JPH10508452A - 電圧−電流変換器を備えた回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基準電圧Ｖ_refを発生するための基準電圧源（ＲＳＢ）に接続するための第１の入力端子（Ｋ₁）、基準抵抗Ｒ_refを接続するための第２の入力端子（Ｋ₂）、出力端子が設けられている差動増幅器と、基準抵抗Ｒ_refを流れる第１の電流を発生するための手段（Ｉ）と、差動増幅器の出力端子に結合される入力端子が設けられている、第２の電流を発生するための電流増幅器（ＳＶ）とを備える、電圧ー電流変換器が設けられている回路装置に関するものである。本発明によれば、回路装置は、差動増幅器に低域フィルタが設けられ、一方では電流増幅器が、他方では手段（Ｉ）と基準抵抗が、相互に独立している部品を排他的に構成し、回路装置には、電流増幅器と手段（Ｉ）とに結合されて第１の電流を第２の電流に依存して影響を及ぼすための手段（ＩＩ）が更に設けられることを特徴とする。それにより、第２の入力端子に存在する妨害信号は第２の電流に感知できるほどの妨害をほとんど生じない。

Description

【発明の詳細な説明】 電圧−電流変換器を備えた回路装置 本発明は、 基準電圧Ｖ_refを発生するための基準電圧源に接続するための第１の入力端子 、基準抵抗Ｒ_refを接続するための第２の入力端子及び出力端子を有する差動増 幅器と、 基準抵抗Ｒ_refを流れる第１の電流を発生するための手段Ｉと、 差動増幅器の出力端子に結合される入力端子が設けられている、第２の電流を 発生するための電流増幅器と、 を含んでなる、電圧−電流変換器を備えた回路装置に関する。 そのような回路装置は集積回路ＵＢＡ２０２０の一部を構成している。既知の 回路装置では、電流増幅器はトランジスタと基準抵抗との直列配置から構成され たソースホロワであり、差動増幅器の出力端子はトランジスタの制御電極に接続 されている。したがって、基準抵抗は電流増幅器の一部を構成し、手段Ｉはトラ ンジスタにより構成され、ソースホロワの電圧を供給する。トランジスタは電流 増幅器の一部も構成し、第１の電流と第２の電流は同じである。この回路装置の 動作中は、差動増幅器の出力はトランジスタの制御電極における電位を、差動増 幅器の第１の入力端子に存在する信号が差動増幅器の第２の入力端子に存在する 信号にほぼ等しいようなレベルに保つ。それにより、関係Ｖ_ref＝Ｒ_ref×Ｉ_ref をほぼ満たすことが達成される。ここではＶ_refは基準電圧、Ｒ_refは基準抵抗の 抵抗値、Ｉ_refは基準抵抗を流れる電流である。既知の回路装置の電流Ｉ_refは電 圧ー電流変換器によって同時に生成される電流である。既知の回路装置における 基準抵抗は集積回路内には形成されないが、集積回 路のピンを介して第２の入力端子に接続される個別部品である。既知の回路装置 は、ブリッジ回路を備え、このブリッジ回路を制御するように構成されている電 子的ランプ安定器にほとんど用いられる。ブリッジ回路は、ランプの点灯中は振 幅が通常１００Ｖのオーダーである高周波方形波電圧を発生する。この電圧を利 用できる点は通常は集積回路に比較的近い。印刷された導体配線と、基準抵抗と 第２の入力端子との間の接続を実現する集積回路のピンとが一緒に寄生容量を構 成する。ブリッジ回路によって発生される高周波方形波電圧はこの寄生容量を通 じて高周波妨害信号を生じさせる。その信号は基準抵抗の端子間電圧に重畳され る。そのような高周波妨害信号は、基準抵抗に接続されているトランジスタの制 御電極と主電極との間の電圧にも影響を及ぼす。その結果、比較的大きい振幅の 高周波妨害信号が電流増幅器により発生される電流中にも存在する。それにより この回路装置の動作が悪影響を受ける。 本発明の目的は、電圧−電流変換器を備え、この電圧−電流変換器により発生 された電流が比較的小さい妨害のみを受けるようなものである回路装置を得るこ とである。 