(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準端子（２００，３００）と、
入力端子（２０２，３３０）であって、該入力端子と前記基準端子との間に電圧源が接続され、
出力端子（２４０，３４０）であって、該出力端子と前記基準端子との間に負荷が接続され、
入力ノード、出力ノード、および調整器ノードを有する調整ユニット（２６０，３６０）であって、前記入力ノードが前記入力端子に結合されかつ前記出力ノードが前記出力端子に結合されるように、前記調整ユニットが前記入力端子と出力端子間に直列に結合され、
さらに、予め定められた基準電圧に結合された基準ノードを有する制御ユニット（２７０，３７１，３７４，３７５，３７６，３７７）と、
前記出力端子に結合された測定ノードと、
前記調整ユニットの調整器ノードに結合された制御ノードと、を有し、
前記制御ユニットは前記制御ノードに前記調整ユニットの制御のために前記基準ノードと測定ノード間の電位差によって決まるアナログ信号（２４３，３４３）を発生させ、前記基準ノードと測定ノード間に予め定められた電位差が得られるようにする電圧調整器において、
前記調整ユニットは前記入力ノードと該調整ユニット自体の前記出力ノードとの間に結合された電圧降下ユニット（２６１，３６１）を有し、該電圧降下ユニットは前記電圧源の供給電圧よりも小さい電圧降下を発生させ、該電圧降下は前記電圧降下ユニットに流れる電流とは概ね独立しており、
前記調整ユニットは実質的に線形変化可能な抵抗の機能を有する実質的に線形制御可能分流ユニット（２６２，３６２）を有し、該線形制御可能分流ユニットは前記入力ノードと前記調整ユニットの出力ノードとの間に結合され、かつ前記調整器ノードに結合された制御入力を有し、該制御入力に印加されるアナログ信号にしたがって可変抵抗の抵抗が変化し、これによって、前記出力端子が調整された電圧になるように前記電圧降下ユニットをバイパスし、
前記実質的に線形制御可能分流ユニット（２６２，３６２）が、逆バイアスされた金属酸化物半導体電界効果型トランジスタであって、逆バイアスされることにより前記電界効果型トランジスタ内でダイオード機能も生成し、前記電圧降下ユニット（３６１）として動作する、ことを特徴とする電圧調整器。
【請求項２】
請求項1に記載の電圧調整器であって、付加的な電圧降下ユニット（２６１，３６１）として、前記調整ユニットの前記入力ノード及び前記出力ノードの間に直列に接続された１つ以上のダイオードをさらに有し、前記電界効果型トランジスタ内のダイオード機能と併せて所望の電圧降下を得ることを特徴とする電圧調整器。
【請求項３】
少なくとも２つの出力（５２０，５３０）を有する電力供給であって、それらの出力のうち少なくとも１つの出力（５２０）は調整され、且つ少なくとも１つの出力（５３０）は前もって調整され、少なくとも１つの前もって調整される出力の少なくとも１つは、更に電圧調整器によって調整され、該電圧調整器は、前もって調整される出力を接続するための入力端子（５３０）と、負荷の接続のための出力端子（５４０）と、調整ユニット（５６０）とを備えており、該調整ユニットは、入力ノードと、出力ノードと、調整器ノードとを有し、前記入力端子と出力端子との間に直列に結合され、前記入力ノードが入力端子に結合され、前記出力ノードが出力端子に結合され、また、前記電圧調整器は、所定の基準電圧に接続された基準ノードと、出力端子に接続された測定ノードと、調整ユニットの調整器ノードに接続された制御ノードと、から成る制御ユニット（５７１，５７４，５７５，５７６，５７７）を有し、該制御ユニットは前記制御ノードに前記調整ユニットの制御のために前記基準ノードと前記測定ノード間の電位差によって決まるアナログ信号（５４３）を発生し、前記基準ノードと測定ノード間の予め定められた電位差を得るようにする電力供給において、
前記調整ユニットは、該調整ユニット自体の前記入力ノードと出力ノードの間に結合された電圧降下ユニット（５６１）を有し、該電圧降下ユニットは、前もって調整された出力の供給電圧より小さい電圧降下を発生し、この電圧降下は、実質的に電圧降下ユニットを通過する電流とは独立していること、及び
