JP2002040060A - Monitoring circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は監視回路に関し、電流検出用抵抗に
流れる電流を簡単な回路で正確に検出することができる
監視回路を提供することを目的としている。
【解決手段】 電流検出用抵抗Reを備え、該電流検出
用抵抗に流れる電流に対応した信号を生成するトランジ
スタ回路10と、該トランジスタ回路10と接続される
カレントミラー対20と、前記電流検出用抵抗Reに流
れる電流に対応した電流信号を検出する電流検出回路3
0とを設けて構成する。
(57) Abstract: The present invention relates to a monitoring circuit, and an object of the present invention is to provide a monitoring circuit that can accurately detect a current flowing through a current detection resistor with a simple circuit. The transistor circuit includes a current detection resistor Re and generates a signal corresponding to a current flowing through the current detection resistor; a current mirror pair 20 connected to the transistor circuit 10; A current detection circuit 3 for detecting a current signal corresponding to the current flowing through the resistor Re;
0 is provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は監視回路に関し、更
に詳しくは加入者回路におけるループ電流を検出する監
視回路に関する。The present invention relates to a monitoring circuit, and more particularly to a monitoring circuit for detecting a loop current in a subscriber circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】時分割式電子交換機に搭載されるアナロ
グ加入者回路の主要機能にはいわゆるBORSCHT機
能が知られている。BORSCHTとはそれぞれB(直
流電流供給)、O(過電圧保護)、R(呼び出し信号送
出)、S(監視)、C(コーデック)、H(ハイブリッ
ド(2線/4線変換))、T(試験)を表わす。2. Description of the Related Art A so-called BORSCHT function is known as a main function of an analog subscriber circuit mounted on a time-division electronic exchange. BORSCHT means B (direct current supply), O (overvoltage protection), R (call signal transmission), S (monitoring), C (codec), H (hybrid (2-wire / 4-wire conversion)), T (test ).
【0003】ここで、監視機能Sにおいて、監視機能の
主要機能として、加入者に供給される直流電流(ループ
電流)値を監視して加入者の状態を上位装置に伝達する
ことが挙げられる。現在、加入者回路の主要機能はほと
んど半導体集積回路(IC)により実現されており、各
回路は半導体集積回路に適した回路構成とする必要があ
る。このため、従来は図5に示すようなミラー回路を使
用したり、図6に示すようなオペアンプによる差動増幅
器を使用していた。Here, in the monitoring function S, a main function of the monitoring function is to monitor a DC current (loop current) value supplied to the subscriber and to transmit the state of the subscriber to a higher-level device. At present, most of the main functions of the subscriber circuit are realized by a semiconductor integrated circuit (IC), and each circuit needs to have a circuit configuration suitable for the semiconductor integrated circuit. Therefore, conventionally, a mirror circuit as shown in FIG. 5 has been used, or a differential amplifier using an operational amplifier as shown in FIG. 6 has been used.
【0004】図5はカレントミラー回路を使用した従来
回路例を示す図である。トランジスタQ1、Q2により
カレントミラー回路を構成し、I0をプログラム電流と
し、Q2のコレクタを流れる電流をIfとして電流検出
回路1に接続する。そして、Q1のエミッタ側にトラン
ジスタQ0のエミッタを接続し、Q0のベースは電流検
出用抵抗Reに接続する。FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional circuit using a current mirror circuit. A current mirror circuit is formed by the transistors Q1 and Q2. I0 is used as a program current, and a current flowing through the collector of Q2 is connected to the current detection circuit 1 as If. The emitter of the transistor Q0 is connected to the emitter of Q1, and the base of Q0 is connected to the current detection resistor Re.
【0005】また、トランジスタQ2のエミッタ側には
ミラー電流比設定用抵抗R1を接続し、次にトランジス
タQ3のエミッタを接続し、Q3のベースは電流検出用
抵抗Reのもう一方に接続する。このように構成された
回路の動作を説明すれば、以下の通りである。A mirror current ratio setting resistor R1 is connected to the emitter side of the transistor Q2, then the emitter of the transistor Q3 is connected, and the base of Q3 is connected to the other end of the current detecting resistor Re. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.
【0006】上記接続において、電流検出用抵抗Reに
流れる電流(ループ電流:以下単に電流と略す)IIf
に比例したミラー電流Ifを生成し、電流検出回路1で
IIfの監視を行なう。ここで、電流検出回路1に流れ
る電流Ifは次式で表される。In the above connection, the current flowing through the current detection resistor Re (loop current: hereinafter simply abbreviated as current) IIf
, And a current detection circuit 1 monitors IIf. Here, the current If flowing through the current detection circuit 1 is represented by the following equation.
