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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】P2024145928
(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 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058536
(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
5H420NC02
5H420NC14
5H420NC27
5H420NE01
(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】起動回路部３において、抵抗器Ｒ２は、接合ノードＣと負電源端子Ｔ２との間に接続される。ディプリーション型のトランジスタＭ５は、ゲート・ソース間に抵抗器Ｒ２が接続される。起動時にトランジスタＭ５がオンすると、トランジスタＭ３に励起電流を流す経路が接続される。
【選択図】図１
【解決手段】起動回路部３において、抵抗器Ｒ２は、接合ノードＣと負電源端子Ｔ２との間に接続される。ディプリーション型のトランジスタＭ５は、ゲート・ソース間に抵抗器Ｒ２が接続される。起動時にトランジスタＭ５がオンすると、トランジスタＭ３に励起電流を流す経路が接続される。
【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、
第１の接合ノード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１の電源電圧が供給される第１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１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１の接合ノードと第２の電源電圧が供給される第２の電源端子との間に接続された第１の抵抗器と、
ゲート・ソース間に前記第１の抵抗器が接続されたディプリーション型の第５のトランジスタとを有し、
前記第５のトランジスタがオンすると、前記第１のトランジスタ又は前記第３のトランジスタに励起電流を流す経路が接続される、
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、
第１の接合ノード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１の電源電圧が供給される第１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１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１の接合ノードと第２の電源電圧が供給される第２の電源端子との間に接続された第１の抵抗器と、
ゲート・ソース間に前記第１の抵抗器が接続されたディプリーション型の第５のトランジスタとを有し、
前記第５のトランジスタがオンすると、前記第１のトランジスタ又は前記第３のトランジスタに励起電流を流す経路が接続される、
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のトランジスタが、前記第３のトランジスタに直列接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された、
定電流回路。
前記第５のトランジスタが、前記第３のトランジスタに直列接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された、
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、
前記起動回路部は、前記第１の抵抗器に並列接続された電圧クランプ素子を有する、
定電流回路。
前記起動回路部は、前記第１の抵抗器に並列接続された電圧クランプ素子を有する、
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、
前記起動回路部は、
前記第５のトランジスタのソースと前記第１の接合ノードとの間に接続された第２の抵抗器を有する、
定電流回路。
前記起動回路部は、
前記第５のトランジスタのソースと前記第１の接合ノードとの間に接続された第２の抵抗器を有する、
定電流回路。
【請求項5】
請求項１に記載の定電流回路において、
前記起動回路部は、
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１の電源端子と前記第５のトランジスタとの間に接続された第６のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列接続され、前記第４のトランジスタに並列接続された第７のトランジスタとを有し、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第５のトランジスタと前記第６のトランジスタの接続点に接続された、
定電流回路。
前記起動回路部は、
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１の電源端子と前記第５のトランジスタとの間に接続された第６のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列接続され、前記第４のトランジスタに並列接続された第７のトランジスタとを有し、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第５のトランジスタと前記第６のトランジスタの接続点に接続された、
定電流回路。
【請求項6】
請求項５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３のトランジスタ及び前記第４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３のトランジスタ及び前記第４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7】
