制御電流生成回路
【解決手段】電流制御されたバイアス電流のための電流である制御電流（Ｉcontrol）が、抵抗（ａ、ｂ）によって形成される分圧器の両端の電圧降下により生成される。電圧供給電源の変動に依存する補正電流（Ｉsink）を吸い出すことによって制御電流を補正し、電圧供給電源（Ｖsupply）の変動に影響されない制御電流を生成する。当該制御電流の補正は、少なくとも１つの基準トランジスタ（ｃ、ｄ）、及び電流吸い込み用トランジスタ（ｅ）の組み合わせによって達成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧変動に影響を受けない制御電流を生成するための電気的な回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源電圧変動に起因して、基準バイアス回路の出力電流は、要求仕様から大幅に外れてしまう。従って、安定電流の出力には安定基準電圧が必須である。安定電圧は外部にて生成されてもよく、例えば、アンプ部において用いられるバイアス回路に当該安定電圧が供給される。このような外部電圧源は、産業用途として一般的に用いられている。既存の概念は、非特許文献１において説明されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Esko，Jarvinen共著「ＧａＡｓヘテロ接合バイポーラトランジスタパワーアンプ用バイアス回路」，ＭＴＴ−Ｓ（Microwave Theory and Techniques Society），ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.），２００１年，ｐ．５０７−５１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電圧変動に影響されない制御電流を生成するための回路であって、特に基準バイアス回路用途に適した制御電流生成回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的及び更なる目的は、請求項１に係る回路によって達成される。更なる態様及び変形は、従属請求項から導き出すことができる。
【０００６】
上記回路は、電圧変動に影響されない制御電流又は基準電流を生成する。アンプバイアス回路への供給用として、当該電流を特に用いることができる。制御電流は、２つの部分に分けられて分圧器を形成する抵抗における電源電圧降下によって生成される。当該２つの部分の間において、吸い込み電流路が制御電流路から分岐しており、これにより、吸い込み電流経路を介して電流を吸い出すことが可能になる。制御電流路上の残電流を規定値で維持するように、当該残電流を制御することができる。
【０００７】
補正電流を生成するために基準回路が設けられ、当該基準回路では好ましい２つの小さな基準トランジスタのベース−エミッタ間の電圧を使用する。当該基準回路は、電源電圧の変動に応じて電流を吸い込むトランジスタを制御することにより、回路から実際に出力される電流を一定に維持する機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】好ましい実施形態の回路図を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下において、回路の一例のより詳細な説明を、添付の図面を併用して記述する。
【００１０】
当該図面に示した回路は、制御電流を生成するための回路Ａと、説明目的のためであって一例にすぎない基準バイアス回路Ｂと、を備えている。制御電流Ｉcontrolは、電圧供給電源Ｖsupplyから制御電流路ｊを介して基準バイアス回路Ｂに供給される。制御電流路ｊは、直列に配置されて分圧器を形成する２つの抵抗ａ及びｂを備えている。吸い込み電流路ｋは、制御電流路ｊの抵抗ａ及びｂの間から分岐している。吸い込み電流路ｋは補正電流Ｉsink用に設けられており、補正電流Ｉsinkを流すことによって抵抗ａに流れる全電流Ｉtotalが抵抗ｂに流れる制御電流Ｉcontrolに減少する。補正電流Ｉsinkは、制御電流Ｉcontrolを既定値にするように制御される。この目的を達成するために、電流吸い込み用トランジスタｅと、少なくとも１つの基準トランジスタｃ、ｄと、を備える回路Ａが設けられている。好ましくは、２つの基準トランジスタｃ、ｄが設けられ、基準トランジスタｃ、ｄのそれぞれにおいてベースとエミッタとが接続されることにより、それぞれの基準トランジスタは、ダイオードのように動作するようにオンオフ駆動される。基準トランジスタｃ、ｄは直列に配置されている。第１の基準トランジスタｃのエミッタが、追加の分圧器を形成する抵抗ｈ及びｉの間でオンオフ駆動する。第２の基準トランジスタｄのコレクタは接地されている。第１の基準トランジスタｃのエミッタは、補正電流Ｉsinkを生成するために設けられた電流吸い込み用トランジスタであるトランジスタｅのベースに接続されている。電流吸い込み用トランジスタｅのエミッタは吸い込み電流路ｋに接続され、電流吸い込み用トランジスタｅのコレクタは抵抗ｇを介して接地されている。