【0007】 If= (((IIf×Re)+Vbe0+Vbe1)−(Vbe2+Vbe3))/R1 (1) 但し、抵抗値としては、識別符号をそのまま用い(以下
同じ)、Vbeiは第i番目のトランジスタのベース・
エミッタ間電圧を示すものとする。ここで、使用してい
るトランジスタのベース・エミッタ間電圧VbeがVb
e0≒Vbe3、Vbe1≒Vbe2であれば、(1)式は
以下のように簡略化される。If = (((IIf × Re) + Vbe0 + Vbe1)-(Vbe2 + Vbe3)) / R1 (1) However, the identification code is used as it is as the resistance value (the same applies hereinafter), and Vbei is the base of the i-th transistor.・
It indicates the voltage between the emitters. Here, the base-emitter voltage Vbe of the transistor used is Vb
If e0 ≒ Vbe3 and Vbe1 ≒ Vbe2, the equation (1) is simplified as follows.
【0008】 If=IIf×(Re/R1) (2) (2)式により、Ifは電流検出用抵抗Reに流れる電
流IIfに対応したものとなっていることが分かる。従
って、電流検出回路1で検出される電流Ifにより、電
流検出用抵抗Reに流れる電流を監視することができる
ことになる。If = IIf × (Re / R1) (2) From the equation (2), it can be seen that If corresponds to the current IIf flowing through the current detection resistor Re. Therefore, the current flowing through the current detection resistor Re can be monitored based on the current If detected by the current detection circuit 1.
【0009】図6はオペアンプを使用した従来回路例を
示す図である。オペアンプU1を使用した差動増幅器の
2つの入力端子間に電流検出用抵抗Reを接続する。差
動増幅器の出力には抵抗R1’を直列に接続する。差動
増幅器の入力側抵抗をRs1、Rs2とし、Rs1=Rs2=R
sとする。フィードバック側抵抗をRf1、Rf2とし、R
f1=Rf2=Rfとする。FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional circuit using an operational amplifier. A current detection resistor Re is connected between two input terminals of a differential amplifier using the operational amplifier U1. A resistor R1 'is connected in series to the output of the differential amplifier. The input side resistance of the differential amplifier is Rs1, Rs2, and Rs1 = Rs2 = R
s. Let the feedback side resistance be Rf1 and Rf2,
f1 = Rf2 = Rf.
【0010】このような接続により、電流検出用抵抗R
eを流れる電流IIfと抵抗R1’に流れる電流Ifの
間には次式が成り立つ。差動増幅器の出力Voは次式で
表される。With such a connection, the current detecting resistor R
The following equation holds between the current IIf flowing through the resistor e and the current If flowing through the resistor R1 '. The output Vo of the differential amplifier is expressed by the following equation.
【0011】 Vo=(Rf/Rs)×(Vsp−Vsm) (3) ここで、Vsp、Vsmは電流検出用抵抗Reの両端に
かかる電圧である。Vsp−Vsm=IIf×Re、V
o=If×R1’なので(3)式をIfについて解けば
次式が得られる。Vo = (Rf / Rs) × (Vsp−Vsm) (3) Here, Vsp and Vsm are voltages applied to both ends of the current detection resistor Re. Vsp−Vsm = IIf × Re, V
Since o = If × R1 ′, the following equation is obtained by solving equation (3) for If.
【0012】 If=(Rf/Rs)×IIf×Re×(1/R1’) (4) (4)式は、抵抗R1’を流れる電流Ifは、電流検出
用抵抗Reに流れる電流IIfと対応した関係にあるこ
とを示している。従って、Ifを測定することにより電
流IIfを検出することが可能になる。If = (Rf / Rs) × IIf × Re × (1 / R1 ′) (4) Equation (4) indicates that the current If flowing through the resistor R1 ′ corresponds to the current IIf flowing through the current detection resistor Re. It shows that they have a relationship. Therefore, the current IIf can be detected by measuring If.
【0013】同様に、電流検出用抵抗Reに逆方向に流
れる電流IIrと、抵抗R1’に流れる電流Irの間に
も次式が成り立ち、IIrの監視が可能となる。 Ir=(Rf/Rs)×IIr×Re×(1/R1’) (5)Similarly, the following equation is established between the current IIr flowing through the current detecting resistor Re in the opposite direction and the current Ir flowing through the resistor R1 ', and IIr can be monitored. Ir = (Rf / Rs) × IIr × Re × (1 / R1 ′) (5)
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図5に示す従来回路の
場合、電流検出用抵抗Reに流れる逆方向の電流も検出
する必要がある場合には、逆方向電流検出回路も必要に
なり、回路が複雑になる。また、カレントミラー回路の
プログラム電流I0を固定とした場合、IIfの変化で
Vbe0とVbe3、Vbe1とVbe2に誤差が発生し、
IfとIIfのリニアリティがとれなくなる。つまり、
(2)式が成り立たなくなる。In the case of the conventional circuit shown in FIG. 5, when it is necessary to detect the reverse current flowing through the current detecting resistor Re, a reverse current detection circuit is also required. Becomes complicated. When the program current I0 of the current mirror circuit is fixed, errors occur in Vbe0 and Vbe3, Vbe1 and Vbe2 due to the change of IIf,
The linearity of If and IIf cannot be obtained. That is,
Equation (2) does not hold.
