JP2526560B2 - Constant voltage generator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は簡単な構成によって温度特性の少ない、か
つ、任意の電圧が得られる定電圧発生回路に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a constant voltage generating circuit having a small temperature characteristic with a simple configuration and capable of obtaining an arbitrary voltage.
従来のの定電圧発生回路としては、例えば、第5図に
示すものがある。この定電圧発生回路はエミッターが直
接アースされたトランジスタQ1、Q3と、エミッターが抵
抗R2を介してアースされたトランジスタQ2と、抵抗R3を
介してエミッターをトランジスタQ2のコレクタに接続さ
れたトランジスタQ4と、エミッター同志を接続されたト
ランジスタQ5、Q6と、ベース同志を接続されたトランジ
スタQ7、Q8と、ベースをトランジスタQ8のコクレタに接
続されたトランジスタQ9を有し、トランジスタQ1はコレ
クタと基準電圧出力端子VREFの間に抵抗R1を有し、ベー
ス・コレクタ間を直接接続し、トランジスタQ3は入力端
子VINとの間に抵抗R5を有し、ベース・コレクタ間にコ
ンデンサC1を有し、トランジスタQ5、Q6はエミッターを
抵抗R6を介してアースし、トランジスタQ9はエミッター
を出力端子V0に接続し、抵抗R7を介してトランジスタQ6
のベースに接続し、トランジスタQ6のベースは抵抗R8を
介してアースし、トランジスタQ7はベース・コレクタ間
を直接接続している。ここで、基準電圧出力端子VREFを
有する回路Aはバンドギャップ電圧を発生する基準電圧
発生回路であり、例えば、(株)オーム社発行の「半導
体ハンドブック」に記載されている通り、広く知られて
いる回路である。As a conventional constant voltage generating circuit, for example, there is one shown in FIG. The constant voltage generating circuit and the transistor Q 1, Q 3 which emitter is grounded directly, and the transistor Q 2 to which emitter is grounded through a resistor R 2, the emitter through a resistor R 3 to the collector of the transistor Q 2 Connected transistor Q 4 , transistors Q 5 and Q 6 with emitters connected to each other, transistors Q 7 and Q 8 with bases connected to each other, and transistor Q 9 with base connected to collector of transistor Q 8 The transistor Q 1 has a resistor R 1 between the collector and the reference voltage output terminal V REF , and the base and collector are directly connected, and the transistor Q 3 has a resistor R 5 between the input terminal V IN and And a capacitor C 1 between the base and collector, the transistors Q 5 and Q 6 have their emitters grounded through a resistor R 6 , and transistor Q 9 has their emitter connected to the output terminal V 0 and has a resistor R 1. Through 7 Then transistor Q 6
The connected to the base, the base of the transistor Q 6 is grounded through a resistor R 8, transistor Q 7 is connected between the base and the collector directly. Here, the circuit A having the reference voltage output terminal V REF is a reference voltage generating circuit that generates a bandgap voltage, and is widely known as described in, for example, "Semiconductor Handbook" issued by Ohm Co., Ltd. Circuit.
その回路操作を簡単に説明すると、抵抗R2の両端に
は、正の温度係数を有する電位差ΔVBEが発生し、か
つ、トランジスタQ3のベース・エミッター間の電圧VBE3
は負の温度係数(約−2mV/℃)を有するので、これを次
式に基づいて加算すると、零温度係数の基準電圧VREFが
得られる。Briefly explaining the circuit operation, a potential difference ΔV BE having a positive temperature coefficient is generated across the resistor R 2 , and the voltage V BE3 between the base and emitter of the transistor Q 3 is generated.
Has a negative temperature coefficient (about −2 mV / ° C.), and is added according to the following equation to obtain the zero temperature coefficient reference voltage V REF .
Vg0はバンドギャップ電圧で1.205Vであり、これに基
づいて出力端子V0には、次式を満足する電圧V0が得られ
る。 Vg 0 is a bandgap voltage of 1.205V, and based on this, a voltage V 0 satisfying the following equation is obtained at the output terminal V 0 .
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、従来の定電圧発生回路によれば、出力電圧の
温度特性を小さくするためには、出力電圧が前述した1.
025V前後に決まってしまうため、これより大きい電圧を
発生させるためには、第5図に示したように、基準電圧
発生回路Aに差動増幅器と分圧用の抵抗R7、R8を有する
回路を接続する必要があり、構成が複雑化し、消費電流
の面からも好ましくない。 (Problems to be solved by the invention) However, according to the conventional constant voltage generating circuit, in order to reduce the temperature characteristic of the output voltage, the output voltage is 1.
