепей, клеммы 8 и 13 регулирующих напряжений выходов, эмиттерный повторитель на регулирующем транзисторе 16, плюсовую шину 17 и общую шину 18 источника питанияFigure 4 presents a circuit diagram of a current mirror (TK) on transistors of an n-p-n structure with an adjustable transmission coefficient and a control transistor. The current mirror contains an input terminal 1, an input transistor of a current mirror 2, an input circuit control voltage terminal 3, an input circuit of an output transistor 5, output terminals 6 and 11, output transistors 7 and 12, emitter resistors 10 and 15 of output current control transistors, control transistors 9 and 14 of the output circuits, terminals 8 and 13 of the control voltage of the outputs, the emitter follower on the control transistor 16, positive bus 17 and the common bus 18 of the power source

Токовые зеркала с регулируемыми коэффициентами передачи, представленные на фиг.1 и фиг.2 транзисторами n-р-n структуры 2, 7 и 12, содержат N выходов и отражают входной ток I0 на произвольный n-й выход с коэффициентом передачи:Current mirrors with adjustable transmission coefficients, presented in Fig. 1 and Fig. 2 by n-pn transistors of structure 2, 7 and 12, contain N outputs and reflect the input current I 0 to an arbitrary nth output with a transmission coefficient:

kn=In/I0, где In - ток n-го выхода. Регулирующие транзисторы 4 и 9,…14,… р-n-р структуры, включенные в эмиттерные цепи транзисторов токового зеркала, выполняют функции регулируемых источников напряжений соответственно входной и выходных цепей. Величина регулирующего напряжения для n-го выхода равна разности напряжений на базах регулирующих транзисторов ΔUn=U0-Un. Резисторы 3, 8,…, 13,… находящихся между эмиттерами транзисторов, вводятся с целью линеаризации коэффициентов передачи, ограничения температурной зависимости, ограничения чувствительности или задания начальных смещений. Для токового зеркала с регулируемыми коэффициентами передачи (фиг.1) зависимость коэффициента передачи тока n-го выхода от регулирующего напряжения без учета эффекта модуляции толщины базы транзисторов (эффекта Эрли) представляется выражением неявного видаk n = I n / I 0 , where I n is the current of the nth output. Regulating transistors 4 and 9, ... 14, ... pnp structures included in the emitter circuit of the current mirror transistors, perform the functions of regulated voltage sources of the input and output circuits, respectively. The value of the control voltage for the n-th output is equal to the voltage difference at the bases of the control transistors ΔU n = U 0 -U n . Resistors 3, 8, ..., 13, ... located between the emitters of transistors, are introduced with the aim of linearizing the transmission coefficients, limiting the temperature dependence, limiting the sensitivity, or setting the initial displacements. For a current mirror with adjustable transfer coefficients (Fig. 1), the dependence of the current transfer coefficient of the nth output on the control voltage without taking into account the modulation effect of the thickness of the base of transistors (Earley effect) appears to be an implicit expression

Figure 00000001
Figure 00000001

Токовое зеркало с регулируемыми коэффициентами передачи (фиг.2) содержит управляющий транзистор 16. Управляющий транзистор, являющийся эмиттерным повторителем напряжения на коллекторе входного транзистора, ограничивает ответвление входного тока в цепи регулирования, повышая точность отражения тока. Зависимость коэффициента передачи тока n-го выхода от регулирующего напряжения для схемы фиг.2 без учета эффекта Эрли определяется неявным выражением относительно коэффициента передачи kn:The current mirror with adjustable transmission coefficients (Fig. 2) contains a control transistor 16. A control transistor, which is an emitter voltage follower on the input transistor collector, limits the input current branch in the control circuit, increasing the accuracy of current reflection. The dependence of the current transfer coefficient of the n-th output on the control voltage for the circuit of figure 2 without taking into account the Earley effect is determined by an implicit expression relative to the transmission coefficient k n :

