JP2006155100A - Power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電源回路に関し、例えば携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistance )等の種々の機器に設けられ、電源出力である出力電圧の定電圧値に対する設定を可変し得る電圧電源回路に適用して好適なものである。 The present invention relates to a power supply circuit, and is preferably applied to a voltage power supply circuit that is provided in various devices such as a mobile phone and a PDA (Personal Digital Assistance), and that can change a setting for a constant voltage value of an output voltage that is a power output. It is a thing.
図5に示すように、従来の第1の電圧電源回路1は、差動増幅器A1の出力端子が出力トランジスタQ1のゲートに接続されている。また出力トランジスタQ1は、バッテリー等の電圧源から供給される入力電圧Vinの入力端子Tin1にソースが接続されると共に、第1の電圧電源回路1の出力端子Tout1にドレインが接続されている。さらに出力端子Tout1とグランド電位Vssの接地点との間には、出力コンデンサC1と負荷L1とが並列に接続されている。また出力端子Tout1と接地点との間には、当該出力端子Tout1で発生する出力電圧Vout1を差動増幅器A1への帰還用に分圧するための複数の第1乃至第5の抵抗(以下、これを第1乃至第5の帰還抵抗と呼ぶ)Z1乃至Z5が直列に接続されている。さらに接地点に最も近い第5の帰還抵抗Z5と、当該第5の帰還抵抗Z5に隣接する第4の帰還抵抗Z4との接続中点は、出力電圧Vout1を分圧するための分圧点P1として差動増幅器A1の非反転入力端子に接続されている。
As shown in FIG. 5, in the conventional first voltage
そして差動増幅器A1の反転入力端子には、出力電圧Vout1を生成するときの基準となる基準電圧Vref1が入力される。また差動増幅器A1の非反転入力端子には、第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5において分圧点P1よりも出力端子Tout1側の第1の抵抗値と、当該分圧点P1よりも接地点側の第2の抵抗値(すなわち、第5の帰還抵抗Z5の抵抗値である)との比(すなわち、分圧比)で出力電圧Vout1を分圧して得られる分圧電圧Vz1が入力される。 A reference voltage Vref1, which is a reference when generating the output voltage Vout1, is input to the inverting input terminal of the differential amplifier A1. Further, the non-inverting input terminal of the differential amplifier A1 has a first resistance value closer to the output terminal Tout1 than the voltage dividing point P1 in the first to fifth feedback resistors Z1 to Z5, and the voltage dividing point P1. A divided voltage Vz1 obtained by dividing the output voltage Vout1 by a ratio (that is, a voltage dividing ratio) with the second resistance value on the grounding point side (that is, the resistance value of the fifth feedback resistor Z5) is input. The
従って差動増幅器A1は、基準電圧Vref1と分圧電圧Vz1との差電圧を増幅し、当該増幅した差電圧を制御信号とし出力トランジスタQ1のゲートに供給して当該出力トランジスタQ1のオン抵抗を増減させて制御する。出力トランジスタQ1は、制御信号によるオン抵抗の制御に応じて、ドレイン・ソース間に流すドレイン・ソース間電流の電流値を制御する。これにより第1の電圧電源回路1は、出力トランジスタQ1に流れるドレイン・ソース間電流に応じて出力端子Tout1で定電圧値の出力電圧Vout1を発生し、かかる出力電圧Vout1を負荷L1に供給する。
Accordingly, the differential amplifier A1 amplifies the difference voltage between the reference voltage Vref1 and the divided voltage Vz1, and supplies the amplified difference voltage to the gate of the output transistor Q1 as a control signal to increase or decrease the on-resistance of the output transistor Q1. Control. The output transistor Q1 controls the current value of the drain-source current that flows between the drain and source according to the control of the on-resistance by the control signal. Accordingly, the first voltage
ところで第1の電圧電源回路1は、第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5のうち、第5の帰還抵抗Z5、及び出力端子Tout1に最も近い第1の帰還抵抗Z1以外の第2乃至第4の帰還抵抗Z2乃至Z4に対し、それぞれ分圧比切替スイッチSW1乃至SW3が並列に接続されている。
By the way, the first voltage
マルチプレクサMUX1は、外部から与えられる制御信号D1又はD2に応じて分圧比切替スイッチSW1乃至SW3の開閉を制御する。これによりマルチプレクサMUX1は、分圧比切替スイッチSW1乃至SW3を開いたとき、第1の帰還抵抗Z1に流れる電流を、当該開いた分圧比切替スイッチSW1乃至SW3と並列な第2乃至第4の帰還抵抗Z2乃至Z4を介して第5の帰還抵抗Z5に流すようにする。これに対してマルチプレクサMUX1は、分圧比切替スイッチSW1乃至SW3を閉じたとき、第1の帰還抵抗Z1に流れる電流を第2乃至第4の帰還抵抗Z2乃至Z4に通さずに当該閉じた分圧比切替スイッチSW1乃至SW3に迂回させ第5の帰還抵抗Z5に流すようにする。 The multiplexer MUX1 controls the opening / closing of the voltage dividing ratio change-over switches SW1 to SW3 according to a control signal D1 or D2 given from the outside. Thus, when the multiplexer MUX1 opens the voltage dividing ratio switching switches SW1 to SW3, the multiplexer MUX1 converts the current flowing through the first feedback resistor Z1 into the second to fourth feedback resistors in parallel with the opened voltage dividing ratio switching switches SW1 to SW3. The current flows through the fifth feedback resistor Z5 through Z2 to Z4. On the other hand, when the multiplexer MUX1 closes the voltage dividing ratio changeover switches SW1 to SW3, the current flowing through the first feedback resistor Z1 does not pass through the second to fourth feedback resistors Z2 to Z4, and the closed voltage dividing ratio is closed. By bypassing the selector switches SW1 to SW3, the current flows through the fifth feedback resistor Z5.
このようにしてマルチプレクサMUX1は、出力端子Tout1及び分圧点P1間で任意に選定された全て又は1部の第1乃至第4の帰還抵抗Z1乃至Z4のみを出力電圧Vout1の分圧に用いるようにして、当該出力端子Tout1及び分圧点P1間の第1の抵抗値(すなわち、出力端子Tout1及び分圧点P1間の帰還抵抗の合成抵抗値)を可変する。その結果、マルチプレクサMUX1は、第1の抵抗値に対する任意の選定に応じて、(1)式 In this way, the multiplexer MUX1 uses all or only a part of the first to fourth feedback resistors Z1 to Z4 arbitrarily selected between the output terminal Tout1 and the voltage dividing point P1 for dividing the output voltage Vout1. Thus, the first resistance value between the output terminal Tout1 and the voltage dividing point P1 (that is, the combined resistance value of the feedback resistance between the output terminal Tout1 and the voltage dividing point P1) is varied. As a result, the multiplexer MUX1 has the formula (1) according to an arbitrary selection for the first resistance value.
