JP2515723Y2 - 定電圧回路 - Google Patents
定電圧回路Info
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- JP2515723Y2 JP2515723Y2 JP1990032846U JP3284690U JP2515723Y2 JP 2515723 Y2 JP2515723 Y2 JP 2515723Y2 JP 1990032846 U JP1990032846 U JP 1990032846U JP 3284690 U JP3284690 U JP 3284690U JP 2515723 Y2 JP2515723 Y2 JP 2515723Y2
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- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- resistor
- voltage
- constant voltage
- temperature coefficient
- Prior art date
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は水晶発振回路を駆動する定電圧回路に関す
る。
る。
水晶発振回路は周波数の高安定性の特徴を活かし、基
準周波数源として時計や通信器など多方面の電子機器に
用いられている。その中でも電池駆動による電子機器で
は、電池電圧を定電圧回路で電圧降下させ、動作可能な
限界電圧で水晶発振回路を駆動することにより電子機器
の低消費電流化を図っている。
準周波数源として時計や通信器など多方面の電子機器に
用いられている。その中でも電池駆動による電子機器で
は、電池電圧を定電圧回路で電圧降下させ、動作可能な
限界電圧で水晶発振回路を駆動することにより電子機器
の低消費電流化を図っている。
カレントミラー型基準電圧発生回路と差動増幅回路と
電圧デバイダー回路で構成される従来の定電圧回路を第
３図に示す。カレントミラー型基準電圧発生回路300で
作られた基準電圧O5は差動増幅回路110の入力となり、
差動増幅回路110の出力O6は、電圧デバイダー回路120の
構成要素である出力MOSトランジスタ123のゲートに印加
されている。出力MOSトランジスタ123のドレイン−VDD
間の一定な出力電圧O7は水晶発振回路130に供給されて
いる。基準抵抗301の抵抗値は、カレントミラー型基準
電圧発生回路300を構成する各MOSトランジスタの増幅率
によって決定される。通常は1MΩ〜100MΩの抵抗値であ
り、ポリシリコン抵抗や拡散抵抗などで形成される。
電圧デバイダー回路で構成される従来の定電圧回路を第
３図に示す。カレントミラー型基準電圧発生回路300で
作られた基準電圧O5は差動増幅回路110の入力となり、
差動増幅回路110の出力O6は、電圧デバイダー回路120の
構成要素である出力MOSトランジスタ123のゲートに印加
されている。出力MOSトランジスタ123のドレイン−VDD
間の一定な出力電圧O7は水晶発振回路130に供給されて
いる。基準抵抗301の抵抗値は、カレントミラー型基準
電圧発生回路300を構成する各MOSトランジスタの増幅率
によって決定される。通常は1MΩ〜100MΩの抵抗値であ
り、ポリシリコン抵抗や拡散抵抗などで形成される。
定電圧回路の出力電圧O7の温度係数は、定電圧回路を
構成するMOSトランジスタと基準抵抗301の温度特性によ
り決定される。高温ではトランジスタのしきい値電圧が
見掛け上は下がった形になるため、定電圧回路の出力電
圧O7は下がる。基準抵抗301として正の温度係数を有す
る抵抗体を接続すると定電圧回路の出力電圧O7の温度係
数は小さくなる。基準抵抗301として負の温度係数を有
する抵抗体を接続すると出力電圧O7の温度係数は大きく
なる。また水晶発振回路の発振停止電圧の温度係数は、
発振インバータを構成するMOSトランジスタによって決
定される。そのため定電圧回路の出力電圧O7と発振停止
電圧の温度係数に差が生じる。負の温度係数を有する基
準抵抗を接続した場合には、第４図に示すように低温側
で定電圧回路の出力電圧401が発振回路の発振停止電圧4
02以下となり発振停止してしまう。また正の温度係数を
有する基準抵抗を接続した場合には、第４図に示すよう
に高温側で定電圧回路の出力電圧403が発振回路の発振
停止電圧402以下となり発振が停止してしまう。そのた
め従来の定電圧回路の出力電圧は、発振停止電圧に対し
て最もマージンの少ない動作保証温度において決定され
