WO2007020834A1

WO2007020834A1 - 定電流回路およびそれを用いたインバータならびに発振回路

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Publication number: WO2007020834A1
Application number: PCT/JP2006/315634
Authority: WO
Inventors: Yutaka Shibata; Yoshiyuki Karasawa; Ichiro Yokomizo
Original assignee: Rohm Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2006-08-08
Publication date: 2007-02-22
Also published as: EP1881391A4; KR20080034826A; TW200712825A; US20090224819A1; JP2007052569A; EP1881391A1; CN101091145A

Abstract

　回路素子数の増加を抑えつつ、温度特性を改善した定電流回路が提供される。　バイアス電流源２０は、熱電圧Ｖｔに比例した電圧を電流生成用抵抗Ｒ２に印加することにより定電流Ｉｒｅｆを生成する。第１バイポーラトランジスタＱ１、第２バイポーラトランジスタＱ２は、バイアス電流源２０により生成される定電流の経路上に直列に設けられる。第３バイポーラトランジスタＱ３は、第２バイポーラトランジスタＱ２とカレントミラー回路を形成する。第４バイポーラトランジスタＱ４は、ベースが第１バイポーラトランジスタＱ１のベースと接続され、エミッタに温度補償抵抗Ｒ１が接続される。定電流回路１０は、第３バイポーラトランジスタＱ３および第４バイポーラトランジスタＱ４のコレクタ電流の和を出力する。

Description

明細書

定電流回路およびそれを用いたインバータならびに発振回路

技術分野

[0001] 本発明は、定電流回路に関する。

背景技術

[0002] 多くの電子回路において、温度や電源電圧が変動しても一定の定電流を生成するための定電流回路が用いられている。定電流回路は、たとえば温度依存性をもたない基準電圧を生成するバンドギャップリファレンス回路と、基準電圧を電流に変換する電圧電流変換回路によって構成することができる。たとえば、非特許文献 1の図 4. 50には、このような構成の定電流回路が記載されている。この定電流回路によれば、温度に依存しない非常に安定した定電流を得ることができる。

[0003] 一方で、時計などの電池駆動型の電子機器においては、電池の寿命の観点から、回路の消費電流は極限まで低減することが望ましい。すなわち、定電流回路が使用されるアプリケーションによっては、トランジスタなどの素子数をなるベく少なくし、かつ回路の消費電流を低減したい場合がある。このような場合には、非特許文献 1の図 4 . 41に記載されるような熱電圧を用いたバイアス電流源を用いるのが一般的である。

[0004] 非特許文献 1 : P. R.グレイ他著、「システム LSIのためのアナログ集積回路設計技術上巻原著第 4版」培風館、 2003年 7月 10日、 pp356〜381

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、熱電圧を用いたバイアス電流源は、回路構成が簡易で消費電流が少な、代わりに、温度特性にぉ、て上述のバンドギャップリファレンス回路を用いた定電流回路に劣る。

[0006] 本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、簡易な構成で温度特性に優れた定電流回路の提供にある。

課題を解決するための手段

[0007] 上記課題を解決するために、本発明のある態様の定電流回路は、熱電圧に比例した電圧を電流生成用抵抗に印加することにより定電流を生成するバイアス電流源と、ノイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧に相当する電圧を温度補償抵抗に印加することにより温度補償電流を生成する温度補償回路と、を備える。この定電流回路は、バイアス電流源により生成される定電流と、温度補償回路により生成される温度補償電流の和を出力する。

[0008] 熱電圧 Vtおよびバイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧 Vbeは、それぞれ正および負の温度依存性を有する。したがって、ノィァス電流源により生成される定電流と、温度補償回路により生成される温度補償電流に、所定の係数を乗じて加算することにより、熱電圧 Vtの温度依存性とベースェミッタ間電圧 Vbeの温度依存性をキャンセルすることができ、温度依存性の小さな定電流を生成することができる。

[0009] 温度補償回路は、バイアス電流源により生成される定電流の経路上に直列に設けられ、ベースコレクタ間が接続された第 1バイポーラトランジスタおよび第 2バイポーラトランジスタと、第 2バイポーラトランジスタとカレントミラー回路を形成する第 3バイポーラトランジスタと、ベースが第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、コレクタが第 3バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、ェミッタに温度補償抵抗が接続された第 4バイポーラトランジスタと、を備え、第 3バイポーラトランジスタおよび第 4バイポーラトランジスタのコレクタ電流の和を出力してもよい。

