(57)【要約】【課題】電圧制御電流源を提供する。【解決手段】差動電圧生成回路１１０は入力電圧Ｖｉｎを差動電圧Ｖ１とＶ２に変換して第１の可変電流源１３２と第２の可変電流源１３６にそれぞれ入力する。第１の可変電流源１３２は、第１の出力端子１０４と接地電圧の間に接続され、電圧Ｖ１に応じて出力電流を可変する。第１の可変電流源１３２と同じ構成を有する第２の可変電流源１３６は、第２の出力端子１０６と接地電圧の間に接続され、電圧Ｖ２に応じて出力電流Ｉ４を可変する。第１の定電流源１２２は電源ＶＤＤと第１の出力端子１０４の間に接続され、定電流Ｉ１を出力する。第２の定電流源１２６は電源ＶＤＤと第２の出力端子１０６との間に接続され、定電流Ｉ２を出力する。第１の出力端子１０４から、電流Ｉ１と電流Ｉ３の差電流を出力し、第２の出力端子１０６から、電流Ｉ２と電流Ｉ４の差電流を出力する。【選択図】図１
2008092310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子から入力された電圧を差動電流に変換して第１の出力端子と第２の出力端子から出力する電圧制御電流源であって、
前記入力端子から入力された電圧を差動電圧に変換して第１の電圧と第２の電圧を出力する差動電圧生成回路と、
前記第１の出力端子と第１の電源との間に接続された第１の定電流源と、
前記第２の出力端子と前記第１の電源との間に接続された第２の定電流源と、
前記第１の出力端子と、前記第１の電源と異なる第２の電源との間に接続され、前記差動電圧生成回路から入力された前記第１の電圧に応じて出力電流を可変する第１の可変電流源と、
前記第２の出力端子と前記第２の電源との間に接続され、前記第１の可変電流源と同じ構成を有し、前記差動電圧生成回路から入力された前記第２の電圧に応じて出力電流を可変する第２の可変電流源とを備え、
前記第１の出力端子から、前記第１の定電流源と前記第１の可変電流源の出力電流の差電流を出力し、
前記第２の出力端子から、前記第２の定電流源と前記第２の可変電流源の出力電流の差電流を出力する電圧制御電流源。
【請求項２】
前記第１の可変電流源は、前記第１の出力端子と前記第２の電源との間に直列に接続されたトランジスタと第１の抵抗と、
前記差動電圧生成回路から前記第１の電圧を入力する入力端子と、
該入力端子と前記第２の電源との間に直列に接続された第２の抵抗と第３の抵抗と、
前記トランジスタと前記第１の抵抗との間に反転端子が接続され、前記第２の抵抗と第３の抵抗との間に非反転端子が接続され、前記トランジスタのゲートに出力が接続されたオペアンプとを有し、
前記第２の可変電流源は、前記第１の可変電流源と同じ構成を有し、そのトランジスタが前記第２の出力端子と接続され、その入力端子には前記差動電圧生成回路から前記第２の電圧が入力されることを特徴とする請求項１に記載の電圧制御電流源。
【請求項３】
差動対を構成する第１のトランジスタと第２のトランジスタと、
前記第１の電源と前記差動対との間に接続された第３の定電流源とをさらに備え、
前記差動電圧生成回路は、前記第１の電圧と前記第２の電圧を前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタのゲートにそれぞれ入力し、
前記第１の可変電流源は、
前記第１の出力端子と前記第２の電源との間に接続された第３のトランジスタと、
前記差動対の第１のトランジスタと前記第２の電源との間に接続され、前記第３のトランジスタとカレントミラーを構成する第４のトランジスタとを有し、
前記第２の可変電流源は、
前記第２の出力端子と前記第２の電源との間に接続された第５のトランジスタと、
前記差動対の第２のトランジスタと前記第２の電源との間に接続され、前記第５のトランジスタとカレントミラーを構成する第６のトランジスタとを有することを特徴とする請求項１に記載の電圧制御電流源。
