JPS60243713A - 安定化電源回路 - Google Patents
安定化電源回路Info
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- JPS60243713A JPS60243713A JP9990584A JP9990584A JPS60243713A JP S60243713 A JPS60243713 A JP S60243713A JP 9990584 A JP9990584 A JP 9990584A JP 9990584 A JP9990584 A JP 9990584A JP S60243713 A JPS60243713 A JP S60243713A
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- Japan
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- zener
- voltage
- zener diode
- power supply
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/18—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はツェナーダイオードを用いた安定化電源回路に
関するものであシ、特に半導体集積回路化に適した安定
化電源回路に関するものである。
関するものであシ、特に半導体集積回路化に適した安定
化電源回路に関するものである。
（従来技術）
従来、半導体集積回路装置に内蔵されるツェナーダイオ
ードを用いた安定化電源回路として第１図に示すような
回路が広：ぐ使われている。第１図においては、電源端
３から接地電位間に抵抗１とツェナーダイオード２を直
列に接続し、かかる抵抗１とツェナーダイオード２の接
続点をトランジスタ４のベースと接続して、かかるトラ
ンジスタ４のコレクタは電源端３に接続し、エミッタを
安定化出力端５として用いるものである。
ードを用いた安定化電源回路として第１図に示すような
回路が広：ぐ使われている。第１図においては、電源端
３から接地電位間に抵抗１とツェナーダイオード２を直
列に接続し、かかる抵抗１とツェナーダイオード２の接
続点をトランジスタ４のベースと接続して、かかるトラ
ンジスタ４のコレクタは電源端３に接続し、エミッタを
安定化出力端５として用いるものである。
第２図は第１図の安定化電源回路に用いるツェナーダイ
オード２の電圧対電流特性を示す図である。いま仮に第
１図に示した回路の電源端３に電源電圧を印加し、抵抗
１を介してツェナーダイオード２に流れる電流を工１と
すると、第２図よりかかる状態のツェナーダイオード２
の電圧はＶｌとなシ、安定化出力端５の出力電圧■。は
以下のように示される。
オード２の電圧対電流特性を示す図である。いま仮に第
１図に示した回路の電源端３に電源電圧を印加し、抵抗
１を介してツェナーダイオード２に流れる電流を工１と
すると、第２図よりかかる状態のツェナーダイオード２
の電圧はＶｌとなシ、安定化出力端５の出力電圧■。は
以下のように示される。
■。＝ Ｖ、 −ｖ□
ここで■１８はトランジスタ４のペース・エミッタ間の
電圧である。
電圧である。
次に電源端３に印加した電源電圧が上昇し、ツェナーダ
イオード２に流れる電流が■２まで増えた場合には、第
２図よシツエナーダイオード２の電圧は■２まで変化す
る。ここで、ツェナーダイオードの性質として降伏時の
電圧対電流特性すなわち動作抵抗が極めて小さいため、
Ｖ２ とｖＩの差は非常に小さく、そのため、安定化出
力端５の出力電圧Ｖｏもほとんど変化しない。このため
、ツェナー電圧を基準電圧として用い、第１図の回路は
安定化電源回路として動作していることになるＯ しかしながら、半導体集積回路装置化されたツェナーダ
イオードでは半導体拡散層の結晶欠陥のため、電圧対電
流特性にリーク電流が生じる場合がある・第３図はリー
ク電流のあるツェナーダイオードの電圧対電流特性であ
る。このような特性のツエナードを第１図の回路に使用
した場合には、前述した説明と同様に電源端３に印加さ
れた電源電圧が上昇してツェナーダイオード２に７流れ
る電流が１１からＩ！まで変化した場合にはツェナーダ
イオードの電圧はＶ、／からＶ２′まで変化する。
イオード２に流れる電流が■２まで増えた場合には、第
２図よシツエナーダイオード２の電圧は■２まで変化す
る。ここで、ツェナーダイオードの性質として降伏時の
電圧対電流特性すなわち動作抵抗が極めて小さいため、
Ｖ２ とｖＩの差は非常に小さく、そのため、安定化出
