JP2000056843A - 基準電圧生成回路 - Google Patents
基準電圧生成回路Info
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/575—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices characterised by the feedback circuit
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- G—PHYSICS
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- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/468—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc characterised by reference voltage circuitry, e.g. soft start, remote shutdown
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定したソフトスタート動作を実現できる基
準電圧生成回路を提供する。 【解決手段】 コンデンサＣssは、出力端子に接続され
ている。定電流源１０２は、コンデンサＣssを充電す
る。コンパレータ１は、出力端子の電圧（基準電圧Ｖre
f ）と閾値電圧Ｖth（定電圧源１０１の出力電圧である
電圧Ｖbgr −オフセット電圧Ｖos）とを比較する。出力
端子の電圧が閾値電圧Ｖthを越えると、定電流源１０２
がその電流を停止するとともに、スイッチＳＷ２が閉状
態に切り替わる。この後、遅延回路３により与えられる
遅延時間が経過したタイミングでスイッチＳＷ３が閉状
態に切り替わる。
準電圧生成回路を提供する。 【解決手段】 コンデンサＣssは、出力端子に接続され
ている。定電流源１０２は、コンデンサＣssを充電す
る。コンパレータ１は、出力端子の電圧（基準電圧Ｖre
f ）と閾値電圧Ｖth（定電圧源１０１の出力電圧である
電圧Ｖbgr −オフセット電圧Ｖos）とを比較する。出力
端子の電圧が閾値電圧Ｖthを越えると、定電流源１０２
がその電流を停止するとともに、スイッチＳＷ２が閉状
態に切り替わる。この後、遅延回路３により与えられる
遅延時間が経過したタイミングでスイッチＳＷ３が閉状
態に切り替わる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、他の回路によって
使用される基準電圧を生成する回路に係わり、特に、各
種回路のソフトスタートを実現させるための基準電圧を
生成する回路に係わる。
使用される基準電圧を生成する回路に係わり、特に、各
種回路のソフトスタートを実現させるための基準電圧を
生成する回路に係わる。
【０００２】
【従来の技術】電気回路あるいは電子回路の中には、外
部から与えられる基準電圧に基づいて動作するものがあ
る。たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータは、一般に、保持
すべき出力電圧を指示するための基準電圧が与えられ、
その基準電圧に従って出力電圧を調整する。
部から与えられる基準電圧に基づいて動作するものがあ
る。たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータは、一般に、保持
すべき出力電圧を指示するための基準電圧が与えられ、
その基準電圧に従って出力電圧を調整する。
【０００３】基準電圧は、当然のことではあるが、温度
変化などに対して安定している必要がある。また、基準
電圧は、それが与えられる電気回路あるいは電子回路の
起動時（たとえば、電源投入時）に０ボルトから徐々に
上昇していくことが要求される場合がある。このよう
に、ある条件に起因して電圧を０ボルトから予め決めら
れた電圧値まで徐々に上昇させていく機能は、ソフトス
タート機能と呼ばれることがあり、また、その機能を実
現する回路はソフトスタート回路と呼ばれることがあ
る。
変化などに対して安定している必要がある。また、基準
電圧は、それが与えられる電気回路あるいは電子回路の
起動時（たとえば、電源投入時）に０ボルトから徐々に
上昇していくことが要求される場合がある。このよう
に、ある条件に起因して電圧を０ボルトから予め決めら
れた電圧値まで徐々に上昇させていく機能は、ソフトス
タート機能と呼ばれることがあり、また、その機能を実
現する回路はソフトスタート回路と呼ばれることがあ
る。
【０００４】図４(a) は、ソフトスタート機能を備える
既存の基準電圧生成回路の一例の構成図である。定電圧