[0010] 温度補償抵抗には、第 1、第 2バイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧の和（ Vbel + Vbe2)力も第 3バイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧 Vbe3を引いた電圧（Vbel +Vbe2— Vbe3)力印カロされることになる。いま、 Vbel =Vbe2=Vb e3=Vbeと仮定すると、温度補償抵抗には、電圧 Vbeが印加されることになり、温度補償抵抗および第 4バイポーラトランジスタに流れる電流 Ixは、温度補償抵抗の抵抗値を R1とすると、 Ix=VbeZRlで与えられる。一方、第 3バイポーラトランジスタには、ノィァス電流源により生成される定電流が流れることになる。この態様によると、第 4 バイポーラトランジスタに流れる電流 Ixの温度特性を利用して、バイアス電流源により生成される定電流の温度特性を打ち消すことにより、温度依存性の少ない定電流を生成することができる。

[0011] 温度補償回路は、バイアス電流源により生成される定電流の経路上に直列に設けられ、ベースコレクタ間が接続された第 1バイポーラトランジスタおよび第 2バイポーラトランジスタと、第 2バイポーラトランジスタとカレントミラー回路を形成する第 3バイポーラトランジスタと、ベースが第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタに温度補償抵抗が接続された第 4バイポーラトランジスタと、ベースが第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタが第 3バイポーラトランジスタのコレクタに接続された第 5バイポーラトランジスタと、を備え、第 5バイポーラトランジスタおよび第 4 バイポーラトランジスタのコレクタ電流の和を出力してもよい。

[0012] この態様〖こよると、上述の温度補償回路に加えて、第 5バイポーラトランジスタを設けることにより、第 3、第 5バイポーラトランジスタに流れる電流を、ノィァス電流源によつて生成される定電流に近づけることができる。

[0013] バイアス電流源は、ベースコレクタ間が接続された第 6バイポーラトランジスタと、ベ一スが第 6バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタと固定電位間に電流生成用抵抗が接続された第 7バイポーラトランジスタと、第 6、第 7バイポーラトランジスタのコレクタに接続されたカレントミラー負荷と、を備え、カレントミラー負荷に流れる電流に比例した電流を出力してもよい。

電流生成用抵抗には、熱電圧 Vtに比例した電圧が力かるため、このバイアス電流源によれば、熱電圧に比例した電流が生成される。

[0014] 上述の定電流回路は、ひとつの半導体基板上に一体集積ィ匕されていてもよい。なお、「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。定電流回路を 1つの LSIとして集積ィ匕することにより、回路面積を削減することができる。

[0015] 本発明のさらに別の態様は、インバータである。このインバータは、上述の定電流回路と、この定電流回路を負荷とするトランジスタと、を備える。

この態様によると、トランジスタを非常に小さな電流でバイアスすることができる。

[0016] 本発明のさらに別の態様は、発振回路である。この発振回路は、電圧制御水晶発振器と、電圧制御水晶発振器と並列に設けられた抵抗と、電圧制御水晶発振器と並列に設けられた上述のインバータと、を備える。この態様〖こよると、回路の消費電流を低減できる。

[0017] 本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、上述の発振回路を備える。この態様〖こよると、発振回路の消費電流を低減し、電池の寿命を延ばすことがでさる。

