JP2003005844A - 低消費電流型レギュレータ回路 - Google Patents

低消費電流型レギュレータ回路

Info

Publication number
JP2003005844A
JP2003005844A JP2001190667A JP2001190667A JP2003005844A JP 2003005844 A JP2003005844 A JP 2003005844A JP 2001190667 A JP2001190667 A JP 2001190667A JP 2001190667 A JP2001190667 A JP 2001190667A JP 2003005844 A JP2003005844 A JP 2003005844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
terminal
circuit
regulator
differential pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001190667A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Yanai
秀生 谷内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001190667A priority Critical patent/JP2003005844A/ja
Publication of JP2003005844A publication Critical patent/JP2003005844A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量のコンデンサをレギュレータ出力端子
に接続しても、低消費電流で、立ち上がり時間を短縮
し、高集積化を図る。 【解決手段】 制御端子1が「H」レベル時、NchM
OSトランジスタ18はON状態であり、NchMOS
トランジスタ18のON抵抗は抵抗19,21に比べ十
分に小く、バンドギャップ回路3、定電流源8が動作状
態、PchMOSトランジスタ17のゲート電圧は下が
りON状態となり、トランジスタ9とトランジスタ10
のベース電圧が同じになるよう回路に帰還がかかる。制
御端子1が「L」レベル時、バンドギャップ回路3、定
電流源8が非動作状態、PchMOSトランジスタ17
のゲート電圧は電源端子電圧と同じになりOFF状態と
なる。NchMOSトランジスタ18もOFF状態とな
りレギュレータ出力端子7に接続のコンデンサ23に蓄
えられた電荷は放電されずにレギュレータ出力端子7の
電位は保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低消費電力が要求
される通信用レギュレータ回路、特に、間欠受信に用い
られる低消費電流型レギュレータ回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のレギュレータ回路は、図
5に示したように構成されている。図5に示すように、
間欠受信をするための制御端子1と、電池の正極が接続
される電源端子2と、電池の負極が接続されるGND端
子4と、レギュレータ出力端子7を有するレギュレータ
回路において、バンドギャップ回路3の出力電圧端子は
エミッタ共通とした差動対トランジスタを構成するNP
Nトランジスタ9,10の一方のベース端子と接続され
る。
【0003】また、NPNトランジスタ9,10のそれ
ぞれのコレクタは、トランジスタ11,12,13,1
4,15,16から成るミラー回路に接続される。お互
いの差動電流出力であるトランジスタ14,16のコレ
クタとが接続されて構成される電流増幅器の出力には、
電源端子2との間に抵抗22が接続され、またPchM
OSトランジスタ17のゲートが接続される。
【0004】このPchMOSトランジスタ17のソー
スには電源端子2、ドレインにはレギュレータ出力端子
7が接続される。さらに、PchMOSトランジスタ1
7のドレインは抵抗19を介してエミッタ共通の差動対
トランジスタ(NPNトランジスタ9,10)の他方の
ベース端子に接続され帰還がかかるように構成され、か
つ差動対トランジスタの他方のベース端子には抵抗21
を介してGND端子4と接続されている。
【0005】制御端子1はバンドギャップ回路3と差動
対トランジスタ(NPNトランジスタ9,10の共通と
したエミッタに接続)の定電流源8のON/OFF動作
を制御するスイッチ回路5,6に接続され、レギュレー
タ出力端子7にはコンデンサ23が接続されている。
【0006】以上のように構成された従来例の動作を図
5を参照しながら説明する。いま、制御端子1が「H」
レベルの時はバンドギャップ回路3、および定電流源8
が動作状態となりPchMOSトランジスタ17のゲー
