JPH09233690A

JPH09233690A - 出力電流制限回路及び出力電流制限回路における出力電流調整方法

Info

Publication number: JPH09233690A
Application number: JP8063936A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takeuchi; 和男竹内
Original assignee: New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1997-09-05
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: JP3606994B2

Abstract

(57)【要約】【課題】調整後の出力電流の制限が精度良く行われ、
再現性、信頼性の高い出力制限回路を提供する。【解決手段】電流検出用トランジスタ２には、出力ト
ランジスタ１の出力電流に対応した比較的小さな電流が
流れるようになっており、この電流検出用トランジスタ
２に所定値以上の電流が流れた場合、すなわち、出力ト
ランジスタ１に予め定めた値を越える電流が流れると、
電流検出用トランジスタ２のコレクタ側が一方の入力端
子に接続された比較器８において、この一方の入力端子
における電圧が基準電圧を下回り、その結果、比較器８
の出力端子が接続されている出力トランジスタ１のベー
ス電位が引き下げられ、出力トランジスタ１の出力電流
の制限がなされるようになっており、比較器８の動作点
の調整は、出力トランジスタ１の実際の電流を調整する
ことなく、電流検出用トランジスタ２の小さな電流に基
づいてできるような構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流安定化電源等
の電源回路における出力電流を制限する回路に係り、特
に、半導体集積回路、いわゆるＩＣに構成された電源回
路の出力電流を制限する回路において調整方法の簡素化
及び信頼性の向上を図った出力電流制限回路及びその調
整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路技術、いわゆるＩ
Ｃ技術の向上に伴い、従来、トランジスタ、抵抗等の個
々の電子部品を用いていわゆるディスクリートに構成さ
れていた直流安定化電源回路等の電源回路もＩＣ化され
たものが十分に実用に供されている。このようなＩＣ化
された安定化電源回路、例えば、入力と出力との間に、
出力電圧の変動分を検出してその両端の電圧を変化させ
るいわゆるドロッパ素子としてトランジスタが直列に接
続されてなるシリーズレギュレータと称され公知・周知
の電源回路においては、ＩＣの電気的破壊を防止する観
点から、特に、出力段における出力電流の制限が不可欠
である。

【０００３】例えば、図６には、出力電流の制限回路の
公知・周知の構成例が示されており、同図を参照しつつ
この構成例について説明すれば、出力トランジスタ３０
のエミッタは、電流検出用抵抗３１を介して出力端子３
２に接続されると共に、電流検出用トランジスタ３３の
ベースに接続されている。そして、電流検出用トランジ
スタ３３のエミッタは、先の出力端子３２に接続される
一方、コレクタは出力トランジスタ３０のベースに接続
されており、何らかの原因により、出力トランジスタ３
０に所定値以上の出力電流が流れると、この所定値以上
の出力電流により生ずる電流検出用抵抗３１の電圧降下
により、電流検出用トランジスタ３３が導通状態とな
る。その結果、出力トランジスタ３０のベース電位が引
き下げられ、出力トランジスタ３０を流れる出力電流が
抑制されて、これにより、所定値以上の出力電流による
出力トランジスタ３０の破壊が防止されるようになって
いるものである。

【０００４】また、上述のように出力ランジスタのエミ
ッタと出力端子との間に抵抗を接続し、この抵抗におけ
る電圧降下の変化により出力電流の異常を検出し、異常
が検出された際には、出力トランジスタのベース電流の
流入を抑制するような制御回路を設け、異常な出力電流
の流出を防止するようにしたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成の出力電流制限回路において用いられる電
流検出用抵抗としては、例えば、被検出電流の大きさが
１Ａである場合、０．５乃至１Ω程度のものが用いられ
ることが多いが、このような抵抗をＩＣ内に設けようと
すると、ＩＣ製造のプロセス上の制限からＩＣ内での面
積が比較的大となると共に、抵抗値の絶対精度が得難い
ため、電流検出用抵抗のトリミングのための薄膜抵抗や
ツェナーダイオード等の追加要素が必要となり、これら
の面積も大となるために、ＩＣの小型化を阻害すること
となり、実用的ではないという問題があった。

