JP2776528B2 - 定電圧回路 - Google Patents
定電圧回路Info
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- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は定電圧回路に関し、特に高温・大入力時にお
いても安定に動作することができる定電圧回路に関す
る。
いても安定に動作することができる定電圧回路に関す
る。
第2図に従来回路を示す。第2図においてQ1,Q2,Q3,
Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,Q10はトランジスタR1,R2,R3,R8,
R9,R10は抵抗D1,D2は定電圧ツェナーダイオード、aは
入力端子、bは出力端子、Veeは入力電圧、RLは負荷抵
抗である。基準電圧回路はトランジスタQ2,Q3,Q4,Q5,Q
6,Q7と抵抗R2,R3,R8及び定電圧ツェナーダイオードD2
よりなり、起動回路はトランジスタQ8,Q9よりなり出力
回路はトランジスタQ9,Q10及び抵抗R9,R10よりなって
いる。
Q4,Q5,Q6,Q7,Q8,Q9,Q10はトランジスタR1,R2,R3,R8,
R9,R10は抵抗D1,D2は定電圧ツェナーダイオード、aは
入力端子、bは出力端子、Veeは入力電圧、RLは負荷抵
抗である。基準電圧回路はトランジスタQ2,Q3,Q4,Q5,Q
6,Q7と抵抗R2,R3,R8及び定電圧ツェナーダイオードD2
よりなり、起動回路はトランジスタQ8,Q9よりなり出力
回路はトランジスタQ9,Q10及び抵抗R9,R10よりなって
いる。
従来回路において起動時の動作を簡単に説明する。入
力端子aに入力電圧Veeが加わると過渡的に定電圧ツェ
ナーダイオードD1,D2のツェナー電圧を下まわる場合、
トランジスタQ2、抵抗R2,R3、トランジスタQ3,Q1、
抵抗R1の系路及び抵抗R8、トランジスタQ6、抵抗
R3、トランジスタQ3、Q1、抵抗R1の経路で導通し動
作電流が流れる。
力端子aに入力電圧Veeが加わると過渡的に定電圧ツェ
ナーダイオードD1,D2のツェナー電圧を下まわる場合、
トランジスタQ2、抵抗R2,R3、トランジスタQ3,Q1、
抵抗R1の系路及び抵抗R8、トランジスタQ6、抵抗
R3、トランジスタQ3、Q1、抵抗R1の経路で導通し動
作電流が流れる。
トランジスタQ3が導通することで、トランジスタQ3
のコレクタ電流はトランジスタQ5がベース・コレクタ
ショートの順方向のダイオード特性となっているためト
ランジスタQ5に流れる。また、トランジスタQ5とトラ
ンジスタQ4はカレントミラー回路となっているため、
トランジスタQ4のコレクタ電流によりトランジスタQ3
のベース電流が増大する。トランジスタQ3とトランジ
スタQ4,Q5との間は正帰還回路となっているためトラン
ジスタQ3のベース電流が増大することによりトランジ
スタQ3のエミッタ電流が増大する。トランジスタQ3の
エミッタ電流が増大することにより抵抗R2,R3での電圧
降下が増大し、トランジスタQ3のベース電位が下り、
トランジスタQ4が飽和しトランジスタQ1のベース・エ
ミッタ間バイアス電圧が与えられなくなって、トランジ
スタQ1はしゃ断状態となる。
のコレクタ電流はトランジスタQ5がベース・コレクタ
ショートの順方向のダイオード特性となっているためト
ランジスタQ5に流れる。また、トランジスタQ5とトラ
ンジスタQ4はカレントミラー回路となっているため、
トランジスタQ4のコレクタ電流によりトランジスタQ3
のベース電流が増大する。トランジスタQ3とトランジ
スタQ4,Q5との間は正帰還回路となっているためトラン
ジスタQ3のベース電流が増大することによりトランジ
スタQ3のエミッタ電流が増大する。トランジスタQ3の
エミッタ電流が増大することにより抵抗R2,R3での電圧
降下が増大し、トランジスタQ3のベース電位が下り、
トランジスタQ4が飽和しトランジスタQ1のベース・エ
ミッタ間バイアス電圧が与えられなくなって、トランジ
スタQ1はしゃ断状態となる。
次に入力電圧Veeが過渡的に定電圧ツェナーダイオー
ドD1,D2のツェナー電圧の場合、定電圧ツェナーダイオ
ードD1は導通し、抵抗R1に電圧降下を生じ、トランジ
スタQ1のベース電位を与えるがトランジスタQ1には逆
バイアス電圧であるため導通しない。さらに、入力電圧
Veeが定電圧ツェナーダイオードD1,D2のツェナー電圧
とトランジスタQ4の飽和電圧の和以上から通常動作電
圧の場合、定電圧ツェナーダイオードD2が動作する
が、定電圧ツェナーダイオードD1,D2のツェナー電圧が
同等であるためトランジスタQ1のベース電位、エミッ
タ電位は同値であり、トランジスタQ1のベース・エミ
ッタバイアス電圧が与えられないためトランジスタQ1
は導通しない。さらに定電圧ツェナーダイオードD2が
導通しているため、導通電流によりトランジスタQ4の
