专利名称：定电流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定电流电路。
背景技术：
就在半导体集成电路等中所使用的电压源而言，含有利用二极管或晶体管的pn
接面的能隙(bandg即)电压的能隙电路为一般所知。例如，在下列的专利文献1的图1至
图4所揭示的基准电压产生电路(专利文献l中称为基准电压电路)是利用一对晶体管的
基极-射极间的电压差产生基准电压，并将具有正温度系数的电阻器的两端电压和具有负
温度系数的pn接面的顺向压降予以相抵，从而输出不具有温渡系数的基准电压。 在此，于图6显示与专利文献1的图3相同构成的基准电压产生电路。在图6的
基准电压产生电路21a中，当令电阻器R9的两端电压为VR9、令二极管Dl的顺向压降为VD
时，则输出电压Vout成为 Vout = VR9+VD = (R9/R5) (k T/q) ln(N)+VD， 通过将VR9所具有的正温度系数(R9/R5) (k T/q) ln (N)设定为与VD所具有 的负温度系数的绝对值相等，便能够使温度系数成为0。 如上述，通过在能隙电路中以抵消温度系数的方式来设定电阻值与晶体管的射极
面积比等，便能够输出经温度补偿的基准电压。 专利文献1 :日本特开平8-339232号公报。
发明内容
然而，当需要以电流源来作为半导体集成电路等的电源时，即使以流通于图6的 基准电压产生电路21a的电阻器R9的电流15作为输出电流，仍无法使温度系数成为0。例 如，如图7所示，在构成为供给图6的电流15至外部的负载(未图示)的电流供给电路2a 中，输出电流Iout成为 lout = (1/R5) (k T/q) ln(N)，
而具有正温度系数。 因此，无法不受温度左右地输出一定的定电流。 解决前述课题的主要的本发明是一种定电流电路，其具备温度补偿电路，输出经 温度补偿的第1电流；及电流供给电路，供给第2电流至前述温度补偿电路；前述温度补偿 电路具有电压倍增电路，含有产生比基极_射极间电压倍增预定的比的基极_集极间电压 的第1晶体管；与前述第1晶体管同一导电型的第2晶体管，其基极-射极间电压成为与前 述第1晶体管的基极-射极间电压大致相等；第1电阻器，其两端连接至前述第1晶体管的 集极与前述第2晶体管的基极；及第2电阻器，其两端连接至前述第1晶体管的射极与前述 第2晶体管的射极；前述第1电流相应于前述第2晶体管的集极电流地被输出；前述2电流 被供给至前述第2晶体管的基极与前述第1电阻器的连接点，且使前述第1电阻器的两端产生大致比例于温度地变化的电压。 关于本发明的其他特征，可由附图及本说明书的记载而明白。 依据本发明，能够输出不具有温度系数或者具有任意温度系数的经温度补偿的定 电流。
图1显示本发明第1实施形态的定电流电路的构成的电路方块图。 图2显示本发明第2实施形态的定电流电路的构成的电路方块图。 图3显示本发明第3实施形态的定电流电路的构成的电路方块图。 图4显示本发明第4实施形态的定电流电路的构成的电路方块图。 图5显示本发明第5实施形态的定电流电路的构成的电路方块图。 图6显示一般的基准电压产生电路的一构成例的电路方块图。 图7显示一般的电流供给电路的一构成例的电路方块图。
具体实施例方式
依据本说明书及附图的记载，至少可明白以下事项。
〈第1实施形态> 以下，参照图1针对本发明第1实施形态的定电流电路的构成进行说明。
图1所示的定电流电路是由电流供给电路2a及温度补偿电路la所构成。