【０００６】さらに、加えて、電流検出用抵抗のトリミ
ングは、ＩＣのウエハー状態での試験工程においてなさ
れる必要があるが、上述したような従来回路の場合、出
力電流を実際に流した状態でのトリミングを行うもので
あるため、試験工程においてＩＣ外部に接続される試験
用の出力負荷等との接続部分における接触抵抗や発熱の
影響を受け易く、このため、試験後、すなわち、ＩＣ完
成後における最大出力電流の精度の信頼性、再現性が十
分なものではなくなることがあるという問題があった。

【０００７】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、調整後の出力電流の制限が精度良く行われ、再現
性、信頼性の高い出力制限回路及び出力電流制限回路に
おける出力電流調整方法を提供するものである。また、
本発明の他の目的は、出力トランジスタに実際に最大電
流を流すことなく調整可能な出力電流調整方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る出力電流制限回路は、コレタクには電源電圧が印加さ
れ、エミッタは外部で負荷が接続される出力端子に接続
され、ベースに印加される入力信号に応じた増幅電流を
出力する出力トランジスタを有する出力回路における出
力電流制限回路であって、ベースが前記出力トランジス
タのベースに接続され、コレクタには抵抗を介して電源
電圧が印加され、エミッタは外部との接続可能な外部接
続端子に接続され、かつ、前記出力トランジスタに比し
て小さな増幅度を有する電流検出用トランジスタと、前
記外部接続端子を外部で前記出力端子と共に負荷に接続
した状態において、前記電流検出用トランジスタに所定
値以上の電流が流れたことを検出し、前記出力トランジ
スタの増幅動作を停止又は抑制する信号を出力する比較
器と、を具備してなるものである。

【０００９】特に、比較器は、一方の入力端子が前記電
流検出用トランジスタのコレクタに接続され、他方の入
力端子には所定の基準電圧が印加され、出力端子は前記
出力トランジスタのベース側に接続されると共に外部で
電圧計の接続を可能とする電圧計接続端子に接続され、
前記外部接続端子を外部で前記出力端子と共に負荷に接
続した状態において、前記一方の入力端子の入力電圧が
基準電圧以下となった際に前記出力トランジスタの増幅
動作を停止又は抑制する信号を出力する比較器と、を具
備してなるものが好適である。

【００１０】かかる構成においては、電流検出用トラン
ジスタの電流値の大小に応じて、比較器によって出力ト
ランジスタの増幅動作の停止又は抑制がなされるように
なっており、出力トランジスタに流れる大電流を直接検
出することなしに出力電流の制限が可能となり、その結
果、調整も電流検出用トランジスタの電流を基準にして
行うことが可能となるものである。すなわち、出力トラ
ンジスタの増幅動作を停止又は抑圧する際の出力トラン
ジスタに流れる電流に対応して電流検出用トランジスタ
に流れる電流を予め把握しておけば、この電流に対して
比較器の動作点を調整すればよいこととなり、従来に比
して調整が容易な回路が提供されるものである。

【００１１】請求項３記載の発明に係る出力電流制限回
路における出力電流調整方法は、上述したような構成に
おける出力電流制限回路の出力電流調整方法であって、
出力端子に第１の電流計を介して負荷を接続すると共
に、外部接続端子に第２の電流計を介して前記負荷を接
続し、出力トランジスタのベースに適宜な信号を印加し
て、前記第１及び第２の電流計により測定されるそれぞ
れの電流から出力トランジスタに流れる電流に対する電
流検出用トランジスタに流れる電流の比ｋを求める第１
のステップと、前記出力トランジスタの動作を停止又は
抑制状態とする場合の前記出力トランジスタにおける所
望の最大出力電流値をＩ_OMAXとした際、この電流Ｉ_OMAX
が出力トランジスタに流れた際に電流検出用トランジス
タに流れる電流Ｉ_SETを、前記第１のステップで求めら
れた電流比ｋを用いて、Ｉ_SET＝ｋ・Ｉ_OMAXとして算出
する第２のステップと、出力端子を解放状態とし、電圧
計接続端子には電圧計を接続すると共に、外部接続端子
からアースへ前記第２のステップで求められた電流Ｉ
_SETが流れ出るようにした状態において、比較器の出力
が出力トランジスタの動作を停止又は抑制する状態とな
るように前記電圧計の変化を監視しつつ、比較器の一方
の入力端子に印加される基準電圧を調整する第３のステ
ップと、からなるものである。