[0018] なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。図面の簡単な説明

[0019] [図 1]実施の形態に係る定電流回路の構成を示す回路図である。

[図 2]図 1のバイアス電流源により生成される定電流 Irefおよび、定電流回路から出力される定電流 Iref 'の温度依存性を示す図である。

[図 3]図 1の定電流回路を用いたインバータの構成を示す回路図である。

[図 4]図 3のインバータを備えた発振回路の構成を示す回路図である。

[図 5]図 1の定電流回路の変形例を示す回路図である。

符号の説明

[0020] 10 定電流回路、 20 バイアス電流源、 30 温度補償回路、 40 インバータ、

42 トランジスタ、 50 発振回路、 52 電圧制御水晶発振器、 54 インバータ、 C1 第 1キャパシタ、 C2 第 2キャパシタ、 Rfb 帰還抵抗、 Q1 第 1バイポーラトランジスタ、 Q2 第 2バイポーラトランジスタ、 Q3 第 3バイポーラトランジスタ、 Q4 第 4バイポーラトランジスタ、 Q5 第 5バイポーラトランジスタ、 Q6 第 6バイポーラトランジスタ、 Q7 第 7バイポーラトランジスタ、 Q8 第 8バイポーラトランジスタ、 Q9 第 9バイポーラトランジスタ、 Q10 第 10バイポーラトランジスタ、 R1 温度補償抵抗、 R2 電流生成用抵抗。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。本明細書において、「部材 Aと部材 Bが接続」された状態とは、部材 Aと部材 Bが物理的に直接的に接続される場合や、部材 Aと部材 Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

[0022] 以下で説明する実施の形態に係る定電流回路は、サブ/ z A力数/ z A程度の微小な電流を生成する用途に好適に用いることができる。

図 1は、実施の形態に係る定電流回路 10の構成を示す回路図である。実施の形態に係る定電流回路 10は、バイアス電流源 20、温度補償回路 30を含む。ノィァス電流源 20は、熱電圧 Vtを基準電圧として、この基準電圧を抵抗に印加することにより微小な定電流を生成する。温度補償回路 30は、バイアス電流源 20により生成される定電流 Irefの温度特性を補償する。この定電流回路 10は、ひとつの半導体基板上に一体集積化して構成される。

[0023] 以下の説明におヽては、抵抗を表す符号を、その抵抗の抵抗値としても用いるものとする。バイアス電流源 20は、 NPN型の第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7バイポーラトランジスタ Q7および PNP型の第 8バイポーラトランジスタ Q8〜第 10バイポーラトランジスタ Q10を備える。

[0024] 第 6バイポーラトランジスタ Q6は、ベースコレクタ間が接続され、ェミッタが接地される。第 7バイポーラトランジスタ Q7は、ベースが第 6バイポーラトランジスタ Q6のべ一スと接続され、ェミッタと接地間に電流生成用抵抗 R2が接続される。第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9は、カレントミラー回路を構成している。第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9のベースは共通に接続され、ェミッタには電源電圧 Vccが印加される。第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9それぞれのコレクタは、第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7パイポーラトランジスタ Q7のコレクタと接続されている。すなわち、第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9は、第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7バイポーラトランジスタ Q7に対してカレントミラー負荷として機能する。

[0025] 第 10バイポーラトランジスタ Q 10は、第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9と並列に設けられており、カレントミラー負荷に流れる電流に比例した電流 Irefを定電流として出力する。 [0026] このように構成されたノィァス電流源 20の動作について説明する。第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7バイポーラトランジスタ Q7の飽和電流は、それぞれのェミッタ面積に比例する。いま、第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7バイポーラトランジスタ Q7の飽和電流をそれぞれ Is6、 Is7とし、第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9に流れる電流をそれぞれ Iin、 loutとする。第 8バイポーラトランジスタ Q8、第 9バイポーラトランジスタ Q9に流れる電流の比 Iin/Ioutは、 2つのトランジスタの面積比で決定される。

[0027] 電流生成用抵抗 R2にかかる電圧は、下記式（1)で与えられる。

lout X R2=Vt X ln{ (Iin/Iout) (Is2/ls 1 ) } · · · ( 1 )

したがって、電流生成用抵抗 R2には、熱電圧 Vtに比例した電圧が印加される。また、電流生成用抵抗 R2に流れる電流 loutは、下記式（2)で与えられる。

Iout=Vt X ln{ (Iin/Iout) (Is2/lsl)」 ZR2, · · (2)

[0028] このようにして、バイアス電流源 20は、熱電圧 Vtに比例した電圧を電流生成用抵抗 R2に印加することにより定電流 loutを生成する。定電流 loutは、第 10バイポーラトランジスタ Q10によって複製され、定電流 Irefとして出力される。本実施の形態では、第 8バイポーラトランジスタ Q8〜第 10バイポーラトランジスタ Q10のトランジスタサイズは等しぐ Iin=Iout=Irefが成り立つものとして説明する。この場合、バイアス電流源 20により生成される定電流 Irefは、下記式（3)で表すことができる。

