(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に安定した直流電圧を供給する安定化直流電源装置において、
コレクタに電源電圧が接続され、エミッタに負荷が接続されるＮＰＮ型のトランジスタと、
反転入力端に前記トランジスタの出力電圧に基づいた電圧が帰還して入力され、非反転入力端に参照電圧が接続され、出力が前記トランジスタのベースに接続される第１演算増幅器と、
電源電圧に基づいた電圧を反転させて、その交流成分を参照電圧に加算して得られる電圧を目標電圧として前記第１演算増幅器に与えるリップルキャンセル回路
を備え、
前記リップルキャンセル回路は、
一端が前記電源電圧に接続される第１抵抗と、
一端が前記第１抵抗の他端に接続され他端が基準電圧に接続される第２抵抗と、
一端が前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点に接続される第３抵抗と、
前記第３抵抗の他端に反転入力端が接続され、非反転入力端に直流電圧が接続される第２演算増幅器と、
前記第２演算増幅器の出力と前記第２演算増幅器の反転入力端を接続する第４抵抗と、
前記第２演算増幅器の出力に一端が接続され、他端が前記参照電圧に接続されるコンデンサ
を備えることを特徴とする安定化直流電源装置。
【請求項２】
負荷に安定した直流電圧を供給する安定化直流電源装置において、
エミッタに電源電圧が接続され、コレクタに負荷が接続されるＰＮＰ型のトランジスタと、
非反転入力端に前記トランジスタの出力電圧に基づいた電圧が帰還して入力され、反転入力端に参照電圧が接続され、出力が前記トランジスタのベースに接続される第１演算増幅器と、
電源電圧に基づいた電圧を反転させて、その交流成分を参照電圧に加算して得られる電圧を目標電圧として前記第１演算増幅器に与えるリップルキャンセル回路
を備え、
前記リップルキャンセル回路は、
一端が前記電源電圧に接続される第１抵抗と、
一端が前記第１抵抗の他端に接続され他端が基準電圧に接続される第２抵抗と、
一端が前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点に接続される第３抵抗と、
前記第３抵抗の他端に反転入力端が接続され、非反転入力端に直流電圧が接続される第２演算増幅器と、
前記第２演算増幅器の出力と前記第２演算増幅器の反転入力端を接続する第４抵抗と、
前記第２演算増幅器の出力に一端が接続され、他端が前記参照電圧に接続されるコンデンサ
を備えることを特徴とする安定化直流電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に安定した直流電圧を供給する安定化直流電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示す安定化直流電源装置を例に挙げて従来技術を説明する。ＮＰＮ型のトランジスタ１は、ベースが演算増幅器２の出力側に接続されており、エミッタに出力端子Ｏが接続されており、コレクタは電源電圧ＶCCに接続されている。また、トランジスタ１のエミッタは、出力端子Ｏの電圧（すなわち、負荷に供給される電圧）ＶOUTを検出するために、直列に接続された２つの大きな抵抗値を有する抵抗３及び４を介してグランドＧＮＤに接続されている。演算増幅器２の非反転入力端子（＋）には直流電圧Ｖrefが印加されており、反転入力端子（−）は抵抗３、４同士の接続点に接続されている。
【０００３】
以上の構成により、電源電圧ＶCCからトランジスタ１を介して出力端子Ｏに接続される負荷１００に電流ＩOUTが供給されるが、この負荷電流ＩOUTは、抵抗３及び４の抵抗値が大きいことから、トランジスタ１のエミッタ電流ＩEと見なすことができる。したがって、出力電圧ＶOUTは、負荷１００のインピーダンスをＺとすると、ＶOUT≒ＩE×Ｚとなる。
【０００４】
そして、トランジスタ１、演算増幅器２、抵抗３及び４、並びに、これらの接続関係から成る負帰還制御回路１０の働きにより、抵抗３、４同士の接続点の電圧が直流電圧Ｖrefと等しくなるようにトランジスタ１のエミッタ電流ＩEが制御されるので、電源電圧ＶCCが直流的にあるいは低い周波数で振動したり、負荷１００のインピーダンスが変化したりしても、出力電圧ＶOUTは一定に保たれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、電源電圧ＶCCについては、ノイズなどに起因して、１０Hz〜１０kHz程度の周波数で振動することが考えられる。