【００１２】かかる調整方法においては、出力トランジ
スタに、その増幅動作の停止又は抑制の基準となる最大
出力電流を流すことなく、適宜な電流を流した際の電流
検出用トランジスタに流れる電流を求め、この際の両者
の電流比を基に、出力トランジスタに最大出力電流が流
れる際の電流検出用トランジスタにおける電流が演算に
より求められる。そして、この演算により求めた電流を
電流検出用トランジスタに流した状態で、出力トランジ
スタには電流を流すことなく、比較器の動作点を調整す
ることで、出力トランジスタに最大出力電流を越える電
流が流れようとした際に、比較器により出力トランジス
タの増幅動作が停止又は抑制される状態とすることがで
き、従来と異なり、出力トランジスタに最大出力電流を
流した状態での調整を必要としないので、大電流測定時
の接触抵抗等の誤差要因を排除することができ、精度、
再現性の良い出力電流調整方法が提供されることとなる
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図５を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。

【００１４】まず、図１を参照しつつ、この発明の実施
の形態における出力電流制限回路の基本的構成例につい
て説明する。この出力電流制限回路Ｓ1は、例えば、Ｉ
Ｃ化された直流安定化電源回路の出力段を構成するもの
で、出力トランジスタ１は、そのコレクタが電源ライン
６を介して電源端子５に接続されており、この電源端子
５を介して外部から電源電圧Ｖccが印加されるようにな
っている。また、出力トランジスタ１のエミッタは、出
力端子３に接続されており、この出力端子３を介して外
部で外部負荷Ｚが接続されるようになっている。

【００１５】また、この出力トランジスタ１のベースに
は、電流検出用トランジスタ２のベースが接続されてお
り、図示されない前段の回路に接続されるようになって
いる。電流検出用トランジスタ２のコレクタは、抵抗７
を介して電源端子５に接続される一方、エミッタは電流
検出端子４に接続されている。そして、この電流検出端
子４は、先の出力端子３と共に、外部負荷Ｚの一端に接
続されるようになっている。なお、外部負荷Ｚの他端
は、アースに接続されるようになっているものである。
ここで、出力トランジスタ１と電流検出用トランジスタ
２は、同一の規模のものではなく、例えば、１００：１
程度の比をもってなるものが好適である。

【００１６】さらに、出力トランジスタ１のベースに
は、比較器８の出力端子が接続されると共に、この出力
端子は電圧計接続端子９に接続されており、後述するよ
うに、出力電流値の調整の際には、この電圧計接続端子
９を介して電圧計が外部で接続されるようになってい
る。比較器８は、一方の入力端子には基準電圧Ｖ_REFが
印加され、他方の入力端子には上述した電流検出用トラ
ンジスタ２のコレクタが接続されるようになっており、
抵抗７における電圧降下と基準電圧Ｖ_REFとの比較結果
に応じた信号を出力トランジスタ１及び電流検出用トラ
ンジスタ２のベース側へ出力するようになっている（詳
細は後述）。

