JPH01144107A - 定電圧発生回路 - Google Patents
定電圧発生回路Info
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- JPH01144107A JPH01144107A JP62302892A JP30289287A JPH01144107A JP H01144107 A JPH01144107 A JP H01144107A JP 62302892 A JP62302892 A JP 62302892A JP 30289287 A JP30289287 A JP 30289287A JP H01144107 A JPH01144107 A JP H01144107A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000003503 early effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は定電圧発生回路に係り、特に０．９Ｖ程度の電
圧で動作し、集積回路等で基準電圧として用いられる定
電圧を発生する定電圧発生回路に関する。
圧で動作し、集積回路等で基準電圧として用いられる定
電圧を発生する定電圧発生回路に関する。
従来の技術
集積口路（ＩＣ）などでは、温度や電源電圧に対して安
定な基準電圧が必要となる。このような基準電圧を発生
する定電圧発生回路としては第７図に示すようなバンド
ギャップツェナー回路が従来より採用されている。
定な基準電圧が必要となる。このような基準電圧を発生
する定電圧発生回路としては第７図に示すようなバンド
ギャップツェナー回路が従来より採用されている。
バンドギャップツェナー回路の出力電圧はｖＢＥ２４：
トランジスタＱ２４のベース−エミッタ間電圧 ■ ＝トランジスタＱ２５のベース−エミッタＥ２５ 間型圧 ■ＢＥ２６：トランジスタ０２６のベース−エミッタ間
電圧 Ｔ ：絶対温度、ｋ：ボルツマン定数ｑ ：電荷 で表わされる。
トランジスタＱ２４のベース−エミッタ間電圧 ■ ＝トランジスタＱ２５のベース−エミッタＥ２５ 間型圧 ■ＢＥ２６：トランジスタ０２６のベース−エミッタ間
電圧 Ｔ ：絶対温度、ｋ：ボルツマン定数ｑ ：電荷 で表わされる。
ｖ８Ｅ２６は負の温度係数、（（ｋＴ／Ｑ）Ｉｌｎ（Ｉ
９／１１゜））は正の温度度係数を持つため、電流１，
１１゜、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６等の値を適当に定
めることにより温度係数を零としている。
９／１１゜））は正の温度度係数を持つため、電流１，
１１゜、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６等の値を適当に定
めることにより温度係数を零としている。
このときの条件としてはＶ２−Ｅ、（Ｅ、：エネルギー
バンドギャップ電圧）で全体の温度係数を零にできるこ
とが知られている。例えば、シリコンのエネルギーバン
ドギャップ電圧Ｅｇは１．２０５（Ｖ）である。
バンドギャップ電圧）で全体の温度係数を零にできるこ
とが知られている。例えば、シリコンのエネルギーバン
ドギャップ電圧Ｅｇは１．２０５（Ｖ）である。
発明が解決しようとする問題点
近年、１本のバッテリで動作する機器が増加し、これに
伴ない、０．９Ｖ近（まで安定に基準電圧を発生できる
定電圧発生回路が必要とされている。
伴ない、０．９Ｖ近（まで安定に基準電圧を発生できる
定電圧発生回路が必要とされている。
しかるにバンドギャップツェナー回路は印加電圧Ｖ２が
エネルギーバンドギャップ電圧Ｅ、と等しいときのみ温
度特性が零となり基準電圧発生回路として使用可能とな
るため、印加電圧ｖ２がＥｇ以下の範囲では使用できな
い。
エネルギーバンドギャップ電圧Ｅ、と等しいときのみ温
度特性が零となり基準電圧発生回路として使用可能とな
るため、印加電圧ｖ２がＥｇ以下の範囲では使用できな
い。
また、一般に０．９Ｖ程度の印加電圧で動作する定電流
源、定電圧源としては第８図に示すような回路が考えら
れる。第８図の回路の抵抗Ｒ１８の両端の電圧ΔＶＢＥ
は 但し、■１１”’１２ （Ａ３Ｑ：トランジスタ０３Ｇのエミッタ面積、Ａ３１
：ｔ’ランジスタＱ３１のエミッタ面積）で表わされ、
従って、 となり、抵抗Ｒ１８の両端にΔｖＢＥなる定電圧源がま
た、カレントミラー回路Ｑ２７〜Ｑ２９より定電流源が
得られる。
源、定電圧源としては第８図に示すような回路が考えら
れる。第８図の回路の抵抗Ｒ１８の両端の電圧ΔＶＢＥ
