JPH03226809A - 定電圧回路 - Google Patents

定電圧回路

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JPH03226809A
JPH03226809A JP2021575A JP2157590A JPH03226809A JP H03226809 A JPH03226809 A JP H03226809A JP 2021575 A JP2021575 A JP 2021575A JP 2157590 A JP2157590 A JP 2157590A JP H03226809 A JPH03226809 A JP H03226809A
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Misao Furuya
操 古谷
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Mitsumi Electric Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は定電圧回路に係り、特にPN接合素子を利用し
て低電圧の出力電圧を一定レベルに保持する定電圧回路
に関する。
従来の技術 低い電圧で安定した基準電圧として使用できる出力電圧
を得る定電圧回路としてPN接合を利用したバンドギャ
ップツェナーが知られている。
従来のバンドギャップツェナーを用いた定電圧回路には
第5図に示すような構成のものがあった。
入力端子1と端子3との間に電源l不接続され入力端子
1は定電流源4を介して出力端f2と接続される。出力
端子4と端子3との門に抵抗R+。
R2、R3,PN接合を構成するNPNトランジスタQ
1よりなる直列回路5.差動増幅器6.制御用素子であ
るNPN1〜ランジスタQ2が接続される。
直列回路5の抵抗R1どR2との接続点は差動増幅器6
の入力となるトランジスタQ3のベースに接続され、直
列回路5の抵抗R2とR3との接続点は抵抗R4を介し
て力と差動増幅器6のもう一方の入力となるトランジス
タQ4のベースと接続される。差動増幅器6の出力は制
御用素子であるトランジスタQ2のベースと接続され、
差動増幅器6の出力に応じて出力電圧Vcを一定となる
ように制御する。
このとき、トランジスタQ1のベース−エミッタ間電圧
VBEはトランジスタの直流電流増幅率hFEに対して
第7図に示すような変動を示す。
このため、通常であれば出力電圧Vcもこれに応じて第
6図に破線で示すような特性となってしまう。
第5図に示寸回路では補正用の抵抗R4を挿入すること
により、VBEのhFEによる変シJを補正して出力電
圧Vcの特性を第6図に一点鎖線で示すような特性にし
て出力電圧Vcの変動を小さくしていICQ 直列回路5に流れる電流を1+、抵抗R2の両端の電圧
をΔVBEとすると、 Vc = (R1+R2+R3> ・△VBE/R2十
VBE ここで差動増幅器6のトランジスタQ3 、 Q4のエ
ミッタ間の電圧を△■BEO,トランジスタQ4のベー
スに流れ込む電流をTB4とすると、△VBE、=(△
VBE〇−R4i4B)となり、したがって、 Vc、=(△VB EO−R4i4B >(R1+R2
+R3)/R2+Vs E ここで、トランジスタQ4 、Qsのエミッタ電流の和
を■2.トランジスタQ4の直流電流増幅率をhFE<
 とすると、 B 4 = I2 /2hFE4 となる。
このため、Vc’=(△VBEO−R4I2/2、hr
: E 4 )  (R1+R2+R3) /R2→−
BE と表わせる。
VBEはhFEにより第7図に示すように変動する。上
式を見ると第1項にhFE4が含まれている。ここでh
FE4はVBEと正負の関係が逆の項で、しかb、分子
に含まれているためhFE4の小さい部分でVcの補正
に効くことがわかる。
発明が解決しようとする課題 しかるに、従来の定電圧回路ではPN接合素子の電圧V
BEが変動した場合、差動増幅器6の入力に設けた抵抗
R4によって補正しており、その補正の特性は第5図に
一点鎖線で示ずように直流電流増幅率hFEが小さい領
域に対しては有効となるがhFEの大きい領域では効果
がなくなり、逆にhFEの大ぎい領域で補正を有効にき
かせるとhFEの小さい領域で効果がなくなるため、P
N接合素子の電圧の変動の補正がせまい範囲でしか行な
えない等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので広い範囲で安
定した出力電圧が得られる定電圧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 本発明はPN接合素子と少なくとも2つの抵抗とよりな
る直列回路の両端に出力電圧の全部又は一部を印加し、
2つの抵抗のうち一方の抵抗の両端の電圧を差動増幅器
の2つの入力端子間に印加し、差動増幅器の差動出力に
より出力電圧を一定に制御する定電圧回路において、前
記PN接合素子の電圧変動に応じて前記直列回路への印
加電圧を前記出力電圧が一定になるように補正する補正
回路を具備してなる。
作用 基準となるPN接合素子の電圧が変動しても補正回路に
よりその変動に応じて直列回路への供給電流が補正され
、出力電圧は一定に保持される、。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例の回路図を示す1゜端子
1.3間には入力電圧が印加され、端子2゜3より出力
定電圧Vcが取り出される。端子1は定電流源4を介し
て端子2に接続される。
端子2と端子3との間には直列回路5.差動増幅器6.