Iref =Vt X a /R2 · ' · (3)

ここで、 a =ln{ (Iin/Iout) (Is2/lsl) }である。

[0029] ここで、バイアス電流源 20により生成される定電流 Irefの温度依存性について検討する。定電流 Irefの温度依存性は、各変数で偏微分することにより得ることができ、下記式 (4)で与えられる。

[数 1]

ここで、 d Vt/ d Tおよび d R2/ d Tは!、ずれも正である, [0030] 温度補償回路 30は、上記式 (4)で与えられる定電流 Irefの温度依存性をキャンセルするために設けられる。温度補償回路 30は、第 1バイポーラトランジスタ Q1〜第 4 バイポーラトランジスタ Q4、温度補償抵抗 R1を備える。

[0031] 第 1バイポーラトランジスタ Ql、第 2バイポーラトランジスタ Q2は、バイアス電流源 2 0により生成される定電流 Irefの経路上に直列に設けられる。第 1バイポーラトランジスタ Ql、第 2バイポーラトランジスタ Q2は、それぞれベースコレクタ間が接続され、第 2バイポーラトランジスタ Q2のェミッタは接地される。第 1バイポーラトランジスタ Ql、第 2バイポーラトランジスタ Q2は、 V、ずれもダイオードとして機能する。

[0032] 第 3バイポーラトランジスタ Q3は、第 2バイポーラトランジスタ Q2とベースが共通に接続されており、カレントミラー回路を形成する。本実施の形態では、第 1バイポーラトランジスタ Q1から第 4バイポーラトランジスタ Q4のトランジスタサイズはすべて等しいものとして説明する。この場合、第 3バイポーラトランジスタ Q3のコレクタ電流は、第 2バイポーラトランジスタ Q2のコレクタ電流、すなわち定電流 Irefと等しくなる。

[0033] 第 4バイポーラトランジスタ Q4は、ベースが第 1バイポーラトランジスタ Q1のベースと接続され、コレクタが第 3バイポーラトランジスタ Q3のコレクタに接続される。第 4バイポーラトランジスタ Q4のェミッタと接地間には、温度補償抵抗 R1が接続される。この温度補償抵抗 R1にかかる電圧は、 Vbel +Vbe2— Vbe4で与えられる。各トランジスタのベースェミッタ間電圧 Vbel〜Vbe4がすべて等しいと仮定すると、温度補償抵抗 R1には、 Vbeの電圧が印加されることになる。その結果、温度補償抵抗 R1には、 Icmp =VbeZRlで与えられる補償電流が流れることになる。この補償電流 Icmp は、第 4バイポーラトランジスタ Q4のコレクタ電流と等 U、。

[0034] ここで、補償電流 Icmpの温度依存性について考察する。補償電流 Icmpの温度依存性は、バイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧 Vbeおよび抵抗をそれぞれ温度 Tで偏微分して得ることができ、下記式（5)で与えられる。

[数 2]

[0035] 温度補償回路 30は、第 3バイポーラトランジスタ Q3および第 4バイポーラトランジスタ Q4のコレクタ電流の和（Iref +Icmp)を定電流 Iref 'として出力する。温度補償回路 30から出力される定電流 Iref 'の温度特性は、式 (4)で与えられる定電流 Irefの温度特性と、式（5)で与えられる補償電流 Icmpの温度特性の和で与えられる。いま、温度補償抵抗 Rl、電流生成用抵抗 R2がポリシリコンで形成されると仮定すると、その温度依存性 d R1Z 3 T、 3 R2Z d Tは、他項に比べて小さいため、無視することができる。その結果、温度補償回路 30から出力される定電流 Iref 'の温度特性として、下記式 (6)を得る。

[数 3]

Θ I ref 6Vt 1 6Vbe ₍^

ΘΤ " R2" ΘΤ R1 ΘΤ 、り ^j

[0036] 定電流回路 10から出力される定電流 Iref 'の温度依存性を抑えるためには、上記式

(6)を 0となるように設計すればよい。ここで、 3 VtZ 3 T=kZq (k:ボルツマン定数、 q :電子素量）であり、 3 VbeZ 3 T=— 2mVZ°Cが成り立つ。したがって、式（6) の右辺第 1項が正であるのに対して、右辺第 2項は負の値をとるため、定数 Q；、 Rl、 R2を適切に選択することによって、右辺のそれぞれの項を等しくすることができる。定数 a；、抵抗値 Rl、 R2は、シミュレーションあるいは実験を行うことにより最適な値を選べばよい。

