JPS61145616A - 定電流源回路 - Google Patents
定電流源回路Info
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- JPS61145616A JPS61145616A JP26816284A JP26816284A JPS61145616A JP S61145616 A JPS61145616 A JP S61145616A JP 26816284 A JP26816284 A JP 26816284A JP 26816284 A JP26816284 A JP 26816284A JP S61145616 A JPS61145616 A JP S61145616A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Automation & Control Theory (AREA)
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、温度変化の影響を除いた定電流を発生する
定電流源回路に関する。
定電流源回路に関する。
従来、半導体集積回路上において、定電流を得る定電流
源には、第３図に示す定電流源回路が用いられる。
源には、第３図に示す定電流源回路が用いられる。
この定電流源回路は定電流を発生する定電流回路２に対
して起動回路４を付加して構成されている。定電流回路
２は、トランジスタ６．８およびダイオードｌＯからな
る第１の電流ミラー回路１２と、トランジスタ１４、ダ
イオード１６および抵抗１８からなる第２の電流ミラー
回路２０とで構成され、起動回路４は、トランジスタ２
２、ダイオード２４および抵抗２６からなる電流ミラー
回路に抵抗２８を付加したものである。
して起動回路４を付加して構成されている。定電流回路
２は、トランジスタ６．８およびダイオードｌＯからな
る第１の電流ミラー回路１２と、トランジスタ１４、ダ
イオード１６および抵抗１８からなる第２の電流ミラー
回路２０とで構成され、起動回路４は、トランジスタ２
２、ダイオード２４および抵抗２６からなる電流ミラー
回路に抵抗２８を付加したものである。
このような定電流源回路において、電源端子３０と接地
点との間に駆動電源から電圧Ｖｃｃが加えられると、抵
抗２８を介してダイオード２４に電流が流れるため、ダ
イオード２４の順方向電圧降下によって、トランジスタ
２２０ベースにバイアス電圧が設定され、トランジスタ
２２のベースに電流が流れる。このバイアス入力に応じ
てトランジスタ２２のコレクタにトランジスタ６．８お
よびダイオード１０から電流が引き込まれ、定電流回路
２が駆動する。
点との間に駆動電源から電圧Ｖｃｃが加えられると、抵
抗２８を介してダイオード２４に電流が流れるため、ダ
イオード２４の順方向電圧降下によって、トランジスタ
２２０ベースにバイアス電圧が設定され、トランジスタ
２２のベースに電流が流れる。このバイアス入力に応じ
てトランジスタ２２のコレクタにトランジスタ６．８お
よびダイオード１０から電流が引き込まれ、定電流回路
２が駆動する。
ダイオードｌＯに流れる定電流■。は、電流ミラー効果
によってトランジスタ６．８に流れ、トランジスタ６か
らダイオード１６に定電流Ｉ０が流れると、電流ミラー
効果によってトランジスタ１４のコレクタ側にも同様の
定電流Ｉ０が流れ、第１および第２の電流ミラー回路１
２．２０の電流的な平衡が取られる。
によってトランジスタ６．８に流れ、トランジスタ６か
らダイオード１６に定電流Ｉ０が流れると、電流ミラー
効果によってトランジスタ１４のコレクタ側にも同様の
定電流Ｉ０が流れ、第１および第２の電流ミラー回路１
２．２０の電流的な平衡が取られる。
この結果、トランジスタ８のコレクタに形成された出力
端子３２から定電流Ｉ０で与えられる出力電流■。１が
取り出され、たとえば、図示していない負荷に供給する
ことができる。
端子３２から定電流Ｉ０で与えられる出力電流■。１が
取り出され、たとえば、図示していない負荷に供給する
ことができる。
このような定電流源回路では、各ダイオード１Ｏ１１６
，２４は、トランジスタ６．８．１４．２２と同様のト
ランジスタをダイオード接続して構成されている。
，２４は、トランジスタ６．８．１４．２２と同様のト
