JP2980183B2 - 直流安定化電源装置 - Google Patents
直流安定化電源装置Info
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- JP2980183B2 JP2980183B2 JP5078681A JP7868193A JP2980183B2 JP 2980183 B2 JP2980183 B2 JP 2980183B2 JP 5078681 A JP5078681 A JP 5078681A JP 7868193 A JP7868193 A JP 7868193A JP 2980183 B2 JP2980183 B2 JP 2980183B2
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- Japan
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- output
- power supply
- output transistor
- resistor
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトランジスタを用いて不
安定な直流電圧を安定化させる直流安定化電源装置に関
する。
安定な直流電圧を安定化させる直流安定化電源装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来例として図5及び図6に示
すような直流安定化電源装置がある。図5は装置全体の
回路図、図6は電源レギュレータの回路図である。この
装置は、図5に示すように電源レギュレータ16を中心
とした構成となっており、入力端子VINを介して導入
された直流電源17の入力電圧を電源レギュレータ1
6、平滑コンデンサ20、抵抗19等を用いて安定化
し、出力電圧VOUT として負荷23に出力するようにな
っている。
すような直流安定化電源装置がある。図5は装置全体の
回路図、図6は電源レギュレータの回路図である。この
装置は、図5に示すように電源レギュレータ16を中心
とした構成となっており、入力端子VINを介して導入
された直流電源17の入力電圧を電源レギュレータ1
6、平滑コンデンサ20、抵抗19等を用いて安定化
し、出力電圧VOUT として負荷23に出力するようにな
っている。
【0003】電源レギュレータ16のVOUT端子には
抵抗5、抵抗18からなる分圧抵抗回路が接続されてい
る。この分圧抵抗回路により出力電圧VOUT を分圧する
とともに、分圧電圧を電源レギュレータ16のADJ端
子に与えるようになっている。またADJ端子にはスイ
ッチ21、電圧源22からなる回路が接続されている。
即ち、スイッチ21を閉じると、電圧源22にて生成さ
れた電圧Vd( 電源レギュレータ16内の基準電圧V
REF より高い電圧)がADJ端子に与えられれるように
なっている。
抵抗5、抵抗18からなる分圧抵抗回路が接続されてい
る。この分圧抵抗回路により出力電圧VOUT を分圧する
とともに、分圧電圧を電源レギュレータ16のADJ端
子に与えるようになっている。またADJ端子にはスイ
ッチ21、電圧源22からなる回路が接続されている。
即ち、スイッチ21を閉じると、電圧源22にて生成さ
れた電圧Vd( 電源レギュレータ16内の基準電圧V
REF より高い電圧)がADJ端子に与えられれるように
なっている。
【0004】電源レギュレータ16は図6に示すような
回路となっている。図中4は基準電圧発生回路である。
基準電圧発生回路4にて生成された基準電圧VREF は誤
差増幅器3のマイナス側入力端子に入力されている一
方、ADJ端子に与えられた電圧は同様にプラス側入力
端子に入力されている。誤差増幅器3では基準電圧V
REF とADJ端子に与えられた電圧との誤差を検出し、
この検出結果を電流としてPNP型の出力トランジスタ
2のベースに出力するようになっている。出力トランジ
スタ2は入力端子VINに導入された直流電圧を調節
し、コレクタ電圧を出力電圧VOUT としてVOUT端子
に出力するようになっている。
回路となっている。図中4は基準電圧発生回路である。
基準電圧発生回路4にて生成された基準電圧VREF は誤
差増幅器3のマイナス側入力端子に入力されている一
方、ADJ端子に与えられた電圧は同様にプラス側入力
端子に入力されている。誤差増幅器3では基準電圧V