本発明に従って、最初の文節で述べた回路装置は、差動増幅器に低域フィルタ が設けられ、一方では電流増幅器が、他方では手段Ｉと基準抵抗が、相互に独立 している部品を排他的に構成し、回路装置には、電流増幅器と手段Ｉとに結合さ れて第１の電流を第２の電流に依存して影響を及ぼすための手段が設けられるこ とを特徴とする。 本発明によれば、一方では電流増幅器が、他方では手段Ｉと基準抵抗が、相互 に独立している部品を排他的に構成する、すなわち、一方では電流増幅器が、他 方では手段Ｉと基準抵抗がどの部品も共通に有しない。 この回路装置が動作している時は、差動増幅器の出力端子に存在する信号は、 増幅器の第１の入力端子と第２の入力端子とに存在する信号がほぼ等しいような レベルに保たれる。それにより、関係Ｖ_ref＝Ｒ_ref×Ｉ_refをほぼ満たすことが 達成されるから、第１の電流の振幅はＶ_ref／Ｒ_refにほぼ等しい。差動増幅器の 出力端子に存在する信号は電流増幅器入力端子にも存在してこの電流増幅器によ り発生される第２の電流の振幅を決定する。第１の電流の振幅（Ｉ_ref）は、第 ２の電流の振幅に依存して手段ＩＩにより支配される。したがって、回路装置の 一定動作中に、第２の電流の振幅は第１の電流の振幅と、手段ＩＩとにより決定 される。第２の電流は電圧ー電流変換器により発生される電流である。この回路 装置の動作中に高周波妨害信号が存在し、かつ基準抵抗の端子間電圧に重畳され るならば、基準抵抗が電流増幅器の一部を構成しないから、この妨害信号は電流 増幅器には存在しない。差動増幅器に低域フィルタが設けられているから、第２ の入力端子に存在する前記高周波妨害信号は比較的小さい振幅の他の高周波妨害 信号を生ずるだけである。その他の高周波妨害信号は差動増幅器の出力端子にお ける信号に重畳される。その結果、電流増幅器の入力端子と、電流増幅器により 発生される電流中とにも妨害がほとんど存在しない。電圧ー電流変換器により発 生される電流中の妨害がこのように減少させられたために、妨害によるこの回路 装置の動作に及ぼされる悪影響は比較的小さいだけである。 低域フィルタは、たとえば、オーム抵抗及び容量で構成することができる。 本発明の回路装置の有利な実施例では、手段ＩＩは、第２の電流の振幅にほぼ 等しい振幅を有する電流を発生するためのカレントミラーを含み、手段Ｉはカレ ントミラーの出力端子と基準抵抗との間の結合により構成される。この有利な実 施例では、第１の電流はカレントミラーにより第２の電流から取り出され、第１ の電流と第２の電流との振幅はほぼ同じである。カレントミラーは与えられた電 流からほぼ同じ振幅のいくつかの別の電流を発生するために集積回路で広く用い られているから、この有利な実施形態は集積回路で実施するためにほとんど全て 適当である。 電流増幅器がソースホロワである本発明の回路装置で好ましい結果が得られた 。ソースホロワは比較的簡単で、安価な種類の電流増幅器である。 基準抵抗を容量性手段でシャントすると、妨害を一層抑制できることが判明し ている。ここでは容量性手段は高周波妨害信号に対するフィルタとして機能する 。 この回路装置は少なくとも一部を集積回路として製造するために非常に適する ことも判明している。 図面を参照して本発明の諸実施形態を説明する。 第１図は本発明の回路装置の第１の実施形態の線図である。 第２図は本発明の回路装置の第２の実施形態の線図である。 第１図で、Ｗは、オーム抵抗ＲとコンデンサＣ₂とで構成された低域フィルタ が設けられている差動増幅器である。差動増幅器Ｗには基準電圧源に接続するた めの第１の入力端子Ｋ１も設けられる。第１の入力端子は差動増幅器Ｗの第１の 入力端子に接続される。ＲＳＢは基準電圧Ｖ_refを発生するための基準電圧源で ある。ＲＳＢの出力端子は第１の入力端子Ｋ₁に接続される。Ｋ₂は基準抵抗を接 続するための差動増幅器Ｗの第２の入力端子である。入力端子Ｋ₂はオーム抵抗 Ｒの一端に接続される。