JPS632888Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS632888Y2 JPS632888Y2 JP14310286U JP14310286U JPS632888Y2 JP S632888 Y2 JPS632888 Y2 JP S632888Y2 JP 14310286 U JP14310286 U JP 14310286U JP 14310286 U JP14310286 U JP 14310286U JP S632888 Y2 JPS632888 Y2 JP S632888Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- operational amplifier
- zener diode
- diode
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は安定な基準電圧を発生する回路に関す
る。
る。
本考案の目的はツエナーダイオードの温度的変
化によるツエナー電圧の変動をなるべく少なくし
温度的、長期的に安定な基準電圧を得る回路を提
供することにある。
化によるツエナー電圧の変動をなるべく少なくし
温度的、長期的に安定な基準電圧を得る回路を提
供することにある。
従来から第１図、第２図に示すようなツエナー
ダイオード１，２を一辺とするブリツジ回路に演
算増幅器３，４，５により負帰還をかけ自動的に
平衡させる基準電圧源回路が知られている。（例
えば特開昭49−124541、特開昭49−93849）これ
等の回路は電源電圧、負荷の変動に対しては非常
に安定であるが、ツエナーダイオードのツエナー
電圧の温度変化に対してはそのまま出力にあらわ
れてしまう欠点がある。さらに従来のこの回路は
２つある平衡点のうちツエナーダイオードの陰極
から陽極へ電流が流れるように１つの平衡点を必
ず選択しなければならないが、このためにダイオ
ード６，７及びプルアツプ抵抗８，９が用いられ
ている。しかし通常ダイオードは0.3〜0.7Vの順
方向降下電圧を必要とし、従つて演算増幅器３，
４は少なくとも出力電圧よりもダイオードの順方
向電圧だけ高い電源電圧で使用する必要がある。
このことは電源電圧を高くできないとき余裕をも
つてセツトを設計する場合に困難となることがあ
る。またツエナーダイオードに温度的に安定なも
のを必要とし、コストアツプの要因となつてい
る。さらに温度的に充分安定なツエナー電圧を得
るためには通常少なくとも５〜6mA以上の電流
をツエナーダイオードに流してやる必要があり、
消費電力も100mW程度と非常に大きくなつてし
まう。
ダイオード１，２を一辺とするブリツジ回路に演
算増幅器３，４，５により負帰還をかけ自動的に
平衡させる基準電圧源回路が知られている。（例
えば特開昭49−124541、特開昭49−93849）これ
等の回路は電源電圧、負荷の変動に対しては非常
に安定であるが、ツエナーダイオードのツエナー
電圧の温度変化に対してはそのまま出力にあらわ
れてしまう欠点がある。さらに従来のこの回路は
２つある平衡点のうちツエナーダイオードの陰極
から陽極へ電流が流れるように１つの平衡点を必
ず選択しなければならないが、このためにダイオ
ード６，７及びプルアツプ抵抗８，９が用いられ
ている。しかし通常ダイオードは0.3〜0.7Vの順
方向降下電圧を必要とし、従つて演算増幅器３，
４は少なくとも出力電圧よりもダイオードの順方
向電圧だけ高い電源電圧で使用する必要がある。
このことは電源電圧を高くできないとき余裕をも
つてセツトを設計する場合に困難となることがあ
る。またツエナーダイオードに温度的に安定なも
のを必要とし、コストアツプの要因となつてい
る。さらに温度的に充分安定なツエナー電圧を得
るためには通常少なくとも５〜6mA以上の電流
をツエナーダイオードに流してやる必要があり、
消費電力も100mW程度と非常に大きくなつてし
まう。
本考案はこの従来の回路の欠点を補い、低コス
トで電源電圧、負荷、温度の変動及び時間的経過
に対し安定な基準電圧源回路を実現できる。
トで電源電圧、負荷、温度の変動及び時間的経過
に対し安定な基準電圧源回路を実現できる。
通常の温度変化に対し安定なツエナーダイオー
ドは前述したように数mAの電流を流さなければ
温度変化に対し安定な電圧を得ることができず、
それ以下の電流のときは負の温度係数を持つ。従
つて本考案はツエナーダイオードを含むブリツジ
回路の一部に温度によつてインピーダンスが変化
するダイオードを用いることにより、温度が上る
とツエナーダイオードに流れる電流が多くなるよ
