JPH04351013A - 電源回路 - Google Patents
電源回路Info
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- JPH04351013A JPH04351013A JP3152349A JP15234991A JPH04351013A JP H04351013 A JPH04351013 A JP H04351013A JP 3152349 A JP3152349 A JP 3152349A JP 15234991 A JP15234991 A JP 15234991A JP H04351013 A JPH04351013 A JP H04351013A
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- Japan
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- circuit
- voltage
- supply voltage
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電源回路に関し、例え
ば、NTL(Non ThresholdLogic
)回路又はSPL(Super Push−pull
Logic)回路を基本構成とするバイポーラ論理
集積回路装置の電源回路に利用して特に有効な技術に関
するものである。
ば、NTL(Non ThresholdLogic
)回路又はSPL(Super Push−pull
Logic)回路を基本構成とするバイポーラ論理
集積回路装置の電源回路に利用して特に有効な技術に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】入力信号を受ける位相分割回路と位相分
割回路の反転出力信号を伝達する出力エミッタフォロア
回路とを含むNTL回路があり、NTL回路の出力エミ
ッタフォロア回路をアクティブプルダウン回路に置き換
えたSPL回路がある。また、このようなNTL回路又
はSPL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回路
装置がある。バイポーラ論理集積回路装置は、NTL回
路又はSPL回路に動作電源電圧を供給するボルテージ
フォロア型の電源回路を備える。
割回路の反転出力信号を伝達する出力エミッタフォロア
回路とを含むNTL回路があり、NTL回路の出力エミ
ッタフォロア回路をアクティブプルダウン回路に置き換
えたSPL回路がある。また、このようなNTL回路又
はSPL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回路
装置がある。バイポーラ論理集積回路装置は、NTL回
路又はSPL回路に動作電源電圧を供給するボルテージ
フォロア型の電源回路を備える。
【0003】NTL回路又はSPL回路を基本構成とす
るバイポーラ論理集積回路装置に内蔵されるボルテージ
フォロア型の電源回路について、例えば、特開昭59−
153329号公報に記載されている。
るバイポーラ論理集積回路装置に内蔵されるボルテージ
フォロア型の電源回路について、例えば、特開昭59−
153329号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3には、上記に記載
されるバイポーラ論理集積回路装置に内蔵されるボルテ
ージフォロア型の電源回路の回路図の一例が示され、図
2には、バイポーラトランジスタ(以下、単にトランジ
スタと略称する)のコレクタ電流Icとベース・エミッ
タ電圧VBEとの関係を表す特性図が示されている。図
3において、電源回路POWは、一対の差動トランジス
タT3及びT4を中心とする差動増幅回路と、トランジ
スタT7及び抵抗R7からなり上記差動増幅回路の非反
転出力信号を出力トランジスタT8のベースに伝達する
エミッタフォロア回路とを含む。出力トランジスタT8
のコレクタ電圧は、電源回路POWの出力信号すなわち
電源電圧VEEiとして、NTL回路(NTL1〜NT
Ln)に供給される。差動増幅回路を構成する一方のト
ランジスタT3のベースには、抵抗R3を介して所定の
基準電位VREFが供給され、他方のトランジスタT4
のベースには、レベルシフト用のダイオードD1を介し
て上記電源電圧VEEiがフィードバックされる。差動
トランジスタT3及びT4の共通結合されたエミッタと
電源電圧VEELとの間には、実質的な電流源となる抵
抗R10が設けられる。
されるバイポーラ論理集積回路装置に内蔵されるボルテ
ージフォロア型の電源回路の回路図の一例が示され、図
2には、バイポーラトランジスタ(以下、単にトランジ
スタと略称する)のコレクタ電流Icとベース・エミッ
タ電圧VBEとの関係を表す特性図が示されている。図
3において、電源回路POWは、一対の差動トランジス
タT3及びT4を中心とする差動増幅回路と、トランジ
スタT7及び抵抗R7からなり上記差動増幅回路の非反
転出力信号を出力トランジスタT8のベースに伝達する
エミッタフォロア回路とを含む。出力トランジスタT8
のコレクタ電圧は、電源回路POWの出力信号すなわち
電源電圧VEEiとして、NTL回路(NTL1〜NT
Ln)に供給される。差動増幅回路を構成する一方のト
ランジスタT3のベースには、抵抗R3を介して所定の
基準電位VREFが供給され、他方のトランジスタT4
のベースには、レベルシフト用のダイオードD1を介し
て上記電源電圧VEEiがフィードバックされる。差動
トランジスタT3及びT4の共通結合されたエミッタと
