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公開番号2024168608
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085434
出願日2023-05-24
発明の名称リニア電源
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類G05F 1/56 20060101AFI20241128BHJP(制御;調整)
要約【課題】リニア電源の新規なトポロジを提案する。
【解決手段】リニア電源は、入力電圧の印加端と出力電圧の印加端の間に接続される出力トランジスタと、基準電流を生成する基準電流生成回路と、出力電圧に応じた帰還電流を生成する帰還電流生成回路と、基準電流と帰還電流が一致するように出力トランジスタを制御する制御回路を備える。基準電流生成回路は、定電流を生成する電流源と、デプレッション型の第1トランジスタと、第1トランジスタのゲート・ソース間に接続される第1抵抗を含み、定電流から第1トランジスタ及び第1抵抗に流れる第1電流を差し引いて基準電流を生成する。帰還電流生成回路は、制御電極が出力電圧の印加端に接続されて第2電流を生成する第2トランジスタと、第2トランジスタに接続され第1電流と同値の第2電流が流される第2抵抗を含み、定電流から第2電流を差し引いて帰還電流を生成する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
入力電圧の印加端と出力電圧の印加端との間に接続される出力トランジスタと、
所定の基準電流を生成するように構成された基準電流生成回路と、
前記出力電圧に応じた帰還電流を生成するように構成された帰還電流生成回路と、
前記基準電流と前記帰還電流が一致するように前記出力トランジスタを制御するように構成された制御回路と、
を備え、
前記基準電流生成回路は、定電流を生成するように構成される電流源と、デプレッション型の第１トランジスタと、前記第１トランジスタのゲート・ソース間に接続される第１抵抗と、を含み、前記定電流から前記第１トランジスタ及び前記第１抵抗に流れる第１電流を差し引いた差分電流に応じて前記基準電流を生成し、
前記帰還電流生成回路は、制御電極が直接的に又は抵抗分圧器を介して前記出力電圧の印加端に接続されて第２電流を生成するように構成される第２トランジスタと、前記第２トランジスタに接続されて前記第１電流と同値の第２電流が流されるように構成された第２抵抗と、を含み、前記定電流から前記第２電流を差し引いた差分電流に応じて前記帰還電流を生成する、リニア電源。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記第２トランジスタの制御電極と第１主電極との間における電極間電圧と前記第２抵抗の両端間電圧が足し合わされた電圧又はこれに応じた電圧を前記出力電圧として出力する、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項３】
前記第１抵抗と前記第２抵抗は、同じ温度特性を持つ、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項４】
前記出力トランジスタは、Ｐチャネル型又はｐｎｐ型のトランジスタであり、
前記制御回路は、前記基準電流から前記帰還電流を差し引いた差分電流に応じて前記出力トランジスタの駆動信号を制御する、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項５】
前記出力トランジスタは、Ｎチャネル型又はｎｐｎ型のトランジスタであり、
前記制御回路は、前記帰還電流から前記基準電流を差し引いた差分電流に応じて前記出力トランジスタの駆動信号を制御する、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項６】
前記電流源は、第１カレントミラーの入力端に接続され、
前記第１トランジスタは、前記第１カレントミラーの第１出力端に接続され、
前記第２トランジスタは、前記第１カレントミラーの第２出力端に接続される、
請求項１に記載のリニア電源。
【請求項７】
前記第１カレントミラーは、カスコード出力型である、請求項６に記載のリニア電源。
【請求項８】
前記制御回路は、電流入力型のエラーアンプを含む、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項９】
前記制御回路は、第２カレントミラーを含み、
前記第２カレントミラーは、入力端が前記基準電流及び前記帰還電流の一方の出力端に接続され、出力端が前記基準電流及び前記帰還電流の他方の出力端と前記出力トランジスタの制御電極に接続される、請求項１に記載のリニア電源。
【請求項１０】
前記第２トランジスタは、エンハンスメント型、又は、前記第１トランジスタとは異なる導電型の不純物がゲートに注入されたデプレッション型のトランジスタである、請求項１～９のいずれか一項に記載のリニア電源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニア電源に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、様々なデバイスの電源手段として、ＬＤＯ［low drop out］レギュレータなどのリニア電源が用いられている。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、本願出願人により提案される特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１１２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リニア電源の帰還制御については、更なる検討の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るリニア電源は、入力電圧の印加端と出力電圧の印加端との間に接続される出力トランジスタと、所定の基準電流を生成するように構成された基準電流生成回路と、前記出力電圧に応じた帰還電流を生成するように構成された帰還電流生成回路と、前記基準電流と前記帰還電流が一致するように前記出力トランジスタを制御するように構成された制御回路を備え、前記基準電流生成回路は、定電流を生成するように構成される電流源と、デプレッション型の第１トランジスタと、前記第１トランジスタのゲート・ソース間に接続される第１抵抗と、を含み、前記定電流から前記第１トランジスタ及び前記第１抵抗に流れる第１電流を差し引いた差分電流に応じて前記基準電流を生成し、前記帰還電流生成回路は、制御電極が直接的に又は抵抗分圧器を介して前記出力電圧の印加端に接続されて第２電流を生成するように構成される第２トランジスタと、前記第２トランジスタに接続されて前記第１電流と同値の第２電流が流されるように構成された第２抵抗を含み、前記定電流から前記第２電流を差し引いた差分電流に応じて前記帰還電流を生成する。
【０００７】
なお、その他の特徴、要素、ステップ、利点、及び、特性については、以下に続く発明を実施するための形態及びこれに関する添付の図面によって、さらに明らかとなる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、例えば、小規模で出力精度の高いリニア電源が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、リニア電源の比較例を示す図である。
図２は、リニア電源の第１実施形態を示す図である。
図３は、トランジスタのＶｇｓ－Ｉｄ特性を示す図である。
図４は、トランジスタのＶｇｓ－Ｉｄ特性と温度との関係を示す図である。
図５は、リニア電源の第２実施形態を示す図である。
図６は、出力電圧ＶＯＵＴの温度特性を示す図である。
図７は、リニア電源の第３実施形態を示す図である。
図８は、リニア電源の第４実施形態を示す図である。
図９は、リニア電源の第５実施形態を示す図である。
図１０は、リニア電源の第６実施形態を示す図である。
図１１は、リニア電源の第７実施形態を示す図である。
図１２は、リニア電源の第８実施形態を示す図である。
図１３は、リニア電源の第９実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜リニア電源（比較例）＞
図１は、リニア電源の比較例（後出の実施形態と対比される回路構成の一例）を示す図である。本比較例のリニア電源１００は、入力電圧ＶＩＮを降圧して所望の出力電圧ＶＯＵＴを生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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