【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電流検出回路に関し、特
に、高周波増幅回路のバイアス電流制御に用いる電流検
出回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current detection circuit, and more particularly to a current detection circuit used for controlling a bias current of a high frequency amplifier circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電流検出回路としては、図４に示すよう
に一端に電圧Ｖ1 が印加された検出抵抗Ｒ1 で検出した
電流対応の電圧変化を電圧Ｖ2 で駆動されるオペアンプ
１０で増幅する構成がある。この構成においては、オペ
アンプ１０の機能上電圧Ｖ2 は電圧Ｖ1 より大きくする
必要がある。2. Description of the Related Art As a current detection circuit, as shown in FIG. 4, a configuration in which a voltage change corresponding to a current detected by a detection resistor R1 having a voltage V1 applied to one end is amplified by an operational amplifier 10 driven by a voltage V2 is used. is there. In this configuration, the voltage V2 needs to be larger than the voltage V1 in terms of the function of the operational amplifier 10.
【０００３】また、図５は従来の高周波増幅回路をバイ
アス回路を視点として示したものである。高周波増幅ト
ランジスタＱ4 のベースは並列に接続された抵抗Ｒ8 お
よびダイオードＤ2 （コンデンサ）を介して接地され、
高周波増幅トランジスタＱ4のバイアス回路を構成して
いる。Further, FIG. 5 shows a conventional high frequency amplifier circuit from the viewpoint of a bias circuit. The base of the high frequency amplification transistor Q4 is grounded via a resistor R8 and a diode D2 (capacitor) connected in parallel,
It constitutes a bias circuit of the high frequency amplification transistor Q4.
【０００４】この構成では、高周波増幅トランジスタＱ
4 の電流増幅率のばらつきで増幅特性がばらついたり、
あるいは、抵抗Ｒ8 の大きさやダイオードＤ2 の特性に
よってバイアス電流が変化する。その結果高周波増幅ト
ランジスタＱ4 の出力波形に歪みが生じる。In this configuration, the high frequency amplification transistor Q
There are variations in the amplification characteristics due to variations in the current amplification factor of 4,
Alternatively, the bias current changes depending on the size of the resistor R8 and the characteristics of the diode D2. As a result, the output waveform of the high frequency amplification transistor Q4 is distorted.
【０００５】そこで、可変抵抗Ｒ9 を抵抗Ｒ8 およびダ
イオードＤ2 に並列に接続し、該可変抵抗Ｒ9 を調整す
ることによって、製品毎に増幅特性が適正になるように
している。Therefore, the variable resistor R9 is connected in parallel with the resistor R8 and the diode D2, and the variable resistor R9 is adjusted so that the amplification characteristic becomes appropriate for each product.
【０００６】また特開昭53-110446 号には図６に示すよ
うに、高周波増幅トランジスタＴＲ1 のエミッタ側に抵
抗Ｒ10とコンデンサＣ10とを並列に接続し、該抵抗Ｒ1
0，コンデンサＣ10で構成される並列回路の電圧を検出
用トランジスタＴＲ2 のベース電圧として利用しバイア
ス電流を制御するバイアス回路が示されている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 53-110446, as shown in FIG. 6, a resistor R10 and a capacitor C10 are connected in parallel on the emitter side of a high frequency amplification transistor TR1, and the resistor R1 is connected.
A bias circuit is shown which controls the bias current by using the voltage of the parallel circuit composed of 0 and the capacitor C10 as the base voltage of the detection transistor TR2.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来の回路
によると、製品毎に高周波増幅トランジスタＱ4 の電流
増幅率のばらつき等があるため、出力波形に歪みが生
じ、この歪みを解消するために、出荷前に、抵抗Ｒ9 を
調整してバイアス電流を調整をする必要があり、手数が
多くなり必然的に製品コストを上げる欠点があった。According to the conventional circuit shown in FIG. 5, there is a variation in the current amplification factor of the high frequency amplification transistor Q4 for each product, so that the output waveform is distorted and the distortion is eliminated. In addition, it is necessary to adjust the resistor R9 to adjust the bias current before shipment, which is troublesome and inevitably increases the product cost.