で表されるように、出力電圧Vout1に対する分圧比Paの設定を可変する。ただし(1)式では、分圧点P1よりも出力端子Tout1側の第1の抵抗値をR1とし、当該分圧点P1よりも接地点側の第2の抵抗値をR2としている。従って第1の電圧電源回路1では、分圧比Paの設定に応じて(2)式
As shown, the setting of the voltage division ratio Pa with respect to the output voltage Vout1 is varied. However, in the equation (1), the first resistance value on the output terminal Tout1 side from the voltage dividing point P1 is R1, and the second resistance value on the ground point side from the voltage dividing point P1 is R2. Therefore, in the first voltage
で表されるように、かかる分圧比Paの逆数でなる差動増幅器A1のゲインGの設定も可変される。これにより差動増幅器A1は、分圧電圧Vz1を基準電圧Vref1とほぼ等しくするように出力トランジスタQ1のオン抵抗を制御し、かくして(3)式 As shown, the setting of the gain G of the differential amplifier A1 that is the reciprocal of the voltage dividing ratio Pa is also variable. As a result, the differential amplifier A1 controls the on-resistance of the output transistor Q1 so that the divided voltage Vz1 is substantially equal to the reference voltage Vref1, and thus the equation (3).
で表されるように、基準電圧Vref1をゲインG倍してなる定電圧値の出力電圧Vout1を生成する。 As shown, the output voltage Vout1 having a constant voltage value obtained by multiplying the reference voltage Vref1 by a gain G is generated.
このようにしてかかる第1の電圧電源回路1は、第1の抵抗値R1を増減させて差動増幅器A1のゲインGと共に出力電圧Vout1の定電圧値に対する設定を可変している。
In this way, the first
また図6に示すように、従来の第2の電圧電源回路2は、第1の電圧電源回路1と同様に、差動増幅器A2の出力端子が出力トランジスタQ2のゲートに接続されている。また出力トランジスタQ2は、電圧源から供給される入力電圧Vinの入力端子Tin2にソースが接続されると共に、第2の電圧電源回路2の出力端子Tout2にドレインが接続されている。さらに出力端子Tout2とグランド電位Vssの接地点との間には、出力コンデンサC2と負荷L2とが並列に接続されている。また出力端子Tout2と接地点との間には、当該出力端子Tout2で発生する出力電圧Vout2を差動増幅器A2への帰還用に分圧するための複数の第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10が直列に接続されている。
Further, as shown in FIG. 6, in the conventional second
ただし第2の電圧電源回路2の場合、第6及び第7の帰還抵抗Z6及びZ7の接続中点と、第7及び第8の帰還抵抗Z7及びZ8の接続中点と、第8及び第9の帰還抵抗Z8及びZ9の接続中点と、第9及び第10の帰還抵抗Z9及びZ10の接続中点とは、それぞれ任意に選定可能な分圧点P6乃至P9であり、分圧比切替スイッチSW6乃至SW9を介し差動増幅器A2の非反転入力端子に接続されている。
However, in the case of the second voltage
マルチプレクサMUX2は、外部から与えられる制御信号D3又はD4に応じて分圧比切替スイッチSW6乃至SW9の開閉を制御して、何れか1つの分圧比切替スイッチSW6、……、SW8又はSW9のみを閉じるようにする。これによりマルチプレクサMUX2は、出力端子Tout2及びグランド電位Vssの接地点間で、出力電圧Vout2の分圧に全ての第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10を用いつつ、任意に選定された1つの分圧点P6、……、P8又はP9から出力端子Tout2までの第3の抵抗値(すなわち、出力端子Tout2及び分圧点P6、……、P8又はP9間の帰還抵抗の合成抵抗値)と当該1つの分圧点P6、……、P8又はP9から接地点までの第4の抵抗値(すなわち、接地点及び分圧点P6、……、P8又はP9間の帰還抵抗の合成抵抗値)との比(すなわち、出力電圧Vout2の分圧比)に対する設定を可変する。このため第2の電圧電源回路2でも、出力電圧Vout2に対する分圧比の設定に応じて、かかる分圧比の逆数でなる差動増幅器A2のゲインの設定を可変する。
The multiplexer MUX2 controls the opening / closing of the voltage dividing ratio change-over switches SW6 to SW9 according to the control signal D3 or D4 given from the outside, and closes only one of the voltage dividing ratio changing switches SW6,..., SW8 or SW9. To. Accordingly, the multiplexer MUX2 uses one of the arbitrarily selected ones while using all the sixth to tenth feedback resistors Z6 to Z10 for dividing the output voltage Vout2 between the output terminal Tout2 and the ground point of the ground potential Vss. The third resistance value from the voltage dividing point P6,..., P8 or P9 to the output terminal Tout2 (that is, the combined resistance value of the feedback resistance between the output terminal Tout2 and the voltage dividing point P6,..., P8 or P9) The fourth resistance value from the one voltage dividing point P6,..., P8 or P9 to the ground point (that is, the combined resistance value of the feedback resistors between the ground point and the voltage dividing points P6,..., P8 or P9). To the ratio (that is, the voltage division ratio of the output voltage Vout2). Therefore, also in the second voltage
そして差動増幅器A2の反転入力端子には、出力電圧Vout2を生成するときの基準となる基準電圧Vref2が入力される。また差動増幅器A2の非反転入力端子には、第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10において分圧点P6、……、P8又はP9よりも出力端子Tout2側の第3の抵抗値と、当該分圧点P6、……、P8又はP9よりも接地点側の第4の抵抗値との比(すなわち、分圧比)で出力電圧Vout2を分圧して得られる分圧電圧Vz2が入力される。 A reference voltage Vref2 that serves as a reference when generating the output voltage Vout2 is input to the inverting input terminal of the differential amplifier A2. Further, the non-inverting input terminal of the differential amplifier A2 has a third resistance value on the output terminal Tout2 side from the voltage dividing points P6,..., P8 or P9 in the sixth to tenth feedback resistors Z6 to Z10, and A divided voltage Vz2 obtained by dividing the output voltage Vout2 by a ratio (that is, a voltage division ratio) with the fourth resistance value closer to the ground point than the voltage dividing point P6,..., P8 or P9 is input. .
