JPH04211503A - 制御電流出力回路     - Google Patents

制御電流出力回路    

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JPH04211503A
JPH04211503A JP3039455A JP3945591A JPH04211503A JP H04211503 A JPH04211503 A JP H04211503A JP 3039455 A JP3039455 A JP 3039455A JP 3945591 A JP3945591 A JP 3945591A JP H04211503 A JPH04211503 A JP H04211503A
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JP
Japan
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current
transistor
voltage
transistors
base
Prior art date
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Pending
Application number
JP3039455A
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English (en)
Inventor
Takuzo Kamimura
上村 卓三
Takahiro Ota
太田 隆裕
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電圧を電流に任意の
変化率で変換する電圧電流変換回路に関する。
【0002】図5は、差動増幅器で構成された従来の電
圧電流変換回路を示す。この電圧電流変換回路では、エ
ミッタを共通化した一対のトランジスタ2、4と定電流
源6とで電圧を電流に変換すべき差動増幅器が構成され
、電源端子8とコモンラインとの間には駆動電源が接続
され、Vccはその電源電圧である。なお、トランジス
タ2、4には、同一の電流容量を持つトランジスタが用
いられる。
【0003】そして、トランジスタ2のベース・コモン
ライン間には電圧源10が接続されて電流に変換すべき
電圧V1 が加えられ、また、トランジスタ4のベース
とコモンライン間にはバイアス電圧源12が接続されて
電圧V2 が加えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電圧電流変換回路において、定電流源6に流れる電流を
I、トランジスタ2に流れる電流をI1 とすると、電
圧V1 −V2 に対する電流I1 の変化特性は図6
に示す曲線で与えられる。
【0005】ここで、V1 −V2 =0のとき、電流
I1 はI1 =I/2となり、この電流値の変化率は
一定であるため、用途が限られ、例えば増幅器の増幅利
得の制御等には不向きであった。
【0006】そこで、この発明は、電圧電流変換によっ
て得られる出力電流値に任意の変化率を設定可能な電圧
電流変換回路の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の電圧電
流変換回路は、一定の比率でエミッタ面積を異ならせた
第1及び第2のトランジスタ(2a、4a)のエミッタ
を共通にするとともに、そのエミッタ側に前記第1及び
第2のトランジスタに電流を流す第1の定電流源(6a
)を設置し、前記第1のトランジスタのベースに電流に
変換すべき電圧が加えられ、前記第2のトランジスタの
ベースに一定の電圧が加えられる第1の差動増幅器(1
a)と、一定の比率でエミッタ面積を異ならせた第3及
び第4のトランジスタ(2b、4b)のエミッタを共通
にするとともに、そのエミッタ側に前記第3及び第4の
トランジスタに電流を流す第2の定電流源(6b)を設
置し、前記第3のトランジスタのベースに前記第1のト
ランジスタのベースと共通に電流に変換すべき前記電圧
が加えられ、前記第4のトランジスタのベースに一定の
電圧が加えられる第2の差動増幅器(1b)と、前記第
1の差動増幅器の前記第1のトランジスタのコレクタ側
にベース・コレクタを共通にした第5のトランジスタ(
26)を接続するとともに、この第5のトランジスタの
ベース・コレクタとベースが共通に接続された第6のト
ランジスタ(30)を接続し、前記第1のトランジスタ
に流れる電流に対応した電流を取り出す第1の電流ミラ
ー回路(14a)と、前記第2の差動増幅器の前記第3
のトランジスタのコレクタ側にベース・コレクタを共通
にした第7のトランジスタ(28)を接続するとともに
、この第7のトランジスタのベース・コレクタとベース
が共通に接続された第8のトランジスタ(32)を接続
し、前記第3のトランジスタに流れる電流に対応した電
流を取り出す第2の電流ミラー回路(14b)とを備え
たことを特徴とする。
【0008】
【作用】エミッタ面積が異なる第1及び第2のトランジ
スタ又は第3及び第4のトランジスタを以て構成された
第1及び第2の差動増幅器に対して共通に電流に変換す
べき電圧が加えられると、第1及び第2の差動増幅器に
は電圧電流変換により、加えられた電圧変化に対応する
電流が得られる。その場合、各差動増幅器を構成する第
