JP3351405B2 - Buffer amplifier with output terminal charging function - Google Patents
Buffer amplifier with output terminal charging functionInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,基準電圧回路の出
力バッファアンプにおいて,特に回路の立ち上がり時間
を短くする出力端子充電機能付きバッファアンプに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output buffer amplifier of a reference voltage circuit, and more particularly to a buffer amplifier having an output terminal charging function for shortening the rise time of the circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の基準電圧回路の出力バッファアン
プではバッファアンプ(以下BAと略す)の立ち上がり
後,BAの出力段を通して負荷容量(以下CLと略す)
に充電が行われる。2. Description of the Related Art In a conventional output buffer amplifier of a reference voltage circuit, after a buffer amplifier (hereinafter abbreviated as BA) rises, a load capacitance (hereinafter abbreviated as CL) is passed through an output stage of BA.
Is charged.
【0003】図6に示される従来回路においては,CL
5への充電は,BA3出力端子に接続されたPチャネル
MOSトランジスタのドレイン電流により行われる。図
6のBA3部に図7の回路が用いられている場合は,C
L5への充電は,PチャネルMOSトランジスタ(以下
MPと略す)であるMP5のドレイン電流によって行わ
れる。MP5にドレイン電流が生じるためには,MP5
に対して,ゲート−ソース間電圧(以下VGSと略す)
−しきい値電圧(以下VTと略す)<0が成立している
必要がある。すなわち,MP5のゲート−ソース間電圧
にはVGS−VT<0が成り立つような電圧が供給され
ていなければならない。ここで,MP5のVGSを供給
しているのはMP4のVGSであるため,MP4につい
てもVGS−VT<0が成り立っている必要がある。ま
た,MP4とMN4のドレイン電流は等しくなるので,
MN4に対しても同様にVGS−VT>0が成り立つ必
要がある。[0003] In the conventional circuit shown in FIG.
5 is charged by the drain current of the P-channel MOS transistor connected to the BA3 output terminal. If the circuit of FIG. 7 is used for the BA3 part of FIG.
L5 is charged by a drain current of MP5, which is a P-channel MOS transistor (hereinafter abbreviated as MP). In order for a drain current to occur in MP5,
, The gate-source voltage (hereinafter abbreviated as VGS)
-It is necessary that the threshold voltage (hereinafter abbreviated as VT) <0 holds. That is, a voltage that satisfies VGS-VT <0 must be supplied to the gate-source voltage of MP5. Here, since the VGS of MP5 is supplied from the VGS of MP4, it is necessary that VGS-VT <0 also holds for MP4. Since the drain currents of MP4 and MN4 become equal,
Similarly, it is necessary to satisfy VGS-VT> 0 for MN4.
【0004】以下同様にして,図7の回路に関してMP
5がVGS−VT<0を満足するためには,MP3,M
P4に対してVGS−VT<0が,NチャネルMOSト
ランジスタ(以下MNと略す)であるMN0,MN4に
対してVGS−VT>0が,それぞれ成り立っていなけ
ればならない。これらのMP3,MP4又はMN0,M
N4がVGS−VT<0又はVGS−VT>0を満足す
る,すなわちトランジスタが立ち上がる際,バイアス電
圧入力端子であるVBから供給されるバイアス電流によ
ってMP3が立ち上がり,以下MN0,MN4,MP
4,MP5の順で立ち上がる。したがってMP5により
CL5へ充電を行うためには,これらのトランジスタが
順に立ち上がるのを待たなければならないことになるた
め,充電が終わるまでかなり時間がかかってしまう。こ
の様に,電源投入直後はBA3自体が回路の立ち上がり
に時間を要するため,BA3の出力段からCL5を充電
するための電流はしばらく供給されない。Similarly, the circuit shown in FIG.
5 satisfies VGS-VT <0, MP3, M
VGS-VT <0 must be satisfied for P4, and VGS-VT> 0 must be satisfied for N-channel MOS transistors (hereinafter abbreviated as MN) MN0 and MN4. These MP3, MP4 or MN0, M
When N4 satisfies VGS-VT <0 or VGS-VT> 0, that is, when the transistor rises, MP3 rises by the bias current supplied from the bias voltage input terminal VB, and MN0, MN4, MP
4. Start up in the order of MP5. Therefore, in order to charge the CL5 with the MP5, it is necessary to wait for these transistors to rise in order, so that it takes a considerable time until the charging is completed. In this way, immediately after the power is turned on, BA3 itself requires time to start up the circuit, and therefore, the current for charging CL5 is not supplied from the output stage of BA3 for a while.
【0005】このような電源投入直後の回路の立ち上が
り時間を短くすることを目的として,特開平01−31
4319には,差動増幅回路を備えた定電圧回路におい
ては,定電圧出力電圧が低いときはトランジスタにより
定電圧回路の出力電流が増加するため定電圧回路のスタ
ートアップ特性が改善されて,その電源オン時における
立ち上がりが確実となり,またその立ち上がり時間が短
くなるという効果が得られる,と記載されている。In order to shorten the rise time of the circuit immediately after turning on the power, Japanese Patent Application Laid-Open No.
