(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷による負荷電流、特に、陰極線管の偏向コイルによる負荷電流からの出力電流を出力抵抗器により結合出力する回路配置であって、
出力電流ミラーを備え、
２つの抵抗器で降下する２つの電圧の差の形態で前記負荷電流を制御するための制御値が生成され、
基準電流バンクが電流ミラー回路に備えられ、
前記ミラー回路の入力端は、定電流を生成する定電流を受け取り、
前記出力電流が、前記出力電流ミラーの少なくとも第１出力トランジスタと少なくとも第２出力トランジスタのエミッタに結合され、
前記基準電流バンクは、第１基準電流を供給し、
前記第１基準電流は、前記出力電流と共に、前記出力電流ミラーの第１出力トランジスタと第２出力トランジスタのエミッタに結合され、
前記出力電流ミラーの前記第１出力トランジスタのコレクタを通過する電流は、第１電流ミラーの入力端に結合され、
前記第１電流ミラーの出力電流は、前記出力電流ミラーの少なくとも１つの入力トランジスタのコレクタに結合され、
第２電流ミラーが備えられて、その入力端には前記出力電流ミラーの第２出力トランジスタのコレクタを通過する電流が結合され、その出力電流は第１抵抗器に結合され、
第３電流ミラーが備えられ、その入力端には前記基準電流バンクからの第２基準電流が結合され、その出力電流は第２抵抗器に結合され、
前記出力電流ミラーの入力トランジスタは、前記第１出力トランジスタのエミッタ領域と同じエミッタ領域を有し、
前記第１抵抗器と前記第２抵抗器で降下する電圧間の差が前記制御値を表す、ことを特徴とする回路配置。
【請求項２】
前記出力電流ミラーの前記第１出力トランジスタと前記第２出力トランジスタを流れる電流が同じ値を有するように、これら２つのトランジスタのエミッタが同じ値を有することを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【請求項３】
前記出力電流ミラーの前記第１出力トランジスタと前記第２出力トランジスタは同じエミッタ領域を有し、
前記出力電流ミラーの出力トランジスタの数をｎとすると、前記第１基準電流は、前記第２基準電流のｎ倍の値であることを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【請求項４】
前記出力電流ミラーのすべてのトランジスタが同じエミッタ領域を有し、
ｎを前記出力電流ミラーの出力トランジスタの数、ｋをその入力トランジスタの数とすると、前記出力電流ミラーのトランジスタのベース電流を補償するｎ＋ｋ個の補償トランジスタは、前記出力電流ミラーの前記入力トランジスタのコレクタとベースとの間に配置され、
ｎ＋ｋ個の補償トランジスタすべてのベースが前記出力電流ミラーの前記入力トランジスタのコレクタに結合され、
ｍを前記出力電流ミラーの第２出力トランジスタの数とすると、前記出力電流ミラーの前記トランジスタのｎ＋ｋ−ｍベース電流は、これらの補償トランジスタのｎ＋ｋ−ｍ個によりそれらのコレクタを介して電源電位に排出され、
前記出力電流ミラーの前記トランジスタのｍ個のベース電流がこれらの補償トランジスタのｍ個により前記第２電流ミラーの入力電流に重畳され、前記トランジスタのコレクタは前記第２電流ミラーの入力端に結合されることを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【請求項５】
前記基準電流バンクの前記電流ミラーの前記トランジスタのベース電流を結合出力するトランジスタが前記基準電流バンクの前記電流ミラーの前記入力トランジスタのコレクタとベースとの間に配置され、前記トランジスタのベースは前記基準電流バンクの前記電流ミラー回路の前記入力トランジスタのコレクタに接続され、そのエミッタは前記トランジスタのベースに接続され、前記トランジスタはこれらのベース電流を他のトランジスタを介して前記第１電流ミラーの前記入力電流に重畳することを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【請求項６】
前記出力電流ミラーは、トランジスタダイオードとして配置された入力トランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【請求項７】
前記第１電流ミラーと、前記第２電流ミラーと、前記第３電流ミラーは、ウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）電流ミラーとして形成されている請求項１に記載の回路配置。
【請求項８】
