JP2002258957A - Fet driving circuit - Google Patents
Fet driving circuitInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、FET駆動回路に
関する。The present invention relates to an FET drive circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】FET(field-effect transistor:電解
効果型トランジスタ)は、入力インピーダンスが高く、
バイポーラトランジスタのようにオフセット電圧が存在
せず、かつ、高速スイッチング特性に優れている等の理
由により、スイッチングトランジスタとして利用される
場合が多い。2. Description of the Related Art An FET (field-effect transistor) has a high input impedance,
Unlike a bipolar transistor, it is often used as a switching transistor because it has no offset voltage and has excellent high-speed switching characteristics.
【0003】上記FETは、ゲート電極に所定のしきい
値より高い電圧が印加されるとオンに切り換る。この場
合においてドレイン・ソース間電圧は、当該FETの有
するオン抵抗により所定電位だけ降下(損失)する。当
該オン抵抗による損失は、消費電力を抑える観点から低
い方が好ましい。The above-mentioned FET is turned on when a voltage higher than a predetermined threshold is applied to the gate electrode. In this case, the drain-source voltage drops (losses) by a predetermined potential due to the ON resistance of the FET. The loss due to the on-resistance is preferably low from the viewpoint of suppressing power consumption.
【0004】図6は、ゲート電圧VGSが4V,10V
の場合におけるドレイン・ソース間におけるオン抵抗R
DSとドレイン電流IDとの関係を示すグラフである。
表示されるように、ゲート電圧VGSが高い方がオン抵
抗RDSは低くなることが解る。FIG. 6 shows that the gate voltage V GS is 4 V, 10 V
ON resistance R between drain and source in the case of
9 is a graph showing a relationship between DS and a drain current ID .
As appears, who gate voltage V GS is high on-resistance R DS is seen to be lower.
【0005】FETのオン抵抗を低減するため、ゲート
電極に高い電圧を印加するためのFET駆動回路が種々
提案されている。例えば、マキシム・ジャパン株式会社
により提供されている型番MAX620/621のFE
T駆動回路は、4個のMOSFETドライバと1個のチ
ャージポンプ式ハイサイド・パワーサプライを内蔵す
る。当該チャージポンプ式ハイサイド・パワーサプライ
は、電源電圧Vccよりも11Vだけ高い,安定化され
た電圧を内部ドライバに供給する。当該内部ドライバの
働きにより、後段に接続されるFETが駆動される。[0005] In order to reduce the on-resistance of the FET, various FET driving circuits for applying a high voltage to the gate electrode have been proposed. For example, the FE of model number MAX620 / 621 provided by Maxim Japan Co., Ltd.
The T drive circuit contains four MOSFET drivers and one charge pump high side power supply. The charge pump type high side power supply supplies a stabilized voltage 11 V higher than the power supply voltage Vcc to the internal driver. The operation of the internal driver drives the FET connected to the subsequent stage.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来のFET駆動回路
は、電源電圧Vcc=4.5〜16.5Vで、入力信号
スレッショルドレベル(HとLを認識するしきい値)も
Low:MAX0.8V,High:MIN2.4Vで
ある。このため、1.8V系、2.5V系、3.3V系
等のより低い電源電圧を用いる回路には、そのまま使用
できないことがある。例えば、内部に電源電圧Vcc=
5Vでオンするスイッチングトランジスタを使用するF
ET駆動回路の場合、上述した1.8V系等の低い電源
電圧を用いる系で使用しても上記スイッチングトランジ
スタを切り換えることができず、正常に機能させること
ができない。In the conventional FET drive circuit, the power supply voltage Vcc = 4.5 to 16.5 V, and the input signal threshold level (threshold for recognizing H and L) is Low: MAX 0.8 V. , High: MIN 2.4V. For this reason, a circuit using a lower power supply voltage such as a 1.8 V system, a 2.5 V system, and a 3.3 V system may not be used as it is. For example, the power supply voltage Vcc =
F using a switching transistor that turns on at 5V
In the case of an ET drive circuit, the switching transistor cannot be switched even when used in a system using a low power supply voltage such as the 1.8 V system described above, and cannot function normally.
【0007】そこで、本発明は、5V系だけでなく、
1.8V系、2.5V系、3.3V系等の様々な電源電
圧Vcc1を用いる回路に使用可能で、電源電圧V
cc1よりも所定の電位ΔVだけ高めた電圧Vcc3を
FETのゲート電極に供給可能なFET駆動回路を提供
することを目的とする。[0007] Therefore, the present invention is not limited to the 5V system,
It can be used for circuits using various power supply voltages Vcc1 , such as 1.8V system, 2.5V system, and 3.3V system.
An object of the present invention is to provide an FET drive circuit capable of supplying a voltage Vcc3, which is higher than cc1 by a predetermined potential ΔV, to a gate electrode of an FET.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の第1のFET駆
動回路は、第1電源電圧Vcc1の供給端子と、上記第1
電源電圧Vcc1と同じ符号であって絶対値が当該第1電
源電圧Vcc1よりも高い第2電源電圧Vcc2の供給端子
と、電圧入力端子Vin、接地端子GND、及び、定電圧
Vcc3の出力端子Voutを有し、上記電圧入力端子Vinが
上記第2電源電圧Vcc2の供給端子に接続され、接地端
子GNDが上記第1電源電圧Vcc1の供給端子に接続さ
れている3端子レギュレータ回路と、上記3端子レギュ
レータ回路の出力端子Voutと第1電源電圧Vcc1の供給
端子の間に上記所定の電位差ΔVが形成されるように、
上記3端子レギュレータ回路の接地端子GNDから第1
電源電圧Vcc1の供給端子に定電流を流すシンク回路と
を備え、駆動対象のFETのドレイン電極に上記第1電
源電圧Vcc1の供給端子が接続され、ゲート電極に上記
3端子レギュレータ回路の定電圧Vcc3(=Vcc1+Δ
V)の出力端子Voutが接続されていることを特徴とす
る。A first FET drive circuit according to the present invention comprises a supply terminal for a first power supply voltage Vcc1 and the first terminal.