【請求項４】
前記第２の電源は接地電圧であり、
前記第１の可変電流源と前記第２の可変電流源のトランジスタはＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電圧制御電流源。
【請求項５】
前記第１の電源は接地電圧であり、
前記第１の可変電流源と前記第２の可変電流源のトランジスタはＰ型トランジスタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電圧制御電流源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧制御電流源回路、具体的にはシングルの入力電圧を差動電流に変換して出力する電圧制御電流回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を扱う機器において、バランスを良くすることと、ノイズの軽減を図るために、シングルの電圧信号となる入力信号を差動信号に変換することがよく行われている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に開示されたデジタルアンプにおいて、入力信号を差動信号への変換が行われている。
【特許文献１】特開２００５−３０３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１にも記載されたように、デジタルアンプにおいて入力信号を差動電圧信号に変換して差動電圧源とすると、デジタルアンプにはオペアンプおよび容量素子からなる積分アンプが必要であるため、消費電力が大きいという問題がある。
【０００５】
そのために、入力信号を電流に変換し、差動電流源として提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様は、入力端子から入力された電圧を差動電流に変換して第１の出力端子と第２の出力端子から出力する電圧制御電流源である。この電圧制御電流源は、差動電圧生成回路と、第１の定電流源と、第２の定電流源と、第１の可変電流源と、第２の可変電流源を備える。
【０００７】
差動電圧生成回路は、入力端子から入力された電圧を差動電圧に変換して第１の電圧と第２の電圧を出力する。
【０００８】
第１の定電流源は、第１の出力端子と第１の電源との間に接続されており、第２の定電流源は、第２の出力端子と第１の電源との間に接続されている。この２つの定電流源は、同じ定電流を提供する。
【０００９】
第１の可変電流源は、第１の出力端子と、第１の電源と異なる第２の電源との間に接続され、前記差動電圧生成回路から入力された前記第１の電圧に応じて出力電流を可変する。  第２の可変電流源は、第１の可変電流源と同じ構成を有する。この第２の可変電流源は、第２の出力端子と第２の電源との間に接続され、差動電圧生成回路から入力された第２の電圧に応じて出力電流を可変する。
【００１０】
このような構成によって、第１の出力端子から、第１の定電流源と第１の可変電流源の出力電流の差電流が出力され、第２の出力端子から、第２の定電流源と第２の可変電流源の出力電流の差電流が出力され、差動電流が提供される。
【００１１】
なお、本発明を方法やシステムとして表現したものも、本発明の態様としては有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の技術によれば、シングルの入力電圧信号を差動電流源に変換して提供することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電圧制御電流源１００の模式図である。電圧制御電流源１００は、入力電圧Ｖｉｎを差動電圧Ｖ１とＶ２に変換する差動電圧生成回路１１０と、第１の定電流源１２２と、第２の定電流源１２６、第１の可変電流源１３２と、第２の可変電流源１３６を備える。