源１０１は、例えば、バンドギャップリファレンス回路
であり、温度に依存しない一定の電圧Ｖbgr を出力す
る。基準電圧Ｖref は、初期動作時を除き、この電圧Ｖ
bgr に一致する。定電流源１０２は、ソフトスタート動
作を実現するために設けられ、電流Ｉconst を供給す
る。
既存の基準電圧生成回路の一例の構成図である。定電圧
源１０１は、例えば、バンドギャップリファレンス回路
であり、温度に依存しない一定の電圧Ｖbgr を出力す
る。基準電圧Ｖref は、初期動作時を除き、この電圧Ｖ
bgr に一致する。定電流源１０２は、ソフトスタート動
作を実現するために設けられ、電流Ｉconst を供給す
る。
【０００５】図５(a) は、図４(a) に示す基準電圧生成
回路によるソフトスタート動作を説明する図である。こ
こでは、電源投入時にスイッチＳＷが開状態であるもの
とする。時刻Ｔ1 において電源が投入されると、以降、
コンデンサＣssは定電流源１０２により充電されてい
き、それに伴って基準電圧Ｖref は直線的に上昇してい
く。そして、その基準電圧Ｖref が定電圧源１０１の出
力である電圧Ｖbgr にまで上昇したタイミング（時刻Ｔ
2 ）でスイッチＳＷを閉状態に切り替えると、以降、基
準電圧Ｖref として電圧Ｖbgr が出力される。
回路によるソフトスタート動作を説明する図である。こ
こでは、電源投入時にスイッチＳＷが開状態であるもの
とする。時刻Ｔ1 において電源が投入されると、以降、
コンデンサＣssは定電流源１０２により充電されてい
き、それに伴って基準電圧Ｖref は直線的に上昇してい
く。そして、その基準電圧Ｖref が定電圧源１０１の出
力である電圧Ｖbgr にまで上昇したタイミング（時刻Ｔ
2 ）でスイッチＳＷを閉状態に切り替えると、以降、基
準電圧Ｖref として電圧Ｖbgr が出力される。
【０００６】上記基準電圧Ｖref は、たとえば、ＤＣ／
ＤＣコンバータの出力電圧を指示するためのパラメータ
として使用される。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータの出
力電圧は、通常、その基準電圧Ｖref に追随して変化す
る。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時に図５
(a) に示すような基準電圧Ｖref が与えられると、ＤＣ
／ＤＣコンバータの出力電圧は、その基準電圧Ｖref の
変化に追随するように徐々に上昇していくことになる。
ＤＣコンバータの出力電圧を指示するためのパラメータ
として使用される。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータの出
力電圧は、通常、その基準電圧Ｖref に追随して変化す
る。したがって、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動時に図５
(a) に示すような基準電圧Ｖref が与えられると、ＤＣ
／ＤＣコンバータの出力電圧は、その基準電圧Ｖref の
変化に追随するように徐々に上昇していくことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４(a) に示した基準
電圧生成回路においては、上述のように、時刻Ｔ2 にお
いてスイッチＳＷを切り替えることによりソフトスター
ト動作を実現している。しかしながら、スイッチＳＷを
正確に時刻Ｔ2 において切り替えることは容易ではな
い。例えば、図５(b) に示すように、スイッチングタイ
ミングが遅れ、時刻Ｔ3 においてスイッチＳＷが閉状態
に切り替えられると、基準電圧Ｖref は、いったん電圧
Ｖbgr よりも大きくなってしまう。すなわち、オーバー
シュートが発生する。一方、スイッチングタイミングが
時刻Ｔ2 よりも早く、時刻Ｔ4 においてスイッチＳＷが
閉状態に切り替えられると、基準電圧Ｖref は、図５
(c) または図５(d) に示すように、電圧Ｖref に到達す
る前にいったん減少に転じたり、或いは急激に上昇した
りする。なお、図５(c) および図５(d) は、それぞれ定
電圧源１０１の電流供給能力が低い場合、およびその能
力が高い場合の例を示している。
電圧生成回路においては、上述のように、時刻Ｔ2 にお
いてスイッチＳＷを切り替えることによりソフトスター
ト動作を実現している。しかしながら、スイッチＳＷを
正確に時刻Ｔ2 において切り替えることは容易ではな
い。例えば、図５(b) に示すように、スイッチングタイ
ミングが遅れ、時刻Ｔ3 においてスイッチＳＷが閉状態
に切り替えられると、基準電圧Ｖref は、いったん電圧
Ｖbgr よりも大きくなってしまう。すなわち、オーバー
シュートが発生する。一方、スイッチングタイミングが
