JPH0367366B2 - - Google Patents
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- JPH0367366B2 JPH0367366B2 JP60027383A JP2738385A JPH0367366B2 JP H0367366 B2 JPH0367366 B2 JP H0367366B2 JP 60027383 A JP60027383 A JP 60027383A JP 2738385 A JP2738385 A JP 2738385A JP H0367366 B2 JPH0367366 B2 JP H0367366B2
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- Japan
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- collector
- voltage
- current
- current source
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
- Y10S323/907—Temperature compensation of semiconductor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は集積回路化に適し、かつ低電圧で使用
できる低電圧用カレントミラー回路に関する。
できる低電圧用カレントミラー回路に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
音響機器など特に電池駆動されるポータブル形
音響機器に使用される集積回路にあつては年々駆
動電源の低電圧化が進み、最近では、1.5V、す
なわち、乾電池１本で動作する回路が要求され、
これに答えるものも回路によつては実現し、現に
電池１本で使用するラジオが市販されている。こ
の様な電子機器に使用される集積回路のもつとも
基本となる回路構成の１つにカレントミラー回路
がある。
音響機器に使用される集積回路にあつては年々駆
動電源の低電圧化が進み、最近では、1.5V、す
なわち、乾電池１本で動作する回路が要求され、
これに答えるものも回路によつては実現し、現に
電池１本で使用するラジオが市販されている。こ
の様な電子機器に使用される集積回路のもつとも
基本となる回路構成の１つにカレントミラー回路
がある。
第３図は従来のカレントミラー回路の基本回路
である。すなわち、ベースを共通に接続したトラ
ンジスタQ1，Q2、それぞれに定電流源Iinからな
り、定電流源Iinは第４図に示すように抵抗R1、
トランジスタQ3により構成されている。しかし
トランジスタQ3のエミツタおよびコレクタがほ
ぼ同電位となり、エミツタおよびコレクタ間電圧
が確保できず、この様な回路構成では低電源電圧
化を図ることができなかつた。
である。すなわち、ベースを共通に接続したトラ
ンジスタQ1，Q2、それぞれに定電流源Iinからな
り、定電流源Iinは第４図に示すように抵抗R1、
トランジスタQ3により構成されている。しかし
トランジスタQ3のエミツタおよびコレクタがほ
ぼ同電位となり、エミツタおよびコレクタ間電圧
が確保できず、この様な回路構成では低電源電圧
化を図ることができなかつた。
そこで低電圧での駆動を実現するため、第５図
に示すような構成のものが考えられていた。この
回路ではトランジスタQ1のコレクタ電位、すな
わち、電流入力端子は抵抗R2と電流源IBの電流IB
との電圧降下により0.7vより低くなり第４図に示
すカレントミラー回路にも適用できる。ところ
が、第５図に示す構成のものは温度係数に問題が
あつた。つまり通常集積回路にあつてはバンドギ
ヤツプ電流源が使用されていることが多い。そし
てこの電流源IBの温度特性は正の温度係数を持つ
ている。またトランジスタQ1のベースおよびエ
ミツタ間電圧VBEは負の温度係数をもつている。
この様なことからトランジスタQ1のベースおよ
びエミツタ電圧VBE、抵抗R2を流れる電流をI1と
した時のトランジスタQ1のコレクタおよびエミ
ツタ間電圧VCEはVCE＝VBE−R1・I1となる。この
式の第１項および第２項は上述したように逆の温
度係数を持つていることから、トランジスタQ1
のコレクタおよびエミツタ間電圧VCEは大きな温
度係数を持つている。従つて温度による変化幅の
大きなものとなり、それをなくすためには電流源
IBの電流IBをトランジスタQ1のベースおよびエミ
ツタ間電圧VBEに比例したものとしなければなら
ない。このため回路構成が複雑なものとなり、ひ
いては低電圧源での駆動が困難なものとなる。
に示すような構成のものが考えられていた。この
回路ではトランジスタQ1のコレクタ電位、すな
わち、電流入力端子は抵抗R2と電流源IBの電流IB
との電圧降下により0.7vより低くなり第４図に示
すカレントミラー回路にも適用できる。ところ
が、第５図に示す構成のものは温度係数に問題が
あつた。つまり通常集積回路にあつてはバンドギ
ヤツプ電流源が使用されていることが多い。そし
てこの電流源IBの温度特性は正の温度係数を持つ
ている。またトランジスタQ1のベースおよびエ
ミツタ間電圧VBEは負の温度係数をもつている。
この様なことからトランジスタQ1のベースおよ
びエミツタ電圧VBE、抵抗R2を流れる電流をI1と
した時のトランジスタQ1のコレクタおよびエミ
ツタ間電圧VCEはVCE＝VBE−R1・I1となる。この
