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公開番号2025077793
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023190261
出願日2023-11-07
発明の名称電流生成装置および電流検出システム
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類G01R 19/00 20060101AFI20250512BHJP(測定;試験)
要約【課題】精度の良い電流比で電流を生成できる電流生成装置および電流検出システムを提供する。
【解決手段】電流生成装置10,30は、第1トランジスタMNo1,MNo3～MNo5および第2トランジスタMNs1～MNs3,MNs5を有し、第1トランジスタに流れる電流に応じた第1電流を所定倍した、第2トランジスタに流れる電流に応じた第2電流を生成する電流生成回路12,32と、第1トランジスタおよび第2トランジスタの動作を制御する制御回路14,34と、を備える。第1トランジスタまたは第2トランジスタは、複数である。制御回路は、複数の第1トランジスタまたは複数の第2トランジスタについて、オン状態となるトランジスタを逐次的に変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１トランジスタおよび第２トランジスタを有し、前記第１トランジスタに流れる電流に応じた第１電流を所定倍した、前記第２トランジスタに流れる電流に応じた第２電流を生成する電流生成回路と、
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの動作を制御する制御回路と、を備え、
前記第１トランジスタまたは前記第２トランジスタは、複数であり、
前記制御回路は、複数の第１トランジスタまたは複数の第２トランジスタについて、オン状態となるトランジスタを逐次的に変化させる、
電流生成装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２電流は、Ｋを１よりも大きい値とするとき、前記第１電流の１／Ｋ倍の大きさを有する、
請求項１に記載の電流生成装置。
【請求項３】
前記電流生成回路は、複数の第２トランジスタを有し、
前記制御回路は、前記複数の第２トランジスタについて、オン状態となる第２トランジスタを逐次的に変化させる、
請求項２に記載の電流生成装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記複数の第２トランジスタを第１～第ｎの制御トランジスタとして、前記第１～第ｎの制御トランジスタをこの順で１つずつオン状態にし、前記第１～第ｎの制御トランジスタのうちの残りのトランジスタをオフ状態にする、
請求項３に記載の電流生成装置。
【請求項５】
前記電流生成回路は、複数の第１トランジスタを有し、
前記制御回路は、前記複数の第１トランジスタについて、オン状態となる第１トランジスタを逐次的に変化させる、
請求項２に記載の電流生成装置。
【請求項６】
前記制御回路は、前記複数の第１トランジスタのうちの２つ以上がオン状態となるように、オン状態となる第１トランジスタを逐次的に変化させる、
請求項５に記載の電流生成装置。
【請求項７】
前記電流生成回路は、前記第１電流が流れる第１端子、前記第２電流が流れる第２端子、オペアンプおよびＰチャネル型のＭＯＳトランジスタをさらに有し、
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタは、それぞれ、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタであり、
前記第１トランジスタのドレインおよび前記第２トランジスタのドレインは、互いに接続され、
前記第１トランジスタのソースは、前記オペアンプの非反転入力端子および前記第１端子に接続され、
前記第２トランジスタのソースは、前記オペアンプの反転入力端子および前記Ｐチャネル型のトランジスタのソースに接続され、
前記オペアンプの出力端子は、前記Ｐチャネル型のトランジスタのゲートに接続され、
前記Ｐチャネル型のトランジスタのドレインは、前記第２端子に接続される、
請求項１に記載の電流生成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電流生成装置と、
前記第２電流に基づいて、前記第１電流を検出する検出装置と、を備える、
電流検出システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電流生成装置および電流検出システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、出力電流を検出するためのスイッチ装置が提案されている。たとえば特許文献１，２には、パワートランジスタと、パワートランジスタに流れる出力電流に応じたセンス電流を生成するためのミラートランジスタと、を備えたスイッチ装置が開示されている。出力電流は、このセンス電流に基づいて検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２５７１３７号公報
特開２０２３－０８５４１７号公報
【０００４】
［概要］
しかしながら、本発明者らは、以下の課題を認識するに至った。すなわち、特許文献１，２に記載のセンス電流は、パワートランジスタに流れる出力電流に応じた電流であり、パワートランジスタおよびミラートランジスタのペア性が悪いと、スイッチ装置ごとに出力電流とセンス電流との電流比にばらつきが生じる。
【０００５】
本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、精度の良い電流比で電流を生成できる電流生成装置および電流検出システムを提供することにある。
【０００６】
本開示のある態様の電流生成装置は、第１トランジスタおよび第２トランジスタを有し、前記第１トランジスタに流れる電流に応じた第１電流を所定倍した、前記第２トランジスタに流れる電流に応じた第２電流を生成する電流生成回路と、前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタの動作を制御する制御回路と、を備える。前記第１トランジスタまたは前記第２トランジスタは、複数である。前記制御回路は、複数の第１トランジスタまたは複数の第２トランジスタについて、オン状態となるトランジスタを逐次的に変化させる。
【０００７】
本開示の別の態様の電流検出システムは、上記電流生成装置と、上記第２電流に基づいて、第１電流を検出する検出装置と、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る電流検出システムの機能および構成を説明するための図である。
図２は、同実施形態に係るパワートランジスタおよびセンストランジスタのレイアウトの一例を示す図である。
図３は、同実施形態に係るセンストランジスタのベースに入力される信号のタイミングチャートである。
図４は、１つのセンストランジスタを用いた場合のレイアウトの一例を示す図である。
図５は、第１実施形態に係る３つのセンストランジスタを用いた場合のレイアウトの一例を示す図である。
図６は、第２実施形態に係る電流検出システムの機能および構成を説明するための図である。
図７は、同実施形態に係るパワートランジスタおよびセンストランジスタのレイアウトの一例を示す図である。
図８は、第３実施形態に係る電流検出システムが備えるパワートランジスタおよびセンストランジスタのレイアウトを示す図である。
【００１０】
［詳細な説明］
（概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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