コレクタ電流が供給でき、接地端子cとトランジスタQ
3のベース間電圧が定電圧化されトランジスタQ6のベー
ス電位は抵抗R2,R3の抵抗比で決めた一定電位となる。
ドD1,D2のツェナー電圧の場合、定電圧ツェナーダイオ
ードD1は導通し、抵抗R1に電圧降下を生じ、トランジ
スタQ1のベース電位を与えるがトランジスタQ1には逆
バイアス電圧であるため導通しない。さらに、入力電圧
Veeが定電圧ツェナーダイオードD1,D2のツェナー電圧
とトランジスタQ4の飽和電圧の和以上から通常動作電
圧の場合、定電圧ツェナーダイオードD2が動作する
が、定電圧ツェナーダイオードD1,D2のツェナー電圧が
同等であるためトランジスタQ1のベース電位、エミッ
タ電位は同値であり、トランジスタQ1のベース・エミ
ッタバイアス電圧が与えられないためトランジスタQ1
は導通しない。さらに定電圧ツェナーダイオードD2が
導通しているため、導通電流によりトランジスタQ4の
コレクタ電流が供給でき、接地端子cとトランジスタQ
3のベース間電圧が定電圧化されトランジスタQ6のベー
ス電位は抵抗R2,R3の抵抗比で決めた一定電位となる。
さらに、トランジスタQ6,Q7,Q8,Q9,Q10抵抗R8,R9,R
10で負帰還回路が構成されているため出力端子bの出力
電位はトランジスタQ6のベース電位を設定できる。
10で負帰還回路が構成されているため出力端子bの出力
電位はトランジスタQ6のベース電位を設定できる。
ここで、定電圧ツェナーダイオードD1,D2に流れる電
流は次式(1),(2)の様になる。
流は次式(1),(2)の様になる。
ID1≒(Vee−VD1)/R1 ……(1) トランジスタQ4,Q5がカレントミラー回路を構成してい
るため ID2≒{VD2−(VBE2+VBE3)}/(R2+R3) ……(2) ただし ID1;定電圧ツェナーダイオードD1に流れる電流 ID2;定電圧ツェナーダイオードD2に流れる電流 VD1;定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧 VD2;定電圧ツェナーダイオードD2のツェナー電圧 VBE2;トランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧 VBE3;トランジスタQ3のベース・エミッタ間電圧 また、トランジスタQ1の非導通のための、トランジス
タQ1と定電圧ツェナーダイオードD1,D2との条件は次
式(3)の様に表わすことができる。
るため ID2≒{VD2−(VBE2+VBE3)}/(R2+R3) ……(2) ただし ID1;定電圧ツェナーダイオードD1に流れる電流 ID2;定電圧ツェナーダイオードD2に流れる電流 VD1;定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧 VD2;定電圧ツェナーダイオードD2のツェナー電圧 VBE2;トランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧 VBE3;トランジスタQ3のベース・エミッタ間電圧 また、トランジスタQ1の非導通のための、トランジス
タQ1と定電圧ツェナーダイオードD1,D2との条件は次
式(3)の様に表わすことができる。
VD1−VD2<VBE1 ……(3) ただし VBE1;トランジスタQ1のベース・エミッタ間しきい値
電圧 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の定電圧回路において、入力電圧Veeが
増加した場合(1)式で示される定電圧ツェナーダイオ
ードD1に流れる電流ID1は増加し定電圧ツェナーダイ
オードD1の動作抵抗により定電圧ツェナーダイオード
D1のツェナー電圧VD1が増加する。
電圧 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の定電圧回路において、入力電圧Veeが
増加した場合(1)式で示される定電圧ツェナーダイオ
ードD1に流れる電流ID1は増加し定電圧ツェナーダイ
オードD1の動作抵抗により定電圧ツェナーダイオード
D1のツェナー電圧VD1が増加する。
一方、(2)式で示される定電圧ツェナーダイオード
に流れる電流ID2は増加せず定電圧ツェナーダイオード
D2のツェナー電圧VD2は変化しない。ここで、入力電
圧Veeがさらに増加して(3)式で示される条件がVD1
−VD2≧VBE1となると、トランジスタQ1が導通し、導
通電流が定電圧ツェナーダイオードD2に流れるため、
定電圧ツェナーダイオードD2のツェナー電圧VD2が増
加し、増加によりトランジスタQ6のベース電位が変化
しそのため出力端子電圧が変化してしまう。
に流れる電流ID2は増加せず定電圧ツェナーダイオード
D2のツェナー電圧VD2は変化しない。ここで、入力電
圧Veeがさらに増加して(3)式で示される条件がVD1
−VD2≧VBE1となると、トランジスタQ1が導通し、導