ト電圧が下がり、前記PchMOSトランジスタ17が
ON状態となり、バンドギャップ出力端子が接続される
トランジスタ9のベース電圧と、トランジスタ10のベ
ース電圧が同じになるように回路に帰還がかかる。レギ
ュレータ出力端子7に生じる電圧Voはバンドギャップ
出力電圧をVbgr、抵抗19,21の抵抗値をそれぞ
れR19,R21とすると(数1)のように表される。
【0007】
【数1】Vo=Vbgr+Vbgr/R21×R19 レギュレータ出力端子7に生じる雑音を低減させるため
にレギュレータ出力端子7にはコンデンサ23が接続さ
れている。一般的に大容量のコンデンサを接続するほど
出力雑音は低減する。
【0008】次に、制御端子1が「L」レベルの時はバ
ンドギャップ回路3および定電流源8が非動作状態とな
りミラー回路11,12,13,14,15,16には
電流が流れず、PchMOSトランジスタ17のゲート
電圧は電源端子電圧と同じとなり、PchMOSトラン
ジスタ17はOFF状態となる。よって、電源端子2か
ら電流が供給されなくなり、レギュレータ出力端子7の
電圧Voは0(V)になるようコンデンサ23に蓄えら
れた電荷が、抵抗19,21を介してGND端子4に放
電される。
【0009】間欠動作は前記のように制御端子1に
「H」,「L」の電圧を印加し、レギュレータ回路をO
N,OFFさせる動作のことをいう。ここで、コンデン
サ23の容量値をC、レギュレータON状態にコンデン
サ23に蓄えられる電荷量をQ、制御端子1が「H」の
時間をTon、Ton時のR19,R21に消費される
電流をIr、制御端子1が「L」の時間をToff、レ
ギュレータOFF状態にレギュレータ出力電圧Voが放
電に作用により、ΔVoだけ低下するまでの時間をTd
is、放電され電荷量をΔQ、制御端子1が「L」から
「H」に変化したときのレギュレータ出力電圧Voが所
望の電圧までに達する時間をTr、レギュレータON状
態に電源端子2からPchMOSトランジスタ17を介
して供給される電流をIdとすると、
【0010】
【数2】Q=C×Vo=(Id−Ir)×Tr
【0011】
【数3】ΔQ=Tdis×Vo/(R19+R21) (Tdis<Toffの時、つまりΔVo=Voの時)
【0012】
【数4】ΔQ=Toff×ΔVo/(R19+R21) (Tdis>Toffの時、つまりΔVo<Voの時)
【0013】
【数5】ΔVo=ΔQ/C
【0014】
【数6】Ir=Vo/(R19+R21)
【0015】
【数7】Tr=C×ΔVo/(Id−Ir) となる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レギュレータ回路では、例えば、図5に示すR19,R
21を小さくすることにより、コンデンサ23における
Tdisの時間を短くすることができ、OFF時のある
時間当たり電荷の放電量を減らすことができるが、ON
時の消費電流Irが増加し、かつ立ち上がり時間Trが
長くなり、間欠動作全体としては電池の消耗は増えてし
まう。
【0017】R19,R21を極度に大きくすれば前記
の課題は解決するが、チップ面積の増大を招いてしま
う。また、コンデンサ23の大きさを小さくすれば前述
の消費電流Irと立ち上がり時間Trの課題は解決する
が、レギュレータ出力雑音が増加するという欠点があ
る。
【0018】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、大容量のコンデンサをレギ
ュレータ出力端子に接続しても、低消費電流で、立ち上
がり時間を短縮し、高集積化に適した低消費電流型レギ
ュレータ回路を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る低消費電流型レギュレータ回路は、電
池の正極が接続される電源端子と、電池の負極が接続さ
れるGND端子と、間欠受信をするための制御端子と、
レギュレータ出力端子とを有する低消費電流型レギュレ
ータ回路であって、バンドギャップ回路の出力電圧端子
と一方のベース端子とが接続されるNPNトランジスタ
をエミッタ共通とした差動対トランジスタと、差動対ト
ランジスタのそれぞれのコレクタがミラー回路に接続さ
れ、お互いの差動電流出力の接続される電流増幅器と、
電源端子と抵抗を介して接続され、かつ電流増幅器の出
力と接続されたゲート、電源端子と接続されたソース、
およびレギュレータ出力端子と接続されたドレインから
なるPchMOSトランジスタと、制御端子と接続され
バンドギャップ回路と差動対トランジスタの定電流源と
のON/OFF動作を制御するスイッチ回路と、Pch
MOSトランジスタのドレインと抵抗を介して差動対ト
ランジスタの他方のベース端子に帰還がかかるように接
続し、ベース端子と抵抗を介して接続されたソース、G
ND端子と接続されたドレイン、および制御端子と接続
されたゲートからなるNchMOSトランジスタとを備