る。例えば電子時計の場合に動作保証温度は−10〜60℃
であり、電子時計が常時使用される24℃近辺では水晶発
振回路の発振停止電圧と定電圧回路の出力電圧との差が
大きくなり、24℃における時計回路の消費電流は水晶発
振回路の動作限界電圧での動作に比べると大きくなって
しまう。このように常時使用される常温では水晶発振回
路の発振停止電圧に対して定電圧回路の出力電圧のマー
ジンが大きくなり、低消費電流化の妨げとなっていた。
構成するMOSトランジスタと基準抵抗301の温度特性によ
り決定される。高温ではトランジスタのしきい値電圧が
見掛け上は下がった形になるため、定電圧回路の出力電
圧O7は下がる。基準抵抗301として正の温度係数を有す
る抵抗体を接続すると定電圧回路の出力電圧O7の温度係
数は小さくなる。基準抵抗301として負の温度係数を有
する抵抗体を接続すると出力電圧O7の温度係数は大きく
なる。また水晶発振回路の発振停止電圧の温度係数は、
発振インバータを構成するMOSトランジスタによって決
定される。そのため定電圧回路の出力電圧O7と発振停止
電圧の温度係数に差が生じる。負の温度係数を有する基
準抵抗を接続した場合には、第４図に示すように低温側
で定電圧回路の出力電圧401が発振回路の発振停止電圧4
02以下となり発振停止してしまう。また正の温度係数を
有する基準抵抗を接続した場合には、第４図に示すよう
に高温側で定電圧回路の出力電圧403が発振回路の発振
停止電圧402以下となり発振が停止してしまう。そのた
め従来の定電圧回路の出力電圧は、発振停止電圧に対し
て最もマージンの少ない動作保証温度において決定され
る。例えば電子時計の場合に動作保証温度は−10〜60℃
であり、電子時計が常時使用される24℃近辺では水晶発
振回路の発振停止電圧と定電圧回路の出力電圧との差が
大きくなり、24℃における時計回路の消費電流は水晶発
振回路の動作限界電圧での動作に比べると大きくなって
しまう。このように常時使用される常温では水晶発振回
路の発振停止電圧に対して定電圧回路の出力電圧のマー
ジンが大きくなり、低消費電流化の妨げとなっていた。
そこで本考案の目的は、より広い温度範囲において回
路動作を保証し、より低消費電流化を図った定電圧回路
を提供することである。
路動作を保証し、より低消費電流化を図った定電圧回路
を提供することである。
本考案の定電圧回路は、正の温度係数を有する第一の
抵抗と負の温度係数を有する第二の抵抗の直列接続を基
準抵抗とするカレントミラー型基準電圧発生回路、この
カレントミラー型基準電圧発生回路の出力を入力とする
差動増幅回路、およびこの差動増幅回路の出力を入力と
し水晶発振回路に供給する定電圧を出力する電圧デバイ
ダー回路からなるものである。
抵抗と負の温度係数を有する第二の抵抗の直列接続を基
準抵抗とするカレントミラー型基準電圧発生回路、この
カレントミラー型基準電圧発生回路の出力を入力とする
差動増幅回路、およびこの差動増幅回路の出力を入力と
し水晶発振回路に供給する定電圧を出力する電圧デバイ
ダー回路からなるものである。
本考案の定電圧回路は、基準抵抗として正の温度係数
を有する抵抗と負の温度係数を有する抵抗とを使用し、
これらの抵抗を直列に接続することにより温度係数を相
殺し、出力電圧の温度係数をコントロールするものであ
る。特に出力電圧の温度係数を発振停止電圧の温度係数
にあわせこむように基準抵抗を選択すると、広い温度範
囲において発振停止を起こすことなく、かつ低消費電流
化の効果も大である。
を有する抵抗と負の温度係数を有する抵抗とを使用し、
これらの抵抗を直列に接続することにより温度係数を相
殺し、出力電圧の温度係数をコントロールするものであ
る。特に出力電圧の温度係数を発振停止電圧の温度係数
にあわせこむように基準抵抗を選択すると、広い温度範
囲において発振停止を起こすことなく、かつ低消費電流
化の効果も大である。
以下本考案の実施例を図面を用いて説明する。第１図
に本考案による定電圧回路を示す。カレントミラー型基
準電圧発生回路100は、抵抗101、102、Ｐ型MOSトランジ
スタ103、104およびＮ型MOSトランジスタ105、106で構
成されている。また差動増幅回路110はＰ型MOSトランジ
スタ111、112、113およびＮ型MOSトランジスタ114、115
で構成されている。電圧デバイダー回路120はＰ型MOSト
ランジスタ121およびＮ型MOSトランジスタ122、123で構
成されている。本考案の定電圧回路ではカレントミラー
型基準電圧発生回路100の出力O1を差動増幅回路110に入
力し、差動増幅回路110の出力O2を出力MOSトランジスタ
