JPS6084616A - Constant voltage circuit - Google Patents
Constant voltage circuitInfo
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- JPS6084616A JPS6084616A JP58192386A JP19238683A JPS6084616A JP S6084616 A JPS6084616 A JP S6084616A JP 58192386 A JP58192386 A JP 58192386A JP 19238683 A JP19238683 A JP 19238683A JP S6084616 A JPS6084616 A JP S6084616A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、各種電子機器に多用されている定電圧回路に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a constant voltage circuit that is frequently used in various electronic devices.
定電圧回路は、基準電圧を得る場合等において用いられ
、その回路構成は多種類に及んでいる。Constant voltage circuits are used in cases such as obtaining a reference voltage, and there are many types of circuit configurations.
本発明者は、安定した電源電圧を得る回路として第１図
に示す如き回路構成の定電圧回路ケ開発している。その
動作を具体的に説明すると次のようなものである。すな
わち、１番端子に＋ｖｃｃｔ源が供給されると、抵抗Ｒ
４，ダイオードＤ、に電ＲＩ Ｉが流れ、トランジスタ
Ｑｌにバイアス電圧が供給される。この結果、抵抗Ｒ５
，トランジスタＱａ ＊ Ｑ＋ ｙ抵抗Ｒ８に電流１２
が流才ｔ、る。トランジスタＱ４ 、Ｑ、−はカレント
ミ、ラー回路を構成しているのでトランジスタＱ６にベ
ース電流が供給され、十ｖｃｏ電源からトランジスタＱ
ｓｔ ダイオードＤ２．抵抗Ｒ３に電流Ｉ４が流れる。The present inventor has developed a constant voltage circuit having a circuit configuration as shown in FIG. 1 as a circuit for obtaining a stable power supply voltage. A concrete explanation of its operation is as follows. In other words, when a +vcct source is supplied to terminal 1, the resistance R
4, a current RI I flows through the diode D, and a bias voltage is supplied to the transistor Ql. As a result, resistance R5
, transistor Qa * Q+ y Current 12 in resistor R8
is talented. Transistors Q4, Q, - constitute a current mirror circuit, so base current is supplied to transistor Q6, and transistor Q
st diode D2. A current I4 flows through the resistor R3.
そして、ダイオードＤ２の順方向電圧ｖＦ２と抵抗Ｒ３
の電圧降下分との和の電圧により、トランジスタＱｔ
、Ｑｓのベース電圧が決定される。これにより、トラン
ジスタＱ、、Ｑ、が動作状態になり、電流１．．Ｉ、が
流れる。この結果、トランジスタＱ２のベースに、
ＶＢｇＱ２−ｖＢＥＱ３ ” Ｒ２” ３で決定される
バイアス電圧ｖＢＥＱ２が供給され、これが定常状態に
動作する。Then, the forward voltage vF2 of the diode D2 and the resistor R3
The transistor Qt
, Qs are determined. This causes transistors Q, ,Q, to become operational, and currents 1. ．． I, flows. As a result, a bias voltage vBEQ2 determined by VBgQ2-vBEQ3 ``R2'' 3 is supplied to the base of the transistor Q2, which operates in a steady state.
前記トランジスタＱ、のベース電圧ＶＢ ＥＱ ２は、
と変形できる。なか、Ｋはホルツマン定数、Ｔは絶対温
度、ｑは電子の電荷、ｌｓは暗電流とし、これらの定数
は以下に述べる各式に２いても同様の意味を有するもの
とする。また、トランジスタＱｓのベース電圧ＶＢ Ｉ
Ｑ ３は、
で決定される。なお、曲成における３１８は、エミッタ
面積が３倍であることによる。The base voltage VB EQ 2 of the transistor Q is
It can be transformed into Here, K is the Holtzmann constant, T is the absolute temperature, q is the electron charge, and ls is the dark current, and these constants have the same meaning even if they are 2 in each equation described below. Also, the base voltage VBI of the transistor Qs
Q3 is determined by . Note that 318 in curve formation is due to the fact that the emitter area is three times larger.
