专利汇可以提供Current mirror circuit专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To provide the current mirror circuit in which an input output current ratio is set to 2:1 with high accuracy.
CONSTITUTION: The current mirror circuit is constituted of transistor(TR) Q4 whose input current of a Wilson current mirror circuit 4 is decreased to a half, a TR Q5 whose base connects to an output terminal 3 of the Wilson current mirror circuit 4, whose emitter connects to a collector of the Tr Q4 and whose collector connects to an output terminal 2, and a TR Q6 whose base connects to a collector of the TR Q5, whose emitter connects to a base of the TR Q5 and whose collector connects to a power supply.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio,下面是Current mirror circuit专利的具体信息内容。
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、カレントミラー回路、特に電流を2:1にするカレントミラー回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、アナログ回路において、カレントミラー回路は頻繁に使用されている。 図4に代表的なカレントミラー回路を示す。 図において、Q21,Q22はベースを共通接続したNPN型バイポーラトランジスタ(以下、NPNトランジスタと略称する)で、NPNトランジスタQ21はベースとコレクタが短絡接続されていて、エミッタはGNDに、コレクタは入力端子21にそれぞれ接続されている。 NPNトランジスタQ22のエミッタはGNDに、コレクタは出力端子22にそれぞれ接続されている。
【0003】次にこのような構成のカレントミラー回路の動作について説明する。 NPNトランジスタQ21,Q
22の特性が等しいと仮定すると、NPNトランジスタQ
21,Q22のコレクタ電流I C21 ,I C22は、 I C21 =I C22 =I C・・・・・(1) とおける。 同様に、NPNトランジスタQ21,Q22のベース電流I B21 ,I B22は、 I B21 =I B22 =I B・・・・・(2) とおける。 この時、入力端子21から入力される電流をI
I2 、出力端子22から吸い込まれる電流をI O2とすると、
I I2は、 I I2 =I C +2I B・・・・・(3) と表すことができる。 また、I O2は、 I O2 =I C・・・・・(4) と表すことができる。 従って、入力電流I I2と出力電流I O2との差電流は、 I I2 −I O2 =2I B・・・・・(5) となり、2I Bの誤差が生じる。
【0004】このような誤差を補償したカレントミラー回路として、図5に示す構成のウィルソン型カレントミラー回路が知られている。 図において、Q1,Q2,Q
3はNPNトランジスタで、NPNトランジスタQ1はエミッタをGNDに、コレクタを入力端子21にそれぞれ接続している。 NPNトランジスタQ2はベースとコレクタが短絡接続されていて、エミッタはGNDに接続されており、NPNトランジスタQ3のベースはNPNトランジスタQ1のコレクタに、エミッタはNPNトランジスタQ2のコレクタに、コレクタは出力端子22にそれぞれ接続されている。
【0005】次にこのような構成のカレントミラー回路の動作について説明する。 NPNトランジスタQ1,Q
2,Q3の特性が等しいと仮定すると、NPNトランジスタQ1,Q2のコレクタ電流I C1 ,I C2は、 I C1 =I C2 =I C・・・・・(6) とおける。 同様に、NPNトランジスタQ1,Q2のベース電流I B1 ,I B2は、 I B1 =I B2 =I B・・・・・(7) とおける。 そして、NPNトランジスタQ3のベース電流I B3は、NPNトランジスタQ2,Q3のコレクタ電流がほぼ等しいことから、 I B3 =I B・・・・・(8) とおける。 この時、入力端子21から入力される電流をI
I2 、出力端子22から吸い込まれる電流をI O2とすると、
I I2は、 I I2 =I C +I B・・・・・(9) と表すことができる。 また、I O2は、 I O2 =(I C +2I B )− I B =I C +I B・・・・・(10) と表すことができる。 従って、入力電流I I2と出力電流I O2との差電流は、 I I2 −I O2 =0 ・・・・・(11) となり、誤差を生じない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、カレントミラー回路の入力電流I INと出力電流I OUTの比を、