4319, in a constant voltage circuit having a differential amplifier circuit, when the constant voltage output voltage is low, the output current of the constant voltage circuit is increased by the transistor, so that the startup characteristics of the constant voltage circuit are improved, It is described that the rising at the time of ON is assured and that the rising time is shortened.
【0006】また同様に電源投入直後の回路の立ち上が
り時間を短くすることを目的として,特開平08−21
1955には,電流源の電流に比べて大きな値の充電電
流で外付けコンデンサを充電することができるため,電
流源の電流により外付けコンデンサを充電する構成の従
来の基準電圧回路に比べて,外付けコンデンサの充電時
間を短縮することができ,かつ,出力電圧が定常値に達
した後は充電電流を停止させることができ,消費電流を
ほとんど増加させることなく,電源投入時に出力電圧が
定常値に達するまでの立ち上がり時間を速くすることが
できる,と記載されている。Similarly, for the purpose of shortening the rise time of the circuit immediately after turning on the power, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In 1955, since the external capacitor can be charged with a charging current having a larger value than the current of the current source, the external capacitor can be charged by the current of the current source. The charging time of the external capacitor can be shortened, and the charging current can be stopped after the output voltage reaches a steady value. It is stated that the rise time before reaching the value can be shortened.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし,特開平01−
314319の定電圧回路は,定電圧回路についての改
善についての記載しかなく,基準電圧回路の出力バッフ
ァアンプの特性改善を目的としてはいない。また特開平
01−314319の定電圧回路は,差動増幅回路を備
えた定電圧回路に対する定電圧回路のスタートアップ特
性改善であって,基準電圧回路の出力バッファアンプに
ついての特性改善ではない。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
The constant voltage circuit of 314319 only describes improvement of the constant voltage circuit and does not aim at improving the characteristics of the output buffer amplifier of the reference voltage circuit. Further, the constant voltage circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-314319 is an improvement in the start-up characteristics of the constant voltage circuit with respect to the constant voltage circuit having the differential amplifier circuit, not in the characteristics of the output buffer amplifier of the reference voltage circuit.
【0008】また,特開平08−211955の基準電
圧回路は,基準電圧回路に関しての改善についての記載
しかなく,基準電圧回路の出力バッファアンプの特性改
善を目的としてはいない。Further, the reference voltage circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-211955 only describes improvement with respect to the reference voltage circuit, and does not aim at improving the characteristics of the output buffer amplifier of the reference voltage circuit.
【0009】以上の従来技術における問題に鑑み本発明
は,基準電圧回路の出力バッファアンプにおいて,バッ
ファアンプ内のトランジスタの立ち上がりを待たずにC
Lへの充電を開始して充電時間を短縮することができ,
出力端子の立ち上がり時間を従来回路と比較して短縮す
ることを可能にする出力端子充電機能付きバッファアン
プを提供することを目的とする。In view of the above problems in the prior art, the present invention provides an output buffer amplifier of a reference voltage circuit which does not wait for the rise of a transistor in the buffer amplifier to achieve C
The charging time can be reduced by starting charging to L,
It is an object of the present invention to provide a buffer amplifier with an output terminal charging function that enables a rise time of an output terminal to be reduced as compared with a conventional circuit.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】 前記課題を解決する本
出願第1の発明の出力端子充電機能付きバッファアンプ
は,非反転入力端子に基準電圧源を接続し,反転入力端
子及び負荷容量を出力端子に接続するバッファアンプ本
体と,このバッファアンプ本体の出力端子の電圧値を参
照して,負荷容量に電流を供給するICと,このICに
電源を供給する高電位側電源と,から成り,前記IC
は,バッファアンプ本体の出力の電圧値が所定値より低
い場合は負荷容量に電流を供給し,バッファアンプ本体
の出力の電圧値が所定値より高い場合は負荷容量への電
流供給を停止することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a buffer amplifier having an output terminal charging function, wherein a reference voltage source is connected to a non-inverting input terminal, and an inverting input terminal and a load capacitance are output. Buffer amplifier book connected to terminal
An IC for supplying a current to a load capacitance with reference to a voltage value of an output terminal of the buffer amplifier body , and a high-potential-side power supply for supplying power to the IC.
Supplies the current to the load capacitance when the voltage value of the output of the buffer amplifier main body is lower than a predetermined value, and supplies the current to the load capacitance when the voltage value of the output of the buffer amplifier main body is higher than the predetermined value. Is stopped.
【0011】したがって,本出願第1の発明の出力端子
充電機能付きバッファアンプによれば,アンプが立ち上
がる以前からICにより充電が開始されるため,基準電
圧回路の出力バッファアンプにおいて,バッファアンプ
内のトランジスタの立ち上がりを待たずにCLへの充電
を開始して充電時間を短縮することができ,出力端子の
立ち上がり時間を従来回路と比較して短縮することを可
能にする。Therefore, according to the buffer amplifier with the output terminal charging function of the first invention of the present application, the charging is started by the IC before the amplifier starts up. The charging of CL can be started without waiting for the rise of the transistor to shorten the charging time, and the rising time of the output terminal can be reduced as compared with the conventional circuit.