电流供给电路2a是例如构成为含有属于NPN双极(bipolar)晶体管的晶体管Q3、 Q4、属于PNP双极晶体管的晶体管Q8、 Q9、 Q10、电阻器R5和由属于NPN双极晶体管的晶体 管Q20及电阻器R20所构成的启动电路20a。连接成二极管的晶体管Q8及第4晶体管Q4， 是将集极彼此连接，且各自的射极分别连接至电源电位VCC及接地电位。此外，与晶体管Q8 共同构成电流镜电路的晶体管Q9及连接成二极管的第3晶体管Q3，是将集极彼此连接，且 晶体管Q9的射极连接至电源电位VCC，晶体管Q3的射极经由第5电阻器R5连接至接地电 位。另外，晶体管Q3及Q4是将基极彼此连接，且射极面积比的值成为N。此外，与晶体管 Q8共同构成电流镜电路的晶体管Q10的射极连接至电源电位VCC，集极电流作为第2电流 12而自电流供给电路2a输出。此外，启动电路20a的晶体管Q20的集极连接至电源电位 VCC，射极经由电阻器R20连接至接地电位，基极连接至晶体管Q8的基极。
在本实施形态中，温度补偿电路la是例如由属于NPN双极晶体管的晶体管Ql、Q2、 属于PNP双极晶体管的晶体管Q6、Q7及电阻器R1、R2、R3、R4所构成。第1晶体管Ql的基 极_射极间以第3电阻器R3连接，基极-集极间以第4电阻器R4连接，射极连接至接地电 位，集极经由第l电阻器Rl连接至电流供给电路la的输出。此外，连接成二极管的晶体管 Q6及第2晶体管Q2的集极彼此连接，晶体管Q6的射极连接至电源电位VCC，晶体管Q2的射 极经由第2电阻器R2连接至接地电位，晶体管Q2的基极连接至电流供给电路2a的输出。 此外，与晶体管Q6共同构成电流镜电路的晶体管Q7的射极连接至电源电位VCC，集极电流 作为第1电流II而自温度补偿电路la输出。另外，晶体管Q7及Q6的射极面积比的值成 为M。 接着，针对本实形态的定电流电路的动作进行说明。以下，电流供给电路2a及温
4度补偿电路la的各晶体管的基极电流假设为相对于电流II至15为十分小。 在电流供给电路2a中，令晶体管Q3及Q4的基极-射极间电压分别为Vbe3及
Vbe4，由于电阻器R5的两端电压成为Vbe4-Vbe3，因此构成电流镜电路的晶体管Q8至Q10
的集极电流I5能够表示为
<formula>formula see original document page 5</formula> 此外，令晶体管Q3及Q4的射极电流分别为Ie3及Ie4，可知上述基极_射极间电 压Vbe3及Vbe4可由下列式子求得 <formula>formula see original document page 5</formula>
其中，k( " 1. 38X 10—23J/K)为波兹曼常数(B oltzmann constant) ， T为绝对温
度，q( " 1. 60X 10—19C)为基本电荷(elementarycharge) ， Is为晶体管Q3及Q4的饱和电
流。此外，如前所述，晶体管Q3及Q4的射极面积比的值为N，因此上述射极电流Ie3及Ie4
的关系形成为<formula>formula see original document page 5</formula> 因此，电流供给电路2a的输出电流12能够利用成为下式的不依存于温度T的常 数a
<formula>formula see original document page 5</formula> 另外，在本实施形态中，电流供给电路2a的输出电流I2成为源(source)电流(放 电电流)。 另外，关于电流供给电路2a，晶体管Q3、 Q4、 Q8及Q9连结成环(loop)状，各晶体 管的基极全部都在该环内连接。因此，电源投入时的各晶体管的偏压为不确定，视电源投入 的方法而亦可能有任一晶体管皆没有电流流通而电流供给电路2a没有启动的情形。在本 实施形态中，晶体管Q8及Q9的基极电流往启动电路20a的晶体管Q20的基极流出，借此， 电流供给电路2a便能够正常地启动。 在温度补偿电路la中，令电阻器R 1及R4的两端电压分别为VR1及VR4，令晶体 管Ql的基极_射极间电压Vbel及晶体管Q2的基极-射极间电压Vbe2成为大致相等，则 电阻器R2的两端电压VR2能够表示为