【0015】また、図6に示す従来回路の場合、オペア
ンプ回路を使用しているため、回路規模が非常に大きく
なってしまい半導体集積回路の単価を上げてしまう。本
発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、
電流検出用抵抗Reに流れる電流を簡単な回路で正確に
検出することができる監視回路を提供することを目的と
している。Further, in the case of the conventional circuit shown in FIG. 6, since the operational amplifier circuit is used, the circuit scale becomes very large and the unit price of the semiconductor integrated circuit increases. The present invention has been made in view of such problems,
It is an object of the present invention to provide a monitoring circuit capable of accurately detecting a current flowing through a current detection resistor Re with a simple circuit.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】(1)図1は本発明の原
理回路図である。図において、10は電流検出用抵抗R
eを備え、該電流検出用抵抗Reに流れる電流に対応し
た信号を生成するトランジスタ回路、20は該トランジ
スタ回路10と接続されるトランジスタQ7、Q8より
構成されるカレントミラー対である。30は前記電流検
出用抵抗Reに流れる電流に対応した電流信号を検出す
る電流検出回路である。(1) FIG. 1 is a principle circuit diagram of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a current detection resistor R
e, a transistor circuit that generates a signal corresponding to the current flowing through the current detection resistor Re, and 20 is a current mirror pair including transistors Q7 and Q8 connected to the transistor circuit 10. Reference numeral 30 denotes a current detection circuit that detects a current signal corresponding to the current flowing through the current detection resistor Re.
【0017】このように構成すれば、電流検出用抵抗R
eに流れる電流と、電流検出回路30で検出される電流
が対応する関係になるようにトランジスタ回路10を構
成することで、簡単な回路で正確に電流を検出すること
ができる。With this configuration, the current detecting resistor R
By configuring the transistor circuit 10 such that the current flowing through e and the current detected by the current detection circuit 30 have a corresponding relationship, the current can be accurately detected with a simple circuit.
【0018】(2)請求項2記載の発明は、前記カレン
トミラー対20に対して1個のトランジスタをカスケー
ド接続してウィルソン型となすことを特徴とする。この
ように構成すれば、追加したトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧として2Vbeの定電圧ドロップを与え、
安定な定電流特性を得ることができる。(2) The invention according to claim 2 is characterized in that one transistor is cascade-connected to the current mirror pair 20 to form a Wilson type. With this configuration, a constant voltage drop of 2 Vbe is given as the base-emitter voltage of the added transistor,
Stable constant current characteristics can be obtained.
【0019】(3)請求項3記載の発明は、前記電流検
出回路30により検出された電流に応じたフィードバッ
ク電流を前記トランジスタ回路10に設けた電流源に加
えることを特徴とする。(3) The invention according to claim 3 is characterized in that a feedback current corresponding to the current detected by the current detection circuit 30 is applied to a current source provided in the transistor circuit 10.
【0020】このように構成すれば、電流検出用抵抗R
eに電流が流れていない状態又はそれに近い状態におけ
る消費電力を下げることができる。また、本発明におい
て前記カレントミラー対を構成するトランジスタにエミ
ッタ抵抗を追加すれば、ミラー回路を構成するトランジ
スタのVce電圧変化によるVbe変動の影響を小さく
することができる。With this configuration, the current detecting resistor R
It is possible to reduce power consumption in a state where no current flows through e or in a state close to it. Further, in the present invention, by adding an emitter resistor to the transistor forming the current mirror pair, it is possible to reduce the influence of Vbe fluctuation due to a change in Vce voltage of the transistor forming the mirror circuit.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態例を詳細に説明する。図2は本発明の第1の
実施の形態例を示す回路図である。図1と同一のもの
は、同一の符号を付して示す。図において、20はトラ
ンジスタQ7、Q8より構成されるカレントミラー対、
30は電流検出用抵抗Reに流れるループ電流を検出す
る電流検出回路である。10はカレントミラー対20と
接続されるトランジスタ回路で、トランジスタQ11〜
Q16、抵抗R11、R12より構成されている。Re
はループ電流を検出する電流検出用抵抗であり、その両
端はトランジスタQ11、Q16のベースにそれぞれ接
続されている。このように構成された回路の動作を説明
すれば、以下の通りである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. 1 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 20 denotes a current mirror pair composed of transistors Q7 and Q8;
Reference numeral 30 denotes a current detection circuit that detects a loop current flowing through the current detection resistor Re. Reference numeral 10 denotes a transistor circuit connected to the current mirror pair 20, and transistors Q11 to Q11
Q16 and resistors R11 and R12. Re
Is a current detecting resistor for detecting a loop current, both ends of which are connected to the bases of the transistors Q11 and Q16, respectively. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.
