JPS60236307A - 電流源回路 - Google Patents
電流源回路Info
- Publication number
- JPS60236307A JPS60236307A JP59093142A JP9314284A JPS60236307A JP S60236307 A JPS60236307 A JP S60236307A JP 59093142 A JP59093142 A JP 59093142A JP 9314284 A JP9314284 A JP 9314284A JP S60236307 A JPS60236307 A JP S60236307A
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- JP
- Japan
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- gate
- supply terminal
- drain
- terminal
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- Pending
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 10
- 101100119059 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ERG25 gene Proteins 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 101150015217 FET4 gene Proteins 0.000 description 3
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
- G05F3/242—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
- G05F3/247—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a voltage or current as a predetermined function of the supply voltage
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は電流源回路、特に電界効果トランジスタ(以下
FETという)を用いた電流源回路に関するものである
。 ゛ (従来技術) 第1図は、従来、良く知られた電流源回路の一例である
。第1の電源端子lと第2の電源端子2との間に第1の
導電型のFF1T4のソース・ドレイン間と抵抗5とが
接続されている。FF1T4のドレインとゲートは共に
第1の導電型のFET6のゲートに接続されており、F
ET6のソースは第1の電源端子1に、またドレインは
出力端子3に接続されている。
FETという)を用いた電流源回路に関するものである
。 ゛ (従来技術) 第1図は、従来、良く知られた電流源回路の一例である
。第1の電源端子lと第2の電源端子2との間に第1の
導電型のFF1T4のソース・ドレイン間と抵抗5とが
接続されている。FF1T4のドレインとゲートは共に
第1の導電型のFET6のゲートに接続されており、F
ET6のソースは第1の電源端子1に、またドレインは
出力端子3に接続されている。
以下、同図の回路の動作を説明する。第2の電源端子2
を電位の基準(接地電位)とし、この電位の基準から見
た第1の電源端子1の電位をVDDFET4のゲートの
電位をV、とする。又、抵抗5に流れる電流を工、とす
る。このときFET4はゲートとドレインが共通に接続
されているので、飽和領域で動作しており、又、F’B
T4を流れる電流はIllに等しいので以下の式が成り
立つ。
を電位の基準(接地電位)とし、この電位の基準から見
た第1の電源端子1の電位をVDDFET4のゲートの
電位をV、とする。又、抵抗5に流れる電流を工、とす
る。このときFET4はゲートとドレインが共通に接続
されているので、飽和領域で動作しており、又、F’B
T4を流れる電流はIllに等しいので以下の式が成り
立つ。
(1)と(2)式より工、をめると
となる。
電源電位VDDが比較的大きい場合(3)式の2項目以
降は無視でき、次式包)に近似することができる。
降は無視でき、次式包)に近似することができる。
となる。FET4とFET6には同じゲート電圧が印加
されており又、FET6は一般にその動作点が飽和領域
におかれるので、出力端子3より流れ出る電流工。ut
は なる関係を電流工、との間にもつ。従って(4)と(5
)式より となり% Ioutは電源電圧VDDに著しい依存をも
つことがわかる。
されており又、FET6は一般にその動作点が飽和領域
におかれるので、出力端子3より流れ出る電流工。ut
は なる関係を電流工、との間にもつ。従って(4)と(5
)式より となり% Ioutは電源電圧VDDに著しい依存をも
つことがわかる。
この電流源回路はFETにより構成された回路の基準電
流を得る方法として良く利用されるが、以上のことより