The supply terminal of the second power supply voltage Vcc2 having the same sign as the power supply voltage Vcc1 and having an absolute value higher than the first power supply voltage Vcc1, the voltage input terminal Vin, the ground terminal GND, and the output terminal Vout of the constant voltage Vcc3 are connected. A three-terminal regulator circuit having the voltage input terminal Vin connected to the supply terminal of the second power supply voltage Vcc2 and the ground terminal GND connected to the supply terminal of the first power supply voltage Vcc1; The predetermined potential difference ΔV is formed between the output terminal Vout of the circuit and the supply terminal of the first power supply voltage Vcc1,
From the ground terminal GND of the three-terminal regulator circuit to the first
A sink circuit for supplying a constant current to a supply terminal of the power supply voltage Vcc1, a supply terminal of the first power supply voltage Vcc1 is connected to a drain electrode of a FET to be driven, and a constant voltage Vcc3 of the three-terminal regulator circuit is connected to a gate electrode. (= Vcc1 + Δ
V) is connected to the output terminal Vout.
【0009】本発明の第2のFET駆動回路は、上記第
1のFET駆動回路において、上記3端子レギュレータ
回路が可変型であることを特徴とする。A second FET drive circuit according to the present invention is characterized in that, in the first FET drive circuit, the three-terminal regulator circuit is a variable type.
【0010】本発明の第3のFET駆動回路は、上記何
れかのFET駆動回路において、上記シンク回路は、一
端が第1電源電圧Vcc1の供給端子に接続され、他端が
接地されている抵抗であることを特徴とする。According to a third FET drive circuit of the present invention, in any one of the above-mentioned FET drive circuits, the sink circuit has one end connected to a supply terminal of the first power supply voltage Vcc1, and the other end grounded. It is characterized by being.
【0011】本発明の第4のFET駆動回路は、上記第
1又は第2のFET駆動回路において、上記シンク回路
は、3端子レギュレータ回路の接地端子GNDが負相入
力端子に接続され、第1電源電圧Vcc1の供給端子が正
相入力端子に接続されると共に、負帰還がかけられてい
る演算増幅器であることを特徴とする。In a fourth FET drive circuit according to the present invention, in the first or second FET drive circuit, the sink circuit is configured such that a ground terminal GND of a three-terminal regulator circuit is connected to a negative-phase input terminal; The operational amplifier is characterized in that the supply terminal of the power supply voltage Vcc1 is connected to the positive phase input terminal and negative feedback is applied.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】(1)発明の概要 本発明のFET駆動回路は、電圧入力端子Vin、接地
端子GND、及び、定電圧Vcc3の出力端子Vout
を有し、第1電源電圧Vcc1を接地電位とみなして所
定の電位差ΔV分だけ高い定電圧Vcc3(=Vcc1+
ΔV)を出力する3端子レギュレータ回路と、上記3端
子レギュレータ回路の定電圧Vcc3の出力端子V
outと第1電源電圧Vcc1の供給端子の間に上記電
位差ΔVが形成されるように、上記3端子レギュレータ
回路の接地端子GNDから第1電源電圧Vcc1の供給
端子に定電流を流すシンク回路とを備え、駆動対象のF
ETのドレイン電極に上記第1電源電圧Vcc1の供給
端子が接続され、ゲート電極に上記3端子レギュレータ
回路の定電圧Vcc3(=Vcc1+ΔV)の出力端子
Voutが接続されていることを特徴とする。当該構成
を採用することで、第1電源電圧Vcc1の値によら
ず、常にVcc1+ΔVに高められた定電圧Vcc 3を
駆動対象のFETのゲート電極に印加することが可能に
なる。以下、上記特徴を具備するFET駆動回路の実施
の形態1〜4について添付の図面を参照しつつ説明す
る。FET drive circuit of the Summary of the Invention Detailed Description of the Invention] (1) invention, voltage input terminal V in, the ground terminal GND, and and, the output terminal V out of the constant voltage V cc3
And a constant voltage Vcc3 (= Vcc1 +) that is higher by a predetermined potential difference ΔV by regarding the first power supply voltage Vcc1 as a ground potential.
ΔV), and an output terminal V of a constant voltage Vcc3 of the three-terminal regulator circuit.
out and so that the potential difference ΔV is formed between the supply terminal of the first power supply voltage V cc1, sink circuit for supplying a constant current to supply terminal of the first power supply voltage V cc1 from the ground terminal GND of the three terminal regulator circuit And the driving target F
The supply terminal of the first power supply voltage Vcc1 is connected to the drain electrode of ET, and the output terminal Vout of the constant voltage Vcc3 (= Vcc1 + ΔV) of the three-terminal regulator circuit is connected to the gate electrode. Features. By adopting this configuration, regardless of the value of the first power supply voltage V cc1, it becomes always V cc1 + [Delta] V constant voltage V cc 3 elevated to can be applied to the gate electrode of the driving target of the FET. Hereinafter, Embodiments 1 to 4 of the FET drive circuit having the above features will be described with reference to the accompanying drawings.
