JPS5866131A - 電源直流電圧の変動に無関係な出力直流電圧発生用回路装置 - Google Patents

電源直流電圧の変動に無関係な出力直流電圧発生用回路装置

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JPS5866131A
JPS5866131A JP57162098A JP16209882A JPS5866131A JP S5866131 A JPS5866131 A JP S5866131A JP 57162098 A JP57162098 A JP 57162098A JP 16209882 A JP16209882 A JP 16209882A JP S5866131 A JPS5866131 A JP S5866131A
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/22Regulating 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
    • G05F3/222Regulating 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 with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/227Regulating 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 with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a current or voltage as a predetermined function of the supply voltage

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に集積回路に給電するだめの電流源トラン
ジスタを駆動するため電源直流電圧の変動に無関係な出
力直流電圧を発生するために、電源直流電圧に接続され
ており定電流源および電位シフト回路の直列回路の形態
を有する基準電圧回路と、基準電圧回路により駆動され
る反転増幅器であってその出力回路にその利得を定める
回路として抵抗および少なくとも1つのトランジスタの
組み合わせ回路を接続されている反転増幅器と、エミッ
タフォロア回路を有し反転増幅器により駆動されて出力
直流電圧を供給する出力ドライバであって負荷回路の負
荷に給電するトランジスタを駆動しかつ基準電圧回路内
の電位シフト回路を駆動する出力ドライバとを含む回路
装置に関する。
上記種類の回路装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第
2849153号明細書から公知である。
このような回路装置により電源直流電圧と無関係な出力
直流電圧を発生可能であり、その際に負荷の変動は出力
直流電圧に実際上影響を与えない。
しかし、公知の回路装置では、電源直流電圧に対する出
力直流電圧の無関係性が成シ立つ電源電圧範囲および温
度範囲は多くの場合に十分でない。
さらに、公知の回路装置では、回路装置に使用されてい
るトランジスタの電流増幅率が補償可能でない。
本発明の目的は、冒頭に記載した種類の回路装置であっ
て、発生する出力直流電圧が電源電圧、温度および構成
要素パラメータ特にバイポーラトランジスタの電流増幅
率の広い範囲で一定である回路装置を提供することであ
る。
この目的は本発明′によれば、冒頭に記載した種類の回
路装置において、電源直流電圧に接続されており、予安
定化された電圧を与える電圧安定化回路が設けられてお
り、 反転増幅器の出力回路内のトランジスタが抵抗を介して
電圧安定化回路の予安定化された電圧を取出すタップに
接続されており、 出力ドライバのエミッタフォロアの出力回路内のトラン
ジスタが抵抗を介して電圧安定化回路の予安定化された
電圧を取出すタップに接続されており、 基準電圧回路の電位シフト回路が出力ドライバの出力回
路に接続されており、また 電圧安定化回路のタップに通ずる2つの接続抵抗ならび
に反転増幅器内および出力ドライバ内に接続されている
他の抵抗が同一の抵抗値を有することを特徴とする回路
装置により達成される。
本発明による回路装置は、出力電圧範囲が予安定化によ
り著しく広くされ、大きな出力直流電圧に対する電流吸
収が減ぜられ、出力直流電圧への電源直流電圧の影響が
著しく減ぜられ、また回路装置内に使用されているトラ
ンジスタの電流増幅率が出力直流電圧に及ぼす影響が無
視し得るほど小さいという利点を有する。
本発明の実施態様は特許請求の範囲第2項以下にあげら
れている。
以下、図面に示されている実施例により本発明の詳細な
説明する。
図面には、本発明による回路装置の一実施例の回路図が
示されている。変動を伴う電源直流電圧Uoに、直列抵
抗Rvおよびダイオード列D1ないしDNの直列回路の
形の電圧安定化回路10が接続されている。このような
電圧安定化回路はそれ自体は公知である。抵抗Rvとダ
イオードD。
ないしDNとの間のタップから予安定化された電圧Uv
を取出すことができる。
さらに電源直流電圧Uo[は、トランジスタ’I’l!
(場合によってはエミッタ抵抗付き)の形の定電流源と
トランジスタToおよび基準ダイオードDllの直列回
