DE19620181C1 - Band-gap reference voltage circuit with temp. compensation e.g. for integrated logic circuits - Google Patents

Band-gap reference voltage circuit with temp. compensation e.g. for integrated logic circuits

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DE19620181C1 DE1996120181 DE19620181A DE19620181C1 DE 19620181 C1 DE19620181 C1 DE 19620181C1 DE 1996120181 DE1996120181 DE 1996120181 DE 19620181 A DE19620181 A DE 19620181A DE 19620181 C1 DE19620181 C1 DE 19620181C1
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    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/30Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities

Abstract

A voltage Vreg is controlled which is led off from the distribution voltage by a controlled voltage divider. The voltage Vreg is at a higher potential than the reference voltage Vref. An essential portion of the circuit layout is formed by resistors the conductivity of which decreases with rising temperature. These resistors are each connected into one voltage divider, the voltage divider point (A, B) of which remains connected with the input of a differential amplifier (K).

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandgap-Referenzspannungs schaltung zur Erzeugung einer temperaturkompensierten Refe renzspannung mit einem zwischen eine erste und eine zweite Spannungsklemme geschalteten ersten und zweiten Spannungstei ler, die jeweils einen an die erste Spannungsklemme als Diode geschalteten Transistor aufweisen, wobei der Transistor im ersten Spannungsteiler über einen ohmschen Widerstand und der Transistor im zweiten Spannungsteiler direkt an einen Span nungsteilerpunkt des jeweiligen Spannungsteilers geschaltet ist und die beiden Spannungsteilerpunkte jeweils über eine Widerstandseinrichtung an die zweite Spannungsklemme geschal tet sind, welche ausgangsseitig an die erste Spannungsklemme, mit ihrem invertierenden Eingang an den Spannungsteilerpunkt des ersten Spannungsteilers und mit ihrem nicht invertierenden Eingang an den Spannungsteilerpunkt des zweiten Spannungstei lers geschaltet ist (DE 44 39 707 A1). The invention relates to a bandgap reference voltage circuit for generating a temperature-compensated Refe rence voltage to a switched between a first and a second voltage terminal first and second Spannungstei ler, each having a resistor connected to the first voltage terminal diode-connected transistor, the transistor in the first voltage divider via an ohmic resistor and the transistor in the second voltage divider directly to a voltage-dividing point of the respective voltage divider connected and the two voltage dividing points are geschal tet via a respective resistive means to the second voltage terminal, which on the output side to the first voltage terminal of with its inverting input to the voltage dividing point the first voltage divider and connected with its non-inverting input to the voltage divider point of the second coupler is Spannungstei (DE 44 39 707 A1).

Bei den meisten integrierten Schaltungen wird eine sehr ge naue, temperatur- und eingangsspannungsunabhängige Referenz spannung benötigt. In most integrated circuits a very precise ge, temperature and input voltage independent reference voltage is required. Um eine solche zu erzeugen, bedient man sich im allgemeinen einer Bandgap-Referenzspannungsschaltung. In order to produce such, use is generally a bandgap reference voltage circuit. Diese Schaltungen weisen alle eine gemeinsame Charakteristik auf: Stets werden genau aufeinander angepaßte Polysiliziumwi derstände eingesetzt, deren Größe sich umgekehrt proportional zum jeweiligen Stromverbrauch der Schaltungsanordnung ver hält. These circuits all have a common characteristic: always be accurately matched to each other Polysiliziumwi resistors used, the size adheres inversely proportional to the respective current consumption of the circuit arrangement ver. Als Größenanordnung kommt zum Beispiel ein Gesamtwider stand von 870 kΩ bei einem Stromverbrauch von 14 µA in Be tracht. As size arrangement comes as a total reflection stand of 870 kΩ with a power consumption of 14 microamps in Be costume.

