JPH0222725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、半導体集積回路に好適であつて、簡
便な定電圧回路に関するものであり、定電流化さ
れた電流を出力する電流ミラー回路の出力段のト
ランジスタに負帰還回路を形成することで、電源
電圧を基準とした定電圧化された電圧を得る定電
圧回路に係るものである。

以下、第１図及び第２図に基づき本考案の定電
圧回路について説明する。

第１図は本考案に係る定電圧回路の一実施例で
あつて、１はスタートアツプ回路を具えた定電流
回路である。ダイオードD₁とトランジスタQ₁は、
電流ミラー回路２を構成しており、電流ミラー回
路２は、定電流回路１からの定電流I₀が電流ミラ
ー回路２のバイアス段（ダイオードD₁のカソー
ドにトランジスタQ₁のベースが接続された側）
に供給されるように定電流回路１と接続される。
電流ミラー回路３は、トランジスタQ₂とQ₃及び
それらのトランジスタQ₂とQ₃のエミツタと電源
電圧端子５間に夫々抵抗R₁，R₂が接続されて構
成される。電流ミラー回路３のダイオード接続さ
れたトランジスタQ₂のカノードが電流ミラー回
路２の出力段のトランジスタQ₁のコレクタに接
続される。又、トランジスタQ₃のコレクタが抵
抗R₃の一端とトランジスタQ₄のベースに接続さ
れ、トランジスタQ₃のエミツタが抵抗R₄の一端
に接続され、その他端がトランジスタQ₄のコレ
クタに接続されて負帰還回路を構成している。電
源電圧端子５とトランジスタQ₄のコレクタとの
間には、抵抗R₅，R₆が直列に接続され、それら
の抵抗R₅，R₆の共通接続点が出力端子６に接続
される。

第２図は本考案の他の実施例であり、第１図と
は、電流ミラー回路４の構成が異なるのみであつ
て、他の回路構成は同じである。第２図の電流ミ
ラー回路４は、そのバイアス段であるトランジス
タQ₂のベースに出力段のトランジスタQ₃のベー
スが共通接続されていると共に、トランジスタ
Q₅のエミツタに接続され、トランジスタQ₂のコ
レクタにトランジスタQ₅のベースが夫々接続さ
れ、トランジスタQ₅のコレクタは接地されてい
る。この電流ミラー回路４は、第１図の電流ミラ
ー回路３と比較してより正確なミラー電流を流す
のに有利であつて、電源電圧端子５とトランジス
タQ₄のコレクタ間に接続された抵抗R₅，R₆の端
子間電圧からより安定した定電圧が得られる実施
例である。

以下、本考案に係る定電圧回路の動作を第１図
の実施例に基づいて説明する。

図に於いて、定電流回路１から得られる定電流
I₀が電流ミラー回路２のバイアス段に供給されて
おり、電流ミラー回路３のバイアス段から定電流
化された電流I₁が電流ミラー回路２の出力段のト
ランジスタQ₁に引き込まれる。定電流化された
電流I₂が抵抗R₂を通して電流ミラー回路３の出力
段のトランジスタQ₃のコレクタに供給される。
トランジスタQ₃のコレクタ電流を抵抗R₃に供給
してその端子間電圧によつてトランジスタQ₄が
バイアスされると同時に、抵抗R₄を介して電流I₃
と、抵抗R₅，R₆を介して電流I₄が夫々トランジ
スタQ₄のコレクタ電流として供給される。

次に、本考案の定電圧回路の帰還作用について
説明する。

何らかの作用により抵抗R₄乃至R₆を介して供
給されるトランジスタQ₄のコレクタ電流I_Cが増加
しようとした場合に、抵抗R₂を流れる定電流化
された電流I₂から分流されてトランジスタQ₃に供
給される電流は、減少しようとするので、トラン
ジスタQ₃のコレクタ電流は減少するので、抵抗
R₃の端子間電圧は降下し、トランジスタQ₄は、
浅くバイアスされる。従つて、抵抗R₄乃至R₆を
介してトランジスタQ₄に流れ込むコレクタ電流I_C
は低減されるので安定するように帰還が掛かる。