請求項１～６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8】
請求項１～６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５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５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Ｍ１０，Ｍ１１，Ｍ１２を有している。トランジスタＭ１０，Ｍ１１のソースが、負電源電圧ＶＳＳに接続され、トランジスタＭ１２のソースが、正電源電圧ＶＤＤ間に接続される。トランジスタＭ１０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Ｍ１０のゲートが、トランジスタＭ１１，Ｍ１２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Ｍ１１の閾値電圧より低い場合、トランジスタＭ１１はオフ状態、トランジスタＭ１２はオン状態となる。よって、トランジスタＭ１０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Ｍ１１の閾値電圧を超えると、トランジスタＭ１１がオン状態となる。トランジスタＭ１１がオン状態となると、トランジスタＭ１０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Ｍ１２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Ｍ１１がオン状態となってもトランジスタＭ１２はオフ状態とならない。トランジスタＭ１２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Ｍ１１のドレイン電流は起動回路部１０３の定常電流ＩＭ１１として流れ続ける。
【0009】
トランジスタＭ１２のオン抵抗をＲＭ１２とした場合の定常電流ＩＭ１１は式１で表される。なお、下記の式１において、ＩＭ１２は、トランジスタＭ１２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ＩＭ１１は、トランジスタＭ１０をオンするために、トランジスタＭ１１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ＩＭ１１は、電源電圧の変動や抵抗ＲＭ１２の変動に大きく依存する。抵抗ＲＭ１２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ＩＭ１１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Ｍ１１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ＩＭ１１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］～［８］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、
第１の接合ノード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１の電源電圧が供給される第１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１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１の接合ノードと第２の電源電圧が供給される第２の電源端子との間に接続された第１の抵抗器と、
ゲート・ソース間に前記第１の抵抗器が接続されたディプリーション型の第５のトランジスタとを有し、
前記第５のトランジスタがオンすると、前記第１のトランジスタ又は前記第３のトランジスタに励起電流を流す経路が接続される、
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のトランジスタが、前記第３のトランジスタに直列接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された、
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、
前記起動回路部は、前記第１の抵抗器に並列接続された電圧クランプ素子を有する、
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、
前記起動回路部は、
前記第５のトランジスタのソースと前記第１の接合ノードとの間に接続された第２の抵抗器を有する、
定電流回路であること。
［５］
［１］に記載の定電流回路において、
前記起動回路部は、
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１の電源端子と前記第５のトランジスタとの間に接続された第６のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列接続され、前記第４のトランジスタに並列接続された第７のトランジスタとを有し、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第５のトランジスタと前記第６のトランジスタの接続点に接続された、
定電流回路であること。
［６］
［５］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３のトランジスタ及び前記第４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。
［７］
［１］～［６］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。
［８］
［１］～［６］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、