【0013】(2)実施の形態1 図1は、実施の形態1に係るFET駆動回路100の回
路図である。FET駆動回路100は、第1電源電圧V
cc1を接地電位とみなしてΔVだけ昇圧した定電圧V
cc3をNチャンネル型FET4のゲート電極に出力す
る可変型の3端子レギュレータ回路A1と、当該3端子
レギュレータ回路が機能するように電流の流れを作るシ
ンク回路C1とを備えることを特徴とする。(2) First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of an FET drive circuit 100 according to a first embodiment. The FET drive circuit 100 has a first power supply voltage V
cc1 is regarded as a ground potential and a constant voltage V boosted by ΔV
It is characterized by including a variable three-terminal regulator circuit A1 that outputs cc3 to the gate electrode of the N-channel FET 4, and a sink circuit C1 that generates a current flow so that the three-terminal regulator circuit functions.
【0014】ここで、図1に示す回路の説明を行う前
に、3端子レギュレータ回路A1でも使用する可変型3
端子レギュレータ回路用IC2の構成、及び、当該IC
2を使用する周知の可変型3端子レギュレータ回路の構
成について簡単に説明する。Before explaining the circuit shown in FIG. 1, the variable type 3 which is also used in the three-terminal regulator circuit A1 will be described.
Configuration of terminal regulator circuit IC 2 and said IC
The configuration of a well-known variable three-terminal regulator circuit using the circuit No. 2 will be briefly described.
【0015】図2は、可変型3端子レギュレータ回路用
IC2の内部等価回路、及び、当該IC2を用いて構成
される周知の可変型3端子レギュレータ回路を示す図で
ある。可変型3端子レギュレータ回路用IC2は、演算
増幅器21、トランジスタ22、及び、電源23で構成
される。演算増幅器21の負相入力端子は、定電圧の出
力端子Voutに接続され、正相入力端子は、出力1.
25Vの電源23を介してADJ端子と接続され、出力
端子は、トランジスタ22のゲート電極に接続される。
トランジスタ22のドレイン電極は電圧入力端子Vin
に接続され、ソース電極は定電圧の出力端子Voutに
接続されている。当該構成の3端子レギュレータ回路用
IC2の内部では、IC2の出力端子Voutより出力
される電圧値と、所定の負荷(抵抗R1)を通った後の
電位を電源23により基準電圧V ref=1.25Vだ
け昇圧した値とを演算増幅器21により比較し、当該比
較結果に基づいて、トランジスタ22のゲート電極に印
加する電圧を調節する帰還制御を行う。具体的には、比
較器21は、帰還された電圧が低い場合には、トランジ
スタ22のゲート電極に供給する電圧の値を増加する。FIG. 2 is for a variable three-terminal regulator circuit.
Internal equivalent circuit of IC2 and configuration using IC2
FIG. 1 is a diagram showing a known variable three-terminal regulator circuit.
is there. The variable type three-terminal regulator circuit IC2 calculates
Consists of an amplifier 21, a transistor 22, and a power supply 23
Is done. The negative-phase input terminal of the operational amplifier 21 outputs a constant voltage.
Force terminal VoutAnd the positive-phase input terminal is connected to the output 1.
Connected to ADJ terminal via 25V power supply 23 and output
The terminal is connected to the gate electrode of the transistor 22.
The drain electrode of the transistor 22 is connected to the voltage input terminal Vin
And the source electrode is a constant voltage output terminal VoutTo
It is connected. For a three-terminal regulator circuit with this configuration
Inside the IC2, the output terminal V of the IC2outMore output
Voltage after passing through a predetermined load (resistor R1).
The potential is changed to the reference voltage V by the power supply 23. ref= 1.25V
The boosted value is compared by the operational amplifier 21 to determine the ratio.
The gate electrode of the transistor 22 is marked based on the comparison result.
Feedback control for adjusting the applied voltage is performed. Specifically, the ratio
When the returned voltage is low, the comparator 21
The value of the voltage supplied to the gate electrode of the star 22 is increased.
【0016】周知の可変型3端子レギュレータ回路は、
上記構成のIC2の定電圧出力端子Voutと端子AD
Jとの間に抵抗R1を介在させると共に、ADJ端子を
可変抵抗R2を介して接地したものである。抵抗R1
は、IC2の出力端子VoutとADJ端子間に出力電
圧Voutの電圧設定に必要な定電流を流すために設け
られている。また、後に説明するように、可変抵抗R2
の値を変更することで、出力端子Voutから出力する
定電圧Vcc3の電位を制御することができる。A well-known variable three-terminal regulator circuit is:
The constant voltage output terminal Vout and the terminal AD of the IC2 having the above-described configuration.
A resistor R1 is interposed between J and J, and an ADJ terminal is grounded via a variable resistor R2. Resistance R1
Is provided for flowing a constant current required for setting the output voltage Vout between the output terminal Vout and the ADJ terminal of the IC2. As described later, the variable resistor R2
Can be controlled to control the potential of the constant voltage Vcc3 output from the output terminal Vout .
