JPH0216607B2 - - Google Patents
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- JPH0216607B2 JPH0216607B2 JP335783A JP335783A JPH0216607B2 JP H0216607 B2 JPH0216607 B2 JP H0216607B2 JP 335783 A JP335783 A JP 335783A JP 335783 A JP335783 A JP 335783A JP H0216607 B2 JPH0216607 B2 JP H0216607B2
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- JP
- Japan
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- terminal
- transistor
- transistors
- rectifier circuit
- amplifier
- Prior art date
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- Expired
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は例えばノイズリダクシヨンシステム等
の信号処理に用いることができる整流回路に関す
る。
の信号処理に用いることができる整流回路に関す
る。
従来、半導体回路内における整流は一般にダイ
オードを使用して行われていた。ダイオードの整
流特性は、主に、その半導体材料により決定され
るため、所望の特性を得るためには、半導体材料
を適宜選択したり、金拡散等の特殊工程を施した
ダイオードを使用する必要があつた。
オードを使用して行われていた。ダイオードの整
流特性は、主に、その半導体材料により決定され
るため、所望の特性を得るためには、半導体材料
を適宜選択したり、金拡散等の特殊工程を施した
ダイオードを使用する必要があつた。
ところが従来のような整流回路をそのままIC
化するのは、容易ではない。なぜならば、IC基
板上に、基板と異なる半導体材料を用いたダイオ
ードや、特殊工程を用いたダイオードを作るのは
技術的に困難であり、量産に不向きなためであ
る。つまりICに組み込まれる整流回路には、IC
基板と同じ半導体材料を用い、特殊工程を施きさ
ないダイオードを用いることが生産性の点から要
求される。このためデイスクリート回路をIC化
する場合には、所望の整流特性を得るため、回路
構成を見直さなければならなかつた。
化するのは、容易ではない。なぜならば、IC基
板上に、基板と異なる半導体材料を用いたダイオ
ードや、特殊工程を用いたダイオードを作るのは
技術的に困難であり、量産に不向きなためであ
る。つまりICに組み込まれる整流回路には、IC
基板と同じ半導体材料を用い、特殊工程を施きさ
ないダイオードを用いることが生産性の点から要
求される。このためデイスクリート回路をIC化
する場合には、所望の整流特性を得るため、回路
構成を見直さなければならなかつた。
本発明は、上記の欠点に鑑みてなされたもので
あり、IC中に組み込むことができ、かつ所望の
整流特性を容易に得ることができる整流回路を提
供することを目的とする。
あり、IC中に組み込むことができ、かつ所望の
整流特性を容易に得ることができる整流回路を提
供することを目的とする。
差動増幅器とダイオードとを並列に接続し、低
電圧領域の整流は、差動増幅器で、また高電圧領
域の整流はダイオードで行わせることにより、所
望の整流特性を持つた整流回路を得る。
電圧領域の整流は、差動増幅器で、また高電圧領
域の整流はダイオードで行わせることにより、所
望の整流特性を持つた整流回路を得る。
本発明の第一の実施例を第１図に示す。抵抗
９，１０はVccなる電位を持つた電源１１に並列
に接続されている。この抵抗９，１０それぞれに
直列に、PNPトランジスタ７，８のエミツタが
接続されている。トランジスタ８のベースは、ト
ランジスタ７のベース及びコレクタに接続されて
いる。すなわち、トランジスタ７，８はカレント
ミラーを構成している。
９，１０はVccなる電位を持つた電源１１に並列
に接続されている。この抵抗９，１０それぞれに
直列に、PNPトランジスタ７，８のエミツタが
接続されている。トランジスタ８のベースは、ト
ランジスタ７のベース及びコレクタに接続されて
いる。すなわち、トランジスタ７，８はカレント
