• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1991013491A1
    申请号:PCT/JP1991/000219
    申请日:1991-02-21
    公开日:1991-09-05
    发明作者:Hayato Naito
    申请人:Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho；
    IPC主号:H03K19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 卜 ラ ン ジ ス 夕 の 飽 和 防 止 回 路
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本 発 明 は、 ト ラ ン ジ ス タ で 構 成 し た ア ン プ に 関 す る。 さ ら に 詳 述 す る と、 本 発 明 は、 電 流 ア ン プ を 構 成 す る 卜 ラ ン ジ ス タ が 過 飽 和 状 態 に な る こ と を 防 止 す る 卜 ラ ン ジ ス 夕 の 飽 和 防 止 回 路 に 関 す る。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] ト ラ ン ジ ス タ で 構 成 し た 電 流 ア ン プ と し て は、 一 般 に、 F i g. 9 及 び F i g. 1 0 に 示 す よ う な 回 路 が 知 ら れ て い る。
    [0007] F i g. 9 に 示 す 電 流 ア ン プ は、 P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ Q iを 用 い た も の で 卜 ラ ン ジ ス タ Q iの エ ミ ッ タ が 電 源 V cc に 接 続 さ れ、 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ と グ ラ ン ド と の 間 に は 負 荷 L が 接 続 さ れ て い る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q ίの べ ー ス は 入 力 端 子 Τ に 接 続 さ れ て お り、 ト ラ ン ジ ス タ の べ ー ス か ら 入 力 端 子 T に 向 け て ベ ー ス 電 流 I l が 流 出 す る。 そ し て、 ト ラ ン ジ ス タ Q iは、 ベ ー ス 電 流 l b!を 電 流 増 幅 率 13 倍 し た コ レ ク タ 電 流 I cを、 負 荷 L に 流 す。
    [0008] F i g. 1 0 に 示 す 電 流 ア ン プ は、 N P N 型 卜 ラ ン ジ ス タ Q iiを 用 い た も の で、 ト ラ ン ジ ス タ Q i iの エ ミ ッ タ が 接 地 さ れ、 ト ラ ン ジ ス タ Q i iの コ レ ク タ と 電 源 V ccと の 間 に 負 荷 L が 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q iiの ベ ー ス は 入 力 端子 T に 接続 さ れ て お り、 入 力 端 子 T か ら ト ラ ン ジ ス タ の べ 一 ス に 向 け て ベ ー ス 電 流 I bt lが 流 入 す る。 そ し て、 ト ラ ン ジ ス タ は、 ベ ー ス 電 流 I b を 電流増 幅 率 0 倍 し た コ レ ク タ 電 流 I cを、 負 荷 L に 流 す。
    [0009] こ こ で F i g. 1 1 に、 上 記 電 流 ア ン プ を 構 成 す る ト ラ ン ジ ス タ ！ま た は ト ラ ン ジ ス タ Q i iに お け る コ レ ク タ 電流 I cと、 ベ ー ス 電 流 l bと、 コ レ ク タ ' エ ミ ヅ タ 間 電 圧 V ce と の 関 係 を 示 す。 F i g. 1 1 は、 横 軸 に コ レ ク タ ' エ ミ ッ タ 間 電 圧 V ceが、 縦 軸 に コ レ ク タ 電 流 I cが と ら れ、 ト ラ ン ジ ス タ ま た は 卜 ラ ン ジ ス タ の べ 一 ス 電 流 I bを 変 化 さ せ た と き の 各 ト ラ ン ジ ス タ Q の コ レ ク タ 電 流 I 。と コ レ ク タ . エ ミ 、j、 夕 間 電圧 V ceの 関 係 が 示 さ れ て い る。 即 ち、 こ の F i g. 1 1 か ら も 明 ら か な よ う に 通常、 コ レ ク タ 電 流 I cは ベ ー ス 電 流 l bと ほ ぼ 比 例 関 係 に あ る が、 コ レ ク タ 電 流 I cの 最 大 値 は、 ベ ー ス 電 流 I bを 例 え ば あ る 値 I bi. I b2あ る い は I b3に 固 定 す る と、 各 べ 一 ス 電 流 l b I b2あ る い は I b3に お い て コ レ ク タ - エ ミ タ 間 電 圧 V ce の み に よ り 限 定 さ れ る こ と に な る。 そ し て、 コ レ ク タ 電 流 I cの 最大 値 の と き の コ レ ク タ · エ ミ ヅ タ 間 電圧 V ceが 飽 和 電 圧 V cesで あ る。 ま た、 上記 ト ラ ン ジ ス タ Q Q ！に 十 分 な ベ ー ス 電 流 I bを 流 し て飽 和 さ せ た 状 態 に お け る コ レ ク タ 電 流 I cと 飽 和 電 圧 V cesと 周 囲 温 度 T aと の 間 に は F i g. 1 2 に 示 す よ う な 関 係 が あ る。
    [0010] F i g. 1 2 は、 横軸 に コ レ ク タ 電流 I cが、 縦軸 に 飽 和 電 圧 V cesが と ら れ、 周 囲 温 度 T aが 変 化 し た と き の コ レ ク タ 電 流 I cと 飽 和 電 圧 V cesの 関 係 が 示 さ れ て い る。 こ の 図 か ら も 明 ら か な よ う に、 飽 和 電 圧 V cesは コ レ ク タ 電 流 I c と 正 比 例 の 関 係 に あ り、 正 の 温 度 特 性 を 有 し て い る の で、 飽 和 状 態 に あ る ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間 は、 正 の 温 度 係 数 を も つ 抵 抗 体 R cesと 等 価 で あ る。
    [0011] こ の F i g. 9 及 び F i g. 1 0 に 示 す 電 流 ア ン プ に お い て、 ト ラ ン ジ ス タ Q い Q ！ iが 飽 和 状態 に あ る と き に、 さ ら に べ 一 ス 電 流 l bを 増 加 さ せ る と、 ト ラ ン ジ ス タ Q i、 Q i tは 過 飽 和 状 態 と な り、 電 流 ア ン プ と し て の 動 作 が 不 安 定 と な る。 ま た、 上 記 電 流 ア ン プ は、 負 荷 L の 内 部 イ ン ピ ー ダ ン ス が 急 増 し た り、 あ る い は 負 荷 L に 外 部 要 因 に よ る 電 圧 が 生 じ た 場 合 な ど も、 上 述 同 様 に 動 作 が 不 安 定 と な る。
    [0012] そ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ の 過 飽 和 は 防 止 し な け れ ば な ら な レ、。 ト ラ ン ジ ス タ の 過 飽 和 を 防止 す る 手 法 と し て は、 ト ラ ン ジ ス タ が 飽 和 状 態 に な っ た 瞬 間 を 飽 和 電 圧 に よ り 検 出 し、 そ の 瞬 間 に お い て ト ラ ン ジ ス タ の ベ ー ス に 流 出 （ P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ の 場 合 ） あ る い は 流 入 （ N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ Q iiの 場 合 ） し て い た ベ ー ス 電 流 l b以 上 に ベ ー ス 電 流 I bが 流 れ 出 さ な い、 あ る い は 流 れ 込 ま な い よ う に 制 限 す れ ば よ い。
    [0013] し か し な が ら、 ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 状態 を 飽 和 電 圧 V ce sに よ り 検 出 し ょ う と す る こ と は、 容 易 な こ と で は な か っ た。 即 ち、 飽 和 電 圧 V cesは、 F i g. 1 2 か ら も 分 か る よ う に、 コ レ ク タ 電 流 I c及 び 周 囲 温度 T aの 影 響 を 受 け、 か つ 諸 条 件 に よ り 大 き く 変 化 す る か ら で あ る t
    [0014] 発 明 の 開 示
    [0015] 本 発 明 は、 電 流 ア ン プ に 簡 単 な 回 路 を 追 加 す る だ け で、 い か な る 場 合 で も ト ラ ン ジ ス タ が過 飽 和状 態 に な ら な い よ う に し た ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 防 止 回 路 を 提供 す る こ と を 目 的 と す る。