第１の接合ノード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１の電源電圧が供給される第１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１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１の接合ノードと第２の電源電圧が供給される第２の電源端子との間に接続された第１の抵抗器と、
ゲート・ソース間に前記第１の抵抗器が接続されたディプリーション型の第５のトランジスタとを有し、
前記第５のトランジスタがオンすると、前記第１のトランジスタ又は前記第３のトランジスタに励起電流を流す経路が接続される、
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のトランジスタが、前記第３のトランジスタに直列接続され、前記第２のトランジスタに並列接続された、
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、
前記起動回路部は、前記第１の抵抗器に並列接続された電圧クランプ素子を有する、
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、
前記起動回路部は、
前記第５のトランジスタのソースと前記第１の接合ノードとの間に接続された第２の抵抗器を有する、
定電流回路であること。
［５］
［１］に記載の定電流回路において、
前記起動回路部は、
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１の電源端子と前記第５のトランジスタとの間に接続された第６のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに直列接続され、前記第４のトランジスタに並列接続された第７のトランジスタとを有し、
前記第７のトランジスタのゲート又はベースが、前記第５のトランジスタと前記第６のトランジスタの接続点に接続された、
定電流回路であること。
［６］
［５］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３のトランジスタ及び前記第４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。
［７］
［１］～［６］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。
［８］
［１］～［６］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、ソースが接合ノードＣ（＝第１の接合ノード）に接続される。トランジスタＭ２は、ソースが抵抗器Ｒ１を介して接合ノードＣ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Ｔ１（＝第１の電源端子）に接続される。正電源端子Ｔ１には、正電源電圧ＶＤＤ（＝第１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Ｔ１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Ｍ３に励起電流を流すことで、トランジスタＭ４，Ｍ１，Ｍ２をオンさせて、定電流発生部２を起動する。起動回路部３は、抵抗器Ｒ２（＝第１の抵抗器）と、ディプリーション型のトランジスタＭ５（＝第５のトランジスタ）とで構成されている。
【0026】
抵抗器Ｒ２は、接合ノードＣと負電源端子Ｔ２（＝第２の電源端子）との間に接続される。負電源端子Ｔ２には、負電源電圧ＶＳＳ（＝第２の電源電圧）が供給されている。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。トランジスタＭ５は、ゲート・ソース間に抵抗器Ｒ２が接続されている。また、トランジスタＭ５は、ゲートが負電源端子Ｔ２に接続され、ソースが抵抗器Ｒ２に接続され、ドレインがトランジスタＭ３とトランジスタＭ２の接続点に接続されている。すなわち、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に並列接続される。
【0027】
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・ソース電位差がトランジスタＭ１，Ｍ２の閾値電圧より低い場合（起動時）の動作について説明する。この場合、トランジスタＭ１，Ｍ２はオフ状態であり、接合ノードＣには電流が流れ込まないため、抵抗器Ｒ２での電圧降下は小さくトランジスタＭ５と抵抗器Ｒ２で構成された定電流源はオン状態となり、トランジスタＭ３から励起電流を引き抜く。
【0028】
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、トランジスタＭ１のゲート電位となる接合ノードＡと負電源端子Ｔ２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がオフ状態からオン状態に変化する。
【0029】
トランジスタＭ１，Ｍ２がオンすると、トランジスタＭ１のドレイン電流ＩＭ１及びトランジスタＭ２のドレイン電流ＩＭ２が接合ノードＣに流れ込み、抵抗器Ｒ２の電圧降下により接合ノードＣの電位が上昇し、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。
【0030】
また、図５に示されているような従来の定電流回路１００の構成例においては、定電流発生部１０２が定常状態に移行した後でも、トランジスタＭ１１のドレイン電流が定常電流ＩＭ１１として流れ続け、その電流は式１より電源電圧などの影響による変動量も大きい。しかしながら、第１実施形態においては、定電流発生部２が定常状態に移行した後は、トランジスタＭ５がオフするため、定電流回路１の消費電流を低減させることができる。
【0031】
つまり、この第１実施形態における定電流回路１は、定電流発生部２が定常状態に移行した後は、起動回路部３の電流が抑制される。
【0032】
したがって、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。
【0033】
（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。
【0034】
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。
