JP2010020481A - Reference voltage generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源電圧が供給されたときに、所望の基準電圧を発生する基準電圧発生装置に関する。 The present invention relates to a reference voltage generating device that generates a desired reference voltage when a power supply voltage is supplied.
従来より、例えば、マイクロコンピュータからなる電子制御装置に組み込まれるA/D変換器や判定回路など、各種の電子回路を高精度に動作させるために必要な基準電圧を発生する装置として、ツェナーダイオードを備え、このツェナーダイオードが発生する一定電圧であるツェナー電圧を利用して、基準電圧を発生させるように構成された基準電圧発生装置が知られている。 Conventionally, for example, a Zener diode has been used as a device for generating a reference voltage necessary for operating various electronic circuits with high accuracy, such as an A / D converter and a determination circuit incorporated in an electronic control device including a microcomputer. There is known a reference voltage generator configured to generate a reference voltage using a Zener voltage that is a constant voltage generated by the Zener diode.
図4に、従来の基準電圧発生装置の一例による構成を示す。図4に示すように、従来の基準電圧発生装置は、ツェナーダイオードを含む基準電圧回路105を有している。この基準電圧回路105には、ツェナーダイオードに過電流が流れて、ツェナーダイオードが損傷することを防止すべく、直列に定電流回路101が接続されている。従って、図示しない電源から電源電圧VBが供給されると、基準電圧回路105のツェナーダイオードは、定電流回路101からの一定電流を受けて、一定電圧であるツェナー電圧を発生する。
FIG. 4 shows a configuration of an example of a conventional reference voltage generator. As shown in FIG. 4, the conventional reference voltage generator includes a
基準電圧回路105のツェナーダイオードが発生するツェナー電圧は、抵抗102,103の直列回路に印加される。これにより、抵抗102と抵抗103の中点には、抵抗102,103の抵抗値に応じてツェナー電圧を分圧した電圧が発生する。抵抗102,103により分圧された電圧は、ボルテージホロワを構成しているオペアンプ104を介して出力される。従って、抵抗102,103の抵抗値の選択により、所望の値の電圧を基準電圧VOとして出力することができる。
The Zener voltage generated by the Zener diode of the
例えば、電源により駆動すべき電気負荷が一時的に過大になるなどの理由で、電源電圧VBが低下することが考えられる。上述した従来の基準電圧発生装置では、電源電圧VBが低下して、ツェナーダイオードがツェナー電圧を発生することができなくなると、抵抗102,103の直列回路に印加される電圧は、ツェナー電圧よりも小さくなってしまう。その結果、従来の基準電圧発生装置は、所望の電圧値の基準電圧VOを維持することができず、出力される電圧は、本来の基準電圧VOよりも低下してしまう。
For example, it is conceivable that the power supply voltage VB decreases because the electrical load to be driven by the power supply temporarily becomes excessive. In the above-described conventional reference voltage generator, when the power supply voltage VB decreases and the Zener diode cannot generate the Zener voltage, the voltage applied to the series circuit of the
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、電源電圧が低下した場合であっても、極力、基準電圧の出力を維持することが可能な基準電圧発生装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a reference voltage generator capable of maintaining the output of the reference voltage as much as possible even when the power supply voltage is lowered. And
上記目的を達成するために、請求項1に記載の基準電圧発生装置は、
ツェナーダイオードと、分圧抵抗とを含み、電源電圧が供給されたときに、ツェナーダイオードが発生するツェナー電圧を分圧抵抗で分圧し、その分圧後の電圧に基づき基準電圧を出力する基準電圧発生回路と、
ツェナーダイオードのカソード側電圧を監視し、このカソード側電圧が、ツェナー電圧よりも低下したとき、低電圧側の分圧抵抗に補充電流を流し込むことにより、基準電圧の低下を抑制する基準電圧サポート回路と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a reference voltage generating device according to
A reference voltage that includes a Zener diode and a voltage dividing resistor. When the power supply voltage is supplied, the Zener voltage generated by the Zener diode is divided by the voltage dividing resistor and a reference voltage is output based on the divided voltage. Generating circuit;
A reference voltage support circuit that monitors the voltage on the cathode side of the Zener diode and suppresses the drop in the reference voltage by flowing a supplementary current into the voltage dividing resistor on the low voltage side when the cathode side voltage drops below the Zener voltage. And.
上述したように請求項1に記載の基準電圧発生装置は、基準電圧サポート回路を有し、この基準電圧サポート回路は、ツェナーダイオードのカソード側電圧がツェナー電圧よりも低下すると、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に補充電流を流し込む。従って、電源電圧が低下して、基準電圧発生回路のツェナーダイオードがツェナー電圧を発生することができなくなり、分圧抵抗に印加される電圧が、本来、印加されるべきツェナー電圧よりも低下した場合であっても、低電圧側の分圧抵抗の端子電圧は、補充電流の分だけ嵩上げされるので、基準電圧の低下を抑制することができる。 As described above, the reference voltage generation device according to the first aspect includes the reference voltage support circuit, and the reference voltage support circuit is configured such that when the cathode side voltage of the Zener diode is lower than the Zener voltage, Supply supplementary current to the voltage dividing resistor on the low voltage side. Therefore, when the power supply voltage is lowered, the Zener diode of the reference voltage generation circuit cannot generate the Zener voltage, and the voltage applied to the voltage dividing resistor is lower than the Zener voltage to be originally applied. Even so, since the terminal voltage of the voltage dividing resistor on the low voltage side is increased by the amount of the supplementary current, it is possible to suppress a decrease in the reference voltage.
請求項2に記載したように、基準電圧サポート回路は、ツェナーダイオードのカソード側電圧が前記ツェナー電圧よりも低下するに従って大きくなる補充電流を低電圧側の分圧抵抗に流し込むことが好ましい。これにより、電源電圧の低下度合が大きくなっても、基準電圧に相当する電圧を継続して出力することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is preferable that the reference voltage support circuit feeds a supplementary current that increases as the cathode side voltage of the Zener diode becomes lower than the Zener voltage into the voltage dividing resistor on the low voltage side. As a result, even if the degree of decrease in power supply voltage increases, a voltage corresponding to the reference voltage can be continuously output.