力端５の出力電圧Ｖｏもほとんど変化しない。このため
、ツェナー電圧を基準電圧として用い、第１図の回路は
安定化電源回路として動作していることになるＯ しかしながら、半導体集積回路装置化されたツェナーダ
イオードでは半導体拡散層の結晶欠陥のため、電圧対電
流特性にリーク電流が生じる場合がある・第３図はリー
ク電流のあるツェナーダイオードの電圧対電流特性であ
る。このような特性のツエナードを第１図の回路に使用
した場合には、前述した説明と同様に電源端３に印加さ
れた電源電圧が上昇してツェナーダイオード２に７流れ
る電流が１１からＩ！まで変化した場合にはツェナーダ
イオードの電圧はＶ、／からＶ２′まで変化する。
第３図の特性で明らかなようにＶ、／とＶｌ／の差は極
めて大きく、従りて、安定化出力端５の出力電圧も大き
く変化してしまって所望の安定化特性が得られず、この
様な半導体集積回路装置は不良と判断される。
めて大きく、従りて、安定化出力端５の出力電圧も大き
く変化してしまって所望の安定化特性が得られず、この
様な半導体集積回路装置は不良と判断される。
Ｍ述したツェナーダイオードのリーク電流は結晶欠陥に
起因するものでちゃ、半導体集積回路装置の製造工程に
おいて特定の割合で発生し、すなわち製造歩留を下げる
原因となっていた。
起因するものでちゃ、半導体集積回路装置の製造工程に
おいて特定の割合で発生し、すなわち製造歩留を下げる
原因となっていた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は前述したツェナーダイオードのリーク電
流が特定の確率で発生しても製造歩留を向上できる半導
体集積回路化に適した安定化電源回路を提供するもので
ある。
流が特定の確率で発生しても製造歩留を向上できる半導
体集積回路化に適した安定化電源回路を提供するもので
ある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれは、ツェナーダイオードと抵抗との直列接
続を複数有し、各ツェナーダイオードと抵抗との接続点
にそれぞれトランジスタのベースを接続し、各トランジ
スタのエミッタを共通に出力端に接続した安定化電源回
路を得る。すなわち、リーク電流を生じたツェナーダイ
オードは正常なツェナーダイオードに対し同じ程度の動
作電流においてはツェナー電圧が必らず低下することに
着目し、複数個のツェナーダイオードのうち最もツェナ
ー電圧の高いツェナーダイオードを正常とみなして基準
電圧として選択し、他の不良のツェナーダイオードを利
用しないようにするものである。
続を複数有し、各ツェナーダイオードと抵抗との接続点
にそれぞれトランジスタのベースを接続し、各トランジ
スタのエミッタを共通に出力端に接続した安定化電源回
路を得る。すなわち、リーク電流を生じたツェナーダイ
オードは正常なツェナーダイオードに対し同じ程度の動
作電流においてはツェナー電圧が必らず低下することに
着目し、複数個のツェナーダイオードのうち最もツェナ
ー電圧の高いツェナーダイオードを正常とみなして基準
電圧として選択し、他の不良のツェナーダイオードを利
用しないようにするものである。
（実施例）
次に、図面を参照して、本発明をよシ詳細に説明する。
第４図は本発明の一実施例を説明するための図である。
図において、抵抗１１とツェナーダイオード１４．抵抗
１２とツェナーダイオード１５゜抵抗１３とツェナーダ
イオード１６のそれぞれの組によシ３つのツェナー電圧
を得て、各ツェナー電圧をそれぞれトランジスタ１７，
１８．１９のベースに接続し、各トランジスタ１７，１
８．１９のエミッタを共通に出力端２０に接続している
。
１２とツェナーダイオード１５゜抵抗１３とツェナーダ
イオード１６のそれぞれの組によシ３つのツェナー電圧
を得て、各ツェナー電圧をそれぞれトランジスタ１７，
１８．１９のベースに接続し、各トランジスタ１７，１
８．１９のエミッタを共通に出力端２０に接続している
。
すなわち、かかる３つのツェナー電圧のうち最高のツェ
ナー電圧を基準電圧としてトランジスタ１７．１８．１
９による最高電圧選択回路を用いて選択して出力端２０
に出力電圧を得るものである。
ナー電圧を基準電圧としてトランジスタ１７．１８．１
９による最高電圧選択回路を用いて選択して出力端２０
に出力電圧を得るものである。
本発明は、以上説明したような構成になっているために
、ツェナーダイオード１４，１５．１６のうち最も高い
ツェナー電圧を基準電圧とした安定化電源回路の出力電
圧が出力端２０よシ出力されることになる。例えば、ツ
ェナーダイオード１４と１６にリーク電流が生じてその
