差动电流输出装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种差动电流输出装置，该装置尽量减少电容器的使用从而减小芯片面积，同时能使输出电流随差动输入电压的变化平缓变化，并且即使电流放大率等晶体管特性随温度发生变化，输出电流特性也基本不受影响稳定运行。从输入到输出的整个电路由差动电路和给定镜像比的电流镜像电路构成，输出电流特性稳定。利用切换电路分离上下的输出晶体管电路，能防止贯通上下输出晶体管电路的电流，即贯通电流的流动。

【技术实现步骤摘要】
差动电流输出装置
  本专利技术涉及一种用于向负载供给与差动输入电压对应的输出电流的差动电流输出装置
技术介绍
电动机等的负载由根据差动输入电压的极性及大小形成的输出电流驱动。这样的电动机有例如风扇驱动用的单相电动机、HDD等的音圈电动机(VCM)、或者VTR、CD-ROM、DVD等的驱动用DC电动机。在该电动机的驱动中，有些是通过将输入电压与基准值比较，来接通或断开电动机驱动电路的输出晶体管。在该驱动电路中，输出电流的零交点(极性变化点)的前后电流值要发生急剧变化，会发出很大的噪音。在该驱动电路中，为防止同时接通流出侧输出晶体管及流入侧输出晶体管，而流过大电流、所谓贯通电流，必须设计延迟电路。为避免电流值的急剧变化，使输出电流在零交点前后平缓变化，使用运算放大器及输出电流控制的功率放大器电路等驱动电路(例如，参照非专利文献1)。在现有的采用运算放大器的驱动电路中，电路的构成复杂，并且需要相位补偿用等的电容器。该驱动电路中通常装入IC芯片。需要很大面积的IC芯片才能形成相位补偿用等的电容器，IC芯片变得很大。这是成本增加的主要原因。非专利文献1：铃木雅臣著「修订本晶体管电路的设计」、第13版、CQ出版株式会社、1998年7月1日、P.315、图27。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简化电路结构并尽量减少电容器的使用-->从而减小芯片面积，同时输出电流能随差动输出电压的变化平缓变化的差动电流输出装置。本专利技术的目的还在于提供一种即使电流放大率等晶体管特性随温度而发生变化，输出电流的特性基本不受影响能稳定工作的差动电流输出装置。本专利技术之一的差动电流输出装置，包括：差动输入电路10，其包含流动第1恒定电流I0的第1恒定电流源Q17、将输入的输入电压Vin差动放大而分配第1恒定电流I0进行动作的第1差动放大用晶体管Q15以及第2差动放大用晶体管Q16、产生与上述在第1差动放大用晶体管Q15中流动的第1电流I1成比例的第1镜像源电压i的第1电流镜像源晶体管Q11、产生与在上述第2差动放大用晶体管Q16中流动的第2电流I2成比例的第2镜像源电压ii的第2电流镜像源晶体管Q13；电流减法运算电路20，其包含接收上述第1镜像源电压i流动上述第1电流I1的第1给定镜像比m倍的第1镜像电流m·I1的第1镜像前端晶体管Q22、接收上述第2镜像源电压ii流动上述第2电流I2的第1给定镜像比m倍的第2镜像电流m·I2的第2镜像前端晶体管Q21，输出与上述第1镜像电流m·I1与第2镜像电流m·I2之间的差电流m·I1-m·I2对应的电流；切换电路30，其根据上述差电流m·I1-m·I2的极性，切换与上述差电流m·I1-m·I2的大小对应的电流输出指令信号的供给对象；电流输出电路40，其包含供给上述电流输出指令信号而动作的第3镜像源晶体管、和流动与在该第3镜像源晶体管中流动的电流对应的第2给定镜像比n倍的输出电流的第3镜像前端晶体管，具有多个输出晶体管电路40-1～40-4，向负载70供给与上述电流指令信号的极性及大小对应的正方向或负方向的输出电流Iout。本专利技术之二的差动电流输出装置，是在本专利技术之一所述的差动电流输出装置中，具有用于控制上述第1恒定电流源Q17的电流值I0的电流值设定电路60。