JP2005215843A - Voltage variation type regulator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage variation type regulator whose output precision is high, and whose costs are low. <P>SOLUTION: This regulator IC1 is provided with a power source 2 being the generation source of an internal reference voltage (Vref), a comparator 3, and a power transistor 4. A terminal a (pin) for input voltage, a pin b for output voltage, a pin c for output voltage adjustment, and a pin d for ground are installed in the periphery of the package of the regulator IC1. As regards an external resistance, only one R3 being a fixed resistance is connected between an adjustment pin c and ground. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、1個の外付け抵抗により可変電圧の出力を行う、電圧可変型レギュレータに関するものである。   The present invention relates to a voltage variable regulator that outputs a variable voltage using a single external resistor.

電源回路のIC化に伴い、安定化電源として種々の出力電圧が得られる3端子レギュレータが各方面で使用されている。デジタル家電機器やパーソナルコンピュータ(PC)周辺機器においては、最近の半導体プロセスの進化、及び機器動作の高速化に伴い、これまで一般的とされていた電源電圧(例えば、5V、3.3V、2.5Vなど)では対応できず、より微細な電圧が要求されている。このため、機器の設計段階において、使用するレギュレータの出力電圧を0.1V単位で調整しながら設計することが必要になってきている。   As the power supply circuit is made into an IC, a three-terminal regulator capable of obtaining various output voltages as a stabilized power supply is used in various fields. In digital home appliances and personal computer (PC) peripheral devices, power supply voltages (for example, 5 V, 3.3 V, 2 V, 2 V, and so on) that have been generally used in the past due to recent advances in semiconductor processes and higher device operation speeds. 0.5V, etc.) cannot be handled, and a finer voltage is required. For this reason, it has become necessary to design the regulator while adjusting the output voltage of the regulator to be used in units of 0.1 V at the design stage of the device.

出力電圧固定型レギュレータの場合には、レギュレータICの半導体製造工程において、出力電圧を所定の電圧(一定電圧)に調整して出荷する事は可能である。しかしながら、一度出力電圧が調整されたレギュレータに対して、対応する機器の設計段階において出力電圧を異なる電圧に調整する事は困難である。また、一般的な出力電圧以外の出力電圧を形成させるレギュレータは、カスタム品扱いとなり、レギュレータ単品のコストが高くなるという問題がある。   In the case of a regulator with a fixed output voltage, it is possible to adjust the output voltage to a predetermined voltage (constant voltage) before shipping in the semiconductor IC manufacturing process. However, it is difficult to adjust the output voltage to a different voltage at the design stage of the corresponding device with respect to the regulator whose output voltage has been adjusted once. Further, a regulator that generates an output voltage other than a general output voltage is handled as a custom product, and there is a problem that the cost of a single regulator increases.

このように、対応する機器の電源回路に汎用の出力電圧とは異なる出力電圧が要求される場合には、出力電圧可変型レギュレータが使用される。図3は、出力電圧可変型レギュレータの一例を示す回路図である。図3において、レギュレータIC1には、内部基準電圧(Vref)の発生源である電源2、コンパレータ3、パワートランジスタ(制御素子)4が設けられている。   Thus, when an output voltage different from a general-purpose output voltage is required for the power supply circuit of the corresponding device, an output voltage variable regulator is used. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a variable output voltage regulator. In FIG. 3, the regulator IC 1 is provided with a power source 2, a comparator 3, and a power transistor (control element) 4 that are sources of an internal reference voltage (Vref).

コンパレータ3の非反転入力端子(+端子)には、内部基準電圧(Vref)を供給する電源2が接続される。また、コンパレータ3の反転入力端子(―端子)は、調整ピンcと接続されている。コンパレータ3の出力端子は、パワートランジスタ4のベースに接続されている。パワートランジスタ4(制御素子)は、コレクタを入力電圧の端子aに、また、エミッタを出力電圧の端子bに接続している。   A power supply 2 for supplying an internal reference voltage (Vref) is connected to a non-inverting input terminal (+ terminal) of the comparator 3. The inverting input terminal (− terminal) of the comparator 3 is connected to the adjustment pin c. The output terminal of the comparator 3 is connected to the base of the power transistor 4. The power transistor 4 (control element) has a collector connected to an input voltage terminal a and an emitter connected to an output voltage terminal b.