【0035】
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、電圧クランプ素子であるトランジスタＭｃｐの有無である。起動回路部３Ｂでは、抵抗器Ｒ２にダイオード接続されたトランジスタＭｃｐが並列接続されている。トランジスタＭｃｐ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。
【0036】
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、抵抗器Ｒ２の電圧降下がトランジスタＭｃｐの閾値電圧で制限される。
【0037】
定電流回路１Ｂの最低動作電圧（ＶＤＤ－ＶＳＳの最低値）は、抵抗器Ｒ１による電圧降下＋抵抗器Ｒ２による電圧降下＋トランジスタＭ２のソース・ドレイン間電圧＋トランジスタＭ３の閾値電圧以上である必要がある。つまり、抵抗器Ｒ２の電圧降下がトランジスタＭｃｐの閾値電圧を越える場合、第２実施形態における定電流回路１Ｂの最低動作電圧は、第１実施形態の定電流回路１に比べ改善される。
【0038】
したがって、定電流回路１Ｂの最低動作電圧が改善されると共に、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。
【0039】
なお、上述した第２実施形態では、電圧クランプ素子として、ダイオード接続されたトランジスタＭｃｐを用いていたが、これに限ったものではない。電圧クランプ素子は、例えばｐｎ接合ダイオードやショットキーバリアダイオードなど電圧をクランプできる周知の素子を用いてもよい。
【0040】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の定電流回路１Ｃについて図３を参照して説明する。なお、図３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３実施形態の定電流回路１Ｃについて図３を参照して説明する。なお、図３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。
【0041】
同図に示すように、定電流回路１Ｃは、第１実施形態と同様に、定電流発生部２と、起動回路部３Ｃ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。
【0042】
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３Ｃとで異なる点は、抵抗器Ｒ３をさらに有している点である。
【0043】
起動回路部３では、トランジスタＭ５のゲート・ソース間に抵抗器Ｒ２が接続されていたが、起動回路部３Ｃでは、直列接続された抵抗器Ｒ２Ｃ及び抵抗器Ｒ３が接続されている。また、抵抗器Ｒ２Ｃと抵抗器Ｒ３の接続点となる接合ノードＣにトランジスタＭ１と抵抗器Ｒ１の接続点が接続されている。
【0044】
起動回路部３Ｃは、ディプリーション型のトランジスタＭ５Ｃ（＝第５のトランジスタ）と、抵抗器Ｒ２Ｃ（＝抵抗器）及び抵抗器Ｒ３（＝第２の抵抗器）とを有している。トランジスタＭ５Ｃ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。
【0045】
トランジスタＭ５Ｃと抵抗器Ｒ３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。また、トランジスタＭ５Ｃは、ゲートが負電源端子Ｔ２に接続され、ソースが抵抗器Ｒ３に接続される。抵抗器Ｒ２Ｃは、一端が抵抗器Ｒ３に接続され、他端が負電源端子Ｔ２に接続される。抵抗器Ｒ３は、トランジスタＭ５Ｃのソースと接合ノードＣとの間に接続される。なお、第１実施形態の抵抗器Ｒ２の抵抗値は、第３実施形態の抵抗器Ｒ２Ｃ，抵抗器Ｒ３の抵抗値の和と等しくなるように設定されている。
【0046】
上述した構成の定電流回路１Ｃ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、接合ノードＣと負電源端子Ｔ２との電位差は、第１実施形態では抵抗器Ｒ２の電圧降下となるが、第３実施形態では抵抗器Ｒ２よりも小さい抵抗器Ｒ２Ｃの電圧降下となるため、小さくなる。
【0047】
つまり、第１実施形態における定電流発生部２の最低動作電圧は、抵抗器Ｒ１による電圧降下＋抵抗器Ｒ２（＝抵抗器Ｒ２Ｃ＋抵抗器Ｒ３）による電圧降下＋トランジスタＭ２のソース・ドレイン間電圧＋トランジスタＭ３の閾値電圧以上である必要がある。これに対して、第３実施形態における定電流発生部２の最低動作電圧は、抵抗器Ｒ１による電圧降下＋抵抗器Ｒ２Ｃによる電圧降下＋トランジスタＭ２のソース・ドレイン間電圧＋トランジスタＭ３の閾値電圧以上であればよい。このため、第３実施形態における定電流発生部２の最低動作電圧は、第１実施形態に比べ改善される。
【0048】
したがって、定電流回路１Ｃの最低動作電圧が改善されると共に、定電流回路１Ｃ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。
【0049】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の定電流回路１Ｄについて図４を参照して説明する。なお、図４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４実施形態の定電流回路１Ｄについて図４を参照して説明する。なお、図４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。
【0050】
同図に示すように、定電流回路１Ｄは、第１実施形態と同様に、定電流発生部２と、起動回路部３Ｄ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。
【0051】
第１実施形態と第４実施形態とで異なる点は、トランジスタＭ５Ｄのドレインの接続先が異なる点と、トランジスタＭ６，Ｍ７を設けた点である。
【0052】