【００１４】
電圧制御電流源１００は、入力端子１０２と、２つの出力端子すなわち第１の出力端子１０４および第２の出力端子１０６を有し、入力端子１０２から入力電圧Ｖｉｎが入力され、２つの出力端子からそれぞれ電流ＣＳＰと電流ＣＳＮが出力される。
【００１５】
第１の定電流源１２２は、電源ＶＤＤと第１の可変電流源１３２の間に接続されており、定電流Ｉ１を提供する。第２の定電流源１２６は、電源ＶＤＤと第２の可変電流源１３６の間に接続されており、定電流Ｉ１と同じ定電流Ｉ２を提供する。
【００１６】
第１の可変電流源１３２は、第１の定電流源１２２と接地電圧の間に接続され、第２の可変電流源１３６は、第２の定電流源１２６と接地電圧の間に接続される。また、第１の可変電流源１３２には、差動電圧生成回路１１０により生成された差動電圧の一方である電圧Ｖ１が入力され、第２の可変電流源１３６には、差動電圧の他方である電圧Ｖ２が入力される。
【００１７】
第１の可変電流源１３２は、入力される電圧Ｖ１に応じて出力する電流Ｉ３を可変する。第２の可変電流源１３６は、第１の可変電流源１３２と同じ構成を有し、入力される電圧Ｖ２に応じて出力する電流Ｉ４を可変する。第１の可変電流源１３２と第２の可変電流源１３６に入力される電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が差動電圧であるので、電流Ｉ３と電流Ｉ４は（Ｉ３＝−Ｉ４）の関係を有し、互いに逆相である。
【００１８】
第１の定電流源１２２と第１の可変電流源１３２間の電流分割点１１２に第１の出力端子１０４が接続される。すなわち、第１の出力端子１０４から出力される電流ＣＳＮは、電流Ｉ１と電流Ｉ３の差電流である。電流Ｉ３が電圧Ｖ１に応じて可変であるので、第１の出力端子１０４から出力される電流ＣＳＮも電圧Ｖ１に応じて可変となる。
【００１９】
第２の定電流源１２６と第２の可変電流源１３６間の電流分割点１１６に第２の出力端子１０６が接続されている。第２の出力端子１０６から出力される電流ＣＳＰは、電流Ｉ２と電流Ｉ４の差電流である。電流Ｉ４が電圧Ｖ２に応じて可変であるので、第２の出力端子１０６から出力される電流ＣＳＰも可変となる。
【００２０】
図２は、電圧制御電流源１００の詳細構成を示す。図中バイアス電流ＩＢＩＡＳ、複数のトランジスタ（Ｎ型トランジスタＮ１とＮ２、Ｐ型トランジスタＰ１〜Ｐ７）、オペアンプＯＰ３、および抵抗ＲＣ１とＲＣ２は、図１に示す第１の定電流源１２２と第２の定電流源１２６を構成し、それらによって定電流Ｉ１と定電流Ｉ２が生成される。
【００２１】
差動電圧生成回路１１０は、入力端子１０２から入力された入力電圧Ｖｉｎを差動電圧Ｖ１とＶ２に変換する。図示のように、差動電圧生成回路１１０は、抵抗Ｒｉｎ１、抵抗ＲＦ１、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒｉｎ２、抵抗ＲＦ２、オペアンプＯＰ２から構成される。抵抗Ｒｉｎ１の片端は入力端子１０２と接続されており、他端がオペアンプＯＰ１の反転端子と接続されている。
【００２２】
オペアンプＯＰ１の反転端子と抵抗Ｒｉｎ１との間に抵抗ＲＦ１の一端が接続されており、この抵抗ＲＦ１の他端は第２の可変電流源１３６に接続される。抵抗ＲＦ１のこの他端から出力される電圧は、第２の可変電流源１３６に入力される電圧Ｖ２である。
【００２３】
オペアンプＯＰ１は、反転端子が抵抗Ｒｉｎ１と接続されており、非反転端子が基準電圧Ｖｃｏｍと接続されている。その出力は抵抗Ｒｉｎ２の片端と接続される。また、抵抗ＲＦ１の上記他端はオペアンプＯＰ１と抵抗Ｒｉｎ２との間にも接続される。これによって抵抗Ｒｉｎ２にも電圧Ｖ２が入力される。
【００２４】
