定電圧供給回路
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は定電圧供給回路に関し、特に、電源電圧が比較的低い直結回路で構成される集積回路に用いられる定電圧供給回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の定電圧供給回路の一例の回路図を図３に示す。この回路は、図に示すように、ＮＰＮバイポーラトランジスタ（以後単にトランジスタと記す）Ｑ1 とＮＰＮトランジスタＱ2 のエミッタを共通に接続し、この接続点に第１の定電流源１を接続すると共に、ＮＰＮトランジスタＱ1 のコレクタとＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・コレクタに１：１のカレントミラー回路２を接続した構成となっている。この回路では、ＮＰＮトランジスタＱ1 のベースが入力端子３になっており、ＮＰＮトランジタＱ2 のベースが出力端子４になっている。
【０００３】上述の従来の定電圧供給回路は、以下のように動作する。図３において、入力端子３への入力電圧をＶi とし、ＮＰＮトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間電圧をＶBE1 、ＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・エミッタ間電圧をＶBE2 とすると、出力端子４に出力される出力電圧ＶO は下記の（１）式で与えられる。
ＶO ＝Ｖi −ＶBE1 ＋ＶBE2 （１）
ここで、第１の定電流源１の電流値を２・ｉとすると、
【０００４】
【０００５】となる。
【０００６】次に（２）式より、入出力間電圧ΔＶは下記の（３）式で与えられる。
【０００７】
【０００８】ここで、（３）式において、温度が室温であると仮定してＶT＝２６ｍＶとすると、ｉO ＝ｉの時、ΔＶは約−２９ｍＶとなる。また、ｉO ＝１．５ｉの時には、ΔＶは約−５０ｍＶとなる。
【０００９】尚、この従来の定電圧供給回路では、出力電流ｉO の範囲は、２ｉ＞ｉO ＞−２ｉでなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の定電圧供給回路は、低電圧（例えば５Ｖ）の電源電圧で直結回路を用いるような集積回路などでは、周波数特性が安定で出力端子の動作点がずれないので、よく使われるものである。しかしながら、この回路は、（３）式から分るように、出力電流ｉO の変化に対する入出力間電圧ΔＶの変化が比較的大きい。又、第１の定電流源１の電流値２・ｉより大きな出力電流を流すことができない。
【００１１】従って、従来の定電圧供給回路では、出力端子４に接続される負荷としては、バイポーラトランジスタのベースなどの入力インピーダンスの大きいものに限られてしまう。
【００１２】本発明は、上述のような従来の低電圧供給回路の欠点を解決するためになされたものであって、出力電流ｉO の変化による入出力間電圧ΔＶの変化が少なく、しかも、出力電流ｉO の大きさが定電流源の電流の大きさに制限されることのない低電圧供給回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の定電圧供給回路は、エミッタが共通に接続された同一導電型の第１のバイポーラトランジスタ及び第２のバイポーラトランジスタと、ベースが第１のバイポーラトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第２のバイポーラトランジスタのベース及びコレクタに接続された、前記バイポーラトランジスタとは異なる導電型の第３のバイポーラトランジスタと、第１のバイポーラトランジスタのエミッタ及び第２のバイパーラトランジスタのエミッタに接続された第１の定電流源と、第１のバイポーラトランジスタのコレクタ及び第３のバイポーラトランジスタのベースに接続された第２の定電流源とを含み、第１の定電流源が、第２の定電流源のほぼ２倍の電流を供給することを特徴とする。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の最適な実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明による定電圧供給回路の動作を説明するための基本回路図であり、図２は、本発明の一実施例の具体的な回路図である。
【００１５】本実施例が図３に示す従来の定電圧供給回路と異なるのは、ＮＰＮトランジスタＱ1 のコレクタに接続された第２の定電流源５と、ＰＮＰトランジスタＱ3 を設けた点である。
