JPH09139636A - 電流ミラー回路 - Google Patents

電流ミラー回路

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JPH09139636A
JPH09139636A JP8205976A JP20597696A JPH09139636A JP H09139636 A JPH09139636 A JP H09139636A JP 8205976 A JP8205976 A JP 8205976A JP 20597696 A JP20597696 A JP 20597696A JP H09139636 A JPH09139636 A JP H09139636A
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JP
Japan
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transistor
current
emitter
collector
output
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Pending
Application number
JP8205976A
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English (en)
Inventor
Ralf Beier
ベイエル ラルフ
Axel Naethe
ネーゼ アクセル
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/265Current mirrors using bipolar transistors only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電源電流ラインの負荷をあらゆる動作条件の
下でも良好に規定する。 【解決手段】 第1導電型の入力トランジスタ1と、第
1導電型の出力トランジスタ2と、第1導電型のホロワ
トランジスタ3とを具える電流ミラー回路において、コ
レクタが入力トランジスタ1のコレクタに接続され、エ
ミッタがエミッタ電流源9を経て基準電位点に接続さ
れ、ベースが入力電流を制御するための制御電圧を受け
るように配置されている第2導電型の制御トランジスタ
8と、ホロワトランジスタ3のコレクタを基準電位点に
結合する抵抗と、エミッタが制御トランジスタ8のエミ
ッタに接続され、ベースがホロワトランジスタ3のコレ
クタに接続され、コレクタが電源電流ライン4に接続さ
れている第2導電型の他のトランジスタ11とを具えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、第1導電型の少な
くとも1つの入力トランジスタであって、そのエミッタ
が電源電流ラインに接続され、そのコレクタが入力電流
を流すように配置されている当該入力トランジスタと、
第1導電型の少なくとも1つの出力トランジスタであっ
て、そのエミッタが前記電源電流ラインに接続され、そ
のベースが前記入力トランジスタのベースに接続され、
この出力トランジスタのコレクタから出力電流を取出し
うるようになっている当該出力トランジスタと、第1導
電型のホロワトランジスタであって、そのエミッタが前
記入力トランジスタ及び出力トランジスタのベースに接
続され、このホロワトランジスタのベースが前記入力ト
ランジスタのコレクタに接続され、このホロワトランジ
スタのコレクタが基準電位点に結合されている当該ホロ
ワトランジスタとを具える電流ミラー回路に関するもの
である。
【0002】この場合、ホロワトランジスタは、入力ト
ランジスタのベース電流と出力トランジスタのベース電
流とのほんのわずかな部分しか入力電流と出力電流との
間の比に影響を及ぼさないようにこれらベース電流を取
出す作用とする。
【0003】
【従来の技術】このような電流ミラー回路はドイツ連邦
共和国特許第DE−PS3114877号明細書に開示
されており既知である。このドイツ連邦共和国特許明細
書の図2では、入力電流が電流源により生ぜしめられ、
一方、出力電流は負荷を経て取出すようにされている。
【0004】従って、負荷が出力トランジスタに接続さ
れているこの回路の常規動作中は、入力電流及び出力電
流が電源電流ラインから取出されるばかりではなく、ホ
ロワトランジスタを流れる電流も電源電流ラインから取
出され、この後者の電流は入力電流及び出力電流の合計
の、第1導電型のトランジスタの1つの電流利得分の1
に等しい。この電流利得は製造及び動作パラメータが異
なることの影響の下で変化する為、ホロワトランジスタ
を流れる電流が、従って電源電流ラインに与えられる負
荷が可成りの広がりを受ける。
【0005】負荷が出力トランジスタから外され、その
結果電流ミラー回路が無負荷動作状態になると、一層好