ミラーを構成している。
トランジスタ７のコレクタには、NPN型トラ
ンジスタ２，３のコレクタが接続されている。ト
ランジスタ２のベースは入力端子１にエミツタは
トランジスタ３のベースに接続されている。ここ
でトランジスタ２，３は第一の増幅器であり、そ
れらはダーリントン回路を構成している。
ンジスタ２，３のコレクタが接続されている。ト
ランジスタ２のベースは入力端子１にエミツタは
トランジスタ３のベースに接続されている。ここ
でトランジスタ２，３は第一の増幅器であり、そ
れらはダーリントン回路を構成している。
NPN型トランジスタ４のコレクタは電源１１
に、ベースはトランジスタ８のコレクタに、そし
てエミツタはトランジスタ３のエミツタに接続さ
れている。このトランジスタ４が第二の増幅器で
ある。なお、トランジスタ２，３，４は、同一特
性を持つとし、その増幅率はβとする。トランジ
スタ３，４のエミツタと、アース６との間には、
I0なる一定電流が流れる定電流源５が設けられて
いる。トランジスタ８のコレクタと、出力端子１
３との間には、抵抗１２が接続されている。さら
に、出力端子１３とVrefなる電位を持つ基準電
源１６との間には、抵抗１５が接続されている。
以上のトランジスタ２，３，４，７，８、抵抗
９，１０，１２，１５，定電流源５，電源１１，
アース６，基準電源１６は、差動増幅器を構成し
ている。
に、ベースはトランジスタ８のコレクタに、そし
てエミツタはトランジスタ３のエミツタに接続さ
れている。このトランジスタ４が第二の増幅器で
ある。なお、トランジスタ２，３，４は、同一特
性を持つとし、その増幅率はβとする。トランジ
スタ３，４のエミツタと、アース６との間には、
I0なる一定電流が流れる定電流源５が設けられて
いる。トランジスタ８のコレクタと、出力端子１
３との間には、抵抗１２が接続されている。さら
に、出力端子１３とVrefなる電位を持つ基準電
源１６との間には、抵抗１５が接続されている。
以上のトランジスタ２，３，４，７，８、抵抗
９，１０，１２，１５，定電流源５，電源１１，
アース６，基準電源１６は、差動増幅器を構成し
ている。
入力端子１と、出力端子１３との間にはダイオ
ードが接続されている。すなわち、入力端子１と
出力端子１３との間に、差動増幅器と、ダイオー
ドが並列に接続されている。
ードが接続されている。すなわち、入力端子１と
出力端子１３との間に、差動増幅器と、ダイオー
ドが並列に接続されている。
次に本回路の動作について説明する。トランジ
スタ２，３のコレクタ電流の和をi0，抵抗１２に
流れる電流をi1，ダイオード１４に流れる電流を
i2，入力端子１と出力端子１３との電位差をVfと
する。また簡単のため、Vcc＝10v・Vref＝5vで
あるとする。トランジスタ７，８より成るカレン
トミラーのミラー比を１：Ｎとすれば、トランジ
スタ８のコレクタ電流は、Ｎ×i0である。今βが
充分大きいとすればトランジスタ４のベース電流
は無視することができ、i1＝Ｎ×i0と見なすこと
ができる。またトランジスタ２のコレクタ電流
は、ほぼトランジスタ３のベース電流であるの
で、トランジスタ３のコレクタ電流はi0に等しい
と見なすことができる。
スタ２，３のコレクタ電流の和をi0，抵抗１２に
流れる電流をi1，ダイオード１４に流れる電流を
i2，入力端子１と出力端子１３との電位差をVfと
する。また簡単のため、Vcc＝10v・Vref＝5vで
あるとする。トランジスタ７，８より成るカレン
トミラーのミラー比を１：Ｎとすれば、トランジ
スタ８のコレクタ電流は、Ｎ×i0である。今βが
充分大きいとすればトランジスタ４のベース電流
は無視することができ、i1＝Ｎ×i0と見なすこと
ができる。またトランジスタ２のコレクタ電流
は、ほぼトランジスタ３のベース電流であるの
で、トランジスタ３のコレクタ電流はi0に等しい
と見なすことができる。
トランジスタ３のベース・エミツタ間電圧VBE3
は VBE3＝VT・loi0／IS1 と表わすことができることはよく知られている。
ただし、VTは熱電圧であり、ボルツマン定数を
ｋ，電子電荷をｑ，絶対温度をＴとすれば VT＝kT／ｑ である。またIS1はトランジスタ３の飽和電流で
ある。同様にトランジスタ２，４のベース・エミ
ツタ間電圧VBE2，VBE4は VBE2＝VT・loi0／β／IS1，VBE4＝VT・loI0−i0／IS1 と表わすことができる。これより、Vfは抵抗１
２の抵抗値をR12とすれば Vf＝VBE2＋VBE3−VBE4＋i1・R12 ＝VT・loi0／β／IS1＋VT・loi0／IS1 −VT・loI0−i0／IS1＋i1・R12 ＝VT・lo（i1/N）2／（I0−i1/N）βIS1＋i1・R12 と書ける。
