JPS6029817A - 基準電圧発生装置 - Google Patents

基準電圧発生装置

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Publication number
JPS6029817A
JPS6029817A JP13884783A JP13884783A JPS6029817A JP S6029817 A JPS6029817 A JP S6029817A JP 13884783 A JP13884783 A JP 13884783A JP 13884783 A JP13884783 A JP 13884783A JP S6029817 A JPS6029817 A JP S6029817A
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JP
Japan
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voltage
operational amplifier
diode
constant
semiconductor element
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Pending
Application number
JP13884783A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Taniguchi
章 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13884783A priority Critical patent/JPS6029817A/ja
Publication of JPS6029817A publication Critical patent/JPS6029817A/ja
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G05F3/18Regulating 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

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、基準電圧発生装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、非安定電源電圧から安定な基準電圧を得る手段と
して種々のものが開発されており、その1つとして第1
図のような構成のものがある。この装置は、電源電圧変
動の影響を受ける非安定な電源電圧V、を出力する電源
ライン間に、抵抗R1、トランジスタQ1および抵抗R
2よりなる直列回路とトランジスタQ1、抵抗Rノの両
端間に接続されだツェナダイオードZDIとで構成され
た定電流回路1が介挿され、この定電流回路1によって
得た定電流1zを前記トランノスタQ1の出力端に接続
されている温度補償用ツェナダイオードZD2へ流して
基準となるツェナ電圧を得、これをバッファとして機能
する演算増幅器A1の正側入力端に供給されている。こ
の演算増幅器AIは、その負側入力端に出力端電圧が直
接フィードバックされ、増幅度1とすることによってイ
ンピーダンス変換機能をもたせている。
従って、この装置は、演算増幅器AIからツェナダイオ
ードZD2のツェナ電圧に等しい安定化された直流電圧
Voutを取シ出すことができるが、この装置の出力電
圧特性は定電流回路1の安定度により決定される。しか
るに、この定電流回路1には非安定な電源電圧+vBが
直接供給されており、しかもツェナダイオードzD1の
動作抵抗、ツェナダイオードZDZにおけるツェナ電圧
Vz、の温度係数およびトランジスタQzo−s−ス・
エミッタ間電圧V1gの温度依存性などの種々の特性に
よ如、電源変動に対してきわめて不安定のものである。
次に、第2図は同じ〈従来装置の他の例を示す図であっ
て、これは第1図の改良形とも言える。即ち、この装置
は、電源変動に左右されない演算増幅器へ1の出力端電
圧と抵抗R3とによって定まる定電流1zが温度補償形
ツェナダイオードZD2へ流し、とのツェナダイオード
ZD2で得られた基準となるツェナ電圧vz1を演算増
幅器A1の正側入力端に与えるために、非常に安定な直
流電圧Voutを取り出すことができる。しかし、演算
増幅器Aノから出力されるなるフィードバックダインに
よって増幅して取り出したものであるので、抵抗R4、
R5の安定度に左右されやすく、このためきわめて高安
定な抵抗fζ4.R5を使用しなければならない。
また、ツェナダイオードZD2のツェナ電圧vz。
をフィードバック系の抵抗R4、R5によって増幅して
安定な直流電圧Voutを得ているため、その増幅した
分だけ直流電圧Voutの安定度が悪くなる欠点がある
〔発明の目的〕
本発明は、上記実情にかんがみてなされたもので、簡単
かつ安価な構成により電源変動に対しきわめて高安定な
直流電圧を取シ出すことができる基準電圧発生装置を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、演算増幅器の出力端に直列に定電圧発生用半
導体素子を接続し、この半導体素子の出力端に現われる
電圧を演算増幅器の負側入力端に直接フィードバックし
、一方、半導体素子によって得られた安定な定電圧を用
いて定電流を作り出し温度補償形ツェナダイオ−Pへ流
して基準となるツェナ電圧を得、これを演算増幅器の正
側入力端に加えるようにした基準電圧発生装置である。
〔発明の実施例〕
第3図は本発明装置の第1の実施例を示す図である。同
図においてAJ7は増幅度が1であって主としてインピ
ーダンス変換用として機能する演算増幅器であって、こ
れには非安定な電源電圧子V、が供給されている。この
演算増幅器Allの出力端には直列にダイオードDIが
接続され、同ダイオードD1の他端側つまシカソード側
は演算増幅器へ11の負側入力端へフィードバック抵抗
を介することなく直接フィードバックがかけられている
。前記ダイオードD1には演算増幅器Allより流出せ
られる出力電流が流れ、これによって同ダイオードD1
は安定な順方向電圧降下VACが生ずるようになってい
る。また、演算増幅器Allの出力端と正側入力端との
間には抵抗R11が介挿されている。
この抵抗R11はダイオードDIによって生じた順方向
電圧降下vAcを自身の抵抗値Ytllで割算して一定
の電流Izを得るものであって、ここで得た定電流1z
は抵抗FLIIを通ってツェナダイオードZDIIへ流
れ込むようになっている。
従って、ツェナダイオードZDIIからは電源電圧の変
動に全く左右されない定電流Izによって基準となるツ
ェナ電圧vz11が得られ、これが演算増幅器A11の
正側入力端に加えられている。
なお、抵抗R12はダイオードD1にバイアス電流を流
