JPS61120217A - 電圧−電流変換回路 - Google Patents

電圧−電流変換回路

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JPS61120217A
JPS61120217A JP24170884A JP24170884A JPS61120217A JP S61120217 A JPS61120217 A JP S61120217A JP 24170884 A JP24170884 A JP 24170884A JP 24170884 A JP24170884 A JP 24170884A JP S61120217 A JPS61120217 A JP S61120217A
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JP
Japan
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transistor
current
voltage
electrode
current conversion
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JP24170884A
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English (en)
Inventor
Yusuke Yamada
山田 友右
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野] この発明は、電圧−電流変換回路に関し、特に、交流電
圧信号を交流電流信号に変換するときの歪率を改蕾した
電圧−電流変換回路に関するものである。
[従来の技術] 第3図は、従来の電圧−電流変換回路を示す回路図であ
る。
まず、第3図に示す従来の電圧−電流変換回路の構成に
ついて説明する。第3図において、I)nDトランジス
タ1のエミッタは定電流回路3に接続されると同時に、
容ICの交流結合用コンデンサ5と抵抗値Rの′R原流
変換抵抗6とを介して交流入力電圧源7にも接続される
。ざらにnpn トランジスタ2のエミッタは、pnp
 トランジスタ1のベースと定電流回路4とに接続され
、npn トランジスタ2のコレクタは、定電圧源十V
ccに接続される。ざらに、npn トランジスタ2の
ベースは接地される。
次に、第4図は、第3図に示した従来の電圧−1I流変
換回路の動作を説明するための波形図である。
次に、第4図を参照して第3図に示した従来の電圧−電
流変換回路の動作について説明する。第3図において、
pnp トランジスタ1のベースは、npn トランジ
スタ2のエミッタ電位によってバイアスされており、さ
らにnpn トランジスタ2のベースは、接地されてい
る。ここでnpn トランジスタ2のベース・エミッタ
間電圧をVBE2とすると、npn トランジスタ2の
ベース電位が0■であるため、npn トランジスタ2
のエミッタ電位はOVよりv8ε2だけ低くなり、この
−Vaε2のバイアス電圧がpnp トランジスタ1の
ベースに印加される。したがって、pnp トランジス
タ1のエミッタ電位は、上述のバイアス電圧−v8ε2
よりもpnp トランジスタ1のベース・エミッタ間電
圧すなわち■8ε、だけ高くなり、ここで、Vaε2 
=VBε、とすると、pnp トランジスタ1のエミッ
タ電位すなわち第3図のA点における電位は0■となる
次に、交流電圧信号■iを発生する交流入力電圧源7か
ら、電流変換用の抵抗6と交流結合用のコンデンサ5と
を介して、+ −v; /Rなる電流信号が4へ点に注
入される。ここでprtp トランジスタ1のエミッタ
は、定電流回路3からの電流■によって定電流バイアス
されており、pnp トランジスタ1のコレクタからは
上述の電流信号iにバイアス電流■を加えた電流(+r
が出力される。このバイアスIIIはpnp トランジ
スタ1を、へ級動作さぼるために必要なバイアス電圧流
であって、pnpトランジスタ1の出力電流信号の振幅
の最大直を決定するものである。
次に、第4図の曲ilaは、 pnp トランジスタ1
の特注すなわちコレクタ電流■。とベース・エミッタ!