ランジスタをダイオード接続して構成されている。
したがって、ダイオード１６を構成するトランジスタの
エミッタ面積に対するトランジスタ１４のエミッタの比
率をＮ倍に取ることにより、出力電流Ｉ ０１１？を加
減することが可能である。
エミッタ面積に対するトランジスタ１４のエミッタの比
率をＮ倍に取ることにより、出力電流Ｉ ０１１？を加
減することが可能である。
（発明が解決しようとする問題点〕
この定電流源回路において、出力電流Ｉ。。７は、■。
ｕＴ＝ｖ７ ・ １１Ｎ／Ｒ０・・・・（１）となり、
ここで、Ｒｏは抵抗１８の抵抗値、ｖ７−ＫＴ／ｑであ
り、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電
荷量である。
ここで、Ｒｏは抵抗１８の抵抗値、ｖ７−ＫＴ／ｑであ
り、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電
荷量である。
したがって、この定電流源回路は、出力電流■。Ｕ！が
温度に依存して変化する欠点がある。
温度に依存して変化する欠点がある。
そこで、この発明は、このような温度特性を除いて温度
変化に対して一定の出力電流を得られる定電流源回路を
提供しようとするものである。
変化に対して一定の出力電流を得られる定電流源回路を
提供しようとするものである。
すなわち、この発明は、温度特性を持つ定電流を発生す
る定電流回路と、この定電流回路の温度特性に応じて前
記定電流の変動電流分を演算してその変動電流分を相殺
する温度特性相殺回路とから構成したものである。
る定電流回路と、この定電流回路の温度特性に応じて前
記定電流の変動電流分を演算してその変動電流分を相殺
する温度特性相殺回路とから構成したものである。
したがって、この発明は、定電流回路からその温度特性
に応じた感温電流を算出するとともに、その感温電流か
ら温度特性に依存して変換する変動電流分を算出し、定
電流回路の出力電流から変動電流分を相殺している。
に応じた感温電流を算出するとともに、その感温電流か
ら温度特性に依存して変換する変動電流分を算出し、定
電流回路の出力電流から変動電流分を相殺している。
以下、この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの発明の定電流源回路の実施例を示し、第３
図に示す定電流源回路と共通部分には同一符号を付しで
ある。
図に示す定電流源回路と共通部分には同一符号を付しで
ある。
第１図において、この定電流源回路は、第３図に示す定
電流源回路に対して温度特性相殺回路３４を付加したも
のである。すなわち、定電流回路２およびその起動回路
４は第３図に示す定電流源回路と全（同一に構成され、
温度特性相殺回路３４は、演算増幅器３６、トランジス
タ３８．４０および抵抗４２から構成されている。
電流源回路に対して温度特性相殺回路３４を付加したも
のである。すなわち、定電流回路２およびその起動回路
４は第３図に示す定電流源回路と全（同一に構成され、
温度特性相殺回路３４は、演算増幅器３６、トランジス
タ３８．４０および抵抗４２から構成されている。
温度特性相殺回路３４において、演算増幅器３６、トラ
ンジスタ３８および抵抗４２は、全帰還増幅器を構成し
ており、トランジスタ４０はその出力回路を構成すると
ともに、トランジスタ３８に流れる感温電流を逓倍する
電流逓倍回路を構成している。すなわち、トランジスタ
３８．４０のベース電流は共通に設定されているととも
に、トランジスタ４０のエミッタ面積はトランジスタ３
８のエミッタ面積に対してＭ倍に設定されている。
ンジスタ３８および抵抗４２は、全帰還増幅器を構成し
ており、トランジスタ４０はその出力回路を構成すると
ともに、トランジスタ３８に流れる感温電流を逓倍する
電流逓倍回路を構成している。すなわち、トランジスタ
３８．４０のベース電流は共通に設定されているととも
に、トランジスタ４０のエミッタ面積はトランジスタ３
８のエミッタ面積に対してＭ倍に設定されている。
そして、トランジスタ８．４０のコレクタには両トラン
ジスタ８．４０に流れる電流で得られた出力電流ｌ。ｕ
Ｔを取り出す出力端子３２が設けられている。
ジスタ８．４０に流れる電流で得られた出力電流ｌ。ｕ
Ｔを取り出す出力端子３２が設けられている。