ｖＢＥＱＺ −■ＢＥＱ３ ＋’、Ｒ７であるからとな
る。This is because vBEQZ −■BEQ3 +′, R7.
ここで、トランジスタＱ＝ 、Ｑ＝１が理想的なカレン
トミラー回路を構成しているとすればｌ、＝１６であり
、これｔｌｃとすれば、
・・・・・・・・・・・・・・・（１）がめられる。す
なわち、トランジスタＱｓｒＱｔ Ｙ流れる電流ｌｘ
、Ｉａ （ｌｃ）は、抵抗Ｒ２以上の如く、電流１．、
Ｉ、（１ｃ）が設定されると、２番端子から得られる出
力電圧ｖｓは、■Ｓ ””ｖＢＥＱＺ ＋ＲＩ・２１゜
でめられる電圧レベルに安定することになる。Here, if the transistors Q= and Q=1 constitute an ideal current mirror circuit, then l,=16, and if this is tlc, then... ...(1) It is frowned upon. That is, the current lx flowing through the transistor QsrQt Y
, Ia (lc) is equal to or greater than the resistance R2, and the current 1. ,
When I, (1c) is set, the output voltage vs obtained from the second terminal becomes stable at the voltage level determined by ■S ``''vBEQZ + RI·21°.
前記出力電圧ＶＢが得られたとき、抵抗Ｒ８の電圧降下
分により、トランジスタＱ、のエミッタ電圧が上昇し、
これがオフ状態になる。そして、起動回路１１によるト
ランジスタＱ、の駆動が阻止さｊ、電流１．が遮断さ第
１る。When the output voltage VB is obtained, the emitter voltage of the transistor Q increases due to the voltage drop across the resistor R8.
This will turn it off. Then, driving of the transistor Q by the starting circuit 11 is blocked, and the current 1. is blocked first.
ところで、前記定電圧回路の動作下限電圧ｖｏい？ＩＮ
をめると、
ｖ ＝ｖ＋ｖ ＋ｖ
ＣＣＭＩＮ ｓ ＢＨ１１６ｃＥｑ５ｓａｔ ＝−−−
−（３１で決定される。ここにｖｓ−０，８■、ＶＢＥ
Ｑ６ ””０．７■、■ｃｗｏ６ｓａｔ−０．２ Ｖと
するとＶｃｃＭＸＮ−１、７Ｖになる。By the way, what is the operating lower limit voltage of the constant voltage circuit? IN
Then, v = v + v + v CCMIN s BH116cEq5sat =---
−(determined by 31. Here vs-0, 8■, VBE
Q6 ""0.7■, ■cwo6sat-0.2 V, then VccMXN-1, 7V.
一方、現在の技術的動向の一つに、量子機器の小形軽量
化があり、超低電圧電ｍ、を使用するととが望ましい。On the other hand, one of the current technological trends is to make quantum devices smaller and lighter, and it is desirable to use ultra-low voltage electricity.
本発明者等は、このような観点から前記定電圧回路をさ
らに検討し、超低電圧電源であっても、充分に動作しイ
０る回路技術に想到した。The present inventors further studied the constant voltage circuit from this perspective and came up with a circuit technology that can operate satisfactorily even with an ultra-low voltage power supply.
また、本発明者等が更に検討を行なった結果、前記定電
圧回路においては、トランジスタＱ４ｙＱ、と、トラン
ジスタＱ２．Ｑ、のアーリー電圧によって、出力電圧ｖ
ｓが電源依存性を有するという問題が明らかにされた。Further, as a result of further study by the present inventors, it was found that in the constant voltage circuit, transistors Q4yQ, transistors Q2. Depending on the early voltage of Q, the output voltage v
The problem that s has power source dependence has been clarified.
本発明の目的は、例えば電源電圧］Ｖ程度の超低電圧電
源で動作し、しかも電源依存性の少ない定電圧出力を得
ることのできる定電圧回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a constant voltage circuit that can operate with an ultra-low voltage power supply, such as the power supply voltage ]V, and can provide a constant voltage output with little dependence on the power supply.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面からあきらかになるであろ
う。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば
、下記のとおりである。A brief summary of the invention disclosed in this application is as follows.