【００１７】かかる構成における動作の概略を説明すれ
ば、前段の図示されない回路から出力トランジスタ１の
ベースに信号が印加されると、出力トランジスタ１の増
幅作用によりベースへの入力信号の大きさに応じた出力
電流が出力用端子３を介して外部負荷Ｚへ流れることと
なる。このとき、電流検出用トランジスタ２のエミッタ
側からも同様に、そのベースに印加された入力信号に応
じた電流が電流検出端子４を介して外部負荷Ｚへ出力さ
れることとなり、抵抗７には、この電流検出用トランジ
スタ２のコレクタ側に流れた電流に応じた電圧降下が生
じることとなる。

【００１８】出力トランジスタ１からの出力電流が所定
値以下である場合、すなわち、電流検出用トランジスタ
２の出力電流が所定値以下である場合、抵抗７における
電圧降下も所定値以下となる。比較器８においては、電
流検出用トランジスタ２の電圧降下が上述のように所定
値以下である場合には、基準電圧Ｖ_REFを下回ることの
ないように予め設定されており、かかる場合、その出力
はＯＦＦ状態となるようになっている。したがって、比
較器８が出力トランジスタ１に何等影響を及ぼすことは
ないようになっている。

【００１９】一方、何らかの原因（例えば、出力端子が
アースに接続される等）により、出力トランジスタ１に
所定値以上の出力電流が流れた場合、電流検出用トラン
ジスタ２においても、所定値以上の電流が流れ、抵抗７
における電圧降下が所定値以上となる。抵抗７における
電圧降下が所定値以上となることで、比較器８における
一方の入力端における電圧は、基準電圧Ｖ_REF以下とな
り、比較器８からは、負の所定電圧が出力されることと
なる。その結果、出力トランジスタ１のベース電位が引
き下げられ、出力トランジスタ１に所定値以上の電流が
流れることが停止又は抑制されるようになっている。

【００２０】次に、図２及び図３並びに図４を参照しつ
つ、上述のように比較器８を動作させ出力トランジスタ
１に所定値以上の出力電流が流れないようにするための
出力電流調整方法について説明する。まず、出力トラン
ジスタ１と電流検出用トランジスタ２との正確な電流比
を求める。一般に、ＩＣ内部に構成される素子の比精度
は良好であるが、比が１０：１以上となると誤差が大と
なる傾向がある。この実施の形態における出力トランジ
スタ１と電流検出用トランジスタ２の大きさの比は、先
に述べたように、１００：１に設定されているため、誤
差を有する可能性があるので、次のようにしてその電流
比を正確に求める。

【００２１】最初に、出力端子３と外部負荷Ｚとの間に
第１の電流計Ａ1を接続すると共に、電流検出端子４と
外部負荷Ｚとの間に第２の電流計Ａ2を接続する（図２
参照）。また、電源端子５には、電源電圧Ｖccを印加す
る（図４のステップ１００参照）。そして、出力トラン
ジスタ１のベースに、適宜な大きさ（出力トランジスタ
１に最大出力電流が流れない範囲）の入力信号を印加
し、その際の第１の電流計Ａ1及び第２の電流計Ａ2によ
る計測電流を記録する（図４のステップ１０２参照）。
ここで、第１の電流計Ａ1により電流Ｉo₁が、第２の電
流計Ａ2により電流Ｉo₂が、それぞれ計測されたとする
と、出力トランジスタ１の電流に対する電流検出用トラ
ンジスタ２の電流の比ｋは、ｋ＝Ｉo₂／Ｉo₁と表される
（図４のステップ１０４参照）。

【００２２】そして、出力トランジスタ１の増幅動作を
停止又は抑制させる基準となる所望の最大出力電流を仮
に、Ｉ_OMAXとすれば、この最大出力電流が生じた際の電
流検出用トランジスタ２に流れる電流Ｉ_SETは、上述の
電流比ｋを用いて、Ｉ_SET＝ｋ・Ｉ_OMAXと求められる
（図４のステップ１０６参照）。次に、外部接続を変え
る。すなわち、出力端子３は解放状態とし、電源電圧Ｖ
ccの印加はそのままとする。また、電圧計接続端子９と
アース間に電圧計を接続する一方、電流検出端子４とア
ース間には、上述のようにして求めた電流Ｉ_SETを流す
ことのできる定電流源１０を接続し、電流検出用トラン
ジスタ２から電流検出端子４及び定電流源１０を介して
アースへ向かって電流Ｉ_SETが流れる出るようにする
（図３及び図４のステップ１０８参照）。