は 但し、■１１”’１２ （Ａ３Ｑ：トランジスタ０３Ｇのエミッタ面積、Ａ３１
：ｔ’ランジスタＱ３１のエミッタ面積）で表わされ、
従って、 となり、抵抗Ｒ１８の両端にΔｖＢＥなる定電圧源がま
た、カレントミラー回路Ｑ２７〜Ｑ２９より定電流源が
得られる。
しかしながらΔｖＢＥは式（１）より正の温度係数を持
つため、温度特性が悪く、また、トランジスタ０２７〜
Ｑ３１のコレクターエミッタ電圧ＶＣＥが電源電圧によ
って大幅に変化する事からトランジスタのアーリー効果
によって出力電流も変化してしまい、電源電圧特性も悪
いため、基準電圧として使えない。
つため、温度特性が悪く、また、トランジスタ０２７〜
Ｑ３１のコレクターエミッタ電圧ＶＣＥが電源電圧によ
って大幅に変化する事からトランジスタのアーリー効果
によって出力電流も変化してしまい、電源電圧特性も悪
いため、基準電圧として使えない。
さらに、第９図に示すような理想的なカレントミラー回
路１７と回路が起動した後に切り離せる起動回路１８に
よりトランジスタ０２７．０２８及び抵抗Ｒ１７〜Ｒ１
９よりなる定電圧回路１９を駆動するならば第９図回路
で温度係数零の定電圧発生回路は形成できる。しかし、
比較的大きな起動電流が必要となり、起動後の回路の切
り離しなど回路の起動の点で実際的でない等の問題点が
あった。
路１７と回路が起動した後に切り離せる起動回路１８に
よりトランジスタ０２７．０２８及び抵抗Ｒ１７〜Ｒ１
９よりなる定電圧回路１９を駆動するならば第９図回路
で温度係数零の定電圧発生回路は形成できる。しかし、
比較的大きな起動電流が必要となり、起動後の回路の切
り離しなど回路の起動の点で実際的でない等の問題点が
あった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので比較的低い電
圧（０，９Ｖ程度）でも温度特性、電源電圧特性の良い
定電圧発生回路を提供することを目的とする。
圧（０，９Ｖ程度）でも温度特性、電源電圧特性の良い
定電圧発生回路を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は複数出力のカレントミラー回路と、カレントミ
ラー回路の複数出力電流が供給され、カレントミラー回
路の複数出力電流が一定の値となったときに定電圧を発
生する定電圧回路と、カレントミラー回路の一つの出力
電流が供給され、カレントミラー回路の複数出力電流が
所定の値となり、定電圧回路が起動するまでカレントミ
ラー回路を起動させる起動回路とよりなる。
ラー回路の複数出力電流が供給され、カレントミラー回
路の複数出力電流が一定の値となったときに定電圧を発
生する定電圧回路と、カレントミラー回路の一つの出力
電流が供給され、カレントミラー回路の複数出力電流が
所定の値となり、定電圧回路が起動するまでカレントミ
ラー回路を起動させる起動回路とよりなる。
作用
カレントミラー回路は複数の出力を有し、起動回路及び
定電圧回路に電流を供給する。定電圧回路はカレントミ
ラー回路の複数出力Ｔｉ流が所定の値となったときに起
動し、一定の値となったときに定電圧を発生する。起動
回路はカレントミラー回路より一つの出力電流が供給さ
れ、複数出力電流が所定の値となり、定電圧回路が起動
するまでカレントミラー回路を起動させる。
定電圧回路に電流を供給する。定電圧回路はカレントミ
ラー回路の複数出力Ｔｉ流が所定の値となったときに起
動し、一定の値となったときに定電圧を発生する。起動
回路はカレントミラー回路より一つの出力電流が供給さ
れ、複数出力電流が所定の値となり、定電圧回路が起動
するまでカレントミラー回路を起動させる。
実施例
第１図は本発明の一実施例の回路図を示す。図中、２は
カレントミラー回路、３は定電圧回路、１．４は起動回
路を示す。
カレントミラー回路、３は定電圧回路、１．４は起動回
路を示す。
カレントミラー回路２のトランジスタ０５〜Ｑ 及び抵
抗Ｒ２はフィードバックアンプを構成していて、電源電
圧変動により生ずるアーリー効果の影響を受けないよう
に工夫されている。また、起動回路１．４は抵抗Ｒ１及
びトランジスタＱ８゜Ｑ９で構成され、抵抗Ｒ１に流れ
る微小電流により回路は起動する。
抗Ｒ２はフィードバックアンプを構成していて、電源電
圧変動により生ずるアーリー効果の影響を受けないよう
に工夫されている。また、起動回路１．４は抵抗Ｒ１及
びトランジスタＱ８゜Ｑ９で構成され、抵抗Ｒ１に流れ
る微小電流により回路は起動する。
次に回路の動作を説明する。電源電圧ｖｃｃが印加され
ると抵抗Ｒ１に微小電流が流れ、カレントミラー回路２