請求項3に記載したように、基準電圧発生回路は、ツェナーダイオードと直列に接続された整流ダイオードをさらに備え、
基準電圧サポート回路は、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードと同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードと、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧とを比較する比較部と、
電源電圧が低下したとき、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧を発生しているが、整流ダイオードの電圧降下分だけ低い電圧が印加される基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、比較部により、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧であるツェナー電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える制御部と、を有することが好ましい。
As described in
The reference voltage support circuit is
A Zener diode that generates the same Zener voltage as the Zener diode of the reference voltage generation circuit;
A comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit and the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage support circuit;
When the power supply voltage decreases, the Zener diode of the reference voltage support circuit generates a Zener voltage, but the Zener diode of the reference voltage generation circuit to which a voltage lower by the voltage drop of the rectifier diode is applied is turned off. As a result of stopping the generation of the Zener voltage, when the comparison unit determines that the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is lower than the Zener voltage that is the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage support circuit. And a control unit that generates a supplementary current according to the voltage difference and applies the replenishment current to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generating circuit.
ツェナーダイオードは、一般的に、正の温度特性を有し、温度が上昇するにつれて、発生するツェナー電圧が上昇する傾向がある。一方、整流ダイオードは、ツェナーダイオードとは逆に、負の温度特性を有し、温度が上昇するにつれて、順方向電圧(つまり、整流ダイオードに印加される電圧)が減少する傾向がある。 Zener diodes generally have a positive temperature characteristic and the generated Zener voltage tends to increase as the temperature increases. On the other hand, the rectifier diode has a negative temperature characteristic, contrary to the Zener diode, and the forward voltage (that is, the voltage applied to the rectifier diode) tends to decrease as the temperature rises.
従って、上述したように、基準電圧発生回路において、ツェナーダイオードと直列に整流ダイオードを接続することにより、ツェナーダイオードの正の温度特性を、整流ダイオードの負の温度特性で相殺することができ、温度変化が生じた場合であっても、基準電圧の精度を確保することが可能になる。 Therefore, as described above, by connecting the rectifier diode in series with the Zener diode in the reference voltage generation circuit, the positive temperature characteristic of the Zener diode can be offset by the negative temperature characteristic of the rectifier diode. Even when a change occurs, it is possible to ensure the accuracy of the reference voltage.
このように、ツェナーダイオードと整流ダイオードを直列に接続して基準電圧発生回路を構成した場合、基準電圧サポート回路は、上述した請求項3に記載のように構成することができる。つまり、上述した請求項3は、基準電圧サポート回路の好ましい具体的な構成を示したものである。
Thus, when the reference voltage generating circuit is configured by connecting the Zener diode and the rectifier diode in series, the reference voltage support circuit can be configured as described in the third aspect. That is, the above-mentioned
請求項3に記載の基準電圧サポート回路は、基準電圧発生回路のツェナーダイオードと同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードを有し、比較部にて、これらのツェナーダイオードのカソード側電圧を比較する。ここで、上述したように、基準電圧発生回路では、ツェナーダイオードに整流ダイオードが直列に接続されている。このため、基準電圧発生回路のツェナーダイオードには、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードに比較して、整流ダイオードによる電圧降下分だけ低い電圧が印加される。従って、電源電圧が低下したとき、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧を発生しているが、基準電圧発生回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧の発生を停止した状態が生じうる。この場合、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧は、電源電圧から整流ダイオードの電圧降下分だけ低下した電圧となるため、基準電圧サポート回路のツェナーダイオードが発生するツェナー電圧よりも小さくなる。制御部では、このような電圧差に応じた補充電流を発生して、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える。このため、基準電圧発生回路のツェナーダイオードがツェナー電圧を発生できないレベルまで電源電圧が低下した場合であっても、基準電圧発生回路は、基準電圧に相当する電圧を継続して出力することができる。 According to a third aspect of the present invention, the reference voltage support circuit includes a Zener diode that generates the same Zener voltage as the Zener diode of the reference voltage generation circuit, and the comparison unit compares the cathode side voltages of these Zener diodes. Here, as described above, in the reference voltage generation circuit, the rectifier diode is connected in series with the Zener diode. For this reason, a voltage lower than the Zener diode of the reference voltage support circuit by a voltage drop due to the rectifier diode is applied to the Zener diode of the reference voltage generation circuit. Therefore, when the power supply voltage decreases, the Zener diode of the reference voltage support circuit generates a Zener voltage, but the Zener diode of the reference voltage generation circuit may stop generating the Zener voltage. In this case, the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is a voltage that is lowered from the power supply voltage by the voltage drop of the rectifier diode, and is therefore smaller than the Zener voltage generated by the Zener diode of the reference voltage support circuit. In the control unit, a supplementary current corresponding to such a voltage difference is generated and applied to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generating circuit. Therefore, even when the power supply voltage is lowered to a level at which the Zener diode of the reference voltage generation circuit cannot generate the Zener voltage, the reference voltage generation circuit can continuously output a voltage corresponding to the reference voltage. .
請求項4は、基準電圧サポート回路の他の好ましい具体的な構成を示したものである。すなわち、請求項4に記載したように、基準電圧サポート回路は、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフしたとき、当該ツェナーダイオードのカソード側電圧よりも大きくなる比較電圧を、電源電圧を分圧することによって発生させる比較電圧発生部と、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、比較電圧発生部が発生する比較電圧とを比較する比較部と、
電源電圧が低下したとき、基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、比較部により、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、比較電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える制御部と、を有するように構成しても良い。
The fourth aspect of the present invention shows another preferable specific configuration of the reference voltage support circuit. That is, as described in
A comparison voltage generator that generates a comparison voltage that is larger than the cathode side voltage of the Zener diode by dividing the power supply voltage when the Zener diode of the reference voltage generation circuit is turned off;
A comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit with the comparison voltage generated by the comparison voltage generation unit;
When the power supply voltage drops, the Zener diode of the reference voltage generation circuit is turned off and the generation of the Zener voltage is stopped. As a result, the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is lower than the comparison voltage by the comparator. A controller that generates a supplementary current corresponding to the voltage difference and applies it to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generation circuit.
上述した構成を備える基準電圧サポート回路によっても、電源電圧が低下して、基準電圧発生回路のツェナーダイオードがツェナー電圧を発生できなくなったとき、電源電圧が低下するほど大きくなる補充電流を低電圧側の分圧抵抗に与えることができる。従って、電源電圧が低下した場合であっても、基準電圧発生回路は、基準電圧に相当する電圧を継続して出力することができる。 Even when the reference voltage support circuit having the above-described configuration is used, when the power supply voltage decreases and the Zener diode of the reference voltage generation circuit cannot generate the Zener voltage, the supplementary current that increases as the power supply voltage decreases is reduced to the low voltage side. Can be given to the partial pressure resistance. Therefore, even when the power supply voltage is lowered, the reference voltage generation circuit can continuously output a voltage corresponding to the reference voltage.