Figure 00000002
Figure 00000002

где φт- температурный потенциал; β - статический коэффициент передачи тока транзисторов токового зеркала при условии их идентичности и без учета зависимости β от тока коллектора; R0=RE2+RE4+R3+RB2/β+RB4/β; R1=RE7+RE9+R8+RB7/β+RB9/β; Rn=RE12+RE14+Rl3+RB12/β+RB14/β; RE2, RE4,…, RE7, RE9,…, RE12, RE14,… - объемные сопротивления эмиттеров транзисторов 2,4,…, 7,9,…, 12, 14…; RB2, RB4,…, RB7, RB9,…, RB12, RB14,… - сопротивления баз транзисторов 2,4,…, 7,9,…, 12, 14…; R3, R8,…, R13,… - сопротивления подключаемых эмиттерных резисторов. С учетом принятых допущений приведенные формулы отражают характер зависимости коэффициентов передачи kn источников токов, управляемых током I0 от регулирующих напряжений ΔUn. Взаимное влияние выходных токов отражено в формулах соответствующими членами.where φ t is the temperature potential; β is the static current transfer coefficient of the current mirror transistors provided they are identical and without taking into account the dependence of β on the collector current; R 0 = R E2 + R E4 + R 3 + R B2 / β + R B4 / β; R 1 = R E7 + R E9 + R 8 + R B7 / β + R B9 / β; R n = R E12 + R E14 + R l3 + R B12 / β + R B14 / β; R E2 , R E4 , ..., R E7 , R E9 , ..., R E12 , R E14 , ... are the volume resistances of the emitters of transistors 2,4, ..., 7,9, ..., 12, 14 ...; R B2 , R B4 , ..., R B7 , R B9 , ..., R B12 , R B14 , ... - the resistance of the bases of transistors 2,4, ..., 7,9, ..., 12, 14 ...; R 3 , R 8 , ..., R 13 , ... - the resistance of the connected emitter resistors. Given the assumptions made, the above formulas reflect the nature of the dependence of the transmission coefficients k n of the current sources controlled by the current I 0 from the regulating voltages ΔU n . The mutual influence of the output currents is reflected in the formulas by the corresponding members.

Относительно сигнала ΔUn при условии I0=const устройства фиг.1 и фиг.2 являются источниками тока, управляемыми напряжением (ИТУН), и могут использоваться в качестве усилителей дифференциального сигнала ΔU. При равных эмиттерных сопротивлениях, без учета взаимного влияния выходных токов и при значении коэффициента передачи kn<2 передаточная функция ИТУН по n-му выходу приводится к выражениюRegarding the signal ΔU n under the condition I 0 = const, the devices of Fig. 1 and Fig. 2 are voltage-controlled current sources (ITCHs) and can be used as amplifiers of the differential signal ΔU. With equal emitter resistances, without taking into account the mutual influence of the output currents and with the value of the transmission coefficient k n <2, the transfer function of the ITN for the nth output is reduced to the expression

Figure 00000003
Figure 00000003

По приведенной зависимости можно оценить усилительные свойства устройств и уровень нелинейных искажений.According to the given dependence, one can evaluate the amplifying properties of devices and the level of nonlinear distortion.

Токовые зеркала с регулируемыми коэффициентами передачи, представленные на фиг.3 и фиг.4 транзисторами n-р-n структуры 2, 7 и 12, содержат N выходов и отражают входной ток I0 на произвольный n-й выход с коэффициентом передачи: kn=In/I0, где In - ток n-го выхода. Регулирующие транзисторы 4 и 9,… 14,… р-n-р структуры включены в базовые цепи транзисторов токового зеркала и выполняют роль регулируемых источников напряжений соответственно входной и выходных цепей. Величина регулирующего напряжения для n-го выхода равна разности напряжений на базах регулирующих транзисторов ΔUn=U0-Un. Резисторы 5, 10,…, 15,…, подключенные к эмиттерам регулирующих транзисторов, вводятся с целью линеаризации коэффициентов передачи, ограничения температурной зависимости, ограничения чувствительности или задания начальных смещений. Для токового зеркала с регулируемыми коэффициентами передачи (фиг.3) зависимость коэффициента передачи тока n-го выхода от регулирующего напряжения без учета эффекта модуляции толщины базы транзисторов (эффекта Эрли) определяется выражением неявного видаCurrent mirrors with adjustable transmission coefficients, presented in FIGS. 3 and 4 by n-pn transistors of structures 2, 7 and 12, contain N outputs and reflect the input current I 0 to an arbitrary nth output with a transmission coefficient: k n = I n / I 0 , where I n is the current of the nth output. Regulating transistors 4 and 9, ... 14, ... pnp structures are included in the base transistor circuits of the current mirror and act as regulated voltage sources of the input and output circuits, respectively. The value of the control voltage for the n-th output is equal to the voltage difference at the bases of the control transistors ΔU n = U 0 -U n . Resistors 5, 10, ..., 15, ..., connected to the emitters of control transistors, are introduced with the aim of linearizing the transmission coefficients, limiting the temperature dependence, limiting the sensitivity, or setting the initial biases. For a current mirror with adjustable transmission coefficients (Fig. 3), the dependence of the current transfer coefficient of the nth output on the control voltage without taking into account the modulation effect of the thickness of the base of transistors (Earley effect) is determined by an implicit expression