<formula>formula see original document page 5</formula>
此外，令电阻器R4及R3所流通的电流为14，则上述两端电压VR1及VR4能够利用
电阻器R1及R5的电阻值比的值bl( = Rl/R5)和电阻器R4及R3的电阻值比的值b2(=
R4/R3)而分别表示为<formula>formula see original document page 5</formula>
在此，令电阻器Rl及R5为具有大致相等的温度系数cl者，则在温度T时的各电 阻值可分别由下列式子求得
Rl = Rrefl (1+cl T)
R5 = Rref5 (1+cl T)， 因此，上述电阻值比的值bl为不依存于温度T的常数。因此，上述两端电压VRl 成为大致比例于温度T地变化的电压。同样地，令电阻器R4及R3为具有大致相等的温度 系数，则上述电阻值比的值b2亦为不依存于温度T的常数。因此，上述两端电压VR4，亦即 晶体管Ql的基极_集极间电压成为不受温度左右地比基极_射极间电压Vbel倍增一定的 比的电压。此外，令晶体管Q1的pn接面在OK时的能隙电压为Vbgl，且令温度系数为-dl， 则上述基极_射极间Vbe 1可由下式求得
Vbel = Vbgl—dl T。 因此，上述两端电压VR2能够利用成为下式的不依存于温度T的常数Al及Bl
Al = b2 Vbgl
Bl = a bl-b2 dl
而表示为 VR2 = b2 Vbgl+(a bl_b2 dl) T
= Al+Bl T， 如上式所示，上述两端电压VR2能够以温度T的一次函数表示。 另一方面，由于在电阻器R2流通有晶体管Q6的集极电流13，因此该集极电流13
成为 13 = VR2/R2。 此外，令电阻器R2的温度系数为c2，则在温度T时的电阻值可由下式求得
R2 = Rref2 (l+c2 T)。 在此，以温度T对上述集极电流13进行微分，则成为 柳3釘=(1/R22) . (R2 . Bl - Rref2 . c2 . VR2)
= (Rref2/R22) (Bl - c2 Al)。 因此，在 Bl-c2 Al = a bl_(dl+c2 Vbgl) b2
= 0 的条件下，上述集极电流13不受温度左右地成为一定。并且，如前述，晶体管Q7 及Q6的射极面积比的值为M，因此，温度补偿电路la的输出电流lout在上述条件下成为
lout = II = M 13
= M (Al+Bl T)/R2 = M b2 Vbgl/Rref2， 不受温度左右地成为一定。就其一例而言，当令N = 10， Vbgl = 1. 2V，dl = 2mV/ K，c2 = 2000卯m/。C时，a会成为a " 0. 2mV/K，因此，通过设定电阻器R1、R3、R4及R5的各 电阻值以成为 bl/b2 = (dl+c2 Vbgl)/a = 22，
输出电流lout便不受温度左右地成为一定。此外，就其一例而言，当进一步令M
=l，b2 = 10、Rref2 = 100 Q时，通过设定电阻器Rl及R5的各电阻值成为bl = 22Xb2 = 220， 输出电流lout便成为 lout = M b2 Vbgl/Rref2 = 120mA， 不受温度左右地成为一定。 如上述，本实施形态的温度补偿电路la能够不受温度左右地输出一定的定电流 Iout。另外，在本实施形态中，温度补偿电路la的输出电流lout成为源电流。
〈第2实施形态> 以下，参照图2针对本发明第2实施形态的定电流电路的构成进行说明。 图2所示的定电流电路是由电流供给电路2b及温度补偿电路lb所构成，相对于
