JPH01114919A - 電圧調整装置 - Google Patents

電圧調整装置

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JPH01114919A
JPH01114919A JP63203985A JP20398588A JPH01114919A JP H01114919 A JPH01114919 A JP H01114919A JP 63203985 A JP63203985 A JP 63203985A JP 20398588 A JP20398588 A JP 20398588A JP H01114919 A JPH01114919 A JP H01114919A
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transistor
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JP63203985A
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Gene J Gaudenzi
ジーン・ジヨジヨイフ・ガーデンジ
Susan L Tempest
スーザン・リン・テンペスト
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • G05F3/22—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
    • G05F3/222—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/227—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a current or voltage as a predetermined function of the supply voltage
    • G—PHYSICS
    • 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
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    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
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    • G05F3/22—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only

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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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電圧調整器、より詳細に言えば、温度の変化、
電圧供給源の電圧の変動及び回路の動作の変動に対して
補償する電圧調整装置に関する。
Ｂ、従来の技術及びその問題点 種々の回路において、温度の変化があったり、電圧供給
源の電圧の変動や接地電位の変動があっても変化しない
、調整された電圧を回路中の所定の点に与えることが必
要である。多くのアプリケーションにおいては、電圧調
整装置は電流が減少しつつあるときに、電圧調整動作を
行わねばならない。
加えて、多くのアプリケーションにおいて、電圧供給源
電圧が所定の閾値電圧以下に降下しないように制御する
ことは特に重要であることが見出されている。特に、ド
ライバ出力ラインなどのライン電圧の最も著しい電圧上
昇は、電圧供給源がその最低電圧レベルに降下したとき
に、生じることも見出されている。
本発明は、電流が減少しつつあるときに、周囲の温度が
変化したり、電圧供給源の電圧が変動したとしても、所
定の値に調整された電圧を供給する装置を与えることを
特徴とする特に、本発明は、調整された電圧を所定の閾
値以下に降下させない電圧調整装置に向けられている。