以上の構成に基づき、その動作を説明する。
電源の供給によって、抵抗２８を介してダイオード２４
に電流が流れると、ダイオード２４の順方向電圧降下に
よってトランジスタ２２にバイアス電圧が与えられ、ベ
ース電流が流れ込む、この結果、定電流回路２のトラン
ジスタ６．８およびダイオード１０から電流が流れ、定
電流回路２が起動する。
に電流が流れると、ダイオード２４の順方向電圧降下に
よってトランジスタ２２にバイアス電圧が与えられ、ベ
ース電流が流れ込む、この結果、定電流回路２のトラン
ジスタ６．８およびダイオード１０から電流が流れ、定
電流回路２が起動する。
この起動の結果、ダイオード１０．１６には、定電流Ｉ
０が流れ、この定電流Ｉ０はトランジスタ８から出力端
子３２側に流れる。
０が流れ、この定電流Ｉ０はトランジスタ８から出力端
子３２側に流れる。
また、この定電流■。によってダイオード１６に生じた
順方向降下電圧Ｖ、は、演算増幅器３６の反転入力端子
（−）に加えられ、演算増幅器３６の非反転入力端子（
＋）には、演算増幅器３６の出力でベース電流が与えら
れるトランジスタ３８から流れる電流によって抵抗４２
に生じた電圧降下が帰還されている。
順方向降下電圧Ｖ、は、演算増幅器３６の反転入力端子
（−）に加えられ、演算増幅器３６の非反転入力端子（
＋）には、演算増幅器３６の出力でベース電流が与えら
れるトランジスタ３８から流れる電流によって抵抗４２
に生じた電圧降下が帰還されている。
この場合、ダイオード１６に発生する順方向降下電圧■
、は、温度特性を有し、演算増幅器３６の出力は、ダイ
オード１６の温度特性に応じたものとなるので、その出
力でベース電流が与えられるトランジスタ３８には、ダ
イオード１６の温度特性に依存した感温電流が流れる。
、は、温度特性を有し、演算増幅器３６の出力は、ダイ
オード１６の温度特性に応じたものとなるので、その出
力でベース電流が与えられるトランジスタ３８には、ダ
イオード１６の温度特性に依存した感温電流が流れる。
したがって、抵抗４２には、その抵抗値とトランジスタ
３８から流れる感温電流との積で与えられる電圧が発生
するが、このような全帰還増幅器では、ダイオード１６
に発生した順方向降下電圧■、が抵抗４２にそのまま現
れる。
３８から流れる感温電流との積で与えられる電圧が発生
するが、このような全帰還増幅器では、ダイオード１６
に発生した順方向降下電圧■、が抵抗４２にそのまま現
れる。
そして、トランジスタ３８のエミッタ面積に対してトラ
ンジスタ４０のエミッタ面積は、Ｍ倍に設定されている
ことから、トランジスタ４０にはトランジスタ３８に流
れる感温電流のＭ倍に逓倍された電流が流れ、この電流
は定電流Ｉ０に加算されて出力電流Ｉ。□を形成する。
ンジスタ４０のエミッタ面積は、Ｍ倍に設定されている
ことから、トランジスタ４０にはトランジスタ３８に流
れる感温電流のＭ倍に逓倍された電流が流れ、この電流
は定電流Ｉ０に加算されて出力電流Ｉ。□を形成する。
ここで、トランジスタ３８に流れる感温電流をＩｔ と
すると、トランジスタ４０にはそのＭ倍の電流Ｍ１．が
流れ、出力電流Ｉ。ｕ７は、ＩｏＩ、Ｔ＝■。＋ＭＩＩ
・・・・（２）となる、ここで、定電流１
０は、式（１）で与えられるから、この定電流１゜を温
度Ｔで偏微分するとａ Ｉｏ ／ａＴ−（Ｖｔ ／Ｒｅ
）−（（１／Ｔ）−ｒ）１．Ｎ ・・・・（３） となる、この式（３）において、Ｔは、ｒ＝ （１／Ｒ
ｏ ）ａＲｏ ／ａＴ ＝ （１／Ｒ１）ａＲ＋ ／ａ’ｒ ・ ・
−−（４１である。
すると、トランジスタ４０にはそのＭ倍の電流Ｍ１．が
流れ、出力電流Ｉ。ｕ７は、ＩｏＩ、Ｔ＝■。＋ＭＩＩ
・・・・（２）となる、ここで、定電流１
０は、式（１）で与えられるから、この定電流１゜を温
度Ｔで偏微分するとａ Ｉｏ ／ａＴ−（Ｖｔ ／Ｒｅ
）−（（１／Ｔ）−ｒ）１．Ｎ ・・・・（３） となる、この式（３）において、Ｔは、ｒ＝ （１／Ｒ
ｏ ）ａＲｏ ／ａＴ ＝ （１／Ｒ１）ａＲ＋ ／ａ’ｒ ・ ・
−−（４１である。
また、抵抗４２の抵抗値をＲＩ、抵抗４２に発生する電
圧をＶ、とすると、感温電流１１は、ＩＩ＝ｖＦ／Ｒ３
・・・・（５） となり、この感温電圧■１を温度Ｔで偏微分すると、 ａ Ｉ＋ ／ａ Ｔ＝ （１／Ｒｔ ） ・（（ａ