前記負荷電流は、ディスプレイ管の垂直偏向コイルを介して流れる電流であることを特徴とする請求項１に記載の回路配置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷による負荷電流、特に、陰極線管の偏向コイルによる負荷電流から出力電流を出力抵抗器により結合出力する回路配置に関し、この回路配置は出力電流ミラーを含み、負荷電流を制御する２つの抵抗器で降下する２つの電圧間の差の形を取った制御値が生成され、基準電流バンクには、定電流を生成するために、入力端で定電流を受け取る電流ミラー回路が備えられる。
【０００２】
【従来の技術】
こうした回路配置はフィリップス半導体社（Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）から販売されているＩＣ  ＴＤＡ  ４８６６で知られている。このＩＣは、表示管の偏向コイルを流れる電流から制御値を得て、この電流を制御するのに使用される。この目的のために、出力電流は出力抵抗器を介して得られる。出力電流は２つのトランジスタに接続される。これらの２つのトランジスタは出力電流ミラーの２つの出力トランジスタに相互接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたトランジスタの相互接続により回路の温度依存性が低下する。実際には、回路の温度依存性は依然として残るのでこの接続は完全に有効なわけではない。さらに、相互接続出力段には振動が発生しやすいという欠点がある。
【０００４】
本発明の目的は、温度依存性や振動性向が実質的にない最初に記載された型の回路配置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、出力電流が出力電流ミラーの少なくとも第１の出力トランジスタと少なくとも第２の出力トランジスタのエミッタに接続され、基準電流バンクは第１基準電流を供給し、第１基準電流は、出力電流と共に、出力電流ミラーの第１出力トランジスタと第２出力トランジスタのエミッタに接続され、出力電流ミラーの第１出力トランジスタのコレクタを通過する電流は第１電流ミラーの入力端に接続され、第１電流ミラーの出力電流は出力電流ミラーの入力トランジスタのコレクタに接続され、第２電流ミラーが備えられ、その入力端に出力電流ミラーの第２出力トランジスタのコレクタを通過する電流が結合され、その出力電流は第１抵抗器に接続され、第３電流ミラーが備えられ、その入力端に基準電流バンクからの第２基準電流が結合され、その出力電流は第２抵抗器に結合され、出力電流ミラーの入力トランジスタは第１出力トランジスタと同じエミッタ領域（area）を備えており、第１抵抗器と第２抵抗器で降下する電圧の差が制御値を表すことで上記の目的が達成される。
【０００６】
本発明による回路配置では、負荷電流が、負荷、たとえば、ＴＶディスプレイ管、モニタ管またはモータの巻線の偏向コイルによる出力抵抗器により結合出力される。結合出力されるこの電流は、負荷を流れる電流と比べて比較的小さい。本回路配置の目的は、この出力電流に応じて制御値を得ることである。この出力電流は負荷を通過する負荷電流に従属しており、制御値は負荷電流の制御に適切である。この制御値を得るときに、たとえば、温度依存性による追加エラーが発生しないことが必須である。
【０００７】
本発明による回路配置では、このことは、以下の手段により達成される。出力電流は出力電流ミラーの出力トランジスタだけでなく出力電流ミラーのすべての出力トランジスタに接続されている。出力電流ミラーは少なくとも第１および第２出力トランジスタを備えている。言い換えれば、出力電流ミラーには２つの群の出力トランジスタがあり、少なくとも１方の群はいつでも利用可能である。
【０００８】
さらに、入力端で定電流を受け取る基準電流バンクが備えられ、電流ミラー回路を含んでいる。基準電流バンクは第１基準電流を供給し、この第１基準電流は、出力電流と共に、出力電流ミラーの第１および第２出力トランジスタのエミッタに結合されている。これは最新技術の回路との本質的な相違点である。
【０００９】
出力電流ミラーの入力トランジスタと出力電流ミラーの複数の出力トランジスタのベースエミッタ経路を通る電圧が最小またはゼロに近づくことを保証するために、出力電流ミラーの第１出力トランジスタのコレクタを流れる電流が第１電流ミラーの入力端に結合される。この第１電流ミラーの出力電流は再び出力電流ミラーの入力トランジスタのコレクタに結合される。それにより出力トランジスタにおけるのと同じ値の電流が出力電流ミラーの入力トランジスタに流れることが達成される。この結果、ベースエミッタ電圧はゼロに向かう。それにより回路はそれほど温度に依存しなくなることが達成される。このための条件は、出力電流ミラーの入力トランジスタは第１入力トランジスタのものと同じエミッタ領域を備えることである。