従って差動増幅器A2は、基準電圧Vref2と分圧電圧Vz2との差電圧を増幅し、当該増幅した差電圧を制御信号として出力トランジスタQ2のオン抵抗を制御する。出力トランジスタQ2は、制御信号によるオン抵抗の制御に応じてドレイン・ソース間電流の電流値を制御する。これにより第2の電圧電源回路2は、出力トランジスタQ2に流れるドレイン・ソース間電流に応じて出力端子Tout2で定電圧値の出力電圧Vout2を発生し、かかる出力電圧Vout2を負荷L2に供給する。
Therefore, the differential amplifier A2 amplifies the difference voltage between the reference voltage Vref2 and the divided voltage Vz2, and controls the on-resistance of the output transistor Q2 using the amplified difference voltage as a control signal. The output transistor Q2 controls the current value of the drain-source current according to the control of the on-resistance by the control signal. As a result, the second voltage
このようにして第2の電圧電源回路2は、第3及び第4の抵抗値の比を可変することで差動増幅器A2のゲインと共に出力電圧Vout2の定電圧値に対する設定を可変可能にしている。そして第2の電圧電源回路2は、このように出力電圧Vout2の定電圧値が設定された状態で、差動増幅器A2により、分圧電圧Vz2を基準電圧Vref2とほぼ等しくするように出力トランジスタQ2のオン抵抗を制御して、上述した(3)式と同様に基準電圧Vref2をゲイン倍してなる当該定電圧値の出力電圧Vout2を生成している(例えば、特許文献1参照)。
ところでかかる構成の第1及び第2の電圧電源回路1及び2に対しては、負荷L1及びL2を安定的に動作させるために、出力電圧Vout1及びVout2に生じるリップル(すなわち、脈動)を低減させるようにして、第1及び第2の電圧電源回路1及び2の入力側のリップルに対する出力側のリップルの比を示すリップル除去率を極力高くすることが要求されている。
By the way, for the first and second voltage
ところが第1及び第2の電圧電源回路1及び2には、例えば電圧源から供給される入力電圧Vinから生成された基準電圧Vref1及びVref2が供給されている。そして第1及び第2の電圧電源回路1及び2は、かかる基準電圧Vref1及びVref2に対し電圧源の入力電圧Vinに生じていたノイズ(以下、これを特に電源ノイズと呼ぶ)が残っていると、かかる電源ノイズが差動増幅器A1及びA2で増幅され出力電圧Vout1及びVout2にリップルとして現れる。このため第1及び第2の電圧電源回路1及び2は、基準電圧Vref1及びVref2に対し電源ノイズが生じている場合、リップル除去率(すなわち、電源電圧変動除去比(PSRR:Power Supply Rejection Ratio)であり、以下、これを単にPSRRと呼ぶ)が大幅に低下するという問題があった。
However, the first and second voltage
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、基準生成用電圧に対し電源ノイズが生じていてもリップル除去率の低下を回避し得る電源回路を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a power supply circuit capable of avoiding a reduction in the ripple rejection rate even when power supply noise occurs with respect to the reference generation voltage.
かかる課題を解決するため本発明においては、基準電圧と、出力電圧を分圧して得られる分圧電圧とを差動増幅器に供給し、当該差動増幅器により基準電圧と分圧電圧との差電圧に基づいて出力制御器を制御して電源出力を生成する電源回路において、基準生成用電圧の電圧供給点に接続された複数の分圧抵抗を有し、電圧供給点に供給される基準生成用電圧を複数の分圧抵抗を介して、任意に選定された分圧比で分圧することにより基準電圧を生成して差動増幅器の入力端子に供給する分圧手段と、差動増幅器の入力端子に一端が接続され、他端が所定電位のノードに接続されたコンデンサとを設けるようにし、当該コンデンサと、電圧供給点から基準生成用電圧に対する分圧点までの間に設けられた分圧抵抗とにより低域通過フィルタを形成するようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, a reference voltage and a divided voltage obtained by dividing the output voltage are supplied to a differential amplifier, and a differential voltage between the reference voltage and the divided voltage by the differential amplifier. A power supply circuit that generates a power supply output by controlling an output controller based on the reference generator, having a plurality of voltage dividing resistors connected to a voltage supply point of a reference generation voltage, and supplied to the voltage supply point Voltage dividing means for dividing the voltage through a plurality of voltage dividing resistors at an arbitrarily selected voltage dividing ratio to generate a reference voltage and supplying it to the input terminal of the differential amplifier, and to the input terminal of the differential amplifier A capacitor having one end connected and the other end connected to a node of a predetermined potential, the capacitor, and a voltage dividing resistor provided between the voltage supply point and the voltage dividing point for the reference generation voltage; The low-pass filter It was to be formed.
従って本発明では、基準生成用電圧を分圧手段の複数の分圧抵抗を介して分圧することで、当該基準生成用電圧に生じている電源ノイズを低減させた基準電圧を得ると共に、その基準電圧に残っている電源ノイズを低域通過フィルタにより除去して差動増幅器の入力端子に供給することができる。その結果、本発明では、電源ノイズの除去された基準電圧と、分圧電圧との差電圧に基づいて電源出力を生成することができ、かくして基準生成用電圧に生じている電源ノイズの影響で電源出力に対しリップルが生じることを回避することができる。 Therefore, in the present invention, the reference generation voltage is divided through the plurality of voltage dividing resistors of the voltage dividing means to obtain a reference voltage in which power supply noise generated in the reference generation voltage is reduced, and the reference The power supply noise remaining in the voltage can be removed by the low-pass filter and supplied to the input terminal of the differential amplifier. As a result, in the present invention, it is possible to generate a power output based on the difference voltage between the reference voltage from which the power supply noise is removed and the divided voltage, and thus the influence of the power supply noise generated on the reference generation voltage. It is possible to avoid the occurrence of ripple with respect to the power output.
本発明によれば、基準電圧と、出力電圧を分圧して得られる分圧電圧とを差動増幅器に供給し、当該差動増幅器により基準電圧と分圧電圧との差電圧に基づいて出力制御器を制御して電源出力を生成する電源回路において、基準生成用電圧の電圧供給点に接続された複数の分圧抵抗を有し、電圧供給点に供給される基準生成用電圧を複数の分圧抵抗を介して、任意に選定された分圧比で分圧することにより基準電圧を生成して差動増幅器の入力端子に供給する分圧手段と、差動増幅器の入力端子に一端が接続され、他端が所定電位のノードに接続されたコンデンサとを設けるようにし、当該コンデンサと、電圧供給点から基準生成用電圧に対する分圧点までの間に設けられた分圧抵抗とにより低域通過フィルタを形成するようにしたことにより、基準生成用電圧から分圧及び低域通過フィルタにより電源ノイズを除去した基準電圧を得て差動増幅器の入力端子に供給し、当該電源ノイズを除去した基準電圧と、分圧電圧との差電圧に基づいて電源出力を生成することができ、かくして基準生成用電圧に対し電源ノイズが生じていてもリップル除去率の低下を回避し得る電源回路を実現することができる。 According to the present invention, a reference voltage and a divided voltage obtained by dividing an output voltage are supplied to a differential amplifier, and output control is performed by the differential amplifier based on a differential voltage between the reference voltage and the divided voltage. A power supply circuit that generates a power supply output by controlling a voltage generator, having a plurality of voltage dividing resistors connected to a voltage supply point of a reference generation voltage, and dividing the reference generation voltage supplied to the voltage supply point into a plurality of A voltage dividing means that generates a reference voltage by dividing the voltage at an arbitrarily selected voltage dividing ratio via a voltage resistor and supplies the voltage to the input terminal of the differential amplifier, and one end connected to the input terminal of the differential amplifier, A low-pass filter including a capacitor having the other end connected to a node having a predetermined potential, and a voltage dividing resistor provided between the voltage supply point and the voltage dividing point for the reference generation voltage. According to the formation of The reference voltage obtained by removing the power supply noise from the reference generation voltage by the voltage dividing and low-pass filter is supplied to the input terminal of the differential amplifier, and the difference between the reference voltage from which the power supply noise is removed and the divided voltage is obtained. A power supply output can be generated based on the voltage, and thus a power supply circuit that can avoid a drop in the ripple rejection ratio even when power supply noise occurs with respect to the reference generation voltage can be realized.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1において、10は全体として本発明による電圧電源回路10を示し、定電圧生成部11と、当該定電圧生成部11の前段に配置されたデジタルアナログ変換器の機能を有する分割抵抗型の基準電圧値設定部12とから構成されている。
