KR900006777Y1 - 바이어스전류 공급 안정화회로 - Google Patents

바이어스전류 공급 안정화회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

바이어스전류 공급 안정화회로
제1도는 본 고안의 회로도.
제2도는 (a)(b)는 공지의 정전류원회로도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 가변저항 12-18 : 저항
21-23 : 다이오드 31,33-37 : 트랜지스터
32 : 전계효과 트랜지스터 40 : 연산증폭기
50 : 궤환증폭기
본 고안은 바이어스(Bias)전류 공급 안정화회로에 관한 것으로, 특히 작은 초기값으로 기동되며 기동후에는 온도등에 영향을 받지않고 일정한 바이어스 전류를 공급하는 안정화회로에 관한 것이다.
통상적으로 IC제조에 이용도가 가장 높은 회로가 전류원이다.
제2도는 공지의 IC전류원의 기본회로를 나타낸 것으로, 전류의 크기가 작아도될 경우는 제2도 (가)에 보인 전류미러(Current mirror)가 널리 이용되며, 제2도 (나)의 회로는 전류원의 출력 임피던스를 더욱크게 만들기 위해 트랜지스터(Q3)를 직렬로 넣은 것이다.
상기 제2도 (가)의 회로를 보면, 트랜지스터(Q1)는 다이오드로 동작하도록 결선되어 있으며 트랜지스터(Q2)가 일정한 출력전류를 낼 수 있도록 트랜지스터(Q1)는 온도보상 소자로 이용되며, 트랜지스터(Q1)와 트랜지스터(Q2)의 매칭(matching)이 잘되어 있으면 이의 출력전류(Iout)는 여기에 접속되는 회로에 관계없이 전원전압(+Vcc)과 저항(R)값에 의해서만 결정되는 일정한 값을 갖는다.
그러나 종래의 바이어스 전류 공급회로는 온도특성의 민감한 변화나 가동시의 초기값 변화에 따라 동작의 불안정성이 있게되어, 바이어스 전류공급의 안정화를 완벽하게 수행하기 어려운 문제점이 있었으며 이의 보완이 요구되었다.
따라서 본 고안의 목적은 바이어스 전류공급 안정화 회로에 있어서, 작은 초기값으로 기동하며 기동후에는 온도등에 영향을 받지않고 일정한 바이어스 전류를 공급하는 안정화회로를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 다이오드(22) 및 트랜지스터(33)로써 공지의 전류미러 회로를 구성한 후 다이오드(21)(22), 트랜지스터(31) 및 가변저항(11)으로써 직렬회로를 구성하고, 전계효과 트랜지스터(32)의 소스측을 상기 트랜지스터(31)의 베이스단자에 접속하여 바이어스 전압이 공급되게 구성함을 특징으로 한다.
이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안의 일실시예에 따른 회로도로서, 도면중 참조부호 11은 가변저항, 12-18은 저항(21-23은 다이오드, 31,33-38은 트랜지스터, 32는 전계효과 트랜지스터, 40은 연산 증폭기, 그리고 50은 궤환증폭기에 해당된다.