すなわち、ＰＮＰ形トランジスタＱ７により出力電圧■
８の帰還を行ない、出力電流１１．によって出力電圧ｖ
８を安定化するとともに、動作下限電圧■ｃｃＭＩＮが
前記出力電圧■８と前記ＰＮＰ形トランジスタＱ７の飽
和電圧との和の電圧によって決定され、超低電源電圧で
あっても安定した定電圧出力を得る、という本発明の目
的を達成′１−るものである。In other words, the output voltage ■
8 feedback and output current 11. The output voltage v
At the same time, the lower operating limit voltage ■ccMIN is determined by the sum of the output voltage ■8 and the saturation voltage of the PNP transistor Q7, and stable constant voltage output is achieved even at an ultra-low power supply voltage. This achieves the object of the present invention, which is to obtain.
以下、第２図を参照して、本発明を適用した定電圧回路
の一実施例を述べる。なお、第１図を参照して述べた各
回路部品と同一の回路動作ケなす場合は同一の符号を付
し、説明の重複をさけるものとする。An embodiment of a constant voltage circuit to which the present invention is applied will be described below with reference to FIG. In addition, when each circuit component performs the same circuit operation as described with reference to FIG. 1, the same reference numerals are given to avoid duplication of explanation.
２１は起動回路である。＋Ｖｃｃ電諒が供給さハると、
ダイオードＤ５．抵抗Ｒ，’Ｉｆ介してｔ流Ｉ１１が流
れる。トランジスタＱ、にバイアス電圧が供給され、こ
れがオン状態に動作する。従って、＋■ｏｒ：電源から
抵抗Ｒ７，トランジスタＱｓ ＋ ダイオードＤ７．抵
抗Ｒ３を介して電流ＩＸが流れる。前記回路動作により
、トランジスタＱ、、Ｑ。21 is a starting circuit. When +Vcc voltage is supplied,
Diode D5. A t current I11 flows through the resistors R,'If. A bias voltage is supplied to transistor Q, which turns on. Therefore, +■or: from the power supply to resistor R7, transistor Qs + diode D7. Current IX flows through resistor R3. Due to the circuit operation, transistors Q, , Q.
が動作し、トランジスタＱ、 、 Ｑ、が動作して電流
Ｉ、、Ｉ、（Ｉｏ）か流れ、トランジスタＱ、もＯＮす
る。operates, transistors Q, , Q, operate, currents I, , I, (Io) flow, and transistor Q also turns on.
この結果、前記（２）に示した出力電圧ｖ６が３＠端子
から得られる。又＋ＶＣｃｉ１１．から抵抗Ｒ１゜トラ
ンジスタＱ７を介し、ダイオードＤ７．抵抗Ｒ，に％流
■１が供給される。As a result, the output voltage v6 shown in (2) above is obtained from the 3@ terminal. Also +VCci11. from resistor R1 through transistor Q7 to diode D7. A % current 1 is supplied to the resistor R.
ここで、動作下限電圧Ｖ。請求めると、抵抗Ｒ９の電圧
降下を無視すれば、
Ｖ キ■＋Ｖ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（４）ＣＣＭＩＮ ８ （ｌＱ７ｓａｔ
で決定される。ここで■。Ｑ７ｓａｔはトランジスタＱ
、の飽和電圧である。ｖ８＝ｏ、ｓｖ、■ＣＥＱ７Ｓａ
ｔ＝０，２とすれば、ＶＣＣＭＩＮ ′ＦＩ Ｖになる
。また出力電圧Ｖ６のレベル変化があった場合、例えば
増大した場合を考えるとラテラルＰＮＰ）ランジスタＱ
、のベース電位が上昇し、そのコレクタ電流は減少する
ため出力電圧■８は低下し、正常な値に保たれることに
なる。すなわち負帰還がかかったことになる。故に、１
ｖ程度の超低電圧電源であっても、０，８ｖの安定化さ
れた出力電圧■ｓを得ることかできる。Here, the operating lower limit voltage V. If you ignore the voltage drop across resistor R9, then V + V...
