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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145926
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】定電流回路
(51)【国際特許分類】
G05F 3/24 20060101AFI20241004BHJP
【ＦＩ】
G05F3/24
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058534
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000191238
【氏名又は名称】日清紡マイクロデバイス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉田 晴彦
【テーマコード（参考）】
5H420
【Ｆターム（参考）】
5H420NA27
5H420NB03
5H420NB12
5H420NB25
5H420NC02
5H420NC14
5H420NC17
5H420NE03
(57)【要約】
【課題】起動回路部の定常電流を低減した定電流回路を提供する。
【解決手段】トランジスタＭ５は、トランジスタＭ３と負電源端子Ｔ１との間に接続され、トランジスタＭ２に並列接続される。トランジスタＭ６は、トランジスタＭ５のゲートと負電源端子Ｔ１との間に接続される。トランジスタＭ７は、トランジスタＭ６に直列接続される。ディプリーション型のトランジスタＭ８は、正電源端子Ｔ２とトランジスタＭ７との間に接続される。抵抗器Ｒ２が、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続される。トランジスタＭ７と抵抗器Ｒ２が並列接続される。トランジスタＭ７のゲートが、負電源端子Ｔ１又はトランジスタＭ６のゲートに接続される。
【選択図】図１
【解決手段】トランジスタＭ５は、トランジスタＭ３と負電源端子Ｔ１との間に接続され、トランジスタＭ２に並列接続される。トランジスタＭ６は、トランジスタＭ５のゲートと負電源端子Ｔ１との間に接続される。トランジスタＭ７は、トランジスタＭ６に直列接続される。ディプリーション型のトランジスタＭ８は、正電源端子Ｔ２とトランジスタＭ７との間に接続される。抵抗器Ｒ２が、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続される。トランジスタＭ７と抵抗器Ｒ２が並列接続される。トランジスタＭ７のゲートが、負電源端子Ｔ１又はトランジスタＭ６のゲートに接続される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
定電流を発生する定電流発生部と、
前記定電流発生部を起動させる起動回路部とを備え、
前記定電流発生部は、
第１の電源電圧が供給される第１の電源端子にソース又はエミッタが接続された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返す第２のトランジスタと、
第２の電源電圧が供給される第２の電源端子と前記第２のトランジスタとの間に接続された第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第２の電源端子と前記第１のトランジスタとの間に接続された第４のトランジスタとを有し、
前記起動回路部は、
前記第３のトランジスタと前記第１の電源端子との間に接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された第５のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第５のトランジスタのゲート又はベースと前記第１の電源端子との間に接続された第６のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第６のトランジスタとの間に接続された第７のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第７のトランジスタとの間に接続されたディプリーション型の第８のトランジスタと、
前記第８のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗器とを有し、
前記第７のトランジスタと前記抵抗器が並列接続され、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第１の電源端子又は前記第６のトランジスタのゲート又はベースに接続された、
定電流回路。
前記定電流発生部を起動させる起動回路部とを備え、
前記定電流発生部は、
第１の電源電圧が供給される第１の電源端子にソース又はエミッタが接続された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返す第２のトランジスタと、
第２の電源電圧が供給される第２の電源端子と前記第２のトランジスタとの間に接続された第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第２の電源端子と前記第１のトランジスタとの間に接続された第４のトランジスタとを有し、
前記起動回路部は、