REF とADJ端子に与えられた電圧との誤差を検出し、
この検出結果を電流としてPNP型の出力トランジスタ
2のベースに出力するようになっている。出力トランジ
スタ2は入力端子VINに導入された直流電圧を調節
し、コレクタ電圧を出力電圧VOUT としてVOUT端子
に出力するようになっている。
【0005】このような構成の電源レギュレータ16に
より、ADJ端子に与えられる電圧と基準電圧VREF と
が常に等しくなるように、出力電圧VOUT を一定に保つ
ようになっている。この状態で、スイッチ21を閉じる
と、ADJ端子に電圧Vdが与えられ、この結果、誤差
増幅器3の出力が入力電圧近くまで上昇することから、
出力トランジスタ2が強制的にオフ状態となり、出力電
圧VOUT がGND電位にまで低下し、負荷23に電流が
流れないようになっている。
より、ADJ端子に与えられる電圧と基準電圧VREF と
が常に等しくなるように、出力電圧VOUT を一定に保つ
ようになっている。この状態で、スイッチ21を閉じる
と、ADJ端子に電圧Vdが与えられ、この結果、誤差
増幅器3の出力が入力電圧近くまで上昇することから、
出力トランジスタ2が強制的にオフ状態となり、出力電
圧VOUT がGND電位にまで低下し、負荷23に電流が
流れないようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による場合、スイッチ21を閉じても出力電圧V
OUT がGND電位にまで完全に低下することはなく、僅
かながらも電流が負荷23に流れるという欠点がある。
スイッチ21を閉じると、出力トランジスタ2がオフ状
態に切り換わることから、電源レギュレータ16から負
荷23に流れる電流は零である。ところが、電圧源22
から抵抗5を介して負荷23に電流が流れ、この電流に
より負荷23が不安定な動作をし誤動作するおそれがあ
る。
来例による場合、スイッチ21を閉じても出力電圧V
OUT がGND電位にまで完全に低下することはなく、僅
かながらも電流が負荷23に流れるという欠点がある。
スイッチ21を閉じると、出力トランジスタ2がオフ状
態に切り換わることから、電源レギュレータ16から負
荷23に流れる電流は零である。ところが、電圧源22
から抵抗5を介して負荷23に電流が流れ、この電流に
より負荷23が不安定な動作をし誤動作するおそれがあ
る。
【0007】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであって、その目的とするところは、出力トランジス
タがオフ状態であるとき、負荷に流れる電流を零にする
ことができる直流安定化電源装置を提供することにあ
る。
のであって、その目的とするところは、出力トランジス
タがオフ状態であるとき、負荷に流れる電流を零にする
ことができる直流安定化電源装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる直流安定
化電源装置は、入力電圧を調節するとともに当該電圧を
出力電圧として出力する出力トランジスタと、出力トラ
ンジスタの出力側とグランド側との間に接続された抵抗
R1、R2により前記出力電圧を分圧するとともに抵抗
R2の両端に発生した電圧を分圧電圧として出力する分
圧抵抗回路と、前記入力電圧に基づいて基準電圧を生成
する基準電圧発生回路と、前記分圧電圧と基準電圧との
誤差を検出するとともに当該検出結果に応じて出力トラ
ンジスタを制御する誤差増幅器と、装置外部から出力ト
ランジスタをオン状態からオフ状態に切り換えるために
基準電圧より高い電圧を誤差増幅器の分圧抵抗側入力端
子に与える手段と、出力トランジスタがオフ状態のとき
に抵抗R1に流れようとする逆方向電流を阻止する単方
向性整流素子とを具備したことを特徴とする。
化電源装置は、入力電圧を調節するとともに当該電圧を
出力電圧として出力する出力トランジスタと、出力トラ
ンジスタの出力側とグランド側との間に接続された抵抗
R1、R2により前記出力電圧を分圧するとともに抵抗
R2の両端に発生した電圧を分圧電圧として出力する分
圧抵抗回路と、前記入力電圧に基づいて基準電圧を生成
する基準電圧発生回路と、前記分圧電圧と基準電圧との
誤差を検出するとともに当該検出結果に応じて出力トラ
ンジスタを制御する誤差増幅器と、装置外部から出力ト
ランジスタをオン状態からオフ状態に切り換えるために
