JPS5899816A - 整流回路 - Google Patents

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ＭＯＳ　（金属酸化物半導体）トランジスタに
よる集積回路化に適した入力範囲の広い整流回路に関す
る。

従来の整流回路は、第１図に示すように、入力端子１お
よび出力端子２と、反転入力端子３．非反転入力端子４
．出力端子５ｔ−有する演算増幅器８と、ダイオード９
と、抵抗値の尋しい抵抗Ｒ１および石と負荷抵抗ＲＬ　
　とから構成されている。

なお、ｖＤＤは正の電源％　ｖａｓは負の電源ｓ　Ｖｌ
ｍ　ｓ′ｖ、、、　、　Ｖｌ、　Ｖ、は各節点の電圧で
ある。この回路において、ｔｆ、入力電圧が正（ｖｉｍ
〉０）の時。

演算増幅ＩＳ８の出力電圧■８は演算増幅器の利得を無
限大とすれば、負の最大出力電圧となシ、ダイオード９
は逆方向にバイアスされ、非導通となる。

したがりて、抵抗ＲＬが抵抗Ｒ１，Ｒ，に対して充分大
色ければ入力電圧はその１１出力に現われ、Ｖ、、ｔ　
−Ｖｌ、（第３図ＯＶ、、６１正）ｉ［域）　トＨル。

次に、入力電圧が負（Ｖｌ、＜Ｏ）の時は■、は正の最
大出力電圧となシ、ダイオード９は順方向にバイアスさ
れ、導通する。この時、次式が成〕立り。

ただし１人は演算増幅器の利得、ＢはＲ１ｅ　Ｒ意の抵
抗値、ａＬは負荷抵抗値、　Ｉ、ｌ−１ダイオードの逆
方向飽和電流、ｋ、Ｔ、ｑはそれぞれボルツマン定数、
絶対温度、電子電荷である。ＲＬ）Ｒとして（１）式を
解くと、 となる。（２）式において利得人が無限大であれば明ら
かに右辺は０となシ、■。１を一一■ｌＩＩとなって希
望の整流特性が得られる。

しかしながら、この第１図の回路には次のような欠点が
ある。第２図のダイオードの電流対電圧特性に示すよう
に、通常の順方向動作電流１ＤＩＫ対して、順方向電圧
降下が′ｖＤＰシ０．６ｖある。このため、演算増幅器
の最大出力電圧をｖ、Ｉｓ〜■ゎゎとすれば、整流特性
は第３図のようｒｃｆｋＤ、出力電圧が最大で−（Ｖ８
１ｇ＋ｖＤν）Ｋ制限され、整流誤差を生ずる。ｔた、
ダイオード９が通常のＮチャンネルＭＯ８プロセスでは
実現できない九めに、この整流回路ｔＮチャンネルＭＯ
８で集積化することは困難である。

本発明の目的は上述の欠点を除去し整流範囲が広（ＭＯ
Ｓによる集積化が容易な整流回ｗｅ提供することＫある
。

本発明によれば、非反転入力端子を接地し九演算増幅器
と、＃記演算増幅器の反転入力端子にそれぞれ一方の端
子を接続した抵抗値の等しい第１および第２の抵抗と、
ドレイン、ゲートおよびソースをそれぞれ正の電源、前
記演算増幅器の出力端子および前記第２の抵抗の他方の
端子に接続し九デプリーシ璽ンＷＩＭＯ８）？／レジス
タから成シ、人力電圧ｔｍ記第１の抵抗の他方の端子に
加え、出力電圧を“前記テプリーシ習ン＠ＭＯ８）ラン
ラスタ０ソースから取）出すことを＊＊とする整流回路
が得られる。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す回路図である。

演算増幅１８および抵抗Ｒ，，Ｒ，，Ｒ＋Ｌの接続関係
は第１図の従来回路と全く同じである。この第４図の回
路が第１図の構成と異なるのは、第１ｗＪにおけるダイ
オード９の代わシに、ドレイン、ゲートおよびソースが
それぞれ正の電源ＶＤＤＩ演算増幅器の出力端子５およ
び抵抗Ｂ、の一方の端子に接続されたテプリーシ曹ン型
ＭＯ８）ランジスタ１０が設けられていることである。

