JPH03232006A - 低飽和電圧三端子レギュレータ - Google Patents

低飽和電圧三端子レギュレータ

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JPH03232006A
JPH03232006A JP29934090A JP29934090A JPH03232006A JP H03232006 A JPH03232006 A JP H03232006A JP 29934090 A JP29934090 A JP 29934090A JP 29934090 A JP29934090 A JP 29934090A JP H03232006 A JPH03232006 A JP H03232006A
Authority
JP
Japan
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output
operational amplifier
voltage
terminal
input
Prior art date
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Application number
JP29934090A
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English (en)
Inventor
Haruki Yamashita
山下 治樹
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低飽和電圧タイプの三端子レギュレータに関し
、特に減電圧動作時の対策を施した低飽和電圧三端子レ
ギュレータに関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の低飽和電圧三端子レギュレータは、出力
段トランジスタと、出力電圧を基準電圧とを比較するオ
ペアンプと、電流制限抵抗および分圧抵抗等により構成
されている。
第5図はかかる従来の一例を示す低飽和電圧三端子レギ
ュレータの回路図である。
第5図に示すように、従来のレギュレータは、入力端子
(IN)7と出力端子(OUT)8間にエミッタおよび
コレクタを接続した出力段PNPトランジスタ1と、出
力端子(OUT)と接地(GND)端子12間に接続し
た分圧抵抗5および6と、分圧抵抗5,6間に一方の入
力端が接続され且つ基準電圧源4に他方の入力端が接続
したオペアンプ3と、オペアンプ3の出力端および出力
段PNP トランジスタ1のベース間に接続される電流
制限抵抗2とを備えている。
第6図(a) 、 (b)はそれぞれ第5図に示す低飽
和電圧三端子レギュレータの電圧および電流特性図であ
る。
第6図(a)に示すように、この特性は入力電圧VIN
に対する出力電圧v0の関係を示し、点線13はVIN
二v0の仮想線を表わす。この特性によれば、入力電圧
VINがある点を越えると出力電圧v0が一定になる。
また、第4図(b)に示すように、この特性は入力電圧
VANに対する回路電流工。。の関係を示し、入力電圧
v1Nが所定値を越えると、回路電流工。。
は通常動作時の回路電流14に安定する。この回路電流
14は負荷電流に比例して増減する。
第7図は従来の他の例を示す低飽和電圧三端子レギュレ
ータの回路図である。
第7図に示すように、かかる三端子レギュレータは、分
圧抵抗を用いずに構成した例であり、出ヒ 力投T71と、電流制限抵抗2と、+側入力を出力端子
8に且つ一側入力を基準電源4に接続したものである。
かかる低飽和電圧三端子レギュレータもオペアンプ3の
出力により電流制限抵抗2を介して出力段のPNP ト
ランジスタ1のベースを駆動している。従って、入力電
圧が出力電圧設定値よりも低下すると、オペアンプ3の
出力はロウレベルに下がり、出力段PNP トランジス
タ1のベースを弓き下げるため、ベース電流が増大する
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の二つの低飽和電圧三端子レギュレータは
、共にオペアンプ3の出力により電流制限抵抗2を介し
て出力段PNP)ランシスタ1のベースを駆動している
ため、入力電圧■、、が出力電圧(vo)設定値よりも
低下すると、オペアンプ3の出力はロウレベルに下がり
、出力段PNP トランジスタ1のベースを引き下げる
。従って、ベース電流が増大するという結果になる。こ
のベース電流を電流制限抵抗2により抑えることは可能
であるが、通常の動作状態においては、負荷電流変動や
PNP トランジスタのhFEのばらつき、あるいは温
度変動にかかわらす、PNP トランジスタ1を充分に
駆動できることが求められる。すなわち、この電流制限
抵抗2の値を大きく取ることは困難になる。
従って、上述したとおり、入力電圧が低下した場合、ベ
ース電流は、例えば定格IAクラスの出力電流タイプの
レギュレータでは、第4図(b)の例の如< I D 
OmA程度の電流が流れることになり、通常動作時の回
路電流に比較して1桁程度も上まわる回路電流が流れる
という欠点がある。
本発明の目的は、かかる入力電圧が低下したときの回路
電流の上昇を抑制することのできる低飽和電圧三端子レ
ギュレータを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
第一の発明の低飽和電圧三端子レギュレータは、入出力
端子にエミッタおよびコレクタを接続した出力用トラン
ジスタと、出力電圧を分圧して基準電圧と比較し且つ出
力イネーブル端子を有する第一のオペアンプと、前記基
準電圧および出力電圧を分圧する二つの分圧抵抗と、一
方の入力端が入力端子側に接続され且つ他方の入力端が