また、レギュレータIC1のパッケージ周辺には入力電圧用の端子、すなわち入力電圧用のピン(以下、端子をピンと記載する)a(ピン記号VCC、ここに、VCCは入力電圧ViでレギュレータICへの供給電圧を意味している)、出力電圧用のピンb(ピン記号VOUT)、出力電圧調整用のピン(ピン記号ADJ)、接地用のピンd(ピン記号GND)が設けられている。R1、R2は外付抵抗で、出力電圧を分圧する。抵抗R1は前記ピンb−ピンc間に接続され、抵抗R2はピンc−接地間に接続される。   Also, there is an input voltage terminal, that is, an input voltage pin (hereinafter referred to as a pin) a (pin symbol VCC, where VCC is an input voltage Vi supplied to the regulator IC around the regulator IC1 package. Voltage b), an output voltage pin b (pin symbol VOUT), an output voltage adjustment pin (pin symbol ADJ), and a ground pin d (pin symbol GND). R1 and R2 are external resistors and divide the output voltage. The resistor R1 is connected between the pin b and the pin c, and the resistor R2 is connected between the pin c and the ground.

図3のレギュレータの場合には、パワートランジスタ4のベースにコンパレータ3の出力電圧が印加されているときに、入力電圧Vi(例えば直流5Vの一定電圧)がレギュレータIC1の入力ピンaに印加されると、パワートランジスタ4のコレクタに電流が流れてパワートランジスタ4が導通する。パワートランジスタ4のエミッタには所定の電流が流れて、レギュレータIC1の出力ピンbから出力電圧が得られる。この場合の出力電圧(V0)は、下記(1)式
出力電圧(V0)=Vref(V)・{(R1+R2)/R2}
=Vref(V)・{1+(R1/R2)}・・・(1)
により決定される。
In the case of the regulator of FIG. 3, when the output voltage of the comparator 3 is applied to the base of the power transistor 4, the input voltage Vi (for example, a constant voltage of DC 5V) is applied to the input pin a of the regulator IC1. Then, a current flows through the collector of the power transistor 4 and the power transistor 4 becomes conductive. A predetermined current flows through the emitter of the power transistor 4, and an output voltage is obtained from the output pin b of the regulator IC1. In this case, the output voltage (V0) is expressed by the following equation (1): Output voltage (V0) = Vref (V) · {(R1 + R2) / R2}
= Vref (V). {1+ (R1 / R2)} (1)
Determined by.

特許文献1には、他の形態の電圧可変型レギュレータが記載されている。この電圧可変型レギュレータは、図3の分圧抵抗R1、R2に代えて、可変抵抗を接続し、摺動子を移動させることにより抵抗の分圧比を変えるものである。   Patent Document 1 describes another form of variable voltage regulator. In this voltage variable regulator, instead of the voltage dividing resistors R1 and R2 in FIG. 3, a variable resistor is connected and the voltage dividing ratio of the resistor is changed by moving the slider.

特開平9―138207号公報JP-A-9-138207

図3の例では、2個の外付け抵抗R1、R2をレギュレータIC1に接続している。外付け抵抗は、製造工程における各ロットの材料や部品加工などの微小な差異により抵抗値がバラツクことがある。また、周囲温度や配線インピーダンスの影響により抵抗値が変動することがある。このため、例えば、一般的に使用される抵抗器(カーボン皮膜抵抗、厚膜チップ抵抗など)においては、抵抗値は基準値に対して(±5%)の誤差が許容されている。したがって、接続する抵抗R1、R2の抵抗値に起因して出力電圧(V0)が変動するという問題があった。   In the example of FIG. 3, two external resistors R1 and R2 are connected to the regulator IC1. The resistance value of the external resistor may vary due to minute differences such as materials and parts processing of each lot in the manufacturing process. Also, the resistance value may fluctuate due to the influence of ambient temperature and wiring impedance. For this reason, for example, in a generally used resistor (carbon film resistance, thick film chip resistance, etc.), an error of (± 5%) in the resistance value with respect to the reference value is allowed. Therefore, there is a problem that the output voltage (V0) fluctuates due to the resistance values of the resistors R1 and R2 to be connected.

そこで、より精度の高い抵抗器(金属皮膜抵抗、精密チップ抵抗)が高周波回路等では使用されるが、高価な為、電源回路等の低コスト化が要求される回路には採用できないという問題があった。さらに、外付け抵抗は、前記のように抵抗値が周辺温度の変化にも大きく影響されるので、放熱を伴う周辺の部品を少なくしなければならないという制約がある。   Therefore, more accurate resistors (metal film resistors, precision chip resistors) are used in high frequency circuits, etc., but they are expensive and cannot be used in circuits that require cost reduction such as power supply circuits. there were. Furthermore, since the resistance value of the external resistor is greatly affected by the change in the ambient temperature as described above, there is a restriction that the peripheral components that involve heat dissipation must be reduced.