    [0016] か か る 目 的 を 達 成 す る た め 本 発 明 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 防止 回 路 は、 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ と、 こ の 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ に 対 し 電 流 ミ ラ 一回 路 を 構 成 す る 第 2 の 卜 ラ ン ジ ス タ と、 こ の 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ に 接 続 さ れ 前 記 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 を 検 出 す る 飽 和 検 出 手 段 と を 有 す る 電 流 ァ ン プ を 具 備 す る と 共 に、 前 記 飽 和 検 出 手段 が 前 記 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 を検 出 し た と き に 前 記第 2 の 卜 ラ ン ジ ス タ の べ ―.ス . ェ ミ ッ タ 間 電 圧 と ほ ぽ 等 し い 電 圧 降下 を 伴 つ て 導 通 す る と 共 に、 前 BE 5¾ 1 の ト ラ ン ジ ス 夕 の 出 力 電 流 の 少 な く と も 一 部 を 前記 電 流 ァ ン ブ の 飽和 検 出 手 段 よ り 前 段 に フ ィ 一 ド バ ッ ク し て 前記 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の ベ ー ス 電 流 を 減 少 さ せ る 電 流 フ イ ー ド バ ヅ ク 手 段 と を 具 備 す る よ う に し て い る。
    [0017] し た が つ て， 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ に 流 れ る コ レ ク タ 電流 と 比 例 関 係 と な る 電流 が 電 流 ミ ラ ー 回 路 と な る 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ 及 び 飽和 検 出 手 段 に 流 れ る の で、 こ の 電流 を 飽 和 検 出 手 段 で 検 出 す る こ と に よ っ て、 飽 和検 出 手 段 で 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 を 検 出 で き る。 そ し て、 飽 和 検 出 手段 で 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽和 を 検 出 し た と き に、 フ ィ ー ド パ ヅ ク 手段 が第 2 の 卜 ラ ン ジ ス タ の べ一ス · ェ ミ ッ タ 間電 圧 と ほ ぼ等 し い 電圧降下 を 伴 っ て 導通 し て 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ の 出 力電流 の一部 を 電流 ア ン プ の 飽和検 出 手段 よ り 前 段 に フ イ ー ド ノ ッ ク す る こ と に よ り、 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ の べ一ス 電流 を 減少 さ せ る,。 こ れ に よ り 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ の 過飽和 を 防止 す る こ と が で き る。 ま た、 本発 明 に よ れ ば、 い か な る 場合 で 卜 ラ ン ジ ス タ の 過飽和 を 防止 す る こ と が で き る た め、 入力条件 や 負 荷条件 に 関係 な く 安定 し た 卜 ラ ン ジ ス タ 回 路 を得 る こ と が で き る。 ま た、 本発 明 に よ れ ば、 追加 す る 回 路が比較 的簡単で経済的 で あ る。 ま た、 本発明 は、 電流 ミ ラ一回路 を採用 し た こ と に よ り、 飽和防 止対象 で あ る 第 1 の 卜 ラ ン ジ ス タ と 飽和検 出手段 と に 流れ る 電 δίΐ比 が常 に 一定に 保 た れ る た め、 飽和検 出 の 精度 が よ く、 確実 に 飽和 を 防止 す る こ と が で き る し、 逆 に 飽和 防止 が効 き す ぎて 電源利用 率 が悪化 す る こ と も な い。
    [0018] 図面 の簡単 な説 明
    [0019] F i g. 1 は本発明 に か か る 卜 ラ ン ジ ス タ の 飽和防止 回 路 のー実施例 を示 す 回路 図、 F i S. 2 は本発 明 の第 2 の 実施例 を 示す 回 路 図、 F i S. 3 は 本発明 の 第 3 の 実施例 を 示 す 回路 図 . F i S. 4 は 本発 明 の 第四 の実施例 を 示 す 回 路図、 F i S. 5 は本発 明 の 第 5 の 実施例 を示 す 回 路 図、 F i g. 6 は本発 明 の第 6 の実施例 を 示す 回 路 図、 F i g. 7 は本発 明 の 第 7 の実施例 を 示 す 回 路 図、 F i g. 8 は本 発 明 の 第 8 の 実 施 例 を 示 す 回 路 図、 F i g. 9 は 従 来 の 電 流 ア ン プ を 示 す 回 路 図、 F i g. 1 0 は 従 来 の 別 の 電 流 ァ ン プ を 示 す 回 路 図、 F i g. 1 1 は 一 般 の ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間 電 圧 と コ レ ク タ 電 流 と の 関 係 を 示 す 特性 線 図、 F i g. 1 2 は 一 般 の ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ 電 流一 コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間 飽 和電 圧 の 温 度 依 存 性 を 示 す 特 性 線 図 で あ る。
    [0020] 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態 以 下、 本 発 明 に か か る ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 防 止 回 路 の 構 成 を 図 面 に 示 す 実 施例 に 基 づ い て 詳 細 に 説 明 す る。
    [0021] F i g. 1 に、 本 発 明 に か か る ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 防止 回 路 の 第 一 の 実 施 例 を 示 す。
    [0022] こ の ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 回 路 は、 F i g. 9 に 示 す ト ラ ン ジ ス タ か ら な る 従来 回 路 に 対 し て 入 出 力電 流 比 I ClZ I rtを 一 定 に 保 っ た め ト ラ ン ジ ス タ Q 2が 電 流 ミ ラ ー 回 路 と な る よ う に 追加 す る こ と に よ り 電 流 ア ン プ を 構 成 し て い る。 即 ち、 P N P 型 の 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ Q 2に 流 れ る 電 流 は P N P 型 の 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ 電流 I cが ま る で 鏡 に 写 っ て い る よ う に 流 れ る の で、 P N P 型 の 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ Q 2は P N P 型 の 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ Q tの 電 流 ミ ラ ー 回 路 を 構 成 す る こ と に な る。 そ し て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 1, Q 2の ェ ミ ッ タ は 電 源 V ccに 接 続 さ れ て い る。 双方 の ト ラ ン ジ ス タ . Q Q 2の べ 一 ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q 2の コ レ ク タ と は 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ と グ ラ ン ド G N D と の 間 に は 負 荷 L が 接 続 さ れ て い る。 上 記 電 流 ミ ラ ー 回 路 を 構成 す る ト ラ ン ジ ス タ Q 2の コ レ ク タ に は、 抵 抗 R tを 介 し て 入 力 端 子 T iが 接 続 さ れ て い る。 こ の 抵 抗 R iは、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ - エ ミ ヅ タ 間 電 圧 V ce の 最 低 値 を 設 定 し、 飽 和 検 出 手 段 を 構 成 し て い る。 さ ら に、 前 記 ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ に ダ イ ォ — K D iの ァ ノ ー ド を、 前 記 入 力 端 子 T i側 回 路 に ダ イ オ ー ド の 力 ソ ー ド を そ れ ぞ れ 接 続 し て い る。 こ の よ う に 接続 し た こ と に よ り、 ダ イ オ ー ド D tは、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ ' ェ ミ ッ タ 間 電 圧 V ceが 抵 抗 R iで 設 定 さ れ た 値 付 近 に 達 し た と き 導 通 す る こ と に よ り、 コ レ ク タ 電 流 I cの 一 部 を 抵抗 よ り 前 段 の 入 力 端子 T i側 回 路 に フ ィ ー ド バ ッ ク す る こ と に な る。