【０００８】図６に示す従来構成によると、製品毎にバ
イアス電流を調整する手数を省くことはできるが、高周
波増幅トランジスタＴＲ1 のエミッタに抵抗Ｒ10とコン
デンサＣ10を接続する構成としているため、高周波増幅
トランジスタＴＲ1 に対して充分な接地効果を示さない
欠点がある。According to the conventional configuration shown in FIG. 6, it is possible to omit the step of adjusting the bias current for each product, but since the resistor R10 and the capacitor C10 are connected to the emitter of the high frequency amplification transistor TR1, the high frequency amplification is performed. It has a drawback that it does not show a sufficient ground effect for the transistor TR1.
【０００９】更に、バイアス電流の変化によるコレクタ
電流の変化を電圧変化として取り出してバイアス電圧に
帰還させる回路も実現されている。しかしながら、この
回路においては、コレクタ側の電圧変化を極僅かにする
と、温度依存性なく正確に該電流変化を検出するための
回路構成が複雑となり、また逆に、電圧降下を大きくす
ると、増幅器の電圧利用率が悪くなる欠点がある。Furthermore, a circuit has been realized in which a change in collector current due to a change in bias current is taken out as a voltage change and fed back to the bias voltage. However, in this circuit, if the voltage change on the collector side is made extremely small, the circuit configuration for accurately detecting the current change without temperature dependence becomes complicated, and conversely, if the voltage drop is increased, the amplifier There is a drawback that the voltage utilization rate becomes poor.
【００１０】また、電流変化を検出する回路として、図
４に示される電流検出回路を用いることが考えられる
が、この場合、オペアンプ１０を駆動させるための電圧
Ｖ2 が上記検出抵抗Ｒ1 に供給される電圧Ｖ1 よりも高
いことが前提条件となる。It is possible to use the current detection circuit shown in FIG. 4 as a circuit for detecting a current change. In this case, the voltage V2 for driving the operational amplifier 10 is supplied to the detection resistor R1. The precondition is that it is higher than the voltage V1.
【００１１】ところが、無線通信機等に用いられる高周
波増幅トランジスタＱ4 は一般に電力増幅の目的で設け
られているものであるので、該高周波増幅トランジスタ
Ｑ4にはその無線通信機等が使用する電圧の最大電圧、
すなわち電源電圧を供給し、電力増幅の効率を高めるよ
うにしている。However, since the high frequency amplifying transistor Q4 used in a wireless communication device or the like is generally provided for the purpose of power amplification, the high frequency amplifying transistor Q4 has a maximum voltage used by the wireless communication device or the like. Voltage,
That is, the power supply voltage is supplied to enhance the efficiency of power amplification.
【００１２】図４に示す電流検出回路を高周波増幅トラ
ンジスタＱ4 のバイアス制御に利用した場合検出抵抗Ｒ
1 の一端に供給される電圧Ｖ1 が高周波増幅トランジス
タＱ4 のコレクタに供給され、オペアンプの出力を高周
波増幅トランジスタＱ4 のバイアスに帰還される構成と
なるが、この構成によると、上記電圧Ｖ1 はオペアンプ
の駆動電圧Ｖ2 より低くなり、電力増幅の効率を高める
ことができないことになる。When the current detection circuit shown in FIG. 4 is used for bias control of the high frequency amplification transistor Q4, the detection resistor R
The voltage V1 supplied to one end of 1 is supplied to the collector of the high frequency amplification transistor Q4, and the output of the operational amplifier is fed back to the bias of the high frequency amplification transistor Q4. According to this structure, the voltage V1 is applied to the operational amplifier. This is lower than the drive voltage V2, and the efficiency of power amplification cannot be improved.
