JPH0245813A

JPH0245813A - 集積電源回路

Info

Publication number: JPH0245813A
Application number: JP19774888A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Saito; 博之斎藤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1988-08-08
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1990-02-15

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】しｆＣ，業−ヒの利用分野］この発明は、集積電源回路に関し、詳しくは、外付は用
コンデンサが不安で応答性のよいＩＣ化に適した定電圧
電源回路に関する。

［従来の技術］集積定電圧電源回路としては、演算増幅回路（以Ｆ１オ
ペアンプ）とこのオベア・ンプの出力を電流増幅する電
流増幅回路とを有していて、電流増幅回路の負荷に発生
する電圧の全部又は一部をオペアンプの一方の入力にフ
ィードバックし、オペアンプの他方の人力に定電圧を加
えることで、前記負荷から一定の基準電圧の一方を得る
ような第３図に示す集積回路化された定電圧電源回路を
挙げることができる。

第３図において、ｌは、オペアンプ（ＯＰ）２゜オペア
ンプ（ＯＰ）３、トランジスタＱｘ、トランジスタＱ２
．トランジスタＱ３とからなる集積定電圧電源回路であ
って、この回路は、一般に、ワンチツプでＩＣ化されて
いる。ここで、オペアンプ３とトランジスタＱ！とは、
定電流回路を構成し、トランジスタＱｌ　は、オペアン
プ３の出力にそのベースが接続されていて、オペアンプ
３の出力電流を増幅する電流増幅回路となっている。

Ｒ１，Ｒ２は、そのエミッタ側に直列回路として挿入さ
れた負荷抵抗であり、抵抗Ｒ２の端子電圧がオペアンプ
３の（＋）位相入力端子３ｂ側にフィードバックされて
比較電圧として供給され、定電流回路が構成されている
。そして、一定電圧の基準出力電圧ＶＯの出力を抵抗Ｒ
１の端子から得る定電圧電源回路となっている。

オペアンプ２は、（−）位相入力端子側が出力に接続さ
れ、フィードバックを受ける定電圧発生用のボルテージ
・フォロワであり、電源端子＋Ｖｃｃと接地間に挿入さ
れた定電流源４とツェナーダイオード５からなる直列回
路の接続点６に得られる定電圧を受けて、これを出力側
に発生し、それを設定制御電圧としてオペアンプ３の（
−）位相入力端子３ａに加える。

トランジスタＱ２　＋　Ｑ３は、過電流保護回路を形成
していて、トランジスタＱ２がその電流検出回路となっ
ている。そのエミッタ側が電源端子子Ｖｃｃに接続され
、そのコレクタ側が検出抵抗Ｒ３とコンデンサＣとの並
列回路を介して接地されている。そして、検出抵抗Ｒ３
の端子に検出電圧を得て、この検出電圧が所定値以上と
なったときに、トランジスタＱ２のベースが共通に接続
されたトランジスタＱｌの過電流をににの比率で検出し
て、トランジスタＱ３を“ＯＮ”させ、オペアンプ３の
（−）位相入力端子３ａの電圧を接地側へと落とすもの
である。

［解決しようとする課題］このような従来の回路にあっては、電源端子子Ｖｃｃが
負荷抵抗Ｒ，の端子から得る基を出力電圧Ｖｏの出力に
近くにまで低下したとき、或いはそれ以下になったとき
には、電流増幅用のトランジスタＱｚが飽和してしまう
。その結果、ＩＣのサブストレート方向に突入電流が流
れ、それがグランド配線ラインに流れ込むことになる。

そこで、ＩＣのグランド配線に流れる電流が多くなり、
グランド配線ラインの抵抗値によってグランド側の電圧
が上３ｆ、　Ｌ　、このことでＩＣ回路のグランドが本
来のグランド電位を維持できなくなって、回路が発振し
たりする一因となる。