なお、請求項4に記載した基準電圧サポート回路を採用する場合、請求項5に記載したように、比較電圧発生部は、発生する比較電圧を、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのツェナー電圧以下に制限する電圧制限部を有することが好ましい。これにより、基準電圧発生回路のツェナーダイオードがツェナー電圧を発生できなくなったときのみ、比較電圧が、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧よりも大きくなるようになる。この電圧の大小関係が生じたときに、その電圧差に応じた補充電流を発生させることにより、基準電圧が低下する虞が生じたときのみに補充電流を与えることができる。
When the reference voltage support circuit described in
請求項6は、基準電圧サポート回路として、請求項3及び請求項4にそれぞれ記載した回路を共に備えるように構成したものである。すなわち、基準電圧発生回路は、ツェナーダイオードと直列に接続された整流ダイオードをさらに備え、
基準電圧サポート回路は、第1の基準電圧サポート回路と、第2の基準電圧サポート回路とからなり、
第1の基準電圧サポート回路は、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードと同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードと、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、前記第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧とを比較する第1の比較部と、
電源電圧が低下したとき、第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧を発生しているが、整流ダイオードの電圧降下分だけ低い電圧が印加される基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、第1の比較部により、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧であるツェナー電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える第1の制御部と、を有し、
第2の基準電圧サポート回路は、
電源電圧が低下して、第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードがオフするときに、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧以上となる比較電圧を、電源電圧を分圧することにより発生させる比較電圧発生部と、
基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、比較電圧発生部が発生する比較電圧とを比較する第2の比較部と、
第2の比較部により、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、比較電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える第2の制御部と、を有するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, both of the circuits described in the third and fourth aspects are provided as the reference voltage support circuit. That is, the reference voltage generation circuit further includes a rectifier diode connected in series with the Zener diode,
The reference voltage support circuit includes a first reference voltage support circuit and a second reference voltage support circuit.
The first reference voltage support circuit is
A Zener diode that generates the same Zener voltage as the Zener diode of the reference voltage generation circuit;
A first comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit with the cathode side voltage of the Zener diode of the first reference voltage support circuit;
When the power supply voltage drops, the Zener diode of the first reference voltage support circuit generates a Zener voltage, but the Zener diode of the reference voltage generation circuit to which a voltage lower by the voltage drop of the rectifier diode is applied is turned off. Then, as a result of stopping the generation of the Zener voltage, the first comparison unit causes the Zener voltage of the Zener diode of the reference voltage generating circuit to be the cathode voltage of the Zener diode of the first reference voltage support circuit. A first control unit that generates a supplementary current according to the voltage difference and applies it to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generation circuit.
The second reference voltage support circuit is
When the power supply voltage drops and the Zener diode of the first reference voltage support circuit is turned off, a comparison voltage equal to or higher than the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is generated by dividing the power supply voltage. A comparison voltage generator;
A second comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit with the comparison voltage generated by the comparison voltage generation unit;
When it is determined by the second comparison unit that the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is lower than the comparison voltage, a supplementary current corresponding to the voltage difference is generated to generate a reference voltage generation circuit. And a second control unit that applies to the voltage dividing resistor on the low voltage side.
上述したように、基準電圧サポート回路が、第1の基準電圧サポート回路と、第2の基準電圧サポート回路とからなり、第2の基準電圧サポート回路の比較電圧発生部が、第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードがオフするときに、基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧以上となる比較電圧を、電源電圧を分圧することにより発生させることにより、基準電圧に相当する電圧の出力を維持可能な電源電圧範囲を拡大することができる。つまり、電源電圧が低下し始めると、まず、第1の基準電圧サポート回路が動作して、基準電圧の発生をサポートする。さらに電源電圧が低下して、第1の基準電圧サポート回路では基準電圧の出力をサポートすることが困難になると、第2の基準電圧サポート回路により補充電流の供給が開始される。このように、第1及び第2の基準電圧サポート回路が連携して基準電圧の出力をサポートするので、基準電圧に相当する電圧の出力を維持可能な電源電圧範囲をより低い範囲まで拡大することができる。 As described above, the reference voltage support circuit includes the first reference voltage support circuit and the second reference voltage support circuit, and the comparison voltage generation unit of the second reference voltage support circuit includes the first reference voltage. When the Zener diode of the support circuit is turned off, a comparison voltage that is equal to or higher than the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is generated by dividing the power supply voltage, thereby outputting a voltage corresponding to the reference voltage. The power supply voltage range that can be maintained can be expanded. That is, when the power supply voltage starts to decrease, first, the first reference voltage support circuit operates to support generation of the reference voltage. When the power supply voltage further decreases and it becomes difficult for the first reference voltage support circuit to support the output of the reference voltage, the supply of supplementary current is started by the second reference voltage support circuit. As described above, since the first and second reference voltage support circuits cooperate to support the output of the reference voltage, the power supply voltage range capable of maintaining the output of the voltage corresponding to the reference voltage is expanded to a lower range. Can do.
なお、請求項7に関する作用効果は、上述した請求項5に関するものと同様であるため、説明を省略する。
In addition, since the
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態による、基準電圧発生装置の全体構成を概略的に示す回路ブロック図である。なお、図4を用いて説明した従来例と同様の構成に対しては、同じ参照番号を付与している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit block diagram schematically showing the overall configuration of the reference voltage generator according to the present embodiment. Note that the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the conventional example described with reference to FIG.
