JPH1032438A - カレントミラー回路 - Google Patents
カレントミラー回路Info
- Publication number
- JPH1032438A JPH1032438A JP8184806A JP18480696A JPH1032438A JP H1032438 A JPH1032438 A JP H1032438A JP 8184806 A JP8184806 A JP 8184806A JP 18480696 A JP18480696 A JP 18480696A JP H1032438 A JPH1032438 A JP H1032438A
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- Japan
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- current
- mirror circuit
- transistor
- amplification factor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流増幅率の低いラテラル形ＰＮＰトランジ
スタを使用したカレントミラー回路で、基準電流とミラ
ー電流の電流比の精度を向上させることを目的とする。 【解決手段】 カレントミラー回路を構成する各ＰＮＰ
トランジスタにＮＰＮトランジスタをダーリントン接続
する。これにより、ＰＮＰトランジスタの電流増幅率が
実質、ＮＰＮトランジスタの電流増幅率を掛け合せたも
のに増大して、このために上記ＮＰＮトランジスタのベ
ース電流は大幅に減少して、カレントミラー回路の基準
となる定電流と負荷側に流れ込む電流、すなわちミラー
電流とのずれを減少させることができる。
スタを使用したカレントミラー回路で、基準電流とミラ
ー電流の電流比の精度を向上させることを目的とする。 【解決手段】 カレントミラー回路を構成する各ＰＮＰ
トランジスタにＮＰＮトランジスタをダーリントン接続
する。これにより、ＰＮＰトランジスタの電流増幅率が
実質、ＮＰＮトランジスタの電流増幅率を掛け合せたも
のに増大して、このために上記ＮＰＮトランジスタのベ
ース電流は大幅に減少して、カレントミラー回路の基準
となる定電流と負荷側に流れ込む電流、すなわちミラー
電流とのずれを減少させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路上のカレ
ントミラー回路に関するもので、特に電流増幅率の低い
ラテラル形ＰＮＰトランジスタを使用したカレントミラ
ー回路で、基準電流とミラー電流の電流比の精度を向上
させることに関するものである。
ントミラー回路に関するもので、特に電流増幅率の低い
ラテラル形ＰＮＰトランジスタを使用したカレントミラ
ー回路で、基準電流とミラー電流の電流比の精度を向上
させることに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】集積回路におけるＰＮＰトランジスタを
使用したカレントミラー回路において、最も単純な例を
図２に、また、ミラー電流の精度を上げたいわゆるウィ
ルソン形の例について図３に示す。
使用したカレントミラー回路において、最も単純な例を
図２に、また、ミラー電流の精度を上げたいわゆるウィ
ルソン形の例について図３に示す。
【０００３】いずれの回路も、ベースを共通にした一対
のトランジスタＱ1,Ｑ2のうちのＱ1に定電流ＩRが流れ
るとき、抵抗Ｒ1の電圧降下分により生じるＱ1のエミッ
タ電圧ＶE1と等しい電圧が、抵抗Ｒ2の電圧降下分によ
り生じるＱ2のエミッタ電圧ＶE2（＝ＶE1）として生じ
るように負荷Ｌに電流ＩLが流れ、ここでＲ1＝Ｒ2であ
ればＱ2から負荷Ｌに流れる電流ＩLがＩRと等しくなる
特性を使って構成されるものである。
のトランジスタＱ1,Ｑ2のうちのＱ1に定電流ＩRが流れ
るとき、抵抗Ｒ1の電圧降下分により生じるＱ1のエミッ
タ電圧ＶE1と等しい電圧が、抵抗Ｒ2の電圧降下分によ
り生じるＱ2のエミッタ電圧ＶE2（＝ＶE1）として生じ
るように負荷Ｌに電流ＩLが流れ、ここでＲ1＝Ｒ2であ
ればＱ2から負荷Ｌに流れる電流ＩLがＩRと等しくなる
特性を使って構成されるものである。
【０００４】これらのカレントミラー回路を一般的な集
積回路上で作成する場合、ＰＮＰトランジスタには、縦
形構造のＮＰＮトランジスタに比べて電流増幅率βPが
１／２以下と低いラテラル形構造のものが使用されるこ
とが多く、従ってこの場合には必然的にＰＮＰトランジ
スタのベース電流は大きくなる。この影響による負荷側
