JPS62182819A - 電源回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源回路に係り、特にアーリ電圧の低いトラン
ジスタで構成された集積回路において、出力の安定化に
好適な電源回路に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭４７−１２５７５号に記載されて
いるように、電流調整回路により発生させた電流を電圧
に変換している。その電流調整回路は、第一および第二
電流ミラー回路により構成される。

第一電流ミラー回路は第一のＰＮＰ　）ランジスタとダ
イオード接続された第二のＰＮＰ　トランジスタとによ
り構成され、はぼ等しい電流を第二電流ミラー回路に供
給する。第二電流ミラー回路は、ダイオード接続された
第三のＰＮＰ　）う／ジスタと第四のＮＰＮ　）ランジ
スタとから構成される。第三トランジスタのエミッタ領
域は第四トランジスタのエミッタ領域より大きいので、
これら２つのトランジスタのベース・エミッタ間電圧に
差が生じる。

この差電圧ΔＶＢＩと上記２つの電流Ｉどの間にはΔＶ
Ｂ、　−ＩＲ（１１ という関係がある。ただし、Ｒは第四トランジスタのエ
ミッタに接続された抵抗である。上式によれば、電流Ｉ
は抵抗Ｒと、第三トランジスタのエミッタ領域と第四ト
ランジスタのエミッタ領域との比ルとにより と定まる。ただし、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度
、ｑは単位電荷である。

このような電流調整回路では、電流Ｉは式（２）に示さ
れるように絶対温度Ｔ、抵抗Ｒおよび第三トランジスタ
のエミッタ領域と第四トランジスタのエミッタ領域の比
ルにより定まるという特徴がある。

しかし、トランジスタのアーリ電圧が低い場合について
は考慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、構成トランジスタのアーり電圧が低い
場合の配慮がされておらず、安定電圧出力が供給電圧の
変動の影響を受けるという問題があった。

一般にトランジスタは、ベース・エミッタ間電圧が一定
の場合コレクタ・エミッタ電圧を変化させればコレクタ
電流が変化するという特性がある。

逆にコレクタ電流が一定の場合、コレクタ・エミッタ間
電圧を変化させればベース・エミッタ間電圧が変化する
。このようなコレクタ・エミッタ間電圧による変化は、
アーり電圧が低いトランジスタはど大きくなる。

上記従来技術における第二電流ミラー回路では第三およ
び第四トランジスタのコレクタ電流は上述の式＜２１で
定まるのに対し、第四トランジスタのコレクタ・エミッ
タ間電圧のみが供給電圧変動を受ける。このため上述の
差電圧ΔＶＥＥが供給電圧変動の影響を受け、この結果
安定電圧出力が供給電圧変動の影響を受ける。このよう
な供給電圧の影響は、構成トランジスタのアーり電圧が
低い場合には無視できなくなる。

本発明の目的は、構成トランジスタのアーリ電圧が低い
場合でも出力電圧に対する供給電圧の変動による影響を
軽減した電源回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、上記従来技術における第四トランジスタの
べ」ス・エミッタ電圧を供給電圧変動の影響を受けにく
くするために、第二トランジスタト第四トランジスタと
の間に第五トランジスタを設け、第二トランジスタのコ
レクタを第五トランジスタのコレクタに接続し、第四ト
ランジスタのコレクタを第五トランジスタのエミッタに
接続しさらに第五トランジスタのベースを電圧源に接続
することにより達成される。

〔作用〕

従来回路に第五トランジスタを設け、ベースを供給電圧
変動の影響を受けにくい第一電圧源に接続することによ
り、第五トランジスタのエミッタ電圧は第一電圧源の電
圧から第五トランジスタのベース・エミッタ間電圧を差
し引いたものとなる。