基準電圧より高い電圧を誤差増幅器の分圧抵抗側入力端
子に与える手段と、出力トランジスタがオフ状態のとき
に抵抗R1に流れようとする逆方向電流を阻止する単方
向性整流素子とを具備したことを特徴とする。
【0009】
【作用】基準電圧発生回路の基準電圧より高い電圧を誤
差増幅器の分圧抵抗側入力端子に与えると、誤差増幅器
により出力トランジスタがオン状態からオフ状態に切り
換わる。すると、分圧抵抗のうちで出力トランジスタ側
の抵抗R1に関して、出力トランジスタがオン状態のと
きとは逆方向に電流が流れようとするが、この電流は単
方向性整流素子により阻止される。その結果、抵抗R1
から負荷にかけて流れる電流が零となる。
差増幅器の分圧抵抗側入力端子に与えると、誤差増幅器
により出力トランジスタがオン状態からオフ状態に切り
換わる。すると、分圧抵抗のうちで出力トランジスタ側
の抵抗R1に関して、出力トランジスタがオン状態のと
きとは逆方向に電流が流れようとするが、この電流は単
方向性整流素子により阻止される。その結果、抵抗R1
から負荷にかけて流れる電流が零となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明にかかる直流安定化電源装置の
実施例を図面を参照して説明する。図1は電源レギュレ
ータの回路図、図2は装置全体の回路図、図3は電源レ
ギュレータの変形例を説明するための図1に対応する
図、図4は電源レギュレータの内部構造を説明するため
の図である。
実施例を図面を参照して説明する。図1は電源レギュレ
ータの回路図、図2は装置全体の回路図、図3は電源レ
ギュレータの変形例を説明するための図1に対応する
図、図4は電源レギュレータの内部構造を説明するため
の図である。
【0011】ここに掲げる直流安定化電源装置は、図2
に示すように電源レギュレータ1を中心とした構成とな
っており、入力端子VINを介して導入された直流電源
17の入力電圧を電源レギュレータ1、平滑コンデンサ
20、抵抗19等を用いて安定化し、出力電圧VOUT と
して負荷23に出力するようになっている。
に示すように電源レギュレータ1を中心とした構成とな
っており、入力端子VINを介して導入された直流電源
17の入力電圧を電源レギュレータ1、平滑コンデンサ
20、抵抗19等を用いて安定化し、出力電圧VOUT と
して負荷23に出力するようになっている。
【0012】電源レギュレータ1のADJ端子とGND
側との間には、抵抗R2、スイッチ21、電圧源22か
らなる回路が接続されている。電圧源22から出力され
る電圧Vdは電源レギュレータ1内の基準電圧VREF よ
り高い電圧に設定されている。スイッチ21を閉じる
と、電圧源22にて生成された電圧VdがADJ端子に
与えられるようになっている。
側との間には、抵抗R2、スイッチ21、電圧源22か
らなる回路が接続されている。電圧源22から出力され
る電圧Vdは電源レギュレータ1内の基準電圧VREF よ
り高い電圧に設定されている。スイッチ21を閉じる
と、電圧源22にて生成された電圧VdがADJ端子に
与えられるようになっている。
【0013】なお、図2に省略されている回路として、
過熱保護・短絡保護・安全動作領域等の機能を有する各
種の回路及びスタートアップ回路等がある。
過熱保護・短絡保護・安全動作領域等の機能を有する各
種の回路及びスタートアップ回路等がある。
【0014】電源レギュレータ1は図1に示すような回
路となっている。図中2は出力トランジスタである。出
力トランジスタ2はここではPNP型のバイポーラトラ
ンジスタを用いており、入力端子VINから導入された
入力電圧を調節するとともに出力電圧VOUT として出力
端子VOUTに出力するようになっている。
路となっている。図中2は出力トランジスタである。出
力トランジスタ2はここではPNP型のバイポーラトラ
ンジスタを用いており、入力端子VINから導入された
入力電圧を調節するとともに出力電圧VOUT として出力
端子VOUTに出力するようになっている。
【0015】出力端子VOUTとADJ端子との間に
は、抵抗R1と単方向性整流素子6が接続されている。
抵抗R1と抵抗R2(図2参照)とは、単方向性整流素
子6、ADJ端子を介して、出力トランジスタ2のコレ
クタ側(出力側)とGND側との間に接続されているこ
とになり、出力電圧VOUT を分圧するようになってい
る。即ち、抵抗R1と抵抗R2とにより分圧抵抗回路を
