JPS5918498Y2 - 基準電圧発生回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ツェナーダイオードを用いた基準電圧発生回
路に関し、その目的はツェナー電流が出力におよぼす影
響を除去した基準電圧発生回路を提供することにある。

ツェナーダイオードを用いた従来の基準電圧発生回路の
一例を第１図に示す。

第１図において、ＺＤはツェナーダイオード、Ｒは抵抗
素子、ＳＧはシグナルグランドを示すものである。

＋Ｖは電源で、この電源をＲを介してツェナーダイオー
ドＺＤに与えると、ＲとＺＤの接続点Ｊと、シグナルグ
ランＦＳＧ間より基準電圧ＶＺが得られる。

このような第１図に示す回路は基準電圧発生回路として
従来から用いられているが、ツェナーダイオードを通る
電流ｉ。

がシグナルグランドＳＧに流れるため、この第１図回路
に例えば第２図に示す如く出力回路を付加して用いると
、ツェナー電流ｉ。

とこの出力回路の抵抗との積に相当する誤差が生じる。

即ち、第２図において、ＳＴＡは第１図に示した基準電
圧発生回路、ＯＵＴは出力回路で、この出力回路におい
て、十〇はプラス出力端子、−〇はマイナス出力端子、
ＲＶは分圧回路、Ａ１はバッファアンプである。

分圧回路ＲＶは基準電圧発生回路ＳＴＡにおける接続点
ＪとシグナルグランドＳＧの間に並列に接続されている
。

分圧回路ＲＶの分圧点はバッファ増幅器Ａ１の（＋）入
力端に接続され、Ａ１の出力端はプラス出力ライン＋０
１を介して出力端子子〇に接続され、又Ａ１の（−）入
力端はプラスセンシングライン＋Ｓｌを介して出力端子
子〇に接続されている。

分圧回路ＲＶのシグナルグランドＳＧ側はマイナスセン
シングラインーＳを介して出力端子−〇に接続され、又
、−〇はマイナス出力ライン＝０１を介してパワーグラ
ンドＰＧに接続されている。

ｒｏはマイナスセンシングラインーＳｌに接続された抵
抗で、この抵抗は一りｌ自体の抵抗及びツェナーダイオ
ードＺＤのアノード電極と出力端子−〇との間にこの一
３ｌラインを介して接続される抵抗を示すものである。

このように、従来の基準電圧発生回路ＳＴＡに出力回路
ＯＵＴを付加した第２図の回路において、分圧回路ＲＶ
より得られる分圧電圧をｖＺ′とすると、バッファ増幅
器Ａ１の入力インピーダンスが高く、かつＡ１はその（
＋）、 （−）入力端の電位が等しくなるように動作
するものであるから、ライン＋０１或いは＋Ｓ１に抵抗
があっても、その抵抗に影響されずに出力端子＋０には
ＶＺ′の電圧が現われる。

一方、電源＋ＶによりツェナーダイオードＺＤに流れる
電流をｉ。

とすると、この電流はマイナスセンシングラインーＳ１
を介して出力端子−Ｏに流れたのちマイナス出力ライン
−０１を介してパワーグランドＰＧに流出する。

このため、この電流ｉ。によりシグナルグランドＳＧの
電位はｒ。

ｘｔｏの電圧降下分だけ上昇する。

したがって、この基準電圧発生回路ＳＴＡを用い、シグ
ナルグランドＳＧの電位を基準としてシステムを構成し
ようとする場合、出力端壬子〇、−０より得られる電圧
■Ｚ′はｒ。

ＸＩＯの値だけ誤差となって現われる。

抵抗）。とじて例えばリレー回路が用いられる場合には
、このｒ。

とツェナー電流ｉ。

による電圧降下は出力電圧ＶＲ’に対して無視できない
ものとなる。

本考案はこのような点にかんがみてなされたもので、そ
の一実施例を第３図に示す。

第３図において、ＺＤはツェナーダイオード、Ｒは抵抗
、Ａ２は演算増幅器、Ｒ１はＡ２の（−）入力端と出力
端子間に接続された抵抗である。

Ａ２の（−）入力端はツェナーダイオードＺＤのアノー
ド電極に接続され、Ａ２の（＋）入力端はシグナルグラ
ンドＳＧに接続されている。

演算増幅器Ａ２には電池Ｅ１の正極側より電源電圧＋Ｖ
が与えられ、電池Ｅ２の負極側より電源電圧−Ｖが与え
られるようになっている。

電池Ｅ１の負極側と電池Ｅ２の正極側は接続され、その
接続点はパワーグランドＰＧに接続されている。

演算増幅器Ａ２の内部回路を第６図に示す。

第６図に示すこの構成の演算増幅器Ａ２は既に周知のも
ので、μｐｃ４５１ Ｃ，３２４Ｃとして多数市販され
ているものである。

第６図における記号Ｐは第３図に示す演算増幅器Ａ２の
出力端子Ｐを示している。

演算増幅器Ａ２の出力端のトランジスタＱ１は電源電圧
＋■に接続され、トランジスタＱ２は電源電圧−Ｖに接
続されている。

このような構成の基準電圧発生回路ＳＴＡに第２図に示
す出力回路ＯＵＴを付加した回路を第４図に示す。

なお第４図においては第３図に示す電池Ｅｌ、Ｅ２の回
路は省略しである。

第４図の出力回路ＯＵＴにおいて、プラス出力側は第２
図の出力回路ＯＵＴのプラス出力側と同一で゛あるので
゛、第２図と同−付量を付して再説明は省略する。

マイナス出力側において、分圧回路ＲＶの一端はセンシ
ンググランドＳＧに接続され、このＳＧはマイナスセン
シングラインＳｌを介してマイナス出力端子−〇に接続
され、又−Ｏはマイナス出力ライン−Ｏ１を介してパワ
ーグランドＰＧに接続されている。

