JPS624737B2 - - Google Patents
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- JPS624737B2 JPS624737B2 JP4058578A JP4058578A JPS624737B2 JP S624737 B2 JPS624737 B2 JP S624737B2 JP 4058578 A JP4058578 A JP 4058578A JP 4058578 A JP4058578 A JP 4058578A JP S624737 B2 JPS624737 B2 JP S624737B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は変動の少ない微少電流を大きな抵抗
を用いないで得ようとする定電流回路に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a constant current circuit which attempts to obtain a small current with little fluctuation without using a large resistance.
第1図及び第2図は従来用いられている微少電
流を得るための定電流回路である。 FIGS. 1 and 2 show conventional constant current circuits for obtaining minute currents.
第1図において、1,2はNPNトランジス
タ、3は抵抗R1を示す。この回路においてトラ
ンジスタ1に加えられるバイアス電流をIB、微
少の出力電流であるトランジスタ2のコレクタ電
流をIpとすると次式が成立する。 In FIG. 1, 1 and 2 are NPN transistors, and 3 is a resistor R1 . In this circuit, when the bias current applied to transistor 1 is I B and the collector current of transistor 2, which is a small output current, is I p , the following equation holds true.
R1Ip=kT/qlnIB/Ip ………(1)
ここでk;ボルツマン定数
T;絶対温度
q;電子電荷
この第1図の回路においては、微少のコレクタ
電流Ipを得ようとすると抵抗R1に大きな抵抗値
が必要となる。例えばバイアス電流IB=100μA
とし、コレクタ電流Ipに1μAを得ようとする
と、(1)式より抵抗R13は120kΩが必要になる。
一般に半導体集積回路においては、数KΩ程度の
抵抗が得やすく、120KΩもの抵抗を得ようとす
るとチツプ面積が増大することとなる。 R 1 I p =kT/qlnI B /I p (1) where k: Boltzmann's constant T: absolute temperature q: electronic charge In the circuit shown in Figure 1, let's obtain a small collector current I p If so, a large resistance value is required for resistor R1 . For example, bias current I B =100μA
If we try to obtain a collector current I p of 1 μA, the resistor R 1 3 needs to be 120 kΩ from equation (1).
Generally, in semiconductor integrated circuits, it is easy to obtain a resistance of several kilohms, and if a resistance of as much as 120 kilohms is to be obtained, the chip area will increase.
第2図において、4,5はNPNトランジス
タ、6はトランジスタ4のコレクタに接続された
抵抗R2を示す。この第2図の回路においてトラ
ンジスタ4のコレクタに加えられるバイアス電流
IBと、微少電流であるトランジスタ5のコレク
タ電流Ipの間には次式が成立する。 In FIG. 2, 4 and 5 are NPN transistors, and 6 is a resistor R 2 connected to the collector of transistor 4. In the circuit of FIG. 2, the following equation holds between the bias current I B applied to the collector of the transistor 4 and the collector current I p of the transistor 5, which is a very small current.
Ip=IBexp(−qR2/kTIB) ………(2)
この回路においては、コレクタ電流Ipがバイ
アス電流IBの変化に対して、指数関数的に変化
する。したがつて、微少のコレクタ電流Ipを得
る条件、すなわち、qR1/kTIB≫1の場合にはバ
イ
アス電流IBの変化に対し、コレクタ電流Ipは大
巾に変化することとなる。例えばバイアス電流I
B=100μAの時、コレクタ電流Ipに1μAを得
るためには抵抗R2=1、2KΩとなるが、この条
件でバイアス電流IBが20%増加すなわちIB=
120μAとなるとコレクタ電流Ip=0.47μAとな
り、約50%減少することとなり、バイアス電流の
変動に対するコレクタ電流の安定性に乏しい。 I p =I B exp (-qR 2 /kTI B ) (2) In this circuit, the collector current I p changes exponentially with respect to the change in the bias current I B. Therefore, under the condition for obtaining a small collector current I p , that is, when qR 1 /kTI B ≫1, the collector current I p changes greatly in response to a change in the bias current I B. For example, bias current I
When B = 100 μA, in order to obtain a collector current I p of 1 μA, the resistance R 2 =1.2KΩ, but under this condition, the bias current I B increases by 20%, that is, I B =
When the collector current is 120 μA, the collector current I p is 0.47 μA, which is a decrease of about 50%, and the collector current has poor stability against changes in the bias current.
この発明は従来のこれらの欠点を除去するため
になされたもので、大きな抵抗を用いずに安定性
のよい微少定電流回路を得ようとするものであ
る。 This invention was made to eliminate these conventional drawbacks, and aims to provide a highly stable minute constant current circuit without using a large resistor.
