(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定のミラー比を発生する電流ミラーであって、
ベース、エミッタ及びコレクタを有する出力トランジスタを具え、該出力トランジスタのコレクタを流れる電流が前記電流ミラーの出力電流を構成し、該出力トランジスタのコレクタが出力回路に接続可能である電流ミラーにおいて、
ベース、エミッタ及びコレクタを有するバッファトランジスタであって、該トランジスタのエミッタが前記出力トランジスタのベースに接続されたバッファトランジスタと、
前記バッファトランジスタのベース及び入力抵抗に接続され、且つ入力電流源に接続可能である入力導体と、
前記バッファトランジスタのコレクタに接続された、固定のバッファ電流を供給するバッファ電流源と、
前記出力トランジスタのベースに接続された入力部及び前記バッファトランジスタのベースに接続された出力部を有するバッファベース電圧制御手段であって、前記入力部の電流に応答して前記バッファトランジスタのベース電圧を制御するよう構成され、入力部及び出力部を有するバッファ電流ミラーを具え、該バッファ電流ミラーの入力部は前記バッファベース電圧制御手段の入力部を構成し、該バッファ電流ミラーの出力部は前記バッファベース電圧制御手段の出力部を構成するバッファベース電圧制御手段と、
を具えることを特徴とする電流ミラー。
【請求項２】
前記バッファ電流ミラーはベース、コレクタ及びエミッタを有するバッファ電流ミラー入力トランジスタを具え、該入力トランジスタのコレクタが前記バッファ電流ミラーの入力部を構成するとともに、コレクタ及びエミッタを有するバッファ電流ミラー出力トランジスタを具え、該出力トランジスタのコレクタが前記バッファ電流ミラーの出力部を構成し、且つ前記バッファ電流ミラー出力トランジスタのベースと前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースが互いに接続されていることを特徴とする請求項１記載の電流ミラー。
【請求項３】
前記バッファ電流ミラーのバッファミラー比は当該電流ミラーのミラー比の逆数値に選択されていることを特徴とする請求項１または２記載の電流ミラー。
【請求項４】
前記バッファ電流ミラーはゲート、ソース及びドレインを有するＰＭＯＳトランジスタを具え、該ＰＭＯＳトランジスタのソースが前記バッファトランジスタのコレクタに接続され、該ＰＭＯＳトランジスタのドレインが前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースに接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の電流ミラー。
【請求項５】
前記バッファ電流ミラーはベース、コレクタ及びエミッタを有するｐｎｐ型バイポーラトランジスタを具え、該ｐｎｐ型バイポーラトランジスタのエミッタが前記バッファトランジスタのコレクタに接続され、該ｐｎｐ型バイポーラトランジスタのコレクタが前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースに接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の電流ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一定の入力／出力電流比を発生する電流ミラーに関する。この電流ミラーは、ベース、エミッタ及びコレクタを有する出力トランジスタを具える。前記出力トランジスタのコレクタを流れる電流が前記電流ミラーの出力電流を構成する。前記出力トランジスタのコレクタが出力回路に接続可能である。
【背景技術】
【０００２】
