JPH0454712A - 基準電圧源回路 - Google Patents

基準電圧源回路

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JPH0454712A
JPH0454712A JP2164563A JP16456390A JPH0454712A JP H0454712 A JPH0454712 A JP H0454712A JP 2164563 A JP2164563 A JP 2164563A JP 16456390 A JP16456390 A JP 16456390A JP H0454712 A JPH0454712 A JP H0454712A
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    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えばバイポーラモノリシック集積回路に
使用される基準バイアス電源回路に係わり、特に、イン
バーテツドダーリントン接続された増幅回路の電流バイ
アスを決定するために使用される基準バイアス電源回路
に関する。
(従来の技術) 第3図は、従来のインバーテツドダーリントン接続され
た増幅段の電流バイアス回路を示すものである。
所定電圧Vccが供給される電源端子20には、基準電
圧源回路21及び増幅回路22が接続されている。
基準電圧源回路21において、一端が前記電源端子20
に接続される電流源I refの他端にはダイオード接
続されたNPN )ランジスタQ1のコレクタ、ベース
が接続されている。このトランジスタQ1のエミッタは
接地され、ベースは抵抗Riを介して増幅回路22を構
成するNPN )ランジスタQ2のベースに接続されて
いる。このNPN )ランジスタQ2のベースには結合
容量Ciを介して信号源vLが接続されている。
前記増幅回路22において、NPN)ランジスタQ2の
コレクタにはダイオード接続されたトランジスタQ3の
ベースとコレクタが接続され、このトランジスタQ3の
エミッタは前記電源端子20に接続されている。このト
ランジスタQ3のベースはPNP )ランジスタQ4の
ベースに接続されている。このトランジスタQ4のエミ
ッタは前記電源端子20に接続され、コレクタは出力端
子23に接続されるとともに、抵抗RLを介して接地さ
れている。前記トランジスタQ1、Q2、およびQ3、
Q4はそれぞれカレントミラー回路を構成している。
上記構成において、トランジスタQ1、Q2とトランジ
スタQB、Q4の電気的特性が揃っており、各トランジ
スタの電流利得がある程度高い場合、安定したバイアス
電流を設定することができる。
(発明が解決しようとする課題) 一般に、低電圧動作を目的とした電流増幅段としての増
幅回路は、上記のようにNPN トランジスタQ2とP
NP トランジスタQ4とをダーリントン接続した所謂
インバーテツドダーリントン構成とし、さらに、使用す
るトランジスタの電流利得のばらつきを考慮して、トラ
ンジスタ。4にトランジスタQ3を接続し、カレントミ
ラー回路を設けている。
2つのトランジスタをダーリントン接続した場合、トラ
ンジスタ単体の場合に比べて電流利得が2乗となるはず
である。しかし、上記回路のように、トランジスタQ2
とQ4の相互間にトランジスタQ3が接続されている場
合、電流利得を高くすることができないものである。
そこで、電流利得を高くするため、第4図に示すごとく
、トランジスタQ3のエミッタと電源VCCとの間に抵
抗Rを挿入し、信号電流によってトランジスタQ3、Q
4で構成されるカレントミラー回路の電流利得を増加さ
せる構成が考えられる。しかし、この場合、入出力特性
が線形とならないため、歪成分が増加するという問題を
有している。
この発明は、上記従来の基準電圧源回路が有する課題を
解決するものであり、高い電流利得を有するとともに、
歪成分を減少したダーリントン接続の電流増幅段をバイ
アスすることが可能な基準電圧源回路を提供しようとす
るものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は上記課題を解決するため、共通エミッタが定
電流源によってバイアスされた差動対トランジスタと、 これら差動対トランジスタの各コレクタに接続され、こ
れらトランジスタとは逆導電性のトランジスタによって
構成されたカレントミラー回路と、前記差動対トランジ
スタの一方のベースと接地電位間に接続された基準電位