【0012】本出願第2の発明の出力端子充電機能付き
バッファアンプは,本出願第1の発明の出力端子充電機
能付きバッファアンプにおいて,前記ICは,エンハン
スメント型NチャネルMOSトランジスタであり,ゲー
トが前記基準電圧源に接続しドレイン電流が負荷容量に
電流を供給することを特徴とする。A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a second invention of the present application is the buffer amplifier with an output terminal charging function according to the first invention of the present application, wherein the IC is an enhancement-type N-channel MOS transistor and has a gate. The drain current is connected to the reference voltage source to supply current to a load capacitance.
【0013】したがって,本出願第2の発明の出力端子
充電機能付きバッファアンプによれば,CL5に供給す
る電流がトランジスタ自身のゲート−ソース間電圧によ
って制御されるため,BA3出力端子が所望の電圧に達
したとき,回路外部から電流供給を止めるための信号入
力等を行う必要がない。また,CLを充電する電流がI
CとしてMNCEより供給されるため,CLを充電する
ためにBAの立ち上がりを待つ必要がなく,ICを持た
ない従来回路と比較してVOUTの立ち上がり時間が短
縮される。更に,通常の電圧フォロア型の回路構成にト
ランジスタを一個追加するだけという,ごく単純な構成
で出力端子の立ち上がり時間を従来回路と比較して短縮
することが実現可能になる。Therefore, according to the buffer amplifier with the output terminal charging function of the second invention of the present application, the current supplied to CL5 is controlled by the gate-source voltage of the transistor itself, so that the BA3 output terminal has the desired voltage. When it reaches, there is no need to input a signal or the like to stop the current supply from outside the circuit. The current for charging CL is I
Since C is supplied from MNCE, there is no need to wait for the rise of BA to charge CL, and the rise time of VOUT is shortened as compared with a conventional circuit having no IC. Furthermore, the rise time of the output terminal can be reduced with a very simple configuration in which only one transistor is added to the normal voltage follower type circuit configuration as compared with the conventional circuit.
【0014】本出願第3の発明の出力端子充電機能付き
バッファアンプは,本出願第1の発明の出力端子充電機
能付きバッファアンプにおいて,前記ICは,Nチャネ
ルMOSトランジスタ(以下MNCと略す)とこのMN
Cのゲートと接続する電圧源とから成り,MNCドレイ
ン電流が負荷容量に電流を供給することを特徴とする。A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a third invention of the present application is the buffer amplifier with an output terminal charging function according to the first invention of the present application, wherein the IC comprises an N-channel MOS transistor (hereinafter abbreviated as MNC). This MN
And a voltage source connected to the gate of C, wherein the MNC drain current supplies current to the load capacitance.
【0015】したがって,本出願第3の発明の出力端子
充電機能付きバッファアンプによれば,MNCについて
VGS−VT=0の状態になるソース電圧値を設計段階
で制御することが可能となり,出力電圧が基準電圧に達
する直前までMNCによって充電を行うことができる。Therefore, according to the buffer amplifier with the output terminal charging function of the third invention of the present application, it is possible to control the source voltage value of the MNC at which VGS-VT = 0 at the design stage, and to control the output voltage. Can be charged by the MNC until just before reaching the reference voltage.
【0016】本出願第4の発明の出力端子充電機能付き
バッファアンプは,本出願第3の発明の出力端子充電機
能付きバッファアンプにおいて,前記電圧源が供給する
電圧は所定の電圧値を有することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a buffer amplifier with an output terminal charging function according to the third aspect of the present invention, wherein the voltage supplied by the voltage source has a predetermined voltage value. It is characterized by.
【0017】したがって,本出願第4の発明の出力端子
充電機能付きバッファアンプによれば,別個に電位を生
成してMNCに供給しているため,MNCのゲート電圧
をVGによって任意に設定することができる。ここで所
定の電圧値とは,MNCのゲート−ソース間電圧値がM
NCのしきい値電圧値に等しくなる電圧源の電圧値を示
す。Therefore, according to the buffer amplifier with the output terminal charging function of the fourth invention of the present application, since the potential is separately generated and supplied to the MNC, the gate voltage of the MNC can be arbitrarily set by VG. Can be. Here, the predetermined voltage value means that the gate-source voltage value of the MNC is M
It shows the voltage value of the voltage source that becomes equal to the threshold voltage value of NC.
【0018】本出願第5の発明の出力端子充電機能付き
バッファアンプは,本出願第1の発明の出力端子充電機
能付きバッファアンプにおいて,前記ICは,電圧源と
2抵抗とが直列に配置される抵抗分圧回路とMNCとか
ら成り,2抵抗間とMNCのゲートとを接続し,MNC
ドレイン電流が負荷容量に電流を供給することを特徴と
する。A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a fifth invention of the present application is the buffer amplifier with an output terminal charging function according to the first invention of the present application, wherein the IC comprises a voltage source and two resistors arranged in series. A resistor voltage divider circuit and an MNC are connected between the two resistors and the gate of the MNC.
The drain current supplies current to the load capacitance.
【0019】したがって,本出願第5の発明の出力端子
充電機能付きバッファアンプによれば,分圧抵抗R1,
R2の抵抗比により,MNCのゲート電圧を任意に選択
することが可能になる。Therefore, according to the buffer amplifier with the output terminal charging function of the fifth invention of the present application, the voltage dividing resistors R1,
The gate voltage of the MNC can be arbitrarily selected by the resistance ratio of R2.