【００１０】
さらに、第２電流ミラーが備えられ、その入力端に出力電流ミラーの第２出力トランジスタを流れる電流が結合されている。第２電流ミラーの出力電流は第１抵抗器に結合される。
【００１１】
基準電流バンクは第２基準電流も供給する。この第２基準電流は第３電流ミラーに結合され、第３電流ミラーの出力電流は第２抵抗器に結合される。この回路配置では、第１および第２抵抗器上で降下する電圧の差により制御値が供給される。第２基準電流に関連した第１基準電流の値は出力電流ミラーの出力トランジスタの数に依存している。出力電流ミラーが同じエミッタ領域を備えたｎ個の出力トランジスタを備えている場合には、第１基準電流は第２基準電流のｎ倍大きくなる。
【００１２】
出力電流ミラーでのベースエミッタ電圧がゼロに接近するために、トランジスタの電流利得が回路の動作に影響を及ぼすことがないので、結果として、この回路配置では温度遷移が明確に減少する。さらに、この回路配置は制御ループ、さらに、ＭＨｚ範囲で安定して動作する。
【００１３】
すでに前述したように、第１および第２群の１つまたは複数の出力トランジスタが出力電流ミラーで配置可能である。さらに、こうした出力トランジスタは基本的には領域の異なるエミッタを備えているので、異なる電流が流れる。しかし、無制限に効率的な最も単純な解法は、請求項２に記載の発明による実施態様である。この解法では、同じエミッタ領域を備えた２つのトランジスタだけが必要となり、同じ値の電流がそれらのトランジスタを流れる。
【００１４】
通常の場合には、出力電流ミラーの出力トランジスタすべてが同じトランジスタ領域を備えることになる。請求項３で限定された基準電流が調整されることになる。
【００１５】
出力電流ミラーのトランジスタのベース電流を補償するためには、請求項４で限定された手段は本発明の他の実施態様で使用される。ベース電流の完全な誘導はこうした手段により達成される。これは、ベース電流を誘導するｎ＋ｋ補償トランジスタが、出力電流ミラーがｎ個の出力トランジスタとｋ個の入力トランジスタを備えている場合に使用されることで達成される。ｍが出力電流ミラーの第２出力トランジスタの数である場合に、ｎ＋ｋ−ｍのベース電流が電源電位に排出される。この目的のために、ｎ＋ｋ−ｍ個の補償トランジスタが備えられている。ｍ個のベース電流はｍ個の補償トランジスタにより排出される。ｍ個の電流は第２電流ミラーの入力電流に結合されるので、第２電流ミラーに出力電流ミラーの第２出力トランジスタにより供給された電流に重ねられることになる。したがって、第２電流ミラーの入力電流における出力電流ミラーの第２群のトランジスタのベース電流エラーの補償が達成される。
【００１６】
請求項５で限定された本発明の他の実施態様は、請求項５で限定されたトランジスタの回路配置が電源をオンに切り替えると回路配置の安全な起動を保証するという目的と利点を備えている。回路配置により第２電流ミラーに結合された追加電流は出力端から電流を供給して、電源がオンに切り替わると回路配置の安全な動作を保証するように作用する。しかし、この電流は、出力電流ミラーと第２電流ミラーで流れる有用な電流に比例して極めて小さくなる。
【００１７】
本発明の上記および他の態様は以下に記載の実施の形態から明らかになり、これらの実施形態を参照しながら明確になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の唯一つの図は、回路要素が部分的にしか示されてない負荷の断面図１である。負荷は、陰極線管を含むＴＶ装置またはコンピュータモニタである。陰極線管は垂直および水平偏向コイルを含み、その内、垂直偏向コイル２が図に示してある。この垂直偏向コイルを流れる電流Ｉａｂ１はこの管内での垂直偏向を制御する。この負荷電流が調整されることになる。
【００１９】
この負荷電流を制御するためには、本発明による回路配置により制御値を得なければならない。この回路配置には、オフセット、温度依存性および線形性に関する厳しい要求が課されることになる。中でも、温度遷移は最小なのが望ましい。
【００２０】
抵抗器３は垂直偏向コイル２に直列に配置されている。この抵抗器３は出力抵抗器４に並列に接続されている。出力抵抗器４は抵抗器３と同じ大きさである。抵抗器３と４とで同じだけ電圧が降下するので、垂直偏向コイル２を流れる電流に比例する電流が抵抗器４を流れる。
【００２１】