【００１６】ＰＮＰトランジスタＱ3 は、ベースがＮＰＮトランジスタのコレクタに接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・エミッタに接続されている。エミッタは高位電源端子６に接続されている。
【００１７】又、第２の定電流源５の電流値は、第１の定電流源１の電流値の約半分の値に設定されている。
【００１８】図１において、第１の定電流源１の電流値を２・ｉ、第２の定電流源５の電流値をｉ、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率をβ、ベース電流をｉB 、出力端子４の出力電流をｉO とすれば、ＰＮＰトランジスタＱ3 のベース電流ｉB は、下記の（４）式で表される。
ｉB ＝（ｉ＋ｉO ）／（β＋１） （４）
ここで、従来の定電圧供給回路の場合と同様に、入出力間電圧ΔＶを求めると以下のようになる。
【００１９】
【００２０】（５）式において、ＶT の値を従来の定電圧供給回路におけると同様に、ＶT ＝２６ｍＶとし、また、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率βをβ＝１００とすると、ｉO ＝ｉの時、ΔＶは約−１ｍＶとなる。又、ｉO ＝２ｉの時はΔＶは約−１．５ｍＶとなる。この値は、従来のものに比べると約１／３０であり、非常に小さい。
【００２１】又、本実施例では、（５）式から明かなように、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率βが十分に大きければ、出力電流ｉO は、定電流源の電流ｉに制限されることなく自由に設定することができる。
【００２２】図２は、図１の基本回路図を具体的に表したものである。図２において、ＰＮＰトランジスタＱ4 及びＱ5 、ＮＰＮトランジスタＱ6 ，Ｑ7 及びＱ8 並びに抵抗Ｒは、図１における第１の定電流源１及び第２の定電流源５を具体的に構成するものであり、カレントミラー回路をなしている。
【００２３】図において、ＰＮＰトランジスタＱ5 のコレクタ電流をＩCQ5 、ＮＰＮトランジスタＱ7 及びＱ8 のコレクタ電流をそれぞれＩCQ7 及びＩCQ8 とすると、２ＩCQ5 ＝ＩCQ7 ＋ＩCQ8となり、図１の基本回路と同じ動作をするものとなる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、出力電流の変化に対する出力電圧の変化の大きさが、従来の定電圧供給回路に比べて約１／βに抑えられるので、出力端子に接続される負荷のインピーダンスを小さくすることができる。
【００２５】又、電流増幅率βが十分に大きければ、出力電流ｉO は、定電流源の電流ｉに制限されることなく自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路動作を説明するための基本的な回路図である。
【図２】本発明の一実施例の具体的な回路図である。
【図３】従来の定電圧供給回路の一例の回路図である。
【符号の説明】
１ 第１の定電流源
２ カレントミラー回路
３ 入力端子
４ 出力端子
５ 第２の定電流源
６ 高位電源端子
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は定電圧供給回路に関し、特に、電源電圧が比較的低い直結回路で構成される集積回路に用いられる定電圧供給回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の定電圧供給回路の一例の回路図を図３に示す。この回路は、図に示すように、ＮＰＮバイポーラトランジスタ（以後単にトランジスタと記す）Ｑ1 とＮＰＮトランジスタＱ2 のエミッタを共通に接続し、この接続点に第１の定電流源１を接続すると共に、ＮＰＮトランジスタＱ1 のコレクタとＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・コレクタに１：１のカレントミラー回路２を接続した構成となっている。この回路では、ＮＰＮトランジスタＱ1 のベースが入力端子３になっており、ＮＰＮトランジタＱ2 のベースが出力端子４になっている。
【０００３】上述の従来の定電圧供給回路は、以下のように動作する。図３において、入力端子３への入力電圧をＶi とし、ＮＰＮトランジスタＱ1 のベース・エミッタ間電圧をＶBE1 、ＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・エミッタ間電圧をＶBE2 とすると、出力端子４に出力される出力電圧ＶO は下記の（１）式で与えられる。
ＶO ＝Ｖi −ＶBE1 ＋ＶBE2 （１）
ここで、第１の定電流源１の電流値を２・ｉとすると、
【０００４】
【０００５】となる。
【０００６】次に（２）式より、入出力間電圧ΔＶは下記の（３）式で与えられる。