前記調整ユニットは、また、実質的に線形制御可能分流ユニット（５６２）を有し、該分流ユニットは実質的な線形可変抵抗の機能を有し、前記調整ユニットの入力ノードと出力ノードの間に結合され、かつ、前記調整器ノードに結合された制御入力を有し、前記可変抵抗は、前記制御ユニットに適用されるアナログ信号に従ってその抵抗を変化させることによって、出力端子の電圧が調整されるように、前記電圧降下ユニットをバイパスさせ、
前記実質的に線形制御可能分流ユニット（５６２）が、逆バイアスされた金属酸化物半導体電界効果型トランジスタであって、逆バイアスされることにより前記電界効果型トランジスタ内でダイオード機能も生成し、前記電圧降下ユニット（５６１）として動作すること、
を特徴とする電力供給。
【請求項４】
請求項３に記載の電力供給であって、前記制御ユニットの基準ノードが少なくとも１つの調整された出力の１つに結合されていることを特徴とする電力供給。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の電力供給であって、付加的な電圧降下ユニット（２６１，３６１）として、前記調整ユニットの前記入力ノード及び前記出力ノードの間に直列に接続された１つ以上のダイオードをさらに有し、前記電界効果型トランジスタ内のダイオード機能と併せて所望の電圧降下を得ることを特徴とする電力供給。
【請求項６】
基準端子（２００，３００）と、
入力端子（２０２，３３０）であって、該入力端子と前記基準端子との間に電圧源が接続され、
出力端子（２４０，３４０）であって、該出力端子と前記基準端子との間に負荷が接続され、
入力ノード、出力ノード、および調整器ノードを有する調整ユニット（２６０，３６０）であって、前記入力ノードが前記入力端子に結合されかつ前記出力ノードが前記出力端子に結合されるように、前記調整ユニットが前記入力端子と出力端子間に直列に結合され、
さらに、予め定められた基準電圧に結合された基準ノードを有する制御ユニット（２７０，３７１，３７４，３７５，３７６，３７７）と、
前記出力端子に結合された測定ノードと、
前記調整ユニットの調整器ノードに結合された制御ノードと、を有し、
前記制御ユニットは前記制御ノードに前記調整ユニットの制御のために前記基準ノードと測定ノード間の電位差によって決まるアナログ信号（２４３，３４３）を発生させ、前記基準ノードと測定ノード間に予め定められた電位差が得られるようにする電圧調整器において、
前記調整ユニットは、逆バイアスされた金属酸化物半導体電界効果型トランジスタを有し、該電界効果型トランジスタは、実質的に線形可変可能抵抗として機能し、前記調整ユニットの入力ノードと出力ノードの間に結合され、前記調整器ノードに結合された制御入力を有し、前記入力ノードと出力ノードの間に電圧降下を発生し、該電圧降下は、電界効果型トランジスタ内のダイオード機能によって発生し、前記電圧降下は電圧源の供給電圧より小さく、前記出力ノードに流れる電流から実質的に独立しており、前記電界効果型トランジスタが、前記制御ユニットに適用されるアナログ信号に従ってその抵抗を変化させることによって、前記出力端子の電圧が制御されるように、前記電圧降下をバイパスすることを特徴とする電圧調整器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、調整されたＡＣ/ＤＣコンバータ及びＤＣ/ＤＣコンバータのような電力供給回路に関するもので、特に、電圧供給調整、とりわけ部分的に調整された電圧供給の微細な調整に関する。
【０００２】
（背景技術）
電力供給における電圧コンバータは、しばしば２つ以上の出力を持つ。空間と費用を節約するために、複数の出力を持つ電力供給では、出力の１つだけを微細に調整し、残りの出力を粗く、あるいは従属的に調整することがよくある。粗く、あるいは従属的に調整された出力の欠点は、その性質から、好ましくない負荷依存性をもつこと、即ち、出力が負荷によって変動することである。これらの出力の各々の負荷依存性は、問題となっている出力の負荷及び負荷変動と、他の出力の負荷及び負荷変化からのクロス（cross）依存性との複合的依存性である。クロス依存性は、第一に、調整される出力の負荷と負荷変動によって生じる。このため、そのような電力供給の指定された負荷範囲の定格は、出力における異なった電圧が常に許容レベルにあるようにするには、非常に保守的に定まる。
