(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源が供給される入力端子と、出力線に接続された出力端子と、前記出力線に一端を接続された調整用抵抗と、当該調整用抵抗の他端に接続され付加的な出力端子として動作する調整端子と、アース端子とを備え、ＩＣ化されており、前記調整用抵抗と前記出力線との接続はＩＣ内部において行われているシリーズレギュレータ用ＩＣであって、
前記入力端子と前記アース端子との間の前記電源から基準電圧を作り出す基準電圧源と、
前記出力端子と前記アース端子との間に現れる出力電圧を分圧して、分圧された電圧を出力する分圧回路と、
前記基準電圧と前記分圧された電圧とを比較して、前記出力電圧と前記基準電圧との差に対応する電圧を出力するオペアンプと、
前記オペアンプからの出力をベースに受け、エミッタが前記入力端子に接続され、コレクタが前記出力端子に接続された出力トランジスタと、を備え、
前記ＩＣは、前記入力端子、前記アース端子、前記出力端子および前記調整端子との計４つの端子が引き出されてなる４ピンパッケージであることを特徴とするシリーズレギュレータ用ＩＣ。
【請求項２】
前記調整用抵抗の抵抗値は、実質的に１〜０．１オーム程度であることを特徴とする請求項１記載のシリーズレギュレータ用ＩＣ。
【請求項３】
前記調整用抵抗は、ＩＣ内部において配線を引き回して形成された抵抗分であることを特徴とする請求項２記載のシリーズレギュレータ用ＩＣ。
【請求項４】
前記調整用抵抗は、ＩＣ内部において拡散抵抗により形成されることを特徴とする請求項２記載のシリーズレギュレータ用ＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリーズレギュレータに関し、特に、出力側に接続されるコンデンサのＥＳＲ値に幅広く対応できるシリーズレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、シリーズレギュレータの出力側に接続されるコンデンサは、多種にわたっている。その一方で、コンデンサの種類によってＥＳＲ値（等価直列抵抗）が異なることも知られている。例えば、電解コンデンサは、周波数や温度により変化するがおおよそ０．１〜１００のＥＳＲ値を有し、タンタルコンデンサは、０．０１〜１のＥＳＲ値を有する。また、近年急速に普及してきたセラミックコンデンサは、０．００１〜０．１のＥＳＲ値を有する。
【０００３】
ここで、注意すべきことは、シリーズレギュレータの位相補償レンジとシリーズレギュレータに接続されるコンデンサのＥＳＲ値との関係が適切でないと、発振が生じてしまうことである。特に、ＩＣ化された一般的なシリーズレギュレータは、数１０Ω〜０．０１ΩのＥＳＲ値をターゲットとした位相補償レンジで設計されていることから、それ自身では、ＥＳＲ値の低いセラミックコンデンサなどに対応できないこともある。
【０００４】
この発振を防止するため、従来、コンデンサのＥＳＲ値がシリーズレギュレータの位相補償レンジ内にある場合には、シリーズレギュレータの出力端子と、コンデンサとを直接接続し、一方で、コンデンサのＥＳＲ値がシリーズレギュレータの位相補償レンジ内にない場合には、シリーズレギュレータの出力端子と、コンデンサとの間に、発振防止用の抵抗を挿入していた。
【０００５】
図５を参照して従来手法について具体的に説明すると、例えばコンデンサＣがＥＳＲ値の低いセラミックコンデンサなどの場合には、シリーズレギュレータ２０の出力端子Ｖoに、発振防止用の抵抗Ｒ5の一端を接続し、その抵抗Ｒ5の他端に、コンデンサＣを接続することとしていた。これに対し、例えば、コンデンサＣがタンタルコンデンサなどの場合には、発振防止用の抵抗Ｒ5を挿入することなく、コンデンサＣの一端を出力端子Ｖoに直接接続していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、シリーズレギュレータ自体ではＥＳＲ値の低いセラミックコンデンサに対応できないということが、そもそも問題である。たとえば、コスト的にはタンタルコンデンサはセラミックコンデンサの２倍以上する。その一方で、シリーズレギュレータ自体のレンジを広げるために、回路構成が複雑になり、シリーズレギュレータの素子サイズが大きくなることは避けなければならない。
