恒定电压产生器及使用它的电子设备制造技术

一种恒定电压产生器，包括带隙参考电路、电流供给电路、启动电路和电压电流转换电路，此外，启动电路进一步包括：第一和第二负载元件；与第一负载元件相连的第一晶体管；第二晶体管，其电流容量大于第一晶体管，与第一晶体管共享基极电压并与第二负载元件相连；与第一晶体管相连的第一电阻器；和与第二晶体管相连的第二电阻器，还有，电压电流转换电路的输出被输入至第二晶体管与第二电阻器之间的连接点，第二负载元件与第二晶体管之间连接点上的电流控制电流供给电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输出恒定电压的恒定电压产生器，特别是包含改进的启动电路的恒定电压产生器，并涉及使用这种恒定电压产生器的电子设备。
技术介绍
恒定电压产生器广泛应用于电子电路，以确保模拟电路的精度或减少电路的功耗。恒定电压产生器的一种类型是使用带隙参考电路(例如日本专利申请公报No.H3-164916，日本专利申请公报No.H7-230332)。带隙参考电路是在半导体集成电路上组合匹配的晶体管而构成的，其优点是不依赖于温度。使用带隙参考电路的恒定电压产生器要求向连接于输出端的负载供应电流的晶体管。这个晶体管的电路型式的一个范例是射极跟随型，那里发射极与恒定电压产生器的输出端相连，但要求较高的电源电压以供给发射极—基极之间的正向偏置电压(Vf)，所以不适合于降低电源电压，这是下面将要说明的问题。因此在相关技术的描述中，将描述这样的电路型式其集电极与恒定电压产生器输出端相连的晶体管用来提供电流。如果用MOS晶体管而不用双极晶体管构成恒定电压产生器，则其漏极与恒定电压产生器输出端相连的P型MOS晶体管用来提供给电流。图6是日本专利公报No.H3-164916中描述的第一现有技术的恒定电压产生器电路图。第一现有技术的恒定电压产生器110包括带隙参考电路111，电流供给电路112，启动电路113，电压电流转换电路114和启动检测电路115。带隙参考电路111产生恒定电压产生器110的恒定电压(Vref)，从输出端子(VREF)输出。电流供给电路112将电流提供给与输出端子(VREF)相连的负载和上述带隙参考电路111。启动电路113在电源电压(VCC)启动时通过使电流强行地流入电流供给电路112而启动带隙参考电路111。电压电流转换电路114将输出端子(VREF)的电压转换为电流，并将电流输出至电流供给电路112。启动检测电路115检测电源电压(VCC)的启动，以防止启动电路113影响恒定电压产生器110，这将在后面描述。带隙参考电路111包括电阻器124和125，它们并行地连接至输出端子(VREF)，具有相同的电阻值；二极管接法的晶体管121，其与电阻器124的另一端相连；晶体管122，其具有大于晶体管121的发射极—基极面积(较大的电流容量)，与电阻器125的另一端相连并与晶体管121共享基极电压；与晶体管122的发射极相连的电阻器120；和晶体管123，其基极连接至电阻器125与晶体管122之间的连接点，其发射极接地。采用这种结构产生用于从输出端子(VREF)输出的恒定电压(Vref)的电压。电流供给电路112包括电阻器128和晶体管126以及电阻器129和晶体管127，它们成为电流反射镜。这些晶体管126和127为PNP型。晶体管126将电流提供给输出端子(VREF)，这个电流通过调整流过晶体管127的电流而被控制。启动电路113包括与电源电压(Vcc)相连的电阻器130；与电阻器130相连的两级二极管131和132；晶体管133，其基极连接至电阻器130与二极管131之间的连接点；和与晶体管133的发射极相连的电阻器134。在这个启动电路113中，当电源电压(VCC)启动时，晶体管133的基极电压通过两级二极管131和132变成双倍正向偏置电压(Vf)，晶体管133接通。在这个晶体管133中，由流过由电阻器134的电阻值确定的电流，这个电流流入上述电流供给电路112的晶体管127。结果，电流从晶体管126提供给输出端子(VREF)和上述带隙参考电路111，带隙参考电路111被启动。在启动检测电路115中，在电源电压(VCC)启动之后，通过晶体管143的接通(ON)电流而使启动电路113的晶体管133的基极电压下降，使晶体管133断开(OFF)。电压电流转换电路114包括其基极与输出端子(VREF)相连的晶体管139，和与晶体管139的发射极相连的电阻器140。