[0037] このように、本実施の形態に係る定電流回路 10によれば、バイアス電流源 20により生成される定電流 Irefの温度特性を、温度補償回路 30で生成される補償電流 Icmp の温度特性によってキャンセルすることにより、温度依存性の小さな定電流 Iref 'を生成することができる。

[0038] 図 2は、図 1のバイアス電流源 20により生成される定電流 Irefおよび、定電流回路 1 0から出力される定電流 Iref 'の温度依存性を示す図である。なお、図 2の温度依存性は、図 1に示す定電流回路 10を実際に製造して温度依存性を測定した実測値である。図 2に示すように、バイアス電流源 20により生成される定電流 Irefは、常温 30 °Cを中心値とした場合、 30°Cから 80°Cの範囲において士数 10%の範囲で変動するのに対し、本実施の形態に係る定電流回路 10により生成される定電流 Iref'は、士 10%程度の範囲で変動するにすぎず、温度特性が改善されることがわ力る。

[0039] 図 1の定電流回路 10は、さまざまな回路に対してバイアス電流を供給するバイアス回路として応用することができる。図 3は、図 1の定電流回路 10を用いたインバータ 4 0の構成を示す回路図である。インバータ 40は、トランジスタ 42、定電流回路 10を備える。トランジスタ 42は、ソースが接地され、入力信号がゲートに入力された Nチャンネル MOSFETである。図 1の定電流回路 10は、トランジスタ 42のドレインに定電流負荷として接続される。図 3のインバータ 40において、定電流回路 10により生成される定電流 Iref'はたとえば 0. 3 Aであるとする。

[0040] このように構成されたインバータ 40によれば、非常に小さな定電流でバイアスされているため、動作電流をきわめて小さくすることができる。さらに、定電流回路 10により生成される定電流 Iref'の温度依存性は小さいため、温度が変動しても、インバータとして良好な特性を保つことができる。

[0041] 図 4は、図 3のインバータ 40を備えた発振回路 50の構成を示す回路図である。発振回路 50は、電圧制御水晶発振器 52、第 1キャパシタ Cl、第 2キャパシタ C2、帰還抵抗 Rfb、インバータ 40、インバータ 54を備える。

電圧制御水晶発振器 52の両端はそれぞれ、第 1キャパシタ Cl、第 2キャパシタ C2 を介して接地されている。インバータ 40および帰還抵抗 Rfbは、電圧制御水晶発振器 52と並列に接続されている。インバータ 54は、インバータ 40の出力信号を反転して出力する。

[0042] 電圧制御水晶発振器 52には、インバータ 40のバイアス電流が低下すると、発振しなくなるものが存在する。したがって、温度補償回路 30を備えないバイアス電流源 20 によってトランジスタ 42にバイアス電流を供給する場合においては、低温時においても十分なバイアス電流が得られるように、常温時のバイアス電流の設定値を高くしておく必要があり、結果として回路の消費電流が大きくなるという問題があった。

[0043] これに対して、上述した本実施の形態に係る図 4の発振回路 50によれば、インバータ 40の温度依存性の少ないバイアス電流が安定にして生成される。その結果、常温でのバイアス電流の設定値を低く設定することができ、回路電流を低減できるとともに広、温度範囲で安定に発振させることができる。

[0044] 図 4に示す発振回路 50を、たとえば時計などのような電池駆動型の電子機器に搭載した場合、回路電流を削減することにより電池の寿命を延ばすことができる。さらに、図 1に示すように、定電流回路 10の素子数は少ないため、回路規模を小さくすることができ、機器の小型化にも資することとなる。

[0045] 上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

[0046] 図 5は、図 1の定電流回路 10の変形例を示す回路図である。図 5の定電流回路 10 は、図 1の定電流回路 10にカ卩えて、第 5バイポーラトランジスタ Q5を備えている。図 5 において、図 1と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する