制御回路7.制御素子となるPNP1〜ランジスタQ2
が互いに並列に接続される。直列回路5はPN接合素子
を構成するNPNI〜ランジスタQ+、抵抗R+ 、R
2、R3、R5、R6よりなり、NPN1〜ランジスタ
Q+のエミッタを端子3に接続し、NPNトランジスタ
Q1の]レクタど端子2どの間に抵抗R+ 、R2、R
3、Rs 。
R6を端子2の側から抵抗Rs 、R+ 、R2R3,
R6の順で直列に接続してなる。NPNトランジスタQ
1のベースは抵抗R3と抵抗R6との接続点に接続され
、ベースエミッタ間でPN接合を構成する。
抵抗R2の端子2側の一端は差動増幅器6の入力端子と
なるNPNI−ランジスタQ3のベースに接続され、抵
抗R2のPN接合素子側の一端は差動増幅器6の入力端
子となるNPNI−ンランジスタQ4のベースに特性補
正用抵抗R4を介して接続される。
制御素子であるPNPIヘランジスタQ2はコレクタが
端子2に接続され、エミッタが端子3に接続され、その
ベースに差動増幅器6の出力が入力され、端子2,3間
の電圧を制御する。
制御回路7は検出用NPN+−ランジスタQs。
カレントミラー回路8.制」用NPNトランジスタQ6
よりなる。検出用NPNトランジスタQ5のベースは直
列回路5のPN接合素子であるトランジスタQ1のコレ
クタに接続され、1〜ランジスタQ5の]レクタはカレ
ン1〜ミラ一回路8に接続される。制御用N P N 
l−ランジスタQ6のベースはカレントミラー回路8に
接続され、コレクタは直列回路5の抵抗R5と抵抗R1
との接続点に接続される。
ここで、端子2.3間の出力電圧をVc、抵抗R+ 1
.R2,R3、Rs 、  トランジスタQ1を流れる
電流を1+、トランジスタQ1のベース−エミッタ間電
圧をVe E 、差動増幅器6を構成するトランジスタ
Q3 、Q4のエミッタ電流の和をI2.トランジスタ
Q4のベース電流をIB4゜トランジスタQ3.Q4の
エミッタ間の電圧の差をΔVe E O、抵抗R2の両
端の電圧をΔVBE。
トランジスタQ1とトランジスタQ5との電流比をn+
、カレントミラー回路8の入力出力電流比をn2と覆る
と、 Vc = (R1+R2+R3+R5) It +Rs
  11’ −1−VB E            
(1)ρ ■1−△VBE/R2(2) ま ノ〔、△VBE  −△V[3EO−R41B4 
   (3)となるため、11−(△Vs EO−R4
184)/ R2(4) さらに、It ’ =1+  ’hFE6 /n+ n
26) hFE6はトランジスタQ6の直流電流増幅率である。
したがって、Vc= (△Ve E 0−R4Is 4 >、 (R1+R2
@−R3+ R5) / R2+ R5・I】 ・hF
E6/n+n2+VsE   ’          
(5)ここで、1〜ランジスタQ4の直流電流増幅率を
hFE4とすると、 Is 4  = 12  /2hF R4(7)よって
、Vc= (△Ve E O−’R4・12 /2hFE4 )(
R1+R2+R3+R5)/R2+R5I+  0hr
Es /n+ n2 +Vs E     (8)VB
Eは直流電流増幅率hFEの変動に対して第7図に示す
ように変動することが知られており、式(8)に示すよ
うに第1項にはhFE4第2項にはhFE6が現われて
おり、hFEが変動してVBEが変動してもこれに伴っ
て、hFE4゜hFE6が変動し、VBEの変動分を補
うことにより出力電圧Vcを一定に保持している。
制御回路7は第2項にかかわってバラリ、従来の抵抗R
4による補正(第6図−点鎖線)で十分でないhFEの
高い部分での補正が行なえる。したがって、hFEの変
動に対する出力電圧Vcの特性は第6図に実線で示すよ
