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JPH0727424B2 - 定電流源回路 - Google Patents

定電流源回路

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JPH0727424B2
JPH0727424B2 JP63312535A JP31253588A JPH0727424B2 JP H0727424 B2 JPH0727424 B2 JP H0727424B2 JP 63312535 A JP63312535 A JP 63312535A JP 31253588 A JP31253588 A JP 31253588A JP H0727424 B2 JPH0727424 B2 JP H0727424B2
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    • 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
    • G—PHYSICS
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    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 各種電子回路に定電流を供給する定電流源回路に係り、
特に異なる電源電圧を用いるのに好適な定電流源回路に
関し、 同じ回路で電源電圧が変ったとしても出力電流を安定供
給しうる定電流源回路を提供することを目的とし、 バイポーラトランジスタのベースとエミッタ間に抵抗を
接続し、この抵抗に流れる電流を基準電流として負荷に
出力電流を供給する電流供給手段を備えた定電流源回路
において、前記バイポーラトランジスタのエミッタに当
該バイポーラトランジスタのコレクタ電流を制御する電
流制御手段を接続し、この電流制御手段に一定のバイア
ス電圧を供給するバイアス手段を接続して構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種電子回路に定電流を供給する定電流源回
路に係り、特に異なる電源電圧を用いるのに好適な定電
流源回路に関する。
近年、電子機器の使用状態の多様化に伴ない、広い範囲
の電源電圧を用いても安定した動作を示す電子回路が求
められている。例えば、5V系の電源電圧を標準に作成さ
れた回路であっても、3Vないし2Vでも安定動作するよう
な回路である。本発明は、このように異なる電源電圧下
で使用しうる定電流源回路の改良に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の定電流源回路の例を第２図に示す。この定電流源
回路はnpn形バイポーラトランジスタ（以下、トランジ
スタという。）１のエミッタに負荷抵抗７を接続し、か
つベース・エミッタ間に抵抗２を接続し、この抵抗２に
流れる電流Ｉrefを基準電流とするカレントミラー回路
４をトランジスタ１のベースに接続し、その出力電流Ｉ
０を負荷５に供給するようにしたものである。
この定電流源回路においては、トランジスタ１のベース
・エミッタ間電圧ＶBEにより所定のコレクタ電流ＩＣを
流し、このとき流れる電流Ｉrefに対する所定の比に基
づいて出力電流Ｉ０を流すよう動作する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の定電流源回路の問題点は、電源電圧ＶDDを変
えると（例えば、5Vから3Vの電源電圧にするなど）、ト
ランジスタ１のコレクタ電流ＩＣが変化し、このコレク
タ電流ＩＣに依存するベース・エミッタ間電圧ＶBEも変
化し、その結果電流Ｉrefが影響を受けて変化し、カレ
ントミラー回路４を介して出力電流Ｉ０までも変わって
しまうという点である。これはコレクタ電流ＩＣの電源
電圧ＶDDへの依存性に起因するものである。電源電圧Ｖ
DDの変化により出力電流Ｉ０が変化することは、当該定
電流源回路を用いる電子回路の動作が不安定となること
を意味する。
そこで、本発明は同じ回路で電源電圧が変ったとしても
出力電流を安定供給しうる定電流源回路を提供すること
を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明は、第１図の原理説
明図に示すように、バイポーラトランジスタ１のベース
とエミッタ間に抵抗２を接続し、この抵抗２に流れるＩ
refを基準電流として負荷５に出力電流Ｉ０を供給する
電流供給手段４を備えた定電流源回路において、前記バ
イポーラトランジスタ１のエミッタに当該バイポーラト
ランジスタのコレクタ電流ＩＣを制御する電流制御手段
３を接続し、この電流制御手段３に一定のバイアス電圧
を供給するバイアス手段6a,6bを接続して構成する。
〔作用〕
本発明によれば、バイアス手段6a,6bは電流制御手段３
に一定のバイアスを供給する。電流制御手段３は、この
一定のバイアスによってバイポーラトランジスタ１のコ
レクタ電流ＩＣを一定に保つ。その結果、コレクタ電流
ＩＣに対する依存性をもつバイポーラトランジスタ１の
ベース・エミッタ間電圧ＶBEの変動を抑制するため、ベ
ース・エミッタ間の抵抗２に流れる基準電流Ｉrefを安
定化し、したがって出力電流Ｉ０の変動を抑制すること