また、前記特許文献1に記載の技術は、可変抵抗を用いる構成なので、摺動子を移動させるための駆動部品が必要であり、構成が複雑になるという問題があった。さらに、分圧比を決定するための抵抗値の調整を精密に行う必要があるので煩雑な処理が必要になるという問題があった。   Further, since the technique described in Patent Document 1 uses a variable resistor, there is a problem that a driving component for moving the slider is required, and the configuration becomes complicated. Furthermore, since it is necessary to precisely adjust the resistance value for determining the voltage dividing ratio, there is a problem that complicated processing is required.

本発明は、従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外付け部品の削減(低コスト化、省スペース化)を図ると共に、出力電圧の高精度化を実現する、可変電圧型レギュレータを提供することである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and its purpose is to reduce the number of external parts (cost reduction and space saving) and to increase the accuracy of the output voltage. It is to provide a variable voltage regulator that can be realized.

上記目的を達成する本発明の可変電圧型レギュレータは、内部に基準電圧の発生源を有するレギュレータICに、少なくとも入力電圧の端子と、出力電圧の端子と、出力電圧調整用の端子とを設け、前記出力電圧の端子から前記基準電圧とは異なる電圧を出力する電圧可変型レギュレータであって、前記出力電圧調整用の端子に単一の固定抵抗を接続したことを特徴とする。   The variable voltage regulator of the present invention that achieves the above object is provided with at least an input voltage terminal, an output voltage terminal, and an output voltage adjustment terminal in a regulator IC having a reference voltage source inside. A voltage variable regulator that outputs a voltage different from the reference voltage from the output voltage terminal, wherein a single fixed resistor is connected to the output voltage adjustment terminal.

また、本発明は、前記レギュレータICの内部に、前記入力電圧の端子および出力電圧の端子とに接続される制御素子を設け、当該制御素子を前記基準電圧の発生源の電圧に基づいて形成される信号で制御することを特徴とする。   According to the present invention, a control element connected to the input voltage terminal and the output voltage terminal is provided in the regulator IC, and the control element is formed based on the voltage of the reference voltage generation source. It is characterized by being controlled by a signal.

また、本発明は、前記レギュレータICの内部に、前記基準電圧の発生源からの電圧が印加される端子と、内臓した直列接続の2個の抵抗の接続点からの信号が入力される端子を有するコンパレータを設け、当該コンパレータからの出力信号で前記制御素子を制御することを特徴とする。   In the present invention, the regulator IC includes a terminal to which a voltage from the reference voltage generation source is applied, and a terminal to which a signal from a connection point between two built-in series-connected resistors is input. And a control unit is controlled by an output signal from the comparator.

また、本発明は、前記コンパレータとして、オペアンプを用いたことを特徴とする。   The present invention is characterized in that an operational amplifier is used as the comparator.

また、本発明は、直列接続の2個の抵抗と、前記単一の固定抵抗との分圧比に基づき、前記基準電圧を降圧した電圧を出力することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that a voltage obtained by stepping down the reference voltage is output based on a voltage division ratio between two resistors connected in series and the single fixed resistor.

また、本発明は、前記直列接続された2個の抵抗の一端を前記出力電圧の端子に接続し、他端を前記出力電圧調整用の端子に接続したことを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that one end of the two resistors connected in series is connected to the terminal of the output voltage, and the other end is connected to the terminal for adjusting the output voltage.

また、本発明は、前記直列接続の2個の抵抗と、前記単一の固定抵抗との分圧比に基づき、前記基準電圧を昇圧した電圧を出力することを特徴とする。   The present invention is characterized in that a voltage obtained by boosting the reference voltage is output based on a voltage division ratio between the two resistors connected in series and the single fixed resistor.

また、本発明は、前記直列接続された2個の抵抗の一端を接地に接続し、他端を前記出力電圧調整用の端子に接続したことを特徴とする。   Also, the present invention is characterized in that one end of the two resistors connected in series is connected to the ground, and the other end is connected to the output voltage adjusting terminal.

また、本発明は、前記制御素子は、パワートランジスタであることを特徴とする。   According to the present invention, the control element is a power transistor.

また、本発明は、前記固定抵抗として、抵抗値が異なる抵抗を前記出力電圧調整用の端子に接続変えすることにより、同一の前記基準電圧に対して異なる出力電圧が得られる構成としたことを特徴とする。   Further, the present invention has a configuration in which different output voltages can be obtained with respect to the same reference voltage by changing connection of resistors having different resistance values to the output voltage adjusting terminals as the fixed resistors. Features.