構成しており、抵抗R2の両端に発生した電圧を分圧電
圧としてADJ端子に与えるようになっている。単方向
性整流素子6の詳しいことについては後述するが、ここ
ではダイオードを用いている。
は、抵抗R1と単方向性整流素子6が接続されている。
抵抗R1と抵抗R2(図2参照)とは、単方向性整流素
子6、ADJ端子を介して、出力トランジスタ2のコレ
クタ側(出力側)とGND側との間に接続されているこ
とになり、出力電圧VOUT を分圧するようになってい
る。即ち、抵抗R1と抵抗R2とにより分圧抵抗回路を
構成しており、抵抗R2の両端に発生した電圧を分圧電
圧としてADJ端子に与えるようになっている。単方向
性整流素子6の詳しいことについては後述するが、ここ
ではダイオードを用いている。
【0016】図中4は基準電圧発生回路である。基準電
圧発生回路4は入力電圧に基づいて基準電圧VREF を生
成し、誤差増幅器3のマイナス側入力端子に出力するよ
うになっている。一方、誤差増幅器3のプラス側入力端
子(分圧抵抗側入力端子に相当する)にはADJ端子に
与えられた電圧が入力されるようになっている。
圧発生回路4は入力電圧に基づいて基準電圧VREF を生
成し、誤差増幅器3のマイナス側入力端子に出力するよ
うになっている。一方、誤差増幅器3のプラス側入力端
子(分圧抵抗側入力端子に相当する)にはADJ端子に
与えられた電圧が入力されるようになっている。
【0017】誤差増幅器3はここではOPアンプを用い
ており、基準電圧VREF とADJ端子に与えられた電圧
との誤差を検出し、この検出結果に応じて出力トランジ
スタ2を制御するようになっている。即ち、基準電圧V
REF とADJ端子に与えられた電圧との誤差を増幅し、
これに応じて出力トランジスタ2のベース電流を生成す
るようになっている。
ており、基準電圧VREF とADJ端子に与えられた電圧
との誤差を検出し、この検出結果に応じて出力トランジ
スタ2を制御するようになっている。即ち、基準電圧V
REF とADJ端子に与えられた電圧との誤差を増幅し、
これに応じて出力トランジスタ2のベース電流を生成す
るようになっている。
【0018】次に、上記のように構成された直流安定化
電源装置の動作について説明する。まず、入力電圧を入
力すると、電源レギュレータ1により出力電圧VOUT が
生成され、負荷23に出力される。このとき、電源レギ
ュレータ1の機能によりADJ端子に与えられた分圧電
圧と基準電圧VREF とが常に等しくなるように、出力電
圧VOUT が常に一定に保たれるようになっている。平滑
用コンデンサ20、抵抗19等の回路によっても出力電
圧VOUT が安定化されるようになっている。出力電圧V
OUT の大きさは以下に示す通りである。但し、VF は単
方向性整流素子6の順方向電圧降下である。 VOUT =VF +VREF (1+R2/R1)
電源装置の動作について説明する。まず、入力電圧を入
力すると、電源レギュレータ1により出力電圧VOUT が
生成され、負荷23に出力される。このとき、電源レギ
ュレータ1の機能によりADJ端子に与えられた分圧電
圧と基準電圧VREF とが常に等しくなるように、出力電
圧VOUT が常に一定に保たれるようになっている。平滑
用コンデンサ20、抵抗19等の回路によっても出力電
圧VOUT が安定化されるようになっている。出力電圧V
OUT の大きさは以下に示す通りである。但し、VF は単
方向性整流素子6の順方向電圧降下である。 VOUT =VF +VREF (1+R2/R1)
【0019】そしてこの状態でスイッチ21を閉じる
と、電源レギュレータ1のADJ端子、ひいては、誤差
増幅器3のプラス側入力端子に電圧Vdが与えられる。
この結果、誤差増幅器3の出力電圧が入力電圧近くまで
上昇し、電流がほぼ零となることから、出力トランジス
タ2がオン状態からオフ状態に切り換わる。すると、抵
抗R1に関して、出力トランジスタ2がオン状態のとき
とは逆方向に電流が流れようとするが、この電流は単方
向性整流素子6により阻止される。その結果、抵抗R1
から負荷23にかけて流れる電流が零となる。つまりス
イッチ21を閉じると、負荷23に電流は流れず、負荷
23が不安定な動作をしたり誤動作することがなくなる
(なお、スイッチ21と電圧源22は、装置外部から出
力トランジスタ2をオン状態からオフ状態に切り換える
ために基準電圧VREF より高い電圧を誤差増幅器3のプ