図１は従来の簡単な電流ミラーを示す。回路の入力導体に入力電流Ｉinを供給する入力電流源が図1に示されている。入力導体は出力トランジスタＴoutのベースに接続されるとともに入力トランジスタＴinのベースとコレクタに接続される。従って、入力トランジスタは入力電流源に接続されたアノードを有するダイオードとみなせる。入力トランジスタＴinのベース−エミッタ間の順方向電圧降下は標準電流に対して一定とみなせる。入力トランジスタＴinのエミッタは入力抵抗Ｒinに接続され、次いで大地電位に接続される。出力トランジスタＴoutのコレクタ電流は電流ミラーの出力電流Ｉoutを構成する。出力トランジスタＴoutのエミッタは出力抵抗Ｒoutに接され、次いで大地電位に接続される。任意の出力回路(図示せず)が出力トランジスタＴoutのコレクタに接続される。従って、出力トランジスタＴoutのコレクタと大地電位との間の出力電圧Ｕoutが供給される。この出力電圧Ｕoutは任意の出力回路の電源電圧に依存する。この出力電圧は特に出力回路の入力インピーダンスに依存する。抵抗Ｒin及びＲoutはオプションであり、即ち慣例の電流ミラーはこれらの抵抗なしで実現されている。抵抗を使用しない場合には、ミラー比Ｉout/ＩinはトランジスタＴin及びＴoutのサイズにのみ依存する。ノーマル動作状態の下では、慣例の電流ミラーのミラー比Ｋは次の等式により決定することができる。
Ｋ＝Ｉout/Ｉin＝ｎ/(1 + (n+1)/Ｂ)
【０００３】
Ｂは両トランジスタＴout及びＴinの電流利得である。両トランジスタの電流利得は等しく選択される。ｎは出力トランジスタＴout及び入力トランジスタＴinのエミッタ面積比を表す。入力及び出力抵抗Ｒin及びＲoutを使用する場合には、商Ｒin/Ｒoutをｎに等しく選択する。この場合には、上記の等式は入力及び出力抵抗を含む慣例の電流ミラーも表す。出力抵抗Ｒoutは電流ミラーの出力インピーダンスを増大し、電流雑音を低減する。電流ミラーを適切に動作させるためには、出力トランジスタのコレクタ−エミッタ電圧Ｕce(Ｔout)を出力トランジスタの飽和電圧Ｕce,sat(Ｔout)より大きく且つ出力トランジスタのコレクタ−エミッタ降伏電圧Ｕbrce(Ｔout)より低くする必要がある。出力トランジスタのコレクタ−エミッタ電圧Ｕce(Ｔout)が出力電圧Ｕoutの変動のために降伏電圧を超える場合、電流ミラーはもはや正確に動作せず、即ち電流比が変化する。出力電圧ＵoutはＵce(Ｔout)＋Ｕroutに等しいため（ここでＵroutは抵抗Ｒoutの電圧降下を示す）、出力抵抗Ｒoutの電圧降下を増大させることにより電流ミラーの適正動作のための最大出力電圧Ｕoutを増大させることができる。欠点としては、電流ミラーの適正動作のための最小出力電圧Ｕoutも増大することである。出力電圧変動が生じても、電流ミラーに安定且つ精密な動作を与えるためには電流ミラーの出力電圧レンジを増大するのがよい。これは、大きなコレクタ−エミッタ降伏電圧Ｕbrce(Ｔout)を有する出力トランジスタＴoutを設けることにより達成することができる。しかし、集積回路に使用されている現代のシリコン及びシリコン−ゲルマニウムトランジスタは絶え間なく増加する高周波数で動作するように設計され、これがトランジスタの降伏電圧の低下を招いている。従って、たとえ出力トランジスタのコレクタ−エミッタ電圧Ｕce(Ｔout)が出力トランジスタの降伏電圧を超えても正しく動作する電流ミラーの提供が望まれている。出力トランジスタＴoutが降伏領域で動作するとき、トランジスタＴoutのコレクタからベースへ追加の電流が流れる。これらのベース電流はトランジスタＴoutのベース−コレクタ接合で生起するなだれ効果のために発生される。なだれ電流の大きさは：
Ｉav＝(Ｍ−１)Ｉs＊exp(Ｕbe/ＵT)
に等しい。
【０００４】
