JPS59211326A - 半導体集積回路装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は直流負荷の電流の方向を切換えるようにした半
導体集積回路装置に関する。

、〔従来技術〕 直流負荷の電流の方向及び印加電圧を調整する半導体集
積回路装置として、従来第１図に示すようなものがあっ
た。図において、（Ｉａ）、　（Ｉｂ）は入力信号が入
力される入力端子、（２ｇ）、　（２ｂ）は目シック部
、（３ａ）　＋’　（３ｂ）はＰＮＰ　　トランジスタ
、（４ａ）　、　（４ｂ）、　（５ａ）　、　（５ｂ）
はＮＰＮ　）ランジスタ、（５Ｂ）　、　（６ｂ）はＮ
ＰＮ　）ランジスタ（５ａ）。

（５ｂ）のコレクタの接続点（４）、ＣＢ）に設けられ
た出力端子、（７）は直流負荷、（８）は負荷電流供給
用の正電源（Ｖｃｃｌ）が供給される第１の正電源端子
、（９）は回路動作用の正電源（Ｖｃｃｚ　）が供給さ
れる第２の正電源端子、（ｉｏ）は接地端子である。

上記構成において、正電源（Ｖｃｃｌ）　、　（Ｖｃｃ
ｚ）が各電源端子（８）　、　（９）に供給され、入力
端子（１ａ）Ｋ　ｒＨＪレベル、入力端子（ｌｂ）に「
Ｌ」　レベルが供給されると、ＮＰＮ）ランジスタ（４
ａ）はオ乙ＮＰＮ　）ランジスタ（５ａ）はオン、ＮＰ
Ｎ　）ランジスタ（４ａ）はオン、ＮＰＮ　）ランジス
タ（５ｂ）はオフとなル、出力端子（６ｍ）、　（６ｂ
）間に接続された直流負荷（７）は接続点Ｂ−＋Ａ方向
の電流が流れる。

又、これとは逆に入力端子（１ｍ）をｒＬＪレベル。

入力端子（１ｂ）をｒＨＪレベルにすると、直流負荷（
７）に接続点Ａ−＋Ｂ方向の電流が流れる。ここで直流
負荷（７）の負荷抵抗をＲ２負荷電流をＩとすれば、出
力端子（６ｍ）　、　（６ｂ）間の出力電圧（Ｖｏ）は
ＲとＩの積であるので、この負荷電流（Ｉ）を変化させ
れば出力電圧（ｖｏ）を可変できることになる。

半導体集積回路装置内の電圧降下は、ＮＰＮ　）２ンジ
スタ（４ａ）とＮＰＮ）ニアｙジスタ（５ｂ）あるいは
ＮＰＮ　）：Ｉｙンジスタ（５ａ）とＮＰＮ）ランジス
タ（４ｂ）のコレクタ・エミッタ間飽和電圧の和であり
、負荷電流（Ｉ）が各トランジスタの、許容電流範囲内
であれば、その負荷電流（Ｉ）に対する電圧降下拡少な
い。

ここで第２の正電源端子（９）の電圧（Ｖｃｃｔ）を固
定にし、第１の正電、原端子（８）の電圧（Ｖｅｅｒ）
を可変にすることによル、直流負荷（ηに加えられる出
力電圧（Ｖｏ）を可変することが可能となる。

このようにＶｃｃｌ　を可変にしたときの出力電圧（Ｖ
ｏ）の特性図を第２図（ａ）に示す。Ｖｃｅｚを固定し
く例えば１２　Ｖ　）　ｖｃｃ＋　を変化させると、Ｖ
。

も１：１の割合で変化することがわかる。

例えば直流負荷（７）が負荷電流（Ｉ）の大きさにより
回転数の変わるモータであれば、ｖｃｃｌ　の変化分を
検出することによシモータの回転数が精度よく制御でき
ることになる。また、Ｖｃｃｌを固定しく例えば１２Ｖ
）”Ｖｃｃｚを変化させた場合でも、第２図（ｂ）に示
すように１．１の割合で変化する。但し図で示すように
ロジック部（２ａ）　、　（２ｂ）の飽和電圧分の電圧
降下のためＸ軸に平行にシフトした特性となる。