ラス側入力端子に与える手段に相当する。)。
と、電源レギュレータ1のADJ端子、ひいては、誤差
増幅器3のプラス側入力端子に電圧Vdが与えられる。
この結果、誤差増幅器3の出力電圧が入力電圧近くまで
上昇し、電流がほぼ零となることから、出力トランジス
タ2がオン状態からオフ状態に切り換わる。すると、抵
抗R1に関して、出力トランジスタ2がオン状態のとき
とは逆方向に電流が流れようとするが、この電流は単方
向性整流素子6により阻止される。その結果、抵抗R1
から負荷23にかけて流れる電流が零となる。つまりス
イッチ21を閉じると、負荷23に電流は流れず、負荷
23が不安定な動作をしたり誤動作することがなくなる
(なお、スイッチ21と電圧源22は、装置外部から出
力トランジスタ2をオン状態からオフ状態に切り換える
ために基準電圧VREF より高い電圧を誤差増幅器3のプ
ラス側入力端子に与える手段に相当する。)。
【0020】電源レギュレータ1はここでは図4に示す
ようなIC化したものを用いている。出力トランジスタ
2、基準電圧発生回路4等の回路が1チップ化されたI
Cチップ12は、ハンダ11により金属フレーム10上
にダイボンディングにより固着されている。そしてIC
チップ12とVIN、VOUT、ADJ、GNDの各端
子との接続を金属ワイヤー13のワイヤボンディングに
より行われている。金属フレーム10の平板部はエポキ
シ樹脂15により絶縁封止されている。
ようなIC化したものを用いている。出力トランジスタ
2、基準電圧発生回路4等の回路が1チップ化されたI
Cチップ12は、ハンダ11により金属フレーム10上
にダイボンディングにより固着されている。そしてIC
チップ12とVIN、VOUT、ADJ、GNDの各端
子との接続を金属ワイヤー13のワイヤボンディングに
より行われている。金属フレーム10の平板部はエポキ
シ樹脂15により絶縁封止されている。
【0021】次に、電源レギュレータの回路の変形例に
ついて図3を参照して説明する。但し、図1に示す電源
レギュレータ1と共通する回路構成部については共通の
部品番号で表すことにする。
ついて図3を参照して説明する。但し、図1に示す電源
レギュレータ1と共通する回路構成部については共通の
部品番号で表すことにする。
【0022】ここに掲げる電源レギュレータ9では、単
方向性整流素子としてダイオードではなくバイポーラト
ランジスタを用いている。そして単方向性整流素子7を
制御する素子として、コンパレータ8を新たに追加す
る。このコンパレータ8のプラス側入力端子にはADJ
端子に与えられる電圧が入力される一方、マイナス側入
力端子には、基準電圧発生回路4の基準電圧VREF が入
力される。そしてコンパレータ8の出力により単方向性
整流素子7をオンオフ制御するようにする。この電源レ
ギュレータ9で生成される出力電圧VOUT の大きさは以
下に示す通りである。但し、Vce(sat) は単方向性整流
素子7のコレクタ・エミッタ間飽和電圧である。 VOUT =Vce(sat) +VREF (1+R2/R1)
方向性整流素子としてダイオードではなくバイポーラト
ランジスタを用いている。そして単方向性整流素子7を
制御する素子として、コンパレータ8を新たに追加す
る。このコンパレータ8のプラス側入力端子にはADJ
端子に与えられる電圧が入力される一方、マイナス側入
力端子には、基準電圧発生回路4の基準電圧VREF が入
力される。そしてコンパレータ8の出力により単方向性
整流素子7をオンオフ制御するようにする。この電源レ
ギュレータ9で生成される出力電圧VOUT の大きさは以
下に示す通りである。但し、Vce(sat) は単方向性整流
素子7のコレクタ・エミッタ間飽和電圧である。 VOUT =Vce(sat) +VREF (1+R2/R1)
【0023】なお、本発明にかかる直流安定化電源装置
は上記実施例に限定されず、例えば、装置外部から電源
レギュレータ1のADJ端子に基準電圧より高い電圧を
与えることにより、出力トランジスタ2をオン状態から
オフ状態に切り換えるような形態を採ってもかまわな
い。
は上記実施例に限定されず、例えば、装置外部から電源
レギュレータ1のADJ端子に基準電圧より高い電圧を
与えることにより、出力トランジスタ2をオン状態から
オフ状態に切り換えるような形態を採ってもかまわな
い。
【0024】
【発明の効果】以上、本発明にかかる直流安定化電源装