【0017】以下、説明の便宜のため、抵抗R1を挟ん
で点aから点bに流れる電流をIa bと表し、点aと点
b間の電位差をVabと表し、可変型3端子レギュレー
タ回路用IC2のADJ端子から可変抵抗R2に流れ込
む電流をIADJと表す。図示するIC2では、Vab
=R1×Iab=1.25Vに設定されており、出力端
子Voutから出力される定電圧Voutは、R1×I
ab+R2×(Iab+IADJ)=R1×Iab(1
+R2/R1)+R2×IADJ=1.25(1+R2
/R1)+R2×IADJと表される。このように、可
変型の3端子レギュレータ回路では、可変抵抗R2の値
を変更することでΔVの値を調節できることが理解され
る。[0017] Hereinafter, for convenience of explanation, a current flowing through the resistor R1 from the sandwiched therebetween point a to point b represent the I a b, represents the potential difference between points a and b and V ab, the variable three-terminal regulator The current flowing into the variable resistor R2 from the ADJ terminal of the circuit IC 2 is represented as I ADJ . In the illustrated IC2, V ab
= R1 × I ab = 1.25 V, and the constant voltage V out output from the output terminal V out is R1 × I ab
ab + R2 × ( Iab + IADJ ) = R1 × Iab (1
+ R2 / R1) + R2 × I ADJ = 1.25 (1 + R2
/ R1) + R2 represented as × I ADJ. As described above, in the variable three-terminal regulator circuit, it is understood that the value of ΔV can be adjusted by changing the value of the variable resistor R2.
【0018】なお、IC2の電圧入力端子Vinに印加
する電圧の値は、使用するIC2の特性に応じて特定さ
れる。例えば、IC2としてナショナルセミコンダクタ
ー株式会社製の型番LM317を用いる場合、入出力電
位差Vin−Voutが推奨されている3V〜40Vの
範囲内に収まるように、上記電圧入力端子Vinに印加
する電圧の値を特定する。[0018] Note that the value of voltage applied to the voltage input terminal V in of IC2 is specified according to the characteristics of IC2 to be used. For example, when using the model number LM317 manufactured by National Semiconductor Corporation as IC 2, dropout voltage V in -V out such that within the range of The suggested 3V to 40V, the voltage applied to the voltage input terminal V in Specify the value of.
【0019】再び図1に戻り、FET駆動回路100の
構成について説明する。図示するように、可変型の3端
子レギュレータ回路A1は、図2に示した周知の3端子
レギュレータ回路と同じ構成であるが、その接地端子G
NDが点cにおいて第1電源電圧Vcc1の供給端子3
に接続されていることを特徴とする。この他、3端子レ
ギュレータ回路A1を構成するIC2の電圧入力端子V
inは、第2電源電圧Vcc2の供給端子1に接続され
ており、出力端子Voutは、所定の回路抵抗10を介
して駆動するFET4のゲート電極に接続されている。Returning to FIG. 1, the configuration of the FET drive circuit 100 will be described. As shown, the variable three-terminal regulator circuit A1 has the same configuration as the well-known three-terminal regulator circuit shown in FIG.
ND is the supply terminal 3 of the first power supply voltage Vcc1 at the point c.
Is connected to the terminal. In addition, the voltage input terminal V of the IC 2 constituting the three-terminal regulator circuit A1
In is connected to the supply terminal 1 of the second power supply voltage Vcc2 , and the output terminal Vout is connected to the gate electrode of the FET 4 driven via a predetermined circuit resistor 10.
【0020】FET4のドレイン端子は、第1電源電圧
Vcc1の供給端子3が接続されており、ソース電極に
は他端が接地されている負荷6が接続される。なお、第
1電源電圧Vcc1の供給端子1と、第2電源電圧V
cc2の供給端子3との間には、所定の配線容量11が
介在する。The drain terminal of the FET 4 is connected to the supply terminal 3 for the first power supply voltage Vcc1 , and the source electrode is connected to the load 6 whose other end is grounded. Note that the supply terminal 1 for the first power supply voltage Vcc1 and the second power supply voltage Vcc
A predetermined wiring capacitance 11 is interposed between the cc2 and the supply terminal 3.
【0021】3端子レギュレータ回路A1の接地端子G
NDと第1電源電圧Vcc1の供給端子3との接点cに
は、抵抗R1の両端に発生する電圧差Vabを一定に維
持するように、可変抵抗R2に流れ込む電流IADJ+
Iabを流すシンク回路C1として、他端の接地されて
いる抵抗R3を設ける。当該シンク回路C1を設けるこ
とで、3端子レギュレータ回路A1は、第1電源電圧V
cc1を所定の電位ΔVだけ昇圧した定電圧Vcc3を
出力するように機能させることができる。The ground terminal G of the three-terminal regulator circuit A1
ND and the contact c of the supply terminal 3 of the first power supply voltage V cc1, the voltage difference V ab generated across the resistor R1 so as to maintain constant current flows to the variable resistor R2 I ADJ +
As sink circuit C1 flowing I ab, providing a resistor R3 is grounded at the other end. By providing the sink circuit C1, the three-terminal regulator circuit A1 operates with the first power supply voltage V
It can be made to function to output a constant voltage Vcc3 obtained by boosting cc1 by a predetermined potential ΔV.
【0022】FET4のゲート電極は、3端子レギュレ
ータ回路A1の定電圧出力端子Vo utが接続される
他、FET ON/OFF信号に応じてオフ/オンに切
り換るPチャンネル型のスイッチングトランジスタ5を
介して接地されている。なお、FET ON信号に応じ
てオフに切り換り、FET OFF信号に応じてオンに
切り換るものであれば、当該Pチャンネル型のスイッチ
ングトランジスタ5の代わりに、フォトカプラやリレー
スイッチ等他のスイッチを用いても良い。The gate electrode of FET4 are 3 except that the constant voltage output terminal V o ut of terminal regulator circuit A1 is connected, the switching transistor 5 of換Ru P-channel type turn off / on according to the FET ON / OFF signal Grounded. If the switching transistor is switched off in response to the FET ON signal and switched on in response to the FET OFF signal, instead of the P-channel type switching transistor 5, another photocoupler, a relay switch, or the like is used. A switch may be used.