【0022】本回路も、前述した従来回路のように、電
流IIfに比例した電流If、電流IIrに比例した電
流Irを生成し、電流IIf、IIrの監視を行なう。
電流検出用抵抗Reに電流が流れていない場合、Reの
両端は同電位であり、抵抗R12のトランジスタQ16
のエミッタ側及び抵抗R11のトランジスタQ11のエ
ミッタ側も同電位である。このため、定電流源I1から
の電流は、トランジスタQ15、Q13を通り、1/2
ずつ抵抗R12、R11を流れる。トランジスタQ1
4、Q12も、トランジスタQ15、Q13とベース及
びエミッタが同一に接続されているため、I1の1/2
の電流が流れている。This circuit also generates a current If proportional to the current IIf and a current Ir proportional to the current IIr, and monitors the currents IIf and IIr, as in the conventional circuit described above.
When no current flows through the current detection resistor Re, both ends of Re are at the same potential, and the transistor Q16 of the resistor R12
And the emitter side of the transistor Q11 of the resistor R11 are also at the same potential. Therefore, the current from the constant current source I1 passes through the transistors Q15 and Q13, and
Flow through the resistors R12 and R11. Transistor Q1
4 and Q12, the bases and the emitters are connected in the same manner as the transistors Q15 and Q13, so that
Is flowing.
【0023】この状態で、ループ電流IIfを検出する
回路動作は、以下の通りである。電流IIfが流れた場
合、電流検出用抵抗Reに発生する電圧の1/2だけ抵
抗R11のトランジスタQ11のエミッタ側の電位が上
昇する。抵抗R12のトランジスタQ16のエミッタ側
は逆に抵抗Reに発生する電圧の1/2だけ下降する。The circuit operation for detecting the loop current IIf in this state is as follows. When the current IIf flows, the potential on the emitter side of the transistor Q11 of the resistor R11 increases by 1 / of the voltage generated in the current detection resistor Re. Conversely, the emitter side of the transistor Q16 of the resistor R12 drops by half the voltage generated at the resistor Re.
【0024】これらの電圧変動分を、トランジスタQ1
4は流す電流を増大させ、トランジスタQ12は減少さ
せて補正する働きをする。この時、トランジスタQ14
とQ12に流れる電流の差分はIfとなって出力され
る。These voltage fluctuations are transferred to transistor Q1
4 increases the flowing current, and the transistor Q12 functions to decrease and correct. At this time, the transistor Q14
And the current flowing through Q12 is output as If.
【0025】トランジスタのベース・エミッタ間電圧を
Vbeとして、Vbe11≒Vbe16、Vbe12=Vbe
13=Vbe14=Vbe15とした場合、電流検出回路30
に出力される検出電流Ifは、以下のようになる。 If=I1/2+(((IIf×Re)/2)/R12)/2 −(I1/2−(((IIf×Re)/2)/R11)/2) =(((IIf×Re)/2)/R12)/2 +(((IIf×Re)/2)/R11)/2 =((IIf×Re)/2)×(1/R12)×(1/2) +((IIf×Re)/2)×(1/R11)×(1/2) =((IIf×Re)/(2×R12×2) +((IIf×Re)/(2×R11×2) =((IIf×Re)/(4×R12) +((IIf×Re)/(4×R11) (6) ここで、R11=R12=N×Reとなるように定数設
定すると、(6)式は以下のようになる。 If=(IIf×Re)/(4×N×Re) +(IIf×Re)/(4×N×Re) =2×(IIf×Re)/(4×N×Re) =IIf/(2×N) (7) 例としてN=500に設定すると、(7)式からIf=
IIf/1000となり、Ifはループ電流IIfに比
例していることが分かる。When the base-emitter voltage of the transistor is Vbe, Vbe11 ≒ Vbe16, Vbe12 = Vbe
When 13 = Vbe14 = Vbe15, the current detection circuit 30
Is output as follows. If = I1 / 2 + (((IIf × Re) / 2) / R12) / 2− (I1 / 2 − (((IIf × Re) / 2) / R11) / 2) = (((IIf × Re)) / (2) / R12) / 2 + (((IIf × Re) / 2) / R11) / 2 = ((IIf × Re) / 2) × (1 / R12) × (1/2) + ((IIf) × (Re) / 2) × (1 / R11) × (1/2) = ((IIf × Re) / (2 × R12 × 2) + ((IIf × Re) / (2 × R11 × 2) = ( (IIf × Re) / (4 × R12) + ((IIf × Re) / (4 × R11) (6) Here, if a constant is set so that R11 = R12 = N × Re, the equation (6) becomes It is as follows: If = (IIf × Re) / (4 × N × Re) + (IIf × Re) / (4 × N × Re) = 2 × (IIf × Re) / (4 × N × Re) ) = IIf / When 2 × N) (7) is set to N = 500 as an example, If the equation (7) =
IIf / 1000, which indicates that If is proportional to the loop current IIf.