ができる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第３図に本発明の実施例を示す。第３図において、第２
図（従来例）と同一もしくは重複する部分には同一の符
号を附してその詳細な説明は省略する。
第３図の第２図との比較において異なる部分は、抵抗７
（第２図）に代えてコレクタ電流制御手段としてのＮチ
ャンネル形MOSトランジスタ（以下、制御トランジスタ
という。）３を接続した点、この制御トランジスタ３の
ゲートにバイアス手段としての負荷抵抗6aおよびＮチャ
ネル形MOSトランジスタ（以下、バイアストランジスタ
という。）6bを接続し、このバイアストランジスタ6bと
制御トランジスタ３とでカレントミラー回路を構成した
点である。
制御トランジスタ３はMOSトランジスタに代えてバイポ
ーラトランジスタを用いてもよく、またこのことはバイ
アストランジスタ6bについても同様であり、両トランジ
スタによりカレントミラー回路を構成することで目的は
達成される。
また、カレントミラー回路４はＰチャネル形MOSトラン
ジスタ4a,4bにより構成されている。
次に作用を説明する。
いま、電源電圧ＶDDがＶDD1からＶDD2に変化した場合を
考える。但し、ＶDD1＜ＶDD2とする。ここで、従来（第
２図）ではコレクタ電流ＩＣはＩC1からＩC2に変化し、
それに伴なってベース・エミッタ間電圧ＶBEがＶBE1か
らＶBE2に変化するとする。これに対して本発明（第３
図ではコレクタ電流ＩＣはＩC1′からＩC2′に変化し、
それに伴なってベース・エミッタ間電圧ＶBEがＶBE1′
からＶBE2′に変化したとする。これを第４図に示すＶ
CEＩＣ特性で観察すると、従来の場合の動作点はＡから
Ｂに変動するのに対し、本発明の場合の動作点はＡ′か
らＢ′にしか変動しない。ここで、 |IC2−ＩC1｜＞|IC2′−ＩC1′｜ であるので |VBE2−ＶBE1｜＞|VBE2′−ＶBE1′｜ が成立する。また、抵抗２に流れる電流Ｉrefは である。Ｒは抵抗２の抵抗値である。
このことから、本発明の場合、従来の場合に比べて電源
電圧ＶDDの変動によるコレクタ電流ＩＣの電源電圧ＶDD
に対する依存性が小さくなり、電流Ｉrefをカレントミ
ラー回路４で取出した出力電流Ｉ０も電源電圧ＶDDの変
動の影響が小さくなる。このように、本発明によれば、
電源電圧ＶDDとして異なる電源を用いて使用したとして
も出力電流Ｉ０が変化しにくい定電流源回路を実現する
ことができる。そのため、種々の電源に対しても同一の
回路構成で対応することができ、用途を拡大しうる。
このような、定電流特性を確保できるのは、トランジス
タ１に制御トランジスタ３を接続し、この制御トランジ
スタ３を負荷抵抗6aによって制御するよう構成したから
である。
次に、第５図に本発明の応用例を示す。この応用例は、
本発明の定電流源回路を差動増幅回路９のバイアス電源
として使用した例である。第５図において第３図と重複
する部分は説明を省略し、同一の符号を附しておく。
カレントミラー回路４の負荷５に代えてＮチャネル形MO
Sトランジスタ８が接続されている。このMOSトランジス
タ８は出力電流Ｉ０を差動増幅回路９へのバイアス電圧
に変換するためのものである。10は差動増幅回路９の出
力段であり、OUTから出力信号が取出される。
このように差動増幅回路９の定電流源として用いること
により、電源電圧ＶDDの変化に強く、広範囲な電源電圧
に対応しうる差動増幅回路９の実現が可能となる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、バイポーラトラン
ジスタに電流制御手段を接続し、この電流制御手段に一
定のバイアスを加えることにより、出力電流の電源電圧
依存性を小さくすることができ、広範囲な電源電圧に対
応することができ、かつ、定電流特性のよい定電流源回
路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理説明図、 第２図は従来の定電流源回路の回路図、 第３図は本発明の実施例の回路図、 第４図は本発明におけるＶCE−ＩＣ特性図、 第５図は本発明の応用例の回路図である。 １……トランジスタ ２……抵抗 ３……制御トランジスタ ４……カレントミラー回路 ５……負荷 6a……負荷抵抗 6b……バイアストランジスタ ＶBE……ベース・エミッタ間電圧 ＶDD……電源電圧 Ｉref……基準電流 Ｉ０……出力電流

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】バイポーラトランジスタ（１）のベースと
    エミッタ間に抵抗（２）を接続し、この抵抗（２）に流
    れる電流（Ｉref）を基準電流として負荷（５）に出力
    電流（Ｉ０）を供給する電流供給手段（４）を備えた定
    電流源回路において、 前記バイポーラトランジスタ（１）のエミッタに当該バ
    イポーラトランジスタのコレクタ電流（ＩＣ）を制御す
    る電流制御手段（３）を接続し、この電流制御手段
    （３）に一定のバイアス電圧を供給するバイアス手段
    （6a,6b）を接続したことを特徴とする定電流源回路。
JP63312535A 1988-12-09 1988-12-09 定電流源回路 Expired - Fee Related JPH0727424B2 (ja)

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