しかしながら従来のこのような半導体集積回路装置で鉱
、Ｖｃｃｔ又ｕ　Ｖｃｃｔを可変する方法として外部に
電源電圧を切換える装置を設けていたため、外付部品の
増加、ポイント切換え７Ｗを要するという欠点があった
。

〔発明の概要〕

本発明ではこのような従来の欠点に鑑みて々されたもの
で、トランジスタ回路を用いて直流負荷の電流の方向を
切換えるようにした半導体集積回路装置において、直流
負荷に加わる出力電圧を可変できるようにするため、ト
ランジスタ回路のバイアス回路に演算増幅器を接続して
出力電圧を可変できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示す回路図である。

図において、（４ａ）は電源から直流負荷（７）の一方
の出力端子（６ａ）へ電流を流入させるＮＰＮ）？ンジ
スタ、（５ａ）は直流負荷（７）の一方の出力端子（６
ａ）から接地へ電流を流出させるＮＰＮ）ランジスタ、
（４ｂ）は電源から直流負荷（７）の他方の出力端子（
６ｂ）へ電流を流入させるＮＰＮ　）ランジスタ、（５
ｂ）は直流負荷（７）の他方の出力端子（６ｂ）から接
地へ電流を流出させるＮＰＮ　）ランジス＾（１０）は
接地端子、（１１）は電源電圧（Ｖｃｃ）が印加される
電源端子、（１２）は演算増幅器、（１３）。

（１４）　、　（１５）は演算増幅器（１２）の非反転
入力端子。

反転入力端子、出力端子、（１６ａ）はＮＰＮ　）ラン
ジスタ（４ｍ）とＮＰＮ　）ランジスタ（５ａ）のバイ
アス回路に設けられた入力端子、（１７ａ　）はバイア
ス電流を流すための抵抗、（１８ａ）、　（１９ａ）は
バイアス回路を構成するダイオードである。

次に上記構成の動作について説明する。先ず、演算増幅
器（１２）は出力端子（１５）　力例込力端子（１４）
ニ接続され、ボルテージフォロワを構成している。

又、演算増幅器（１２）の出力端子（１５）は入力端子
（１６ａ）に接続され、ＮＰＮ）ランジスタ（４ａ）と
ＮＰＮ　）ランジスタ（５ａ）を制御している。電源端
子（１１）に電源電圧（Ｖｃｃ）が印加され、入力端子
（１６ｂ　）にｒＨＪレベルが入力されると、ＮＰＮト
ランジスタ（４ｂ）はオン、ＮＰＮ）う／ジスタ（５ｂ
）はオフとなる。一方、演算増幅器（１２）の非反転入
力端子（１３）に入力される入力電圧（ＶＩＮ）を低い
電圧から高い電圧（Ｖｃｃ、＝）まで変化させていくと
、出力端子（６ａ）はＮＰＮ　）”ランジスタ（５＆）
のエミッタに接続されているので、ベース電位よ、りＶ
ｍｍだけ高い電位にあり、入力端子（ｔ６ａ）に〃ユか
るＶＩＮＡがｖｃｃ−２ＶＢ、以下であれば、ＮＰＮ　
）ランジスタ（４ａ）はオフで出力端子（６ａ）と（６
ｂ）間の直流負荷（７）に接続点Ｂ→Ａ方向の負荷電流
が流れる。入力端子（：ｔ６ａ）の電圧（ＶＩＮＡ）が
Ｖ（（−２ＶＢＢ　より高くなれば、出力端子（６ａ）
と（６ｂ）の電圧が同電位、すなわちＮＰＮ’　）９ン
ジスタ（４ａ）がオンとな９、負荷電流が流れなくなる
。

又、入力端子（１６ｂ）にｒＬＪレベルが入力されると
、ＮＰＮ　）ランジスタ（４ｂ）はオフ、ＮＰＮトラン
ジスタ（５ｂ）はオンとなる。入力端子（１６ａ）の電
圧（ＶＩＮＡ）　ｆ高い電圧から低い電圧へ変化させる
ことにより、直流負荷（７）に接続点Ａ−＋Ｂ方向の負
荷電流が流れる。

