CN1123123C

CN1123123C - 定电压发生装置

Info

Publication number: CN1123123C
Application number: CN98107773A
Authority: CN
Inventors: 良方文洋; 西内泰树; 久保辉训
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-05-04
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2018-05-04
Also published as: JPH1188179A; US6064327A; KR100269047B1; FR2767934B1; CN1210397A; KR19990029179A; FR2767934A1; TW418568B; JP3847423B2; DE19809405A1; DE19809405C2

Abstract

提供结构简单、可缩短切换时间的定电压发生装置，它具有如下功能：在选择多个电压发生单元LR2-LR5间各结点的电压之一并供给到输出端子OT的情况下，在该供给电压比当前输出端子OT的电压高时，使用第一充电单元T1向输出端子OT供给规定时间的比最大发生电压还高的充电电压，在供给输出端子较低的电压时，使用第一放电单元T2，向输出端子连接比最低发生电压还低的电压，从输出端子OT进行规定时间的放电。

Description

定电压发生装置

技术领域

本发明涉及发生多个电压、选择所得电压中的任意电压向外部输出的定电压发生装置，特别是涉及具有生成多个电压、高速地切换到所期望的电压并进行供给的功能的结构简单的定电压发生装置。

背景技术

图5是表示先有的定电压发生装置78的结构的电路图。图中，R51、R52、R53、R54是通过在结点N51和N55之间串联连接而构成梯形电阻的电阻，N51、N55是向各电阻R51-R54提供电压的结点，N52、N53、N54分别是取出电阻R51和R52、R52和R53、R53和R54之间发生的电压V52、V53、V54的结点。

SW51、SW52、SW53是通过接通/切断动作而将各结点N52-N54的某一个与结点N56连接因而将各结点N52-N54的电压V2-V4的某一个输出到输出端子OT的开关，C51是与结点N56相连的寄生电容，N56是将由各开关SW51-SW53的某一个而选择的各结点N52、N53、N54的电压V2、V3、V4中的某一个导向输出端子OT的结点，OT是向与定电压发生装置的后级相连的各种装置(未图示)输出各电压V2-V4的某一个的定电压发生装置的输出端子。

下面对动作进行说明。

图6是表示将结点N52、N53、N54的电压中的某一个导入图5所示先有定电压发生装置78中的输出端子OT时在结点N56发生的电压随时间变化的时序图。

图6(a)表示结点N56的电压电平从电压V4上升到电压V3时在结点N56上发生的电压随时间的变化，图6(b)表示结点N56的电压电平从电压V2下降到电压V3时在结点N56发生的电压随时间的变化。

下面，说明在图5所示先有的定电压发生装置78中，在时刻ts，结点N56的电压如图6(a)所示从电压V4切换到电压V3或如图6(b)所示从电压V2切换到电压V3时的动作。

首先，如图6(a)所示，在图5所示的先有定电压发生装置78中，说明结点N56的电压电平从电压V4上升到电压V3时随时间的变化。

首先，在只有开关SW53导通、开关SW51和SW52断开、结点N56的电压为V4的情况下，当开关SW53在时刻ts断开、开关SW52接通欲使结点N56的电压上升到V3时，在结点N56上的电压变化即结点N56的电位只上升一个电位差(V3-V4)。

在结点N56上附加了寄生电容C51，因此，在结点N56的电压上升的同时，寄生电容C51也充电。即，为使先有的定电压发生装置的输出端子OT的输出电压上升，需要对结点N56本身和附加到其上的寄生电容C51充电，因此，在结点N56的电压到达期望电压电平(图6(a)中为电压V3)所需要的时间Δt1等于开关SW53断开、开关SW52接通、通过电流从结点N53流到结点N56充电切换后结点N56的电压V3与切换前结点N56的电压V4的电位差(V3-V4)的时间。就是说，时间Δt1依赖于流入结点N56的电流大小，由电压切换前后结点N56上的电位差(V3-V4)与充电时所流的电流路径相连的寄生电容C51及负载(未图示)的大小来决定。

接着，如图6(b)所示，说明在图5所示的先有的定电压发生装置78中结点N56的电压值从电压V2减少到电压V3时的情况。

首先，在当结点N56的电压是电压V2时，在时刻ts将电压从V2切换到V3的情况下(即减少的情况)，与图6(a)所示例子相同，需要对结点N56本身及附加到其上的寄生电容C51放电。因此，结点N56上电压降低所需的时间Δt2等于开关SW51断开、开关SW52接通、通过电流从结点N56流到结点N53而放电并产生切换后结点N56的电压V3与切换前N56上发生的电压V2的电位差(V2-V3)的时间。就是说，时间Δ2依赖于从结点N56流向结点N53的电流大小，取决于电压切换前后结点N56上的电位差(V2-V3)和与放电时所流的电流路径相连的寄生电容C51及负载(未图示)的大小。