のＮＰＮトランジスタＱ６のベース電圧を上昇させ、ト
ランジスタＱ６を動作させる。
ると抵抗Ｒ１に微小電流が流れ、カレントミラー回路２
のＮＰＮトランジスタＱ６のベース電圧を上昇させ、ト
ランジスタＱ６を動作させる。
このため、カレントミラー回路２のＰＮＰトランジスタ
Ｑ１〜Ｑ４のベース電圧が降下し、トランジスタＱ、〜
Ｑ４に電流が流れ始める。
Ｑ１〜Ｑ４のベース電圧が降下し、トランジスタＱ、〜
Ｑ４に電流が流れ始める。
このとき、カレントミラー回路２のトランジスタＱ に
流れる電５！Ｉ４は起動回路４を構成するＮＰＮトラン
ジスタＱ８．Ｑ９を動作させる。このため、カレントミ
ラー回路２のトランジスタＱ より電流が流れ、トラン
ジスタＱ８及び抵抗Ｒ３を介して接地に流れる。１５＋
Ｉ７≦■３となると、トランジスタＱ７のベース電圧が
上昇し、トランジスタＱ７に電流が流れ、カレントミラ
ー回路２が起動し始める。カレントミラー回路２のトラ
ンジスタＱ１に電流が流れるとトランジスタＱ６のベー
ス電圧がさらに上昇し、カレントミラー回路２に流れる
電流を増加させる。
流れる電５！Ｉ４は起動回路４を構成するＮＰＮトラン
ジスタＱ８．Ｑ９を動作させる。このため、カレントミ
ラー回路２のトランジスタＱ より電流が流れ、トラン
ジスタＱ８及び抵抗Ｒ３を介して接地に流れる。１５＋
Ｉ７≦■３となると、トランジスタＱ７のベース電圧が
上昇し、トランジスタＱ７に電流が流れ、カレントミラ
ー回路２が起動し始める。カレントミラー回路２のトラ
ンジスタＱ１に電流が流れるとトランジスタＱ６のベー
ス電圧がさらに上昇し、カレントミラー回路２に流れる
電流を増加させる。
カレントミラー回路２の出力電流は定電圧回路３のトラ
ンジスタＱＩＯ−０１１にも供給されているが、トラン
ジスタ０１Ｇ＝ Ｑｌｌが起動する前は電流■ は抵抗
Ｒ，Ｒ５に流れる電流Ｉ８と等しく、トランジスタＱ１
ｏ、Ｑ１１はＲ５〈■８Ｅ／Ｒ５では起動しない。この
ため、トランジスタＱＩＯに流す電流を起動回路４によ
り、トランジスタＱＩＯが起動するまで流してやる必要
がある。
ンジスタＱＩＯ−０１１にも供給されているが、トラン
ジスタ０１Ｇ＝ Ｑｌｌが起動する前は電流■ は抵抗
Ｒ，Ｒ５に流れる電流Ｉ８と等しく、トランジスタＱ１
ｏ、Ｑ１１はＲ５〈■８Ｅ／Ｒ５では起動しない。この
ため、トランジスタＱＩＯに流す電流を起動回路４によ
り、トランジスタＱＩＯが起動するまで流してやる必要
がある。
電流Ｉ５が十分大となりトランシタＱ１ｏが起動すると
カレントミラー回路２の出力？ｔｌ １３のほとんどが
トランジスタＱＩＧに流れるようになる。
カレントミラー回路２の出力？ｔｌ １３のほとんどが
トランジスタＱＩＧに流れるようになる。
第２図はカレントミラー回路２の出力電流Ｉ４゜１５に
対するトランジスタＱ８ 、ＱＩＯに流れる電流１６．
１７の変化を示す図である。第２図に示すようにトラン
ジスタＱ１ｏが起動し、カレントミラー回路の出力電流
１４．Ｒ５がさらに増加すると電流Ｉ７はさらに増加し
、電流Ｉ７の増加に伴い電流Ｉ６は減少する。
対するトランジスタＱ８ 、ＱＩＯに流れる電流１６．
１７の変化を示す図である。第２図に示すようにトラン
ジスタＱ１ｏが起動し、カレントミラー回路の出力電流
１４．Ｒ５がさらに増加すると電流Ｉ７はさらに増加し
、電流Ｉ７の増加に伴い電流Ｉ６は減少する。
定電圧回路３が安定状ｆｉ（Ｉ 匈１５）となると抵
抗Ｒ３の両端に表われる出力電圧Ｖ、。、はで表わされ
る。また、トランジスタ０１Ｇのエミッタ面積Ａ を、
トランジスタＱ１１をエミッタ面積Ａ１１より大きく設
定し、その面積比をＡ１ｏ／Ａ１１とすると、 ΔＶ ＢＥ− となる。したがって、 ｒｅｆ− これより、 Ｒ１１ｄ■ となる。ここで とすれば、第１項は正となり、第２項ｄＶＢＥＩＩ／ｄ
Ｔは負であるため、Ｉ、１．Ａ、Ａ。
抗Ｒ３の両端に表われる出力電圧Ｖ、。、はで表わされ
る。また、トランジスタ０１Ｇのエミッタ面積Ａ を、
トランジスタＱ１１をエミッタ面積Ａ１１より大きく設
定し、その面積比をＡ１ｏ／Ａ１１とすると、 ΔＶ ＢＥ− となる。したがって、 ｒｅｆ− これより、 Ｒ１１ｄ■ となる。ここで とすれば、第１項は正となり、第２項ｄＶＢＥＩＩ／ｄ
Ｔは負であるため、Ｉ、１．Ａ、Ａ。
Ｒ，Ｒ５を適当な値に選定することにより温度係数をほ
ぼ零にすることができる。
ぼ零にすることができる。
なお、このとき、起動回路４においては１６ ／ １４
＝ （ＡＢ ／Ａｇ ） ｅ−ｑｖｒｏ””＜ ０
．ＩＡ ：トランジスタＱ８のエミッタ面積Ａ ：トラ
ンジスタＱ９のエミッタ面積なる関係に設定する必要が
