JP2017068471A

JP2017068471A - ボルテージレギュレータ

Info

Publication number: JP2017068471A
Application number: JP2015191874A
Authority: JP
Inventors: 杉浦　正一; Shoichi Sugiura; 正一杉浦
Original assignee: Ablic Inc
Current assignee: Ablic Inc
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2017-04-06

Abstract

【課題】高周波ノイズ耐性を改善することが可能なボルテージレギュレータの提供。【解決手段】出力電圧を分圧した分圧電圧と基準電圧との差を増幅した電圧によって出力トランジスタを制御する増幅器と、増幅器の入力端子に設けられ、分圧電圧の高周波ノイズを制限する低域通過フィルタと、を備えた構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、ボルテージレギュレータの高周波ノイズ耐性を改善することが可能なボルテージレギュレータに関する。

図３は、従来のボルテージレギュレータを示すブロック図である。
従来のボルテージレギュレータは、電圧源３０１と、分圧回路を成す抵抗３０５及び３０６と、増幅器３０２と、から成るボルテージレギュレータ制御回路と、出力トランジスタ３０４と、で構成される。電流源３０３は、増幅器３０２に動作電流を供給する。抵抗３０８は、電圧源３０１の出力抵抗である。

電圧源３０１は、基準電圧ＶＲＥＦを出力する。分圧回路は、ボルテージレギュレータの出力端子３０７の出力電圧ＶＯＵＴを分圧し、分圧電圧ＶＦＢを出力する。増幅器３０２は、基準電圧ＶＲＥＦと分圧電圧ＶＦＢとの差を増幅し、出力する。出力トランジスタ３０４は、増幅器３０２の出力電圧に基づき制御され、出力電圧ＶＯＵＴを一定に保持する（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−１９５６１３号公報（第１−３頁、第２図）

しかし、図３に示す従来のボルテージレギュレータでは、ボルテージレギュレータの出力端子３０７から高周波ノイズが侵入すると、出力電圧ＶＯＵＴが上昇してしまうという問題があった。

ボルテージレギュレータは、出力端子３０７から高周波ノイズが侵入して出力電圧ＶＯＵＴが低下すると、分圧電圧ＶＦＢが低くなるので、出力トランジスタ３０４はオン抵抗が小さくなり出力電圧ＶＯＵＴを高くする。
一方、高周波ノイズにより出力電圧ＶＯＵＴが上昇すると、分圧電圧ＶＦＢが高くなるので、出力トランジスタ３０４はオン抵抗が大きくなり、出力電圧ＶＯＵＴを低くする。

出力トランジスタ３０４は、出力電流をソースするため、そのオン抵抗値を小さくするのが一般的である。また、分圧回路は、消費電流を低くするため、抵抗値を大きくするのが一般的である。即ち、出力電圧ＶＯＵＴは、出力トランジスタ３０４の小さなオン抵抗のため高くなるのは早いが、分圧回路の大きな抵抗値のためゆっくりと低下する。
従って、出力端子３０７から高周波ノイズが侵入した場合、出力電圧ＶＯＵＴは平均電圧として高まることになる。

本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、高周波ノイズ耐性を改善することが可能なボルテージレギュレータを、提供するものである。

従来の問題を解決するために、本発明のボルテージレギュレータは、以下のような構成とした。
出力電圧を分圧した分圧電圧と基準電圧との差を増幅した電圧によって出力トランジスタを制御する増幅器と、増幅器の入力端子に設けられ、分圧電圧の高周波ノイズを制限する低域通過フィルタと、を備えた構成とした。

本発明のボルテージレギュレータによれば、増幅器の入力端子に分圧電圧の高周波ノイズを制限する低域通過フィルタを設けたので、高周波ノイズ耐性を改善することが可能なボルテージレギュレータを、提供することが可能となる。

本実施形態のボルテージレギュレータを示すブロック図である。本実施形態のボルテージレギュレータの他の例を示すブロック図である。従来のボルテージレギュレータを示すブロック図である。

図１は、本実施形態のボルテージレギュレータを示すブロック図である。
本実施形態のボルテージレギュレータは、電圧源１０１と、増幅器１０２と、分圧回路を成す抵抗１０５及び抵抗１０６と、低域通過フィルタ１１０と、から成るボルテージレギュレータ制御回路と、出力トランジスタ１０４と、で構成される。電流源１０３は、増幅器１０２に動作電流を供給する。抵抗１０８は、電圧源１０１の出力抵抗である。