抵抗Ｒｉｎと、抵抗ＲＦ１と、オペアンプＯＰ１は、反転増幅回路を構成する。この反転増幅回路によって、入力電圧Ｖｉｎが反転増幅されて電圧Ｖ２として出力される。
【００２５】
また、抵抗Ｒｉｎ２と、抵抗ＲＦ２と、オペアンプＯＰ２も、反転回路を構成する。この反転回路の抵抗Ｒｉｎ２に入力された電圧Ｖ２は、反転されて電圧Ｖ１になり、抵抗ＲＦ２の一端から第１の可変電流源１３２に入力する。
【００２６】
このようにして差動電圧生成回路１１０は、シングル信号である入力電圧ＶｉｎをＶ１とＶ２からなる差動電圧に変換する。
【００２７】
第１の可変電流源１３２と第２の可変電流源１３６は、入力される電圧が互いに逆相である点を除いて、同じ構成を有するので、ここで第１の可変電流源１３２のみについて詳細を説明する。
【００２８】
図３は、図２に示す電圧制御電流源１００から切り出した第１の可変電流源１３２の構成を示す。第１の可変電流源１３２は、入力される電圧Ｖ１を電流Ｉ３に変換するものであり、Ｎ型トランジスタＮ３、第１の抵抗ＲＳＮ、第２の抵抗ＲＤＮ、第３の抵抗ＲＧＮ、オペアンプＯＰ４を備える。
【００２９】
Ｎ型トランジスタＮ３のドレインは、定電流Ｉ１を出力する定電流源のＰ型トランジスタＰ５と接続され、ソースは第１の抵抗ＲＳＮの一端に接続されている。なお、第１の抵抗ＲＳＮの他端は接地電位と接続されている。また、Ｎ型トランジスタＮ３のゲートは、オペアンプＯＰ４の出力と接続されている。
【００３０】
オペアンプＯＰ４は、その反転端子がＮ型トランジスタＮ３と第１の抵抗ＲＳＮの間に接続され、非反転端子が、直列に接続された第２の抵抗ＲＤＮ第３の抵抗ＲＧＮの間に接続されている。
【００３１】
第２の抵抗ＲＤＮの一端は差動電圧生成回路１１０からの電圧Ｖ１が入力され、他端は第３の抵抗ＲＧＮと接続されている。
【００３２】
第３の抵抗ＲＧＮは、一端が第２の抵抗ＲＤＮと接続され、他端が接地電圧と接続されている。
【００３３】
Ｎ型トランジスタＮ３と、定電流源のＰ型トランジスタＰ５との間の電流分割点１１２に、電圧制御電流源１００の第１の出力端子１０４が接続されている。なお、電流分割点１１２と第１の出力端子１０４の電流の方向は、電流分割点１１２から第１の出力端子１０４に流れるか、第１の出力端子１０４から電流分割点１１２に流れるかのいずれかであるが、以下、説明上の便宜のため、いずれの場合に対しても「電流分割点１１２から第１の出力端子１０４に流れる」表現を用いる。
【００３４】
電流分割点１１２と第１の可変電流源１３２間に流れる電流がＩ３である。図示のように、電流Ｉ１が定電流であるので、電流分割点１１２から第１の出力端子１０４に流れる電流ＣＳＮは、電流Ｉ３に応じて変動する。
【００３５】
電流Ｉ３は、Ｎ型トランジスタＮ３のゲートに入力される電圧によって制御される。この電圧はオペアンプＯＰ４の出力である。
【００３６】
差動電圧生成回路１１０から第１の可変電流源１３２に入力される電圧Ｖ１は、第２の抵抗ＲＤＮと第３の抵抗ＲＧＮにより分圧されて、オペアンプＯＰ４の非反転端子に「Ｖ１×ＲＧＮ／（ＲＤＮ＋ＲＧＮ）」により表される電圧が入力される。すなわち、電圧Ｖ１が上がると、オペアンプＯＰ４に入力される電圧も上がり、それに伴って、電流Ｉ３が上がる。
【００３７】
このような構成によって、Ｎ型トランジスタＮ３を流れる電流Ｉ３は、電圧Ｖ１によって制御される。
【００３８】
第２の可変電流源１３６についても同じであり、それのＮ型トランジスタＮ４を流れる電流Ｉ４が、電圧Ｖ１と逆相の電圧Ｖ２によって制御される。
【００３９】
なお、第１の可変電流源１３２と第２の可変電流源１３６に入力される電圧Ｖ１とＶ２は差動電圧であるので、電流Ｉ３とＩ４は逆相の差動電流となる。
【００４０】
そして、電圧制御電流源１００の出力である電流ＣＳＰと電流ＣＳＮとして、電流Ｉ３と電流Ｉ４に応じて変動する差動電流となる。