这样，在图5所示的先有定电压发生装置78中，从输出端子OT切换成供给的输出电压所需的时间等于在电压切换时刻因从某一电压的结点流到输出端子OT的电流而使输出端子OT及寄生电容C51上的电压改变一个切换前后的电位差所需的时间，即等于充电(电压上升时)或放电(电压下降)的时间。也就是说，由电压切换前后的电位差和与电流路径相连的负载决定的电流值越大，充电时对输出端子OT和附加到输出端子OT上的寄生电容C51充电的时间越短，反之，放电时，输出端子和附加到输出端子OT上的寄生电容C51中存储的电荷放电的时间越快，所以，缩短了电压切换所需的时间。

图7是将图5所示的先有的定电压发生装置应用于逐次比较方式的A/D变换装置时的电路的结构图。

图7中，7是表示成为A/D变换装置的动作基准的基准时间的控制信号，78是通过端子1、2输入电源电压并输出期望电压的图5所示的先有定电压发生装置，9是将定电压发生装置78输出的比较基准电压4和比较对象电压3进行比较并输出其比较结果6的比较器，10是输入比较结果6，按输入顺序保存比较结果的数据保持装置。

下面，说明图7所示装入先有定电压发生装置78的逐次比较方式的A/D变换装置的动作。

当定电压发生装置78发生的比较基准电压4输入比较器9时，比较器9判断该比较基准电压4和比较对象电压3的大小关系。接着，比较器9将比较结果6输出到数据保持装置10。例如，当比较对象电压3比比较基准电压4大时，将与电源电压相同值的电压作为比较结果6输出到数据保持装置10，当比比较基准电压4小时，将值“0”的电压作为比较结果6输出到数据保持装置10。

数据保持装置10按输入顺序保存从比较器9所送的比较结果6。就是说，数据保持装置10按第1次、第2次、第3次……的输入顺序保持输入的比较结果6。例如，输入的比较结果6为与电源电压相同的电压时，存储数据“1”，输入的比较结果6为“0”的电压时，存储数据“0”，因此，将比较结果6置换成二进制数进行存储。因此，比较结果能够使用值“1”和值“0”进行数字表示。

还有，将一方的比较器9所得的比较结果6反馈到先有的定电压发生装置78。接着，先有的定电压发生装置78选择输出用于和比较对象电压3进行比较的比较基准电压4，但该比较基准电压4的值根据从比较器9反馈来的比较结果6来确定。

例如，在比较基准电压4为电源电压(Vcc)的一半的值Vcc/2时，使用比较结果6表示比较对象电压3比比较基准电压4还大时，接着输出的比较基准电压4成为Vcc×3/4。还有，使用比较结果6表示比较对象电压3比比较基准电压4还小时，接着输出的比较基准电压4成为Vcc/4。

这样，从先有的定电压发生装置78输出的比较基准电压4根据比较结果6来确定。

还有，如上所示，7是表示成为A/D变换装置的动作基准的基准时间的信号，是成为上述说明的定电压发生装置78、比较器9、数据保持装置10的各个动作基准的基准时间的信号。根据表示该基准时间的信号，数据保持装置10和先有的定电压发生装置78、比较器9同步动作，这样来保证A/D变换装置的动作。

作为装入图7所示的先有定电压发生装置的先有A/D变换装置的其他实施例，有在特开昭62-258521号公报中所示的A/D变换装置。该先有例在构成A/D变换装置的第一开关和第二开关的公共连接点和电源间串联设置了偏置供给电路和第4开关(第3开关的说明省略)。这样，在电压变换前，利用校正动作强制地使在公共连接点发生的寄生电容急速地充放电，或者提高分压用的各电阻值，提供精度好、高速且适于低耗电的MOS集成电路的A/D变换装置。

由于先有的定电压发生装置如以上那样构成，所以，在从某一电压切换为任意电压时，由切换后的电压与切换前的电压的电位差和切换时所流的电流值来支配电压切换时间，因此，在输出端子中流过的电流小时，存在着切换输出电压所需的时间变长这样的问题。还有，在上述特开昭62-258527号公报所示的A/D变换装置中，在第一电源和第二电源间形成的供给多个电压的多个电阻分别装有偏置电压供给电路，因为具有这样的结构，所以，存在着电路规模增大、耗电增大的问题。

