JPH0335682B2 - - Google Patents
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- JPH0335682B2 JPH0335682B2 JP4681481A JP4681481A JPH0335682B2 JP H0335682 B2 JPH0335682 B2 JP H0335682B2 JP 4681481 A JP4681481 A JP 4681481A JP 4681481 A JP4681481 A JP 4681481A JP H0335682 B2 JPH0335682 B2 JP H0335682B2
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- Japan
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- voltage
- transistor
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/18—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は定電圧電源回路、特に集積回路化に適
した定電圧電源回路に関する。
した定電圧電源回路に関する。
第１図は従来の定電圧電源回路を示す図で直列
制御形定電圧回路の基本形で、帰還ループを含ま
ない直列エミツタホロアカ路である。抵抗R1に
よりツエナーダイオードZDにバイアス電流を流し
て基準電圧を発生させ、この基準電圧をベース入
力とする電圧制御トランジスタT1のエミツタか
ら出力電圧をとりだす。この回路において、入力
電圧Viが変動した場合、抵抗R1を通して流れる
ツエナーダイオードのバイアス電流が変化してツ
エナーダイオードの動作抵抗が変動するが、この
回路の出力変動率は、ツエナーダイオードの動作
抵抗をrdとすると、rd／rd＋R1）できまること
からわかるように、rdの変動に大きく影響される
欠点がある。この点はＲを大きくすれば改善しう
るが、ツエナーダイオードの動作抵抗を所定の入
力電圧変動範囲内で低い値に保つために所定の電
流以上が常に流れるようにしなければならないの
で入力電圧Viをツエナーダイオード電圧に対し
て高く選ばなければならない。またViの変動に
ついて動作抵抗rdが変化するから、トランジスタ
T1のエミツタ抵抗を無視したとき、出力インピ
ーダンスはほぼ動作抵抗rdだけで決まる。従つて
出力インピーダンスも入力電圧Viの変動に従つ
て変動する。さらにViの変動に従つてツエナー
ダイオードに流れる電流が大幅に変化し、出力電
流が少ない場合には電源電圧変動によつて回路電
流が大幅に変化することになる。このことはパツ
ケージ損失の小さい集積回路の場合きわめて重大
な問題となる。また入力に含まれる整流回路から
生じるリツプルや他の回路が動作していることか
ら生じるリツプル成分は、トランジスタＴのエミ
ツタからツエナーダイオードの動作抵抗rdとR1
により分圧されたものが出てくるので抵抗R1の
値を大きくすることにより改善できるが、この場
合もやはり入力直流電圧を大きくしなければなら
ない。
制御形定電圧回路の基本形で、帰還ループを含ま
ない直列エミツタホロアカ路である。抵抗R1に
よりツエナーダイオードZDにバイアス電流を流し
て基準電圧を発生させ、この基準電圧をベース入
力とする電圧制御トランジスタT1のエミツタか
ら出力電圧をとりだす。この回路において、入力
電圧Viが変動した場合、抵抗R1を通して流れる
ツエナーダイオードのバイアス電流が変化してツ
エナーダイオードの動作抵抗が変動するが、この
回路の出力変動率は、ツエナーダイオードの動作
抵抗をrdとすると、rd／rd＋R1）できまること
からわかるように、rdの変動に大きく影響される
欠点がある。この点はＲを大きくすれば改善しう
るが、ツエナーダイオードの動作抵抗を所定の入
力電圧変動範囲内で低い値に保つために所定の電
流以上が常に流れるようにしなければならないの
で入力電圧Viをツエナーダイオード電圧に対し
て高く選ばなければならない。またViの変動に
ついて動作抵抗rdが変化するから、トランジスタ
T1のエミツタ抵抗を無視したとき、出力インピ
ーダンスはほぼ動作抵抗rdだけで決まる。従つて
出力インピーダンスも入力電圧Viの変動に従つ
て変動する。さらにViの変動に従つてツエナー
ダイオードに流れる電流が大幅に変化し、出力電
流が少ない場合には電源電圧変動によつて回路電
流が大幅に変化することになる。このことはパツ
ケージ損失の小さい集積回路の場合きわめて重大
な問題となる。また入力に含まれる整流回路から
生じるリツプルや他の回路が動作していることか
ら生じるリツプル成分は、トランジスタＴのエミ
ツタからツエナーダイオードの動作抵抗rdとR1
により分圧されたものが出てくるので抵抗R1の
値を大きくすることにより改善できるが、この場
合もやはり入力直流電圧を大きくしなければなら
ない。
本発明はこのような欠点のない極めて安定な定
電圧電源回路を提供することを目的とする。
電圧電源回路を提供することを目的とする。