この調整された電圧は、ＰＮＰトランジスタを使用しな
いで達成される。
Ｃ０問題点を解決するための手段 本発明は、簡単に言えば、第１のノードの電圧を調整す
るための電圧調整装置であって、第１電圧供給源と、 第１のノードと、 第１のノードに接続された制御端子を有する第１トラン
ジスタと、 第１電圧供給源の電圧レベルが闇値以上であるか、また
はそれ以下であるかに従って、第１トランジスタのＶＢ
Ｅ（ベース・エミッタ間電圧）の電圧降下を変化する手
段と、 第１電圧供給源の電圧レベルの変化を、ＶＢＥ電圧降下
の変イヒと組合せて逆向きに作用するように、第１トラ
ンジスタの電流発出端子（ｃｕｒｒｅｎｔ−ｅａ＋４ｔ
ｔｉｎｇ　ｔｅｒｍｉｎａｌ　）の電圧レベルを変化す
る手段と、 から成る電圧調整装置である。
本発明の実施例においては、上述の電圧調整装置は、更
に、温度の変化により惹起されるＶＢＨの電圧変化に対
して、第１ノードの電圧レベルを補償する手段を含んで
いる。
本発明の実施例において、ＶＢＥ変化手段は、第１接続
回路を介して第１電圧供給源に接続された電流制御端子
を持つ第１電流チャンネル手段を含んでおり、第１電圧
供給源が閾値以下の電圧レベルになったとき、この第１
電流チャンネル手段は、第１トランジスタに跨がる第１
のＶＢＥ電圧降下を与えるために、第１トランジスタの
第１の電流レベルよりも大きな電流を流すことと、第２
接続回路を介して第１電圧供給源に接続された電流側ｍ
端子を持つ第２電流チャンネル手段を含んでおり、第１
１！圧供給源が閾値以上の電圧レベルになったとき、こ
の第２電流チャンネル手段は、第１のＶＢＥ電圧降下よ
りも小さな第１トランジスタに跨がる第２のＶＢＥ電圧
降下を与えるために、第１トランジスタ中に第１の電流
レベルよりも小さな電流レベルの第２の電流を流すこと
と、 で構成されている。
本発明の実施例において、第１電流チャンネル手段は、
第２トランジスタと、第１トランジスタの電流発出端子
から第２トランジスタの制御端子への電流路とを有して
いる。
本発明の実施例において、第１電流チャンネル手段及び
第２電流チャンネル手段は電流スイッチ回路を形成して
いる。
本発明の実施例において、電圧レベル変化手段は、 第１トランジスタの電流発出端子の電圧に作用するため
に、接続された電流発出端子を有する第３トランジスタ
と、 第１電圧供給源の電圧レベルが増加したとき、制御端子
の電圧を減少するために、第３トランジスタの制御端子
に一方の端部が接続されている第１抵抗手段と、 を含んでいる。
本発明の実施例において、本発明の電圧調整装置は、 第１抵抗手段の他方の端部に接続されている第２ノード
と、 第１電圧供給源と第２ノードとの間に接続されている第
２抵抗手段と、 第２ノードを通り、温度変化に影響されない電流を流す
手段と、 第１接続回路は第２ノードに接続された制御端子を持つ
トランジスタを含み、そして、第１電流制御手段の制御
端子に電流を与えるよう動作することと、 で構成されている。
第２接続回路は分圧回路を含み、分圧回路の一方の端部
は、第１電圧供給源に接続されており、これにより、第
１電圧供給源の電圧レベルが閾値以上になったとき、第
２電流チャンネル手段は第１電流チャンネル手段よりも
、より大きな電流を流すよう構成されている。
本発明の実施例において、 第２電流チャンネル手段は第３トランジスタの電流発出
端子からの電流を流すように接続されている。
Ｄ、実施例 以下に本発明の１実施例を説明するが、本発明はこの実
施例に限定されず、他に種々の変形を施すことが出来る
。加えて、図示の実施例では、ＮＰＮトランジスタを用
いているが、当業者であれば、本発明は、この特定の形
式のトランジスタに限定されることなく、他の任意のト
ランジスタを図示のＮＰＮトランジスタに置換すること
が出来るのは自明である。
従って、術語「電流発出端子Ｊ　（ｃｕｒｒｅｎｔ−ｅ
ｍｆｔｔｌｎｇ　ｔｅｒｍｉｎａｌ）とは、バイポーラ
・トランジスタのエミッタ端子と、電界効果トランジス
タのソース端子とを意味することは注意を払う必要があ
る。同様に、術語「制御ｌ端子」とは、バイポーラ・ト
ランジスタのベース端子と、電界効果トランジスタのゲ
ート端子とを意味し、そして、術語「集電端子Ｊ　（ｃ