え、レギュレータ出力端子に接続されたコンデンサの充
放電を制御したことを特徴とする。
【0020】また、前記PchMOSトランジスタを、
PNPトランジスタに置き換えたことを特徴とする。
【0021】また、前記差動対トランジスタを構成する
NPNトランジスタを、NchMOSトランジスタに置
き換えたこと、さらに、前記PchMOSトランジスタ
を、PNPトランジスタに置き換えたことを特徴とす
る。
【0022】前記構成によれば、大容量のコンデンサを
接続しても低消費電流で立ち上がり時間を大幅に短縮し
たレギュレータ動作をすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。
【0024】図1は本発明の実施の形態における実施例
1の低消費電流型レギュレータ回路を示す図である。図
1に示すように、低消費電流型レギュレータ回路には、
電池の正極が接続される電源端子2と、電池の負極が接
続されるGND端子4と、間欠受信をするための制御端
子1と、レギュレータ出力端子7を有している。
【0025】この低消費電流型レギュレータ回路におい
て、バンドギャップ回路3の出力電圧端子がNPNトラ
ンジスタ9,10のエミッタ共通とし構成した差動対ト
ランジスタの一方のベース端子に接続される。また、差
動対トランジスタ(NPNトランジスタ9,10)のそ
れぞれのコレクタはミラー回路11,12,13,1
4,15,16に接続され、お互いの差動電流出力はト
ランジスタ14,16のコレクタが接続された構成の電
流増幅器から出力される。
【0026】この電流増幅器の出力には電源端子2との
間に抵抗22が接続され、かつ電流増幅器の出力とはP
chMOSトランジスタ17のゲートが接続されてい
る。さらに、前記PchMOSトランジスタ17のソー
スには電源端子2、ドレインにはレギュレータ出力端子
7が接続されている。また、PchMOSトランジスタ
17のドレインは抵抗19を介して差動対トランジスタ
の他方のベース端子に接続され帰還がかかるように構成
されている。
【0027】NchMOSトランジスタ18は、差動対
トランジスタの他方のベース端子と抵抗21を介してソ
ース、GND端子4とドレイン、および制御端子1とゲ
ートが接続されている。さらに、制御端子1はバンドギ
ャップ回路3と差動対トランジスタの定電流源8のON
/OFF動作を制御するスイッチ回路5,6に接続され
ており、レギュレータ出力端子7にコンデンサを接続し
て構成されている。
【0028】以下に本実施の形態の実施例1について図
1を参照しながら説明する。本実施例1における低消費
電流型レギュレータ回路は、前記従来例を示す図5の回
路図にNchMOSトランジスタ18を追加した点が相
違し、それ以外の動作は従来例と同じであるので重複す
る説明は省略し、相違点について説明する。
【0029】いま、制御端子1が「H」レベルの時は、
NchMOSトランジスタ18はON状態であり、Nc
hMOSトランジスタ18のON抵抗は抵抗19,21
に比べ十分に小さいため、制御端子1が「H」レベルの
時は従来例で説明した動作と同じである。
【0030】次に、制御端子1が「L」レベルの時は、
NchMOSトランジスタ18はOFF状態になり見か
け上オープン状態となる。よって、電源端子2から電流
が供給されなくなるが、NchMOSトランジスタ18
がオープン状態であることからレギュレータ出力端子7
に接続されたコンデンサ23に蓄えられた電荷は放電さ
れることがなくなるため、レギュレータ出力端子7の電
位は保持されたままとなる。
【0031】さらに、間欠動作を行う上で制御端子1
が、再び「H」レベルになったとしても、コンデンサ2
3の電位が保持されたままなので、ΔVoは限りなく零
に近いため立ち上がり時間Trは大幅に短縮できる。ま
た、電荷がOFF状態にまで放電されていないので、O
N時に電池からの電荷の供給もなく、結果として電池寿
命も長くできる。
【0032】また、図2は本実施の形態における実施例
2の低消費電流型レギュレータ回路を示す図である。図
2に示すように、本実施例2における構成と実施例1を
示す図1の構成との違いは、PchMOSトランジスタ
17に代えてPNPトランジスタ30を用いて構成した
ことであり、その動作については実施例1と同様であ
る。
【0033】同様に、図3は本実施の形態における実施
例3の低消費電流型レギュレータ回路を示す図であり、
本実施例3と実施例1の構成を示す図1との相違点は、
差動対トランジスタを構成するNPNトランジスタ9,
10に代えてNchMOSトランジスタ31,32を用
いて差動対トランジスタを構成したことであり、その動
作については実施例1と同じである。
【0034】また同様に、図4は本実施の形態における
実施例4の低消費電流型レギュレータ回路を示す図であ
り、本実施例4と実施例3の構成を示す図3との相違
は、PchMOSトランジスタ17に代えてPNPトラ