1及び第2のトランジスタ、第3及び第4のトランジス
タに設定されたエミッタ面積比に応じた変化率を持つ電
圧電流変換出力としての出力電流が第1及び第2の差動
増幅器に個別に得られ、第1の差動増幅器に得られる電
流は第1の電流ミラー回路、第2の差動増幅器に得られ
る電流は第2の電流ミラー回路を通して取り出される。
【0009】
【実施例】図1は、この発明の電圧電流変換回路の実施
例を示す。この電圧電流変換回路には、電流に変換すべ
き電圧を受け、それを電流に変換する手段として第1及
び第2の差動増幅器1a、1bが設置されている。差動
増幅器1aはエミッタを共通にした第1及び第2のトラ
ンジスタ2a、4aからなる差動対を備え、各トランジ
スタ2a、4aの共通化されたエミッタ側にトランジス
タ2a、4aに動作電流を流す第1の定電流源6aが接
続されている。また、差動増幅器1bもエミッタを共通
にした第3及び第4のトランジスタ2b、4bからなる
差動対を備えており、各トランジスタ2b、4bの共通
化されたエミッタ側にトランジスタ2b、4bに動作電
流を流す第2の定電流源6bが接続されている。各差動
増幅器1a、1bに設置されたトランジスタ2a、2b
のエミッタ面積をS1 、トランジスタ4a、4bのエ
ミッタ面積をS2 とすると、その面積比率は一定の比
率、即ち、S1 /S2 =1/aに設定し、各トラン
ジスタ2a、4aのエミッタ面積、各トランジスタ2b
、4bのエミッタ面積をそれぞれ一定の比率aで異なら
せて設定する。
【0010】そして、各差動増幅器1a、1bには、各
差動増幅器1a、1bに流れる電流を取り出すための電
流取出し手段としての第1及び第2の電流ミラー回路1
4a、14bが接続されている。即ち、電源端子8が形
成された正電位ラインとトランジスタ2aのコレクタと
の間にはベース・コレクタを共通にした第5のトランジ
スタ26が接続され、このトランジスタ26のベース・
コレクタとベースを共通にした第6のトランジスタ30
が接続され、このトランジスタ30のコレクタには第1
の差動増幅器1a側に得られる電圧電流出力としての出
力電流を取り出す出力端子34が形成されている。また
、正電位ラインとトランジスタ2bのコレクタとの間に
はベース・コレクタを共通にした第7のトランジスタ2
8が設置され、このトランジスタ28のベース・コレク
タとベースを共通にした第8のトランジスタ32が接続
され、このトランジスタ32のコレクタには第2の差動
増幅器1b側に得られる電圧電流出力としての出力電流
を取り出す出力端子36が形成されている。したがって
、トランジスタ26とトランジスタ30とで第1の電流
ミラー回路14a、トランジスタ28とトランジスタ3
2とで第2の電流ミラー回路14bが構成され、トラン
ジスタ2aに流れる電流は電流ミラー回路14aを通し
て出力端子34、トランジスタ2bに流れる電流は電流
ミラー回路14bを通して出力端子36から個別に取り
出される。
【0011】以上のように構成すれば、トランジスタ2
、4のエミッタ面積比に応じて、V1 ≫  V2 の
ときの電流I1 =Iを変えることなく、V1 =V2
 における電流を任意に設定することができる。
【0012】図2は、この電圧電流変換回路の差動増幅
器1a側の電圧V1−V2 に対する電流I1 の変化
を示す。V1 −V2 =0のとき、電流I1 は、I
1 ={1/(1+a)}Iで与えられ、この場合、ト
ランジスタ2a、4aのエミッタ面積比aを加減、設定
することにより、電流I1 の電圧電流変換率{1/(
1+a)}を可変することができる。図2において、特
性Aに対して、特性Bはaを大きくした場合、また、特
性Cはaを小さくした場合である。したがって、この電
圧電流変換回路を半導体集積回路で構成する場合、トラ
ンジスタ2a、4a又はトランジスタ2b、4bに設定
される任意の各エミッタ面積比に応じた変化率を持つ出
力電流値を得ることができる。
【0013】そして、各差動増幅器1a、1bでは図2
に示す電圧電流変換特性が得られることから、定電流源
6a、6bに流れる電流を共にIに設定し、各トランジ
スタ2a、2bに流れる電流I1 、I2 とすると、
電圧V1 −V2 の変換電流I1 、I2 となる。 したがって、この電圧電流変換回路では、図3に示すよ
うに、各差動増幅器1a、1bによる電圧電流変換特性
が得られる。 この場合、V1 =V2 の電流値は、I1 =I2 
={1/(a+1)}Iで与えられることから、その変
化率は{1/(a+1)}で与えられ、各電流I1 、
I2 の増減方向は相反する形となり、精度の高い対称
電流出力を得ることができる。例えば、各電流I1 、
I2 で個別に利得が制御される増幅器を設置すれば、
V1 =V2 のときの増幅利得を任意の値に設定する
ことができる。
【0014】そして、この電圧電流変換回路によれば、
差動増幅器1a、1bの特性として各トランジスタ2a
、2b、4a、4bの温度特性が互いに相殺し合って電
圧電流変換特性への温度変化の影響がないために温度特
性が良好であり、しかも、使用電源電圧範囲が広い、入
力インピーダンスが高い、入力電圧が基準電圧(バイア
ス電圧)に対して正負の電圧で制御できる等の利点があ
る。
【0015】次に、図4は、図1に示した電圧電流変換
回路を用いた増幅利得制御回路を示す。この実施例の電
圧電流変換回路では、図1の電圧電流変換回路をPNP