１８４図において、まず入力電圧が正（Ｖ、、〉０）の
時、演算増幅器の出力電圧Ｖ、は演算増幅器の利得を無
限大とすれば、負の最大出力電圧となり、ＭＯ８）ラン
ジスタ１０は非導通となる。したがって、抵抗ＲＬ−が
抵抗も、Ｒ３に対１て充分大きければ、入力電圧はその
まま出力に現われ、■、□−■１　ｍとなる。

次に入力電圧が負（Ｖ、、＜Ｏ）の時は、ｖ、ｔｉ正の
最大出力電圧罠な、９．ＭＯＳ　）ランジスタ１０は導
通する。この時次式が成シ立つ。

”−””ｔｙ、””ｉ”ｍ　　ｐｃ、、Ｗ／Ｌ（２（Ａ
Ｖ、−Ｖｅｎｔ−７丁）（ＶＤｎ　　Ｖｏｗｓ）−（Ｖ
Ｄｎ　　Ｖｓｗｉ）”）−ただし、人は演算増幅器の利
得、Ｒｔｉｌ’Ｌ１ｔＲ１の抵抗値、ａｌｌは負荷抵抗
値、μｅ　Ｃｏｘ　ｓ　Ｗ　ｔ　Ｌ　ｅｖＴはそれぞれ
Ｍ０８トランジスタの電荷移動度。

単位面積当シのゲート容量、ゲート幅、ゲート長。

スレシ■ルド電圧である。今、ＲＬ）Ｒとしテ（３）式
を解くと、− ”＃　Ｃｏ　ｘ　ｗ／ＩＪ（−人ｖ　＊　ｗ　ｔ＊＋（
Ａｙ　ＤＤ　−Ａ　ｙ　ｔ　、　−■息ｍ”ｌ　−０（
４） となる。（４）式において、利得人が無限大であれば次
式が成）立つ。

Ｖｅｎｔ　”　＋　（Ｖｔｍ−ＶＤＤ　）Ｖｏｗ’ｓ　
−ＶＤＤ　Ｖｔｍ　−０（５）（５）式を解くと、■、
、ｔｗｚ　＋＋　Ｖｌｌｌ　　となシ希望の整流特性が
得られる。

第５図にテプリーシ冒ン型ＭＯ８）ランジスタのドレイ
／電流対ゲート・ソース間電圧特性を示す。第５図に示
すように、スレシールド電圧が負（Ｖ、＜Ｏ）であるの
で５通常のドレイノミ流より８１に対してゲート・ソー
ス間電圧Ｖ、−Ｖ。、。

は負であシ、このため演算増幅器の最大出力電圧を■ｓ
ｓ〜ＶＤＤとすれば整流特性は第６図のようにな）、整
流範囲が広くなる。

以上のように、不発Ｗ！ＡＫよれば従来に比べて整流範
囲が広（Ｍ０８による集積化の容易な整流回路が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の整流回路の一構成例を示す図、第２図は
ダイオードの電流対電圧特性を示す図、第３図はＷＪ１
図の回路の！１流特性を示す図、第４図は本発明の一実
施例を示す回路図、第５図はデグリーシ■ン１１１ＭＯ
８）ランジスタのドレイン電流対ゲート・ソース間電圧
特性を示す図および第６図呟第４図の回路の整流特性を
示す図である。 第１図および第４図において、１・・・・・・整流回路
の入力端子、２・・・・・・整流回路の出力端子、３・
・・・・・演算増幅器の反転入力端子、４・・・・・・
演算増幅器の非反転入力端子、５・・・・・・演算増幅
器の出力端子、６・・・・・・正の電源端子、７・旧・
・負の電源端子、８・・・・・・演算増幅器、９・・・
・・・ダイオード、１０・・・・・・テプリーシ璽ン重
ＭＯＢ）ランジスタ。 第１　目 第　２　回 第３　圀 第　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 反転入力端子と接地した非反転入力端子と出力端子とを
   有する演算増幅器と、鋏涼算増幅器の前記反転入力端子
   にそれぞれ一方の端子が接続された抵抗値の等しい第１
   および第２の抵抗と、ドレイン、ゲートおよびソースが
   それぞれ正の電源。 前記演算増幅器の出力端子および前記第２の抵抗の他方
   の端子に接続されたテプリーシ冒ン１１１Ｍ０８（金属
   酸化物中導体）トランジスタとから構成され、入力電圧
   を前記第１の抵抗の他方の端子に与え、出力電圧ｔ−前
   記デプリーシ冒ノ１１ＭＯ８）ランジスタのソースから
   取シ出すことを特徴とする整流回路。