図1に示すように、本実施形態による基準電圧発生装置は、主に、基準電圧発生回路100と、第1の基準電圧サポート回路200と、第2の基準電圧発生回路300とから構成される。
As shown in FIG. 1, the reference voltage generating apparatus according to the present embodiment mainly includes a reference
基準電圧発生回路100は、従来例と同様に、基準電圧回路105のツェナーダイオードが発生する一定電圧であるツェナー電圧(例えば約5V)を、分圧抵抗102,103で分圧するとともに、分圧後の電圧を、ボルテージホロワを構成するオペアンプ104を介して出力するものである。このため、基準電圧回路105のツェナーダイオードがツェナー電圧を発生できなくなるレベルまで電源電圧VBが低下しない限り、基準電圧発生回路100は、ツェナー電圧及び分圧抵抗102,103の抵抗値によって定められる所望の基準電圧VOを出力することができる。なお、本実施形態では、約1V程度の電圧を基準電圧VOとして出力する。
Similar to the conventional example, the reference
101は定電流回路である。この定電流回路101は、ツェナーダイオードに過大な電流が流れて、ツェナーダイオードが損傷することを防止するためのものである。従って、過大電流を防止できる限り、定電流回路101を通常の抵抗に置き換えても良い。
101 is a constant current circuit. The constant
第1の基準電圧サポート回路200は、基準電圧回路105のツェナーダイオードのカソード側電圧を入力し、このカソード側電圧が、ツェナーダイオードが本来発生すべきツェナー電圧よりも低下しているか否かを判定する。電源電圧VBの低下により、基準電圧回路105のツェナーダイオードがオフすると、ツェナーダイオードのカソード側電圧が、本来発生すべきツェナー電圧よりも低下する。すると、基準電圧発生回路100が、ツェナー電圧に基づいて所望の基準電圧VOを発生することができなくなる。そのため、第1の基準電圧サポート回路200は、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードのカソード側電圧が、本来発生すべきツェナー電圧よりも低いと判定した場合、それらカソード側電圧と発生すべきツェナー電圧との電圧差に応じた大きさの電流(補充電流)を発生して、低電圧側(GND側)の分圧抵抗103に流し込む。これにより、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードがオフして、分圧抵抗102、103の直列回路への印加電圧が低下しても、低電圧側の分圧抵抗103の端子電圧は、補充電流の分だけ嵩上げされるので、オペアンプ104から出力される電圧を、ほぼ基準電圧VOに相当する電圧に維持することができる。なお、第1の基準電圧サポート回路200の詳細な回路構成及びその動作は後述する。
The first reference
第2の基準電圧サポート回路300は、第1の基準電圧サポート回路200による、基準電圧VOの出力維持のための動作(サポート動作)が困難になるほど、電源電圧VBがさらに低下したときに動作して、基準電圧発生回路100から基準電圧VOに相当する電圧を継続して出力することができるようにしたものである。この第2の基準電圧サポート回路300の回路構成及び動作も後に詳細に説明する。
The second reference
このように、本実施形態では、第1及び第2の基準電圧サポート回路200,300を備え、電源電圧VBが低下し始めると、まず、第1の基準電圧サポート回路200が動作して、基準電圧VOに相当する電圧の発生が維持できるようにサポート動作を行う。さらに電源電圧VBが低下して、第1の基準電圧サポート回路200では、基準電圧VOに相当する電圧の出力をサポートすることが困難になると、第2の基準電圧サポート回路300が基準電圧VOに相当する電圧の出力を維持するためのサポート動作を開始する。このように、第1及び第2の基準電圧サポート回路200,300が連携して基準電圧VOの出力を極力維持するようにサポート動作を行うので、基準電圧VOに相当する電圧の出力を維持可能な電源電圧VBの範囲をより低い範囲まで拡大することができる。
As described above, in the present embodiment, the first and second reference
次に、図2に基づいて、本実施形態による基準電圧発生装置の各部の詳細な回路構成を説明する。 Next, a detailed circuit configuration of each part of the reference voltage generator according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図2において、まず、定電流発生回路400について説明する。定電流発生回路400においては、電源電圧VBが与えられると、抵抗R401を介して、トランジスタQ404にベース電流が供給され、トランジスタQ404がオンする。すると、トランジスタQ404を介してトランジスタQ405にもベース電流が供給されて、トランジスタQ405もオンする。その結果、カレントミラー構成のトランジスタQ401,Q402の各コレクタ電流が、それぞれ、トランジスタQ404,Q405を介して流れる。このとき、トランジスタQ405のベースエミッタ間の電圧VBE(約0.7V)に相当する電圧が抵抗R402に印加される。このため、抵抗R402を流れる電流は、上記ベースエミッタ間電圧VBEを抵抗R402の抵抗値で除算した一定値となる。
In FIG. 2, first, the constant
ここで、各々のトランジスタQ401,Q402,Q404,Q405のベース電流は、エミッタ電流、コレクタ電流に対して無視できる程度に小さい。従って、抵抗R402を流れる一定電流が、トランジスタQ401のエミッタ電流(コレクタ電流)とみなすことができる。また、トランジスタQ402は、トランジスタQ401とカレントミラーを構成しているので、トランジスタQ402にも、同じエミッタ電流(コレクタ電流)が流れる。このようにして、定電流発生回路400の各トランジスタQ401,Q402,Q404,Q405には、電源電圧VBの変動によらず、ほぼ一定の電流が流れる。
Here, the base currents of the transistors Q401, Q402, Q404, and Q405 are small enough to be ignored with respect to the emitter current and the collector current. Therefore, the constant current flowing through the resistor R402 can be regarded as the emitter current (collector current) of the transistor Q401. Further, since the transistor Q402 forms a current mirror with the transistor Q401, the same emitter current (collector current) flows through the transistor Q402. In this way, a substantially constant current flows through each of the transistors Q401, Q402, Q404, and Q405 of the constant
基準電圧発生回路100は、定電流発生回路400のトランジスタQ401,Q402とカレントミラー回路を構成するトランジスタQ101を有している。つまり、トランジスタQ101のベースは、定電流発生回路400のトランジスタQ401,Q402のベースに接続されているので、定電流発生回路400が動作したとき、トランジスタQ401,Q402に流れる電流と同じかもしくは比例する電流(コレクタ電流)が、基準電圧発生回路100のトランジスタQ101に流れる。このようにして、定電流発生回路400と、トランジスタQ101とで、基準電圧発生回路100の定電流回路101が構成されている。
The reference
また、基準電圧発生回路100において、トランジスタQ101のコレクタには、整流ダイオードD101と、ツェナーダイオードZD101との直列回路が接続されている。従って、トランジスタQ101によって出力される一定のコレクタ電流が、整流ダイオードD101及びツェナーダイオードZD101を介して流れ、ツェナーダイオードZD101はツェナー電圧を発生する。つまり、本実施形態では、基準電圧発生回路100における基準電圧回路105は、整流ダイオードD101とツェナーダイオードZD101とによって構成されている。
In the reference
ここで、基準電圧回路105を、整流ダイオードD101とツェナーダイオードZD101との直列回路によって構成した理由について説明する。
Here, the reason why the
ツェナーダイオードZD101は、一般的に、正の温度特性を有し、温度が上昇するにつれて、発生するツェナー電圧が上昇する傾向がある。一方、整流ダイオードD101は、ツェナーダイオードZD101とは逆に、負の温度特性を有し、温度が上昇するにつれて、順方向電圧Vf(つまり、整流ダイオードに印加される電圧)が減少する傾向がある。 The Zener diode ZD101 generally has a positive temperature characteristic, and the generated Zener voltage tends to increase as the temperature increases. On the other hand, the rectifier diode D101 has a negative temperature characteristic, contrary to the Zener diode ZD101, and the forward voltage Vf (that is, the voltage applied to the rectifier diode) tends to decrease as the temperature rises. .
