JPH0642250Y2 - 負出力電圧安定化電源回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、アンプの入力段等に好適な一定の負電圧を供
給する負出力電圧安定化電源回路に関するものである。

〔従来の技術〕

一定の負電圧供給源としての安定化電源回路の一具体例
を第２図を参照して次に示す。上記安定化電源回路
（１）は入力端子（Vi）と出力端子（Vo）と接地端子
（Ｇ）とを有する三端子レギュレータで、出力端子（V
o）、接地端子（Ｇ）間に直列挿入した可変の第１、第
２分圧負荷抵抗（R₁）（R₂）と、入出力端子（Vi）（V
o）間にエミッタとコレクタを挿入したパワートランジ
スタ（Qo）と、高電位側を接地端子（Ｇ）に接続した基
準電圧源（Vr）と、各ベースを基準電圧源（Vr）の低電
位側と第１、第２分圧負荷抵抗（R₁）（R₂）の分圧点
（Ｐ）とに接続して各コレクタを接地端子（Ｇ）に接続
した一対の入力側第１、第２トランジスタ（Q₁）
（Q₂）、及び各ベース同士を接続して各エミッタを第
１、第２トランジスタ（Q₁）（Q₂）の各エミッタに接続
した第３、第４トランジスタ（Q₃）（Q₄）を有する差動
増幅器（Ao）とを具備し、カレントミラー接続した第
７、第８トランジスタ（Q₇）（Q₈）を第３、第４トラン
ジスタ（Q₃）（Q₄）の各コレクタと入力端子（Vi）間に
挿入すると共に、第３、第４トランジスタ（Q₃）（Q₄）
のベース接続点に定電流源（Ir）を接続し、かつ、第４
トランジスタ（Q₄）のコレクタを第９トランジスタ
（Q₉）のエミッタを介してパワートランジスタ（Q₀）の
ベースに接続し、第９トランジスタ（Q₉）のコレクタを
出力端子（Vo）に接続したものである。

上記構成において一定の負電圧を入力端子（Vi）に印加
する。そこで、基準電圧源（Vr）と第７、第８トランジ
スタ（Q₇）（Q₈）と定電流源（Ir）とで第３、第４トラ
ンジスタ（Q₃）（Q₄）が導通する一方、分圧点（Ｐ）に
基準電圧（Vr）（但し、電圧源と参照符号を共用す
る。）が発生する。次に、第４トランジスタ（Q₄）のコ
レクタ電流が流れると、第９トランジスタ（Q₉）が導通
し、更にパワートランジスタ（Q₁₀）が導通して接地端
子（Ｇ）と入力端子（Vi）の間に一定の出力電流（Io）
が流れる。この時、出力端子（Vo）に発生する電圧をVo
（＜０）とすると、 となり、 を得る。そこで、一定の基準電圧（Vr）に対し抵抗比 を決めると、出力電圧（Vo）は入力電圧（Vi）によらず
一定となり、任意の定電圧（Vo）を選択的に出力するこ
とができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した安定化電源回路（１）において入力
電圧（Vi）にリップルが加わると、第３、第４、第９及
びパワートランジスタ（Q₃）（Q₄）（Q₉）（Q₀）の各コ
レクタ、エミッタ間電圧が変化する。そこで、第３、第
４トランジスタ（Q₃）（Q₄）のベース電流を定電流源
（Ir）によって一定にしても、トランジスタのアーリー
効果により各コレクタ電流が変化して出力電圧（Vo）が
変化するためリップル除去率〔RR（dB）＝20・log/0
（△Vi/△Vo）〕が低下するという不具合があった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、接地端子、出力端子及び最低負電圧が印加さ
れる入力端子と、接地、出力端子間に直列挿入した第
１、第２分圧負荷抵抗と、出力端子と入力端子にそれぞ
れコレクタとエミッタを挿入したパワートランジスタ
と、高電位側を接地端子に接続した基準電圧源と、各ベ
ースを基準電圧源の低電位側と第１、第２分圧負荷抵抗
の分圧点とに接続した一対の入力側第１、第２トランジ
スタ、各ベース同士を接続した第３、第４トランジス
タ、及び各ベース同士を接続した第５、第６トランジス
タを有し、上記第１〜第６トランジスタの各コレクタ、
エミッタ間を第１、第３、第５トランジスタ毎、及び第
２、第４、第６トランジスタ毎に上記接地、入力端子間
に直列挿入すると共に、第３、第４トランジスタの第１
ベース接続点と第５、第６トランジスタの第２ベース接
続点の間にダイオードを挿入して上記第２ベース接続点
に定電流源を接続し、かつ、第６トランジスタのコレク
タをトランジスタを介して上記パワートランジスタのベ
ースに接続した差動増幅器とを具備したことを特徴とす
る。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、第５、第６トランジスタのベ
ース電位を基準として第３、第４トランジスタのベース
電位と第３、第４トランジスタの各コレクタ電位とは、
ダイオード１個分だけ高い値となる。そこで、両電位は
等しくなって第３、第４トランジスタの各コレクタ、エ
ミッタ間電圧はダイオード１個分の電圧となって安定す
る。そのため、第３、第４トランジスタの各コレクタ電
流が安定し、それによって決まる第５、第６トランジス
タの各コレクタ電流も安定する。そこで、第９及びパワ
ートランジスタの各コレクタ電流も安定し、出力電圧
（Vo）が安定する。