本発明によれば、非安定化直流電圧が入力され
る入力端子と出力端子との間に制御用トランジス
タのコレクターエミツタ通路が直列接続され、該
制御用トランジスタのベースに供給される制御電
圧により上記出力端子に安定な直流電圧が出力さ
れる直列制御型の定電圧電源回路において、上記
制御電圧は、定電圧素子と該定電圧素子に動作電
流を供給する定電流回路とを含んでなる基準電圧
発生回路から得られる基準電圧を利用して得ら
れ、上記定電流回路は上記定電圧素子からベース
電圧が供給されるエミツタホロア形式に回路構成
された他のトランジスタのコレクタ電流により上
記定電圧素子へ上記動作電流を供給し、さらに上
記定電流回路を起動する起動回路を備えてなるこ
とを特徴とする定電圧電源回路が得られる。
る入力端子と出力端子との間に制御用トランジス
タのコレクターエミツタ通路が直列接続され、該
制御用トランジスタのベースに供給される制御電
圧により上記出力端子に安定な直流電圧が出力さ
れる直列制御型の定電圧電源回路において、上記
制御電圧は、定電圧素子と該定電圧素子に動作電
流を供給する定電流回路とを含んでなる基準電圧
発生回路から得られる基準電圧を利用して得ら
れ、上記定電流回路は上記定電圧素子からベース
電圧が供給されるエミツタホロア形式に回路構成
された他のトランジスタのコレクタ電流により上
記定電圧素子へ上記動作電流を供給し、さらに上
記定電流回路を起動する起動回路を備えてなるこ
とを特徴とする定電圧電源回路が得られる。
従つて、基準電圧を発生する装置は、定電流で
駆動されるから極めて高精度の安定化された定電
圧電源回路となつている。
駆動されるから極めて高精度の安定化された定電
圧電源回路となつている。
つぎに実施例に従つて本発明を詳細に説明す
る。
る。
第２図は本発明定電圧電源回路の一実施例図で
ある。T1は電圧制御トランジスタ、ZDはツエナ
ーダイオードである。入力電圧Viは抵抗R2およ
びR3で分圧されてトランジスタT2のベースに電
位を与え、トランジスタT2とトランジスタT3の
エミツタは共通接続されて抵抗R4につながつて
電流切換形スイツチを形成し、またこれらのトラ
ンジスタのコレクタは共通接続されてダイオード
Ｄを介して電源Vccにつながつている。前記トラ
ンジスタT3のベースはツエナーダイオードの陰
極につながつて基準電圧が与えられるようになつ
ている。ダイオードＤの両端には、前記トランジ
スタT3と異なる導電形式のトランジスタT4のベ
ースとエミツタとがそれぞれ接続されていて、ト
ランジスタT4のコレクタはツエナーダイオード
の陰極に接続されている。まず、電源電位VCCと
基凖電位Vrefの差である入力直流電圧Viが投入
されると、抵抗R2とR3に電流が流れ、トランジ
スタT2にバイアスが与えられてトランジスタT2
が動作し、ダイオードＤを通してコレクタ電流が
流れる。ダイオードＤとトランジスタT4とで構
成される定電流回路は公知の電流ミラー回路であ
る。トランジスタT4のコレクタ電流はダイオー
ドＤに流れる電流に比例し、、その比例係数は
PN接合ダイオードＤの接合面積とトランジスタ
T4のベース・エミツタ接合の面積比で定まる。
集積回路においては、いずれの接合も同一材質、
同一構成になつているからである。従つて、トラ
ンジスタT2のコレクタ電流に依存する電流がト
ランジスタT4のコレクタ電流として流れ、ツエ
ナーダイオードZDを動作させる。ツエナーダイオ
ードZDに発生した電圧によりトランジスタT3が
動作し、ツエナー電圧よりトランジスタT3のベ
ース・エミツタ間順方向電圧VBE3だけ低いトラン
ジスタT3のエミツタ電圧と抵抗R4によつて決ま
る電流がダイオードＤに流れ、これに比例した電
流がトランジスタT4を介してツエナーダイオー
ドZDにも流れる。このとき、抵抗R2とR3との分
圧点をツエナー電位より低くとることにより、ト
ランジスタT3が動作した時点でトランジスタT2
は遮断されて定常状態においては動作しない。ま
たViの上昇による消費電流の増加は、トランジ
スタT3に流れる電流がツエナーダイオードの電
圧と抵抗R4できまる値で電源電圧と無関係とな
り、抵抗R2とR3に流れる電流の増加分のみとな
る。抵抗R2とR3はトランジスタT2の起動動作を
確保すればよいので比較的大きくできるから、消
費電流は、出力電流に比し十分小さくしうる。
ある。T1は電圧制御トランジスタ、ZDはツエナ
ーダイオードである。入力電圧Viは抵抗R2およ
びR3で分圧されてトランジスタT2のベースに電
位を与え、トランジスタT2とトランジスタT3の
エミツタは共通接続されて抵抗R4につながつて
電流切換形スイツチを形成し、またこれらのトラ
ンジスタのコレクタは共通接続されてダイオード
Ｄを介して電源Vccにつながつている。前記トラ
ンジスタT3のベースはツエナーダイオードの陰
極につながつて基準電圧が与えられるようになつ
ている。ダイオードＤの両端には、前記トランジ
スタT3と異なる導電形式のトランジスタT4のベ
ースとエミツタとがそれぞれ接続されていて、ト
ランジスタT4のコレクタはツエナーダイオード
の陰極に接続されている。まず、電源電位VCCと