前記第３のトランジスタと前記第１の電源端子との間に接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された第５のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第５のトランジスタのゲート又はベースと前記第１の電源端子との間に接続された第６のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第６のトランジスタとの間に接続された第７のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第７のトランジスタとの間に接続されたディプリーション型の第８のトランジスタと、
前記第８のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗器とを有し、
前記第７のトランジスタと前記抵抗器が並列接続され、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第１の電源端子又は前記第６のトランジスタのゲート又はベースに接続された、
定電流回路。
【請求項2】
請求項１に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第６のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路。
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第６のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路。
【請求項3】
請求項１に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第８のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路。
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第８のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路。
【請求項4】
請求項１に記載の定電流回路において、
前記第６のトランジスタの閾値電圧が、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの閾値電圧よりも低い、
定電流回路。
前記第６のトランジスタの閾値電圧が、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの閾値電圧よりも低い、
定電流回路。
【請求項5】
請求項１～４の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上が電界効果トランジスタから構成されている、
定電流回路。
前記トランジスタの少なくとも１つ以上が電界効果トランジスタから構成されている、
定電流回路。
【請求項6】
請求項１～４の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上がバイポーラトランジスタから構成されている、
定電流回路。
前記トランジスタの少なくとも１つ以上がバイポーラトランジスタから構成されている、
定電流回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、定電流回路に関する。
【背景技術】
【0002】
地球温暖化の原因は、ＣＯ２のような温暖効果ガスの濃度上昇により、大気の温室効果が強まったことによると考えられており、通信情報化社会の急速な進展に伴い、電子機器の低消費電力化も大きな課題になってきている。電子機器には多くの半導体集積回路が使用されており、本発明は、半導体集積回路に幅広く使われる定電流回路の消費電流を低減し、地球温暖化の抑制に貢献しようとするものである。
【0003】
従来、半導体集積回路に用いられる定電流回路として、図３に示すような回路が知られている（例えば特許文献１、２など参照）。図３に示されている定電流回路１００は、定電流ＩＲＥＦを発生する定電流発生部１０２と、電源投入時及び定電流発生部１０２の動作が停止した場合に、定電流発生部１０２を起動する起動回路部１０３とを有している。
【0004】
定電流発生部１０２は、カレントミラー接続されたトランジスタＭ１，Ｍ２と、カレントミラー接続されたトランジスタＭ３，Ｍ４と、抵抗器Ｒ１とを有している。
【0005】
起動回路部１０３は、トランジスタＭ５，Ｍ６，Ｍ７を有している。トランジスタＭ５，Ｍ６のソースが、負電源電圧ＶＳＳに接続され、トランジスタＭ７のソースが、正電源電圧ＶＤＤ間に接続される。トランジスタＭ５は、トランジスタＭ３に直列接続され、トランジスタＭ２及び抵抗器Ｒ１に並列接続される。トランジスタＭ５のゲートが、トランジスタＭ６，Ｍ７のドレインに接続される。
【0006】
次に、上記構成の定電流回路１００について、その動作を説明する。電源投入後、トランジスタＭ１のゲート電位となる接合ノードＡの電位がトランジスタＭ６の閾値電圧より低い場合、トランジスタＭ６はオフ状態、トランジスタＭ７はオン状態となる。よって、トランジスタＭ５がオン状態となり、トランジスタＭ３から励起電流を引き抜く。トランジスタＭ３とトランジスタＭ４はカレントミラー接続されているため、トランジスタＭ４へ励起電流を発生させる。トランジスタＭ４による励起電流は、接合ノードＡと負電源電圧ＶＳＳとの間の寄生容量を充電し、トランジスタＭ１，Ｍ２をオフ状態からオン状態に変化させる。