従って、基準電圧発生回路100において、ツェナーダイオードZD101と直列に整流ダイオードD101を接続することにより、ツェナーダイオードZD101の正の温度特性を、整流ダイオードD101の負の温度特性で相殺することができ、温度変化によらず、ほぼ一定の電圧V103を分圧抵抗102,103に印加することができる。この結果、温度変化が生じた場合であっても、基準電圧VOの精度を確保することができるようになる。
Accordingly, by connecting the rectifier diode D101 in series with the Zener diode ZD101 in the reference
次に、第1の基準電圧サポート回路200の構成について説明する。第1の基準電圧サポート回路200は、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードZD101と同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードZD201を備えている。このツェナーダイオードZD201には、定電流発生回路400のトランジスタQ401,Q402とカレントミラー回路を構成するトランジスタQ205が接続されている。このため、ツェナーダイオードZD201は、トランジスタQ205から一定電流が与えられることでツェナー電圧を発生する。なお、トランジスタQ205は、基準電圧発生回路100のトランジスタQ101と同じ電流値の一定電流を出力するように構成されている。
Next, the configuration of the first reference
また、第1の基準電圧サポート回路200は、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104がベースに印加されるトランジスタQ203と、第1の基準電圧サポート回路200のツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201がベースに印加されるトランジスタQ204を有している。トランジスタQ203のエミッタと、トランジスタQ204のエミッタとは、それぞれ、抵抗R201、R202を介して短絡されており、さらに、その短絡点は、抵抗R203を介して接地電位GNDに接続されている。
The first reference
一方、トランジスタQ203のコレクタと電源電圧VBを供給する電源供給ラインとの間には、トランジスタQ201が接続され、トランジスタQ204のコレクタと電源供給ラインとの間には、トランジスタQ202が接続されている。トランジスタQ201と、トランジスタQ202とは、互いのベースが接続され、カレントミラー回路を構成している。 On the other hand, the transistor Q201 is connected between the collector of the transistor Q203 and the power supply line that supplies the power supply voltage VB, and the transistor Q202 is connected between the collector of the transistor Q204 and the power supply line. The bases of the transistor Q201 and the transistor Q202 are connected to each other to form a current mirror circuit.
また、トランジスタQ201とトランジスタQ203との接続線と、基準電圧発生回路100の分圧抵抗102と分圧抵抗103との接続線とを結ぶ配線が設けられ、この配線に、第1の基準電圧サポート回路200から基準電圧発生回路100へ向かう方向を順方向とする整流ダイオードD201が接続されている。この整流ダイオードD201は、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードZD101がツェナー電圧を発生することができなくなったときに、低圧側の分圧抵抗103に対して補充電圧を供給するための経路を形成するためのものである。
In addition, a wiring connecting the connection line between the transistor Q201 and the transistor Q203 and the connection line between the
このように構成された第1の基準電圧サポート回路200の動作について説明する。
The operation of the first reference
ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104が、トランジスタQ203のベースに印加されることにより、抵抗R201の上側(トランジスタQ203側)の端部には、カソード側電圧V104からトランジスタQ203のベースエミッタ間電圧VBEだけ下がった電圧が印加される。同様に、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201が、トランジスタQ204のベースに印加されることにより、抵抗R202の上側(トランジスタQ204側)の端部には、カソード側電圧V201からトランジスタQ204のベースエミッタ間電圧VBEだけ下がった電圧が印加される。 When the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101 is applied to the base of the transistor Q203, the upper end (on the side of the transistor Q203) of the resistor R201 has a voltage V BE between the cathode side voltage V104 and the base-emitter voltage of the transistor Q203. Only a lowered voltage is applied. Similarly, the cathode-side voltage V201 of the Zener diode ZD201 is applied to the base of the transistor Q204, so that the end on the upper side (on the transistor Q204 side) of the resistor R202 is connected between the cathode-side voltage V201 and the base-emitter of the transistor Q204. A voltage lowered by the voltage V BE is applied.
それらの抵抗R201と抵抗R202の下側(短絡点側)は短絡されている。このため、抵抗R201と抵抗R202の抵抗値を同じにした場合、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104と、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201とが同一であれば、抵抗R201と抵抗R202には同じ大きさの電流が流れる。なお、図3に示すように、電源電圧VBが、各々のツェナーダイオードZD101、ZD201のツェナー電圧よりも十分に高い場合、各々のツェナーダイオードZD101、ZD201は、同一のツェナー電圧を発生するので、それぞれのカソード側電圧V104、V201は同一となる。 The lower side (short circuit point side) of the resistors R201 and R202 is short-circuited. Therefore, when the resistance values of the resistor R201 and the resistor R202 are the same, if the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101 and the cathode side voltage V201 of the Zener diode ZD201 are the same, the resistor R201 and the resistor R202 are the same. A large current flows. As shown in FIG. 3, when the power supply voltage VB is sufficiently higher than the Zener voltage of each Zener diode ZD101, ZD201, each Zener diode ZD101, ZD201 generates the same Zener voltage. The cathode side voltages V104 and V201 are the same.
ここで、トランジスタQ201,Q202,Q203,Q204の各ベース電流は、エミッタ電流、コレクタ電流に対して無視できるほどに小さいと仮定する。すると、抵抗R201に流れる電流が、トランジスタQ203のコレクタ電流となり、抵抗R202に流れる電流が、トランジスタQ204のコレクタ電流となる。 Here, it is assumed that the base currents of the transistors Q201, Q202, Q203, and Q204 are negligibly small with respect to the emitter current and the collector current. Then, the current flowing through the resistor R201 becomes the collector current of the transistor Q203, and the current flowing through the resistor R202 becomes the collector current of the transistor Q204.