以下、この発明について第3図の一実施例を用
いて説明する。図において11は第1のトランジ
スタ、12は第2のトランジスタ、13は第3の
トランジスタ、14は第4のトランジスタ、15
は第5のトランジスタ、16は第1の定電流源部
を構成しているトランジスタ、17は第2の定電
流源部を構成しているトランジスタ、18は第1
の抵抗R1、19は第2の抵抗R2を示す。 The present invention will be explained below using an embodiment shown in FIG. In the figure, 11 is a first transistor, 12 is a second transistor, 13 is a third transistor, 14 is a fourth transistor, 15
16 is a transistor constituting the first constant current source section; 17 is a transistor constituting the second constant current source section; 18 is a transistor constituting the first constant current source section;
The resistor R 1 , 19 represents the second resistor R 2 .
第3図の回路において、トランジスタ11とト
ランジスタ13のコレクタに加えられる電流をI
B、トランジスタ12のエミツタ電流をI2、トラ
ンジスタ13のコレクタ電流をI3、トランジスタ
14のエミツタ電流をI4、微少の出力電流である
トランジスタ5のコレクタ電流をIpとし、各ト
ランジスタのベース電流を無視すれば次式が成立
する。 In the circuit of FIG. 3, the current applied to the collectors of transistor 11 and transistor 13 is I
B , the emitter current of transistor 12 is I 2 , the collector current of transistor 13 is I 3 , the emitter current of transistor 14 is I 4 , the collector current of transistor 5 which is a minute output current is I p , and the base current of each transistor is If we ignore , the following formula holds true.
VBE1+VBE2=R1I3+VBE4+VBE5 ………(3)
VBE1=kT/qlnIB−I3/IS………(4)
VBE5=kT/qlnIp/IS ………(5)
R2I3=kT/qlnIB−I3/I3 ………(6)
ここでVBE1、VBE2、VBE4、VBE5はそれぞれ
トランジスタ11,12,14,15のベース、
エミツタ間電圧を表わす。 V BE1 +V BE2 =R 1 I 3 +V BE4 +V BE5 ......(3) V BE1 =kT/qlnI B -I 3 /I S ......(4) V BE5 =kT/qlnI p /I S ... …(5) R 2 I 3 =kT/qlnI B −I 3 /I 3 ………(6) Here, V BE1 , V BE2 , V BE4 , and V BE5 are the bases of transistors 11, 12, 14, and 15, respectively. ,
Represents the emitter voltage.
さらにトランジスタ16と17のエミツタ面積
が等しいとすればそれぞれのエミツタ電流I2とI4
は等しくなるので、VBE2=VBE4が成立する。し
たがつて(3)式は次の様になる。 Furthermore, if the emitter areas of transistors 16 and 17 are equal, their respective emitter currents I 2 and I 4
are equal, so V BE2 = V BE4 holds true. Therefore, equation (3) becomes as follows.
VBE1=R1I3+VBE5 ………(3′) (3′)、(4)、(5)式より次の(7)式が成立する。 V BE1 = R 1 I 3 + V BE5 (3') From equations (3'), (4), and (5), the following equation (7) holds true.
従来例として示した第1図、第2図の場合と同
様、この実施例においてもバイアス電流IB=100
μAとし、コレクタ電流Ip=1μAとなる条件
を求めると、今トランジスタ13のコレクタ電流
I3=10μAとすると(3)式、(5)式より抵抗R2=5.7K
Ω、R1=11.7KΩとなる。したがつて、抵抗R1,
R2は大きな抵抗値を必要とせずに、定電流回路
を構成することができ、しかも出力として微少電
流を得ることができる。又この条件でバイアス電
流IBが20%増加すなわちIB=120μAとなる
と、コレクタ電流Ip=0.93μAとなり、コレク
タ電流は10%以下の減少しかなく安定性が良いも
のが得られる。 As in the case of FIGS. 1 and 2 shown as conventional examples, the bias current I B =100 in this embodiment as well.
μA, and find the conditions for collector current I p = 1 μA, now the collector current of transistor 13 is
If I 3 = 10 μA, the resistance R 2 = 5.7K from equations (3) and (5).
Ω, R 1 = 11.7KΩ. Therefore, the resistance R 1 ,
R 2 can form a constant current circuit without requiring a large resistance value, and can also obtain a minute current as an output. Under these conditions, if the bias current I B increases by 20%, that is, I B =120 μA, the collector current I P =0.93 μA, and the collector current decreases by less than 10%, resulting in good stability.
