JPH0410762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、安定化バイアス回路の改良に関する
ものである。

従来の安定化バイアス回路としては例えば第１
図に示す如きものが知られていた。

すなわち、電源ライン２４とアースライン２５
との間に、pnp形のトランジスタ１３とnpn形の
トランジスタ１５と抵抗１６とを直列接続すると
共に、pnp形のトランジスタ１４とnpn形のトラ
ンジスタ１７，１８とを直列接続し、前記トラン
ジスタ１３，１４のベース相互間並びにトランジ
スタ１５，１７のベース相互間を接続し、かつ前
記トランジスタ１３，１７，１８をそれぞれダイ
オード接続してなる起動用抵抗１９を含む安定化
バイアス回路２であり、この安定化バイアス回路
２に負荷回路１，３を接続して用いるように成し
たものが知られている。

而して従来の安定化バイアス回路２は次の如く
作用を奏するものである。すなわち、電源（＋
Ｂ）に電圧を印加すると高抵抗である起動用抵抗
１９に電流が流れ、ダイオード接続のトランジス
タ１７，１８に電流が流れて、Ｄ点に電圧を発生
し、かつ、トランジスタ１５に電流が流れてトラ
ンジスタ１３，１４のカレントミラー回路に電流
が流れ、トランジスタ１４のコレクタからダイオ
ード接続の前記トランジスタ１７，１８に電流が
流れることになり、このループは正帰還動作とし
て電流が次第に増加しトランジスタ１５のエミツ
タ抵抗１６によつて決定する電流に安定するもの
である。

この回路でトランジスタ１５，１７のベース・
エミツタ間の電圧（VBE）はほぼ同一であるた
め、抵抗１６の電圧降下はトランジスタ１８のベ
ース・エミツタ間の電圧とほぼ同一となる。

例えばトランジスタ１８の電流が100μAのと
き、VBEが0.6Vであるとし、抵抗１６が6kΩと
すると、トランジスタ１５，１７，１８，１３，
１４と抵抗１６に約100μAの電流が流れることに
なる。

そして、電源（＋Ｂ）の電圧が変化しても、ほ
とんどこれらに流れる電流は変化しない。そのた
めＡ点より負荷回路３中のトランジスタ２０にベ
ースバイアスを与えるとカレントミラー動作をし
てトランジスタ２０のコレクタの負荷２１には約
100μAの電流が流れることになる。

また、Ｃ点より負荷回路１中のトランジスタ１
１にベースバイアスを与えるとカレントミラー動
作をしてトランジスタ１１のコレクタの負荷１２
に約100μAの電流が流れる。

この第１図では負荷２１，１２には電源電圧の
変動に対しては安定に電流を流すようにＡ点およ
びＣ点よりバイアスを得ることができるが、温度
が変化した時には電流が変化する欠点がある。

以下、この動作を説明する。第３図はトランジ
スタに流れるエミツタ電流と電圧の特性を温度を
パラメータとして示している。

例えばｂ点の電流が100μAであるとし、20℃か
ら温度が高くなるとトランジスタ１７，１８，１
５のベース・エミツタ間の前記電圧（VBE）の
値が小さくなり、抵抗１６に流れる電流並びにト
ランジスタ１５，１３，１４，１７，１８の電流
もそれぞれ小さくなつて、負荷回路１，３中のト
ランジスタ２０，１１、および負荷１２，２１の
電流も小さくなる。逆に温度が低くなると前記電
圧（VBE）がｉからｊと大きくなり、抵抗１６
に流れる電流並びにトランジスタ１３，１４，１
５，１７，１８の電流もそれぞれ大きくなつて負
荷１２，２１の電流も大きくなる。

このように従来回路では温度変化に対して電流
が大きく変化する欠点があつた。

本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであ
り、温度変化に対しても安定したバイアスを得る
ことができる安定化バイアス回路を提供すること
を、その目的とするものである。