本発明の可変電圧型レギュレータは、次のような格別な効果を奏する。(1)部品点数の削減が図れる。外付けの抵抗が1個のみとなるので従来よりも外付けの抵抗の数量が減るので、コストを低減し実装基板の省スペース化が可能となる。(2)電圧出力精度を向上させることができる。従来の出力電圧可変型レギュレータでは、2個の外付け抵抗を必要としているので、レギュレータIC単体の電圧出力精度に加えて、外付け抵抗(2個)のバラツキが、出力電圧の精度に影響している。   The variable voltage regulator according to the present invention has the following special effects. (1) The number of parts can be reduced. Since there is only one external resistor, the number of external resistors is reduced as compared with the conventional one, so that the cost can be reduced and the mounting board can be saved. (2) The voltage output accuracy can be improved. Since the conventional variable output voltage regulator requires two external resistors, variations in the external resistors (two) affect the accuracy of the output voltage in addition to the voltage output accuracy of the regulator IC alone. ing.

実際には、周辺温度、およびレギュレータICと外付け抵抗の基板上の配線パターンのインピーダンスも影響するので、出力電圧範囲は、設計値に対して拡大する傾向にあった。これに対して、本発明においては外付けの抵抗は1個のみであるので周辺温度の影響が少なく、また、配線パターンのインピーダンスによる影響も軽減されて、出力電圧の精度を向上させることができる。また、機器に使用されている、CPU、DSP、メモリ等のLSIでは、電源電圧の使用範囲は、VCC±10%が標準的である。最近は、半導体プロセスの微細化に伴い、電源電圧範囲はさらに狭くなる方向に有り、周辺の温度変化・配線インピーダンスを考慮すると、従来の電圧出力可変型レギュレータでは、対応が難しくなっている。本発明においては、外付け抵抗として単一の固定抵抗を用いるものであり、抵抗値の異なる固定抵抗を接続変えすることにより、きめ細かな対応ができる。   Actually, since the ambient temperature and the impedance of the wiring pattern on the substrate of the regulator IC and the external resistor are also affected, the output voltage range tends to expand with respect to the design value. On the other hand, in the present invention, since there is only one external resistor, the influence of the ambient temperature is small, and the influence of the impedance of the wiring pattern is reduced, so that the accuracy of the output voltage can be improved. . In addition, in an LSI such as a CPU, DSP, or memory used in equipment, the power supply voltage usage range is typically VCC ± 10%. Recently, with the miniaturization of semiconductor processes, the power supply voltage range is becoming narrower, and taking into account the surrounding temperature change and wiring impedance, it is difficult to cope with the conventional voltage output variable regulator. In the present invention, a single fixed resistor is used as the external resistor, and a fine response can be made by changing the connection of fixed resistors having different resistance values.

以下、図を参照して本発明を説明する。図1は、本発明の実施形態の例を示す回路図である。図1において、図3の従来例と同じところには同一の符号を付している。図1の例では、図3に示した従来例と対比すると、レギュレータIC1に接続していた2個の外付け抵抗の一部をレギュレータIC1の中に形成している。外付け抵抗は、固定抵抗であるR3の1個のみを調整ピンcと接地間に接続しているところが相違している。なお、図1の例ではコンパレータ3としてオペアンプ(演算増幅器)を使用しているが、他の形式の比較回路、例えばロジック演算回路やトランジスタ回路を使用することもできる。   The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in the conventional example of FIG. In the example of FIG. 1, as compared with the conventional example shown in FIG. 3, some of the two external resistors connected to the regulator IC 1 are formed in the regulator IC 1. The external resistor is different in that only one of the fixed resistors R3 is connected between the adjustment pin c and the ground. In addition, although the operational amplifier (operational amplifier) is used as the comparator 3 in the example of FIG. 1, other types of comparison circuits, for example, a logic operation circuit or a transistor circuit can also be used.

図1の例では、パワートランジスタ4のエミッタとレギュレータIC1の調整ピンcとの間に、抵抗R1とR2の直列回路を接続する。そして、両抵抗の接続点をコンパレータ3の反転入力端子(−端子)に接続する。この例では、降圧可変型レギュレータとして構成しており、レギュレータIC1の出力電圧V0は(2)式
V0=Vref(V)・{(R1+R2+R3)/(R2+R3)}
=Vref(V)・{1+[R1/(R2+R3)]}・・・(2)
となる。
In the example of FIG. 1, a series circuit of resistors R1 and R2 is connected between the emitter of the power transistor 4 and the adjustment pin c of the regulator IC1. Then, the connection point of both resistors is connected to the inverting input terminal (− terminal) of the comparator 3. In this example, it is configured as a step-down variable regulator, and the output voltage V0 of the regulator IC1 is expressed by the following equation (2): V0 = Vref (V) · {(R1 + R2 + R3) / (R2 + R3)}
= Vref (V). {1+ [R1 / (R2 + R3)]} (2)
It becomes.

