【手続補正書】
【提出日】平成16年6月24日(2004.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧を伝える電源手段に接続された第１電極と第２電極と制御電極とを有し、この制御電極に与えられた第１のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定されて第１の電流を該第２電極から出力する第１のトランジスタと、
前記第１のバイアス電圧を生成して前記第１のトランジスタの制御電極に与えるバイアス回路とを備え、
前記第１のトランジスタの該第２電極から出力する第１の定電流を出力端子から出力する定電流源回路において、
前記第１のトランジスタの該第２電極に接続された第１電極と前記出力端子に接続された第２電極と制御電極とを有し、この制御電極に与えられた第２のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定される第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの制御電極と前記第２のトランジスタの制御電極との間に接続されたバイアス設定用抵抗と、
第２の電流を前記バイアス設定用抵抗に流して前記第２のバイアス電圧を設定する電圧設定手段と、
前記バイアス設定用抵抗に流れる前記第２の電流の温度補償を行う補償手段とを、設けたことを特徴とする定電流源回路。
【請求項２】
前記バイアス回路は、
参照電圧と帰還電圧との差を増幅して前記第１のバイアス電圧を生成する増幅器と、
前記電源手段に接続された第１電極と第２電極と制御電極とを有しこの制御電極に与えられた前記第１のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定されて前記第１のトランジスタの出力する前記第１の電流に対応する電流を該第２電極から出力する第１のダミー用トランジスタと、
前記第１のダミー用トランジスタの第２電極に接続された第１電極と第２電極と制御電極とを有しこの制御電極に与えられた前記第２のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定される第２のダミー用トランジスタと、
前記第２のダミー用トランジスタの第２電極と接地との間に接続され、前記第１のダミー用トランジスタの出力電流を該第２のダミー用トランジスタを介して入力して前記帰還電圧に変換する抵抗手段とで、構成したことを特徴とする請求項１記載の定電流源回路。
【請求項３】
前記電圧設定手段は、
前記バイアス設定用抵抗と接地との間に接続され、制御信号を入力し、該制御信号に対応した前記第２の電流を該バイアス設定用抵抗を介して該接地に流す電流回路で構成し、
前記補償回路は、
前記電源手段と前記接地との間に接続された負荷抵抗と、温度に応じて前記負荷抵抗に流れる電流を変化させる温度補償素子とを有し、該負荷抵抗から第３のバイアス電圧を出力するバイアス電圧発生部と、
前記電源手段に接続された第１電極と第２電極と前記負荷抵抗に接続された制御電極とを有し、この制御電極に与えられた前記第３のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定されて該第２電極から制御用電流を出力する第３のトランジスタと、
前記制御用電流を前記制御信号に変換して前記電流回路に与える変換部とで、構成したことを特徴とする請求項１または２記載の定電流源回路。
【請求項４】
前記バイアス回路は、
参照電圧と帰還電圧との差を増幅して前記第１のバイアス電圧を生成する増幅器と、
前記電源手段に接続された第１電極と第２電極と制御電極とを有しこの制御電極に与えられた前記第１のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定されて前記第１のトランジスタが出力する前記第１の電流に対応する電流を該第２電極から出力する第１のダミー用トランジスタと、
前記第１のダミー用トランジスタの第２電極に接続された第１電極と第２電極と制御電極とを有しこの制御電極に与えられた前記第２のバイアス電圧に基づき該第１及び第２電極間の導通状態が設定される第２のダミー用トランジスタと、
前記第２のダミー用トランジスタの第２電極と前記接地との間に接続され、前記第１のダミー用トランジスタの出力電流を該第２のダミー用トランジスタを介して入力して前記帰還電圧に変換する抵抗手段とで構成し、
前記電圧設定手段は、
前記バイアス設定用抵抗と接地との間に接続され、制御信号を入力し、該制御信号に対応した前記第２の電流を該バイアス設定用抵抗を介して該接地に流す電流回路で構成し、
前記補償回路は、
前記電源手段に接続された第１電極と第２電極と前記バイアス回路の出力する第１のバイアス電圧を入力する制御電極とを有し、前記第１のダミー用トランジスタに対してカレントミラーとなる第４のトランジスタと、
前記第４のトランジスタの出力電流に対応した前記制御信号を生成して前記電流回路に与える変換部とで構成した、ことを特徴とする請求項１記載の定電流源回路。
【請求項５】
前記第４のトランジスタと前記第１のダミー用トランジスタとは同じ極性のＭＯＳトランジスタで構成すると共に、該第４のトランジスタのゲート長は該第１のダミー用トランジスタのゲート長よりも長くしたことを特徴とする請求項４記載の定電流源回路。
【請求項６】
前記第４のトランジスタの第１電極または第２電極に、該第４のトランジスタに流れる電流を低減する抵抗を設けたことを特徴とする請求項４記載の定電流源回路。
【請求項７】