してオンさせるだめのものであり、実際には出力端子1
1に何らかの負荷(図示せず)が接続されているのでそ
の負荷抵抗をもって代用させることができる。
次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。
電源電圧+V、が供給されると、抵抗allによる正帰
還動作により演算増幅器Allの出力は正方向へ飽和し
、この正方向飽和電圧によりツェナダイオードZDII
へは抵抗R11を介して電流が流れる。よって、ツェナ
ダイオードZDIIは導通し、演算増幅器Allの正側
入力端にはツェナ電圧が加えられる。
一方、演算増幅器Allの負側入力端にはダイオードD
Jを介して負帰還がかかつているので、演算増幅器Al
lは直ちに閉ループを形成し、ダイオードDIの出力端
側にはツェナダイオードZDIIのツェナ電圧vZ11
と等しい値の直流電圧Voutが出力される。このとき
、ダイオードD1には演算増幅器Allからダイオード
D1、抵抗R12を経て電流が流れ、この電流によシダ
イオードDIは順方向電圧降下VAcが生じ、この電圧
降下VACを抵抗R11で割って得た電流Izがツェナ
ダイオードZDIIへ流れ込む。この電流Izは、ダイ
オードDノの順方向電圧降下VACが一定であり、かつ
この順方向電圧降下VACを抵抗R11で割った値に制
限されるので、はぼ一定の値となる。即ち、この電流1
zは電源電圧子vBに全く左右されず、電源変動に対し
て非常に安定なものである。
次に、第4図は本発明の@2の実施例を示す図である。
この装置は、第3図のダイオードDノをツェナダイオー
ドZD12に置き換えたものである。この場合にはツェ
ナダイオードZD12のツェナ電圧を抵抗R11で割っ
た電流がツェナダイオードZDIIに流れ込むことにな
る。その他の動作は第3図であるので、その説明は省略
する。なお、ツェナダイオードZD12としては、温度
補償形のものを用いれば、電源変動は勿論のこと、温度
変動に対しても安定な直流電圧Voutを出力できる。
また、ツェナダイオードZDIIとZD12とは互いに
逆の温度係数をもったものを用いうれば、温度変動に対
し互いに打ち消し合って温度補償が非常に効果的に解決
することができる。
次に、第5図は本発明の第3の実施例を示す図である。
この装置は、第3図のダイオードD1の代りにトランジ
スタQllを用いたもので、同トランジスタQllのペ
ース側が演算増mW111の出力端に、エミッタ側がフ
ィードバックラインに、コレクタ側が非安定な電源電圧
vBのラインに接続されている。この装置は、トランジ
スタQllのペース・エミッタ間電圧Vv+gが一定で
ちることを利用し、このベース・エミッタ間電圧VII
Eを抵抗R11で割ってツェナダイオードZDIIへ流
入する電流Izを得るものである。このような構成によ
れば、定電流を作り出すことができるばかりでなく、ト
ランジスタQllのエミッタから大きな電流を取シ出す
ことができるので電流ブースタとして動作させることが
できる。
〔発明の効果〕
以上詳記したように本発明によれば、演算増幅器の出力
端にオン動作によって安定な電圧が得られる定電圧発生
用半導体素子を接続するとともに、この素子から出力さ
れる安定化された直流電圧を演算増幅器へ直接フィード
バックし、□該素子で得た電圧を正帰還ラインに設けた
抵抗で割算して定電流化しこれを流入させてツェナダイ
オードから得たツェナ電圧を演算増幅器の正側入力端に
加えているので、定電圧発生用半導体素子の出力端から
はツェナダイオードのツェナ電圧とほぼ等しい電圧を取
り出すことができ、また非安定な電源に左右されないで
定電流を取り出せ、電源変動に対して非常に安定なもの
とすることができる。また、高精度の電子部品を必要と
しないので、非常にローコストで実−でき、かつ馬子部
品の精度に殆んど左右されないため長期にわたって安定
に所定の電圧を出力できる基準電圧発生装置を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来装置の構成図、第3
図ないし第5図は本発明に係る基準電圧発生装置の第1
ないし第3の実施例を示す構成図である。 All・・・演算増幅器、ZDII 、 ZD12・・
・ツェナダイオード、R,11・・・抵抗、Dl・・・
ダイオード、Qll・・・トランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第11I 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非安定な電源電圧が供給されている演算増幅器と
    、この演算増幅器の出力端に接続されオン動作によって
    所定の電圧を生ずる定電圧発生用半導体素子と、この半
    導体素子の出力端に現われる電圧を前記演算増幅器の負
    側入力端に直接フィードバックするとともに、前記演算
    増幅器の出力端と正側入力端との間に抵抗素子を接続し
    て前記定電圧発生用半導体素子に生ずる電圧を該抵抗素
    子の抵抗値で割算して定電流を得る手段と、この手段に
    よって得られた定電流の供給を受けて前記演算増幅器の
    正側入力端に定電圧を与える定電圧素子とを備え、前記
    定電圧発生用半導体素子の出力端から基準電圧を出力す
    ることを特徴とする基準電圧発生装置。
  2. (2)定電圧発生用半導体素子は、ダイオードまたは定
    電圧素子を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の基準電圧発生装置。
  3. (3)定電圧発生用半導体素子は、トランジスタを用い
    、このトランジスタによって所定の電圧を発生せしめる
    とともに電流ブースタとして利用可能にしたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の基準電圧発生装置。
JP13884783A 1983-07-29 1983-07-29 基準電圧発生装置 Pending JPS6029817A (ja)

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JP13884783A JPS6029817A (ja) 1983-07-29 1983-07-29 基準電圧発生装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6214511U (ja) * 1985-07-09 1987-01-28
JPS63117285U (ja) * 1987-01-21 1988-07-28

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6214511U (ja) * 1985-07-09 1987-01-28
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