うになり、hFEの変動によらず常に一定の出力電圧を
得ることができる。
第2図は本発明の第2の実施例の回路図を示す。
第1図と同一構成部分には同一符号をイ」シ、その説明
は省略する。本実施例は第1の実施例における抵抗R5
、Rsを抵抗R+ 、R3とで共用した構成で、第1の
実施例に比し、部品点数を減らすことができる。
第3図は本発明の第3の実施例の回路図を示す。
第1図、第2図と同−禍成部分には同−右号を何し、そ
の説明は省略する。本実施例は補正回路7を制御用素子
である1ヘランジスタQ7と検出回路9とで構成したも
ので、1〜ランジスタQ7のコレクタを抵抗R+ 、’
R2との接続点に接続してなり、端子2,3間の電圧を
検出回路9により検出して、トランジスタQ7を制御し
て、直流回路5の供給電流を制御している。
第4図は本発明の第3の実施例の回路図である。
図中、第1図、第2図、第3図と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。
本実施例は端子3とトランジスタQ2のエミッタとの接
続点を抵抗R7を介してトランジスタQ1のエミッタと
接続した構成とする。補正回路7は定電流?l!10及
び1〜ランジスタQ8で構成して、トランジスタQ8の
エミッタをトランジスタQ1のエミッタと抵抗R7との
接続点に接続し、トランジスタQ8のベースに定電流源
10を接続してなる。
トランジスタQ8は直列回路5の電圧が変動しても1−
ランジスタQ1のエミッタと抵抗R7との1 接続点に一定の電流を供給し、出力電圧Vcを一定に保
持する。
なお、回路は上記の実施例に限ることはなく、トランジ
スタの極性を変えた構成のものも考えられる。
発明の効果 上述の如く、本発明によればPN接合素子の印加電圧変
動に応じて直列回路に流れる電流を補正する補正回路を
設けることによりPN接合素fの印加電圧の変動による
出力電圧の変動を補正できるため、出力電圧の変動を少
なくでき、安定した出力電圧が得られる等の特長を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の回路図、第2図は本発
明の第2の実施例の回路図、第3図は本発明の第3の実
施例の回路図、第4図は本発明の第4の実施例の回路図
、第5図は従来の一例の回路図、第6図は出力電圧特性
図、第7図はPN接合素子電圧特性図である。 5・・・直列回路、6・・・差動増幅器、7・・・補正
回路。 2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 PN接合素子と少なくとも2つの抵抗とよりなる直列回
    路の両端に出力電圧の全部又は一部を印加し、該2つの
    抵抗のうち一方の抵抗の両端の電圧を差動増幅器の2つ
    の入力端子間に印加し、該差動増幅器の差動出力により
    該出力電圧を一定に制御する定電圧回路において、 前記PN接合素子の電圧変動に応じて前記直列回路に流
    れる電流を前記出力電圧が一定になるように補正する補
    正回路を具備したことを特徴とする定電圧回路。
JP2157590A 1990-01-31 1990-01-31 定電圧回路 Expired - Lifetime JP2754824B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013191095A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Mitsumi Electric Co Ltd バンドギャップリファレンス回路

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