は VBE3＝VT・loi0／IS1 と表わすことができることはよく知られている。
ただし、VTは熱電圧であり、ボルツマン定数を
ｋ，電子電荷をｑ，絶対温度をＴとすれば VT＝kT／ｑ である。またIS1はトランジスタ３の飽和電流で
ある。同様にトランジスタ２，４のベース・エミ
ツタ間電圧VBE2，VBE4は VBE2＝VT・loi0／β／IS1，VBE4＝VT・loI0−i0／IS1 と表わすことができる。これより、Vfは抵抗１
２の抵抗値をR12とすれば Vf＝VBE2＋VBE3−VBE4＋i1・R12 ＝VT・loi0／β／IS1＋VT・loi0／IS1 −VT・loI0−i0／IS1＋i1・R12 ＝VT・lo（i1/N）2／（I0−i1/N）βIS1＋i1・R12 と書ける。
一方Vfとi2との関係は、次式で表わすことがで
きる。
きる。
Vf＝VT・loi2／IS2
ただしIS2はダイオード１４の飽和電流である。
i1とi2との和をifとすれば、Vfとifの関係が、本整
流回路の整流特性を表わすことになる。
i1とi2との和をifとすれば、Vfとifの関係が、本整
流回路の整流特性を表わすことになる。
これらの式よりわかるように、Vf−if特性は、
ミラー比、I0，β，IS1，IS2，R12等の変数を持つ
ている。すなわち、これらの変数を適切に選択す
ることにより、所望の整流特性を得ることができ
る。
ミラー比、I0，β，IS1，IS2，R12等の変数を持つ
ている。すなわち、これらの変数を適切に選択す
ることにより、所望の整流特性を得ることができ
る。
今、たとえばI0＝27μA，β＝100，IS1＝IS2＝
2.5×10-16A，Ｎ＝１，Ｔ＝300K，R12＝2KΩ，
抵抗９，１０，１５の抵抗値を2KΩ，2KΩ，
1MΩとすると、Vfと、i1，i2，ifとの関係は、第
２図のようになる。Vfが小さい領域では、i2より
もi1の方が大きく、増幅回路が主に整流を行つて
いる。しかしi1は、Vf＝0.7V付近でほぼ飽和して
しまう。それに代つて、i2が、Vf＝0.6V付近から
立ち上がり、急速に増大する。つまり、Vfが大
きい領域では、ダイオードが主に整流を行つてい
る。
2.5×10-16A，Ｎ＝１，Ｔ＝300K，R12＝2KΩ，
抵抗９，１０，１５の抵抗値を2KΩ，2KΩ，
1MΩとすると、Vfと、i1，i2，ifとの関係は、第
２図のようになる。Vfが小さい領域では、i2より
もi1の方が大きく、増幅回路が主に整流を行つて
いる。しかしi1は、Vf＝0.7V付近でほぼ飽和して
しまう。それに代つて、i2が、Vf＝0.6V付近から
立ち上がり、急速に増大する。つまり、Vfが大
きい領域では、ダイオードが主に整流を行つてい
る。
このように、ダイオードのみの場合、その整流
特性を変化させるには、IS2を変えるしかなく、
所望の特性を得るのは難かしいが、本実施例によ
れば、I0，ミラー比，β，R12等を変えることに
より、容易に所望の特性を得ることができる。
特性を変化させるには、IS2を変えるしかなく、
所望の特性を得るのは難かしいが、本実施例によ
れば、I0，ミラー比，β，R12等を変えることに
より、容易に所望の特性を得ることができる。
第３図、第４図にそれぞれ、第二及び第三の実
施例を示す。まず第３図に示す実施例は、第一の
実施例におけるトランジスタ２，４それぞれをこ
れらと同一特性を持つトランジスタ１９，２０及
び２１，２２で構成されるダーリントン回路で置
き換えたものであり、βがあまり大きくないトラ
ンジスタを使用する場合、すなわち、第一の実施
例に示す回路を用いると、トランジスタ４のベー
ス電流を無視することができない場合でも良好な
整流特性を得ることができる。また第４図に示す
実施例は、第３図のトランジスタ２０をダイオー
ド２３で置き換えたもので、第二の実施例と同様
に、βがあまり大きくないトランジスタを用いる
場合に有効である。
施例を示す。まず第３図に示す実施例は、第一の
実施例におけるトランジスタ２，４それぞれをこ
れらと同一特性を持つトランジスタ１９，２０及
び２１，２２で構成されるダーリントン回路で置
き換えたものであり、βがあまり大きくないトラ
ンジスタを使用する場合、すなわち、第一の実施
例に示す回路を用いると、トランジスタ４のベー
ス電流を無視することができない場合でも良好な
整流特性を得ることができる。また第４図に示す
実施例は、第３図のトランジスタ２０をダイオー
ド２３で置き換えたもので、第二の実施例と同様