通電流が定電圧ツェナーダイオードD2に流れるため、
定電圧ツェナーダイオードD2のツェナー電圧VD2が増
加し、増加によりトランジスタQ6のベース電位が変化
しそのため出力端子電圧が変化してしまう。
また、一般に定電圧ツェナーダイオードの動作抵抗は
正の温度係数を有するので入力電圧Veeが大きくて高温
時においてさらに(3)式の条件を満足できなくなり定
電圧回路の出力端子電圧が正常出力されなくなる。この
ように従来回路においては、入力電圧Veeが大または入
力電圧Veeが大で高温時に定電圧回路が正常に出力され
なくなるという欠点がある。
正の温度係数を有するので入力電圧Veeが大きくて高温
時においてさらに(3)式の条件を満足できなくなり定
電圧回路の出力端子電圧が正常出力されなくなる。この
ように従来回路においては、入力電圧Veeが大または入
力電圧Veeが大で高温時に定電圧回路が正常に出力され
なくなるという欠点がある。
本発明の定電圧回路は、出力端子と、入力端子と、前
記出力端子と前記入力端子との間に接続されベースが第
1の節点に接続された第1のトランジスタと、前記入力
端子と電源ラインとの間に接続された増幅回路であっ
て、逆相入力が前記出力端子に接続され正相入力が第2
の節点に接続され出力が前記第1の節点に接続された増
幅回路と、前記電源ラインと前記第1の節点との間に接
続されベースが第3の節点に接続された第2のトランジ
スタと、前記電源ラインと第3の節点との間に接続され
た第1の抵抗素子と、前記第3の節点と第4の節点との
間に接続されベースが第5の節点に接続された第3のト
ランジスタと、前記第4の節点と前記入力端子との間に
接続された第2の抵抗素子と、前記電源ラインと第5の
節点との間に接続された第3の抵抗素子と、前記第5の
節点と前記入力端子との間に接続された定電圧ダイオー
ドとを備えることを特徴とする。
記出力端子と前記入力端子との間に接続されベースが第
1の節点に接続された第1のトランジスタと、前記入力
端子と電源ラインとの間に接続された増幅回路であっ
て、逆相入力が前記出力端子に接続され正相入力が第2
の節点に接続され出力が前記第1の節点に接続された増
幅回路と、前記電源ラインと前記第1の節点との間に接
続されベースが第3の節点に接続された第2のトランジ
スタと、前記電源ラインと第3の節点との間に接続され
た第1の抵抗素子と、前記第3の節点と第4の節点との
間に接続されベースが第5の節点に接続された第3のト
ランジスタと、前記第4の節点と前記入力端子との間に
接続された第2の抵抗素子と、前記電源ラインと第5の
節点との間に接続された第3の抵抗素子と、前記第5の
節点と前記入力端子との間に接続された定電圧ダイオー
ドとを備えることを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例で、Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q
7,Q8,Q9,Q10はトランジスタR1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,
R9,R10は抵抗、D1は定電圧ツェナーダイオード、aは
入力端子、bは出力端子、cは接地端子、Veeは入力電
圧、RLは負荷抵抗である。
7,Q8,Q9,Q10はトランジスタR1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,
R9,R10は抵抗、D1は定電圧ツェナーダイオード、aは
入力端子、bは出力端子、cは接地端子、Veeは入力電
圧、RLは負荷抵抗である。
基準電圧回路は、トランジスタQ2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7及
び抵抗R4,R5,R6,R8よりなり、起動回路はトランジスタ
Q1,Q5と抵抗R1,R2,R3及び定電圧ツェナーダイオード
D1よりなり、定電流回路はトランジスタQ8,Q9よりな
り、出力回路はトランジスタQ10及び抵抗R9,R10より
なっている。
び抵抗R4,R5,R6,R8よりなり、起動回路はトランジスタ
Q1,Q5と抵抗R1,R2,R3及び定電圧ツェナーダイオード
D1よりなり、定電流回路はトランジスタQ8,Q9よりな
り、出力回路はトランジスタQ10及び抵抗R9,R10より
なっている。
第1図の本発明の回路において起動時の動作を簡単に
説明する。入力端子aに入力電圧Veeが加わると過渡的
に定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧VD1を
下まわる場合、抵抗R1を介してトランジスタQ1にベー
スバイアス電圧が与えられトランジスタQ1が導通す
る。トランジスタQ1のコレクタ電流によりトランジス
タQ5にベースバイアス電流が与えられトランジスタQ5
が導通する。トランジスタQ5のコレクタ電流によりト
ランジスタQ10のベースバイアス電流が与えられトラン