Ｕbeは出力トランジスタＴoutのベース−エミッタ電圧を表す。ＵTは出力トランジスタの温度電圧である。Ｉsは出力トランジスタの逆飽和電流である。Ｍは出力トランジスタのコレクタ−ベース電圧Ｕcb(Ｔout)に依存する係数である。出力トランジスタのコレクタ−ベース電圧がコレクタ−ベース降伏電圧より1桁低い場合には、係数Ｍはほぼ１に等しい。なだれ電流は無視できる。係数Ｍは：
Ｍ＝1/[1-(Ｕcb(Ｔout)/ＢＶＣＢＯ)L]
から計算することができる。Ｌの標準値は３であり、ＢＶＣＢＯはエミッタ開放におけるコレクタ−ベース降伏電圧である。この式から明らかなように、係数Ｍはコレクタ−ベース降伏電圧ＢＶＣＢＯに近いＵcb(Ｔout)に対して無限大になる。なだれ電流を考慮に入れると、図1の電流ミラーのミラー比は次式で表せる。
Ｋ＝Ｉout/Ｉin＝ｎ*Ｍ/[1 + n/Ｂ - ｎ(Ｍ-1)]
【０００５】
Ｍは出力トランジスタのコレクタ−ベース電圧Ｕcb(Ｔout)に依存するため、ミラー比は出力電圧に依存する。出力トランジスタＴoutのベースに流入するなだれ電流は出力トランジスタＴoutのベース電流を低減する。図1の電流源は定電流を発生し、この定電流は出力トランジスタのベース電流と入力抵抗Ｒinを流れる電流に等しいため、出力トランジスタのベース電流の低減が入力抵抗Ｒinを流れる電流の増大により補償される。入力抵抗Ｒinを流れる電流の増大は、Ｕ＝Ｒ＊Ｉであるから、入力抵抗の電圧降下の増大を生ずる。ノーマル動作状態の下では入力トランジスタＴinのベース−エミッタ接合間の電圧降下は一定であるものとみなせる。従って、出力トランジスタＴoutのベース電圧が増大する。結局、出力トランジスタのベース電圧の増大が出力トランジスタのコレクタ電流（＝出力電流）を増大する。出力電流の増大を阻止するためには、出力トランジスタのベース電圧を一定に維持しなければならない。
【０００６】
図２は従来の改良された電流ミラーを示す。図１及び図２において、同一の参照記号は同一の構成要素を示す。図２では、バッファトランジスタＴbuff及びバッファ抵抗Ｒbuffが図１の回路に付加されている。バッファトランジスタＴbuffのベースは入力電流源Ｉinの入力導体に接続される。バッファトランジスタＴbuffのコレクタは一定の入力電圧Ｕinを供給する入力電圧源に接続される。前記バッファトランジスタのエミッタは出力トランジスタＴoutのベースとバッファ抵抗Ｒbuffとに接続される。抵抗Ｒin，Ｒbuff及びＲoutはすべて接地される。バッファトランジスタＴbuffのバイアス電流は、バッファトランジスタに流入するベース電流が入力トランジスタＴinを流れる電流に比較して無視できるように寸法決定する。従って、バッファトランジスタＴbuffのベース電圧はＲin＊Ｉin＋入力トランジスタＴinの定電圧降下にほぼ等しい。バッファトランジスタＴbuffのベース電圧は一定とみなせる。入力電圧源、バッファトランジスタＴbuff及びバッファ抵抗Ｒbuffは、最初に得られる近似結果として、バッファ抵抗Ｒbuffにかなり一定の電流を供給する電流源を構成する。バッファ抵抗Ｒbuffを流れる電流が一定に維持される限り、出力トランジスタのベース電圧は一定のままとなる。電流ミラーにバッファトランジスタ及びバッファ抵抗を挿入する主な目的は、たとえ負のなだれ電流が出力トランジスタのベースに流入しても、出力トランジスタＴoutのベース電圧を一定に維持することにある。出力トランジスタＴoutのベースにおける負電流が図２の回路に与える影響は次のように詳細に説明することができる。この負ベース電流はバッファ抵抗Ｒbuffを流れる電流に加わる。その結果、バッファトランジスタのエミッタ電圧が上昇する。バッファトランジスタＴbuffのベース電圧はほぼ一定であるため、トランジスタＴbuffのエミッタ電圧の上昇はバッファトランジスタＴbuffのベース−エミッタ電圧降下の減少を生ずる。その結果、バッファトランジスタＴbuffのエミッタ電流が減少する。
【０００７】