〔実施例〕

本考案に係る負出力電圧安定化電源回路の実施例を第１
図を参照して以下に説明する。第２図と同一部分には同
一参照符号を付してその説明を省略する。相違する点
は、差動増幅器（Ａ）において第５、第６トランジスタ
（Q₅）（Q₆）及びダイオード（Ｄ）を追加・接続したこ
とである。上記第５、第６トランジスタ（Q₅）（Q₆）は
各ベース同士を接続して各エミッタ、コレクタ間を第
３、第７トランジスタ（Q₃）（Q₇）の各コレクタ間、及
び第４、第８トランジスタ（Q₄）（Q₈）の各コレクタ間
に直列挿入し、かつ、第６トランジスタ（Q₆）のコレク
タを第９トランジスタ（Q₉）のベースに接続し、第９ト
ランジスタ（Q₉）のコレクタを出力端子（Vo）に接続す
る。ダイオード（Ｄ）は第３、第４トランジスタ（Q₃）
（Q₄）の第１ベース接続点（B₁）と、第５、第６トラン
ジスタ（Q₅）（Q₆）の第２ベース接続点（B₂）の間にア
ノード、カソードを挿入し、カソード、即ち第２ベース
接続点（B₂）に定電流源（Ir）を接続する。

上記構成に基づき本考案の動作を次に説明する。まず第
５、第６トランジスタ（Q₅）（Q₆）のベース電位を基準
として第３、第４トランジスタ（Q₃）（Q₄）のベース電
位はダイオード（Ｄ）１個分だけ高い値となり、かつ、
第５、第６トランジスタ（Q₅）（Q₆）の各ベース、エミ
ッタ間電圧をダイオード（Ｄ）の電圧分に等しく設定す
ると、第３、第４トランジスタ（Q₃）（Q₄）の各コレク
タ電位も第５、第６トランジスタ（Q₅）（Q₆）のベース
電位を基準としてダイオード（Ｄ）１個分だけ高い値と
なる。そこで、第３、第４トランジスタ（Q₃）（Q₄）の
各ベース電位と各コレクタ電位は等しくなってそれらの
各コレクタ、エミッタ間電圧は各ベース、エミッタ間電
圧に等しくなる。しかも、第３、第４トランジスタ
（Q₃）（Q₄）は略同じ動作をするため、その各コレク
タ、エミッタ間電圧はダイオード（Ｄ）１個分の電圧と
なって安定する。そのため、第３、第４トランジスタ
（Q₃）（Q₄）の各コレクタ電流（Ic₃）（Ic₄）が安定
し、それによって決まる第５、第６トランジスタ（Q₅）
（Q₆）の各コレクタ電流も安定する。又、第５、第６ト
ランジスタ（Q₅）（Q₆）のコレクタ、エミッタ間電圧が
変動してもそれらの各エミッタ電流が安定しているた
め、それらの各ベース電流が変動するのみで各コレクタ
電流は安定する。そこで、第９及びパワートランジスタ
（Q₉）（Q₀）の各コレクタ、エミッタ間電圧も安定す
る。そのため、出力電圧（Vo）も安定してリップル除去
率（RR）が向上する。測定によれば、基準電圧源（Vr）
がツェナーダイオードである従来の安定化電源回路
（１）におけるリップル除去率（RR）は62dBであったの
に対し、基準電圧源（Vr）がバンドギャップ回路で、か
つ、差動増幅器（Ａ）によって、改善した上記実施例に
おけるリップル除去率（RR）は80dBとなった。

なお、本考案は基準電圧源（Vr）がツェナーダイオード
である従来回路に実施することもできる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、負出力電圧安定化電源回路においてそ
の差動増幅回路の出力側トランジスタのコレクタ電流が
安定してリップル除去率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る負出力電圧安定化電源回路の実施
例を示す回路図、第２図は従来の負出力電圧安定化電源
回路の一具体例を示す回路図である。 （Ｇ）……接地端子、（Vo）……出力端子、 （Vi）……入力端子、 （R₁）……第１分圧負荷抵抗、 （R₂）……第２分圧負荷抵抗、 （Vr）……基準電圧源、 （Qo）……パワートランジスタ、 （Q₁）〜（Q₆）……第１〜第６トランジスタ、 （Ｄ）……ダイオード、（Ir）……定電流源、 （Ａ）……差動増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】接地、出力端子及び最低負電圧が印加され
   る入力端子と、接地、出力端子間に直列挿入した第１、
   第２分圧負荷抵抗と、出力端子と入力端子にそれぞれコ
   レクタとエミッタを挿入したパワートランジスタと、高
   電位側を接地端子に接続した基準電圧源と、各ベースを
   基準電圧源の低電位側と第１、第２分圧負荷抵抗の分圧
   点とに接続した一対の入力側第１、第２トランジスタ、
   各ベース同士を接続した第３、第４トランジスタ、及び
   各ベース同士を接続した第５、第６トランジスタを有
   し、上記第１〜第６トランジスタの各コレクタ、エミッ
   タ間を第１、第３、第５トランジスタ毎、及び第２、第
   ４、第６トランジスタ毎に上記接地、入力端子間に直列
   挿入すると共に、第３、第４トランジスタの第１ベース
   接続点と第５、第６トランジスタの第２ベース接続点の
   間にダイオードを挿入して上記第２ベース接続点に定電
   流源を接続し、かつ、第６トランジスタのコレクタをト
   ランジスタを介して上記パワートランジスタのベースに
   接続した差動増幅器とを具備したことを特徴とする負出
   力電圧安定化電源回路。