ンジスタ33を用いて構成したことであり、その動作は
実施例1と同じである。
【0035】以上のことから、出力雑音を低減するため
レギュレータ出力端子7に大容量のコンデンサを接続し
ても低消費電流であり、かつ立ち上がり時間を大幅に短
縮したレギュレータ動作をすることができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大容量のコンデンサをレギュレータ出力端子に接続して
も、低消費電流であり、かつ立ち上がり時間を大幅に短
縮したレギュレータ動作をすることができ、高集積化に
適した低消費電流型レギュレータ回路を提供できるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における実施例1の低消費
電流型レギュレータ回路を示す図
【図2】本発明の実施の形態における実施例2の低消費
電流型レギュレータ回路を示す図
【図3】本発明の実施の形態における実施例3の低消費
電流型レギュレータ回路を示す図
【図4】本発明の実施の形態における実施例4の低消費
電流型レギュレータ回路を示す図
【図5】従来のレギュレータ回路を示す図
【符号の説明】
1 制御端子 2 電源端子 3 バンドギャップ回路 4 GND端子 5,6 スイッチ回路 7 レギュレータ出力端子 8 定電流回路 9,10 NPNトランジスタ 11〜16 ミラー回路用トランジスタ 17 PchMOSトランジスタ 18,31,32 NchMOSトランジスタ 19,21,22 抵抗 23 コンデンサ 30,33 PNPトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H420 NA23 NA32 NB02 NB12 NB22 NB24 NB25 NB26 NC02 NC03 NC06 NC12 NC14 NC23 NC26 NC32 NC33 NE02 NE26 NE27 5H430 BB05 BB09 BB11 EE03 EE06 EE17 FF04 FF13 HH03 KK16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池の正極が接続される電源端子と、前
    記電池の負極が接続されるGND端子と、間欠受信をす
    るための制御端子と、レギュレータ出力端子とを有する
    低消費電流型レギュレータ回路であって、 バンドギャップ回路の出力電圧端子と一方のベース端子
    とが接続されるNPNトランジスタをエミッタ共通とし
    た差動対トランジスタと、前記差動対トランジスタのそ
    れぞれのコレクタがミラー回路に接続され、お互いの差
    動電流出力の接続される電流増幅器と、前記電源端子と
    抵抗を介して接続され、かつ前記電流増幅器の出力と接
    続されたゲート、前記電源端子と接続されたソース、お
    よび前記レギュレータ出力端子と接続されたドレインか
    らなるPchMOSトランジスタと、前記制御端子と接
    続され前記バンドギャップ回路と前記差動対トランジス
    タの定電流源とのON/OFF動作を制御するスイッチ
    回路と、前記PchMOSトランジスタのドレインと抵
    抗を介して前記差動対トランジスタの他方のベース端子
    に帰還がかかるように接続し、前記ベース端子と抵抗を
    介して接続されたソース、前記GND端子と接続された
    ドレイン、および前記制御端子と接続されたゲートから
    なるNchMOSトランジスタとを備え、前記レギュレ
    ータ出力端子に接続されたコンデンサの充放電を制御し
    たことを特徴とする低消費電流型レギュレータ回路。
  2. 【請求項2】 前記PchMOSトランジスタを、PN
    Pトランジスタに置き換えたことを特徴とする請求項1
    記載の低消費電流型レギュレータ回路。
  3. 【請求項3】 前記差動対トランジスタを構成するNP
    Nトランジスタを、NchMOSトランジスタに置き換
    えたことを特徴とするレギュレータ回路。
  4. 【請求項4】 前記PchMOSトランジスタを、PN
    Pトランジスタに置き換えたことを特徴とする請求項3
    記載の低消費電流型レギュレータ回路。
JP2001190667A 2001-06-25 2001-06-25 低消費電流型レギュレータ回路 Pending JP2003005844A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001190667A JP2003005844A (ja) 2001-06-25 2001-06-25 低消費電流型レギュレータ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001190667A JP2003005844A (ja) 2001-06-25 2001-06-25 低消費電流型レギュレータ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003005844A true JP2003005844A (ja) 2003-01-08