    [0023] ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q i, Q 2は 電 流 ミ ラ 一 回 路 を 構 成 し、 か つ 電 流 ア ン プ も 構成 し て い る。 上 記 抵抗 R iは、 ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 を 検 出 で き る 飽 和 検 出 手 段 を 構 成 し て い る。 上 記 ダ イ ォ ー ド D iは 電 流 フ ィ 一 ド ノヽ' ッ ク 手 段 を 構 成 し て い る。 即 ち、 ト ラ ン ジ ス タ Q が 飽 和 し た と き、 ト ラ ン ジ ス タ Q 2が 等価 的 に ト ラ ン ジ ス タ Q iの ミ ラ ー と な る の で、 ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 電 圧 V cesと 同 一 の 電圧 が 抵 抗 R ，に 生 じ る こ と に な り、 ダ イ オ ー ド が 導 通 す る。 こ の ダ イ オ ー ド の 導通 に よ り、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの 出 力 電 流 l etの 一 部 が 上記 抵 抗 R ίの 前 段 の 入 力 端 子 T i側 回 路 に フ ィ 一 ド パ ッ ク し、 ト ラ ン ジ ス タ か ら 流 れ 出 る ベ ー ス 電流 l bを 減 少 さ せ る。 こ の と き、 ダ イ オ ー ド の 端 子 間 に は ト ラ ン ジ ス
    [0024] 新たな用紙 夕 Q 2の ベ ー ス · エ ミ タ 間 電 圧 V beと ほ ぼ 等 し い 電 圧 降 下 を 伴 う。
    [0025] F i g. 1 に お い て、 入 力 端 子 T iを 通 じ て 流 さ れ る 入 力 電 流 を I in、 抵 抗 を 流 れ る 電 流 を I rい ト ラ ン ジ ス タ お 1の コ レ ク タ 電 流 を I cい 負 荷 L に 流 れ る 電 流 を I Lと す る。
    [0026] レヽ ま、 入 力 電 流 I inを ゼ ロ か ら 次 第 に 増 加 さ せ る と、 入 力 電 流 I inが ゼ ロ の と き ダ イ ォ 一 ド の 力 ソ 一 ド 側 電 位 は 電 源 V ccの 電 源 電 圧値 で あ っ た も の が、 入 力 電 流 I inの 増 加 に 伴 っ て ト ラ ン ジ ス タ Q 2に 発 生 す る ベ ー ス · エ ミ ッ タ 間 電 圧 V beと 抵 抗 の 電圧 降下 と に よ り ダ イ オ ー ド D iの 力 ソ ー ド 側 電 位 が 電 源 V ccの 電 源 電 圧 よ り グ ラ ン ド レ ベ ル 側 に 下 が り 始 め る。 同 時 に、 ダ イ オ ー ド の ア ノ ー ド l電 位 ( 負 荷 L に 印 加 さ れ る 電 位 ） は、 入 力 電流 I inが ゼ ロ の と き グ ラ ン ド レ ベ ル で あ っ た も の が、 負 荷電 流 I Lの 増 加 に 伴 つ て グ ラ ン ド レ ベ ルか ら 電 源 V ccの 電 圧側 に 上 昇 す る。 こ の よ う に ダ イ ォ ー ド D ίの カ ソ ー ド 側 電位 が電 源 V ccの 電 源 電 圧 よ り グ ラ ン ド レ ベ ル 側 に 下 が り 始 め、 か つ ダ イ オ ー ド D iの ア ノ ー ド 側 電 位 が 上 昇 し た 状 態 が つ づ き、 や が て ダ イ ォ 一 K D tの 力 ソ ー ド 側 電 位 と そ の ァ ノ ー ド 側 電 位 と が 同 一 に な り、 そ の 後 に ダ イ オ ー ド D iの 力 ソ ー ド 側電 位 が そ の ァ ノ ー ド 側 電 位 よ り 高 く な っ て ダ イ ォ ー D iに 順 方 向 電 圧 が 印 加 さ れ る と、 ダ イ オ ー ド は 導 通 状 態 と な っ て ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ 電 流. I C lの 一 部 を 入 力 端 子 T i側 回 路 に フ ィ ー ド バ ッ ク し て 入 力 電 流 I inに 加算 さ れ る。 こ れ に よ り、 電 流 I I が 減 少 し て 再 び ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ 電 流 l etを 増 加 さ せ る よ う に ト ラ ン ジ ス タ Q 2が動 作 す る が、 少 し で も コ レ ク タ 電流 I C l ( 電 流 I n) が 増 加 し て ダ イ ォ ― D iに 順 方 向 電 圧 が 印 加 さ れ る こ と に な る と ダ イ ォ 一 ド が 導通 す る こ と に な る。 従 っ て、 入 力 電 流 I inを 増 や し て も ダ イ オ ー ド に 顧 方 向 電 圧 が 印 加 さ れ る よ う に な る た め、 負 荷 電 流 I Lは 増 加 せ ず、 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ
    [0027] • エ ミ ウ タ 間 電圧 V c eは 一 定 値 に 固 定 さ れ る こ と に な る。 こ の （ ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ · エ ミ ヅ タ 間 電 圧 V ceが — 定 値 に 固 定 さ れ る こ と に な る ） 時 点 に お け る 卜 ラ ン ジ ス タ 0 1の コ レ ク タ - エ ミ ヅ タ 間 電 圧 を V ce そ の 時 の ト ラ ン ジ ス タ Q 2の べ — ス ' ェ ミ ッ タ 間 電 圧 を V be2、 そ の 時 の タ イ オ ー ド D iの 端 子 間 電 圧 を V f iと す る と、 こ れ ら の 関 係 は、
    [0028] V cei= V be2+ R i - I r i - V f i · · · ( 1 ) で 表 さ れ る。
    [0029] ト ラ ン ジ ス タ Q い Q 2と ダ イ オ ー ド D iの 顬 方 向 の 電 圧 降 下 は、 同 一 半 導 体 構造 で あ れ ば 温 度 特 性 も 含 め て ほ ぼ 等 し い の で、 V b e 2 = V f と す る と、 上 記 （ 1 ) 式 は、
    [0030] V ce 1 = R 1 · I r 1 ' · · ( 2 ) と な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ を 飽 和 寸 前 ま で 動 作 さ せ た い 場 合 は、 ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 電 圧 を V cesiと す る と、 ( 2 ) 式 よ り、
    [0031] V cesi = R i - I ri - - - ( 3 ) と な る。 ま た、 F i g. 1 2 に 関 す る 部 分 で 説 明 し た よ う に、 飽 和 し た ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ ' エ ミ ヅ タ 間 は 抵 抗 体 と 等 価 で あ る た め、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ . エ ミ ッ タ 間 の 等 価 抵 抗 を R ceS lと す る と、
    [0032] V ces 1 = R ce s 1 - I c ι · · · ( 4 ) と な る。 （ 4 ) 式 を （ 3 ) 式 に 代 入 し て、
    [0033] R 1 · i Γ ι = R ces i · I c i
    [0034] R i = ( I c i / I n ) · R c es t · · ' ( 5 ) を 得 る。 こ の （ 5 ) 式 の （ I d/ I n ) は ト ラ ン ジ ス タ Q い Q 2か ら な る 電 流 ミ ラ ー 回 路 の 入 出 力 電 流 比 で あ り、 こ の 入 出 力 電 流比 は ト ラ ン ジ ス タ Q 2の 性 能 及 び 回 路 設 定値 に よ り 決 定 さ れ る 固 定 定 数 と 考 え る こ と が で き る。 従 つ て、 R ceS lの 値 と 温 度 係 数 と が わ か れ ば、 抵抗 R tの 設 定 値 を 決 め る こ と が で き る。 即 ち、 飽 和 検 出 手 段 と し て の 抵 抗 R iの抵 抗 値 は、 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 出 力 電 流 I d と 飽 和電 圧 V ceS lと の 比 例 定 数 R ceS lと、 ト ラ ン ジ ス タ お t及 び 卜 ラ ン ジ ス タ Q 2か ら な る 電流 ミ ラ ー 回 路 の 入 出 力 電 流 比 （ I c i I n : 電 流 ゲ イ ン ） と の 積 に 相 当 す る。 こ の こ と は 上 記 （ 5 ) 式 に 示 さ れ る。