これにより、第五トランジスタのエミッタは第四トラン
ジスタのコレクタに接続されているから、第四トランジ
スタのコレクタ・エミッター間電圧は供給電圧変動の影
響を受けにくくなるので、出力電圧に対する供給電圧の
変動による影響を軽減できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において１，２および３はＰＮＰ　トランジスタ、４
．５および６はＮＰＮ　トランジスタ、７および８は安
定化抵抗、９および１０は調整抵抗、１１は第一電圧源
、１２は供給電圧正側端子、１３は供給電圧負側端子、
１４は出力端子である。トランジスタ１および２は第一
電流ミラーを構成する。これらのトランジスタ１および
２のベース電流はトランジスタ３により供給される。ト
ランジスタ５および６は第二電流ミラー回路を構成する
。トランジスタ５はダイオード接続されている。またト
ランジスタ６は２個以上のトランジスタを並列接続した
ものを用いるか、またはトランジスタ６より大きなエミ
ッタ領域のトランジスタを用いる。

第一電流ミラー回路は２つの等しい電流をトランジスタ
５と、トランジスタ４を経てトランジスタ６に供給する
。これら２つの電流の差は、トランジスタ３，４および
６のベース電流によるものであり無視できる。トランジ
スタ４はベースが供給電圧変動の影響を受けにくい第一
電圧源に接続されているために、トランジスタ６のコレ
クタ・エミッタ間電圧は供給電圧変動の影響を受けにく
い。

こうしてトランジスタ５および６のベース・エミッタ間
電圧は、供給電圧の変動を受けにくくなるｄトランジス
タ６のエミッタ領域はトランジスタ５の領域より大きい
ので、トランジスタ５のベース・エミッタ間電圧とトラ
ンジスタ６のベース・エミッタ間電圧との間に差電圧が
生じる。この差電圧をΔＶＩＥ、トランジスタ５および
６に供給される電流を！、抵抗９をＲとすれば式（１）
が成立する。

電流Ｉは式（２）となり、トランジスタ５とトランジス
タ６のエミッタ領域の比ルと抵抗９とにより決定され、
供給電圧変動による影響を受けにくくなる。こうして出
力端子１４の電圧Ｖは、トランジスタ５のベース・エミ
ッタ間電圧をＶＢＥとすれば、Ｖ　−Ｖｘｚ　＋　２１
Ｒ’　　　　　　　（３１となる。ただし　ｎＬは抵抗
１０である。上式によれば、抵抗９および１０を適当に
調整して、出力電圧ｒの温度係数を少なくすることもで
きる。

このように本実施例では、アーり電圧が低い場合でも出
力電圧に対する供給電圧の変動による影響を軽減するこ
とができるという効果がある。

次に、本発明の他の実施例を第２図により説明する。第
２図において１５および１６はＮＰＮ　）ランジスタ、
１７は調整抵抗、１８は出力端子であり、他の第１図と
同一符号のものは同一機能を示す。本実施例では、トラ
ンジスタ１とトランジスタ５との間にダイオード接続さ
れたトランジスタ１５を設ケ、トランジスタ４のベース
をトランジスタ１５のベースに接続することにより、第
一電圧源１１を不要としている。さらに、トランジスタ
１６と抵抗１７とにより定電流発生回路を構成している
。

トランジスタ１５のベース・エミッタ間電圧は一定であ
るから、トランジスタ４のベース電圧は供給電圧変動の
影響を受けにくくほぼ一定である。

よって、トランジスタ乙のコレクタ・エミッタ間電圧は
ほぼ一定であり、出力端子１４の電圧は供給電圧変動の
影響を受けにくい。また、トランジスタ１６のベースに
も供給電圧変動の影響を受けにくい電圧が供給される。

これにより、抵抗１７の両端の電圧は出力端子１４の電
圧とほぼ同一になり、出力端子１８には供給電圧変動の
影響を受けにくい安定電流が発生する。トランジスタ１
５トトランジスタ１６のベース・エミッタ間電圧の温度
係数はほぼ等しいから、出力端子１４の電圧の温度係数
が少ないならば、出力端子１８に発生する電流の温度係
数を少なくできる。