時刻Ｔ2 よりも早く、時刻Ｔ4 においてスイッチＳＷが
閉状態に切り替えられると、基準電圧Ｖref は、図５
(c) または図５(d) に示すように、電圧Ｖref に到達す
る前にいったん減少に転じたり、或いは急激に上昇した
りする。なお、図５(c) および図５(d) は、それぞれ定
電圧源１０１の電流供給能力が低い場合、およびその能
力が高い場合の例を示している。
【０００８】基準電圧Ｖref が滑らかに上昇しない場合
には、その基準電圧Ｖref を利用する回路の動作は不安
定になる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧
は、上述したように、基準電圧Ｖref に追随するので、
基準電圧Ｖref として図５(b)〜図５(d) に示すような
電圧が与えられると、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧
もそれに伴って不安定になる。
には、その基準電圧Ｖref を利用する回路の動作は不安
定になる。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧
は、上述したように、基準電圧Ｖref に追随するので、
基準電圧Ｖref として図５(b)〜図５(d) に示すような
電圧が与えられると、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧
もそれに伴って不安定になる。
【０００９】なお、ソフトスタート機能を備えた基準電
圧生成回路は、図４(b) に示すような単純な構成でも実
現できる。この構成であれば、上述のようなスイッチン
グタイミングのずれによる問題は発生しない。しかしな
がら、この構成では、基準電圧Ｖref の上昇が線形にな
らず、ソフトスタート時間を正確に規定することができ
ない。また、抵抗Ｒの値が大きいとＶref 端子のインピ
ーダンスが高くなり、外部ノイズの影響を受けやすくな
ってしまう。
圧生成回路は、図４(b) に示すような単純な構成でも実
現できる。この構成であれば、上述のようなスイッチン
グタイミングのずれによる問題は発生しない。しかしな
がら、この構成では、基準電圧Ｖref の上昇が線形にな
らず、ソフトスタート時間を正確に規定することができ
ない。また、抵抗Ｒの値が大きいとＶref 端子のインピ
ーダンスが高くなり、外部ノイズの影響を受けやすくな
ってしまう。
【００１０】本発明の課題は、上述の問題を解決するこ
とであり、安定したソフトスタート動作を実現できる基
準電圧生成回路を提供することである。
とであり、安定したソフトスタート動作を実現できる基
準電圧生成回路を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の基準電圧生成回
路は、定電圧源を備え、その定電圧源により生成される
電圧を他の回路により使用される基準電圧として出力す
る構成であり、出力端子と、電流源と、上記出力端子に
接続され上記電流源により充電されるコンデンサと、上
記出力端子の電圧が上記定電圧源により生成される電圧
よりも所定値だけ低い電圧である閾値電圧を越えたとき
に指示信号を生成する比較回路と、上記指示信号を受信
したときに上記定電圧源と上記出力端子との間を抵抗を
介して接続させるスイッチとを有する構成である。
路は、定電圧源を備え、その定電圧源により生成される
電圧を他の回路により使用される基準電圧として出力す
る構成であり、出力端子と、電流源と、上記出力端子に
接続され上記電流源により充電されるコンデンサと、上
記出力端子の電圧が上記定電圧源により生成される電圧
よりも所定値だけ低い電圧である閾値電圧を越えたとき
に指示信号を生成する比較回路と、上記指示信号を受信
したときに上記定電圧源と上記出力端子との間を抵抗を
介して接続させるスイッチとを有する構成である。
【００１２】上記構成によれば、基準電圧生成回路の出
力電圧は、２ステップに分かれて目標電圧（定電圧源に
より生成される電圧）まで上昇する。すなわち、基準電
圧生成回路の出力電圧は、第１ステップでは、上記電流
源に従って上昇し、第２ステップでは、上記抵抗の抵抗
値および上記コンデンサの容量によって決まるＲＣカー
ブに従って上昇する。したがって、基準電圧生成回路の
出力電圧は、急激な変化を伴うことなく、滑らかに目標
電圧にまで上昇する。
力電圧は、２ステップに分かれて目標電圧（定電圧源に
より生成される電圧）まで上昇する。すなわち、基準電
圧生成回路の出力電圧は、第１ステップでは、上記電流
源に従って上昇し、第２ステップでは、上記抵抗の抵抗
値および上記コンデンサの容量によって決まるＲＣカー
ブに従って上昇する。したがって、基準電圧生成回路の
出力電圧は、急激な変化を伴うことなく、滑らかに目標