低域通過フィルタ１１０は、分圧回路と増幅器１０２の入力端子の間に接続される。低域通過フィルタ１１０は、分圧電圧ＶＦＢの高周波信号成分を減衰させるよう機能する。低域通過フィルタ１１０は、例えば、抵抗１１１と容量１１２とで、構成される。この場合、抵抗１１１が大きく、容量１１２が大きいほど、極を低域に配置することが出来るため、高周波信号成分の高い減衰効果が期待できる。

ボルテージレギュレータの出力端子１０７から高周波ノイズが侵入すると、分圧電圧ＶＦＢが変動する。ここで、分圧電圧ＶＦＢの変動は、低域通過フィルタ１１０の機能により減衰し増幅器１０２の入力端子に伝達される。これは、低域通過フィルタ１１０が、分圧電圧ＶＦＢの変動原因たる高周波ノイズを減衰させるよう機能するためである。

従って、出力端子１０７から高周波ノイズが侵入しても、出力トランジスタ１０４が過度にオン制御されることが無い。即ち、従来のボルテージレギュレータで起きていた様な出力電圧ＶＯＵＴの上昇は、本実施形態のボルテージレギュレータでは顕在化しない。

以上説明した様に、本実施形態のボルテージレギュレータによれば、出力電圧ＶＯＵＴの上昇が顕在化しないため、高周波ノイズ耐性を改善することが可能なボルテージレギュレータを、提供することが可能となる。

以上の説明では、低域通過フィルタ１１０は、例えば、抵抗１１１と容量１１２とで、構成されるとして説明したが、高周波信号成分を減衰させるよう機能することができる条件に関する限り、この構成に限定されることはない。

図２は、本実施形態のボルテージレギュレータの他の例を示すブロック図である。
図２のボルテージレギュレータは、低域通過フィルタ２１０を備えている。
低域通過フィルタ２１０は、増幅器１０２の入力端子と電圧源１０１の間に接続される。

低域通過フィルタ２１０は、分圧電圧ＶＦＢの高周波信号成分を減衰させるよう機能する。低域通過フィルタ２１０は、例えば、抵抗１０８と容量２１２とで、構成される。この場合、抵抗１０８が大きく、容量２１２が大きいほど、極を低域に配置することが出来るため、高周波信号成分の高い減衰効果が期待できる。抵抗１０８は基準電圧ＶＲＥＦの出力抵抗であるから、抵抗１０８と直列に抵抗を設けて、低域通過フィルタ２１０の抵抗成分を大きくすることにより、高周波信号成分の高い減衰効果を得ることができる。

ボルテージレギュレータの出力端子１０７から高周波ノイズが侵入すると、分圧電圧ＶＦＢと基準電圧ＶＲＥＦとの差電圧が変動する。ここで、分圧電圧ＶＦＢと基準電圧ＶＲＥＦとの差電圧の変動は、低域通過フィルタ２１０により減衰し増幅器１０２の入力端子に伝達される。これは、低域通過フィルタ２１０が、分圧電圧ＶＦＢと基準電圧ＶＲＥＦとの差電圧の変動原因たる高周波ノイズを減衰させるよう機能するためである。

以上の説明では、低域通過フィルタ２１０は、例えば、抵抗１０８と容量２１２とで、構成されるとして説明したが、高周波信号成分を減衰させるよう機能することができる条件に関する限り、この構成に限定されることはない。

１１０、２１０低域通過フィルタ
１０１電圧源
１０２増幅器
１０３電流源

Claims

出力電圧を分圧した分圧電圧と基準電圧との差を増幅した電圧によって出力トランジスタを制御する増幅器と、
前記増幅器の入力端子に設けられ、前記分圧電圧の高周波ノイズを制限する低域通過フィルタと、
を備えたことを特徴とするボルテージレギュレータ。
前記低域通過フィルタは、前記分圧電圧を出力する分圧回路と前記増幅器の一方の入力電圧の間に設けられたことを特徴とする、
請求項１に記載のボルテージレギュレータ。
前記低域通過フィルタを、前記増幅器の入力端子間と前記基準電圧を出力する基準電圧回路の間に設けられたことを特徴とする、
請求項１に記載のボルテージレギュレータ。