In Fig. 1 ist die Schaltungsanordnung einer bekannten Band gap-Referenzspannungsschaltung aus der DE 44 39 707 A1 dargestellt. In Fig. 1, the circuit arrangement of a known band gap reference voltage circuit from DE 44 39 707 A1 is shown. Die Schaltungsan ordnung von Fig. 1 weist eine Differenzverstärkereinrichtung, hier einen Komparator K auf, dessen invertierender und nicht invertierender Eingang jeweils mit einem Spannungsteilerpunkt eines Spannungsteilers in Verbindung steht. The Schaltungsan order of Fig. 1 comprises a differential amplifier means, here a comparator K, the inverting and non-inverting input is connected respectively to a voltage dividing point of a voltage divider. Ein erster dieser Spannungsteiler ist zwischen eine erste Spannungsklemme 1 , die an Bezugspotential geschaltet ist, und eine zweite Span nungsklemme 2 geschaltet. A first of these voltage dividers is connected between a first voltage terminal 1 which is connected to reference potential, and a second clamping voltage terminal. 2 An der zweiten Spannungsklemme 2 ist die zu erzeugende temperaturkompensierte Referenzspannung Vref abgreifbar. At the second voltage terminal 2 to be generated temperature compensated reference voltage Vref is picked up. Der erste Spannungsteiler weist die Reihen schaltung eines Widerstandes R2 und einen als Diode geschal teten Bipolartransistor Q2 auf. The first voltage divider comprises the series connection of a resistor R2 and a diode-connected bipolar transistor Q2 on geschal ended. Der Kollektor- und Basisan schluß dieses Bipolartransistors Q2 steht mit der ersten Spannungsklemme 1 in Verbindung, während dessen Emitteran schluß über den erwähnten Widerstand R2 mit der zweiten Span nungsklemme 2 in Verbindung steht. The collector and Basisan circuit of this bipolar transistor Q2 is connected to the first voltage terminal 1, during which Emitteran circuit via the aforementioned resistor R2 of the second clamping voltage terminal 2 is connected. Der Verbindungspunkt des Widerstandes R2 und des Bipolartransistors Q2 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators K in Verbindung. The junction of resistor R2 and the bipolar transistor Q2 is connected to the noninverting input of comparator K in combination. Ein zweiter Spannungsteiler ist ebenfalls zwischen die erste Spannungsklemme 1 und zweite Spannungsklemme 2 geschaltet. A second voltage divider is also connected between the first voltage terminal 1 and the second voltage terminal. 2 Dieser zweite Spannungsteiler besteht aus der Reihenschaltung eines Widerstandes R1, eines weiteren Widerstandes R3 und ei nes Bipolartransistors Q1, dessen Kollektor- und Basisan schluß wiederum an die erste Spannungsklemme 1 geschaltet sind. This second voltage divider consisting of the series connection of a resistor R1, a further resistor R3 and ei nes bipolar transistor Q1, whose collector and turn Basisan circuit to the first voltage terminal 1 are connected. Der Verbindungspunkt der Widerstände R1 und R3 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators K in Verbin dung. The junction of resistors R1 and R3 is dung to the noninverting input of the comparator K in Verbin. Die beiden erwähnten Bipolartransistoren Q1 und Q2 sind beispielsweise, wie Fig. 2 zeigt, meist parasitäre, vertikale Bipolartransistoren und im vorliegenden Beispiel p-Kanal- Bipolartransistoren. The two mentioned bipolar transistors Q1 and Q2 are, for example, as Fig. 2 shows, mostly parasitic vertical bipolar transistors and in the present example p-channel bipolar transistors. Eine Ausgangsklemme des Komparators K ist mit dem Gate-Anschluß eines n-Kanal-MOSFET in Verbindung, dessen Laststrecke zwischen die erste Spannungsklemme 1 , und zweite Spannungsklemme 2 geschaltet ist. An output terminal of the comparator K is connected to the gate terminal of an n-channel MOSFET connected, whose load path is connected between the first voltage terminal 1, and the second voltage terminal. 2 Schließlich weist die bekannte Schaltungsanordnung von Fig. 1 noch eine dritte Spannungsklemme 3 auf, die an einer Versorgungsspannung Vdd angeschlossen ist. Finally, the known circuit arrangement of Fig. 1 to a third voltage terminal 3 which is connected to a supply voltage Vdd. Zwischen die zweite Spannungsklemme 2 und die dritte Spannungsklemme 3 ist im vorliegenden Ausführungs beispiel ein p-Kanal-MOSFET geschaltet, dessen Gate-Anschluß von einer Steuerspannung Vbias beaufschlagt wird, um eine Stromquelle zu realisieren. Between the second voltage terminal 2 and the third voltage terminal 3, a p-channel MOSFET is connected in the present execution, for example, whose gate terminal is acted upon by a control voltage Vbias to realize a power source.

Die beiden Bipolartransistoren Q1 und Q2 werden in dieser be kannten Schaltungsanordnung mit verschiedenen Stromdichten I1 und I2 betrieben. The two bipolar transistors Q1 and Q2 are operated in this be known circuit arrangement with different current densities I1 and I2. Dies soll für unterschiedliche Emitter- Basis-Spannungen Vbe1 und Vbe2 an den Bipolartransistoren Q1 und Q2 gemäß folgender Beziehung geschehen: This will be done Vbe1 and Vbe2 of bipolar transistors Q1 and Q2 according to the relationship for different emitter-base voltages:

wobei K = 1,380·10 -23 JK -1 (Boltzmann-Konstante) wherein K = 1.380 × 10 -23 JK -1 (Boltzmann's constant)
und e = 1,602·10 -19 C (Elementarladung). and e = 1.602 x 10 -19 C (elementary charge).

