JPS61170816A - 基準電圧の形成回路 - Google Patents

基準電圧の形成回路

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JPS61170816A
JPS61170816A JP60011542A JP1154285A JPS61170816A JP S61170816 A JPS61170816 A JP S61170816A JP 60011542 A JP60011542 A JP 60011542A JP 1154285 A JP1154285 A JP 1154285A JP S61170816 A JPS61170816 A JP S61170816A
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八森　剛
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    • 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
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities

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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、低レベルの基準電圧を形成する回路に関す
る。
〔従来の技術〕
ラジオ受信機の信号系をＩＣ化した場合、そのＩＣ内部
のトランジスタのバイアス用として、あるいはレベル比
軟やレベルシフト用などとして基準電圧源をＩＣ内に設
ける必要がある。そして、例えば２本の１１３電池で動
作するラジオ受信機を想定すると、その基準電圧はｌ−
１，５Ｖ程度になる。
しかも、その基準電圧は温度に対して十分に安定でなけ
ればならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明は、このように低レベルで、しかも温度特性に
優れた基準電圧の形成回路を提供しようとするものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
このため、この発明においては、トランジスタＱｌ　、
Ｑ２　、Ｑｓ　、Ｑｔ及び抵抗器Ｒ１，Ｒ２を第１図に
示す関係に接続すると共に、トランジスタＱｌ　、Ｑ２
のコレクタ電流の差電流を取り出し、この差電流をトラ
ンジスタＱ７を通じてトランジスタＱｌ　、Ｑ２に負帰
還して端子Ｔ１に基準電圧を取り出すようにしたもので
ある。
〔作用〕
従って、基準電圧が温度特性をもたず、しかも、低レベ
ルの基準電圧が得られるように作用する。
また、入力端子の変動に対しても安定で、電流も同時に
取り出すことができるように働く。
（実施例） すなわち、第１図において、Ｔ１は基準電圧の取り出さ
れる出力端子、Ｔ２は電池などに接続されて入力電圧（
電源電圧）が供給される入力端子であり、これら端子Ｔ
１とＴ２との間に制御用のトランジスタＱｖのコレクタ
・エミッタ間が接続される。
また、端子Ｔｉと接地との間にＪ抵抗器Ｒ１＋Ｒ２と電
流検出用のトランジスタＱ１のコレクタ・エミッタ間が
直列接続されると共に、抵抗器Ｒ１＋Ｒ２の接続中点が
トランジスタＱ１のベースに接続される。さらに、トラ
ンジスタＱ１のベース・エミッタ間に、トランジスタＱ
５のベース・エミッタ間が並列接続されて接地を基準電
位点とするカレントミラー回路（１）が構成される。
また、トランジスタＱ１のコレクタがトランジスタＱ２
のベースに接続され、このトランジスタＱ２のエミッタ
が接地され、そのコレクタがトランジスタＱ３のコレク
タに接続される。
このトランジスタＱ３は、端子Ｔ１を基準電位点として
トランジスタＱ４と共にカレントミラー回路（２）を構
成しているものであり、このため、トランジスタＱ３　