发明内容

本发明就是为解决上述问题而做的，其目的在于得到结构简单、能缩短输出电压的切换时间、具有能容易地装入现有装置的功能、耗电低的定电压发生装置。

根据本发明的一种定电压发生装置，其特征在于，包括：

串联连接连接的多个电压发生装置，由外部电源向其两端供给电压；

根据电压的切换动作从上述多个电压发生装置间的各结点电压中选择某一个电压并向输出端子输出该选择的电压的多个开关；

与上述多个电压发生装置的一端连接、发生并供给比上述多个电压发生装置间发生的最大电压还高的充电电压的第一充电装置；

在上述输出端子从具有上述多个电压发生装置中的某一电压的结点向具有更高电压的其他结点连接的电压切换动作时、将由上述第一充电装置生成的上述充电电压向上输出端子连接的第一开关；

与上述多个电压发生装置的另一端连接、发生并供给比在上述多个电压发生装置间的各结点发生的最小电压还低的放电电压的第1放电装置；

在上述输出端子从具有上述多个电压发生装置中的某一电压的结点向具有更低电压的其他结点连接的电压切换动作时，将由上述第一放电装置生成的上述放电电压向上述输出端子连接的第二开关，和

控制上述多个开关、上述第一和第二开关的动作的控制装置；

上述控制装置，在进行控制使电压切换动作时，在上述多个电压发生装置都不与上述输出端子电连接期间，将上述第一充电装置和上述输出端子连接，或使上述第一放电装置和上述输出端子连接。

本发明的定电压发生装置在利用开关的切换动作而向输出端子供给由多个电压发生装置间发生的电压中的一个时，在多个电压发生装置供给的电压从低电压切换到高电压时，利用与多个电压发生装置的一端电连接的第一充电装置，高速地向输出端子供给比多个电压发生装置间发生的最大电压还高的充电电压。还有，在多个电压发生装置供给的电压从高电压切换到低电压时，利用与多个发生装置的另一端连接的第一放电装置，向输出端子供给比多个电压发生装置间发生的最小电压还低的放电电压，从而，快速降低输出端子的电压。

本发明的定电压发生装置在利用开关的切换动作而向输出端子供给多个电压发生装置间发生的电压中的一个时，在多个电压发生装置供给的电压从低电压切换到高电压时，使用在多个电压发生装置之外另外设置的、与输出端子相连的第二充电装置，高速地向输出端子供给比多个电压发生装置间所得的最大发生电压还高的充电电压。另外，在多个电压发生装置供给的电压从高电压切换到低电压时，利用在多个电压发生装置之外另外设置的且与输出端子连接的第二放电装置，使具有比多个电压发生装置间所得的最小发生电压还低的放电电压的第二放电装置与输出端子相连，从而快速降低输出端子的电压。

在本发明的定电压发生装置中，在由控制装置控制下进行的多个开关通·断动作的电压切换动作中，在不向输出端子供给多个电压发生装置发生的某个电压的期间，第一或第二充电装置在控制装置的控制下向输出端子导入充电电压，同时，第一或第二放电装置和输出端子连接，进行放电动作。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的定电压发生装置的结构的电路图；

图2表示在本发明实施例1的定电压发生装置中在用于向输出端子导入任意电压的结点中发生的电压随时间变化的时序图；

图3是表示本发明的实施例2的定电压发生装置的结构的电路图；

图4是表示在本发明实施例2的定电压发生装置中在用于向输出端子导入任意电压的结点中发生的电压随时间变化的时序图；

图5是表示现有例的定电压发生装置的结构的电路图；

图6是表示在先有例的定电压发生装置中在用于向输出端子导入任意电压的结点中发生的电压随时间变化的时序图；

图7是将先有的定电压发生装置应用于逐次比较方式的A/D变换装置的电路结构图。

具体实施方式

实施例1

下面，说明本发明的一个实施形态。

图1是表示本发明实施例1的定电压发生装置8的结构的电路图。图中，LR1、LR2、LR3、LR4、LR5、LR6是通过在结点N0和N6间串联连接连接构成梯形电阻的电阻(电压发生装置)，N0、N6是向各电阻LR1-LR6供给电压的结点，N1、N2、N3、N4、N5是取出在电阻LR1和LR2、LR2和LR3、LR3和LR4、LR4和LR5、LR5和LR6间发生的各电压V1、V2、V3、V4、V5的结点。

SW1、SW2、SW3、SW4、SW5是通过利用通/断动作将各结点N1-N5中的任一个与结点N7连接而向输出端子OT输出各电压V1-V5中的任何一个电压的开关，C是与结点N7相连的寄生电容，N7是向输出端子OT导入由各开关SW1-SW5的某一个选择的各电压V1-V5中的任何一个电压的结点，OT是向后级的各种装置(未图示)输出各电压V1-V5中的任何一个电压的定电压发生装置的输出端子。