ここで、例えばVref=1.5V、R1=10KΩ、R2=3KΩ、R3=0Ωとすると、(2)式より出力電圧V0は、V0=1.5×{(10)/(3+0)}=5V、となる。図1の回路では、外付け抵抗R3の抵抗値を増加させることにより、出力電圧V0は5Vよりも低下することが(2)式より明らかである。すなわち、外付け抵抗R3の抵抗値を増加させることにより、出力電圧を降圧させる可変電圧レギュレータが構成される。   Here, for example, if Vref = 1.5 V, R1 = 10 KΩ, R2 = 3 KΩ, and R3 = 0Ω, the output voltage V0 is V0 = 1.5 × {(10) / (3 + 0)} = 5V. In the circuit of FIG. 1, it is clear from the equation (2) that the output voltage V0 is lower than 5 V by increasing the resistance value of the external resistor R3. That is, a variable voltage regulator that reduces the output voltage by increasing the resistance value of the external resistor R3 is configured.

図2は、本発明の他の実施形態にかかる例を示す回路図である。図2の例においては、外付け抵抗R3は出力ピンbと調整ピンcの間に接続している。また、レギュレータIC1の内部に形成される抵抗R1とR2の直列回路は、調整ピンcと接地間に接続される。抵抗R2は接地ピンdに接続されても良い。図2の例でも図1と同様に抵抗R1とR2の接続点をコンパレータ3の反転入力端子(−端子)に接続する。   FIG. 2 is a circuit diagram showing an example according to another embodiment of the present invention. In the example of FIG. 2, the external resistor R3 is connected between the output pin b and the adjustment pin c. A series circuit of resistors R1 and R2 formed inside the regulator IC1 is connected between the adjustment pin c and the ground. The resistor R2 may be connected to the ground pin d. Also in the example of FIG. 2, the connection point of the resistors R <b> 1 and R <b> 2 is connected to the inverting input terminal (− terminal) of the comparator 3 as in FIG. 1.

図2のレギュレータIC1の出力電圧V0は(3)式
V0=Vref(V)・{(R1+R2+R3)/(R2)}
=Vref(V)・{1+[(R1+R3)/(R2)]・・・(3)
となる。図2の例は、昇圧可変型レギュレータを構成するものである。
The output voltage V0 of the regulator IC1 in FIG. 2 is expressed by the following equation (3): V0 = Vref (V) · {(R1 + R2 + R3) / (R2)}
= Vref (V) · {1 + [(R1 + R3) / (R2)] (3)
It becomes. The example of FIG. 2 constitutes a step-up variable regulator.

図2において、例えばVref=1.5V、R1=10KΩ、R2=3KΩ、R3=0Ωとすると、(3)式より出力電圧V0は、V0=1.5×(10+0)/3=5V、となる。ここで抵抗R3を増加させると(3)式より出力電圧V0が増加する。すなわち、外付け抵抗R3の抵抗値を増加させることにより、出力電圧を昇圧させる可変電圧レギュレータが構成される。   In FIG. 2, for example, assuming that Vref = 1.5V, R1 = 10KΩ, R2 = 3KΩ, and R3 = 0Ω, the output voltage V0 is V0 = 1.5 × (10 + 0) / 3 = 5V from equation (3). Become. Here, when the resistance R3 is increased, the output voltage V0 increases from the equation (3). That is, a variable voltage regulator that boosts the output voltage by increasing the resistance value of the external resistor R3 is configured.

次に、本発明の実施例について、従来例と対比して説明する。図5は従来例の特性の例を示す説明図である。図5には、図3に示した回路図において、内部基準電圧Vref(V)、外付け抵抗R1(Ω)、R2(Ω)、出力電圧V0(V)、設計値の出力電圧に対する精度V0+α(%)、備考の項目が設定されている。   Next, an example of the present invention will be described in comparison with a conventional example. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of characteristics of a conventional example. FIG. 5 shows an internal reference voltage Vref (V), external resistors R1 (Ω), R2 (Ω), an output voltage V0 (V), and an accuracy V0 + α of the design value with respect to the output voltage in the circuit diagram shown in FIG. (%), Remark items are set.