【００１３】もし、無線通信機の高周波増幅トランジス
タに図４に示すオペアンプを使用した場合、電源電圧を
更に昇圧してオペアンプの駆動電源として使用すること
になるが、この構成を採用するとコスト的なデメリット
が大きくなる。If the operational amplifier shown in FIG. 4 is used as the high frequency amplifying transistor of the wireless communication device, the power supply voltage is further boosted to be used as a drive power supply for the operational amplifier. The demerit increases.
【００１４】この発明は上記従来の事情に鑑みて提案さ
れたものであって、検出抵抗に供給される電圧依存性が
低く、温度特性に優れた電流検出回路を提供することを
目的とする。更に、この発明は高周波増幅トランジスタ
等の特性のばらつきを自動的に調整することができるバ
イアス回路に使用できる電流検出回路を提供することを
目的とする。The present invention has been proposed in view of the above conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a current detection circuit having a low dependency on the voltage supplied to the detection resistor and an excellent temperature characteristic. A further object of the present invention is to provide a current detection circuit that can be used in a bias circuit that can automatically adjust variations in characteristics of high frequency amplification transistors and the like.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために以下の手段を採用している。即ち、図１に
示すように、検出抵抗Ｒ1 の電源側をエミッタ抵抗Ｒe
を介して検出用トランジスタＱ2 のエミッタに接続し、
検出抵抗Ｒ1 の他端を上記検出用トランジスタＱ2 と類
似した特性のトランジスタＱ1 のエミッタに接続し、該
トランジスタＱ1 のベースに検出用トランジスタＱ2 の
ベースが接続されるとともに、トランジスタＱ1 のベー
スとコレクタが接続され、検出用トランジスタＱ2 のコ
レクタを出力とした構成としたものである。The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, as shown in FIG. 1, the power source side of the detection resistor R1 is connected to the emitter resistor Re.
Connected to the emitter of the detection transistor Q2 via
The other end of the detection resistor R1 is connected to the emitter of a transistor Q1 having similar characteristics to the detection transistor Q2, the base of the transistor Q1 is connected to the base of the detection transistor Q2, and the base and collector of the transistor Q1 are connected to each other. The configuration is such that the collector of the detection transistor Q2 is connected and is output.
【００１６】また上記構成の電流検出回路を高周波増幅
器のバイアス電流調整用に利用するには、図２に示すよ
うに上記検出抵抗Ｒ1 として増幅回路のコレクタ−電源
間に挿入された抵抗を用い、上記検出用トランジスタＱ
2 の出力に基づいてバイアス電圧制御を行う構成とす
る。In order to utilize the current detecting circuit having the above-mentioned structure for adjusting the bias current of the high frequency amplifier, a resistor inserted between the collector and the power source of the amplifying circuit is used as the detecting resistor R1 as shown in FIG. The above detection transistor Q
The bias voltage is controlled based on the output of 2.
【００１７】[0017]
【作用】検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧変化を検出用トラン
ジスタＱ2 で捕らえることによって該検出用トランジス
タＱ2 の出力は該バイアスの変化を表すことになる。と
ころが、単に、検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧を検出用トラ
ンジスタＱ2 のベース−エミッタ間に印加したとして
も、検出用トランジスタＱ2 の温度特性に依存して、上
記検出抵抗Ｒ1 の電流が同じであっても検出用トランジ
スタＱ2 の出力は温度によって大きく異なる。By detecting the voltage change across the detection resistor R1 by the detection transistor Q2, the output of the detection transistor Q2 represents the change in the bias. However, even if the voltage across the detection resistor R1 is simply applied between the base and emitter of the detection transistor Q2, the current of the detection resistor R1 is the same depending on the temperature characteristics of the detection transistor Q2. However, the output of the detection transistor Q2 greatly differs depending on the temperature.