【0026】IIfと逆方向の電流IIrに関しても上
記と同様である。IIrの場合、IIfと異なり、電流
検出用抵抗Reに発生する電圧により抵抗R11にかか
る電圧が抵抗R12にかかる電圧に比較して増加するこ
とから、電流検出回路30に流れる電流Irは下記とな
り、電流値はIfと同一で電流方向が逆となる。 Ir=I1/2+(((IIr×Re)/2)/R11)/2 −(I1/2−(((IIr×Re)/2)/R12)/2) =(((IIr×Re)/2)/R11)/2 +(((IIf×Re)/2)/R12)/2 =((IIr×Re)/2)×(1/R11)×(1/2) +((IIr×Re)/2)×(1/R12)×(1/2) =((IIr×Re)/(2×R11×2) +((IIr×Re)/(2×R12×2) =((IIr×Re)/(4×R11) +((IIr×Re)/(4×R12) (8) ここで、R11=R12=N×Reとなるように設定す
ると、(8)式は以下のように簡略化される。 Ir=(IIr×Re)/(4×N×Re) +(IIr×Re)/(4×N×Re) =2×(IIr×Re)/(4×N×Re) =IIr/(2×N) (9) (9)式よりIrがIIrと比例関係にあることが分か
る。以上により、電流検出用抵抗Reに流れる電流と、
電流検出回路30で検出される電流が対応する関係にな
るようにトランジスタ回路10を構成することで、簡単
な構成で正確に電流を検出することができる。The same applies to the current IIr in the opposite direction to IIf. In the case of IIr, unlike IIf, the voltage applied to the resistor R11 increases compared to the voltage applied to the resistor R12 due to the voltage generated at the current detection resistor Re. Therefore, the current Ir flowing to the current detection circuit 30 is as follows: The current value is the same as If and the current direction is reversed. Ir = I1 / 2 + (((IIr × Re) / 2) / R11) / 2− (I1 / 2 − (((IIr × Re) / 2) / R12) / 2) = (((IIr × Re) / (2) / R11) / 2 + (((IIf × Re) / 2) / R12) / 2 = ((IIr × Re) / 2) × (1 / R11) × (1/2) + ((IIr × (Re) / 2) × (1 / R12) × (1/2) = ((IIr × Re) / (2 × R11 × 2) + ((IIr × Re) / (2 × R12 × 2) = ( (IIr × Re) / (4 × R11) + ((IIr × Re) / (4 × R12) (8) Here, if it is set so that R11 = R12 = N × Re, the equation (8) becomes Ir = (IIr × Re) / (4 × N × Re) + (IIr × Re) / (4 × N × Re) = 2 × (IIr × Re) / (4 × N) × Re) = II The / (2 × N) (9) (9) is found. Over that Ir is proportional to the IIr from the equation, and the current flowing through the current detection resistor Re,
By configuring the transistor circuit 10 so that the currents detected by the current detection circuit 30 have a corresponding relationship, the current can be accurately detected with a simple configuration.
【0027】図2に示す回路構成では、以下に示すよう
な問題が残っている。 課題1 回路構成上、I1の電流値以内の電流値までしか電流検
出回路30に出力できない。最大検出ループ電流値の
(1/N)倍以上の電流をI1として流す必要がある
が、I1を前記条件で固定するとループ電流が流れない
状態や、ループ電流が小さい時に余分な消費電力を伴
う。In the circuit configuration shown in FIG. 2, the following problems remain. Problem 1 Due to the circuit configuration, it is possible to output to the current detection circuit 30 only a current value within the current value of I1. It is necessary to supply a current equal to or more than (1 / N) times the maximum detection loop current value as I1, but if I1 is fixed under the above conditions, the loop current does not flow or extra power is consumed when the loop current is small. .