第1实施形态的定电流电路，为反转极性的构成。 更具体的说，电流供给电路2b是例如构成为含有属于PNP双极晶体管的晶体管 Q3、 Q4、属于NPN双极晶体管的晶体管Q 8、 Q9、 Q10、电阻器R5和由属于PNP双极晶体管的 晶体管Q20及电阻器R20所构成的启动电路20b。此外，在本实施形态中，温度补偿电路lb 例如由属于PNP双极晶体管的晶体管Q1、Q2、属于NPN双极晶体管的晶体管Q6、Q7及电阻器 Rl 、 R2、 R3、 R4所构成。并且，晶体管Ql 、 Q4及电阻器R2、 R3、 R5、 R20连接至电源电位VCC， 晶体管Q6至Q10及Q20连接至接地电位。 通过如此的构成，本实施形态的温度补偿电路lb与第1实施形态的温度补偿电路 la同样地，能够不受温度左右地输出一定的定电流Iout。另外，在本实施形态中，电流供给 电路2b的输出电流12及温度补偿电路lb的输出电流lout成为汇(sink)电流(汲入电 流)。〈第3实施形态〉 以下，参照图3针对本发明第3实施形态的定电流电路的构成进行说明。 在图3所示的定电流电路中，第1实施形态的电流供给电路2a变为电流供给电路2c。 电流供给电路2c是例如构成为含有属于NPN双极晶体管的晶体管Q3、 Q4、属于 PNP双极晶体管的晶体管Q8、 Q9、 Q10、电阻器R5和由属于NPN双极晶体管的晶体管Q20及 电阻器R20所构成的启动电路20a。连接成二极管的晶体管Q8及第3晶体管Q3的集极彼 此连接，且各自的射极分别连接至电源电位VCC及接地电位。此外，与晶体管Q8共同构成 电流镜电路的晶体管Q9及第4晶体管Q4的集极经由第5电阻器R5而连接，且各自的射极 则分别连接至电源电位VCC及接地电位。另外，晶体管Q3的基极连接至电阻器R5与晶体 管Q4的集极的连接点，晶体管Q4的基极连接至晶体管Q9的集极与电阻器R5的连接点，且 晶体管Q3与Q4的射极面积比的值形成为N。此外，与晶体管Q8共同构成电流镜电路的晶 体管Q10的射极连接至电源电位VCC，集极电流作为第2电流12而自电流供给电路2c输 出。此外，启动电路20a的晶体管Q20的集极连接至电源电位VCC，射极经由电阻器R20连 接至接地电位，基极连接至晶体管Q8的基极。
接着，针对本实形态的定电流电路的动作进行说明。 在电流供给电路2c中，令晶体管Q3及Q4的基极-射极间电压分别为Vbe3及
7Vbe4，则电阻器R5的两端电电压成为Vbe4-Vbe3，因此，构成电流镜电路的晶体管Q8至Q10
的集极电流I5能够表示为 15 = (Vbe4-Vbe3)/R5。 此外，如前述，由于晶体管Q3及Q4的射极面积比的值为N，因此与第1实施形态的 情形同样地进行计算，则电流供给电路2c的输出电流12及温度补偿电路la的电阻器Rl 的两端电压VR1能够分别表示为
12 = 15 = (a/R5) T
VR1 = 12 Rl = a bl T。 另外，在本实施形态中，电流供给电路2c的输出电流12成为源电流。 如上述，本实施形态的电流供给电路2c将电流12供给至温度补偿电路la，且与
第1实施形态的情形同样地产生大致比例于温度T地变化的电阻器R1的两端电压VR1。因
此，温度补偿电路la能够不受温度左右地输出一定的定电流Iout。另外，能够与第2实施
形态的情形同样地对电流供给电路2c使用反转极性的构成的电流供给电路，而取代温度
