JPH0476714A - 定電圧発生回路 - Google Patents

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） 本発明は定電圧発生回路に関し、特に定電圧レベルが低
く、且つ、動作抵抗の小さな定電圧発生回路に関する。

（従来の技術） 従来、定電圧発生回路として第３図に示すような回路か
用いられている。図には、直列抵抗Ｒ３と負荷抵抗ＲＬ
との直列接続された回路に負荷抵抗ＲＬに並列にツェナ
ーダイオードＺＤが接続された回路が示されている。こ
の回路では入力電圧Ｖ、が変化しても、又、負荷抵抗Ｒ
Ｌか変化しても、出力電圧Ｖ。は殆ど変化しない。動作
抵抗か零であれば、理想的な定電圧電源となる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、ＰＮ接合の降伏現象を利用したこのツェナー
ダイオードでは、低電圧動作のものは動作抵抗か大きく
て電流変化により電圧か大きく変化してしまっていた。

又、５０〜２００ｒｎＶ程度の低電圧動作のツェナーダ
イオードは無かった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、その定電圧出力が数十〜数百ｍＶであって、しかも、
動作抵抗かツェナーダイオードのものよりも遥かに小さ
な定電圧発生回路を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 前記の課題を解決する本発明は、電源の一端子が接続さ
れる電源供給端子と、前記電源の他端子が接続されるコ
モン端子と、該コモン端子との間に負荷抵抗か接続され
ており、定電圧出力を該負荷抵抗に供給する出力端子と
、前記電源供給端子にベースが接続され、前記コモン端
子にエミッタが接続され、前記出力端子にコレクタが接
続されている第１のトランジスタと、ベースとコレクタ
が前記第１のトランジスタのベースと前記電源供給端子
の共通接続点に接続され、エミッタが前記第１のトラン
ジスタのコレクタと前記出力端子の共通接続点に接続さ
れている第２のトランジスタとて構成されていることを
特徴とするものである。

（作用） ２個のトランジスタを直列に接続し、各トランジスタの
電流増幅率が十分に大きく、出力電流か電源電流に比べ
て十分に小さい時は、出力電圧は電源電流の如何に拘わ
らず一定となる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

実施例１ 第１図は本発明の一実施例の定電圧発生回路を用いた電
源回路の接続図である。図において、１は定電圧発生回
路２に電流を供給する電源で、正端子が抵抗Ｒ１を経て
定電圧発生回路２の電源供給端子３に接続され、負端子
が定電圧発生回路２のコモン端子４に接続されている。

定電圧発生回路２は２個のＮＰＮトランジスタＱ３．Ｑ
２で構成されており、トランジスタＱ１のベースは電源
供給端子３に接続され、エミッタはコモン端子４に、コ
レクタは出力端子５に接続されている。トランジスタＱ
２のベースとコレクタは電源供給端子３に接続され、エ
ミッタは出力端子５に接続されている。

定電圧発生回路２の出力端子５とコモン端子４の間には
負荷抵抗Ｒ２が接続されている。この回路において電源
１からは電源電流Ｉ、が供給され、負荷抵抗Ｒ２に出力
電流Ｉ２を流している。従ってコモン端子４には電源電
流１１から出力電流Ｉ２を差し引いた残りの電流Ｉ、が
流れている。

次に、上記のように構成された実施例の動作を説明する
。電源１から定電圧発生回路２に電源電流１１が供給さ
れている。トランジスタＱ１のコレクタ電流をＩＣＩ、
ベース・エミッタ間の電圧をＶ、□とし、トランジスタ
Ｑ２のコレクタ電流をＩＣ２、ベース・エミッタ間電圧
をＶ　ＢＨ３とする。

又、出力端子５とコモン端子４の間に現れる出力電圧を
Ｖ。とすると、出力電圧Ｖ。は Ｖｏ　＝ＶａＥ＋　　ＶＢＥ２　　　　−−−　（１）
今、トランジスタＱ１．Ｑ２の電流増幅率か充分大きい
ものとすると、トランジスタＱ、、Ｑ２のベース電流は
コレクタ電流に比べて非常に小さい。

このときのコレクタ電流Ｉ　Ｃ１＋　　Ｉ　Ｃ２は次式
の通りである。

Ｉ（１’＝１３−１１　　１２　　　　・・・・・・・
・・（２）ＩＣ２”ＩＩ　　　　　　　　　　　・・・
・・・・・・（３）一方、トランジスタのコレクタ電流
Ｉ。とベース・エミッタ間電圧ＶＢＥとの間には、一般
に次式の関係がある。

Ｑ　　　　　　　　Ｉｓ ここに、 ｋ−１，３８ＸｌＯ−２３［Ｊ／Ｋ〕・・・ボルツマン
定数Ｔ：周囲温度（絶対温度Ｋ） ｑ−Ｌ、Ｓ　Ｘｌ０−”　　Ｃクーロン〕・・・・・・
電気素量Ｉ５はトランジスタ個々の特性によって決まる
定数で一般に飽和電流と呼ばれるものである。（４）式
から・Ｖ８Ｅｌ・　Ｖ　ＢＨ３を求めると・Ｑ　　　　
　　　　Ｉｓ ｑ　　　　　　　　１５２ ここで、Ｉ　Ｓｌ＋　　１５２はトランジスタＱ、、Ｑ
２の飽和電流である。