【0028】 課題2 ループ電流が流れることで、抵抗R11、R12に発生
する電圧が異なる。これによりトランジスタQ7、Q8
で構成するミラー回路で、コレクタ・エミッタ間電圧V
ce7、Vce8に差が発生する。アーリ効果(後述)
で、ミラー比がずれることで、電流検出回路30に出力
する電流(If=IIf/2×N,Ir=IIr/2×
N)に誤差が発生する。Problem 2 The voltages generated in the resistors R11 and R12 are different due to the flow of the loop current. Thereby, the transistors Q7 and Q8
And a collector-emitter voltage V
A difference occurs between ce7 and Vce8. Early effect (described later)
Then, when the mirror ratio is shifted, the current (If = IIf / 2 × N, Ir = IIr / 2 ×) output to the current detection circuit 30 is output.
N) has an error.
【0029】これら課題に対して、以下のような対策を
施す。 課題1の対策 I1をループ電流検出回路で最低限必要な固定分と、電
流検出回路に出力する電流のフィードバック電流構成と
する。The following measures are taken against these problems. Countermeasure for Problem 1 I1 has a fixed current required by the loop current detection circuit and a feedback current configuration of the current output to the current detection circuit.
【0030】 課題2の対策 ミラー回路20にエミッタ抵抗を追加することにより、
トランジスタQ7、Q8のコレクタ・エミッタ電位Vc
e電圧変化によるベース・エミッタ間電圧Vbeの変動
の影響を見かけ上小さくするか、又はトランジスタQ8
にトランジスタQ9をカスケード接続したウィルソン
(Wlson)型とすることにより、トランジスタQ9
のベースバイアスとして2×Vbeの定電圧ドロップを
与えることにより安定な定電流特性を得ることができ
る。Countermeasure for Problem 2 By adding an emitter resistor to the mirror circuit 20,
Collector-emitter potential Vc of transistors Q7 and Q8
e) the influence of the change in the base-emitter voltage Vbe due to the voltage change is apparently reduced, or the transistor Q8
The transistor Q9 is cascaded to form a Wilson-type transistor so that the transistor Q9
A stable constant current characteristic can be obtained by giving a constant voltage drop of 2 × Vbe as the base bias of the transistor.
【0031】図3は本発明の第2の実施の形態例を示す
回路図である。図2と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施の形態例は、図1に示す回路に加え
て、カレントミラー対20に1個のトランジスタQ9を
カスケード接続した点と、電流検出回路30から定電流
源I1に対してフィードバック信号を与えるようにした
点である。その他の構成は、図2に示す回路と同じであ
る。このように構成された回路の動作を説明すれば、以
下の通りである。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, in addition to the circuit shown in FIG. 1, a point that one transistor Q9 is cascaded to the current mirror pair 20, and a feedback signal is supplied from the current detection circuit 30 to the constant current source I1. It is a point that was made. Other configurations are the same as those of the circuit shown in FIG. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.
【0032】回路の詳細な動作は、図1について述べた
通りであるので、ここではトランジスタQ9を付加した
効果と、フィードバック信号を与えるようにした効果に
ついて説明する。Since the detailed operation of the circuit is as described with reference to FIG. 1, here, the effect of adding the transistor Q9 and the effect of providing a feedback signal will be described.
【0033】(a)基本カレントミラー回路の説明 一般に、トランジスタの電流増幅率hfeはコレクタ・
エミッタ間電圧Vceにより変動する。カレントミラー
対20の出力側トランジスタQ8のVceは、ベースと
コレクタが接続されているため、Vbeと等しい。これ
に対し、プログラム側トランジスタQ7では負荷の変動
によりVceも変動する。このプログラム側と出力側ト
ランジスタのVceの差により出力電流が設定値からず
れる(アーリ効果)。(A) Description of Basic Current Mirror Circuit Generally, the current amplification factor hfe of a transistor is
It fluctuates according to the emitter-to-emitter voltage Vce. Vce of the output transistor Q8 of the current mirror pair 20 is equal to Vbe because the base and the collector are connected. On the other hand, in the transistor Q7 on the program side, Vce also fluctuates due to the fluctuation of the load. The output current deviates from the set value due to the difference between Vce between the program side and the output side transistor (early effect).
【0034】(b)ウィルソン型カレントミラー回路の
説明 図3に示すウィルソン型カレントミラーの場合、基本カ
レントミラー対20にトランジスタQ9をカスケード接
続している。従って、プログラム側トランジスタQ7の
Vceは2×Vbeとなり、出力側トランジスタQ8の
VceはVbeとなる。このため、追加したトランジス
タQ9のVceが負荷の変動分を受け持つことになる。
従って、カレントミラー対20の出力側トランジスタQ
8のVceは負荷の変動による影響を受けなくなり、出
力電流も設定値どおりの値となる。(B) Description of Wilson-type current mirror circuit In the case of the Wilson-type current mirror shown in FIG. 3, a transistor Q9 is cascade-connected to a basic current mirror pair 20. Therefore, Vce of the program side transistor Q7 becomes 2 × Vbe, and Vce of the output side transistor Q8 becomes Vbe. For this reason, Vce of the added transistor Q9 is responsible for the load fluctuation.