【0020】本出願第6の発明の出力端子充電機能付き
バッファアンプは,本出願第1の発明の出力端子充電機
能付きバッファアンプにおいて,前記ICは,MNCと
コンパレータと定電圧源とから成り,定電圧源はコンパ
レータの非反転入力端子に接続し,コンパレータの反転
入力端子はMNCの出力端子と接続し,コンパレータの
出力端子はMNCのゲートに接続して,MNCドレイン
電流が負荷容量に電流を供給することを特徴とする。A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a sixth invention of the present application is the buffer amplifier with an output terminal charging function of the first invention of the present application, wherein the IC comprises an MNC, a comparator, and a constant voltage source; The constant voltage source is connected to the non-inverting input terminal of the comparator, the inverting input terminal of the comparator is connected to the output terminal of the MNC, and the output terminal of the comparator is connected to the gate of the MNC. It is characterized by supplying.
【0021】したがって,本出願第6の出力端子充電機
能付きバッファアンプによれば,CLへの充電中MNC
のVGSを大きい値に保つことができる。これによって
ID∝(VGS−VT)2より,本発明の本出願第2及
び本出願第5の発明の回路と比較して大きなドレイン電
流を供給することができるので,より早くCLへの充電
を行うことができる。Therefore, according to the buffer amplifier with output terminal charging function of the sixth application of the present application, MNC during charging of CL is
VGS can be kept at a large value. As a result, a larger drain current can be supplied from ID @ (VGS-VT) 2 as compared with the circuits according to the second and fifth embodiments of the present invention. It can be carried out.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】一実施の形態 本発明における実施の形態の出力端子充電機能付きバッ
ファアンプを図1を参照して説明する。図1は本発明に
おける一実施の形態の出力端子充電機能付きバッファア
ンプの基本的構成を示す回路図である。本実施の形態の
出力端子充電機能付きバッファアンプは,基準電圧源
(以下VREFと略す)4,BA3本体,出力端子充電
用電圧制御電流源(以下ICと略す)1,高電位側電源
(以下VDDと略す)2,低電位側電源(以下GNDと
略す),BA3出力端子とGNDとの間に接続されたB
A3のCL5から構成される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One Embodiment A buffer amplifier with an output terminal charging function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to an embodiment of the present invention. The buffer amplifier with an output terminal charging function according to the present embodiment includes a reference voltage source (hereinafter abbreviated as VREF) 4, a BA3 main body, an output terminal charging voltage control current source (hereinafter abbreviated as IC) 1, a high-potential-side power supply (hereinafter abbreviated as IC). VDD), a low-potential-side power supply (hereinafter abbreviated as GND), BA3 connected between an output terminal and GND.
It is composed of CL5 of A3.
【0023】また,VREF4は陰極がGNDに接続さ
れ,陽極がBA3の非反転入力端子に接続される。BA
3の反転入力端子はBA3のCL5の高電位側端子と接
続される。更に,BA3の出力端子はCL5に接続され
る。一方,IC1はVDD2と接続しており,BA3の
出力電圧値をIC1が入力してその電圧値によって異な
る信号をCL5の高電位側端子に出力する。VREF4 has a cathode connected to GND and an anode connected to the non-inverting input terminal of BA3. BA
The inverting input terminal 3 is connected to the high-potential terminal of CL5 of BA3. Further, the output terminal of BA3 is connected to CL5. On the other hand, IC1 is connected to VDD2, and IC1 inputs the output voltage value of BA3, and outputs a signal that differs depending on the voltage value to the high-potential terminal of CL5.
【0024】電源未投入時は,回路全体についてGND
と同電位である。電源投入後,BA3の出力段及びIC
1よりCL5に充電が行われるが,電源投入直後はBA
3自体が回路の立ち上がりに時間を要するため,アンプ
の出力段からCL5を充電するための電流は供給されな
い。従来の回路ではアンプの立ち上がり後,アンプの出
力段を通してCL5に充電が行われるが,本発明ではア
ンプが立ち上がる以前からIC1により充電が開始され
る。そのため,IC1のない回路と比較してVOUTの
立ち上がりに要する時間が短縮される。When the power is not turned on, GND is applied to the entire circuit.
And the same potential. After power on, BA3 output stage and IC
CL5 is charged from 1 but BA is
Since the circuit 3 itself takes time to rise, the current for charging CL5 is not supplied from the output stage of the amplifier. In the conventional circuit, CL5 is charged through the output stage of the amplifier after the rise of the amplifier. In the present invention, charging is started by the IC 1 before the rise of the amplifier. Therefore, the time required for the rise of VOUT is reduced as compared with a circuit without IC1.
【0025】また,IC1は電圧制御電流源となってお
り,CL5への充電が進んでVOUTが一定のレベルま
で上昇すると自動的に電流の供給を中止するような回路
構成とすることで,VOUTが立ち上がった後,回路は
単なる電圧フォロアとなり,通常のバッファアンプとし
て使用できる。更に,充電用に電圧制御電流源を用いて
いるため,一定レベルまでCL5の充電が進行したとこ
ろで自動的にIC1からの電流供給が止まり,定常状態
においてVOUTの電位に影響を与えない。The IC1 is a voltage-controlled current source, and has a circuit configuration in which when the charging of CL5 advances and VOUT rises to a certain level, the current supply is automatically stopped. After the rise, the circuit becomes a mere voltage follower and can be used as a normal buffer amplifier. Further, since the voltage-controlled current source is used for charging, when the charging of CL5 progresses to a certain level, the current supply from IC1 is automatically stopped, and the potential of VOUT is not affected in a steady state.