本発明の構成は、ダイオード２個またはトラン
ジスタのベース・エミツタ間の電位を用いるよう
にしたダイオード接続のトランジスタ２個に電流
を供給して得られた第１の電圧に第１のトランジ
スタのベース・エミツタ間と第１の抵抗を接続
し、ダイオード１個またはトランジスタのベー
ス・エミツタ間の電位を用いるようにしたダイオ
ード接続のトランジスタ１個に電流を供給して得
られた第２の電圧に第２のトランジスタのベー
ス・エミツタ間と第２の抵抗を接続し、上記第１
のトランジスタのコレクタ電流と第２のトランジ
スタのコレクタ電流を加えて電流源を構成するこ
とを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を第２図に基づいて詳述
する。なお、第２図において第１図と同一の部分
には同一番号を付してその詳しい説明を省略して
いる。

すなわち、ベース電極を前記トランジスタ１８
のベースに接続したトランジスタ２２を設け、該
トランジスタ２２のコレクタを前記トランジスタ
１５のコレクタに接続すると共に、トランジスタ
２２のエミツタは抵抗２３を介してアースライン
２５に接続したもので説明する。

ここで、前記トランジスタ２２は２個のnpn形
トランジスタを並列に接続したものである。

次に、上記構成の作用について説明する。

電源（＋Ｂ）に電圧を印加し、トランジスタ１
５，２２に約100μAの電流を流すとすれば、トラ
ンジスタ１３，１４，１７，１８には200μAの電
流が流れるので、トランジスタ１８のベース・エ
ミツタ間の電圧は第３図Ｃ点（200μA）で、かつ
温度が20℃の所ではｌ点の電圧（例えば0.61V）
が得られ、抵抗１６に100μAの電流を流すために
は20℃ではトランジスタ１７，１８のベース・エ
ミツタ間の電圧は(l)点の電圧（0.61×２）からト
ランジスタ１５のベース・エミツタ間の電圧（ト
ランジスタ１５には100μA流れ20℃ではｉ点
0.6V）を差し引いた電圧が抵抗１６に加わり、
抵抗１６は 0.61V×２−0.6V／100×10^-6≒6.2kΩ で、6.2kΩとなる。

また、トランジスタ２２に100μAの電流を流す
と、該トランジスタ２２は２個用いているので１
個のトランジスタに流れる電流は50μAとなり、
第３図のａ点つまり50μAの点でかつ温度が20℃
の所では前記電圧（VBE）は例えばｆ点の0.59V
であるとすると、抵抗２３では0.61−0.59＝
0.02Vの電圧降下を得る必要があり、該抵抗２３
の抵抗値（R23）はR23＝0.02／100×10^-6＝200Ωとな る。

次に、温度が上昇して60℃となり、トランジス
タ１７，１８の電圧（VBE）が(l)点の0.61V×２
より(K)点の0.50V×２になつたとすると、トラン
ジスタ１５のベース・エミツタ間の電圧は(i)点の
0.6Vより(h)点の0.49Vになり、トランジスタ１５
の電流（抵抗１６の電流）は 0.5×２−0.49／6.2×10³≒82μA となり、電流が減少する。一方、トランジスタ２
２の電圧（VBE）はｆ点（0.59V）よりｅ点
（0.477V）に変化するので、同トランジスタ２２
に流れる電流（抵抗２３の電流）は、 0.5−0.477／200≒115μA となり、トランジスタ１５と２２のコレクタ電流
の和は82＋115＝197μAとなり電流が200μAから
3μAに減少しただけで約1.5％の減少である。

しかし、従来の第１図のトランジスタ１５のみ
のコレクタ電流の変化だけであると、トランジス
タ１７，１８のベース・エミツタ間の電圧ｌ点
（0.61V）から(k)点（0.5V）になり、トランジス
タ１５のベース・エミツタ間の電圧はｉ点
（0.6V）から(h)点（0.49V）になり、抵抗１６は
6.2kΩであり 0.61×２−0.6／6.2×10³＝100μAから、 0.5×２−0.49／6.2×10³＝82μA となり、18μAの減少となり、18％の変化となる。