うにしたものである。
ドは前述したように数mAの電流を流さなければ
温度変化に対し安定な電圧を得ることができず、
それ以下の電流のときは負の温度係数を持つ。従
つて本考案はツエナーダイオードを含むブリツジ
回路の一部に温度によつてインピーダンスが変化
するダイオードを用いることにより、温度が上る
とツエナーダイオードに流れる電流が多くなるよ
うにしたものである。
第３図に本考案の一実施例を示す。まず、本考
案の効果をより明確にするためにダイオードD1
−１０が無い（シヨートされている。）と考えて
みよう。スイツチを入れたとき出力電圧が負であ
つたとすると演算増幅器１３の反転入力端子１６
は出力電圧よりもツエナーダイオードの順方向降
下電圧（約0.7V）高い電位であり、また非反転
入力端子１７は出力電圧と接地電位を抵抗R1，
R2で分圧した電圧がかかる。従つて演算増幅器
の非反転入力端子の電圧よりも反転入力端子電圧
の方が低くなるので出力電圧は正の方向に増大し
ようとする。やがて演算増幅器の出力電圧と非反
転入力電圧の差が反転入力電圧より低くなるので
出力電圧は負の方向に減少しようとする。結局、
出力電圧は平衡し演算増幅器の２つの入力端子電
圧は零になろうとする。従つてツエナーダイオー
ドの順方向降下電圧をVrとすると、出力電圧V0
は、 V0＝−VrR1＋R2／R2 (1) となる。
案の効果をより明確にするためにダイオードD1
−１０が無い（シヨートされている。）と考えて
みよう。スイツチを入れたとき出力電圧が負であ
つたとすると演算増幅器１３の反転入力端子１６
は出力電圧よりもツエナーダイオードの順方向降
下電圧（約0.7V）高い電位であり、また非反転
入力端子１７は出力電圧と接地電位を抵抗R1，
R2で分圧した電圧がかかる。従つて演算増幅器
の非反転入力端子の電圧よりも反転入力端子電圧
の方が低くなるので出力電圧は正の方向に増大し
ようとする。やがて演算増幅器の出力電圧と非反
転入力電圧の差が反転入力電圧より低くなるので
出力電圧は負の方向に減少しようとする。結局、
出力電圧は平衡し演算増幅器の２つの入力端子電
圧は零になろうとする。従つてツエナーダイオー
ドの順方向降下電圧をVrとすると、出力電圧V0
は、 V0＝−VrR1＋R2／R2 (1) となる。
逆にスイツチを入れたとき演算増幅器の出力電
圧が正にあつたとき演算増幅器の反転入力端子電
圧は出力電圧よりもツエナーダイオードのツエナ
ー電圧だけ低く、また非反転入力端子は出力電圧
をR1とR2で分圧した電圧がかかる。従つて出力
電圧V0と非反転入力端子電圧の差の電圧がツエ
ナー電圧より低いときは反転入力端子電圧の方が
非反転入力端子電圧より低くなるためV0は高く
なろうとし、また非反転入力端子電圧とV0の差
がツエナー電圧より高いときは非反転入力端子電
圧が反転入力端子電圧より高くなりV0は低くな
ろうとする。従つて演算増幅器は平衡し出力電圧
V0はツエナー電圧をVzとすると V0＝VzR1＋R2／R2 (2) となる。従つてダイオードD1−１０がないとき
は(1)、(2)式による２つの平衡点があり、電源のス
イツチを入れたときの状態でどちらか一方の電圧
が出る。このことは安定な系の設計に重大な悪影
響を及ぼす。今ダイオードD1を第３図のように
入れるとツエナーダイオードには演算増幅器の出
力からD1の方向にしか電流が流れないので(2)式
による電圧しか出力にあらわれない。
圧が正にあつたとき演算増幅器の反転入力端子電
圧は出力電圧よりもツエナーダイオードのツエナ
ー電圧だけ低く、また非反転入力端子は出力電圧
をR1とR2で分圧した電圧がかかる。従つて出力
電圧V0と非反転入力端子電圧の差の電圧がツエ
ナー電圧より低いときは反転入力端子電圧の方が
非反転入力端子電圧より低くなるためV0は高く
なろうとし、また非反転入力端子電圧とV0の差
がツエナー電圧より高いときは非反転入力端子電
圧が反転入力端子電圧より高くなりV0は低くな
ろうとする。従つて演算増幅器は平衡し出力電圧
V0はツエナー電圧をVzとすると V0＝VzR1＋R2／R2 (2) となる。従つてダイオードD1−１０がないとき
は(1)、(2)式による２つの平衡点があり、電源のス
イツチを入れたときの状態でどちらか一方の電圧
が出る。このことは安定な系の設計に重大な悪影
響を及ぼす。今ダイオードD1を第３図のように
入れるとツエナーダイオードには演算増幅器の出
力からD1の方向にしか電流が流れないので(2)式
による電圧しか出力にあらわれない。
さらにツエナー電流IzはダイオードD1の順方
向降下電圧をVdとすると Iz＝｛R1／R1＋R2V0−Vd｝１／R3 (3) となる。