このように本実施例では、構成トランジスタのアーリ電
圧が低い場合でも出力電圧や出力電流に対する供給電圧
の変動による影響を軽減できるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明の効果として、供給電圧対出力電圧のグラフを第
３図に示す。第３図において横軸は供給電圧、縦軸は出
力電圧であり、本発明による出力電圧と従来技術による
出力電圧とを比較している。

どちらの場合も計算機シミュレーションの結果であり、
ＰＮＰ　）ランジスタの電流増幅度は１５０、ＮＰＮ　
）ランジスタの電流増幅度は２００、アーり電圧はとも
に１５Ｖである。第５図によれば、本発明による出力電
圧は、従来技術による出力電圧に比べ供給電圧変動の影
響を受けにくく、出力電圧の傾きは従来技術では０．０
６　Ｖ／ｙであるのに対し、本発明では０．０３　Ｖ／
ｙとなっている。

このように本発明によれば、構成トラ７ジスタのアーリ
電圧が低く、供給電圧に変動がある場合にも出力電圧に
対する供給電圧の変動を軽減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
他の実施例の回路図、第６図は本発明による出力電圧と
従来技術による出力電圧とを比較した図である。 １．２．５　・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ｐ
ＮＰ　）ランジスタ４．５，６，１５．１６・・・ＮＰ
Ｎ　）ランジスタ１１　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・電圧源１２　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・供給電
圧正側端子１５　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・供給電圧負側端子１４　・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・安定
電圧出力端子１８　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・安定電流出力端子代理人　弁理
士　小　川　勝　男 嶌　（配　　　　　　　　　嶌　２　腸１　３　回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第一、第二および第三の第一電導型のトランジスタ
   、第四および第五の反対電導型のトランジスタ、第一抵
   抗および第二抵抗とから成り、第一および第二のトラン
   ジスタのエミッタをそれぞれ抵抗を介して、あるいは直
   接第一端子に接続し、第一および第二トランジスタのベ
   ースを第三トランジスタのエミッタに接続し、第三トラ
   ンジスタのコレクタを第二端子に接続し、第四トランジ
   スタのコレクタおよびベースおよび第五トランジスタの
   ベースを第一トランジスタのコレクタに接続し、第三ト
   ランジスタのベースおよび第五トランジスタのコレクタ
   を第二トランジスタのコレクタに接続し、第五トランジ
   スタのエミッタと第二端子との間に第一抵抗と第二抵抗
   を直列に接続し、第一抵抗と第二抵抗との接続点を第四
   トランジスタのエミッタに接続し、第五トランジスタの
   エミッタ領域を第四トランジスタのエミッタ領域より大
   きくした電源回路において、第二トランジスタのコレク
   タと第三トランジスタのベースの接続点と第五トランジ
   スタのコレクタとの間に反対電導型の第六トランジスタ
   を設け、第六トランジスタのコレクタを第二トランジス
   タのコレクタと第三トランジスタのベースとの接続点に
   接続し、第六トランジスタのエミッタを第五トランジス
   タのコレクタに接続し、第六トランジスタのベースを第
   一の電圧源に接続したことを特徴とする電源回路。 ２、特許請求の範囲１項記載の電源回路において前記第
   一トランジスタのコレクタと、前記第四トランジスタの
   コレクタおよびベースと前記第五トランジスタのベース
   との接合点との間にダイオード接続とした第七の反対電
   導型のトランジスタを設け、第七トランジスタのコレク
   タ、ベースおよび第六トランジスタのベースを前記第一
   トランジスタのコレクタに接続し、前記第四トランジス
   タのコレクタ、ベースおよび前記第五トランジスタのベ
   ースを第七トランジスタのエミッタに接続し、第一電圧
   源を不要としたことを特徴とする電源回路。