【００１１】
従って、回路Ａは、バイアス回路Ｂ又は安定電流を使用するその他の回路に供給される制御電流Ｉcontrolの値を制御する。図に示した一例において、バイアス回路Ｂは、３つのトランジスタを備えている。当該３つのトランジスタのうちの第１及び第２のトランジスタｌ、ｍのベースが互いに接続されるとともに、制御電流路ｊ及び第３のトランジスタｏのエミッタに接続されている。第１及び第２のトランジスタｌ、ｍのエミッタは、電圧供給電源Ｖsupplyに接続されている。第１のトランジスタｌのコレクタは、追加抵抗ｎを介して接地されるとともに、第３のトランジスタｏのベースにも接続されている。第３のトランジスタｏのコレクタは接地されている。そして、第２のトランジスタｍのコレクタは、バイアス電流ｆを供給する。バイアス回路Ｂを、制御電流又は基準電流を使用する他の回路に置き換えることができる。このバイアス回路Ｂは、電気回路の一部分Ｂを囲む破線の長方形の枠によって図面中に示されている。
【符号の説明】
【００１２】
ａ 抵抗
ｂ 抵抗
ｃ 基準トランジスタ
ｄ 基準トランジスタ
ｅ 電流吸い込み用トランジスタ
ｆ バイアス電流
ｇ 第１の追加抵抗
ｈ 第２の追加抵抗
ｉ 第３の追加抵抗
ｊ 制御電流路
ｋ 吸い込み電流路
ｌ バイアス回路の第１のトランジスタ
ｍ バイアス回路の第２のトランジスタ
ｎ 第４の追加抵抗
ｏ バイアス回路の第３のトランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧変動に影響を受けない制御電流を生成するための電気的な回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源電圧変動に起因して、基準バイアス回路の出力電流は、要求仕様から大幅に外れてしまう。従って、安定電流の出力には安定基準電圧が必須である。安定電圧は外部にて生成されてもよく、例えば、アンプ部において用いられるバイアス回路に当該安定電圧が供給される。このような外部電圧源は、産業用途として一般的に用いられている。既存の概念は、非特許文献１において説明されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Esko，Jarvinen共著「ＧａＡｓヘテロ接合バイポーラトランジスタパワーアンプ用バイアス回路」，ＭＴＴ−Ｓ（Microwave Theory and Techniques Society），ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.），２００１年，ｐ．５０７−５１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電圧変動に影響されない制御電流を生成するための回路であって、特に基準バイアス回路用途に適した制御電流生成回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的及び更なる目的は、請求項１に係る回路によって達成される。更なる態様及び変形は、従属請求項から導き出すことができる。
【０００６】
上記回路は、電圧変動に影響されない制御電流又は基準電流を生成する。アンプバイアス回路への供給用として、当該電流を特に用いることができる。制御電流は、２つの部分に分けられて分圧器を形成する抵抗における電源電圧降下によって生成される。当該２つの部分の間において、吸い込み電流路が制御電流路から分岐しており、これにより、吸い込み電流経路を介して電流を吸い出すことが可能になる。制御電流路上の残電流を規定値で維持するように、当該残電流を制御することができる。
【０００７】
補正電流を生成するために基準回路が設けられ、当該基準回路では好ましい２つの小さな基準トランジスタのベース−エミッタ間の電圧を使用する。当該基準回路は、電源電圧の変動に応じて電流を吸い込むトランジスタを制御することにより、回路から実際に出力される電流を一定に維持する機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】好ましい実施形態の回路図を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下において、回路の一例のより詳細な説明を、添付の図面を併用して記述する。
【００１０】