式の第１項および第２項は上述したように逆の温
度係数を持つていることから、トランジスタQ1
のコレクタおよびエミツタ間電圧VCEは大きな温
度係数を持つている。従つて温度による変化幅の
大きなものとなり、それをなくすためには電流源
IBの電流IBをトランジスタQ1のベースおよびエミ
ツタ間電圧VBEに比例したものとしなければなら
ない。このため回路構成が複雑なものとなり、ひ
いては低電圧源での駆動が困難なものとなる。
［発明の目的］
本発明は上記した欠点を除去した低電圧用カレ
ントミラー回路を提供する。
ントミラー回路を提供する。
［発明の概要］
本発明の低電圧用カレントミラー回路は、互い
にベースが共通接続された第１および第２のトラ
ンジスタを有し、この第１および第２のトランジ
スタの共通ベースと入力側となる第１のトランジ
スタのコレクタ間にダイオード接続されたレベル
シフト用の第３のトランジスタを接続し、前記第
１および第２のトランジスタの共通ベースに定電
流源を接続するとともに第２のトランジスタのコ
レクタ電流を所定値に補正する手段第２のトラン
ジスタのコレクタに接続してなり、前記第３のト
ランジスタのエミツタ面積を前記第１のトランジ
スタよりも大とし、該第３のトランジスタの電圧
降下と第１のトランジスタのベースおよびエミツ
タ間電圧との差により、前記第１のトランジスタ
のコレクタおよびエミツタ間電圧を与べてレベル
シフトするようにしたものである。
にベースが共通接続された第１および第２のトラ
ンジスタを有し、この第１および第２のトランジ
スタの共通ベースと入力側となる第１のトランジ
スタのコレクタ間にダイオード接続されたレベル
シフト用の第３のトランジスタを接続し、前記第
１および第２のトランジスタの共通ベースに定電
流源を接続するとともに第２のトランジスタのコ
レクタ電流を所定値に補正する手段第２のトラン
ジスタのコレクタに接続してなり、前記第３のト
ランジスタのエミツタ面積を前記第１のトランジ
スタよりも大とし、該第３のトランジスタの電圧
降下と第１のトランジスタのベースおよびエミツ
タ間電圧との差により、前記第１のトランジスタ
のコレクタおよびエミツタ間電圧を与べてレベル
シフトするようにしたものである。
［発明の実施例］
以下本発明の一実施例につき図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、
第２図は本発明の他の実施例をよ示す回路構成図
である。
第２図は本発明の他の実施例をよ示す回路構成図
である。
すなわち、第１図において互いにベースが共通
に接続されたトランジスタQ1，Q2の共通ベース
に定電流源I1を接続し、さらにこの定電流源I1か
らダイオード接続されたトランジスタQ3を介し
て入力側となるトランジスタQ1のコレクタに接
続している。またI2は入力電流源でトランジスタ
Q1のコレクタに供給している。またトランジス
タQ2のコレクタと電源Vcc間には出力抵抗Ｒ、そ
れにこの抵抗Ｒに並列に補正用の定電流源I3を介
挿接続している。
に接続されたトランジスタQ1，Q2の共通ベース
に定電流源I1を接続し、さらにこの定電流源I1か
らダイオード接続されたトランジスタQ3を介し
て入力側となるトランジスタQ1のコレクタに接
続している。またI2は入力電流源でトランジスタ
Q1のコレクタに供給している。またトランジス
タQ2のコレクタと電源Vcc間には出力抵抗Ｒ、そ
れにこの抵抗Ｒに並列に補正用の定電流源I3を介
挿接続している。
ここでトランジスタQ1には電流源I1からの電流
I1と入力電流源I2からの入力電流I2を加えたI1＋I2
の電流が流れるため、トランジスタQ2のコレク
タに流れる電流はI1＋I2となる。しかし、抵抗Ｒ
に流れる出力電流I0を入力電流I2と等しくするた
めに補正用の定電流源I3から電流I3を流してい
る。このため電流源I1と電流I3の電流I3はI1＝I3に
設定する。またトランジスタQ1のベースおよび
コレクタ間に挿入したトランジスタQ3とトラン
ジスタQ1のエミツタ面積比はトランジスタQ3の
方をＮ倍に設定してある。ところでトランジスタ
Q1のコレクタに印加する入力電圧Vinはトランジ
スタQ1のエミツタおよびコレクタ間電圧VCE1に
等しい。従つてVIN＝VCE1＝VBE1−VBE3＝VTln（I2
＋I1）・Ｎ／I1となる。但しVBE1はトランジスタ
Q1のベースおよびエミツタ間電圧、VBE3はトラ
ンジスタQ3のベースおよびエミツタ間電圧であ
る。そこでI1＝I2とし、Ｎ＝100とするとVCE1≒
120ｍＶとなる。また出力端子OUTに出力する出
力電流をI0としたときの入出力の関係はI0＝I1＋
I2となる。
I1と入力電流源I2からの入力電流I2を加えたI1＋I2
の電流が流れるため、トランジスタQ2のコレク
タに流れる電流はI1＋I2となる。しかし、抵抗Ｒ
に流れる出力電流I0を入力電流I2と等しくするた
めに補正用の定電流源I3から電流I3を流してい
る。このため電流源I1と電流I3の電流I3はI1＝I3に
設定する。またトランジスタQ1のベースおよび
コレクタ間に挿入したトランジスタQ3とトラン
ジスタQ1のエミツタ面積比はトランジスタQ3の
方をＮ倍に設定してある。ところでトランジスタ
Q1のコレクタに印加する入力電圧Vinはトランジ
スタQ1のエミツタおよびコレクタ間電圧VCE1に
等しい。従つてVIN＝VCE1＝VBE1−VBE3＝VTln（I2
＋I1）・Ｎ／I1となる。但しVBE1はトランジスタ
Q1のベースおよびエミツタ間電圧、VBE3はトラ
ンジスタQ3のベースおよびエミツタ間電圧であ
