JPH04257906A - 定電流回路 - Google Patents

定電流回路

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JPH04257906A
JPH04257906A JP3019593A JP1959391A JPH04257906A JP H04257906 A JPH04257906 A JP H04257906A JP 3019593 A JP3019593 A JP 3019593A JP 1959391 A JP1959391 A JP 1959391A JP H04257906 A JPH04257906 A JP H04257906A
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光俊 菅原
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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】本発明は定電流回路に関し、特に
、待機時の消費電流を低減させた定電流回路の回路構成
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、定電流回路は、アナログ集積回路
において差動増幅器やエミッタホロア(又はソースホロ
ア)回路にバイアス電流を印加したり、各種増幅器の負
荷としてバイアス電流を与えるためなどに広く使われて
いる。
【0003】従来の定電流回路の一例の回路図を図5に
示す。この定電流回路は、上に述べたような利用回路1
に何本かのバイアス電流(図5においては2本で代表す
る)を印加するために、図5に示すように、抵抗R1 
に流れる電流と、NPN型のバイポーラトランジスタ(
以後NPNトランジスタと記す)Q1 ,Q2 および
Q3 と、抵抗R2 ,R3 およびR4 とからなる
カレントミラー回路2を持っている。
【0004】NPNトランジスタQ4 は、抵抗R1 
の一端を入力とし又、NPNトランジスタQ1 ,Q2
 およびQ3 のベースを出力とするエミッタホロア回
路として動作する。尚、このトランジスタQ4 を設け
る代りに、トランジスタQ1 のコレクタとベースとを
直接ダイオード接続した定電流回路が用いられることも
ある。
【0005】この定電流回路の電源4としては、外部か
ら集積回路に印加される電源、もしくは集積回路の中で
発生される電圧源が用いられる。
【0006】ところで、このような定電流回路によって
バイアス電流を与えられる利用回路1についてみると、
この利用回路1を、非選択時や待機時に停止させたい場
合がしばしばあり、このような時には、定電流回路をオ
フさせることによって利用回路を停止させる。
【0007】図5におけるNPNトランジスタQ51は
、この目的のために設けられたものであって、制御端子
3の電位をハイにするとトランジスタQ51がオンし、
このトランジスタのコレクタに接続されたカレントミラ
ー回路2の入力電圧がほぼ0Vになるので、利用回路1
をオフにすることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の定電流回路では、利用回路1をオフするためにNPN
トランジスタQ51をオンさせた場合、NPNトランジ
スタQ2 およびQ3 はオフなり、利用回路1には電
流を供給しない。
【0009】ところがこの場合、抵抗R1 とトランジ
スタQ51とを通して電流が流れるめ、その電力消費が
問題となる。特に、電池駆動の機器に用いられる集積回
路であっていくつもの定電流回路を有する場合には大き
な問題となる。
【0010】一方、上記の消費電力の問題を形決するた
めに、抵抗R1 に直列にアナログスイッチ回路を挿入
した定電流回路が実用化されている。
【0011】しかし、このような定電流回路では、抵抗
R1 の値に対してアナログスイッチ回路のオン抵抗が
加わるので、電流の精度が悪化するという欠点がある。 この電流精度の悪化を避けるためには、アナログスイッ
チ回路のオン抵抗を充分低くすることが有効であるが、
このためには大きなトランジスタを用いる必要があり、
高価になってしまう。
【0012】本発明は上記のような問題に鑑みてなされ
たものであって、停止時には全く電流が流れず、利用時
にはスイッチングトランジスタによる電流精度の悪化が
生ずることのない定電流回路を簡単な手段で実現するこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の定電流回路は、
外部の回路に電流を供給する電流源トランジスタと、制
御電極がこの電流源トランジスタの制御電極に接続され
たバイアストランジスタと、前記バイアストランジスタ
に基準電流を与える基準電流源とを含み、前記バイアス
トランジスタの基準電流源側の電極と制御電極とを接続
する接続手段を介して前記バイアストランジスタの制御
電極と前記電流源トランジスタの制御電極とに同等のバ
イアスを印加することによって前記電流源トランジスタ
の出力電流を前記基準電流と同等ならしめるように制御