【0026】[0026]
【実施例】第1の実施例 本発明における第1の実施例の出力端子充電機能付きバ
ッファアンプを図2を参照して説明する。図2は本発明
における第1の実施例の出力端子充電機能付きバッファ
アンプ回路図である。一実施の形態で説明した充電用電
流源IC1としてNチャネルMOS11を回路に組み込
む。エンハンスメント型NチャネルMOSトランジスタ
(以下MNCEと略す)11のゲートをVREF4の高
電位側と接続し,MNCE11のソースをBA3の出力
端に接続する。更にドレインをVDDに接続する。その
他の構成は本発明における実施の形態の出力端子充電機
能付きバッファアンプと同様である。この構成によっ
て,MNCE11のドレイン電流によって負荷容量の充
電が実現される。MNCE11はVINとVOUTの差
によって制御される電圧制御電流源として作用する。こ
の回路構成によって充電がある程度進むと,MNCE1
1のドレイン電流が0となり,MNCE11からの充電
が止まるようになっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a first embodiment of the present invention. An N-channel MOS 11 is incorporated in the circuit as the charging current source IC1 described in the embodiment. The gate of an enhancement type N-channel MOS transistor (hereinafter abbreviated as MNCE) 11 is connected to the high potential side of VREF4, and the source of MNCE11 is connected to the output terminal of BA3. Further, the drain is connected to VDD. Other configurations are the same as those of the buffer amplifier with an output terminal charging function according to the embodiment of the present invention. With this configuration, charging of the load capacitance is realized by the drain current of the MNCE 11. MNCE 11 acts as a voltage controlled current source controlled by the difference between VIN and VOUT. When charging proceeds to some extent by this circuit configuration, MNCE1
The drain current of 1 becomes 0, and charging from the MNCE 11 stops.
【0027】電源投入後の過渡状態において,ゲート−
ソース間電圧をVGS,しきい電圧をVTとすると,V
OUTがVINに対して充分低い電位にあり,かつVI
N>VTであるとき,MNCE11に対して VGS−VT>0 となり, ID∝(VGS−VT)2 で示されるドレイン電流IDが流れ,CL5に充電が行
われる。CL5への充電が進み,VINに対してVOU
Tの電位が接近してくるとしばらくして, VGS−VT=0 という状態になる。このとき上式ID∝(VGS−V
T)2より,IDは0となり,MNCE11からCL5
への充電はその時点で止まる。VGSは VGS=VIN−VOUT であるので,VOUTが(VIN−VT)に達するまで
はMNCE11により充電が行われ,それ以降,VOU
TがVINと同電位になるまでは,BA3出力段電流よ
りCL5の充電が行われる。また,充電停止は充電用ト
ランジスタMNCE11の自己制御にて行っているた
め,充電停止回路を特に必要としない。In a transient state after power is turned on, the gate
Assuming that the source-to-source voltage is VGS and the threshold voltage is VT, V
OUT is at a sufficiently low potential with respect to VIN, and
When N> VT, VGS-VT> 0 for MNCE11, and ID , (VGS-VT)2 The drain current ID indicated by the symbol flows, and charging is performed to CL5.
Will be The charging of CL5 proceeds, and VOU is
After a short time when the potential of T approaches, a state of VGS-VT = 0 is established. At this time, the above expression ID∝ (VGS-V
T)2Therefore, the ID becomes 0, and MNCE11 to CL5
Charging stops at that point. Since VGS is VGS = VIN−VOUT, until VOUT reaches (VIN−VT)
Is charged by MNCE11 and thereafter, VOU
Until T becomes the same potential as VIN, the BA3 output stage current
CL5 is charged. In addition, charging stops when charging
It is performed under the self-control of the transistor MNCE11.
Therefore, a charging stop circuit is not particularly required.
【0028】以上第1の実施例の出力端子充電機能付き
バッファアンプによりCL5を充電する電流がICとし
てMNCE11より供給されるため,CL5を充電する
ためにBA3の立ち上がりを待つ必要がなく,ICを持
たない従来回路と比較してVOUTの立ち上がり時間が
短縮される。また,電圧制御電流源としてエンハンスメ
ント型NMOSトランジスタ11を用いており,CL5
に供給する電流がトランジスタ自身のゲート−ソース間
電圧によって制御されるため,BA3出力端子が所望の
電圧に達したとき,回路外部から電流供給を止めるため
の信号入力等を行う必要がない。更に,通常の電圧フォ
ロア型の回路構成にトランジスタを一個追加するだけと
いう,ごく単純な構成で実現可能である。As described above, since the current for charging CL5 is supplied from the MNCE 11 as an IC by the buffer amplifier having the output terminal charging function of the first embodiment, there is no need to wait for the rise of BA3 to charge CL5. The rise time of VOUT is shortened as compared with a conventional circuit having no VOUT. In addition, the enhancement type NMOS transistor 11 is used as a voltage control current source, and CL5
Is controlled by the gate-source voltage of the transistor itself, so that when the BA3 output terminal reaches a desired voltage, there is no need to input a signal or the like to stop the current supply from outside the circuit. Further, it can be realized with a very simple configuration in which only one transistor is added to the normal voltage follower type circuit configuration.