In FIG. 1,
この場合、定電圧生成部11は、オペアンプでなる差動増幅器A10を有し、当該差動増幅器A10の出力端子が、PチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor )型の出力トランジスタQ10のゲートに接続されている。また出力トランジスタQ10は、図示しないバッテリー等の電圧源から供給される入力電圧Vinの入力端子Tin10にソースが接続されると共に、電圧電源回路10の出力端子Tout10にドレインが接続されている。
In this case, the constant voltage generator 11 has a differential amplifier A10 formed of an operational amplifier, and the output terminal of the differential amplifier A10 is connected to the gate of a P-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type output transistor Q10. Yes. The output transistor Q10 has a source connected to an input terminal Tin10 of an input voltage Vin supplied from a voltage source such as a battery (not shown), and a drain connected to an output terminal Tout10 of the voltage
さらに出力端子Tout10とグランド電位Vssの接地点との間には、出力コンデンサC10と負荷L10とが並列に接続されている。また出力端子Tout10と接地点との間には、当該出力端子Tout10で発生する電源出力としての出力電圧Vout10を差動増幅器A10への帰還用に分圧するための複数の第11及び第12の帰還抵抗Z11乃至Z12が直列に接続されている。さらに第11及び第12の帰還抵抗Z11乃至Z12の接続中点は、出力電圧Vout10を分圧するための固定の分圧点P10として差動増幅器A10の非反転入力端子に接続されている。従って差動増幅器A10は、出力端子Tout10及び接地点間で第11及び第12の帰還抵抗Z11及びZ12が分圧点P10を替えずに固定的に用いられることにより、これに応じてゲインも固定値として設定されている。 Further, an output capacitor C10 and a load L10 are connected in parallel between the output terminal Tout10 and the ground point of the ground potential Vss. Between the output terminal Tout10 and the ground point, a plurality of eleventh and twelfth feedbacks for dividing the output voltage Vout10 as a power supply output generated at the output terminal Tout10 for feedback to the differential amplifier A10. Resistors Z11 to Z12 are connected in series. Further, the connection midpoint of the eleventh and twelfth feedback resistors Z11 to Z12 is connected to the non-inverting input terminal of the differential amplifier A10 as a fixed voltage dividing point P10 for dividing the output voltage Vout10. Accordingly, in the differential amplifier A10, the 11th and 12th feedback resistors Z11 and Z12 are fixedly used without changing the voltage dividing point P10 between the output terminal Tout10 and the ground point, so that the gain is also fixed accordingly. It is set as a value.
そして差動増幅器A10は、第1の電位の第1のノードN1と、当該第1の電位よりも低い第2の電位(例えばグランド電位)の第2のノードN2とに接続され、電圧源等から第1のノードN1を介して供給される所定電圧V1により動作する。この場合、差動増幅器A10の反転入力端子には、出力電圧Vout10を生成するときの基準となる基準電圧Vref10が入力される。また差動増幅器A10の非反転入力端子には、第11及び第12の帰還抵抗Z11乃至Z12において分圧点P10よりも出力端子Tout10側の第11の帰還抵抗Z11の抵抗値と、当該分圧点P10よりも接地点側の第12の帰還抵抗Z12の抵抗値との比(すなわち、分圧比)で出力電圧Vout10を分圧して得られる分圧電圧Vz10が入力される。 The differential amplifier A10 is connected to a first node N1 having a first potential and a second node N2 having a second potential (for example, a ground potential) lower than the first potential. To a predetermined voltage V1 supplied from the first node N1. In this case, a reference voltage Vref10 serving as a reference when generating the output voltage Vout10 is input to the inverting input terminal of the differential amplifier A10. The non-inverting input terminal of the differential amplifier A10 has a resistance value of the eleventh feedback resistor Z11 closer to the output terminal Tout10 than the voltage dividing point P10 in the eleventh and twelfth feedback resistors Z11 to Z12, and the divided voltage. A divided voltage Vz10 obtained by dividing the output voltage Vout10 by a ratio (that is, a voltage division ratio) with the resistance value of the twelfth feedback resistor Z12 closer to the ground point than the point P10 is input.
従って差動増幅器A10は、基準電圧Vref10と分圧電圧Vz10との差電圧を増幅し、当該増幅した差電圧を制御信号とし出力トランジスタQ10のゲートに供給して当該出力トランジスタQ10のオン抵抗を増減させて制御する。出力トランジスタQ10は、制御信号によるオン抵抗の制御に応じて、ドレイン・ソース間に流すドレイン・ソース間電流の電流値を制御する。これにより電圧電源回路10は、出力トランジスタQ10に流れるドレイン・ソース間電流により出力コンデンサC10を充電するようにして出力端子Tout10において定電圧値の出力電圧Vout10を発生し、かかる出力電圧Vout10を負荷L10に供給する。
Therefore, the differential amplifier A10 amplifies the differential voltage between the reference voltage Vref10 and the divided voltage Vz10, and supplies the amplified differential voltage as a control signal to the gate of the output transistor Q10 to increase or decrease the on-resistance of the output transistor Q10. Control. The output transistor Q10 controls the current value of the drain-source current that flows between the drain and source in accordance with the control of the on-resistance by the control signal. Accordingly, the voltage
そして電圧電源回路10は、出力端子Tout10において設定通りの定電圧値の出力電圧Vout10を発生している状態で、例えば負荷L10が過渡的に増加すると、出力コンデンサC10に充電していた電荷を当該負荷L10に放出する。その結果、電圧電源回路10は、出力電圧Vout10の電圧値が低下すると、かかる出力電圧Vout10の電圧値の低下を分圧電圧Vz10として差動増幅器A10に帰還させる。従って電圧電源回路10は、差動増幅器A10により基準電圧Vref10と分圧電圧Vz10との差電圧の変化に応じて出力トランジスタQ10のオン抵抗を制御する。これにより電圧電源回路10は、出力電圧Vout10に対する電圧値の低下を補うように出力トランジスタQ10に流れるドレイン・ソース間電流を大きくして出力コンデンサC10を充電し、かくして出力電圧Vout10の電圧値を増加させる。
The voltage
このようにして電圧電源回路10は、差動増幅器A10に対する第11及び第12の帰還抵抗Z11及びZ12を経由した帰還ループにより、順次出力電圧Vout10の電圧値を分圧電圧Vz10の電圧値として検出しながら、その検出結果に応じて(すなわち、基準電圧Vref10と分圧電圧Vz10との差電圧に基づいて)出力トランジスタQ10のオン抵抗を制御する。そして電圧電源回路10は、出力電圧Vout10の電圧値が設定通りの定電圧値に戻ると、当該出力電圧Vout10の定電圧値も分圧電圧Vz10の電圧値として検出して差動増幅器A10に帰還させる。従って電圧電源回路10は、このとき差動増幅器A10により基準電圧Vref10と、定電圧値の出力電圧Vout10を分圧して得られた分圧電圧Vz10との差電圧に基づいて出力トランジスタQ10のオン抵抗を制御する。これにより電圧電源回路10は、出力トランジスタQ10に流れるドレイン・ソース間電流と、出力端子Tout10から負荷L10に流れる負荷電流との差分を小さくして出力コンデンサC10を設定電圧に充電し、かくして出力端子Tout10で発生した出力電圧Vout10の定電圧値を維持するようにする。
In this way, the voltage
かかる構成に加えてこの電圧電源回路10の場合、基準電圧値設定部12は、これよりも前段の電圧源やバンドギャップリファレンス回路、又は他の電圧電源回路等の電圧供給回路(図示せず)から、基準電圧Vref10の生成に用いる所定電圧値の電圧(以下、これを基準生成用電圧と呼ぶ)V2が供給される電圧供給点として第3の電位の第3のノードN3を有している。そして基準電圧値設定部12は、かかる第3のノードN3と、第3の電位よりも低い第4の電位(例えばグランド電位)の第4のノードN4との間に、基準生成用電圧V2を分圧するための複数の第15乃至第19の抵抗(以下、これを第15乃至第19の分圧抵抗と呼ぶ)Z15乃至Z19が直列に接続されている。
In addition to such a configuration, in the case of the voltage
また基準電圧値設定部12において互いに隣接する第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19間の各接続中点(すなわち、第15及び第16の分圧抵抗Z15及びZ16の接続中点、第16及び第17の分圧抵抗Z16及びZ17の接続中点、第17及び第18の分圧抵抗Z17及びZ18の接続中点、第18及び第19の分圧抵抗Z18及びZ19の接続中点)は、それぞれ基準生成用電圧V2に対する任意に選定可能な分圧点P11乃至P14であり、分圧比切替スイッチSW10乃至SW13を介して差動増幅器A10の反転入力端子に接続されている。 Further, in the reference voltage value setting unit 12, the connection midpoints between the fifteenth to nineteenth voltage dividing resistors Z15 to Z19 adjacent to each other (that is, the connection midpoints of the fifteenth and sixteenth voltage dividing resistors Z15 and Z16, 16 and 17th voltage dividing resistors Z16 and Z17, midpoint of connection of 17th and 18th voltage divider resistors Z17 and Z18, and midpoint of connection of 18th and 19th voltage divider resistors Z18 and Z19) Are voltage selection points P11 to P14 that can be arbitrarily selected for the reference generation voltage V2, respectively, and are connected to the inverting input terminal of the differential amplifier A10 via voltage division ratio changeover switches SW10 to SW13.