【0023】上記構成のFET駆動回路100では、F
ET ON信号に応じて、FET4のゲート電極に、第
1電源電圧Vcc1から電位差ΔVだけ昇圧された定電
圧V cc3を印加する。また、FET駆動回路100
は、FET OFF信号に応じてFET4のゲート電極
を接地して当該FET4をオフに切り換える。In the FET drive circuit 100 having the above configuration, F
In response to the ET ON signal, the gate electrode of the FET 4
1 power supply voltage Vcc1Constant voltage boosted by potential difference ΔV from
Pressure V cc3Is applied. Further, the FET drive circuit 100
Is the gate electrode of FET4 in response to the FET OFF signal.
To ground to switch off the FET 4.
【0024】図6は、ゲート電圧VGSが4V,10V
の場合におけるドレイン・ソース間におけるオン抵抗R
DSとドレイン電流IDとの関係を示すグラフである。
表示されるように、ゲート電圧VGSが高い方がオン抵
抗RDSは低くなることが解る。FET駆動回路100
では、FET4のゲート電極に第1電源電圧Vcc1か
ら電位差ΔVだけ昇圧された定電圧Vcc3を印加する
ことができるため、FET4のオン抵抗を効果的に低減
することができる。FIG. 6 shows that the gate voltage V GS is 4 V, 10 V
ON resistance R between drain and source in the case of
9 is a graph showing a relationship between DS and a drain current ID .
As appears, who gate voltage V GS is high on-resistance R DS is seen to be lower. FET drive circuit 100
So it is possible to apply a constant voltage V cc3 boosted by the potential difference ΔV from the first power supply voltage V cc1 to the gate electrode of the FET 4, it is possible to effectively reduce the on-resistance of the FET 4.
【0025】5V系専用に設計されている従来のFET
ドライバ(例えば、マキシム・ジャパン株式会社により
提供されている型番MAX620等)は、入力信号スレ
ッシュホルド:Low=0.8V、High=2.4V
であるため、低い電源電圧で駆動されるICからの出力
信号では、Highレベルが、例えば、Vcc=2V系
で1.9V、Vcc=3V系で2.9Vと低くなるた
め、IC−FET駆動回路間の信号の伝達が、正常に行
えない時がある。また、上記従来のFET駆動回路で
は、駆動電源4.5V〜16Vに対して11V昇圧した
電圧しか出力することができない。これに対して、FE
T駆動回路100は、第1電源電圧Vcc1のレベルに
よらず、Vcc1に対してΔVだけ昇圧した値をFET
4のゲート電極に印加することができ、かつ、可変抵抗
R2の値を変更することで上記ΔVの値を調節すること
ができる。これにより、低い電源電圧で駆動されるIC
からの出力信号によっても直接FET4を駆動すること
ができる。Conventional FET designed exclusively for 5V system
The driver (eg, model number MAX620 provided by Maxim Japan Co., Ltd.) has an input signal threshold: Low = 0.8V, High = 2.4V
Therefore, in the output signal from the IC driven by the low power supply voltage, the High level becomes as low as, for example, 1.9 V in the Vcc = 2 V system and 2.9 V in the Vcc = 3 V system. There are times when signals cannot be transmitted properly between circuits. Further, the above-mentioned conventional FET drive circuit can output only a voltage that is 11 V step-up with respect to the drive power supply of 4.5 V to 16 V. On the other hand, FE
The T drive circuit 100 applies a value obtained by boosting Vcc1 by ΔV to the FET regardless of the level of the first power supply voltage Vcc1.
4, and the value of ΔV can be adjusted by changing the value of the variable resistor R2. Thereby, an IC driven by a low power supply voltage
The FET 4 can also be driven directly by the output signal from.
【0026】(3)実施の形態2 図2は、実施の形態2に係るFET駆動回路200の回
路図である。実施の形態1に係るFET駆動回路100
と同じ構成物には、同じ参照番号を付し、ここでの重複
した説明を省く。FET駆動回路200は、FET駆動
回路100の備えるシンク回路C1の代わりに、抵抗R
1の両端の電位差を維持するように流れる電流IADJ
を流す負帰還型の演算増幅器7で構成されるシンク回路
C2備えることを特徴とする。(3) Second Embodiment FIG. 2 is a circuit diagram of an FET drive circuit 200 according to a second embodiment. FET drive circuit 100 according to the first embodiment
The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted here. The FET drive circuit 200 includes a resistor R instead of the sink circuit C1 included in the FET drive circuit 100.
Current I ADJ that flows to maintain the potential difference across
Is provided with a sink circuit C2 including a negative feedback type operational amplifier 7 for flowing current.
