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JP2547896B2 - 電流反転回路 - Google Patents

電流反転回路

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Publication number
JP2547896B2
JP2547896B2 JP2300360A JP30036090A JP2547896B2 JP 2547896 B2 JP2547896 B2 JP 2547896B2 JP 2300360 A JP2300360 A JP 2300360A JP 30036090 A JP30036090 A JP 30036090A JP 2547896 B2 JP2547896 B2 JP 2547896B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
current
base
constant current
collector
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2300360A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03156513A (ja
Inventor
純一 疋田
卓三 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2300360A priority Critical patent/JP2547896B2/ja
Publication of JPH03156513A publication Critical patent/JPH03156513A/ja
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Publication of JP2547896B2 publication Critical patent/JP2547896B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、集積回路で構成される各種回路における
定電流源等に用いられる電流反転回路に関する。
【従来の技術】
従来、集積回路上で用いられている電流反転回路に
は、例えば、第2図に示すように、ベース・コレクタ間
を共通に接続(即ち、ダイオード接続)したトランジス
タ2が設置され、このトランジスタ2は、電源端子4と
接地端子6との間に、ベース・コレクタ側に設置された
定電流源8と直列回路を成して接続されている。トラン
ジスタ2のエミッタ側には電源端子4を加えられた駆動
電圧VCCが電源ライン5を通して加えられ、接地端子6
は基準電位点として接地点に接続されている。 このトランジスタ2のベース・コレクタには、トラン
ジスタ10のベースが共通に接続され、このトランジスタ
10のエミッタはトランジスタ2のエミッタとともに電源
ライン5に接続され、コレクタには反転電流としての定
電流を取り出す出力端子12が形成されている。 したがって、この電流反転回路によれば、定電流源8
により基準電流としての定電流Iが与えられると、ダイ
オードとしてのトランジスタ2にその定電流Iが流れ、
トランジスタ2のエミッタ(ダイオードのアノード)と
ベース・コレクタ(ダイオードのカソード)の間には順
方向降下電圧VFが生じる。トランジスタ10のベース・エ
ミッタ間電圧VBEは、トランジスタ2に生じる順方向降
下電圧VFで規制されるから、トランジスタ10のベース・
エミッタ間には定電流源を挿入したことと等価にな
る。。しかも、トランジスタ10のベース電流は定電流源
8で規制され、また、集積回路では各トランジスタ2、
10の電流増幅率等の電気的特性を高い精度で等しく設定
できるので、トランジスタ2に定電流Iを与えると、そ
の定電流Iがトランジスタ10に流れて出力端子12から取
り出されることになる。 このような電流反転回路では、トランジスタ2とトラ
ンジスタ10の電流反転特性(カレントミラー効果)によ
り、トランジスタ2に流れる定電流Iに対応する定電流
をトランジスタ10側で取り出すことができるのである。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この電流反転回路において、電源ライン5
の基準電位点との間にはダイオードとしてのトランジス
タ2と定電流源8の直列回路が挿入され、定電流源8は
トランジスタで構成されるので、トランジスタ2に加え
て定電流源8を成すトランジスタが直列に挿入されるこ
とになる。したがって、この電圧降下は順方向降下電圧
VFと定電流源8のトランジスタの飽和電圧VSatとからな
る。 一般に、シリコンで形成されたモノリシック集積回路
では、順方向降下電圧VFは660mV、VSatは0.2V程度であ
るため、合成値は860mVにも及び、動作電圧は最低0.9V
程度が必要である。そのため、この電流反転回路が設置
された各種の電子回路では、その駆動電源としてバッテ
リが使用される場合等、その電源電圧が低下した場合、
0.9〜0.8Vの電圧では動作不能である。 そこで、この発明は、最低動作電圧を低下させ、バッ
テリの消耗等で電源電圧が低下した場合にも電流反転動
作を可能にした電流反転回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明の電流反転回路は、第1図に例示するよう