【０００７】
【０００８】ここで、（３）式において、温度が室温であると仮定してＶT＝２６ｍＶとすると、ｉO ＝ｉの時、ΔＶは約−２９ｍＶとなる。また、ｉO ＝１．５ｉの時には、ΔＶは約−５０ｍＶとなる。
【０００９】尚、この従来の定電圧供給回路では、出力電流ｉO の範囲は、２ｉ＞ｉO ＞−２ｉでなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の定電圧供給回路は、低電圧（例えば５Ｖ）の電源電圧で直結回路を用いるような集積回路などでは、周波数特性が安定で出力端子の動作点がずれないので、よく使われるものである。しかしながら、この回路は、（３）式から分るように、出力電流ｉO の変化に対する入出力間電圧ΔＶの変化が比較的大きい。又、第１の定電流源１の電流値２・ｉより大きな出力電流を流すことができない。
【００１１】従って、従来の定電圧供給回路では、出力端子４に接続される負荷としては、バイポーラトランジスタのベースなどの入力インピーダンスの大きいものに限られてしまう。
【００１２】本発明は、上述のような従来の低電圧供給回路の欠点を解決するためになされたものであって、出力電流ｉO の変化による入出力間電圧ΔＶの変化が少なく、しかも、出力電流ｉO の大きさが定電流源の電流の大きさに制限されることのない低電圧供給回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の定電圧供給回路は、エミッタが共通に接続された同一導電型の第１のバイポーラトランジスタ及び第２のバイポーラトランジスタと、ベースが第１のバイポーラトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第２のバイポーラトランジスタのベース及びコレクタに接続された、前記バイポーラトランジスタとは異なる導電型の第３のバイポーラトランジスタと、第１のバイポーラトランジスタのエミッタ及び第２のバイパーラトランジスタのエミッタに接続された第１の定電流源と、第１のバイポーラトランジスタのコレクタ及び第３のバイポーラトランジスタのベースに接続された第２の定電流源とを含み、第１の定電流源が、第２の定電流源のほぼ２倍の電流を供給することを特徴とする。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の最適な実施例について、図面を参照して説明する。図１は、本発明による定電圧供給回路の動作を説明するための基本回路図であり、図２は、本発明の一実施例の具体的な回路図である。
【００１５】本実施例が図３に示す従来の定電圧供給回路と異なるのは、ＮＰＮトランジスタＱ1 のコレクタに接続された第２の定電流源５と、ＰＮＰトランジスタＱ3 を設けた点である。
【００１６】ＰＮＰトランジスタＱ3 は、ベースがＮＰＮトランジスタのコレクタに接続され、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ2 のベース・エミッタに接続されている。エミッタは高位電源端子６に接続されている。
【００１７】又、第２の定電流源５の電流値は、第１の定電流源１の電流値の約半分の値に設定されている。
【００１８】図１において、第１の定電流源１の電流値を２・ｉ、第２の定電流源５の電流値をｉ、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率をβ、ベース電流をｉB 、出力端子４の出力電流をｉO とすれば、ＰＮＰトランジスタＱ3 のベース電流ｉB は、下記の（４）式で表される。
ｉB ＝（ｉ＋ｉO ）／（β＋１） （４）
ここで、従来の定電圧供給回路の場合と同様に、入出力間電圧ΔＶを求めると以下のようになる。
【００１９】
【００２０】（５）式において、ＶT の値を従来の定電圧供給回路におけると同様に、ＶT ＝２６ｍＶとし、また、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率βをβ＝１００とすると、ｉO ＝ｉの時、ΔＶは約−１ｍＶとなる。又、ｉO ＝２ｉの時はΔＶは約−１．５ｍＶとなる。この値は、従来のものに比べると約１／３０であり、非常に小さい。
【００２１】又、本実施例では、（５）式から明かなように、ＰＮＰトランジスタＱ3 の電流増幅率βが十分に大きければ、出力電流ｉO は、定電流源の電流ｉに制限されることなく自由に設定することができる。
【００２２】図２は、図１の基本回路図を具体的に表したものである。図２において、ＰＮＰトランジスタＱ4 及びＱ5 、ＮＰＮトランジスタＱ6 ，Ｑ7 及びＱ8 並びに抵抗Ｒは、図１における第１の定電流源１及び第２の定電流源５を具体的に構成するものであり、カレントミラー回路をなしている。