図２の電流ミラーはいくつかの欠点を有する。バッファ抵抗Ｒbuffを常時流れる電流が電流ミラーの電力消費の増大をまねく。回路の機能がバッファ抵抗Ｒbuffを流れる電流の大きさにより制限される。出力トランジスタＴoutのベースに流入する負ベース電流がノーマル動作状態の下でバッファ抵抗を流れる電流に等しいかそれより大きい場合には、バッファトランジスタＴbuffから生ずるエミッタ電流の減少がバッファ電流の増大を補償できなくなる。
【発明の開示】
【０００８】
従って、本発明の目的は、大きな出力電圧レンジに対して正確に動作し、一定の電流ミラー比を発生する電流ミラーを提供することにある。
【０００９】
この問題は本発明による一定の電流ミラー比を発生する電流ミラーにより解消される。この電流ミラーは、ベース、エミッタ及びコレクタを有する出力トランジスタ（Ｔout）を具える。前記出力トランジスタ（Ｔout）のコレクタを流れる電流が前記電流ミラーの出力電流を構成する。前記出力トランジスタ（Ｔout）のコレクタが出力回路に接続可能である。前記電流ミラーは、更に、ベース、エミッタ及びコレクタを有するバッファトランジスタを具える。前記バッファトランジスタのエミッタは前記出力トランジスタのベースに接続される。前記電流ミラーは、更に、一定のバッファ電流を供給するバッファ電流源を具える。前記バッファ電流源は前記バッファトランジスタのコレクタに接続される。前記電流ミラーは、前記出力トランジスタのベースに接続された入力部及び前記バッファトランジスタのベースに接続された出力部を有するバッファベース電圧制御手段を具える。前記バッファベース電圧制御手段は、前記バッファトランジスタのベース電圧を前記バッファベース電圧制御手段の入力部の電流に応答して制御するよう構成する。出力トランジスタが出力トランジスタのベース−エミッタ降伏電圧を超える出力電圧で動作する場合には、出力トランジスタのベース−エミッタ接合におけるなだれ効果のために出力トランジスタのベースに負のベース電流が注入される。出力トランジスタのベース電流が減少する。バッファトランジスタがノーマル動作レンジで動作する場合には、バッファトランジスタのコレクタ及びエミッタ電流は互いにほぼ等しい。バッファトランジスタのコレクタはバッファ電流源に接続されるため、バッファトランジスタのエミッタ電流は、出力トランジスタのベース電流が減少しても一定である。それゆえ、出力トランジスタのベース電流の減少は前記ベース電圧制御手段の入力の電流の増大をもたらすはずである。前記ベース電圧制御手段はバッファトランジスタのベースの電圧を入力電流の増大に応答して減少することができる。バッファトランジスタのコレクタ電流はバッファ電流源により一定であるため、バッファトランジスタのベース−エミッタ電圧効果は一定であるものとみなせるはずである。従って、バッファトランジスタのベース電圧の減少はバッファトランジスタのエミッタの電圧に等価の減少を生ずる。バッファトランジスタのエミッタは出力トランジスタのベースに接続されているため、バッファトランジスタのエミッタの電圧及び出力トランジスタのベースの電圧は互いに等しい。従って、出力トランジスタのベースの電圧は減少する。よって、なだれ効果により負ベース電流が生ずるときはいつでも出力トランジスタのベース電圧が減少する。その結果、出力トランジスタのコレクタ−エミッタ降伏電圧を超える出力電圧による出力トランジスタのコレクタ電流の増大が補償される。
【００１０】
本発明の電流ミラーによれば、出力トランジスタの負ベース電流の補償がバッファ電流の大きさで制限されないため、従来の電流ミラーより大きな出力電圧レンジに対して正確に動作する。
【００１１】
本発明の電流ミラーは、好ましくは、入力導体を具える。この入力導体は前記バッファトランジスタのベースと入力抵抗に接続する。この入力導体は入力電流源に接続可能とする。前記バッファベース電圧制御手段は入力部及び出力部を有するバッファ電流ミラーを具える。このバッファ電流ミラーの入力部は前記バッファベース電圧制御手段の入力部を構成し、このバッファ電流ミラーの出力部は前記バッファベース電圧制御手段の出力部を構成する。