電源電圧VEELとの間には、実質的な電流源となる抵
抗R10が設けられる。
【0005】電源電圧VEEiの電位が上昇すると、ト
ランジスタT4のベース電位が上昇し、差動増幅回路の
非反転出力信号つまりは出力トランジスタT8のベース
電位が上昇する。このため、出力トランジスタT8のコ
レクタ電流が大きくされ、これによって電源電圧VEE
iの電位が低くされる。一方、電源電圧VEEiの電位
が低下すると、トランジスタT4のベース電位が低くな
り、差動増幅回路の非反転出力信号つまりは出力トラン
ジスタT8のベース電位が低くなる。したがって、出力
トランジスタT8のコレクタ電流が小さくされ、これに
よって電源電圧VEEiの電位が上昇する。その結果、
電源電圧VEEiの電位は、基準電位VREFと一致す
べく制御されるものとなる。
ランジスタT4のベース電位が上昇し、差動増幅回路の
非反転出力信号つまりは出力トランジスタT8のベース
電位が上昇する。このため、出力トランジスタT8のコ
レクタ電流が大きくされ、これによって電源電圧VEE
iの電位が低くされる。一方、電源電圧VEEiの電位
が低下すると、トランジスタT4のベース電位が低くな
り、差動増幅回路の非反転出力信号つまりは出力トラン
ジスタT8のベース電位が低くなる。したがって、出力
トランジスタT8のコレクタ電流が小さくされ、これに
よって電源電圧VEEiの電位が上昇する。その結果、
電源電圧VEEiの電位は、基準電位VREFと一致す
べく制御されるものとなる。
【0006】ところが、上記ボルテージフォロア型の電
源回路POWには次のような問題点があることが、本願
発明者等によって明らかとなった。すなわち、上記電源
回路POWの差動増幅回路を構成する差動トランジスタ
T3及びT4に与えられる動作電流I4の値は、これら
の差動トランジスタの共通結合されたエミッタの電位を
V4とし抵抗R3の抵抗値をR3とするとき、I4=(
V4−VEEL)/R3 として求められる。ここで、差動トランジスタT3及び
T4のエミッタ電位V4は、トランジスタT3のベース
・エミッタ電圧をVBE3とするとき、V4=VREF
−VBE3 である。しかるに、差動増幅回路の動作電流I4は、I
4=(VREF−VBE3−VEEL)/R3となり、
基準電位VREF及び電源電圧VEELの電位に変動が
ないことを条件に、一定な電流値となる。
源回路POWには次のような問題点があることが、本願
発明者等によって明らかとなった。すなわち、上記電源
回路POWの差動増幅回路を構成する差動トランジスタ
T3及びT4に与えられる動作電流I4の値は、これら
の差動トランジスタの共通結合されたエミッタの電位を
V4とし抵抗R3の抵抗値をR3とするとき、I4=(
V4−VEEL)/R3 として求められる。ここで、差動トランジスタT3及び
T4のエミッタ電位V4は、トランジスタT3のベース
・エミッタ電圧をVBE3とするとき、V4=VREF
−VBE3 である。しかるに、差動増幅回路の動作電流I4は、I
4=(VREF−VBE3−VEEL)/R3となり、
基準電位VREF及び電源電圧VEELの電位に変動が
ないことを条件に、一定な電流値となる。
【0007】しかしながら、基準電位VREFの方は、
バンドギャップリファレンス方式の定電圧発生回路によ
り形成されかつ供給すべき電流量が少ないこともあって
極めて安定した電位を保持するが、電源電圧VEELは
、その電流供給量が多くしかも外部からの電源ノイズの
影響を受けやすいために実際にはある程度の電位変動を
呈する。加えて、抵抗R3の抵抗値が差動増幅回路に必
要な動作電流を確保するために比較的小さくされること
から、電源電圧VEELの電位変動は動作電流I4の比
較的大きな変化となり、その変化量のほとんどがトラン
ジスタT3のコレクタ電流の変化となって現れる。周知
のように、トランジスタT3のコレクタ電流Icの変化
は、図2に示されるように、そのベース・エミッタ電圧
VBEを変化させる。このことは、差動増幅回路を構成
するトランジスタT3及びT4のベース・エミッタ電圧
に差を生じさせ、電源電圧VEEiの電位変動を招くも
のとなる。その結果、NTL回路の動作が不安定なもの
となり、これによってバイポーラ論理集積回路装置の信
頼性が低下するものである。
バンドギャップリファレンス方式の定電圧発生回路によ
り形成されかつ供給すべき電流量が少ないこともあって
極めて安定した電位を保持するが、電源電圧VEELは
、その電流供給量が多くしかも外部からの電源ノイズの
影響を受けやすいために実際にはある程度の電位変動を
呈する。加えて、抵抗R3の抵抗値が差動増幅回路に必
要な動作電流を確保するために比較的小さくされること
から、電源電圧VEELの電位変動は動作電流I4の比
較的大きな変化となり、その変化量のほとんどがトラン
ジスタT3のコレクタ電流の変化となって現れる。周知
のように、トランジスタT3のコレクタ電流Icの変化
は、図2に示されるように、そのベース・エミッタ電圧
VBEを変化させる。このことは、差動増幅回路を構成
するトランジスタT3及びT4のベース・エミッタ電圧
に差を生じさせ、電源電圧VEEiの電位変動を招くも
のとなる。その結果、NTL回路の動作が不安定なもの
となり、これによってバイポーラ論理集積回路装置の信
頼性が低下するものである。
【0008】この発明の目的は、ボルテージフォロア型
の電源回路の出力電圧の電位変動を抑制することにある
。この発明の他の目的は、ボルテージフォロア型の電源
回路の出力電圧をその動作電源電圧とするNTL回路又
はSPL回路の動作を安定化し、このようなNTL回路
