JPH06180616A - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

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JPH06180616A
JPH06180616A JP4331602A JP33160292A JPH06180616A JP H06180616 A JPH06180616 A JP H06180616A JP 4331602 A JP4331602 A JP 4331602A JP 33160292 A JP33160292 A JP 33160292A JP H06180616 A JPH06180616 A JP H06180616A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】消費電流の大幅な節減が可能な基準電圧発生回
路を提供する。 【構成】可変負荷電流給電部1は、定電圧出力部3の電
源端31にその消費電流を給電するとともに、基準電圧
出力端5を通じて負荷回路にその消費電流を供給する。
定電圧出力部3はその電源端31の電位すなわち基準電
圧出力端5の電位を一定電位に保持する。ベース電位制
御部4は、基準電圧出力端5の電位変化を可変負荷電流
給電部2中のエミッタホロワトランジスタのベースにネ
ガティブフィードバックする。このようにすれば、負荷
回路の消費電流が減少して基準電圧出力端5の電位が微
小上昇した場合に、可変負荷電流給電部2の供給電流が
減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基準電圧発生回路に関
する。
【0002】
【従来技術】従来の基準電圧発生回路を図4に示し、そ
のブロック図を図5に示す。この基準電圧発生回路は、
バッテリ(図示せず)からバッテリ電圧VB を給電され
る負荷抵抗91を有し、負荷抵抗91は定電圧出力部9
3の電源端92に消費電流i1を給電している。定電圧
出力部93の電源端92は基準電圧出力端95に接続さ
れ、基準電圧出力端95はメモリ(図示せず)などへ定
電圧Vcを供給している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した基準電圧発生
回路では消費電流が大きいという問題があり、その低減
が要望されている。具体的に説明すれば、この基準電圧
発生回路では、基準電圧出力端95の電位を定電圧Vc
とするには、負荷抵抗91の抵抗値をr91とすれば、
常に負荷抵抗91の電流iを(バッテリ電圧VB −定電
圧Vc)/r91とする必要がある。
【0004】しかしながら、メモリなどの負荷回路は、
例えば動作時とメモリバックアップ時などで消費電流i
2が極端に変動し、その結果、メモリバックアップ時な
ど負荷回路の消費電流i2が減少した場合に、この減少
分だけ定電圧出力部93の消費電流i1を増大させねば
ならず、負荷回路の休止中などにおいて、無駄な電流消
費が大きいという問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、消費電流の大幅な節減が可能な基準電圧発生回路
を提供することを、その目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の基準電圧発生回
路は、電流が給電される電源端が基準電圧出力用の基準
電圧出力端に接続され前記電源端に定電圧を出力する定
電圧出力部と、エミッタが前記基準電圧出力端に接続さ
れるエミッタホロワトランジスタを有し前記基準電圧出
力端に電流を給電する可変負荷電流給電部と、前記基準
電圧出力端の電位変化を前記エミッタホロワトランジス
タのベースにネガティブフィードバックするベース電位
制御部と、を備えることを特徴としている。
【0007】好適な態様において、前記基準電圧出力端
に定電流を給電する定負荷電流給電部を備える。
【0008】
【作用】可変負荷電流給電部は、定電圧出力部の電源端