しかしながら、上記従来の安定化直流電源装置では、電源電圧ＶCCが前述のような周波数で振動すると、負帰還制御回路１０によるトランジスタ１のエミッタ電流ＩEの制御が追いつかず、エミッタ電流ＩEが振動してしまい、出力電圧ＶOUTが電源電圧ＶCCと同位相で振動してしまうという問題があった。このため、電源電圧ＶCCのリップル除去率はそれほど良くなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、電源電圧のリップル除去率を向上させた安定化直流電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、出力電流及び電源電圧が変化しても出力電圧を一定に保つ安定化直流電源装置において、電源電圧に基づいた電圧を反転させて、その交流成分を本来の目標電圧に加算して得られる電圧を前記制御回路に目標電圧として与えるリップルキャンセル回路を設けている。
【０００８】
この構成により、電源電圧の振動による出力電圧の振動と上記出力電流制御手段の制御による出力電圧の振動とが逆位相となって打ち消される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である安定化直流電源装置の回路図である。尚、従来技術として図４に示した安定化直流電源装置と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の安定化直流電源装置では、電源電圧ＶCCに基づいた電圧を反転させて、その交流成分を本来の目標電圧である直流電圧Ｖrefに重畳して得られる電圧を負帰還制御回路１０に制御の目標電圧として与えるリップルキャンセル回路５を設けている。
【００１０】
図２は図１においてリップルキャンセル回路５の一回路構成例を示したものである。抵抗５１及び５２は電源電圧ＶCCとグランドＧＮＤとの間に直列に接続されている。演算増幅器５３の非反転入力端子（＋）は直流電圧Ｖref’に接続されており、反転入力端子（−）は抵抗５４を介して抵抗５１、５２同士の接続点に接続されている。演算増幅器５３の出力側は抵抗５５を介して自身の反転入力端子（−）に接続されているとともに、直流カット用のコンデンサ５６の一端に接続されている。コンデンサ５６の他端は演算増幅器２の非反転入力端子（＋）に接続されている。
【００１１】
この構成により、抵抗５１、５２、５４、及び、５５の抵抗値を適切に設定しておけば、演算増幅器２の非反転入力端子（＋）には、電源電圧ＶCCに基づいた電圧を反転させて、その交流成分を直流電圧Ｖrefに重畳して得られる電圧が入力されるので、電源電圧ＶCCの振動によるトランジスタ１のエミッタ電流ＩEの振動と、負帰還制御回路１０の制御によるエミッタ電流ＩEの振動とが逆位相となって打ち消される。したがって、電源電圧ＶCCがある程度の高い周波数で振動したとしても出力電圧ＶOUTが振動することはなくなり、電源電圧ＶCCのリップル除去率が向上する。
【００１２】
尚、負帰還制御回路１０の構成は、図３に示すように、演算増幅器２の非反転入力端子（＋）を抵抗３と抵抗４との接続点に接続し、反転入力端子（−）に直流電圧Ｖrefとリップルキャンセル回路５から出力される信号とを重畳して得られる電圧を印加するとともに、ベースが演算増幅器２の出力側に、エミッタが電源電圧ＶCCに、コレクタが出力端子Ｏ及び抵抗３に、それぞれ接続されたＰＮＰ型のトランジスタ６をＮＰＮ型のトランジスタ１の代わりに設けた構成であってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の安定化直流電源装置によれば、電源電圧の振動による出力電圧の振動と出力電流制御手段の制御による出力電圧の振動とが逆位相となって打ち消されるので、電源電圧がある程度の高い周波数で振動したとしても出力電圧が振動することはなくなり、電源電圧のリップル除去率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である安定化直流電源装置の回路図である。
【図２】  図１においてリップルキャンセル回路の構成を示した図である。
【図３】  本発明の別の実施形態である安定化直流電源装置の回路図である。
【図４】  従来例の安定化直流電源装置の回路図である。
【符号の説明】
１    ＮＰＮ型のトランジスタ
２    演算増幅器
３、４    抵抗
５    リップルキャンセル回路
６    ＰＮＰ型のトランジスタ
５１、５２    抵抗
５３    演算増幅器
５４、５５    抵抗
５６    コンデンサ
【図１】
0004640739.tif 000002
【図２】
0004640739.tif 000003
【図３】
0004640739.tif 000004
【図４】
0004640739.tif 000005