【００１８】そこで本発明は、上記のように検出抵抗Ｒ
1 の電源側を検出用トランジスタＱ2 のエミッタに接続
し、検出用トランジスタＱ2 のベースと該検出用トラン
ジスタＱ2 と類似した特性のトランジスタＱ1 のベース
を接続するとともに、トランジスタＱ1 のエミッタが検
出抵抗Ｒ1 に接続されるようになっている。Therefore, according to the present invention, as described above, the detection resistor R
The power source side of 1 is connected to the emitter of the detection transistor Q2, the base of the detection transistor Q2 is connected to the base of the transistor Q1 having similar characteristics to the detection transistor Q2, and the emitter of the transistor Q1 is connected to the detection resistor R1. It is supposed to be connected.
【００１９】これによって、検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧
の変化は検出用トランジスタＱ2 のベースとエミッタ間
に現れるとともに、２つのトランジスタＱ1 ，Ｑ2 で相
互に温度変化による特性変化を補い合うので検出用トラ
ンジスタＱ2 の出力変化は僅かな変化となる（図３参
照）。As a result, the change in the voltage across the detection resistor R1 appears between the base and the emitter of the detection transistor Q2, and the two transistors Q1 and Q2 complement each other for the characteristic change due to the temperature change, so that the detection transistor Q2. Output changes slightly (see FIG. 3).
【００２０】本発明を高周波増幅器のバイアス電流制御
に使用するときは、図２に示すようになる。すなわち、
上記バイアス電圧の変化を、高周波増幅トランジスタＱ
4 のコレクタに接続した検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧の変
化として出力させる。この検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧の
変化を上記電流検出回路で増幅し、バイアス抵抗に帰還
させるようにしている。When the present invention is used for controlling the bias current of a high frequency amplifier, it is as shown in FIG. That is,
The change in the bias voltage is controlled by the high frequency amplification transistor Q
It is output as a change in the voltage across the detection resistor R1 connected to the collector of 4. The change in voltage across the detection resistor R1 is amplified by the current detection circuit and fed back to the bias resistor.
【００２１】[0021]
【実施例】検出抵抗Ｒ1 の電源側を検出用トランジスタ
Ｑ2 のエミッタに接続するとともに、該検出抵抗Ｒ1 の
他端をトランジスタＱ1 のエミッタに接続し、該トラン
ジスタＱ1 のベースに検出用トランジスタＱ2 のベース
が接続される構成とし、更に、このトランジスタＱ1 の
ベースとコレクタは直接接続されダイオード機能を持た
せるようにしている。EXAMPLE A power source side of a detection resistor R1 is connected to an emitter of a detection transistor Q2, the other end of the detection resistor R1 is connected to an emitter of a transistor Q1, and the base of the transistor Q1 is connected to the base of the detection transistor Q2. And the base and collector of the transistor Q1 are directly connected to each other so as to have a diode function.
【００２２】これによって、検出抵抗Ｒ1 に電流が流れ
ていないときには、該検出抵抗Ｒ1の両端の電圧は同じ
であるので、検出用トランジスタＱ2 には僅かな電流し
か流れない状態となる。検出抵抗Ｒ1 に電流が流れる
と、該検出抵抗Ｒ1 の両端の電圧が検出用トランジスタ
Ｑ2 のエミッタとベース間に印加されることになり、検
出用トランジスタＱ2 のコレクタには上記高周波増幅ト
ランジスタＱ4 のコレクタ電流の大きさに応じた電流が
出力されることになる。As a result, when no current flows through the detection resistor R1, the voltage across the detection resistor R1 is the same, so that only a small current flows through the detection transistor Q2. When a current flows through the detection resistor R1, the voltage across the detection resistor R1 is applied between the emitter and the base of the detection transistor Q2, and the collector of the detection transistor Q2 is the collector of the high frequency amplification transistor Q4. A current corresponding to the magnitude of the current will be output.