電圧にまで上昇する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
【００１４】図１は、本実施形態の基準電圧生成回路の
構成図である。なお、定電圧源１０１、定電流源１０
２、およびコンデンサＣssは、図４(a) を参照しながら
説明した通りである。
構成図である。なお、定電圧源１０１、定電流源１０
２、およびコンデンサＣssは、図４(a) を参照しながら
説明した通りである。
【００１５】コンパレータ１は、この基準電圧生成回路
の出力である基準電圧Ｖref と定電圧源１０１の出力で
ある電圧Ｖbgr とを比較する。ただし、定電圧源１０１
の出力を受信するためのコンパレータ１の負入力端子に
は、オフセット電圧Ｖosが与えられている。従って、コ
ンパレータ１は、実質的には、基準電圧Ｖref と「電圧
Ｖbgr −電圧Ｖos」とを比較することになる。以下で
は、「電圧Ｖbgr −電圧Ｖos」のことを「閾値電圧Ｖt
h」と呼ぶことにする。
の出力である基準電圧Ｖref と定電圧源１０１の出力で
ある電圧Ｖbgr とを比較する。ただし、定電圧源１０１
の出力を受信するためのコンパレータ１の負入力端子に
は、オフセット電圧Ｖosが与えられている。従って、コ
ンパレータ１は、実質的には、基準電圧Ｖref と「電圧
Ｖbgr −電圧Ｖos」とを比較することになる。以下で
は、「電圧Ｖbgr −電圧Ｖos」のことを「閾値電圧Ｖt
h」と呼ぶことにする。
【００１６】コンパレータ１の出力は、定電流源１０
２、スイッチＳＷ２、及び遅延回路２に与えられる。定
電流源１０２は、基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越え
ると、コンパレータ１の出力によりその電流を停止す
る。一方、スイッチＳＷ２は、基準電圧Ｖref が閾値電
圧Ｖthを越えると、コンパレータ１の出力により閉状態
に切り替わる。また、遅延回路２は、コンパレータ１の
出力を遅延させてスイッチ３に与える。この結果、スイ
ッチＳＷ３は、基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越えた
ときから遅延回路３によって与えられる遅延時間が経過
した後に閉状態に切り替わることになる。
２、スイッチＳＷ２、及び遅延回路２に与えられる。定
電流源１０２は、基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越え
ると、コンパレータ１の出力によりその電流を停止す
る。一方、スイッチＳＷ２は、基準電圧Ｖref が閾値電
圧Ｖthを越えると、コンパレータ１の出力により閉状態
に切り替わる。また、遅延回路２は、コンパレータ１の
出力を遅延させてスイッチ３に与える。この結果、スイ
ッチＳＷ３は、基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越えた
ときから遅延回路３によって与えられる遅延時間が経過
した後に閉状態に切り替わることになる。
【００１７】図２は、遅延回路３の一例の回路図であ
る。遅延回路３は、定電流源１１、定電流源１１により
充電されるコンデンサＣd 、コンデンサＣd を放電する
ためのスイッチＳＷ４、およびコンデンサＣd の電圧と
予め決められた電圧Ｖd とを比較するコンパレータ１２
を備える。
る。遅延回路３は、定電流源１１、定電流源１１により
充電されるコンデンサＣd 、コンデンサＣd を放電する
ためのスイッチＳＷ４、およびコンデンサＣd の電圧と
予め決められた電圧Ｖd とを比較するコンパレータ１２
を備える。
【００１８】スイッチＳＷ４は、コンパレータ１の出力
が「Ｌ」であるときには閉状態である。このとき、コン
デンサＣd は放電された状態なので、コンパレータ１２
の出力は「Ｌ」である。基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖth
を越えることによりコンパレータ１の出力が「Ｌ」から
「Ｈ」に切り替わると、スイッチＳＷ４は閉状態から開
状態に切り替わり、以降、コンデンサＣd は定電流源１
１により充電されていく。そして、コンデンサＣd の電
圧が電圧Ｖd を越えると、コンパレータ１２の出力は、
「Ｌ」から「Ｈ」に切り替わる。
が「Ｌ」であるときには閉状態である。このとき、コン
デンサＣd は放電された状態なので、コンパレータ１２
の出力は「Ｌ」である。基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖth
を越えることによりコンパレータ１の出力が「Ｌ」から
「Ｈ」に切り替わると、スイッチＳＷ４は閉状態から開
状態に切り替わり、以降、コンデンサＣd は定電流源１