【００１２】
この実施例によれば、前記バッファトランジスタのベース電圧は、出力トランジスタの負ベース電流をバッファトランジスタのベースへ鏡影させることによって制御される。出力トランジスタの負ベース電流はバッファ電流ミラーの入力部に流入する電流を増大する。この入力電流の増大はこの電流ミラーの出力部に鏡影される。入力導体が入力電流源に接続されている場合には、入力抵抗、バッファ電流ミラーの出力及びバッファトランジスタのベースに供給される電流の和は一定である。バッファトランジスタのコレクタ電流はバッファ電流源により一定であるから、バッファトランジスタのベース電流は一定とみなせるはずである。バッファ電流ミラーの出力に供給される電流の増大は入力抵抗に供給される電流の減少を生ずるはずである。入力抵抗の電圧降下が減少する。その結果、バッファトランジスタのベースの電圧が減少する。
【００１３】
前記バッファ電流ミラーは、好ましくは、ベース、コレクタ及びエミッタを有するバッファ電流ミラー入力トランジスタを具える。このバッファ電流ミラー入力トランジスタのコレクタが前記バッファ電流ミラーの入力部を構成する。前記電流ミラーは、好ましくは、更にコレクタ及びエミッタを有するバッファ電流ミラー出力トランジスタを具える。このバッファ電流ミラー出力トランジスタのコレクタが前記バッファ電流ミラーの出力部を構成する。前記バッファ電流ミラー出力トランジスタのベースと前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースが互いに接続される。前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースの電圧は、一定のバッファ電流が主として該バッファ電流ミラー入力トランジスタのコレクタを流れるように選択することができる。バッファ電流ミラー出力トランジスタのベース−エミッタ電圧はバッファ電流ミラー入力トランジスタのベース−エミッタ電圧降下に等しいため、これらの２つのトランジスタはコレクタ電流比ｋを有するバッファ電流ミラーを構成する。バッファ電流ミラー入力トランジスタのエミッタ面積はバッファ電流ミラー出力トランジスタのエミッタ面積のｋ倍に等しい。正しい動作のためには、総合電流ミラー比をバッファ電流ミラー比の逆数値に選択する必要がある。このバッファ電流ミラー比はその入力端子の電圧を固定しないで一定の電流ミラー比を提供する。図１の電流ミラーはその入力端子の電圧を固定する。これは本発明の電流ミラーではあり得ない。その理由は、バッファ電流ミラーの入力端子の電圧はバッファトランジスタのエミッタ電圧として既に決定されているためである。従って、任意の入力電圧を受け入れる電流ミラーが必要とされる。
【００１４】
前記バッファ電流ミラーのバッファミラー比は当該電流ミラーのミラー比の逆数値に選択するのが好ましい。これは、バッファ電流ミラー出力トランジスタとバッファ電流ミラー入力トランジスタのエミッタ面積比を当該電流ミラーのミラー比の逆数値に等しく選択することにより達成することができる。このバッファミラー比は入力電流に正確な量の補償電流を供給するために必要とされる。入力電流は出力電流へｎ倍に鏡影される。この入力電流に対する補正率も出力電流においてｎ倍になる。(補正すべき)なだれ電流は出力電流に正確に１度出現する。このなだれ電流は入力電流において補正されるため、入力電流は1/n倍のスケール量で補正される。この電流ミラーはバッファ電流の(1+1/m)に等しい入力電流を必要とし、総合電流ミラー比はm/(1+1/m)に等しい。
【００１５】