本专利技术之三的差动电流输出装置，是在本专利技术之一所述的差动电流输出装置中，上述电流减法运算电路20，将流动上述第1镜像电流m·I1的-->上述第1镜像前端晶体管Q22和流动第2恒定电流m·I0/2的第2恒定电流源串联连接Q24，从该连接点输出与上述差电流m·I1-m·I2对应的第1差电流，将流动上述第2镜像电流m·I2的上述第2镜像前端晶体管Q21和流动第2恒定电流m·I0/2的第3恒定电流源Q23串联连接，从该连接点输出与上述第1差电流m·I1-m·I2反极性的第2差电流m·I2-m·I1。本专利技术之四的差动电流输出装置，是在本专利技术之三所述的差动电流输出装置中，具有用于同时、同比率控制上述第1恒定电流源Q17、上述第2恒定电流源Q24及上述第3恒定电流源Q23的各电流值的电流值设定电路60。本专利技术之五的差动电流输出装置，是在本专利技术之一所述的差动电流输出装置中，上述电流减法运算电路20A，将流动上述第1镜像电流m·I1的上述第1镜像前端晶体管Q21a、和流动与上述第2镜像源电压ii对应的上述第2电流I2的第1给定镜像比m倍的电流m·I2的第1减法用晶体管Q24a串联连接，从该连接点输出与上述差电流m·I1-m·I2对应的第1差电流，将流动上述第2镜像电流m·I2的上述第2镜像前端晶体管Q26a、和流动与上述第1镜像源电压i对应的上述第1电流I1的第1给定镜像比m倍的电流m·I1的第2减法用晶体管Q29a串联连接，从该连接点输出与上述第1差电流m·I1-m·I2反极性的第2差电流m·I2-m·I1。本专利技术之六的差动电流输出装置，是在本专利技术之一到之五中任一项所述的差动电流输出装置中，上述切换电路30，具有：上述差电流m·I1-m·I2为负极性时分别输出根据该差电流进行控制的电流输出指令信号的第1切换用晶体管电路Q32及第2切换用晶体管电路Q33、上述差电流m·I1-m·I2为正极性时分别输出根据该差电流进行控制的电流输出指令信号的第3切换用晶体管电路Q31及第4切换用晶体管电路Q34；上述电流输出电路40，具有：用于流动与来自上述第1切换用晶体管电路Q32的电流输出指令信号vii对应的输出电流的第1输出晶体管电路40-1、用于流动与来自上述第2切换用晶体管电路Q33的电流输出指令信号vii对应的输出电流的第2输出晶体管电路40-2、用于流动与来自上述-->第3切换用晶体管电路Q31的电流输出指令信号vi对应的输出电流的第3输出晶体管电路40-3、用于流动与来自上述第4切换用晶体管电路Q34的电流输出指令信号ix对应的输出电流的第4输出晶体管电路40-4，形成让上述第1输出晶体管电路40-1的输出电流向外部负载流出，让上述第2输出晶体管电路40-2的输出电流从外部负载流入的第1负载电流路径，同时形成让上述第3输出晶体管电路40-3的输出电流向上述外部负载流出，让上述第4输出晶体管电路40-4的输出电流从上述外部负载流入，与上述第1负载电流路径相反方向的第2负载电流路径。本专利技术之七的差动电流输出装置，是在本专利技术之六所述的差动电流输出装置中，上述第1～第4输出晶体管电路40-1～40-4具有由来自上述切换电路30的各个电流输出指令信号控制的镜像源晶体管和流动第2给定镜像比n倍电流的镜像前端晶体管。本专利技术之八的差动电流输出装置，是在本专利技术之六所述的差动电流输出装置中，上述第1及第3输出晶体管电路40-1、40-3具有由来自上述切换电路30的各个电流输出指令信号vii、vi控制的镜像源晶体管和流动第2给定镜像比n倍电流的镜像前端晶体管；上述第2及第4输出晶体管电路40-2、40-4具有由来自上述切换电路30的各个电流输出指令信号viii、ix控制的镜像源晶体管和流动第3给定镜像比n×α倍电流的镜像前端晶体管，其中α是1以外的任意系数。