【０００３】
このことは、そのような電力供給を使用する上で非常に厳しい制限となる。そのような制限は、電力負荷が電力供給の定格負荷範囲制限内だけで変化する性質のものであれば、組込みのときには許容できる。しかしながら、組込み/装置が近代化されたり、高電力消費部分が低電力装置に取って代わられた場合は、問題が出る。そのような場合、より高い負荷に最適化された電力供給は、もしその出力を単数又は複数の新しい負荷における指定範囲内に保持できなければ、まったく時代遅れとなってしまう。他の方法なら機能できる電力供給を完全に変更することは、非常に好ましくない。従って、調整されていない出力、粗く調整された出力、及び/又は従属的に調整された出力を持つ既存の電力供給の負荷範囲を広げることが必要になる。今日設計される電力供給は、非常に広い負荷範囲において非常に狭い限定の１つ以上の電圧を供給できるようにしなければならない。というのは、例えば、装置の１つ以上の部分が非常に高い電力消費から非常に低いあるいはゼロ電力消費まで対応して電力節約機能を果たさなければならないからである。この大きな負荷範囲の拡充又は設備は、高いコストパフォーマンスで行われることが好ましく、高い性能と低い付加的損失で、また、使用可能な空間が非常に限られているので、少ない数の小さな、簡単に入手できる安価な構成要素で達成できることが好ましい。必要となる単数又は複数の付加的調整器は、頑丈なもので（rugged）、既存の単数又は複数の調整器に対して、補助であり、悪影響を与えないもので、それらが機能するのに、特別な付加的供給を必要としないものであることが好ましい。
【０００４】
無調整又は粗く調整された電圧を使用する多数の異なる調整器が存在する。従来型の直列調整器及び、切り替え型調整器がある。従来型の直列調整器の欠点は、性能が比較的低いこと、何らかの過負荷保護が必要であることである。切り替え型調整器は、従来型直列調整器より高い性能を持つが、ふつう、かさばって、高価な磁気部材のような構成要素を必要とし、また、何らかの過負荷保護を必要とする。更に、切り替え型調整器では、高い切り替え頻度のため、押さえるのが難しい干渉を引き起こす。
【０００５】
ほとんどの従来型の調整器は、誤った構成要素、即ち調整器の誤動作は、高電圧を出力し、危険になるか、あるいは、存在しない出力電圧をもたらす。調整器は、その出力が危険な電圧を出すことから保護されるように建設することができるが、保護がアクティブになると、使用できない出力、まったく使用できない電力供給という結果になることが多い。
【０００６】
（発明の要約）
本発明の目的は、故障しても、危険なしで使用できる出力を出すことのできる簡単で安価な調整器を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、最低限の構成要素で作られ、動作中にまったく、又は、ほとんど干渉しない調整器を提供することにある。
【０００８】
更に、本発明の目的は、頑丈で、簡単に寸法が決められ、特別な負荷保護を必要としない調整器を提供することにある。
【０００９】
更にまた、本発明の目的は、既存の基準電位と動作用の供給電圧を利用して、既存の電力供給に簡単に加えることができる調整器であって、それを加えることによって簡単で安価な方法で電力供給負荷範囲と調整を改善することのできる調整器を提供することにある。
【００１０】
上記目的は、本発明による非常に低い電圧降下を備えた電圧調整器により達成される。この調整器は、逆バイアスされた金属酸化物半導体電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を調整素子/ユニットとして利用する。電界効果型トランジスタは、調整された出力を基準電圧と比較するエラー増幅器によって線形に制御される。電界効果型トランジスタは、電界効果型トランジスタ内のダイオード機能によって、入力と調整された出力との間に電圧降下を生成する。電界効果型トランジスタは、このダイオード機能を、線形に制御された抵抗機能によってバイパスすることによって、調整された出力を生成する。
