JPS5852736Y2 - トランジスタ回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトランジスタ回路、特にトランジスタの温度特
性を補償するトランジスタ回路に関するものである。

一般に、トランジスタの動作特性は温度依存性があり、
トランジスタをオンにするベース・エミッタ間のスレッ
シュホールド電圧（以下、ＶＴＨと称する。

）も周囲温度により変化することは知られている。

従って、例えば極く普通に用いられているトランジスタ
・インバータ回路等のスイッチング回路に釦いて、入力
パルスが前縁ｌたは後縁に傾斜を有する場合、出力パル
ス巾は温度によって著しく変化する。

従来、このＶＴＨの温度補償を行うために、動作用トラ
ンジスタと同一特性を有するダイオードを用いる方法が
一般に知られている。

しかしながら１．この方法においてはダイオードの順方
向電圧を分割してベースバイアスとしなければならない
という回路制約のため、良好な温度補償は不可能である
という欠点がある。

本考案の目的は、トランジスタのＶＴＨの温度依存性を
簡単な構成でしかも良好に補償することのできるトラン
ジスタ回路を提供することにある。

本考案のトランジスタ回路は、入力信号に応じて動作す
る動作用トランジスタと同一の特性を有する温度補償用
トランジスタを用い、補償用トランジスタのベース・コ
レクタ間に動作用トランジスタを遮断ならしめる抵抗値
をもった抵抗を接続し、その抵抗に流れる電流を定電流
とせしめかつ補償用トランジスタを不飽和状態で動作せ
しめるよう補償用トランジスタにベース電流およびコレ
クタ電流を供給する手段を有し、補償用トランジスタの
コレクタ電位を動作用トランジスタのベースバイアスと
し、さらに動作用トランジスタの入力電極に入力信号を
加える手段が設けられ、出力信号が動作用トランジスタ
から取り出されているとと締機とする。

本考案のトランジスタ回路ハ、トランジスタのＶＴＲ（
エミッタ電流が流れ始めるベース・工□ツタ間電圧）と
一定のエミッタ電流導通時におけるベース・エミッタ間
電圧（以下ＶＢＥと称する。

）との温度変化による変動量が等しいことを利用して上
記構成により、温度変化によって動作用トランジスタの
ＶＴＲが変動した場合、補償用トランジスタのコレクタ
電位に補償用トランジスタのＶＢＥの温度変化による変
動分（動作用トランジスタのＶＴＨの変動分に量および
変動方向が等しい）をその１１重畳させ、このコレクタ
電位レベルから見た動作用トランジスタのＶＴＲレベル
を常に一定とするものである。

次に本考案をその実施例につき図面を参照して詳細に説
明する。

第１図を参照すると、ここには本考案の具体的実施例の
トランジスタ回路１０１を示す。

ＮＰＮトランジスタ１のエミッタは接地され、ベースは
抵抗２を介してコレクタに接続される一方、高抵抗３を
介して正電源４に接続されている。

ここでトランジスタ１のベース・エミッタ間電圧をＶＢ
Ｅコレクタ電圧をＥ１正電源４の電圧を■。

Ｃ１抵抗３を流れる電流を■、トランジスタ１のベース
電流を■□、およびコレクタ電流をＩ２とし、また抵抗
３釦よび抵抗２の抵抗値をそれぞれＲ１訃よびＲ２とす
ると次の３式が成立する。

Ｉ ” （Ｖｃｃ−ＶＢ Ｅ ）／Ｒ。

■二■１＋ｌ２ Ｅｏ二■ｃｃ−（Ｒ□■＋Ｒ２■２） 更にトランジスタ１の電流増幅率をｈＦＥとすると次式
が成立する。

Ｉ ２：Ｉ １ｈＦＥ 以上４式より次式が導かれる。

Ｅｏ＝ｖＢＥ・（１十二・艶）−ｈＦＥ １＋ｈＦＥＲ１１＋ｈＦＥ ２ ” ＶＣＣ １ ここで、ｈＦＥＦｉ充分大きい値（通常５０以上）であ
り、また本考案でＦｉＲ２／Ｒ１を１より十分小さくす
るようにＲ１，Ｒ２を設定するので上式は次の如く変形
される。