ある。
＝ （ＡＢ ／Ａｇ ） ｅ−ｑｖｒｏ””＜ ０
．ＩＡ ：トランジスタＱ８のエミッタ面積Ａ ：トラ
ンジスタＱ９のエミッタ面積なる関係に設定する必要が
ある。
また、一般にこの種の定電圧源は第３図（Ａ）に示すよ
うに湾曲していて、広い温度範囲に於いてフラットなｌ
ｉ度時特性得ることは難しい。しかし、本実施例の回路
で回路起動後においてもトランジスタＱ に電流Ｉ、を
若干流し続けることにより、電流１６が正の温度特性を
有し、かつ回路に対して高温になるほど影響が強くなる
ことから、第３図（Ｂ）に示す如く高温側での温度特性
の湾曲を補正し、より広い温度範囲でフラットな温度特
性を得ることができる。
うに湾曲していて、広い温度範囲に於いてフラットなｌ
ｉ度時特性得ることは難しい。しかし、本実施例の回路
で回路起動後においてもトランジスタＱ に電流Ｉ、を
若干流し続けることにより、電流１６が正の温度特性を
有し、かつ回路に対して高温になるほど影響が強くなる
ことから、第３図（Ｂ）に示す如く高温側での温度特性
の湾曲を補正し、より広い温度範囲でフラットな温度特
性を得ることができる。
第４図、第５図、第６図は本発明の他の実施例の回路図
を示す。第４図示の回路はＰＮＰトランジスタＱ１２〜
Ｑ１４、ＮＰＮトラジスタＱ１５〜Ｑ１７及び抵抗Ｒ７
よりなるカレントミラー回路６、ＮＰＮトランジスタＱ
１９− Ｑ２０及び抵抗Ｒ８〜ＲＩＧとよりなる定電圧
回路７、ＮＰＮトランジスタ０１８及び抵抗Ｒ６とより
なる起動回路５．８とにより形成されていて、第１図回
路の起動回路４を構成していた２つのトランジスタＱ８
．Ｑ９を一つのトランジスタ０１８で併用した構成とさ
れている。その動作は第１１１回路とほぼ同様であるが
、トランジスタＱ１８は起動回路５を構成する抵抗Ｒ６
により流れる微小電流により動作する。第４図示回路の
ような構成とすることにより回路を簡略化できる。
を示す。第４図示の回路はＰＮＰトランジスタＱ１２〜
Ｑ１４、ＮＰＮトラジスタＱ１５〜Ｑ１７及び抵抗Ｒ７
よりなるカレントミラー回路６、ＮＰＮトランジスタＱ
１９− Ｑ２０及び抵抗Ｒ８〜ＲＩＧとよりなる定電圧
回路７、ＮＰＮトランジスタ０１８及び抵抗Ｒ６とより
なる起動回路５．８とにより形成されていて、第１図回
路の起動回路４を構成していた２つのトランジスタＱ８
．Ｑ９を一つのトランジスタ０１８で併用した構成とさ
れている。その動作は第１１１回路とほぼ同様であるが
、トランジスタＱ１８は起動回路５を構成する抵抗Ｒ６
により流れる微小電流により動作する。第４図示回路の
ような構成とすることにより回路を簡略化できる。
第５図に示す回路はカレントミラー回路１０起動回路９
．１２は第１図示の回路とほぼ同様な構成とされていて
、定電圧回路１１の起動回路１２側からの電流入力端及
び電圧出力用抵抗Ｒ１１の取り付は位置が異なるが、そ
の動作は第１図の回路とほぼ同様である。
．１２は第１図示の回路とほぼ同様な構成とされていて
、定電圧回路１１の起動回路１２側からの電流入力端及
び電圧出力用抵抗Ｒ１１の取り付は位置が異なるが、そ
の動作は第１図の回路とほぼ同様である。
また、第６図に示す回路は定電圧回路１５、起動回路１
３、カレントミラー回路１４の構成は第１図回路とほぼ
同様で、起動回路１６と定電圧回路１５とに抵抗を独立
させ、出力電圧はカレントミラー回路の出力に抵抗Ｒ１
３を設は取り出すようにした。第６図に示す回路とする
と、抵抗Ｒ１３の値を変えることにより比較的自由に出
力電圧Ｖ、。、を設定することが可能となる。
３、カレントミラー回路１４の構成は第１図回路とほぼ
同様で、起動回路１６と定電圧回路１５とに抵抗を独立
させ、出力電圧はカレントミラー回路の出力に抵抗Ｒ１
３を設は取り出すようにした。第６図に示す回路とする
と、抵抗Ｒ１３の値を変えることにより比較的自由に出
力電圧Ｖ、。、を設定することが可能となる。
発明の効果
上述の如く、本発明によれば、低電圧でも温度係数を零
とす今ことができる定電圧回路を微少電流で起動させる
ことができるため、低電圧においても十分基準電圧とし
て使用し得る定電圧を得られる等の特長を有する。
とす今ことができる定電圧回路を微少電流で起動させる
ことができるため、低電圧においても十分基準電圧とし
て使用し得る定電圧を得られる等の特長を有する。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は第１図の
回路の動作を説明するための図、第３図は第１図の回路
の温度特性を示す図、第４図、第５図、第６図は本発明