垂直偏向コイル２を流れる電流を制御するためには、ブリッジ状に配置された４つのトランジスタ５、６、７および８が備えられている。これらのトランジスタは、本発明による回路配置により得られる制御値に応じて制御可能である。この制御は図面にはこれ以上示されてない。
【００２２】
図示の回路配置では、入力トランジスタ９と、第１出力トランジスタ１０と、第２出力トランジスタ１１とをもつ出力電流ミラーが備えられている。出力抵抗器４を流れる出力電流はこの出力電流ミラーの２つの出力トランジスタ１０と１１のエミッタに結合される。
【００２３】
電圧源１３は上記回路配置の電圧供給のために備えられている。さらに、基準電流バンク１２が備えられ、内部に、入力トランジスタ１４と３つの出力トランジスタ１５、１６および１７を備えた電流ミラー回路が配置されている。電流源１８により得られた定電流Ｉｏは、電流ミラー回路の入力トランジスタ１４のコレクタに結合されている。入力トランジスタ１４のエミッタは抵抗器１９を介して基準電位に結合されている。
【００２４】
電流ミラーの２つのトランジスタ１５と１６は、同じエミッタ領域を備え、両エミッタは抵抗器２０と２１を介して基準電位に結合されている。トランジスタ１５と１６はコレクタで第１基準電流２Ｉｏを供給する。抵抗器４が供給する出力電流と共に、この第１基準電流は出力電流ミラーの第１出力トランジスタ１０と第２出力トランジスタ１１のエミッタに結合されている。
【００２５】
基準電流バンク１２の電流ミラー回路はさらに第３出力トランジスタ１７により第２基準電流Ｉｏを供給する。第３出力トランジスタ１７のエミッタは抵抗器２２を介して基準電位に結合されている。
【００２６】
出力電流ミラーには２つの出力トランジスタ１０と１１が備えられているので、第１基準電流２Ｉｏは、第２基準電流Ｉｏの２倍の大きさになるように選択されている。一般に、第１基準電流は、出力電流ミラーがｎ個の出力トランジスタをもつ場合には第２基準電流のｎ倍の値となる。
【００２７】
入力トランジスタ９と出力電流ミラーの出力トランジスタ１０および１１の間のベースエミッタ電圧を表す図示の電圧ｄＵｂｅが最小またはゼロに近づくことを確実にするためには、出力電流ミラーの第１出力トランジスタ１０のコレクタ電流が第１電流ミラー回路２３の入力端に結合される。第１電流ミラー回路２３の出力電流は出力電流ミラーの入力トランジスタ９のコレクタに結合される。したがって、一方で、同じ電流が２つの出力トランジスタ１０と１１に流れ、他方で、出力電流ミラーの入力トランジスタ９に流れることが確認される。この結果、電圧ｄＵｂｅはゼロに近づくので、トランジスタの温度依存電流利得はこれ以上は役目がなく、したがって、トランジスタの温度遷移は制御値を調整する機能を実質的にもたなくなる。
【００２８】
第１電流ミラー回路２３は入力端にトランジスタ２４を備えたウィルソン（Ｗｉｌｓｏｎ）電流ミラーとして形成されている。トランジスタ２４のコレクタは回路配置の入力を表し、エミッタは電源電位に結合されている。トランジスタ２４のベースは他のトランジスタ２５のベースとトランジスタ２６のエミッタに結合されている。トランジスタ２５のエミッタは基準電位に結合され、そのコレクタはトランジスタ２６のエミッタに結合される。トランジスタ２６のベースは入力信号を受け取る。トランジスタ２６のコレクタは出力信号を供給する。この供給信号は出力電流ミラーの入力トランジスタ９のコレクタにつながっている。
【００２９】
さらに、第２電流ミラー回路２７と第３電流ミラー回路２８が備えられている。
第２電流ミラー回路２７と第３電流ミラー回路２８は内部にトランジスタ２９、３０および３１、並びに３２、３３および３４を含み、第１電流ミラーに対応するＷｉｌｓｏｎ電流ミラーとして配置される。
【００３０】
出力電流ミラーの第２出力トランジスタ１１のコレクタを流れる電流が第２電流ミラー２７の入力端に加えられ、したがって、そのトランジスタ２９のコレクタとトランジスタ３１のベースに加えられることになる。出力では、第２電流ミラー２７のトランジスタ３１のコレクタが電流を供給する。電流は第１抵抗器３５に送られる。抵抗器３５の他端は基準電位に結合されている。
【００３１】
基準電流バンク１２が供給する第２基準電流Ｉｏは第３電流ミラー２８の入力端、すなわち、そのトランジスタ３２のコレクタとトランジスタ３４のベースに結合されている。出力では、第３電流ミラー２８、即ち、そのトランジスタ３４のコレクタは電流を第２抵抗器３６に供給する。第２抵抗器３６の他端も基準電位に結合されている。
【００３２】
図面のｄＵｒで示されている、２つの抵抗器３５と３６で降下する電圧の差は、制御値を表す。
【００３３】
