JPH0522970Y2

JPH0522970Y2 -

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Publication number: JPH0522970Y2
Application number: JP1983000177U
Authority: JP
Priority date: 1983-01-05
Filing date: 1983-01-05
Publication date: 1993-06-14
Also published as: JPS59106215U

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本考案は、増幅器のバイアス電圧を供給する為
のバイアス回路に関するものである。[Detailed description of the invention] (a) Industrial application field The present invention relates to a bias circuit for supplying bias voltage to an amplifier.

(ロ) 従来技術増幅器のバイアス電圧を供給する為のバイアス
回路としては、第１図に示す如き回路が公知であ
る。第１図において、電源電圧（＋V_cc）を投入
すると、電源とアースとの間に接続された抵抗１
第１ダイオード２との直列回路にI₁の電流が流
れ、前記第１ダイオード２に流れる電流と等しい
電流I₁が、前記第１ダイオード２と電流ミラー接
続されたNPN型の第１トランジスタ３のコレク
タにも流れる。また、前記第１トランジスタ３の
コレクタ電流I₁は、第２ダイオード４にも流れ、
該第２ダイオード４と電流ミラー接続された
PNP型の第２トランジスタ５のコレクタ電流もI₁
となる。しかして、前記第２トランジスタ５のコ
レクタ電流I₁は、ｎ個の直列接続されたダイオー
ドから成るダイオード直列回路６に流れるので、
NPN型の第３トランジスタ７のベース電圧は
nV_D（ただし、V_Dはダイオードの順方向電圧）と
なり、出力端子８にnV_D−V_BE＝（ｎ−１）V_D（た
だし、V_BEは第３トランジスタ７のベース・エミ
ツタ間電圧で、V_D＝V_BE）の出力電圧が発生し、
これが次段増幅器（図示せず）のバイアス電圧と
なる。(b) Prior Art As a bias circuit for supplying bias voltage to an amplifier, a circuit as shown in FIG. 1 is known. In Figure 1, when the power supply voltage (+V _cc ) is applied, the resistor 1 connected between the power supply and ground
A current _I1 flows through the series circuit with the first diode 2, and the current _I1 , which is equal to the current flowing through the first diode 2, flows through the NPN type first transistor 3 connected to the first diode 2 in a current mirror connection. It also flows to collectors. Further, the collector current _I1 of the first transistor 3 also flows through the second diode 4,
A current mirror connection is made with the second diode 4.
The collector current of the second PNP transistor 5 is also I ₁
becomes. Therefore, the collector current _I1 of the second transistor 5 flows through the diode series circuit 6 consisting of n series-connected diodes.
The base voltage of the third NPN transistor 7 is
nV _D (where, V _D is the forward voltage of the diode), and nV _D - V _BE = (n-1) V _D (where, V _BE is the voltage between the base and emitter of the third transistor 7) at the output terminal 8. , V _D = V _BE ) is generated,
This becomes the bias voltage for the next stage amplifier (not shown).

この第１図のバイアス回路は、上述の如く出力
端子８に略一定の出力電圧を発生させることが出
来るので多用されているが、リツプル除去率が悪
いという欠点を有する。リツプル除去率は、電源
電圧に重畳されたリツプル電圧をV₁、バイアス
回路の出力端子に発生するリツプル電圧をV₂と
すれば、20ogV₁／V₂〔dB〕で表わすことが出来る。しかして、第１図の場合、前記リツプル除去
率は、第１抵抗１の値をR₁、第１ダイオード２
の順方向抵抗値をreとすれば、20ogR₁＋re／reとなり、第１ダイオード２に流れる電流を大として
前記順方向抵抗値reを小さくしない限り、リツプ
ル除去率を改善することが出来ない。一方、第１
ダイオード２に流れる電流を大とすると、第２ダ
イオード４を経由して第１トランジスタ３に流れ
る電流も大となり、かつ第２トランジスタ５を経
由してダイオード直列回路６に流れる電流も大と
なるので、バイアス回路全体の消費電流が大とな
り、特に電源として電池を使用する機器のバイア
ス回路としては不適当であつた。 The bias circuit shown in FIG. 1 is widely used because it can generate a substantially constant output voltage at the output terminal 8 as described above, but it has the drawback of poor ripple rejection. The ripple removal rate can be expressed as 20ogV ₁ /V ₂ [dB], where V ₁ is the ripple voltage superimposed on the power supply voltage, and V ₂ is the ripple voltage generated at the output terminal of the bias circuit. In the case of FIG. 1, the ripple rejection rate is determined by R ₁ , the value of the first resistor 1,
If the forward resistance value of is re, then 20ogR ₁ +re/re, and unless the forward resistance value re is made smaller by increasing the current flowing through the first diode 2, the ripple rejection rate cannot be improved. On the other hand, the first
If the current flowing through the diode 2 becomes large, the current flowing through the first transistor 3 via the second diode 4 also becomes large, and the current flowing into the diode series circuit 6 via the second transistor 5 also becomes large. However, the current consumption of the entire bias circuit was large, making it particularly unsuitable as a bias circuit for equipment that uses batteries as a power source.