晶体管139的发射极电压低于输出端子(VREF)的恒定电压(Vref)，其量值为正向偏置电压(Vf)，这个电压加到电阻器140上。因此，在电源电压(VCC)启动之后，上述电流供给电路112受由电阻器140的电阻值确定的电流控制。在第一现有技术的恒定电压产生器中，利用上述电压电流转换电路114的结构，随输出端子(VREF)的恒定电压(Vref)而定的电流能从电流供给电路112提供给输出端子(VREF)。图7是描述在日本专利申请公报No.H7-230332中所述的第二现有技术的恒定电压产生器的电路图。第二现有技术的恒定电压产生器150包括带隙参考电路151，电流供给电路152和启动电路153。带隙参考电路151基本上具有与第一现有技术的带隙参考电路111相同的结构。电流供给电路152基本上起与第一现有技术的电流供给电路112相同的功能作用，其包括为电流反射镜的晶体管166和167。这些晶体管166和167也是PNP型。晶体管166将电流提供给输出端子(VREF)，这个电流通过利用带隙参考电路151的晶体管163调整流过晶体管167的电流而被控制。启动电路153包括与电源电压(Vcc)相连的电阻器170，与电阻器170相连的两级二极管171和172，和连接至电阻器170与二极管171之间连接点的二极管173。这个启动电路153基本上起到与第一现有技术的启动电路113相同的功能作用，但是启动是通过将电流直接从电阻器170提供给带隙参考电路151的方法进行的，而不是利用晶体管。启动电路153的二极管173是为了防止启动电路153在电源电压(VCC)启动之后对恒定电压产生器150的影响。带隙参考电路151的晶体管163的输出直接输入至电流供给电路152。因此在第二现有技术的恒定电压产生器150中，能省略第一现有技术的电压电流转换电路114和启动检测电路115，这可使结构简化。如上所述，在上述恒定电压产生器110和150中，电流反射镜结构的PNP晶体管配置在电流供给电路112或152中，通过控制这个电流反射镜结构的输入，向输出端(VREF)提供稳定的电流。在恒定电压产生器110和150中，配置具有两级二极管的启动电路113或153，一旦带隙参考电路111或151启动后，防止启动电路113或153对恒定电压产生器110和150的影响。但是，这些恒定电压产生器110和150不企图以低的电源电压(VCC)操作，对这些恒定电压产生器施加约1.3V的低电源电压(VCC)是困难的。换句话说，正向偏置电压(Vf)约为0.7V，仅串连的两级二极管就需要约1.4V电压。这个正向偏置电压(Vf)一般随着温度减小而增加，所以如果考虑环境温度，这一应用甚至更困难。近来，不仅手提式的电子设备而且台式电子设备，对恒定电压产生器的电源电压(VCC)使用较低电压的要求变得更为强烈，这是由于低功耗的流行。另一方面，即使在其电源电压(VCC)为1.3V这样的低电压的情况下，要求输出电流为1mA或以上的大电流的情况也增多。这些恒定电压产生器110和150基于假定预定的电流从电流供给电路提供给输出端子(VREF)，而不通过负反馈利用电流供给电路来补偿与输出端子(VREF)相连的负载差异。恒定电压产生器110和150的电流供给电路的晶体管具有电流反射镜结构，所以大电流也流过控制侧的晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从输出端子输出恒定电压的恒定电压产生器，包括：带隙参考电路，其连接至所述输出端子并产生恒定电压；电流供给电路，其连接至所述输出端子并向其提供电流；启动电路，其用于控制启动期间和启动之后流过电流供给电路的所述电 流；和电压电流转换电路，其用于将输出端子的电压起伏转换为电流起伏，其特征在于：所述启动电路进一步包括：第一和第二负载元件；与第一负载元件相连的第一晶体管；第二晶体管，其电流容量大于第一晶体管，与第一晶体管共享控制端电压并与第 二负载元件相连；与第一晶体管相连的第一电阻器；和与第二晶体管相连的第二电阻器；和所述电压电流转换电路的输出被输入至第二晶体管与第二电阻器之间的连接点，第二负载元件与第二晶体管之间连接点上的电流控制所述电流供给电路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中田健一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]