前記バッファ電流ミラーは、好ましくは、ゲート、ソース及びドレインを有するＰＭＯＳトランジスタを具える。このＰＭＯＳトランジスタのソースは前記バッファトランジスタのコレクタに接続され、このＰＭＯＳトランジスタのドレインは前記バッファ電流ミラー入力トランジスタのベースに接続される。このＰＭＯＳトランジスタのドレインはバッファ電流ミラー入力トランジスタにベース電圧を供給する。このベース電圧はバッファ電流ミラー入力トランジスタのコレクタに対し十分高いはずであり、バッファトランジスタのエミッタから発生するバッファ電流の大部分を吸収する。同時に、ＰＭＯＳトランジスタのソースへ流れる電流はバッファ電流と比較して無視しうるはずである。ＰＭＯＳトランジスタの代わりにｐｎｐバイポーラトランジスタを用いて同様に実現してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の上述した特徴、利点及び他の特徴、利点は図面を参照して以下に記載する模範的な実施例の説明から明らかになる。
図１−図４のすべてにおいて、出力電流Ｉoutは任意の出力回路(図示せず)に供給される。出力トランジスタのコレクタＵoutは出力回路に接続される。出力回路は電源電位とＵoutとの間に接続される。従って、Ｕoutは図１−図４に示す電流ミラーの出力電圧と任意の出力回路に供給される電圧の両方を構成する。出力電圧Ｕoutの大きさは出力回路に依存し、特に出力回路の入力インピーダンスに依存する。
【００１７】
本発明の第１の実施例である代替の電流ミラー（図示せず）は、入力トランジスタＴin、出力トランジスタＴout、入力抵抗Ｒin及び出力抵抗Ｒoutを具える。図１−図４における同一の参照記号は同一の構成要素を示す。図１及び図２に示す慣例の電流ミラーの詳細な説明を参照されたい。出力トランジスタのコレクタ電流が電流ミラーの出力電流を構成する。一定の入力電流Ｉinを供給するために入力電流源が設けられる。入力トランジスタＴinはそのコレクタとベースが入力電流源に接続される。従って、入力トランジスタＴinはダイオードとみなせる。入力抵抗Ｒinは入力トランジスタＴinのエミッタに接続され、次いで大地電位に接続される。バッファトランジスタＴbuffはそのベースを介して入力電流源に接続される。バッファトランジスタＴbuffのエミッタは出力トランジスタＴoutのベースに接続される。出力トランジスタＴoutのエミッタは出力抵抗Ｒoutを介して大地に接続される。
【００１８】
代替の電流ミラー（図示せず）と図２の電流ミラーとの第１の差異は、バッファ電流Ｉbuffを発生させるためにバッファ電流源を使用することにある。バッファ電流ＩbuffはバッファトランジスタＴbuffのコレクタに供給される。バッファトランジスタＴbuffがノーマル動作状態での下で動作する場合、即ちバッファトランジスタＴbuffのコレクタ−エミッタ電圧がコレクタ−エミッタ飽和電圧より大きく且つコレクタ−エミッタ降伏電圧より低い場合には、バッファトランジスタＴbuffのコレクタ電流は殆どバッファトランジスタＴbuffのベース−エミッタ電圧にのみ依存する。バッファトランジスタＴbuffの所定のコレクタ電流はバッファトランジスタＴbuffの所定のベース−エミッタ電圧降下に関連し、この電圧降下はバッファトランジスタＴbuffのコレクタ−エミッタ電圧と殆ど無関係である。従って、バッファトランジスタＴbuffのベース−エミッタ電圧降下はバッファトランジスタＴbuffのコレクタに供給されるバッファ電流Ｉbuffにより決まる。バッファトランジスタＴbuffのベース電流はノーマル動作状態ではもっぱらバッファトランジスタＴbuffのベース−エミッタ電圧の関数である。バッファトランジスタＴbuffの所定のベース−エミッタ電圧に対して、所定のベース電流が求められる。従って、バッファ電流源はバッファトランジスタＴbuffのベース電流を決定する。バッファトランジスタＴbuffのベースの電圧は入力抵抗Ｒinの電圧降下＋入力トランジスタＴinの電圧降下に等しい。