トランジスタQ203,Q204にそれぞれ接続されているトランジスタQ201とトランジスタQ202とは、上述したようにカレントミラー回路を構成しているので、トランジスタQ201とトランジスタQ202のコレクタ電流は同一となる。従って、各々のツェナーダイオードZD101、ZD201のカソード側電圧V104、V201が同一である場合には、トランジスタQ203,Q204に同じ大きさの電流が流れるので、トランジスタQ201から整流ダイオードD201を介して低電圧側の分圧抵抗103に流れ込む補充電流はゼロとなる。
Since the transistors Q201 and Q202 connected to the transistors Q203 and Q204 respectively constitute a current mirror circuit as described above, the collector currents of the transistors Q201 and Q202 are the same. Accordingly, when the cathode-side voltages V104 and V201 of the respective Zener diodes ZD101 and ZD201 are the same, the same current flows through the transistors Q203 and Q204, so that the low-voltage side from the transistor Q201 via the rectifier diode D201. The supplementary current flowing into the
次に、補充電流が生じるケースについて説明する。基準電圧発生回路100のツェナーダイオードZD101には整流ダイオードD101が直列に接続されているので、ツェナーダイオードZD101は、ツェナーダイオードZD201に比較して、整流ダイオードD101の電圧降下分だけ低い電圧が印加されることになる。このため、電源電圧VBが低下したとき、基準電圧サポート回路200のツェナーダイオードZD201はツェナー電圧を発生しているが、基準電圧発生回路100のツェナーダイオードZD101は、ツェナー電圧の発生を停止した状態が生じうる。この場合、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104は、低下した電源電圧VBから整流ダイオードD101の電圧降下分だけ低下した電圧となるため、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201であるツェナー電圧よりも小さくなる。
Next, a case where replenishment current occurs will be described. Since the rectifier diode D101 is connected in series to the Zener diode ZD101 of the reference
このように、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなると、抵抗R202の両端に印加される電圧が、抵抗R201の両端に印加される電圧よりも大きくなる。このため、抵抗R202を流れる電流、すなわちトランジスタQ204のコレクタ電流は、抵抗R201を流れる電流、すなわちトランジスタQ203のコレクタ電流よりも大きくなる。 Thus, when the cathode side voltage V201 of the Zener diode ZD201 becomes larger than the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101, the voltage applied to both ends of the resistor R202 is larger than the voltage applied to both ends of the resistor R201. Become. For this reason, the current flowing through the resistor R202, that is, the collector current of the transistor Q204, is larger than the current flowing through the resistor R201, that is, the collector current of the transistor Q203.
だたし、カレントミラー構成のトランジスタQ201,Q202のコレクタ電流は同一である。このため、上記のように、トランジスタQ203のコレクタ電流と、トランジスタQ204のコレクタ電流との差に相当する電流が、整流ダイオードD201を介して分圧抵抗R103に供給される。 However, the collector currents of the transistors Q201 and Q202 having the current mirror configuration are the same. Therefore, as described above, a current corresponding to the difference between the collector current of the transistor Q203 and the collector current of the transistor Q204 is supplied to the voltage dividing resistor R103 via the rectifier diode D201.
すなわち、第1の基準電圧サポート回路200では、図3に示すように、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104が、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201よりも低下すると、両カソード側電圧V104,V201の電圧差(V201−V104)を抵抗R201(=抵抗R202)の抵抗値で除算した分の電流が分圧抵抗103に流れ込み、分圧抵抗102,103の中点電位V102を上昇させるように動作する。
That is, in the first reference
ここで、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104が、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201よりも電圧VAだけ低下したとすると、分圧抵抗102,103の直列抵抗に印加される電圧V103も、電圧VAだけ低下する。この場合、分圧抵抗102,103の中点電位V102の電圧低下ΔV102は、以下の式によって表すことができる。
(式1)
ΔV102=VA×R103/(R102+R103)
一方、整流ダイオードD201を介して分圧抵抗103に流れ込む補充電流Iは、以下の式によって表すことができる。
(式2)
I=VA/R201
従って、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104が電圧VA下がったときに、中点電位V102が低下しないようにするには、以下の式3,4が満足されれば良い。
(式3)
(V103−V102)/R102=V102/R103
(式4)
(V103−VA−V102)/R102+VA/R201=V102/R103
式3,4について解くと、以下の関係が得られる。
(式5)
R102=R201(=R202)
上記式5の関係を満足するようにすれば、図3に示すように、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104が低下した場合であっても、ツェナーダイオードZD201が一定電圧であるツェナー電圧を発生している限り、オペアンプ104の出力電圧V101(基準電圧VO)が低下することを防止することができる。すなわち、図3において、補充電流Iが供給されなければ、出力電圧V101が、V101−1のように低下してしまうところ、補充電流Iの供給により、V101のラインを維持することが可能になるのである。
Here, if the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101 is lower than the cathode side voltage V201 of the Zener diode ZD201 by the voltage VA, the voltage V103 applied to the series resistance of the
(Formula 1)
ΔV102 = VA × R103 / (R102 + R103)
On the other hand, the supplementary current I flowing into the
(Formula 2)
I = VA / R201
Therefore, in order to prevent the midpoint potential V102 from decreasing when the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101 decreases, the following
(Formula 3)
(V103−V102) / R102 = V102 / R103
(Formula 4)
(V103−VA−V102) / R102 + VA / R201 = V102 / R103
Solving for
(Formula 5)
R102 = R201 (= R202)
If the relationship of
次に、第2の基準電圧サポート回路300について説明する。この第2の基準電圧サポート回路300は、その大部分の回路構成が、第1の基準電圧サポート回路200と共通する。すなわち、第2の基準電圧サポート回路300も、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104及び後述する比較電圧V301がそれぞれベースに印加されるトランジスタQ303,Q304、これらのトランジスタQ303,Q304のエミッタに一端が接続され、他端が短絡される抵抗R301,R302、これら抵抗R301,R302の短絡点を接地電位に接続する配線に設けられた抵抗R303、トランジスタQ303,Q304と電源電圧VBとの間に接続され、カレントミラー回路を構成するトランジスタQ301,Q302、及び、第2の基準電圧サポート回路300から基準電圧発生回路100への補充電流の経路の一部をなす整流ダイオードD301を備えている。
Next, the second reference
ただし、第1の基準電圧サポート回路200では、ツェナーダイオードZD201のカソード側電圧V201を、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104の比較対象としたが、第2の基準電圧サポート回路300では、分圧抵抗R304,R305によって電源電圧VBを分圧した電圧を比較対象としている点で異なる。
However, in the first reference
このように、第2の基準電圧サポート回路300では、分圧抵抗R304,R305を用いて、電源電圧VBを分圧することによって比較電圧V301を発生させている。このため、第1の基準電圧サポート回路200が、基準電圧VOに相当する電圧の出力を維持するためのサポート動作を行うことができなくなるほど電源電圧VBが低下した場合であっても、第2の基準電圧サポート回路300は、基準電圧VBに相当する電圧の出力を維持するためのサポート動作を行うことができる。