又はSPL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回
路装置等の信頼性を高めることにある。
の電源回路の出力電圧の電位変動を抑制することにある
。この発明の他の目的は、ボルテージフォロア型の電源
回路の出力電圧をその動作電源電圧とするNTL回路又
はSPL回路の動作を安定化し、このようなNTL回路
又はSPL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回
路装置等の信頼性を高めることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、ボルテージフォロア型の電源
回路の差動増幅回路に動作電流を与える電流源を、差動
増幅回路を構成する差動トランジスタの共通結合された
エミッタと第1の電源電圧との間に並列形態に設けられ
る複数のトランジスタからなる第1のトランジスタと、
第1のトランジスタと電流ミラー形態とされる第2のト
ランジスタと、第2の電源電圧と第2のトランジスタの
コレクタとの間に直列形態に設けられるレベル設定手段
及び抵抗手段とに置き換え、上記抵抗手段にかかる電圧
降下をできるだけ小さくするとともにその抵抗値をでき
るだけ大きくして、第1の電源電圧の電位変動にともな
う第2のトランジスタのコレクタ電流の変化を充分に小
さくするものである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、ボルテージフォロア型の電源
回路の差動増幅回路に動作電流を与える電流源を、差動
増幅回路を構成する差動トランジスタの共通結合された
エミッタと第1の電源電圧との間に並列形態に設けられ
る複数のトランジスタからなる第1のトランジスタと、
第1のトランジスタと電流ミラー形態とされる第2のト
ランジスタと、第2の電源電圧と第2のトランジスタの
コレクタとの間に直列形態に設けられるレベル設定手段
及び抵抗手段とに置き換え、上記抵抗手段にかかる電圧
降下をできるだけ小さくするとともにその抵抗値をでき
るだけ大きくして、第1の電源電圧の電位変動にともな
う第2のトランジスタのコレクタ電流の変化を充分に小
さくするものである。
【0010】
【作用】上記手段によれば、第1の電源電圧の電位変動
にともなう差動増幅回路の動作電流の変化を抑制できる
とともに、この動作電流の変化を差動増幅回路を構成す
る一対の差動トランジスタに対してほぼ均等に二分する
ことができる。これにより、差動トランジスタのベース
・エミッタ電圧の変動を抑制しかつバランス化して、ボ
ルテージフォロア型の電源回路の出力電圧の電位変動を
抑制できる。その結果、ボルテージフォロア型の電源回
路の出力電圧を動作電源電圧とするNTL回路又はSP
L回路の動作を安定化し、NTL回路又はSPL回路を
基本構成とするバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性
を高めることができる。
にともなう差動増幅回路の動作電流の変化を抑制できる
とともに、この動作電流の変化を差動増幅回路を構成す
る一対の差動トランジスタに対してほぼ均等に二分する
ことができる。これにより、差動トランジスタのベース
・エミッタ電圧の変動を抑制しかつバランス化して、ボ
ルテージフォロア型の電源回路の出力電圧の電位変動を
抑制できる。その結果、ボルテージフォロア型の電源回
路の出力電圧を動作電源電圧とするNTL回路又はSP
L回路の動作を安定化し、NTL回路又はSPL回路を
基本構成とするバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性
を高めることができる。
【0011】
【実施例】図1には、この発明が適用されたボルテージ
フォロア型の電源回路POWならびにその周辺部の一実
施例の回路図が示されている。また、図2には、図1の
電源回路POWに含まれるバイポーラトランジスタのコ
レクタ電流Icとベース・エミッタ電圧VBEとの関係
を表す一実施例の特性図が示されている。これらの図を
もとに、この実施例の電源回路の構成と動作の概要なら
びにその特徴について説明する。なお、この実施例の電
源回路POWは、特に制限されないが、NTL回路を基
本構成とするバイポーラ論理集積回路装置に内蔵される
。図1の回路素子は、バイポーラ論理集積回路装置を構
成する他の回路素子とともに、単結晶シリコンのような
1個の半導体基板上に形成される。また、図示されるバ
イポーラトランジスタは、すべてNPN型トランジスタ
である。
フォロア型の電源回路POWならびにその周辺部の一実
施例の回路図が示されている。また、図2には、図1の
電源回路POWに含まれるバイポーラトランジスタのコ
レクタ電流Icとベース・エミッタ電圧VBEとの関係
を表す一実施例の特性図が示されている。これらの図を
もとに、この実施例の電源回路の構成と動作の概要なら
びにその特徴について説明する。なお、この実施例の電
源回路POWは、特に制限されないが、NTL回路を基
本構成とするバイポーラ論理集積回路装置に内蔵される
。図1の回路素子は、バイポーラ論理集積回路装置を構
成する他の回路素子とともに、単結晶シリコンのような
1個の半導体基板上に形成される。また、図示されるバ
イポーラトランジスタは、すべてNPN型トランジスタ
である。
【0012】図1において、この実施例の電源回路PO
Wは、一対の差動トランジスタT3及びT4を中心とす
る差動増幅回路を含む。これらの差動トランジスタT3
及びT4のコレクタは、対応する負荷抵抗R5及びR6
を介して回路の接地電位(第2の電源電圧)に結合され