また、大きな電流が急激に流れたときに、過電流保護回
路が動作して基準出力電圧ｖＯが急激に落ちる上に、過
電流保護回路を形成する電流値検出回路側にコンデンサ
が必要となり、それを外付けしなければならない欠点が
ある。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、外付は川のコンデンサが不要で、発振がし
難（、応答性のよい集積電源回路を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］このような［１的を達成するためのこの発明の集積電源
回路は、オペアンプとこのオペアンプの出力を電流増幅
する電流増幅回路とを有していて、電流増幅回路の負荷
に発生する電圧の全部又は−部をオペアンプの＝一方の
入力にフィードバックし、オペアンプの他方の入力に定
電圧を加えて、負荷の一端を一定の基準電圧の出力とす
るか、或いは負荷に一定電流を流す集積回路化された集
積電源回路において、オペアンプの前記他方の入力に定
電圧の信号を供給する定電圧回路と、集積電源回路の電
源の電圧変動に対応する電圧の信号を出力信号として発
生し、この電圧の信号を他方の入力に供給する電源変動
電圧発生回路と、電源の電圧が基準電圧近傍かそれ以下
に低下したことを検出する検出回路とを備えていて、検
出回路の出力に応じて、他方の人力に供給される電圧を
定電圧回路の定電圧の信号から電源変動電圧発生回路の
出力信号に切換えて電流増幅回路が飽和しない方向に制
御するものである。

［作用］このように、オペアンプとその出力を電流増幅する電流
増幅回路とからなる定電流電源回路において、電流増幅
回路が飽和する状態になるときに、定電流電源回路の電
流値を設定する入力側の定電圧を電源電圧に応じて変動
させて、飽和しない方向に低下させることにより、電流
増幅回路が飽和するのを防止し、サブストレート側に余
分な電流が流れ込まないようにする。そのことでグラン
ド配線の電位の上昇が防１Ｆ、できる。

また、前記のような構成では、過電流が流れる以前に電
源電圧の変動に追従して飽和しない方向に基準出力電圧
が制御されるので、過電流保護回路を設けたときのよう
に基準出力電圧が急激に落ちることがなく、外付は用の
コンデンサも不要となる。

［実施例］以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、この発明の集積電源回路を適用したＩＣ化定
電圧電源回路の一実施例のブロック図であり、第２図は
、その動作を示す特性グラフ図である。なお、第３図と
同等な構成要素、は同一の符号で示す。

図において、１０は、定電圧電源回路であって、この回
路は、第３図における過電流保護回路を形成しているト
ランジスタＱ１．Ｑ２に換えて、コンパレータ（ＣＯＭ
）１１とオペアンプ（ＯＰ）１２、そして切換回路１３
とからなる電源電圧追従制御回路を設けたものである。

ココで、コンパレータ１１は、電源端子＋Ｖｃｃとグラ
ンド（ＧＮＤ）との間に接続され、電源端子＋Ｖｃｃを
分圧する抵抗Ｒ４＊　Ｒｓの直列回路からなる抵抗分圧
回路１４の抵抗Ｒ５の端子１５に発生する分圧電圧とオ
ペアンプ２の入力電圧とを比較して、分圧電圧が入力電
圧量ｆに低下したときに、切換回路１３を切換えてオペ
アンプ２に対する一方供給を停止し、その動作を止めさ
せ、オペアンプ１２側に一方を供給してこれを動作させ
るものである。なお、前記の切換回路１３は、アナログ
スイッチ回路として集積化され、このアナログスイッチ
回路及びコンパレータ１１、そしてオペアンプ１２は、
電源端子＋Ｖｃｃやこの定電圧電源回路１０の基準出力
電圧Ｖｏより低い電源電圧で動作するようにその動作点
が設定されている。

オペアンプ１２は、オペアンプ２と同様に、その（−）
位相入力端子側が出力からのフィードバックを受ける電
源電圧＋Ｖｃｃに追従する電圧発生用のボルテージ・フ
ォロワであり、前記抵抗Ｒｓの端Ｆ１５にその（＋）位
相入力端子が接続されている。

ここで、抵抗分圧回路１４の抵抗Ｒ５の端子１５の電圧
は、電源端子＋Ｖｃｃの電圧が正常値にあるときには、
電源端子＋Ｖｃｃと接地間に挿入された定電流源４とツ
ェナーダイオード５からなる直列回路の接続点６に得ら
れる定電圧より高い電圧に維持されている。これは、電
源端子＋Ｖｃｃ側に近く、これより少し低い電圧、例え
ば、＋Ｖｃｃ−ＩＶ〜２Ｖ程度であって、電源端子＋ｖ
ＣＣが低下して発生基準出力電圧ＶＯの出力電圧に近く
なったときには、この基準出力電圧ＶＯより電源端子＋
Ｖｃｃを抵抗分圧分した分だけ低下し、この分圧電圧が
基準出力電圧Ｖｏより低下したとき、その状態をコンパ
レータ１１が検出し、切換回路１３をオペアンプ２を駆
動する側からオペアンプ１２を駆動する側へと切換える
。その結果、オペアンプ２の出力が停止し、オペアンプ
１２の出力が発生する。この電圧は、基準出力電圧Ｖｏ
より低ドした電圧となっていて、しかも、電源端子＋Ｖ
ｃｃの電圧に追従し、電源電圧＋ＶＣＣの低下に応じて
低下する。このようなオペアンプ１２の出力信号がオペ
アンプ３の（−）位相入力端子に加えられる結果、オペ
アンプ３及びトランジスタＱ１は、飽和せずに、以後は
、電源端子＋Ｖｃｃの変動に応じて減少する基準出力電
圧Ｖｏを発生する。このような特性を電源端子＋Ｖｃｃ
との関係で示したのが第２図である。