内部基準電圧Vref(V)については、設計値1.5Vに対してー3%の最低電圧1.455Vを設定する。また、設計値1.5Vに対して±0%(標準値)を設定する。さらに、設計値1.5Vに対して+3%の1.545Vを設定する。次に、外付け抵抗R1については、各内部基準電圧Vref(V)の標準値と±3%のそれぞれに対して、設計値10KΩ、−5%の9.5KΩ、+5%の10.5KΩを設定する。すなわち、設計値に対する許容値(一般的に使用される抵抗器の精度)である±5%の範囲の抵抗値を設定する。   For the internal reference voltage Vref (V), a minimum voltage of 1.455 V, which is −3% with respect to the design value of 1.5 V, is set. Also, ± 0% (standard value) is set for the design value of 1.5V. Furthermore, + 45% of 1.545V is set with respect to the design value of 1.5V. Next, for the external resistor R1, the design value 10KΩ, −5% 9.5KΩ, and + 5% 10.5KΩ for the standard value and ± 3% of each internal reference voltage Vref (V), respectively. Set. That is, a resistance value in a range of ± 5%, which is an allowable value for the design value (accuracy of a commonly used resistor), is set.

外付け抵抗R2の抵抗値は、更に詳細にパラメータを設定する。すなわち、抵抗R2の抵抗値は、各内部基準電圧Vref(V)の設計値とその±3%毎に設定された、前記外付け抵抗R1の設計値およびその±5%の範囲に対して、設計値7.5KΩとその±5%の範囲の抵抗値を設定している。したがって、内部基準電圧Vref(V)で3通り、各外付け抵抗R1の抵抗値毎に3通りの合わせて9通りの組み合わせに対して、外付け抵抗R2の抵抗値を、設計値7.5KΩとその±5%の範囲である7.125KΩ、および7.875KΩで設定している。   The resistance value of the external resistor R2 sets parameters in more detail. That is, the resistance value of the resistor R2 is set to the design value of each internal reference voltage Vref (V) and the ± 3% of the design value of the external resistor R1, and the range of ± 5% thereof. A design value of 7.5 KΩ and a resistance value within a range of ± 5% are set. Therefore, the resistance value of the external resistor R2 is set to a design value of 7.5 KΩ with respect to the nine combinations of the internal reference voltage Vref (V) and three combinations for each resistance value of the external resistor R1. And 7.125 KΩ and 7.875 KΩ which are ± 5% of the range.

出力電圧V0は、前記外付け抵抗R2の抵抗値毎に(1)式で演算した結果を記載している。出力精度は、設計値3.5Vに対する偏差を±の%で演算した結果を記載している。図5の例では、出力電圧V0の精度は、設計値3.5Vに対して最低電圧が3.210V(ー8.28%)、最高電圧が3.822V(+9.20%)になっている。   The output voltage V0 describes the result calculated by the equation (1) for each resistance value of the external resistor R2. As the output accuracy, a result obtained by calculating a deviation with respect to the design value of 3.5 V by ±% is described. In the example of FIG. 5, the accuracy of the output voltage V0 is 3.210V (−8.28%) for the minimum voltage and 3.822V (+ 9.20%) for the maximum voltage with respect to the design value of 3.5V. Yes.

図4は、図1の回路図に対応する特性を示す説明図である。この例では、内部基準電圧Vref(V)、レギュレータIC内に形成される抵抗R1(Ω)、R2(Ω)、外付け抵抗R3(Ω)、出力電圧V0(V)、設計値の出力電圧に対する精度V0+α(%)、備考の項目が設定されている。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing characteristics corresponding to the circuit diagram of FIG. In this example, the internal reference voltage Vref (V), the resistors R1 (Ω) and R2 (Ω) formed in the regulator IC, the external resistor R3 (Ω), the output voltage V0 (V), and the design output voltage The accuracy V0 + α (%) and remark items are set.

内部基準電圧Vref(V)については、図5の例と同様に、設計値1.5Vに対して±0%(標準値)、±3%の1.545V、および1.455Vを設定する。レギュレータICの内部に形成される抵抗R1の抵抗値は設計値が10KΩであるが、レギュレータICの製造時において、内部基準電圧Vref(V)に合わせて電圧出力精度の±3%の範囲内で許容誤差を±0%となるように形成している。同様に、レギュレータICの内部に形成される抵抗R2の抵抗値は設計値が3KΩであるが、この場合にも許容誤差が±0%となるように形成している。   As for the internal reference voltage Vref (V), similarly to the example of FIG. 5, ± 0% (standard value), ± 3% of 1.545 V, and 1.455 V are set with respect to the design value of 1.5 V. The design value of the resistor R1 formed inside the regulator IC is 10 KΩ, but it is within the range of ± 3% of the voltage output accuracy in accordance with the internal reference voltage Vref (V) when the regulator IC is manufactured. The tolerance is formed to be ± 0%. Similarly, the resistance value of the resistor R2 formed in the regulator IC is a designed value of 3 KΩ, but in this case as well, the tolerance is ± 0%.

