JPH0527131B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0527131B2 JPH0527131B2 JP59246858A JP24685884A JPH0527131B2 JP H0527131 B2 JPH0527131 B2 JP H0527131B2 JP 59246858 A JP59246858 A JP 59246858A JP 24685884 A JP24685884 A JP 24685884A JP H0527131 B2 JPH0527131 B2 JP H0527131B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- emitter
- collector
- base
- output voltage
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 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
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/22—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Amplifiers (AREA)
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、温度
特性を有する定電圧発生回路に関する。
特性を有する定電圧発生回路に関する。
従来の技術
温度特性を有する定電圧発生回路は回路設計に
おいてしばしば使用される回路であり、従来、こ
の種の定電圧発生回路は所要の温度特性と出力電
圧に応じて個有の回路を設計していた。
おいてしばしば使用される回路であり、従来、こ
の種の定電圧発生回路は所要の温度特性と出力電
圧に応じて個有の回路を設計していた。
発明の解決しようとする問題点
従つて、従来においては、回路設計に要する時
間が増大し、又設計終了後に温度特性を変更する
事は極めて困難という欠点があつた。
間が増大し、又設計終了後に温度特性を変更する
事は極めて困難という欠点があつた。
本発明は従来の技術に内在する上記欠点を解消
する為になされたものであり、従つて本発明の目
的は、回路構成を変更せずに抵抗の定数のみを選
択することにより、種々の温度特性と出力電圧を
得ることができる様にした新規な定電圧発生回路
を提供することにある。
する為になされたものであり、従つて本発明の目
的は、回路構成を変更せずに抵抗の定数のみを選
択することにより、種々の温度特性と出力電圧を
得ることができる様にした新規な定電圧発生回路
を提供することにある。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、第１及び第２のトランジスタ
からなるカレントミラー回路と、第３及び第４の
トランジスタと該第４のトランジスタのエミツタ
に接続された第１の抵抗とからなり前記第１と第
２のトランジスタのコレクタに接続された
Widler型カレントソース回路と、前記カレント
ミラー回路もしくは前記Widler型カレントソー
ス回路のベースに接続されたカレントソース用の
第５のトランジスタと、ベースとエミツタを第２
の抵抗を介して接続し、ベースとコレクタを第３
の抵抗を介して接続した第６のトランジスタと、
前記第５のトランジスタのコレクタと前記第６の
トランジスタのコレクタを接続する第４の抵抗と
を有し、前記第５のトランジスタのコレクタと前
記第６のトランジスタのエミツタとの間の電圧を
出力電圧としたことを特徴とする定電圧発生回路
が得られる。
からなるカレントミラー回路と、第３及び第４の
トランジスタと該第４のトランジスタのエミツタ
に接続された第１の抵抗とからなり前記第１と第
２のトランジスタのコレクタに接続された
Widler型カレントソース回路と、前記カレント
ミラー回路もしくは前記Widler型カレントソー
ス回路のベースに接続されたカレントソース用の
第５のトランジスタと、ベースとエミツタを第２
の抵抗を介して接続し、ベースとコレクタを第３
の抵抗を介して接続した第６のトランジスタと、
前記第５のトランジスタのコレクタと前記第６の
トランジスタのコレクタを接続する第４の抵抗と
を有し、前記第５のトランジスタのコレクタと前
記第６のトランジスタのエミツタとの間の電圧を
出力電圧としたことを特徴とする定電圧発生回路
が得られる。
発明の実施例
次に本発明をその好ましい実施例について図面
を参照して具体的に説明する。
を参照して具体的に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す回路構成
図である。
図である。
第１図を参照すると、本発明の第１の実施例