【００１１】
また、前記目的は、本発明に基づき、基準端子と、入力端子と、出力端子と、調整ユニットと、制御ユニットとを備えた電圧調整器によっても達成される。入力端子は、入力端子と基準端子との間に電圧ソースを接続するためのものである。出力端子は、出力端子と基準端子との間に負荷を接続するためのものである。調整ユニットは、入力ノードと、出力ノードと、調整器ノードとを備える。調整ユニットは、入力端子と出力端子との間に直列に結合され、入力ノードが入力端子に結合され、出力ノードが出力端子に結合される。制御ユニットは、所定の基準電圧に結合された基準ノードと、出力端子に結合された測定ノードと、調整ユニットの調整器ノードに結合された制御ノードとを備える。制御ユニットは、基準ノードと測定ノードとの間の電圧差に従って制御ノード上にアナログ信号を生成し、基準ノードと測定ノードとの間に所定の電圧差が得られるように調整ユニットを制御する。本発明によれば、調整ユニットは、調整ユニットの入力ノードと出力ノードとの間に結合された電圧降下ユニットを備える。電圧降下ユニットは、電圧源の供給電圧より小さい電圧降下を生成する。この電圧降下は、実質的に、電圧降下ユニットを流れる電流から独立している。更に、本発明によれば、調整ユニットは、実質的に線形制御可能な分流ユニットも備える。分流ユニットは、実質的に線形可変抵抗の機能を持ち、調整ユニットの入力ノードと出力ノードとの間に結合され、調整器ノードに結合された制御入力を持つ。可変抵抗は、制御ユニットに適用されるアナログ信号に従って、その抵抗を変化させることによって、出力端子の電圧が調整されるように、電圧降下をバイパスする。
【００１２】
電圧降下ユニットは、いくつかの実施の形態において、直列に結合された１つ以上のダイオードであって、それによって所望の電圧降下を得ることが有利である。実質的に線形制御可能な分流ユニットは、好ましくは、電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタは、金属酸化物半導体で、逆バイアスされることによって、電界効果型トランジスタ内にダイオード機能を生成し、電圧降下ユニットとして動作することが有利である。
【００１３】
前記目的は、本発明により、少なくとも２つの出力を持つ電力供給によっても達成される。それらの出力のうち少なくとも１つの出力は調整され、且つ少なくとも１つの出力は前もって調整される。本発明によれば、少なくとも１つの前もって調整された出力の少なくとも１つは、更に電圧調整器によって調整される。電圧調整器は、入力端子と、出力端子と、調整ユニットと、制御ユニットとを備える。入力端子は、前もって調整された出力を接続するためのものである。出力端子は、負荷の接続のためである。調整ユニットは、入力ノードと、出力ノードと、調整器ノードとを有する。この調整ユニットは、入力端子と出力端子との間に直列に結合され、入力ノードが入力端子に結合され、出力ノードが出力端子に結合される。制御ユニットは、所定の基準電圧に接続された基準ノードと、出力端末に接続された測定ノードと、調整ユニットの調整器ノードに接続された制御ノードとを備える。制御ユニットは、基準ノードと測定ノードとの間の電圧差に従って制御ノード上にアナログ信号を生成し、基準ノードと測定ノードとの間に所定の電圧差が得られるように、調整ユニットを制御する。本発明によれば、調整ユニットは、調整ユニットの入力ノードと出力ノードに結合された電圧降下ユニットを備える。電圧降下ユニットは、入力端子に接続され前もって調整された出力の供給電圧より小さい電圧降下を生成する。この電圧降下は、実質的に電圧降下ユニットを通過する電流とは独立している。更に、調整ユニットは、また、実質的に線形制御可能分流ユニットを備え、この分流ユニットは実質的に線形可変抵抗を有する。分流ユニットは、調整ユニットの入力ノードと出力ノードの間に結合され、調整器ノードに結合された制御入力を有する。前記可変抵抗は、制御ユニットに適用されるアナログ信号に従ってその抵抗を変化させることにより、出力端子の電圧が調整されるように、電圧降下ユニットをバイパスさせる。