に流れ込む電流ＩLと定電流ＩRとのずれを図２、図３に
ついて示す。但し、以下の全ての場合についてＰＮＰ，
ＮＰＮトランジスタの電流増幅率βP，βNは各一定とす
る。図２について定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLを
トランジスタＱ1,Ｑ2のエミッタ電流ＩE1，ＩE2、ベー
ス電流ＩB1，ＩB2および電流増幅率βPで示すと、図２
から
積回路上で作成する場合、ＰＮＰトランジスタには、縦
形構造のＮＰＮトランジスタに比べて電流増幅率βPが
１／２以下と低いラテラル形構造のものが使用されるこ
とが多く、従ってこの場合には必然的にＰＮＰトランジ
スタのベース電流は大きくなる。この影響による負荷側
に流れ込む電流ＩLと定電流ＩRとのずれを図２、図３に
ついて示す。但し、以下の全ての場合についてＰＮＰ，
ＮＰＮトランジスタの電流増幅率βP，βNは各一定とす
る。図２について定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLを
トランジスタＱ1,Ｑ2のエミッタ電流ＩE1，ＩE2、ベー
ス電流ＩB1，ＩB2および電流増幅率βPで示すと、図２
から
【０００５】
【数１】
【０００６】式（１）また、
【０００７】
【数２】
【０００８】式（２）となり、トランジスタＱ1,Ｑ2 の
エミッタ電圧ＶE1，ＶE2は抵抗Ｒ1とＲ2が等しいとすれ
ば、ＶE1＝ＶE2、従ってＩE1＝ＩE2となる。その結果、
定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLとのずれ、すなわち
その差は
エミッタ電圧ＶE1，ＶE2は抵抗Ｒ1とＲ2が等しいとすれ
ば、ＶE1＝ＶE2、従ってＩE1＝ＩE2となる。その結果、
定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLとのずれ、すなわち
その差は
【０００９】
【数３】
【００１０】式（３）で表わされる。また、図３につい
ても同様に定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLおよびそ
の差を算出すると、新たにトランジスタＱ3が加わるた
め、図３から、ＩRは
ても同様に定電流ＩRと負荷に流れ込む電流ＩLおよびそ
の差を算出すると、新たにトランジスタＱ3が加わるた
め、図３から、ＩRは
【００１１】
【数４】
【００１２】式（４）また、ＩLは式（５）
【００１３】
【数５】
【００１４】となり、その結果、ＩR−ＩLは式（６）
【００１５】
【数６】
【００１６】となる。
【００１７】具体的に数値を入れて定電流ＩRと負荷に
流れ込む電流ＩLのずれを算出すると、ＰＮＰトランジ
スタは電流増幅率βPが低いためβP＝５０とすると、図
２の場合は、式（７）
流れ込む電流ＩLのずれを算出すると、ＰＮＰトランジ
スタは電流増幅率βPが低いためβP＝５０とすると、図
２の場合は、式（７）
【００１８】
【数７】
【００１９】となり、ＩE2の約４％。また、図３の場合
は、式（８）
は、式（８）
【００２０】
【数８】
【００２１】となり、ＩE2の約０．０８％となることが
わかる。
わかる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】さて、図２、図３に示
したカレントミラー回路では、ＰＮＰトランジスタに電
流増幅率の低いラテラル形を使用した場合、定電流と負
荷側に流れ込む電流のずれが多くなることはさけられ
ず、また、かなり改善された図３のウィルソン形回路例
でも、そのずれを極力押えたい場合には不充分な場合が
ある。また、ラテラル形ＰＮＰトランジスタの場合、そ
の電流増幅率は特に集積回路上の製造ロットばらつきを
受けやすく、１／２〜２倍も変動する可能性がある。図
２、図３の数値算出例で、もしＰＮＰトランジスタの電
流増幅率が１／２倍になった場合、定電流と負荷側に流
れ込む電流のずれはさらに増えることになる。
したカレントミラー回路では、ＰＮＰトランジスタに電
流増幅率の低いラテラル形を使用した場合、定電流と負
荷側に流れ込む電流のずれが多くなることはさけられ
ず、また、かなり改善された図３のウィルソン形回路例
でも、そのずれを極力押えたい場合には不充分な場合が
ある。また、ラテラル形ＰＮＰトランジスタの場合、そ
の電流増幅率は特に集積回路上の製造ロットばらつきを
受けやすく、１／２〜２倍も変動する可能性がある。図
２、図３の数値算出例で、もしＰＮＰトランジスタの電
流増幅率が１／２倍になった場合、定電流と負荷側に流
れ込む電流のずれはさらに増えることになる。