补偿电路la改用温度补偿电路lb。〈第4实施形态〉 以下，参照图4针对本发明第4实施形态的定电流电路的构成进行说明。 在图4所示的定电流电路中，第1实施形态的电流供给电路2a变为电流供给电路2d。 电流供给电路2d是例如构成为含有基准电压产生电路21a、启动电路20b、属于 PNP双极晶体管的晶体管Q5及电阻器R6。相对于第1实施形态的电流供给电路2a，基准电 压产生电路21a及启动电路20a追加有阴极连接至接地电位的二极管Dl、和两端连接至晶 体管Q10的集极及二极管Dl的阳极的电阻器R9，而成为与专利文献1的图3相同的构成。 另外，晶体管Q10的集极与电阻器R9的连接点的电压成为基准电压产生电路21a的输出电 压Vrefl。此外，第5晶体管Q5的射极经由第6电阻器R6连接至电源电位VCC，其基极连 接至基准电压产生电路21a的输出，其集极电流作为第2电流12而自电流供给电路2d输 出。 接着，针对本实施形态的定电流电路的动作进行说明。 如前述，在电流供给电路2d中，将电阻器R9的两端电压VR9所具有的正温度系数 设定为与二极管Dl的顺向压降VD所具有的负温度系数的绝对值相等，借此，基准电压产生 电路21a的输出电压Vrefl不受温度左右地成为一定。此外，令以电源电位VCC为基准的 基准电压产生电路21a的输出电压为-Vref2 ( = Vrefl-VCC)，令晶体管Q5的基极-射极间 电压为Vbe5，则电阻器R6的两端电压会成为Vref2-Vbe5，因此，电流供给电路2d的输出电 流12能够表示为
12 = (Vref2-Vbe5)/R6。进一步令晶体管Q 5的pn接面在0K时的能隙电压为Vbg5，令温度系数为-d5，则 上述基极_射极间电压Vbe5可以下式求出
Vbe5 = Vbg5-d5 T。 因此，电流供给电路2d的输出电流12能够利用下式的不依存于温度T的常数 VrefO
Vref0 = Vref2-Vbg5
而表示为 12 = [Vref2-(Vbg5-d5 T)]/R6
= (Vref0+d5 T)/R6。 另外，在本实施形态中，电流供给电路2d的输出电流12成为源电流。 在温度补偿电路la中，电阻器Rl的两端电压Vr 1能够使用电阻器Rl及R6的电
阻值比的值b3( = Rl/R6)而表示为VR1 = 12 Rl = (Rl/R6) (Vref0+d5 T) = b3 (Vref0+d5 T)。 在此，令电阻器Rl及R6为具有大致相等的温度系数者，则上述电阻值比的值b3 为不依存于温度T的常数。因此，上述两端电压VR1成为以温度T的一次函数表示的电压， 亦即大致比例于温度T地变化的电压。此外，与第1实施形态的情形同样地进行计算，则电 阻器R2的两端电压VR2能够利用下式的不依存于温度T的常数A2及B2
A2 = b3 Vref0+b2 Vbgl
B2 = b3 d5-b2 dl
而表示为
VR2 = VR1+VR4 = b3 (Vref0+d5 T)+b2 (Vbg l_dl T) =A2+B2*T， 如上式所示，上述两端电压VR2能够以温度T的一次函数表示。进一步地，与第l 实施形态的情形同样地，以温度T对晶体管Q6的集极电流13进行微分，则成为 湖3/^T - (1/R22) . (R2 . B2 - Rref2 . c2 VR2)
= (Rref2/R22) . (B2 - c2 A2)。 因此，在 B2-c2 A2 = (d5-c2 VrefO) b3
-(dl+c2 Vbgl) b2 = 0 的条件下，上述集极电流13不受温度左右地成为一定。并且，如前述，晶体管Q7
及Q6的射极面积比的值为M，因此，温度补偿电路la的输出电流lout在上述条件下成为 lout = II = M 13 = M (A2+B2 T)/R2 = M b2 (d5 Vbgl+dl VrefO) / [Rref 2 (d5-c2 Vref 0)]， 不受温度左右地成为一定。就其一例而言，当令VCC = 3V，Vrefl = 1. 8V，Vbgl = Vbg5 = 1. 2V， dl = d5 = 2mV/K及c2 = 2000ppm/°C时，会成为VrefO = 0V，因此，通过设 定电阻器R1、R3、R4及R6的各电阻值以成为