る。そこでI1＝I2とし、Ｎ＝100とするとVCE1≒
120ｍＶとなる。また出力端子OUTに出力する出
力電流をI0としたときの入出力の関係はI0＝I1＋
I2となる。
以上のことからトランジスタQ1のコレクタ電
圧は電流源I2およびI1が温度依存特性を持たなけ
れば全体としても温度依存特性を持たないことと
なる。そしてこれは一般に使用される温度依存特
性の極めて小さいバンドギヤツプ電流源により可
能である。
圧は電流源I2およびI1が温度依存特性を持たなけ
れば全体としても温度依存特性を持たないことと
なる。そしてこれは一般に使用される温度依存特
性の極めて小さいバンドギヤツプ電流源により可
能である。
また、第１図に示す実施例では補正用の電流源
I3を設けたが、第２図に示すようにダイオード接
続のトランジスタQ4を定電流源I1とトランジスタ
Q2のコレクタ間に挿入することにより、トラン
ジスタQ4を介してトランジスタQ2のコレクタに
流しこむことで電流源I3と同様の効果を有する。
I3を設けたが、第２図に示すようにダイオード接
続のトランジスタQ4を定電流源I1とトランジスタ
Q2のコレクタ間に挿入することにより、トラン
ジスタQ4を介してトランジスタQ2のコレクタに
流しこむことで電流源I3と同様の効果を有する。
［発明の効果］
以上記載したように本発明の低電圧用カレント
ミラー回路によれば、カレントミラーを構成する
入力側のトランジスタのコレクタに定電流源から
接続したダイオード接続されたトランジスタのエ
ミツタ面積を、入力側のトランジスタのエミツタ
面積より大きくしたことにより、低電圧での駆動
を可能とし、温度特性の安定化を計ることができ
る。
ミラー回路によれば、カレントミラーを構成する
入力側のトランジスタのコレクタに定電流源から
接続したダイオード接続されたトランジスタのエ
ミツタ面積を、入力側のトランジスタのエミツタ
面積より大きくしたことにより、低電圧での駆動
を可能とし、温度特性の安定化を計ることができ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、
第２図は本発明の他の実施例をよ示す回路構成
図、第３図および第４図はそれぞれ従来の回路構
成図、第５図は他の従来の回路構成図である。 Q1，Q2，Q3……トランジスタ、I1……低電流
源、I2……入力電流源。
第２図は本発明の他の実施例をよ示す回路構成
図、第３図および第４図はそれぞれ従来の回路構
成図、第５図は他の従来の回路構成図である。 Q1，Q2，Q3……トランジスタ、I1……低電流
源、I2……入力電流源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 互いのベースを共通接続した第１、第２のト
ランジスタと、 この第１、第２のトランジスタの共通ベースと入
力側となる第１のトランジスタのコレクタ間に接
続し、エミツタ面積を前記第１のトランジスタよ
りも大きくしたダイオード接続のレベルシフト用
第３のトランジスタと、 前記第１、第２のトランジスタの共通ベースに
接続した定電流源と、 前記第２のトランジスタのコレクタに接続し、
該第２のトランジスタのコレクタ電流を所定値に
補正する手段とからなることを特徴とする低電圧
用カレントミラー回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027383A JPS61187406A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 低電圧用カレントミラ−回路 |
| KR1019860000360A KR900001169B1 (ko) | 1985-02-14 | 1986-01-21 | 전류 미러회로 |
| US06/828,701 US4647840A (en) | 1985-02-14 | 1986-02-12 | Current mirror circuit |
| DE19863604530 DE3604530A1 (de) | 1985-02-14 | 1986-02-13 | Stromspiegelschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60027383A JPS61187406A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 低電圧用カレントミラ−回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61187406A JPS61187406A (ja) | 1986-08-21 |
| JPH0367366B2 true JPH0367366B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12219524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60027383A Granted JPS61187406A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 低電圧用カレントミラ−回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4647840A (ja) |
| JP (1) | JPS61187406A (ja) |
| KR (1) | KR900001169B1 (ja) |