【００１４】
制御ユニットの基準ノードは少なくとも１つの調整された出力の１つに結合されているのが有利である。好ましくは、電圧降下ユニットは少なくとも１つのダイオード又はダイオード機能であって、それにより、所望の電圧降下を得る。好ましくは、実質的に線形制御可能な分流ユニットは電界効果型トランジスタであって、より具体的には、逆バイアスされた金属酸化物半導体であり、それにより、電界効果型トランジスタ内でダイオード機能を生成し、電圧降下ユニットとして動作する。
【００１５】
前記目的は、基準端子と、入力端子と、出力端子と、調整ユニットと、制御ユニットを備えた電圧調整器によっても達成される。入力端子は、入力端子と基準端子との間に電圧源を接続するためのものである。出力端子は、出力端子と基準端子との間に負荷を接続するためのものである。調整ユニットは、入力ノード、出力ノード、及び調整器ノードを備える。調整ユニットは、入力端子と出力端子との間に直列に、入力ノードが入力端子に接続され、出力ノードが出力端子に接続されるように接続される。制御ユニットは、所定の基準電圧に接続された基準ノードと、出力端子に接続された測定ノードと、調整ユニットの調整器ノードに接続された制御ノードとを備える。制御ユニットは、基準ノードと測定ノードとの間の電圧差に従って制御ノード上にアナログ信号を生成し、基準ノードと測定ノードとの間に所定の電圧差が得られるように、調整ユニットを制御する。制御ユニットは、逆バイアスされた金属酸化物半導体電界効果型トランジスタを備え、この電界効果型トランジスタは、実質的に線形可変抵抗として機能する。電界効果型トランジスタは、調整ユニットの入力ノードと出力ノードとの間に結合され、調整器ノードに結合された制御入力を持つ。また、電界効果型トランジスタは、入力ノードと出力ノードの間に電圧降下を生成する。この電圧降下は、電界効果型トランジスタ内のダイオード機能によって生成される。電圧降下は、電圧源の供給電圧より小さく、出力ノードにおける電流から実質的に独立している。電界効果型トランジスタは、制御ユニットに適用されるアナログ信号に従ってその抵抗を変化させることによって、出力端子の電圧が制御されるように、電圧降下をバイパスする。
【００１６】
本発明による簡単な調整器を提供することによって、従来技術にはない複数の利点を得ることができる。その革新的設計により、非常に低い電圧降下が得られる。非常に低いドロップアウト電圧を伴う調整器を提供することによって、散逸を非常に低くすることができる。電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を利用する単純な設計と、ＦＥＴ特有の特性を革新的に使用することによって、調整器は、少ない数の安価な構成要素により安価に作成することができ、また、重量も小さく、容積も小さい。本発明による調整器は、本質的に頑丈であり、簡単に寸法合わせができ、調整器を保護するための余分な負荷保護は必要ない。この調整器は、非常に限定されたダイナミック制御範囲を持つので、調整器自体の監視は、まったく、あるいはほとんど必要ない。切り替え型の調整器と比較して、本発明による調整器は、高周波数干渉を引き起こさない。その単純性、安価であること、重量が軽く、容積が小さいことから、１つ以上の適用電圧を調整する必要がある既存の電力供給に適用するのも簡単であり、好ましい。
【００１７】
（好ましい実施の形態の説明）