にその消費電流を給電するとともに、前記基準電圧出力
端を通じて負荷回路にその消費電流を供給する。定電圧
出力部はその電源端の電位すなわち基準電圧出力端の電
位を一定電位に保持する。ベース電位制御部は、基準電
圧出力端の電位変化をエミッタホロワトランジスタのベ
ースにネガティブフィードバックする。
【0009】このようにすれば、負荷回路の消費電流が
減少して基準電圧出力端の電位が微小上昇した場合に、
ベース電位制御部がエミッタホロワトランジスタのベー
ス電位を低下させ、それによりエミッタホロワトランジ
スタのエミッタ/ベース間電位が減少して、可変負荷電
流給電部の供給電流が減少する。また、負荷回路の消費
電流が増大して基準電圧出力端の電位が微小低下した場
合に、逆のプロセスにより可変負荷電流給電部の供給電
流が増大する。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように本発明の基準電圧発
生回路は、ベース電位制御部が基準電圧出力端の電位変
化と逆方向に変化するベース制御電圧を、基準電圧出力
端に電流を供給するエミッタホロワトランジスタのベー
スに印加する構成を採用しているので、負荷回路の必要
消費電流が減少した場合に連動してその電流消費を低減
でき、従来と比べて格段の低電力化を実現することがで
きる。
【0011】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の基準電圧発生回路の一例を
図1のブロック回路図及び図2の等価回路図を参照して
説明する。この基準電圧発生回路は、バッテリ(図示せ
ず)からバッテリ電圧VB を給電される可変負荷電流給
電部1及び定負荷電流給電部2を有し、可変負荷電流給
電部1は基準電圧出力端5に可変の電流ivを供給し、
定負荷電流給電部2は基準電圧出力端5に一定の電流i
cを供給している。
【0012】定電圧出力部3の電源端31は基準電圧出
力ライン(基準電圧出力端)5及びベース電位制御部4
の入力端に接続され、基準電圧出力端5はメモリ(図示
せず)などへ定電圧Vcを供給している。ベース電位制
御部4の出力端は可変負荷電流給電部1のエミッタホロ
ワトランジスタT5(図2参照)にベース電位を印加し
ている。このエミッタホロワトランジスタT5のエミッ
タは基準電圧出力端に電流ivを供給している。ベース
電位制御部4は、基準電圧出力端5の電位変化をエミッ
タホロワトランジスタT5のベースにネガティブフィー
ドバックするインバータとなっている。
【0013】以下、この基準電圧発生回路の作動を説明
する。ただし説明を簡単にするためにベース電位制御部
4の消費電流は無視する。可変負荷電流給電部1が供給
する可変の負荷電流ivと定負荷電流給電部2が供給す
る一定の負荷電流ivの和は、定電圧出力部3が消費
(吸収)する電流i1と、メモリ(負荷回路、図示せ
ず)が消費する電流i2の和に等しい。
【0014】いま、メモリの電流i2が急減すると、基
準電圧出力端5の電位が微小上昇し、その結果、ベース
電位制御部4が可変負荷電流給電部1のエミッタホロワ
トランジスタT5のベースに印加する制御電圧Vxは微
小低下し、エミッタホロワトランジスタT5のエミッタ
電流は、そのエミッタ/ベース間電位Vbe=Vx−Vc
が縮小するので減少し、その結果、基準電圧出力端5の
上記微小電位上昇とは逆に基準電圧出力端5の電位を微
小低減し、その結果、定電圧出力部3はその消費電流i
1をほとんど増大させることなく基準電圧出力端5の電
位を定電圧Vcに保つ。 結局、この実施例の基準電圧
発生回路は、負荷回路の消費電流の低下に応じて基準電
圧出力端5に供給する電流を低下させるので、消費電流
の低減が実現する。
【0015】また、本実施例の他の特徴は、負荷電流の
給電を上記説明した可変負荷電流給電部1と定負荷電流
給電部2とで構成した点にある。このようにすると、以
下の作用効果を奏する。上記したように基準電圧出力端
5から流出する電流は、定電圧出力部3が消費(吸収)
