JPS6046105A - トランジスタ回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトランジスタ回路に関し、特に二つの電流の差
電流検出回路に関する。

この種の回路は、二つのカレントミラー回路を用いて構
成される。第１図にその一例を示す。同図において、１
及び３＆′：ｔ、ダイオード、２，４はトランジスタ、
６，７は可変電流源、５は負荷、そして９は出力端子を
示している。ダイオード１とトランジスタ２は第１のカ
レントミラー回路２５を構成し、カレントミラー回路２
５の入力点、すなわち、ダイオード１のカソードとトラ
ンジスタ２０ペース共通接続点は可変電流源６を介して
基準電位点１０に接続される。トランジスタ２のコち レクタ、すなわ２．カレントミラー回路２５の出力点は
、可変電流源７を介して基準電位点１０に接続される。

また、ダイオード１のアノード及び。

トランジスタ２のエミッタは電源電圧供給点８に接続さ
れる。第２の力１ノントミラー回路２６はダイオード３
およびトランジスタ４で構成され、ダイオード３０カソ
ード及びトランジスタ４のベース共通接続点、すなわち
、カレントミラー回路２６ノ入力点は、トランジスタ２
のコレクタ及び可変電流源７の共通接続点に接続される
。トランジス４のコレクタ、すなわち、カレントミラー
回路２６の出力点は、端子９に接続されると共に、負荷
５を介して、基＃Ａ′ｉｔ位点１０に接続される。また
、ダイオード３のアノード及びトランジスタ４のエミッ
タは′ｔｌＬ源電圧供給点８に接続される。

第１図に示す回路は、可変電流源６および７の差電流に
応じ′７′Ｃ寛圧を端子９よシ出力を取り出す差電流検
出回路を構成する。すなわち、可変電流源６の電流を１
．、可変′電流源７の電流をＩ２とし、カレントミラー
回路２５人出力電流比を１：１とすれば、Ｌ＜Ｉｔのと
き、トランジスタ２のコレクタ電流は、可変電流源６の
電流１．に等しくなる、従って、この時、トランジスタ
２のコレクタに接続されたダイオード３のカソード、す
なわち、カレントミラー回路２６の入力点には、トラン
ジスタ２のコレクタ電流■、と可変電流源７の電流Ｉ。

の差分の電流（Ｉ２　Ｌ）　が供給される。ここで、カ
レントミラー回路２６の入出力電流比を１：１とすれば
、カレントミラー回路２６の出力点２６スｉｒ　ｂ　チ
、トランジスタ４のコレクタより同様にの差電流分を第
１図の如く、負荷５を介する事によって、電圧成分に変
えて端子９工り取シ出す事も出来る。

このように、第１図圧おける従来の差電υｔＵ険出回路
は、可変電流源６．及び７の各々の電流差を検出出来る
が、その際の検出範囲は、可変電流源７の電流Ｉ２が可
変電流源６の電流■１よシも大きい場合、すなわち、Ｉ
　ｔ　＞　Ｉ　Ｉなる場合に限られる。

可変電流７の電流■２が可変電流源６の電流■１よりも
小さい場合、すなわち、Ｌ＜Ｌなる場合、トランジスタ
２のコレクタより可変電流源７への電流Ｉｔが全て供給
されるため、ノルントミラー１．−・１路２６を構成す
るダイオード３はＩ・ランジスタ２が飽和するため１ｃ
カットオフとなり、この、結果、トランジスタ４のコレ
クタに【工電流は流れない。

このよう罠、従来例では、入力の条件にＭ’＋１述のよ
うな制約を余儀なくされた。

本発明の目的は、かかる入力条件範囲の制約がない差電
流の絶対値を検出するトランジスタ回路を提供する事に
ある。

すなわら、本発明は、第２のカレントミラー回路がカッ
トオフしたとさＶｃ、電流通路をつくるスイッチ手１ｆ
’ｋ、第２のカレント＜ラー回路の入出力端子間に接続
したことｔ％畝とする。