    [0035] 以 上 説 明 し た よ う に、 抵 抗 の 値 と 温 度 係数 を 設 定 す れ ば、 コ レ ク タ 電 流 I C lや 周 囲 温度 T aに 関 係 な く 常 に ト ラ ン ジ ス タ ^ ，の 通 飽和 を 防 止 す る こ と が で き る。 さ ら に、 抵抗 を 調整 す れ ば、 飽 和 度 の レ ベ ル を、 非飽 和 状態 も 含 め て 任 意 に 選 択 す る こ と が で き る。 ま た、 負 荷 L の 内 部 イ ン ピ ー ダ ン ス が急 増 し た り、 外 部 要 因 に よ っ て 異 常 電圧 が 発 生 し た り し て、 ト ラ ン ジ ス タ お tの コ レ ク タ 電 位 が 急 激 に 上 昇 し て も、 ダ イ オ ー ド の 導 通 に よ り、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの ベ ー ス 電 流 が 瞬 時 に カ ツ 卜 さ れ る た め、 こ れ ら の 場 合 で も ト ラ ン ジ ス タ の 過 飽 和 を 防 止 す る こ と が で き る。
    [0036] F i g. 2 に 本 発 明 の 第 2 の 実 施 例 を 示 す。 こ の 実 施 例 は、 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ 及 び 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ Q 12 を N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ で 構 成 し て い る。 前 記 卜 ラ ン ジ ス タ Q i i及 び ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の エ ミ ッ タ 同 士 は 接 地 さ れ て い る。 前 記 ト ラ ン ジ ス タ Q ll及 び ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の べ 一 ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の コ レ ク タ と は 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q 12の コ レ ク タ は、 抵 抗 R l tを 介 し て 入 力 端 子 T iに 接 続 さ れ て い る。 前記 入 力 端 子 T iに ダ イ ォ 一 ド D 11の ア ノ ー ド を、 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ に ダ イ ォ 一 ド D , iの 力 ソ ー ド を 接 続 し て い る。 電 源 V ccと ト ラ ン ジ ス タ Q i iの コ レ ク タ と の 間 に は、 負 荷 L が接 続 さ れ て い る。
    [0037] 上 述 の よ う に 構 成 さ れ た 第 2 の 実 施 例 は、 主 に ト ラ ン ジ ス タ Q ii、 Q 12及 び ダ イ ォ 一 ド の 極性 が 逆 に な つ た 点 と、 電 源 電 圧 の 印 加方 法 が 異 な る こ と に 伴 っ て 電 流 の 向 き が 逆 に な つ た 点 と を 除 け ば、 F i g. 1 の 実 施 例 と な ん ら 異 な る こ と が な く、 動 作 原 理 及 び 作 用 効果 に つ い て は F i g. . 1 の 実 施 例 と 同 様 で あ る か ら、 詳 細 な 説 明 は 省 略 す る。 な お、 ' 抵 抗 R ί iは 飽和 検 出 手 段 で あ り、 ダ イ オ ー ド D ！！は 電 流 フ ィ ー ド ノ ッ ク 手 段 で あ る。
    [0038] F i g. 3 に 本 発 明 の 第 3 の 実 施 例 を 示 す。 こ の 実施例 は、 F i g, 1 の 実施 例 に お け る フ ィ ー ド バ ッ ク 手 段 と し て の ダ イ オ ー ド の 代 わ り に、 P N P 型 の ト ラ ン ジ ス タ Q 3と 電 流 ミ ラ ー 回 路 M iを 用 い た 例 で あ る。 F i g. 3 の 実 施 例 で は、 上 記 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の コ レ ク タ と グ ラ ン ド G N D と の 囿 に 電流 ミ ラ ー 回 路 M iが接続 さ れ て お り、 か つ 飽 和 検 出 手段 と し て の 抵抗 R iの 入 力 側 （ 前段 ） に も 電流 ミ ラ ー 回 路 M 2が 接 続 さ れ て い る。 即 ち、 電 流 ミ ラ ー 回 路 M iは、 N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 1、 Q M 1 2か ら な る。 こ こ で、 卜 ラ ン ジ ス タ Q ui Q M 1 2の 両 エ ミ ヅ タ は 接地 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q Mi2の ベ ー ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ お nilの コ レ ク タ が接続 さ れ て い て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の コ レ ク タ に 接続 さ れ て い る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ は 入 力 端 子 T iに 接 続 さ れ て い る。 ま た、 電流 ミ ラ ー 回 路 M 2は、 N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M 21、 Q M22か ら な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ Q M2い Q M 22の 両 ェ ミ ッ タ は 接地 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q M 21x Q M 22の ベ ー ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ が接続 さ れ て い て、 入 力端 子 T iに 接 続 さ れ て い る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q n2lの コ レ ク タ は 抵抗
    [0039] R iと ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ベ ー ス に 接続 さ れ て い る。
    [0040] こ こ で、 い ま 入 力端子 T iか ら 電流 ミ ラ ー 回 路 M 2に 流 し 込 む 入 力 電流 を ゼ ロ か ら 次 第 に 増加 さ せ た と す る。 電 流 ミ ラ ー 回 路 M iの ト ラ ン ジ ス タ Q ii 2 1コ レ ク タ 電流 は、 入 力 電 流 がゼ ロ の と き に は ゼ ロ で あ っ た も の が、 電流 ミ ラ ー 回 路 M 2の 入力電流 の 増加 に 伴 っ て 増加 す る。 ト ラ ン ジ ス タ Q ii 21コ レ ク タ 電流 は入力電流 I inで あ る た め、 入 力電流 I in が増加 し、 こ れ に 伴 っ て ト ラ ン ジ ス タ Q 2の ベー ス · エ ミ ヅ タ 間電圧 V be2が発生 し、 かつ抵抗 R iの電圧降下 が増加 し て ゆ く。 従 っ て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ベ ー ス 電位 は、 電流 ミ ラ ー 回路 M iの 入 力電流がゼ ロ の と き に は電源 V ccの電源電 圧 で あ っ た も の が、 電流 ミ ラ 一 回路 の 入力電流の増加 に 従 っ て電源 V ccの電源電圧 か ら グ ラ ン ド レ ベ ル に 向 か っ て 下 が り 始め る。 こ れ と 同 時 に ト ラ ン ジ ス タ Q 3の エ ミ ヅ タ 電 位 は、 電流 ミ ラ ー 回路 M tの入力電流がゼ ロ の と き に は グ ラ ン ド レ ベル で あ っ た も の が、 耄流 ミ ラ ー回路 M iの入 力電流 の増加 に 従 っ て 負荷髦流 I tが増加 し、 こ の 負荷電流 の 増加 に 従 っ て グ ラ ン ド ベ ル か ら 電源 V ccの電源電圧 に 向 か つ て上昇 す る。 や がて、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ベー ス 電位 と ト ラ ン ジ ス タ Q 3のェ ミ ッ タ 電位 と が 同 一 と な っ た 後、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ベー ス 電位が ト ラ ン ジ ス タ の エ ミ ッ タ 電位 よ り 低下 し て ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ペ ー ス · エ ミ ヅ タ 間電圧 V beが順方 向電圧 と な る と、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3は導通状態 と な る。 こ の ト ラ ン ジ ス タ Q 3の導通状態 に よ り、 コ レ ク タ 電流 I の一 は電流 ミ ラ ー 回路 M iの ト ラ ン ジ ス タ Q iiii ' Q M 12の コ レ ク タ を介 し て電流 ミ ラ ー回路 M 2の入力電流 に フ イ ー ド バ ッ ク さ れ る。 す る と、 電流 ミ ラ ー 回路 M 2の入力電 流が減少 し、 こ れ以上入力端子 T iか ら 電流 ミ ラ ー 回路 M 2 に 流 し 込 む 入 力 電 流 を 増 や し て も、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3に 順 方 向 電 圧 が 印 加 さ れ る よ う に な る た め、 電流 I i nは 増 加 せ ず、 従 っ て 負 荷 電 流 I Lも 増 加 し な い。 こ の よ う に し て、 卜 ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ · エ ミ ヅ タ 間 電 圧 V ceは一 定 の 値 に 固 定 さ れ る。 こ の 時 点 に お け る ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ · ェ ミ ッ タ 間 電 圧 を V ceiと し、 同 様 に ト ラ ン ジ ス タ Q 3の べ — ス · エ ミ ヅ タ 間 電圧 を V be3と す る と、 こ れ ら は、