結果ツェナーダイオード１５のツェナー電圧が最高とな
った場合には、第４図の回路の出力端２０に出力される
出力電圧■ｏ′は Ｖｏ’ ” Ｖｓ、ｓ Ｖｅｎｔｓ ・・ ・・・（２
）となる。ここでｖｚｔｓはツェナーダイオード１５の
ツェナー電圧、■□Ｉｇはトランジスタ１８のベース・
エミッタ間電圧である。トランジスタ１７，１８゜１９
のエミッタは共通接続されておシ、Ｖａｔｓ ＞ Ｖ□
４ ・・ ・・・・（３）■８□＞ Ｖａｔｓ ・・・
・・−（４）（ここでＶ３Ｓｉ ＊ Ｖｍｘｓはそれぞ
れツェナーダイオード１４．１６のツェナー電圧）の関
係から、Ｖｅｓｔ＠＞ Ｖｌｌｌｌ？ ＝ Ｖ３Ｓｉ
ＶＯ’ ・−−・・（５）Ｖｍｓ ＞ Ｖｍｍｔ＊ ＝
Ｖ九ｓｓ Ｖｏ’ −°−°（６１（ここでＶ、、、
、 Ｖ工１．はそれぞれトランジスタ１７．１９のベ
ース・エミッタ間電圧である）の関係が成立し、すなわ
ちトランジスタ１Ｂはオンし、トランジスタ１７，１９
は充分なベース・エミッタ間電圧が確保できないためオ
フし、最も高いツェナー電圧を有する正常なツェナーダ
イオード１５のツェナー電圧が選択されて基準電圧とな
り、トランジスタ１８のエミッタから出力電圧が出力さ
れたことになる。
、ツェナーダイオード１４，１５．１６のうち最も高い
ツェナー電圧を基準電圧とした安定化電源回路の出力電
圧が出力端２０よシ出力されることになる。例えば、ツ
ェナーダイオード１４と１６にリーク電流が生じてその
結果ツェナーダイオード１５のツェナー電圧が最高とな
った場合には、第４図の回路の出力端２０に出力される
出力電圧■ｏ′は Ｖｏ’ ” Ｖｓ、ｓ Ｖｅｎｔｓ ・・ ・・・（２
）となる。ここでｖｚｔｓはツェナーダイオード１５の
ツェナー電圧、■□Ｉｇはトランジスタ１８のベース・
エミッタ間電圧である。トランジスタ１７，１８゜１９
のエミッタは共通接続されておシ、Ｖａｔｓ ＞ Ｖ□
４ ・・ ・・・・（３）■８□＞ Ｖａｔｓ ・・・
・・−（４）（ここでＶ３Ｓｉ ＊ Ｖｍｘｓはそれぞ
れツェナーダイオード１４．１６のツェナー電圧）の関
係から、Ｖｅｓｔ＠＞ Ｖｌｌｌｌ？ ＝ Ｖ３Ｓｉ
ＶＯ’ ・−−・・（５）Ｖｍｓ ＞ Ｖｍｍｔ＊ ＝
Ｖ九ｓｓ Ｖｏ’ −°−°（６１（ここでＶ、、、
、 Ｖ工１．はそれぞれトランジスタ１７．１９のベ
ース・エミッタ間電圧である）の関係が成立し、すなわ
ちトランジスタ１Ｂはオンし、トランジスタ１７，１９
は充分なベース・エミッタ間電圧が確保できないためオ
フし、最も高いツェナー電圧を有する正常なツェナーダ
イオード１５のツェナー電圧が選択されて基準電圧とな
り、トランジスタ１８のエミッタから出力電圧が出力さ
れたことになる。
以上の説明では、仮にツェナータイオード１５を正常な
ツェナーダイオードとしたが、これはどのツェナーダイ
オードでも良いことは明らかである。また、ツェナーダ
イオードは３つ使用したが、これ社２つ以上の複数であ
れば同様に作用することも明らかである。
ツェナーダイオードとしたが、これはどのツェナーダイ
オードでも良いことは明らかである。また、ツェナーダ
イオードは３つ使用したが、これ社２つ以上の複数であ
れば同様に作用することも明らかである。
本発明は、複数のツェナーダイオードのうちどれか１つ
でも正常であれば安定化電源回路として正常に動作する
ものであシ、本発明の効果が得られないのは複数のツェ
ナーダイオードのうち全部が不良であった場合のみであ
る。１つの半導体集積回路装置内のツェナーダイオード
にリーク電流が生じる確率をｆとすると、本発明を適用
しても不良とたる確率はｆ”であり、ここでｎはツェナ
ーダイオードの数である。一般的に確率：ｆの値は０．
０１〜０．１（１％〜１０％）程度であシ、仮に０．０
５（５％）とした場合には、第１図に示した従来の安定
化電源回路の不良率は５％であり、第４図に示した本発
明の構成例（この場合ｎ＝３）の不良率は１．２５Ｘ１
０−’ （０，０１２５％）となり不良率の低減に極め
て効果がある。
でも正常であれば安定化電源回路として正常に動作する
ものであシ、本発明の効果が得られないのは複数のツェ
ナーダイオードのうち全部が不良であった場合のみであ
る。１つの半導体集積回路装置内のツェナーダイオード
にリーク電流が生じる確率をｆとすると、本発明を適用
しても不良とたる確率はｆ”であり、ここでｎはツェナ
ーダイオードの数である。一般的に確率：ｆの値は０．
０１〜０．１（１％〜１０％）程度であシ、仮に０．０
５（５％）とした場合には、第１図に示した従来の安定
化電源回路の不良率は５％であり、第４図に示した本発
明の構成例（この場合ｎ＝３）の不良率は１．２５Ｘ１