ＥＯ：■ＢＥ−Ｒ２／Ｒ１°ＶＣＣ ＝ＶＢＥ−Ｅ（Ｅは定数） ・・・・・・（１）
なお、（１）式はトランジスタ１が飽和状態でない条件
のもとに成立するものである。

すなわち、トランジスタ１が飽和状態でない状態を維持
するためには、トランジスタ１の飽和抵抗をｒｓｃとし
た場合、 ｒｓｃ ’ Ｉ ２ ＜ＶＢＥ −Ｉ ２Ｒ２−・・−
（２）なる条件を満足せしめるように抵抗値Ｒ２とトラ
ンジスタ１のコレクタ電流■２とを設定する。

抵抗３が抵抗２より十分大きいから、トランジスタ１の
ベース釦よびコレクタ電流はほぼブ定となり、トランジ
スタ１のＶＢＥが温度によって変化しても、Ｅは温度に
関係ない定数と々るので、（１）式から明らかな如くト
ランジスタ１のＶＢＨの温度依存性はその１１コレクタ
電圧Ｅ。

に反映されることになる。

従って、この電圧Ｅｏを動作用トランジスタのベースバ
イアスとして用いれば、動作用トランジスタのベース・
エミッタ間電圧の温度依存性を良好に補償できることに
なる。

ここで本考案の作用効果をより一層明確にするために第
２図および第３図を参照する。

第２図は本考案のトランジスタ回路１０１をインバータ
回路に用いた例を、第３図は第２図の回路における入出
力関係を示す。

トランジスタ１のコレクタ出力は抵抗２１を介してトラ
ンジスタ１と同一特性を有するＮＰＮ）ランジスタ２２
のベースに接続され、その接続点は直流阻止用コンデン
サ２３を介してインバータ回路の入力端２４に接続され
ている。

トランジスタ２２のエミッタは接地され、コレクタは抵
抗２５を介して正電源４に接続されかつ出力端２６に接
続されている。

この構成に釦いて、トランジスタ２２のベースは上記（
１）式に示す電圧Ｅｏによりバイアスされている。

ここで（１）式のＥの値はトランジスタ２２がカットオ
フとなるように設定する。

トランジスタ２２のベースに入力パルス３１が加えられ
ると、ベースバイアス電圧Ｅｏのレベル３２を基準とし
てトランジスタ２２のベース電圧がトランジスタ２２の
ＶＴＲを越える振巾に対してトランジスタ２２はオンと
なり、出力端子２６に出力パルス３３を生ずる。

ここでトランジスタ２２のＶＴＲが温度により△ＶＴＨ
だけたとえば減少した場合、トランジスタ１とトランジ
スタ２２は同一特性であるから、トランジスタ１のＶＢ
Ｅも△ＶＴＨとほぼ等しい量だけ減少する。

一方Ｅは変化しない。従って、Ｅ、すなわちトランジス
タ２２のベースバイアス電圧が△ＶＴＨだけ減少するこ
とになり、減少後のベースバイアス電圧レベル３４から
見たＶＴＲレベルには変化は生じない。

すなわち、入力パルスのスライスレベルは温度変化後も
Ｅ。

ルヘルに対して相対的には変化しないので、インバータ
回路出力は温度変化前の出力パルス３３と同−巾のパル
スが得られる。

本考案の他の実施例として、第１の実施例の高抵抗３０
代りに定電流源を用いることもできる。

この場合トランジスタ１のベースおよびコレクタに流れ
る電流は定電流であるために、ＶＢＥが温度によって変
化しても、抵抗２の両端の電圧降下■２Ｒ２は確実に温
度に関係のない定数となる。