第4図はこの発明の他の実施例であり、第3図
と同一符号は同一のものを示す。第4図において
20a,20b,20c……は出力トランジスタ
であり、それぞれ微少電流Ip1,Ip2,Ip3……
が得られる。21は第3の抵抗R3、22は第4
の抵抗R4であり、R3=R4とすれば、トランジス
タ12のエミツタ電流I2とトランジスタ13のコ
レクタ電流I3は、ほぼI2=I3となる。その動作は
第3図の場合とほぼ同じになり、微少電流Ip1,
Ip2,Ip3が得られる。第4図の回路において
は、トランジスタ14のエミツタのインピーダン
スが低いため、多数の出力トランジスタを接続で
き、出力トランジスタ20a,20b,20cの
いずれかが飽和し、そのベース電流が増大するよ
うなことがあつても、他の出力トランジスタのコ
レクタ電流に与える影響は少ないという効果があ
る。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same parts. In FIG. 4, 20a, 20b, 20c, . . . are output transistors, and minute currents I p1 , I p2 , I p3 .
is obtained. 21 is the third resistor R 3 , 22 is the fourth resistor
If R 3 =R 4 , the emitter current I 2 of the transistor 12 and the collector current I 3 of the transistor 13 become approximately I 2 =I 3 . The operation is almost the same as the case shown in Fig. 3, and the minute current I p1 ,
I p2 and I p3 are obtained. In the circuit shown in FIG. 4, since the impedance of the emitter of the transistor 14 is low, a large number of output transistors can be connected, and there is no possibility that one of the output transistors 20a, 20b, or 20c will become saturated and its base current will increase. Even if this occurs, it has the effect of having little effect on the collector currents of other output transistors.
以上説明したようにこの発明の定電流回路は構
成上大きな抵抗を用いることなく、安定な微少電
流を得ることができるため、高インピーダンス回
路のバイアス電流回路やリーク電流防止回路など
に幅広く応用出来るものである。 As explained above, the constant current circuit of the present invention can obtain a stable minute current without using a large resistance due to its structure, so it can be widely applied to bias current circuits of high impedance circuits, leakage current prevention circuits, etc. It is.
第1図及び第2図は従来の定電流回路を示す回
路図、第3図及び第4図はこの発明の実施例を示
す回路図である。
図において、11は第1のトランジスタ、12
は第2のトランジスタ、13は第3のトランジス
タ、14は第4のトランジスタ、15は第5のト
ランジスタ、16は第1の定電流源部、17は第
2の定電流源部、18は第1の抵抗、19は第2
の抵抗、21は第3の抵抗、22は第4の抵抗で
ある。なお図中、同一符号は同一又は相当部分を
示す。
1 and 2 are circuit diagrams showing conventional constant current circuits, and FIGS. 3 and 4 are circuit diagrams showing embodiments of the present invention. In the figure, 11 is the first transistor, 12
13 is a third transistor, 14 is a fourth transistor, 15 is a fifth transistor, 16 is a first constant current source section, 17 is a second constant current source section, and 18 is a third transistor. 1 resistor, 19 is the second
, 21 is a third resistor, and 22 is a fourth resistor. In the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
第1のトランジスタのベースをエミツタに接続し
た第2のトランジスタ、ベースを第1のトランジ
スタのベースに、コレクタと第1のトランジスタ
のコレクタの間に第1の抵抗を、エミツタと第1
のトランジスタのエミツタの間に第2の抵抗を接
続した第3のトランジスタ、ベースを第3のトラ
ンジスタのコレクタに接続した第4のトランジス
タ、ベースを第4のトランジスタのエミツタに接
続しコレクタを出力端子とする第5のトランジス
タ、第1のトランジスタのベースに接続された第
1の定電流源部、第4のトランジスタのエミツタ
に接続された第2の定電流源部を備えたことを特
徴とする定電流回路。 2 第1の定電流源部に第3の抵抗、第2の定電
流源部に第4の抵抗を接続したことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の定電流回路。[Claims] 1 Based on the collector of the first transistor,
a second transistor having the base of the first transistor connected to the emitter; the base being connected to the base of the first transistor; a first resistor being connected between the collector and the collector of the first transistor;
A third transistor with a second resistor connected between the emitters of the transistor, a fourth transistor with its base connected to the collector of the third transistor, and a base connected to the emitter of the fourth transistor and the collector connected to an output terminal. A fifth transistor, a first constant current source section connected to the base of the first transistor, and a second constant current source section connected to the emitter of the fourth transistor. Constant current circuit. 2. The constant current circuit according to claim 1, wherein a third resistor is connected to the first constant current source section, and a fourth resistor is connected to the second constant current source section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058578A JPS54132755A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Constant current circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058578A JPS54132755A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Constant current circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54132755A JPS54132755A (en) | 1979-10-16 |
| JPS624737B2 true JPS624737B2 (en) | 1987-01-31 |
Family
ID=12584567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4058578A Granted JPS54132755A (en) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | Constant current circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54132755A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6266318U (en) * | 1985-10-17 | 1987-04-24 |
-
1978
- 1978-04-05 JP JP4058578A patent/JPS54132755A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54132755A (en) | 1979-10-16 |
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