【００２３】そして、予め低めに設定されていた比較器
８の基準電圧Ｖ_REF（図１参照）の大きさを徐々に上げ
てゆき、ある電圧のところで比較器８が動作状態となる
ことを電圧計Ｖにより確認し、この時点で基準電圧の調
整を終えることとなる（図４のステップ１０８参照）。
結局、このときの基準電圧Ｖ_REFの大きさが、出力トラ
ンジスタ１に最大出力電流が流れた際、すなわち、電流
検出用トランジスタ２に電流Ｉ_SETが流れた際、抵抗７
に所定値以上の電圧降下が生じ、電流検出用トランジス
タ２のコレクタに接続された比較器８の一方の入力電圧
が基準電圧Ｖ_REF以下となり比較器８から所定の出力電
圧が出力されるようにするものとなる。

【００２４】なお、比較器８が所定の電圧を出力して動
作状態となったことは、電圧計Ｖによる確認の他に、電
流検出端子４における電圧の変化により確認することも
可能である。このように、上述した調整方法によれば、
出力端子３に実際に最大出力電流を流すことなく、この
最大出力電流以上の電流が流れないようにするため、比
較器８により出力トランジスタ１の動作を停止又は抑制
する際の電流検出用トランジスタ２の電流値、比較器８
の動作点を決定することができることとなる。

【００２５】次に、図５を参照しつつ図１に示された基
本的構成例に基づく具体回路例について説明する。な
お、図１に示された構成要素と同一のものについては、
同一の符号を付して詳細な説明は省略することとし、以
下、異なる点を中心に説明することとする。出力トラン
ジスタ１のベースと電源ライン６との間には、出力トラ
ンジスタ１の動作点を定めるためにベースへバイアス電
流を流すための定電流源１５が接続されると共に、後述
するように比較器８の動作により出力トランジスタ１に
よる電流出力を停止させる際に、定電流源１５から出力
トランジスタ１へのバイアス電流の流入を阻止するため
の制御トランジスタ１６が、そのコレクタ側が出力トラ
ンジスタ１のベースに、そのエミッタ側が電源ライン６
に、それぞれ接続されるようにして定電流源１５に対し
て並列接続されている。

【００２６】なお、出力トランジスタ１と電流検出用ト
ランジスタ２との大きさの比は、図１に示された構成例
と同様１００：１と、電流検出用トランジスタ２が出力
トランジスタ１に対して小さく設定されている。

【００２７】比較器８は、いわゆるカレントミラー回路
を用いた差動増幅回路を中心に構成されたものとなって
いる。すなわち、ベースとコレクタとの接続によりいわ
ゆるダイオード接続状態のｎｐｎトランジスタ１７とｎ
ｐｎトランジスタ１８のベースとが互いに接続されると
共に、各々のエミッタが接地されて、この２つのｎｐｎ
トランジスタ１７，１８はいわゆるカレントペアとなっ
ている。

【００２８】一方、互いのエミッタが接続され、このエ
ミッタと電源ライン６との間に定電流源１９が接続され
た２つのｐｎｐトランジスタ２０，２１が設けられてお
り、一方のｐｎｐトランジスタ２０のコレクタが先の一
方のｎｐｎトランジスタ１７のコレクタに、他方のｐｎ
ｐトランジスタ２１のコレクタが先の他方のｎｐｎトラ
ンジスタ１８のコレクタに、それぞれ接続される一方、
ｐｎｐトランジスタ２０のベースは基準電圧回路２２
へ、ｐｎｐトランジスタ２１のベースは電流検出用トラ
ンジスタ２のコレクタへ、それぞれ接続されている。