なお、第２図では、基準出力電圧ＶｏをＩＯＶとし、電
源電圧の低下検出電圧を１０．８Ｖとした場合の例であ
って、端子１５に発生する抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５による分
圧電圧は、電源電圧が１０゜８Ｖとなったときに、１０
Ｖ以下となる。

以−ヒ説明したきたが、実施例では、電流増幅するトラ
ンジスタＱｌをＰＮＰ　）ランジスタとしているが、こ
れは、ＮＰＮ）ランジスタでも同様であり、この発明は
、ＭＯＳトランジスタやバイポーラトランジスタにかか
わらず適用できるものである。

また、実施例では、コンパレータを１つ用いているが、
回路を相補型とするために、対称にもう１つコンパレー
タを設けてもよく、これは、コンパレータに限らず、電
源端子＋Ｖｃｃのレベルを検出する検出回路ならばどの
ような回路であってもよい。

実施例では、切換回路でオペアンプの供給一方を“０Ｎ
−ＯＦＦ”して定電流回路のオペアンプへの入力信号を
切換えるようにしているが、これは、定電流回路のオペ
アンプへの入力信号を直接切換えて供給するようにして
もよい。

また、実施例では、定電圧電源回路の例を挙げているが
、負荷抵抗をそのまま負荷とした定電流電源回路であっ
ても同様に適用でき、この発明は、電源回路一般に適用
できるものである。

［発明の効＋Ｊ！：］以上のことから理解できるように、この発明にあっでは
、オペアンプとその出力を電流増幅する電流増幅回路と
からなる定電流電源回路において、電流増幅回路が飽和
する状態になるときに、定電流電源回路の電流値を設定
する入力端の定電圧を電源電圧に応じて変動させて、飽
和しない方向に低下させることにより、電流増幅回路が
飽和するのを防止し、サブストレート側に余分な電流が
流れ込まないようにする。そのことでグランド配線の電
位の上昇が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の集積電源回路を適用したＩＣ化定
電圧電源回路の一実施例のブロック図、第２図は、その
動作を示す特性グラフ図、第３図は、従来の定電圧電源
回路の説明図である。１．１０・・・定電圧電源回路、２．３．１２・・・オペアンプ（ＯＰ）、４・・・定電
流源、５・・・ツェナーダイオード、１１・・・コンパ
レータ、１３・・・切換回路、１４・・・抵抗分圧回路
、Ｑｌ、Ｑｌ、Ｑ２・・・トランジスタ、Ｒ１、Ｒ２１
Ｒ３１Ｒ４１Ｒ５・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）演算増幅回路とこの演算増幅回路の出力を電流増
幅する電流増幅回路とを有し、前記電流増幅回路の負荷
に発生する電圧の全部又は一部を前記演算増幅回路の一
方の入力にフィードバックし、前記演算増幅回路の他方
の入力に定電圧を加えて、前記負荷の一端を一定の基準
電圧の出力とするか、或いは前記負荷に一定電流を流す
集積回路化された集積電源回路において、前記演算増幅
回路の前記他方の入力に定電圧の信号を供給する定電圧
回路と、前記集積電源回路の電源の電圧変動に対応する
電圧の信号を出力信号として発生し、この電圧の信号を
前記他方の入力に供給する電源変動電圧発生回路と、前
記電源の電圧が前記基準電圧近傍かそれ以下に低下した
ことを検出する検出回路とを備え、前記検出回路の出力
に応じて、前記他方の入力に供給される電圧を前記定電
圧回路の定電圧の信号から前記電源変動電圧発生回路の
出力信号に切換えて前記電流増幅回路が飽和しない方向
に制御することを特徴とする集積電源回路。