、その共通結合されたエミッタは、並列形態とされる2
個のトランジスタT5及びT6(第1のトランジスタ)
を介して電源電圧VEEL(第1の電源電圧)に結合さ
れる。ここで、電源電圧VEELは、特に制限されない
が、−3Vのような負の電源電圧とされる。
Wは、一対の差動トランジスタT3及びT4を中心とす
る差動増幅回路を含む。これらの差動トランジスタT3
及びT4のコレクタは、対応する負荷抵抗R5及びR6
を介して回路の接地電位(第2の電源電圧)に結合され
、その共通結合されたエミッタは、並列形態とされる2
個のトランジスタT5及びT6(第1のトランジスタ)
を介して電源電圧VEEL(第1の電源電圧)に結合さ
れる。ここで、電源電圧VEELは、特に制限されない
が、−3Vのような負の電源電圧とされる。
【0013】差動増幅回路の非反転出力信号すなわちト
ランジスタT3のコレクタ電位は、トランジスタT7及
び抵抗R7からなるエミッタフォロア回路を介して、い
わゆる電流引き込み型の出力トランジスタT8のベース
に伝達される。トランジスタT7のエミッタと出力トラ
ンジスタT8のベースとの間ならびに出力トランジスタ
T8のベース・コレクタ間には、発振防止用の抵抗R8
又はキャパシタC1がそれぞれ設けられる。また、回路
の接地電位と出力トランジスタT8のコレクタとの間に
は、負荷抵抗R9とレベルシフト用のダイオードD1が
直列形態に設けられる。出力トランジスタT8のコレク
タ電圧は、電源回路POWの出力電圧つまり電源電圧V
EEiとされ、NTL回路(NTL1〜NTLn)の動
作電源電圧として供給される。ここで、ダイオードD1
は、特に制限されないが、NPN型バイポーラトランジ
スタからなり、そのベース・エミッタ電圧VBEに相当
する順方向電圧を持つ。
ランジスタT3のコレクタ電位は、トランジスタT7及
び抵抗R7からなるエミッタフォロア回路を介して、い
わゆる電流引き込み型の出力トランジスタT8のベース
に伝達される。トランジスタT7のエミッタと出力トラ
ンジスタT8のベースとの間ならびに出力トランジスタ
T8のベース・コレクタ間には、発振防止用の抵抗R8
又はキャパシタC1がそれぞれ設けられる。また、回路
の接地電位と出力トランジスタT8のコレクタとの間に
は、負荷抵抗R9とレベルシフト用のダイオードD1が
直列形態に設けられる。出力トランジスタT8のコレク
タ電圧は、電源回路POWの出力電圧つまり電源電圧V
EEiとされ、NTL回路(NTL1〜NTLn)の動
作電源電圧として供給される。ここで、ダイオードD1
は、特に制限されないが、NPN型バイポーラトランジ
スタからなり、そのベース・エミッタ電圧VBEに相当
する順方向電圧を持つ。
【0014】次に、差動増幅回路を構成する一方の差動
トランジスタT3のベースには、図示されない定電圧発
生回路から抵抗R3を介して、所定の基準電位VREF
が供給される。また、他方の差動トランジスタT4のベ
ースには、上記ダイオードD1のアノード電位つまりは
電源電圧VEEiがダイオードD1の順方向電圧分だけ
シフトして伝達される。ここで、基準電位VREFを形
成する定電圧発生回路は、特に制限されないが、バンド
ギャップリファレンス型とされ、基準電位VREFの電
位は、電源電圧の変動や温度変化の影響を受けない極め
て安定したものとされる。これらの結果、差動トランジ
スタT3及びT4は、いわば基準電位VREFを論理ス
レッシホルドとするカレントスイッチ回路として作用し
、出力トランジスタT8とともに電源電圧VEEiの電
位を制御する。
トランジスタT3のベースには、図示されない定電圧発
生回路から抵抗R3を介して、所定の基準電位VREF
が供給される。また、他方の差動トランジスタT4のベ
ースには、上記ダイオードD1のアノード電位つまりは
電源電圧VEEiがダイオードD1の順方向電圧分だけ
シフトして伝達される。ここで、基準電位VREFを形
成する定電圧発生回路は、特に制限されないが、バンド
ギャップリファレンス型とされ、基準電位VREFの電
位は、電源電圧の変動や温度変化の影響を受けない極め
て安定したものとされる。これらの結果、差動トランジ
スタT3及びT4は、いわば基準電位VREFを論理ス
レッシホルドとするカレントスイッチ回路として作用し
、出力トランジスタT8とともに電源電圧VEEiの電
位を制御する。
【0015】すなわち、電源電圧VEEiの電位が上昇
しダイオードD1のアノード電位が基準電位VREFよ
りも高くなると、差動増幅回路の非反転出力信号すなわ
ちトランジスタT3のコレクタ電位が上昇する。このコ
レクタ電位の上昇は、トランジスタT7及び抵抗R7か
らなるエミッタフォロア回路を介して出力トランジスタ
T8のベースに伝達され、そのコレクタ電流を大きくす
る。このため、抵抗R9による電圧降下が大きくなり、
これによって電源電圧VEEiの電位が低くされる。一
方、電源電圧VEEiの電位が低下しダイオードD1の
アノード電位が基準電位VREFよりも低くなると、差
動増幅回路の非反転出力信号すなわちトランジスタT3
のコレクタ電位が低くされる。このコレクタ電位の低下
は、上記エミッタフォロア回路を介して出力トランジス
タT8のベースに伝達され、そのコレクタ電流を小さく
する。このため、抵抗R9による電圧降下が小さくなり
、これによって電源電圧VEEiの電位が高くなる。 これらの結果、電源電圧VEEiの電位は、常に基準電
位VREFよりダイオードD1の順方向電圧分だけ低い
所定の電位に向かって収束すべく制御される。
しダイオードD1のアノード電位が基準電位VREFよ
りも高くなると、差動増幅回路の非反転出力信号すなわ