の他の実施例の回路図、第７図、第８図は従来の定電圧
発生回路の回路図、第９図は理想的な回路の一例の回路
図を示す。 １．４・・・起動回路、２・・・カレントミラー回路、
３・・・定電圧回路。 １曝１１璽 図 第２図 １４ｈｌｓ） 第３図 （Ａ） （Ｂ） 苓４Ｉ！！ ／６ １１５図 第６図
回路の動作を説明するための図、第３図は第１図の回路
の温度特性を示す図、第４図、第５図、第６図は本発明
の他の実施例の回路図、第７図、第８図は従来の定電圧
発生回路の回路図、第９図は理想的な回路の一例の回路
図を示す。 １．４・・・起動回路、２・・・カレントミラー回路、
３・・・定電圧回路。 １曝１１璽 図 第２図 １４ｈｌｓ） 第３図 （Ａ） （Ｂ） 苓４Ｉ！！ ／６ １１５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数出力のカレントミラー回路と、 該カレントミラー回路の複数出力電流が供給され、該複
数出力電流が一定の値となったときに定電圧を発生する
定電圧回路と、 該カレントミラー回路の一つの出力電流が供給され、該
カレントミラー回路の該複数出力電流が所定の値となり
、該定電圧回路が起動するまで該カレントミラー回路を
起動させる起動回路とよりなることを特徴とする定電圧
発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302892A JP2679062B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 定電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302892A JP2679062B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 定電圧発生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01144107A true JPH01144107A (ja) | 1989-06-06 |
| JP2679062B2 JP2679062B2 (ja) | 1997-11-19 |
Family
ID=17914358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302892A Expired - Lifetime JP2679062B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 定電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2679062B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261707A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | New Japan Radio Co Ltd | 定電流回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126117A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-05 | Rohm Co Ltd | 定電流発生回路 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302892A patent/JP2679062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126117A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-05 | Rohm Co Ltd | 定電流発生回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261707A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | New Japan Radio Co Ltd | 定電流回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2679062B2 (ja) | 1997-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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