回路と、 前記カレントミラー回路の出方を前記差動対トランジス
タの他方のベースに負帰還し、ボルテージフォロアを構
成する回路手段とを具備し、前記接地電位と前記他方の
ベース間の電圧をダーリントン接続されたトランジスタ
の基準バイアス電源としている。
また、前記ダーリントン接続されたトランジスタのうち
出力段トランジスタのエミッタの面積は、前記差動対ト
ランジスタの整数倍とされている。
さらに、前記基準電位回路はダイオード接続されたトラ
ンジスタによって構成され、前記ダーリントン接続され
たトランジスタのうち入力段トランジスタのエミッタの
面積は、前記ダイオード接続されたトランジスタの整数
倍とされている。
(作用) すなわち、この発明は、共通エミッタが定電流源によっ
てバイアスされた差動対トランジスタのコレクタにカレ
ントミラー回路を接続し、且つ、差動対トランジスタの
一方のベースに基準電位回路を接続し、他方のベースに
カレントミラー回路の出力電流を負帰還する回路手段を
設け、この他方のベースと接地間の電圧をダーリントン
接続されたトランジスタのうち入力段トランジスタにバ
イアス電源として供給している。したがって、ダーリン
トン接続されたトランジスタのうち出力段トランジスタ
のベース電流に相当する電流で入力段トランジスタを常
に電流バイアスできるため、ダーリントン構成の増幅段
の本来の電流利得を低下することなく、出力段のバイア
ス電流を設定することができるとともに、歪成分を減少
することができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図において、電源Vccが供給される電源端子10
には、基準電圧源回路11およびこの基準電圧源回路1
1によってバイアスされた増幅回路12が接続されてい
る。
前記基準電圧源回路11において、一端が前記電源端子
10に接続された定電流源13の他端は、差動対14を
構成するPNPトランジスタQll、Q12のエミッタ
が接続されている。トランジスタQ11のベースはダイ
オード接続されたトランジスタQ15を介して接地され
、コレクタはカレントミラー回路15を構成するNPN
トランジスタ013のコレクタ、ベース及びNPN )
ランジスタQ14のベースに接続されている。これらト
ランジスタ013、Q14のエミッタは接地され、トラ
ンジスタQ14のコレクタは前記トランジスタQ12の
コレクタ及びベースに接続されている。
前記トランジスタQ12のベースは抵抗R1を介して増
幅回路12を構成するNPN )ランジスタQ16のベ
ースに接続されている。このベースには、さらに結合容
量Ciを介して信号源viが接続されている。このトラ
ンジスタQ16はPNP トランジスタQ17とインバ
ーテツドダーリントン接続されている。すなわち、トラ
ンジスタQ16のエミッタは接地され、コレクタはトラ
ンジスタQ17のベースに接続されている。このトラン
ジスタQ17のエミッタは前記電源端子10に接続され
、これは出力端子16に接続されるとともに、抵抗RL
を介して接地されている。
上記回路は、1対1カレントミラー回路15を構成する
トランジスタ013の出力をトランジスタQ12のベー
スに負帰還してボルテージホロワを構成している。した
がって、定電流源13がら出力される定電流1 ref
の172の電流がコレクタに供給されたトランジスタQ
11のベース電流によってバイアスされたトランジスタ
Q15のベース・エミッタ間電圧がトランジスタQ12
のベースに得られる。
一方、NPN )ランジスタQ15とトランジスタQ1
6のエミッタの面積比を1対nとし、PNP )ランジ
スタの電流利得をβpとすると、増幅回路12の出力バ
イアス電流Ioは1o−1ref/2X1/βpXnX
βp−1ref−n/2 と表される。増幅回路12のPNP )ランジスタQ1
7と基準電圧源回路11のPNP )ランジスタQll
、Q12とは電流利得が等しいという条件が必要となる
ため、これらトランジスタのエミツタ面積比も1対nと
することが望ましい。
上記実施例によれば、基準電圧源回路11において差動
対を構成するPNPトランジスタQ11、Q12のコレ
クタにNPNトランジスタQ13、Q14によって構成
されたカレントミラー回路15を接続し、このカレント
ミラー回路15の出力をトランジスタQ12のベースに
負帰還することによってボルテージホロワを構成し、さ
らに、トランジスタQ11のベースにダイオード接続さ