【0007】
ここで、接合ノードＡの電位がトランジスタＭ６の閾値電圧を超えると、トランジスタＭ６がオン状態となる。トランジスタＭ６がオン状態となると、トランジスタＭ５はオフ状態となり、励起電流の引き抜きが終了する。この時点でトランジスタＭ３，Ｍ４とトランジスタＭ１，Ｍ２には十分な電流が流れており、定電流発生部１０２は定常状態へと移行する。
【0008】
トランジスタＭ７のゲート電位は、トランジスタＭ１のゲート・ソース電位差で駆動され、トランジスタＭ６がオン状態となってもトランジスタＭ７はオフ状態とならない。トランジスタＭ７は常時オン状態であり、抵抗器と同様な動作となる。したがって、定電流発生部１０２が定常状態に移行した後も、トランジスタＭ６のドレイン電流は起動回路部１０３の定常電流として流れ続ける。
【0009】
トランジスタＭ７のオン抵抗をＲＭ７とした場合の定常電流ＩＭ６は式１で表される。なお、下記の式１において、ＩＭ７は、トランジスタＭ７のドレイン電流である。
【0010】
【数1】
【0011】
起動回路部１０３の定常電流ＩＭ６は、トランジスタＭ５をオンするために、トランジスタＭ６がオフ状態のリーク電流より大きな電流値に設定する必要がある。式１より起動回路部１０３の定常電流ＩＭ６は、電源電圧の変動や抵抗ＲＭ７の変動に大きく依存する。抵抗ＲＭ７は、製造プロセスのバラツキや温度変動により抵抗値が変動する。このため、定常電流ＩＭ６は、電源電圧、温度、製造バラツキなどの変動量を考慮して、ある程度大きなマージンを持たせた状態で、トランジスタＭ６がオフ時のリーク電流より大きな電流値に設計する必要がある。
【0012】
上述した従来の定電流回路１００は、定電流発生部１０２が定常状態に移行した後も、起動回路部１０３に大きな定常電流ＩＭ６が流れ続けるため、消費電流が大きくなるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開２０１１－１１８５３２号公報
【特許文献2】特許第６３２９６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動回路部の定常電流を低減した定電流回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
前述した目的を達成するために、本発明に係る定電流回路は、下記［１］～［６］を特徴としている。
［１］
定電流を発生する定電流発生部と、
前記定電流発生部を起動させる起動回路部とを備え、
前記定電流発生部は、
第１の電源電圧が供給される第１の電源端子にソース又はエミッタが接続された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返す第２のトランジスタと、
第２の電源電圧が供給される第２の電源端子と前記第２のトランジスタとの間に接続された第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第２の電源端子と前記第１のトランジスタとの間に接続された第４のトランジスタとを有し、
前記起動回路部は、
前記第３のトランジスタと前記第１の電源端子との間に接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された第５のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第５のトランジスタのゲート又はベースと前記第１の電源端子との間に接続された第６のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第６のトランジスタとの間に接続された第７のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第７のトランジスタとの間に接続されたディプリーション型の第８のトランジスタと、
前記第８のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗器とを有し、
前記第７のトランジスタと前記抵抗器が並列接続され、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第１の電源端子又は前記第６のトランジスタのゲート又はベースに接続された、
定電流回路であること。
［２］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第６のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路であること。
［３］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第８のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路であること。
［４］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第６のトランジスタの閾値電圧が、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの閾値電圧よりも低い、
定電流回路であること。
［５］
［１］～［４］の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上が電界効果トランジスタから構成されている、
定電流回路であること。
［６］
［１］～［４］の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上がバイポーラトランジスタから構成されている、