は、トランジスタＱ１〜Ｑ６、抵抗R1〜R4を含
む。トランジスタＱ１及びＱ２はカレントミラー
回路を、トランジスタＱ３，Ｑ４及び抵抗R1は
Widler型カレントソース回路をそれぞれ構成し
ている。尚、トランジスタＱ１〜Ｑ６の特性は同
一とし、hFB（ベース接地電流増幅率）は１とす
る。又抵抗R1〜R4の特性も同一とする。
は、トランジスタＱ１〜Ｑ６、抵抗R1〜R4を含
む。トランジスタＱ１及びＱ２はカレントミラー
回路を、トランジスタＱ３，Ｑ４及び抵抗R1は
Widler型カレントソース回路をそれぞれ構成し
ている。尚、トランジスタＱ１〜Ｑ６の特性は同
一とし、hFB（ベース接地電流増幅率）は１とす
る。又抵抗R1〜R4の特性も同一とする。
第１図において、
VBE5−VBE4−V4＝０
VrlnI2／Is3−VrlnI2／Is4−I1R1＝０
∴ VrlnI2／I1 IS4／IS3＝I1R1 ……(1)
ここに、
VBE3＝トランジスタＱ３の順方向ベース、エミ
ツタ間電圧 VBE4＝トランジスタＱ４の順方向ベース、エミ
ツタ間電圧 IS3＝トランジスタＱ３のカツトオフ電流 IS4＝トランジスタＱ４のカツトオフ電流 Vr＝KT／ｑ Ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝絶対温度 ｑ＝電子の電荷 ここで、各トランジスタのコレクタ電流はI2＝
I1＝I5となる。又、トランジスタＱ４のエミツタ
面積はトランジスタＱ３の２倍に選ぶとIS4／IS3＝２ となる。
ツタ間電圧 VBE4＝トランジスタＱ４の順方向ベース、エミ
ツタ間電圧 IS3＝トランジスタＱ３のカツトオフ電流 IS4＝トランジスタＱ４のカツトオフ電流 Vr＝KT／ｑ Ｋ＝ボルツマン定数 Ｔ＝絶対温度 ｑ＝電子の電荷 ここで、各トランジスタのコレクタ電流はI2＝
I1＝I5となる。又、トランジスタＱ４のエミツタ
面積はトランジスタＱ３の２倍に選ぶとIS4／IS3＝２ となる。
従つて(1)式は、
Vrln2＝I1R1＝I5R1
∴ I5＝Vrln2／R1 ……(2)
さらに電流I5の温度特性は(2)式より
１／Ｉ ∂I5／∂T＝１／Vr ∂Vr／∂T−１／R1 ∂R1
／∂T……(3) となる。
／∂T……(3) となる。
次に、出力電圧Voは、
Vo＝V1＋V2＋V3＝VBE6（R2＋R3／R2
）＋I5R4……(4) ここに、VBE6はトランジスタＱ６の順方向ベー
ス、エミツタ間電圧である。
）＋I5R4……(4) ここに、VBE6はトランジスタＱ６の順方向ベー
ス、エミツタ間電圧である。
又、出力電圧Voの温度特性は、
∂Vo／∂T＝∂VBE6／∂T（R2＋R3／R2）＋I5R4・
（１／I5 ∂I5／∂T＋１／R4 ∂R4／∂T）……(5) さらに(3)式を上記(5)式に代入し、各抵抗の特性は
同一で、１／R4 ∂R4／∂T＝１／R1 ∂R1／∂Tである
から、出 力電圧Voの温度特性は ∂Vo／∂T＝∂VBE6／∂T（R2＋R3／
R2）＋I5R4・１／Vr ∂Vr／∂T……(6) ここで(4)式と(6)式において、所要の出力電圧
Voと所要の温度特性∂Vo／∂Tを設定すると、VBE6、 ∂VBE6／∂T、Vr、∂Vr／∂Tはそれぞれ既知であるから
、 下記の連立方程式により、R2＋R3／R2及びI5R4が求 められる。
（１／I5 ∂I5／∂T＋１／R4 ∂R4／∂T）……(5) さらに(3)式を上記(5)式に代入し、各抵抗の特性は
同一で、１／R4 ∂R4／∂T＝１／R1 ∂R1／∂Tである
から、出 力電圧Voの温度特性は ∂Vo／∂T＝∂VBE6／∂T（R2＋R3／
R2）＋I5R4・１／Vr ∂Vr／∂T……(6) ここで(4)式と(6)式において、所要の出力電圧
Voと所要の温度特性∂Vo／∂Tを設定すると、VBE6、 ∂VBE6／∂T、Vr、∂Vr／∂Tはそれぞれ既知であるから
、 下記の連立方程式により、R2＋R3／R2及びI5R4が求 められる。
又、電流I6，I5は通常あらかじめ設定されてお
り、さらに、R2＝VBE6／I5−I6であるから、式(7)，(8) の結果より抵抗R3，R4が求められる。すなわち、
抵抗R2，R3，R4の定数の選択により、所要の出
力電圧と所要の温度特性が得られる。
り、さらに、R2＝VBE6／I5−I6であるから、式(7)，(8) の結果より抵抗R3，R4が求められる。すなわち、
抵抗R2，R3，R4の定数の選択により、所要の出
力電圧と所要の温度特性が得られる。
次に、所要の出力電圧Voが設定してある場合
の出力電圧の温度特性∂Vo／∂Tの選択可能範囲を考 察する。
の出力電圧の温度特性∂Vo／∂Tの選択可能範囲を考 察する。
前記式(7)，(8)より、出力電圧の温度特性∂Vo／∂T
をR5／R2及びVoで示すと、
∂Vo／∂T＝（１＋R3／R2）VBE6（１／VBE6 ∂VBE
6／∂T−１／Vr ∂Vr／∂T）＋Vo１／Vr ∂Vr／∂T…