向降下電圧をVdとすると Iz＝｛R1／R1＋R2V0−Vd｝１／R3 (3) となる。
VdはダイオードD1の温度特性により温度が高
くなると小さくなる。また、通常の温度補償され
たツエナーダイオードはツエナー電流が小さいと
き負の温度係数を持つ。従つてダイオードを用い
た温度補正がなされない場合には、温度が上ると
ツエナー電圧Vzが減り、(1)式により出力電圧V0
は下るが、ダイオードによる温度補正がなされる
本考案においては、Vdが小さくなるため(3)式よ
りIzが増大しかつVzが増大し、(1)式による出力
電圧V0は補正され、温度特性は改善される。R3
の値は出力電圧にかわりなく自由に選べるので、
温度特性は充分に改善できる。
くなると小さくなる。また、通常の温度補償され
たツエナーダイオードはツエナー電流が小さいと
き負の温度係数を持つ。従つてダイオードを用い
た温度補正がなされない場合には、温度が上ると
ツエナー電圧Vzが減り、(1)式により出力電圧V0
は下るが、ダイオードによる温度補正がなされる
本考案においては、Vdが小さくなるため(3)式よ
りIzが増大しかつVzが増大し、(1)式による出力
電圧V0は補正され、温度特性は改善される。R3
の値は出力電圧にかわりなく自由に選べるので、
温度特性は充分に改善できる。
また、演算増幅器の出力にダイオードが入つて
いないので電源電圧を有効に使うことができる。
いないので電源電圧を有効に使うことができる。
第４図以下に本考案の他の実施例を示す。
第４図ａは第３図におけるツエナーダイオード
の向きを逆にしたもので、負の基準電圧出力がえ
られる。出力電圧は絶対値が(2)式と同じで符号が
逆である。第４図ｂはツエナーダイオードを演算
増幅器の入力側に、R3，D1を出力側に接続した
もので出力電圧は(2)式であらわされる。第４図ｃ
はｂのツエナーダイオードの向きを逆にしたもの
で、負の基準電圧がえられる。第５図ａ，ｂは２
つの演算増幅器を用いて正、負の基準電圧を得ら
れるようにした回路で出力電圧V1，V2は両方と
も V1＝VzR1＋R2／R2 R5／R4＋R5 (4) V2＝−VzR1＋R2／R2 R4／R4＋R5 (5) であらわされる。ここにVzはツエナー電圧であ
る。ツエナーダイオード、ダイオードの向きを逆
にしてもよく、その場合は出力電圧の符号が逆に
なる。以上述べたような本考案による基準電圧源
回路は、ブリツジ回路の一部に抵抗と温度によつ
てインピーダンスの変化するダイオードを用いる
ことにより、ツエナーダイオードの温度特性を補
正することができると共に、出力側にダイオード
を介さないため出力電圧を大きくとることが可能
となる。
の向きを逆にしたもので、負の基準電圧出力がえ
られる。出力電圧は絶対値が(2)式と同じで符号が
逆である。第４図ｂはツエナーダイオードを演算
増幅器の入力側に、R3，D1を出力側に接続した
もので出力電圧は(2)式であらわされる。第４図ｃ
はｂのツエナーダイオードの向きを逆にしたもの
で、負の基準電圧がえられる。第５図ａ，ｂは２
つの演算増幅器を用いて正、負の基準電圧を得ら
れるようにした回路で出力電圧V1，V2は両方と
も V1＝VzR1＋R2／R2 R5／R4＋R5 (4) V2＝−VzR1＋R2／R2 R4／R4＋R5 (5) であらわされる。ここにVzはツエナー電圧であ
る。ツエナーダイオード、ダイオードの向きを逆
にしてもよく、その場合は出力電圧の符号が逆に
なる。以上述べたような本考案による基準電圧源
回路は、ブリツジ回路の一部に抵抗と温度によつ
てインピーダンスの変化するダイオードを用いる
ことにより、ツエナーダイオードの温度特性を補
正することができると共に、出力側にダイオード
を介さないため出力電圧を大きくとることが可能
となる。
第１図、第２図は従来の基準電圧源回路の例を
示す図である。第３図、第４図ａ，ｂ，ｃ、第５
図ａ，ｂは本考案による基準電圧源回路の実施例
を示す図である。 １，２，１２，２６，３０，３６，４４，５１
……ツエナーダイオード、６，７，１０，２５，
３２，３８，４３，５３……ダイオード、３，
４，１３，２７，３３，３９，４５，５０，５
４，５９……演算増幅器、８，９……抵抗、１
４，２８，３５，４１，４６，５６……抵抗値
R1を持つ抵抗、１５，２９，３４，４０，４７，
５５……抵抗値R2を持つ抵抗、１１，２４，３
１，３７，４２，５２……抵抗値R3を持つ抵抗、
４８，５７……抵抗値R4を持つ抵抗、４９，５
８……抵抗値R5を持つ抵抗。
示す図である。第３図、第４図ａ，ｂ，ｃ、第５
図ａ，ｂは本考案による基準電圧源回路の実施例
を示す図である。 １，２，１２，２６，３０，３６，４４，５１