【００４１】
電流ＣＳＰと電流ＣＳＮは、第１の可変電流源１３２と第２の可変電流源１３６に入力される電圧Ｖ１と電圧Ｖ２により制御されるが、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は、入力電圧Ｖｉｎから生成された差動電圧であるので、入力電圧Ｖｉｎにより出力電流ＣＳＰと電流ＣＳＮが制御される。
【００４２】
このようにして、電圧制御電流源１００は、シングルの電圧信号である入力電圧Ｖｉｎから差動電流ＣＳＰとＣＳＮを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
【００４３】
また、本実施の形態において、第１の可変電流源１３２は、電圧Ｖ１を直接Ｎ型トランジスタＮ３のゲートに入力せず、Ｎ型トランジスタＮ３と電圧Ｖ１の間にオペアンプＯＰ４を設けて帰還制御を行っている。こうすることによって、Ｎ型トランジスタＮ３の素子ノイズをそのまま電流ＣＳＮに出力することを防ぐことができる。この場合のノイズは、Ｎ型トランジスタＮ３の素子ノイズより小さいオペアンプＯＰ４の入力換算ノイズ（オペアンプＯＰ４の１／ゲイン）になるので、電流ＣＳＮのノイズを抑制することができる。
【００４４】
同じように、第２の可変電流源１３６も、ＣＳＰのノイズをオペアンプＯＰ５の入力換算ノイズに抑制することができる。
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
図４は、本発明の第２の実施の形態となる電圧制御電流源２００の構成を示す。
図示電圧制御電流源２００において、抵抗ＲｉｎとオペアンプＯＰ１は差動電圧生成回路を生成し、それによって、入力端子２０２を介して入力された入力電圧Ｖｉｎは、差動電圧Ｖ１とＶ２に変換される。
【００４６】
また、図中バイアス電流ＩＢＩＡＳ、電源ＶＤＤ、接地電位、複数のトランジスタ（Ｎ型トランジスタＮ１、Ｎ２とＮ６、Ｐ型トランジスタＰ１〜Ｐ１０）は、３つの定電流源を構成し、それぞれのＰ型トランジスタＰ５、Ｐ型トランジスタＰ７、Ｐ型トランジスタＰ１０から定電流Ｉ１、定電流Ｉ２、定電流Ｉ５が出力される。
【００４７】
また、Ｐ型トランジスタＰ１１とＰ１２、Ｎ型トランジスタＮ３とＮ７、Ｎ型トランジスタＮ４とＮ８は、本実施の形態の電圧制御電流源２００において、２つの可変電流源を構成する。以下それらの詳細を説明する。
【００４８】
Ｐ型トランジスタＰ１１とＰ型トランジスタＰ１２は差動対を構成し、この差動対には、Ｐ型トランジスタＰ１０が接続されている。また、Ｐ型トランジスタＰ１１とＰ１２のゲートには、オペアンプＯＰ１からの差動電圧Ｖ１とＶ２がそれぞれ入力される。Ｐ型トランジスタＰ１０から定電流Ｉ５が出力されており、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が差動電圧であるので、Ｐ型トランジスタＰ１１とＰ型トランジスタＰ１２を流れる電流が差動電流Ｉ６とＩ７となる。
【００４９】
Ｐ型トランジスタＰ１１とＰ１２の出力端子には、回路ブロック２４２と回路ブロック２４６がそれぞれ接続されている。
【００５０】
回路ブロック２４２は、Ｎ型トランジスタＮ３とＮ７から構成される。Ｎ型トランジスタＮ７は、Ｐ型トランジスタＰ１２と接地電位の間に接続され、Ｎ型トランジスタＮ３は、Ｐ型トランジスタＰ５と接地電位の間に接続される。また、Ｎ型トランジスタＮ３のゲートとＮ型トランジスタＮ７のゲートは接続されている。すなわち、回路ブロック２４２は、カレントミラーであり、それによって、Ｎ型トランジスタＮ７を流れる電流Ｉ６と同じ電流Ｉ３がＮ型トランジスタＮ３を流れることになる。
【００５１】
回路ブロック２４６は、回路ブロック２４２と同じように、Ｎ型トランジスタＮ４とＮ８から構成されたカレントミラーであり、それによって、Ｎ型トランジスタＮ８を流れる電流Ｉ７と同じ電流Ｉ４がＮ型トランジスタＮ４を流れることになる。