ましくない状態に陥る。この動作状態では、入力電流と
出力電流との間の電流ミラー比がもはや満足されない。
この場合、ほんのわずかの電流しか入力トランジスタに
流れない為、出力トランジスタは飽和状態となり、ホロ
ワトランジスタを流れる全電流にほぼ等しい電流が電源
電流ラインから出力トランジスタのエミッタ及びベース
を経てこのホロワトランジスタに流れ込むようになる。
ここで、所定の入力電流が入力トランジスタのコレクタ
とホロワトランジスタのベースとの間の接続点から取出
されるものとすると、この入力電流は入力トランジスタ
のコレクタを流れる成分とホロワトランジスタのベース
を流れる成分とに分割される。
【0006】この場合、ホロワトランジスタのベースを
流れる電流成分が大きくなり、その結果ホロワトランジ
スタのエミッタ及び出力トランジスタのベースを流れる
電流により出力トランジスタに入力トランジスタにおけ
るのと等しいベース−エミッタ電圧を生ぜしめるように
なる。極端な場合、所定の入力電流が殆ど完全にホロワ
トランジスタのベースを流れる。この場合、ホロワトラ
ンジスタを流れる電流は原理的に入力電流の、1つのホ
ロワトランジスタの電流利得倍に等しくなる。これによ
り、常規動作に比べて電源電流ラインを可なり高負荷に
するばかりではなく、ホロワトランジスタの電流利得の
広がりの結果としてこの負荷が前述したように可成りの
広がりを受けるようにもなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、あら
ゆる動作条件の下でも電源電流ラインの良好に規定され
た負荷が得られるように前述した種類の電流ミラー回路
を構成することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1導電型の
少なくとも1つの入力トランジスタであって、そのエミ
ッタが電源電流ラインに接続され、そのコレクタが入力
電流を流すように配置されている当該入力トランジスタ
と、第1導電型の少なくとも1つの出力トランジスタで
あって、そのエミッタが前記電源電流ラインに接続さ
れ、そのベースが前記入力トランジスタのベースに接続
され、この出力トランジスタのコレクタから出力電流を
取出しうるようになっている当該出力トランジスタと、
第1導電型のホロワトランジスタであって、そのエミッ
タが前記入力トランジスタ及び出力トランジスタのベー
スに接続され、このホロワトランジスタのベースが前記
入力トランジスタのコレクタに接続され、このホロワト
ランジスタのコレクタが基準電位点に結合されている当
該ホロワトランジスタとを具える電流ミラー回路におい
て、前記第1導電型とは反対の第2導電型の制御トラン
ジスタであって、そのコレクタが前記入力トランジスタ
のコレクタに接続され、この制御トランジスタのエミッ
タがエミッタ電流源を経て前記基準電位点に接続され、
この制御トランジスタのベースが入力電流を制御するた
めの制御電圧を受けるように配置されている当該制御ト
ランジスタと、前記ホロワトランジスタのコレクタを前
記基準電位点に結合する抵抗と、第2導電型の他のトラ
ンジスタであって、そのエミッタが前記制御トランジス
タのエミッタに接続され、この他のトランジスタのベー
スが前記ホロワトランジスタのコレクタに接続され、こ
の他のトランジスタのコレクタが前記電源電流ラインに
接続されている当該他のトランジスタとを具えているこ
とを特徴とする。
【0009】本発明による電流ミラー回路では、ホロワ
トランジスタを流れる電流が直接ではなく抵抗を介して
基準電位点に供給される。前記他のトランジスタは制御
トランジスタ及び共通のエミッタ電流源と相俟って差動
増幅回路を構成し、この差動増幅回路が制御電圧を、ホ
ロワトランジスタの電流により前記抵抗の両端間に生ぜ
しめられる電圧と比較する。ホロワトランジスタを流れ
る電流が、前記抵抗の両端間の電圧が制御電圧を越える
程度に増大すると、エミッタ電流源の電流が前記他のト
ランジスタの方を流れ、従ってこの電流は電源電流ライ
ンから直接取出され、もはや入力トランジスタと出力ト
ランジスタとホロワトランジスタとを有する電流ミラー
から取出されない。その結果、電流ミラーを介する電流
は制限される。この場合、電源電流ラインから取出され
る電流は実質的に、制御電圧と抵抗との商と、エミッタ
電流源の電流とによって決定される。これらのパラメー
タは正確に規定しうる為、いかなる動作状態においても
電源電流ラインの良好に規定された負荷が得られる。こ
の場合、電源電流ラインからの電流はこの電源電流ライ
ン上に得られる電源電圧に依存しなくもなる。
【0010】特開昭60−165112号公報には、p
np型の入力トランジスタ、出力トランジスタ及びホロ
ワトランジスタを有し、ホロワトランジスタのコレクタ
が抵抗を介して接地されている電流ミラー回路が開示さ
れていることに注意すべきである。ホロワトランジスタ
