JPS6045445B2 - 定電流源回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定電流源回路、特に半導体集積回路に適した定
電流源回路に関する。

従来、半導体集積回路化された基準電圧発生回路或いは
増幅器などを安定に動作させるための定電流源回路とし
ては、第１図に示した回路が一般に用いられている。

この回路の動作は、電圧供給線１９および２０にそれぞ
れ正の電圧り゛及び負の電圧Ｖ−の印加後、次の様に行
なわれる。最初、抵抗１２とダイオード１４を通つて電
流が流れるとダイオード１４の順方向電圧によつて電流
切替スイッチ４のトランジスタ５が導通し、抵抗１２と
トランジスタ５及び抵抗１３を通つて、回路全体を駆動
するための駆動電流１が流れる。同時にトランジスタ８
からトランジスタ５へも電流が流れる。更に、トランジ
スタ８を流れる電流と同じ大きさの電流がミラートラン
ジスタ９からダイオード３へ流れ込むが、このとき電流
切替スイツチ４のトランジスタ６はそのベース電位がダ
イオード３の順方向電圧により上昇して導通し、従つて
トランジスタ５は遮断される。この結果、トランジスタ
８とトランジスタ５及び抵抗１３を流れていた電流はト
ランジスタ８とトランジスタ６及び抵抗１３からなる新
たな電流回路へ切替えられる。この後、トランジスタ６
のベース・エミッタ間電圧はダイオード３の順方向電圧
と新たな電流回路を流れる電流２によつて安定にバイア
スされるため、新たな電流回路を流れる電流２は定電流
化される。従つて、ミラートランジスタ１０のコレクタ
出力端子７からは定電流が出力される。この回路は抵抗
１２及び１３に温度係数の小さい拡散抵抗を使用してお
り、更にはトランジスタ６のベース電位がダイオード３
の順方向電圧によつて固定されているため、温度変動及
び電源電圧変動に対してはよい結果をもたらしているが
、駆動電流１と定電流２が共に抵抗１３に依存し、また
、回路構成上必然的に駆動電流１が定電流２よ・りも小
さくなるがために、回路のターンオン時間を短かくし、
更に回路の動作を確実にするために、駆動電流１を任意
の大きさにすることは困難である。本発明の目的は駆動
電流回路と安定電流回路と７を独立に設けることにより
、駆動電流を任意の大きさにすることのできる定電流源
回路を提供することである。

次に図面を参照して説明する。

第２図は本発明による定電流源回路の原理説明図である
。

最初、電圧供給線１９，２０にそれぞれ正及び負の電圧
Ｖ＋とＶ−が印加されると、電流切替スイッチ４の端子
６を通つてトランジスタ８と駆動電流源１５に駆動電流
が流れて回路が動作し始める。この電流がミラートラン
ジスタ９を導通にして基準電圧源１７を動作させると、
基準電圧源１７からはスイッチ反転用信号１８が出力さ
れて電流切替スイッチ４を端子５側に切り替え、その結
果駆動電流源１５は他の回路と分離される。同時に、基
準電圧源１７の動作により電流源１６が動作して、トラ
ンジスタ８と電流源１６からなる電流回路が形成される
。その後、基準電圧源１７はトランジスタ８及び電流源
１６を流れる電流によつて自己バイアス状態に入るため
、電流源１６を流れる電流は定電流となる。従つて、ミ
ラートランジスタ１０のコレクタ出力端子７からは定電
流が出力される。本発明によれば、駆動電流源１５と定
電流源１６とは独立に構成されているので、駆動電流を
任意の大きさに選ぶことができる。

従つて駆動電流を大きくすることにより回路の動作を確
実にし、更にターンオン時間を短かくすることが可能と
なる。また、定電流が流れた後は駆動電流源１５が温度
変動を生ずるものであるとしても、回路の特性に影響を
与えることはない。第３図は本発明を二電源定電流源回
路に実施した場合の一実施例を示す図で、コレクタＦＥ
Ｔ３ｌよりなる駆動電流源、ミラートランジスタ２２よ
りなる定電流源、ツェナーダイオード３２よりなる基準
電圧源及びトランジスタ５と６からなる．電流切替スイ
ッチとミラートランジスタ３牡トランジスタ３５及びミ
ラートランジスタ２１とトランジスタ１６からなる電流
切替スイッチ反転用信号路から構成されている。