【００５２】
Ｐ型トランジスタＰ５とＮ型トランジスタＮ３の間の電流分割点２１２が、電圧制御電流源２００の第１の出力端子２０４と接続されている。前述したようにＰ型トランジスタＰ５からは定電流Ｉ１が流れる。電流分割点２１２から第１の出力端子２０４に流れる電流すなわち出力電流ＣＳＮは、電流Ｉ１と電流Ｉ３の差電流であるため、Ｎ型トランジスタＮ３を流れる電流Ｉ３に応じて変動する。
【００５３】
同じように、電流分割点２１６から第２の出力端子２０６に流れる出力電流ＣＳＰは、Ｎ型トランジスタＮ４を流れる電流Ｉ４に応じて変動する。
【００５４】
また、電流Ｉ６と電流Ｉ７は差動電流であるので、電流Ｉ３と電流Ｉ４も差動電流である。それに応じて、出力電流ＣＳＰとＣＳＮも差動電流となる。
【００５５】
また、回路ブロック２４２のＮ型トランジスタＮ７は、Ｎ型トランジスタＮ５ともカレントミラーを構成し、それによって、Ｎ型トランジスタＮ７を流れる電流はオペアンプＯＰ１にフィードバックされる。
【００５６】
このように、本実施の形態の電圧制御電流源２００は、シングルの電圧信号である入力電圧Ｖｉｎから差動電流ＣＳＰと電流ＣＳＮを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
【００５７】
＜第３の実施の形態＞
上述した２つの実施の形態において、電源ＶＤＤ、定電流源、可変電流源、接地電圧の接続順で接続がなされているが、接地電圧、定電流源、可変電流源、電源ＶＤＤの接続順で本発明の電圧制御電流源を実現することもできる。ここで、例として、図１に示す電圧制御電流源における上記接続順を変え、それにより得た電圧制御電流源を第３の実施の形態として説明する。
【００５８】
図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる電圧制御電流源３００の構成を示す。電圧制御電流源３００は、入力電圧Ｖｉｎを差動電圧Ｖ１とＶ２に変換する差動電圧生成回路３１０と、第１の定電流源３２２と、第２の定電流源３２６と、第１の可変電流源３３２と、第２の可変電流源３３６を備える。
【００５９】
電圧制御電流源３００は、入力端子３０２と、２つの出力端子すなわち第１の出力端子３０４および第２の出力端子３０６を有し、入力端子３０２から入力電圧Ｖｉｎが入力され、２つの出力端子からそれぞれ電流ＣＳＰとＣＳＮが出力される。
【００６０】
第１の定電流源３２２は、接地電圧と第１の可変電流源３３２の間に接続されており、定電流Ｉ１を提供する。第２の定電流源３２６は、接地電圧と第２の可変電流源３３６の間に接続されており、定電流Ｉ１と同じ定電流Ｉ２を提供する。
【００６１】
第１の可変電流源３３２は、第１の定電流源３２２と電源ＶＤＤの間に接続され、第２の可変電流源３３６は、第２の定電流源３２６と接地電圧の間に接続される。また、第１の可変電流源３３２には、差動電圧生成回路３１０により生成された差動電圧の一方である電圧Ｖ１が入力され、第２の可変電流源３３６には、差動電圧の他方である電圧Ｖ２が入力される。
【００６２】
第１の可変電流源３３２は、入力される電圧Ｖ１に応じて出力する電流Ｉ３を可変する。第２の可変電流源３３６は、第１の可変電流源３３２と同じ構成を有し、入力される電圧Ｖ２に応じて出力する電流Ｉ４を可変する。第１の可変電流源３３２と第２の可変電流源３３６に入力される電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が差動電圧であるので、電流Ｉ３と電流Ｉ４は（Ｉ３＝−Ｉ４）の関係を有し、互いに逆相である。
【００６３】