    [0041] V cei= V be2+ R i - I r i - V be3 · · · ( 6 ) の 関 係 に な る。
    [0042] 本 実施例 の 場 合 も、 ト ラ ン ジ ス タ Q 2、 Q 3の べ 一 ス ' ェ ミ ッ タ 間 電 圧 V be 2、 V be 3は、 同 一半導体構 造 で あ れ ば 温 度特性 も 含 め て ほ ぼ等 し い の で （ ト ラ ン ジ ス タ も 同 一半 導 体構 造 と す る ） 、 V be2 = V be3と す る と、 上 記 （ 6 ) 式 は、 V cet R i ' I rtと な り、 F i g. 1 の 実 施 例 の 場 合 と 同 様 に し て （ 2 ) 式 〜 （ 5 ) 式 が す べ て 成 り 立 つ。 従 つ て、 い か な る 場 合 に お い て も ト ラ ン ジ ス タ の 遒 飽 和 を 防 止 で き る。 ま た、 抵抗 の 値 の 設 定 に よ り、 ト ラ ン ジ ス タ の 飽和 度 を 任 意 に 選択 す る こ と が で き る。
    [0043] F i g. 4 に ； *： 発 明 の 第 4 の 実施 例 を 示 す。 こ の 実施例 は、 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ Q iい 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ 2、 及 び フ ィ ー ド パ ッ ク 手段 と し て の ト ラ ン ジ ス タ Q isを N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ で構 成 し、 か つ P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ か ら な る 電流 ミ ラ ー 回 路 M iい M t 2を 使 甩 し た 点 が F i g. 3 の 実施 例 と 大 き く 異 な る。 即 ち、 前記 ト ラ ン ジ ス タ Q ί i 及 び ト ラ ン ジ ス タ Q 12の エ ミ ヅ タ 同 士 は 接 地 さ れ て い る。 前 記 ト ラ ン ジ ス タ Q l l及 び ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の ベ ー ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q i 2の コ レ ク タ と は 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q 12の コ レ ク タ は、 抵 抗 R 12を 介 し て 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 12に 接 続 さ れ て い る。 電 源 V ccと 卜 ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ と の 間 に は、 負 荷 L が 接 続 さ れ て い る。 卜 ラ ン ジ ス タ Q 3の ベ ー ス を 抵抗 R 12と 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 12の 接 続 点 に、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の コ レ ク タ を'電 流 ミ ラ 一 回 路 M t！に、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ェ ミ ッ タ を ト ラ ン ジ ス タ Q i iの コ レ ク タ に そ れ ぞれ 接 続 し て い る。 電 流 ミ ラ ー 回 路 M l tは、 P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M 11 Q II 1 1 2か ら な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ Q MI I I、 Q M 1 12の 両 エ ミ ッ タ は 電源 V ccに 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q lH l Q M 1 12の べ 一 ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q lll llの コ レ ク タ が接賴 さ れ て レヽ て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の コ レ ク タ に 接 続 さ れ て い る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ お の コ レ ク タ は 入力 端子 T iに 接 続 さ れ て い る。 ま た、 電 流 ミ ラ 一 回 路 M 12は、 P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 2 Q HI
    [0044] 22か ら な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ 2、 Q M 1 22の 両 ェ ミ ヅ タ は 電 源 V CCに 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 2 1、 Q H 122の ベ ー ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 22の コ レ ク タ が 接 続 さ れ て い て、 入 力端 子 T iに 接 続 さ れ て い る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q M i 1 2の コ レ ク タ は、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の ベ ー ス と、 抵 抗 R i2を 介 し て ト ラ ン ジ ス タ Q 12の コ レ ク タ と に 接続 さ れ て い る。 な お、 上記 F i g. 4 の実施例 で は、 主 に ト ラ ン ジ ス タ Q i i、 Q i 2、 Q i 3及び電流 ミ ラ ー 回 路 M i M 12の極性が 逆 に な つ た点 と、 電源電圧 の 印加方法が異 な る こ と に 伴 つ て 電流 の 向 き が逆 に な つ た点 と を 除 け ば、 F i g. 3 の実 施例 と な ん ら 異 な る こ と が な く、 動作原理及 び作用 効果 に つ い て は F i g. 3 の実施例 と 同 様で あ る か ら、 詳細 な説 明 は省略 す る。 な お、 抵抗 R 12は飽和検出手段 を構成 し、 符号 M l t、 M 12は電流 ミ ラ ー 回路 を 示す。
    [0045] F i g. 5 に本発明 の 第 5 の実施例 を示 す。 こ の実施例 は、 F i g. 1 に示す実施例 に 対 し て、 出力電流容量 を 増 犬 さ せ る た め に パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oを介 し て 負荷 L を接 続 し、 エ ミ ヅ タ ホ ロ ワ 型 の電流 ア ン プ を構成 し た例 で あ る。 ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ は パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oの べ — ス に 接続 さ れて い る。 こ の パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oの コ レ ク タ は電源 V ccに接続 さ れて い る。 パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q 0の ェ ミ ッ タ と グ ラ ン ド G N D と の 間 に は、 負荷 L が接続 さ れ て い る。
    [0046] こ の実施例の動作原理及び作用 効果 は、 パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oに よ り 負荷 L に大 き な電流が流せ る よ う に な つ て い る 点 を 除 く と、 F i g. 1 に示す実施例 と 全 く 同 等 で あ る。
    [0047] F i g. 6 に 本発明 の第 6 の実施例 を示す。 こ の実施例 は、 F i g. 2 に 示す実施例 に P N P 型の パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oiを介 し て 負荷 L を接続 し、 ェ ミ ッ タ ホ ロ ワ 型の電 流 ア ン プ を構成 し た も の で あ る。 即 ち、 F i g.
