http://mochiuwiki.e2.valueserver.jp/index.php?action=history&feed=atom&title=%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF_-_%E3%82%AB%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%9F%E3%83%A9%E3%83%BC%E5%9B%9E%E8%B7%AF トランジスタ - カレントミラー回路 - 版の履歴 2026-09-02T06:05:52Z このウィキのこのページに関する変更履歴 MediaWiki 1.43.6 http://mochiuwiki.e2.valueserver.jp/index.php?title=%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF_-_%E3%82%AB%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%9F%E3%83%A9%E3%83%BC%E5%9B%9E%E8%B7%AF&diff=2011&oldid=prev Wiki: ページの作成:「== 概要 == ここでは、カレントミラー回路について、基本的な内容から等価回路や原理まで記載する。<br> <br><br> == カレントミ…」 2020-08-29T15:08:05Z <p>ページの作成:「== 概要 == ここでは、カレントミラー回路について、基本的な内容から等価回路や原理まで記載する。&lt;br&gt; &lt;br&gt;&lt;br&gt; == カレントミ…」</p> <p><b>新規ページ</b></p><div>== 概要 ==<br /> ここでは、カレントミラー回路について、基本的な内容から等価回路や原理まで記載する。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> == カレントミラー回路とは ==<br /> カレントミラー回路とは、カレント(電流)をミラー(鏡)のようにコピーする回路である。&lt;br&gt;<br /> カレントミラー回路で最も有名で基本的な回路を下図に示す。&lt;br&gt;<br /> [[ファイル:ErectricCircuit CurrentMirror 1.jpg|フレームなし|中央]]<br /> &lt;br&gt;<br /> トランジスタQ1のコレクタ端子とトランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース端子を接続している構成となる。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> カレントミラー回路の原理は後述のセクションに記載するが、&lt;br&gt;<br /> カレントミラー回路に対して、電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;が流れると、トランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のコレクタにも電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;が流れる。&lt;br&gt;<br /> 電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;がミラー(鏡)のように電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;にコピーされるので、カレントミラー回路と呼ばれている。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> == カレントミラー回路の等価回路 ==<br /> トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のベースとエミッタはPN接合なので、ダイオードのように表される。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> そして、コレクタとベースを接続してるので等価回路は下図のようになる。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> このように、トランジスタのコレクタとベースを接続する場合、コレクタとベースがダイオードのアノードとなり、エミッタがカソードとなる。&lt;br&gt;<br /> [[ファイル:ErectricCircuit CurrentMirror 2.jpg|フレームなし|中央]]<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> == カレントミラー回路の原理と計算方法 ==<br /> 電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;と電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;が等しくなる原理を計算式を用いて記載する。&lt;br&gt;<br /> [[ファイル:ErectricCircuit CurrentMirror 3.jpg|フレームなし|中央]]<br /> &lt;br&gt;<br /> &#039;&#039;&#039;電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;の値の導出&#039;&#039;&#039;&lt;br&gt;<br /> トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のエミッタ電流I&lt;sub&gt;E1&lt;/sub&gt;は、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のコレクタ電流I&lt;sub&gt;C1&lt;/sub&gt;とベース電流I&lt;sub&gt;B1&lt;/sub&gt;の合計値なので、下式(1)が成り立つ。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_{E1} = I_{C1} + I_{B1}&lt;/math&gt; … (1)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> 電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;は、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のコレクタ電流I&lt;sub&gt;C1&lt;/sub&gt;とベース電流I&lt;sub&gt;B1&lt;/sub&gt;、トランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース電流I&lt;sub&gt;B2&lt;/sub&gt;の合計値なので、下式(2)が成り立つ。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_1 = I_{C1} + I_{B1} + I_{B2} = I_{E1} + I_{B2}&lt;/math&gt; … (2)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> &#039;&#039;&#039;電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の値の導出&#039;&#039;&#039;&lt;br&gt;<br /> トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース電圧は等しいため、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の特性が等しい場合、&lt;br&gt;<br /> トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のエミッタ電流I&lt;sub&gt;E1&lt;/sub&gt;とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のエミッタ電流I&lt;sub&gt;E2&lt;/sub&gt;が等しくなるので、下式(3)が成り立つ。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_{E1} = I_{E2}&lt;/math&gt; … (3)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> 電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース電流I&lt;sub&gt;B2&lt;/sub&gt;の合計がコレクタ電流I&lt;sub&gt;E2&lt;/sub&gt;の合計値なので、下式(4)が成り立つ。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_{E2} = I_2 + I_{B2}&lt;/math&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_2 = I_{E2} - I_{B2} = I_{E1} - I_{B2}&lt;/math&gt; … (4)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> &#039;&#039;&#039;電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;と電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の関係&#039;&#039;&#039;&lt;br&gt;<br /> (2)式と(4)式を用いると、電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;と電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の関係式は、下式(5)のようになる。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_1 - I_2 = 2I_{B2}&lt;/math&gt; … (5)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> ここで、トランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の直流電流増幅率h&lt;sub&gt;FE&lt;/sub&gt;が大きく、ベース電流I&lt;sub&gt;B2&lt;/sub&gt;を無視すると、下式(6)が成り立つ。&lt;br&gt;<br /> &lt;math&gt;I_1 = I_2&lt;/math&gt; … (6)&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> これにより、カレントミラー回路において、電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;と電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;が等しくなる。&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;※補足&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;式の導出では、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の直流電流増幅率h&lt;sub&gt;FE&lt;/sub&gt;が大きいと仮定してベース電流I&lt;sub&gt;B2&lt;/sub&gt;を無視したが、&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;厳密には、(5)式より、電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;は電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;よりも2I&lt;sub&gt;B2&lt;/sub&gt;だけ大きくなる。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;電流I&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;に電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;を近づけるには、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;に高い直流増幅率h&lt;sub&gt;FE&lt;/sub&gt;を持つものを使用する必要がある。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のエミッタ電流I&lt;sub&gt;E1&lt;/sub&gt;とトランジスタQ2のエミッタ電流I&lt;sub&gt;E2&lt;/sub&gt;を等しくするためには、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;の特性を等しくすることが重要となる。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;トランジスタは温度特性を持っており、温度によりエミッタ電流が変化するため、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;を熱結合して、温度条件を同一に揃える必要がある。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;そのため、&lt;span style=&quot;color:#C00000&quot;&gt;2素子を1つのシリコン基板上に実装してあるモノリシック・デュアルタイプのトランジスタを利用することを推奨する&lt;/span&gt;。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のコレクタ電圧とトランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース電圧が同電位であるため、&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;トランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のコレクタ-エミッタ間電圧V&lt;sub&gt;CE&lt;/sub&gt;は、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のコレクタ-エミッタ間電圧より大きくなる。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;u&gt;また、トランジスタQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;に掛かる電圧が変化すると、電流I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;はアーリー効果の影響を受けて変化する。&lt;/u&gt;&lt;br&gt;<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> == PNP型のカレントミラー回路 ==<br /> PNP型のカレントミラー回路を下図に示す。&lt;br&gt;<br /> NPN型と同様に、トランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;のコレクタ端子とトランジスタQ&lt;sub&gt;1&lt;/sub&gt;とQ&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;のベース端子を接続している構成となっている。&lt;br&gt;<br /> [[ファイル:ErectricCircuit CurrentMirror 4.jpg|フレームなし|中央]]<br /> &lt;br&gt;&lt;br&gt;<br /> <br /> __FORCETOC__<br /> [[カテゴリ:電子回路]]</div> Wiki