入力トランジスタＴinはダイオードとして動作するため、入力トランジスタＴinの電圧降下は一定であるとみなせる。従って、バッファトランジスタのベース電圧は入力抵抗Ｒinを流れる電流に依存する。バッファトランジスタＴbuffのベース−エミッタ電圧は所定のバッファ電流Ｉbuffに対して一定であるため、バッファトランジスタＴbuffのエミッタ電圧(出力トランジスタＴoutのベース電圧に等しい)は入力抵抗Ｒinを流れる電流を変化させることにより制御することができる。この効果を出力トランジスタＴoutのベース電圧を制御するために利用する。出力トランジスタＴoutのベースに負のベース電流が注入される場合、入力抵抗Ｒinを流れる電流の低減がバッファ電流ミラー１０によって生ずる。バッファ電流ミラー１０は出力トランジスタＴoutのベース及びバッファトランジスタＴbuffのエミッタに接続された入力部を有する。バッファトランジスタＴbuffのエミッタから生ずる電流はバッファ電流Ｉbuffにほぼ一致し、一定である。従って、バッファ電流Ｉbuffは出力トランジスタＴoutのベース電流＋電流ミラー１０の入力電流に等しい。出力トランジスタＴoutのベースに負のベース電流が注入される場合、出力トランジスタＴoutのベース電流は減少する。バッファ電流ミラー１０の入力電流は同じ量だけ増大するはずである。さもなければ、バッファ電流ミラー１０の入力電流と出力トランジスタＴoutのベース電流の和がバッファ電流Ｉbuffに一致しなくなる。出力トランジスタＴoutからの負ベース電流はバッファ電流ミラー１０の入力に完全に注入される。バッファ電流ミラー１０の出力はバッファトランジスタＴbuffのベース及び入力電流源に接続される。バッファ電流ミラー１０の入力電流の増大は出力電流に鏡影され、即ち出力電流が比例増大す��。バッファ電流ミラー１０の一定の入力電流は入力抵抗Ｒinを流れる電流とバッファトランジスタＴbuffのベース電流とバッファ電流ミラー１０の出力へ流れる電流の和に等しい。バッファトランジスタＴbuffのベース電流は一定である。従って、バッファ電流ミラー１０の出力電流の増大は入力抵抗電流の減少になるはずである。入力抵抗Ｒinを流れる電流の減少は次いで出力トランジスタＴoutのベースの電圧の減少を生ずる。これにより、出力トランジスタＴoutへの負ベース電流の影響を補償することができる。
【００１９】
図４に示す本発明の第２の実施例は、特にバッファ電流ミラーの諸要件に適合する特別の電流ミラー１０を具える。このバッファ電流ミラーはその入力端子の電圧を固定しないで正しい電流複写を行うことができる。更に、第２の実施例では２つの入力トランジスタＴin1及びＴin2を用いる。入力トランジスタＴin1及びＴin2はダイオードとして動作し、入力電流源及びバッファトランジスタＴbuffのベースに直列に接続される。その他の点では図４に示す電流ミラーは代替の電流ミラー（図示せず）に一致する。入力トランジスタＴin1及びＴin2は電流ミラーの動作原理を変化しない。バッファトランジスタＴbuffのベースの電圧は入力抵抗Ｒinを流れる電流を変化させることにより制御することができる。入力トランジスタＴin1及びＴin2はダイオードとして動作するため、それらのベース−エミッタ電圧降下は一定とみなせる。ＰＭＯＳトランジスタＴ3のゲートはＴin1のエミッタ及びＴin2のコレクタに接続される。ＰＭＯＳトランジスタのゲート電流はノーマル動作状態ではほぼ零であるため、この接続は入力抵抗を流れる電流に何の影響も与えない。ＰＭＯＳトランジスタＴ3のゲートを入力トランジスタＴin1及びＴin2と接続する目的は、Ｔ3のゲート電圧を適切に決定するためである。トランジスタＴ3のソースはバッファトランジスタＴbuffのコレクタに接続する。