著しい電源電圧依存性をもつため電源電圧が低い時には
電流値も低くなり、回路全体の動作速度の低下をまねき
、電源電圧が高い場合には、電流値も共に増大(はぼ比
例して増大)して消費電力の著しい増大をまねいていた
。
流を得る方法として良く利用されるが、以上のことより
著しい電源電圧依存性をもつため電源電圧が低い時には
電流値も低くなり、回路全体の動作速度の低下をまねき
、電源電圧が高い場合には、電流値も共に増大(はぼ比
例して増大)して消費電力の著しい増大をまねいていた
。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、従来の回路
にわずかな数の素子を追加することにより、電源電圧に
よる変動の少ない電流源回路、特にFETを用いた電流
源回路を提供することを目的とする。
にわずかな数の素子を追加することにより、電源電圧に
よる変動の少ない電流源回路、特にFETを用いた電流
源回路を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、第1の電源端子と、第2の電源端子と
、出力端子と、第1の電源端子にソースを接続した第1
導電型の第1のFETと、第2の電源端子に一端を接続
し、残る一端を第1OFFiTのドレイン及びゲートに
接続した抵抗と、第1の電源端子にソースを接続し第1
のFETのゲートにゲートを接続した第1導電型の第2
のFETと。
、出力端子と、第1の電源端子にソースを接続した第1
導電型の第1のFETと、第2の電源端子に一端を接続
し、残る一端を第1OFFiTのドレイン及びゲートに
接続した抵抗と、第1の電源端子にソースを接続し第1
のFETのゲートにゲートを接続した第1導電型の第2
のFETと。
第2の電源端子にソースを接続し、第2のPETのドレ
インにドレインを接続し、第1の電源端子もしくはこの
第1の電源端子の電圧に追従して変化する電位にゲート
を接続した第2−導電型の第30FETと、第2の電源
端子にソースを接続し。
インにドレインを接続し、第1の電源端子もしくはこの
第1の電源端子の電圧に追従して変化する電位にゲート
を接続した第2−導電型の第30FETと、第2の電源
端子にソースを接続し。
出力端子にドレインを接続し$3のPITのドレインに
ゲートを接続した第2導電型の第40FETとを含む電
流源回路を得る。
ゲートを接続した第2導電型の第40FETとを含む電
流源回路を得る。
(実施例)
次に、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例を示したもので、第1の電源
端子lと第2の電源端子2との間には、従来例同様、第
1導電型のFET4と抵抗5とが接続されており、更に
第1導電型のFET6のソースが第2の電源端子2tt
c<−)がFET4のゲートとドレインとに接続されて
おり、更にドレインが亀2の導電型のFET7のドレイ
ンとPBT8のゲートとに接続されている。FET7(
!: 8のソースは共に第2の電源端子2に接続されて
おり。
端子lと第2の電源端子2との間には、従来例同様、第
1導電型のFET4と抵抗5とが接続されており、更に
第1導電型のFET6のソースが第2の電源端子2tt
c<−)がFET4のゲートとドレインとに接続されて
おり、更にドレインが亀2の導電型のFET7のドレイ
ンとPBT8のゲートとに接続されている。FET7(
!: 8のソースは共に第2の電源端子2に接続されて
おり。
FET8のドレインに出力端子3が接続されている。す
なわち、第1図の従来例と比較すると、本実施例では第
2の導電型のFET7と8が追加されている。
なわち、第1図の従来例と比較すると、本実施例では第
2の導電型のFET7と8が追加されている。
次に、動作を説明する。FET7のβ(β、とする)を
十分大きなものとすることにより、FET7の動作点る
トライオード領域にFET6の動作点を飽和領域におく
ことが可能であるが、その時、FET4 、FET6
、R5により構成される回路の゛動作は前述の従来例と
変わらず、FET6を流れる電流■6は第1の電源端子
1の電源電圧VDDにほぼ比例して増大する。しかして
、この時PET7のゲートが第1の電源端子1に接続さ
れているので、FET7のオン抵抗値RoN、 B、は
ぼ電源電圧VDDに反比例して減少する為、FET7の
ソース・ドレイン間の電圧差VDst (=几。N、X
l11)は電源電圧VDDに依存しない一定値となる。
十分大きなものとすることにより、FET7の動作点る
トライオード領域にFET6の動作点を飽和領域におく
ことが可能であるが、その時、FET4 、FET6
、R5により構成される回路の゛動作は前述の従来例と
変わらず、FET6を流れる電流■6は第1の電源端子
1の電源電圧VDDにほぼ比例して増大する。しかして
、この時PET7のゲートが第1の電源端子1に接続さ
れているので、FET7のオン抵抗値RoN、 B、は
ぼ電源電圧VDDに反比例して減少する為、FET7の
ソース・ドレイン間の電圧差VDst (=几。N、X
l11)は電源電圧VDDに依存しない一定値となる。
このFET70ソース・ドレイン間の電圧差lDs ハ
