JPH07183734A - スタートアップ時の増幅器の出力電圧上昇コントロール用回路 - Google Patents

スタートアップ時の増幅器の出力電圧上昇コントロール用回路

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JPH07183734A
JPH07183734A JP6284242A JP28424294A JPH07183734A JP H07183734 A JPH07183734 A JP H07183734A JP 6284242 A JP6284242 A JP 6284242A JP 28424294 A JP28424294 A JP 28424294A JP H07183734 A JPH07183734 A JP H07183734A
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JP
Japan
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current
amplifier
charging
circuit
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP6284242A
Other languages
English (en)
Inventor
Mauro Fagnani
マウロ・ファニャーニ
Bruno Ferrario
ブルーノ・フェラリオ
Paolo Sandri
パオロ・サンドリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
STMicroelectronics SRL
SGS Thomson Microelectronics SRL
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Filing date
Publication date
Application filed by STMicroelectronics SRL, SGS Thomson Microelectronics SRL filed Critical STMicroelectronics SRL
Publication of JPH07183734A publication Critical patent/JPH07183734A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/305Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in case of switching on or off of a power supply

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタートアップから徐々に出力電圧を上昇さ
せることのできる回路を提供する。 【構成】 電流をミラーする第1(QG21、22)及び第
2(QG23、24)の相補トランジスタ対を含み、該第1
の相補対の一方(QG23)が充電ダイオードであり該電
流により専用ピンSSに接続された外部キャパシタを充
電する電流ミラー手段を有する回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に差動増幅器に関
し、より詳細には出力ノードと協動するキャパシタンス
の充電を通して、サプライ電圧に向かう増幅器の出力ノ
ードの電圧の上昇をパワーオンを一定としてコントロー
ルすることが必要かつ有用であるコントロール及び調節
システムで使用されるエラー増幅器に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】コントロール及び調節シス
テムでは、プッシュプルモードで機能する1対のトラン
ジスタ(例えば出力ノードとサプライレール間に接続さ
れた「プルアップ」トランジスタ及び出力ノードとグラ
ウンド間に接続された「プルダウン」トランジスタ)か
ら成る出力段を有し、かつ出力ノードが直接コンパレー
タの入力に接続されている差動増幅器(エラー増幅器)
が広く使用されている。スタートアップ時には、増幅器
の入力のバランスが崩ると、サプライ電圧に向かう出力
ノードの突然の飽和上昇を生じさせることがある。サプ
ライに向かう出力電圧の急激な上昇は、調節システムに
よりコントロールされるパラメータの値の望ましくない
オーバーシュート現象を生じさせることがある。
【0003】既知の解決法は、例えば出力ノード電圧を
定電流で充電する所謂「ソフトースタート」キャパシタ
ンスの電圧に結びつけることにより、増幅器の内部駆動
ノードの又は出力ノード自身の電圧の上昇(スルーイン
グ速度)をコントロールするための回路デバイスを導入
することによりスタートアップ時の出力ノードの電圧の
上昇を遅くすることから成る。多くの用途において特に
エラー増幅器では、この様なデバイスの増幅器の内部コ
ア回路内への導入は、多くの困難を伴い、数ミリボルト
で十分に増幅器の出力段の完全なアンバランスを生じさ
せてしまうことを考慮すべきである。このような場合に
は、出力ノードの電圧の上昇時間のコントロールは増幅
器のコアを変化させることなくそれ自身の出力ノードで
必然的に行なわなければならない。
【0004】ダイオード、又は出力ノードに接続された
エミッタ、増幅器の共通グラウンドノードに接続された
コレクタ及び外部「ソフト−スタート」キャパシタの電
機子に接続されたベースを有するPNPトランジスタの
使用に基づく解決法は公知である。該外部ソフト−スタ
ートキャパシタは、増幅器の構造に対して機能的に外部
となる充電経路を通して充電される。前記PNPトラン
ジスタは、増幅器の出力ノードの電圧の急すぎる上昇を
防止する。
【0005】この解決法は幾つかの欠点と限界を有して
いる。実際、電流吸収の最小化だけでなく、ソフト−ス
タートキャパシタの場合に外部素子のサイズを可能な限
り減少させるという傾向がある。本来的にミリアンペア
のオーダーの「ベース」電流を生成できるダイオード又
はPNPトランジスタの使用は、数ミリアンペアの充電
電流を必要とするソフト−スタートキャパシタとはしば
しば相いれなくなる。換言すると、トランジスタのベー
ス電流はそれ自身、他の理由で可能な限り小さくなけれ
ばならないソフト−スタートキャパシタの充電電流への
過度の寄与を示す。
【0006】
【発明の構成】これらの困難さ及び欠点が見出され、本
発明の目的は、マイクロアンペアのオーダーの外部ソフ
ト−スタートキャパシタンスの全充電電流を維持しなが
ら、小サイズの外部ソフト−スタートキャパシタを使用