基凖電位Vrefの差である入力直流電圧Viが投入
されると、抵抗R2とR3に電流が流れ、トランジ
スタT2にバイアスが与えられてトランジスタT2
が動作し、ダイオードＤを通してコレクタ電流が
流れる。ダイオードＤとトランジスタT4とで構
成される定電流回路は公知の電流ミラー回路であ
る。トランジスタT4のコレクタ電流はダイオー
ドＤに流れる電流に比例し、、その比例係数は
PN接合ダイオードＤの接合面積とトランジスタ
T4のベース・エミツタ接合の面積比で定まる。
集積回路においては、いずれの接合も同一材質、
同一構成になつているからである。従つて、トラ
ンジスタT2のコレクタ電流に依存する電流がト
ランジスタT4のコレクタ電流として流れ、ツエ
ナーダイオードZDを動作させる。ツエナーダイオ
ードZDに発生した電圧によりトランジスタT3が
動作し、ツエナー電圧よりトランジスタT3のベ
ース・エミツタ間順方向電圧VBE3だけ低いトラン
ジスタT3のエミツタ電圧と抵抗R4によつて決ま
る電流がダイオードＤに流れ、これに比例した電
流がトランジスタT4を介してツエナーダイオー
ドZDにも流れる。このとき、抵抗R2とR3との分
圧点をツエナー電位より低くとることにより、ト
ランジスタT3が動作した時点でトランジスタT2
は遮断されて定常状態においては動作しない。ま
たViの上昇による消費電流の増加は、トランジ
スタT3に流れる電流がツエナーダイオードの電
圧と抵抗R4できまる値で電源電圧と無関係とな
り、抵抗R2とR3に流れる電流の増加分のみとな
る。抵抗R2とR3はトランジスタT2の起動動作を
確保すればよいので比較的大きくできるから、消
費電流は、出力電流に比し十分小さくしうる。
このように本発明によれば従来回路の抵抗の代
りに定電流回路が用いられているから常にツエナ
ーダイオードZDに一定電流が流れる結果動作抵抗
rdの変動がなく、電圧変動率の悪化、、出力イン
ピーダンスの変動のない極めて安定な定電圧電源
回路が得られる。また入力直流電圧の低下に対し
てもトランジスタT4が飽和領域に入る直前まで
基準電圧で規定された一定の定電流をツエナーダ
イオードZDに流すことができるので減電圧特性が
極めて良好であり、入力リツプルの出力側におけ
る除去比はツエナーダイオードの動作抵抗rdとト
ランジスタT4の出力抵抗とで分圧された形とな
るがトランジスタT4の出力抵抗は非常に大きく
ツエナーダイオードZDの動作抵抗も一定となるこ
とからトランジスタT1のエミツタから出てくる
リツプル分はごくわずかなものとなり、入力直流
電圧でこの値が変化することもない。なおこの例
では基準電圧を発生する装置としてツエナーダイ
オードを用いてあるが、これは必らずしもツエナ
ーダイオードに限らず、たとえば通常のダイオー
ドまたはトランジスタを少くとも１個含む基準電
圧発生装置でもよい。
りに定電流回路が用いられているから常にツエナ
ーダイオードZDに一定電流が流れる結果動作抵抗
rdの変動がなく、電圧変動率の悪化、、出力イン
ピーダンスの変動のない極めて安定な定電圧電源
回路が得られる。また入力直流電圧の低下に対し
てもトランジスタT4が飽和領域に入る直前まで
基準電圧で規定された一定の定電流をツエナーダ
イオードZDに流すことができるので減電圧特性が
極めて良好であり、入力リツプルの出力側におけ
る除去比はツエナーダイオードの動作抵抗rdとト
ランジスタT4の出力抵抗とで分圧された形とな
るがトランジスタT4の出力抵抗は非常に大きく
ツエナーダイオードZDの動作抵抗も一定となるこ
とからトランジスタT1のエミツタから出てくる
リツプル分はごくわずかなものとなり、入力直流
電圧でこの値が変化することもない。なおこの例
では基準電圧を発生する装置としてツエナーダイ
オードを用いてあるが、これは必らずしもツエナ
ーダイオードに限らず、たとえば通常のダイオー
ドまたはトランジスタを少くとも１個含む基準電
圧発生装置でもよい。
また第２図におけるツエナーダイオード電圧で
規定された電圧を次に示すような誤差検出回路を
含む安定化電源の基凖電圧として使用すればきわ
めて高精度の安定化電源を構成できる。
規定された電圧を次に示すような誤差検出回路を
含む安定化電源の基凖電圧として使用すればきわ
めて高精度の安定化電源を構成できる。
第３図は本発明の他の実施例図でトランジスタ
T5、抵抗R8，R9は、誤差検出回路を構成してお
り直流出力電圧の変化分を抵抗R8，R9の分圧点
で取り出しトランジスタT5を駆動し直流増増幅
して制御トランジスタT1をコントロールするも
のであり、定電流回路起動回路については、第２
図で説明したとうりである。
T5、抵抗R8，R9は、誤差検出回路を構成してお
り直流出力電圧の変化分を抵抗R8，R9の分圧点
で取り出しトランジスタT5を駆動し直流増増幅
して制御トランジスタT1をコントロールするも
のであり、定電流回路起動回路については、第２
図で説明したとうりである。
尚、以上の説明において、ダイオードＤとして
は、集積回路において通常行なわれているよう
に、トランジスタT4と同時に形成されたPNPト
ランジスタのベース・コレクタ間を短絡したもの
を用いてもよいことは改めていうまでもないこと
である。