ちトランジスタT3のコレクタ電位が上昇する。このコ
レクタ電位の上昇は、トランジスタT7及び抵抗R7か
らなるエミッタフォロア回路を介して出力トランジスタ
T8のベースに伝達され、そのコレクタ電流を大きくす
る。このため、抵抗R9による電圧降下が大きくなり、
これによって電源電圧VEEiの電位が低くされる。一
方、電源電圧VEEiの電位が低下しダイオードD1の
アノード電位が基準電位VREFよりも低くなると、差
動増幅回路の非反転出力信号すなわちトランジスタT3
のコレクタ電位が低くされる。このコレクタ電位の低下
は、上記エミッタフォロア回路を介して出力トランジス
タT8のベースに伝達され、そのコレクタ電流を小さく
する。このため、抵抗R9による電圧降下が小さくなり
、これによって電源電圧VEEiの電位が高くなる。 これらの結果、電源電圧VEEiの電位は、常に基準電
位VREFよりダイオードD1の順方向電圧分だけ低い
所定の電位に向かって収束すべく制御される。
【0016】この実施例において、電源回路POWは、
さらに上記トランジスタT5及びT6と電流ミラー形態
とされるトランジスタT2(第2のトランジスタ)を含
む定電流源を備える。この定電流源は、さらに回路の接
地電位と上記トランジスタT2のコレクタとの間に直列
形態に設けられるトランジスタT1(第3のトランジス
タ)及び抵抗R4(第1の抵抗手段)を含み、また回路
の接地電位と上記トランジスタT1のベースとの間なら
びにトランジスタT1のベースとそのエミッタとの間に
それぞれ設けられる抵抗R1(第2の抵抗手段)及びR
2(第3の抵抗手段)を含む。トランジスタT1及び抵
抗R1及びR2は、レベル設定手段として作用し、抵抗
R4の両端に所定の電圧降下を与える。
さらに上記トランジスタT5及びT6と電流ミラー形態
とされるトランジスタT2(第2のトランジスタ)を含
む定電流源を備える。この定電流源は、さらに回路の接
地電位と上記トランジスタT2のコレクタとの間に直列
形態に設けられるトランジスタT1(第3のトランジス
タ)及び抵抗R4(第1の抵抗手段)を含み、また回路
の接地電位と上記トランジスタT1のベースとの間なら
びにトランジスタT1のベースとそのエミッタとの間に
それぞれ設けられる抵抗R1(第2の抵抗手段)及びR
2(第3の抵抗手段)を含む。トランジスタT1及び抵
抗R1及びR2は、レベル設定手段として作用し、抵抗
R4の両端に所定の電圧降下を与える。
【0017】すなわち、抵抗R2は、その抵抗値をR2
としトランジスタT1のベース・エミッタ電圧をVBE
1とするとき、 I1=VBE1/R2 なる所定の電流I1を流す。この電流I1は、抵抗R1
に対して所定の電圧降下を与え、これらの抵抗R1及び
R2の抵抗値に従って安定したトランジスタT1のコレ
クタ・エミッタ間電圧V1が設定される。一方、トラン
ジスタT2はダイオード形態とされ、前述のように、ト
ランジスタT5及びT6と電流ミラー形態とされる。こ
のため、トランジスタT2のコレクタ・エミッタ間電圧
V3は、そのベース・エミッタ電圧VBE2に設定され
る。したがって、抵抗R4の両端には、電源電圧VEE
Lの絶対値をVEELとするとき、 V2=VEEL−V1−V3 なる電圧降下が与えられ、これによって、I2=V2/
R4 =(VEEL−V1−V3)/R4 なる電流I2がトランジスタT2のコレクタ電流として
流される。
としトランジスタT1のベース・エミッタ電圧をVBE
1とするとき、 I1=VBE1/R2 なる所定の電流I1を流す。この電流I1は、抵抗R1
に対して所定の電圧降下を与え、これらの抵抗R1及び
R2の抵抗値に従って安定したトランジスタT1のコレ
クタ・エミッタ間電圧V1が設定される。一方、トラン
ジスタT2はダイオード形態とされ、前述のように、ト
ランジスタT5及びT6と電流ミラー形態とされる。こ
のため、トランジスタT2のコレクタ・エミッタ間電圧
V3は、そのベース・エミッタ電圧VBE2に設定され
る。したがって、抵抗R4の両端には、電源電圧VEE
Lの絶対値をVEELとするとき、 V2=VEEL−V1−V3 なる電圧降下が与えられ、これによって、I2=V2/
R4 =(VEEL−V1−V3)/R4 なる電流I2がトランジスタT2のコレクタ電流として
流される。
【0018】トランジスタT2のコレクタ電流I2は、
電流ミラー形態とされるトランジスタT5及びT6を介
して伝達され、差動増幅回路の動作電流I3となる。言
うまでもなく、差動増幅回路の動作電流I3の値は、ト
ランジスタT5及びT6が並列形態とされることから、
I3=2×I2 となり、差動トランジスタT3及びT4に対してほぼ均
等に分流される。
電流ミラー形態とされるトランジスタT5及びT6を介
して伝達され、差動増幅回路の動作電流I3となる。言
うまでもなく、差動増幅回路の動作電流I3の値は、ト
ランジスタT5及びT6が並列形態とされることから、
I3=2×I2 となり、差動トランジスタT3及びT4に対してほぼ均
等に分流される。
【0019】この実施例の電源回路POWにおいて、レ
ベル設定手段となる抵抗R1及びR2は、抵抗R4の電
圧降下が充分に小さなものとなるべく所定の抵抗値をも
って設計され、抵抗R4は、充分に大きな抵抗値をもっ
て設計される。このため、トランジスタT2のコレクタ
電流I2の値は、上式から明らかなように電源電圧VE
ELの電位変動にともなって変化されるが、その変化量
は、抵抗R4の電圧降下が充分に小さくされかつその抵
抗値R4が充分に大きくされることから、極めて小さな
ものとされる。さらに、トランジスタT2のコレクタ電
流I2は、前述のように、電流ミラー形態とされるトラ