０−’ （０，０１２５％）となり不良率の低減に極め
て効果がある。
本発明は最高のツェナー電圧を選択する回路としてトラ
ンジスタのエミッタを共通接続する手段を用いたが、こ
れは、複数の電圧のうち最高の電圧を選択するための他
の回路手段に置き撲えても良い。また、第４図において
は、ツェナーダイオードのバイアス手段として単に抵抗
を用いたが、本発明においては雛にツェナーダイオード
のツェナー電圧のみを利用しているために他の公知のバ
イアス手段を用いた場合でも本発明の効果に何ら制限を
与えるものではない。
ンジスタのエミッタを共通接続する手段を用いたが、こ
れは、複数の電圧のうち最高の電圧を選択するための他
の回路手段に置き撲えても良い。また、第４図において
は、ツェナーダイオードのバイアス手段として単に抵抗
を用いたが、本発明においては雛にツェナーダイオード
のツェナー電圧のみを利用しているために他の公知のバ
イアス手段を用いた場合でも本発明の効果に何ら制限を
与えるものではない。
（発明の効果）
以上説明したようＫ、本発明によれはツェナーダイオー
ドを複数個用い、複数個のツェナータイオードのツェナ
ー電圧のうち最高のツェナー電圧を選択して基準電圧と
してなる安定化電源回路が得られ、かかる複数のツェナ
ーダイオードのどれかにリーク電流が生じても、どれか
１つのツェナーダイオードが正常であれに、所望の特性
が得られる安定化電源回路が実現でき、半導体集積回路
装置の製造歩留の大幅な向上ができるものである。
ドを複数個用い、複数個のツェナータイオードのツェナ
ー電圧のうち最高のツェナー電圧を選択して基準電圧と
してなる安定化電源回路が得られ、かかる複数のツェナ
ーダイオードのどれかにリーク電流が生じても、どれか
１つのツェナーダイオードが正常であれに、所望の特性
が得られる安定化電源回路が実現でき、半導体集積回路
装置の製造歩留の大幅な向上ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の安定化電源回路の例を示す回路図、第２
図および第３図はツェナーダイオードの特性を説明する
ためのグラフ、第４図は本発明の一実施例を説明するた
めの回路図である。 １．１１，１２．１３・・・抵抗、２，１４．１５．１
６・ツェナーダイオード、３．ｌＯ・・電源端、４，１
７゜懺０．１→ソ・′ンス麿−ぢ−９０出力株。 革 ４ 図
図および第３図はツェナーダイオードの特性を説明する
ためのグラフ、第４図は本発明の一実施例を説明するた
めの回路図である。 １．１１，１２．１３・・・抵抗、２，１４．１５．１
６・ツェナーダイオード、３．ｌＯ・・電源端、４，１
７゜懺０．１→ソ・′ンス麿−ぢ−９０出力株。 革 ４ 図
Claims (1)
- ツェナーダイオードを複数個用い、該複数個のツェナー
ダイオードのツェナー電圧のうち最高のツェナー電圧を
選択して基準電圧としてなる安定化電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9990584A JPS60243713A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 安定化電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9990584A JPS60243713A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 安定化電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243713A true JPS60243713A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14259788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9990584A Pending JPS60243713A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 安定化電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60243713A (ja) |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP9990584A patent/JPS60243713A/ja active Pending
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