트랜지스터(33)의 베이스측에 다이오드(22)를 접속하여 된 전류미러 회로의 상기 다이오드(22)에 가변저항(11), 트랜지스터(31) 및 다이오드(21)로된 직렬구성 회로를 접속하고, 전원전압(B+)으로부터 상기 트랜지스터(33)의 콜렉터 단사이에 전계효과 트랜지스터(32)를 접속하여 초기 전원투입시 "온"되어 다른 구동 트랜지스터를 동작시켜 노드점(A)에 바이어스 전압을 공급하도록하며, 상기 노드점(A)에 역전류 방지용의 다이오드(23)를 접속하여 구성된 회로구성(100)이 본 고안에 따른 바이어스 전류공급 안정화회로에 해당된다. 또한 트랜지스터(34-38), 저항(12-18), 연산증폭기(40) 및 궤환증폭기(50)로 구성된 부분(200)은 공지의 정전압 회로로서 상기 바이어스 전류공급 안정화회로(100)과 결부하여 본고안의 동작관계를 기술하면, 전원라인(LS)에 드레인단자가 접속되고 공통라인(Lcom)에 게이트단자가 접속되는 전계효과 트랜지스터(32)로 부터 시작되어, 상기 전계효과 트랜지스터(32)의 소스단자는 트랜지스터(31)의 베이스측에 바이어스 전압을 공급하고, 이것이 가변저항(11)을 거쳐 전류미러 회로를 구성하는 트랜지스터(33) 및 트랜지스터(36)의 베이스 단자에 소정 바이어스를 걸게되고 또한 상기 전계효과 트랜지스터(32)의 소스측에서 상기 트랜지스터(33)의 콜렉터측에 연결되어 트랜지스터(33)를 구동하게 된다.
이때 다이오드(22) 및 트랜지스터(33)는 전류미러회로로서 동작하게되고 트랜지스터(36)는 연산증폭기(40)의 전원전류 제어용의 트랜지스터로 동작된다.
즉, 상기 다이오드(22)와 트랜지스터(33)로된 전류미러회로 동작에 의하여 상기 가변저항(11)을 통하는 전류와 상기 트랜지스터(33)의 콜렉터측을 통하는 전류 같게되도록 제어되는 것으로, 상기 전계효과 트랜지스터(32)의 드레인 측으로 전원전압(B+)이 공급되면 트랜지스터(31)의 베이스측에 바이어스 전압이 공급되고 다이오드(21)는 도통되어 트랜지스터(31), 저항(11) 및 다이오드(22)의 직렬통로로 전류가 흐르게되며 트랜지스터(33)의 베이스에 바이어스를 공급하여 상기 트랜지스터(33)은 "온"되고 상기 가변저항(11)의 정수설정에 따라 전류미러 회로가 동작되어 결과적으로 노드점(A)의 기준 바이어스 전압은 일정치로 제어된다.
따라서, 이제 정전압회로(200)와 결부하여 본 고안의 일실시예에 따른 상기 제1도의 회로동작 관계를 상술하면 다음과 같다.
다이오드(21), 트랜지스터(31), 가변저항(11) 및 다이오드(22)로 구성된 직렬회로에 전류가 흐르면서, 정전압 발생회로의 정전류원을 구성하는 트랜지스터(37)가 "온"됨으로써, 출력용 트랜지스터(38)와 함께 정전류원으로 동작하게되고 연산증폭기(40)의 출력신호에 대응한 정류가 직렬접속된 저항(16)(17)(18)을 거쳐 흐르게 된다.
이때 트랜지스터(36)는 연산증폭기(40)의 전원단자와 공통라인(Lcom)사이에 접속되어 상기 연산증폭기(40)의 전원전류를 제어하게 된다. 전계효과 트랜지스터(32)와 트랜지스터(33)의 공통접속점[노드점(A)]은 트랜지스터(31)의 베이스측에 접속되어 있음과 동시에 역전류방지용의 다이오드(23)를 거쳐 기준전압라인(Lref)에 연결되어, 정상상태에 있어서 상기 노드점(A)에서 전회로에 바이어스전류가 공급된다.
즉 초기 전원전압(B+)투입시, 상기 기준전압라인(Lref)에서 일정전압이 발생되고 이 시점에서 전계효과 트랜지스터(32)가 "온"되면서 트랜지스터(31)에는 베이스전류가 흐르고 상기 트랜지스터(31)에서 증폭된 전류가 가변저항(11)을 거쳐 다이오드(21-22)에 흐르며 이것이 초기 바이어스 전류로 흐르게된다.
이 초기상태에서는 다이오드(23)는 역전류 방지용으로 동작하게 된다.