    [0048] 新たな用抵 6 に 示す 実施例 に お い て、 ト ラ ン ジ ス タ Q t lの コ レ ク タ は パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q oiの ベ ー ス に 接続 さ れ て い る。 こ の パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ Q 01の コ レ ク タ は 接地 さ れ て い る。 パ ヮ 一 ト ラ ン ジ ス タ Q 01の エ ミ ヅ タ は 負 荷 L を介 し て 電源 V ccに 接続 さ れ て い る。 本実施例 の 動作原理及 び作用 効果 は、 F i g. 5 の実施例 と 同 様 で あ る の で、 詳細 な 説 明 は省略 す る。
    [0049] F i g. 7 に 本発明 の 第 7 の実施例 を示 す。 こ の実施例 は、 F i g. 3 の実施例 に お け る 飽和検出手段 で あ る 抵抗 R iの代わ り に ト ラ ン ジ ス タ Q 4を飽和検出 手段 と し て 用 レヽ、 かつ F i g. 3 の実施例 に お け る 2 個 の ト ラ ン ジ ス タ Q M2 1、 Q M 22か ら な る 電流 ミ ラ 一 回路 M 2の代わ り に 3 個 の ト ラ ン ジ ス タ Q M3 1、 Q M32、 Q M 33か ら な る 電流 ミ ラ ー 回 路 M 3 が用 い て い る。 こ の電流 ミ ラ ー M 3内 の一つ の ト ラ ン ジ ス タ Q M33の コ レ ク タ が本実施例の電流 回路 の 入力端子 T iに 接 続 さ れ て い る。 上記電流 ミ ラ ー 回路 M 3内 の 別の ト ラ ン ジ ス タ Q M 32の コ レ ク タ に は上記 卜 ラ ン ジ ス タ Q 4の ベー ス が接 続 さ れ て い る。 こ の電流 ミ ラ ー 回路 M 3内 の さ ら に 別 の一つ の ト ラ ン ジ ス タ Q iI 31の コ レ ク タ に は ト ラ ン ジ ス タ Q 4の コ レ ク タ と ト ラ ン ジ ス タ Q 3のべ 一 ス と が接続 さ れ て い る。
    [0050] い ま、 入力端子 T iか ら 電流 ミ ラ 一回路 M 3に 流 し 込 む入 力電流 を ゼ ロ か ら 次第 に 増加 さ せ た と す る。 電流 ミ ラ ー 回 路 M iの ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 1の コ レ ク タ 電流 は、 電流 ミ ラ ー 回路 M 3の入力電流 が ゼ ロ の と き に は ゼ ロ で あ っ た も の が、
    [0051] 新た な用羝 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 3の 入 力 電流 の 増 加 に 伴 つ て 増 加 し て ゆ く。 ま た、 同 様 に、 同 電流 ミ ラ 一 回 路 M 3の ト ラ ン ジ ス タ Q M 31 の コ レ ク タ に 流 れ る コ レ ク タ 電 流 （ = 電流 I in) は、 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 3 の 入 力 電 流 が ゼ ロ の と き に は ゼ ロ で あ っ た も の が、 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 3の ト ラ ン ジ ス タ Q M33の コ レ ク タ 電 流 （ = 入 力 電 流 ） の 増 加 に 伴 っ て 増加 す る と 共 に、 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 3の ト ラ ン ジ ス タ Q M 32の コ レ ク タ 電 流 （ = ト ラ ン ジ ス タ Q 4の ベ ー ス 電流 I b4) も 増 加 す る。 こ こ で、 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 3の 電 流 比 I b4/ I inを 卜 ラ ン ジ ス タ Q 4 が 完 全 に 飽 和 す る よ う な 比 率 に 設 定 す れ ば、 ト ラ ン ジ ス タ Q 4の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間 電 圧 V ceは、 そ の コ レ ク タ 電 流 I c4に 比 例 し て 増 加 す る 飽和 電 圧 V ces4と な る。 そ し て、 上逑 し た よ う に 電 流 I inが ゼ ロ か ら 増 加 し て ゆ く と、 こ の 飽 和電圧 V ces4と ト ラ ン ジ ス タ Q 2の ベ ー ス · エ ミ ヅ タ 電圧 V be2と に よ り、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3の べ 一 ス電位 は電源電圧 V ccか ら グ ラ ン ド レ ベ ル に 向 か っ て 下 が り 始 め る。 こ れ と 同 時 に ト ラ ン ジ ス タ Q 3の エ ミ ッ タ 電 位 は 負 荷電 流 I Lの 増 加 に 伴 っ て グ ラ ン ド レ ベ ル か ら 電源 V ccに 向 か っ て 上 昇 す る。 そ し て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 3 の べ 一 ス 電 位 が 卜 ラ ン ジ ス タ Q 3 の ェ ミ ッ タ 電位 よ り 低 下 す る こ と に よ り ト ラ ン ジ ス タ Q 3の べ 一 ス · エ ミ ッ タ 間 電 圧 V be3が順方 向 電 圧 と な る と ト ラ ン ジ ス タ Q 3は 導通 状態 と な り、 コ レ ク タ 電流 I C lの — 部 が電流 ミ ラ ー 回 路 の ト ラ ン ジ ス タ Q ni iの ベ ー ス、 ト ラ ン. ジ ス タ Q M 12の コ レ ク タ を 介 し て 電 流 ミ ラ 一 回 路 M 3
    [0052] ir-た な用抵 の ト ラ ン ジ ス タ Q 1133の コ レ ク タ に フ ィ ー ド バ ッ ク さ れ る こ と に な る。 こ の よ う に 電 流 が フ ィ 一 ド ノ ッ ク さ れ る こ と に な る と、 F i g. 3 の 実 施 例 で 説 明 し た よ う な 理 由 に よ り、 こ れ 以 上 入 力 端 子 T iか ら 電流 ミ ラ ー 回 路 M 3へ の 入 力 電 流 を 増 や し て も、 電 流 I inは 増 加 せ ず、 従 っ て 負 荷 電 流 I Lも 増 加 し な い こ と に な る。 こ う し て、 ト ラ ン ジ ス タ Q iの コ レ ク タ . エ ミ ヅ タ 間 電圧 V ceは 一 定 の 値 に 固 定 さ れ る こ と に な る。 こ の 時 点 に お け る ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ · エ ミ ッ タ 間 電 圧 V ce iは、
    [0053] V cei = V be2 + V ces4— V be3 · · · ( 7 ゾ と な る。 こ の 実 施 例 の 場 合 も、 ト ラ ン ジ ス タ Q 2、 Q 3の 電 圧 降 下 V be2、 V be3は、 同 一 半 導 体 構 造 で あ れ ば 温 度 特 性 も 含 め て ほ ぼ等 し い の で （ ト ラ ン ジ ス タ Q iも 同 一半 導 体 構 造 と す る ） 、 V be2= V be3と す る と、 （ 7 ) 式 は、
    [0054] V ce 1 = V ces4 · · · ( 8 ) と す る こ と が で き る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ Q 4の 飽 和 時 の コ レ ク タ · エ ミ ヅ タ 間 等 価 抵 抗 を R ces4と す る と、 （ 8 ) 式 は、
    [0055] V c e 1 = R c es 4 · I c 4 · · · ι 9 ) と な る。 以 下、 F i g. 1 な い し F i g. 4 に 示 す 実 施 例 と 同 様 に し て、
    [0056] V c e s 1 = R c e s 4 · I c 4
    [0057] = R cesi · I ci ( 10) R ces4 = ( I c 1 / I c 4 ) · R ce s 1 · · · ( 11) を 得 る こ と が で き る。 （ 11) 式 の （ l ei/ I t^) は 卜 ラ ン ジ ス タ （¾ Q 2か ら な る 電 流 ア ン プ の 入 出 力 電 流比、 即 ち 電 流 ゲ イ ン で あ る。 従 っ て、 抵 抗 R ces4は R ceS lの 電 流 ゲ イ ン （ I C l/ I c4) 倍 と す れ ば よ い。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q い Q 2、 Q 3、 Q 4が 同 一 半 導体 構造 で あ れ ば、 R ces4と R CeS lの 温 度係 数 に 差 が な い の で、 本 実施例 で は 温 度補償 を 行 う 必要 が な い。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q い Q 2、 Q 3、 Q 4の 飽和時 の コ レ ク タ · エ ミ タ 間 等 価 抵抗 R cesは、 そ の ト ラ ン ジ ス タ の サ イ ズ に よ っ て も 調 整 す る こ と が で き る。 従 っ て、 本 実施 例 で も、 い か な る 場 合 に お い て も 卜 ラ ン ジ ス タ の 過 飽和 を 防止 す る こ と が で き る。 ま た、 ト ラ ン ジ ス タ Q 4の サ イ ズ に よ っ て ト ラ ン ジ ス タ の 飽 和 度 を 任意 に 選択 す る こ と が で き る。