本発明によるシステムを明らかにするために、その使用法のいくつかの例を、図１乃至図６を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明を導入すると有利である電圧調整器/コンバータ１５０を示すブロック図である。電力供給は、ＡＣからＤＣへのコンバータ型または、ＤＣからＤＣへのコンバータ型のものである。コンバータ１５０がどのような型の入力電力１０１を必要とするかは、本発明にとって重要ではない。図１のコンバータ１５０は、１つの調整済出力１２０と、３つの無調整、粗い調整、又は従属的調整の出力１３０、１３１、１３２とを提供する。これらの場合、負荷は、好ましくは、２端子デバイスであり、出力１２０，１３０，１３１，１３２のそれぞれに接続され、ふつう、帰線１００にも接続され、共通にアースとしてみなされる。調整出力１２０の調整されている状態を続けるには、調整フィードバック信号１２１が基準電圧信号１２２と比較され、それによって、出力１２０が所望のレベルからどれくらいずれているかを示すエラー信号を生成する。エラー信号１２３は、増幅器１５１で増幅され、十分に強く、及び/又は大きな制御信号１２４を生成し、それがコンバータ１５０に供給され、調整出力１２０の出力レベルの必要な調整を行う。
【００１９】
前述のように、調整出力１２０及び粗く又は従属的に調整された出力１３０，１３１，１３２の定格電流レベルは、一般に極端に制限されることによって、出力電圧の定格を使用可能なレベルにすることができる。これらの制限された定格は、上限を持つだけでなく下限も持ち、これは、何よりも、出力間のクロス負荷依存性による。調整出力１２０の調整は、あまり調整されていない出力１３０，１３１，１３２にも影響を与える。これは、ふつう、好ましくない特性である。この特性が特に好ましくなくなるのは、電力供給の作動条件、負荷が変化した場合、あるいは、出力電圧を制限内に持つために、制限された出力電流定格を持たない電力供給が組込まれ/設計される場合である。
【００２０】
図２は、本発明による電圧調整器のブロック図である。本発明による電圧調整器は、基本的には、制御部/ユニット２７０と調整部/ユニット２６０から成る。好ましくは、少なくとも部分的に調整された電源が電力入力２０２とアース端子２００に接続される。この例では、アース端子２００に対して、電力入力２０２上に正の電位があると仮定されている。所望の負荷を調整出力２４０とアース端子２００に接続することができる。２つの通過（pass）素子を持つ調整ユニット２６０は、無調整入力２０２と調整出力２４０の間に直列に接続される。
【００２１】
本発明によれば、調整ユニット２６０は、電圧降下手段２６１を第１の通過素子として備える。電圧降下手段２６１は、電力入力２０２において適用され電圧に対抗する理想的バッテリと、陰極が調整出力２６０に接続されて直列に結合された理想的ダイオードとして図示されている。また、調整ユニット２６０は第２通過素子として分流器を備え、分流器は、電圧降下手段２６１に対して並列に、それと同時に、電力入力２０２と調整出力２４０との間に直流に接続されている。分流器２６２は、制御ユニット２７０からの連続的に変化する制御信号２４３によって、制御入力上で制御することができる。アナログ制御信号２４３は、基準電圧入力２４２の所定の関係と、調整出力２６０からのフィードバック信号との間でバランスが保持されるように、分流器２６２を制御するためのものである。
【００２２】
電圧降下手段２６１は、電力入力２０２にある電位と比較して所定量だけ、調整出力２４０の電位を下げる。所定の電圧降下は、電力入力２０２において目的とされる電位より小さく、即ち、電圧降下は、調整器が入力として持つべく設計された電圧より常に小さい。この所定の電圧降下は、好ましくは、調整器がその定格内で動作しているときの電力入力２０２と調整出力２４０との間に生じる最大差動電圧と同じであるかわずかに大きくなるよう設計される。分流器２６２は、制御ユニット２７０によって制御されて、調整出力２４０における電位がちょうど所望のレベルに保持される量だけ、電圧降下手段２６１をバイパスする。実際には、これの意味するところは、所定の電圧降下が非常に小さく設定され、調整器は、この限定された動的範囲内の出力を調整するにすぎないということである。この限定された動的範囲調整によって非常に大きな利点が得られる。どちらかの通過素子において短絡が生じても、あるいはどちらかにおいてブレークが生じても、調整出力は有害なレベルになることはなく、使用可能なレベルにとどまる可能性が高い。
【００２３】