、Ｑ４のベースは互いに接続されると共に、トランジス
タＱ３のコレクタに接続さ７・８″″６　ｃＤ、ｘ　ｉ
　７１　Ｇ；１！１子１”ゝ接５１６・　　　　　　−
さらに、反転アンプとしてエミッタ接地のトランジスタ
Ｑ＠が設けられ、そのベースがトランジスタＱ４　＊　
Ｑｓのコレクタに接続され、トランジスタＱ＠のコレク
タがトランジスタＱ７のベースに接続される。
なお、この回路は１つの半導体チップ内にＩＣ化される
と共に、このとき、トランジスタＱ２のエミッタ面積（
接合面積）はトランジスタＱ１のエミッタ面積のｎ倍（
ｎｉｌ）とされる。
このような構成において、 １１　：トランジスタＱ１のコレクタ電流１２　：トラ
ンジスタＱ２のコレクタ電流とすれば、トランジスタＱ
ｌ　、Ｑｓはカレントミラー回路（１）を構成している
ので、トランジスタＱｓのコレクタ電流も電流１１とな
る。また、電流１２はトランジスタＱ３のコレクタ電流
でもあると共に、トランジスタＱ３．Ｑ４はカレントミ
ラー回路（２）を構成しているので、トランジスタＱ４
のコレクタ電流も電流１２となる。
従って、トランジスタＱ６のベースには、電流１２と１
１との差の電流（１’２　　ｉｔ）が流れることになる
。
そして、このとき、電流１１が大きくなろうとすると、
あるいは電流１２が小さくなろうとす、ると、差電流（
ｉ２−１ｔ　）が小さくなるので、トランジスタＱ＠の
コレクタ電流が小さくなり、トランジスタＱマのインピ
ーダンスが大きくなって端子Ｔｚの電圧は低下し、電流
ｉｔは小さくなろうとすると共に、これにより電流１２
は大きくなろうとする。従って、この負帰還作用により
電流ｉ　ｔ　’　、”””　ｌ　２は一定値に安定化さ
れる。
すなわち、 Ｖｍｔ：）ランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧 Ｖｍ２　＋）ランジスタＱ２．のベース・エミッタ間電
圧 とすれば、 Ｖｍｚ　−Ｒ２ｉｔ　＋ＶＷ２　　　　　　”　（ｉ）
ＶＢ１１＝Ｖ７　ｉｎ　（ｉｔ　／　１５ｚ）　　　　
”　（ｉｉ）Ｖｉｓａ　−Ｖ７　Ｉｎ　（ｉｚ　／　（
ｎ　１ｓ２）　）　　”　（ｉｉｉ）であるから（ｉ）
〜（ｉｉ　）式から Ｖ７　ｉｎ　（ｉ　Ｌ　／　ｉ　５ｔ）＝Ｒ２ｉｔ　＋
Ｖ７　Ｉｎ　（ｉｚ　／　（ｎ　１ｓ２）　）となる。
そして、例えばトランジスタＱｉ　、　Ｑ２をＩＣチッ
プ内で隣接して形成することにより１；ｉ””ＩＳ２ となるので、（ｉｖ　）式は ＶＴ　Ｉｎ　（ｎ　Ｌ１／　１２　）　−Ｒ２ｋｔ　　
　”　（ｖ）となる。
そして、この（ｖ）式を変形すると、 Ｉｎ（ｎ　１１／１２）＝Ｒ２ｉｔ　／ＶＴｎ　１１　
／　Ｌ２　　＝　　ｅＸｐ　（Ｒ２ｌｘ　／　ｖ丁）、
°、１２−ｎ　　ｉｔ　　ｅｘｐ（−Ｒ２ｉｔ　／ＶＴ
）となり、これは第２図のように示される。従って、電
流ＩＬ＋１２は、電流１２の負性領域上のＡ点において ｉ１＝　１２　　　　　　　　　　　”　（ｖｉ）で安
定する。
そこで、 Ｖ：端子Ｔ１の出力電圧 とすると、 Ｖ＝Ｒｔ　　ｉｔ　＋ＶＢ１１　　　　　　”　（ｖｉ
）であり、（ｖ）式に（ｖｉ）式を代入してＶ７　Ｉｎ
　ｎ＝Ｒ２１ｔ　　　　　　　°＝　（ｖｉ）であるか
らこの（４）式を（ｖｉ　）式に代入してＶ＝　（Ｒｔ
　／Ｒ２）　ＶＴ　Ｉｎ　ｎ＋Ｖｗｔ　　”　（ｉｘ）
が得られる。
そして、電圧■の温度係数ｄＶ／ｄＴは、（ｉｘ）式を
温度Ｔについて微分して となるので、温度係数ｄＶ／ｄＴが０となる条件は（ｘ
）式から となる。すなわち、（ｘｉ）式が成立していれば、電圧
Ｖは温度特性をもたない。
そして、一般に ｄＶｓｉ＋ｔ　／ｄＴ＝　　１．８〜−２．０　　（ｍ
Ｖ／’Ｃ）であるから（ｘｉ）式は ”：２０．８６　　　　　　　・・・・（ｘ　ｉｉ　）
となる。
、　　そして、通常、ｔＣにおいては、抵抗１１．Ｒｚ
／Ｒ２及び面積比ｎは、比較的容易に必要な値にするこ
とができ、かつ、そのバラツキも十分に小さい。従って
、（ｘｌｉ）式は十分に達成することができるので、（