オーム抵抗Ｒの他の端はコンデンサＣ₂の一方の側と、 差動増幅器Ｗの第２の入力端子とに接続される。コンデンサＣ₂の他方の側は差 動増幅器Ｗの出力端子に接続される。Ｒ_refは基準抵抗であって、それの一端が 第２の入力端子Ｋ₂に接続され、それの他端は接地される。基準抵抗Ｒ_refの一端 は回路部Ｉの出力端子にも接続される。この実施形態では、その回路部Ｉは基準 抵抗Ｒ_refを流れる第１の電流を発生する手段Ｉを構成する。Ｒ_refはコンデンサ Ｃで分路できる。差動増幅器Ｗの出力端子は、第２の電流を発生する電流増幅器 ＳＶの入力端子に接続される。電流増幅器ＳＶの出力端子は回路部ＩＩの入力端 子に接続される。この実施形態では、その回路部ＩＩは第２の電流に依存して第 １の電流に作用を及ぼす手段ＩＩを構成する。回路部ＩＩの出力端子はこの 目的のために回路部Ｉの入力端子に接続される。 第１図に示す実施形態の動作は次の通りである。 この回路装置が動作している時は、差動増幅器Ｗの出力端子に存在する信号は 、増幅器の第１の入力端子と第２の入力端子とに存在する信号が相互にほぼ等し いようなレベルに保たれる。それにより、関係Ｖ_ref＝Ｉ_ref×Ｒ_refがほぼ満た されるから、第１の電流Ｉ_refの振幅がＶ_ref／Ｒ_refにほぼ等しい。差動増幅器 Ｗの出力端子に存在する信号は電流増幅器ＳＶの入力端子にも存在し、電流増幅 器により発生される第２の電流の振幅を決定する。第１の電流の振幅（Ｉ_ref） は、第２の電流の振幅に依存して、回路部Ｉを介して回路部ＩＩにより支配され る。したがって、第２の電流の振幅は、回路装置の一定動作中に第１の電流の振 幅と回路部ＩＩとにより決定される。前記第２の電流は電圧ー電流変換器により 発生される電流である。この回路装置の動作中に高周波妨害信号が存在し、それ が基準抵抗Ｒ_refの端子間電圧に重畳されるものとすると、この妨害信号は電流 増幅器ＳＶにも存在しない。その理由は、基準抵抗Ｒ_refが電流増幅器ＳＶの構 成部分ではないからである。差動増幅器Ｗに低域フィルタが設けられているから 、第２の入力端子Ｋ₂に存在するこの高周波妨害信号は比較的小さい振幅の別の 高周波妨害信号を生じる。この信号は差動増幅器Ｗの出力端子における信号に重 畳される。その結果、電流増幅器ＳＶの入力端子と、電流増幅器ＳＶにより発生 された第２の電流とに妨害がほとんど存在せず、第１の電流はこの第２の電流に 依存して回路部ＩＩにより支配される。電圧ー電流変換器により発生された電流 における妨害がこのように小さいために、この回路装置の動作は妨害による影響 は比較的小さい。 第２図で、第１図に示す実施形態の一部を構成する回路部及び部品に対応する 回路部及び部品には、同じ参照符号を付けている。この実施形態では基準抵抗Ｒ_ref は、コンデンサＣ₁で構成されている容量性手段により分路されている。 この実施形態では電流増幅器は、電界効果トランジスタＴ₁とオーム抵抗Ｒ₁とを 含むエミッタホロワとして構成されている。Ｋ₃はこの回路の動作中に、第２図 には示していない手段により発生されるＤＣ電圧が存在する端子である。この実 施形態では回路部ＩＩ_Aは、振幅が第２の電流の振幅にほぼ等しい電流を発生す るカレントミラーである。基準抵抗を流れる第１の電流を発生する手段Ｉは、こ の実施形態では、回路部ＩＩ_Aの出力端子と基準抵抗Ｒ_refとの間の導電性接続Ｉ とで構成された結合により構成される。この実施形態のうち、第１図に示す実施 形態と異なったり、またはその実施形態より複雑である部分は次のようにして構 成される。差動増幅器Ｗの出力端子は電界効果トランジスタＴ₁の制御電極に接 続される。電界効果トランジスタＴ₁の第１の主電極は端子Ｋ₃と、カレントミラ ーＩＩ_Aの入力端子とに接続される。電界効果トランジスタＴ₁の第２の主電極は オーム抵抗Ｒ₁の一端に接続される。オーム抵抗Ｒ₁の他端は接地される。カレン トミラーＩＩ_Aの出力端子は導電性接続部Ｉを介して基準抵抗Ｒ_refの一端に接続 される。