電圧降下手段２６１は、直列に接続された１つ以上のダイオードであって、通過する電流とは比較的独立して電圧降下を生じるようにするのが有利である。例えば、シリコンダイオードは、約０．６から０．７ボルトの電圧降下を生じ、ゲルマニウムダイオードは、０．２ボルトの範囲の電圧降下を生じる。分流器２６２は、制御可能可変抵抗として使用できる電界効果型トランジスタであることが有利である。線形制御に対して逆バイアスをかけられた電界効果型トランジスタを使用することによって、並列ダイオードが達成され、調整器が保持することのできる最大電圧を制限する。別個の外部の電圧降下/ダイオードは、構成要素の数を小さくするこれらの実施の形態においては、不要である。
【００２４】
正の電位も負の電位も、Ｎチャンネル又はＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ、好ましくは、パワーＭＯＳＦＥＴによって調整することができる。ただし、電流の向きは、ＮチャンネルＦＥＴを使用する場合は、ソースからドレンへ、ＰチャンネルＦＥＴを使用する場合は、ドレンからソースへ、という制限はある。しかしながら、負の電位の調整にはＮチャンネルを、正の電気の調整にはＰチャンネルを使用すれば、それぞれのゲートを駆動するのに外部電圧源を使用する必要がなく有利である。これにより、より簡単で、安価な調整器を得ることができる。
【００２５】
図３は、本発明により接続され、負の供給を調整するＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを示す。未調整入力３０２は、アース３００に対して負の電位を持つ。未調整入力３０２は、入力ノードであるＭＯＳＦＥＴ３６０のドレン３６５に接続され、出力ノードであるＭＯＳＦＥＴ３６０のソース３６６は、調整出力３４０に接続される。調整器ノードであるゲート３６７は、図示されていない制御素子/ユニットに接続される。図には、負荷３１０を通過する電流３１５の方向も示されている。
【００２６】
図４は、本発明により接続され、正の供給を調整するＰチャンネルＭＯＳＦＥＴを示す。未調整入力４０２は、アース４００に対して正の電位を持つ。未調整入力４０２は、入力ノードであるＭＯＳＦＥＴ４６０のドレン４６５に接続され、出力ノードであるＭＯＳＦＥＴ４６０のソースは、調整出力４４０に接続される。調整器ノードであるゲート４６７は、図示されていない制御素子/ユニットに接続される。この図には、負荷４１０を通過する電流４１５の向きも示されている。
【００２７】
図５は、本発明の実施の形態の典型的な導入例を示し、そこにおいて、本発明による調整器は、既存の構成に付け加えられる。この例において、既存の構成は、２つの出力５２０，５３０を持つフライバック切り替え電力供給５５０であり、正の出力５２０は調整され、負の出力５３０は、未調整/従属的調整である。既存の構成５５０は、部分的にだけ示され、変圧器５５７、整流ダイオード５５３，５５４、出力コンデンサ５５５，５５６、正の調整出力５２０を調整するためのフィードバック信号５２１を備える。
【００２８】
本発明による低ドロップアウト調整器は、逆バイアス電界効果型トランジスタ５６０（ＦＥＴ）、好ましくは、いわゆるＭＯＳＦＥＴを調整素子/ユニットとして備え、調整素子/ユニットは、両方の通過素子、ダイオード５６１、ＦＥＴ５６２を備える。付加的構成要素の数を最小にするために、低ドロップアウト調整器は、そのエラー増幅器５７１がその供給電力５７２、５７３を、正の調整出力５２０と、低ドロップアウト調整器の調整出力５４０とから取る。更に、構成を最適化するために、低ドロップアウト調整器が必要とする基準電圧５４２は、正の調整電圧５２０から取られる。図５の例では、正の出力と負の出力の両方が使えるという利点を利用している。エラー増幅器の最適な構成、その供給電力、及び関連する基準電圧は、特定の場合に依存する。
【００２９】
低ドロップアウト調整器の出力５４０からの基準電圧５４２とフィードバック信号５４１は、エラー増幅器５７１に、Ｒ１  ５７６と、Ｒ２  ５７７から成る抵抗ディバイダを介して供給される。エラー増幅器５７１は、フィードバック信号の所望レベルからの偏差に対して、制御信号５４３によって、ＭＯＳＦＥＴ５６０を制御することによって、調整出力の調整を保持する。