【0027】図示するように、シンク回路C2は、演算
増幅器7と抵抗R4で構成される。演算増幅器7の正相
入力端子は、第1電源電圧Vcc1の供給端子3に接続
され、負相入力端子は、ADJ端子より可変抵抗R2を
介して接続される導電線に接続される。当該負相入力端
子と演算増幅器7の出力端子との間は抵抗R4により接
続され、負帰還がかけられている。As shown, the sink circuit C2 comprises an operational amplifier 7 and a resistor R4. The positive-phase input terminal of the operational amplifier 7 is connected to the supply terminal 3 for the first power supply voltage Vcc1 , and the negative-phase input terminal is connected to a conductive line connected from the ADJ terminal via the variable resistor R2. The negative-phase input terminal and the output terminal of the operational amplifier 7 are connected by a resistor R4, and a negative feedback is applied.
【0028】当該構成を採用することで、実施の形態1
に係るFET駆動回路100に比べてシンク回路C2に
おける第1電源電圧Vcc1の損失を無くすことができ
るといった利点を有する。その他の回路上の構成及び動
作は、上述したFET駆動回路100と同じであるた
め、これ以上の説明は省く。By adopting this configuration, the first embodiment
Has the advantage that the loss of the first power supply voltage Vcc1 in the sink circuit C2 can be eliminated as compared with the FET drive circuit 100 according to the first embodiment. The other configurations and operations on the circuit are the same as those of the above-described FET drive circuit 100, and thus further description will be omitted.
【0029】(4)実施の形態3 図4は、実施の形態3に係るFET駆動回路300の回
路図である。FET駆動回路300は、Pチャンネル型
のFET54を駆動するため、FET駆動回路100を
負の電源電圧−Vcc1で作動するようにしたものであ
り、基本的な構成及び動作はFET駆動回路100と同
じである。各構成物に付している50番台の参照番号の
一桁の数字は、対応するFET駆動回路100の各構成
物の参照番号と同じである。(4) Third Embodiment FIG. 4 is a circuit diagram of an FET drive circuit 300 according to a third embodiment. The FET drive circuit 300 operates the FET drive circuit 100 at a negative power supply voltage -Vcc1 in order to drive the P-channel type FET 54. The basic configuration and operation are the same as those of the FET drive circuit 100. Is the same. The single-digit numbers of the reference numbers in the 50's attached to the components are the same as the reference numbers of the components of the corresponding FET drive circuit 100.
【0030】即ち、可変型3端子レギュレータ回路A
1’は、FET駆動回路100の可変型3端子レギュレ
ータ回路A1に相当し、シンク回路C1’は、FET駆
動回路100のシンク回路C1に相当する。That is, the variable three-terminal regulator circuit A
1 ′ corresponds to the variable three-terminal regulator circuit A1 of the FET drive circuit 100, and the sink circuit C1 ′ corresponds to the sink circuit C1 of the FET drive circuit 100.
【0031】なお、本図においては、図1に示した回路
抵抗10、及び、配線容量11の表示を省略している。
以下に説明する実施の形態4係るFET駆動回路400
においても同じである。In FIG. 1, the circuit resistance 10 and the wiring capacitance 11 shown in FIG. 1 are not shown.
An FET drive circuit 400 according to a fourth embodiment described below
The same applies to
【0032】また、FET駆動回路300では、FET
駆動回路100で使用していたPチャンネル型のスイッ
チングトランジスタ5の代わりに、FET ON/OF
F信号に応じてオフ/オンに切り換るスイッチとして、
フォトカプラ55を採用する。当該フォトカプラ55
は、オン信号に応じて発光するダイオード55aと、当
該ダイオード55aの発光時にオフとなり、消灯時にオ
ンに切り換るPチャンネル型のフォトトランジスタ55
bで構成される。なお、FET ON/OFF信号に応
じてオフ/オンに切り換るものであれば、Pチャンネル
型のスイッチングトランジスタやリレースイッチ等を使
用しても良い。In the FET driving circuit 300, the FET
Instead of the P-channel type switching transistor 5 used in the drive circuit 100, FET ON / OF
As a switch to switch on / off according to the F signal,
The photo coupler 55 is employed. The photo coupler 55
Is a diode 55a that emits light in response to an ON signal, and a P-channel phototransistor 55 that is turned off when the diode 55a emits light and is turned on when the diode 55a is turned off.
b. Note that a P-channel type switching transistor, a relay switch, or the like may be used as long as it switches off / on in response to the FET ON / OFF signal.
【0033】なお、FET駆動回路300の動作は、負
の電源電圧−Vcc1で動作すること以外は、実施の形
態1に係るFET駆動回路100と同じであるため、こ
れ以上の説明は省く。The operation of the FET drive circuit 300 is the same as that of the FET drive circuit 100 according to the first embodiment except that it operates at the negative power supply voltage -Vcc1 , and therefore, further description is omitted.
【0034】(5)実施の形態4 図5は、実施の形態4に係るFET駆動回路400の回
路図である。FET駆動回路400は、Pチャンネル型
のFET54を駆動するため、実施の形態2に係るFE
T駆動回路200を負の電源電圧−Vcc1で作動する
ようにしたものであり、FET駆動回路200と同様の
構成を持つ。FET駆動回路300と同じ構成物には、
同じ参照番号を付して表す。また、各構成物に付してい
る50番台の参照番号の一桁の数字は、対応するFET
駆動回路200の各構成物の参照番号と同じである。(5) Fourth Embodiment FIG. 5 is a circuit diagram of an FET drive circuit 400 according to a fourth embodiment. The FET drive circuit 400 drives the P-channel type FET 54, so that the FE according to the second embodiment is used.
The T drive circuit 200 operates at a negative power supply voltage -Vcc1 , and has the same configuration as that of the FET drive circuit 200. The same components as the FET drive circuit 300 include:
They are denoted by the same reference numerals. In addition, the single digit number of the reference number in the 50s attached to each component is the corresponding FET.