このように従来回路に比較しても高い温度に変
化した時の電流変化率を小さくすることができる
ものである。

以上の説明ではトランジスタ１５，２２に
100μAを流したので負荷１２，２１にも従来より
も２倍の電流、つまり200μAが流れるが、トラン
ジスタ１５，２２のコレクタに各々50μAの電流
が流れるように抵抗１６，２３の抵抗値を選定す
ることにより、トランジスタ１３，１４，１７，
１８に100μAの電流を流すことができ、負荷回路
１，３中のトランジスタ２０，１１と負荷１２，
２１にも従来と同様の100μAの電流を流すことが
できるものである。又、本実施例ではトランジス
タ１７，１８，１５，２２のエミツタ面積を同一
のものを用い、トランジスタ２２では２個並列に
成したものを用いたが、チツプ面積（トランジス
タのエミツタ）の２倍のものを用いても前述と同
様の作用効果を有するものである。すなわちトラ
ンジスタ２２を１個用いてトランジスタのベー
ス・エミツタ間の電位を用いるようにしたダイオ
ード接続したトランジスタ２２のエミツタ面積を
トランジスタ１８のエミツタ面積よりも２倍にす
るとトランジスタ２２のエミツタ単位面積当たり
の電流密度が半分になり、トランジスタ２２を２
個並例接続して電流を少なくした時のベース・エ
ミツタ間の電圧VBEと同一となり、同じ効果を
有するものである。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、起
動用抵抗１９の接続位置を変更したものである。

このような接続位置に成すと、電源（＋Ｂ）に
電圧を印加し、ダイオード接続したトランジスタ
１３に電流を流すと、トランジスタ１４に電流が
流れ、次いでダイオード接続したトランジスタ１
７，１８とトランジスタ１５，２２に電流が流れ
て安定化動作を開始するものであり、以下、先の
実施例と同様の作用効果を奏するものである。

本発明は、以上詳述したように、ダイオード２
個またはトランジスタのベース・エミツタ間の電
位を用いるようにしたダイオード接続のトランジ
スタ２個に電流を供給して得られた第１の電圧に
第１のトランジスタのベース・エミツタ間と第１
の抵抗を接続し、ダイオード１個またはトランジ
スタのベース・エミツタ間の電位を用いるように
したダイオード接続のトランジスタ１個に電流を
供給して得られた第２の電圧に第２のトランジス
タのベース・エミツタ間と第２の抵抗を接続し、
上記第１のトランジスタのコレクタ電流と第２の
トランジスタのコレクタ電流を加えて電流源を構
成することを特徴とする安定化バイアス回路であ
るから、高い温度に変化した場合に電流変化率の
小なる安定したバイアスを得ることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図は本発明の一
実施例を示す回路図、第３図は温度をパラメータ
として示す電流−電圧特性図、第４図は本発明の
他の実施例を示す回路図である。 １３，１４，１５，１６，１７，１８，２２…
…トランジスタ、１６，２３……抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直列接続された第１及び第２のダイオードま
   たはトランジスタのベース・エミツタ間の電位を
   用いるようにしたダイオード接続の第１のトラン
   ジスタ及び第２のトランジスタ１７，１８に電流
   を供給し上記第１、第２のダイオードまたは第
   １、第２のトランジスタの直列回路と並列に第３
   のトランジスタ１５のベース・エミツタ間と第１
   の抵抗１６を接続し、第２のダイオードまたはト
   ランジスタのベース・エミツタ間の電位を用いる
   ようにダイオード接続の第２のトランジスタ１８
   と並列に第４のトランジスタ２２のベース・エミ
   ツタ間と第２の抵抗２３を接続し、上記第３のト
   ランジスタのコレクタ電流と第４のトランジスタ
   のコレクタ電流を加えて電流源を構成し、この第
   ４のトランジスタを２個以上用いた構成または上
   記第２のダイオード１個またはトランジスタのベ
   ース・エミツタ間の電位を用いるようにしたダイ
   オード接続した第３のトランジスタ１個１８のチ
   ツプ面積より上記第４のトランジスタのチツプ面
   積が大きくなるよう構成し、温度変化に対して電
   流値の変化を少なくすることを特徴とする安定化
   バイアス回路。