JPS59221672A - 電流検出回路 - Google Patents
電流検出回路Info
- Publication number
- JPS59221672A JPS59221672A JP9603183A JP9603183A JPS59221672A JP S59221672 A JPS59221672 A JP S59221672A JP 9603183 A JP9603183 A JP 9603183A JP 9603183 A JP9603183 A JP 9603183A JP S59221672 A JPS59221672 A JP S59221672A
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- Japan
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- current
- transistor
- mos
- bias
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- Pending
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はアナログＭＯ８％積回路において微小電流を検
出する電流検出回路に関τる。
出する電流検出回路に関τる。
一般にアナログＭＯＳ集積回路においては、微小電流乞
遅れ時間なく検出でることが重要である場合が多い。例
えば測光システムにおける微小光による微小電流の検出
である。
遅れ時間なく検出でることが重要である場合が多い。例
えば測光システムにおける微小光による微小電流の検出
である。
このような微小電流の検出に用いられる従来の電流検出
回路な第１図に示で。この電流検出回路はＭＯＳ）ラン
ジスタ１，２とソースフォロワ回路５で構成されており
、ＭＯＳ）ランジスタ１゜２のゲートにはそれぞれバイ
アス電圧ｖ、、、Ｖ、、が印加されている。ＭＯＳ）ラ
ンジスタ１のドレインは基準電源に接続され、ＭＯＳ）
ランジスタ１のソースとＭＯＳ）ランジスタ２のドレイ
ンが接続され、ソースフォロワ回路５はこの接続点の電
位ン検出でる。検出てべき信号電流源４は、ＭＯＳトラ
η次、夕２のソースに接続されている。このためＭＯＳ
）う沙入夕・２のソースは等節約に大きな静電容量３ン
介して接地されている。この静電容量３は検出対象であ
る微小電流が集積回路の広い領域から集められろことが
多いため、この電流の流入する、あるいは流出する領域
が広い面積にわたって存在でることにより生ずるもので
ある。ＭＯＳトランジスタ１．２のゲートにはそれぞれ
所定のバイアス刊圧Ｖａ＋ ｒ ％ｕが印加されている
ので、ＭＯＳトランジスタ１．２は飽和領域で動作でる
。
回路な第１図に示で。この電流検出回路はＭＯＳ）ラン
ジスタ１，２とソースフォロワ回路５で構成されており
、ＭＯＳ）ランジスタ１゜２のゲートにはそれぞれバイ
アス電圧ｖ、、、Ｖ、、が印加されている。ＭＯＳ）ラ
ンジスタ１のドレインは基準電源に接続され、ＭＯＳ）
ランジスタ１のソースとＭＯＳ）ランジスタ２のドレイ
ンが接続され、ソースフォロワ回路５はこの接続点の電
位ン検出でる。検出てべき信号電流源４は、ＭＯＳトラ
η次、夕２のソースに接続されている。このためＭＯＳ
）う沙入夕・２のソースは等節約に大きな静電容量３ン
介して接地されている。この静電容量３は検出対象であ
る微小電流が集積回路の広い領域から集められろことが
多いため、この電流の流入する、あるいは流出する領域
が広い面積にわたって存在でることにより生ずるもので
ある。ＭＯＳトランジスタ１．２のゲートにはそれぞれ
所定のバイアス刊圧Ｖａ＋ ｒ ％ｕが印加されている
ので、ＭＯＳトランジスタ１．２は飽和領域で動作でる
。
この従来の電流検出回路の動作を説明でる。信号電流源
４による電流′ｌｆＩとでると、定常状態ではＭＯＳト
ランジスタ１のソースのｔＪｔ 位Ｖｓは、ＭＯＳトラ
ンジスタ１が飽和状態で動作しているので、次式の如く
なる。
４による電流′ｌｆＩとでると、定常状態ではＭＯＳト
ランジスタ１のソースのｔＪｔ 位Ｖｓは、ＭＯＳトラ
ンジスタ１が飽和状態で動作しているので、次式の如く