定電流回路であること。
［１］
定電流を発生する定電流発生部と、
前記定電流発生部を起動させる起動回路部とを備え、
前記定電流発生部は、
第１の電源電圧が供給される第１の電源端子にソース又はエミッタが接続された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返す第２のトランジスタと、
第２の電源電圧が供給される第２の電源端子と前記第２のトランジスタとの間に接続された第３のトランジスタと、
前記第３のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第３のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第２の電源端子と前記第１のトランジスタとの間に接続された第４のトランジスタとを有し、
前記起動回路部は、
前記第３のトランジスタと前記第１の電源端子との間に接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された第５のトランジスタと、
前記第１のトランジスタにカレントミラー接続され、前記第１のトランジスタに流れる電流を折り返し、前記第５のトランジスタのゲート又はベースと前記第１の電源端子との間に接続された第６のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第６のトランジスタとの間に接続された第７のトランジスタと、
前記第２の電源端子と前記第７のトランジスタとの間に接続されたディプリーション型の第８のトランジスタと、
前記第８のトランジスタのゲート・ソース間に接続された抵抗器とを有し、
前記第７のトランジスタと前記抵抗器が並列接続され、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第１の電源端子又は前記第６のトランジスタのゲート又はベースに接続された、
定電流回路であること。
［２］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第６のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路であること。
［３］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第５のトランジスタのゲート又はベースは、前記第８のトランジスタと前記抵抗器との接続点に接続されている、
定電流回路であること。
［４］
［１］に記載の定電流回路において、
前記第６のトランジスタの閾値電圧が、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタの閾値電圧よりも低い、
定電流回路であること。
［５］
［１］～［４］の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上が電界効果トランジスタから構成されている、
定電流回路であること。
［６］
［１］～［４］の何れか１項に記載の定電流回路において、
前記トランジスタの少なくとも１つ以上がバイポーラトランジスタから構成されている、
定電流回路であること。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、起動回路部の定常電流を低減した定電流回路を提供できる。
【0017】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【0020】
（第１実施形態）
まず、第１実施形態の定電流回路１について図１を参照して説明する。図１に示すように、定電流回路１は、定電流ＩＲＥＦを発生する定電流発生部２と、電源投入時及び定電流発生部２の動作が停止した場合に定電流発生部２を起動する起動回路部３とを備えている。
まず、第１実施形態の定電流回路１について図１を参照して説明する。図１に示すように、定電流回路１は、定電流ＩＲＥＦを発生する定電流発生部２と、電源投入時及び定電流発生部２の動作が停止した場合に定電流発生部２を起動する起動回路部３とを備えている。
【0021】
定電流発生部２は、トランジスタＭ１（＝第１のトランジスタ），トランジスタＭ２（＝第２のトランジスタ），トランジスタＭ３（＝第３のトランジスタ），トランジスタＭ４（＝第４のトランジスタ）と、抵抗器Ｒ１とを備える。トランジスタＭ１，Ｍ２は、Ｎチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタＭ３，Ｍ４は、Ｐチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。
【0022】
トランジスタＭ１は、ソースが負電源端子Ｔ１（＝第１の電源端子）に接続される。負電源端子Ｔ１には負電源電圧ＶＳＳ（＝第１の電源電圧）が供給されている。トランジスタＭ２は、ソースが抵抗器Ｒ１を介して負電源端子Ｔ１に接続され、ゲートがトランジスタＭ１のゲート及びドレインに接続される。すなわち、トランジスタＭ１，Ｍ２は、カレントミラー接続され、トランジスタＭ１に流れるドレイン電流がトランジスタＭ２のドレイン電流にコピーされ折り返される。
【0023】
トランジスタＭ３は、ソースが正電源端子Ｔ２（＝第２の電源端子）に接続される。正電源端子Ｔ２には、正電源電圧ＶＤＤ（＝第２の電源電圧）が供給されている。トランジスタＭ３は、ドレイン及びゲートがトランジスタＭ２のドレインに接続される。すなわち、トランジスタＭ２及びＭ３は、直列接続される。