れたトランジスタQ15を接続し、このトランジスタQ
15をトランジスタQllのベース電流によって電流バ
イアスし、このトランジスタQ15ベース・エミッタ間
の電圧をボルテージホロアを介して増幅回路12のトラ
ンジスタQ16のベースに供給している。したがって、
トランジスタQ16とQ17の相互間に、従来のように
カレントミラー回路を構成するトランジスタが介在しな
いため、ダーリントン構成としての電流利得を得ること
ができる。
また、上記構成によれば、ダーリントン接続されるトラ
ンジスタQ16とQ17の相互間に、従来のようにトラ
ンジスタQ16に流れる特定の電流までトランジスタQ
17を応答させないための抵抗が介在しないため、トラ
ンジスタQ16の変化電流に対して、トランジスタQ1
7はそれが有する電流利得にて応答することとなる。し
たがって、トランジスタQ16と017間の関係が線形
となり、歪み成分を減少することができる。
第2図は、この発明の第2の実施例を示すものであり、
この発明をB級増幅器に適用したものである。
すなわち、この実施例は、導電性が相違するトランジス
タによって構成された第1、第2の基準電圧源回路11
、llaと、導電性が相違するトランジスタによってイ
ンバーテツドダーリントン回路が構成された第1、第2
の増幅回路12.12aを2つ組合わせたものであり、
出力端子16には、コンデンサCOおよび負荷抵抗RL
が接続されている。
尚、同図において、第1図と同一部分には同一符号を付
し、第2の基準電圧源回路11a1第2の増幅回路12
aにおいて、第1の基準電圧源回路11、第1の増幅回
路12に対応する部分には、同一符号にaを付して示す
このようにB級増幅器を構成した場合、比較的低電圧ま
で動作することが可能であり、しかも、アイドル電流(
出力段バイアス電流)のばらつきが少ない増幅器を提供
できる。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは
勿論である。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、高い電流利得を
有するとともに、歪成分を減少したダーリントン接続の
電流増幅段をバイアスすることが可能な基準電圧源回路
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1の実施例を示す回路図、第2図
はこの発明の第2の実施例を示す回路図、第3図、′1
s4図はそれぞれ従来の基準電圧源回路を示す回路図で
ある。 11、lla・・・基準電圧源回路、12.12a・・
・増幅回路、14・・・差動対、Qll、Q12・・・
PNPトランジスタ、Q15・・・NPN トランジス
タ、Q16・・・NPNトランジスタ、Q17・・・P
NP )ランジスタ。 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ダーリントン接続されたトランジスタに基準バイ
    アス電源を供給する基準電圧源回路において、 共通エミッタが定電流源によってバイアスされた差動対
    トランジスタと、 これら差動対トランジスタの各コレクタに接続され、こ
    れらトランジスタとは逆導電性のトランジスタによって
    構成されたカレントミラー回路と、前記差動対トランジ
    スタの一方のベースと接地電位間に接続された基準電位
    回路と、 前記カレントミラー回路の出力を前記差動対トランジス
    タの他方のベースに負帰還し、ボルテージフォロアを構
    成する回路手段とを具備し、前記接地電位と前記差動対
    トランジスタの他方のベース間の電圧をダーリントン接
    続されたトランジスタの基準バイアス電源とすることを
    特徴とする基準電圧源回路。
  2. (2)前記ダーリントン接続されたトランジスタのうち
    出力段トランジスタのエミッタの面積は、前記差動対ト
    ランジスタの整数倍とされていることを特徴とする請求
    項1記載の基準電圧源回路。
  3. (3)前記基準電位回路はダイオード接続されたトラン
    ジスタによって構成され、前記ダーリントン接続された
    トランジスタのうち入力段トランジスタのエミッタの面
    積は、前記ダイオード接続されたトランジスタの整数倍
    とされていることを特徴とする請求項1記載の基準電圧
    源回路。
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