(ハ) 目的本考案は、上述の点に鑑み成されたもので、消
費電流を増大させること無くリツプル除去率を増
大させることが出来るバイアス回路を提供せんと
するものである。(c) Purpose The present invention has been made in view of the above points, and aims to provide a bias circuit that can increase the ripple rejection rate without increasing current consumption.

(ニ) 構成本考案に係るバイアス回路は、多段縦続接続さ
れたトランジスタから成る回路に対し、起動時に
作動して動作電流を供給する起動回路と、定常時
における動作電流を供給する動作電流供給回路と
を備える点を特徴とするものである。(D) Configuration The bias circuit according to the present invention includes a startup circuit that operates at startup to supply an operating current to a circuit consisting of multi-stage cascade-connected transistors, and an operating current supply circuit that supplies an operating current during steady state. It is characterized by the following.

(ホ) 実施例第２図は、本考案の一実施例を示すもので、９
はエミツタが電源（V_cc）に接続されたPNP型の
第１トランジスタ、１０はコレクタが電源に、ベ
ースが前記第１トランジスタ９のコレクタに接続
されたNPN型の第２トランジスタで、前記第１
及び第２トランジスタ９及び１０は縦続接続され
ており、更に前記第１トランジスタ９のエミツ
タ・ベース間にはダイオード１１が接続され、前
記第１トランジスタ９のコレクタとアースとの間
にはｎ個の直列接続されたダイオード１２が接続
され、前記第２トランジスタ１０のエミツタとア
ースとの間には負荷抵抗１３が接続され、前記第
２トランジスタ１０のエミツタには出力端子１４
が接続されている。１５は起動回路で、該起動回
路１５は、電源とアースとの間に直列接続された
抵抗１６と（ｎ−１）個のダイオード１７との接
続中点にエミツタが、前記出力端子１４にベース
がそれぞれ接続されたPNP型の第３トランジス
タ１８と、アースにエミツタが、前記第３トラン
ジスタ１８のコレクタにベースが、前記第１トラ
ンジスタ９のベースに抵抗１９を介してコレクタ
がそれぞれ接続されたNPN型の第４トランジス
タ２０とによつて尚、前記抵抗１６の電源に接続
される一端が起動回路１５の入力端となり、第１
トランジスタ９のベースに接続される抵抗１９の
一端が起動回路１５の出力端となり、トランジス
タ１８が比較回路として動作する。２１は動作電
流供給回路で、該動作電流供給回路２１は、前記
出力端子１４とアースとの間に直列接続された抵
抗２５及び（ｎ−２）個のダイオード２２と、前
記出力端子１４にベスが、前記第１トランジスタ
９のベースにコレクタが、アースに抵抗２３を介
してエミツタがそれぞれ接続されたNPN型の第
５トランジスタ２４とによつて構成されている。(E) Embodiment Figure 2 shows an embodiment of the present invention.
10 is a PNP-type first transistor whose emitter is connected to the power supply (V _cc ); 10 is an NPN-type second transistor whose collector is connected to the power supply and whose base is connected to the collector of the first transistor 9;
and second transistors 9 and 10 are connected in cascade, furthermore, a diode 11 is connected between the emitter and base of the first transistor 9, and a diode 11 is connected between the collector of the first transistor 9 and the ground. Diodes 12 connected in series are connected, a load resistor 13 is connected between the emitter of the second transistor 10 and ground, and an output terminal 14 is connected to the emitter of the second transistor 10.
is connected. Reference numeral 15 denotes a starting circuit, and the starting circuit 15 has an emitter at the midpoint of the connection between a resistor 16 and (n-1) diodes 17 connected in series between the power source and the ground, and a base at the output terminal 14. a PNP type third transistor 18 connected to each other, an NPN whose emitter is connected to ground, whose base is connected to the collector of the third transistor 18, and whose collector is connected to the base of the first transistor 9 via a resistor 19. Furthermore, one end connected to the power source of the resistor 16 becomes the input end of the starting circuit 15 , and the first
One end of the resistor 19 connected to the base of the transistor 9 becomes the output end of the starting circuit 15 , and the transistor 18 operates as a comparison circuit. Reference numeral 21 denotes an operating current supply circuit, which includes a resistor 25 and (n-2) diodes 22 connected in series between the output terminal 14 and the ground, and a base connected to the output terminal 14. The fifth transistor 24 is an NPN type transistor whose collector is connected to the base of the first transistor 9 and whose emitter is connected to the ground via a resistor 23.