【0024】
トランジスタＭ４は、ソースが正電源端子Ｔ２に接続され、ゲートがトランジスタＭ３のゲート及びドレインに接続され、ドレインがトランジスタＭ１のドレイン及びゲートに接続される。すなわち、トランジスタＭ３，Ｍ４は、カレントミラー接続され、トランジスタＭ３に流れるドレイン電流がトランジスタＭ４のドレイン電流にコピーされ折り返される。また、トランジスタＭ１及びＭ４は、直列接続される。
【0025】
起動回路部３は、電源投入時及び定電流発生部２の動作が停止した場合に、トランジスタＭ１，Ｍ２の寄生容量に電流を供給して、トランジスタＭ１，Ｍ２をオンさせるためのトランジスタＭ５（＝第５のトランジスタ）と、トランジスタＭ５のオンオフを制御する制御回路３１とを有している。トランジスタＭ５は、Ｎチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。
【0026】
トランジスタＭ５は、ソースが負電源端子Ｔ１に接続され、ゲートがトランジスタＭ６のドレインとトランジスタＭ７のドレインとの接続点である接合ノードＣに接続され、ドレインがトランジスタＭ２，Ｍ３のドレインに接続される。トランジスタＭ５は、トランジスタＭ３と直列接続され、トランジスタＭ２及び抵抗器Ｒ１と並列接続される。
【0027】
制御回路３１は、トランジスタＭ６（＝第６のトランジスタ），トランジスタＭ７（＝第７のトランジスタ），トランジスタＭ８（＝第８のトランジスタ）と、抵抗器Ｒ２（＝抵抗器）とを有している。トランジスタＭ６，Ｍ８は、Ｎチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。トランジスタＭ７は、Ｐチャンネルの電界効果トランジスタから構成されている。
【0028】
トランジスタＭ６は、ソースが負電源端子Ｔ１に接続され、ゲートがトランジスタＭ１のゲート及びドレインに接続され、ドレインがトランジスタＭ７のドレインに接続される。トランジスタＭ６は、トランジスタＭ１にカレントミラー接続され、トランジスタＭ１に流れる電流を折り返す。
【0029】
トランジスタＭ７は、ドレインがトランジスタＭ６のドレインに接続され、ゲートが負電源端子Ｔ１に接続される。トランジスタＭ８は、ドレインが正電源端子Ｔ２に接続され、ゲートがトランジスタＭ７のドレインに接続され、ソースがトランジスタＭ７のソースに接続される。トランジスタＭ８は、ディプリーション型のトランジスタから構成されている。
【0030】
抵抗器Ｒ２は、トランジスタＭ７と並列接続され、一端がトランジスタＭ７のソースに接続され、他端がトランジスタＭ７のドレインに接続される。抵抗器Ｒ２は、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続されている。また、トランジスタＭ７，Ｍ８と抵抗器Ｒ２により定電流源を構成している。
【0031】
次に、上述した構成の定電流回路１の動作について説明する。最初に、電源投入後、トランジスタＭ１のゲート電位となる接合ノードＡの電位がトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ６の閾値電圧より低い場合の動作について説明する。この場合、トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ６はオフ状態となっている。また、ディプリーション型トランジスタＭ８はオン状態となり、接合ノードＣの電位が上昇しＨｉｇｈ状態（＝正電源電圧ＶＤＤ）となるため、トランジスタＭ５はオンする。
【0032】
トランジスタＭ５がオンすると、トランジスタＭ５は、トランジスタＭ３からの励起電流を引き抜く。トランジスタＭ３，Ｍ４は、カレントミラー接続されているため、上記励起電流がトランジスタＭ４のドレイン電流にコピーされる。このトランジスタＭ４による励起電流は、接合ノードＡと負電源端子Ｔ１との間の寄生容量を充電する。寄生容量を充電した結果、トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ６のゲート・ソース電位差が閾値電圧を超えると、トランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ６がオフ状態からオン状態に変化する。
【0033】
トランジスタＭ６がオンすると、接合ノードＣの電位はＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態（＝負電源電圧ＶＳＳ）に変化し、トランジスタＭ５はオフして励起電流の引き抜きが終了する。この時点でトランジスタＭ３，Ｍ４とトランジスタＭ１，Ｍ２には十分な電流が流れており、定電流発生部２は定常状態へと移行する。
【0034】
次に、トランジスタＭ７，Ｍ８と抵抗器Ｒ２により構成された定電流源の動作を説明する。電源投入後で、定電流発生部２が定常状態に移行する前では、トランジスタＭ６はオフ状態、トランジスタＭ７，Ｍ８と抵抗器Ｒ２により構成された定電流源が接合ノードＣに電流を流し込むため、接合ノードＣの電位はＨｉｇｈ状態になる。接合ノードＣの電位がＨｉｇｈ状態になると、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続された抵抗器Ｒ２に並列接続されたトランジスタＭ７がオンする。
【0035】
トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続される抵抗値の大きさは、トランジスタＭ７がオフ状態の時は、抵抗器Ｒ２の抵抗値となるが、トランジスタＭ７がオン状態の時は、トランジスタＭ７のオン抵抗と抵抗器Ｒ２との並列抵抗となるため、抵抗値は小さくなる。そのため、トランジスタＭ７がオンすると、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続された抵抗による負帰還がかからないため、トランジスタＭ７がオフ状態の時と比べ、トランジスタＭ７，Ｍ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成された電流は大きくなる。
【0036】
トランジスタＭ７がオン状態の時のトランジスタＭ７，Ｍ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成された電流は、接合ノードＣと負電源端子Ｔ１との間の寄生容量を充電する。その充電電流は、接合ノードＣの電位が上昇しＨｉｇｈ状態になるまでの間に流れ、定常電流としては流れ続けない。トランジスタＭ５のゲート・ソース電位差が閾値電圧を超えると、トランジスタＭ５がオフ状態からオン状態に変化する。
【0037】
一方、定電流発生部２が定常状態に移行した後では、トランジスタＭ６はオンし、接合ノードＣの電位はＬｏｗ状態になる。トランジスタＭ７のソース電位は、（Ｌｏｗ状態の接合ノードＣの電位）＋（トランジスタＭ８のゲート・ソース間電圧）と等しくなり、トランジスタＭ７の閾値電圧よりも小さい。このため、接合ノードＣの電位がＬｏｗ状態になると、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に接続された抵抗器Ｒ２に並列接続されたトランジスタＭ７がオフする。
【0038】
トランジスタＭ７がオフすると、トランジスタＭ８のゲート・ソース間には抵抗器Ｒ２のみが接続された状態となる。抵抗器Ｒ２の電圧降下によって負帰還がかかるため、トランジスタＭ７がオン状態の時と比べ、トランジスタＭ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成された電流は小さくなる。このようにトランジスタＭ７がオフすると、トランジスタＭ８，抵抗器Ｒ２による定電流源で生成された電流は小さくなるため、接合ノードＣの電位は、Ｌｏｗ状態が保持され、トランジスタＭ７のオフも保持される。また、トランジスタＭ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成された電流が小さくなると、トランジスタＭ８の閾値電圧の製造バラツキによる電流の変動量も低減される。このため、定常状態に移行した後は、小さく抑制され変動量も低減された電流が、定常電流ＩＭ６としてトランジスタＭ６に流れる。
【0039】
すなわち、トランジスタＭ７がオンして、トランジスタＭ８のゲート・ソース間の抵抗が小さい時に生成される定電流は、製造工程で生ずるトランジスタの閾値電圧の変動によって絶対値や温度係数が大きく変化する。一方、トランジスタＭ７がオフして、トランジスタＭ８のゲート・ソース間の抵抗が抵抗器Ｒ２の抵抗値と等しくなると、トランジスタＭ８のゲート・ソース間には、ソースから流れ出る電流と抵抗器Ｒ２の電圧降下によって負帰還がかかる。これにより、トランジスタＭ８に流れる電流と抵抗器Ｒ２に流れる電流が等しくなるようにトランジスタＭ８のソース電位（＝抵抗器Ｒ２の電圧降下）が制御されるため、閾値電圧のバラツキによる電流変動が自己補正される。
【0040】
なお、トランジスタＭ８のゲート・ソース電位差（＝閾値電圧）は、負の温度係数となるため、抵抗器Ｒ２を正の温度係数となる構造とすることで、温度の変動によるトランジスタＭ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成される電流の変化量をさらに低減させることができる。
【0041】
また、図３に示されているような従来の定電流回路１００の構成例において、定電流発生部１０２が定常状態に移行した後のトランジスタＭ６のドレイン電流である定常電流ＩＭ６は、式１より電源電圧や温度などの影響による変動量が大きい。しかしながら、第１実施形態において、定電流発生部２が定常状態に移行した後のトランジスタＭ６のドレイン電流である定常電流ＩＭ６は、トランジスタＭ８と抵抗器Ｒ２による定電流源で生成されるため、閾値電圧の製造バラツキによる変動量に加え、電源電圧や温度などの影響による変動量も低減される。そのため、起動回路部３の定常電流を低減させることができる。
【0042】
上述したように、定常状態に移行した後（＝トランジスタＭ６がオン、接合ノードＣがＬｏｗ状態のとき）は、トランジスタＭ８のゲート・ソース間に抵抗器Ｒ２が接続されることで、低減された定電流が生成されると共に、電源電圧、温度、閾値電圧の製造バラツキなどによる影響を受け難い定電流が生成され、定常電流としてトランジスタＭ６に流れる。一方、定常状態に移行する前（＝トランジスタＭ６がオフ、接合ノードＣがＨｉｇｈ状態のとき）は、トランジスタＭ８のゲート・ソース間の抵抗が小さくなることで、生成される定電流が大きくなり、接合ノードＣがＬｏｗ状態からＨｉｇｈ状態に変化する時間が短縮されるため、起動回路部３が起動する時間も短縮される。また、生成される電流は、トランジスタＭ６がオフ時のリーク電流よりも大きくする必要があるが、そのリーク電流に対するするマージンも確保され易い。
【0043】