型のトランジスタ2a′、2b′、4a′、4b′、2
6′、28′、30′を以て前記実施例と同様に第1及
び第2の差動増幅器1a、1b、第1及び第2の電流ミ
ラー回路14a、14bを構成したものである。
【0016】この電圧電流変換回路では、差動増幅器1
a、1bに得られる出力電流は、利得制御電流として第
1及び第2の増幅器40A、40Bに加えられている。 増幅器40A、40Bは、トランジスタ42、44、4
6、48、50、52、54、56で構成され、その増
幅出力は出力端子58A、58Bから取り出される。各
増幅器40A、40Bは差動増幅器で構成され、トラン
ジスタ42のベースには増幅すべき信号入力、トランジ
スタ44のベースには所定のバイアスが与えられている
【0017】このような構成によれば、各トランジスタ
26′、28′から電圧V1 の可変により相反する増
減方向を有する電流が動作電流として与えられるので、
それに応じて増幅利得が制御され、その利得に基づいて
出力端子58A、58Bから増幅出力を取り出すことが
できる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、第1及び第2の差動増幅器を構成するトランジスタの
エミッタ面積比によって電圧電流変換出力としての出力
電流値の変化率を任意に設定することができ、各差動増
幅器に得られる電流を各差動増幅器毎に設置した電流ミ
ラー回路を用いて取り出すことができ、その出力電流を
増幅器の制御等に幅広く用いることができ、精度の高い
電圧利得制御等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の電圧電流変換回路の実施例を示す回
路図である。
【図2】図1に示した電圧電流変換回路の電圧電流変換
特性を示す図である。
【図3】図1に示した電圧電流変換回路の電圧電流変換
特性を示す図である。
【図4】この発明の電圧電流変換回路の実施例である増
幅利得制御回路を示す回路図である。
【図5】従来の電圧電流変換回路を示す回路図である。
【図6】図5に示した電圧電流変換回路の電圧電流変換
特性を示す図である。
【符号の説明】
1a    第1の差動増幅器 1b    第2の差動増幅器 2a    第1のトランジスタ 4a    第2のトランジスタ 2b    第3のトランジスタ 4b    第4のトランジスタ 6a    第1の定電流源 6b    第2の定電流源 14a  第1の電流ミラー回路 14b  第2の電流ミラー回路 26    第5のトランジスタ 28    第7のトランジスタ 30    第6のトランジスタ 32    第8のトランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  一定の比率でエミッタ面積を異ならせ
    た第1及び第2のトランジスタのエミッタを共通にする
    とともに、そのエミッタ側に前記第1及び第2のトラン
    ジスタに電流を流す第1の定電流源を設置し、前記第1
    のトランジスタのベースに電流に変換すべき電圧が加え
    られ、前記第2のトランジスタのベースに一定の電圧が
    加えられる第1の差動増幅器と、一定の比率でエミッタ
    面積を異ならせた第3及び第4のトランジスタのエミッ
    タを共通にするとともに、そのエミッタ側に前記第3及
    び第4のトランジスタに電流を流す第2の定電流源を設
    置し、前記第3のトランジスタのベースに前記第1のト
    ランジスタのベースと共通に電流に変換すべき前記電圧
    が加えられ、前記第4のトランジスタのベースに一定の
    電圧が加えられる第2の差動増幅器と、前記第1の差動
    増幅器の前記第1のトランジスタのコレクタ側にベース
    ・コレクタを共通にした第5のトランジスタを接続する
    とともに、この第5のトランジスタのベース・コレクタ
    とベースが共通に接続された第6のトランジスタを接続
    し、前記第1のトランジスタに流れる電流に対応した電
    流を取り出す第1の電流ミラー回路と、前記第2の差動
    増幅器の前記第3のトランジスタのコレクタ側にベース
    ・コレクタを共通にした第7のトランジスタを接続する
    とともに、この第7のトランジスタのベース・コレクタ
    とベースが共通に接続された第8のトランジスタを接続
    し、前記第3のトランジスタに流れる電流に対応した電
    流を取り出す第2の電流ミラー回路と、を備えたことを
    特徴とする電圧電流変換回路。
JP3039455A 1991-02-09 1991-02-09 制御電流出力回路     Pending JPH04211503A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644209A (en) * 1979-09-20 1981-04-23 Sony Corp Signal converting circuit
JPS57143907A (en) * 1981-02-28 1982-09-06 Matsushita Electric Works Ltd Differential amplifier

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