123のゲートに入力し、出力MOSトランジスタ123のドレ
イン−VDD間の出力電圧O3を定電圧として水晶発振回路1
30に供給している。抵抗101はイオン注入によって作製
された負の温度係数を有するポリシリコン抵抗であり、
抵抗102はイオン注入によって作製された正の温度係数
を有する拡散抵抗である。直列に接続された抵抗101と
抵抗102は、カレントミラー型基準電圧発生回路100の基
準抵抗を構成している。本考案の定電圧回路は負の温度
係数を有するポリシリコン抵抗101と正の温度係数を有
する拡散抵抗102を直列に接続することにより、互いの
温度係数を相殺し、定電圧回路の出力電圧O3の温度係数
をコントロールしている。第２図に本考案の定電圧回路
の出力電圧の温度依存性と水晶発振回路の発振停止電圧
の温度依存性を示す。基準抵抗として7MΩの拡散抵抗と
3MΩのポリシリコン抵抗を直列に接続した場合の定電圧
回路の出力電圧202の温度係数は−2.5mV/Tであり、拡散
抵抗3MΩとポリシリコン抵抗7MΩを直列に接続した場合
の出力電圧203の温度係数は−1.8mV/Tである。一方、水
晶発振回路の発振停止電圧205の温度係数は−2.5mV/Tで
ある。第２図からわかるように、定電圧回路の出力電圧
は発振停止電圧以下にならないので、本考案の定電圧回
路で水晶発振回路を駆動する場合、広い温度範囲で発振
停止を起こすことがない。特に基準抵抗としてポリシリ
コン抵抗3MΩと拡散抵抗7MΩを用いた場合のように、定
電圧回路の出力電圧と水晶発振回路の発振停止電圧とが
ほぼ平行になるように、基準抵抗を構成する温度係数が
正の抵抗および負の抵抗を選択すると、広い温度範囲に
わたって一定のマージンをとることができ、より低消費
電流化を図ることができる。
に本考案による定電圧回路を示す。カレントミラー型基
準電圧発生回路100は、抵抗101、102、Ｐ型MOSトランジ
スタ103、104およびＮ型MOSトランジスタ105、106で構
成されている。また差動増幅回路110はＰ型MOSトランジ
スタ111、112、113およびＮ型MOSトランジスタ114、115
で構成されている。電圧デバイダー回路120はＰ型MOSト
ランジスタ121およびＮ型MOSトランジスタ122、123で構
成されている。本考案の定電圧回路ではカレントミラー
型基準電圧発生回路100の出力O1を差動増幅回路110に入
力し、差動増幅回路110の出力O2を出力MOSトランジスタ
123のゲートに入力し、出力MOSトランジスタ123のドレ
イン−VDD間の出力電圧O3を定電圧として水晶発振回路1
30に供給している。抵抗101はイオン注入によって作製
された負の温度係数を有するポリシリコン抵抗であり、
抵抗102はイオン注入によって作製された正の温度係数
を有する拡散抵抗である。直列に接続された抵抗101と
抵抗102は、カレントミラー型基準電圧発生回路100の基
準抵抗を構成している。本考案の定電圧回路は負の温度
係数を有するポリシリコン抵抗101と正の温度係数を有
する拡散抵抗102を直列に接続することにより、互いの
温度係数を相殺し、定電圧回路の出力電圧O3の温度係数
をコントロールしている。第２図に本考案の定電圧回路
の出力電圧の温度依存性と水晶発振回路の発振停止電圧
の温度依存性を示す。基準抵抗として7MΩの拡散抵抗と
3MΩのポリシリコン抵抗を直列に接続した場合の定電圧
回路の出力電圧202の温度係数は−2.5mV/Tであり、拡散
抵抗3MΩとポリシリコン抵抗7MΩを直列に接続した場合
の出力電圧203の温度係数は−1.8mV/Tである。一方、水
晶発振回路の発振停止電圧205の温度係数は−2.5mV/Tで
ある。第２図からわかるように、定電圧回路の出力電圧
は発振停止電圧以下にならないので、本考案の定電圧回
路で水晶発振回路を駆動する場合、広い温度範囲で発振
停止を起こすことがない。特に基準抵抗としてポリシリ
コン抵抗3MΩと拡散抵抗7MΩを用いた場合のように、定
電圧回路の出力電圧と水晶発振回路の発振停止電圧とが
ほぼ平行になるように、基準抵抗を構成する温度係数が
正の抵抗および負の抵抗を選択すると、広い温度範囲に
わたって一定のマージンをとることができ、より低消費
電流化を図ることができる。
本考案の定電圧回路は、広い温度範囲にわたって出力
電圧が発振停止電圧以下にならないので、発振停止が起
こらない。
電圧が発振停止電圧以下にならないので、発振停止が起
こらない。
特に本考案の定電圧回路において、出力電圧の温度係
数が水晶発振回路の発振停止電圧の温度係数と等しいか
もしくは近似した値になるように、正の温度係数を有す
る抵抗と負の温度係数を有する抵抗を選択すると、広い