起動回路部３Ｄ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に励起電流を流すことで、トランジスタＭ２，Ｍ３，Ｍ４をオンさせて、定電流発生部２を起動する。起動回路部３Ｄは、抵抗器Ｒ２と、ディプリーション型のトランジスタＭ５Ｄ（＝第５のトランジスタ）と、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）とで構成されている。トランジスタＭ５Ｄ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Ｍ６，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。
【0053】
トランジスタＭ６は、正電源端子Ｔ１とトランジスタＭ５Ｄとの間に接続される。また、トランジスタＭ６は、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る。すなわち、トランジスタＭ６は、トランジスタＭ３にカレントミラー接続され、トランジスタＭ３に流れる電流を折り返す。
【0054】
トランジスタＭ７は、トランジスタＭ１に直列接続され、トランジスタＭ４に並列接続される。トランジスタＭ７は、ゲートがトランジスタＭ５ＤとトランジスタＭ６との接続点に接続され、ソースが正電源端子Ｔ１に接続され、ドレインがトランジスタＭ１のゲート及びドレインに接続されている。
【0055】
次に、上述した構成の定電流回路１Ｄ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・ソース電位差がトランジスタＭ１，Ｍ２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はオフ状態であり、トランジスタＭ５Ｄと抵抗器Ｒ２との接続点である接合ノードＣには電流が流れ込まないため、抵抗器Ｒ２での電圧降下は小さくトランジスタＭ５Ｄと抵抗器Ｒ２で構成された定電流源はオン状態となる。
【0056】
トランジスタＭ５Ｄと抵抗器Ｒ２で構成された定電流源がオンすると、トランジスタＭ７のゲート電位が低下しトランジスタＭ７がオンする。トランジスタＭ７がオンすると、トランジスタＭ１に励起電流を流し込む。
【0057】
トランジスタＭ１，Ｍ２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Ｍ２のドレイン電流にコピーされる。このトランジスタＭ２による励起電流は、トランジスタＭ３のゲート及びドレイン電位となる接合ノードＢと正電源端子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Ｍ３，Ｍ４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Ｍ３，Ｍ４がオフ状態からオン状態に変化する。
【0058】
トランジスタＭ３，Ｍ４がオンすると、トランジスタＭ１のドレイン電流ＩＭ１及びトランジスタＭ２のドレイン電流ＩＭ２が接合ノードＣに流れ込み、抵抗器Ｒ２の電圧降下により接合ノードＣの電位が上昇し、トランジスタＭ５Ｄはオフ状態となる。また、トランジスタＭ３にカレントミラー接続されるトランジスタＭ６がオンするため、トランジスタＭ７のゲート電位が上昇しトランジスタＭ７がオフする。トランジスタＭ７がオフすると、トランジスタＭ１への励起電流の供給が終了する。この時点でトランジスタＭ１，Ｍ２とトランジスタＭ３，Ｍ４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。
【0059】
つまり、この第４実施形態における定電流回路１Ｄは、定電流発生部２が定常状態に移行した後に、起動回路部３Ｄに流れる電流が抑制される。
【0060】
したがって、定電流回路１Ｄ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。
【0061】
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Ｍ３，Ｍ４の閾値電圧よりも低くすることで、トランジスタＭ７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。
【0062】
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。
【0063】
例えば、上述した第１～第４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。
【0064】
また、上述した第１～第４実施形態において、正電源端子Ｔ１と負電源端子Ｔ２とを入れ替えて、トランジスタＭ１～Ｍ５，Ｍ５Ｃ，Ｍ５Ｄ，Ｍｃｐ，Ｍ６，Ｍ７の極性を反転させるようにしてもよい。この場合、負電源電圧ＶＳＳが第１の電源電圧、負電源端子Ｔ２が第１の電源端子、正電源電圧ＶＤＤが第２の電源電圧、正電源端子Ｔ１が第２の電源端子に相当する。
【符号の説明】
【0065】
１，１Ｂ～１Ｄ 定電流回路
２ 定電流発生部
３，３Ｂ～３Ｄ 起動回路部
Ｃ 接合ノード（第１の接合ノード）
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，Ｍ５Ｃ，Ｍ５Ｄ 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）
Ｍｃｐ トランジスタ（電圧クランプ素子）
Ｒ２，Ｒ２Ｃ 抵抗器（第１の抵抗器）
Ｒ３ 抵抗器（第２の抵抗器）
Ｔ１ 正電源端子（第１の電源端子）
Ｔ２ 負電源端子（第２の電源端子）
ＶＤＤ 正電源電圧（第１の電源電圧）
ＶＳＳ 負電源電圧（第１の電源端子）
２ 定電流発生部
３，３Ｂ～３Ｄ 起動回路部
Ｃ 接合ノード（第１の接合ノード）
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，Ｍ５Ｃ，Ｍ５Ｄ 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）
Ｍｃｐ トランジスタ（電圧クランプ素子）
Ｒ２，Ｒ２Ｃ 抵抗器（第１の抵抗器）
Ｒ３ 抵抗器（第２の抵抗器）
Ｔ１ 正電源端子（第１の電源端子）
Ｔ２ 負電源端子（第２の電源端子）
ＶＤＤ 正電源電圧（第１の電源電圧）
ＶＳＳ 負電源電圧（第１の電源端子）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】