【０００７】
しかも、従来手法に従う場合、シリーズレギュレータ自体で対応できない場合には、外付抵抗をコンデンサとシリーズレギュレータの出力端子との間に接続しなければならないが、このような手法によれば、実質的に素子サイズを大きくしていることに等しい。
【０００８】
本発明は、これらの事情及び問題に鑑み、従来のシリーズレギュレータに対して可能な限り影響の少ない変更を加えることで、それ自体により多種のコンデンサ幅広いＥＳＲに対応することのできるシリーズレギュレータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するための具体的解決手段として、以下に列挙するシリーズレギュレータを提供する。
【００１０】
本発明によれば、第１のシリーズレギュレータとして、出力線に接続された出力端子（Ｖo）と、前記出力線に一端を接続された調整用抵抗（もしくは調整用配線：アルミ配線を抵抗とする）（Ｒ6）と、当該調整用抵抗（Ｒ6）の他端に接続され付加的な出力端子として動作する調整端子（Ｖo’）とを備えたことを特徴とするシリーズレギュレータが得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、第２のシリーズレギュレータとして、当該シリーズレギュレータはＩＣ化されており、前記調整用抵抗（Ｒ6）と前記出力線との接続はＩＣ内部において行われていることを特徴とする前記第１のシリーズレギュレータが得られる。
【００１２】
更に、本発明によれば、第３のシリーズレギュレータとして、前記調整用抵抗（Ｒ6）の抵抗値は、実質的に１〜０．１オームであることを特徴とする前記第２のシリーズレギュレータが得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、第４のシリーズレギュレータとして、前記調整用抵抗（Ｒ6）は、ＩＣ内部において配線を引き回すことにより形成されることを特徴とする前記第３のシリーズレギュレータが得られる。
【００１４】
更に、本発明によれば、第５のシリーズレギュレータとして、入力端子（ＶIN）及びアース端子（ＧＮＤ）を更に備えた３端子レギュレータとしてのシリーズレギュレータであって、
前記ＩＣは、当該シリーズレギュレータの入力端子（ＶIN）及びアース端子（ＧＮＤ）と、前記出力端子及（Ｖo）び前記調整端子（Ｖo’）との計４つの端子が引き出されてなる４ピンパッケージであることを特徴とする前記第２のシリーズレギュレータが得られる。
【００１５】
なお、上の記載において、具体的解決手段を列挙する際に付された括弧内の参照符号は、当該手段に対する理解を容易とするために便宜上挿入したものであり、上記した具体的解決手段が、後述する実施の形態等に限定されるわけではない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるシリーズレギュレータについて、図面を参照して、説明する。
【００１７】
本実施の形態によるシリーズレギュレータ１０は、図１に示されるように、入力端子ＶIN、アース端子ＧＮＤ、出力端子Ｖoを有する３端子レギュレータの変形であり、更に、調整端子Ｖo’を有するものである。特に、図示されたシリーズレギュレータは、小型パッケージ（ＭＭＰ，ＳＯＴ）であり、調整端子Ｖo’は、調整用抵抗としてＩＣパッケージ内部に設けられた抵抗Ｒ6の一端に接続されている。抵抗Ｒ6の他端は、出力端子Ｖo、詳しくは出力端子Ｖoの引き出し線（出力線）に接続されている。なお、調整用抵抗Ｒ6の抵抗値は、約０．１〜１Ω程度としてある。このような調整用抵抗Ｒ6は、例えば、ＩＣ内部において、Ａｌ配線を引き回すこと、又は拡散抵抗により形成される。
【００１８】
ユーザは、このようなシリーズレギュレータ１０を用いるにあたって、コンデンサＣのＥＳＲ値に応じて、コンデンサＣ出力端子Ｖo又は調整端子Ｖo’のいずれに接続するか選択することができる。
【００１９】
更に詳しくは、本実施の形態によるシリーズレギュレータ１０は、抵抗Ｒ1〜Ｒ4，Ｒ6と、ツェナーダイオードＤzと、オペアンプＯＰと、第１及び第２のトランジスタＴｒ1，Ｔｒ2とを備えている。
【００２０】