なる。
Ｖｓ ＝ｖｏ −Ａ （Ｌ／Ｗ ＞ＪＴ −
（１）ただし、 Ｖｏ＋ＸＭＯＳ ）ランジスタ１のゲ
ートの電位、ＬおよびＷはそれぞれＭＯＳ トランジス
タ１のゲート長とゲート幅、Ａは酸化膜厚等で錠まる定
数である。ソースフォロワ回路５により（１）式の電位
変化？検出丁れば、電流値■がわかる。
（１）ただし、 Ｖｏ＋ＸＭＯＳ ）ランジスタ１のゲ
ートの電位、ＬおよびＷはそれぞれＭＯＳ トランジス
タ１のゲート長とゲート幅、Ａは酸化膜厚等で錠まる定
数である。ソースフォロワ回路５により（１）式の電位
変化？検出丁れば、電流値■がわかる。
しかしながら、この従来の電流検出回路では次のよ５な
問題点がある。丁なわち、信号電流源４から信号電流の
供給がない場合は信号電流源４の出力端が開方状態とな
り、ＭＯＳ）ランジスタ１゜２のソースがフローティン
グ状態となる。そのため、このソース領域は熱電子放出
等の効果によって電位が上昇する。したがって再び信号
電流源４から信号電流が通流しはじめても、まずＭＯＳ
トランジスタ２０ンースの電位ン下降させて、続いてＭ
ＯＳ）ランジスタ１のソースの電位を下降させた後、は
じめて（１）式であられされる゛電位を検出することが
できる。このようにこの電流検出回路では検出に不感時
間があるため、急速な応答が要求されるシステムでは用
いることができなかったわ〔発明の目的〕 本発明は上記事情？青磁してなされたもので、不感時間
のない高速応答が可能な電流検出回路？提供することン
目的とする。
問題点がある。丁なわち、信号電流源４から信号電流の
供給がない場合は信号電流源４の出力端が開方状態とな
り、ＭＯＳ）ランジスタ１゜２のソースがフローティン
グ状態となる。そのため、このソース領域は熱電子放出
等の効果によって電位が上昇する。したがって再び信号
電流源４から信号電流が通流しはじめても、まずＭＯＳ
トランジスタ２０ンースの電位ン下降させて、続いてＭ
ＯＳ）ランジスタ１のソースの電位を下降させた後、は
じめて（１）式であられされる゛電位を検出することが
できる。このようにこの電流検出回路では検出に不感時
間があるため、急速な応答が要求されるシステムでは用
いることができなかったわ〔発明の目的〕 本発明は上記事情？青磁してなされたもので、不感時間
のない高速応答が可能な電流検出回路？提供することン
目的とする。
この目的を達成するために本発明による電流検出回路は
、常に一定のバイアス電流Ｙ通流でるバイアス電流源７
備えたことを特徴とｆる。
、常に一定のバイアス電流Ｙ通流でるバイアス電流源７
備えたことを特徴とｆる。
以下本発明ン図示の一実施例に基づいて説明する。第２
図に本実施例による電流検出口Ｗｊｔ示す。この電流検
出回路も従来と同様に、ＭＯＳ）ランジスタ１，２とソ
ースフォロワ回路５で構成されており、さらにバイアス
電流源６ン有している点に特徴がある。ＭＯＳ）ランジ
スタ１．２はソノケートに加えられたバイアスミＬ圧ｖ
Ｂ、 、 ｖ８２により飽和領域で動作てる。ＭＯＳ）
ランジスタ１のドレインは基準電源に接続され、ＭＯＳ
）ランジスタ１のソースとＭＯＳ）ラン′ジスタ２のド
レインが接続されている。この接続点の電位ケ検出でる
ソースフォロワ回路５は、Ｄ／ｌ０８）ランジスタ５ａ
とＭＯＳ）ランジスタ５ｂにより構成されている。検出
丁べき信号電流源４はＭＯＳ）ランジスタ２のソースに
接続されており、バイアス直流源６も同じくＭＯＳトラ
ンジスタ２のソースに接続されている。なお、この電流
検出回路においてもＭＯＳ）ランジスタ２のソースに等
測的に太きな静電容量３乞介して接地されている。
図に本実施例による電流検出口Ｗｊｔ示す。この電流検
出回路も従来と同様に、ＭＯＳ）ランジスタ１，２とソ
ースフォロワ回路５で構成されており、さらにバイアス
電流源６ン有している点に特徴がある。ＭＯＳ）ランジ
スタ１．２はソノケートに加えられたバイアスミＬ圧ｖ
Ｂ、 、 ｖ８２により飽和領域で動作てる。ＭＯＳ）
ランジスタ１のドレインは基準電源に接続され、ＭＯＳ
）ランジスタ１のソースとＭＯＳ）ラン′ジスタ２のド
レインが接続されている。この接続点の電位ケ検出でる
ソースフォロワ回路５は、Ｄ／ｌ０８）ランジスタ５ａ
とＭＯＳ）ランジスタ５ｂにより構成されている。検出