複数のディジタルデータで構成される入力信号をデコードし、該入力信号の値を表す複数のデータ信号を生成するデコーダと、
請求項１、２、３、４、５または６記載の第１のトランジスタと第２のトランジスタとでそれぞれ構成された複数の電流発生部と、
請求項１、２、３、４、５または６記載のバイアス回路、バイアス設定用抵抗、電圧設定手段及び補償手段と、
前記各電流発生部における出力端子にそれぞれ接続され、前記データ信号に基づき開閉して該各電流発生部が出力する電流をそれぞれ通す複数のスイッチ部と、
前記各スイッチ部を介して与えられた電流を合成して入力し、前記入力信号に対応する電圧に変換する電圧変換素子とを、
備えたことを特徴とするディジタル／アナログ変換回路。
【請求項８】
定電流源回路において、
第１のバイアス電圧を出力するバイアス回路と、
電源電位と出力ノードとの間に接続され、前記第１のバイアス電圧によって第１の電流を流す第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタと前記出力ノードとの間に接続された第２のＭＯＳトランジスタと、
前記バイアス回路に接続され、前記第２のＭＯＳトランジスタの導通状態を制御する第２のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定抵抗と、
前記バイアス電圧設定抵抗の値に基づいて発生する前記第２のバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路と、
前記バイアス電圧制御回路に接続され、前記第２の電流の温度補償を行う補償回路とを有することを特徴とする定電流源回路。
【請求項９】
請求項８記載の定電流源回路において、
前記バイアス電圧設定抵抗は、前記第１のＭＯＳトランジスタの制御電極と前記第２のＭＯＳトランジスタの制御電極との間に接続されていることを特徴とする定電流源回路。
【請求項１０】
請求項８または９記載の定電流源回路において、
前記第１のＭＯＳトランジスタと前記第２のＭＯＳトランジスタとは同一導電型であることを特徴とする定電流源回路。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の定電流源回路において、
前記補償回路は前記バイアス回路を制御することを特徴とする定電流源回路。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載の定電流源回路において、
前記バイアス回路は、
参照電圧と帰還電圧との差を増幅して、前記第１のバイアス電圧を生成する増幅回路と、
前記電源電位と接地電位との間に接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて導通状態が制御される第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと、
前記第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと、
前記第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記帰還電圧を生成する抵抗手段とで構成されていることを特徴とする定電流源回路。
【請求項１３】
請求項１２記載の定電流源回路において、
バイアス電圧制御回路は、前記バイアス電圧設定抵抗と前記接地電位との間に接続され、前記第２の電流を前記バイアス電圧設定抵抗を介して前記接地電位に流す電流回路で構成されていることを特徴とする定電流源回路。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の定電流源回路において、
前記補償回路は、
前記電源電位と前記接地電位との間に接続された負荷抵抗と、温度に応じて前記負荷抵抗に流れる電流を変化させる温度補償素子とを有し、前記負荷抵抗に基づいて第３のバイアス電圧を出力するバイアス電圧発生部と、
前記電源電位と前記接地電位との間に接続され、前記第３のバイアス電圧によって導通状態が制御される第３のＭＯＳトランジスタとで構成されており、
前記第３のバイアス電圧によって前記第３のＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて、前記バイアス電圧制御回路を制御することを特徴とする定電流源回路。
【請求項１５】
定電流源回路において、
第１のバイアス電圧を出力するバイアス回路と、
電源電位と出力ノードとの間に接続され、前記第１のバイアス電圧によって第１の電流を流す第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタと前記出力ノードとの間に接続され、第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第２のバイアス電圧を設定するバイアス電圧制御回路と、
前記バイアス電圧制御回路に接続され、前記第２のバイアス電圧の温度補償を行う補償回路とを有することを特徴とする定電流源回路。
【請求項１６】
請求項１５記載の定電流源回路において、
前記第１のＭＯＳトランジスタの制御電極と前記第２のＭＯＳトランジスタの制御電極との間に接続されたバイアス電圧設定抵抗を有することを特徴とする定電流源回路。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の定電流源回路において、
前記第１のＭＯＳトランジスタと前記第２のＭＯＳトランジスタとは同一導電型であることを特徴とする定電流源回路。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の定電流源回路において、