【００２３】本発明の目的は、ラテラル形ＰＮＰトラン
ジスタを使用したカレントミラー回路における前述の定
電流と負荷側に流れ込む電流のずれを最小限に押えるこ
とを目的とする。
ジスタを使用したカレントミラー回路における前述の定
電流と負荷側に流れ込む電流のずれを最小限に押えるこ
とを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、ＰＮＰトランジスタのカレントミラー回
路において、基準側と負荷側の各ＰＮＰトランジスタに
ＮＰＮトランジスタをダーリントン接続したものであ
る。
成するために、ＰＮＰトランジスタのカレントミラー回
路において、基準側と負荷側の各ＰＮＰトランジスタに
ＮＰＮトランジスタをダーリントン接続したものであ
る。
【００２５】本発明の作用について説明する。一般的に
カレントミラー回路において基準となる定電流と負荷側
に流れ込む電流のずれは、ほとんど全てカレントミラー
回路を形成するトランジスタのベース電流によるもので
ある。よって、このベース電流が低減されれば、そのま
ま上記の電流のずれの低減になるものである。
カレントミラー回路において基準となる定電流と負荷側
に流れ込む電流のずれは、ほとんど全てカレントミラー
回路を形成するトランジスタのベース電流によるもので
ある。よって、このベース電流が低減されれば、そのま
ま上記の電流のずれの低減になるものである。
【００２６】本発明では上記の目的を達成するために、
カレントミラー回路を構成する各ＰＮＰトランジスタに
ＮＰＮトランジスタをダーリントン接続するものであ
る。これにより、ＰＮＰトランジスタの電流増幅率が実
質、ＮＰＮトランジスタの電流増幅率を掛け合せたもの
に増大して、このために上記ＰＮＰトランジスタのベー
ス電流は大幅に減少して、カレントミラー回路の前述の
定電流と負荷側に流れ込む電流のずれを減少させること
ができる。また、一般的な集積回路の場合、構造上ＮＰ
ＮトランジスタはＰＮＰトランジスタ（ラテラル形）に
比べて電流増幅率が高く、カレントミラー回路のＰＮＰ
トランジスタにダーリントン接続することによる電流増
幅率の増大効果がより大きいことになる。
カレントミラー回路を構成する各ＰＮＰトランジスタに
ＮＰＮトランジスタをダーリントン接続するものであ
る。これにより、ＰＮＰトランジスタの電流増幅率が実
質、ＮＰＮトランジスタの電流増幅率を掛け合せたもの
に増大して、このために上記ＰＮＰトランジスタのベー
ス電流は大幅に減少して、カレントミラー回路の前述の
定電流と負荷側に流れ込む電流のずれを減少させること
ができる。また、一般的な集積回路の場合、構造上ＮＰ
ＮトランジスタはＰＮＰトランジスタ（ラテラル形）に
比べて電流増幅率が高く、カレントミラー回路のＰＮＰ
トランジスタにダーリントン接続することによる電流増
幅率の増大効果がより大きいことになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図１に
より説明する。前述の通り、図１の回路はカレントミラ
ー回路を構成する各ＰＮＰトランジスタＱ1,Ｑ2にそれ
ぞれＮＰＮトランジスタＱ11，Ｑ21をダーリントン接続
したものである。この回路における定電流ＩRと負荷側
に流れ込む電流ＩLを図２、図３の従来例と同様に算出
すると式（９）、（１０）のようになる。
より説明する。前述の通り、図１の回路はカレントミラ
ー回路を構成する各ＰＮＰトランジスタＱ1,Ｑ2にそれ
ぞれＮＰＮトランジスタＱ11，Ｑ21をダーリントン接続
したものである。この回路における定電流ＩRと負荷側
に流れ込む電流ＩLを図２、図３の従来例と同様に算出
すると式（９）、（１０）のようになる。
【００２８】
【数９】
【００２９】
【数１０】
【００３０】従って、ＩR−ＩLは式（１１）となる。
【００３１】
【数１１】
【００３２】となる。ここで、ＮＰＮ，ＰＮＰ各トラン
ジスタの電流増幅率βN，βPに一般的な数値としてβN
＝２００，βP＝５０として算出すると、
ジスタの電流増幅率βN，βPに一般的な数値としてβN
＝２００，βP＝５０として算出すると、
【００３３】
【数１２】
【００３４】式（１２）で、ＩE2の０．０２％となり、
図２のウィルソン形カレントミラー回路算出値以下に上
記の定電流と負荷側に流れ込む電流とのずれを低減させ
ることができる。
図２のウィルソン形カレントミラー回路算出値以下に上
記の定電流と負荷側に流れ込む電流とのずれを低減させ
ることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればＰ
ＮＰトランジスタのカレントミラー回路において、基準