第１の定電流源３２２と第１の可変電流源３３２間の電流分割点３１２に第１の出力端子３０４が接続されている。第１の定電流源３２２の出力電流Ｉ１が定電流であり、第１の可変電流源３３２の出力電流Ｉ３が電圧Ｖ１に応じて可変であるので、第１の出力端子３０４から出力される電流ＣＳＮすなわち電流Ｉ１と電流Ｉ３の差電流は、電流Ｉ３に応じて可変である。
【００６４】
第２の定電流源３２６と第２の可変電流源３３６間の電流分割点３１６に第２の出力端子３０６が接続されている。第２の定電流源３２６の出力電流Ｉ２が定電流であり、第２の可変電流源３３６の出力電流Ｉ４が電圧Ｖ２によって可変であるので、第２の出力端子３０６から出力される電流ＣＳＰすなわち電流Ｉ２と電流Ｉ４の差電流は、電流Ｉ３に応じて可変である。
【００６５】
図１に示す電圧制御電流源１００において、電源ＶＤＤ、第１の定電流源１２２、第１の可変電流源１３２、接地電圧の順の接続がなされているが、電圧制御電流源３００においては、電源ＶＤＤ、第１の可変電流源３３２、第１の定電流源３２２、接地電圧の順の接続がなされている。同じように、電圧制御電流源１００において、電源ＶＤＤ、第２の定電流源１２６、第２の可変電流源１３６、接地電圧の順の接続がなされているが、電圧制御電流源３００には、電源ＶＤＤ、第２の可変電流源３３６、第２の定電流源３２６、接地電圧の順の接続がなされている。このような接続形態の電圧制御電流源３００も、電圧制御電流源１００と同じ機能を果たすことができる。
【００６６】
差動電圧生成回路３１０、第１の定電流源３２２、第２の定電流源３２６については、電圧制御電流源１００における相対応する部分と同じものを用いることができ、ここで詳細な説明を省略する。
【００６７】
また、第１の可変電流源３３２と第２の可変電流源３３６は、入力される電圧が互いに逆相である点を除いて、同じ構成を有するので、ここで第１の可変電流源３３２のみについて詳細を説明する。
【００６８】
図６は、第１の可変電流源３３２の構成を示す。第１の可変電流源３３２は、入力される電圧Ｖ１を電流Ｉ３に変換するものであり、Ｐ型トランジスタＰ３０、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２、第３の抵抗Ｒ３、オペアンプＯＰ３０を備える。
【００６９】
Ｐ型トランジスタＰ３０のドレインは、定電流Ｉ１を提供する第１の定電流源３２２と接続されており、ソースは第１の抵抗Ｒ１の一端と接続されている。なお、第１の抵抗Ｒ１の他端は電源ＶＤＤと接続されている。また、Ｐ型トランジスタＰ３０のゲートは、オペアンプＯＰ３０の出力と接続されている。
【００７０】
オペアンプＯＰ３０は、その反転端子がＰ型トランジスタＰ３０と第１の抵抗Ｒ１の間に接続され、非反転端子が、直列に接続された第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３の間に接続される。
【００７１】
第２の抵抗Ｒ２の一端は差動電圧生成回路３１０からの電圧Ｖ１が入力され、他端は第３の抵抗Ｒ３と接続されている。
【００７２】
第３の抵抗Ｒ３は、一端が第２の抵抗Ｒ２と接続され、他端が電源ＶＤＤと接続されている。
【００７３】
Ｐ型トランジスタＰ３０と、第１の定電流源３２２との間の電流分割点３１２に、電圧制御電流源３００の第１の出力端子３０４が接続されている。
【００７４】
電流分割点３１２とＰ型トランジスタＰ３０間に流れる電流がＩ３である。図示のように、電流分割点３１２から第１の出力端子３０４に流れる電流ＣＳＮは、電流Ｉ１と電流Ｉ３の差電流となる。電流Ｉ１が定電流であるため、電流ＣＳＮは電流Ｉ３に応じて変動する。
【００７５】
電流Ｉ３は、Ｐ型トランジスタＰ３０のゲートに入力される電圧によって制御される。この電圧はオペアンプＯＰ３０の出力である。
【００７６】