It is the same as the reference number of each component of the drive circuit 200.
【0035】即ち、可変型3端子レギュレータ回路A
1’は、FET駆動回路200の可変型3端子レギュレ
ータ回路A1に相当し、シンク回路C2’は、FET駆
動回路200のシンク回路C2に相当する。That is, the variable three-terminal regulator circuit A
1 'corresponds to the variable three-terminal regulator circuit A1 of the FET drive circuit 200, and the sink circuit C2' corresponds to the sink circuit C2 of the FET drive circuit 200.
【0036】また、FET駆動回路400では、上記F
ET駆動回路300と同様に、FET ON/OFF信
号に応じてオフ/オンに切り換るスイッチとして、フォ
トカプラ55を採用する。当該フォトカプラ55は、オ
ン信号に応じて発光するダイオード55aと、当該ダイ
オード55aの発光時にオフとなり、消灯時にオンに切
り換るPチャンネル型のフォトトランジスタ55bで構
成される。なお、FET ON/OFF信号に応じてオ
フ/オンに切り換るものであれば、Pチャンネル型のス
イッチングトランジスタやリレースイッチ等を使用して
も良い。In the FET drive circuit 400, the above F
Like the ET drive circuit 300, the photocoupler 55 is employed as a switch that switches off / on in response to a FET ON / OFF signal. The photocoupler 55 includes a diode 55a that emits light in response to an ON signal, and a P-channel phototransistor 55b that is turned off when the diode 55a emits light and turned on when turned off. Note that a P-channel type switching transistor, a relay switch, or the like may be used as long as it switches off / on in response to the FET ON / OFF signal.
【0037】上記構成のFET駆動回路400の動作
は、負の電源電圧−Vcc1で動作すること以外は、実
施の形態2に係るFET駆動回路200と同じであるた
め、これ以上の説明は省く。The operation of the FET drive circuit 400 having the above configuration is the same as that of the FET drive circuit 200 according to the second embodiment except that the FET drive circuit 400 operates with the negative power supply voltage -Vcc1 , and therefore, further description will be omitted. .
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の第1のFET駆動回路は、周知
の3端子レギュレータ回路を利用したことにより、第1
電源電圧の値によらず、当該電源電圧より所定の電位だ
け高めた定電圧を駆動するFETのゲート電極に印加す
ることができる。The first FET driving circuit according to the present invention utilizes the well-known three-terminal regulator circuit, thereby achieving the first FET driving circuit.
Regardless of the value of the power supply voltage, a constant voltage higher than the power supply voltage by a predetermined potential can be applied to the gate electrode of the driving FET.
【0039】本発明の第2のFET駆動回路は、上記第
1のFET駆動回路であって、可変型の3端子レギュレ
ータ回路を採用することで、第1電源電圧より高める電
位量を調節することができる。これにより、第1電源電
圧の値によらず所定の定電圧をFETのゲート電極に印
加することができる。The second FET drive circuit of the present invention is the above-mentioned first FET drive circuit, and employs a variable three-terminal regulator circuit to adjust the amount of potential higher than the first power supply voltage. Can be. Thus, a predetermined constant voltage can be applied to the gate electrode of the FET irrespective of the value of the first power supply voltage.
【0040】本発明の第3のFET駆動回路は、シンク
回路として抵抗Rを備えることで第1電源電圧よりも所
定の電位だけ高めた定電圧を生成可能にする。これによ
り、第1電源電圧の値によらず、当該電源電圧より所定
の電位だけ高めた定電圧を駆動するFETのゲート電極
に印加することができる。The third FET driving circuit of the present invention can generate a constant voltage higher than the first power supply voltage by a predetermined potential by providing the sink circuit with the resistor R. Thus, a constant voltage higher than the first power supply voltage by a predetermined potential can be applied to the gate electrode of the driving FET regardless of the value of the first power supply voltage.
【0041】本発明の第4のFET駆動回路は、シンク
回路として負帰還されている演算増幅器を備えることで
第1電源電圧よりも所定の電あるだけ高めた定電圧を生
成可能にする。これにより、第1電源電圧の値によら
ず、当該電源電圧より所定の電位だけ高めた定電圧を駆
動するFETのゲート電極に印加することができる。The fourth FET drive circuit of the present invention can generate a constant voltage higher than the first power supply voltage by a predetermined amount by providing an operational amplifier that is negatively fed back as a sink circuit. Thus, a constant voltage higher than the power supply voltage by a predetermined potential can be applied to the gate electrode of the driving FET regardless of the value of the first power supply voltage.
【図1】 実施の形態1に係るFET駆動回路の回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram of an FET drive circuit according to a first embodiment.
【図2】 3端子レギュレータ回路用IC、及び、当該
ICを用いる可変型3端子レギュレータ回路の回路図で
ある。FIG. 2 is a circuit diagram of a three-terminal regulator circuit IC and a variable three-terminal regulator circuit using the IC.
【図3】 実施の形態2に係るFET駆動回路の回路図
である。FIG. 3 is a circuit diagram of an FET drive circuit according to a second embodiment.
【図4】 実施の形態3に係るFET駆動回路の回路図
である。FIG. 4 is a circuit diagram of an FET drive circuit according to a third embodiment.
【図5】 実施の形態4に係るFET駆動回路の回路図
である。FIG. 5 is a circuit diagram of an FET drive circuit according to a fourth embodiment.