ｕｒｒｅｎｔ−ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　ｔｅｒｍｉｎａ
ｌ）とは、バイポーラ・トランジスタのコレクタ端子と
、電界効果トランジスタのドレイン端子とを意味する。
添付図面を参照すると、本発明の１実施例が示されてい
る。この実施例の回路において、第１電圧供給源１０、
第１ノード１２及び第１トランジスタ１４が設けられて
おり、第１トランジスタ１４は、第１ノード１２に接続
された制御端子と、抵抗１５を介して接続されたコレク
タ端子と、ノード１６に接続されたエミッタ端子とを有
している。
また、第１電圧供給源１０の電圧レベルが所定の閾値電
圧よりも上か下かに従って、第１トランジスタ１４のＶ
ＢＥ電圧降下を変化させる手段が設けられている。第１
トランジスタ１４のＶＢＥ電圧降下のこの変化は、この
トランジスタを通る電流のレベルを変化することによっ
て達成される。
更に、図示の回路は、第１トランジスタ１４の■ＢＥ電
圧降下の変化と組合せられて、第１電圧供給源１０の電
圧レベルの変化に対して逆に変化するように、第１トラ
ンジスタ１４のエミッタ端子の電圧レベルを変化させる
手段を含んでいる。最後に、図示の回路は、温度の変化
により発生されるＶＢＨの変化に対して、第１ノードに
おける電圧レベルを補償するための手段を含んでいる。
第１トランジスタ１４のＶＢＥ電圧降下を変化させる手
段の詳細を以下に説明する。この機能を持つ回路は種々
のものがあるけれども、本実施例のＶＢＥ変化手段は、
破線で囲んで示された四角形１８内のデバイス全体を含
む第１電流チャンネル手段と、破線で囲んで示された四
角形２０内のデバイス全体を含む第２電流チャンネル手
段とで構成されている。第１電流チャンネル手段１８は
、第１電圧供給源１０に接続された第１接続回路２４を
経て接続された電流制御端子２２を持っている０図示の
実施例では、この第１接続回路２４は、第１電圧供給源
１０に接続されたコレクタと、電流制御端子２２に接続
されたエミッタとを有するトランジスタ２４で構成され
ている。第１電流チャンネル手段１８は、第１電圧供給
源１０が所定の閾値以下の電圧レベルになったとき、第
１電流チャンネル手段１８が第１トランジスタ１４から
の第１電流レベルよりも大きな電流を流し、これにより
、第１トランジスタを通る第１ＶＢＥ電圧降下を与える
ように設計される。図示の実施例において、第１電流チ
ャンネル手段１８は、第２トランジスタ２６と、第１ト
ランジスタ１４のエミッタ端子１６から第２トランジス
タ２６の制御端子への電流路２８とを含んでいる。この
実施例において、第２トランジスタ２６は、第１電圧供
給源１０に接続されたコレクタ端子を持っている。
更に、第１電流チャンネル手段１８は、電流供給源３０
と第１電流制御手段３２とを持っている。
図示の実施例では、電流供給源３０は単なる抵抗３０で
構成され、この抵抗の一端は第２電圧源３４に接続され
、その他端は端子３６に接続されている。第１電流制御
手段８２は、トランジスタ３２によって構成され、トラ
ンジスタ３２のコレクタは第２トランジスタ２６のエミ
ッタに接続され、トランジスタ３２のエミッタは抵抗８
０の他端３６に接続されている。トランジスタ３２のベ
ースは、第１チャンネル手段１８の電流接続端子２２に
接続されている。
第２電流チャンネル手段２０は第２電流チャンネル手段
の制御端子４２を含む第２電流制御手段４０を含んでい
る。第２電流制御手段４０は、第２電流チャンネル手段
２０のための制御端子４２の電圧に従って、電流を流す
電流供給源３０に接続されている０図示の実施例では、
第２電流制御手段４０は電流供給源３０の端子のための
端子３６に接続されたエミッタ端子を有するトランジス
タ４０によって構成されている。トランジスタ４０のベ
ース端子は、ダイオード４４（コレクタ端子とベース端
子が短絡されたトランジスタ）を介して第２電流チャン
ネル手段２０の制御端子４２へ接続されている。ダイオ
ード４４はトランジスタ２４のＶＢＨの電圧降下を補償
するために含まれている。
更に、第２電流チャンネル手段２０は第２電流制御手段
４０からの電流を第１分流電流及び第２分流電流に分割