T1是切换到高电压时以任意时间向结点N7和寄生电容C供给最高电压V1的充电装置(第一充电装置)，T2是切换到低电压时以任意时间向结点N7和寄生电容C供给最低电压V5的放电装置(第一放电装置)。81是控制开关SW1-SW5的动作的控制电路。例如，在图7所示的A/D变换装置内装入实施例1的控制电路81时，输入从控制信号7和比较器9输出的比较结果6，根据这一信号，如图1虚线所示的那样控制开关SW1-SW5的动作。

接着，对动作进行说明。

这里，图2是表示在实施例1的定电压发生装置8中用于向输出端子OT导入期望电压的结点N7的电压随时间变化的时序图。

图2中，(a)是表示开关SW1通/断的时序图，(b)是表示开关SW2通/断的时序图，(c)是表示开关SW3通/断的时序图，(d)是表示开关SW4通/断的时序图，(e)是表示开关SW5通/断的时序图，(f)是表示在结点N7发生的电压随时间变化的时序图。在图2中，t1、t2、t3、t4、t5、t6表示切换在结点N7发生的电压时的时刻。

首先，对在时刻t1切换为比在结点N7发生的当前电压V4还高的电压V3的情况进行说明。

在这种情况下，在控制电路81的控制下，使接通状态的开关SW4在时间t1断开、同时使断开状态的开关SW3接通，由此，将结点N7的电压从V4切换到V3。此时，结点N7的电压如先有例说明的那样，时间常数大，所以，如图2的(f)所示，进行由曲线A表示的电压变化。

然而，在时刻t1，在开关SW4刚断开之后而开关SW3还未接通的期间，即不存在与结点N7连接的结点期间，在控制装置81的控制下使充电装置T1的开关SW1在任意时间Δt之间接通，这样，使具有比切换电压V3还高的电压V1的结点N1和N7连接。这样，将快速对寄生电容C和结点N7充电的电流通过结点N1供给结点N7和寄生电容C。

如上所述，在开关SW4在时刻t1刚刚断开后而开关SW3还未接通期间，通过使结点N7与结点N1一度接通，电压切换前后的电位差为(V1-V4)、电流路径的负载为LR1，所以，与上述电位差为(V3-V4)、电流路径的负载为LR1+LR2+LR3的情况相比，电压切换前后的电位差增大，另一方面，电流路径的负载变小。因此，供给结点N7的电流变大。

这样，供给结点N7和寄生电容C的电荷的充电速度提高，即时间常数减少，在结点N7发生的电压如曲线B所示急剧上升，这样，能够加快充电时间。即，能够使电压的切换速度高速化。

之后，在控制电路81的控制下，如果在结点N7的电压充分接近于期望电压V3的时刻使开关SW1断开、将结点N7和N1电连接切断、通过使开关SW3接通来连接结点N7和N3，则结点N7的电压就稳定在从结点N3供给的电压V3上。

在从电压V3切换到电压V2的情况下的时刻t2或从电压V4切换到电压V2的情况下的时刻t5，都进行与上述例基本相同的动作，所以，通过只在当前接通的结点N3与结点N2和N7刚刚断开后的任意时间Δt中使结点N1和结点N7接通，在时间Δt期间以其值比切换对象电压V3和V2还大的电压V1对结点N7和寄生电容C充电，所以，结果缩短了充电时间。

与上述例相反，将结点N7在时刻t3发生的电压V2切换成比它低的V3时，首先，在控制电路81的控制下，使导通状态的开关SW2截止，将与结点N7电连接的结点N2切断。

之后，处于断开状态的开关SW3接通，在具有切换电压V3的结点N3与结点N7电连接之前，使放电装置T2的开关SW5只接通任意时间Δt，这样，使具有比电压V3还低的电压V5的结点N5和结点N7电连接。

当利用该连接在任意时间Δt期间放电时，利用结点N2和结点N5间的电位差V2-V5和与电流路径相连的电阻LR6计算从结点N7流到N5中的电流，通过在切换电压前后使结点N5和结点N7一度连接，能够增大放电时的电位差，减少附加到电流路径上的电阻，使切换前后的电位差由(V2-V3)决定，与电流路径相连的电阻由LR4+LR5+LR6确定。

这样，放电时流过的电流变大，使放电时间缩短，即时间常数变小，能够缩短电压切换时间。

如上所述，例如在图5所示先有技术的定电压发生装置78的情况下，在结点N7上发生的电压的特性曲线是沿曲线E减少的，与此相反，在本实施例1的定电压发生装置8的情况下，是沿曲线D减少的。