外付け抵抗R3の抵抗値は、設計値が4.5KΩで、設計値に対する±0%の標準値と、許容値(一般的に使用される抵抗器の精度)である±5%の範囲の抵抗値を設定する。これらの各抵抗値は、前記内部基準電圧Vref(V)の±0%(標準値)、±3%(許容値)にそれぞれに対応させている。したがって、出力電圧(V0)は内部基準電圧Vref(V)に対して9通りの値が得られることになる。   The resistance value of the external resistor R3 has a design value of 4.5 KΩ, and a standard value of ± 0% of the design value and a tolerance value (accuracy of commonly used resistors) in the range of ± 5% Set the resistance value. These resistance values correspond to ± 0% (standard value) and ± 3% (allowable value) of the internal reference voltage Vref (V), respectively. Accordingly, the output voltage (V0) has nine values with respect to the internal reference voltage Vref (V).

図4は、図1に示した降圧可変型レギュレータを対象としているので、前記したように外付け抵抗R3の抵抗値が大きくなると出力電圧(V0)が低下し、外付け抵抗R3の抵抗値が小さくなると出力電圧(V0)が上昇する。したがって、図4の例では、内部基準電圧Vrefが設計値のー3%で小さいときで、外付け抵抗R3の抵抗値が設計値の+5%で大きいときが、出力電圧(V0)は最低値の3.338Vとなる。この場合には、出力精度はー4.61%となる。また、内部基準電圧Vrefが設計値の+3%で大きいときで、外付け抵抗R3の抵抗値が設計値のー5%で小さいときが、出力電圧(V0)は最高値の3.669Vとなる。この場合には、出力精度は+4.82%となる。   4 is intended for the step-down variable regulator shown in FIG. 1. As described above, when the resistance value of the external resistor R3 increases, the output voltage (V0) decreases, and the resistance value of the external resistor R3 becomes smaller. When it decreases, the output voltage (V0) increases. Therefore, in the example of FIG. 4, when the internal reference voltage Vref is small at −3% of the design value and the resistance value of the external resistor R3 is large at + 5% of the design value, the output voltage (V0) is the lowest value. 3.338V. In this case, the output accuracy is -4.61%. When the internal reference voltage Vref is large at + 3% of the design value and the resistance value of the external resistor R3 is small at -5% of the design value, the output voltage (V0) is the maximum value of 3.669V. . In this case, the output accuracy is + 4.82%.

図5に示した従来例と、図4に示した本発明を出力電圧(V0)の設計値を3.5Vとした場合で対比する。従来例では、最低電圧が3.210V(設計値に対してー8.28%)、最高電圧が3.822V(設計値に対して+9.20%)である。これに対して、本発明においては、最低電圧が3.338V(設計値に対してー4.61%)、最高電圧が3.669V(設計値に対して+4.82%)である。したがって、本発明は、従来例よりも約2倍の出力精度が得られる。   The conventional example shown in FIG. 5 is compared with the present invention shown in FIG. 4 when the design value of the output voltage (V0) is 3.5V. In the conventional example, the minimum voltage is 3.210 V (−8.28% with respect to the design value), and the maximum voltage is 3.822 V (+ 9.20% with respect to the design value). On the other hand, in the present invention, the minimum voltage is 3.338V (−4.61% with respect to the design value), and the maximum voltage is 3.669V (+ 4.82% with respect to the design value). Therefore, the present invention can provide an output accuracy that is approximately twice that of the conventional example.

以上、本発明の実施形態について説明した。本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。例えば、固定抵抗R3として、図4で説明した4.5KΩとは抵抗値が異なる抵抗(5KΩ、3KΩなど)を前記出力電圧調整用の端子cに接続変えすることにより、同一の前記基準電圧Vrefに対して異なる出力電圧(V0)が得られる構成とすることができる。   The embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to these examples, and various modifications are possible. For example, as the fixed resistor R3, the same reference voltage Vref can be obtained by connecting a resistor (5 KΩ, 3 KΩ, etc.) having a resistance value different from 4.5 KΩ described in FIG. 4 to the output voltage adjusting terminal c. For example, a different output voltage (V0) can be obtained.

以上説明したように、本発明によれば、出力精度が高くコストが安価な電圧可変型レギュレータを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a voltage variable regulator with high output accuracy and low cost can be provided.

