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公開番号2025040711
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147677
出願日2023-09-12
発明の名称リニア電源回路
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H03F 3/30 20060101AFI20250317BHJP(基本電子回路)
要約【課題】入出力特性のリニアリティが良好でゲイン誤差の小さいリニア電源回路を提供する。
【解決手段】リニア電源回路100は、入力信号Vinが入力され、第1電流信号I11,I12を出力する入力部1と、第1電流信号I11,I12を第1電圧信号V1に変換する電流電圧変換部2と、第1電圧信号V1を第2電流信号I31,I32に変換する電圧電流変換部3と、第1カレントミラー部41、第2カレントミラー部42、および第3カレントミラー部43により第2電流信号I31,I32から出力電圧信号Voを生成し、出力電圧信号Voを出力端子OUTに出力する出力部4とを備え、入力部1と電流電圧変換部2が電流帰還型オペアンプ5を構成している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力信号が入力され、第１電流信号を出力する入力部と、
前記第１電流信号を第１電圧信号に変換する電流電圧変換部と、
前記第１電圧信号を第２電流信号に変換する電圧電流変換部と、
第１カレントミラー部、第２カレントミラー部、および第３カレントミラー部により前記第２電流信号から出力電圧信号を生成し、前記出力電圧信号を出力端子に出力する出力部と
を備え、
前記入力部と前記電流電圧変換部が電流帰還型オペアンプを構成している
リニア電源回路。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２電流信号は、前記電圧電流変換部に流れ込む正側第２電流信号と、前記電圧電流変換部から流れ出す負側第２電流信号とを含み、
前記出力部は、
前記正側第２電流信号が流れる第１トランジスタおよび前記正側第２電流信号のミラー電流である第３電流信号が流れる第２トランジスタを有する前記第１カレントミラー部と、
前記第３電流信号が流れる第３トランジスタおよび前記第３電流信号のミラー電流が流れる第４トランジスタを有する前記第２カレントミラー部と、
前記負側第２電流信号が流れる第５トランジスタおよび前記負側第２電流信号のミラー電流が流れる第６トランジスタを有する前記第３カレントミラー部と、
前記第４トランジスタと前記第６トランジスタが直列接続された直列回路と、
を備える、
請求項１に記載のリニア電源回路。
【請求項３】
前記直列回路の第１端が第１直流電源に接続され、前記直列回路の第２端が接地電位に接続され、
前記第３トランジスタ、前記第４トランジスタ、前記第５トランジスタ、および前記第６トランジスタが、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタであり、
前記第４トランジスタと前記第６トランジスタの接続点に接続された前記出力端子に前記出力電圧信号が出力される、
請求項２に記載のリニア電源回路。
【請求項４】
前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタが、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタである、請求項３に記載のリニア電源回路。
【請求項５】
前記第１カレントミラー部を駆動する第２直流電源は、前記第１直流電源よりも電圧値が大きい、請求項３に記載のリニア電源回路。
【請求項６】
前記入力部、前記電流電圧変換部、および前記電圧電流変換部を駆動する第３直流電源は、前記第１直流電源および前記第２直流電源よりも電圧値が小さい、請求項５に記載のリニア電源回路。
【請求項７】
前記出力部は、前記第２カレントミラー部に並列接続された第１抵抗と、前記第３カレントミラー部に並列接続された第２抵抗とを更に備える、請求項２に記載のリニア電源回路。
【請求項８】
前記入力部は、前記入力信号が入力される入力端子、および前記入力端子に接続されたバッファ回路を備え、前記バッファ回路から前記第１電流信号を前記電流電圧変換部に出力する、請求項１に記載のリニア電源回路。
【請求項９】
前記バッファ回路は、ＳＥＰＰ（Single Ended Push-Pull）回路で構成されている、請求項８に記載のリニア電源回路。
【請求項１０】
前記電圧電流変換部と前記出力部とが、ＡＢ級アンプを構成している、請求項１に記載のリニア電源回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア電源回路に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）を駆動するためのＶＣＭドライバが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－００４１２８号公報
【０００４】
［概要］