次に動作を説明する。電源を投入すると、抵抗
１６とダイオード１７とから成る直列回路に電流
が流れ、第３トランジスタ１８が順バイアスされ
てオンとなる。その為、前記第３トランジスタ１
８のコレクタ電流により第４トランジスタ２０が
順バイアスされオンとなり、そのコレクタ電流が
ダイオード１１に流れる。しかして、前記ダイオ
ード１１と第１トランジスタ９とは電流ミラー型
に接続されているので、前記ダイオード１１に流
れる電流と等しい電流が前記第１トランジスタ９
のコレクタに流れ、それに応じて第２トランジス
タ１０がオンし、出力端子１４に出力電圧が発生
する。前記出力電圧の値は、ｎ個のダイオード１
２の順方向電圧をnV_Dとすれば、nV_D−V_BE＝（ｎ
−１）V_D（ただし、V_BEは第２トランジスタ１０
のベース・エミツタ間電圧で、V_D＝V_BE）とな
る。 Next, the operation will be explained. When the power is turned on, current flows through the series circuit consisting of the resistor 16 and the diode 17, and the third transistor 18 is forward biased and turned on. Therefore, the third transistor 1
The fourth transistor 20 is forward biased and turned on by the collector current of 8, and the collector current flows to the diode 11. Since the diode 11 and the first transistor 9 are connected in a current mirror type, a current equal to the current flowing through the diode 11 flows through the first transistor 9.
Accordingly, the second transistor 10 is turned on, and an output voltage is generated at the output terminal 14. The value of the output voltage is the value of n diodes 1
If the forward voltage of 2 is nV _D , then nV _D −V _BE = (n
-1) V _D (however, V _BE is the second transistor 10
The base-emitter voltage of is V _D = V _BE ).

出力端子１４に（ｎ−１）V_Dの出力電圧が発
生すると、該出力電圧に応じて第５トランジスタ
２４がオンとなり、ダイオード１１に前記第５ト
ランジスタ２４のコレクタ電流が流れる様になる
とともに、第３トランジスタ１８のエミツタ電圧
とベース電圧とが等しくなるので、前記第３トラ
ンジスタ１８がオフとなり、それに応じて第４ト
ランジスタ２０もオフとなる。従つて、前記出力
端子１４に出力電圧が発生すると、起動回路１５
がバイアス回路から切り離され、該バイアス回路
に対して何ら作用しなくなるとともに、バイアス
回路の動作電流は、動作電流供給回路２１、具体
的には第５トランジスタ２４のコレクタ電流によ
り供給される様になる。 When an output voltage of (n-1)V _D is generated at the output terminal 14, the fifth transistor 24 is turned on in accordance with the output voltage, and the collector current of the fifth transistor 24 starts to flow through the diode 11. Since the emitter voltage and the base voltage of the third transistor 18 become equal, the third transistor 18 is turned off, and accordingly, the fourth transistor 20 is also turned off. Therefore, when an output voltage is generated at the output terminal 14, the starting circuit 15
is separated from the bias circuit and has no effect on the bias circuit, and the operating current of the bias circuit is supplied by the operating current supply circuit 21 , specifically the collector current of the fifth transistor 24. .