第４図は非反転入力端子（１３）の入力電圧（ＶＩＮ）
と出力端子（６ａ）　、　（６ｂ）間の出力電圧（ＶＯ
）の関係を示すグラフである。Ｖ’ＩＮと　ｖｏは１：
１の割合で変化している。なお、各半導体素子の飽和電
圧分の電圧降下のためＸ軸に平行にシフトした特性とな
っている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、トランジスタ回路
を用いて直流負荷の電流の方向を切換えるようにした半
導体集積回路装置において、直流負荷に加える出力電圧
を可変できるようにするため、トランジスタ回路のバイ
アス回路に演算増幅器を接続して出力電圧を可変できる
ようにしたので、直流負荷に対してよシ精度のよい制御
ができ、かつ外付部品を大幅に減少できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の回路図、第２図（ａ）　、　（ｂ）
は第′１図における特性を示す図、第３図は本発明の一
実施例を示す回路図、第４図は第３図における特性を示
す図である。 （４ａ）・・・・第１のトランジスタ、（４ｂ）　　・
・拳拳第３のトランジスタ、（５ａ）・・・・第２のト
ランジスタ、（５ｂ）・・・・第４のトランジスタ、（
６ａ）　、　（６ｂ）・・・・出力端子、（７）・・・
・直流負荷、（１２）・・・・演算増幅器、（１３）・
・・・非反転入力端子、（１４）・・・・　反転入力端
子、（１５）　−−−−出力端子、（１６ａ）　、　（
１６ｂ）　　・・・−入力端子、（１７ａ）、（１７ｂ
）・・・・抵抗、（１８ａ）、（１８ｂ）、（１９ａ）
、（１９ｂ）　　ｅ・・・ダイオード。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） 第３図 第４図 （Ｖ） 手続補正帯（自発） １　事件の表示　　　特願昭５８−８６８５２号２、発
明ノ名称　　　半導体集積回路装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代［１１区九０内二丁目２番
３？″Ｊ。 名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片１１１
仁八部 ４代理人 住　所　　　　　東京都千代［］１１区の内−−」斗１
２番；３号（１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）図面 ６、補正の内容 と補正する。 （２）同書同頁第１９行（Ｄ　ｒ　（Ｖｃｃｚ）　Ｊを
ｒ（Ｖｃｃｔ）Ｊと補正する０１ （３）同書同頁第２０行ｔＤ　［（Ｖｃｃｘ）Ｊを［（
Ｖｃｃｚ）　Ｊと補正する。 （４）同書第４頁第３行、第５行、第８行および第１０
行の［Ｖｃｃ　Ｉ　ＪをｒＶｃｃ２Ｊとそれぞれ補正す
る０ （５）　　同書同頁第４行および第１１行のｒＶｃｃ２
ＪをｒＶｅｃ、ｔＪと補正する。 （６）同省第５頁第１４〜１５行および第１８行のｒＮ
ＰＮ）ランジスタ」を「ＰＮＰトランジスタ」と補正す
る。 （７）同書第６頁第３行、第１２行、第１５行および第
１９行のｒＮＰＮ）ランジスタ」をｒ　ＰＮＰトランジ
スタ」とそれぞれ補正する。 （８）図面の第２図（ａ）　、　（ｂ）を別紙の通り補
正する。 以上 （Ｑ） ２図 （ｂ） Ｖｃｃ＋　− ＜Ｖ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電源から直流負荷の一方の端子へ電流を流入させる第１
   のトランジスタと、直流負荷の一方の端子から接地へ電
   流を流出させる第２のトランジスタと、電源から直流負
   荷の他方の端子へ電流を流入させる第３のトランジスタ
   と、直流負荷の他方の端子から接地へ電流を流出させる
   第４のトランジスタとを有し、第１のトランジスタと巣
   ４のトランジスタがオンする状態と、第２のトランジス
   タと第３のトランジスタがオ／する状態とで前記直流負
   荷に流れる電流の方向を切り換えるようにした半導体集
   積回路装置において、これらのトランジスタのバイアス
   回路に出力が接続された演算増幅器を設け、前記直流負
   荷にかかる電圧を制御するようにしたことを特徴とする
   半導体集積回路装置。