するための手段を含み、第２分割電流は第１トランジス
タ１４のエミッタ端子１６に印加される。この電流分割
機能を行う回路は、種々のものがある０図示の実施例に
おいては、第２電流制御手段トランジスタ４０のコレク
タ端子４８に接続されたエミッタ端子を有し、且つ第１
電圧供給源１０に接続されたコレクタ端子を有するトラ
ンジスタ５０によって構成されている。このトランジス
タ５０は第１分割電流を取り出すのに使われる。また、
第２のデバイス５２は第２分割電流を取り出すためにト
ランジスタ４０のコレクタ端子４８に接続されている０
図示の実施例では、この第２デバイス５２は、ダイオー
ド（ベース端子とコレクタ端子とが短絡されたトランジ
スタ）によって構成されており、このダイオード５２の
陰極は端子４８に接続され、その陽極は端子１６に接続
されている０図示の実施例において、第２電流チャンネ
ル手段の制御端子４２を第１電圧供給源１０に接続する
第２接続回路は、分圧器回路を含んでいる。この分圧器
は抵抗６０と抵抗６２とで構成される。抵抗６０の一端
は第１電圧供給源１０に接続され、他端は制御端子４２
に接続されている。抵抗６２の一端は制御端子４２に接
続され、他端は第２電圧供給源８４に接続されている。
第１電圧供給源１０が所定の閾値を越えた電圧になった
ときに、電流供給源３０から第１電流制御手段３２に流
れる電流よりも、電流供給源３０から第２電流制御手段
４０に流れる電流の方がより大きくなるように、抵抗６
０及び６２の抵抗値が選ばれる。これを本質的に言えば
、第１電圧供給源１０の電圧が所定の閾値である場合に
おいて、トランジスタ４０ｔ−流れる電流が、トランジ
スタ３２を流れる電流を土建るように分圧器（抵抗６０
及び６２）の抵抗値が設定されると云うことである。第
１電圧供給源がこの閾値電圧値を越えると、トランジス
タ４０は、電流供給源３０からトランジスタ３２に流れ
る電流よりも、電流供給源３０から、より大きな電流を
流す。例えば、第１７ｉｌｔ圧供給源１０の代表的な閾
値電圧値は５ボルトである。この閾値電圧に対して、抵
抗６０及び６２の抵抗値は夫々６キロオームと９゜４キ
ロオームである。
第１電流チャンネル手段１８及び第２電流チャンネル手
段２０は電流スイッチ構成を形成するように接続されて
いることは注意を払う必要がある。
既に述べたように、この回路は第１電圧供給源１０の電
圧レベルの変化に逆行するように、第１トランジスタ１
４のエミッタ端子１６の電圧レベルを変化させるための
手段を含んでいる０図示の実施例の電圧レベル変化手段
は、第１トランジスタ１４のエミッタ端子の電圧に直接
影響を与えるために接続されたエミッタ端子を有する第
３トランジスタを含んでいる。第３トランジスタは第１
電圧供給源１０に接続されたコレクタと、第１分流電流
を持つように端子４８に接続されたエミッタとを有する
トランジスタ５０によって構成される。更に、電圧レベ
ル変更手段は、第２ノード６６（第１電圧供給源１０の
電圧レベルの電圧表示を有する）と、第３トランジスタ
５０の制御端子との間に接続されている。この抵抗手段
６４は第１電圧供給源１０の電圧レベルの変化と逆行す
るように、トランジスタ５０の制＃端子の電圧を変化す
るよう動作する。
図示の実施例において、第２ノード６６は抵抗６８を経
て第１電圧供給源１０に接続されている。
トランジスタ７０は第１電圧供給源１０の電圧レベルを
表わす第２ノードの電圧レベルを得るために、抵抗６８
及び第２ノード６６を通る電流を流す０図示の実施例で
は、トランジスタ７０は、そのコレクタが第２ノード６
６に接続され、エミッタが第２電圧供給源３４に接続さ
れている。
第１電圧供給源１０が所定の閾値を越えた電圧になった
場合におけるＶＢＥ電圧変化回路の動作を説明すると、
この場合、抵抗６０及び６２を含む分圧器は、制御端子
４２の電圧を上昇させる。
制御端子４２の電圧のこの上昇は、ダイオード４４ｔ′
介して第２電流制御トランジスタのベースに与えられ、
第２電流制御トランジスタ４０ｔ−通る電流を増加する
。トランジスタ４０のベース端子のこの増加電圧は、端
子３６の電圧を相当する大きさだけ上昇させる。然しな
がら、端子３６の電圧のこの増加は第１電流制御トラン