【００２９】そして、ｎｐｎトランジスタ１８のコレク
タには、出力用ｎｐｎトランジスタ２３のベースが接続
されている。この出力用ｎｐｎトランジスタ２３は、そ
のエミッタがアースに接続される一方、コレクタは抵抗
２４を介して制御トランジスタ１６のベースに接続され
て比較器８としての出力信号が得られるようになってい
る。なお、上述の構成における比較器８の具体的な入力
電圧範囲は、入力段がいわゆるシングルｐｎｐ型である
ために、Ｖcc−０．８Ｖ程度まで可能となっており、抵
抗７は、この入力電圧範囲との関係から１００Ω程度と
なっている。そして、抵抗７は、この程度の大きさであ
るため、ＩＣ内部に形成し易いという利点を有する。

【００３０】基準電圧回路２２は、図１における基準電
圧Ｖ_REFを発生するためのもので、基本抵抗２５と、定
電流源２６と、複数の抵抗２８が並列接続されてなる集
合抵抗器２７と、から構成されてなるものである。すな
わち、この基準電圧回路２２は、電源ライン６とアース
間には、基本抵抗２５と定電流源２６とが直列接続され
る一方、基本抵抗２５には並列に集合抵抗器２７が接続
されてなり、基本抵抗２５と集合抵抗器２７との合成抵
抗に生ずる電圧降下を基準電圧Ｖ_REFとして先の比較器
８のｐｎｐトランジスタ２０のベースに印加するように
構成されているものである。なお、基本抵抗２５は、抵
抗７と同一の種類のものを用いるようにすることで、基
準電圧回路２２による基準電圧を温度依存性の少ないも
のとすることが可能である。

【００３１】集合抵抗器２７は、複数の抵抗２８が並列
接続されてなるもので、基準電圧Ｖ_REFの調整の際、抵
抗２８を適宜切り離して、所望の基準電圧Ｖ_REFが得ら
れるように用いられるものである。すなわち、集合抵抗
器２７の各抵抗２８の一端は電源ライン６に接続される
一方、他端は定電流源２６を介してアースに接続される
ようになっている。

【００３２】上記構成における動作を説明すれば、ま
ず、制御トランジスタ１６のベースに正常な入力信号
（出力トランジスタ１に流れる電流が予め定められた最
大出力電流を越えない範囲の入力信号）が印加されてい
る状態において、出力トランジスタ１が有する増幅度に
応じた電流（最大出力電流よりも小さな電流）が、出力
トランジスタ１のエミッタ側から外部負荷Ｚに対して供
給されることとなり、同時に電流検出用トランンジスタ
２からも、この電流検出用トランジスタ２と出力トラン
ジスタ１との大きさの比に応じた電流がそのエミッタ側
から外部負荷Ｚに対して供給されることとなる。

【００３３】出力トランジスタ１における出力電流値が
最大出力電流を越えないものであるため、電流検出用ト
ランジスタ２の出力電流も所定値以下であり、抵抗７に
おける電圧降下は、所定値以下となる。このため、比較
器８の一方の入力端子、すなわち、ｐｎｐトランジスタ
２１のベースに印加される電圧は、他方のｐｎｐトラン
ジスタ２０のベース電圧として印加されている基準電圧
Ｖ_REFより大となる。

【００３４】したがって、ベースに基準電圧Ｖ_REFが印
加されているｐｎｐトランジスタ２０と、ｎｐｎトラン
ジスタ１７が導通状態となる一方、ベースが電流検出用
トランジスタ２に接続されているｐｎｐトランジスタ２
１とｎｐｎトランジスタ１８は非導通状態となる。この
ため、出力用ｎｐｎトランジスタ２３のベース電位は略
零となり、出力用ｎｐｎトランジスタ２３は非動作状態
となるため、制御トランジスタ１６のベースに対して何
等の影響を及ぼすことがなく、制御トランジスタ１６の
ベースに図示されない回路から入力された信号に応じた
電流が出力トランジスタ１から得られることとなる。