【0029】第2の実施例 本発明における第2の実施例の出力端子充電機能付きバ
ッファアンプを図3を参照して説明する。図3は本発明
における第2の実施例の出力端子充電機能付きバッファ
アンプ回路図である。第1の実施例においてMNCE1
1を取り除き同様の位置にMNC21を組み込み,ゲー
ト電圧を供給するための電圧源としてVG22を設置し
MNC21のゲートに接続する。その他の構成は本発明
における第1の実施例の出力端子充電機能付きバッファ
アンプと同様である。図2がMNC21のゲート電圧に
VREF4を用いているのに対し,図3では別個に電位
を生成してMNC21に供給しているため,MNC21
のゲート電圧をVG22によって任意に設定することが
できる。したがって,図3の回路ではVGS−VT=0
の状態になるソース電圧値を設計段階で制御することが
可能となり,出力電圧がVREF4に達する直前までM
NC21によって充電を行うことができる。充電停止は
充電用トランジスタMNC21の自己制御にて行ってい
るため,充電停止回路を特に必要としない。その他の本
実施例における出力端子充電機能付きバッファアンプの
構成及び動作は第1の実施例の出力端子充電機能付きバ
ッファアンプと同様である。Second Embodiment A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, MNCE1
1 is removed, the MNC 21 is assembled at the same position, a VG 22 is installed as a voltage source for supplying a gate voltage, and connected to the gate of the MNC 21. Other configurations are the same as those of the buffer amplifier with output terminal charging function of the first embodiment of the present invention. 2 uses VREF4 as the gate voltage of the MNC 21, whereas in FIG. 3, a potential is separately generated and supplied to the MNC 21.
Can be arbitrarily set by the VG 22. Therefore, VGS-VT = 0 in the circuit of FIG.
Can be controlled at the design stage when the output voltage reaches VREF4.
Charging can be performed by the NC 21. Since the charging is stopped by the self-control of the charging transistor MNC21, a charging stop circuit is not particularly required. Other configurations and operations of the buffer amplifier with the output terminal charging function in the present embodiment are the same as those of the buffer amplifier with the output terminal charging function in the first embodiment.
【0030】第3の実施例 本発明における第3の実施例の出力端子充電機能付きバ
ッファアンプを図4を参照して説明する。図4は本発明
における第3の実施例の出力端子充電機能付きバッファ
アンプ回路図である。第2の実施例においてVG22と
してVDD32と抵抗R1(33)及びR2(34)を
組み込み抵抗分圧回路を形成させる。VDD32の端子
とR1(33)及びR2(34)を直列に接続しR1
(33)とR2(34)との接続位置とMNC31のゲ
ートを接続する。また,R2(34)のR1(33)と
接続しない端点はGNDに接続しておく。これによっ
て,上述のVDD32と抵抗R1(33)及びR2(3
4)からなる回路はゲート電圧を供給するための電圧源
として作用する。これはMNC31のゲート電圧とし
て,抵抗分圧回路により生成した(VDD32−GN
D)×R2/(R1+R2)という電圧を供給するもの
で,分圧抵抗R1(33),R2(34)の抵抗比によ
り,MNC31のゲート電圧を任意に選択することが可
能である。充電停止は充電用トランジスタMNC31の
自己制御にて行っているため,充電停止回路を特に必要
としない。Third Embodiment A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a third embodiment of the present invention. In the second embodiment, VDD 32 and resistors R1 (33) and R2 (34) are incorporated as the VG 22 to form a resistor voltage dividing circuit. The terminal of VDD32 and R1 (33) and R2 (34) are connected in series and R1
The connection position between (33) and R2 (34) is connected to the gate of MNC31. An end point of R2 (34) not connected to R1 (33) is connected to GND. As a result, the VDD 32 and the resistors R1 (33) and R2 (3
The circuit composed of 4) acts as a voltage source for supplying a gate voltage. This is generated as a gate voltage of the MNC 31 by a resistance voltage dividing circuit (VDD32−GN
D) × R2 / (R1 + R2) is supplied, and the gate voltage of the MNC 31 can be arbitrarily selected by the resistance ratio of the voltage dividing resistors R1 (33) and R2 (34). Since the charging is stopped under the self-control of the charging transistor MNC31, a charging stop circuit is not particularly required.