丁べき信号電流源４はＭＯＳ）ランジスタ２のソースに
接続されており、バイアス直流源６も同じくＭＯＳトラ
ンジスタ２のソースに接続されている。なお、この電流
検出回路においてもＭＯＳ）ランジスタ２のソースに等
測的に太きな静電容量３乞介して接地されている。
次に本実施例による電流検出回路の動作を説明する。測
定丁べき信号電流源４の信号電流ＹＩ。
定丁べき信号電流源４の信号電流ＹＩ。
バイアス電流源６のバイアス電流％’Ｉａと′４−ると
（１）式と同様に次式が成立てる。
（１）式と同様に次式が成立てる。
Ｖ８＝Ｖ−Ａ（Ｌ／Ｗ）ＥＴ−・・・（２）バイアス電
流■８はあらかじめわかっているから。
流■８はあらかじめわかっているから。
ソースフォロワ回路５によりＭＯＳトランジスタ２のソ
ースの電位ＶｓＹ検出てれば、（２）式により信号電流
工がわかる。そして信号電流の供給がない場合でも、バ
イアス電流源６から常にバイアス直流ＩＩｌカ供給され
ているからＭＯＳ）ランジスタ１．２のソースがフロー
ティング状態になることはなく、この電流検出回路は常
に検出可能な定常状態となっている。したがって信号電
流がＪｉｂ流丁れば不感時間がなく直ちに検出できる。
ースの電位ＶｓＹ検出てれば、（２）式により信号電流
工がわかる。そして信号電流の供給がない場合でも、バ
イアス電流源６から常にバイアス直流ＩＩｌカ供給され
ているからＭＯＳ）ランジスタ１．２のソースがフロー
ティング状態になることはなく、この電流検出回路は常
に検出可能な定常状態となっている。したがって信号電
流がＪｉｂ流丁れば不感時間がなく直ちに検出できる。
集積回路化した場合のバイアス電流源６の具体例ン第３
図、第４図に示す。第３図の具体例はＭＯＳトランジス
タ７により構成されており、そのソースは接地され、ゲ
ートには所定のバイアス電。
図、第４図に示す。第３図の具体例はＭＯＳトランジス
タ７により構成されており、そのソースは接地され、ゲ
ートには所定のバイアス電。
圧Ｖｅ 力印加され、ドレインはＭＯＳ）ランジスタ２
のソースに接続されている。バイアス電圧Ｖｓ Ｙ調節
することによりバイアス電流Ｉｓ乞制御できる。
のソースに接続されている。バイアス電圧Ｖｓ Ｙ調節
することによりバイアス電流Ｉｓ乞制御できる。
第４図に示す具体例はＭＯＳ）ランジスタ８により構成
され、そのソース、ゲートは共に接地され、ドレインは
ＭＯＳトランジスタ２Ｊ、ノースに接続されている。ゲ
ート下の１燭値゛成圧Ｙ例えばイオン・インプランテー
ション等の１呵値制御手段ＩＣＪ−って制御して、バイ
アス電流１．Ｉ’ｌ調節できる。
され、そのソース、ゲートは共に接地され、ドレインは
ＭＯＳトランジスタ２Ｊ、ノースに接続されている。ゲ
ート下の１燭値゛成圧Ｙ例えばイオン・インプランテー
ション等の１呵値制御手段ＩＣＪ−って制御して、バイ
アス電流１．Ｉ’ｌ調節できる。
なお、本発明による′電流検出回路はｎチャンネル集積
回路によってもＰチャ〉・ネル集、債回路によっても同
泌に実現できることはいうまでもない。
回路によってもＰチャ〉・ネル集、債回路によっても同
泌に実現できることはいうまでもない。
以上の通り、本発明によれば、遅れ時間なく、倣小成流
ケ簿出てろことが可能であり、高速応答が要求されるｄ
４１１光システムの電流検出装置として最適である−
ケ簿出てろことが可能であり、高速応答が要求されるｄ
４１１光システムの電流検出装置として最適である−
第１図は従来の電流検出回路の回路図、第２図は本発明
の一実施例による電流検出回りの回路図、第３図、第４
図はそれぞれ同電流検出回路のバイアス電流源の具体例
ン示す回路図である。 １．２・・・ＭＯＳ）ランジスタ、３・・・ｎ’ｔ６＠
１．１・・・信号電流源、５・・・ソースフォロワ回路
、６・・・バイアス電流源。 出願人代理人 猪 股 清第１図 手続補正書（方式） 昭和困年・・９月２日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和団年特許願第９６０３１号 ２、発明の名称 電流検出回路 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社
の一実施例による電流検出回りの回路図、第３図、第４