このような構成の第４図の回路においては、ツェナーダ
イオードＺＤによって得られる電圧■Ｚによる電流は分
圧回路ＲＶ→センシンググランドＳＧ→マイナスセンシ
ングラインーＳｌ→マイナス出力端子−〇を介してパワ
ーグランドＰＧに流れる。

分圧回路ＲＶより得られる分圧電圧■Ｚ′はバッファ増
幅器Ａ１を介してプラス出力端子牛〇より出力される。

この出力電圧■Ｚ′は第２図で説明した如くライン＋０
１．＋３１の抵抗値には影響されないものである。

一方、電源電圧＋ＶによりツェナーダイオードＺＤを流
れた電流ｉ。

は、演算増幅器Ａ２の入力インピーダンスが高いため、
演算増幅器Ａ２の人、出力端子間に接続された抵抗Ｒ１
を通って演算増幅器Ａ２の出力端子Ｐに流れ込む。

演算増幅器Ａ２における出力端のトランジスタＱ１は電
源電圧＋Ｖ側に、Ｑ２は電源電圧−Ｖ側に接続されてい
る。

このため、演算増幅器Ａ２に流れ込んだツェナー電流ｉ
。

は第３図に示す如く、トランジスタＱ２を通って電源電
圧−■に流出する。

即ち、第３図の鎖線で示すように、演算増幅器Ａ２に流
れ込んだツェナー電流ｉ。

は電源電圧−Ｖ側を通じて正極側電池Ｅ１に戻るライン
を通る。

したがって、ツェナー電流ｉ。

はシグナルグランドＳＧと第４図に示す出力端子−〇を
通ってパワーグランドＰＧを通るラインをバイパスする
ことになる。

このとき、演算増幅器Ａ２の入力端子＋、−間の電圧差
は零であるので、ツェナー電圧ｖＺはツェナーダイオー
ドＺＤのアノード側があたかもシグナルグランドＳＧに
接続されているような電圧となる。

このため、マイナスシグナルラインーＳｌに抵抗ｒ。

が存在しても、シグナルグランドＳＧの電位はツェナー
電流ｉｏによって変動せず、シグナルグランドＳＧの電
位を基準電位としてシステムを構成しても誤差が生じる
ことはない。

なお、演算増幅器Ａ２の出力端Ｐよりツェナー電流ｉ。

に応じた電圧が取出される。この電圧が得られることは
本考案には直接関係はないが、安定電圧なので種々利用
することができる。

なお、本考案の基準電圧発生回路ＳＴＡに用いられる出
力回路ＯＵＴの回路構成は特に限定するものではなく、
又、本考案に係る基準電圧発生回路ＳＴＡは第５図のよ
うな構成であってもよい。

第５図において、Ａ３は演算増幅器、Ｒ２，Ｒ３は抵抗
素子である。

この構成の基準電圧発生回路ＳＴＡにおいては、ツェナ
ーダイオードＺＤと抵抗Ｒの接続点Ｊに生じるツェナー
電圧をＶＺとすると、演算増幅器Ａ３の（−）入力端の
電位もｖＺとなり、Ａ３の出力端には１υ１１ｘｖｚで
表わされる一定電圧が３ 生じ、この一定電圧による電流がツェナーダイオードＺ
Ｄに与えられるようになるので、ＺＤと抵抗素子Ｒの接
続点Ｊより取出される電圧ｖＺは第１図及び第２図に示
す回路より安定となる。

このような基準電圧発生回路においてもツェナーダイオ
ードＺＤに流れる電流ｉ。

は負電源−Ｖ側に流出するので、この第５図の回路に例
えば第２図及び第４図に示す出力回路ＯＵＴを用いても
このツェナー電流ｉ。

によってシグナルグランドＳＧの電位が変動することは
ない。

以上説明した如く、本考案によればツェナー電流が出力
に影響をおよぼすことのない基準電圧発生回路が極めて
簡単な構成によって得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基準電圧発生回路の一例の電気的接続図
、第２図は第１図の回路に出力回路を付加した電気的接
続図、第３図は本考案の基準電圧発生回路の一実施例の
電気的接続図、第４図は第３図の回路に出力回路を付加
した電気的接続図、第５図は本考案の基準電圧発生回路
の他の実施例の電気的接続図、第６図は本考案に用いら
れる演算増幅器の一般的構成図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 抵抗とツェナーダイオードの直列回路に電源を与えてそ
   の抵抗とツェナーダイオードの接続点より一定電圧を得
   るようにした回路において、一方の入力端子と出力端子
   間に抵抗が接続されると共に他方の入力端子がシグナル
   グランドに接続され、正、負の電源で動作する演算増幅
   器を設け、前記電源によりツェナーダイオードに流れる
   電流を前記演算増幅器の一方の入力端子に供給するよう
   にした基準電圧発生回路。