Thus, in the second reference
特に、本実施形態では、図3に示すように、電源電圧VBが低下して、第1の基準電圧サポート回路200のツェナーダイオードZD201がツェナー電圧を発生できなくなったタイミングで、比較電圧V301が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなるように、分圧抵抗R304,R305の抵抗値が設定されている。第1の基準電圧サポート回路200の動作として説明したのと同様に、この比較電圧が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなると、低電圧側の分圧抵抗103への補充電流の供給が開始される。
In particular, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the comparison voltage V301 is at the timing when the power supply voltage VB decreases and the Zener diode ZD201 of the first reference
従って、本実施形態では、電源電圧VBが低下し始めると、まず、第1の基準電圧サポート回路200が動作して、基準電圧VOに相当する電圧の発生が維持できるようにサポート動作を行う。このサポート動作により、図3に示すように、出力電圧V101は、V101−1のように低下せず、ほぼ、V101のラインを維持できる。
Therefore, in this embodiment, when the power supply voltage VB starts to decrease, first, the first reference
さらに電源電圧VBが低下して、ツェナーダイオードZD201がツェナー電圧を発生することができなくなり、第1の基準電圧サポート回路200では、基準電圧VOに相当する電圧の出力をサポートすることが困難になると(図3における5V付近)、第2の基準電圧サポート回路300が基準電圧VOに相当する電圧の出力を維持するためのサポート動作を開始する。このサポート動作により、出力電圧V101は、V101−2のように低下せず、その低下幅を減少させることができる。
When the power supply voltage VB further decreases and the Zener diode ZD201 cannot generate the Zener voltage, it becomes difficult for the first reference
なお、図3では、第2の基準電圧サポート回路300のサポート動作により、出力電圧V101を維持できるように示されているが、実際には、出力電圧V101のラインよりも僅かに低下した電圧を出力する。また、図3において、電源電圧VBが約3V付近の値となったときに、出力電圧V101が低下するように示されているが、これは、オペアンプ104の動作可能電圧よりも電源電圧VBが低下したためである。
FIG. 3 shows that the output voltage V101 can be maintained by the support operation of the second reference
このように、本実施形態では、第1及び第2の基準電圧サポート回路200,300が連携して基準電圧VOの出力を極力維持するようにサポート動作を行うので、基準電圧VOに相当する電圧の出力を維持可能な電源電圧VBの範囲をより低い範囲まで拡大することができる。
As described above, in this embodiment, the first and second reference
ここで、第2の基準電圧サポート回路300は、分圧抵抗R304,R305の直列回路が、ツェナーダイオードZD301と並列に接続されるように構成され、さらに、ツェナーダイオードZD301に定電流を供給するトランジスタQ305を備えている。このように、分圧抵抗R304,R305の直列回路と並列にツェナーダイオードZD301を接続した理由を以下に説明する。
Here, the second reference
上述したように、分圧抵抗R304,R305により発生される比較電圧V301が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなると、整流ダイオードD301を介して、基準電圧発生回路100の低電圧側の分圧抵抗103に補充電流が供給される。このため、ツェナーダイオードZD301を設けないと、電源電圧VBが十分に高いレベルにあるときに、分圧抵抗R304,R305による比較電圧V301が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなり、基準電圧発生回路100へ補充電流が供給されてしまう。このような補充電流は、基準電圧発生回路100が基準電圧VOを出力する上で外乱となり、基準電圧VOの変動(上昇)を招いてしまう。
As described above, when the comparison voltage V301 generated by the voltage dividing resistors R304 and R305 becomes higher than the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101, the low voltage side of the reference
これを避けるために、ツェナーダイオードZD301が設けられており、分圧抵抗R304,R305による比較電圧V301が、最大でもツェナーダイオードZD101のツェナー電圧以下の範囲となるように、ツェナーダイオードZD301が分圧抵抗R304,R305の直列回路への印加電圧を制限している。これにより、比較電圧V301が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなるのは、電源電圧VBが低下して、ツェナーダイオードZD101がツェナー電圧を発生できなくなったときに限定することができる。なお、図3に示すように、比較電圧V301が、ツェナーダイオードZD101のカソード側電圧V104よりも大きくなったときには、ツェナーダイオードZD301はオフしてツェナー電圧の発生を停止しており、分圧抵抗R304,R305は、低下した電源電圧VBを分圧することによって比較電圧V301を発生する。 In order to avoid this, a Zener diode ZD301 is provided, and the Zener diode ZD301 is divided so that the comparison voltage V301 by the voltage dividing resistors R304 and R305 is at most equal to or lower than the Zener voltage of the Zener diode ZD101. The voltage applied to the series circuit of R304 and R305 is limited. As a result, the comparison voltage V301 becomes higher than the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101 only when the power supply voltage VB decreases and the Zener diode ZD101 cannot generate the Zener voltage. As shown in FIG. 3, when the comparison voltage V301 becomes larger than the cathode side voltage V104 of the Zener diode ZD101, the Zener diode ZD301 is turned off to stop the generation of the Zener voltage, and the voltage dividing resistor R304. , R305 generates a comparison voltage V301 by dividing the lowered power supply voltage VB.
以上、本発明による好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。 As mentioned above, although preferable embodiment by this invention was described, this invention is not restrict | limited at all to the embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the main point of this invention, it can implement in various deformation | transformation.
例えば、上述した実施形態は、電源電圧VBが低下したときであっても、基準電圧VOの出力の維持をサポートする回路として、第1及び第2の基準電圧サポート回路200,300を備えるものであった。しかしながら、第1及び第2の基準電圧サポート回路200,300をそれぞれ単独で使用しても良いことはもちろんである。
For example, the above-described embodiment includes the first and second reference
100 基準電圧発生回路
101 定電流回路
102,103 分圧抵抗
104 オペアンプ
105 基準電圧回路
200 第1の基準電圧サポート回路
300 第2の基準電圧サポート回路
100 reference
Claims (7)
前記ツェナーダイオードのカソード側電圧を監視し、このカソード側電圧が、前記ツェナー電圧よりも低下したとき、低電圧側の前記分圧抵抗に補充電流を流し込むことにより、前記基準電圧の低下を抑制する基準電圧サポート回路と、を備えることを特徴とする基準電圧発生装置。 A Zener diode and a voltage dividing resistor are included. When a power supply voltage is supplied, the Zener voltage generated by the Zener diode is divided by the voltage dividing resistor, and a reference voltage is output based on the divided voltage. A reference voltage generation circuit;
The cathode side voltage of the Zener diode is monitored, and when the cathode side voltage is lower than the Zener voltage, a supplementary current is supplied to the voltage dividing resistor on the low voltage side to suppress a decrease in the reference voltage. And a reference voltage support circuit.