即，如上所示，在实施例1的定电压发生装置8的情况下，放电时能够流过大电流值的电流，因此，与表示先有例情况的曲线E相比，更能够急剧地降低，在下降到期望电压电平的时刻，通过控制电路81的控制使开关SW5断开，使断开状态的开关SW3接通，由此，将结点N3和结点N7电连接，如曲线D所示，能够急剧地切换电压。

在从电压V3向电压V4切换情况下的时刻t4或从电压V2向电压V4切换情况下的时刻t6的情况下，进行与上述说明基本相同的动作。

对于将上述实施例1的定电压发生装置8应用于先有例说明的图7所示的逐次比较方式的A/D变换装置的情况进行如下说明。

图7是表示装入图1所示实施例1的定电压发生装置8的A/D变换装置的结构图。在装入图5所示先有定电压发生装置78的A/D变换装置的说明中，已经用到了图7所示的A/D变换装置，在这里，可以不改变A/D变换装置的结构而装入实施例1的定电压发生装置8。

图7中，7是表示成为A/D变换装置的各结构单元的动作基准的基准时间的控制信号，8是用于通过端子1、2输入电源电压输出期望电压的图1所示实施例1的定电压发生装置，9是将从定电压发生装置8输出的比较基准电压4和比较对象电压3进行比较并输出该比较结果6的比较器，10是输入从比较器9输出的比较结果6、按照输入顺序保存比较结果的数据保持装置。

在装入先有的定电压发生装置78的A/D变换装置中，A/D变换装置中的各结构要素即定电压发生装置78、比较器9等各结构要素根据控制信号7被同步地驱动，输出比较结果6的比较器9仅仅是输入从先有定电压发生装置78提供的比较基准电压4，并仅仅根据它来动作，而且，先有的定电压发生装置78只不过是根据比较结果6选择比较器9下一次比较动作所需要的比较基准电压4，向比较器9输出。

与此不同，如图7所示，装入实施例1的定电压发生装置8的A/D变换装置具有如下功能：由定电压发生装置8根据比较结果6发生比较器进行下一次比较动作使用的比较基准电压4的功能(与装入先有定电压发生装置78的A/D变换装置的功能相同)；判断为高速执行充放电时间所需要的装置是充电装置T1还是放电装置T2的功能；根据判断结果，使用控制信号7，在定电压发生装置8发生下一次比较动作所用的比较基准电压4之前，只使充电装置T1或放电装置T2的某一个接通的功能。

定电压发生装置8可以利用图1所示定电压发生装置中的控制电路81的控制、根据比较器9得到的比较结果6(参考图1中的虚线所示的比较结果信号6的信号线)去推测下一个应发生的比较基准电压是设定为比刚才输出的比较基准电压4高还是设定为比它低。如果在根据控制信号7(参考图1中的虚线所示的控制信号7的信号线)所得的下一设定时刻事先启动充电装置T1或放电装置T2并使之动作(究竟是启动哪一个装置，是在定电压发生装置8切换到下一比较基准电压4之前，例如，在与比较器9输出的比较结果6的时刻相同的时刻，根据比较结果6来确定的)。充电装置T1或放电装置T2动作，则不必另外新形成和使用控制用的信号线，通过使用现有控制信号7的信号线和向定电压发生装置8发送比较结果6的控制线，能够实现具有包括高速切换电压功能的实施例1的定电压发生装置8的A/D变换装置。

可是，图1所示的实施例1的定电压发生装置8如图2的时序图所示的那样动作，在结点N7的充放电时，在电压切换前，在与结点N7电连接的其他结点被刚刚切断之后而结点N7和其他结点N2-N4的哪一个也没连接的期间，根据控制电路81的控制，使用来加速充放电速度的充放电装置T1和T2的开关SW1、SW5接通。

这样，将与输出端子OT连接的结点N7和结点N1或结点N5电连接的开关控制动作根据控制电路81来进行。

可是，为缩短电压切换时间，结点N7与加速充放电速度的结点N1或N5电连接的期间不限定于结点N7未和刚才还电连接的结点及即将电连接的结点电连接的时间间隔。

就是说，结点N7和加速结点N1或结点N5的充放电速度的结点电连接的期间也可以在刚才还电连接的结点与结点N7电切断之前，在控制电路81的控制之下，使结点N7和结点N1或结点N5电连接。

或者反之，也可以在结点N7和下面即将接通的结点电连接之后，在控制电路81的控制之下，使加速充放电速度的结点N1或结点N5从结点N7断开。

这样，为了缩短电压切换时间，与输出端子连接的结点N7和用于加快结点N1或N5的充放电速度的结点电连接的时间间隔可以和直到与某个结点断开的时间间隔重叠，该结点是为了切换到输出端子输出的比较基准电压4而被接通的。此外，也可以使其与直到和下面即将切换的结点接通的时间间隔重叠。这些动作的控制由定电压发生装置8中的控制电路81根据比较结果6、控制信号7来进行。