| DE (1) | DE3604530A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3545039A1 (de) * | 1985-12-19 | 1987-07-02 | Sgs Halbleiterbauelemente Gmbh | Spannungsbegrenzungsschaltung |
| JPH065493B2 (ja) * | 1986-02-25 | 1994-01-19 | 株式会社東芝 | 定電流供給回路 |
| US4975632A (en) * | 1989-03-29 | 1990-12-04 | Texas Instruments Incorporated | Stable bias current source |
| US5502406A (en) * | 1995-03-06 | 1996-03-26 | Motorola, Inc. | Low power level shift circuit and method therefor |
| US6885239B2 (en) * | 2001-10-31 | 2005-04-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Mobility proportion current generator, and bias generator and amplifier using the same |
| DE10219003B4 (de) * | 2002-04-27 | 2004-07-08 | Xignal Technologies Ag | Stromspiegel für eine integrierte Schaltung |
| EP2618215B1 (en) | 2004-05-31 | 2017-07-05 | Fujifilm Corporation | Method for producing a lithographic printing plate |
| US7522002B2 (en) * | 2007-01-04 | 2009-04-21 | Atmel Corporation | Biasing current to speed up current mirror settling time |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53139163A (en) * | 1977-05-12 | 1978-12-05 | Toshiba Corp | Constant voltage generator circuit |
| JPS5639608A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-15 | Hitachi Ltd | Current miller circuit |
| US4297646A (en) * | 1980-01-25 | 1981-10-27 | Motorola Inc. | Current mirror circuit |
| US4329639A (en) * | 1980-02-25 | 1982-05-11 | Motorola, Inc. | Low voltage current mirror |
| JPS5767447A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-24 | Kazufumi Kachi | Cutting and winding device in toilet paper winder |
| US4414502A (en) * | 1981-07-20 | 1983-11-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Current source circuit |
| JPS6033717A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-21 | Toshiba Corp | カレントミラ−回路 |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60027383A patent/JPS61187406A/ja active Granted
-
1986
- 1986-01-21 KR KR1019860000360A patent/KR900001169B1/ko not_active Expired
- 1986-02-12 US US06/828,701 patent/US4647840A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-13 DE DE19863604530 patent/DE3604530A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61187406A (ja) | 1986-08-21 |
| KR900001169B1 (ko) | 1990-02-27 |
| KR860006870A (ko) | 1986-09-15 |
| US4647840A (en) | 1987-03-03 |
| DE3604530C2 (ja) | 1988-07-28 |
| DE3604530A1 (de) | 1986-08-21 |
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