JPH08181547A - 電流ミラー回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低電源電圧での動作が可能であるとともに電
流ミラー比の精度の良い電流ミラー回路。 【構成】 入力電流の供給される入力端子（８）と、コ
レクタが前記入力端子に接続されエミッタが基準電位点
に接続された第１トランジスタ（９）と、ベースが前記
第１トランジスタのベースに接続されエミッタが前記基
準電位点に接続され、コレクタが出力端子に接続された
第２トランジスタ（１１）と、エミッタが前記第１及び
第２トランジスタのベースに接続された第３トランジス
タ（１３）と、エミッタが前記第３トランジスタのベー
スに接続されベースが前記第１トランジスタのコレクタ
に接続された第４トランジスタ（１４）とを有し、前記
入力端子に供給した入力電流に応じた出力電流を前記出
力端子から得るようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電流ミラー回路に関す
るもので、特に低電原電圧での動作に適しているととも
に、電流精度のよい電流ミラー回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力電流に応じた出力電流が得られる電
流ミラー回路として図２の電流ミラー回路が知られてい
る。図２は、可変電流源（１）からの入力電流の供給さ
れる入力端子（２）と、コレクタが前記入力端子（２）
に接続されエミッタが電源（＋Ｖcc）に接続された第１
トランジスタ（３）と、ベースが前記第１トランジスタ
（３）のベースに接続されエミッタが前記電源に接続さ
れ、コレクタが出力端子（４）に接続された第２トラン
ジスタ（５）と、エミッタが前記第１及び第２トランジ
スタ（３）（５）のベースに接続されベースが入力端子
（２）に接続された第３トランジスタ（６）とから構成
されている。

【０００３】今、可変電流源（１）からの入力電流が増
加したとすると、入力端子（２）の電位が低下し、第３
トランジスタ（６）のベース電流が増加する。第３トラ
ンジスタ（６）のエミッタには増加した前記ベース電流
のｈｆｅ倍の電流が流れる。第３トランジスタ（６）の
エミッタは、前記第１及び第２トランジスタ（３）
（５）のベースに共通接続されているので、前記第１及
び第２トランジスタ（３）（５）のエミッタ・コレクタ
路には等しい増加した電流が流れる。このように、前記
第１及び第２トランジスタ（３）（５）のベース電流
を、可変電流源（１）からの入力電流に応じて定めるこ
とができるので、入力端子（２）と出力端子（４）との
間には電流ミラー関係がある。

【０００４】また、図２の回路では第１及び第２トラン
ジスタ（３）（５）のベース電流を第３トランジスタ
（６）の働きにより１/ｈｆｅに低下させて入力端子
（２）に流すことができるので、精度の良いミラー比を
得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
回路では、動作させるのに第１及び第３トランジスタ
（３）（６）のベース・エミッタ間電圧Ｖbeが２つ必要
となるため、低電源電圧で回路を動作させる場合、問題
となった。即ち、乾電池を使用した携帯用の電子機器で
は３Ｖ程度の電源電圧のものもあり、そのような場合他
の回路構成に影響を与えた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
みなされたもので、入力電流の供給される入力端子と、
コレクタが前記入力端子に接続されエミッタが基準電位
点に接続された第１トランジスタと、ベースが前記第１
トランジスタのベースに接続されエミッタが前記基準電
位点に接続され、コレクタが出力端子に接続された第２
トランジスタと、エミッタが前記第１及び第２トランジ
スタのベースに接続された第３トランジスタと、エミッ
タが前記第３トランジスタのベースに接続されベースが
前記第１トランジスタのコレクタに接続された第４トラ
ンジスタとを有し、前記入力端子に供給した入力電流に
応じた出力電流を前記出力端子から得るようにしたこと
を特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、エミッタが第３トランジスタ
のベースに接続されベースが第１トランジスタのコレク
タに接続された第４トランジスタを設けているので、第
３トランジスタのベース電圧が１Ｖbe高くなって入力端
子に加わるようになる。この為、トランジスタのベース
・エミッタ間電圧Ｖbeは、１Ｖbeでよい。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の電流ミラー回路を示すもの
で、（７）は可変電流源、（８）は入力電流の供給され
る入力端子、（９）はコレクタが前記入力端子（８）に
接続されエミッタが抵抗（１０）を介して電源に接続さ
れた第１トランジスタ、（１１）はベースが前記第１ト
ランジスタ（９）のベースに接続されエミッタが前記電
源に接続され、コレクタが出力端子（１２）に接続され
た第２トランジスタ、（１１ａ）乃至（１１ｄ）はベー
スが前記第１トランジスタ（９）のベースに接続されエ
ミッタが前記電源に接続され、コレクタが出力端子（１
２）に接続されたトランジスタ、（１３）はエミッタが
前記第１及び第２トランジスタ（９）及び（１１）のベ
ースに接続された第３トランジスタ、（１４）はエミッ
タが前記第３トランジスタ（１３）のベースに接続され
ベースが前記第１トランジスタ（９）のコレクタに接続
された第４トランジスタである。

【０００９】図１において、可変電流源（７）の電流値
が増加したとする。すると、入力端子（８）の電圧が低
下する。入力端子（８）の電圧が低下すると、第４トラ
ンジスタ（１４）のベース電圧が低下し、第４トランジ
スタ（１４）のエミッタ電流が低下する。図１の点Ａの
電圧は、電源電圧から抵抗（１０）、第１トランジスタ
（９）、第３トランジスタ（１３）により定まるのでほ
ぼ一定電圧となる。その為、点Ａから抵抗（１５）には
一定電流が流れている。