II電圧VILEどの関係を示した曲鴇である。
pnp t’ランジスタ1のベースがBn トランジス
タ2のエミッタ電位−Vaε2によって固定バイアスさ
れているため、A点の電位すなわちpnp トランジス
タ1のエミッタN立は入力電流1号1+iによ)て変動
する。すなわら、pnp トランジスタ1のベース・エ
ミッタ間電圧■8ε、は、第4図の曲abに示すごとく
変動し、これに対してpnpトランジスタ1のコレクタ
からは第4図の曲擦Cに示すような波形の電流省号が出
力される。
[発明が解決しようとする問題点] 従来の層圧−厖流変換回路では、T圧−電流変換用トラ
ンジスタのコレクタ電流とベース・エミッタ間電圧との
関係が第4図の曲線aに示すごとく、非線形であるため
、ベース・エミッタ間電圧の変動に対応する電流出力の
波形の上下振幅が第4図の曲線Cに示すごとく非対称と
なり、電圧信号を電流信号に変換するときの歪率が劣化
するという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、上述の問題点を
解消し、電圧−電流変換用トランジスタのコレクタ電流
とベース・エミッタ間電圧との間の特性を見かけ上直線
に近づけることにより、電圧−電流変換時の歪率の改善
を図った電圧−電流変換回路を提供することである。
[問題点を解決するための手段] この発明にかかる電圧−電流変換回路は、電圧−電流変
換用のトランジスタと差動増幅器とを有し、この差動増
幅器の一方の入力端は接地され、他方の入力端は該トラ
ンジスタの入力信号注入電極に結合され、出力端は該ト
ランジスタの制御電極に接続されるように構成したもの
である。
[作用] この発明においては、差動増幅器の出力端から電圧−電
流変換用トランジスタを介して差動増幅器の接地されて
いない他方の入力端へ至る負帰還作用により該トランジ
スタの入力信号注入電極の電位が固定され、電流入力信
号の変動による該トランジスタの電流注入電極とM w
電極との間の電位の変化は、差動増幅器の出力端の電位
の変動に吸収され、該トランジスタの電圧−電流変換特
性が見かけ上直線になる。
[実施例] 第1図は、この発明の一実施例である電圧−電流変換回
路の構成を示す回路図である。
第1図に示した実施例の構成は、以下の点を除いて第3
図に示した従来の電圧−電流変換回路の構成と同じであ
る。すなわち、第3図のnpn トランジスタ2と定電
流回路4とに代えて、定電流回路12と、alto ト
ランジスタ8および9からなる差動増幅器と、npn 
トランジスタ10および11かうなるカレントミラー負
荷とが設けられていることである。
より詳細に説明すると、DnD トランジスタ8および
9のエミッタは共に定電流回路12に接続され、pnp
 トランジスタ8のベースは差動増幅器の十の入力端と
して接地され、pnp トランジスタ9のベースは差動
増幅器の−の入力端としてpnpトランジスタ1のコレ
クタすなわちA点に接続されている。ざらに、pop 
トランジスタ9のコレクタは、pnp トランジスタ1
のベースに接続されるとともに、npn トランジスタ
11のコレクタにも接続されている。また、pnp ト
ランジスタ8のコレクタは、npnトランジスタ10の
コレクタおよびベースに接続されており、ざらに、np
n トランジスタ10および11のベースはともに接続
されている。また、npn トランジスタ10および1
1のエミッタはともに定電圧源−■。、に接続されてい
る。
第2図は、第1図に示したこの発明の一実施例の動作を
説明するための波形図である。
次に、第2図を参照して第1図に示した従来の電圧−電
流変換回路の動作について説明する。第1図において、
差動増幅器の出力端すなわちpnpトランジスタ9のコ
レクタは、pnp トランジスタ1のベース・エミッタ
を介して、差動増幅器の−の入力端すなわちDnpトラ
ンジスタ9のベースに接続されているため、この差動増
幅器は出力から−の入力に負帰還がかけられることにな
る。ここで、該差動増幅器の十の入力端すなわちpnp
 トランジスタ8のベースは接地されているため、−の
入力端すなわちpnp トランジスタ9のベースは、上
述の負帰還作用によってpnp トランジスタ8のベー
ス電位と同じ電位すなわち接地レベルになるように制御
される。これは、A点の電位が、注入される電流信号す
なわちl+iの大きさの変動に関係なく強制的にOvに
保持されることを意味する。この場合、pnp トラン
ジスタ1のエミッタ電位が0■に固定されているので、
入力信号の変動によるpnp トランジスタ1のベース
・エミッタ間電圧の変動は、pnpトランジスタ9のコ
レクタ電位の変動に吸収される。
したがって、第4図に示したような従来の電圧−電流変
換回路におけるpnp トランジスタのコレクタ電流と
ベース・エミッタ間電圧との特性の非線形性は、上述の
負帰還作用によって吸収され、その特性は見かけ上直線
に近くなる。第2図の直線a′は第11!!3に示した
回路におけるpnp トランジスタ1の見かけ上のコレ
クタ電流とベース・エミッタ問電圧との特性を示す直線
であり、曲線b′に示すような、入力信号によるベース