b3/b2 = (dl+c2 Vbgl)/d5 = 2. 2， 输出电流Iout便不受温度左右地成为一定。此外，就其一例而言，当进一步令M=l，b2 = 10及Rref2 = 100 Q时，通过设定电阻器Rl及R6的各电阻值以成为 b3 = 2. 2Xb2 = 22， 输出电流lout便成为 lout = M b2 Vbgl/Rref2 = 120mA， 不受温度左右地成为一定。 如上述，本实施形态的温度补偿电路la能够不受温度左右地输出一定的定电流 Iout。〈第5实施形态〉 以下，参照图5针对本发明第5实施形态的定电流电路的构成进行说明。 在图5所示的定电流电路中，第2实施形态的电流供给电路2b变为电流供给电路2e。 电流供给电路2e是例如构成为含有基准电压产生电路21b、属于NPN双极晶体管 的晶体管Q5及电阻器R6。基准电压产生电路21b例如构成为含有属于NPN双极晶体管的 晶体管Q3、 Q4、 Qll、电阻器R5、 R7、 R8及电流源Sl，而成为与专利文献1的图4相同的构 成。连接成二极管的晶体管Q4的集极经由电阻器R8而从一端连接至电源电位VCC的电流 源Sl被供给电流，其射极连接至接地电位。此外，晶体管Q3的集极经由电阻器R7而从电 流源Sl被供给电流，其射极经由电阻器R5连接至接地电位，其基极连接至晶体管Q4的基 极。此外，晶体管Qll的集极从电流源Sl被供给电流，其射极连接至接地电位，其基极连接 至电阻器R7与晶体管Q3的集极的连接点。另外，电阻器R7、 R8与晶体管Qll的集极的连 接点的电压成为基准电压产生电路21b的输出电压Vref2。此外，第5晶体管Q5的射极经 由第6电阻器R6连接至接地电位，其基极连接至基准电压产生电路21b的输出，集极电流 作为第2电流12而自电流供给电路2e输出。
接着，针对本实施形态的定电流电路的动作进行说明。 在电流供给电路2e中，令基准电压产生电路21b的电阻器R7的两端电压为VR7， 令晶体管Ql 1的基极_射极间电压为Vbel 1 ，则基准电压产生电路21b的输出电压Vref2成 为 Vref2 = VR7+Vbe11， 将上述两端电压VR7所具有的正温度系数设定为与上述基极-射极间电压Vbe 11 所具有的负温度系数的绝对值相等，借此，与第4实施形态的电流供给电路2d的输出电压 Vrefl同样地，不受温度左右地成为一定。此外，令晶体管Q 5的基极_射极间电压为Vbe5， 则电阻器R6的两端电压会成为Vref2-Vbe5，因此，电流供给电路2e的输出电流12能够表 示为 12 = (Vref2-Vbe5)/R6。 因此，与第4实施形态的情形同样地进行计算，则电流供给电路2e的输出电流12
及温度补偿电路lb的电阻器R1的两端电压VR1能够分别表示为 12 = (Vref0+d5 T)/R6 VR1 = 12 Rl = b3 (Vref0+d5 T)。 另外，在本实施形态中，电流供给电路2e的输出电流12成为汇电流。 如上述，本实施形态的电流供给电路2e将电流I2供给至温度补偿电路lb，且与第4实施形态的情形同样地产生大致比例于温度T地变化(以温度T的一次函数表现)的电 阻器R1的两端电压VR1。因此，温度补偿电路lb能够不受温度左右地输出一定的定电流 Iout。 如前述，在温度补偿电路la及lb中，将电阻器R1的两端分别连接至晶体管Q1的 集极及晶体管Q2的基极，将电阻器R2的两端分别连接至晶体管Ql及Q2的射极，且令同一 导电型的晶体管Ql及Q2的基极-射极间电压设定为大致相等，令晶体管Ql的基极_射极 间电压及基极_集极间电压为预定的比，而将使大致比例于温度地变化的电阻器Rl的两端 电压VR1产生的电流12供给至晶体管Q2的基极与电阻器Rl的连接点，借此，能够相应于 晶体管Q2的集极电流13地输出经温度补偿的电流II (lout)。 