Since it is determined to be around 025V, in order to generate a voltage higher than this, as shown in FIG. 5, a circuit having a differential amplifier and resistors R 7 and R 8 for voltage division in the reference voltage generation circuit A Must be connected, which complicates the configuration and is not preferable in terms of current consumption.
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、簡単な構
成によって温度特性が小さく、かつ、1.2V以上の任意の
電圧を得るため、トランジスタQ2のコレクタと定電流源
の間にダイオードを挿入した定電圧発生回路を提供する
ものである。The present invention has been made in view of the above, and a diode is inserted between the collector of the transistor Q 2 and the constant current source in order to obtain a small temperature characteristic with a simple configuration and to obtain an arbitrary voltage of 1.2 V or more. And a constant voltage generating circuit.
以下、本発明の定電圧発生回路を詳細に説明する。 Hereinafter, the constant voltage generating circuit of the present invention will be described in detail.
第1図は本発明の第1の実施例を示し、第5図と共通
する部分は共通する引用符号で示したので重複する説明
は省略するが、トランジスタQ2のエミッターは直接アー
スされ、コレクタとトランジスタQ4のエミッターの間に
抵抗R3と直列にダイオードD1が挿入され、また、トラン
ジスタQ1のコレクタと出力端子V0の間に抵抗R1、R2が直
列に接続され、その接続点にベースが継続されている。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and the portions common to those of FIG. 5 are designated by the common reference numerals, and thus the duplicate description will be omitted, but the emitter of the transistor Q 2 is directly grounded, and the collector is A diode D 1 is inserted in series with a resistor R 3 between the transistor Q 4 and the emitter of the transistor Q 4 , and resistors R 1 and R 2 are connected in series between the collector of the transistor Q 1 and the output terminal V 0. The base continues at the connection point.
また、第2図は抵抗R2がトランジスタQ2のエミッター
とアース間に挿入されているものである。Further, in FIG. 2, the resistor R 2 is inserted between the emitter of the transistor Q 2 and the ground.
第1図および第2の構成において、 ただし、VBE1はトランジスタQ1ベース・エミッタ間電
圧、VBE2はトランジスタQ2のベース・エミッタ間の電圧
である。In the configuration shown in FIGS. 1 and 2, However, V BE1 is the base-emitter voltage of the transistor Q 1 , and V BE2 is the base-emitter voltage of the transistor Q 2 .
ここで、 ΔVBE=VBE1−VBE2 とおくと、式の温度特性は δV0/δT=δVBE1/δT+R1/R2・δΔVBE/δT 出力電圧の温度特性を零とするためには、 δV0/δT=0 が成り立たなければならない。Here, if ΔV BE = V BE1 −V BE2 , the temperature characteristic of the formula is δV 0 / δT = δV BE1 / δT + R 1 / R 2 · δΔV BE / δT In order to make the output voltage temperature characteristic zero, , ΔV 0 / δT = 0 must be satisfied.
ここで、δVBE1/δT≒−2mV/℃であるから、式よ
り R2/R1・δΔVBE/δT≒−2mV/℃ となる必要がある。Here, since δV BE1 / δT≈− 2 mV / ° C., it is necessary from the formula that R 2 / R 1 · δΔV BE / δT≈− 2 mV / ° C.
一方、第5図に示す従来の出力電圧V0がVREF≒1.2Vの
基準電圧発生回路Aでは、出力電圧の温度特性はほぼ零
になることが良く知られている。On the other hand, it is well known that the temperature characteristic of the output voltage becomes almost zero in the conventional reference voltage generating circuit A shown in FIG. 5 in which the output voltage V 0 is V REF ≈1.2V.
従って、本発明の実施例において、抵抗比R1/R2を大
きくした分だけトランジスタQ1とトランジスタQ2のベー
ス・エミッタ間電圧VBEの差ΔVBEの温度特性が従来回路
よりも小さく出来れば式が成り立つと言える。以下に
それを説明する。Therefore, in the embodiment of the present invention, the temperature characteristic of the difference ΔV BE between the base-emitter voltage V BE of the transistors Q 1 and Q 2 can be made smaller than that of the conventional circuit by the amount that the resistance ratio R 1 / R 2 is increased. It can be said that the formula holds. This will be explained below.
式より、 δΔVBE/δT=δVBE1/δT−δVBE2/δT ここで、第1項のδVBE1/δTは従来回路と同一にな
ると考えて良い。From the equation, δΔV BE / δT = δV BE1 / δT−δV BE2 / δT Here, it can be considered that δV BE1 / δT in the first term is the same as that of the conventional circuit.