ジスタQ10は導通する。トランジスタQ10のコレクタ電
流によりトランジスタQ6,Q7にベースバイアス電流が与
えられてトランジスタQ6,Q7が導通する。トランジスタ
Q6,Q7が導通することによって基準電圧回路及び定電流
回路が動作を開始する。
説明する。入力端子aに入力電圧Veeが加わると過渡的
に定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧VD1を
下まわる場合、抵抗R1を介してトランジスタQ1にベー
スバイアス電圧が与えられトランジスタQ1が導通す
る。トランジスタQ1のコレクタ電流によりトランジス
タQ5にベースバイアス電流が与えられトランジスタQ5
が導通する。トランジスタQ5のコレクタ電流によりト
ランジスタQ10のベースバイアス電流が与えられトラン
ジスタQ10は導通する。トランジスタQ10のコレクタ電
流によりトランジスタQ6,Q7にベースバイアス電流が与
えられてトランジスタQ6,Q7が導通する。トランジスタ
Q6,Q7が導通することによって基準電圧回路及び定電流
回路が動作を開始する。
次に入力電圧Veeが定電圧ツェナーダイオードD1のツ
ェナー電圧D1以上から通常動作電圧の場合、定電圧ツ
ェナーダイオードD1が導通するため、トランジスタQ1
のベースには定電圧VD1が与えられトランジスタQ1に
流れるコレクタ電流IQ1は以下の(4)式で表わされる
値となる。
ェナー電圧D1以上から通常動作電圧の場合、定電圧ツ
ェナーダイオードD1が導通するため、トランジスタQ1
のベースには定電圧VD1が与えられトランジスタQ1に
流れるコレクタ電流IQ1は以下の(4)式で表わされる
値となる。
IQ1≒(VD1−VBEQ1)/R3 ただし、 VBE1;トランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧 ここで、抵抗R2での電圧降下がトランジスタQ5のベ
ース・エミッタ間電圧が逆バイアスになるように抵抗R
2が設定されているためトランジスタQ5はしゃ断状態と
なる。さらにトランジスタQ6のベース電位は、トラン
ジスタQ2,Q3,Q4,抵抗R4,R5,R6で構成される基準電圧
回路により基準電圧が与えられる。またトランジスタQ
6,Q7,Q8,Q9,Q10、抵抗R8,R9,R10で負帰還回路が構成さ
れているため出力端子bの出力電位は、トランジスタQ
6のベース電位を抵抗R9,R10の抵抗比で決めた一定電位
で設定できる。
ース・エミッタ間電圧が逆バイアスになるように抵抗R
2が設定されているためトランジスタQ5はしゃ断状態と
なる。さらにトランジスタQ6のベース電位は、トラン
ジスタQ2,Q3,Q4,抵抗R4,R5,R6で構成される基準電圧
回路により基準電圧が与えられる。またトランジスタQ
6,Q7,Q8,Q9,Q10、抵抗R8,R9,R10で負帰還回路が構成さ
れているため出力端子bの出力電位は、トランジスタQ
6のベース電位を抵抗R9,R10の抵抗比で決めた一定電位
で設定できる。
トランジスタQ5がしゃ断するための定電圧ツェナーダ
イオードD1,トランジスタQ1抵抗R2,R3の条件は次式
(5),(6)で表わすことができる。
イオードD1,トランジスタQ1抵抗R2,R3の条件は次式
(5),(6)で表わすことができる。
VB5−VE5<VBEQ5 ……(5) ただし VB5;トランジスタQ5のベース電位 VE5;トランジスタQ5のエミッタ電位 VBE5;トランジスタQ5のベース・エミッタ間しきい値
電圧 すなわちVB6−VBE6>(VD1−VBE1)・R3/R2−V
BE5 ……(6) ただし VB6;トランジスタQ6のベース電位 VBE6;トランジスタQ6のベース・エミッタ間電圧 VD1;定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧 VBE1;トランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧 VBE5;トランジスタQ5のベース・エミッタ間電圧 (6)式の右辺は、抵抗R2,R3により任意に設定でき
ることになる。
電圧 すなわちVB6−VBE6>(VD1−VBE1)・R3/R2−V
BE5 ……(6) ただし VB6;トランジスタQ6のベース電位 VBE6;トランジスタQ6のベース・エミッタ間電圧 VD1;定電圧ツェナーダイオードD1のツェナー電圧 VBE1;トランジスタQ1のベース・エミッタ間電圧 VBE5;トランジスタQ5のベース・エミッタ間電圧 (6)式の右辺は、抵抗R2,R3により任意に設定でき
ることになる。
入力電圧Veeが増加した場合、定電圧ツェナーダイオ
ードD1に流れる電流ID1は、増加し、定電圧ツェナー
ダイオードD1は動作抵抗により定電圧ツェナーダイオ
ードD1のツェナー電圧VD1は増加するがトランジスタ
Q5のベース・エミッタ間電圧が順バイアスにならない
ように(6)式の右辺に示す第1項の抵抗R2,R3を設定