ＰＭＯＳトランジスタＴ3はトランジスタＴ3のソースへ流れる電流がバッファ電流Ｉbuffに比較して無視できるように設計され動作するため、この接続は電流ミラーの機能を変化させない。トランジスタＴ3の主な目的はトランジスタＴBinの適正なベース電圧を供給するためである。図４に示すバッファ電流ミラー１０は、ＰＭＯＳトランジスタＴ3とバッファ電流ミラー入力トランジスタＴBinとバッファ電流ミラー出力トランジスタＴBoutとからなる。入力トランジスタＴBinのベースと出力トランジスタＴBoutのベースは相互接続される。ＰＭＯＳトランジスタＴ3は入力及び出力トランジスタＴBin及びＴBoutのベース電圧を決定する。バッファ電流ミラー１０の入力端子は入力トランジスタＴBinのコレクタに対応する。入力トランジスタＴBinのベース−エミッタ電圧降下は、バッファ電流Ｉbuffが主に入力トランジスタＴBinを経て流れるように選択される。バッファ電流ミラー１０の出力端子は出力トランジスタＴBoutのコレクタに対応する。バッファ電流ミラー入力及び出力トランジスタＴBin及びＴBoutのエミッタは両方とも大地電位に接続する。バッファ電流ミラーの入力電流の増大はバッファ電流ミラー入力トランジスタＴBinのベース−エミッタ電圧降下の増大をもたらす。入力トランジスタＴBin及び出力トランジスタＴBoutのベースは相互接続されているため、入力トランジスタＴBinのベース−エミッタ電圧の増大は出力トランジスタＴBoutのベース−エミッタ電圧に対応する増大を生ずる。入力トランジスタＴBinのコレクタ電流はほぼＩc(ＴBin)＝exp(Ｕbe(ＴBin)/ＵT)＊Ｉs(ＴBin)に一致する。出力トランジスタＴBoutのコレクタ電流はほぼＩc(ＴBout)＝exp(Ｕbe(ＴBout)/ＵT)＊Ｉs(ＴBout)に一致する。ＵTはバッファ電流ミラーの出力及び入力トランジスタの温度電圧である。出力トランジスタＴBout及び入力トランジスタＴBinのベース−エミッタ電圧Ｕbeは互いに等しいため、バッファ電流ミ���ー比はＩc(ＴBout)/Ｉc(ＴBin)＝Ｉs(ＴBout)/Ｉs(ＴBin)に一致する。Ｉsは出力トランジスタＴBout及び入力トランジスタＴBinの逆飽和電流を表す。トランジスタの逆飽和電流はトランジスタの設計、特にトランジスタのエミッタ面積に依存する。従って、バッファ電流ミラー比はバッファ電流ミラーの入力及び出力トランジスタＴBin及びＴBoutのエミッタ面積を適切に選択することによって決定することができる。
【００２０】
正しい動作のためには、代替の電流ミラーの回路（図示せず）及び図４の回路は、バッファ電流源により供給されるバッファ電流Ｉbuffの(1+1/m)倍に等しい入力電流Ｉin、即ちＩin＝(1+1/m)*Ｉbuffを必要とし、この回路では総合電流ミラー比はm/(1+m)に等しく選択される。バッファ電流ミラー比Ｉc(ＴBout)/Ｉc(ＴBin)は総合電流ミラー比Ｉout/Ｉinの逆数値に一致するように選択する必要がある。
【００２１】
当業者に明らかなように、本発明は本明細書に明示的に述べられていない他の種々の態様に実現することもできる。上述した種々の実施例は単なる例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は特許請求の範囲に記載の請求項によって特定される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の簡単な電流ミラーを示す図である。
【図２】従来のバッファを具えた電流ミラーを示す図である。
【図３】他の電流ミラーを示す図である。
【図４】本発明の電流ミラーの第２の実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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