JPS59189420A - 電流反転回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電流反転回路に係り、特に集積回路上で定電
流源等として用いられる電流反転回路の改良に関する。

第１図は集積回路上で構成される従来の電流反転回路を
示している。即ち、トラ”ンジス夛２はベース・コレク
タ間が共通に接続され、ダイオードとして構成されてい
る。このトランジスタ２は電源端子４から駆動電圧Ｖｃ
ｃが印加される電源ラインと、基準電位点を設定する接
地端子６との間にベース・コレクタ側に定電櫨源８を介
して接続されている。また、トランジスタ２のベース・
コレクタには、トランジスタ１００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に接続され、コレクタ
には反転電流を取出す出力端子１２が形成されている。

このような構成によれば、定電流源８によって基準定電
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に定電流■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Ｖ［］Ｅは、前
記順方向降下電圧ｖＦで与えられ、その値で規制される
から、トランジスタ１０のベース・エミッタ間には定電
圧源を挿入したことになる。しかも、トランジスタ１０
のベース電流は定電流源８で規制されるため、集積回路
のようにトランジスタ２．１０の電流増幅率等の電気的
特性を均一に形成出来る場合には、各トランジスタ１０
に定電流Ｉが流れ、この電流Ｉを出力端子１２から取出
すことができる。即ぢ、トランジスタ２とトランジスタ
１０の電流は同値で与えられ、電流反転特性（カレント
ミラー効果）が得られる。

しかしながら、電源ラインと基準電位点との間は、ダイ
オードとしてのトランジスタ２と定電流源８を構成する
トランジスタが挿入されるので、その電圧降下は前記順
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６
６０ｍＶ、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パンテリが使
用される場合等、その減電圧時（０，９〜０．８Ｖ）に
は動作不能となる。

この発明は、最低動作電圧を低下させ、バッテリ等消耗
で端子電圧が低下しても安定した動作を確保できる電流
反転回路の提供を目的とする。

この発明は、基準電流を設定する定電流源と、この定電
流源でベース電流が与えられる第１のトラン、ジスタと
、このトランジスタによってベース電流が与えられる第
２のトランジスタと、前記第１のトランジスタのベース
・エミッタ間に挿入され且つ第２のトランジスタによっ
てベース電流が規制されるとともにコレクク電流が前記
定電流源で規制される第３のトランジスタとから構成し
たことを特徴とする。

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２図はこの発明の電流反転回路の実施例を示して、い
る。図において、第１のトランジスタ２０は電源端子２
２から駆動電圧Ｖｃｃが印加される電源ラインにエミッ
タを接続し、ベースと基準電位点端子２４との間には定
電流源２６が接続さ九ている。トランジスタ２０のコレ
ククレこしよ第２のトランジスタ２８のベースが接続さ
れ、このトランジスタ２８のエミッタは基準電位点に接
続されている。また、トランジスタ２８のベース・コレ
クタ間にはコンデンサ３０が挿入され、コレクタには第
３のトランジスタ３２のベースが接続され。

トランジスタ３２はトランジスタ２０のベース・エミッ
タ間に接続されている。

そして、トランジスタ３２とベース及びエミッタをそれ
ぞれ共通に接続した出力用トランジスタ３４が設置され
、このトランジスタ３４のコレクタには出力端子３６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＃２６で
与えられる基準定電流をＩ１とすると、この電流Ｉ＋に
基づき、トランジスタ２０＆こしま一定のベース電流が
与えられ、トランジスタ２０番こ電流■３が流れる。こ
の電流Ｉ３はトランジスタ２８のベース電流となり、ト
ランジスタ２８のコレクタには、トランジスタ３２のベ
ースから電流■２が与えられる。この電流反転回路は帰
還ル−プを形成しており、平衡状態において、トランジ
スタ３４に電流！＋が流れ、出力端子３６から取出すこ
とができる。