ジスタ３２の端子２２及び３６の間のＶＢＨの電圧降下
を減少する。従って、トランジスタ３２を流れる電流は
減少する。この回路動作の結果、トランジスタ５０及び
ダイオード５２′ｒｉ：通りトランジスタ４０に流れる
電流が、より多く流れることになる。然しながら、トラ
ンジスタ４０を流れる電流は第１分流電流と第２分流電
流とに分流されるから、第１トランジスタ１４からダイ
オード５２のアノードへ流れる電流の増加は無視しつる
ほどの大きさである。加えて、トランジスタ４０は、与
えられた電流の量だけ低下するようバイアスされ、且つ
その電流の大部分は抵抗６０から取出されると云う事実
によって、ダイオード５２を流れる電流は制限される。
この場合、ダイオード５２の電流路は第１トランジスタ
１４と抵抗１５を含んでいる。
代表的な例において、抵抗１５は３キロオ一ム程度の大
きな抵抗値を持っている。従って、ダイオード５２を通
る電流路は高インピーダンス電路である。その結果、端
子１２及び１６の間で降下するＶＢＥ電圧降下は第１電
圧供給源１０の増加電圧レベルに対してほんの僅か変化
するだけである。
然しながら、第１電圧供給源１０の増加した電圧レベル
は、第２ノード６６の増加電圧を生じる。
第２ノード６６のこの増加した電圧は抵抗６４を通って
トランジスタ５０の制御端子に印加され、トランジスタ
５０をより強く導電させる。また、第２電流制御トラン
ジスタ４０は抵抗６０及び６２の電圧の分圧作用によっ
てより強く電流を流すことには注意を払う必要がある。
従って、抵抗６４を介してより多くの電流がトランジス
タ５０の制御端子に流れて、抵抗６４を通る電圧降下を
増加させる。トランジスタ５０のベースの低下した結果
の電圧はトランジスタ５０のＶＢＥの電圧降下によって
端子４８に伝えられる。端子４８のこの電圧降下は、ダ
イオード５２の電圧降下によって、端子１６に伝えられ
る。第１トランジスタ１４は、ＶＢＥの電圧降下によっ
て、端子１６のこの低下した電圧を第１ノード１２に伝
える。従って、第１電圧供給源１０の電圧レベルがその
所定の閾値以上に増加した分は、抵抗６４ｔ−通る増加
した電圧降下と、トランジスタ５０に跨がる電圧上昇（
端子１６に転送された）とによって補償されることにな
る。第１トランジスタ１４を通る低電流は、第１トラン
ジスタ１４を通るＶＢＨのすべての変化が公称値にある
ことを保証する。
同様に、第１電圧供給源１０の電圧レベルが所定の閾値
以下に降下すると、第１電流チャンネル手段１８はより
大きな電流を流すよう動作する。
この場合、第１電圧供給源１０の電圧レベルが所定の閾
値以下に降下したとき、抵抗６０及び６２を含む分圧器
は、第１電圧供給源１０からの電圧を分圧し、そして、
第２電流チャンネル手段２０中のトランジスタ４０に流
れる電流が、第１電流チャンネル手段１８中のトランジ
スタ３２に流れる電流よりも少なくなるように、トラン
ジスタ４４の制御端子４２の電圧を分圧するように動作
する。トランジスタ３２をより大きな電流が流れると、
これは、トランジスタ２６を通って、取りわけエミッタ
端子１６からトランジスタ２６のベース端子を通って、
より大きな電流をトランジスタ２６中に流すことになる
。トランジスタ２６のベースを通って流れる電流は、ダ
イオード５２を通って流れる電流よりも大きいので、第
１電圧供給源１０がその閾値を越えたとき、第１トラン
ジスタ１４のＶＢＥ電圧降下は０．１乃至０．２ミリボ
ルトの程度の大きさで増加する。
加えて、トランジスタ３２ｔ−通る電流が増加し、そし
て第２電流チャンネル手段２０のトランジスタ４０を通
る電流が減少するので、抵抗６４及びトランジスタ５０
を通る電流が減少する。この動作の結果は抵抗６４を通
って小さな電圧降下を生ずるので、トランジスタ５０の
ベースにより高い電圧が与えられる。トランジスタ５０
のベースのこの高い電圧は、ＶＢＥ電圧降下によって、
端子４８に伝えられ、そして次にダイオード５２の電圧
降下によってエミッタ端子１６に伝えられる。
従って、第１電圧供給源１０に接続された第２ノード６
６の低い電圧レベルは、抵抗６４及びトランジスタ５０
のＶＢＥを介して端子４８に伝えられる０次に、端子４
８の電圧はダイオード５２のダイオードの電圧降下と第
１トランジスタ１４のＶＢＥを介して第１ノード１２に