! はFET8のゲートに印加される為、出力端子3より流
れ出る電流値はやはり電源電圧VDDに依存しない一定
値とガる。
! はFET8のゲートに印加される為、出力端子3より流
れ出る電流値はやはり電源電圧VDDに依存しない一定
値とガる。
以上の事実を式により追ってとると、FET6に流れる
電流工。は従来例の説明で示されたI。utに等しいの
で。
電流工。は従来例の説明で示されたI。utに等しいの
で。
一方、FET7がトライオード領域にあるとの仮定より
(8)式をVDll、について解くと
一般にFET7がトライオード領域となるKは(9)式
の平方根は展開されて 001式と(7)式より VDD >> V74. VT?−1ル条件ニオイ”(
ハとなり、一定値になる。このVDS、がFET8のゲ
ートに印加されるがこの時、一般にFET8はその動作
点が飽和領域におかれるので。
の平方根は展開されて 001式と(7)式より VDD >> V74. VT?−1ル条件ニオイ”(
ハとなり、一定値になる。このVDS、がFET8のゲ
ートに印加されるがこの時、一般にFET8はその動作
点が飽和領域におかれるので。
出力電流Iou′T(= L )は
の一定の値となる。
第5図に従来例と本実施例の特性の一例を示す。
第5図において(alで示される完線は従来例の出力電
流と電源電圧の関係を示したもので、電源電圧の依存性
が著しく、0)で示される実線が本実施例の特性を示し
たものである。同図より、本発明による回路の出力1[
の電源電圧変動の影響の低さは明らかといえる。
流と電源電圧の関係を示したもので、電源電圧の依存性
が著しく、0)で示される実線が本実施例の特性を示し
たものである。同図より、本発明による回路の出力1[
の電源電圧変動の影響の低さは明らかといえる。
第3図に本発明の他の実施例を示す。第3図の実施例は
B2図の実施例に抵抗9をFET7のソース・ドレイン
簡に並列に追加したものである。
B2図の実施例に抵抗9をFET7のソース・ドレイン
簡に並列に追加したものである。
第2図の回路では、tl源電圧VDDが低くなり。
FET7のスレー、シュホールド電圧vTの効りが無視
できないようになるとFET7のオン抵抗が急に増大し
、その結果出力電流工。UT の増大につながっていた
が、この抵抗9を追加することによりそのオン抵抗の急
増を緩和している。第5M中(C1の点線で示される特
性がその一例である。
できないようになるとFET7のオン抵抗が急に増大し
、その結果出力電流工。UT の増大につながっていた
が、この抵抗9を追加することによりそのオン抵抗の急
増を緩和している。第5M中(C1の点線で示される特
性がその一例である。
第4図に、本発明のさらに他の実施例を示す。
この実施例の回路は、F’BT7のゲートを、薪またに
追加したFBTIOと抵抗11より成る1%源電圧VD
Dに追従して変化する電圧を発住する回路の出力に接続
したものである。
追加したFBTIOと抵抗11より成る1%源電圧VD
Dに追従して変化する電圧を発住する回路の出力に接続
したものである。
FETl0のゲートには、第2電源端子2が接続されて
いるので、電源電圧VDDが増大すると、FETl0の
オン抵抗Ro N1゜は減少する。FET7のゲートに
印加される電圧V。8.は、電源電圧VDDをオン抵抗
RON 、oと抵抗11の抵抗値R11で分割したもの
である1、為、FET7のゲートに印加される電圧V。
いるので、電源電圧VDDが増大すると、FETl0の
オン抵抗Ro N1゜は減少する。FET7のゲートに
印加される電圧V。8.は、電源電圧VDDをオン抵抗
RON 、oと抵抗11の抵抗値R11で分割したもの
である1、為、FET7のゲートに印加される電圧V。
8.は電源電圧VDDの増大する割合よりも大きな割合
で増大する。従って、FET7のオン抵抗煽N、は電源
電圧VDDが増大するとき、電源電圧VDDに反比例す
る割合よりも、大きな割合で減少することになる。一方
、FET7のβの値はそのゲート・ソース間電圧の増大
に対して、減少することが知られている。このことは、
FET7のオン抵抗が必ずしも、そのゲート電圧に反比
例しては減少しない事を示す。そこで、そのβの減少分
を相殺するようにFET7のゲートに印加される電圧v
es、の増大する割合を設定することにより、やはり、
FET70ンース・ドレイン間電圧vna、を一定値と
することが可能である。
で増大する。従って、FET7のオン抵抗煽N、は電源
電圧VDDが増大するとき、電源電圧VDDに反比例す
る割合よりも、大きな割合で減少することになる。一方
、FET7のβの値はそのゲート・ソース間電圧の増大
に対して、減少することが知られている。このことは、
FET7のオン抵抗が必ずしも、そのゲート電圧に反比
例しては減少しない事を示す。そこで、そのβの減少分
を相殺するようにFET7のゲートに印加される電圧v
es、の増大する割合を設定することにより、やはり、
FET70ンース・ドレイン間電圧vna、を一定値と
することが可能である。
以上のように、本発明によれば電源電圧の変動の影響の
少ない電流源回路を提供できる。
少ない電流源回路を提供できる。
なお、上記説明中から明らかなように本発明は個別のF