……ツエナーダイオード、６，７，１０，２５，
３２，３８，４３，５３……ダイオード、３，
４，１３，２７，３３，３９，４５，５０，５
４，５９……演算増幅器、８，９……抵抗、１
４，２８，３５，４１，４６，５６……抵抗値
R1を持つ抵抗、１５，２９，３４，４０，４７，
５５……抵抗値R2を持つ抵抗、１１，２４，３
１，３７，４２，５２……抵抗値R3を持つ抵抗、
４８，５７……抵抗値R4を持つ抵抗、４９，５
８……抵抗値R5を持つ抵抗。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 演算増幅器と、第１の抵抗及び第２の抵抗を
接続して成ると共に一端を前記演算増幅器の出
力端に接続する第１の直列回路と、ツエナーダ
イオード、第３の抵抗及び温度によつてインピ
ーダンスの変化するダイオードを接続して成る
と共に一端を前記演算増幅器の前記出力端に接
続する第２の直列回路を備え、前記演算増幅器
の第１の入力端を前記第１及び第２の抵抗の接
続点に接続すると共に前記演算増幅器の第２の
入力端を前記ツエナーダイオードの一端に接続
し、前記第１の直列回路の他端と前記第２の直
列回路の他端とは同一の電位とし、前記演算増
幅器の前記出力端から前記ツエナーダイオード
の温度特性を補償した電圧が出力されることを
特徴とする基準電圧源回路。 (2) 前記ツエナーダイオードは前記演算増幅器の
前記出力端と前記第２の入力端の間に接続され
ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
１項記載の基準電圧源回路。 (3) 前記ツエナーダイオードは前記第２の直列回
路の前記他端と前記演算増幅器の前記第２の入
力端の間に接続されることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項記載の基準電圧源回
路。 (4) 前記第１及び第２の直列回路の前記他端は接
地電位にあることを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第２項記載の基準電圧源回路。 (5) 前記第１及び第２の直列回路の前記他端は接
地電位にあることを特徴とする実用新案登録請
求の範囲第３項記載の基準電圧源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14310286U JPS632888Y2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14310286U JPS632888Y2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62121612U JPS62121612U (ja) | 1987-08-01 |
| JPS632888Y2 true JPS632888Y2 (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=31052464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14310286U Expired JPS632888Y2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632888Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101408553B1 (ko) * | 2010-08-27 | 2014-06-18 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 판형부재 이재설비 |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP14310286U patent/JPS632888Y2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101408553B1 (ko) * | 2010-08-27 | 2014-06-18 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 판형부재 이재설비 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62121612U (ja) | 1987-08-01 |
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