（１）式、（５）式、（６）式から ｑＩｓ＋　　　　　ｑ ｒｓ＋ Ｃ２ ・・・　（７） （２）式、（３）式、（７）式から ■ ・・・・・・・　（８） 負荷抵抗Ｒ２に流れる出力電流■２が電源電流１１に比
べて十分に小さい時は、（８）式の第２項は殆と零にな
るので、（８）式は次式のようになる。

Ｑ　　　　　　　　Ｉｓ 従って、出力電圧Ｖ。は電源電流１１に関係なく一定値
を取る。ここで、トランジスタＱ２の飽和電流１５２を
トランジスタＱ１の飽和電流１５１の１０倍に選べば、
出力電圧Ｖ。は常温において、ｋＴ Ｖｏ　”＝　　　　　Ｄ　ｎ　１０＝６０　（ｍ　Ｖ〕
となる。この値は電源電流１１の大きさによらず一定に
なる。

以上に説明したように２個のトランジスタＱ　＋　＋Ｑ
２の飽和電流Ｉ　Ｓｌ＋　　Ｉ　５２の比を適切な値に
選ぶことにより、５０〜２００ｍＶ程度の範囲で所望の
任意の定電圧を得ることができる。

次に、上記の定電圧発生回路２の動作抵抗の大きさにつ
いて説明する。一般に定電圧発生回路２の動作抵抗ｒは
次式で表される。

（９）式においてＶ。は出力電圧、Ｉ２は出力電流なの
で、定電圧発生回路２の動作抵抗ｒは（８）式、（９）
式から、 ｄＶｏｋＴ　　　　　　１ ｒ　冒　− ｄ１２Ｑ　　　　　１１−１２ 出力電流Ｉ２が電源電流Ｉ、に比べ十分に小さい時、動
作抵抗ｒは次式の通りになる。

ｋＴ　　　　　　　１ Ｑ　　　　　　Ｉ＋ 即ち、動作抵抗ｒは電源電流Ｉ、に反比例する。

例えば、電源電流１．−１　（ｍＡ）の時、常温では動
作抵抗ｒは約２６Ωとなり、従来のツェナーダイオード
の数十分の１の低い動作抵抗か実現する。

実施例２ 尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。第
２図は本発明の他の実施例の定電圧発生回路を用いた電
源回路の接続図である。図において、実施例１０回路と
異なるのは、実施例１の定電圧発生回路２に用いられて
いたトランジスタＱ１、Ｑ２がＮＰＮ　トランジスタで
あるのに対し、実施例２の定電圧発生回路１２に用いら
れているトランジスタＱ１１．　Ｑ１２がＰＮＰ　トラ
ンジスタである点である。従って、電源１１が定電圧発
生回路１２の電源供給端子１３に負電圧を供給すること
、各電流ＩＩＩ＋　　１１２＋　　１１３．■ＣＩ＋　
＋　　’ＣＩ２の流れる方向か逆であること、各トラン
ジスタＱ１、Ｑ１２のＶ　Ｂｕｌ　ｌ＋　Ｖ　Ｂ□２の
電圧の方向が逆であること等で定電圧発生回路２とは異
なっている。このことから、出力電圧Ｖ。は実施例１と
は異なり出力端子１５の電位がコモン端子１４に対し負
となっている。その他の動作はすべて極性が反転した外
は実施例１と同じなので説明を省略する。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、低電圧出力
の定電圧発生回路を実現することができ、又動作抵抗が
従来のツェナーダイオードの数十分の１以下という良好
な特性の定電圧発生回路を実現することができ、実用上
の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第】−図は本発明の一実施例の接続図、第２図は本発明
の他の実施例の接続図、第３図は従来の定電圧発生回路
の接続図である。 １．１１・・・電源 ２．１２・・・定電圧発生回路 ３．１３・・・電源供給端子 ４．１４・・・コモン端子 ５．１５・・・出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源（１、１１）の一端子が接続される電源供給端子（
   ３、１３）と、 前記電源（１、１１）の他端子が接続されるコモン端子
   （４、１４）と、 該コモン端子（４、１４）との間に負荷抵抗（Ｒ＿２）
   が接続されており、定電圧出力を該負荷抵抗（Ｒ＿２）
   に供給する出力端子（５、１５）と、前記電源供給端子
   （３、１３）にベースが接続され、前記コモン端子（４
   、１４）にエミッタが接続され、前記出力端子（５、１
   ５）にコレクタが接続されている第１のトランジスタ（
   Ｑ＿１、Ｑ＿１＿１）と、 ベースとコレクタが前記第１のトランジスタ（Ｑ＿１、
   Ｑ＿１＿１）のベースと前記電源供給端子（３、１３）
   の共通接続点に接続され、エミッタが前記第１のトラン
   ジスタ（Ｑ＿１、Ｑ＿１＿１）のコレクタと前記出力端
   子（５、１５）の共通接続点に接続されている第２のト
   ランジスタ（Ｑ＿２、Ｑ＿１＿２）とで構成されている
   ことを特徴とする定電圧発生回路。