しているためトランジスタQ5は導通せず出力端子電圧
になんら影響を与えない。
ードD1に流れる電流ID1は、増加し、定電圧ツェナー
ダイオードD1は動作抵抗により定電圧ツェナーダイオ
ードD1のツェナー電圧VD1は増加するがトランジスタ
Q5のベース・エミッタ間電圧が順バイアスにならない
ように(6)式の右辺に示す第1項の抵抗R2,R3を設定
しているためトランジスタQ5は導通せず出力端子電圧
になんら影響を与えない。
さらに、(6)式を変形すると(7)式となる。
高温時において、一般に定電圧ツェナーダイオードは
正の温度係数、トランジスタのベース・エミッタ間電圧
は負の温度係数をもっているため(7)式の右辺の第1
項はほぼ同じ値で正負の温度係数をもっているため、V
D1−VBE1は一定となり、第2項も同様に一定となるた
めトランジスタQ5は、導通せず、出力端子電圧になん
ら影響を与えない。
正の温度係数、トランジスタのベース・エミッタ間電圧
は負の温度係数をもっているため(7)式の右辺の第1
項はほぼ同じ値で正負の温度係数をもっているため、V
D1−VBE1は一定となり、第2項も同様に一定となるた
めトランジスタQ5は、導通せず、出力端子電圧になん
ら影響を与えない。
以上説明したように本発明は、実施例の回路構成にす
ることにより入力電圧が大でかつ高温時にも安定な出力
電圧を供給できると効果がある。
ることにより入力電圧が大でかつ高温時にも安定な出力
電圧を供給できると効果がある。
第1図は本発明の定電圧回路の一実施例、第2図は従来
の定電圧回路の一実施例である。 R1〜R10……抵抗、RL……負荷抵抗、Q1〜Q10……
トランジスタ、D1,D2……定電圧ツェナーダイオード、
a……入力端子、b……出力端子、c……接地端子、Ve
e……入力電圧。
の定電圧回路の一実施例である。 R1〜R10……抵抗、RL……負荷抵抗、Q1〜Q10……
トランジスタ、D1,D2……定電圧ツェナーダイオード、
a……入力端子、b……出力端子、c……接地端子、Ve
e……入力電圧。
Claims (1)
- 【請求項1】出力端子と、入力端子と、前記出力端子と
前記入力端子との間に接続されベースが第1の節点に接
続された第1のトランジスタと、前記入力端子と電源ラ
インとの間に接続された増幅回路であって、逆相入力が
前記出力端子に接続され正相入力が第2の節点に接続さ
れ出力が前記第1の節点に接続された増幅回路と、前記
電源ラインと前記第1の節点との間に接続されベースが
第3の節点に接続された第2のトランジスタと、前記電
源ラインと第3の節点との間に接続された第1の抵抗素
子と、前記第3の節点と第4の節点との間に接続されベ
ースが第5の節点に接続された第3のトランジスタと、
前記第4の節点と前記入力端子との間に接続された第2
の抵抗素子と、前記電源ラインと第5の節点との間に接
続された第3の抵抗素子と、前記第5の節点と前記入力
端子との間に接続された定電圧ダイオードとを備えるこ
とを特徴とする定電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP934789A JP2776528B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP934789A JP2776528B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188812A JPH02188812A (ja) | 1990-07-24 |
| JP2776528B2 true JP2776528B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=11717939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP934789A Expired - Lifetime JP2776528B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 定電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776528B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2550814Y2 (ja) * | 1990-10-30 | 1997-10-15 | ミツミ電機株式会社 | 基準電圧回路 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP934789A patent/JP2776528B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02188812A (ja) | 1990-07-24 |
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