【００２３】図において、ＰＮＰトランジスタＱ5 のコレクタ電流をＩCQ5 、ＮＰＮトランジスタＱ7 及びＱ8 のコレクタ電流をそれぞれＩCQ7 及びＩCQ8 とすると、２ＩCQ5 ＝ＩCQ7 ＋ＩCQ8となり、図１の基本回路と同じ動作をするものとなる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、出力電流の変化に対する出力電圧の変化の大きさが、従来の定電圧供給回路に比べて約１／βに抑えられるので、出力端子に接続される負荷のインピーダンスを小さくすることができる。
【００２５】又、電流増幅率βが十分に大きければ、出力電流ｉO は、定電流源の電流ｉに制限されることなく自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路動作を説明するための基本的な回路図である。
【図２】本発明の一実施例の具体的な回路図である。
【図３】従来の定電圧供給回路の一例の回路図である。
【符号の説明】
１ 第１の定電流源
２ カレントミラー回路
３ 入力端子
４ 出力端子
５ 第２の定電流源
６ 高位電源端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エミッタが共通に接続された同一導電型の第１のバイポーラトランジスタ及び第２のバイポーラトランジスタと、ベースが第１のバイポーラトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第２のバイポーラトランジスタのベース及びコレクタに接続された、前記バイポーラトランジスタとは異なる導電型の第３のバイポーラトランジスタと、第１のバイポーラトランジスタのエミッタ及び第２のバイパーラトランジスタのエミッタに接続された第１の定電流源と、第１のバイポーラトランジスタのコレクタ及び第３のバイポーラトランジスタのベースに接続された第２の定電流源とを含み、第１の定電流源が、第２の定電流源のほぼ２倍の電流を供給することを特徴とする定電圧供給回路。
【請求項１】 エミッタが共通に接続された同一導電型の第１のバイポーラトランジスタ及び第２のバイポーラトランジスタと、ベースが第１のバイポーラトランジスタのコレクタに接続され、コレクタが第２のバイポーラトランジスタのベース及びコレクタに接続された、前記バイポーラトランジスタとは異なる導電型の第３のバイポーラトランジスタと、第１のバイポーラトランジスタのエミッタ及び第２のバイパーラトランジスタのエミッタに接続された第１の定電流源と、第１のバイポーラトランジスタのコレクタ及び第３のバイポーラトランジスタのベースに接続された第２の定電流源とを含み、第１の定電流源が、第２の定電流源のほぼ２倍の電流を供給することを特徴とする定電圧供給回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【特許番号】第２７１０４７１号
【登録日】平成９年（１９９７）１０月２４日
【発行日】平成１０年（１９９８）２月１０日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−１７２５６
【出願日】平成３年（１９９１）２月８日
【公開番号】特開平４−２５６１１０
【公開日】平成４年（１９９２）９月１０日
【出願人】（０００２３２０３６）日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 (72)
【参考文献】
【文献】特開 昭６１−１９０６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５８−１６９６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公 平２−３００４７（ＪＰ，Ｂ２）
【登録日】平成９年（１９９７）１０月２４日
【発行日】平成１０年（１９９８）２月１０日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）２月８日
【公開番号】特開平４−２５６１１０
【公開日】平成４年（１９９２）９月１０日
【出願人】（０００２３２０３６）日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 (72)
【参考文献】
【文献】特開 昭６１−１９０６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５８−１６９６０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公 平２−３００４７（ＪＰ，Ｂ２）
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