図はそれぞれ同電流検出回路のバイアス電流源の具体例
ン示す回路図である。 １．２・・・ＭＯＳ）ランジスタ、３・・・ｎ’ｔ６＠
１．１・・・信号電流源、５・・・ソースフォロワ回路
、６・・・バイアス電流源。 出願人代理人 猪 股 清第１図 手続補正書（方式） 昭和困年・・９月２日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和団年特許願第９６０３１号 ２、発明の名称 電流検出回路 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ゲートに所定のバイアス電圧が印加され、ドレインが基
準電源に接続された第１のＭＯＳ）ランジスタと、ゲー
トに所定のバイアス電圧が印加され、ドレインが前記第
１のＭＯＳ）ランジスタのソースに接続された第２のＭ
ＯＳ）ランジスタと、この第２のＭＯＳ）ランジスタの
ドレインの電位変化ケ検出てる電位検出手段と？備え、
前記第２のＭＯＳ）ランジスタのソースに流入でる信号
電流を前記電位検出手段により検出てる電流検出回路に
おいて、 前記第２のＭＯＳ ）ランジスタのソースに常に一定の
バイアス電流ケ流入させるバイアス電流源を備えたこと
？特徴とする′電流検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9603183A JPS59221672A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 電流検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9603183A JPS59221672A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 電流検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221672A true JPS59221672A (ja) | 1984-12-13 |
Family
ID=14154045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9603183A Pending JPS59221672A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 電流検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59221672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04343034A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-30 | Honda Motor Co Ltd | 半導体センサ |
| KR100702810B1 (ko) * | 1998-06-09 | 2007-04-03 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 전류 측정 장치와 전류 측정 장치를 사용하는 전화 단말기 |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9603183A patent/JPS59221672A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04343034A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-30 | Honda Motor Co Ltd | 半導体センサ |
| KR100702810B1 (ko) * | 1998-06-09 | 2007-04-03 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 전류 측정 장치와 전류 측정 장치를 사용하는 전화 단말기 |
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