この場合、コンデンサ３０は位相補正キャノマシタを構
成し、発振防止の機能を果たしている。

ここで、トランジスタ２０．２８．３２の電流増幅率β
を考慮すると、各電流１１、Ｉ２．１３の関係は、Ｉ　
３　＝　Ｉ　２　／　１０２＝　Ｉ　ｔ　／　Ｌ　Ｏ’
で与えられる。従って、トランジスタ２０のエミ・ツタ
・コレクタ間電圧■「　′は、電流Ｉ＋の１／β２＝１
／１０４となるため、小さい値となる。即ち、ＶＦ　’
は６６０ｍＶから２４．０　ｍ　Ｖだけ減少し、４２０
ｍ、Ｖ　（＝６６０−２４．０）となる。従って、この
ような電流反転回路によれば、動作電圧が低下し、０．
８６の減電圧であれば、０．６２まで動作電圧が低下し
、低い電圧で同様の電流反転動作を得ることができる。

第３図に示す実施例は前記実施例の各トランジスタを反
対導電型のトランジスタで同様に構成したものである。

即ち、前記実施例のＰＮＰ型の第１のトランジスタ２０
をＮＰＮ型のトランジスタ４０、ＮＰＮ型の第２のトラ
ンジスタ２８をＰＮＰ型のトランジスタ４８、ＰＮＰ型
の第３のトランジスタ３２をＮＰＮ型のトランジスタ４
２、ＰＮＰ型の出力用トランジスタ３４をＮＰＮ型のト
ランジスタ４４で構成するとともに、前記定電流源２６
は定電流源４６に対応する。その他、同一部分には同一
符号を付しである。

このような構成によれば、トランジスタ４０．４２．４
４．４８のベース電流の方向が前記実施例の電流反転回
路とは反対になり、出力端子３６に電流を吸込む形とな
り、同様の効果が期待できる。

また、第４図はこの発明の電流反転回路の他の実施例を
示し、第２図に示す実施例と同一部分には同一符号が付
しである。図において、トランジスタ２０ａ、２８ａと
トランジスタ２０ｂ、２８ｂは前記実施例の第１及び第
２のトランジスタ２０．２８から成る回路に相当し、こ
の実施例の場合、２段構成と成っている。即ち、トラン
ジスタ２０ａはベースを定電流源２６に接続し、コレク
タをトランジスタ２８ａのベースに接続し、そのエミッ
タは電源端子２２から駆動電圧Ｖｃｃが印加される電源
ラインに接続されている。また、トランジスタ２８ａは
エミッタを基準電位点に接続され、そのコレクタばトラ
ンジスタ２０ｂのベースに接続され、トランジスタ２０
ｂはエミッタを電源ラインに接続し、そのコレクタはト
ランジスタ２８ｂのベースに接続されている。そして、
トランジスタ２８ｂのコレクタは、前記実施例の第３の
トランジスタ３２に相当するトランジスタ５０のベース
と基準電位点の間に接続され、トランジスタ５０のベー
スはトランジスタ３２０ベースに共通に接続されている
。

そして、トランジスタ５０は電源ラインと基準電位点と
の間に、コレクタ側に抵抗５２を介して接続され、コレ
クタには出力端子５４が形成されている。

この実施例のように、第１及び第２のトランジスタ２０
ａ、２０ｂ、２８ａ、２８ｂを２段構成とすれば、動作
電圧をさらに低下させることができ、さらに、その段数
を増加させることも可能である。

以上説明したようにこの発明によれば、回路内部の電圧
降下が減少するので、最低動作電圧を低下させることが
でき、例えば、バッテリ等消耗で端子電圧が低下しても
安定した動作を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流反転回路を示す回路図、第２図はこ
の発明の電流反転回路の実施例を示す回路図、第３図及
び第４図はこの発明の他の実施例を示す回路図である。 ２０．４０．２０ａ１２０ｂ・・・第１のトランジスタ
、２８．４８．２８ａ、２０ｂ・・・第２のトランジス
タ、２６．４６・・・定電流源、３２．４２．５０・・
・第３のトランジスタ。 １０３ 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基準電流を設定する定電流源と、この定電流源でベース
   電流が与えられる第１のトランジスタと、このトランジ
   スタによってベース電流が与えられる第２のトランジス
   タと、前記第１のトランジスタのベース・エミッタ間に
   挿入され且つ第２のトランジスタによってベース電流が
   規制されるとともにコレクタ電流が前記定電流源で規制
   される第３のトランジスタとから構成したことを特徴と
   する電流反転回路。