に、βがあまり大きくないトランジスタを用いる
場合に有効である。
なお、上記の実施例においては、トランジスタ
２，３，４，１９，２０，２１，２２の特性は同
一としたが、特性の異なつたトランジスタを使用
してもよい。
２，３，４，１９，２０，２１，２２の特性は同
一としたが、特性の異なつたトランジスタを使用
してもよい。
本発明によれば、差動増幅器の構成、カレント
ミラーのミラー比等を変えることにより、所望の
整流特性を持つた整流回路を容易に得ることがで
きる。
ミラーのミラー比等を変えることにより、所望の
整流特性を持つた整流回路を容易に得ることがで
きる。
第１図は本発明の第一の実施例を示す回路図、
第２図は第１図に示す回路の整流特性図、第３
図、第４図はそれぞれ第二及び第三の実施例を示
す回路図である。 １……入力端子、１３……出力端子、２，３，
４，７，８……トランジスタ、５……定電流源、
１４……ダイオード、６，１１……電源。
第２図は第１図に示す回路の整流特性図、第３
図、第４図はそれぞれ第二及び第三の実施例を示
す回路図である。 １……入力端子、１３……出力端子、２，３，
４，７，８……トランジスタ、５……定電流源、
１４……ダイオード、６，１１……電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第一及び第二の電源と、 第一及び第二の端子と電源端子を有し、この電
源端子が、前記第一の電源に接続されているカレ
ントミラーと、 前記第一の端子にコレクタが接続され、入力端
子にベースが接続された第一の増幅器と、 前記第一の電源端子にコレクタが接続され、前
記第二の端子にベースが接続された第二の増幅器
と、 前記第二の端子に接続された出力端子と、 前記第一及び第二の増幅器と前記第二の電源と
の間に共通して設けられた定電流源と、 前記入力端子と、前記出力端子の間に設けられ
たダイオードと、から成る整流回路。 ２ 前記第二の端子と前記出力端子間には抵抗が
挿入されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の整流回路。 ３ 前記第一の増幅器は、ダーリントン回路構成
の、複数のトランジスタより成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１甲記載の整流回路。 ４ 前記第二の増幅器は、ダーリントン回路構成
の複数のトランジスタより成ることを特徴とする
特許請求の範囲第１甲記載の整流回路。 ５ 前記第一の電源と、前記電源端子の間には、
抵抗素子が接続されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１甲記載の整流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP335783A JPS59129582A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP335783A JPS59129582A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 整流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129582A JPS59129582A (ja) | 1984-07-25 |
| JPH0216607B2 true JPH0216607B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=11555094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP335783A Granted JPS59129582A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 整流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129582A (ja) |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP335783A patent/JPS59129582A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59129582A (ja) | 1984-07-25 |
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