することにより、増幅器の出力電圧を拘束できるコント
ロール回路を提供することである。基本的に、本発明の
回路は、そのトランジスタが、集積デバイスの専用「ソ
フト−スタート」ピンに接続された外部キャパシタへダ
イオードを通して伝達される充電電流を制限するため
に、ソフト−スタートキャパシタの充電電流を出力する
増幅器の出力段のプルアップトランジスタの駆動レベル
をコントロールするフィードバックの形成を意図し、こ
れにより出力電圧が徐々に上昇することを可能にする。
【0007】フィードバックループは、充電電流を伝達
する増幅器のプッシュプル出力段の同じトランジスタの
ベースで、それを通して外部ソフト−スタートキャパシ
タへ充電ダイオードを通して流れる充電電流が適切な比
で「ミラー」される電流ミラーの相補対から本質的に成
り、その駆動条件を部分的に低下させる。コントロール
ループ内では、少なくとも部分的には、効果的な充電電
流の関数でありかつ本発明のフィードバック回路の電流
ミラーを通してトランジスタのベースに供給される電流
により、出力ノードの充電電流を伝達する出力トランジ
スタのそれぞれのバイアス電流発振器により生ずる電流
がカウンターバランスするように、電流バランスが達成
される。従って出力ノードはサプライ電圧に向けてそれ
自身が徐々に充電される。
【0008】スタートアップ時に増幅器の出力ノード自
身が、その増幅器が一部を成す調節チェーンにより課さ
れるレベルで安定するときは、補助電流発振器を使用し
て外部ソフト−スタートキャパシタの完全な充電を確保
しても良い。どの場合にも、外部ソフト−スタートキャ
パシタにより完全に充電された状態に達した後は、充電
ダイオード(第1の電流ミラーの一部をなす)はそれ自
身カットオフされ、これによりコントロールソフト−ス
タート回路が増幅器の機能的回路から分離される。
【0009】添付図面を参照して行なう引き続く重要な
態様の説明により、本発明の異なった態様及び利点は更
に良好に理解されるであろう。図1は、本発明によるス
タートアップ時に出力電圧の上昇をコントロールする回
路を有するエラー増幅器の回路ダイアグラムを示す。添
付図面の回路は、サプライ電圧V3により電力を与えら
れ、かつそれぞれのコレクタが共通接続されて増幅器の
出力ノードCOMPに接続されているプッシュプル相補
トランジスタ対QG19及びQG15から成る出力段を含ん
で成る差動エラー増幅器を示している。電流発振器MG
2は前記相補出力トランジスタ対の電流バイパスを提供
する。増幅器の内部構造は明らかであり、その詳細な説
明を行なうことは本明細書の文脈からして不適切かつ余
分であると考えられる。
【0010】スタートアップ時の出力ノードCOMPの
電圧の上昇のコントロール回路は、集積回路の専用SS
ピン及びダイオード形態のトランジスタQG23を含んで
成り、更に図示の本発明の態様では、更にトランジスタ
QG24、QG22、QG21、抵抗RG7、RG0及びトラ
ンジスタMG11を含んでいる。スタートアップ時に、キ
ャパシタンスCSSは完全に放電し、増幅器の出力プッ
シュプル段のプルアップトランジスタQG19は最大電流
を供給して(飽和になる)そのコレクタ(出力ノードC
OMP)をサプライ電圧V3にする傾向にある。ダイオ
ードQG23を通るQG19の電流は外部キャパシタCSS
を充電する。
【0011】本発明の回路の第1の態様によると、充電
ダイオードQG23を通って流れる電流はQG24にミラー
され、トランジスタ対QG23及びQG24により構成され
る第1のミラーに相補的なトランジスタ対QG21及びQ
G22により形成される第2の電流ミラーを通して、ダイ
オードQG23を通って流れる充電電流に比例し、かつ適
切なミラー比を使用することにより好適に減少された電
流が、出力トランジスタQG19のベースに供給される。
該出力トランジスタQG19のベースに供給される電流
は、それがないと増幅器の回路のスタートアップ時にト
ランジスタQG19の飽和を生じてしまう駆動条件を部分
的に補償する。換言すると、QG19のベースノードでミ
ラーされた一部の電流は、そのバイパス発振器MG2に
より生ずる充電電流と部分的にカウンターバランスす
る。
【0012】実際上は、コントロールループで達成され
る電流バランスは、回路の第2の電流ミラーのトランジ
スタQG21により供給されるバイアス発振器MG2によ
り要求される全電流3Iのかなりの量(I)を提供す
る。コントロールループは、対応するSSピンに接続さ
れた外部ソフト−スタートキャパシタCSSの全充電電
流を、10マイクロアンペア(μA)余のオーダーの最大
値内に維持できる。従って回路は、厳重にコントロール
されかつ外部からプログラムできるモードで、約0.7 V
からサプライ電圧V3まで出力電圧COMPの電圧を徐
々に上昇させることを確保できる。本発明の回路の他の
態様によると、外部ソフト−スタートキャパシタCSS
の充電電流レベルの部分的な値の電流を伝達できる補助
電流発振器MG11を、出力電圧がスタートアップ時に、
出力電圧COMPがそのエラー増幅器が一部を成す調節
チェーンにより課される値で安定する場合も、CSSキ
ャパシタの完全な充電を確保するために都合良く使用さ
れる。
【0013】CSSキャパシタが完全に充電された場
合、ダイオードQG23は導電を停止し、これにより上述
のコントロール回路を増幅器の機能的回路から実質的に
分離する。本発明のコントロール回路は、上述の全ての
目的を達成する。実際、極度に低い値の外部ソフト−ス
タートキャパシタの使用を許容する数10マイクロアンペ
ア(μA)のオーダーの極度に小さい充電電流をコント
ロールすることを可能にする。他方、増幅器の機能的回
路は、どのようにも変化せず、従ってソフト−スタート
コントロール回路の増幅器の通常の動作との望ましくな
いインターフェアレンスは積極的に排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスタートアップ時の出力電圧の上
昇のコントロール回路を有するエラー増幅器の回路ダイ
アグラム。
【符号の説明】
QG15、19・・・相補トランジスタ対 QG21、22・・
・第1の電流ミラー QG23、24・・・第2の電流ミラー MG11・・・トラ
ンジスタ V3・・・サプライ電圧 COMP・・・出
力ノード MG2・・・電流発振器 RG7、RG0・
・・抵抗 CSS・・・キャパシタンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルーノ・フェラリオ イタリア国 フィノ・モルナスコ 22073 ヴィア・マッツィーニ 2 (72)発明者 パオロ・サンドリ イタリア国 ミラノ 20135 ヴィア・エ ッセ・ドルセニゴ 25