ＶＦ ／ａ Ｔ） −ｒ ＶＦ ） ・・・・（６） となる。したがって、式（２）の出力電流Ｉ。ＬＩＴを
温度Ｔで偏微分すると、 ａ １ｏｕｔ ／ａ ’ｒ＝ａ Ｉｏ ／δＴ＋ＭａＩ
ｒ／ａＴ ” （Ｖｔ ／Ｒｏ ） ・ （（１／Ｔ）−ｒ）
１．Ｎ＋Ｍ−ＣＭ／Ｒｔ ） ・ （（ａＶｙ ／
ａＴ）−ｒＶｖ） ・・・・（７
）となり、式（７）において、 ａ Ｉ ｏ ／ ａ Ｔ ＋ Ｍ ａ Ｉ Ｉ／ ａ
Ｔ −０を満足させるように、抵抗１８の抵抗値ＲＯ％
抵抗４２の抵抗値Ｒ１、トランジスタ４０とトランジス
タ３８とのエミツタ面積比Ｍを設定すれば、出力電流１
ｏｕｔの温度変化による変動電流分が温度特性相殺回
路３４の出力電流Ｍ１．で相殺され、温度特性を持たな
い出力電流■。υ丁が得られる。
圧をＶ、とすると、感温電流１１は、ＩＩ＝ｖＦ／Ｒ３
・・・・（５） となり、この感温電圧■１を温度Ｔで偏微分すると、 ａ Ｉ＋ ／ａ Ｔ＝ （１／Ｒｔ ） ・（（ａ
ＶＦ ／ａ Ｔ） −ｒ ＶＦ ） ・・・・（６） となる。したがって、式（２）の出力電流Ｉ。ＬＩＴを
温度Ｔで偏微分すると、 ａ １ｏｕｔ ／ａ ’ｒ＝ａ Ｉｏ ／δＴ＋ＭａＩ
ｒ／ａＴ ” （Ｖｔ ／Ｒｏ ） ・ （（１／Ｔ）−ｒ）
１．Ｎ＋Ｍ−ＣＭ／Ｒｔ ） ・ （（ａＶｙ ／
ａＴ）−ｒＶｖ） ・・・・（７
）となり、式（７）において、 ａ Ｉ ｏ ／ ａ Ｔ ＋ Ｍ ａ Ｉ Ｉ／ ａ
Ｔ −０を満足させるように、抵抗１８の抵抗値ＲＯ％
抵抗４２の抵抗値Ｒ１、トランジスタ４０とトランジス
タ３８とのエミツタ面積比Ｍを設定すれば、出力電流１
ｏｕｔの温度変化による変動電流分が温度特性相殺回
路３４の出力電流Ｍ１．で相殺され、温度特性を持たな
い出力電流■。υ丁が得られる。
すなわち、温度変化に無関係に一定となる定電流が得ら
れる。
れる。
なお、この実施例では感温電流１１を逓倍する電流逓倍
回路をトランジスタ４０で構成しているが、このような
増幅素子に代えて電流増幅器を用いてその増幅利得によ
って電流の逓倍をしてもよい。
回路をトランジスタ４０で構成しているが、このような
増幅素子に代えて電流増幅器を用いてその増幅利得によ
って電流の逓倍をしてもよい。
第２図は演算増幅器３６の具体的な回路構成例を示して
いる。
いる。
この演算増幅器３６は、エミッタを共通にした一対のト
ランジスタ４４．４６と抵抗４８からなる差動増幅器５
０と、ダイオード５２およびトランジスタ５４からなる
負荷としての電流ミラー回路５６とから構成されている
。トランジスタ４４のベースには反転入力端子５８、ト
ランジスタ４６のベースには非反転入力端子６０が形成
され、トランジスタ４４．５４のコレクタには、出力端
子６２が形成されている。
ランジスタ４４．４６と抵抗４８からなる差動増幅器５
０と、ダイオード５２およびトランジスタ５４からなる
負荷としての電流ミラー回路５６とから構成されている
。トランジスタ４４のベースには反転入力端子５８、ト
ランジスタ４６のベースには非反転入力端子６０が形成
され、トランジスタ４４．５４のコレクタには、出力端
子６２が形成されている。
このような演算増幅器３６を用いれば、最低動作電源電
圧が低いため、１ （■）以下の低電圧での動作が実現
できるので、第１図に示す定電流源回路に用いることに
より、その出力電流を金属皮膜抵抗に流し、たとえば、
バンドギャップ電圧１．２（Ｖ）以下の温度特性を持た
ない定電圧源を構成できる。
圧が低いため、１ （■）以下の低電圧での動作が実現
できるので、第１図に示す定電流源回路に用いることに
より、その出力電流を金属皮膜抵抗に流し、たとえば、
バンドギャップ電圧１．２（Ｖ）以下の温度特性を持た
ない定電圧源を構成できる。
以上説明したように、この発明によれば、温度変化に無
関係に一定となる温度特性を持たない定電流を容易に発
生させることができる。
関係に一定となる温度特性を持たない定電流を容易に発
生させることができる。
第１図はこの発明の定電流源回路の実施例を示す回路図
、第２図はその演算増幅器の具体的な回路構成例を示す
回路図、第３図は従来の定電流源回路を示す回路図であ
る。 ２・・・定電流回路、３４・・・温度特性相殺回路。 １１図 第２図 第３図
、第２図はその演算増幅器の具体的な回路構成例を示す
回路図、第３図は従来の定電流源回路を示す回路図であ