第２図の実施形態の残りの部分は第１図に示す実施形態と同じに構成さ れる。 この回路装置が動作している時は、第１図に示す実施形態の場合のように、差 動増幅器Ｗの出力端子に存在する信号は、その増幅器の第１の入力端子と第２の 入力端子とに存在する信号がほぼ等しいようなレベルに保たれる。それにより、 関係Ｖ_ref＝Ｉ_ref×Ｒ_refがほぼ満たされるから、第１の電流Ｉ_refの振幅がＶ_{re f} ／Ｒ_refにほぼ等しい。差動増幅器Ｗの出力端子に存在する信号は電界効果トラ ンジスタＴ₁の制御電極にも存在し、電界効果トランジスタＴ₁とオーム抵抗Ｒ₁ とを流れる電流の振幅を制御する。カレントミラーＩＩ_Aは、第２の電流の振幅 にほぼ等しい振幅を持つ電流を発生する。カレントミラーＩＩ_Aにより発生され た電流は導電性接続Ｉを介して基準抵抗Ｒ_refに供給される。したがって、第２ の電流の振幅にほぼ等しい振幅を持つ第１の電流は、この回路装置が一 定の動作をしている間はＲ_refを流れる。 この回路装置の動作中に高周波妨害信号が存在して、基準抵抗Ｒ_refの端子間 電圧に重畳されるものとすると、この高周波妨害信号は差動増幅器Ｗの低域フィ ルタにより抑制されるばかりでなく、基準抵抗Ｒ_refを分路するコンデンサＣ₁に よっても抑制される。その結果、第２の入力端子Ｋ₂に存在する高周波妨害信号 は比較的小さい振幅で、差動増幅器Ｗの出力端子における信号に重畳される別の 高周波妨害信号を発生する。その結果、電界効果トランジスタＴ₁の制御電極と 、電界効果トランジスタＴ₁及びオーム抵抗Ｒ₁を流れる第２の電流と、カレント ミラーＩＩ_Aにより発生された第１の電流とには妨害がほとんど存在しない。電 圧ー電流変換器により発生された電流におけるこの妨害の減少のために、この回 路装置の動作が妨害により受ける悪影響は比較的小さい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 基準電圧Ｖ_refを発生するための基準電圧源に接続するための第１の入 力端子、基準抵抗Ｒ_refを接続するための第２の入力端子及び出力端子を有する 差動増幅器と、 基準抵抗Ｒ_refを流れる第１の電流を発生するための手段Ｉと、 差動増幅器の出力端子に結合される入力端子が設けられている、第２の電流を 発生するための電流増幅器と、 を含んでなる電圧−電流変換器を備えた回路装置において、 差動増幅器に低域フィルタが設けられ、一方では電流増幅器が、他方では手段 Ｉと基準抵抗が、相互に独立している部品を排他的に構成し、回路装置には、電 流増幅器と手段Ｉとに結合されて第１の電流を第２の電流に依存して影響を及ぼ すための手段が更に設けられる、 ことを特徴とする電圧ー電流変換器を備えた回路装置。 ２． 請求の範囲第１項に記載の回路装置において、低域フィルタはオーム抵 抗と容量を含むことを特徴とする回路装置。 ３． 請求の範囲第１項または第２項に記載の回路装置において、手段ＩＩは 、第２の電流の振幅にほぼ等しい振幅を有する電流を発生するためのカレントミ ラーを含み、手段Ｉはカレントミラーの出力端子と基準抵抗との間の結合により 構成されることを特徴とする回路装置。 ４． 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１つまたはいくつかに記載の 回路装置において、電流増幅器はソースホロワであることを特徴とする回路装置 。 ５． 請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１つまたはいくつかに記載の 回路装置において、基準抵抗は容量性手段により分路されることを特徴とする回 路装置。 ６． 請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１つまたはいくつかに記載の 回路装置において、この回路装置が集積回路の少なくとも一部として製造される ことを特徴とする回路装置。