回路配置はさらに補償トランジスタ３７、３８および３９を含んでいる。これらのトランジスタは出力電流ミラーのトランジスタ９、１０および１１のベース電流を補償するのに使用される。その数は出力電流ミラーのトランジスタの総数に相当する。図示の実施形態では、出力電流ミラーは３つのトランジスタをもっているので、出力トランジスタ３７、３８および３９が備えられることになって、ベース電流の２／３はトランジスタ３７と３８のコレクタを介して電源電位に排出されており、それらのエミッタはトランジスタ９、１０および１１のベースに結合されている。出力トランジスタ３７、３８および３９すべてのベースは出力電流ミラーの入力トランジスタ９のコレクタに結合されている。
【００３４】
出力電流ミラーの第２出力トランジスタ１１のベース電流を補償するためには、第３出力トランジスタ３９のコレクタが出力電流ミラーの第２出力トランジスタ１１のコレクタに結合されるので、出力電流ミラーの第２出力トランジスタ１１のベース電流が、第２電流ミラー２７に加えられる入力信号で補償されることになる。
【００３５】
電源電圧をオンに切り替えると回路配置が安全に起動することを保証するため、他のトランジスタ４０が備えられている。このトランジスタ４０のエミッタは基準電流バンクの電流ミラーのトランジスタ１４〜１７のベースに結合され、入力端は基準電流バンク１２の電流ミラー回路のトランジスタ１４のコレクタに結合されている。トランジスタ４０のコレクタに流れる電流はトランジスタ４１のエミッタに結合され、トランジスタ４１のコレクタは電源電位に結合され、ベース電流は第１電流ミラー２３の入力端に結合されている。こうして、この電流は、出力電流ミラーの第１出力トランジスタ１０を流れる電流に重なることになる。しかし、通常の動作では、このことは補助的な役割しか果たさない。この電流はトランジスタ１０を流れる電流よりも数倍小さいからである。しかし、回路配置は安全に起動する、すなわち、第１電流ミラー２３は電源電圧で切り替わった後で電流を供給することがこの電流により達成される。
【００３６】
図示の実施形態では、出力電流ミラーは２つの出力トランジスタ１０と１１を含んでいる。基本的には、様々な数の出力トランジスタが備えられている。しかし、図示の実施形態におけるトランジスタ１０などの第１の型のトランジスタは常に第１電流ミラーの入力端に結合され、図示の実施形態の出力トランジスタ１１など第２の型のトランジスタは第２電流ミラー２４の入力端に結合されることが必須である。２つの型の出力トランジスタの数と面積に応じて、第１および第２基準電流が選択され、また、抵抗器３５と３６を流れる電流であって出力電流から独立した電流が同じ大きさになるように、抵抗器３５と３６の値が調整される。
【００３７】
図示の実施形態では、トランジスタ１０と１１は同じ面積を有するので、コレクタを流れる電流Ｉｘは同じ大きさである。電流ＩｘはＩｏ±抵抗器４を流れる出力電流である。これは、とりわけ、前述したように、電流Ｉｘを第１電流ミラー２３を介して出力電流ミラーの入力トランジスタ９にフィードバックすることで達成される。電流Ｉｘの依存性はこれだけなので、この依存性しか備えてない電流が流れて、第２電流ミラー２７を介して第１抵抗器３５に結合される。電流Ｉｏにしか依存していない電流は第２抵抗器３６を流れる。したがって、抵抗器３５と３６で降下する電圧間の差は出力電流に依存しているだけであることが達成される。こうして温度依存性が取り除かれるので、まさしく本発明の目的が達成される。
【００３８】
この差電圧ｄＵｒに依存しながら、負荷１のトランジスタ５、６および７、８の制御信号は、たとえば、差動増幅器（図示せず）により得られるので、負荷２を流れる負荷電流はこれらのトランジスタにより制御可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したとおり、本発明によれば、負荷による負荷電流、特に、陰極線管の偏向コイルによる負荷電流からの出力電流を出力抵抗器により結合出力する回路配置において、温度依存性や振動性向が実質的にない回路配置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路要素が部分的に示されている負荷の断面図である。
【符号の説明】
２  垂直偏向コイル
３，３５，３６  抵抗器
４  出力抵抗器
５〜８  トランジスタ
１０  第１出力トランジスタ
１１  第２出力トランジスタ
１２  基準電流バンク
１３  電圧源
２３  第１電流ミラー
２７  第２電流ミラー
２８  第３電流ミラー
３７〜３９  補償トランジスタ
【図１】
0004560190.tif 000002