Figure 00000004
Figure 00000004

Токовое зеркало с регулируемыми коэффициентами передачи (фиг.4) содержит управляющий транзистор 16. Управляющий транзистор, являющийся эмиттерным повторителем напряжения на коллекторе входного транзистора, ограничивает ответвление входного тока в цепи регулирования, повышая точность отражения тока. Зависимость коэффициента передачи тока n-го выхода от регулирующего напряжения для схемы фиг.4 без учета эффекта Эрли определяется выражением неявного видаThe current mirror with adjustable transmission coefficients (Fig. 4) contains a control transistor 16. A control transistor, which is an emitter voltage follower on the input transistor collector, limits the input current branch in the control circuit, increasing the accuracy of current reflection. The dependence of the current transfer coefficient of the nth output on the control voltage for the circuit of Fig. 4 without taking into account the Earley effect is determined by the expression of an implicit form

Figure 00000005
Figure 00000005

где φт - температурный потенциал; β - статический коэффициент передачи тока транзисторов токового зеркала при условии их идентичности и без учета зависимости β от тока коллектора; R0=RE4+RB4/β+R5; R1=RE9+RB9/β+R10; Rn=RE14+RB14/β+R15; RE4, RE9,…, RE14,… - объемные сопротивления эмиттеров транзисторов 4,9,…, 14…; RB4,where φ t is the temperature potential; β is the static current transfer coefficient of the current mirror transistors provided they are identical and without taking into account the dependence of β on the collector current; R 0 = R E4 + R B4 / β + R 5 ; R 1 = R E9 + R B9 / β + R 10 ; R n = R E14 + R B14 / β + R 15 ; R E4 , R E9 , ..., R E14 , ... - volume resistance of the emitters of transistors 4.9, ..., 14 ...; R B4 ,

RB9,…, RB14,… -сопротивления баз регулирующих транзисторов; R5, R10,…, R15,… - сопротивления резисторов, подключаемых к эмиттерам регулирующих транзисторов. С учетом принятых допущений приведенные формулы отражают характер зависимости коэффициентов передачи kn источников токов, управляемых током от регулирующего напряжения ΔUn. Взаимное влияние выходных токов отражено в формулах соответствующими членами.R B9 , ..., R B14 , ... - resistance of the bases of regulating transistors; R 5 , R 10 , ..., R 15 , ... are the resistances of the resistors connected to the emitters of the regulating transistors. Given the assumptions made, the above formulas reflect the nature of the dependence of the transmission coefficients k n of the current sources controlled by the current from the control voltage ΔU n . The mutual influence of the output currents is reflected in the formulas by the corresponding members.

Относительно сигнала ΔUn при условии I0=const устройства фиг.3 и фиг.4 являются источниками тока, управляемыми напряжением, и могут использоваться в качестве усилителей дифференциального сигнала ΔU. При равных сопротивлениях в эмиттерных цепях регулирующих транзисторов, без учета взаимного влияния выходных токов и при значении коэффициента передачи kn<2, передаточная функция ИТУН по n-му выходу приводится к выражениюRegarding the signal ΔU n under the condition I 0 = const, the devices of Fig. 3 and Fig. 4 are voltage-controlled current sources and can be used as amplifiers of the differential signal ΔU. With equal resistances in the emitter circuits of the regulating transistors, without taking into account the mutual influence of the output currents and with a transmission coefficient k n <2, the ITUN transfer function for the nth output is reduced to the expression

Figure 00000006
Figure 00000006

По приведенной зависимости можно оценить усилительные свойства устройств и уровень нелинейных искажений.According to the given dependence, one can evaluate the amplifying properties of devices and the level of nonlinear distortion.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Toumazou С., Lidgey F. J., Haigh D.G. Analogue 1C Design: The Current-mode Approach. Eds. London: Peregrinus, 1990.1. Toumazou S., Lidgey F. J., Haigh D.G. Analogue 1C Design: The Current-mode Approach. Eds. London: Peregrinus, 1990.