【0031】第4の実施例 本発明における第4の実施例の出力端子充電機能付きバ
ッファアンプを図5を参照して説明する。図5は本発明
における第4の実施例の出力端子充電機能付きバッファ
アンプ回路図である。第2の実施例においてVG22と
してV1(43)とコンパレータ(比較器)42を組み
込む。V1(43)の高電位端子とコンパレータ42の
非反転入力端子とを接続する。V1(43)の低電位端
子はGNDに接続する。コンパレータ42の反転入力端
子はMNC41の出力端子と接続されて,コンパレータ
42の出力端子をMNC41のゲートに接続する。これ
によって,上述のV1(43)とコンパレータ42から
なる回路はゲート電圧を供給するための電圧源として作
用する。MNC41のゲート電圧にコンパレータ42の
出力を用いており,使用するコンパレータ42の動作
は,VOUTがコンパレータ比較用電圧(以下VCIN
と略す)より小さい状態では高電位側電圧を出力し,V
OUTが上昇してVCINより大きくなると,出力が高
電位側電圧から低電位側電圧に遷移するものとする。あ
るいは,BA3の出力電圧が(VCIN−ΔV)まで上
昇すると出力が低電位側に遷移するようなコンパレータ
を用いれば,V1(43)としてVREF4による基準
電圧を利用することもできる。ただしΔVは任意の正の
電圧であり,ΔV<VCINを満たす電圧である。Fourth Embodiment A buffer amplifier with an output terminal charging function according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a fourth embodiment of the present invention. In the second embodiment, V1 (43) and a comparator (comparator) 42 are incorporated as VG22. The high potential terminal of V1 (43) is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 42. The low potential terminal of V1 (43) is connected to GND. The inverting input terminal of the comparator 42 is connected to the output terminal of the MNC 41, and the output terminal of the comparator 42 is connected to the gate of the MNC 41. Thus, the circuit composed of V1 (43) and the comparator 42 functions as a voltage source for supplying a gate voltage. The output of the comparator 42 is used as the gate voltage of the MNC 41, and the operation of the comparator 42 used is such that VOUT is a comparator comparison voltage (hereinafter, VCIN).
In a state smaller than the above, a high-potential side voltage is output and V
It is assumed that when OUT rises and becomes larger than VCIN, the output transitions from the high potential side voltage to the low potential side voltage. Alternatively, if a comparator is used such that when the output voltage of BA3 rises to (VCIN-.DELTA.V), the output transitions to the lower potential side, the reference voltage by VREF4 can be used as V1 (43). Here, ΔV is an arbitrary positive voltage, and is a voltage satisfying ΔV <VCIN.
【0032】コンパレータ42を用いた本実施例のよう
な回路の場合,高電位側出力電圧として,VINと比較
して充分高い電圧を出力するようなコンパレータを使用
すれば,CL5への充電中MNC41のVGSを大きい
値に保つことができる。したがってID∝(VGS−V
T)2より,本発明の実施例1や実施例3の回路と比較
して大きなドレイン電流を供給することができるので,
より早くCL5への充電を行うことができる。In the case of the circuit according to the present embodiment using the comparator 42, if a comparator that outputs a voltage sufficiently higher than VIN as the high-potential-side output voltage is used, the MNC 41 during charging of CL5 is used. VGS can be kept at a large value. Therefore, ID @ (VGS-V
T) 2 , a larger drain current can be supplied as compared with the circuits of the first and third embodiments of the present invention.
It is possible to charge the CL5 earlier.
【0033】以上本発明の一実施の形態又は実施例1か
ら実施例4のいずれか一の出力端子充電機能付きバッフ
ァアンプによれば,非反転入力端子にVREF4を接続
し,反転入力端子及びCL5を出力端子に接続するBA
3と,このBA3の出力端子の電圧値を参照して,CL
5に電流を供給するIC1と,このIC1に電源を供給
するVDD2と,から成り,IC1は,BA3の出力の
電圧値が所定値より低い場合はCL5に電流を供給し,
BA3の出力の電圧値が所定値より高い場合はCL5へ
の電流供給を停止することにより,基準電圧回路の出力
バッファアンプにおいて,BA3内のトランジスタの立
ち上がりを待たずにCL5への充電を開始して充電時間
を短縮することができ,出力端子の立ち上がり時間を従
来回路と比較して短縮することを可能にする。According to the buffer amplifier with an output terminal charging function of any one of the embodiments or the first to fourth embodiments of the present invention, VREF4 is connected to the non-inverting input terminal, and the inverting input terminal and CL5 are connected. To connect to the output terminal
3 and the voltage value at the output terminal of BA3, CL
IC1 for supplying current to the IC5, and VDD2 for supplying power to the IC1. When the voltage value of the output of BA3 is lower than a predetermined value, IC1 supplies a current to CL5,
When the voltage value of the output of BA3 is higher than the predetermined value, the current supply to CL5 is stopped, so that the output buffer amplifier of the reference voltage circuit starts charging CL5 without waiting for the rise of the transistor in BA3. Charging time can be shortened, and the rise time of the output terminal can be shortened as compared with the conventional circuit.
【0034】[0034]
【発明の効果】基準電圧回路の出力バッファアンプにお
いて,バッファアンプ内のトランジスタの立ち上がりを
待たずに負荷容量への充電を開始して充電時間を短縮す
ることができ,出力端子の立ち上がり時間を従来回路と
比較して短縮することを可能にする。また,充電用に電
圧制御電流源を用いているため,一定レベルまでCL5
の充電が進行したところで自動的にIC1からの電流供
給が止まり,定常状態においてVOUTの電位に影響を
与えない。更に,通常の電圧フォロア型の回路構成にト
ランジスタを一個追加するだけという,ごく単純な構成
で実現可能である。According to the present invention, in the output buffer amplifier of the reference voltage circuit, the charging of the load capacitance can be started without waiting for the rise of the transistor in the buffer amplifier, and the charging time can be shortened. It can be shortened compared to a circuit. Also, since the voltage controlled current source is used for charging, the CL5
The current supply from IC1 is automatically stopped when the charging of the battery has progressed, and the potential of VOUT is not affected in a steady state. Further, it can be realized with a very simple configuration in which only one transistor is added to the normal voltage follower type circuit configuration.