I IN :I OUT =2:1にした場合、図5に示すウィルソン型カレントミラー回路では誤差が生じてしまい、高精度な特性を得ることができない。
【0007】本発明は、従来のカレントミラー回路における上記問題点を解消するためになされたもので、入力電流I INと出力電流I OUTの比がI IN :I OUT =2:1
の高精度なカレントミラー回路を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解決するため、本発明は、図1の概念図に示すように、コレクタを入力端子1にエミッタを一方の電源に接続した第1のトランジスタQ1と、ベースを第1のトランジスタQ1のベースにエミッタを一方の電源に接続したベース・コレクタ短絡の第2のトランジスタQ2と、ベースを第1のトランジスタQ1のコレクタにエミッタを第2
のトランジスタQ2のコレクタにコレクタを出力端子2
に接続してなるウィルソン型カレントミラー回路4に対して、ベースを第1及び第2のトランジスタQ1,Q2
のベースと共通接続しエミッタを一方の電源に接続した、前記ウィルソン型カレントミラー回路4の入力電流を1/2に減少させる第4のトランジスタQ4と、ベースを前記ウィルソン型カレントミラー回路の出力端子3
にエミッタを第4のトランジスタQ4のコレクタにコレクタを出力端子2に接続した第5のトランジスタQ5
と、ベースを第5のトランジスタQ5のコレクタにエミッタを第5のトランジスタQ5のベースにコレクタを他方の電源に接続した第6のトランジスタQ6を設けてカレントミラー回路を構成するものである。
【0009】このように構成したカレントミラー回路において、NPNトランジスタQ1〜Q6の特性が等しいと仮定し、NPNトランジスタQ1,Q2,Q4のエリア・ファクターl,m,nの比を、 l:m:n=2:2:1 ・・・・・(12) とすると、NPNトランジスタQ1,Q2,Q4のコレクタ電流I C1 ,I C2 ,I C4は、 I C1 =I C2 =2I C4 =2I C・・・・・(13) とおける。 同様に、NPNトランジスタQ1,Q2,Q
4のベース電流I B1 ,I B2 ,I B4は、 I B1 =I B2 =2I B4 =2I B・・・・・(14) とおける。 この時、入力端子1から入力される電流をI
I 、出力端子2から吸い込まれる電流をI Oとすると、
I Iは、 I I =I C1 +I B3 =2I C +2I B =2(I C +I B ) ・・・・・(15) と表すことができる。 また、I Oは、 I O =I C5 +I B6 =(I C4 −I B5 )+I B6 =(I C −I B )+2I B =I C +I B・・・・・(16) と表すことができる。 従って式(15),(16)より、入力電流I Iと出力電流I Oの比は、I I :I O =2:1
となり、誤差なく電流比を2:1に設定することができる。
【0010】
【実施例】次に実施例について説明する。 図2は、本発明に係るカレントミラー回路の第1実施例を示す回路構成図であり、図1に示した概念図と同一又は対応する部材には同一符号を付しており、その接続態様の説明は省略する。 この実施例においては、NPNトランジスタQ
1,Q2,Q4とGND間に、NPNトランジスタQ4
のアーリー効果抑制用の抵抗R1,R2,R3が、それぞれ挿入接続されている。
【0011】このように構成されたカレントミラー回路において、NPNトランジスタQ1,Q2,Q4のエリア・ファクターl,m,nの比を、l:m:n=2:
2:1とすると、図1に示した概念図に関して述べたように、入力端子1に入力電流I Iを流し込むことにより、NPNトランジスタQ4のコレクタ電流I C4は、入力電流I Iの約半分の電流値となる。 そしてこのNPN
トランジスタQ4のコレクタ電流I C4は、NPNトランジスタQ5,Q6により誤差が補正され、出力端子2から入力電流I Iの1/2の出力電流を吸い込むことができる。 そして、この実施例においては、抵抗R1,R
2,R3が設けられているので、NPNトランジスタQ
4のアーリー効果が抑制され、このため電流をより精度よく2:1に設定することができる。
【0012】次に、図3に本発明の第2実施例の回路構成を示す。 図3において、Q11〜Q16はPNPトランジスタ、R11〜R13は抵抗、l′,m′,n′はPNPトランジスタQ11,Q12,Q14のエリア・ファクター、11
は入力端子、12は出力端子である。 この実施例は、図2
に示した第1実施例の回路構成の極性を逆にし、NPN
型及びPNP型のトランジスタを入れ替えて構成したものであり、第1実施例と逆極性における同様な効果を得ることができる。
【0013】
【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明によれば、入出力電流比を高精度に2:1に設定することの可能なカレントミラー回路を実現することができる。
【図1】本発明に係るカレントミラー回路を説明するための概念図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す回路構成図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す回路構成図である。
【図4】従来のカレントミラー回路の構成例を示す回路構成図である。
【図5】従来のウィルソン型カレントミラー回路を示す回路構成図である。
Q1〜Q6 NPNトランジスタ Q11〜Q16 PNPトランジスタ 1,11 入力端子 2,12 出力端子 4 ウィルソン型カレントミラー回路
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