る。 ２・・・定電流回路、３４・・・温度特性相殺回路。 １１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）温度特性を持つ定電流を発生する定電流回路と、
この定電流回路の温度特性に応じて前記定電流の変動電
流分を演算してその変動電流分を相殺する温度特性相殺
回路とから構成したことを特徴とする定電流源回路。 - （２）前記温度特性相殺回路は、前記定電流回路に含ま
れる電流ミラー回路のダイオードの順方向電圧降下を検
出しその電圧降下から抵抗の値に応じて感温電流を形成
する電流演算回路と、この電流演算回路が発生する感温
電流を逓倍する電流逓倍回路とを具備し、前記定電流回
路に設置された定電流値の設定用抵抗の抵抗値および前
記電流逓倍回路の逓倍比率によって相殺変動電流分を設
定することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
定電流源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816284A JPS61145616A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 定電流源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816284A JPS61145616A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 定電流源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145616A true JPS61145616A (ja) | 1986-07-03 |
| JPH0562374B2 JPH0562374B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=17454763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26816284A Granted JPS61145616A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 定電流源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145616A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189703A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | バイアス回路 |
| JPH0440316U (ja) * | 1990-08-05 | 1992-04-06 | ||
| JP2006272668A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | プリプラ式射出成形装置 |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26816284A patent/JPS61145616A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02189703A (ja) * | 1989-01-17 | 1990-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | バイアス回路 |
| JP2527226B2 (ja) * | 1989-01-17 | 1996-08-21 | 三菱電機株式会社 | バイアス回路 |
| JPH0440316U (ja) * | 1990-08-05 | 1992-04-06 | ||
| JP2006272668A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | プリプラ式射出成形装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562374B2 (ja) | 1993-09-08 |
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