【００１０】この状態で上述のように、第４トランジス
タ（１４）のエミッタ電流が低下すると、定電流値に対
するその不足分が第３トランジスタ（１３）のベースか
ら抵抗（１５）に流れる。第３トランジスタ（１３）の
ベース電流が増加すると、そのエミッタ電流も増加し前
記第１及び第２トランジスタ（９）及び（１１）のベー
ス電流が増加する。その結果、前記第１及び第２トラン
ジスタ（９）及び（１１）のコレクタ電流が等しく増加
するので、図１の回路が電流ミラー回路として動作して
いることが明らかである。

【００１１】図１では、電源からアースまでのトランジ
スタの立ち上がり電圧Ｖbeは、第１トランジスタ
（９）、第３トランジスタ（１３）、第４トランジスタ
（１４）により定まり、１Ｖbeでよい。このため、低電
源電圧でも動作可能である。図１の回路では、入力端子
（８）と出力端子（１２）との間の電流ミラー比の精度
を抵抗（１５）の値により定めることができる。即ち、
抵抗（１５）に流れる電流から第３トランジスタ（１
３）のベース電流を差し引いた分の電流の１/ｈｆｅの
電流が第４トランジスタ（１４）のベースに流れるの
で、抵抗（１５）の値を大きくするほど誤差電流の値を
小さくできる。このため、図１の例のようにトランジス
タ（１１ａ）乃至（１１ｄ）が接続されている場合、第
３トランジスタ（１３）のコレクタに流れ込む電流の値
が多くなり、電流ミラー比の精度を悪化させるが、抵抗
（１５）及び第４トランジスタ（１４）の働きによりそ
の影響を低下させることができる。

【００１２】このように、図１では電源からアースまで
のトランジスタの立ち上がり電圧Ｖbeの数と電流ミラー
比の精度を両方満足させることができる。図３は、図１
の回路のＰＮＰトランジスタをＮＰＮトランジスタにし
た場合の一例を示すもので、（１６）は可変電流源、
（１７）は入力電流の供給される入力端子、（１８）は
コレクタが前記入力端子（１７）に接続されエミッタが
抵抗（１９）を介してアースに接続された第１トランジ
スタ、（２０）はベースが前記第１トランジスタ（１
８）のベースに接続されエミッタが前記アースに接続さ
れ、コレクタが出力端子（２１）に接続された第２トラ
ンジスタ、（２０ａ）乃至（２０ｂ）はベースが前記第
１トランジスタ（１８）のベースに接続されエミッタが
前記アースに接続され、コレクタが出力端子（２１）に
接続されたトランジスタ、（２２）はエミッタが前記第
１及び第２トランジスタ（１８）及び（２０）のベース
に接続された第３トランジスタ、（２３）はエミッタが
前記第３トランジスタ（２２）のベースに接続されベー
スが前記第１トランジスタ（１８）のコレクタに接続さ
れた第４トランジスタである。

【００１３】その動作については図１とほぼ同様である
のでその説明を省略する。図４は、図１の電流ミラー回
路を電流発生回路に利用したものを示し、トランジスタ
（３０）乃至（３２）は、電流ミラー関係となってお
り、電流Ｉ0が流れるとする。端子（３３）の電圧は、
基準電源（３４）の電圧Ｖと等しくなるので、可変電源
（３５）の値を電圧Ｖに設定すれば端子（３３）に流れ
る電流ＩDEVがゼロとなり、トランジスタ（３６）のコ
レクタには電流Ｉ0が流れる。すると、トランジスタ
（３７）（３８）（３９）には各々電流Ｉ0が流れる。
この為、端子Ｂでは流れ込む電流と流れ出る電流が等し
くなる。

【００１４】次に、可変電源（３５）の値を電圧Ｖから
変化させると、端子（３３）に電流ＩDEVが流れる。す
ると、その電流変化がトランジスタ（３７）のコレクタ
に伝わり、トランジスタ（３９）に伝わるので、端子Ｂ
では流れ込む電流と流れ出る電流がアンバランスとな
り、電流の入出力が起こる。従って、図４の回路によれ
ば、電流ミラー回路を電流発生回路に利用できる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、エミ
ッタが第３トランジスタのベースに接続されベースが第
１トランジスタのコレクタに接続された第４トランジス
タを設けているので、電源からアースまでのトランジス
タの立ち上がり電圧Ｖbeの数と電流ミラー比の精度を両
方満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電流ミラー回路を示す回路図である。

【図２】従来の電流ミラー回路を示す回路図である。

【図３】本発明の別の電流ミラー回路を示す回路図であ
る。

【図４】本発明の電流ミラー回路を電流発生回路に利用
した回路図である。

【符号の説明】

（７） 可変電流源 （９） 第１トランジスタ （１１） 第２トランジスタ （１３） 第３トランジスタ （１４） 第４トランジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力電流の供給される入力端子と、 コレクタが前記入力端子に接続されエミッタが基準電位
   点に接続された第１トランジスタと、 ベースが前記第１トランジスタのベースに接続されエミ
   ッタが前記基準電位点に接続され、コレクタが出力端子
   に接続された第２トランジスタと、 エミッタが前記第１及び第２トランジスタのベースに接
   続された第３トランジスタと、 エミッタが前記第３トランジスタのベースに接続されベ
   ースが前記第１トランジスタのコレクタに接続された第
   ４トランジスタと、 を有し、前記入力端子に供給した入力電流に応じた出力
   電流を前記出力端子から得るようにしたことを特徴とす
   る電流ミラー回路。
2. 【請求項２】 ベースが前記第１トランジスタのベース
   に接続されエミッタが前記基準電位点に接続され、コレ
   クタが出力端子に接続された複数のトランジスタを備え
   ることを特徴とする請求項１記載の電流ミラー回路。