前記補償回路は前記バイアス回路を制御することを特徴とする定電流源回路。
【請求項１９】
請求項１５〜１８のいずれか１項に記載の定電流源回路において、
前記バイアス回路は、
参照電圧と帰還電圧との差を増幅して、前記第１のバイアス電圧を生成する増幅回路と、
前記電源電位と接地電位との間に接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて導通状態が制御される第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと、
前記第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと、
前記第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記帰還電圧を生成する抵抗手段とで構成されていることを特徴とする定電流源回路。
【請求項２０】
請求項１９記載の定電流源回路において、
バイアス電圧制御回路は、前記バイアス電圧設定抵抗と前記接地電位との間に接続され、前記第２の電流を前記バイアス電圧設定抵抗を介して前記接地電位に流す電流回路で構成されていることを特徴とする定電流源回路。
【請求項２１】
請求項１９または２０記載の定電流源回路において、
前記補償回路は、
前記電源電位と前記接地電位との間に接続された負荷抵抗と、温度に応じて前記負荷抵抗に流れる電流を変化させる温度補償素子とを有し、前記負荷抵抗に基づいて第３のバイアス電圧を出力するバイアス電圧発生部と、
前記電源電位と前記接地電位との間に接続され、前記第３のバイアス電圧によって導通状態が制御される第３のＭＯＳトランジスタとで構成されており、
前記第３のバイアス電圧によって前記第３のＭＯＳトランジスタに流れる電流に碁づいて、前記バイアス電圧制御回路を制御することを特徴とする定電流源回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第５の発明は、第４の発明における第４のトランジスタと第１のダミー用トランジスタとは同じ極性のＭＯＳトランジスタで構成すると共に、第４のトランジスタのゲート長はその第１のダミー用トランジスタのゲート長よりも長くしている。
第６の発明は、第４の発明における第４のトランジスタの第１電極または第２電極に、該第４のトランジスタに流れる電流を低減する抵抗を設けている。
第７の発明は、ＤＡＣにおいて、次のような構成にしている。
即ち、複数のディジタルデータで構成される入力信号をデコードし、この入力信号の値を表す複数のデータ信号を生成するデコーダと、第１、２、３、４、５または第６の発明における第１のトランジスタと第２のトランジスタとでそれぞれ構成された複数の電流発生部と、第１、２、３、４、５または第６の発明におけるバイアス回路、バイアス設定用抵抗、電圧設定手段及び補償手段と、その各電流発生部における出力端子にそれぞれ接続され、データ信号に基づき開閉して各電流発生部が出力する電流をそれぞれ通す複数のスイッチ部と、各スイッチ部を介して与えられた電流を合成し入力し、入力信号に対応する電圧に変換する電圧変換素子とを、備えている。
第８の発明は、定電流源回路において、第１のバイアス電圧を出力するバイアス回路と、電源電位と出力ノードとの間に接続され、前記第１のバイアス電圧によって第１の電流を流す第１のＭＯＳトランジスタと、前記第１のＭＯＳトランジスタと前記出力ノードとの間に接続された第２のＭＯＳトランジスタと、前記バイアス回路に接続され、前記第２のＭＯＳトランジスタの導通状態を制御する第２のバイアス電圧を設定するバイアス電圧設定抵抗と、前記バイアス電圧設定抵抗の値に基づいて発生する前記第２のバイアス電圧を制御するバイアス電圧制御回路と、前記バイアス電圧制御回路に接続され、前記第２の電流の温度補償を行う補償回路とを有している。
第９の発明は、第８の発明の定電流源回路において、前記バイアス電圧設定抵抗は、前記第１のＭＯＳトランジスタの制御電極と前記第２のＭＯＳトランジスタの制御電極との間に接続されている。
第１０の発明は、第８または第９の発明の定電流源回路において、前記第１のＭＯＳトランジスタと前記第２のＭＯＳトランジスタとは同一導電型である。
第１１の発明は、第８〜第１０の発明のいずれか１つの定電流源回路において、前記補償回路は前記バイアス回路を制御する。
第１２の発明は、第８〜第１１の発明のいずれか１つの定電流源回路において、前記バイアス回路は、参照電圧と帰還電圧との差を増幅して、前記第１のバイアス電圧を生成する増幅回路と、前記電源電位と接地電位との間に接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて導通状態が制御される第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと、前記第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと、前記第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記帰還電圧を生成する抵抗手段とで構成されている。
第１３の発明は、第１２の発明の定電流源回路において、バイアス電圧制御回路は、前記バイアス電圧設定抵抗と前記接地電位との間に接続され、前記第２の電流を前記バイアス電圧設定抵抗を介して前記接地電位に流す電流回路で構成されている。