に、定電流を引き込んで接地側に流す定電流源(26)
と、この定電流源と電源ライン(23)との間にエミッタ
を電源ライン側にして直列に接続された第1のトランジ
スタ(32)と、この第1のトランジスタとベースを共通
に接続し、エミッタを前記電源ラインに接続した第2の
トラジスタ(50)と、前記第1のトランジスタのコレク
タと前記定電流源との接続点にベースを接続するととも
に、エミッタを前記電源ラインに接続し、前記定電流源
によってベース電流を流し、このベース電流に応じて前
記電源ライン側からコレクタ電流が流れる第3のトラン
ジスタ(20a)と、この第3のトランジスタのコレクタ
にベースを接続するとともにエミッタを接地し、前記第
3のトランジスタからベース電流が与えられる第4のト
ランジスタ(28a)と、この第4のトランジスタのコレ
クタにベースを接続するとともに、エミッタを前記電源
ラインに接続し、前記第4のトランジスタにベース電流
が引き込まれる第5のトランジスタ(20b)と、この第
5のトランジスタのコレクタにベースを接続するととも
に、コレクタを前記第1及び第2のトランジスタのベー
スに接続し、かつエミッタを接地し、前記第5のトラン
ジスタから流れ込むベース電流に応じて前記第1及び第
2のトランジスタの双方からベース電流を引き込んで接
地側に流す第6のトランジスタ(28b)と、前記第2の
トランジスタのコレクタと接地点との間に接続され、前
記第2のトランジスタに流れる定電流に応じた電圧を発
生させる抵抗(52)と、この抵抗と前記第2のトランジ
スタのコレクタとの接続点に設けられた出力端子(54)
とを備えて、前記定電流源側に流れ込む僅少な定電流を
前記第3ないし第6のトランジスタによって増幅して得
た定電流を以て前記第1及び第2のトランジスタに必要
なベース電流を流すことにより、前記第1のトランジス
タに流れる前記定電流に対応した電流を前記第2のトラ
ンジスタのコレクタ側から取り出し、前記出力端子から
前記定電流に応じた電圧を取り出すことを特徴とする。
【作用】
定電流源の定電流によって第3のトランジスタにベー
ス電流が与えられると、そのベース電流に応じた電流が
電源ライン側から第3のトランジスタに引き込まれる。
この第3のトランジスタに流れる電流は、第4のトラン
ジスタのベース電流となり、第4のトランジスタにはそ
のベース電流に応じた電流の吸込み能力が与えられる。
そして、第4のトランジスタに流れる電流は第5のトラ
ンジスタのベース電流となり、そのベース電流に応じた
電流が第5のトランジスタに流れ、第5のトランジスタ
に流れる電流が第6のトランジスタのベース電流とな
り、第1のトランジスタのコレクタ側の電流に応じて第
1及び第2のトランジスタのベースから電流を第6のト
ランジスタに引き込むことで、第1のトランジスタに流
れる定電流を第2のトランジスタ側に流すことができる
カレントミラー効果が得られる。 そして、この電流反転回路では、従来の電流反転回路
のようにベース・コレクタを結合した形態のものと比較
し、トランジスタ対によって最低動作電圧を低下させる
ことができ、電池の消耗等による電圧低下時にも電流反
転動作が得られる。
【実 施 例】
以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細
に説明する。 第1図は、この発明の電流反転回路の一実施例を示
す。 この電流反転回路には、ベースを共通にした第1及び
第2のトランジスタ32、50が設置されており、各トラン
ジスタ32、50のエミッタは電源端子22を通して電源電圧
VCCが加えられる電源ライン23側に接続されている。ト
ランジスタ32のコレクタ側には基準電流I1をトランジス
タ32に流す定電流源26が直列に接続されている。 トランジスタ32のコレクタ側の電流に応じてトランジ
スタ32、50のベース電流を引き込む複数組のトランジス
タ対30a、30bが設置されており、トランジスタ対30aは
第3のトランジスタ20a及び第4のトランジスタ28a、ト
ランジスタ対30bは第5のトランジスタ20b及び第6のト
ランジスタ28bで構成されている。即ち、トランジスラ2
0aはベースがトランジスタ32のコレクタ側に接続されて
定電流源26によって定電流I1が与えられ、トランジスタ
20aには電源ライン23に接続されたエミッタ側からその
ベース電流に応じた電流が引き込まれる。このトランジ
スタ20aのコレクタにはトランジスタ28aのベースが接続
され、トランジスタ20aに流れる電流がトランジスタ28a
のベース電流になる。 トランジスタ28aのエミッタは接地されており、その
コレクタ側には次段のトランジスタ20bのベースが接続
されている。トランジスタ20bのエミッタは電源ライン2
3に接続されており、トランジスタ20aに引き込まれるベ
ース電流に応じた電流が電源ライン23側からトランジス
タ20bに流れる。このトランジスタ20bのコレクタ側には
トランジスタ28のベースが接続されており、トランジス
タ20bに流れる電流がトランジスタ28bのベース電流にな
っている。トランジスタ28bのコレクタはトランジスタ3
2、50のベースに接続され、そのエミッタは接地されて
いる。 そして、トランジスタ50のコレクタ側には抵抗52が接
続されているとともに、出力端子54が形成されている。 以上の構成に基づき、動作を説明する。 定電流源26で与えられる基準電流としての定電流I1
基づき、トランジスタ20aには一定のベース電流が与え
られ、トランジスタ20aには電源ライン23側から電流I2