従って、 δVBE/δT<0である。Therefore, δV BE / δT <0.
一方、δVBE2/δT<0、かつ、δΔVBE/δT>0で
あるから、|δVBE2/δT|の値が第5図に示す従来回路
例の場合よりも小さく出来れば良いことがわかる。On the other hand, since δV BE2 / δT <0 and δΔV BE / δT> 0, it can be understood that the value of | δV BE2 / δT | should be smaller than that of the conventional circuit example shown in FIG.
一方、第1図および第2図において、抵抗R3の両端に
印加される電圧VR3はダイオードD1の順方向電圧をVF1、
トランジスタQ3のベース・エミッタ間電圧をVBE3とすれ
ば、 VR3=V0−(VF1+VBE3) 抵抗R3を流れる電圧I2は I2=VR3/R3 =(V0−VF−VBE3)/R3 となる。On the other hand, in FIGS. 1 and 2, VF 1 a forward voltage of the voltage VR 3 applied to both ends of the resistor R 3 is diode D 1,
If the base-emitter voltage of the transistor Q 3 is V BE3 , VR 3 = V 0 − (VF 1 + V BE3 ) The voltage I 2 flowing through the resistor R 3 is I 2 = VR 3 / R 3 = (V 0 − the VF-V BE3) / R 3 .
従って、電圧I2の温度特性はδVF1/δT、δVBE3/δ
Tともに負であるから、 δI2/δT>0 となる。 Therefore, the temperature characteristics of the voltage I 2 is δVF 1 / δT, δV BE3 / δ
Since both T are negative, δI 2 / δT> 0.
ここで、トランジスタQ3のベース電流を無視すれば、
I2はトランジスタQ2のコレクタ電流と考えて良い。すな
わち式によりトランジスタQ2のコレクタ電流I2が正の
温度特性を持つからトランジスタQ2のベース・エミッタ
間電圧VBE2の温度特性|δTBE2/δT|は相殺されて小さ
くなる。Now, ignoring the base current of transistor Q 3 ,
I 2 can be thought of as the collector current of transistor Q 2 . That is, according to the equation, since the collector current I 2 of the transistor Q 2 has a positive temperature characteristic, the temperature characteristic | ΔT BE2 / ΔT | of the base-emitter voltage V BE2 of the transistor Q 2 is offset and becomes small.
よって、R1/R2の値を選ぶことにより、(R1/R2)(δ
ΔVBE/δT)≒2mV/℃に設定出来る。このときに式が
成り立つから第1図および第2図において、出力電圧の
温度特性はほぼ零となる。Thus, by choosing the value of R 1 / R 2, (R 1 / R 2) (δ
ΔV BE / δT) ≈ 2mV / ° C can be set. At this time, since the equation is established, the temperature characteristic of the output voltage in FIGS. 1 and 2 becomes almost zero.
第3図は他の実施例を示し、トランジスタQ1、Q2、
Q3、Q4のコレクタはトランジスタQ2、Q3、Q4、Q5のベー
スに接続され、トランジスタQ2のエミッターサイズはト
ランジスタQ1に比較して1:4の比を有し、コレクタとト
ランジスタQ5の間に抵抗R3とダイオードD1が直列に挿入
されている。FIG. 3 shows another embodiment, in which the transistors Q 1 , Q 2 ,
The collector of Q 3, Q 4 is connected to the base of the transistor Q 2, Q 3, Q 4 , Q 5, emitter size of the transistor Q 2 is compared to the transistor Q 1 1: it has a 4 ratio, the collector A resistor R 3 and a diode D 1 are inserted in series between the transistor and the transistor Q 5 .
以上の構成において、抵抗比R0を5.3KΩとしたとき、
R1=4R0、R2=R0/4、R3=5.5R0、R4=50KΩとし、トラ
ンジスタQ1、Q2、Q3、Q4の飽和電流I3をI3=1.24×10
-16A、抵抗R1、R2、R3、R4の温度特性を2000ppm/℃とす
ると、出力電圧V0が1.9Vで温度特性がほぼ零となる基準
電圧発生回路が実現される。In the above configuration, when the resistance ratio R 0 is 5.3 KΩ,
R 1 = 4R 0, R 2 = R 0/4, and R 3 = 5.5R 0, R 4 = 50KΩ, the transistors Q 1, Q 2, Q 3 , a saturation current I 3 of Q 4 I 3 = 1.24 × Ten
If the temperature characteristics of -16 A and resistors R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are 2000 ppm / ° C, a reference voltage generating circuit with an output voltage V 0 of 1.9 V and a temperature characteristic of almost zero is realized.