    [0058] F i g. 8 に 本 発 明 の 第 8 の 実施例 を 示 す。 こ の 実施例 は、 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ い 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ 2、 及 び フ ィ ー ド バ ッ ク 手 段 と し て の ト ラ ン ジ ス タ Q 13を N P N 型 ト ラ ン ジ ス タ で 構 成 し、 か つ P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ か ら な る 電 流 ミ ラ ー 回 路 M t l、 M 13を 使 用 し た 点 が F i g. 7 の 実施例 と 大 き く 異 な る。 即 ち、 前 記 ト ラ ン ジ ス タ 及 び ト ラ ン ジ ス タ Cl 12の エ ミ ッ タ 同 士 は接地 さ れ て い る。 前 記 卜 ラ ン ジ ス タ Q i i及 び ト ラ ン ジ ス タ Q 12の ベ ー ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の コ レ ク タ と は 接続 さ れ て レヽ る。 ト ラ ン ジ ス タ Q l 2の コ レ ク タ は、 ト ラ ン ジ ス タ Q l4を 介 し て 電 流 ミ ラ ー 回 路 M 13に 接続 さ れ て い る。 電源 V ccと 卜 ラ ン ジ ス タ Q iiの コ レ ク タ と の 間 に は、 負 荷 L が 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q 1 3の ベ ー ス を ト ラ ン ジ ス タ Q 4の コ レ ク タ と 電 流 ミ ラ 一 回 路 M i 3の 接 続 点 に、 ト ラ ン ジ ス タ Q 13の コ レ ク タ を 電流 ミ ラ 一回路 M t lに、 ト ラ ン ジ ス タ Q 13の ェ ミ ツ タ を ト ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ に そ れ ぞ れ 接続 し て い る。 電流 ミ ラ ー 回路 M t lは、 P N P 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M i l l、 Q M 1 1 2か ら な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ Q nu ^ Q 111 12の 両 エ ミ ヅ タ は電源 V ccに 接続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q M1 1 1、 Q 111 12の ペ ー ス 同 士 と 卜 ラ ン ジ ス タ Q lllllの コ レ ク タ が接続 さ れて い て、 ト ラ ン ジ ス タ Q 1 3の コ レ ク タ に 接続 さ れ て い る， ま た、 卜'ラ ン ジ ス タ Q M 1 12の コ レ ク タ は 入 力端 子 T iに 接続 さ れ て い る。 ま た、 髦 流 ミ ラ ー 回路 M i 3は、 P
    [0059] N P 型 ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 3 0 H I 32^ Q M 133か ら な る。 こ こ で、 ト ラ ン ジ ス タ Q M13 Q M 1 32, の 各 ェ ミ ッ タ は電源 V ccに 接続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q M 13い Q M i
    [0060] 32、 Q M 1 33の べ — ス 同 士 と ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 33の コ レ ク タ が接続 さ れ て い て、 入 力 端 子 T iに 接続 さ れ て い る。 ま た、 卜 ラ ン ジ ス タ の コ レ ク タ は ト ラ ン ジ ス タ Q 1 3の べ — ス と、 ト ラ ン ジ ス タ Q i 4の コ レ ク タ と に 接 続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q M 1 32の コ レ ク タ は ト ラ ン ジ ス タ の べ一 ス に接続 さ れ て い る。 ト ラ ン ジ ス タ Q 1 4の エ ミ ヅ タ は コ レ ク タ Q l 2の コ レ ク タ 及 び ベ ー ス に 接 続 さ れ て い る。
    [0061] 上 記 F i g. 8 の 実施 例 で は、 主 に ト ラ ン ジ ス タ Q t i、 Q i 2 3及 び 電 流 ミ ラ ー 回 路 M tい M 13の 極 性 が 逆 に な つ た点 と、 電源電圧の 印加方法 が異 な る こ と に 伴 っ て 電流 の 向 き が逆 に な つ た点 と を 除 け ば、 F i g. 7 の実施例 と な ん ら 異 な る こ と がな く、 動作原理及び作用 効果 に つ い て は F i g. 7 の 実施例 と 同様 で あ る か ら、 詳細 な説明 は省 略 す る。 な お、 抵抗 R 12は飽和検出手段を構成 し、 符号 M 1 Μ 12は電流 ミ ラ 一回路 を示す。
    [0062] 尚、 上述 の実施例 は本発明 の好適 な実施 の一例 で は あ る が こ れ に 限定 さ れ る も の で は な く 本発明 の要 旨 を逸脱 し な い範 囲 に お い て 種 々 変形実施可能であ る。 例 え ば、 F i g. 5、 F i g. 6 に示す実施例 の よ う に パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ の追加 を す る こ と は、 こ れ ら の実施例以外 で も 可能で あ る。 仮 に、 F i g. 5、 F i g. 6 以外の実施例 に お い て、 卜 ラ ン ジ ス 夕 に パ ワ ー 卜 ラ ン ジ ス タ を追加 し た場合 に は、 負荷 L に 供給 で き る 電流容量 の増大 を 図 る こ と がで き る。
    [0063] ま た、 F i g. 1 な い し F i g. 4 に示す実施例及び F i S. 7、 F i g. 8 に 示す実施例 の組合せ も 可能で あ る。
    [0064] F i g. 1、 F i g. 2、 F i g. 5 及び F i g. 6 に 示す実施例 に よ れ ば、 ト ラ ン ジ ス タ ci a の飽和度 は抵 抗 R iの設定植の変化 に 対 し て敏感 に影響 さ れな い こ と か ら、 抵抗 の設定値 を計算値 に一致さ せ る こ と は な く、 そ の計 算値の近 く に設定すれば よ い。 し た が っ て、 そ の抵抗 の 設定値の設定が ラ フ で良 い の で簡単 と な る。 ま た、 回路 を 集積 （ I C ) 化 し た場合、 抵抗 R iは通常 ト ラ ン ジ ス タ の飽 和電圧 に近 い正の温度係数 を持つ こ と に な る の で、 温度補 償 の 必要 が な く な り、 回 路設計 が簡単 に な る 利点 が あ る。
    [0065] 産業上 の利 用 可能性
    [0066] 本発明 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽和 回 路 は、 電流増幅 し て 負 荷 に 供給す る 電子 回 路、 集積 回 路等 に 応用 す る こ と がで き る。 ま た、 本発明 は、 入力条件 や 負 荷条件 に 関係 な く 安定 し た 動作 を す る の で、 接続先の 回路 の 接続条件 が複雑 な 計測 回 路ゃ、 負 荷条件 が大 き く 変わ る 回路 の保護 回路等 に 適用 で き る。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ と、 こ の 第 1 の ト ラ ン ジ ス タ に 対 し 電流 ミ ラ 一 回 路 を構成 す る 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ と、 こ の 第 2 の ト ラ ン ジ ス タ に接続 さ れ前記第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽和 を検出 す る 飽和検 出手段 と を有す る電流 ア ン プ を具備 す る と 共 に、 前記飽和検 出手段 が前記第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 飽和 を 検 出 し た と き に 前記第 2 の ト ラ ン ジ ス タ の ベー ス
    • エ ミ ッ タ 間電圧 と ほ ぼ等 し い電圧降下 を伴 っ て導通 す る と 共 に、 前記第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の 出 力電流 の少 な く と も —部 を前記電流 ア ン プ の 飽和検出手段 よ り 前段 に フ ィ ー ド バ ヅ ク し て 前記第 1 の ト ラ ン ジ ス タ の ベ ー ス電流 を 減少 さ せ る 電流 フ ィ ー ド パ ッ ク 手段 と を具備す る こ と を特徴 と す る ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止 回路。
    2 . 上記飽和検 出手段 と し て抵抗 を 用 い た請求項 1 記載の ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止 回路。
    3 . 上記飽和検 出手段 と し て ト ラ ン ジ ス タ を 用 い た 請求項 1 記載の ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止回路。
    4 . 上記竜流 フ ィ ー ド バ ッ ク 手段 と し て ダ イ オ ー ド を 用 い た 請求項 1 記載の ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止回路。
    5 . 上記電流 フ ィ ー ド パ ッ ク 手段 と し て ト ラ ン ジ ス タ を用 い た請求項 1 記載の ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止 回 路。