【図1】 本発明における一実施の形態の出力端子充電
機能付きバッファアンプの基本的構成を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明における第1の実施例の出力端子充電
機能付きバッファアンプの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明における第2の実施例の出力端子充電
機能付きバッファアンプの回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 本発明における第3の実施例の出力端子充電
機能付きバッファアンプの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a third embodiment of the present invention.
【図5】 本発明における第4の実施例の出力端子充電
機能付きバッファアンプの回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a buffer amplifier with an output terminal charging function according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】 従来のVREFバッファアンプの構成を示す
回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional VREF buffer amplifier.
【図7】 バッファアンプのトランジスタレベルでの構
成の一例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a buffer amplifier at a transistor level.
1 出力端子充電用電圧制御電流源 2 高電位側電源 3 バッファアンプ 4 基準電圧源 5 負荷容量 1 Voltage control current source for output terminal charging 2 High potential side power supply 3 Buffer amplifier 4 Reference voltage source 5 Load capacitance
Claims (6)
反転入力端子及び負荷容量を出力端子に接続するバッフ
ァアンプ本体と, このバッファアンプ本体の出力端子
の電圧値を参照して,負荷容量に電流を供給する出力端
子充電用電圧制御電流源(以下ICと略す)と, この
ICに電源を供給する高電位側電源と,から成り, 前
記ICは,バッファアンプ本体の出力の電圧値が所定値
より低い場合は負荷容量に電流を供給し,バッファアン
プ本体の出力の電圧値が所定値より高い場合は負荷容量
への電流供給を停止することを特徴とする出力端子充電
機能付きバッファアンプ。1. A reference voltage source is connected to a non-inverting input terminal,
A buffer amplifier body for connecting the inverting input terminal and the load capacitance to the output terminal; and a voltage control current source (hereinafter referred to as IC) for charging the output terminal for supplying a current to the load capacitance with reference to the voltage value of the output terminal of the buffer amplifier body. And a high-potential-side power supply for supplying power to the IC. The IC supplies a current to a load capacitance when a voltage value of an output of the buffer amplifier body is lower than a predetermined value. A buffer amplifier with an output terminal charging function, wherein the current supply to the load capacitance is stopped when the output voltage value of the main body is higher than a predetermined value.
ネルMOSトランジスタであり,ゲートが前記基準電圧
源に接続しドレイン電流が負荷容量に電流を供給するこ
とを特徴とする請求項1に記載の出力端子充電機能付き
バッファアンプ。2. The output terminal according to claim 1, wherein the IC is an enhancement type N-channel MOS transistor, a gate is connected to the reference voltage source, and a drain current supplies a current to a load capacitance. Buffer amplifier with charging function.
スタ(以下MNCと略す)とこのMNCのゲートと接続
する電圧源とから成り,MNCドレイン電流が負荷容量
に電流を供給することを特徴とする請求項1に記載の出
力端子充電機能付きバッファアンプ。3. An IC comprising an N-channel MOS transistor (hereinafter abbreviated as MNC) and a voltage source connected to the gate of the MNC, wherein an MNC drain current supplies a current to a load capacitance. Item 2. The buffer amplifier with an output terminal charging function according to Item 1.
値を有することを特徴とする請求項3に記載の出力端子
充電機能付きバッファアンプ。4. The buffer amplifier with an output terminal charging function according to claim 3, wherein the voltage supplied by said voltage source has a predetermined voltage value.
配置される抵抗分圧回路とMNCとから成り,2抵抗間
とMNCのゲートとを接続し,MNCドレイン電流が負
荷容量に電流を供給することを特徴とする請求項1に記
載の出力端子充電機能付きバッファアンプ。5. The IC comprises a resistance voltage dividing circuit in which a voltage source and two resistors are arranged in series and an MNC, connects the two resistors to a gate of the MNC, and changes an MNC drain current to a load capacitance. 2. The buffer amplifier with an output terminal charging function according to claim 1, which supplies a current.
電圧源とから成り,定電圧源はコンパレータの非反転入
力端子に接続し,コンパレータの反転入力端子はMNC
の出力端子と接続し,コンパレータの出力端子はMNC
のゲートに接続して,MNCドレイン電流が負荷容量に
電流を供給することを特徴とする請求項1に記載の出力
端子充電機能付きバッファアンプ。6. The IC comprises an MNC, a comparator, and a constant voltage source. The constant voltage source is connected to a non-inverting input terminal of the comparator, and the inverting input terminal of the comparator is connected to the MNC.
And the output terminal of the comparator is MNC
2. The buffer amplifier with an output terminal charging function according to claim 1, wherein the MNC drain current supplies a current to the load capacitance when connected to the gate of the output terminal.
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