そして基準電圧値設定部12に設けられたマルチプレクサMUX10は、外部から与えられる制御信号D5又はD6に応じて分圧比切替スイッチSW10乃至SW13の開閉を制御して、何れか1つの分圧比切替スイッチSW10、……、SW12又はSW13のみを閉じるようにする。これによりマルチプレクサMUX10は、第3及び第4のノードN3及びN4間で基準生成用電圧V2の分圧に全ての第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を用いつつ、何れか1つの分圧比切替スイッチSW10、……、SW12又はSW13の接点を閉じることで任意に選定された1つの分圧点P11、……、P13又はP14から第3のノードN3までの第5の抵抗値(すなわち、第3のノードN3及び分圧点P11、……、P13又はP14間の分圧抵抗の合成抵抗値)と当該1つの分圧点P11、……、P13又はP14から第4のノードN4までの第6の抵抗値(すなわち、第4のノードN4及び分圧点P11、……、P13又はP14間の分圧抵抗の合成抵抗値)との比(すなわち、基準生成用電圧V2に対する分圧比)の設定を可変する。 Then, the multiplexer MUX10 provided in the reference voltage value setting unit 12 controls the opening / closing of the voltage division ratio changeover switches SW10 to SW13 according to the control signal D5 or D6 given from the outside, and any one of the voltage division ratio changeover switches SW10. ,..., Close only SW12 or SW13. As a result, the multiplexer MUX10 uses all the fifteenth to nineteenth voltage dividing resistors Z15 to Z19 to divide the reference generation voltage V2 between the third and fourth nodes N3 and N4, and any one of the voltage dividers. A fifth resistance value from one voltage dividing point P11,..., P13 or P14 arbitrarily selected by closing the contact of the pressure ratio switch SW10,..., SW12 or SW13 to the third node N3 (ie, , The combined resistance value of the voltage dividing resistor between the third node N3 and the voltage dividing point P11,..., P13 or P14) and the one voltage dividing point P11,..., P13 or P14 to the fourth node N4. To the sixth resistance value (that is, the combined resistance value of the voltage dividing resistors between the fourth node N4 and the voltage dividing point P11,..., P13 or P14) (that is, the voltage dividing ratio with respect to the reference generation voltage V2) To change the settings of.
従って差動増幅器A10の反転入力端子には、基準電圧値設定部12から、任意に選定された分圧点P11、……、P13又はP14よりも第3のノードN3側の第5の抵抗値と、当該分圧点P11、……、P13又はP14よりも第4のノードN4側の第6の抵抗値との比(すなわち、分圧比)で基準生成用電圧V2を分圧して得られる分圧電圧が基準電圧Vref10として入力される。そして電圧電源回路10は、差動増幅器A10のゲインが固定値として設定されていることにより、基準電圧値設定部12で設定される基準電圧Vref10の基準電圧値に応じて出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定を可変している。
Therefore, the inverting input terminal of the differential amplifier A10 has a fifth resistance value on the third node N3 side from the reference voltage value setting unit 12 arbitrarily selected from the voltage dividing points P11,..., P13 or P14. And the voltage obtained by dividing the reference generation voltage V2 by a ratio (that is, a voltage division ratio) to the sixth resistance value on the fourth node N4 side from the voltage dividing points P11,..., P13 or P14. The voltage is input as the reference voltage Vref10. Then, since the gain of the differential amplifier A10 is set as a fixed value, the voltage
ところで一般に差動増幅器は、例えば図2に示すように、0から所定周波数(以下、これを帯域最大周波数と呼ぶ)f2までの帯域(以下、これを動作帯域と呼ぶ)で、基準電圧と、分圧電圧との差電圧を増幅する場合、当該基準電圧Vref1及びVref2に電源ノイズが生じていると、差動増幅器内部の構成等に起因して、当該動作帯域内の所定周波数(以下、これを特性変化周波数と呼ぶ)から帯域最大周波数f2までの間で基準電圧に対するPSRRを急激に悪化させる(すなわち、基準電圧に生じている電源ノイズを増幅させる)ような動作特性を有している。そして従来の第1及び第2の電圧電源回路1(図5)及び2(図6)では、基準電圧Vref1及びVref2に電源ノイズが生じていると、このような動作特性を有する差動増幅器A1及びA2が当該基準電圧Vref1及びVref2と、分圧電圧Vz1及びVz2との差電圧をそのままゲイン倍している。従って第1及び第2の電圧電源回路1及び2では、差動増幅器A1及びA2でゲイン倍した差電圧に基づき出力電圧Vout1及びVout2を生成しており、その結果、基準電圧Vref1及びVref2と共に出力電圧Vout1及びVout2のPSRRも急激に悪化していた(すなわち、出力電圧Vout1及びVout2に生じるリップルを増加させていた)。
By the way, in general, as shown in FIG. 2, for example, the differential amplifier has a reference voltage in a band from 0 to a predetermined frequency (hereinafter referred to as a band maximum frequency) f2 (hereinafter referred to as an operation band), When a voltage difference from the divided voltage is amplified, if a power supply noise is generated in the reference voltages Vref1 and Vref2, a predetermined frequency within the operation band (hereinafter referred to as this) is generated due to the internal configuration of the differential amplifier. (Referred to as characteristic change frequency) to the maximum frequency f2 of the band, the PSRR with respect to the reference voltage is abruptly deteriorated (that is, power noise generated in the reference voltage is amplified). In the conventional first and second voltage power supply circuits 1 (FIG. 5) and 2 (FIG. 6), when power supply noise is generated in the reference voltages Vref1 and Vref2, the differential amplifier A1 having such operating characteristics. And A2 multiply the difference voltage between the reference voltages Vref1 and Vref2 and the divided voltages Vz1 and Vz2 by a gain. Therefore, the first and second voltage
このため定電圧生成部11は、差動増幅器A10の反転入力端子に、コンデンサ(以下、これを特にフィルタ用コンデンサと呼ぶ)C11の一端が接続されると共に、当該フィルタ用コンデンサC11の他端が第3の電位よりも低い第5の電位(例えばグランド電位)の第5のノードN5に接続されている。これにより図3(A)乃至図4(B)に示すように、電圧電源回路10では、基準電圧値設定部12における第3のノードN3から、任意に選定された分圧点P11、……、P13又はP14までの第15の分圧抵抗Z15、……、第17の分圧抵抗Z17又は第18の分圧抵抗Z18と、フィルタ用コンデンサC11とが低域通過フィルタ(LPF:Low Pass Filter )LP1、……、LP3又はLP4を形成している。
For this reason, the constant voltage generator 11 has one end of a capacitor C11 (hereinafter, specifically referred to as a filter capacitor) connected to the inverting input terminal of the differential amplifier A10, and the other end of the filter capacitor C11 connected to the inverting input terminal. It is connected to a fifth node N5 having a fifth potential (eg, ground potential) lower than the third potential. As a result, as shown in FIGS. 3A to 4B, in the voltage
そしてフィルタ用コンデンサC11は、第3のノードN3及び分圧点P11、……、P13又はP14間の第15の分圧抵抗Z15、……、第17の分圧抵抗Z17又は第18の分圧抵抗Z18とにより、例えば差動増幅器A10においてPSRRが急激に悪化し始める特性変化周波数付近の周波数をカットオフ周波数f1とするように容量が選定されている。ただし電圧電源回路10では、基準電圧値設定部12において何れの分圧点P11乃至P14が選定されるかにより、第3のノードN3と当該選定された分圧点P11、……、P13又はP14との間の分圧抵抗の合成抵抗値が変化する。
The filter capacitor C11 includes a fifteenth voltage dividing resistor Z15,..., A seventeenth voltage dividing resistor Z17 or an eighteenth voltage divider between the third node N3 and the voltage dividing points P11,. With the resistor Z18, for example, the capacitance is selected so that the frequency near the characteristic change frequency at which PSRR begins to deteriorate rapidly in the differential amplifier A10 is set as the cutoff frequency f1. However, in the
かかる構成により電圧電源回路10は、図2に示すように、基準生成用電圧V2に生じている電源ノイズを、まず基準生成用電圧V2と共に第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を介して分圧することにより低減させる。そして電圧電源回路10は、基準生成用電圧V2を分圧して得られた基準電圧Vref10に残っている電源ノイズのうち、低域通過フィルタLP1乃至LP4のカットオフ周波数f1以上の電源ノイズを、当該低域通過フィルタLP1乃至LP4により除去する。これにより電圧電源回路10は、基準生成用電圧V2に対するPSRRが低下していても(すなわち、基準生成用電圧V2に対し電源ノイズが生じていても)、差動増幅器A10において基準電圧Vref10に対するPSRRが特性変化周波数以上で急激に悪化することを回避することができる。その結果、電圧電源回路10は、差動増幅器A10が基準電圧Vref10と、分圧電圧Vz10との差電圧をそのままゲイン倍しても、当該ゲイン倍した差電圧に基づいて生成する出力電圧Vout10に対し電源ノイズに起因するリップルが生じてPSRRが悪化することを回避している。
With this configuration, as shown in FIG. 2, the voltage
これに加えて基準電圧値設定部12では、各分圧比切替スイッチSW10乃至SW13やマルチプレクサMUX10を構成する回路素子に寄生容量が存在している。そして基準電圧値設定部12では、当該基準電圧値設定部12が動作するために電圧源等から供給される所定電圧値の動作電圧に対し電源ノイズが生じていると、かかる電源ノイズがその寄生容量を介して第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19に流れ込む。その結果、基準電圧値設定部12では、基準生成用電圧V2を分圧して生成した基準電圧Vref10に対し、寄生容量から第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19に流れ込んだ電源ノイズが重畳される場合がある。 In addition to this, in the reference voltage value setting unit 12, parasitic capacitance exists in the circuit elements constituting each of the voltage division ratio changeover switches SW10 to SW13 and the multiplexer MUX10. In the reference voltage value setting unit 12, if power supply noise is generated with respect to an operation voltage having a predetermined voltage value supplied from a voltage source or the like in order to operate the reference voltage value setting unit 12, the power supply noise is parasitic. It flows into the fifteenth through nineteenth voltage dividing resistors Z15 through Z19 via the capacitance. As a result, the reference voltage value setting unit 12 superimposes the power supply noise flowing from the parasitic capacitance to the fifteenth to nineteenth voltage dividing resistors Z15 to Z19 on the reference voltage Vref10 generated by dividing the reference generation voltage V2. May be.