のエミッタと、入力トランジスタ及び出力トランジスタ
のベースとが追加のトランジスタのコレクタに接続さ
れ、この追加のトランジスタのベースがホロワトランジ
スタのコレクタに、エミッタが大地にそれぞれ接続され
ている。この既知の回路配置の場合、この追加のトラン
ジスタがホロワトランジスタのエミッタ電流の一部を流
してホロワトランジスタのベース電流を減少させてい
る。これは、複数の出力トランジスタの場合にも、従っ
てホロワトランジスタを流れる電流が大きい場合にも、
既知の電流ミラー回路の電流ミラー比の精度を高めるた
めのものであること明らかである。しかし、ホロワトラ
ンジスタと追加のトランジスタとの双方がこれらの電流
を入力トランジスタ及び出力トランジスタのベースから
取出す為、この既知の電流ミラー回路は電源電流ライン
からの電流の前述した広がりを無くすものではない。
【0011】本発明による電流ミラー回路の例では、第
2導電型の出力段トランジスタが設けられ、そのコレク
タが前記電源電流ラインに接続され、そのベースが前記
出力トランジスタのコレクタに接続され、この出力段ト
ランジスタのエミッタが負荷に結合されるように配置さ
れているようにするのが有利である。この出力段トラン
ジスタは出力トランジスタを負荷を流れる電流から保護
する作用をする。
【0012】本発明による電流ミラー回路では第1導電
型をバイポーラトランジスタのpnp型とし、第2導電
型をバイポーラトランジスタのnpn型とするのが好ま
しい。この場合、入力トランジスタ、出力トランジスタ
及びホロワトランジスタがpnp型である。バイポーラ
pnpトランジスタの電流利得はしばしばnpnトラン
ジスタの電流利得よりも低い為、これらpnpトランジ
スタのベース電流は比較的高く、従って電流ミラーにお
ける偏差が大きくなるばかりか特にホロワトランジスタ
の負荷が高くなる。従って、本発明にとってはこの導電
型を用いるのが有利であるが、この導電型を逆に選択す
ることもできる。
【0013】以下図面につき説明するに、従来の電流ミ
ラー回路を示す図1において、入力トランジスタ1、出
力トランジスタ2及びホロワトランジスタ3はバイポー
ラpnp型である。入力トランジスタ1及び出力トラン
ジスタ2のエミッタは電源電流ライン4に接続され、こ
れらのベースはホロワトランジスタ3のエミッタに接続
されている。入力トランジスタ1のコレクタは入力端子
5に接続され、出力トランジスタ2のコレクタは出力端
子6に接続され、ホロワトランジスタ3のコレクタは、
入力トランジスタ1及び出力トランジスタ2のベース電
流の可成りの部分を取出す端子7に接続されている。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の電流ミラー回路を示す図
2において、図1と対応する素子には図1と同じ符号を
付してあり、上述した電流ミラー回路に制御トランジス
タ8が加わっており、この制御トランジスタのコレクタ
が入力端子5に接続され、この制御トランジスタのエミ
ッタがエミッタ電流源9を経て大地10に接続されてい
る。電源電流ライン4には他のトランジスタ11のコレ
クタが接続されている。この他のトランジスタ11のベ
ースは端子7に結合され、そのエミッタは制御トランジ
スタ8のエミッタに結合されている。この端子7は抵抗
12を経て大地10にも接続されていてる。
【0015】更に、出力トランジスタ2のコレクタ、す
なわち出力端子6は出力段トランジスタ13のベースに
接続され、この出力段トランジスタのコレクタは電源電
流ライン4に接続され、この出力段トランジスタのエミ
ッタは負荷14を経て大地10に結合されている。負荷
14を接続するための接続端子15及び16は記号的に
示してある。
【0016】図2の前記制御トランジスタ8、前記他の
トランジスタ11及び出力段トランジスタ13はnpn
型、すなわち入力トランジスタ1、出力トランジスタ2
及びホロワトランジスタ3の導電型とは反対の導電型と
する。出力段トランジスタ13は負荷の低インピーダン
ス電源のためのエミッタホロワとして配置されている。
【0017】図2に示す電流ミラー回路では、エミッタ
電流源9及び抵抗12は、他の部分と関連して常規動作
中、すなわち負荷14が接続されている動作中ホロワト
ランジスタ3を流れる電流により抵抗12の両端間に生
じる電圧が制御トランジスタ8のベースを経て供給され
る制御電圧8よりも小さくなるように設計するのが好ま
しい。この場合、前記他のトランジスタ11は無電流状
態となり、電流ミラー回路の動作、すなわち入力トラン
ジスタ1及び出力トランジスタ2の動作に影響を及ぼさ
ない。
【0018】無負荷動作中、すなわち負荷14が端子1
5及び16から外された後、抵抗12の両端間の電圧は
ベース17における制御電圧を越える。従って、エミッ
タ電流源9の電流は電源電流ライン4から直接前記他の
トランジスタ11を経て流れる。これによりホロワトラ
ンジスタ3を流れる電流の更なる増大を、従って電源電