(4) CCMIN 8 (determined by lQ7sat, where ■.Q7sat is the transistor Q
, is the saturation voltage of . v8=o, sv, ■CEQ7Sa
If t=0,2, then VCCMIN'FI V. Also, if there is a level change in the output voltage V6, for example if it increases, the lateral PNP) transistor Q
The base potential of , increases, and its collector current decreases, so that the output voltage 8 decreases and is maintained at a normal value. In other words, negative feedback was applied. Therefore, 1
Even with an ultra-low voltage power supply of about V, it is possible to obtain a stabilized output voltage ■s of 0.8V.
また、本実施例によれば他の利点もある。第１に、出力
電圧に電源電圧依存性がなくなるというものである。す
なわちトランジスタＱ、〜Ｑ、の各コレクタ・エミッタ
間電圧をそれぞれＶＣＥＱ２１ＶＶ、Ｖ とする。本実
施例に示す回
ＣＥＱ３１ （ｌＱ４ ＣＥＱ５
路構成によれば、＋■ｃｃ電源の電圧レベルが例えば低
下するように変動しても、ラテラルＰＮＰ ）ランジス
タＱ、のコレクターエミッタ間電圧がトランジスタＱ、
のベース・エミッタ間電圧でクランプさｔｌ、′Ｃいる
ため前記Ｖ。Ｆ、、２〜■ＣＥＱ５についてみると、＋
Ｖｏｃ′ｒＩＬ源が変動しても■ＣＥＱ ２ ””（Ｉ
ＱＩ ＩＶＣＥＱ４ ””ＣＥＱ５の関係が成立する。In addition, this embodiment has other advantages as well. First, the dependence of the output voltage on the power supply voltage is eliminated. That is, the collector-emitter voltages of transistors Q, .about.Q are set to VCEQ21VV, V, respectively. According to the circuit configuration shown in this embodiment, even if the voltage level of the +■cc power supply varies, for example, to decrease, the collector-emitter voltage of the lateral PNP transistor Q remains constant.
Since tl,'C is clamped at the base-emitter voltage of V. Looking at F,,2~■CEQ5, +
Even if the Voc′rIL source fluctuates, ■CEQ 2 “”(I
The relationship QI IVCEQ4 ””CEQ5 holds true.
従って、トランジスタＱ、〜Ｑ、のアーリー効果による
電圧変動がキャンセルされ、電源依存性がな（なる。Therefore, voltage fluctuations due to the Early effect of transistors Q, ~Q are canceled, and power supply dependence is eliminated.
更にまた、本発明によれば、トランジスタのベース電流
補正ができるという効果が得られる。すなわち、トラン
ジスタＱ、を流れる電流１．（ｌｃ）のコレクタ電流、
すなわち電流■Ｙを抵抗Ｒ３の調整により■□＝２１ｏ
と設定すると、電流Ｉ、はのベースから電流１３に加算
されることになる。Furthermore, according to the present invention, it is possible to correct the base current of the transistor. That is, the current 1. flowing through transistor Q. Collector current of (lc),
In other words, the current ■Y is adjusted to ■□=21o by adjusting the resistor R3.
When set, the current I, is added to the current 13 from the base of.
従って、電流Ｉ、、Ｉ、はほぼ同一の電流値になり、カ
レントミラー回路を構成するトランジスタＱ、、Ｑ、の
ベース電流の補正が行なわれる。従って、本実施例にお
ける定電圧回路では、トランジスタＱ４． Ｑ、の電流
増幅率ｈＦＥに誤差があっても、その誤差をトランジス
タＱ、のベース電流により補正し得ることになり、ｈＦ
８の依存性を除去することができる。Therefore, the currents I, , I, have approximately the same current value, and the base currents of the transistors Q, , Q, forming the current mirror circuit are corrected. Therefore, in the constant voltage circuit in this embodiment, transistor Q4. Even if there is an error in the current amplification factor hFE of transistor Q, the error can be corrected by the base current of transistor Q, and hF
8 dependencies can be removed.