する電流i1と、メモリ(負荷回路、図示せず)が消費
する電流i2の和である。ここで、i2はメモリの動作
状態により大幅に変動する。一方、定電圧出力部3はそ
の消費電流i1があまり変化しない範囲で使用すること
が、すなわち略定電流で使用することが好ましく、出力
端31に出力する定電圧Vcのばらつきも小さい。結
局、全消費電流を略一定の消費電流i1と可変の消費電
流i2との和として使用することが動作上、最も好適で
ある。
【0016】ここで、可変負荷電流給電部1だけで、こ
の全消費電流=定消費電流i1+可変消費電流i2を供
給する場合、エミッタホロワトランジスタT5のエミッ
タ電流とそのエミッタ/ベース間電位Vbe(=Vx−V
c)が指数関数特性をもつために、基準電圧出力端5の
電位が各種原因により上昇し過ぎる場合の供給電流(エ
ミッタ電流)の減少率が大きく、急激にエミッタ電流i
vが低下して、電流ivが過渡的に消費電流i1以上低
下し、基準電圧出力端5が過渡的に低下し過ぎるという
不具合を生じる。また、バッテリ電圧VB をこの基準電
圧発生回路に印加するスタート時の立ち上がりやノイズ
電圧混入などの場合において、基準電圧出力端5の定電
圧Vcの安定に時間がかかるという不具合を生じる。
【0017】この実施例によれば、メモリのバックアッ
プ状態において、定負荷電流給電部2がほとんどの消費
電流i1+i2を供給し、可変負荷電流給電部1のエミ
ッタホロワトランジスタT5は僅かしか消費電流i2を
供給しないようにする。当然、メモリ動作時には、消費
電流i2の増大分はほとんど可変負荷電流給電部1のエ
ミッタホロワトランジスタT5から供給される。また、
消費電流i2の増大分の一部は、定電圧出力部3の消費
電流の減少により賄われる。
【0018】結局、この実施例の基準電圧発生回路は定
負荷電流給電部2を有するために、可変負荷電流給電部
2のエミッタホロワトランジスタT5をより小さいエミ
ッタ電流範囲(すなわちエミッタ/ベース間電位Vbeが
小さく、エミッタ/ベース間電位Vbeの変化に対するエ
ミッタ電流の変化が小さい領域)で使用することができ
る。そして、基準電圧出力端5の微小電位変化(各種雑
音電圧も重畳する)に対するエミッタ電流変化の感度を
鈍感化させることができ、電源スタート時などにおいて
基準電圧出力端5の電位が長くふらついたりするのを防
止することができる。
【0019】以下、図1の回路の具体的構成例について
図2を参照して説明する。トランジスタT6、T7、抵
抗r1、r2、r3は、定電圧出力部3の定電圧発生段
を構成しており、コレクタとベースが接続されたエミッ
タ接地のトランジスタT6はダイオードと見なすことが
でき、そのベース電位は定電圧Vc(以下、基準電圧出
力端5の電位をいう)の変動により微小な変動はあるも
ののほぼ一定電圧とみなせる。
【0020】トランジスタT7は上記した一定のベース
電位と所定のエミッタ抵抗r2により規定される一定の
コレクタ電流を流し、このコレクタ電流は所定の抵抗r
3において、一定の電圧降下を生じる。その結果、トラ
ンジスタT7のコレクタ電位も一定電位とみなせる。た
だ、定電圧Vcが上昇すると、ごく僅か、トランジスタ
T7のベース電位が増大してそのコレクタ電位を低下さ
せようとするが、定電圧Vcの上記上昇は抵抗r3を通
じてトランジスタT7のコレクタ電位を更に上昇させよ
うとし、結局、トランジスタT7のコレクタ電位は定電
圧Vcの上昇により微小上昇する。なお、トランジスタ
T7のベース電位とコレクタ電位とは略同一電位に設定
されている。
【0021】トランジスタT8〜T12及び抵抗r4〜
r8は定電圧出力部3の出力増幅段であって、トランジ
スタT8にはトランジスタT6、T7のベース電位が印
加され、トランジスタT9のベースにはトランジスタT
7のコレクタ電位が印加される。定電圧Vcの上昇によ
りトランジスタT7のコレクタ電位が微小上昇してトラ
ンジスタT9のベース電位が上昇すれば、そのエミッタ
電流、コレクタ電流が増大し、トランジスタT9のエミ