このうち、抵抗Ｒ1とツェナーダイオードＤzは、基準電圧をオペアンプＯＰの非反転入力端子（＋）に供給するための基準電圧源として動作する。一方、第２及び第３の抵抗Ｒ2，Ｒ3は出力端子Ｖoに現れる電圧（すなわち、出力電圧）を分圧して、その出力電圧に応じて変化する電圧をオペアンプＯＰの反転入力端子（−）に供給するための回路として動作する。オペアンプＯＰは、コンパレータとして動作し、非反転入力端子に供給された基準電圧と、反転入力端子に入力された電圧とを比較して、出力電圧と基準電圧との差に対応する電圧を出力するものである。第１のトランジスタＴｒ1及び抵抗Ｒ4は、オペアンプＯＰの出力を増幅するものである。第２のトランジスタＴｒ2は、いわゆる出力トランジスタ又は制御トランジスタと呼ばれるものであり、第１のトランジスタＴｒ1のコレクタ出力に制御され、可変抵抗として動作する。なお、図１において出力電流Ｉoの流れるものは、外部負荷である。
【００２１】
図２は、出力電流ＩoとＥＳＲ値との関係を示すグラフであり、出力電流Ｉoに対するＩＣの安定度をチェックするためのものである。ＥＳＲ値の低いセラミックコンデンサ等を用いる場合、出力端子ＶoにコンデンサＣを直接接続してしまうと、ＥＳＲ値が図２下側に示される不安定領域に入ってしまう虞がある。そのような場合には、図３に示されるように、コンデンサＣを出力端子Ｖoではなく、調整端子Ｖo’に接続することで、ＥＳＲ値が安定領域（図２中段）に入るように調整する。一方、タンタルコンデンサのように、出力端子Ｖoに直接接続しても、ＥＳＲ値が図２中段に示される安定領域に属するようなコンデンサＣの場合、調整端子Ｖo’に接続すると不安定領域（図２上側）に入ってしまう虞があるので、そのようなコンデンサＣは、図４に示されるように、出力端子Ｖoに接続する。
【００２２】
本実施の形態によるシリーズレギュレータ１０は、上述したように、ＭＭＰやＳＯＴなどの小型パッケージである。ここで、通常、小型パッケージでは、４ピンしか設けられておらず、また、従来の３端子シリーズレギュレータパッケージには、シリーズレギュレータをオン・オフするためのコントロール端子が設けられていたことから、ピンの空きがない。そこで、本実施の形態によるシリーズレギュレータでは、コントロール端子を省いて、調整端子を追加することとしている。しかしながら、設計上問題がなければ、コントロール端子を残し、調整端子を追加して、５ピンパッケージとしても良い。
【００２３】
以上、本発明の概念について、実施の形態を掲げ、具体的に説明してきたが、本発明の概念は、これに制限されるものではない。例えば、上述した実施の形態において、制御トランジスタ（第２のトランジスタＴｒ2）は、ｐｎｐトランジスタであり、増幅用トランジスタ（第１のトランジスタＴｒ1）はｎｐｎトランジスタであるが、当業者において容易に行える範囲において回路の設計変更をし、異なる極性のトランジスタを用いても良い。また、制御トランジスタは、複数個のトランジスタをダーリントン接続したものであってもよく、その場合において、更に、増幅用トランジスタを省略しても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のシリーズレギュレータのＩＣ内部に、調整用抵抗を設け、調整端子として引き出すことにより、シリーズレギュレータそれ自体により多種のコンデンサに対応することができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるシリーズレギュレータの概略構成を示す回路図である。
【図２】シリーズレギュレータの出力電流とＥＳＲ値との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態によるシリーズレギュレータの用い方の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態によるシリーズレギュレータの用い方の他の例を示す図である。
【図５】従来のＥＳＲ値調整方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０        シリーズレギュレータ
２０        シリーズレギュレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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