[0047] NPN型の第 5バイポーラトランジスタ Q5のベースは、第 1バイポーラトランジスタ Q1 のベースと接続され、ェミッタは第 3バイポーラトランジスタ Q3のコレクタに接続される。すなわち、第 1バイポーラトランジスタ Ql、第 5バイポーラトランジスタ Q5、第 2バイポーラトランジスタ Q2、第 3バイポーラトランジスタ Q3は、カスコード接続されたカレントミラー回路であって、第 5バイポーラトランジスタ Q5のコレクタ電流 Irefは、バイアス電流源 20から出力される定電流 Irefに等しい電流となる。

[0048] 図 5の定電流回路 10は、第 5バイポーラトランジスタ Q5のコレクタ電流である定電流 Irefと第 4バイポーラトランジスタ Q4のコレクタ電流である補償電流 Icmpの和を出力する。図 5の定電流回路 10によれば、図 1の定電流回路 10と同様に、温度依存性の小さな定電流 Iref 'を生成することができる。

[0049] また、図 1および図 5において、バイアス電流源 20に設けられた第 8バイポーラトランジスタ Q8〜第 10バイポーラトランジスタ Q10は、 Pチャンネル MOSFETで構成してもよい。また、第 10バイポーラトランジスタ Q10を NPN型とし、第 6バイポーラトランジスタ Q6、第 7バイポーラトランジスタ Q7とカレントミラー接続することにより、定電流を出力してもよい。

[0050] 温度補償回路 30も図 1、図 5の構成に限られるものではない。たとえば、 NPN型と PNP型を相互に置換し、接地を電源に、電源を接地に置き換えることにより得られる回路によっても温度補償を行うことができる。

[0051] 実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなぐ実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を離脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることは、うまでもな！/、。

産業上の利用可能性

[0052] 本発明は、半導体装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 熱電圧に比例した電圧を電流生成用抵抗に印加することにより定電流を生成するバイアス電流源と、

ノイポーラトランジスタのベースェミッタ間電圧に相当する電圧を温度補償抵抗に印加することにより温度補償電流を生成する温度補償回路と、

を備え、前記バイアス電流源により生成される定電流と、前記温度補償回路により生成される温度補償電流の和を出力することを特徴とする定電流回路。

[2] 前記温度補償回路は、

前記バイアス電流源により生成される定電流の経路上に直列に設けられ、ベースコレクタ間が接続された第 1バイポーラトランジスタおよび第 2バイポーラトランジスタと、前記第 2バイポーラトランジスタとカレントミラー回路を形成する第 3バイポーラトランジスタと、

ベースが前記第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、コレクタが前記第 3バイポーラトランジスタのコレクタに接続され、ェミッタに温度補償抵抗が接続された第 4 ノイポーラトランジスタと、を備え、

前記第 3バイポーラトランジスタおよび前記第 4バイポーラトランジスタのコレクタ電流の和を出力することを特徴とする請求項 1に記載の定電流回路。

[3] 前記温度補償回路は、

ベースが前記第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタに温度補償抵抗が接続された第 4バイポーラトランジスタと、

ベースが前記第 1バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタが前記第 3バイポーラトランジスタのコレクタに接続された第 5バイポーラトランジスタと、

を備え、

前記第 5バイポーラトランジスタおよび前記第 4バイポーラトランジスタのコレクタ電流の和を出力することを特徴とする請求項 1に記載の定電流回路。

[4] 前記バイアス電流源は、

ベースコレクタ間が接続された第 6バイポーラトランジスタと、

ベースが前記第 6バイポーラトランジスタのベースと接続され、ェミッタと固定電位間に電流生成用抵抗が接続された第 7バイポーラトランジスタと、

前記第 6、第 7バイポーラトランジスタのコレクタに接続されたカレントミラー負荷と、を備え、前記カレントミラー負荷に流れる電流に比例した電流を出力することを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の定電流回路。

[5] 1つの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の定電流回路。

[6] 請求項 1から 3の、ずれかに記載の定電流回路と、

前記定電流回路を負荷とするトランジスタと、

を備えることを特徴とするインバータ。

[7] 電圧制御水晶発振器と、

前記電圧制御水晶発振器と並列に設けられた帰還抵抗と、

前記電圧制御水晶発振器と並列に設けられた請求項 6に記載のインバータと、を備えることを特徴とする発振回路。

[8] 請求項 7に記載の発振回路を備えることを特徴とする電子機器。