置による場合、出力トランジスタがオフ状態であると
き、抵抗R1に流れようとする逆方向の電流を単方向性
整流素子により阻止するような構成となっているので、
負荷に流れる電流を零にすることができる。よって、負
荷が不安定な動作をしたり誤動作をしたりするおそれが
なく、装置としての性能がアップするというメリットが
ある。
置による場合、出力トランジスタがオフ状態であると
き、抵抗R1に流れようとする逆方向の電流を単方向性
整流素子により阻止するような構成となっているので、
負荷に流れる電流を零にすることができる。よって、負
荷が不安定な動作をしたり誤動作をしたりするおそれが
なく、装置としての性能がアップするというメリットが
ある。
【図1】以下、本発明の実施例を説明するための図であ
って、電源レギュレータの回路図である。
って、電源レギュレータの回路図である。
【図2】直流安定化電源装置の全体の回路図である。
【図3】電源レギュレータの変形例を説明するための図
1に対応する図である。
1に対応する図である。
【図4】電源レギュレータの内部構造を説明するための
図であって、(a) は正面図、(b) は側面図である。
図であって、(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図5】以下、従来装置を説明するための図であって、
図2に対応する図である。
図2に対応する図である。
【図6】図1又は図3に対応する回路ある。
2 出力トランジスタ 3 誤差増幅器 4 基準電圧発生回路 R1、R2 抵抗 6 単方向性整流素子
Claims (1)
- 【請求項1】 入力電圧を調節するとともに当該電圧を
出力電圧として出力する出力トランジスタと、出力トラ
ンジスタの出力側とグランド側との間に接続された抵抗
R1、R2により前記出力電圧を分圧するとともに抵抗
R2の両端に発生した電圧を分圧電圧として出力する分
圧抵抗回路と、前記入力電圧に基づいて基準電圧を生成
する基準電圧発生回路と、前記分圧電圧と基準電圧との
誤差を検出するとともに当該検出結果に応じて出力トラ
ンジスタを制御する誤差増幅器と、装置外部から出力ト
ランジスタをオン状態からオフ状態に切り換えるために
基準電圧より高い電圧を誤差増幅器の分圧抵抗側入力端
子に与える手段と、出力トランジスタがオフ状態のとき
に抵抗R1に流れようとする逆方向電流を阻止する単方
向性整流素子とを具備したことを特徴とする直流安定化
電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5078681A JP2980183B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 直流安定化電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5078681A JP2980183B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 直流安定化電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06266451A JPH06266451A (ja) | 1994-09-22 |
JP2980183B2 true JP2980183B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=13668620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5078681A Expired - Fee Related JP2980183B2 (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 直流安定化電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2980183B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5078681A patent/JP2980183B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06266451A (ja) | 1994-09-22 |
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