路の形の電位シフト回路とから形成される分圧回路の形
の基準電圧回路11が接続されている。
この基準電圧回路11により、トランジスタT22、コ
レクタ抵抗R22およびエミッタ抵抗R23を有し利得
が−1の反転増幅器12が駆動される。トランジスタT
22のコレクタ回路にはもう1つのトランジスタT21
が挿入されている。
反転増幅器12は、エミッタフォロアとして接続された
トランジスタT32を有する出力ドライバ13を駆動す
る。このトランジスタのエミッタ回路には動作抵抗R3
2とダイオードとして接続されたトランジスタT’aa
とが挿入されている。このトランジスタTsaと基準電
圧回路11内のトランジスタ′P12とは1つの電流ミ
ラー(S tromspiegel )を形成するので
、これらには互いに同一の電流Ilが流れる。トランジ
スタT32のコレクタ回路にはトランジスタrll、、
が挿入されている。その駆動については後で詳細に説明
する。
出力ドライバ13のトランジスタT3□のエミッタによ
りトランジスタT+oが駆動される。このトランジスタ
T1゜はエミッタ抵抗R’toと共に、図面にブロック
で記入されている負荷20に給電するだめの電流源トラ
ンジスタの役割をする。この負荷20はたとえば集積回
路により形成することができる。
なお、トランジスタT32のエミッタから取出される出
力ドライバ13の出力端には、電流ILにより並列に駆
動されるトランジスタ’I’toと同様な複数個の電流
源トランジスタを接続することができる。抵抗亀oの両
端に、電源直流電圧Uoの変動と無関係な出力直流電圧
URが生ずる。
さて、広い範囲で電源直流電圧お、よび構成素子で、ま
た出力ドライバ13内のトランジスタTllが抵抗R3
1を介して、電圧安定化回路10のタップから取出され
る予安定化電圧Uvにより駆動される。なお、抵抗R2
Lを介しての結合は、反転増幅器12の利得(−1)の
一層正確な設定を可能にする意味で有利である。
さらに、基準電圧回路ll内のトランジスタT1tは出
力ドライバ13内のトランジスタT3tとTa2との間
の接続点により抵抗RBを介して駆動される。
出力ドライバ13内のトランジスタT31およびTa2
を経て流れる電流はIl+ILである。反転増幅器内の
トランジスタTagを経て流れる電流をI2とする。基
準ダイオード])11の両端の電圧をUDとする。
出力直流電圧URを決定するため、下記の2つの電流経
路について詳細に考察する。
第1の電流経路は電圧安定化回路10の電圧書のタップ
から抵抗R21、トランジスタ”H、抵抗R22、トラ
ンジスタT32、トランジスタTtoおよび抵抗RIO
を経て接地点に至る経路である。
第2の電流経路は同じく電圧UVのタップから抵抗R’
31、トランジスタT31、抵抗RB、トランジスタT
1!、ダイオードDll、トランジスタT22および抵
抗R23を経て接地点に至る経路である。
本発明により抵抗R2,、)t22. R23,R31
が同一の抵抗値を有するという前提のもとに、上記2つ
の経路に対して二次的な要素であるベース電流を無視す
れば、下記の式が成り立つ。
Uy =R21I2 /β+UBE(zt )+R22
I2+RIH(It+IJ//十UBE(32) 十I
JBE(1゜) + UH=RIν/β+UBE(2□
) 十Rr2+R(It + I2)/β+UnE(り
+UBg(+o) +UR(1) Uv  =Rst (It + I2 )//9+UB
E(81) +RBIt/β十UBE(11)十〇D十
〇BE(2す+Rza (It+ I2/β)= R(
11+ Iz)/β+Uni:(J+R,11/β+U
BE (l s )+Up+UB吟2)+R(I!+ 
I11/β)(2)ここで、添字BEを付されている電
圧は括弧内の数字に対応するトランジスタのベース・エ
ミッタ間電圧、またβはトランジスタの電流増幅率を意
味する。
同一の電流が流れるベース・エミッタ間に生ずる電圧降
下は同一であることを考慮すると、式(1)および(2
)から下式が得られる。
UR−UD +RBIx/β(3) この式(3)から明らかなように、出力直流電圧URは
電圧Uvおよび負荷回路に流れる電流■1に無関係であ
り、従ってまた電源直流電圧Uoおよび負荷20にも無
関係である。
RB=R32であれば、トランジスタT1oのエミツ 
      −タ電流−コレクタ電流間の電流損失が補
償される。
また、RB=n−R32でおれば、回路の能動部分にお
けるトランジスタT1゜と同様な他の(n−1)個のト
ランジスタのα率が補償される。
回路の能動部分の抵抗に生ずる電圧降下は電圧UDに比
例している。同一の比例係数でダイオードD11fたは
電圧UDの温度の影響も伝達される。このことは多くの
場合に望ましい。なぜならば、それによって抵抗および
ダイオードにおける電圧が同一の温度特性を示し、従っ
て回路内の差信号は温度の影響を受けなくなるからであ
る。
しかし、多くの場合、ダイオードの温度の影響は望まし
くない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)特に集i回路に給電するための電流源トランジスタ
    を駆動するため電源直流電圧の変動に無関係な出力直流
    電圧を発生するために、電源直流電圧に接続されており
    定電流源および電位シフト回路の直列回路の形を有する
