JP5385237B2 - レギュレータ回路 - Google Patents
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Description
図2に示す回路は、出力トランジスタとしての第1のトランジスタMP1のゲートバイアスVGATEを制御することにより入力電圧を所望の出力電圧に変換するレギュレータ回路であって、正相入力ノードに入力される所定の基準電圧VREFと、逆相入力ノードに入力される当該出力電圧に対応した電圧値VFBとを差動増幅して、ゲートバイアスVGATEを正相出力ノードから出力する差動増幅回路と、当該差動増幅回路の逆相出力ノードに接続された電流制御回路とを備えるレギュレータ回路である。図2において、出力電圧に対応した電圧値VFBは、出力電圧VOUTを抵抗R1と抵抗R2で抵抗分圧した電圧値である。本発明によればDCゲインが低下してしまうことが抑制されるため、図1に示すような従来技術のレギュレータ回路と比較して高い位相補償が確保されていることが回路の安定動作の観点から好ましい。抵抗分圧した電圧値を用いる場合、位相補償を確保するために出力電圧VOUTに近い方の抵抗R1に容量素子C2を並列に接続することが好ましい。
(従来の起動完了検出回路)
従来、図3に示すように、ゲートが差動増幅回路の逆相出力ノードに接続されるトランジスタMP3と、トランジスタMP3のドレイン端に接続される定電流源と、トランジスタMP3と定電流源との間のノードに存在する起動完了検出信号端子とを有する起動完了検出回路を含むレギュレータ回路が知られている。この起動完了検出回路は、トランジスタMP3に流れる電流IP3の電流値が定電流値IN5よりも大きくなった時、起動完了検出信号VOKがHIGHとなること(いわゆる電流コンパレート)を利用したものである。出力電圧が所望の値になったときのVPBIASでトランジスタMP3を駆動させたときに電流IP3が定電流値IN5よりも大きくなるように定電流値IN5を定めることで出力電圧が所望の値に到達し、起動が完了したことを検知するものである。
しかし、図4に示すように、図3の従来の起動完了検出信号を図2に示す本発明のレギュレータ回路に組み込んだ場合、出力電圧が所望の値になる前に電流制限回路が動作すると、差動増幅回路の逆相出力ノードの電位が下がり、電流IP3が増大することで、出力電圧が所望の値に到達する前に起動完了検出信号VOKがHIGHとなり誤検出をしてしまう。
そこで、図5に示す本発明の第2の例による回路の様に、ゲートが差動増幅回路の逆相出力ノードに接続される第3のトランジスタMP3と、第3のトランジスタMP3のドレイン端に接続される第2の定電流源MN5と、第3のトランジスタMP3と第2の定電流源MN5との間のノードに存在する起動完了検出信号端子と、ドレインが起動完了検出信号端子と第2の定電流源MN5の間のノードに接続され、ゲートが分流ノードに接続される第4のトランジスタMN4とを有する起動完了検出回路を図2に示したレギュレータ回路に組み込むことにより、出力電圧が所望の値に到達する前に起動完了検出信号VOKがHIGHとなる上記誤検出を防止することが可能になる。特に制限されないが、プロセスばらつき等によるトランジスタMP3、MN4、MN5の素子性能ばらつきに起因して、出力電圧が所望の値に到達する前に起動完了検出信号VOKがHIGHになることをさらに精度よく抑制するため、第3のトランジスタMP3と起動完了検出信号端子との間に抵抗R3を有していることが好ましい。
MN2 カレントミラーを構成する入力側のトランジスタ
MN3 カレントミラーを構成する出力側のトランジスタ
MN4 第4のトランジスタ
MN5 第2の定電流源
MP1 第1のトランジスタ
MP2 第2のトランジスタ
MP3 第3のトランジスタ
R3 抵抗素子
Claims (6)
- 第1のトランジスタのゲートバイアスを制御することにより入力電圧を所望の出力電圧に変換するレギュレータ回路であって、
正相入力ノードに入力される所定の基準電圧と、逆相入力ノードに入力される前記出力電圧に対応した電圧値とを差動増幅して、前記ゲートバイアスを正相出力ノードから出力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の逆相出力ノードに接続された電流制御回路と
を備え、
前記電流制御回路は、
前記第1のトランジスタに流れる電流に比例した電流を流す第2のトランジスタと、
前記第2のトランジスタのドレイン端に接続される第1の定電流源と、
入力側が前記第2のトランジスタのドレイン端と前記第1の定電流源との間の分流ノードに接続され、出力側が前記差動増幅回路の逆相出力ノードに接続されるカレントミラーと
を有することを特徴とするレギュレータ回路。 - ゲートが前記差動増幅回路の逆相出力ノードに接続される第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのドレイン端に接続される第2の定電流源と、
前記第3のトランジスタと第2の定電流源との間のノードに存在する起動完了検出信号端子と、
ドレインが起動完了検出信号端子と第2の定電流源の間のノードに接続され、ゲートが前記分流ノードに接続される第4のトランジスタと
を有する起動完了検出回路をさらに備え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。 - 前記第3のトランジスタと第2の定電流源との間に抵抗素子を有し、前記起動完了検出信号端子が前記抵抗素子の一端と前記第2の定電流源との間のノードに存在す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。
- 前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタのゲートは、前記差動増幅回路の正相出力ノードに接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のレギュレータ回路。
- 前記第1および第2のトランジスタのソースは、入力電圧に接続されてい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。
- 前記第3のトランジスタのソースは、入力電圧に接続されてい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。
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