第4図(a)は本発明の更に他の実施例を示し、第3
図の実施例において、ダイオードD1に代えて、ダイオー
ドD1、D2、D3……Dnが挿入され、トランジスタQ2のエミ
ッターサイズはトランジスタQ1に比較して1:m(m>
1)の比にし、両者のベース・エッミター電圧VBE1、V
BE2を相違させている。FIG. 4 (a) shows still another embodiment of the present invention,
In the illustrated embodiment, in place of the diode D 1, a diode D 1, D 2, D 3 ...... D n is inserted, the emitter size of the transistor Q 2 is compared to the transistor Q 1 1: m (m>
Based on the ratio of 1), the base / emitter voltages V BE1 , V
BE2 is different.
第4図(b)は第4図(a)の実施例を具体化したも
のでありエミッターサイズの比をm=7とし、ダイオー
ドD1、D2、D3、D4を挿入し、また、抵抗R0=8.6KΩとし
たとき、R1=10R0、R2=R0/10、R3=2R0、R4=100KΩし
たものである。FIG. 4 (b) embodies the embodiment of FIG. 4 (a) in which the emitter size ratio is m = 7, the diodes D 1 , D 2 , D 3 and D 4 are inserted, and , when the resistor R 0 = 8.6KΩ, R 1 = 10R 0, R 2 = R 0/10, R 3 = 2R 0, is obtained by R 4 = 100KΩ.
この回路構成により、出力電圧V0=5Vが得られた。With this circuit configuration, the output voltage V 0 = 5V was obtained.
以上説明した通り、本発明の定電圧発生回路によれ
ば、トランジスタQ2のコレクタと定電流源の間にダイオ
ードを挿入したため、簡単な構成によって温度特性が小
さく、かつ、1.2V以上の任意の電圧を得ることができ
る。As described above, according to the constant voltage generating circuit of the present invention, since the diode is inserted between the collector of the transistor Q 2 and the constant current source, the temperature characteristic is small with a simple configuration, and any voltage of 1.2 V or more is used. The voltage can be obtained.
第1より第4図は本発明の複数の実施例を示す回路図。
第5図は従来の定電圧発生回路を示す回路図。 符号の説明 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9……抵抗 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5……トランジスタ D1、D2……Dn……ダイオード C1……コンデンサ A……基準電圧発生回路1 to 4 are circuit diagrams showing a plurality of embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional constant voltage generating circuit. REFERENCE SIGNS R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9 ...... resistor Q 1, Q 2, Q 3 , Q 4, Q 5 ...... transistor D 1 , D 2 …… D n …… Diode C 1 …… Capacitor A …… Reference voltage generation circuit
Claims (1)
ス、アースされたエミッター、前記ベースに接続された
コレクタを有した第1のトランジスタと、 アースされたエミッター、前記第1のトランジスタのコ
レクタに接続されたベース、およびダイオードおよび他
の抵抗を介して前記定電流源に接続されたコレクタを有
した第2のトランジスタより構成され、 前記ダイオードは、カレントミラー回路を構成する前記
第1および第2のトランジスタに流れるミラー電流の比
を温度に応じて変化させる構成を有することを特徴とす
る定電圧発生回路。1. A first transistor having a base connected to a constant current source through a resistor, a grounded emitter, and a collector connected to the base; and a grounded emitter of the first transistor. A second transistor having a base connected to the collector and a collector connected to the constant current source through a diode and another resistor, the diode forming the current mirror circuit; A constant voltage generating circuit having a configuration for changing a ratio of a mirror current flowing through a second transistor according to temperature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61263092A JP2526560B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Constant voltage generator |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP61263092A JP2526560B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Constant voltage generator |
Publications (2)
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JPS63116221A JPS63116221A (en) | 1988-05-20 |
JP2526560B2 true JP2526560B2 (en) | 1996-08-21 |
Family
ID=17384718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61263092A Expired - Lifetime JP2526560B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | Constant voltage generator |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2526560B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03179514A (en) * | 1989-11-02 | 1991-08-05 | Toshiba Corp | Constant voltage circuit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55123711A (en) * | 1979-03-16 | 1980-09-24 | Hitachi Ltd | Constant-voltage circuit |
US4392438A (en) * | 1981-06-22 | 1983-07-12 | R & D Associates | Coal transport system |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61263092A patent/JP2526560B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS63116221A (en) | 1988-05-20 |
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