つまり、この第１実施形態における定電流回路１は、起動回路部３の定常電流が低減されると共に、電源電圧や温度などの影響による変動量も抑制される。また、トランジスタＭ５がオンするまでの時間が短縮されるため、起動回路部３の起動時間が短縮される。
【0044】
したがって、起動回路部３の定常電流を低減することができ、定電流回路１全体の消費電流を低減することが可能となるという効果が得られるものとなっている。
【0045】
なお、トランジスタＭ６の閾値電圧の絶対値が、定電流発生部２を構成するトランジスタＭ１，Ｍ２の閾値電圧よりも低くすることで、トランジスタＭ５がオン状態からオフ状態に変化する時間が短縮され、定電流発生部２が定常状態へ移行するまでの時間が改善される。
【0046】
また、上述した第１実施形態では、トランジスタＭ７のゲートは負電源端子Ｔ１に接続され接続されたが、これに限ったものではない。トランジスタＭ６のゲートに接続しても、同様の効果が得られるものとなっている。
【0047】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の定電流回路１Ｂについて図２を参照して説明する。なお、図２において、図１に示された回路における構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、第２実施形態の定電流回路１Ｂについて図２を参照して説明する。なお、図２において、図１に示された回路における構成要素と同一の構成要素については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0048】
同図に示すように、定電流回路１Ｂは、第１実施形態と同様に、定電流発生部２と、起動回路部３Ｂとを備えている。定電流発生部２は、上述した第１実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0049】
第１実施形態の起動回路部３と第２実施形態の起動回路部３Ｂとで異なる点は、トランジスタＭ５のゲートの接続先である。
【0050】
起動回路部３では、トランジスタＭ５のゲートは、トランジスタＭ６のドレインとトランジスタＭ７のドレインとの接続点に接続されていたが、起動回路部３Ｂでは、トランジスタＭ８のソースと抵抗器Ｒ２との接続点に接続されている。
【0051】
上述した構成の定電流回路１Ｂの動作は、後述する点を除けば、基本的には、第１実施形態と同様である。すなわち、第１実施形態の起動回路部３においては、定電流発生部２が定常状態へ移行した時は、トランジスタＭ５のゲート電位は、ほぼ負電源電圧ＶＳＳとなるが、第２実施形態の起動回路部３Ｂにおいては、負電源電圧ＶＳＳに抵抗器Ｒ２の電圧降下分を加えた電位となる。
【0052】
つまり、この第２実施形態における起動回路部３Ｂは、第１実施形態の起動回路部３に比べ、電源電圧の変動やノイズなどの影響で、定電流発生部２が停止した場合に、トランジスタＭ５がオフ状態からオン状態に変化（＝起動回路部３Ｂが起動）し、再度、定電流発生部２が定常状態へ移行するための時間が短縮される。
【0053】
したがって、定電流発生部２が定常状態へ移行するまでの時間が短縮されると共に、起動回路部３Ｂの定常電流を低減することができ、定電流回路１Ｂ全体の消費電流を低減することが可能となるという効果が得られるものとなっている。
【0054】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0055】
例えば、上述した第１、第２実施形態では、トランジスタが電界効果トランジスタから構成されていたが、これに限ったものではない。トランジスタの少なくとも１つ以上をバイポーラトランジスタに置き換えてもよい。この場合、トランジスタのゲートをベース、ソースをエミッタ、ドレインをコレクタに読み替えて説明することができる。
【0056】
また、上述した第１、第２実施形態において、正電源端子Ｔ２と負電源端子Ｔ１とを入れ替えて、トランジスタＭ１～Ｍ８の極性を反転させるようにしてもよい。この場合、正電源電圧ＶＤＤが第１の電源電圧、正電源端子Ｔ２が第１の電源端子、負電源電圧ＶＳＳが第２の電源電圧、負電源端子Ｔ１が第２の電源端子に相当する。
【符号の説明】
【0057】
１，１Ｂ 定電流回路
２ 定電流発生部
３，３Ｂ 起動回路部
ＩＲＥＦ 定電流
Ｍ１ トランジスタ（第１のトランジスタ）
Ｍ２ トランジスタ（第２のトランジスタ）
Ｍ３ トランジスタ（第３のトランジスタ）
Ｍ４ トランジスタ（第４のトランジスタ）
Ｍ５ トランジスタ（第５のトランジスタ）
Ｍ６ トランジスタ（第６のトランジスタ）
Ｍ７ トランジスタ（第７のトランジスタ）
Ｍ８ トランジスタ（第８のトランジスタ）
Ｒ２ 抵抗器（抵抗器）
Ｔ１ 負電源端子（第１の電源端子）
Ｔ２ 正電源端子（第２の電源端子）
ＶＤＤ 正電源電圧（第２の電源電圧）
ＶＳＳ 負電源電圧（第１の電源電圧）
２ 定電流発生部
３，３Ｂ 起動回路部
ＩＲＥＦ 定電流
Ｍ１ トランジスタ（第１のトランジスタ）
Ｍ２ トランジスタ（第２のトランジスタ）
Ｍ３ トランジスタ（第３のトランジスタ）
Ｍ４ トランジスタ（第４のトランジスタ）
Ｍ５ トランジスタ（第５のトランジスタ）
Ｍ６ トランジスタ（第６のトランジスタ）
Ｍ７ トランジスタ（第７のトランジスタ）
Ｍ８ トランジスタ（第８のトランジスタ）
Ｒ２ 抵抗器（抵抗器）
Ｔ１ 負電源端子（第１の電源端子）
Ｔ２ 正電源端子（第２の電源端子）
ＶＤＤ 正電源電圧（第２の電源電圧）
ＶＳＳ 負電源電圧（第１の電源電圧）
【図1】
【図2】
【図3】