温度範囲にわたって一定なマージンを確保することがで
きる。そのため広い温度範囲において回路動作を保証で
き、また常温において発振停止電圧に対する定電圧回路
の出力電圧を製造工程および回路設計上の余裕度を見込
んだ上での限界値で設定でき、回路としての低消費電流
化に非常に有効である。
数が水晶発振回路の発振停止電圧の温度係数と等しいか
もしくは近似した値になるように、正の温度係数を有す
る抵抗と負の温度係数を有する抵抗を選択すると、広い
温度範囲にわたって一定なマージンを確保することがで
きる。そのため広い温度範囲において回路動作を保証で
き、また常温において発振停止電圧に対する定電圧回路
の出力電圧を製造工程および回路設計上の余裕度を見込
んだ上での限界値で設定でき、回路としての低消費電流
化に非常に有効である。
第１図は本考案の定電圧回路の一実施例を表わす回路
図、第２図は本考案の定電圧回路における出力電圧の温
度依存性を表わす図、第３図は従来の定電圧回路の回路
図、第４図は従来の定電圧回路における出力電圧の温度
依存性を表わす図である。 100……カレントミラー型基準電圧発生回路、101……負
の温度係数を有する基準抵抗、102……正の温度係数を
有する基準抵抗、110……差動増幅回路、120……電圧デ
バイダー回路、130……水晶発振回路。
図、第２図は本考案の定電圧回路における出力電圧の温
度依存性を表わす図、第３図は従来の定電圧回路の回路
図、第４図は従来の定電圧回路における出力電圧の温度
依存性を表わす図である。 100……カレントミラー型基準電圧発生回路、101……負
の温度係数を有する基準抵抗、102……正の温度係数を
有する基準抵抗、110……差動増幅回路、120……電圧デ
バイダー回路、130……水晶発振回路。
Claims (1)
- 【請求項１】正の温度係数を有する第１の抵抗と負の温
度係数を有する第２の抵抗とを直列に接続して基準抵抗
とするカレントミラー型基準電圧発生回路と、カレント
ミラー型基準電圧発生回路の出力を入力とする差動増幅
回路と、差動増幅回路の出力を入力とし水晶発振回路に
供給する定電圧を出力する電圧デバイダー回路とを備え
る水晶発振回路を駆動する定電圧回路において、 第１の抵抗はポリシリコン抵抗、第２の抵抗は拡散抵抗
でそれぞれ構成し、しかも第１の抵抗より第２の抵抗の
抵抗値を大きくすることにより、定電圧回路の出力電圧
の温度係数を水晶発振回路の発振停止電圧の温度係数と
ほぼ同じにすることを特徴とする定電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990032846U JP2515723Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 定電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990032846U JP2515723Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 定電圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124222U JPH03124222U (ja) | 1991-12-17 |
| JP2515723Y2 true JP2515723Y2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=31536063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990032846U Expired - Lifetime JP2515723Y2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 定電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515723Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62103719A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP1990032846U patent/JP2515723Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03124222U (ja) | 1991-12-17 |
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