出力端子に接続される第二のオペアンプとを含み、前記
第一のオペアンプの出力を電流制限抵抗を介して前記出
力用トランジスタのベースに供給するとともに、前記第
二のオペアンプの出力を前記第一のオペアンプのイネー
ブル端子に供給するように構成している。
第二の発明の低飽和電圧三端子レギュレータは、入出力
端子にエミッタおよびコレクタを接続した出力用PNP
 )ランシスタと、前記トランジスタのコレクタ側に+
入力を接続し且つ−入力を基準電源に接続し出力イネー
ブル端子を有する第一のオペアンプと、前記第一のオペ
アンプの+および−の入力に並列に接続された出力電圧
監視用コンパレータと、+入力を入力端子側に接続し且
つ一入力端を出力端子側に接続し出力イネーブル端子を
有する第二のオペアンプとを含み、前記第一および第二
のオペアンプの出力をタイオートを介して前記出力用ト
ランジスタのベースに供給するとトモに、前記コンパレ
ータの出力を前記第一および第二のオペアンプの前記イ
ネーブル端子に供給し、出力・電流によりその出力電圧
状態を制御するように構成している。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第一の実施例を示す低飽和電圧三端子
レギュレータの回路図である。
第1図に示すように、本実施例は出力段PNPトランジ
スタ1と、出力イネーブル端子11を有するオペアンプ
3と、タイオード9を介した入力電圧vlやと出力電圧
v0を比較するオペアンプ10と、電流制限抵抗21分
圧抵抗5および6と、基準電圧源4とを有している。
PNP )ランシスタ1はこのレギュレータの出力用で
あり、第一のオペアンプ3の出力により駆動される。ま
た、第一のオペアンプ3は出力端子8に供給される出力
電圧VOを分圧抵抗5および6を介して一方の入力端に
とりこみ、接地(GND)端子12に接続された基準電
圧源4の電圧を他方の入力端にとりこんで比較し、誤動
作増幅を行っている。更に、第二のオペアンプ10はP
NPトランジスタ1のコレクタ・エミッタ間電圧VcE
の飽和状態を監視するものであり、一方の入力端はレギ
ュレータの入力電圧VINを、また他方の入力端は出力
電圧v0を検出している。すなわち、レギュレータの入
力電圧VtNが低下した場合において、PNPトランジ
スタ1のV。F、がダイオード9の順電圧VFよりも下
がると、オペアンプ10の出力はロウレベルとなり、第
一のオペアンプ3のイネーブル端子11をロウに下げる
。これにより、第一のオペアンプ3の出力吸込み電流を
減少させ、PNPトランジスタ1を非飽和状態に戻すよ
うに動作する。
第2図は本発明の第二の実施例を示す低飽和電圧三端子
レギュレータの回路図である。
第2図に示すように、本実施例はPNPトランジスタ1
のV。Eの飽和状態を監視するための回路として、入力
電圧VINを分圧するトランジスタ飽和電圧設定用抵抗
9Aおよび9Bを設けたことにある。かかる抵抗9Aの
両端の電圧降下を利用している点を除くその他の構成は
前述した第一の実施例の回路構成と同様である。
本実施例では、上述の通り、飽和状態の監視用手段とし
て抵抗9Aの電圧降下を利用しているため、その電圧は
温度により大きく変化することがなく、前述した第一の
実施例よりも温度係数が少ないという利点がある。
第3図は本発明の第三の実施例を示す低飽和電圧三端子
レギュレ〜りの回路図である。
第3図に示すように、本実施例はPNP トランジスタ
1が三端子レギュレータの出力段に用いられ、通常動作
の場合、第一のオペアンプ3の出力によりベース端子が
バイアスされることで、出力端子(OUT)8に表われ
る。出力電圧V0が基準電源4の基準電圧VREFと等
しい値になるように制御されている。しかも、本実施例
はオペアンプ3と、並列にコンパレータ15を設け、そ
の出力およびインバータ16を介した出力でそれぞれ第
一のオペアンプ3と第二のオペアンプ10の出力イネー
ブル端子11を制御している。このコンパレータ15は
出力電圧V0の低下を監視するための回路であり、出力
電圧V0が基準電圧VREFより下がると、コンパレー
タ15の出力はロウレベルとなって第一のオペアンプ3
のイネーブル端子11を引下げ、第一のオペアンプ3を
イネーブル状態にする。また、この時コンパレータ15
の出力はインバータ16の出力を通して第二のオペアン
プ10をアクティブ状態にする。この第二のオペアの両
端に発生する三端子レギュレータの出力電流工。に比例
した電圧(■。×R1)を第二のオペアンプ10て増幅
する。本実施例はその出力によって出力段PNP )ラ
ンシスタ1を駆動することにより、PNP トランジス
タ1が飽和しないようにそのVCEが(IoXRl)X
 (1+  )に等しい2 電圧を保つように制御している。
第4図は本発明の第四の実施例を示す低飽和電圧三端子
レギュレータの回路図である。
第4図に示すように、本実施例もコンパレータ15およ
びインバータ16を設け、第一のオペアンプ3および第
二のオペアンプ10を制御することは、前述した第三の
実施例と同様であり、第二のオペアンプ10の(+)入
力端子に抵抗R4とR5の直列回路の接続点を接続した
点が異なっている。
本実施例は抵抗R4の両端に入力電圧VIHに比4 例した一定の電圧降下(XVIN)を生ずるR4+15 ため、出力電流I。が零の場合においても、PNPトラ
ンジスタ1が飽和状態とならないように、voI:の両
端に抵抗R4の電圧降下■R4に比例した’i?−ノ電
圧Vcp、=VR+ X (1+   ) −(R’R
2R4+R5 ×v、、)X(]、+−)を発生させている。従っ2 て、この差異により出力電流工。が零の場合の性能比較
において、前述した第三の実施例ではPNPトランジス
タ1が飽和し回路電流が増大してしまうのに対し、本実
施例では飽和を防止しているので回路電流の増大が起こ