…(9) となり、さらにR3／R2の選択可能範囲は VBE6≦VBE6（１＋R3／R2）≦Voであるから、 ０≦R3／R2≦Vo−VBE6／VBE6 ……(10) となる。又、(9)式において、１／VBE6 ∂VBE6／∂T＝
− 3300ppm／℃、１／Vr ∂Vr／∂T＝＋3300ppm／℃、 ∂VBE6／∂T＝−2mV／℃とし、以下具体的に考察を 続ける。
6／∂T−１／Vr ∂Vr／∂T）＋Vo１／Vr ∂Vr／∂T…
…(9) となり、さらにR3／R2の選択可能範囲は VBE6≦VBE6（１＋R3／R2）≦Voであるから、 ０≦R3／R2≦Vo−VBE6／VBE6 ……(10) となる。又、(9)式において、１／VBE6 ∂VBE6／∂T＝
− 3300ppm／℃、１／Vr ∂Vr／∂T＝＋3300ppm／℃、 ∂VBE6／∂T＝−2mV／℃とし、以下具体的に考察を 続ける。
Vo＝VBE6の時、R3／R2＝０であるから、上記(9)式
に代入すると、∂Vo／∂T＝∂VBE6／∂T＝−2mV／℃
Vo＝2VBE6の時、０≦R3／R2≦１であり、R3／R2＝
０とR3／R1＝１の値を(9)式に代入すると、
∂Vo／∂T（atR3／R2＝０）＝VBE6（１／VBE6
∂VBE6／∂T＋１／Vr ∂Vr／∂T）＝０ ∂Vo／∂T（atR3／R2＝１）＝２・∂VBE6
／∂T＝−4mV／℃ Vo＝3VBE6の時、０≦R3／R2≦２であり、R3／R2＝ ０とR3／R2＝２の値を(9)式に代入すると、 ∂Vo／∂T（atR3／R2＝０）＝VBE6（１／VBE6
∂VBE6／∂T＋２・１／Ｔ ∂Vr／∂T）＝＋2mV／℃ ∂Vo／∂T（atR3／R2＝２）＝３・∂VBE6
／∂T＝−6mV／℃ 以上算出した結果に基き、出力電圧の温度特性
∂Vo／∂Tの選択可能範囲を第２図に示す。
∂VBE6／∂T＋１／Vr ∂Vr／∂T）＝０ ∂Vo／∂T（atR3／R2＝１）＝２・∂VBE6
／∂T＝−4mV／℃ Vo＝3VBE6の時、０≦R3／R2≦２であり、R3／R2＝ ０とR3／R2＝２の値を(9)式に代入すると、 ∂Vo／∂T（atR3／R2＝０）＝VBE6（１／VBE6
∂VBE6／∂T＋２・１／Ｔ ∂Vr／∂T）＝＋2mV／℃ ∂Vo／∂T（atR3／R2＝２）＝３・∂VBE6
／∂T＝−6mV／℃ 以上算出した結果に基き、出力電圧の温度特性
∂Vo／∂Tの選択可能範囲を第２図に示す。
又、各出力電圧ごとの∂Vo／∂TとR3／R2の関係を第
３図に示す。
本発明にる第２、第３、第４の実施例を第４図
Ａ，Ｂ，Ｃに示す。第４図において、Vo1，
Vo2，Vo3は各実施例の出力電圧であり、Ｎ：１
はエミツタ面積比を示す。
Ａ，Ｂ，Ｃに示す。第４図において、Vo1，
Vo2，Vo3は各実施例の出力電圧であり、Ｎ：１
はエミツタ面積比を示す。
なお、前記第１、第２、第３、第４の実施例に
おいてはスタートアツプ回路が必要である。
おいてはスタートアツプ回路が必要である。
次に前記した第１の実施例において、具体的な
定数を用いてSPICEにてシミユレーシヨンを行
なつた結果を第５図に示す。
定数を用いてSPICEにてシミユレーシヨンを行
なつた結果を第５図に示す。
ここで、各定数値は下記の通りである。
｛R1＝320Ω，R2＝70KΩ，R3＝81.5KΩ，R4＝
19.5KΩ 各抵抗の温度特性＝＋2000ppm／℃ 各トランジスタのカツトオフ電流＝１×
10-16A 各トランジスタのエミツタ接地電流増幅率＝
100 電源電圧＝＋5V なお、出力電圧は2.5V、出力電圧の温度特性
は０となる様に設定した。
19.5KΩ 各抵抗の温度特性＝＋2000ppm／℃ 各トランジスタのカツトオフ電流＝１×
10-16A 各トランジスタのエミツタ接地電流増幅率＝
100 電源電圧＝＋5V なお、出力電圧は2.5V、出力電圧の温度特性
は０となる様に設定した。
第５図によると、Vcc＝４〜6Vにて出力電圧
の変動はなく、又Ta＝−20〜70℃においては出
力電圧の変動量は3.2mVで0.13％の変動率という
極めて良好な特性が得られる。
の変動はなく、又Ta＝−20〜70℃においては出
力電圧の変動量は3.2mVで0.13％の変動率という
極めて良好な特性が得られる。
発明の効果
本発明は、以上説明したように、回路構成を変
更せずに抵抗値のみを選択することにより、種々
の温度特性と出力電圧の設定を極めて容易に実現
する効果がある。
更せずに抵抗値のみを選択することにより、種々
の温度特性と出力電圧の設定を極めて容易に実現
する効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を示した回路構
成図、第２図は第１の実施例における出力電圧
（Vo）と選択可能な出力電圧温度特性（∂Vo／∂T） の関係を示した図、第３図は第１の実施例におけ