当該図面に示した回路は、制御電流を生成するための回路Ａと、説明目的のためであって一例にすぎない基準バイアス回路Ｂと、を備えている。制御電流Ｉcontrolは、電圧供給電源Ｖsupplyから制御電流路ｊを介して基準バイアス回路Ｂに供給される。制御電流路ｊは、直列に配置されて分圧器を形成する２つの抵抗ａ及びｂを備えている。吸い込み電流路ｋは、制御電流路ｊの抵抗ａ及びｂの間から分岐している。吸い込み電流路ｋは補正電流Ｉsink用に設けられており、補正電流Ｉsinkを流すことによって抵抗ａに流れる全電流Ｉtotalが抵抗ｂに流れる制御電流Ｉcontrolに減少する。補正電流Ｉsinkは、制御電流Ｉcontrolを既定値にするように制御される。この目的を達成するために、電流吸い込み用トランジスタｅと、少なくとも１つの基準トランジスタｃ、ｄと、を備える回路Ａが設けられている。好ましくは、２つの基準トランジスタｃ、ｄが設けられ、基準トランジスタｃ、ｄのそれぞれにおいてベースとエミッタとが接続されることにより、それぞれの基準トランジスタは、ダイオードのように動作するようにオンオフ駆動される。基準トランジスタｃ、ｄは直列に配置されている。第１の基準トランジスタｃのエミッタが、追加の分圧器を形成する抵抗ｈ及びｉの間でオンオフ駆動する。第２の基準トランジスタｄのコレクタは接地されている。第１の基準トランジスタｃのエミッタは、補正電流Ｉsinkを生成するために設けられた電流吸い込み用トランジスタであるトランジスタｅのベースに接続されている。電流吸い込み用トランジスタｅのエミッタは吸い込み電流路ｋに接続され、電流吸い込み用トランジスタｅのコレクタは抵抗ｇを介して接地されている。
【００１１】
従って、回路Ａは、バイアス回路Ｂ又は安定電流を使用するその他の回路に供給される制御電流Ｉcontrolの値を制御する。図に示した一例において、バイアス回路Ｂは、３つのトランジスタを備えている。当該３つのトランジスタのうちの第１及び第２のトランジスタｌ、ｍのベースが互いに接続されるとともに、制御電流路ｊ及び第３のトランジスタｏのエミッタに接続されている。第１及び第２のトランジスタｌ、ｍのエミッタは、電圧供給電源Ｖsupplyに接続されている。第１のトランジスタｌのコレクタは、追加抵抗ｎを介して接地されるとともに、第３のトランジスタｏのベースにも接続されている。第３のトランジスタｏのコレクタは接地されている。そして、第２のトランジスタｍのコレクタは、バイアス電流ｆを供給する。バイアス回路Ｂを、制御電流又は基準電流を使用する他の回路に置き換えることができる。このバイアス回路Ｂは、電気回路の一部分Ｂを囲む破線の長方形の枠によって図面中に示されている。
【符号の説明】
【００１２】
ａ 抵抗
ｂ 抵抗
ｃ 基準トランジスタ
ｄ 基準トランジスタ
ｅ 電流吸い込み用トランジスタ
ｆ バイアス電流
ｇ 第１の追加抵抗
ｈ 第２の追加抵抗
ｉ 第３の追加抵抗
ｊ 制御電流路
ｋ 吸い込み電流路
ｌ バイアス回路の第１のトランジスタ
ｍ バイアス回路の第２のトランジスタ
ｎ 第４の追加抵抗
ｏ バイアス回路の第３のトランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧変動に影響されない制御電流を生成する制御電流生成回路であって、
電圧供給電源（Ｖsupply）と、
２つの抵抗（ａ、ｂ）を備える制御電流路（ｊ）と、
前記制御電流路の前記２つの抵抗の間から分岐した吸い込み電流路（ｋ）と、
前記吸い込み電流路に接続されたエミッタ、第１の追加抵抗（ｇ）を介して接地されたコレクタ、及びベースを備える電流吸い込み用トランジスタ（ｅ）と、
ベース、エミッタ、及びコレクタを備える少なくとも１つの第１の基準トランジスタと、を有し、
前記第１の基準トランジスタのエミッタは、前記第１基準トランジスタのベース及び前記電流吸い込み用トランジスタのベースに接続されるとともに、第２の追加抵抗（ｈ）を介して前記電圧供給電源に接続され、
前記第１の基準トランジスタのコレクタは、接地され又は前記第１の基準トランジスタと同様の方法でオンオフ駆動される第２の基準トランジスタ（ｄ）のエミッタに接続されている制御電流生成回路。
【請求項２】
前記電流吸い込み用トランジスタ（ｅ）のベース、及び前記第１の基準トランジスタ（ｃ）のエミッタは、第３の追加抵抗（ｉ）を介して接地されている請求項１に記載の制御電流生成回路。
【請求項３】
前記電圧供給電源（Ｖsupply）及び前記制御電流路（ｊ）に接続され、制御電流（Ｉcontrol）に基づいて作動するバイアス回路を更に有する請求項１又は２に記載の制御電流生成回路。
【請求項４】
前記バイアス回路は、ベース、エミッタ及びコレクタをそれぞれが備える３つのトランジスタ（ｌ、ｍ、ｏ）を備え、