流ライン4から引かれる電流の増大を阻止し、その代わ
り、電流供給ライン4から得るべき電流が、エミッタ電
流源9の電流と、前記制御電圧及び抵抗12の抵抗値間
の比とによって良好に規定される値に制限される。本発
明は前述した問題を極めてわずかな個数の素子により有
効に解決するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電流ミラー回路を示す回路図である。
【図2】本発明による電流ミラー回路を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1 入力トランジスタ 2 出力トランジスタ 3 ホロワトランジスタ 4 電流供給ライン 5 入力端子 6 出力端子 8 制御トランジスタ 9 エミッタ電流源 11 他のトランジスタ 13 出力段トランジスタ 14 負荷

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1導電型の少なくとも1つの入力トラ
    ンジスタであって、そのエミッタが電源電流ラインに接
    続され、そのコレクタが入力電流を流すように配置され
    ている当該入力トランジスタと、 第1導電型の少なくとも1つの出力トランジスタであっ
    て、そのエミッタが前記電源電流ラインに接続され、そ
    のベースが前記入力トランジスタのベースに接続され、
    この出力トランジスタのコレクタから出力電流を取出し
    うるようになっている当該出力トランジスタと、 第1導電型のホロワトランジスタであって、そのエミッ
    タが前記入力トランジスタ及び出力トランジスタのベー
    スに接続され、このホロワトランジスタのベースが前記
    入力トランジスタのコレクタに接続され、このホロワト
    ランジスタのコレクタが基準電位点に結合されている当
    該ホロワトランジスタとを具える電流ミラー回路におい
    て、 前記第1導電型とは反対の第2導電型の制御トランジス
    タであって、そのコレクタが前記入力トランジスタのコ
    レクタに接続され、この制御トランジスタのエミッタが
    エミッタ電流源を経て前記基準電位点に接続され、この
    制御トランジスタのベースが入力電流を制御するための
    制御電圧を受けるように配置されている当該制御トラン
    ジスタと、 前記ホロワトランジスタのコレクタを前記基準電位点に
    結合する抵抗と、 第2導電型の他のトランジスタであって、そのエミッタ
    が前記制御トランジスタのエミッタに接続され、この他
    のトランジスタのベースが前記ホロワトランジスタのコ
    レクタに接続され、この他のトランジスタのコレクタが
    前記電源電流ラインに接続されている当該他のトランジ
    スタとを具えていることを特徴とする電流ミラー回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電流ミラー回路におい
    て、第2導電型の出力段トランジスタが設けられ、その
    コレクタが前記電源電流ラインに接続され、そのベース
    が前記出力トランジスタのコレクタに接続され、この出
    力段トランジスタのエミッタが負荷に結合されるように
    配置されていることを特徴とする電流ミラー回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の電流ミラー回路
    において、第1導電型をpnp型とし、第2導電型をn
    pn型としたことを特徴とする電流ミラー回路。
JP8205976A 1995-08-08 1996-08-05 電流ミラー回路 Pending JPH09139636A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19529059:3 1995-08-08
DE19529059A DE19529059A1 (de) 1995-08-08 1995-08-08 Stromspiegelanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09139636A true JPH09139636A (ja) 1997-05-27

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ID=7768936

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US (1) US5682094A (ja)
EP (1) EP0758108B1 (ja)
JP (1) JPH09139636A (ja)
DE (2) DE19529059A1 (ja)

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