従ってトランジスタ１のコレクタ電圧ＥｏであるＶＢＥ
Ｉ２Ｒ２にはＶＢＥの温度変化がそのま１反映され
ることになう、第１図の実施例における効果に比しより
完全な温度補償が可能である。

次に、本考案の他の応用例を第４図および第５図を参照
して説明する。

第４図は本考案のトランジスタ回路１０１の応用回路例
を示し、第５図は第４図の回路における入出力関係を示
す。

この回路は、第２図のインバータ回路を二組使用し、入
力端子２４を共通にして同一の入力パルス信号５１を入
力し各出力端子２６および２６′にパルス巾の異なる出
力パルス５２および５３を得るものである。

この回路では温度補償用トランジスタのベース・コレク
タ間に挿入した抵抗２および２′の値をそれぞれ異なる
値に設定することによりトランジスタ２２および２２′
のベースバイアス電圧を異にして、このベースバイアス
電圧レベルから見たＶＴＲをそれぞれ変化させるように
したものであり、同一パルスから巾の異なる異種のパル
スを得ることができる。

また、動作用トランジスタ２２（第２図参照）のベース
バイアス電圧レベル設定の調整には、トランジスタ１の
ベース筐たはエミッタに、回路動作を乱さない範囲で直
列に抵抗を挿入してもよい。

この場合は抵抗２の抵抗値によるＥ。

の設定電圧以下にはトランジスタ２２のベースバイアス
電圧レベルを可変できない。

なお、トランジスタ１のベース・エミッタ間あるいはコ
レクタ・エミッタ間に抵抗を挿入すれば温度補償の程度
を調整できる。

又、トランジスタ２２のエミッタに抵抗を接続し、そし
て入力信号をこのエミッタに印加しても、同様な作用効
果を得ることができる。

本考案のトランジスタ回路によれば、簡単な回路構成に
よりトランジスタの温度特性が良好に補償でき、特に集
積化する場合には動作用トランジスタと補償用トランジ
スタの特性を同一とすることは容易であるため有効なバ
イアス回路手段を提供するものである。

本考案にかかるトランジスタ回路は実施例において説明
したインバータ回路に限らず、スイッチング回路等の他
の種々の回路の温度補償用に使用できることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す回路図、第２図は第１図
のトランジスタ回路を用いたインバータ回路図、第３図
は第２図の回路における入出力関係を示す図、第４図は
本考案のトランジスタ回路を用いた応用例を示す回路図
、第５図は第４図の回路における入出力関係を示す図で
ある。 第２図において第１図と同等の部分は第１図と同じ記号
で示されており、第４図において第１図および第２図と
同等部分は第１図および第２図と同じ記号で示されてい
る。 なお、図にむいて、１０１ｒ／′ｉ本考案の一実施例に
よるトランジスタ回路、１は温度補償用トランジスタ、
２２は動作用トランジスタ、３２は温度変化前の動作用
トランジスタのベースバイアスレベル、３４は温度変化
後のベースバイアスレベルである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力信号に応じて動作する動作用トランジスタと、この
   動作用トランジスタの温度補償のための補償用トランジ
   スタとを備え、該補償用トランジスタのベース・コレク
   タ間には前記動作用トランジスタを遮断ならしめる抵抗
   値をもった抵抗性素子が接続されており、かつ該抵抗性
   素子と前記補償用トランジスタのベースとの接続点に前
   記補償用トランジスタを不飽和状態で動作せしめる電流
   値をもった電流が供給され、前記補償用トランジスタの
   コレクタは直流的接続手段により前記動作用トランジス
   タのベースに接続されてふ・す、さらに前記動作用トラ
   ンジスタの入力電極に入力信号を加える手段が設けられ
   、出力信号が前記動作用トランジスタから取り出されて
   いることを特徴とするトランジスタ回路。