１により充電されていく。そして、コンデンサＣd の電
圧が電圧Ｖd を越えると、コンパレータ１２の出力は、
「Ｌ」から「Ｈ」に切り替わる。
【００１９】このように、遅延回路３は、コンパレータ
１の出力が切り替わったときから所定時間が経過したタ
イミングでその出力を切り替える。この「所定時間」
は、定電流源１１により生成される電流値、コンデンサ
Ｃd の容量、または電圧Ｖd の値により任意に設定可能
である。
１の出力が切り替わったときから所定時間が経過したタ
イミングでその出力を切り替える。この「所定時間」
は、定電流源１１により生成される電流値、コンデンサ
Ｃd の容量、または電圧Ｖd の値により任意に設定可能
である。
【００２０】次に、図３に示すタイミング図を参照しな
がら上記構成の基準電圧生成回路の動作を説明する。な
お、以下では、時刻Ｔ1 においてスイッチＳＷ１が閉状
態から開状態に切り替えられた後の動作を説明するが、
時刻Ｔ1 以前は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が、それぞれ
「閉状態」、「開状態」、及び「開状態」であるものと
する。また、時刻Ｔ1 以前は、スイッチＳＷ１が閉状態
なので、コンデンサＣssは放電されており、この基準電
圧生成回路の出力である基準電圧Ｖref は０ボルトであ
る。
がら上記構成の基準電圧生成回路の動作を説明する。な
お、以下では、時刻Ｔ1 においてスイッチＳＷ１が閉状
態から開状態に切り替えられた後の動作を説明するが、
時刻Ｔ1 以前は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が、それぞれ
「閉状態」、「開状態」、及び「開状態」であるものと
する。また、時刻Ｔ1 以前は、スイッチＳＷ１が閉状態
なので、コンデンサＣssは放電されており、この基準電
圧生成回路の出力である基準電圧Ｖref は０ボルトであ
る。
【００２１】時刻Ｔ1 において、スイッチＳＷ１が閉状
態から開状態に切り替えられると、以降、コンデンサＣ
ssは定電流源１１により充電されていく。したがって、
基準電圧Ｖref は、時間の経過とともに直線的に上昇し
ていく。基準電圧Ｖref の上昇速度は、定電流源１１に
より生成される電流Ｉconst 、及びコンデンサＣssの容
量により決まる。
態から開状態に切り替えられると、以降、コンデンサＣ
ssは定電流源１１により充電されていく。したがって、
基準電圧Ｖref は、時間の経過とともに直線的に上昇し
ていく。基準電圧Ｖref の上昇速度は、定電流源１１に
より生成される電流Ｉconst 、及びコンデンサＣssの容
量により決まる。
【００２２】基準電圧Ｖref が上昇してゆき、時刻Ｔ2
において、その基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越える
と、コンパレータ１の出力は、「Ｌ」から「Ｈ」に切り
替わる。ここで、閾値電圧Ｖthは、先に定義した通り、
「電圧Ｖbgr −電圧Ｖos」である。なお、定電圧源１０
１の出力は、少なくとも時刻Ｔ1 以降は安定しているも
のとする。
において、その基準電圧Ｖref が閾値電圧Ｖthを越える
と、コンパレータ１の出力は、「Ｌ」から「Ｈ」に切り
替わる。ここで、閾値電圧Ｖthは、先に定義した通り、
「電圧Ｖbgr −電圧Ｖos」である。なお、定電圧源１０
１の出力は、少なくとも時刻Ｔ1 以降は安定しているも
のとする。
【００２３】閾値電圧Ｖthとしては、定電圧源１０１の
出力電圧である電圧Ｖbgr に近い値が設定される。たと
えば、閾値電圧Ｖthとして電圧Ｖbgr の９０〜９５パー
セント程度の値が設定される。閾値電圧Ｖbgr は、オフ
セット電圧Ｖosを調整することにより任意に設定可能で
ある。
出力電圧である電圧Ｖbgr に近い値が設定される。たと
えば、閾値電圧Ｖthとして電圧Ｖbgr の９０〜９５パー
セント程度の値が設定される。閾値電圧Ｖbgr は、オフ
セット電圧Ｖosを調整することにより任意に設定可能で
ある。
【００２４】時刻Ｔ2 においてコンパレータ１の出力が
「Ｌ」から「Ｈ」に切り替わると、定電流源１０２は、
コンデンサＣssを充電するための電流を停止する。同時
に、スイッチＳＷ２が閉状態となる。スイッチＳＷ２が
閉状態となると、以降、コンデンサＣssは、定電圧源１
０１から抵抗Ｒを介して流れる電流により充電されてい
く。したがって、時刻Ｔ2 以降は、基準電圧Ｖref は、
抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣssの容量によって決
まるＲＣカーブに従って上昇していくことになる。
「Ｌ」から「Ｈ」に切り替わると、定電流源１０２は、
コンデンサＣssを充電するための電流を停止する。同時