は、集積回路において通常行なわれているよう
に、トランジスタT4と同時に形成されたPNPト
ランジスタのベース・コレクタ間を短絡したもの
を用いてもよいことは改めていうまでもないこと
である。
第１図は従来の定電圧電源回路を示す図、第２
図は本発明定電圧電源回路の一実施例図、第３図
は他の実施例図である。 T1，T2，T3，T4，T5……トランジスタ、R1，
R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9……抵抗、
Ｄ……ダイオード、ZD……ツエナーダイオード。
図は本発明定電圧電源回路の一実施例図、第３図
は他の実施例図である。 T1，T2，T3，T4，T5……トランジスタ、R1，
R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9……抵抗、
Ｄ……ダイオード、ZD……ツエナーダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非安定化直流電圧が供給される入力端子と出
力端子との間にコレクターエミツタ通路が直列接
続された第１のトランジスタと、このトランジス
タのベースと基準端子との間に接続された定電圧
素子と、この素子が発生する電圧をベースに受け
エミツタが抵抗を介して前記基準端子に接続され
た第２のトランジスタと、この第２のトランジス
タのコレクタ電流を入力電流として当該電流に比
例した電流を前記定電圧素子に供給するカレント
ミラー回路による定電流回路と、前記入力端子へ
の直流電圧の印加時に前記定電流回路に入力電流
を供給して当該回路を起動する起動回路とを備え
てなる定電圧電源回路。 ２ 非安定化直流電圧が供給される入力端子と出
力端子との間にコレクターエミツタ通路が直列接
続された第１のトランジスタと、前記出力端子の
電圧を分圧する分圧回路と、この分圧回路からの
分圧電圧をベースに受けコレクタが前記第１のト
ランジスタのベースに接続された第２のトランジ
スタと、この第２のトランジスタのエミツタと基
準端子との間に接続された定電圧素子と、この素
子が発生する電圧をベースに受けエミツタが抵抗
を介して前記基準端子に接続された第３のトラン
ジスタと、この第３のトランジスタのコレクタ電
流を入力電流として当該電流に比例した電流を前
記第１のトランジスタのコレクタに供給するカレ
ントミラー回路による定電流回路と、前記入力端
子への直流電圧の印加時に前記定電流回路に入力
電流を供給して当該回路を起動する起動回路とを
備えてなる定電圧電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4681481A JPS5736323A (ja) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Teidenatsudengenkairo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4681481A JPS5736323A (ja) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Teidenatsudengenkairo |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163775A Division JPS5227540A (en) | 1975-08-21 | 1975-08-21 | Constant-voltage supply circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5736323A JPS5736323A (ja) | 1982-02-27 |
| JPH0335682B2 true JPH0335682B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=12757794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4681481A Granted JPS5736323A (ja) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Teidenatsudengenkairo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5736323A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0614306B2 (ja) * | 1987-05-11 | 1994-02-23 | 株式会社東芝 | 電源回路 |
-
1981
- 1981-03-30 JP JP4681481A patent/JPS5736323A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5736323A (ja) | 1982-02-27 |
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