する型の定電流回路において、前記接続手段に直列に、
スイッチングトランジスタを設けたことを特徴とする。
【0014】
【実施例】次に、本発明の最適な実施例について、図面
を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例の回
路図である。
【0015】本実施例は、前述した従来の定電流回路の
うち、NPNトランジスタQ1 のコレクタとベースと
をダイオード接続した構成の定電流回路に対して本発明
を適用したものである。
【0016】本実施例が従来の定電流回路と異なる点は
、従来の定電流回路におけるNPNトランジスタQ51
を取り除き、2つのNチャンネルMOSトランジスタ(
以後NMOSトランジスタと記す)Q11およびQ12
並びにインバータ11を設けた点にある。
【0017】本実施例では、NPNトランジスタQ1 
のコレクタとベースとの間にNMOSトランジスタQ1
2を接続し、NPNトランジスタQ1 のベースと接地
端子との間にNMOSトランジスタQ11を接続してい
る。そして、この2つのNMOSトランジスタの導通状
態は、インバータ11が設けられていることによって、
相反するように制御される。
【0018】以下に本実施例の動作について述べる。制
御端子3の電位がロウの時は、スイッチング用のNMO
SトランジスタQ11がオフする。一方、NMOSトラ
ンジスタQ12はオンする。
【0019】この結果、NPNトランジスタQ1 はコ
レクタ・ベース間がショートされたダイオードとして動
作し、従来の定電流回路と同じくカレントミラー回路が
形成される。
【0020】この際、NMOSトランジスタQ12には
、NPNトランジスタQ1 ,Q2 およびQ3 のベ
ース電流が流れるが、この値はNPNトランジスタQ1
 のコレクタ電流、すなわち抵抗R1 に流れる電流に
比べて約1/100であるので、NMOSトランジスタ
Q12のオン抵抗を気にせずに小さなサイズのトランジ
スタを使用することができ、安価である。
【0021】一方、制御端子3の電位がハイの時は、N
MOSトランジスQ12がオフし、反対にNMOSトラ
ンジスタQ11がオンする。従ってこの時は、NPNト
ランジスタQ1 ,Q2 およびQ3 のベースにはバ
イアスが印加されないので、これらのトランジスタはオ
フとなり、利用回路1の動作を停止することができる。
【0022】この時、NPNトランジスタQ1 がオフ
であるから抵抗R1 には電流が流れない。又、インバ
ータ11をCMOS構成で作った場合にはこのインバー
タ11での消費電流も0である。従って、図1に示す本
実施例では、停止時には全く電流が流れない。
【0023】尚、NMOSトランジスタQ11はなくて
も動作には支障ないが、切り変え動作を高速にするため
に挿入されたものである。
【0024】次に、本発明の第2の実施例について述べ
る。図2は本発明の第2の実施例の回路構成を示す回路
図である。
【0025】本実施例は、図1に示す第1の実施例に、
NPNトランジスタQ4 を付加したものである。
【0026】NPNトランジスタQ4 はエミッタホロ
アとして動作し、NMOSトランジスタQ12に流れる
電流(すなわちNPNトランジスタQ1 ,Q2 およ
びQ3 のベース電流)を自らのコレクタから供給し、
NMOSトランジスタQ12のベース側からの電流を電
流増幅度分の一(通常1/100程度)にして、カレン
トミラー回路の入力への影響を軽減している。
【0027】すなわち、NPNバイポーラトランジスタ
Q4 を設けることによって、NMOSトランジスタQ
12をバイポーラトランジスタで構成しても、そのベー
ス電流などがカレントミラー回路の入力に影響しないよ
うにすることができる。
【0028】従って、本実施例によれば、NMOSトラ
ンジスタQ12をバイポーラトランジスタで構成するこ
とが可能であり、回路構成の融通性が向上する。
【0029】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。図3は、本発明の第3の実施例の回路構成を示す
回路図である。
【0030】本実施例は、図2に示す第2の実施例にお
いて、NPNトランジスタをPNPトランジスタに替え
たものである。又、本実施例では、図2におけるNMO
SトランジスタQ11を、第2の実施例とは反対導電型
のPMOSトランジスタQ11Pに置き替え、更にイン
バータ11を取り除いてある。尚、図3では、図2中の
対応する回路素子に、添時P をつけて表わしている。
【0031】図3において、制御端子3の電位がロウの
場合は、スイッチング用のPMOSトランジスタQ11
P がオンし、PNPトランジスタQ1P,Q2Pおよ
びQ3Pをオフさせる。この時、スイッチング用のNM
OSトランジスタQ12P はオフであり、PNPトラ
ンジスタQ4Pはベースバイアスを切られるのでオフに
なっている。
【0032】一方、制御端子3の電位がハイの時は、P
MOSトランジスタQ11P がオフになり、NMOS
トラジスタQ12P がオンするので、本実施例は、通
常のカレントミラー回路として動作する。
【0033】尚、NMOSトランジスタQ12P に流