（１）、ＰＮＰ形トランジスタを流れる電流により出力
電圧を得るように構成したので、出力電圧と前記ＰＮＰ
形トランジスタの飽和電圧との和の電圧で動作下限電圧
が決定され、超低電圧電源であっても安定した定電圧出
力を得る、という効果が得られる。(1) Since the configuration is such that the output voltage is obtained by the current flowing through the PNP transistor, the output voltage and the
The operating lower limit voltage is determined by the voltage sum of the saturation voltage of the type transistor, and the effect of obtaining a stable constant voltage output even with an ultra-low voltage power supply can be obtained.
以上に、本発明者によつ℃なされた発明ｔその実施例に
もとづき具体的に説明したが１本発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形可能であることはいうまでもない。As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on its embodiments; however, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Needless to say, it is.
例えば、起動回路２１については、他の起動方法を適用
してよい。更に、トランジスタＱ、のエミッタ回路に抵
抗を設けてよく、抵抗Ｒ，、Ｒ。For example, other startup methods may be applied to the startup circuit 21. Furthermore, resistors may be provided in the emitter circuit of transistor Q, and resistors R,,R.
等は削除してもよい。etc. may be deleted.
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である定電圧回路に適用
した場合について説明したが、それに限定されるもので
はない。In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to a constant voltage circuit, which is the background field of application, but the invention is not limited thereto.
例えば、ポータプルラジオ、小形テープレコーダ等の如
く、低電源電圧の電池を使用する各種電子機器に利用す
ることができる。For example, it can be used in various electronic devices that use low power supply voltage batteries, such as portable radios and small tape recorders.
第１図は本願発明に先豆ち本発明者等が検討した定電圧
回路の回路図、
第２図は本発明を適用した定電圧回路の一実施例を示す
回路図。
２１・・・起動回路、Ｑ＋ ＋ Ｑ２ ｒ Ｑｓ ＋
Ｑａ ｙＱ、、Ｑ、、Ｑ、・・・トランジスタ、＋ｖｃ
ｏ・・・電諒電圧、ｖ８・・・出力電圧、１３ ＋ Ｉ
ｓ ＋ ”Ｉｌｔ ’ｚｒｌＹ・・・電流、Ｄ、、Ｄ、
・・・ダイオード。FIG. 1 is a circuit diagram of a constant voltage circuit studied by the inventors prior to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a constant voltage circuit to which the present invention is applied. 21...Starting circuit, Q+ + Q2 r Qs +
Qa yQ,,Q,,Q,...transistor, +vc
o... Electrical voltage, v8... Output voltage, 13 + I
s + ”Ilt 'zrlY...Current, D,,D,
···diode.
Claims (1)
い、その出力電流により前記出力電圧暑安定化すること
を特徴とする定電圧回路。1. A constant voltage circuit characterized in that the output voltage is fed back by a PNP type transistor, and the output voltage is stabilized by the output current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192386A JPS6084616A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Constant voltage circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58192386A JPS6084616A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Constant voltage circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084616A true JPS6084616A (en) | 1985-05-14 |
Family
ID=16290429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58192386A Pending JPS6084616A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Constant voltage circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084616A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0352494A1 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | STMicroelectronics S.r.l. | A reduced turn-off current draw starter circuit for a stabilized band-gap voltage source in integrated circuits |
| US5160831A (en) * | 1988-06-07 | 1992-11-03 | Windmere Corporation | Multi-mode control circuit and indicator arrangement for an electrical appliance |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58192386A patent/JPS6084616A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5160831A (en) * | 1988-06-07 | 1992-11-03 | Windmere Corporation | Multi-mode control circuit and indicator arrangement for an electrical appliance |
| EP0352494A1 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | STMicroelectronics S.r.l. | A reduced turn-off current draw starter circuit for a stabilized band-gap voltage source in integrated circuits |
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