【００３５】一方、外部負荷Ｚが短絡される等により、
出力トランジスタ１から予め定めた最大出力電流以上の
電流が出力された場合、電流検出用トランジスタ２にも
対応した電流が流れる結果、抵抗７における電圧降下が
所定値以上となり、比較器８を構成するｐｎｐトランジ
スタ２１のベース電圧は、他方のｐｎｐトランジスタ２
０のベース電圧（基準電圧Ｖ_REF）を下回ることとな
る。

【００３６】このため、比較器８においては、上述した
正常時とは逆に、ベースが電流検出用トランジスタ２の
コレクタに接続されたｐｎｐトランジスタ２１とｎｐｎ
トランジスタ１８とが導通状態となるため、出力用ｎｐ
ｎトランジスタ２３が動作状態となり、抵抗２４におけ
る電圧降下により、制御トランジスタ１６のベース電圧
が引き上げられる結果、制御トランジスタ１６が略非動
作状態とされるため、この制御トランジスタ１６を介し
ての出力トランジスタ１のベースへの図示されない回路
からの入力信号の印加が断たれることとなり、出力トラ
ンジスタ１における最大出力電流の発生が停止、抑制さ
れることとなる。

【００３７】上記構成において、出力トランジスタ１に
最大出力電流を流さないようにするための比較器８の基
準電圧Ｖ_REFの調整方法は、先に図１乃至図４を参照し
つつ説明したと基本的に同一であるので、ここでは、図
４を参照しつつ概略的な説明に留め、詳細な説明は省略
することとする。まず、出力端子３と外部負荷Ｚとの
間、電流検出端子４と外部負荷Ｚとの間、それぞれに電
流計を接続し、出力トランジスタ１において最大出力電
流を越えない電流が流れる状態で、出力トランジスタ１
及び電流検出用トランジスタ２のそれぞれの出力電流を
計測し、電流比ｋを求める（図４のステップ１００乃至
１０４参照）。

【００３８】次いで、出力トランジスタ１に最大出力電
流が流れる際の、電流検出用トランジスタ２に流れる電
流Ｉ_SETを演算により求める（図４のステップ１０６参
照）。そして、出力端子３を解放状態とする一方、電
圧計接続端子９に電圧計を接続し、電流検出端子４とア
ース間には、電流Ｉ_SETを流せる定電流源を接続した状
態で、電圧計接続端子９に接続された電圧計の電圧変化
を見ながら、集合抵抗器２７の抵抗２８を適宜切り離し
て基準電圧Ｖ_REFの大きさを調整して、比較器８の出力
が制御トランジスタ１６を非動作状態とする状態となる
ようにすることで、出力トランジスタ１に最大出力電流
以上の電流が流れた際に、比較器８により即座にその動
作状態が停止、抑制されるようにすることができる。

【００３９】なお、上述した発明の実施の形態において
は、トランジスタとして、バイポーラトランジスタを用
いたが、これに代えて電界効果トランジスタを用いるよ
うにしても良い。この場合、電界効果トランジスタのド
レインは、バイポーラトランジスタのコレクタに、電界
効果トランジスタのソースは、バイポーラトランジスタ
のエミッタに、電界効果トランジスタのゲートは、バイ
ポーラトランジスタのベースに対応させるようにする。

【００４０】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
出力トランジスタに所定値以上の電流が流れないように
出力トランジスタの動作を停止又は抑制させる動作の調
整を、出力トランジスタを動作停止又は抑制する際の電
流を実際に流すことなくできるよう構成することによ
り、出力トランジスタに大電流を実際に流す必要がない
ので、大電流が流れた際に生じる接触抵抗等の誤差要因
が調整の際に排除されることとなり、調整後の出力電流
の制限が精度良く行われ、再現性、信頼性の高い出力制
限回路及び出力電流制限回路における出力電流調整方法
が提供される。