第２トランジスタ１０は、理論上無限大のイン
ピーダンスを有するコレクタにより電源に接続さ
れているので、該第２トランジスタ１０のベース
側からリツプルが印加されなければ出力端子１４
にリツプルが発生することはない。ところで、第
２図の実施例において、コレクタに定電流を発生
する第５トランジスタ２４のベースは、出力端子
１４のみに接続されているだけなので、前記第５
トランジスタ２４のコレクタ定電流中にはリツプ
ルが含まれず、前記コレクタ定電流を動作電流と
する第１トランジスタ９のコレクタ電流にもリツ
プルは含まれない。従つて、第２トランジスタ１
０はベース側からもリツプルが印加されることは
無く、出力端子１４にはリツプルの無い定電圧が
得られる。 Since the second transistor 10 is connected to the power supply through a collector having theoretically infinite impedance, if no ripple is applied from the base side of the second transistor 10, the output terminal 14
No ripples occur. By the way, in the embodiment shown in FIG. 2, the base of the fifth transistor 24, which generates a constant current at the collector, is connected only to the output terminal 14.
The collector constant current of the transistor 24 does not include ripples, and the collector current of the first transistor 9 whose operating current is the collector constant current does not include ripples. Therefore, the second transistor 1
0, no ripples are applied from the base side, and a constant voltage without ripples is obtained at the output terminal 14.

また、第５トランジスタ２４のコレクタ電流
は、（ｎ−２）個のダイオード２２の順方向電圧
を（ｎ−２）V_D、抵抗２３の抵抗値をR₂とすれ
ば、（ｎ−３）V_D／R₂で表わされる。しかして、第２図の場合は、リツプルを考慮する必要が無いの
で、前記抵抗２３の値を大とし前記第５トランジ
スタ２４のコレクタ電流を小さくすることが出来
る。 Further, the collector current of the fifth transistor 24 is (n-3), assuming that the forward voltage of the (n-2) diodes 22 is (n-2) V _D and the resistance value of the resistor 23 is R ₂ . It is expressed as V _D /R ₂ . In the case of FIG. 2, there is no need to take ripple into account, so the value of the resistor 23 can be increased and the collector current of the fifth transistor 24 can be decreased.

尚、第２図の実施例においては、縦続接続され
た２個のトランジスタから成るバイアス回路につ
いて説明したが、トランジスタの数を増加させる
等、本考案の主旨を逸脱しない範囲で様々な変更
が可能である。 In the embodiment shown in FIG. 2, a bias circuit consisting of two transistors connected in cascade has been described, but various changes such as increasing the number of transistors can be made without departing from the spirit of the present invention. It is.

(ヘ) 効果以上述べた如く、本考案に依れば、格別の起動
回路を設けるとともに、動作電流供給回路をバイ
アス回路の出力電圧に応じて駆動しているので、
リツプル除去率の増大を計ることが出来るという
利点を有する。また本考案に依れば、リツプルを
除去することと独立に動作電流を定めることが出
来るので、消費電流の減少を計ることが出来ると
いう利点も有する。(f) Effects As described above, according to the present invention, a special starting circuit is provided and the operating current supply circuit is driven according to the output voltage of the bias circuit.
This has the advantage that it is possible to increase the ripple removal rate. Further, according to the present invention, since the operating current can be determined independently of ripple removal, there is also the advantage that the current consumption can be reduced.

[Brief explanation of drawings]

第１図は従来のバイアス回路を示す回路図、及
び第２図は本考案の一実施例を示す回路図であ
る。主な図番の説明、９……第１トランジスタ、１
０……第２トランジスタ、１５……起動回路、２
１……動作電流供給回路。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional bias circuit, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. Explanation of main figure numbers, 9...First transistor, 1
0... Second transistor, 15 ... Starting circuit, 2
1... Operating current supply circuit.

Claims

[Scope of utility model registration request]

A bias circuit comprising an input terminal to which an operating current is supplied and an output terminal generating a bias voltage for biasing an amplifier according to the operating current, and configured by transistors connected in multi-stage cascade, An input end connected to a power supply, an output end connected to an input terminal of the bias circuit, and a bias voltage obtained at the output terminal of the bias circuit and a reference voltage are compared, and a bias voltage obtained between the input end and the output end is compared. The input terminal and the output terminal are connected in accordance with the output of the comparison means at startup to supply the operating current of the bias circuit, and also to supply the operating current of the bias circuit in accordance with the output of the comparison means during steady state. a starter circuit whose input end and output end are cut off and cut off from the bias circuit; whose input end is connected to the output terminal of the bias circuit, whose output end is connected to the input terminal of the bias circuit, and whose output end is connected to the input terminal of the bias circuit; A bias circuit comprising: an operating current supply circuit that operates according to a bias voltage obtained at a terminal and supplies an operating current of the bias circuit in a steady state.