一方、何らかの要因でトランジスタQ₄のコレ
クタ電流I_Cが減少しようとした場合には、トラン
ジスタQ₃に供給される電流は、増加しようとす
るので、抵抗R₃の端子間電圧は増大してトラン
ジスタQ₄を深くバイアスする。従つて、抵抗R₄
に流れる電流I₃と抵抗R₅，R₆に流れる電流は増
大してトランジスタQ₃のコレクタ電流I_cが増大す
るように帰還が掛かつて安定する。このようにト
ランジスタQ₃，Q₄に負帰還が掛り、トランジス
タQ₄のコレクタ電流I_Cは、常に一定になるように
制御されることになる。従つて、電源電圧端子５
とトランジスタQ₄のコレクタ間に接続された抵
抗R₅，R₆の端子間から定電圧が得られるもので
ある。

即ち、トランジスタQ₄のコレクタ電流I_Cは、抵
抗R₄を流れる電流I₃と、抵抗R₅，R₆に流れる電
流I₄とによつて、 I_C＝I₃＋I₄ …(1) が関係が成り立ち、トランジスタQ₄のコレクタ
電極の電圧をV_Cとすると、電源電圧V_CCとトラン
ジスタQ₄のコレクタ電極の電圧V_Cには、次の式
のような関係式が成り立つ。

V_CC−V_C＝I₂R₂＋I₃R₄ …(2) V_CC−V_C＝I₄（R₅＋R₆） …(3) 又、トランジスタQ₄のコレクタ電流I_Cは、次式
のように表される。

I_C＝I_S exp（V_BE／V_T） …(4) ＝I_S exp（I_MR₃／V_T （但し、I_Sは飽和電流、I_MはトランジスタQ₃の
コレクタ電流、V_Tは熱電圧） (2)式と(3)式から、 I₂R₂＋I₃＋R₄＝I₄（R₅＋R₆） …(5) となり、(1)式を(5)式に代入して電流I₃を消去する
と、電源電圧V_CCとトランジスタQ₄のコレクタ間
に接続された抵抗R₅，R₆に流れる電流I₄は、次
式のように表される。

I₃＝I₂・R₂＋（I_C−I₄）R₄／R₅＋R₆ I₄＝I₂・R₂＋I_C・R₄／（R₄＋R₅＋R₆） …(6) (6)式に於いて、トランジスタQ₄のコレクタ電
流I_Cは、(4)式から明らかなように定電流であり、
又、電流ミラー回路３の抵抗R₂に流れる電流I₂
は、定電流回路１で定電流化されたものであるの
で、電流I₄は、定電流とみなし得る。従つて、抵
抗R₅の端子間電圧は、定電圧化されることにな
る。無論、電源電圧端子５とトランジスタQ₄の
コレクタ間に接続された抵抗R₅，R₆の夫々の端
子間電圧は、基準電圧V_CCを基準として定電圧化
される。

尚、上記の実施例において、定電流回路１は、
スタートアツプ回路を具えているが、この実施例
に限ることなく種々の公知の定電流回路によつて
なし得ることは、言うまでもない。又、電流ミラ
ー回路も、種々の周知の回路が用いら得る。

上述の如く、本考案に係る定電圧回路は、定電
流を電流ミラー回路に供給し、電流ミラー回路の
出力段のトランジスタQ₃のコレクタを抵抗R₃と
トランジスタQ₄のベースに接続し、トランジス
タQ₃のエミツタとトランジスタQ₄のコレクタと
の間に接続された抵抗R₄とによつて帰還回路を
構成することにより、電源電圧端子５とトランジ
スタQ₄のコレクタ間に接続された抵抗の端子間
電圧が電源電圧V_CCを基準とした定電圧を容易に
得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本考案に係る定電圧回路
の一実施例を示す図面である。 １：定電流回路、２，３，４：電流ミラー回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 定電流回路と、該定電流回路からバイアス段に
   定電流が供給される第１の電流ミラー回路と、該
   第１の電流ミラー回路の出力段から定電流が供給
   される第２の電流ミラー回路と、該第２の電流ミ
   ラー回路のバイアス段の第１のトランジスタと出
   力段の第２のトランジスタの夫々のエミツタと電
   源電圧端子間に接続された第１と第２の抵抗と、
   該第２のトランジスタのコレクタに接続された第
   ３の抵抗と、該第２のトランジスタのコレクタと
   該第３の抵抗との接続点にベースが接続された第
   ３のトランジスタと、該第２のトランジスタのエ
   ミツタと該第３のトランジスタのコレクタ間に接
   続された第４の抵抗とを含み、該第３のトランジ
   スタのコレクタと該電源電圧端子間に接続された
   抵抗の端子間電圧を定電圧化したことを特徴とす
   る定電圧回路。