【図6】 FETのゲート電極に印加される電圧により
変化する、ドレイン・ソースオン抵抗RDSとドレイン
電流IDとの関係を表すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the drain-source on-resistance RDS and the drain current ID, which changes according to the voltage applied to the gate electrode of the FET.
1 第2電源電圧の供給端子、2 可変型3端子レギュ
レータ回路用IC、3 第1電源電圧の供給端子、4
FET、5 スイッチングトランジスタ、6 負荷、1
0 回路抵抗、11 配線容量、21 演算増幅器、2
2 トランジスタ、23 電源、A1,A1’ 3端子
レギュレータ回路、C1,C2 シンク回路、R1,R
3,R4 固定抵抗、R2 可変抵抗。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2nd power supply voltage supply terminal, 2 variable type 3 terminal regulator circuit IC, 1st power supply voltage supply terminal, 4
FET, 5 switching transistor, 6 load, 1
0 circuit resistance, 11 wiring capacity, 21 operational amplifier, 2
2 transistors, 23 power supplies, A1, A1 '3-terminal regulator circuit, C1, C2 sink circuit, R1, R
3, R4 fixed resistance, R2 variable resistance.
フロントページの続き (72)発明者 山田 健一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 5H430 BB01 BB09 BB11 BB20 EE06 EE12 GG01 5J056 AA05 BB01 BB18 CC00 CC03 CC09 CC10 CC29 DD13 DD35 DD37 DD38 DD51 DD55 DD58 EE07 KK03 Continuation of front page (72) Inventor Kenichi Yamada 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Co., Ltd. 5H430 BB01 BB09 BB11 BB20 EE06 EE12 GG01 5J056 AA05 BB01 BB18 CC00 CC03 CC09 CC10 CC29 DD13 DD35 DD37 DD38 DD51 DD55 DD58 EE07 KK03
Claims (4)
該第1電源電圧Vcc1よりも高い第2電源電圧Vcc2の供
給端子と、 電圧入力端子Vin、接地端子GND、及び、定電圧Vcc
3の出力端子Voutを有し、上記電圧入力端子Vinが上記
第2電源電圧Vcc2の供給端子に接続され、接地端子G
NDが上記第1電源電圧Vcc1の供給端子に接続されて
いる3端子レギュレータ回路と、 上記3端子レギュレータ回路の出力端子Voutと第1電
源電圧Vcc1の供給端子の間に上記所定の電位差ΔVが
形成されるように、上記3端子レギュレータ回路の接地
端子GNDから第1電源電圧Vcc1の供給端子に定電流
を流すシンク回路とを備え、 駆動対象のFETのドレイン電極に上記第1電源電圧V
cc1の供給端子が接続され、ゲート電極に上記3端子レ
ギュレータ回路の定電圧Vcc3(=Vcc1+ΔV)の出力
端子Voutが接続されていることを特徴とするFET駆
動回路。A supply terminal for a first power supply voltage Vcc1, a supply terminal for a second power supply voltage Vcc2 having the same sign as the first power supply voltage Vcc1, and having an absolute value higher than the first power supply voltage Vcc1; Input terminal Vin, ground terminal GND, and constant voltage Vcc
3, the voltage input terminal Vin is connected to the supply terminal of the second power supply voltage Vcc2, and the ground terminal G
A three-terminal regulator circuit whose ND is connected to the supply terminal of the first power supply voltage Vcc1, and the predetermined potential difference ΔV is formed between the output terminal Vout of the three-terminal regulator circuit and the supply terminal of the first power supply voltage Vcc1 A sink circuit for flowing a constant current from the ground terminal GND of the three-terminal regulator circuit to the supply terminal of the first power supply voltage Vcc1. The first power supply voltage V is applied to the drain electrode of the FET to be driven.
An FET drive circuit, wherein a supply terminal of cc1 is connected, and an output terminal Vout of a constant voltage Vcc3 (= Vcc1 + ΔV) of the three-terminal regulator circuit is connected to a gate electrode.
て、 上記3端子レギュレータ回路が可変型であるFET駆動
回路。2. The FET drive circuit according to claim 1, wherein the three-terminal regulator circuit is a variable type.
動回路であって、 上記シンク回路は、一端が第1電源電圧Vcc1の供給端
子に接続され、他端が接地されている抵抗であるFET
駆動回路。3. The FET drive circuit according to claim 1, wherein the sink circuit is a resistor having one end connected to a supply terminal of the first power supply voltage Vcc1, and the other end grounded. A certain FET
Drive circuit.
動回路であって、 上記シンク回路は、3端子レギュレータ回路の接地端子
GNDが負相入力端子に接続され、第1電源電圧Vcc1
の供給端子が正相入力端子に接続されると共に、負帰還
がかけられている演算増幅器であるFET駆動回路。4. The FET drive circuit according to claim 1, wherein said sink circuit has a ground terminal GND of a three-terminal regulator circuit connected to a negative phase input terminal, and a first power supply voltage Vcc1.
The FET drive circuit, which is an operational amplifier to which a supply terminal of the operational amplifier is connected to the positive phase input terminal and negative feedback is applied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001058221A JP2002258957A (en) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | Fet driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104135150A (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-05 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | Power circuit |
WO2022249287A1 (en) * | 2021-05-25 | 2022-12-01 | 株式会社ソシオネクスト | Driver circuit, transmitter, and communication system |
-
2001
- 2001-03-02 JP JP2001058221A patent/JP2002258957A/en active Pending
Cited By (2)
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