に、スイッチＳＷ２が閉状態となる。スイッチＳＷ２が
閉状態となると、以降、コンデンサＣssは、定電圧源１
０１から抵抗Ｒを介して流れる電流により充電されてい
く。したがって、時刻Ｔ2 以降は、基準電圧Ｖref は、
抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣssの容量によって決
まるＲＣカーブに従って上昇していくことになる。
【００２５】なお、スイッチＳＷ２が閉状態になった後
においても定電流源１０２が電流を生成し続けると、そ
の電流は定電圧源１０１により引き込まれることにな
る。ただし、定電流源１０２により生成される電流が比
較的大きく、且つ定電圧源１０１の電流供給／引込能力
が低い場合には、基準電圧Ｖref は目標値を越えてしま
う恐れがある。本実施形態では、この問題を回避するた
めに、スイッチＳＷ２が閉状態になると同時に定電流源
１０２の電流を停止している。このため、定電流源１０
２により生成される電流を比較的大きくすることがで
き、基準電圧Ｖrefを短時間で電圧Ｖbgr に近づけるこ
とができる。また、定電圧源１０１の電流供給／引込能
力は低くてもよいので、定電圧源１０１の小型化および
定コスト化が図れる。さらに、消費電力の低下にも寄与
する。
においても定電流源１０２が電流を生成し続けると、そ
の電流は定電圧源１０１により引き込まれることにな
る。ただし、定電流源１０２により生成される電流が比
較的大きく、且つ定電圧源１０１の電流供給／引込能力
が低い場合には、基準電圧Ｖref は目標値を越えてしま
う恐れがある。本実施形態では、この問題を回避するた
めに、スイッチＳＷ２が閉状態になると同時に定電流源
１０２の電流を停止している。このため、定電流源１０
２により生成される電流を比較的大きくすることがで
き、基準電圧Ｖrefを短時間で電圧Ｖbgr に近づけるこ
とができる。また、定電圧源１０１の電流供給／引込能
力は低くてもよいので、定電圧源１０１の小型化および
定コスト化が図れる。さらに、消費電力の低下にも寄与
する。
【００２６】コンパレータ１の出力は、遅延回路３によ
り遅延させられてスイッチＳＷ３に与えられる。したが
って、スイッチＳＷ３は、時刻Ｔ2 から所定時間が経過
したタイミングである時刻Ｔ3 において開状態から閉状
態に切り替わる。遅延回路３による遅延時間は、基準電
圧Ｖref が実質的に定電圧源１０１の出力電圧である電
圧Ｖbgr に達した後にスイッチＳＷ３が閉状態になるよ
うに設定される。
り遅延させられてスイッチＳＷ３に与えられる。したが
って、スイッチＳＷ３は、時刻Ｔ2 から所定時間が経過
したタイミングである時刻Ｔ3 において開状態から閉状
態に切り替わる。遅延回路３による遅延時間は、基準電
圧Ｖref が実質的に定電圧源１０１の出力電圧である電
圧Ｖbgr に達した後にスイッチＳＷ３が閉状態になるよ
うに設定される。
【００２７】スイッチＳＷ３が閉状態になると、定電圧
源１０１とこの基準電圧生成回路の出力端子とが短絡さ
れることになる。従って、時刻Ｔ3 以降は、基準電圧Ｖ
refとして定電圧源１０１により生成される電圧Ｖbgr
がそのまま出力されることになる。
源１０１とこの基準電圧生成回路の出力端子とが短絡さ
れることになる。従って、時刻Ｔ3 以降は、基準電圧Ｖ
refとして定電圧源１０１により生成される電圧Ｖbgr
がそのまま出力されることになる。
【００２８】このように、時刻Ｔ1 〜時刻Ｔ2 では、基
準電圧Ｖref は、定電流源１０２により直線的に上昇す
る。このとき、例えば、定電流源１０２により生成され
る電流を大きくすれば、基準電圧Ｖref は短時間で電圧
Ｖbgr に近づく。
準電圧Ｖref は、定電流源１０２により直線的に上昇す
る。このとき、例えば、定電流源１０２により生成され
る電流を大きくすれば、基準電圧Ｖref は短時間で電圧
Ｖbgr に近づく。
【００２９】また、時刻Ｔ2 以降は、基準電圧Ｖref
は、抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣssの容量によっ
て決まるＲＣカーブに従って電圧Ｖbgr に漸近するよう
に上昇する。このため、基準電圧Ｖref は、図５(b) 〜
(d) に示したような急激な変化を伴うことなく、滑らか
に電圧Ｖbgr に達する。従って、この基準電圧Ｖref が
与えられる回路の動作は安定する。
は、抵抗Ｒの抵抗値およびコンデンサＣssの容量によっ
て決まるＲＣカーブに従って電圧Ｖbgr に漸近するよう
に上昇する。このため、基準電圧Ｖref は、図５(b) 〜
(d) に示したような急激な変化を伴うことなく、滑らか
に電圧Ｖbgr に達する。従って、この基準電圧Ｖref が
与えられる回路の動作は安定する。
【００３０】さらに、時刻Ｔ3 以降は、定電圧源１０１