れる電流は、PNPトランジスタQ1P,Q2Pおよび
Q3Pのベース電流の電流増幅度分の一であり、PNP
トランジスタQ1Pのコレクタ電流(すなわち抵抗R1
Pに流れる電流)に比べて極めて小さいものである。従
って、NMOSトランジスタQ12P のオン抵抗を無
視できるため、このトランジスタのサイズは極めて小さ
なものでよい。
【0034】又、本実施例では、スイッチング用のMO
SトランジスタQ11P およびQ12Pに互いに反対
導電型のMOSトランジスタを用いているので、図1に
示す第1の実施例および図2に示す第2の実施例におけ
るインバータ11を省くことができるという利点もある
。
【0035】次に、本発明の第4の実施例について述べ
る。図4は、本発明の第4の実施例の回路構成を示す回
路図である。
【0036】本実施例は、図1に示す第1の実施例にお
いて、NPNトランジスタをNMOSトランジスタに置
き替えて構成したものであって、第1の実施例と同様の
動作を行なう。
【0037】本実施例では、第1の実施例における抵抗
R1 の替りに定電流源5を用いている。このような構
成によれば、制御端子3の電位がハイの時にはNMOS
トランジスタQ12およびQ41がオフするので、定電
流源5の電流は流れ込む先がなくなり、結局電流が0に
なってしまう。
【0038】本実施例は、第1の実施例の効果を含み、
更に回路をCMOSトランジスタだけで構成できるとい
う効果も合せ持っている。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、カレン
トミラー回路のバイアス用トランジスタのコレクタ(又
はドレイン)とベース(又はゲート)を接続する経路に
直列にスイッチングトランジスタを有している。
【0040】従って、本発明によれば、このスイッチン
グトランジスタをオン・オフすることにより、停止時に
は全く電流が流れず、しかも利用時には電流精度の悪化
が生ずることのない定電流回路を、小さなスイッチング
トランジスタを用いた簡単な回路で安価に実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図3】本発明の第3の実施例の回路図である。
【図4】本発明の第4の実施例の回路図である。
【図5】従来の定電流回路の一例の回路図である。
【符号の説明】
1    利用回路 2    カレントミラー回路 3    制御端子 4    電源 5    定電流源 11    インバータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  外部の回路に電流を供給する電流源ト
    ランジスタと、制御電極がこの電流源トランジスタの制
    御電極に接続されたバイアストランジスタと、前記バイ
    アストランジスタに基準電流を与える基準電流源とを含
    み、前記バイアストランジスタの基準電流源側の電極と
    制御電極とを接続する接続手段を介して前記バイアスト
    ランジスタの制御電極と前記電流源トランジスタの制御
    電極とに同等のバイアスを印加することによって、前記
    電流源トランジスタの出力電流を前記基準電流と同等な
    らしめるように制御する型の定電流回路において、前記
    接続手段に直列に、スイッチングトランジスタを設けた
    ことを特徴とする定電流回路。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の定電流回路において、
    前記バイアストランジスタの制御電極と接地端子との間
    に設けられた第2のスイッチングトランジスタと、この
    第2のスイッチングトランジスタの導通状態と前記接続
    手段に直列に設けられたスイッチングトランジスタの導
    通状態とを互いに相反するように制御する手段とを有す
    ることを特徴とする定電流回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109484A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Agere Systems Inc 高速のターンオン時間を有する電流ミラー
US7307470B2 (en) * 2004-11-11 2007-12-11 Nec Electronics Corporation Semiconductor device with leakage current compensating circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140486A (ja) * 1986-12-03 1988-06-13 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH02216903A (ja) * 1988-11-21 1990-08-29 Nec Corp カレント・ミラー回路

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