ＶＣＭドライバに用いるパワーアンプでは、入出力特性のリニアリティが良好でゲイン誤差の小さいことが望ましい。これまで一般的に用いられてきたパワーアンプでは、電圧帰還型オペアンプを用いて構成されている。しかしながら、電圧帰還型オペアンプを用いたパワーアンプでは入出力特性のリニアリティを良好にし、ゲイン誤差を小さくすることに限界があった。
【０００５】
本開示の目的は、パワーアンプに適用可能なリニア電源回路において、入出力特性のリニアリティが良好でゲイン誤差の小さいリニア電源回路を提供することにある。
【０００６】
上述した課題を解決するために、本開示の一態様に係るリニア電源回路は、入力信号が入力され、第１電流信号を出力する入力部と、第１電流信号を第１電圧信号に変換する電流電圧変換部と、第１電圧信号を第２電流信号に変換する電圧電流変換部と、第１カレントミラー部、第２カレントミラー部、および第３カレントミラー部により第２電流信号から出力電圧信号を生成し、出力電圧信号を出力端に出力する出力部とを備え、入力部と電流電圧変換部が電流帰還型オペアンプを構成している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係るリニア電源回路のブロック図である。
図２Ａは、実施形態で用いられる第１カレントミラー回路の構成例を示す図である。
図２Ｂは、実施形態で用いられる第２カレントミラー回路の構成例を示す図である。
図３は、実施形態に係るリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの回路図である。
図４は、実施形態に係るリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの入力電圧Ｖｉと出力電圧ＶＡ，ＶＢの関係を示す図である。
図５は、図４の領域Ｖを拡大した図である。
図６は、実施形態に係るリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの第１出力電圧ＶＡの増幅率Ｇ（ＶＡ）を示す図である。
図７は、実施形態に係るリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの入力電圧Ｖｉに対する各部の動作波形を示すである。
図８は、比較例のリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの回路図である。
図９は、比較例のリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの入力電圧Ｖｉと出力電圧ＶＡ，ＶＢの関係を示す図である。
図１０は、図９の領域Ｘを拡大した図である。
図１１は、比較例のリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの第１出力電圧ＶＡの増幅率Ｇ（ＶＡ）を示す図である。
図１２は、比較例のリニア電源回路を用いたＶＣＭドライバの入力電圧Ｖｉに対する各部の動作波形である。
図１３は、比較例のリニア電源回路に貫通電流防止回路を設けたものを用いたＶＣＭドライバの入力電圧Ｖｉに対する各部の動作波形である。
【０００８】
［詳細な説明］
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。なお、以下で説明する実施形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の設置位置及び接続形態は、一例であり、本開示に限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。さらに、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。
【０００９】
図１は、実施形態に係るリニア電源回路１００のブロック図である。リニア電源回路１００は、ＶＣＭドライバのパワーアンプに適用可能に構成されている。リニア電源回路１００は、入力端子としての正入力端子ＩＮＰおよび負入力端子ＩＮＮと、入力部１と、電流電圧変換部２と、電圧電流変換部３と、出力部４と、出力端子ＯＵＴとを備える。
【００１０】
入力部１は、例えば正入力端子ＩＮＰと負入力端子ＩＮＮの間に入力された入力電圧Ｖｉｎと負入力端子ＩＮＮに入力された帰還電流Ｉｅｒｒが入力信号として入力され、入力信号に応じた第１電流信号Ｉ１１，Ｉ１２を生成する。電流電圧変換部２は、第１電流信号Ｉ１１，Ｉ１２のミラー電流として第１カレントミラー回路１１と第２カレントミラー回路１２により生成されたミラー電流Ｉ２１，Ｉ２２を第１電圧信号Ｖ１に変換する。第１電圧信号Ｖ１の値は、ミラー電流Ｉ２１とミラー電流Ｉ２２のバランスによって変化する。電圧電流変換部３は、第１電圧信号Ｖ１を第２電流信号Ｉ３１，Ｉ３２に変換して出力する。出力部４は、第１カレントミラー部４１、第２カレントミラー部４２、および第３カレントミラー部４３により第２電流信号Ｉ３１，Ｉ３２から出力電圧信号Ｖｏを生成し、出力電圧信号Ｖｏを出力端子ＯＵＴに出力する。出力部４には、第１直流電源ＶＣＣ１と第２直流電源ＶＣＣ２が接続されている。入力部１と電流電圧変換部２と電圧電流変換部３には、第３直流電源ＶＣＣ３が接続されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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