とこの基準電圧生成回路の出力端子とが短絡されるの
で、出力される基準電圧Ｖref は外部からのノイズ等に
対しても安定する。基準電圧Ｖref は、一般的には、コ
ンパレータの入力端子などのインピーダンスが高い端子
に与えられるので、通常、この基準電圧生成回路の出力
電流は数ｎＡ程度しか流れない。ところが、この基準電
圧Ｖref が、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチ
ング電圧レギュレータ）に与えられる場合には、そのス
イッチングノイズに起因して基準電圧生成回路から比較
的大きな電流が引き出されることがある。この場合、も
し、定電圧源１０１と出力端子との間にスイッチＳＷ３
を介して接続される経路が設けられておらず、抵抗Ｒを
介して接続されると仮定すると、抵抗Ｒにおいて発生す
る電圧降下により、出力電圧（すなわち、基準電圧Ｖre
f ）が変動してしまう。本実施形態では、この問題を解
決するために、基準電圧Ｖref が電圧Ｖbgr に達した後
は、スイッチＳＷ３を閉状態にして出力電圧を安定させ
ている。
とこの基準電圧生成回路の出力端子とが短絡されるの
で、出力される基準電圧Ｖref は外部からのノイズ等に
対しても安定する。基準電圧Ｖref は、一般的には、コ
ンパレータの入力端子などのインピーダンスが高い端子
に与えられるので、通常、この基準電圧生成回路の出力
電流は数ｎＡ程度しか流れない。ところが、この基準電
圧Ｖref が、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ（スイッチ
ング電圧レギュレータ）に与えられる場合には、そのス
イッチングノイズに起因して基準電圧生成回路から比較
的大きな電流が引き出されることがある。この場合、も
し、定電圧源１０１と出力端子との間にスイッチＳＷ３
を介して接続される経路が設けられておらず、抵抗Ｒを
介して接続されると仮定すると、抵抗Ｒにおいて発生す
る電圧降下により、出力電圧（すなわち、基準電圧Ｖre
f ）が変動してしまう。本実施形態では、この問題を解
決するために、基準電圧Ｖref が電圧Ｖbgr に達した後
は、スイッチＳＷ３を閉状態にして出力電圧を安定させ
ている。
【００３１】なお、基準電圧Ｖref が電圧Ｖbgr に達す
る前にスイッチＳＷ３を閉状態にすると、定電圧源１０
１の電流供給能力が低い場合には、基準電圧Ｖref は、
図５(c) に示すようにいったん減少することがあり、反
対に、定電圧源１０１の電流供給能力が高い場合には、
基準電圧Ｖref は、図５(d) に示すように急激に上昇す
ることがある。本実施形態の回路では、遅延回路２によ
る遅延時間を適切に設定することにより、基準電圧Ｖre
f が実質的に電圧Ｖbgr に達した後にスイッチＳＷ３を
閉状態にするので、基準電圧Ｖref は、滑らかに立ち上
がる。
る前にスイッチＳＷ３を閉状態にすると、定電圧源１０
１の電流供給能力が低い場合には、基準電圧Ｖref は、
図５(c) に示すようにいったん減少することがあり、反
対に、定電圧源１０１の電流供給能力が高い場合には、
基準電圧Ｖref は、図５(d) に示すように急激に上昇す
ることがある。本実施形態の回路では、遅延回路２によ
る遅延時間を適切に設定することにより、基準電圧Ｖre
f が実質的に電圧Ｖbgr に達した後にスイッチＳＷ３を
閉状態にするので、基準電圧Ｖref は、滑らかに立ち上
がる。
【００３２】また、時刻Ｔ3 以降は、定電流源１０２は
電流を停止し、この基準電圧生成回路の出力である基準
電圧Ｖref は、定電圧源１０１により維持される。
電流を停止し、この基準電圧生成回路の出力である基準
電圧Ｖref は、定電圧源１０１により維持される。
【００３３】
【発明の効果】基準電圧生成回路の出力電圧が０ボルト
から目標電圧まで滑らかに上昇するので、その電圧が基
準電圧として与えられる回路では、滑らかなソフトスタ
ート動作が実現される。
から目標電圧まで滑らかに上昇するので、その電圧が基
準電圧として与えられる回路では、滑らかなソフトスタ
ート動作が実現される。
【図１】本実施形態の基準電圧生成回路の構成図であ
る。
る。
【図２】遅延回路の一例の回路図である。
【図３】本実施形態の基準電圧生成回路の動作を説明す
る図である。
る図である。
【図４】ソフトスタート機能を備える既存の基準電圧生
成回路の構成図である。
成回路の構成図である。
【図５】図４(a) に示す基準電圧生成回路によるソフト
スタート動作を説明する図である。
スタート動作を説明する図である。