【００４１】また、出力電流制限回路をＩＣとして構成
する場合であっても、比較器の基準電圧を設定する抵抗
として比較的精度良いものをＩＣ内に設けることはいわ
ゆるＩＣの製造技術により容易であるので、本調整方法
の精度、再現性の良さと相俟って出力トランジスタにお
けるより精度の高い最大出力電流の設定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における出力電流制限回路
の基本的構成例を示す基本回路図である。

【図２】本発明の実施の形態における出力電流調整方法
に必要な外部接続を示す回路図である。

【図３】本発明の実施の形態における出力電流調整方法
に必要な外部接続を示す回路図である。

【図４】本発明の実施の形態における出力電流調整方法
の手順を示すフローチャートである。

【図５】図１に示された基本的構成に対応したより具体
的な回路構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

１…出力トランジスタ２…電流検出用トランジスタ３…出力端子４…電流検出端子５…電源端子７…抵抗８…比較器９…電圧計接続端子

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【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】出力電流の制限回路の公知、周知の構成例を
示す回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コレタクには電源電圧が印加され、エミ
ッタは外部で負荷が接続される出力端子に接続され、ベ
ースに印加される入力信号に応じた増幅電流を出力する
出力トランジスタを有する出力回路における出力電流制
限回路であって、ベースが前記出力トランジスタのベースに接続され、コ
レクタには抵抗を介して電源電圧が印加され、エミッタ
は外部との接続可能な外部接続端子に接続され、かつ、
前記出力トランジスタに比して小さな増幅度を有する電
流検出用トランジスタと、前記外部接続端子を外部で前記出力端子と共に負荷に接
続した状態において、前記電流検出用トランジスタに所
定値以上の電流が流れたことを検出し、前記出力トラン
ジスタの増幅動作を停止又は抑制する信号を出力する比
較器と、を具備してなることを特徴とする出力電流制限回路。
【請求項２】比較器は、一方の入力端子が前記電流検
出用トランジスタのコレクタに接続され、他方の入力端
子には所定の基準電圧が印加され、出力端子は前記出力
トランジスタのベース側に接続されると共に外部で電圧
計の接続を可能とする電圧計接続端子に接続され、前記
外部接続端子を外部で前記出力端子と共に負荷に接続し
た状態において、前記一方の入力端子の入力電圧が基準
電圧以下となった際に前記出力トランジスタの増幅動作
を停止又は抑制する信号を出力することを特徴とする請
求項１記載の出力電流制限回路。
【請求項３】請求項２記載の出力電流制限回路の出力
電流調整方法であって、出力端子に第１の電流計を介して負荷を接続すると共
に、外部接続端子に第２の電流計を介して前記負荷を接
続し、出力トランジスタのベースに適宜な信号を印加し
て、前記第１及び第２の電流計により測定されるそれぞ
れの電流から出力トランジスタに流れる電流に対する電
流検出用トランジスタに流れる電流の比ｋを求める第１
のステップと、前記出力トランジスタの動作を停止又は抑制状態とする
場合の前記出力トランジスタにおける所望の最大出力電
流値をＩ_OMAXとした際、この電流Ｉ_OMAXが出力トランジ
スタに流れた際に電流検出用トランジスタに流れる電流
Ｉ_SETを、前記第１のステップで求められた電流比ｋを
用いて、Ｉ_SET＝ｋ・Ｉ_OMAXとして算出する第２のステ
ップと、出力端子を解放状態とし、電圧計接続端子には電圧計を
接続すると共に、外部接続端子からアースへ前記第２の
ステップで求められた電流Ｉ_SETが流れ出るようにした
状態において、比較器の出力が出力トランジスタの動作
を停止又は抑制する状態となるように前記電圧計の変化
を監視しつつ、比較器の一方の入力端子に印加される基
準電圧を調整する第３のステップと、からなることを特徴とする出力電流制限回路の出力電流
調整方法。