る抵抗値の選択（R3／R2）と出力電圧温度特性 （∂Vo／∂T）を示した図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明 の第２、第３、第４の実施例を示した回路構成
図、第５図はシミユレーシヨンによつて得られた
具体的な特性の一例を示す図である。 Ｑ１〜Ｑ６……トランジスタ、R1〜R4……抵
抗。
成図、第２図は第１の実施例における出力電圧
（Vo）と選択可能な出力電圧温度特性（∂Vo／∂T） の関係を示した図、第３図は第１の実施例におけ
る抵抗値の選択（R3／R2）と出力電圧温度特性 （∂Vo／∂T）を示した図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃは本発明 の第２、第３、第４の実施例を示した回路構成
図、第５図はシミユレーシヨンによつて得られた
具体的な特性の一例を示す図である。 Ｑ１〜Ｑ６……トランジスタ、R1〜R4……抵
抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１のトランジスタ及び前記第１のトランジ
スタにより駆動される第２のトランジスタから成
るカレントミラー回路と、ベース及びコレクタを
前記第２のトランジスタのコレクタに接続した第
３のトランジスタ、コレクタを前記第１のトラン
ジスタのコレクタに接続し前記第３のトランジス
タにより駆動される第４のトランジスタ及び前記
第４のトランジスタのエミツタに接続した第１の
抵抗から成るWidler型カレントソース回路と、
前記第１のトランジスタのベース、エミツタにそ
れぞれベース、エミツタを接続した第５のトラン
ジスタと、ベース、エミツタを第２の抵抗を介し
て接続し、ベース、コレクタを第３の抵抗を介し
て接続した第６のトランジスタと、前記第５のト
ランジスタのコレクタと前記第６のトランジスタ
のコレクタとの間に接続した第４の抵抗とを有
し、前記第５のトランジスタのコレクタと前記第
６のトランジスタのエミツタとの間の電圧を出力
電圧としたことを特徴とする定電圧発生回路。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の定電圧回路に
おいて、前記第５のトランジスタのベース、エミ
ツタを前記第３のトランジスタのベース、エミツ
タに接続した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 |
|---|---|---|---|
| JP59246858A JPS61125623A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 定電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59246858A JPS61125623A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 定電圧発生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125623A JPS61125623A (ja) | 1986-06-13 |
| JPH0527131B2 true JPH0527131B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17154767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59246858A Granted JPS61125623A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | 定電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61125623A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4833945B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2011-12-07 | 株式会社沖データ | 基準電圧発生回路、駆動回路、光プリントヘッドおよび画像形成装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP59246858A patent/JPS61125623A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ANALYSIS AND DESIGN OF ANALOG INTEGRATED CIRCUITS=1977 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61125623A (ja) | 1986-06-13 |
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