2. Gupta A.K., Haslett J.W., Trofimenkoff F.N. BiCMOS Adjustable Linear Current Mirror. // IEEE J. of Solid-State Circuits. - 1997. V.SC-32, N 1. - P.130-134.2. Gupta A.K., Haslett J.W., Trofimenkoff F.N. BiCMOS Adjustable Linear Current Mirror. // IEEE J. of Solid-State Circuits. - 1997. V.SC-32, N 1. - P.130-134.

3. Дворников О.В. Схемотехника биполярно-полевых аналоговых микросхем. Часть 3. Источники тока, управляемые током с нерегулируемым коэффициентом передачи. // "Chip news" - 2005, №1, стр.12-15.3. Dvornikov OV Circuitry of bipolar field analog circuits. Part 3. Current sources controlled by a current with an unregulated transmission coefficient. // "Chip news" - 2005, No. 1, pp. 12-15.

Claims (4)

1. Токовое зеркало, содержащее входной, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, базы их соединены и подключены к коллектору входного транзистора, к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, отличающееся тем, что к другим концам эмиттерных резисторов подключены эмиттеры регулирующих транзисторов, имеющих структуру противоположную структуре транзисторов токового зеркала, коллекторы регулирующих транзисторов подключены к шине источника питания, а на их базы подаются регулирующие напряжения.1. A current mirror containing an input one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, their bases are connected and connected to the collector of the input transistor, resistors are connected to their emitters , the resistance of which is greater than or equal to zero, characterized in that emitters of control transistors are connected to the other ends of the emitter resistors, having a structure opposite to that of the trans tors current mirror collectors regulating transistors are connected to the power supply bus and on their bases supplied voltage regulators. 2. Токовое зеркало, содержащее входной, управляющий, один или несколько выходных транзисторов, имеющих одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, базы входного и выходных транзисторов соединены и подключены к эмиттеру управляющего транзистора, база которого соединена с коллектором входного транзистора, отличающееся тем, что к другим концам эмиттерных резисторов подключены эмиттеры регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, коллекторы регулирующих транзисторов подключены к шине источника питания, а на их базы подаются регулирующие напряжения.2. A current mirror containing an input, control, one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, resistors are connected to their emitters, the resistance of which is greater than or equal to zero, the base of the input and output transistors are connected and connected to the emitter of the control transistor, the base of which is connected to the collector of the input transistor, characterized in that to the other ends of the emitter rubber The emitters of the regulating transistors are connected, having the structure opposite to the structure of the current mirror transistors, the collectors of the regulating transistors are connected to the bus of the power source, and the regulating voltages are applied to their bases. 3. Токовое зеркало, содержащее входной, один или несколько выходных транзисторов, имеющие одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, эмиттеры их соединены и подключены к одной шине источника питания, отличающееся тем, что к базам входного и выходных транзисторов подключены коллекторы регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, другие концы резисторов соединены и подключены к коллектору входного транзистора, а на базы регулирующих транзисторов подаются регулирующие напряжения.3. A current mirror containing an input, one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, their emitters are connected and connected to one bus of the power source, characterized in that collector of regulating transistors connected to the bases of input and output transistors, having the structure opposite to the structure of current mirror transistors, resistors, resistances are connected to their emitters is greater than or equal to zero, the other ends of the resistors are connected and are connected to the input transistor collector and to the bases of transistors fed regulating voltage regulators. 4. Токовое зеркало, содержащее входной, управляющий, один или несколько выходных транзисторов, имеющие одну структуру, при этом коллектор входного транзистора является входом, а коллекторы выходных транзисторов являются выходами токового зеркала, эмиттеры их соединены и подключены к одной шине источника питания, база управляющего транзистора подключена к коллектору входного транзистора, отличающееся тем, что к базам входного и выходных транзисторов подключены коллекторы регулирующих транзисторов, имеющих структуру, противоположную структуре транзисторов токового зеркала, к эмиттерам их подключены резисторы, сопротивление которых больше или равно нулю, другие концы резисторов соединены и подключены к эмиттеру управляющего транзистора, а на базы регулирующих транзисторов подаются регулирующие напряжения. 4. A current mirror containing an input, control, one or more output transistors having the same structure, while the collector of the input transistor is an input, and the collectors of the output transistors are the outputs of the current mirror, their emitters are connected and connected to the same power supply bus, the base of the control the transistor is connected to the collector of the input transistor, characterized in that the collectors of the control transistors are connected to the bases of the input and output transistors, having a structure opposite to rukture current mirror transistors, their emitters connected to resistors whose resistance is greater than or equal to zero, the other ends of the resistors are connected and are connected to the emitter of the control transistor, and to the bases of transistors fed regulating voltage regulators.
RU2008114852/09A 2008-04-18 2008-04-18 Bipolar current mirror with regulated transfer constant RU2377633C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114852/09A RU2377633C1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Bipolar current mirror with regulated transfer constant
PCT/RU2009/000173 WO2009128745A1 (en) 2008-04-18 2009-04-10 Bipolar current mirror