Therefore, the output side transistor Q of the current mirror pair 20
The Vce of 8 is not affected by the fluctuation of the load, and the output current also becomes the value as set.
【0035】次に、フィードバック回路の効果について
説明する。フィードバック分の電流Ifbは、電流検出
用抵抗Reに流れる電流の向きにかかわらず常に固定分
に追加する方向でなくてはならない。具体的にはIfb
=If、及びIfb=−Irであれば、固定分を小さな
値とすることが可能で、ループ電流が無いか又は少ない
状態でも無駄な電流を流す必要がなく、非常に低消費電
力とすることができる。Next, the effect of the feedback circuit will be described. The current Ifb for the feedback must always be in a direction to be added to the fixed amount regardless of the direction of the current flowing through the current detection resistor Re. Specifically, Ifb
= If, and Ifb = -Ir, the fixed component can be reduced to a small value, and there is no need to supply useless current even when there is no or little loop current, and the power consumption is extremely low. Can be.
【0036】図4は本発明の具体的実施の形態例を示す
回路図である。図に示す回路は、図3に示す回路がA線
側、B線側それぞれに設けられている。A線側構成要素
とB線側構成要素とは、それぞれa、bを付して示す。FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific embodiment of the present invention. In the circuit shown in the figure, the circuit shown in FIG. 3 is provided on each of the A line side and the B line side. The A-line side component and the B-line side component are denoted by a and b, respectively.
【0037】この回路は、時分割式電子交換機に搭載さ
れるアナログ加入者回路で、一般的に使用されるA線、
B線への直流電流供給機能を有し、それぞれ電流検出回
路30a、30bを有した場合の適用例である。A線と
B線間には電話機42が接続されている。ここでは、A
線、B線に流れる直流電流値を検出してその値を加算器
40で加算した後、演算器41で1/2にし、A線側及
びB線側のフィードバック分としている。30cは、加
算器40の加算結果を受ける電流検出回路である。This circuit is an analog subscriber circuit mounted on a time-division electronic exchange, which is generally used for an A line,
This is an application example in the case of having a DC current supply function to the B line and having current detection circuits 30a and 30b, respectively. A telephone 42 is connected between the A line and the B line. Here, A
The values of the DC currents flowing through the line and the line B are detected, and the values are added by the adder 40, and then halved by the arithmetic unit 41 to obtain the feedback for the lines A and B. Reference numeral 30c denotes a current detection circuit which receives the addition result of the adder 40.
【0038】前述した本発明の実施の形態例の効果を列
挙すると、以下の通りである。 オペアンプ回路を使用した場合より回路規模が小さ
い。 単純なミラー回路を使用した場合より精度がとれる。 単一の回路で双方向の電流検出が可能である。 半導体集積回路に適した回路構成である。 同様に省スペース化が可能である。 同様に軽量化が可能である。The effects of the above-described embodiment of the present invention are listed below. The circuit scale is smaller than when an operational amplifier circuit is used. Higher accuracy can be obtained than when a simple mirror circuit is used. Bidirectional current detection is possible with a single circuit. This is a circuit configuration suitable for a semiconductor integrated circuit. Similarly, space can be saved. Similarly, weight reduction is possible.
【0039】(付記1) 電流検出用抵抗を備え、該電
流検出用抵抗に流れる電流に対応した信号を生成するト
ランジスタ回路と、該トランジスタ回路と接続されるカ
レントミラー対よりなる監視回路と、前記電流検出用抵
抗に流れる電流に対応した電流信号を検出する電流検出
回路とを設けたことを特徴とする監視回路。(Supplementary Note 1) A monitoring circuit including a current detection resistor, generating a signal corresponding to a current flowing through the current detection resistor, a monitoring circuit including a current mirror pair connected to the transistor circuit, A monitoring circuit, comprising: a current detection circuit for detecting a current signal corresponding to a current flowing through a current detection resistor.
【0040】(付記2) 前記カレントミラー対に対し
て1個のトランジスタを追加してウィルソン型となすこ
とを特徴とする付記1記載の監視回路。(付記3) 前
記電流検出回路により検出された電流に応じたフィード
バック電流を前記監視回路に設けた電流源に加えること
を特徴とする付記1記載の監視回路。(Supplementary note 2) The monitoring circuit according to supplementary note 1, wherein one transistor is added to the current mirror pair to form a Wilson type. (Supplementary note 3) The monitoring circuit according to supplementary note 1, wherein a feedback current corresponding to the current detected by the current detection circuit is added to a current source provided in the monitoring circuit.