ッタ電位が上昇し、コレクタ電位が低下する。トランジ
スタT9のエミッタ電位が上昇すると、トランジスタT
8のエミッタ電位の上昇によりトランジスタT8のコレ
クタ電流が減少し、トランジスタT10のコレクタ電位
が上昇し、トランジスタT11のベース電位が上昇す
る。その結果、定電圧Vcの上昇の影響が抵抗r6を通
じてトランジスタT11のエミッタ電位を上昇させるに
もかかわらず、上記したトランジスタT11のベース電
位の上昇によりトランジスタT11のコレクタ電流は減
少する。
【0022】結局、定電圧Vcが上昇すると、トランジ
スタT11のコレクタ電流が減少し、トランジスタT9
のコレクタ電流が増加するので、トランジスタT9、T
11のコレクタ電位が低下し、トランジスタT12のベ
ース電位が低下し、トランジスタT12のコレクタ電流
が増大し、トランジスタT13のベース電位が上昇し、
トランジスタT13のコレクタ電流が増大し、トランジ
スタT5のベース電位が低下し、エミッタホロワトラン
ジスタT5から基準電圧出力端5に給電されるエミッタ
電流ivが減少する。
【0023】すなわち、メモリの消費電力の減少により
基準電圧出力端5の電位が微小上昇すると、エミッタホ
ロワトランジスタT5の給電電流が減少し、基準電圧出
力端5の電位上昇を防止する。C1、C2は位相補償用
コンデンサである。なお、トランジスタT13とその負
荷抵抗r9からなるインバータは本発明でいうベース電
位制御部を構成し、エミッタホロワトランジスタT5は
可変負荷電流給電部3を構成し、トランジスタT4は定
負荷電流給電部2を構成している。
【0024】逆に、メモリの消費電流の増加により基準
電圧出力端5の電位が微小低下すると、エミッタホロワ
トランジスタT5の給電電流が増加し、基準電圧出力端
5の電位低下を防止する。またこの実施例では、ベース
に一定電圧が印加されるエミッタ接地PNPトランジス
タT4が基準電圧出力端5に一定電流icを供給してい
る。この実施例では、この一定電流icは定電圧出力部
3の消費電流とメモリのバックアップ電流のほとんどを
供給している。これにより、エミッタホロワトランジス
タT5を大型化することなくそのエミッタ/ベース間電
位Vbeの小さい領域で使用することができ、回路全体の
安定性を向上させることができる。
【0025】図3に、Vccを14Vとした場合におけ
る実施例回路(図2)と、従来回路(図4)との消費電
流値を示す。本実施例回路が大幅な電流削減を実現でき
ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基準電圧発生回路の実施例を示すブロ
ック回路図である。
【図2】図1の一実施例等価回路図である。
【図3】本実施例回路と従来回路との消費電流の比較図
である。
【図4】図5の一例を示す等価回路図である。
【図5】従来の基準電圧発生回路の一例を示すブロック
回路図である。
【符号の説明】
1 可変負荷電流給電部 2 定負荷電流給電部 3 定電圧出力部 4 ベース電位制御部 5 基準電圧出力端 31 定電圧出力部の電源端
フロントページの続き (72)発明者 伴 博行 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流が給電される電源端が基準電圧出力
    用の基準電圧出力端に接続され前記電源端に定電圧を出
    力する定電圧出力部と、 エミッタが前記基準電圧出力端に接続されるエミッタホ
    ロワトランジスタを有し前記基準電圧出力端に電流を給
    電する可変負荷電流給電部と、 前記基準電圧出力端の電位変化を前記エミッタホロワト
    ランジスタのベースにネガティブフィードバックするベ
    ース電位制御部と、 を備えることを特徴とする基準電圧発生回路。
  2. 【請求項2】 前記基準電圧出力端に定電流を給電する
    定負荷電流給電部を備える請求項1記載の基準電圧発生
    回路。
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