    基準電圧回路と、基準電圧回路により駆動される反転増
    幅器であってその出力回路にその利得を定める回路とし
    て抵抗および少なくとも1つのトランジスタの組み合わ
    せ回路を接続されている反転増幅器と、エミッタフォロ
    ア回路を有し反転増幅器により駆動されて出力直流電圧
    を供給する出力ドライバであって負荷回路の負荷に給電
    するトランジスタを駆動しかつ基準電圧回路内の電位シ
    フト回路を駆動する出力ドライバとを含む回路装置にお
    いて、電源直流電圧に接続された電圧安定化回路が設け
    られており、 反転増幅器の出力回路内のトランジスタが抵抗を介して
    電圧安定化回路の子安定化された電圧を堆出すタップに
    接続されており、出力ドライバのエミッタフォロアの出
    力回路内のトランジスタが抵抗を介して電圧安定化回路
    の予安定化された電圧を取出すタップに接続されており
    、 基準電圧回路の電位シフト回路が出力ドライバの出力回
    路に接続されており、また電圧安定化回路のタップに通
    ずる2つの接続抵抗ならびに反転増幅器内および出力ド
    ライバ内に接続されている他の抵抗が同一の抵抗値を有
    することを特徴とする電源直流電圧の変動に無関係な出
    力直流電圧発生用回路装置0 2)基準電圧回路の電位シフト回路が抵抗を介して出力
    ドライバの出力回路に接続されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の回路装置。 3)基準電圧回路の電位シフト回路と出力ドライバの出
    力回路との間の接続抵抗の値が出力ドライバのエミッタ
    フォロア回路の動作抵抗の値に等しいことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の回路装置。 4)基準電圧回路の電位シフト回路と出力ドライバの出
    力回路との間の接続抵抗の値が出力ドライバのエミッタ
    フォロア回路の動作抵抗の値のn倍に等しいことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の回路装
    置。 5)基準電圧回路の定電流源のトランジスタと出力下ラ
    イバのエミッタフォロア回路のエミッタ回路に挿入され
    ているトランジスタとが1つの電流ミラーを形成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のい
    ずれかに記載の回路ダ普゛。 6)基準電圧回路の電位シフト回路が基準電圧を与える
    ダイオードを含んでいることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第5項のいずれかに記載の回路装置。
JP57162098A 1981-09-21 1982-09-17 直流基準電圧発生回路 Expired - Lifetime JPH0618011B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813137451 DE3137451A1 (de) 1981-09-21 1981-09-21 Schaltungsanordnung zur erzeugung einer von schwankungen einer versorgungsgleichspannung unabhaengigen ausgangsgleichspannung
DE3137451.4 1981-09-21
DE31374514 1981-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5866131A true JPS5866131A (ja) 1983-04-20
JPH0618011B2 JPH0618011B2 (ja) 1994-03-09

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ID=6142207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57162098A Expired - Lifetime JPH0618011B2 (ja) 1981-09-21 1982-09-17 直流基準電圧発生回路

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US (1) US4423370A (ja)
EP (1) EP0075763B1 (ja)
JP (1) JPH0618011B2 (ja)
AT (1) ATE24782T1 (ja)
DE (2) DE3137451A1 (ja)

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EP0075763A3 (en) 1984-07-18
EP0075763B1 (de) 1987-01-07
ATE24782T1 (de) 1987-01-15
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DE3275030D1 (en) 1987-02-12
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