１ コンパレータ ２ 遅延回路 １１ 定電流源 １２ コンパレータ １０１ 定電圧源 １０２ 定電流源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H430 BB01 BB09 BB11 EE07 FF01 FF13 GG09 HH03 JJ07 KK02 5H730 AS01 BB81 BB98 FD01 XC04 XC14
Claims (3)
- 【請求項１】 定電圧源を備え、その定電圧源により生
成される電圧を他の回路により使用される基準電圧とし
て出力する基準電圧生成回路であって、 出力端子と、 電流源と、 上記出力端子に接続され、上記電流源により充電される
コンデンサと、 上記出力端子の電圧が、上記定電圧源により生成される
電圧よりも所定値だけ低い電圧である閾値電圧を越えた
ときに指示信号を生成する比較回路と、 上記指示信号を受信したときに、上記定電圧源と上記出
力端子との間を抵抗を介して接続させる第１のスイッチ
と、 を有する基準電圧生成回路。 - 【請求項２】 上記電流源は、上記指示信号を受信する
と、電流を停止する請求項１に記載の基準電圧生成回
路。 - 【請求項３】 上記指示信号が生成された後であって、
上記出力端子の電圧が実質的に上記定電圧源により生成
される電圧にまで上昇した後に上記定電圧源と上記出力
端子とを短絡する第２のスイッチをさらに有する請求項
１または２に記載の基準電圧生成回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220761A JP2000056843A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 基準電圧生成回路 |
| US09/362,768 US6348833B1 (en) | 1998-08-04 | 1999-07-28 | Soft starting reference voltage circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220761A JP2000056843A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 基準電圧生成回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056843A true JP2000056843A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16756143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10220761A Withdrawn JP2000056843A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 基準電圧生成回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6348833B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000056843A (ja) |
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| KR20120112174A (ko) | 2011-03-30 | 2012-10-11 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 볼티지 레귤레이터 |
| KR20120112175A (ko) | 2011-03-30 | 2012-10-11 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 볼티지 레귤레이터 |
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| KR20150108269A (ko) * | 2014-03-17 | 2015-09-25 | 엘에스산전 주식회사 | Dc-dc 컨버터의 구동 장치 및 그 동작 방법 |
| JP2017041139A (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Ｌｄｏ回路 |
| TWI594103B (zh) * | 2013-02-22 | 2017-08-01 | 精工半導體有限公司 | 基準電壓發生電路 |
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- 1999-07-28 US US09/362,768 patent/US6348833B1/en not_active Expired - Fee Related
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