が流れる。この電流I2はトランジスタ28aのベース電流
となり、トランジスタ28aには、そのベース電流に応じ
た電流I3が引き込まれ、この電流I3がトランジスタ20b
のベース電流となる。このため、トランジスタ20bには
電流I4が流れ、この電流I4がトランジスタ28bのベース
電流となり、トランジスタ28bには電流I4をベース電流
としてトランジスタ32、50のベースから電流I5が引き込
まれる。 この電流I5は、トランジスタ20aから定電流源26に引
き込まれる電流、即ち、トランジスタ32に流れる電流に
応じたものとなり、トランジスタ32に流れる電流及び電
流I5が平衡することになる。即ち、この電流反転回路に
はトランジスタ対30a、30bを以て帰還ループが形成され
ており、トランジスタ32に流れる電流とトランジスタ28
bとが平衡することにより、電源ライン23側から定電流I
1がトランジスタ50に引き込まれ、これが出力端子54か
ら取り出されることになる。 ここで、トランジスタ32、トランジスタ20a、28a、20
b、28bの電流増幅率をβとすれば、定電流I1及び電流
I0、I2、I3、I4、I5の関係は、I4=I5/β、I3=I4/β、
I2=I3/β、I0=I2/βとなり、I0=I5となる。し
たがって、トランジスタ20aに流れるベース電流I0は、
電流I5の1/βとなり、トランジスタ28b、20b、28a及
びトランジスタ20aの増幅動作によりトランジスタ32、5
0のベース電流I5を得ているので、トランジスタ20aのベ
ース電流I0は、僅少な電流でよく、その結果、トランジ
スタ20aのベース・エミッタ間電圧を大幅に減少させる
ことができる。このようにベース・エミッタ間電圧が低
下すると、トランジスタ20aのエミッタ側に加えるべき
電源電圧はそれに応じて低下させることができる。この
ため、電流反転回路の最低動作電圧が低下し、低い動作
電圧でも信頼性のある電流反転動作が得られる。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、構成トラン
ジスタによる電圧降下の低減により最低動作電圧を低下
させることができ、例えば、電池等を駆動電源とする場
合、その消耗で端子電圧が低下しても安定した電流反転
動作を得ることができ、また、定電流源側よりの電流信
号を電圧信号に変換して出力信号として取り出すことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の電流反転回路の一実施例を示す回路
図、 第2図は従来の電流反転回路を示す回路図である。 20a……第3のトランジスタ 20b……第5のトランジスタ 23……電源ライン 26……定電流源 28a……第4のトランジスタ 28b……第6のトランジスタ 32……第1のトランジスタ 50……第2のトランジスタ 52……抵抗

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】定電流を引き込んで接地側に流す定電流源
    と、 この定電流源と電源ラインとの間にエミッタを電源ライ
    ン側にして直列に接続された第1のトランジスタと、 この第1のトランジスタとベースを共通に接続し、エミ
    ッタを前記電源ラインに接続した第2のトラジスタと、 前記第1のトランジスタのコレクタと前記定電流源との
    接続点にベースを接続するとともに、エミッタを前記電
    源ラインに接続し、前記定電流源によってベース電流を
    流し、このベース電流に応じて前記電源ライン側からコ
    レクタ電流が流れる第3のトランジスタと、 この第3のトランジスタのコレクタにベースを接続する
    とともにエミッタを接地し、前記第3のトランジスタか
    らベース電流が与えられる第4のトランジスタと、 この第4のトランジスタのコレクタにベースを接続する
    とともに、エミッタを前記電源ラインに接続し、前記第
    4のトランジスタにベース電流が引き込まれる第5のト
    ランジスタと、 この第5のトランジスタのコレクタにベースを接続する
    とともに、コレクタを前記第1及び第2のトランジスタ
    のベースに接続し、かつエミッタを接地し、前記第5の
    トランジスタから流れ込むベース電流に応じて前記第1
    及び第2のトランジスタの双方からベース電流を引き込
    んで接地側に流す第6のトランジスタと、 前記第2のトランジスタのコレクタと接地点との間に接
    続され、前記第2のトランジスタに流れる定電流に応じ
    た電圧を発生させる抵抗と、 この抵抗と前記第2のトランジスタのコレクタとの接続
    点に設けられた出力端子と、 を備えて、前記定電流源側に流れ込む僅少な定電流を前
    記第3ないし第6のトランジスタによって増幅して得た
    定電流を以て前記第1及び第2のトランジスタに必要な
    ベース電流を流すことにより、前記第1のトランジスタ
    に流れる前記定電流に対応した電流を前記第2のトラン
    ジスタのコレクタ側から取り出し、前記出力端子から前
    記定電流に応じた電圧を取り出すことを特徴とする電流
    反転回路。
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JPH03156513A JPH03156513A (ja) 1991-07-04
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