しかしながら電圧電源回路10では、基準電圧値設定部12の寄生容量とフィルタ用コンデンサC11とが電気的に接続されていることにより、当該寄生容量及びフィルタ用コンデンサC11が、互いの接続中点を分圧点とし、かつ互いのインピーダンスの比を分圧点とする分圧抵抗として機能する。そして電圧電源回路10では、電源ノイズの経路に対し、寄生容量が入力側に位置し、かつフィルタ用コンデンサC11が出力側に位置している。このためフィルタ用コンデンサC11の容量は、上述の差動増幅器A10の動作帯域を加味した選定に加えて、基準電圧値設定部12の寄生容量よりも充分に大きい値に選定されている。これにより電圧電源回路10は、寄生容量から流れ込み基準電圧Vref10に重畳される電源ノイズを、当該寄生容量及びフィルタ用コンデンサC11のインピーダンスの比(すなわち、分圧比)で分圧するようにしてほぼ除去している。
However, in the voltage
以上の構成において、電圧電源回路10は、電圧供給回路から供給される基準生成用電圧V2を基準電圧値設定部12の第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を介して、任意に選定された分圧比で分圧し、当該基準生成用電圧V2に生じている電源ノイズを低減させた分圧電圧を得る。そして電圧電源回路10は、かかる分圧電圧に残っている電源ノイズを低域通過フィルタLP1、……、LP3又はLP4により除去して基準電圧Vref10を得て、当該基準電圧Vref10を差動増幅器A10の反転入力端子に供給する。また電圧電源回路10は、出力端子Tout10に発生させた出力電圧Vout10を第11及び第12の帰還抵抗Z11及びZ12を介して分圧し、得られた分圧電圧Vz10を差動増幅器A10の比反転入力端子に帰還させる。
In the above configuration, the voltage
これにより電圧電源回路10は、差動増幅器A10において基準電圧Vref10と分圧電圧Vz10との差電圧を増幅し、当該増幅した差電圧を制御信号とし出力トランジスタQ10のゲートに供給してオン抵抗を制御することで、当該出力トランジスタQ10に流れるドレイン・ソース間電流の電流値を制御する。かくして電圧電源回路10は、出力トランジスタQ10に流れるドレイン・ソース間電流に応じて出力端子Tout10で所望の定電圧値でなる出力電圧Vout10を生成する。
As a result, the voltage
このようにして電圧電源回路10は、差動増幅器A10の前段で基準生成用電圧V2を、任意に選定された分圧比で分圧して基準電圧Vref10を生成することで、当該差動増幅器A10のゲインを一定に設定しても、出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定を可変し得る。そして電圧電源回路10は、基準生成用電圧V2を分圧し、かつその分圧により得られる分圧電圧を低域通過フィルタLP1、……、LP3又はLP4に通すことで、かかる基準生成用電圧V2に生じていた電源ノイズを除去して基準電圧Vref10を生成する。
In this way, the voltage
以上の構成によれば、電圧電源回路10において、電圧供給回路から供給される基準生成用電圧V2を基準電圧値設定部12の第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を介して、任意に選定された分圧比で分圧し、得られた分圧電圧を、フィルタ用コンデンサC11と、第3のノードN3から任意に選定された分圧点P11、……、P13又はP14までの第15の分圧抵抗Z15、……、第17の分圧抵抗Z17又は第18の分圧抵抗Z18とから形成される低域通過フィルタLP1、……、LP3又はLP4に通して基準電圧Vref10を生成し、当該生成した基準電圧Vref10を差動増幅器A10の反転入力端子に供給するようにしたことにより、電源ノイズを除去した基準電圧Vref10と、分圧電圧Vz10との差電圧を増幅するようにして出力電圧Vout10を生成することができ、かくして基準生成用電圧V2に対し電源ノイズが生じていても出力電圧Vout10に対し電源ノイズに起因したリップルが生じることを防止し、リップル除去率の低下を回避し得る電圧電源回路10を実現することができる。
According to the above configuration, in the voltage
また電圧電源回路10は、フィルタ用コンデンサC11の容量が、基準電圧値設定部12の回路素子に存在する寄生容量よりも充分に大きい値に選定されていることにより、当該基準電圧値設定部12において基準電圧Vref10に寄生容量から電源ノイズが回り込んで重畳されても、その寄生容量とフィルタ用コンデンサC11とにより、当該基準電圧Vref10に重畳された電源ノイズを除去することができ、かくしてリップル除去率の低下をさらに確実に回避することができる。
Further, the voltage
ところで従来の第1及び第2の電圧電源回路1(図5)及び2(図6)によれば、第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5及び第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10に対し出力電圧Vout1及びVout2の帰還用の機能と、当該出力電圧Vout1及びVout2の定電圧値に対する設定可変用の機能とを兼用して持たせている。そしてかかる第1及び第2の電圧電源回路1及び2では、動作特性上、入力端子Tin10から第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5及び第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10にある程度の電流を流しており、その分、これら第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5及び第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10の抵抗値を余り大きくは選定することができない。
By the way, according to the conventional first and second voltage power supply circuits 1 (FIG. 5) and 2 (FIG. 6), the first to fifth feedback resistors Z1 to Z5 and the sixth to tenth feedback resistors Z6 to Z10. On the other hand, a function for feedback of the output voltages Vout1 and Vout2 and a function for variable setting for the constant voltage values of the output voltages Vout1 and Vout2 are provided. In the first and second voltage