ETや抵抗の素子によって構成することはもとより、N
型MOSプロセス、P型MO8プロセス、0MO81補
WMOs )プロセス上でも集現が可能であり、その適
用範囲は広く、これによる実用上の利益は多大である。
ETや抵抗の素子によって構成することはもとより、N
型MOSプロセス、P型MO8プロセス、0MO81補
WMOs )プロセス上でも集現が可能であり、その適
用範囲は広く、これによる実用上の利益は多大である。
第1図祉従来の電流源回路の一例を示す回路図である。
第2図は、本発明の一実施例を示す回路図である。第3
図は本発明の他の実施例を示す回路図である。第4図は
本発明のさらに他の実施例を示す回路図である。第5図
は、従来の回路の特性の例と本発明の回路の特性の例と
を伴せて記した出力電流と電源電圧との関係を示すグラ
フである。 1・・・第1の電源端子、2・・・第2の電源端子、3
・・・出力端子、4*6tlO・・・第1導電型のPE
T、7,8・・・第2導電型のFIT、5,9.tl・
・・抵抗? L、3図 ! 叢4図
図は本発明の他の実施例を示す回路図である。第4図は
本発明のさらに他の実施例を示す回路図である。第5図
は、従来の回路の特性の例と本発明の回路の特性の例と
を伴せて記した出力電流と電源電圧との関係を示すグラ
フである。 1・・・第1の電源端子、2・・・第2の電源端子、3
・・・出力端子、4*6tlO・・・第1導電型のPE
T、7,8・・・第2導電型のFIT、5,9.tl・
・・抵抗? L、3図 ! 叢4図
Claims (1)
- 第1の電源端子と、第2の電源端子と、出力端子と、前
記第1の電源端子にソースを接続した一導電型の第1の
電界効果トランジスタと、前記第2の電源端子に一端を
接続し、残る一端を前記第1の電界効果トランジスタの
ドレイン及びゲートに接続した抵抗と、前記第1の電源
端子にソースを接続し、前記第1の電界効果トランジス
タのゲートにゲートを接続した前記−導電型の第2の電
界効果トランジスタと、前記第2の電源端子にソースを
接続し、前記第2の電界効果トランジスタのドレインに
ドレインを接続し、前記第1の電源端子に印加される電
圧もしくは、前記第1の電源端子に印加される電位に追
従して変化する電圧をゲートに受ける他の導電型の第3
の電界効果トランジスタと前記第2の電源端子にソース
を接続し、前記出力端子にドレインを接続し、前記第3
の電界効果トランジスタのドレインにゲートを接続した
前記他の導電型の第4の電界効果トランジスタとを含む
ことを特徴とする電流源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093142A JPS60236307A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 電流源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093142A JPS60236307A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 電流源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236307A true JPS60236307A (ja) | 1985-11-25 |
Family
ID=14074272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093142A Pending JPS60236307A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 電流源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236307A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323820U (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-17 | ||
| JPS63313902A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-12-22 | Hitachi Ltd | 定電流回路 |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59093142A patent/JPS60236307A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6323820U (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-17 | ||
| JPS63313902A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-12-22 | Hitachi Ltd | 定電流回路 |
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