另外，为了缩短电压切换时间，与输入端子OT连接的加速充放电速度的结点不限定于N1和N5。

例如，如图2所示，在从输出电压V4切换到V3的时刻t1中，在上述说明中，对通过将结点N7与结点N1连接来加快充电速度缩短电压切换时间的情况进行了说明。然而，要使加快充电速度的结点具有比切换目标结点的电压高的电压V2，则具有充电装置T1之外的例如电压V2的结点N2也可以。

反之，如图2所示的时刻t3那样，为加快放电速度而连接的结点也不必是放电装置T2的结点N5，也可以是具有比切换电压V3还低的电压例如电压V4的结点N4。

另外，充放电装置T1、T2的结构不限定于由上述结构单元所得的结构。例如，只要是发生电压的装置，则其他装置也可以，只用开关构成也可以。另外，对电压发生装置LR1-LR4，只要能够发生电压，也可以使用电容，还可以由使用了有源元件的电路构成。

如上所述，根据本实施例1的定电压发生装置8，在两端供给电源电压的梯形电阻中，通过多个开关将梯形电阻中的任何两个电阻之间和定电压发生装置8的输出端子OT连接，此外，在梯形电阻的最大电压输出电阻和输出端子OT之间连接能够利用开关控制向输出端子供给最大电压的充电装置，并且，在梯形电阻的最低电压输出电阻和定电压发生装置8的输出端子OT之间连接能够利用开关控制向输出端子供给最低电压的放电装置，所以，能够得到可以用简单的电路结构缩短输出电压的切换时间的定电压发生装置。

还有，在实施例1的定电压发生装置8中，用于缩短充放电时电压切换时间的开关通/断动作的控制可以和其他电压切换动作的控制在时间上重叠，因此，不需要精密地控制动作，可以得到容易控制的效果。

另外，在实施例1的定电压发生装置8中，即使在电阻LR1和LR6的结点N0和N6间施加的电源电压低，由于电阻LR1-LR6上发生的电压降低而使用于从电压发生装置即电阻LR2-LR4取出电压的结点N2-N4和结点N7间流过的电流小、与结点N7相连的输出端子OT和附加在结点N7上的寄生电容C的充放电不能在希望的时间中结束时，也可以通过充电电路T1或放电电路T2对结点N7和寄生电容C充放电，并与结点N7的电压进行比较使之总是保持最大的电位差，因此，可以缩短充放电时间。

实施例2

图3是表示本发明实施例2的定电压发生装置81的结构的电路图，图中，LR11、LR12、LR13、LR14是构成在结点N0和N4间串联连接连接的梯形电阻的电阻，N30、N34是向各电阻LR11-LR14提供电源电压的结点，N31、N32、N33是取出在电阻LR11和电阻LR12、电阻LR12和电阻LR13、电阻LR13和电阻LR14间发生的电压V1、V2、V3的结点。

SW11、SW12、SW13是通过用通/断动作使各结点N31-N33的任何一个与结点N35电连接而向输出端子OT输出在各结点N31-N33发生的电压V1-V3中的某一个电压的开关，C1是与结点N35连接的寄生电容，N35是通过充电装置(第二充电装置)T1a和结点N36连接、通过放电装置(第二放电装置)T2a和结点N37连接、同时和输出端子OT连接、向输出端子OT导入由各开关SW11-SW13中某一个选择的各电压V1-V3中的某一个电压的结点，OT是用于向实施例2的定电压发生装置80的后级的各种装置(未图示)输出各电压V1-V3中的某一个电压的输出端子。例如，在实施例2的定电压发生装置80中，充电装置(第二充电装置)T1a和放电装置(第二放电装置)T2a示出了由MOS晶体管形成的例子。

结点N36是为对结点N35和寄生电容C1充电而向充电装置T1a提供充足电流的结点，N37是为将结点N35和寄生电容C1中积存的电荷放电而向放电装置T2a供给充足电流的结点，T1a是用于向结点N35和寄生电容C1供给电流的充电装置，T2a是用于将结点N35和寄生电容C1中积存的电荷放电的放电装置。82是控制开关SW11-SW13、充电装置(第二充电装置)T1a和放电装置(第二放电装置)T2a的动作的控制电路。该控制电路82例如在图7的A/D变换装置中装入实施例2的定电压发生装置80时，输入表示比较器9的比较结果的信号6和表示基准时间的控制信号7(参考图3虚线所示的信号线)，控制开关SW11-SW13及充电装置T1a、放电装置T2a的动作。

