ブロコウ・セル

ブロコウ・セルについて



ブロコウ・セル（英: Brocaw cell）は、集積回路において一般的に利用される基準電圧回路の一形態です。この回路の最大の特徴は、出力電圧が1.25Vで、温度の変化に対する依存性が極めて低いことです。このため、ブロコウ・セルは高精度な電圧基準として広く採用されています。

ブロコウ・セルは、元々はバンドギャップ・リファレンスの一つとして考案され、その名は考案者に由来しています。この回路内には、正と負の電圧依存性を持つ複数の節点が存在し、それぞれが特性を持っています。重要なのは、これらの特性が相殺されることにより、全体的に電圧依存性が抑制されるという点です。さらに、ブロコウ・セルの内部節点は、シリコンバンドギャップ温度センサーとしても使用可能であるため、温度測定にも応用されています。

ブロコウ・セルの動作原理



この回路は、負帰還を利用して、エミッタサイズが異なるバイポーラトランジスタに同じ電流を流すように設計されています。エバースモルモデルによる解析によれば、大きなエミッタサイズを持つトランジスタは、同一電流を流す場合に小さなエミッタサイズのトランジスタよりもベース・エミッタ間の電圧が小さくなることがわかっています。

一方で、ベース・エミッタ間の電圧差は正の温度依存性を持っており、一定の温度範囲において、電圧が増加することが示されています。これに対して、ベース・エミッタ間電圧自体は負の温度依存性を示します。ブロコウ・セルでは、これらの電圧を適切に加算することによって、出力電圧を生成します。このプロセスにおいて、素子の定数を最適化することで、正と負の温度依存性の影響を打ち消しています。

ブロコウ・セルの応用



ブロコウ・セルは、主に集積回路に組み込まれた基準電圧源として使用されるほか、高精度なアナログ回路やセンサ回路においても重宝されています。その出力電圧の安定性から、電源回路やアナログ信号処理において多数の応用例が見られます。また、ブロコウ・セルを利用することで、省スペースかつ高性能な回路設計が可能になるため、現代の電子機器において不可欠な要素となっています。

関連項目



ブロコウ・セルに関連する項目としては、バンドギャップ・リファレンスやLM317などがあります。これらは他の基準電圧回路とも関わりを持ち、エレクトロニクスの発展に寄与しています。これらの技術を深く理解することで、より効果的な電子回路設計が可能となります。

さらなる情報



詳しい情報については、以下の外部リンクを参照してください。

これらのリソースを利用することで、ブロコウ・セルの理解をさらに深めることができます。

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