다음으로, 상기 직렬회로에 접속된 트랜지스터(33,36) 및 트랜지스터(37)에도 바이어스 전류가 공급되고 정전압 발생회로(200)가 정상동작 상태로된다.
정상동작 상태에서는 트랜지스터(38), 궤환증폭기(50), 다이오드(23)를 통해 트랜지스터(31)의 베이스전류가 공급되고 또한 상기 트랜지스터(31)의 베이스단자에 일정전압(노드점(A)에서의 기준전압〕이 인가된다.
이때 트랜지스터(33)는 잔여전류를 흡수하는 역할을 하게된다.
이결과, 다이오드(21), 트랜지스터(37) 및 다이오드(22), 트랜지스터(33)(36)에 각각 일정한 바이어스 전류를 흘릴 수 있게 되고 또 트랜지스터(36)(37)에 흐르는 전류의 크기는 다이오드(21)(22)에 걸리는 전류의 양으로써 제어된다.
정상동작 상태에 있어서, 바이어스 전류의 온도계수는 가변저항(11), 다이오드(21-23), 트랜지스터(31)의 VBE각각의 온도계수에 의해 결정되고, 가변저항(11)의 온도계수를 다이오드(21-23) 및 트랜지스터(31)(33)의 온도계수와 역극성으로 함으로써 서로의 온도계수를 보정하여 온도변화에 따른 바이어스 전류변동등의 영향을 없앨 수 있게된다.
따라서, 전원투입시는 전계효과 트랜지스터(32)를 거쳐 트랜지스터(31)의 베이스전류가 주어지고 여기서 증폭된 전류가 가변저항(11) 및 다이오드(21)(22)에 흘러 트랜지스터(33)(36)(37)에 초기 바이어스전류를 흘리고, 정상상태에서는 기준전압라인(Lref)으로 부터 다이오드(23)를 거쳐 트랜지스터(31)의 베이스전류가 공급된다.
즉 다이오드(22)에 흐르는 전류는 전원라인(LS)으로 부터 바이어스 전류가 공급되므로 기준전압라인(Lref)의 전압변동에는 영향을 주지않도록 하는 것이다.
본 실시예에 있어서는 바이어스 전류공급 안정화회로를 정전압회로와 접속구성 하였지만 다른 회로와의 조합구성도 쉽게 가능한 것임을 유의하여야 한다.
상술한 바와같이 본 고안에 따른 바이어스 전류공급 안정화회로는 트랜지스터(31)가 증폭용 트랜지스터로서의 작용을 하고 이것이 전원투입시의 초기바이어스 및 정상시의 기준바이어스를 공급하는 특징이 있게되어 작은 초기값으로도 기동이되고 정상시는 온도영향을 받지않고 바이어스 전류를 공급할 수가 있게 된다.

Claims (1)

  1. 다이오드(22)와 트랜지스터(33)으로된 전류미러회로를 구비한 바이어스 전류공급 안정화회로에 있어서, 전원전압(B+)으로부터 다이오드(21), 트랜지스터(31) 및 가변저항(11)이 직렬 연결되어 상기 다이오드(22)에 접속되도록함과 동시에 전계효과 트랜지스터(32)를 통해서는 상기 트랜지스터(33)에 접속되도록 구성한후, 상기 전계효과 트랜지스터(32)의 소스측은 상기 트랜지스터(31)의 베이스단자에 접속되어 바이어스 전압을 공급하고, 상기 전압이 가변저항(11)을 거쳐 트랜지스터(33)의 베이스단자에 바이어스전압을 공급함으로써 전원투입시는 상기 전계효과 트랜지스터(32)가 "온"되어 상기 트랜지스터(31)의 베이스 전류가 주어지고 또한 정상상태에서는 다이오드(23)를 거쳐 상기 트랜지스터(31)의 베이스 전류가 공급되도록 구성함을 특징으로 하는 바이어스 전류 공급 안정화회로.
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