第２図に本発明の一実施例を示す。第２図において、ｔ
ｉｌ記第１図の従来例との相違点について説明すると、
カレントミラー回路２５を構成するトランジスタ２のコ
レクタと、可変電流源７と、カレントミラー回路２６の
入力点、すなわち、ダイオード３０カソードおよびトラ
ンジスタ４０ペースの共通接続点とが互いに接続された
点に、トランジスタ２及びトランジスタ４と同−導′亀
形成を有スるトランジスタ１１のエミッタが接続されて
いる。トランジスタ１１のコレクタは、トランジスタ４
のコレクタ及び負荷５の共通接続点に接続されている。

トランジスタ１１のベースには、端子１２を介してバイ
アス電圧が供給される。

第２図に示した回路し１、可変電流源６及び７の各々の
電流値の大小に関係なく、常に、両電流差−５＝ の絶対値を検出出来る。すなわち、第２図において、ト
ランジスタ１１のベース点バイアスＶ［］を（Ｉ１式な
る条件で設足する。

Ｖｃｃ−２ＶＩＩＥ＜ＶＢ＜ＶＣＣＶＢＥ　°°１１）
但し、Ｖｃｃ・・・電源電圧 ＶＢＥ・・・トランジスタのベース・エミッタ間電圧こ
こて、可変電流源７の電流■４が可変電流６の電流ニー
よりも大きい時、すなわち、Ｉ’ｓ　＞　Ｉ’ｓの時、
カレントミラー回路２６を構成するダイオード３Ｋｇれ
る電流な■−とすると、■−は（２）式で与えられる。

ｘｌ、＝＝：　Ｔ′２　ｒ′９　・　・　・　（２）こ
の時、トランジスタ１１のエミッタ電位をＶ。

とすると、ｖｇは（３）式で与えられる。

ＶＢ＝ＶＣＣＶＦ　・・・（３） 但し、ｖＦ・・・ダイオード３の順方同重圧ここでＶＢ
Ｅ　”’　ＶＦであるから（１）式及び（３）式よシ、
６− トランジスタ１１はカットオフ状態となる。従って、ト
ランジスタ４のコレクタ、すなわＣ）、力Ｖントミラー
回路２６の出力点より、（２）式で示される可変電流源
６及び７の差電流（Ｉ’２　１’ｌ）が取り出される。

司変電ｒＪＭ、　ｆｉｉ　６の１ｆＬ流ｒ／、が可変電
ｂ［シ詠７の電流■ｔよりも大きい時、すＩｚわら、ｌ
’＋　＞　Ｉ’２の時、カレントミラー回ＮＡ２５のト
ランジスタ２のコレクタより、可変゛亀流源７へのｖＬ
流ｒ／が全て供給されるため、夕゛イオード３はトラン
ジスタ２が飽オロするためにカットオフとなる。従って
、ｌ・ランジスタ１１は、・斥１市大態となり、トラン
ジスタ２のコレクタ点より供給される可変電流源６の電
流■１と可変電流源７の電比］；との差分、すなわち、
（１＋−１い？よるＩヒ０１シが、トランジスタ１１の
コレクタに流れて出力点に取シ出される。すなわち、出
力点の負荷５に流れる電流をＩ’ｏは可変電流源６及び
７の各々の電流値の大小に関係なく（４）式で与えられ
る。

１’ｏ　＝　ｌ　］”ｔ　−−Ｉ’２　ｌ　・・・（４
）このように、第２図の回路によれば、２つの電流の差
電流を絶対値として電流或いは負衝を伴って電圧として
取シ出す事が出来る。