ンジスタT5及びT6を介して差動増幅回路の動作電流
I3となるが、電源電圧VEELの変動にともなうこの
動作電流I3の変化もコレクタ電流I2と同様に小さく
され、しかも差動増幅回路を構成する差動トランジスタ
T3及びT4に対してほぼ均等に二分される。
ベル設定手段となる抵抗R1及びR2は、抵抗R4の電
圧降下が充分に小さなものとなるべく所定の抵抗値をも
って設計され、抵抗R4は、充分に大きな抵抗値をもっ
て設計される。このため、トランジスタT2のコレクタ
電流I2の値は、上式から明らかなように電源電圧VE
ELの電位変動にともなって変化されるが、その変化量
は、抵抗R4の電圧降下が充分に小さくされかつその抵
抗値R4が充分に大きくされることから、極めて小さな
ものとされる。さらに、トランジスタT2のコレクタ電
流I2は、前述のように、電流ミラー形態とされるトラ
ンジスタT5及びT6を介して差動増幅回路の動作電流
I3となるが、電源電圧VEELの変動にともなうこの
動作電流I3の変化もコレクタ電流I2と同様に小さく
され、しかも差動増幅回路を構成する差動トランジスタ
T3及びT4に対してほぼ均等に二分される。
【0020】周知のように、トランジスタT3及びT4
のベース・エミッタ電圧VBEは、図2に示されるよう
に、そのコレクタ電流に従って変動する。ところが、こ
の実施例の電源回路POWでは、上記のように電源電圧
VEELの電位変動にともなう動作電流I3の変化が充
分に抑制されるとともにその変化分がトランジスタT3
及びT4に対して均等に二分される。しかるに、トラン
ジスタT3及びT4のベース・エミッタ電圧の変動が抑
制されかつバランス化されて、電源電圧VEEiの変動
が抑制されるものとなる。その結果、この電源回路PO
Wによって形成される電源電圧VEEiをその動作電源
電圧とする複数のNTL回路の動作を安定化できるとと
もに、これらのNTL回路を基本構成とするバイポーラ
論理集積回路装置等の信頼性を高めることができるもの
である。
のベース・エミッタ電圧VBEは、図2に示されるよう
に、そのコレクタ電流に従って変動する。ところが、こ
の実施例の電源回路POWでは、上記のように電源電圧
VEELの電位変動にともなう動作電流I3の変化が充
分に抑制されるとともにその変化分がトランジスタT3
及びT4に対して均等に二分される。しかるに、トラン
ジスタT3及びT4のベース・エミッタ電圧の変動が抑
制されかつバランス化されて、電源電圧VEEiの変動
が抑制されるものとなる。その結果、この電源回路PO
Wによって形成される電源電圧VEEiをその動作電源
電圧とする複数のNTL回路の動作を安定化できるとと
もに、これらのNTL回路を基本構成とするバイポーラ
論理集積回路装置等の信頼性を高めることができるもの
である。
【0021】以上の本実施例に示されるように、この発
明をNTL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回
路装置等に内蔵されるボルテージフォロア型の電源回路
に適用することで、次のような作用効果が得られる。す
なわち、 (1)ボルテージフォロア型の電源回路の差動増幅回路
に動作電流を与える電流源を、差動増幅回路を構成する
差動トランジスタの共通結合されたエミッタと第1の電
源電圧との間に並列形態に設けられる複数のトランジス
タからなる第1のトランジスタと、第1のトランジスタ
と電流ミラー形態とされる第2のトランジスタと、第2
の電源電圧と第2のトランジスタのコレクタとの間に直
列形態に設けられるレベル設定手段及び抵抗手段とに置
き換え、上記抵抗手段にかかる電圧降下をできるだけ小
さくするとともにその抵抗値をできるだけ大きくして、
第1の電源電圧の電位変動にともなう第2のトランジス
タのコレクタ電流の変化を充分に小さくすることで、第
1の電源電圧の電位変動にともなう差動増幅回路の動作
電流の変化を抑制できるとともに、この動作電流の変化
を差動増幅回路を構成する一対の差動トランジスタのコ
レクタ電流の変化としてほぼ均等に二分することができ
るという効果が得られる。
明をNTL回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回
路装置等に内蔵されるボルテージフォロア型の電源回路
に適用することで、次のような作用効果が得られる。す
なわち、 (1)ボルテージフォロア型の電源回路の差動増幅回路
に動作電流を与える電流源を、差動増幅回路を構成する
差動トランジスタの共通結合されたエミッタと第1の電
源電圧との間に並列形態に設けられる複数のトランジス
タからなる第1のトランジスタと、第1のトランジスタ
と電流ミラー形態とされる第2のトランジスタと、第2
の電源電圧と第2のトランジスタのコレクタとの間に直
列形態に設けられるレベル設定手段及び抵抗手段とに置
き換え、上記抵抗手段にかかる電圧降下をできるだけ小
さくするとともにその抵抗値をできるだけ大きくして、
第1の電源電圧の電位変動にともなう第2のトランジス
タのコレクタ電流の変化を充分に小さくすることで、第
1の電源電圧の電位変動にともなう差動増幅回路の動作
電流の変化を抑制できるとともに、この動作電流の変化
を差動増幅回路を構成する一対の差動トランジスタのコ
レクタ電流の変化としてほぼ均等に二分することができ
るという効果が得られる。
【0022】(2)上記(1)項により、ボルテージフ
ォロア型の電源回路の差動増幅回路を構成する一対の差
動トランジスタのベース・エミッタ電圧の変動を抑制し
、バランス化できるという効果が得られる。 (3)上記(2)項により、ボルテージフォロア型の電