これに対して本実施の形態による電圧電源装置10では、定電圧生成部11の第11及び第12の帰還抵抗Z11及びZ12から、出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定可変用の機能を分離し、かかる出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定可変用の機能を有する第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を定電圧生成部11の前段の基準電圧値設定部12に設けるようにした。従って電圧電源回路10では、これら第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19に対し入力端子Tin10から電流を流す必要がない分、当該第15乃至第19の抵抗Z15乃至Z19の抵抗値を、従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2の第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5及び第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10の抵抗値よりも大きく選定することができる。このため電圧電源回路10では、基準電圧値設定部12に流れる電流を低減させて当該基準電圧値設定部12での消費電力を低減させることができる。また電圧電源回路10では、第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19の抵抗値を大きくすることにより、その分、かかる第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19の抵抗値と、フィルタ用コンデンサC11の容量との乗算結果の逆数に依存する低域通過フィルタLP1乃至LP4のカットオフ周波数f1を、低く設定することができる。従って電圧電源回路10では、差動増幅器A10の動作帯域内で特性変化周波数が比較的低い場合でも、低域通過フィルタLP1乃至LP4のカットオフ周波数f1をかかる特性変化周波数とほぼ一致させるように容易に設定することができる。
On the other hand, in the voltage
また従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2によれば、当該第1及び第2の電圧電源回路1及び2の利得が1以上であり、外部から基準電圧Vref1及びVref2が差動増幅器A1及びA2に直接供給され、当該差動増幅器A1及びA2がその基準電圧Vref1及びVref2と分圧電圧Vz1及びVz2との差電圧を増幅するため、かかる基準電圧Vref1及びVref2よりも電圧値の高い出力電圧Vout1及びVout2しか生成し得ない。これに対して本実施の形態による電圧電源回路10では、従来の基準電圧Vref1及びVref2に相当する基準生成用電圧V2を分圧して、出力電圧Vout10の生成に用いる基準電圧Vref10を生成しているため、従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2に比して、定電圧値の小さい出力電圧Vout10を容易に生成することができ、かくして動作電圧値の比較的小さい負荷L10に対しても、比較的小さい定電圧値の出力電圧Vout10を容易に供給することができる。
Further, according to the conventional first and second voltage
さらに従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2によれば、出力電圧Vout1及びVout2の定電圧値を可変するために差動増幅器A1及びA2のゲインを可変しており、このようにゲインを可変すると、これに応じて当該差動増幅器A1及びA2の周波数応答性能が変化する。このため従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2では、差動増幅器A1及びA2において、可変可能な全てのゲインで周波数応答性能を満足するためには、かかる差動増幅器A1及びA2の設計が著しく煩雑化する。これに対して本実施の形態による電圧電源回路10では、差動増幅器A10のゲインを固定値としたため、出力電圧Vref10の定電圧値に対する設定を可変し得るものの、従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2に比して差動増幅器A10の設計を格段的に簡易化することができる。
Further, according to the conventional first and second voltage
さらに従来の第1及び第2の電圧電源回路1及び2は、上述したように第1乃至第5の帰還抵抗Z1乃至Z5及び第6乃至第10の帰還抵抗Z6乃至Z10が本来の出力電圧Vout1及びVout2に対する帰還用の機能に加えて、当該出力電圧Vout1及びVout2の定電圧値に対する設定可変用の機能も兼用して持っている。このため個々の第1及び第2の電圧電源回路1及び2は、それぞれ1つのIC(integrated circuit)チップとして生成されている。
Further, as described above, the first and second voltage
これに対して本実施の形態による電圧電源回路10では、上述したように定電圧生成部11の第11及び第12の帰還抵抗Z11及びZ12から出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定可変用の機能を分離し、かかる出力電圧Vout10の定電圧値に対する設定可変用の機能を有する第15乃至第19の分圧抵抗Z15乃至Z19を定電圧生成部11の前段の基準電圧値設定部12に設けるようにした。このため電圧電源回路10では、定電圧生成部11及び基準電圧値設定部12をそれぞれ個別のICチップとして生成することができる。そしてかかる電圧電源回路10によれば、負荷L10毎に定電圧生成部11のみを用意し、基準電圧値設定部12については、例えば出力電圧Vout10の定電圧値に対する可変範囲が同一の定電圧生成部11に対して兼用して用いることができる。従ってかかる電圧電源回路10によれば、基準電圧値設定部12をいくつかの定電圧生成部11に対して兼用し得る分、従来の電圧電源回路1及び2に比して、携帯機器内の回路基板におけるこれら定電圧生成部11及び基準電圧値設定部12のICチップに対する実装面積を格段的に小さくして当該回路基板を小型化し得ると共に、回路基板全体の消費電力も格段的に低減することができる。
On the other hand, in the voltage
なお上述の実施の形態においては、本発明による電源回路を図1乃至図4について上述した電圧電源回路10に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる電圧電源回路10とほぼ同様構成でなり、入力端子Tin10を出力端子とし電源出力として出力電流を生成する電流電源回路に適用することもできる。
In the above-described embodiments, the case where the power supply circuit according to the present invention is applied to the voltage
また上述の実施の形態においては、差動増幅器により基準電圧と分圧電圧との差電圧に基づいて制御される出力制御器として、図1乃至図4について上述したPチャネルMOS型の出力トランジスタQ10を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、NチャネルMOS型の出力トランジスタ等のように、この他種々の出力制御器を広く適用することができる。 In the above-described embodiment, the P-channel MOS output transistor Q10 described above with reference to FIGS. 1 to 4 is used as the output controller controlled by the differential amplifier based on the difference voltage between the reference voltage and the divided voltage. However, the present invention is not limited to this, and various other output controllers such as an N-channel MOS type output transistor can be widely applied.