第１４の発明は、第１２または第１３の発明の定電流源回路において、前記補償回路は、前記電源電位と前記接地電位との間に接続された負荷抵抗と、温度に応じて前記負荷抵抗に流れる電流を変化させる温度補償素子とを有し、前記負荷抵抗に基づいて第３のバイアス電圧を出力するバイアス電圧発生部と、前記電源電位と前記接地電位との間に接続され、前記第３のバイアス電圧によって導通状態が制御される第３のＭＯＳトランジスタとで構成されている。そして、前記第３のバイアス電圧によって前記第３のＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて、前記バイアス電圧制御回路を制御する。
第１５の発明は、定電流源回路において、第１のバイアス電圧を出力するバイアス回路と、電源電位と出力ノードとの間に接続され、前記第１のバイアス電圧によって第１の電流を流す第１のＭＯＳトランジスタと、前記第１のＭＯＳトランジスタと前記出力ノードとの間に接続され、第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のＭＯＳトランジスタと、前記第２のバイアス電圧を設定するバイアス電圧制御回路と、前記バイアス電圧制御回路に接続され、前記第２のバイアス電圧の温度補償を行う補償回路とを有している。
第１６の発明は、第１５の発明の定電流源回路において、前記第１のＭＯＳトランジスタの制御電極と前記第２のＭＯＳトランジスタの制御電極との間に接続されたバイアス電圧設定抵抗を有している。
第１７の発明は、第１５または第１６の発明の定電流源回路において、前記第１のＭＯＳトランジスタと前記第２のＭＯＳトランジスタとは同一導電型である。
第１８の発明は、第１５〜第１７の発明のいずれか１つの定電流源回路において、前記補償回路は前記バイアス回路を制御する。
第１９の発明は、第１５〜第１８の発明のいずれか１つの定電流源回路において、前記バイアス回路は、参照電圧と帰還電圧との差を増幅して、前記第１のバイアス電圧を生成する増幅回路と、前記電源電位と接地電位との間に接続され、前記第１のバイアス電圧に基づいて導通状態が制御される第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと、前記第１のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記第２のバイアス電圧によって導通状態が制御される第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと、前記第２のダミー用ＭＯＳトランジスタと前記接地電位との間に接続され、前記帰還電圧を生成する抵抗手段とで構成されている。
第２０の発明は、第１９の発明の定電流源回路において、バイアス電圧制御回路は、前記バイアス電圧設定抵抗と前記接地電位との間に接続され、前記第２の電流を前記バイアス電圧設定抵抗を介して前記接地電位に流す電流回路で構成されている。
第２１の発明は、第１９または第２０の発明の定電流源回路において、前記補償回路は、前記電源電位と前記接地電位との間に接続された負荷抵抗と、温度に応じて前記負荷抵抗に流れる電流を変化させる温度補償素子とを有し、前記負荷抵抗に基づいて第３のバイアス電圧を出力するバイアス電圧発生部と、前記電源電位と前記接地電位との間に接続され、前記第３のバイアス電圧によって導通状態が制御される第３のＭＯＳトランジスタとで構成されている。そして、前記第３のバイアス電圧によって前記第３のＭＯＳトランジスタに流れる電流に碁づいて、前記バイアス電圧制御回路を制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第１〜第６、第８〜第２１の発明によれば、以上のように定電流源回路を構成したので、第１のバイアス電圧に基づき第１のトランジスタが第１の電流を流す。一方、バイアス設定用抵抗、電圧設定手段及び補償手段によって、第２のトランジスタの制御電極に与えられる第２のバイアス電圧が設定される。第２のバイアス電圧が与えられた第２のトランジスタは、第１のトランジスタの第２電極に、出力端子の電圧変動をマスクする。よって、第１のトランジスタの出力する第１の電流が第２のトランジスタ及び出力端子を介して出力される。ここで、補償手段によって、第２のバイアス電圧が温度の変動に伴って変化することが防止され、出力端子から出力される定電流も温度特性が低減される。
第７の発明によれば、バイアス回路、バイアス設定用抵抗、電圧設定手段及び補償手段が、複数の電流発生部に対して共通に機能し、各電流発生部における第１のトランジスタの制御電極と、第２のトランジスタの制御電極とには、第１〜第６の発明における第１のバイアス電圧と第２のバイアス電圧とがそれぞれ与えられて、第１〜第６の発明の電流源回路と同様に動作する。従って、前記課題を解決できるのである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、第１〜第６、第８〜第２１の発明によれば、第１のトランジスタと、第１のバイアス電圧を生成するバイアス回路とを備えた定電流源回路に、該第１のトランジスタにカスケード接続された第２のトランジスタとバイアス設定用抵抗と電圧設定手段と補償手段とを設けたので、第２のトランジスタの制御電極に与える第２のバイアス電圧が、該バイアス設定用抵抗と電圧設定手段と補償手段とで設定されるので、出力端子の電圧や温度変動の影響を無視できる高精度の電流源回路が実現できる。
第７の発明によれば、第１〜第６の発明の定電流源回路を基本にしてＤＡＣを構成したので、積分直線性に優れた温度変動の影響を無視できる高精度の電流源回路が実現できる。