前記基準電圧サポート回路は、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードと同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードと、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、前記基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧とを比較する比較部と、
前記電源電圧が低下したとき、前記基準電圧サポート回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧を発生しているが、前記整流ダイオードの電圧降下分だけ低い電圧が印加される前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、前記比較部により、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、前記基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧である前記ツェナー電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、前記基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える制御部と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の基準電圧発生装置。 The reference voltage generation circuit further includes a rectifier diode connected in series with the Zener diode,
The reference voltage support circuit is:
A Zener diode that generates the same Zener voltage as the Zener diode of the reference voltage generation circuit;
A comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit and the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage support circuit;
When the power supply voltage decreases, the Zener diode of the reference voltage support circuit generates a Zener voltage, but the Zener diode of the reference voltage generation circuit to which a voltage lower by the voltage drop of the rectifier diode is applied As a result of turning off and stopping the generation of the Zener voltage, the comparison unit causes the Zener diode cathode voltage of the reference voltage generating circuit to be higher than the Zener voltage of the Zener diode cathode voltage of the reference voltage support circuit. And a control unit that generates a supplementary current according to the voltage difference and applies it to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generation circuit. Item 3. The reference voltage generator according to Item 1 or 2.
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフしたとき、当該ツェナーダイオードのカソード側電圧よりも大きくなる比較電圧を、電源電圧を分圧することによって発生させる比較電圧発生部と、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、前記比較電圧発生部が発生する比較電圧とを比較する比較部と、
前記電源電圧が低下したとき、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、前記比較部により、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、前記比較電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、前記基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える制御部と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の基準電圧発生装置。 The reference voltage support circuit is:
A comparison voltage generator for generating a comparison voltage that is larger than the cathode voltage of the Zener diode when the Zener diode of the reference voltage generation circuit is turned off by dividing the power supply voltage;
A comparison unit for comparing a cathode side voltage of a Zener diode of the reference voltage generation circuit with a comparison voltage generated by the comparison voltage generation unit;
When the power supply voltage is reduced, the Zener diode of the reference voltage generation circuit is turned off and the generation of the Zener voltage is stopped.As a result, the comparison unit causes the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit to A control unit that generates a supplementary current according to the voltage difference when it is determined that the voltage is lower than the comparison voltage, and supplies the replenishment current to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generation circuit. The reference voltage generator according to claim 1 or 2.
前記基準電圧サポート回路は、第1の基準電圧サポート回路と、第2の基準電圧サポート回路とからなり、
前記第1の基準電圧サポート回路は、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードと同じツェナー電圧を発生するツェナーダイオードと、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、前記第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧とを比較する第1の比較部と、
前記電源電圧が低下したとき、前記第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードは、ツェナー電圧を発生しているが、前記整流ダイオードの電圧降下分だけ低い電圧が印加される前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードがオフして、ツェナー電圧の発生を停止した結果、前記第1の比較部により、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、前記第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードのカソード側電圧である前記ツェナー電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、前記基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える第1の制御部と、を有し、
前記第2の基準電圧サポート回路は、
前記電源電圧が低下して、前記第1の基準電圧サポート回路のツェナーダイオードがオフするときに、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧以上となる比較電圧を、前記電源電圧を分圧することにより発生させる比較電圧発生部と、
前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧と、前記比較電圧発生部が発生する比較電圧とを比較する第2の比較部と、
前記第2の比較部により、前記基準電圧発生回路のツェナーダイオードのカソード側電圧が、前記比較電圧よりも低下したと判定されると、それらの電圧差に応じた補充電流を発生して、前記基準電圧発生回路の低電圧側の分圧抵抗に与える第2の制御部と、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基準電圧発生装置。 The reference voltage generation circuit further includes a rectifier diode connected in series with the Zener diode,
The reference voltage support circuit includes a first reference voltage support circuit and a second reference voltage support circuit,
The first reference voltage support circuit includes:
A Zener diode that generates the same Zener voltage as the Zener diode of the reference voltage generation circuit;
A first comparison unit that compares the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit with the cathode side voltage of the Zener diode of the first reference voltage support circuit;
When the power supply voltage decreases, the Zener diode of the first reference voltage support circuit generates a Zener voltage, but a voltage that is lower than the voltage drop of the rectifier diode is applied. As a result of turning off the Zener diode and stopping the generation of the Zener voltage, the first comparison unit causes the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generating circuit to be changed to that of the Zener diode of the first reference voltage support circuit. If it is determined that the voltage is lower than the Zener voltage, which is the cathode side voltage, a supplementary current is generated according to the voltage difference between the first voltage and the first voltage applied to the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generation circuit. A control unit,
The second reference voltage support circuit includes:
When the power supply voltage decreases and the Zener diode of the first reference voltage support circuit is turned off, the comparison voltage that is equal to or higher than the cathode side voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is divided. A comparison voltage generator generated by
A second comparison unit that compares a cathode side voltage of a Zener diode of the reference voltage generation circuit with a comparison voltage generated by the comparison voltage generation unit;
When it is determined by the second comparison unit that the cathode voltage of the Zener diode of the reference voltage generation circuit is lower than the comparison voltage, a supplementary current corresponding to the voltage difference is generated, 3. The reference voltage generating device according to claim 1, further comprising: a second control unit that applies the voltage dividing resistor on the low voltage side of the reference voltage generating circuit.
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CN109392218A (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-26 | 富士电机株式会社 | Dimming device and power-converting device |
US20230137944A1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
-
2008
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101371247B1 (en) | 2012-05-18 | 2014-03-27 | 주식회사 티엘아이 | Voltage Supporting type LED Lighting System |
CN109392218A (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-26 | 富士电机株式会社 | Dimming device and power-converting device |
US10581332B2 (en) | 2017-08-09 | 2020-03-03 | Fuji Electric Co., Ltd. | Dimmer and power converter |
CN109392218B (en) * | 2017-08-09 | 2022-07-12 | 富士电机株式会社 | Light modulation device and power conversion device |
US20230137944A1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device |
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