    6 . 上記電流 フ ィ ー ド ノヽ' ヅ ク 手段 と し て電流 ミ ラ ー回 路 を 用 い た請求項 1 記載の ト ラ ン ジ ス タ の飽和防止回路。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP3808880B2|2006-08-16|熱検知回路
    US5394026A|1995-02-28|Substrate bias generating circuit
    US5245523A|1993-09-14|Power delivery circuit with current detection
    US6407537B2|2002-06-18|Voltage regulator provided with a current limiter
    US7821307B2|2010-10-26|Bandgap referenced power on reset | circuit with improved area and power performance
    US3893018A|1975-07-01|Compensated electronic voltage source
    US4789819A|1988-12-06|Breakpoint compensation and thermal limit circuit
    US3290520A|1966-12-06|Circuit for detecting amplitude threshold with means to keep threshold constant
    US20050237045A1|2005-10-27|Bandgap reference circuits
    US20040251980A1|2004-12-16|Temperature-stabilized oscillator circuit
    US20020057079A1|2002-05-16|Voltage regulator
    US6744304B2|2004-06-01|Circuit for generating a defined temperature dependent voltage
    KR930006304B1|1993-07-12|온도검출회로
    US3848139A|1974-11-12|High-gain comparator circuit
    EP2480947B1|2020-03-25|Compensated bandgap
    US6842321B2|2005-01-11|Supply independent low quiescent current undervoltage lockout circuit
    EP0067447B1|1986-03-26|Current mirror circuit
    US4134030A|1979-01-09|Hall-effect integrated circuit switch
    US3962592A|1976-06-08|Current source circuit arrangement
    US4435678A|1984-03-06|Low voltage precision current source
    US3825778A|1974-07-23|Temperature-sensitive control circuit
    JPH0648449B2|1994-06-22|高精度バンドギヤツプ電圧基準回路
    US9059708B2|2015-06-16|Signal generating apparatus for generating power-on-reset signal
    SU528894A3|1976-09-15|Усилитель тока
    US4065725A|1977-12-27|Gain control circuit
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    KR920000171A|1992-01-10|
    DE69130213D1|1998-10-22|
    US5373252A|1994-12-13|
    EP0516848B1|1998-09-16|
    KR940009390B1|1994-10-07|
    JPH03243005A|1991-10-30|
    EP0516848A1|1992-12-09|
    DE69130213T2|1999-03-04|
    JP2612950B2|1997-05-21|
    EP0516848A4|1993-04-28|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS5325338A|1976-08-23|1978-03-09|Hitachi Ltd|Aural amplifier|
    JPS6257425U|1985-09-26|1987-04-09|||
    JPS6387912U|1986-11-28|1988-06-08|||US5349287A|1992-10-08|1994-09-20|National Semiconductor Corporation|Low power comparator having a non-saturating current mirror load|US4213068A|1978-01-30|1980-07-15|Rca Corporation|Transistor saturation control|
    SU853622A1|1979-11-11|1981-08-07|Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им. B.И.Ульянова|Управл емый стабилизатор тока|
    JPS6032820U|1983-08-10|1985-03-06|||
    US4583051A|1984-11-06|1986-04-15|Precision Monolithics, Inc.|Extended range amplifier circuit|
    JPS61147608A|1984-12-21|1986-07-05|Nec Corp|Current mirror circuit|
    JPS6257425A|1985-09-05|1987-03-13|Matsushita Electric Works Ltd|Production of molding material for sealing|
    JPH0697910B2|1986-09-30|1994-12-07|三菱農機株式会社|作業車輌における前・後進切換え装置|JPH0669734A|1992-06-01|1994-03-11|Nec Corp|カレントミラー回路|
    JP4736237B2|2001-05-14|2011-07-27|ミツミ電機株式会社|増幅回路|
    EP1900087A2|2005-07-06|2008-03-19|Cambridge Semiconductor Limited|Switch mode power supply control systems|
    US7710098B2|2005-12-16|2010-05-04|Cambridge Semiconductor Limited|Power supply driver circuit|
    US7288947B2|2005-12-19|2007-10-30|Lsi Corporation|Method for simulating resistor characteristics at high electric fields|
    GB2433657A|2005-12-22|2007-06-27|Cambridge Semiconductor Ltd|Saturation detection circuit|
    US7733098B2|2005-12-22|2010-06-08|Cambridge Semiconductor Limited|Saturation detection circuits|
    US8103226B2|2008-10-28|2012-01-24|Skyworks Solutions, Inc.|Power amplifier saturation detection|
    JP2012019500A|2010-06-10|2012-01-26|Panasonic Corp|バイアス回路および無線通信機|
    法律状态:
    1991-09-05| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-09-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE GB NL |
    1992-08-12| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991904332 Country of ref document: EP |
    1992-12-09| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991904332 Country of ref document: EP |
    1998-09-16| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991904332 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2040350A|JP2612950B2|1990-02-21|1990-02-21|トランジスタの飽和防止回路|
    JP2/40350||1990-02-21||DE1991630213| DE69130213T2|1990-02-21|1991-02-21|Schaltung zur verhinderung der sättigung eines transistors|
    US07/920,469| US5373252A|1990-02-21|1991-02-21|Circuit for preventing saturation of a transistor|
    EP19910904332| EP0516848B1|1990-02-21|1991-02-21|Transistor saturation-preventing circuit|
    [返回顶部]