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 増幅器の出力ノードと外部キャパシタの
    電機子間に接続されたダイオードを通して、増幅器のプ
    ッシュプル出力段のプルアップトランジスタにより伝達
    される電流により充電できる前記外部キャパシタを含ん
    で成るスタートアップ時に増幅器の出力ノードの充電を
    調節する回路において、 前記充電ダイオードを通して外部キャパシタに伝達され
    る電流の関数としての電流を増幅器の出力段の前記プル
    アップトランジスタの駆動ノードにミラーできる手段を
    更に含んで成ることを特徴とする回路。
  2. 【請求項2】 増幅器の通常の動作の間にサプライ電圧
    にキャパシタを充電することを完了しかつ維持するため
    に、補助充電電流発振器が、サプライノードと前記外部
    キャパシタ間に接続されている請求項1に記載の調節回
    路。
  3. 【請求項3】 前記手段が電流ミラーの相補対を含んで
    成り、前記充電ダイオードが該電流ミラーの相補対の第
    1の電流ミラーの一部を形成している請求項1に記載の
    調節回路。
  4. 【請求項4】 前記補助発振器が、増幅器の出力段の前
    記トランジスタにより伝達される充電電流の一部の値の
    電流を伝達する請求項2に記載の調節回路。
JP6284242A 1993-10-22 1994-10-24 スタートアップ時の増幅器の出力電圧上昇コントロール用回路 Pending JPH07183734A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT93/A/0023 1993-10-22
IT93VA000023A IT1268473B1 (it) 1993-10-22 1993-10-22 Circuito di controllo della salita della tensione sul nodo di uscita di un amplificatore, all'accensione

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07183734A true JPH07183734A (ja) 1995-07-21

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ID=11423260

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6284242A Pending JPH07183734A (ja) 1993-10-22 1994-10-24 スタートアップ時の増幅器の出力電圧上昇コントロール用回路

Country Status (5)

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US (1) US5532645A (ja)
EP (1) EP0650254B1 (ja)
JP (1) JPH07183734A (ja)
DE (1) DE69413638T2 (ja)
IT (1) IT1268473B1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
ITVA930023A1 (it) 1995-04-22
US5532645A (en) 1996-07-02
DE69413638D1 (de) 1998-11-05
EP0650254A1 (en) 1995-04-26
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EP0650254B1 (en) 1998-09-30
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IT1268473B1 (it) 1997-03-04

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Effective date: 20040330

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Effective date: 20040907