ｘｉ）式を成立させることができ、従って、出力電圧Ｖ
は温度特性をもたない。
なお、 Ｖｔ＝０．０２６　　（Ｖ） ＶＢｌ！ｚ　＝０．６８３　　（Ｖ） とすれば、（ｉｘ）　、　　（ｘｉｉ）式からＶ　−０
，０２６Ｘ　２０．８６　＋　０．６８３＝１．２２５
　　（Ｖ） である。
こうして、この発明によ、れば、温度特性をもたず、温
度変化に対して安定な基準電圧Ｖを得ることができる。
しかも、この基準電圧Ｖは例えば１．２２５　Ｖと低レ
ベルであり、低電圧で動作するＩＣに好適である。
また、トランジスタＱ　ｌ”　Ｑ　ｓには安定な基準電
圧Ｖが供給されているので、端子Ｔ２の電圧が変化して
も安定な動作が行われる。さらに、端子Ｔ２の電圧がト
ランジスタＱマを通じて端子Ｔ１に電圧Ｖとして取り出
されているので、電圧■を取り出すとき、電流を取り出
すこともできる。
第３図に示す例においては、トランジスタＱ１のベース
・エミッタ間に、これと同特性のトランジスタＱ・のベ
ース・エミッタ間が並列接続され、そのコレクタが抵抗
器Ｒｘ　＋　Ｒ２の接続中点に接続された場合である。
従って、トランジスタＱ８のコレクタ電流も電流１１と
なるので、抵抗器Ｒ１には電流２ｉ１が流れ、従って、
第１図の回路に比べて抵抗器Ｒ１の値を１７２にできる
ので、抵抗５３　Ｒ１とＲ２との比が１に近くなり、そ
の精度を高くすることができる。
また、第４図に示す例においては、トランジスタＱ２　
＋　　Ｑｓのコレクタ電流１２＋１１が抵抗器Ｒ３，Ｒ
４により電圧に変換され、この電圧の差が差動アンプ（
３）を通じてトランジスタＱ７のペースに供給された場
合である。
〔発明の効果〕
この発明によれば、温度特性をもたず、温度変化に対し
て安定な基準電圧■を得ることができる。
しかも、この基準電圧■は例えば１．２２５　Ｖと低レ
ベルであり、低電圧で動作するＩＣに好適である。
また、トランジスタＱ１〜Ｑｓには安定な基準電圧■が
供給されているので、端子Ｔ２の電圧が変化しても安定
な動作が行われる。さらに、端子Ｔ２の電圧がトランジ
スタＱ７を通じて端子Ｔ１に電圧Ｖとして取り出されて
いるので、電圧Ｖを取り出すとき、電流を取り出すこと
もできる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第３図、第４図はこの発明の一例の接続図、第
２図はその説明のための図である。 ＴＩは出力端子、Ｔ２は入力端子、＋１）、（２）はカ
レントミラー回路である。 ｔｌＮ２ｒｌＪ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 出力端子と入力端子との間に、第１のトランジスタのコ
    レクタ・エミッタ間を直列接続し、上記出力端子と接地
    との間に、第１及び第２の抵抗器と第２のトランジスタ
    のコレクタ・エミッタ間とを直列接続し、上記第２のト
    ランジスタのベースを上記第１及び第２の抵抗器の接続
    中点に接続し、上記第２のトランジスタのベース・エミ
    ッタ間に第３のトランジスタのベース・エミッタ間を並
    列接続して上記第２及び第３のトランジスタによりカレ
    ントミラー回路を構成し、上記第１のトランジスタのコ
    レクタ・エミッタ間に、この第１のトランジスタのエミ
    ッタ面積のｎ倍のエミッタ面積を有する第４のトランジ
    スタのベース・エミッタ間を並列接続し、上記第３のト
    ランジスタのコレクタ電流と、上記第４のトランジスタ
    のコレクタ電流との差の電流を検出し、この検出出力を
    上記第１のトランジスタのベースに負帰還して上記出力
    端子に基準電圧を得るようにした基準電圧の形成回路。
JP60011542A 1985-01-24 1985-01-24 基準電圧の形成回路 Expired - Fee Related JPH0690656B2 (ja)

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