さらに上述の実施の形態においては、基準生成用電圧の電圧供給点に接続された複数の分圧抵抗を有し、電圧供給点に供給される基準生成用電圧を複数の分圧抵抗を介して、任意に選定された分圧比で分圧することにより基準電圧を生成して差動増幅器の入力端子に供給する分圧手段として、図1乃至図4について上述した分割抵抗型の基準電圧値設定部12を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ラダ−抵抗型の基準電圧値設定部等のように、フィルタ用コンデンサC11と共に低域通過フィルタを形成し得る抵抗の設けられたものであれば、この他種々の構成の分圧手段を広く適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the reference generation voltage has a plurality of voltage dividing resistors connected to the voltage supply point of the reference generation voltage, and the reference generation voltage supplied to the voltage supply point is passed through the plurality of voltage division resistors. As a voltage dividing means that generates a reference voltage by dividing by an arbitrarily selected voltage dividing ratio and supplies it to the input terminal of the differential amplifier, the divided resistor type reference voltage value setting unit described above with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to this, and a resistor that can form a low-pass filter together with the filter capacitor C11, such as a ladder-resistance type reference voltage value setting unit. In other words, the voltage dividing means having various configurations can be widely applied.
さらに上述の実施の形態においては、分圧比切替スイッチを開閉制御する開閉制御手段として、図1乃至図4について上述したマルチプレクサMUX10を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、切替スイッチを開閉制御することができれば、この他種々の開閉制御手段を広く適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the multiplexer MUX10 described above with reference to FIGS. 1 to 4 is applied as the opening / closing control means for controlling the opening / closing of the voltage dividing ratio changeover switch has been described, but the present invention is not limited thereto. If the changeover switch can be controlled to open and close, various other open / close control means can be widely applied.
本発明は、携帯電話機やPDA等の種々の機器に設けられた電源回路に利用することができる。 The present invention can be used for a power supply circuit provided in various devices such as a mobile phone and a PDA.
10……電圧電源回路、11……定電圧生成部、12……基準電圧値設定部、A10……差動増幅器、C11……フィルタ用コンデンサ、MUX10……マルチプレクサ、P10、P11、P12、P13、P14……分圧点、Q11……出力トランジスタ、SW10、SW11、SW12、SW13……分圧比切替スイッチ、Vout10……出力電圧、Vref10……基準電圧、Vz10……分圧電圧、V2……基準生成用電圧、Z11……第11の帰還抵抗、Z12……第12の帰還抵抗、Z15……第15の分圧抵抗、Z16……第16の分圧抵抗、Z17……第17の分圧抵抗、Z18……第18の分圧抵抗、Z19……第19の分圧抵抗。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
基準生成用電圧の電圧供給点に接続された複数の分圧抵抗を有し、上記電圧供給点に供給される上記基準生成用電圧を上記複数の分圧抵抗を介して、任意に選定された分圧比で分圧することにより上記基準電圧を生成して上記差動増幅器の入力端子に供給する分圧手段と、
上記差動増幅器の上記入力端子に一端が接続され、他端が所定電位のノードに接続されたコンデンサと
を具え、
上記コンデンサと、上記電圧供給点から上記基準生成用電圧に対する分圧点までの間に設けられた上記分圧抵抗とにより低域通過フィルタを形成する
ことを特徴とする電源回路。 A reference voltage and a divided voltage obtained by dividing the output voltage are supplied to a differential amplifier, and the output controller is controlled by the differential amplifier based on a differential voltage between the reference voltage and the divided voltage. In the power supply circuit that generates the power supply output,
A plurality of voltage dividing resistors connected to a voltage supply point of a reference generation voltage, and the reference generation voltage supplied to the voltage supply point is arbitrarily selected via the plurality of voltage dividing resistors; Voltage dividing means for generating the reference voltage by dividing the voltage by a voltage dividing ratio and supplying the reference voltage to the input terminal of the differential amplifier;
A capacitor having one end connected to the input terminal of the differential amplifier and the other end connected to a node having a predetermined potential;
A low-pass filter is formed by the capacitor and the voltage dividing resistor provided between the voltage supply point and the voltage dividing point with respect to the reference generation voltage.
カットオフ周波数が、上記差動増幅器の動作帯域に対しリップル除去率が急激に悪化し始める周波数とほぼ同じ周波数に選定された
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 The low pass filter is
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the cutoff frequency is selected to be substantially the same frequency as a frequency at which a ripple rejection rate starts to deteriorate rapidly with respect to an operating band of the differential amplifier.
上記基準生成用電圧に対する分圧比を切り替えるための分圧比切替スイッチと、
上記分圧比切替スイッチを開閉制御する開閉制御手段と
を具え、
上記コンデンサは、
容量が、上記分圧比切替スイッチ及び上記開閉制御手段に存在する寄生容量よりも大きい値に選定された
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
The voltage dividing means is
A voltage division ratio changeover switch for switching the voltage division ratio with respect to the reference generation voltage;
And an open / close control means for controlling the open / close of the voltage dividing ratio switch,
The capacitor is
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein a capacitance is selected to be larger than a parasitic capacitance existing in the voltage division ratio changeover switch and the switching control means.
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- 2004-11-26 JP JP2004343013A patent/JP2006155100A/en active Pending
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