前記３つのトランジスタのうちの第１及び第２のトランジスタ（ｌ、ｍ）のベースが、互いに接続されるとともに、前記制御電流路（ｊ）及び第３のトランジスタ（ｏ）のエミッタに接続され、
前記第１及び第２のトランジスタ（ｌ、ｍ）のエミッタが電圧供給電源（Ｖsupply）に接続され、
前記第１のトランジスタ（ｌ）のコレクタが第４の追加抵抗（ｎ）を介して接地されるとともに、前記第３のトランジスタ（ｏ）のベースに接続され、
前記第３のトランジスタのコレクタが接地され、
前記第２のトランジスタ（ｍ）はバイアス電流（ｆ）を供給する請求項３に記載の制御電流生成回路。
【請求項１】
電圧変動に影響されない制御電流を生成する制御電流生成回路であって、
電圧供給電源（Ｖsupply）と、
２つの抵抗（ａ、ｂ）を備える制御電流路（ｊ）と、
前記制御電流路の前記２つの抵抗の間から分岐した吸い込み電流路（ｋ）と、
前記吸い込み電流路に接続されたエミッタ、第１の追加抵抗（ｇ）を介して接地されたコレクタ、及びベースを備える電流吸い込み用トランジスタ（ｅ）と、
ベース、エミッタ、及びコレクタを備える少なくとも１つの第１の基準トランジスタと、を有し、
前記第１の基準トランジスタのエミッタは、前記第１基準トランジスタのベース及び前記電流吸い込み用トランジスタのベースに接続されるとともに、第２の追加抵抗（ｈ）を介して前記電圧供給電源に接続され、
前記第１の基準トランジスタのコレクタは、接地され又は前記第１の基準トランジスタと同様の方法でオンオフ駆動される第２の基準トランジスタ（ｄ）のエミッタに接続されている制御電流生成回路。
【請求項２】
前記電流吸い込み用トランジスタ（ｅ）のベース、及び前記第１の基準トランジスタ（ｃ）のエミッタは、第３の追加抵抗（ｉ）を介して接地されている請求項１に記載の制御電流生成回路。
【請求項３】
前記電圧供給電源（Ｖsupply）及び前記制御電流路（ｊ）に接続され、制御電流（Ｉcontrol）に基づいて作動するバイアス回路を更に有する請求項１又は２に記載の制御電流生成回路。
【請求項４】
前記バイアス回路は、ベース、エミッタ及びコレクタをそれぞれが備える３つのトランジスタ（ｌ、ｍ、ｏ）を備え、
前記３つのトランジスタのうちの第１及び第２のトランジスタ（ｌ、ｍ）のベースが、互いに接続されるとともに、前記制御電流路（ｊ）及び第３のトランジスタ（ｏ）のエミッタに接続され、
前記第１及び第２のトランジスタ（ｌ、ｍ）のエミッタが電圧供給電源（Ｖsupply）に接続され、
前記第１のトランジスタ（ｌ）のコレクタが第４の追加抵抗（ｎ）を介して接地されるとともに、前記第３のトランジスタ（ｏ）のベースに接続され、
前記第３のトランジスタのコレクタが接地され、
前記第２のトランジスタ（ｍ）はバイアス電流（ｆ）を供給する請求項３に記載の制御電流生成回路。
【図１】
【公表番号】特表２０１２−５０５４５４（Ｐ２０１２−５０５４５４Ａ）
【公表日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３０５０３（Ｐ２０１１−５３０５０３）
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６３２１２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４０８４１
【国際公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（３００００２１６０）エプコス アクチエンゲゼルシャフト (318)
【氏名又は名称原語表記】ＥＰＣＯＳ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔ．−Ｍａｒｔｉｎ−Ｓｔｒａｓｓｅ ５３， Ｄ−８１６６９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月９日（２００９．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６３２１２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０４０８４１
【国際公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（３００００２１６０）エプコス アクチエンゲゼルシャフト (318)
【氏名又は名称原語表記】ＥＰＣＯＳ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔ．−Ｍａｒｔｉｎ−Ｓｔｒａｓｓｅ ５３， Ｄ−８１６６９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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