【００２３】ここで、トランジスタＱ1 は上記のように
コレクタとベースが直接接続されているので、ダイオー
ド機能として作用するが、更に、トランジスタＱ1 と検
出用トランジスタＱ2 の特性をそろえておくと温度変化
があっても該温度変化による特性の変化を相互に補い合
うことになり、結果として検出用トランジスタＱ2 の出
力は図３に示すように、温度変化に対して僅かな変化し
か示すことなく、しかも電流変化に対しても直線性を維
持している。Here, since the collector and the base of the transistor Q1 are directly connected to each other as described above, the transistor Q1 functions as a diode. However, if the characteristics of the transistor Q1 and the detection transistor Q2 are made uniform, a temperature change will occur. Even if there is, the change in the characteristics due to the temperature change complements each other, and as a result, the output of the detection transistor Q2 shows only a slight change with respect to the temperature change and the current change as shown in FIG. The linearity is maintained against.
【００２４】上記構成の電流検出回路を高周波増幅器の
バイアス電流の制御に用いることができる。即ち図２に
示すように、高周波増幅トランジスタＱ4 のコレクタと
電源（Ｖcc）間に上記検出抵抗Ｒ1 を挿入すると、バイ
アス電流の変化に基づいて変化するコレクタ電流の変化
を上記検出抵抗Ｒ1 で検出し、上記のように検出用トラ
ンジスタＱ2 の出力変化を得る。The current detection circuit having the above configuration can be used for controlling the bias current of the high frequency amplifier. That is, as shown in FIG. 2, when the detection resistor R1 is inserted between the collector of the high frequency amplification transistor Q4 and the power source (Vcc), the change of the collector current which changes based on the change of the bias current is detected by the detection resistor R1. , The output change of the detection transistor Q2 is obtained as described above.
【００２５】このように検出用トランジスタＱ2 の出力
に基づいてバイアス電圧を制御しようとするとき、検出
用トランジスタＱ2 よりバイアス回路への負帰還が必要
である。ところが、図２に示す例では、検出用トランジ
スタＱ2 としてＰＮＰトランジスタを用いているので、
その出力はバイアス電圧が大きくなるとそれに対応して
大きくなり、このままでは制御電圧として用いることは
できない。そこで、該検出用トランジスタＱ2 の出力を
トランジスタＱ3 で反転させバイアス抵抗に印加するよ
うにしている。When the bias voltage is to be controlled based on the output of the detecting transistor Q2 as described above, negative feedback from the detecting transistor Q2 to the bias circuit is required. However, in the example shown in FIG. 2, since a PNP transistor is used as the detection transistor Q2,
The output correspondingly increases as the bias voltage increases, and cannot be used as a control voltage as it is. Therefore, the output of the detection transistor Q2 is inverted by the transistor Q3 and applied to the bias resistor.
【００２６】すなわち、検出用トランジスタＱ2 にコレ
クタは抵抗Ｒ5 を介して接地される一方該トランジスタ
Ｑ3 のベースが該抵抗Ｒ5 の検出用トランジスタＱ2 の
コレクタ側に接続されている。これによって、コレクタ
電流が抵抗Ｒ５に流れると、該抵抗Ｒ5 の電圧が上昇
し、トランジスタＱ3 の出力電圧（エミッタとコレクタ
間の電圧）を小さくすることになり、従って、高周波増
幅トランジスタＱ4 のバイアス電圧が大きくなると、ト
ランジスタＱ3 の出力電圧が小さくなる。このトランジ
スタＱ3 の出力電圧が高周波増幅トランジスタＱ4 のバ
イアス制御電圧となっているので、結果として、バイア
ス電流は所定値に保たれることになる。That is, the collector of the detecting transistor Q2 is grounded via the resistor R5, while the base of the transistor Q3 is connected to the collector side of the detecting transistor Q2 of the resistor R5. As a result, when the collector current flows through the resistor R5, the voltage of the resistor R5 rises and the output voltage of the transistor Q3 (the voltage between the emitter and the collector) is reduced. Therefore, the bias voltage of the high frequency amplification transistor Q4 is Becomes larger, the output voltage of the transistor Q3 becomes smaller. Since the output voltage of the transistor Q3 is the bias control voltage of the high frequency amplification transistor Q4, as a result, the bias current is kept at a predetermined value.