源回路の出力電圧の電位変動を抑制できるという効果が
得られる。 (4)上記(3)項により、ボルテージフォロア型の電
源回路の出力電圧をその動作電源電圧とするNTL回路
の動作を安定化し、このようなNTL回路を基本構成と
するバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性を高めるこ
とができるという効果が得られる。
ォロア型の電源回路の差動増幅回路を構成する一対の差
動トランジスタのベース・エミッタ電圧の変動を抑制し
、バランス化できるという効果が得られる。 (3)上記(2)項により、ボルテージフォロア型の電
源回路の出力電圧の電位変動を抑制できるという効果が
得られる。 (4)上記(3)項により、ボルテージフォロア型の電
源回路の出力電圧をその動作電源電圧とするNTL回路
の動作を安定化し、このようなNTL回路を基本構成と
するバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性を高めるこ
とができるという効果が得られる。
【0023】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、差動トランジスタT3及びT4の共
通結合されたエミッタと電源電圧VEELとの間に設け
られる第1のトランジスタは、1個あるいは3個以上の
トランジスタからなるものであってもよい。また、トラ
ンジスタT1及び抵抗R1及びR2からなるレベル設定
手段は、その両端における電圧が一定しかつ所定の条件
をもって任意に設定しうることを条件に種々の形態を採
りうるし、このレベル設定手段を含む定電流源の構成も
、第1のトランジスタと電流ミラー形態とされるトラン
ジスタT2を含むことを条件に種々の形態を採りうる。 バイポーラ論理集積回路装置は、SPL回路を含むもの
であってもよいし、基準電位VREFを形成する定電圧
発生回路は、バンドギャップリファレンス型であること
を必要条件としない。さらに、電源回路POWの具体的
な構成や電源電圧の極性及び絶対値ならびにバイポーラ
トランジスタの導電型等、種々の実施形態が考えられよ
う。
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、差動トランジスタT3及びT4の共
通結合されたエミッタと電源電圧VEELとの間に設け
られる第1のトランジスタは、1個あるいは3個以上の
トランジスタからなるものであってもよい。また、トラ
ンジスタT1及び抵抗R1及びR2からなるレベル設定
手段は、その両端における電圧が一定しかつ所定の条件
をもって任意に設定しうることを条件に種々の形態を採
りうるし、このレベル設定手段を含む定電流源の構成も
、第1のトランジスタと電流ミラー形態とされるトラン
ジスタT2を含むことを条件に種々の形態を採りうる。 バイポーラ論理集積回路装置は、SPL回路を含むもの
であってもよいし、基準電位VREFを形成する定電圧
発生回路は、バンドギャップリファレンス型であること
を必要条件としない。さらに、電源回路POWの具体的
な構成や電源電圧の極性及び絶対値ならびにバイポーラ
トランジスタの導電型等、種々の実施形態が考えられよ
う。
【0024】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるNT
L回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回路装置の
電源回路に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、例えば、SPL回路を基本構成
とするバイポーラ論理集積回路装置や同様な電源回路を
内蔵する汎用のゲートアレイ集積回路装置等にも適用で
きる。この発明は、少なくとも差動増幅回路を含むボル
テージフォロア型の電源回路ならびにこのような電源回
路を内蔵する半導体装置に広く適用できる。
てなされた発明をその背景となった利用分野であるNT
L回路を基本構成とするバイポーラ論理集積回路装置の
電源回路に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、例えば、SPL回路を基本構成
とするバイポーラ論理集積回路装置や同様な電源回路を
内蔵する汎用のゲートアレイ集積回路装置等にも適用で
きる。この発明は、少なくとも差動増幅回路を含むボル
テージフォロア型の電源回路ならびにこのような電源回
路を内蔵する半導体装置に広く適用できる。
【0025】
【発明の効果】ボルテージフォロア型の電源回路の差動
増幅回路に所定の動作電流を与える電流源を、差動増幅
回路を構成する差動トランジスタの共通結合されたエミ
ッタと第1の電源電圧との間に並列形態に設けられる複
数のトランジスタからなる第1のトランジスタと、第1
のトランジスタと電流ミラー形態とされる第2のトラン
ジスタと、第2の電源電圧と第2のトランジスタのコレ
クタとの間に直列形態に設けられるレベル設定手段及び
抵抗手段とに置き換え、上記抵抗手段にかかる電圧降下
をできるだけ小さくするとともにその抵抗値をできるだ
け大きくして、第1の電源電圧の電位変動にともなう第
2のトランジスタのコレクタ電流の変化を充分に小さく
することで、第1の電源電圧の電位変動にともなう差動
増幅回路の動作電流の変化を抑制できるとともに、この
動作電流の変化を差動増幅回路を構成する一対の差動ト
ランジスタに対してほぼ均等に二分できる。これにより
、差動トランジスタのベース・エミッタ電圧の変動を抑
制しつつバランス化して、ボルテージフォロア型の電源