定電流を作るＰＮＰトランジスタのベース電流を低減さ
せることができる。
ＮＰトランジスタのカレントミラー回路において、基準
定電流を作るＰＮＰトランジスタのベース電流を低減さ
せることができる。
【００３６】その結果、基準定電流と負荷側に流れ込む
電流のずれが低減されるため、カレントミラー回路のミ
ラー電流の電流比精度を向上させることができる。
電流のずれが低減されるため、カレントミラー回路のミ
ラー電流の電流比精度を向上させることができる。
【図１】本発明によるＰＮＰトランジスタを使ったカレ
ントミラー回路の一実施例を示す回路図。
ントミラー回路の一実施例を示す回路図。
【図２】従来例によるＰＮＰトランジスタを使ったカレ
ントミラー回路例を示す回路図。
ントミラー回路例を示す回路図。
【図３】従来例によるＰＮＰトランジスタを使ったカレ
ントミラー回路例を示す回路図。
ントミラー回路例を示す回路図。
Ｑ1,Ｑ2,Ｑ3：ＰＮＰトランジスタ（ラテラル形）、Ｑ
11，Ｑ21：ＮＰＮトランジスタ、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3：抵抗、
Ｌ：負荷、ＶCC：電源、ＶE1，ＶE2：トランジスタのエ
ミッタ電圧。
11，Ｑ21：ＮＰＮトランジスタ、Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3：抵抗、
Ｌ：負荷、ＶCC：電源、ＶE1，ＶE2：トランジスタのエ
ミッタ電圧。
Claims (2)
- 【請求項１】 ベースが共通に接続された一対のトラン
ジスタで、一方のトランジスタのベース，コレクタを接
続してエミッタ，コレクタ間に定電流を流すことで、他
方のトランジスタのコレクタに接続された負荷に前記定
電流とほぼ等しいミラー電流を流す集積化されたカレン
トミラー回路において、前記一対のトランジスタにおの
おの第２、第３のトランジスタをダーリントン接続させ
たことを特徴とするカレントミラー回路。 - 【請求項２】 請求項１記載のカレントミラー回路にお
いて、第２、第３のトランジスタにおのおのＮＰＮトラ
ンジスタを使ったことを特徴とするカレントミラー回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184806A JPH1032438A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | カレントミラー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184806A JPH1032438A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | カレントミラー回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032438A true JPH1032438A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16159627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184806A Pending JPH1032438A (ja) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | カレントミラー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156326A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Rohm Co Ltd | 発光ダイオードの駆動回路およびそれを用いた発光装置、電子機器 |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP8184806A patent/JPH1032438A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156326A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Rohm Co Ltd | 発光ダイオードの駆動回路およびそれを用いた発光装置、電子機器 |
| TWI649008B (zh) * | 2011-01-26 | 2019-01-21 | Rohm Co., Ltd. | 發光二極體的驅動電路及使用該驅動電路之發光裝置及電子機器 |
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