第３図に本発明の他の実施例に示す。この実施例は、本
発明な全波整流回路に適用したものである。すなわち、
差動構成をなすトランジスタ１３及び１４の共通エミッ
タは、定電流源１５を介して基準電位点１０に接続され
る。トランジスタ１３及びトランジスタ１４の各々のコ
レクタは、カレントミラー回路２５の入力点及び出力点
にそれぞれ接続される。ここで、トランジスタ１３及び
トランジスタ１４の各々のベースに端子１７及び端子１
８を介して、交流信号源１６より交流信号を印加すると
、トランジスタ１３のベース電位カ１トランジスタ１４
のベース電位よりも高い場合前述の説明からトランジス
タが導通しダイオード３はカットオフ状態となる。逆に
、トランジスタ１３０ベース電位がトランジスタ１４の
ベース電位よ如も低い場合、ダイオード３が導通しトラ
ンシタ１１がカットオフ状態となる。ここでいずれの場
合も、出力点には、差動構成のトランジスタ１３及びト
ランジスタ１４の各々のコレクタ電流の差分が絶対値と
して取り出される。従って、第４図に示す如く、端子１
７へ印加される交流信号に対し、出力端子９には全波整
流波の出力信号が得られる。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示し、これは第３
図で示した全波整流回路において、カレントミラー回路
２５及び２６をトランジスタ構成によシ実現したもので
ある。すなわち、カレントミラー回路２５はトランジス
タ１９．２０および２１で構成され、トランジスタ１９
のベース・コレクタ通路とトランジスタ１９のエミッタ
・ベース通路が並列に接続される。トランジスタ１９゜
２０のベース書エミッタ通路を互いに並列接続される。

トランジスタ１９のコレクタとトランジスタ２１０ベー
スとの接続点が入力端となってトランジスタ１３のコレ
クタに接続される。トランジスタ２０のコレクタが出力
端となる。カレントミラー回路２６はトランジスタ２２
．２３および一９＝ ２４で構成され、それらは同じように接続されている。

ここで、トランジスタ１１のベースをトランジスタ１９
のコレクタ及びトランジスタ２１のベース共通接続点に
接続する事により、トランジスタ１１のベースバイアス
を特別なバイアス供給船手段を設ける事なく与える事が
出来るために更に好適である。

以上のように本発明によれば、特別な手段を必要とせず
、簡単な構成により使用範囲の広い差電流絶対値検出回
路を実現する事が出来る。また、本発明を、トランジス
タの整合のとりやすい半導体集積回路に応用すれば、更
に好適である事は明白である。更に、本発明は、その実
施例において、カレントミラー回路２５及び２６を構成
する各トランジスタ、ならびにトランジスタ１１をそれ
ぞれＰＮＰ）ランジスタに、ｌ説明したが、各々ＮＰＮ
）ランジスタ構成においても同等の効果が得られる事は
言う迄もない。

【図面の簡単な説明】

１０− 第１図は従来例を示す回路図であ郵、第２図は本発明の
一実施例を示す回路図である。第３図及び第５図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す回路図であり、第４図は
、第３図及び第５図に示す回路における入出力波形図を
示す。 １．３・・・・・・ダイオード、２．４，１１．１３〜
１４゜１９〜２４・・・・・・トランジスタ、５・・・
・・・負荷、６，７・・・・・・可変電流源、８・・・
・・・電源電圧供給端子、９゜１２．１７〜１８・・・
・・・端子、１０・・・・・・基準電位点、１５・・・
・・・定電流源、１６・・・・・・交流信号源、２５〜
２６・・・・・・カレントミラー回路。 １１− 夢　３　図 □ 華　６　図 を　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１および第２のカレントミラー回路と、該第１のカレ
   ントミラー回路の入力端子に接続された第１の電流源と
   、前記第１のカレントミラー回路の出力端子と前記第２
   のカレントミラー回路の入力端子との接続点に接続され
   た第２の電流源と、前記第２のカレントミラー回路の入
   力および出力端子間に接続され前記第２のカレントミラ
   ー回路のカットオフ時圧電流導通経路を形成するスイッ
   チング手段とを有することを特徴とするトランジスタ回
   路。