【0041】(付記4) 前記カレントミラー対を構成
するトランジスタにエミッタ抵抗を追加したことを特徴
とする付記1記載の監視回路。(Supplementary Note 4) The monitoring circuit according to Supplementary Note 1, wherein an emitter resistor is added to the transistor forming the current mirror pair.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば以下の効果が得られる。 (1)請求項1記載の発明によれば、電流検出用抵抗に
流れる電流と、電流検出回路で検出される電流が対応す
る関係になるようにトランジスタ回路を構成すること
で、簡単な回路で正確に電流を検出することができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the first aspect of the present invention, the transistor circuit is configured so that the current flowing through the current detection resistor and the current detected by the current detection circuit have a corresponding relationship, thereby providing a simple circuit. The current can be accurately detected.
【0043】(2)請求項2記載の発明によれば、追加
したトランジスタのベース・エミッタ間電圧として2V
beの定電圧ドロップを与え、安定な定電流特性を得る
ことができる。(2) According to the second aspect of the present invention, the base-emitter voltage of the added transistor is 2 V
The constant voltage drop of be can be provided, and stable constant current characteristics can be obtained.
【0044】(3)請求項3記載の発明によれば、電流
検出用抵抗に電流が流れていない状態又はそれに近い状
態における消費電力を下げることができる。また、本発
明においてミラー回路を構成するトランジスタにエミッ
タ抵抗を追加すればVce電圧変化によるVbe変動の
影響を小さくすることができる。(3) According to the third aspect of the invention, it is possible to reduce the power consumption in a state where a current does not flow through the current detecting resistor or in a state close thereto. Further, in the present invention, if an emitter resistor is added to the transistor constituting the mirror circuit, the effect of Vbe fluctuation due to Vce voltage change can be reduced.
【0045】このように、本発明によれば、電流検出用
抵抗に流れる電流を簡単な回路で正確に検出することが
できる監視回路を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a monitoring circuit capable of accurately detecting the current flowing through the current detecting resistor with a simple circuit.
【図1】本発明の原理回路図である。FIG. 1 is a principle circuit diagram of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態例を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施の形態例を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の具体的実施の形態例を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific embodiment of the present invention.
【図5】カレントミラー回路を使用した従来回路例を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional circuit example using a current mirror circuit.
【図6】オペアンプを使用した従来回路例を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional circuit using an operational amplifier.
10 トランジスタ回路 20 カレントミラー対 30 電流検出回路 Re 電流検出用抵抗 Q7、Q8 トランジスタ REFERENCE SIGNS LIST 10 transistor circuit 20 current mirror pair 30 current detection circuit Re current detection resistor Q7, Q8 transistor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高遠 健司 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2G035 AA09 AA20 AA26 AB01 AC02 AD02 AD10 AD20 5H420 NB03 NC02 NC27 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kenji Takato 4-1-1, Kamidadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term within Fujitsu Limited (reference) 2G035 AA09 AA20 AA26 AB01 AC02 AD02 AD10 AD20 5H420 NB03 NC02 NC27
Claims (3)
抗に流れる電流に対応した信号を生成するトランジスタ
回路と、 該トランジスタ回路と接続されるカレントミラー対と、 前記電流検出用抵抗に流れる電流に対応した電流信号を
検出する電流検出回路とを設けたことを特徴とする監視
回路。1. A transistor circuit comprising a current detection resistor, for generating a signal corresponding to a current flowing through the current detection resistor, a current mirror pair connected to the transistor circuit, and a current flowing through the current detection resistor A monitoring circuit, comprising: a current detection circuit for detecting a current signal corresponding to a current.
ランジスタをカスケード接続してウィルソン型となすこ
とを特徴とする請求項1記載の監視回路。2. The monitoring circuit according to claim 1, wherein one transistor is cascaded to the current mirror pair to form a Wilson type.
に応じたフィードバック電流を前記トランジスタ回路に
設けた電流源に加えることを特徴とする請求項1記載の
監視回路。3. The monitoring circuit according to claim 1, wherein a feedback current corresponding to the current detected by the current detection circuit is applied to a current source provided in the transistor circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000228173A JP2002040060A (en) | 2000-07-28 | 2000-07-28 | Monitoring circuit |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008064506A (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | DC motor current detection device and galvano scanner system |
| JP2013105240A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | New Japan Radio Co Ltd | Constant current circuit |
-
2000
- 2000-07-28 JP JP2000228173A patent/JP2002040060A/en not_active Withdrawn
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| JP2013105240A (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | New Japan Radio Co Ltd | Constant current circuit |
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