此外，通过将具有大致相等的温度系数的电阻器R3及R4的两端分别连接至晶体 管Q 1的基极-射极间及基极-集极间，能够使晶体管Ql的基极-射极间电压及基极-集 极间电压的比不受温度左右地成为一定。 此外，如图1至图3所示，将射极面积相异的晶体管Q3及Q4的基极-射极间电压 的电压差施加至具有与电阻器R1的温度系数大致相等的温度系数的电阻器R5的两端，而 相应于流通在电阻器R5的电流15，将电流12供给至温度补偿电路la或lb，借此，能够使 大致比例于温度地变化的电阻器Rl的两端电压VR1产生。 此外，如图4及图5所示，使于基极施加有经温度补偿的基准电压的晶体管Q5的 射极电流流通在具有与电阻器R1的温度系数大致相等的温度系数的电阻器R6，将晶体管 Q5的集极电流作为电流12而供给至温度补偿电路la或lb，借此亦能够使大致比例于温度 地变化的电阻器Rl的两端电压VR1产生。 另外，上述实施形态为用以使本发明易于理解者，并非用以限定解释本发明。本发 明当可在未脱离其主旨的范围内进行变更、改良，且本发明亦包括其等效物。
虽然在上述第1至第3实施形态中是显示图1至图3中的电流供给电路2a至2c 来作为将电流12供给至温度补偿电路la或lb而使大致比例于温度地变化的电阻器Rl的 两端电压VR1产生的电流供给电路的构成例，但并不限定于此。即使是其他构成的电流供 给电路，只要为将射极面积相异的一对晶体管的基极_射极间电压的电压差施加至具有与 电阻器Rl大致相等的温度系数的电阻器的两端而相应于流通在该电阻器的电流地供给电 流12，则电阻器Rl的两端电压VR1便可成为大致比例于温度地变化的电压。另外，供给电 流12的电流供给电路能够适当地变更为像是电流供给电路2a及2b的反转极性的构成而 在使用温度补偿电路la时供给源电流来作为电流12、在使用温度补偿电路lb时供给汇电 流来作为电流12。 虽然在上述第4及第5实施形态中是显示图4及图5中的电流供给电路2d及2e 来作为将电流12供给至温度补偿电路la或lb而使大致比例于温度地变化的电阻器Rl的 两端电压VR1产生的电流供给电路的构成例，但并不限定于此。即使是其他构成的电流供 给电路，只要为使于基极施加有经温度补偿的基准电压的晶体管的射极电流流通在具有与 电阻器R1的温度系数大致相等的温度系数的电阻器而供给该晶体管的集极电流来作为电 流I2，则电阻器R1的两端电压VR1便可成为大致比例于温度地变化的电压(以温度的一 次函数表现)。另外，供给电流I2的电流供给电路能够适当地变更为像是电流供给电路2d 及2e的反转晶体管Q5及电阻器R6的极性的构成而在使用温度补偿电路la时供给源电流来作为电流12、在使用温度补偿电路lb时供给汇电流来作为电流12。此外，关于产生经温度补偿的基准电压的基准电压产生电路，并不限定为如作为一例而在图4及图5所示的含有能隙电路者。 虽然上述实施形态的各晶体管全部都是双极晶体管，但并不限定于此。例如，就双极晶体管而言仅使用PNP型或NPN型的其中之一，其余的晶体管则使用MOS(Metal-OxideSemiconductor :金属氧化物半导体)晶体管，借此，在以集成电路的形式来构成本发明的定电流电路时，便能够使用COM (Complementary M0S :互补式金属氧化物半导体)制造步骤。更具体的说，就其一例而言，在图1所示的定电流电路中，当将晶体管Q6至Q10采用P通道M0S晶体管时，在COM制造步骤中，能够在形成M0S晶体管的同时，形成例如以n型半导体型衬底作为集极、以形成在n型半导体衬底的p型阱(well)层及接着形成在P型阱层的P型扩散层作为基极、以形成在P型阱层的n型扩散层作为射极的衬底型(substrate type) NPN双极晶体管。