・エミッタ間の電圧の変動に対して、pnp トランジ
スタ1のコレクタからは第2図の曲@C−に示すような
上下振幅が対称の波形を有する電流信号が出力される。
なお、上述の実施例では、電圧−電流変換トランジスタ
および差動増幅器用トランジスタとしてOnり トラン
ジスタを用い、カレントミラー用トランジスタとしてr
Hn トランジスタを用いた例について説明したが、逆
の極性を有するトランジスタすなわち電圧−電流変換ト
ランジスタおよび差動増幅器用トランジスタとしてnp
n トランジスタを用い、カレントミラー用トランジス
タとしてpnpトランジスタを用いても同様の効果を得
ることができる。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、差動増幅器の出力に
よって電圧−電流変換トランジスタのベースのバイアス
を行ない、該電圧−電流変換トランジスタの電流注入電
極を該差動増幅器の一方の入力に接続してその電位を固
定することによって該トランジスタのコレクタ電流とベ
ース・エミッタ間電圧との特性を見かけ上直線にしたの
で、電圧信号を電流信号に変換するときの歪率を著しく
改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図である。第2
図は、第1図に示したこの発明の一実施例の動作を説明
するための波形図である。第35!lは、従来の電圧−
電流変換回路を示す回路図である。第4図は、第3図に
示した回路の動作を説明するための波形図である。 図において、1.8.9はpnp トランジスタ、2.
10.11はnpn トランジスタ、3.4.12は定
電流回路、5は交流結合用コンデンサ、6は電流変換用
抵抗、7は交流入力電圧源を示す。 代理人   大  岩  増  雄 萬1図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電圧入力信号を電流出力信号に変換するための電
    圧−電流変換回路であって、 前記電圧入力信号を電流信号に変換するための電流変換
    手段と、 一定電流を供給する定電流源と、 前記電流変換手段と前記定電流源とに接続された第1の
    電極と、前記電流出力信号を出力する第2の電極と、制
    御電極とを有するトランジスタとその第1の入力端が接
    地され、その第2の入力端が前記トランジスタの第1の
    電極に接続され、その出力端が前記トランジスタの制御
    電極に接続された差動増幅手段とを備えた、電圧−電流
    変換回路。
  2. (2)前記差動増幅手段は、第1の定電流源と、前記ト
    ランジスタと同じ極性の第1および第2のトランジスタ
    と、カレントミラー負荷とを含み、 前記第1のトランジスタは、前記第1の定電流源に接続
    された第1の電極と、前記カレントミラー負荷に接続さ
    れた第2の電極と、前記差動増幅手段の第1の入力端と
    して接地された制御電極とを有し、 前記第2のトランジスタは、前記第1の定電流源に接続
    された第1の電極と、前記差動増幅手段の出力端として
    前記カレントミラー負荷と前記トランジスタの制御電極
    とに接続された第2の電極と、前記差動増幅手段の第2
    の入力端として前記トランジスタの第1の電極に接続さ
    れた制御電極とを有する、特許請求の範囲1項記載の電
    圧−電流変換回路。
  3. (3)前記カレントミラー負荷は、定電圧源と、前記ト
    ランジスタとは逆の極性の第3および第4のトランジス
    タとを含み、 前記第3のトランジスタは、前記第1のトランジスタの
    第2の電極に接続された第1の電極と、第2の電極と、
    制御電極とを有し、 前記第4のトランジスタは、前記第2のトランジスタの
    第2の電極と前記トランジスタの制御電極とに接続され
    た第1の電極と、第2の電極と、制御電極とを有し、 前記第3および第4のトランジスタの制御電極はともに
    接続され、 前記第3および第4のトランジスタの第2の電極は前記
    定電圧源に接続される、特許請求の範囲第2項記載の電
    圧−電流変換回路。
  4. (4)前記電流変換手段は抵抗である、特許請求の範囲
    第1項記載の電圧−電流変換回路。
JP24170884A 1984-11-15 1984-11-15 電圧−電流変換回路 Pending JPS61120217A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55166312A (en) * 1979-06-13 1980-12-25 Nec Corp Linear voltage-current converter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55166312A (en) * 1979-06-13 1980-12-25 Nec Corp Linear voltage-current converter

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