接着，说明实施例2的定电压发生装置80的动作。

图4是说明在实施例2的定电压发生装置80中在用于向输出端子OT导入所要电压的结点N35发生的电压随时间变化的时序图。图4(a)是充电装置T1a的通/断动作的时序图，(b)是放电装置T2a的通/断动作的时序图，(c)是表示在结点N35发生的电压随时间变化的时序图。

首先，如图4(c)所示，说明在时刻t1将结点N35的电压从电压V3切换到电压V2时的情况。

假定使接通状态的开关SW13断开，使与结点N35连接的结点N33断开。这里，当使断开状态的开关SW2接通并使结点N32与结点N35连接时，结点N35的电压如图4(c)所示的曲线G那样，按时间常数大的曲线上升。

然而，从接通状态的开关SW13断开到断开状态的开关SW12接通使结点N35与结点N32电连接的期间，如果根据控制电路82的控制使充电装置T1a接通，则有电流从结点N36流向结点N35。这里，从结点N36流向结点N35的电流是比流向具有下一切换对象的电压V2的结点N32的电流还大的电流，例如，如果边增大充电装置T1a的电流放大能力边减少接通电阻值的话，则结点N35和寄生电容C1的充电速度将加速，这样，能够缩短充电时间。

即，如图4(c)的曲线H所示，能够以时间常数小的曲线急剧地使电压上升。

在时刻t2将结点N35的电压从V2切换到V1和在时刻t5将结点N35的电压从V3切换到V1时，和上述动作相同，在控制电路82的控制下，使接通状态的开关SW12或SW13断开、将与结点N35连接的结点N32或N33断开，接着，在使断开状态的开关SW11接通并使结点N35和结点N31电连接的时间间隔Δt期间，根据控制电路82的控制使充电装置T1a接通，从而，从结点N36向结点N35流过电流。

这样，在实施例2的定电压发生装置80中，和实施例1的情况相同，在规定时间Δt内从结点N36向结点N35流过大电流，所以，与将具有切换对象的电压V1的结点N31和结点N35连接的先有情况相比，能够缩短结点N27和寄生电容C1的充电时间。

接着，说明与当前的结点N35的电压V1相比较、下一次切换的电压V2低的情况。

考虑如图4(c)所示那样在时刻t3将接通的开关SW11断开、将与结点N35电连接的结点N31断开的情况。接着，如果将断开状态的开关SW12接通而将结点N35和结点N32电连接时，结点N35的电压沿曲线G所示的时间常数大的曲线减少。

然而，在将接通状态的开关SW11断开而将结点N31和结点N35电断开之后，使断开状态的开关SW13接通而将结点N35和结点N33电连接之前的时间间隔Δt内，通过根据控制电路82的控制，使放电电路T2a接通，从结点N35向结点N37流过电流。

这样，若作为构成放电电路T2a的MOS晶体管例如使用具有小的接通电阻值的MOS晶体管，则能够通过放电电路T2a从结点N35向N37流过大电流，因此，与先有那样单单将结点N35和供给切换对象的电压的结点N33电连接的情况相比，能够加快结点N35和寄生电容C1的放电速度，缩短放电时间。

在时刻t4将结点N35的电压从V2切换到V3时或在时刻t6将结点N35的电压从V1切换到V3时，和上述动作相同，通过根据控制电路82的控制，将接通的开关SW12或SW11断开，将与结点N35电连接的结点N32或结点N31断开，接着，在将断开状态的开关SW11接通而将结点N35和N32电连接的时间Δt内，通过根据控制电路82的控制将放电装置T2a接通，从结点N35向结点N37流过电流，这时，和时刻t3的动作相同，能够加速寄生电容C1的放电速度，缩短充电时间。

在实施例2的定电压发生装置80中，只示出了设置充放电用的充放电装置T1a、T2a、而这些装置与供给输出电压的电压发生装置LR11-LR14独立而构成的一种情况，但本发明不限于此，例如，也可以是在定电压发生装置中只包括充电装置T1a和放电装置T2a中的任何一个的结构。

还有，也可以构成为由一个电路形成充放电装置T1a、T2a，在输出电压切换时能急速地执行充放电。

还有，即使电压发生装置LR11-LR14是例如使用了电容等有源元件的电路的发生电压的装置，也能得到相同的效果。

还有，在图7所示的A/D变换装置等中装入实施例2的定电压发生装置80的情况下，与实施例1的定电压发生装置8的动作相同，将比较信号6和表示基准时间的控制信号7输入定电压发生装置80，在控制电路82的控制下，可以用比较器9输出所要的比较基准电压4。这时，和实施例1的定电压发生装置8相同，不另外新形成并使用控制用的信号线，通过使用现有表示的基准时间的控制信号7的信号线和向定电压发生装置8发送比较结果6的控制线，就能够实现具有包括高速切换电压的功能的实施例2的定电压发生装置80的A/D变换装置。