本专利技术之九的差动电流输出装置，是在本专利技术之六所述的差动电流输出装置中，上述第1～第4输出晶体管电路40-1～4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差动电流输出装置，其特征在于，包括：差动输入电路，其包含流动第１恒定电流的第１恒定电流源、将输入的输入电压差动放大而分配所述第１恒定电流进行动作的第１差动放大用晶体管以及第２差动放大用晶体管、产生与在所述第１差动放大用晶体管中流 动的第１电流成比例的第１镜像源电压的第１电流镜像源晶体管、产生与在所述第２差动放大用晶体管中流动的第２电流成比例的第２镜像源电压的第２电流镜像源晶体管；电流减法运算电路，其包含接收所述第１镜像源电压后让所述第１电流的第１给定镜像比ｍ 倍的第１镜像电流流动的第１镜像前端晶体管、和接收所述第２镜像源电压后让所述第２电流的第１给定镜像比ｍ倍的第２镜像电流流动的第２镜像前端晶体管，输出对应于所述第１镜像电流与所述第２镜像电流之间的差电流的电流；切换电路，其根据所述差电流 的极性，切换与所述差电流的大小对应的电流输出指令信号的供给对象；电流输出电路，其包含供给所述电流输出指令信号而动作的第３镜像源晶体管、和流动与在该第３镜像源晶体管中流动的电流对应的第２给定镜像比ｎ倍的输出电流的第３镜像前端晶体管，具 有多个输出晶体管电路，向负载供给与所述电流指令信号的极性及大小对应的正方向或负方向的输出电流。...

【技术特征摘要】
JP 2003-4-25 2003-1211521、一种差动电流输出装置，其特征在于，包括：差动输入电路，其包含流动第1恒定电流的第1恒定电流源、将输入的输入电压差动放大而分配所述第1恒定电流进行动作的第1差动放大用晶体管以及第2差动放大用晶体管、产生与在所述第1差动放大用晶体管中流动的第1电流成比例的第1镜像源电压的第1电流镜像源晶体管、产生与在所述第2差动放大用晶体管中流动的第2电流成比例的第2镜像源电压的第2电流镜像源晶体管；电流减法运算电路，其包含接收所述第1镜像源电压后让所述第1电流的第1给定镜像比m倍的第1镜像电流流动的第1镜像前端晶体管、和接收所述第2镜像源电压后让所述第2电流的第1给定镜像比m倍的第2镜像电流流动的第2镜像前端晶体管，输出对应于所述第1镜像电流与所述第2镜像电流之间的差电流的电流；切换电路，其根据所述差电流的极性，切换与所述差电流的大小对应的电流输出指令信号的供给对象；电流输出电路，其包含供给所述电流输出指令信号而动作的第3镜像源晶体管、和流动与在该第3镜像源晶体管中流动的电流对应的第2给定镜像比n倍的输出电流的第3镜像前端晶体管，具有多个输出晶体管电路，向负载供给与所述电流指令信号的极性及大小对应的正方向或负方向的输出电流。2、根据权利要求1所述的差动电流输出装置，其特征在于，具有用于控制所述第1恒定电流源的电流值的电流值设定电路。3、根据权利要求1所述的差动电流输出装置，其特征在于，所述电流减法运算电路，将流动所述第1镜像电流的所述第1镜像前端晶体管和流动第2恒定电流的第2恒定电流源串联连接，从该连接点输出与所述差电流对应的第1差电流，将流动所述第2镜像电流的所述第2镜像前端晶体管和流动第2恒定电流的第3恒定电流源串联连接，从该连接点输出与所述第1差电流反极性的第2差电流。4、根据权利要求3所述的差动电流输出装置，其特征在于，具有用于同时、同比率控制所述第1恒定电流源、所述第2恒定电流源及所述第3恒定电流源的各电流值的电流值设定电路。5、根据权利要求1所述的差动电流输出装置，其特征在于，所述电流减法运算电路，将流动所述第1镜像电流的所述第1镜像前端晶体管、和流动与所述第2镜像源电压对应的所述第2电流的第1给定镜像比m倍的电流的第1减法用晶体管串联连接，从该连接点输出与所述差电流对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大谷宪司，藤井教夫，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]