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114852/09A RU2377633C1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Bipolar current mirror with regulated transfer constant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008114852A RU2008114852A (en) 2009-10-27
RU2377633C1 true RU2377633C1 (en) 2009-12-27

Family

ID=41199307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114852/09A RU2377633C1 (en) 2008-04-18 2008-04-18 Bipolar current mirror with regulated transfer constant

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2377633C1 (en)
WO (1) WO2009128745A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4417240A (en) * 1980-05-27 1983-11-22 Rca Corporation Plural output switched current amplifier as for driving light emitting diodes
JPH06314977A (en) * 1993-04-28 1994-11-08 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Current output type d/a converter circuit
JP3415221B2 (en) * 1993-09-30 2003-06-09 オリンパス光学工業株式会社 Current amplifier circuit
JP2006059057A (en) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Current mirror circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХОРОВИЦ П. и др. Искусство схемотехники, том 1. - М.: Мир, 1983, с.125, рис.2.48. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009128745A1 (en) 2009-10-22
RU2008114852A (en) 2009-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8222955B2 (en) Compensated bandgap
JPH01143510A (en) Two-terminal temperture compensation type current source circuit
US20130249527A1 (en) Electronic Device and Method for Generating a Curvature Compensated Bandgap Reference Voltage
US4302718A (en) Reference potential generating circuits
US4763028A (en) Circuit and method for semiconductor leakage current compensation
Tian et al. Silicon carbide fully differential amplifier characterized up to 500° C
JP6850338B2 (en) Reduction of flicker noise in temperature sensor configuration
US20040075487A1 (en) Bandgap voltage generator
US6750641B1 (en) Method and circuit for temperature nonlinearity compensation and trimming of a voltage reference
US5278518A (en) Amplifying circuit with exponential gain control
RU2377633C1 (en) Bipolar current mirror with regulated transfer constant
US7382179B2 (en) Voltage reference with enhanced stability
US11921535B2 (en) Bandgap reference circuit
US11876490B2 (en) Compensation of thermally induced voltage errors
JPS6340900Y2 (en)
KR19990008200A (en) Reference voltage source with temperature compensation
US5659249A (en) Semiconductor magnetic-to-electric converter with hall device having improved temperature characteristics
EP0024140A1 (en) RMS converter
KR102451873B1 (en) APPARATUS FOR resistance measurement
Rudd Laser diode driver with 5-decade range
US4441071A (en) Temperature compensation circuit for thermocouples
Telles et al. A Low-Cost Pre-Amplifier for Low-Current Measurement with Temperature Compensation
US11846962B2 (en) Bandgap reference circuit
KR101360648B1 (en) Instrumentation amplifier using second generation current-conveyer
US20240097621A1 (en) Compensation of thermally induced voltage errors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130419