最初、電圧供給線１９，２０に正及び負の電圧，が印加
されると、トランジスタ８及び６とコレクタＦＥＴ３ｌ
を通つて駆動電流が流れる。

この電流によりミラートランジスタ９から抵抗２３及び
トランジスタ２４に電流が流れてツェナーダイオード３
２が動作する。同時に、ミラートランジス・夕２２及び
３４が導通し、更にミラートランジスタ３４が導通する
ことによりトランジスタ３５及びミラートランジスタ２
１とトランジスク１６が導通して、トランジスタ５を導
通状態に、トランジスタ６を遮断状態にする。従つて、
トランジスタ８及び６とコレクタＦＥＴ３ｌからなる電
流回路を流れていた駆動電流はトランジスタ５とコレク
タＦＥＴ３ｌからなる電流回路に切り替えられる。また
、トランジスタ８とミラートランジスタ２２よりなる新
たな電流回路が構成される。ミラートランジスタ２２の
ベース電位はツェナーダイオード３２によつて安定に保
たれるため、ミラートランジスタ２２を流れる電流も安
定に保たれる。従つて、ミラートランジスタ１０からコ
レクタ出力端子７へは定電流が供給される。第４図は一
電源定電流回路に実施した場合の本発明の他の実施例を
示す図で、コレクタＦＥＴ３ｌよりなる駆動電流源、ミ
ラートランジスタ２２門よりなる定電流源及びシリコン
バンドギャップ電圧源或いはダイオード等からなる基準
電圧源３３とトランジスタ５及び６からなる電流切替ス
イッチから構成されている。

最初、電圧供給線１９へ正の電圧Ｖ＋が印加さｌれると
、トランジスタ２４とコレクタＦＥＴ３ｌを通る駆動電
流が流れ、この電流によりミラートランジスタ２５から
ダイオード２６，２７及びトランジスタ２８へ電流が流
れる。

次にダイオード２６，２７及びトランジスタ２８の順方
向電圧によりトランジスタ６が導通してトランジスタ８
，６及びミラートランジスタ２９へ電流が流れ、その結
果ミラートランジスタ９及び３０から基準電圧源３３及
び抵抗２３とトランジスタ２４へ電流が供給されて、基
準電圧源３３が動作し始める。基準電圧源３３の出力電
圧がトランジスタ５を導通にするとトランジスタ６は遮
断され、同時にトランジスタ２４によりミラートランジ
スタ２２が導通するのでトランジスタ８とミラートラン
ジスタ２２からなる新たな電流回路が構成される。ここ
で、トランジスタ８及び６とミラートランジスタ２９を
流れていた電流はトランジスタ５及びミラートランジス
タ２９からなる電流回路へ切り替えられる。トランジス
タ８及びミラートランジスタ２２に新たに流れる電流に
より基準電圧源３３はミラートランジスタ９及び３０を
通じて自己バイアス状態に入るため、トランジスタ８及
びミラートランジスタ２２を流れる電流は安定なものと
なる。結果としてトランジスタ８及びミラートランジス
タ２２からなる電流回路はトランジスタ２４及びコレク
タＦＥＴ３ｌからなる駆動電流回路からは独立している
。最後にトランジスタ８及びミラートランジスタ２２を
流れる定電流がミラートランジスタ１０によつてコレク
タ出力端子７から出力される。なお、基準電圧源の部分
に基準電圧回路を設定することにより、この定電流源回
路は基準電圧発生器にもなり得る。また本発明によれば
コレクタＦＥＴの抵抗値を小さくすることにより駆動電
流を大きくすれば、回路のターンオン時間を短かくする
と共に確実に回路を動作させることができる。

このように本発明は駆動電流回路と定電流回路とをそれ
ぞれ独立に設けることにより、ターンオン時間が短かく
、更に確実に動作する定電流源回路を提供するものとし
て極めて有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の定電流源回路を示す図、第２図は本発明
による定電流源回路の原理説明図、第３図は本発明の一
実施例を示す図、第４図は本発明の他の実施例を示す図
である。 １・・・・・・駆動電流、２・・・・・・定電流、３，
１４，２６，２７・・・・・ダイオード、４・・・・・
・電流切替スイッチ、５，６，８，１６，２４，２８・
・・・・トランジ”スタ、７・・・・・・コレクタ出力
端子、９，１０，２２，２５，２９，３０，３４，３５
・ ・ミラートランジスタ、１２，１３・・・・・抵抗
、３１・・・・・コレクタＦＥＴｌ３２・・・・・・ツ
ェナーダイオード、３３・・・・基準電圧源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力点と第１および第２の出力点とを有する電流ミ
   ラー回路と、前記第１の出力点に接続され該第１の出力
   点から電流が供給されることによつて基準電圧を発生す
   る回路と、前記入力点に接続され該基準電圧が発生され
   ているときに動作する定電流回路と、該入力点に接続さ
   れ前記基準電圧が発生していないときに該入力点に電流
   を供給する駆動電流源回路とを有し、前記第２の出力点
   から定電流出力を得ることを特徴とする定電流源回路。