伝えられる。トランジスタ２６のベースを介して第１ト
ランジスタ１４を通る、より大きな電流は、第１トラン
ジスタ１４のＶＢＥ電圧降下が増加するのを保証する。
従って、第１電圧供給源１０の電圧レベルの所定の閾値
以下の降下は、第１ノード１２の電位によって補償され
る。
付加的な特徴として、第１電流チャンネル１８が第２電
流チャンネル手段２０に対して大部分の電流を導通し始
めるとき、電流スイッチのスイッチング速度を増加する
手段が設けられる。これは、第２電流制御手段２０の制
御端子４２の電圧を低下することによって達成される。
このスイッチング速度増加手段は、第２電流制御手段２
０の制御端子４２からの電流を流し、これによりトラン
ジスタ４０のベースのバイアス電圧を減少するように接
続されたベース端子を有するトランジスタ１１０ｔ′含
んでいる０図示の実施例において、トランジスタ１１０
のコレクタは第１電圧供給源１０に接続され、そのエミ
ッタは第１電流制御トランジスタ３２のコレクタに接続
されている。このトランジスタ１１０は、トランジスタ
３２が電流スイッチの電流の大部分を導通し始めたとき
、分圧器の抵抗６０を介してより大きな電流を流すよう
作用し、これにより、トランジスタ４０のベースの電圧
降下を急峻にさせ、トランジスタ４０及び３２の間の電
流スイッチング動作を急速に行わせる。トランジスタ１
１０ｔ−装着すると、３乃至５ミリボルト程度の電圧調
整を改善することが出来る。
既に述べたように、本発明の電圧調整装置は、更に回路
のＶＢＨの温度変化による変化を補償するために、第１
ノード１２の電圧レベルを補償する手段を含んでいる。
温度補償回路は第２ノード６６とトランジスタ７０とに
接続されており、そして、トランジスタ７０のＶＢＨの
変動が抵抗６８を通る電流のレベルを変化しないように
補償するために動作する。この温度補償回路は、トラン
ジスタ７０のベース・エミッタ接合と並列に接続された
抵抗７２及びダイオード７４（コレクタとベースが短絡
されたトランジスタ）の直列回路を含んでいる。然しな
がら、使われているダイオード７４は、トランジスタ７
０よりも物理的に迩かに大きなデバイスなのでダイオー
ド７４のＶＢＥはトランジスタ７０のＶＢＥよりも低い
、ダイオード７４のこの低いＶＢＥは抵抗７２を通る電
流を確実にする。然しながら、トランジスタ７０及び７
４のＶＢＥは異なっているけれど台、両方のＶＢＥは温
度変化に応答して同じ大きさで変化することには注意を
向ける必要がある。
更に、この回路はトランジスタ７８と分圧回路を形成す
るために、抵抗７２と直列に接続された付加的な抵抗７
６を含む、トランジスタ７８のコレクタ端子は第１電圧
供給源１０に接続され、そのベース端子は第２ノード６
６に接続され、そのエミッタ端子は抵抗７６の一方の端
子に接続されている。トランジスタ７０のベース端子は
抵抗７６及び７２の間の接続端子８０に接続されている
。
抵抗７２及び７６を適当に選択して、トランジスタ７０
のベースに所定のバイアス電圧をレベルを与えることに
よって、第１電圧供給源１０がその閾値にあるとき、第
２ノード６６の所定の電圧レベルを与える０例えば、抵
抗６８の抵抗値は１４キロオームであり、抵抗７６及び
７２は夫々１１．２５キロオーム及び０．５キロオーム
である。
温度の変動に対して補償する上述の回路の動作を以下に
説明する。トランジスタ７０のベース・エミッタ接合が
ダイオード７４のベース・エミッタ接合に接続されてい
るので、トランジスタ７０のＶＢＨのあらゆる変動は、
全く同じ変化をするダイオード７４のＶＢＥが追従する
６本質的に言えば、一定−の第１電圧供給レベルに対し
て、抵抗７２を通る電圧降下は一定である。従って、抵
抗７２は本質的にトランジスタ７０ヘバイアス電圧を与
えるための一定電流源として動作する。抵抗６８の値は
、トランジスタ７０を流れる電流が小さくなるのを保証
するよう充分に大きな値に選ばれることは注意を要する
。トランジスタ７０ｔ−流れるそのような小さな電流は
また、温度変化によるトランジスタ７０のＶＢＥの変化
を最小限にとどめる。
温度補償回路中の抵抗７２及び７６の分圧器の動作は、
第１電圧供給源１０の電圧レベルの変化を補償する付加