【００３０】
Ｚ１  ５７４と、Ｚ２  ５７５は、エラー増幅器５７１のインピーダンスフィードバックネットワークに属する。フィードバックネットワークは、調整器の適切な周波数レスポンスを得るのに合わせて作られる。減結合コンデンサ５２５，５４５は、好ましくは、調整出力５２０，５４０の各々と、アース５００との間に接続される。
【００３１】
図６は、図１と図５に関連して、調整済及び未調整電圧出力６９０，６９２，６９３，６９４を示すグラフである。Ｘ軸は時間を、Ｙ軸は電圧及び電流レベルを示す。このグラフは、クロス負荷依存性が、調整済出力６９０、未調整/従属的調整出力６９３，６９４、及び低ドロップアウト調整済出力６９２にどのような影響を与えるかを示すものである。上の線（トレース）は、調整済出力、例えば、図５の正の調整済出力５２０上の電圧６９０と電流６９１を示す。第１の時刻６８５において、電流６９１は増加し始め、第２の時刻６８６まで上昇し、そこで、電流は高い方のレベルになる。図からわかるように、調整済出力の電圧６９０は、変化しない。電流６９１が調整器/電力供給の定格内にあるうちは、変化してはいけないのである。３本の下の線（トレース）６９２，６９３，６９４は、本発明による調整済出力６９２と、未調整/従属的調整出力、例えば、図５の出力５４０，５３０の２本線６９３，６９４を示す。これらの出力の負荷は、各トレースの期間、一定であると仮定される。これら３本のトレースのうち最上段の６９２は、本発明による低ドロップアウト調整器による調整済出力が、第１の時刻６８５、第２の時刻６８６の前後で変化しないことを示す。即ち、負荷依存性がないということである。２本の下のトレース６９３，６９４は、例えば、出力において異なった負荷を伴う従属的調整をされた出力を示す。従属的調整をされた出力は、例えば、図１の出力１３０，１３１，１３２のいずれか、あるいは、低ドロップアウト調整器なしの図５の従属的調整された出力５３０である。これとは独立しているのが、本発明による調整にとって適当な出力である。これらのトレースの上段６９３は、この出力がその最大の定格出力電流で負荷されている時の出力における電圧を示す。一番下のトレース６９４は、この出力がその最小の出力電流で負荷されている時の出力における電圧を示す。これらの下の２本のトレース６９３，６９４の間のレベルの差から明らかなように、この出力における出力電圧は、出力における負荷に従って変化する。また、調整済出力６９０における負荷６９１の増加は、従属的調整出力に影響し、その出力電圧を増大させることがわかる。
【００３２】
以上、本発明を、基本的には、逆バイアスＭＯＳＦＥＴを線形調整素子/ユニットとして利用した低ドロップアウト調整器として説明してきた。
【００３３】
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲内で変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
本発明を、添付図面を参照しながら、より詳細に説明するが、本発明がこの説明に限定されるものではない。
【図１】  本発明を導入することのできる電圧調整器/コンバータのブロック図である。
【図２】  本発明による電圧調整器のブロック図である。
【図３】  本発明により結合されたＮチャンネルＭＯＳＦＥＴが負の供給を調整する様子を示す。
【図４】  本発明により結合されたＰチャンネルＭＯＳＦＥＴが正の供給を調整する様子を示す。
【図５】  本発明の実施の形態による典型的導入を示す。
【図６】  図１と図５に関連して、調整された電圧出力と無調整の電圧出力を示すグラフである。
【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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【図６】
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