本発明の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of this invention. 従来例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a prior art example. 本発明の説明図である。It is explanatory drawing of this invention. 従来例の説明図である。It is explanatory drawing of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・レギュレータIC、2・・・内部基準電圧の電源、3・・・コンパレータ、4・・・パワートランジスタ、a・・・入力電圧のピン、b・・・出力電圧のピン、c・・・出力電圧の調整ピン、d・・・接地のピン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Regulator IC, 2 ... Power supply of an internal reference voltage, 3 ... Comparator, 4 ... Power transistor, a ... Input voltage pin, b ... Output voltage pin, c. ..Output voltage adjustment pins, d ... grounding pins

Claims (10)

内部に基準電圧の発生源を有するレギュレータICに、少なくとも入力電圧の端子と、出力電圧の端子と、出力電圧調整用の端子とを設け、前記出力電圧の端子から前記基準電圧とは異なる電圧を出力する電圧可変型レギュレータであって、前記出力電圧調整用の端子に単一の固定抵抗を接続したことを特徴とする、電圧可変型レギュレータ。 A regulator IC having a reference voltage generation source therein is provided with at least an input voltage terminal, an output voltage terminal, and an output voltage adjustment terminal, and a voltage different from the reference voltage is applied from the output voltage terminal. A variable voltage regulator for output, wherein a single fixed resistor is connected to the output voltage adjusting terminal. 前記レギュレータICの内部に、前記入力電圧の端子および出力電圧の端子とに接続される制御素子を設け、当該制御素子を前記基準電圧の発生源の電圧に基づいて形成される信号で制御することを特徴とする、請求項1に記載の電圧可変型レギュレータ。 A control element connected to the input voltage terminal and the output voltage terminal is provided in the regulator IC, and the control element is controlled by a signal formed based on the voltage of the reference voltage generation source. The voltage variable regulator according to claim 1, wherein: 前記レギュレータICの内部に、前記基準電圧の発生源からの電圧が印加される端子と、内臓した直列接続の2個の抵抗の接続点からの信号が入力される端子を有するコンパレータを設け、当該コンパレータからの出力信号で前記制御素子を制御することを特徴とする、請求項2に記載の電圧可変型レギュレータ。 Provided inside the regulator IC is a comparator having a terminal to which a voltage from the reference voltage generation source is applied and a terminal to which a signal from a connection point between two built-in series-connected resistors is input, The voltage variable regulator according to claim 2, wherein the control element is controlled by an output signal from a comparator. 前記コンパレータとして、オペアンプを用いたことを特徴とする請求項3に記載の電圧可変型レギュレータ。 The voltage variable regulator according to claim 3, wherein an operational amplifier is used as the comparator. 前記直列接続の2個の抵抗と、前記単一の固定抵抗との分圧比に基づき、前記基準電圧を降圧した電圧を出力することを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電圧可変型レギュレータ。 The voltage obtained by stepping down the reference voltage is output based on a voltage division ratio between the two resistors connected in series and the single fixed resistor. The voltage variable regulator described. 前記直列接続された2個の抵抗の一端を前記出力電圧の端子に接続し、他端を前記出力電圧調整用の端子に接続したことを特徴とする、請求項5に記載の電圧可変型レギュレータ。 6. The voltage variable regulator according to claim 5, wherein one end of the two resistors connected in series is connected to the terminal of the output voltage, and the other end is connected to the terminal for adjusting the output voltage. . 前記直列接続の2個の抵抗と、前記単一の固定抵抗との分圧比に基づき、前記基準電圧を昇圧した電圧を出力することを特徴とする、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電圧可変型レギュレータ。 The voltage obtained by boosting the reference voltage is output based on a voltage dividing ratio between the two resistors connected in series and the single fixed resistor. The voltage variable regulator described. 前記直列接続された2個の抵抗の一端を接地に接続し、他端を前記出力電圧調整用の端子に接続したことを特徴とする、請求項7に記載の電圧可変型レギュレータ。 8. The variable voltage regulator according to claim 7, wherein one end of the two resistors connected in series is connected to the ground, and the other end is connected to the output voltage adjusting terminal. 前記制御素子は、パワートランジスタであることを特徴とする、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の電圧可変型レギュレータ。 9. The voltage variable regulator according to claim 1, wherein the control element is a power transistor. 前記固定抵抗として、抵抗値が異なる抵抗を前記出力電圧調整用の端子に接続変えすることにより、同一の前記基準電圧に対して異なる出力電圧が得られる構成としたことを特徴とする、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の電圧可変型レギュレータ。 The configuration is characterized in that, as the fixed resistor, a resistor having a different resistance value is connected to the output voltage adjusting terminal so that different output voltages can be obtained with respect to the same reference voltage. The voltage variable regulator according to any one of claims 1 to 9.
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