的な手段を与える０例えば、第１電圧供給源１０の電圧
がその所定の閾値を越えて上昇すると、第２ノード６６
の電圧は、それに従って上昇する。第２ノード６６のこ
の増加電圧レベルは、温度補償回路のトランジスタ７８
を通って流れる電流を増加し、そしてトランジスタ７８
のエミッタの電圧を上昇する。従って、トランジスタ７
８のエミッタのこの増加した電圧は、トランジスタ７０
の制御端子８０の電圧が増加するように、分圧される。
従って、トランジスタ７０は、抵抗６８を通してより大
きな電流を流し、これにより、ノード６６の電圧を降下
させる。
同様に、第１電圧供給源１０の電圧レベルが所定の閾値
以下に降下したとすれば、第２ノード６６の電圧レベル
が低下することが分る。これは、トランジスタ７８のエ
ミッタ端子と、トランジスタ７０の制御１ｇｓ子８０の
電圧を低下させるので、抵抗６８を介してトランジスタ
７０を流れる電流は小さくなる。従って、第２ノード６
６の電圧レベルは上昇する。
トランジスタの飽和が予想される場合には、聞達するト
ランジスタのコレクタ端子とベース端子との間にショッ
トキ・ダイオードを接続するとよい。必要なショットキ
・ダイオードは図面中に示しである。
第１ノード１２の調整電圧を使用するために構成される
回路は種々のものがある。これらの多数の回路の中の１
つの回路を図示している。この回路構成は並列に接続さ
れた複数個のトランジスタ９２．９４．９６．９８．１
００及び１０２のベース端子に給電するトランジスタ９
０を含むダーリントン（Ｄａｒｌｉｎｇｔｏｎ）回路で
ある。トランジスタ９０のコレクタは第１電圧供給源１
０に接続され、そのベース端子は第１トランジスタ１４
のコレクタ端子に接続され、そのエミッタ端子は第１ノ
ード１２に接続されている。トランジスタ９２乃至１０
２は、すべて並列に接続されており、それらのコレクタ
端子はトランジスタ９０を経て第１電圧供給源１０に接
続され、そのベース端子は第１ノード１２に接続され、
そしてそのエミッタ端子は抵抗１０４を介して第２電圧
源３４に接続されている。並列に接続された複数個のト
ランジスタはこの回路によって供給された電流を分流す
るための目的に利用される。第１ノード１２の電圧は後
段の回路用として、１つのＶＢＥ電圧降下によって、第
３ノード１０６に伝えられる。
この電圧調整回路は、第１ノード１２に調整電圧を与え
るために、温度の変動と電源電圧の変動の両方を補償す
る機能を持っている。この回路は、電流が減少し、また
は増加する際に調整された電圧を与える０本発明の１実
施例において、第１ノード１２の電圧レベルは、電圧供
給源の電圧が４゜５ボルト乃至５．５ボルトの間で変動
し、接地電位が−０，０１５ボルトから＋０．１２５ボ
ルトの間で変動し、そして温度が１０℃乃至１００℃の
範囲で変化する環境で使用した場合でも、良好に電圧の
調整を行うことができた。
本発明の電圧調整装置は、ドライバ回路やレシーバ回路
を含んで種々の形式の回路に適用することが出来る。特
に本発明の回路は、電圧調整機能を行っている間に、ト
ランジスタ１４を通る電流を常に減少する能力を有して
いる。
本発明は多くのドライバ回路、またはライン電圧決定回
路などの正電位上昇レベルを制御するのに、特に適して
いる。従って、ライン・スイッチング・ペデスタルを防
止することが出来、従って、スイッチング遅延とか、ス
イッチングの誤動作を回避することが出来る。
上述の説明から、本発明は第１ノード１２の電圧を制御
するための独特の３電路方法を与えていることが理解出
来る。これに関連する１つの方法は、第１トランジスタ
１４を通る変化電流を通し、これによりそのトランジス
タのＶＢＥを変化されるトランジスタ３２及び４０ｔ−
持つ電流スイッチの使用を含んでいる。加えて、抵抗６
４と組合されたトランジスタ５０は、第１電圧供給源１
０の電圧レベルに従って、第１トランジスタ１４のエミ
ッタ端子１６の電圧を変化するように動作する。
最後に、トランジスタ７０、トランジスタ７８及び第２
ノード６６と共にフィードバック関係にある抵抗７２及
び７６の分圧作用は、第１電圧供給源１０の変動を補償
する。
本発明の付加的な特徴は、第１電圧供給源１０が所定の
閾値の上下で変動したとしても、それとは無関係に、エ