0170]附图中符号的简单说明如下
0171]la、lb :温度补偿电路
0172]2a至2e :电流供给电路
0173]20a、20b :启动电路
0174]21a、21b :基准电压产生电路
0175]Dl :二极管
0176]GND :接地电位
0177]11至15 :电流
0178]lout :输出电流
0179]Ql至Q11、Q20 :晶体管
0180]Rl至R9、R20 :电阻器
0181]Sl :电流源
0182]Vbel至Vbe5 :基极-射极间电压
0183]VCC :电源电位
0184]Vrefl :基准电压产生电路的输出电压。
1权利要求
一种定电流电路，其特征在于，具备温度补偿电路，输出经温度补偿的第1电流；及电流供给电路，供给第2电流至前述温度补偿电路；前述温度补偿电路具有电压倍增电路，含有产生比基极-射极间电压倍增预定的比的基极-集极间电压的第1晶体管；与前述第1晶体管同一导电型的第2晶体管，其基极-射极间电压成为与前述第1晶体管的基极-射极间电压大致相等；第1电阻器，其一端与前述第1晶体管的集极连接，其另一端连接至前述第2晶体管的基极；及第2电阻器，其一端与前述第1晶体管的射极连接，其另一端与前述第2晶体管的射极连接；前述第1电流相应于前述第2晶体管的集极电流地被输出；前述2电流被供给至前述第2晶体管的基极与前述第1电阻器的连接点，且使前述第1电阻器的两端产生大致比例于温度地变化的电压。
2. 根据权利要求1所述的定电流电路，其特征在于，前述电压倍增电路还具有 第3电阻器，其两端连接在前述第1晶体管的基极-射极间；及第4电阻器，具有与前述第3电阻器大致相等的温度系数，且其两端连接在前述第1晶 体管的基极-集极间。
3. 根据权利要求1或2所述的定电流电路，其特征在于，前述电流供给电路具有 射极面积相异的第3及第4晶体管；及第5电阻器，具有与前述第1电阻器大致相等的温度系数，且其两端施加有前述第3及 第4晶体管的基极-射极间电压的差电压；前述第2电流相应于流通在前述第5电阻器的电流地被供给。
4. 根据权利要求1或2所述的定电流电路，其特征在于，前述电流供给电路具有基准电压产生电路，产生经温度补偿的预定的基准电压； 第5晶体管，于其基极施加有前述基准电压；及第6电阻器，具有与前述第1电阻器大致相等的温度系数，且流通有前述第5晶体管的 射极电流；前述第2电流为前述第5晶体管的集极电流。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种定电流电路，其输出不具有温度系数或者具有任意温度系数的经温度补偿的定电流。本发明的定电流电路具备温度补偿电路，输出经温度补偿的电流I1；及电流供给电路，供给电流I2至温度补偿电路；温度补偿电路具有电压倍增电路，含有产生比基极-射极间电压倍增预定的比的基极-集极间电压的晶体管Q1；与晶体管Q1同一导电型的晶体管Q2，其基极-射极间电压成为与Q1大致相等；电阻器R1，其两端连接至Q1的集极与Q2的基极；及电阻器R2，其两端连接至Q1与Q2的射极；I1相应于Q2的集极电流地被输出；I2被供给至Q2的基极与R1的连接点，且使R1的两端产生大致比例于温度地变化的电压。
文档编号G05F3/22GK101714008SQ20091017960
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者西智昭 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社