差動電圧生成回路３１０から第１の可変電流源３３２に入力される電圧Ｖ１は、第２の抵抗Ｒ２と第３の抵抗Ｒ３により分圧されて、オペアンプＯＰ３０の非反転端子に「Ｖ１×Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３）」により表される電圧が入力される。すなわち、電圧Ｖ１が上がると、オペアンプＯＰ３０に入力される電圧も上がり、それに伴って、電流Ｉ３が下がる。
【００７７】
このような構成によって、Ｐ型トランジスタＰ３０を流れる電流Ｉ３は、電圧Ｖ１によって制御される。
【００７８】
第２の可変電流源３３６についても同じであり、それを流れる電流Ｉ４が、電圧Ｖ１と逆相の電圧Ｖ２によって制御される。
【００７９】
なお、第１の可変電流源３３２と第２の可変電流源３３６に入力される電圧Ｖ１とＶ２は差動電圧であるので、電流Ｉ３とＩ４は逆相の差動電流となる。
【００８０】
そして、電圧制御電流源３００の出力である電流ＣＳＰと電流ＣＳＮとして、電流Ｉ３と電流Ｉ４に応じて変動する差動電流となる。
【００８１】
電流ＣＳＰと電流ＣＳＮは、第１の可変電流源３３２と第２の可変電流源３３６に入力される電圧Ｖ１と電圧Ｖ２により制御されるが、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は、入力電圧Ｖｉｎから生成された差動電圧であるので、入力電圧Ｖｉｎにより出力電流ＣＳＰと電流ＣＳＮが制御される。
【００８２】
このようにして、電圧制御電流源３００は、シングルの電圧信号である入力電圧Ｖｉｎから差動電流ＣＳＰとＣＳＮを得、オーディオ機器などにおおける電力消費の抑制に貢献することができる。
【００８３】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、さまざまな変更、増減を加えてもよい。これらの変更、増減が加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電圧制御電流源の模式図である。
【図２】図１に示す電圧制御電流源の詳細構成を示す図である。
【図３】図２に示す電圧制御電流源における第１の可変電流源の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる電圧制御電流源の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる電圧制御電流源の構成を示す図である。
【図６】図５に示す電圧制御電流源における第１の可変電流源の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１００  電圧制御電流源、  １０２  入力端子、  １０４  第１の出力端子、  １０６  第２の出力端子、  １１０  差動電圧生成回路、  １１２  電流分割点、  １１６  電流分割点、  １２２  第１の定電流源、  １２６  第２の定電流源、  １３２  第１の可変電流源、  １３６  第２の可変電流源、  ２００  電圧制御電流源、  ２０２  入力端子、  ２０４  第１の出力端子、  ２０６  第２の出力端子、  ２１２  電流分割点、  ２１６  電流分割点、  ２４２  回路ブロック、  ２４６  回路ブロック、  ３００  電圧制御電流源、  ３０２  入力端子、  ３０４  第１の出力端子、  ３０６  第２の出力端子、  ３１０  差動電圧生成回路、  ３１２  電流分割点、  ３１６  電流分割点、  ３２２  第１の定電流源、  ３２６  第２の定電流源、  ３３２  第１の可変電流源、  ３３６  第２の可変電流源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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