Family

ID=19029405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001190667A Pending JP2003005844A (ja) 2001-06-25 2001-06-25 低消費電流型レギュレータ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003005844A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006338156A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Ricoh Co Ltd 定電圧電源回路及び定電圧電源回路の動作制御方法
JP2011008683A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置
CN107817064A (zh) * 2017-09-12 2018-03-20 芯海科技(深圳)股份有限公司 一种低功耗传感器阵列处理电路及控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006338156A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Ricoh Co Ltd 定電圧電源回路及び定電圧電源回路の動作制御方法
JP4619866B2 (ja) * 2005-05-31 2011-01-26 株式会社リコー 定電圧電源回路及び定電圧電源回路の動作制御方法
JP2011008683A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置
CN107817064A (zh) * 2017-09-12 2018-03-20 芯海科技(深圳)股份有限公司 一种低功耗传感器阵列处理电路及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6236194B1 (en) Constant voltage power supply with normal and standby modes
JP3773718B2 (ja) 半導体集積回路
US6177785B1 (en) Programmable voltage regulator circuit with low power consumption feature
US7541787B2 (en) Transistor drive circuit, constant voltage circuit, and method thereof using a plurality of error amplifying circuits to effectively drive a power transistor
KR20100077271A (ko) 기준전압 발생회로
CN101876836A (zh) 参考电压产生电路
JPH05189071A (ja) 電流源回路
US6411554B1 (en) High voltage switch circuit having transistors and semiconductor memory device provided with the same
JP2009265955A (ja) 半導体集積回路装置
JPH08272467A (ja) 基板電位発生回路
JP3335183B2 (ja) バッファ回路
CN111934657B (zh) 一种低功耗上电复位和掉电复位电路
JP2002124637A (ja) 半導体集積回路
JP3986391B2 (ja) 定電圧電源回路
US7084697B2 (en) Charge pump circuit capable of completely cutting off parasitic transistors
JP5068631B2 (ja) 定電圧回路
JP2003005844A (ja) 低消費電流型レギュレータ回路
JP4315724B2 (ja) バンドギャップ型基準電圧回路のスタートアップ回路
JPH09246472A (ja) 中間電位発生回路
JP2002287833A (ja) 定電圧電源
JP4641219B2 (ja) 出力バッファ回路
JP4730153B2 (ja) フィルタ回路
JP2014134862A (ja) 半導体装置
JP3047828B2 (ja) コンパレータ回路
JPH04167813A (ja) 半導体集積回路装置