【００２７】これによって、高周波増幅トランジスタＱ
4 の電流特性を、検出抵抗Ｒ1 の大きさのみに依存させ
ることができることになり、出荷時のバイアス電流の調
整は不要となる。As a result, the high frequency amplification transistor Q
Since the current characteristic of 4 can be made to depend only on the size of the detection resistor R1, it is not necessary to adjust the bias current at the time of shipment.
【００２８】更に、上記実施例では高周波増幅トランジ
スタＱ4 には、ＮＰＮトランジスタを、また、検出用ト
ランジスタＱ2 及びトランジスタＱ1 、トランジスタＱ
3 にはＰＮＰトランジスタを採用したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、高周波増幅トランジスタＱ
4 として、ＰＮＰトランジスタを、また、検出用トラン
ジスタＱ2 及びトランジスタＱ1 、トランジスタＱ3 と
してＮＰＮトランジスタを採用しても同様の効果を得る
ことができることはもちろんである。Further, in the above embodiment, the high frequency amplifying transistor Q4 is an NPN transistor, and the detecting transistor Q2, the transistor Q1 and the transistor Q1.
Although a PNP transistor is adopted for 3, the present invention is not limited to this, and the high frequency amplification transistor Q is used.
It is needless to say that a similar effect can be obtained by adopting a PNP transistor as 4, and an NPN transistor as the detection transistor Q2 and the transistor Q1 and the transistor Q3.
【００２９】[0029]
【発明の効果】上記したように本発明は、検出用のトラ
ンジスタと特性の類似したトランジスタを介して、検出
抵抗の両端の電圧を上記検出用トランジスタに入力して
いるので、検出用トランジスタの特性に左右されること
なく電流検出が可能となる。As described above, according to the present invention, the voltage across the detection resistor is input to the detection transistor via the transistor having characteristics similar to those of the detection transistor. Current can be detected without being affected by
【００３０】更に、従って、この発明を高周波増幅回路
のバイアス制御用の電流検出回路に用いると、高周波増
幅トランジスタの特性に対応して調整すべきバイアス電
流を自動的に調整できることになる。更に、このバイア
ス制御にはオペアンプを用いていないので、高周波増幅
トランジスタのＶcc電源電圧の大きさがオペアンプの駆
動電圧に限定されることがなく、増幅率を大きくするこ
とができる効果がある。Further, therefore, when the present invention is applied to the current detection circuit for bias control of the high frequency amplification circuit, the bias current to be adjusted can be automatically adjusted according to the characteristics of the high frequency amplification transistor. Further, since the operational amplifier is not used for this bias control, the magnitude of the Vcc power supply voltage of the high frequency amplification transistor is not limited to the drive voltage of the operational amplifier, and the amplification factor can be increased.
【図１】本発明の一実施例回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の一実施例回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例の温度特性を示すグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing temperature characteristics of another example of the present invention.
【図４】従来例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional example.
【図５】従来例の他の回路図である。FIG. 5 is another circuit diagram of a conventional example.
【図６】従来例の更に他の回路図である。FIG. 6 is still another circuit diagram of the conventional example.
Ｒ1 検出抵抗 Ｑ1 ，Ｑ3 トランジスタ Ｑ2 検出用トランジスタ Ｑ4 高周波増幅トランジスタ Ｒe エミッタ抵抗 R1 detection resistor Q1, Q3 transistor Q2 detection transistor Q4 high frequency amplification transistor Re emitter resistance
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6063640AJPH07273561A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Current detection circuit |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6063640AJPH07273561A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Current detection circuit |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07273561Atrue JPH07273561A (en) | 1995-10-20 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6063640APendingJPH07273561A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Current detection circuit |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07273561A (en) |
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