JP2007157070A - レギュレータ回路およびそれを搭載した自動車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レギュレータ回路100aは、入力端子102に印加された入力電圧Vinを安定化し、出力端子104から出力電圧Voutを出力する。出力トランジスタ12は、入力端子102と出力端子104の間に設けられる。誤差増幅器10は、出力電圧Voutに応じた電圧が所定の基準電圧Vrefに近づくように、出力トランジスタ12の制御端子の電圧Vgを調節する。変動検出キャパシタC1は、入力端子102から接地端子に至る経路上に設けられ、一端の電位が固定される。アンダーシュート抑制回路20は、入力電圧Vinが、変動検出キャパシタC1の他端の電圧Vxより低くなったときに、出力トランジスタ12のゲート電圧Vgを強制的に低下せしめる。
【選択図】図1
Description
この場合、入力電圧が変動する期間、検出トランジスタに電流が流れるため、回路が安定状態にあるときの消費電流の増加を抑えつつ、アンダーシュートを抑制することができる。
入力電圧が低下したときに、誤差増幅器の出力電圧(すなわち、出力トランジスタの制御端子の電圧)が低下する方向に、差動電流に対して帰還をかけることにより、好適にアンダーシュートを抑制することができる。
入力電圧が上昇すると、変動検出キャパシタに過渡的に電流が流れ込む。したがって、この電流を利用して出力トランジスタの制御端子の電圧を上昇させ、オンの程度を低下させることにより、オーバーシュートを抑制することができる。
自動車のバッテリは、電圧変動が大きいため、上述のレギュレータ回路を用いることにより、アンダーシュートやオーバーシュートを抑制し、安定した電圧を負荷に供給することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るレギュレータ回路100aの構成を示す。以降の図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。本実施の形態にかかるレギュレータ回路100aは、入力端子102に印加された入力電圧Vinを安定化し、出力端子104から出力電圧Voutを出力する。このレギュレータ回路100aは、誤差増幅器10、出力トランジスタ12、第1抵抗R1、第2抵抗R2、基準電圧源14、変動検出キャパシタC1、アンダーシュート抑制回路20、オーバーシュート抑制回路30を備える。以下の説明において、電圧信号、電流信号あるいは抵抗、容量などに付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値あるいは抵抗値、容量値を表すものとして用いることとする。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係るレギュレータ回路100bの構成を示す回路図である。本実施の形態に係るレギュレータ回路100bは、アンダーシュート抑制回路20の作用が第1の実施の形態に係る図1のレギュレータ回路100aと相違する。以下、相違点を中心に説明する。
図5は、第3の実施の形態に係るレギュレータ回路100cの構成を示す回路図である。このレギュレータ回路100cは、第1の実施の形態に係る図1のレギュレータ回路100aの変形例である。このレギュレータ回路100cは、基準電圧源14に電圧を供給する前置レギュレータ回路50を備える点を特徴とする。
通常、入力電圧Vin、すなわち電源電圧Vddが、定電流源CCS2が有効に動作しない領域まで低下すると、定電流Ic2が生成されず、前置レギュレータ回路50の出力電圧Vpreが低下する。前置レギュレータ回路50の出力電圧Vpreが低下しすぎると、基準電圧源14は、基準電圧Vrefを生成不能となり、レギュレータ回路100cの出力電圧Voutは所望の値に安定化できなくなる。
Claims (13)
- 入力端子に印加された入力電圧を安定化し、出力端子から出力電圧を出力するレギュレータ回路であって、
前記入力端子と前記出力端子の間に設けられた出力トランジスタと、
前記出力電圧に応じた電圧が所定の基準電圧に近づくように、前記出力トランジスタの制御端子の電圧を調節する誤差増幅器と、
前記入力端子から接地端子に至る経路上に設けられ、一端の電位が固定された変動検出キャパシタと、
前記入力電圧が、前記変動検出キャパシタの他端の電圧より低くなったときに、前記出力トランジスタの制御端子の電圧を強制的に低下せしめるアンダーシュート抑制回路と、
を備えることを特徴とするレギュレータ回路。 - 前記アンダーシュート抑制回路は、
前記変動検出キャパシタの他端から接地端子に至る経路上に設けられ、その制御端子に前記入力端子が接続された検出トランジスタを含み、
前記検出トランジスタに流れる電流を利用して前記出力トランジスタの制御端子の電圧を強制的に低下せしめることを特徴とする請求項1に記載のレギュレータ回路。 - 前記検出トランジスタは、ゲートに前記入力端子が接続され、ソースに前記変動検出キャパシタの他端が接続されたPチャンネル電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項2に記載のレギュレータ回路。
- 前期アンダーシュート抑制回路は、
前記検出トランジスタに流れる電流に応じた電流を、前記出力トランジスタの制御端子から引き抜く電流帰還回路をさらに含むことを特徴とする請求項2または3に記載のレギュレータ回路。 - 前記電流帰還回路は、
前記検出トランジスタの経路上に設けられた第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成し、一端が前記出力トランジスタの制御端子に接続された第2トランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項4に記載のレギュレータ回路。 - 前記アンダーシュート抑制回路は、
前記検出トランジスタに流れる電流に応じた電流を、前記誤差増幅器の入力段に設けられた差動増幅回路の差動電流にフィードバックする電流帰還回路をさらに含むことを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載のレギュレータ回路。 - 前記電流帰還回路は、
前記検出トランジスタの経路上に設けられた第1トランジスタと、
前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成し、一端が前期誤差増幅器の入力段に設けられた差動増幅回路の差動対の一方に接続された第2トランジスタと、を含むことを特徴とする請求項6に記載のレギュレータ回路。 - 前記入力端子から前記変動検出キャパシタの他端に電流が流れ込むとき、前記出力トランジスタの制御端子の電圧を強制的に上昇せしめるオーバーシュート抑制回路をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレギュレータ回路。
- 前記オーバーシュート抑制回路は、
前記入力端子から前記変動検出キャパシタの他端に流れ込む電流に応じた電流を、前記出力トランジスタの制御端子に供給することを特徴とする請求項8に記載のレギュレータ回路。 - 前記オーバーシュート抑制回路は、
前記入力端子から前記変動検出キャパシタの他端に至る経路上に設けられた第3トランジスタと、
前記第3トランジスタとカレントミラー回路を構成し、一端が前記出力トランジスタの制御端子に接続された第4トランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項9に記載のレギュレータ回路。 - 定電流源によって生成される定電流にもとづき、前記入力端子に入力された電源電圧を安定化する前置レギュレータ回路と、
前記前置レギュレータ回路の出力電圧から、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
さらに備え、
前記アンダーシュート抑制回路は、前記検出トランジスタに流れる電流に応じた電流を、前記定電流に加算することを特徴とする請求項2または3に記載のレギュレータ回路。 - ひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のレギュレータ回路。
- バッテリと、
前記バッテリの電圧を安定化して負荷に供給する請求項1から11のいずれかに記載のレギュレータ回路と、
を備えることを特徴とする自動車。
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