如上所述，根据本实施例2的定电压发生装置80，在将结点N35发生的电压切换到其他电压的电压切换动作中，根据控制电路82的控制，与电压发生装置LR11-LR14独立的充放电电路T1a、T2a和结点N35电连接，所以，能够增加电压切换速度。即，由于不是将作为电压发生装置电阻LR11-LR14与N35连接，而是使结点N36或N37与N35连接，所以，能够提高结点N35的充放电速度。

接着切换的电压比以前的电压大小高还是低例如和实施例1的定电压发生装置8相同，根据图7所示从比较器9输出的比较结果6，根据控制电路82的控制使充放电装置T1a、T2a通/断任意时间，可增大充放电时施加到结点N35上的电压与下一次切换的电压的电压差，这样，能够增大充放电时从结点N35流出的电流和流入到结点N35中的电流，因此，能够加快结点N35的充放电速度，能够缩短电压切换时间。

另外，在实施例2的定电压发生装置80中，在电阻LR11及LR16的结点N30和N34间施加的电源电压低，在电阻LR11-LR14上严生的电压降低，这样，用于从作为电压发生装置的电阻LR11-LR14取出电压的结点N31-N33和结点N35间流过的电流小、即使在期望的时间内加到与结点N35连接的输出端子OT和结点N35上的寄生电容C1的充放电不能结束时，也可以通过充电电路T1a或放电电路T2a对结点N35和寄生电容C1进行充放电，使之和结点N35的电压相比总是有最大的电位差，这样来缩短充放电时间。

如上所述，根据本发明，使用简单的电路结构就可以缩短从定电压发生装置的输出端子供给的输出电压的切换时间、并且不改变现有装置的结构就能向现有的装置装入的效果。

还有，根据本发明，即使当多个电压发生装置间加的电压低到输出端子和与输出端子连接的寄生电容的充放电不能结束的程度时，由于具有和电压发生装置独立设置的第一充放电装置或第二充放电装置，所以，能够急剧地进行输出端子的充放电，能够以低的电压使定电压发生装置动作，并且具有不改变现有装置的结构就能向现有的装置装入的效果。

Claims

1.一种定电压发生装置，其特征在于，包括：

在上述输出端子从具有上述多个电压发生装置中的某一电压的结点向具有更高电压的其他结点连接的电压切换动作时，将由上述第一充电装置生成的上述充电电压向上述输出端子连接的第一开关；

与上述多个电压发生装置的另一端连接、发生并供给比在上述多个电压发生装置间的各结点发生的最小电压还低的放电电压的第一放电装置；

2.如权利要求1所述的定电压发生装置，其特征在于，包括：

与上述多个电压发生装置另外设置、与输出端子连接、供给比在上述多个电压发生装置间发生的最大的发生电压还高的充电电压的第二充电装置；

在供给到上述输出端子上的电压从某一发生电压向更高的发生电压切换的电压切换动作时，将上述第二充电装置的充电电压和上述输出端子连接的第三开关；

与上述多个电压发生装置另外设置，与上述输出端子连接、供给比在上述多个电压发生装置间发生的最小发生电压还小的放电电压的第二放电装置；

在供给上述输出端子的电压从某一电压向更低电压切换的电压切换动作时、将第二放电装置和上述输出端子连接的第四开关，和

控制上述多个开关、上述第三和第四开关的动作的控制装置；

上述控制装置，在电压切换动作时，在上述多个电压发生装置都不与上述输出端子电连接期间，将上述第二充电装置和上述输出端子连接，或使上述第二放电装置和上述输出端子连接。

3.权利要求2记载的定电压发生装置，其特征在于，控制装置控制为使多个电压发生装置的某一个在与输出端子电切断之前或之后，将上述第一充电装置或第二充电装置和输出端子在时间上重迭地连接，或者将上述第一放电装置或第二放电装置和上述输出端子在时间上重迭地连接。

4.权利要求2记载的定电压发生装置，其特征在于，上述控制装置控制为在使多个电压发生装置的某一个与输出端子连接后，将上述第一充电装置或第二充电装置和输出端子在时间上重迭地连接、之后进行电切断，或者将上述第一放电装置或第二放电装置和上述输出端子在时间上重迭地连接、之后进行电切断。

5.权利要求1或2记载的定电压发生装置，其特征在于，第一充电装置及第一放电装置由MOS晶体管构成。

6.权利要求1或2记载的定电压发生装置，其特征在于，第二充电装置及第二放电装置由MOS晶体管构成。