ミッタ端子１６に“接続された２重接続を有する電流ス
イッチが、回路を通る電流を減少することの出来る能力
を持つことである。加えて、本発明の回路はトランジス
タ７０のＶＢＨの変動を補償するために、温度補償構成
を含んでいる。
Ｅ０発明の効果 本発明はドライバ回路、またはその他のライン電圧決定
回路の殆んどの正電位上昇レベルを制御するのに特に向
いている。従って、ライン・スイッチング・ペデスタル
を防止することが出来、スイッチング遅延やスイッチン
グの誤動作を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の１実施例の模式的な回路図である。 １０・・・・第１電圧供給源、１２・・・・第１ノード
、１４・・・・第１トランジスタ、１８・・・・第１電
流チャンネル手段、２６・・・・第２トランジスタ、３
２・・・・第１電流制御手段、３４・・・・第２電圧源
、４０・・・・第２電流制御手段、５０・・・・分流用
トランジスタ（第３トランジスタ）、６６・・・・第２
ノード。 出　願　人　　インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１電圧供給源と、 第１ノードと、 上記第１ノードに接続された制御端子を有する第１トラ
    ンジスタと、 上記第１電圧供給源の電圧レベルが閾値電圧以上である
    か、またはそれ以下であるかに従つて、上記第１トラン
    ジスタのベース・エミッタ間電圧降下を変化する手段と
    、 上記ベース・エミッタ間電圧降下の変化に対し、上記第
    １電圧供給源の電圧レベルの変化を組合わせて逆向きに
    作用するように、上記第１トランジスタの電流発出端子
    （例えばエミッタ端子またはソース端子）の電圧レベル
    を変化する手段と、を備え上記第１ノードの電圧を調整
    する電圧調整装置。
  2. （２）上記ベース・エミッタ間電圧を変化する手段は、
    下記の構成要素ａ及びｂを含むことを特徴とする請求項
    第（１）項記載の電圧調整装置。 ａ、第１の接続回路を介して上記第１電圧供給源へ接続
    された電流制御端子を有する第１電流チャンネル手段。 上記第１電圧供給源が上記閾値よりも低い電圧レベルに
    なつたとき、この第１電流チャンネル手段は、上記第１
    トランジスタから第１の電流レベルよりも大きい電流を
    流すことにより、上記第１トランジスタに跨つて第１の
    ベース・エミッタ間電圧降下を与える。 ｂ、第２の接続回路を介して上記第１電圧供給源へ接続
    された電流制御端子を有する第２電流チャンネル手段。 上記第１電圧供給源が上記閾値よりも高い電圧レベルに
    なつたとき、この第２電流チャンネル手段は、上記第１
    のレベルよりも小さい第２のレベルの電流を流すことに
    より、上記第１トランジスタに跨つて上記第１のベース
    ・エミッタ間電圧降下よりも小さい第２のベース・エミ
    ッタ間電圧降下を与える。
JP63203985A 1987-10-23 1988-08-18 電圧調整装置 Pending JPH01114919A (ja)

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US07/111,732 US4810962A (en) 1987-10-23 1987-10-23 Voltage regulator capable of sinking current
US111732 1987-10-23

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ID=22340158

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DE3879089D1 (de) 1993-04-15
DE3879089T2 (de) 1993-09-16
US4810962A (en) 1989-03-07
EP0313492A1 (en) 1989-04-26

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