らないという利点がある。
〔発明の効果−。
以上説明1−だように、本発明の低飽和電圧三端子レギ
ュレータは、出力段トランジスタのコレクタ・エミッタ
間電圧を監視し、入力端子に接続されたダイオードの順
電圧(V、:例えば0.7V)よりも入力電圧が下がろ
うとした場合、第一のオペアンプの出力イネーブル端子
を制御し、そのオペアンプへの吸込電流を減少させるこ
とにより、出力段トランジスタのコレクタ・エミッタ間
電圧■oEの飽和を防止することができるので、入力電
圧(VIN)が低下した場合でも、出力段トランジスタ
は飽和動作せずに済み、したがって出力段トランジスタ
のベース電流も増大せず、回路電流の上昇を回避するこ
とができるという効果がある。
また、本発明は出力電圧が基準電圧より低下した時、出
力段PNP トランジスタのV。2を出力電流に比例し
た電圧降下となるような制御を行うことにより、減電圧
時に起こる回路電流の増大を防止すると共に、減電圧時
の出力段PNP トランジスタの■。0による電圧降下
、すなわち、入出方間電圧差も出力電流に応じて必要最
小限の値に留めることが可能になり、理想的な特性を得
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例を示す低飽和電圧三端子
レギュレータの回路図、第2図は本発明の第二の実施例
を示す低飽和電圧三端子レギュレータの回路図、第3図
は本発明の第三の実施例を示す低飽和電圧三端子レギュ
レータの回路図、第4図は本発明の第四の実施例を示す
低飽和電圧三端子レギュレータの回路図、第5図は従来
の一例を示す低飽和電圧三端子レギュレータの回路図、
第6図(a) 、 (b)はそれぞれ第5図に示す低飽
和電圧三端子レギュレータの電圧および電流特性図、第
7図は従来の他の例を示す低飽和電圧三端子レギュレー
タの回路図である。 ■・・・・・・出力段PNP トランジスタ、2・・・
・・・電流制限抵抗、3,10・・・・・・オペアンプ
、4・・・・・・基準電圧(源)、5,6・・・・・・
出力電圧検出用分圧抵抗、7・・・・・・レギュレータ
入力(VIN)、8・・・・・・レギュレータ出力(V
 o )、9・・・・・・ダイオード、9A、”9B・
・・・・・出力段PNP)ランラスタ飽和電圧設定用抵
抗、11・・・・・オペアンプの出力イネーブル端子、
l2 ・・・・GND、 15・・・・・・コンパレータ、 6・・ インバータ、DI。 D2・・ ・・タイオード、R1〜 R5・・・・ 抵抗。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入出力端子にエミッタおよびコレクタを接続した出
    力用トランジスタと、出力電圧を分圧して基準電圧と比
    較し且つ出力イネーブル端子を有する第一のオペアンプ
    と、前記基準電圧および出力電圧を分圧する二つの分圧
    抵抗と、一方の入力端が入力端子側に接続され且つ他方
    の入力端が出力端子に接続される第二のオペアンプとを
    含み、前記第一のオペアンプの出力を電流制限抵抗を介
    して前記出力用トランジスタのベースに供給するととも
    に、前記第二のオペアンプの出力を前記第一のオペアン
    プのイネーブル端子に供給することを特徴とする低飽和
    電圧三端子レギュレータ。 2、入出力端子にエミッタおよびコレクタを接続した出
    力用PNPトランジスタと、前記トランジスタのコレク
    タ側に+入力を接続し且つ−入力を基準電源に接続し出
    力イネーブル端子を有する第一のオペアンプと、前記第
    一のオペアンプの+および−入力に並列に接続された出
    力電圧監視用コンパレータと、+入力を入力端子側に接
    続し且つ−入力端を出力端子側に接続し出力イネーブル
    端子を有する第二のオペアンプとを含み、前記第一およ
    び第二のオペアンプの出力をダイオードを介して前記出
    力用トランジスタのベースに供給するとともに、前記コ
    ンパレータの出力を前記第一および第二のオペアンプの
    前記イネーブル端子に供給し、出力電流によりその出力
    電圧状態を制御することを特徴とする低飽和電圧三端子
    レギュレータ。
JP29934090A 1989-12-26 1990-11-05 低飽和電圧三端子レギュレータ Pending JPH03232006A (ja)

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JP1-339622 1989-12-26
JP33962289 1989-12-26

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JPH03232006A true JPH03232006A (ja) 1991-10-16

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JP (1) JPH03232006A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109689A (ja) * 2004-08-25 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd ハイ側のスイッチにおいて正および負のピークインダクタ電流を損失無くセンスする方法及び装置
JP2007316811A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Fujitsu Ten Ltd 直流電源装置

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