回路の出力電圧の電位変動を抑制することができる。 その結果、ボルテージフォロア型の電源回路の出力電圧
を動作電源電圧とするNTL回路又はSPL回路の動作
を安定化し、NTL回路又はSPL回路を基本構成とす
るバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性を高めること
ができる。
増幅回路に所定の動作電流を与える電流源を、差動増幅
回路を構成する差動トランジスタの共通結合されたエミ
ッタと第1の電源電圧との間に並列形態に設けられる複
数のトランジスタからなる第1のトランジスタと、第1
のトランジスタと電流ミラー形態とされる第2のトラン
ジスタと、第2の電源電圧と第2のトランジスタのコレ
クタとの間に直列形態に設けられるレベル設定手段及び
抵抗手段とに置き換え、上記抵抗手段にかかる電圧降下
をできるだけ小さくするとともにその抵抗値をできるだ
け大きくして、第1の電源電圧の電位変動にともなう第
2のトランジスタのコレクタ電流の変化を充分に小さく
することで、第1の電源電圧の電位変動にともなう差動
増幅回路の動作電流の変化を抑制できるとともに、この
動作電流の変化を差動増幅回路を構成する一対の差動ト
ランジスタに対してほぼ均等に二分できる。これにより
、差動トランジスタのベース・エミッタ電圧の変動を抑
制しつつバランス化して、ボルテージフォロア型の電源
回路の出力電圧の電位変動を抑制することができる。 その結果、ボルテージフォロア型の電源回路の出力電圧
を動作電源電圧とするNTL回路又はSPL回路の動作
を安定化し、NTL回路又はSPL回路を基本構成とす
るバイポーラ論理集積回路装置等の信頼性を高めること
ができる。
【図1】この発明が適用されたボルテージフォロア型の
電源回路ならびにその周辺部の一実施例を示す回路図で
ある。
電源回路ならびにその周辺部の一実施例を示す回路図で
ある。
【図2】図1の電源回路に含まれるバイポーラトランジ
スタのコレクタ電流とベース・エミッタ電圧との関係を
表す特性図である。
スタのコレクタ電流とベース・エミッタ電圧との関係を
表す特性図である。
【図3】従来のボルテージフォロア型の電源回路ならび
にその周辺部の一例を示す回路図である。
にその周辺部の一例を示す回路図である。
POW・・・電源回路、NTL1〜NTLn・・・NT
L回路。 T1〜T8・・・NPN型バイポーラトランジスタ、D
1・・・ダイオード、 R1〜R10・・・抵抗、C1・・・キャパシタ。
L回路。 T1〜T8・・・NPN型バイポーラトランジスタ、D
1・・・ダイオード、 R1〜R10・・・抵抗、C1・・・キャパシタ。
Claims (5)
- 【請求項1】 一対の差動トランジスタと、上記差動
トランジスタの共通結合されたエミッタと第1の電源電
圧との間に設けられる第1のトランジスタと、上記第1
のトランジスタと電流ミラー形態とされる第2のトラン
ジスタを含む定電流源とを具備することを特徴とする電
源回路。 - 【請求項2】 上記定電流源は、第2の電源電圧と上
記第2のトランジスタのコレクタとの間に直列形態に設
けられるレベル設定手段及び第1の抵抗手段を含むもの
であることを特徴とする請求項1の電源回路。 - 【請求項3】 上記レベル設定手段は、第2の電源電
圧と上記第1の抵抗手段との間に設けられる第3のトラ
ンジスタと、第2の電源電圧と上記第3のトランジスタ
のベースとの間に設けられる第2の抵抗手段と、上記第
3のトランジスタのベースとそのエミッタとの間に設け
られる第3の抵抗手段とを含むものであることを特徴と
する請求項1又は請求項2の電源回路。 - 【請求項4】 上記第1のトランジスタは、並列形態
とされる複数のトランジスタからなるものであって、上
記レベル設定手段は、上記第1の抵抗手段にかかる電圧
降下が充分に小さなものとなるべく設計され、上記第1
の抵抗手段は、第1の電源電圧の電位変動にともなう上
記第2のトランジスタのコレクタ電流の変化が充分に小
さなものとなるべく大きな抵抗値を持つように設計され
るものであることを特徴とする請求項1,請求項2又は
請求項3の電源回路。 - 【請求項5】 上記電源回路は、バイポーラ論理集積
回路装置に含まれ、NTL回路及び/又はSPL回路に
動作電源電圧を供給するためのものであることを特徴と
する請求項1,請求項2,請求項3又は請求項4の電源
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152349A JPH04351013A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3152349A JPH04351013A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351013A true JPH04351013A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=15538602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3152349A Pending JPH04351013A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04351013A (ja) |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP3152349A patent/JPH04351013A/ja active Pending
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