Die entstehende Spannungsdifferenz ΔVbe zwischen den beiden Emitteranschlüssen der Bipolartransistoren Q2 und Q1 ist di rekt proportional zur Betriebstemperatur der Schaltungsanord nung und weist einen positiven Temperaturkoeffizienten auf, wie die nachfolgende Beziehung zeigt: The resulting voltage difference AVBE between the two emitter terminals of the bipolar transistors Q2 and Q1 is di rectly proportional to the operating temperature of the Schaltungsanord voltage and has a positive temperature coefficient, as the following relationship in which:

wobei M das Verhältnis der Emitterfläche des Bipolartransi stors Q1 zur Emitterfläche und des Bipolartransistors Q2 ist. where M is the ratio of the emitter area of ​​the Bipolartransi stors Q1 to the emitter area and the bipolar transistor Q2 is.

Diese Spannungsdifferenz ΔVbe wird verstärkt zur Emitter- Basis-Spannung des Bipolartransistors Q2 addiert, so daß des sen negativer Temperaturkoeffizient kompensiert wird. This voltage difference is amplified AVBE to the emitter-base voltage of the bipolar transistor Q2 added so that the sen negative temperature coefficient is compensated. Die entstehende Summenspannung ist die Referenzspannung Vref und liegt in etwa in der Größenordnung 1,2 V. The resulting sum voltage is the reference voltage Vref and is approximately of the order 1.2 V.

Die unterschiedlichen Stromdichten und die Verstärkung der Spannung ΔVbe werden bei der bekannten Schaltungsanordnung von Fig. 1 durch die Größe der verwendeten Widerstände R1, R2 und R3 sowie die Emitterflächen der Bipolartransistoren Q1 und Q2 gemäß The different current densities and the gain of the voltage AVBE be in the known circuit arrangement of Fig. 1 by the size of resistors used R1, R2 and R3 and the emitter areas of the bipolar transistors Q1 and Q2 in accordance with

eingestellt. set. Der Komparator K mit nachfolgender Endstufe in Form des MOSFET M30 sorgt dabei dafür, daß die Spannungstei lerpunkte A und B auf gleichem Potential liegen. The comparator K with subsequent output stage in the form of the MOSFET M30 in this case ensures that the Spannungstei lerpunkte A and B are at the same potential.

Die Hauptproblematik dieser bekannten Schaltungsanordnung liegt in der Realisierung der benötigten Widerstände R1, R2 und R3. The main problem of this known circuit arrangement lies in the realization of the needed resistors R1, R2 and R3. In der integrierten Schaltungstechnik werden aufgrund der hohen Anforderungen an die Genauigkeit dieser Widerstände nur solche aus Polysilizium verwendet. In the integrated circuit technology due to the high demands are only those used on the accuracy of these polysilicon resistors. Solche Polysiliziumwi derstände besitzen in Logikprozessen meistens nur einen sehr kleinen Flächenwiderstand, der etwa in der Größenordnung 20 bis 100 Ω/Square liegt. Such Polysiliziumwi resistors have only a very small surface resistance, which is approximately in the range 20 to 100 Ω / square in logic processes mostly. Dem Schaltungsentwickler dieser be kannten Bandgap-Referenzspannungsschaltung stehen also, so fern die Schaltungsanordnung in einem Logikprozeß gefertigt werden soll, nur verhältnismäßig niederohmige Polysilizium bahnen zur Verfügung. The circuit designer of this be known bandgap reference voltage circuit are therefore so far the circuitry to be manufactured in a logic process, only relatively low resistance polysilicon tracks available. Dies führt unter der aktuellen Design- Forderung nach minimalem Stromverbrauch zu einem untragbar großen Flächenverbrauch auf dem Halbleiterkörper. This results in demands for minimum power consumption to a prohibitively large area consumption in the semiconductor body below the current design.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Band gap-Referenzspannungsschaltung anzugeben, bei der kleine Po lysiliziumflächenwiderstände ausreichend sind und die deshalb für die Verwendung in einem Logikprozeß geeignet sind. The invention is therefore based on the object to provide a band gap reference voltage circuit, in which small lysiliziumflächenwiderstände Po are sufficiently and which are therefore suitable for use in a logic process. Die Schaltungsanordnung soll hierbei eine genaue, temperatur- und eingangsspannungsunabhängige Referenzspannung unter Verwen dung verhältnismäßig kleiner Widerstände erzeugen, wobei der Stromverbrauch im Vergleich zu den bekannten Bandgap- Referenzspannungsschaltungen nicht erhöht sein soll. The circuit arrangement is in this case an accurate, temperature-independent reference voltage and input voltage under USAGE manure produce, wherein the power consumption compared to the known bandgap reference voltage circuits is not to be increased relatively small resistances. Des wei teren soll die Schaltungsanordnung gutes Matching der Bauele mente untereinander ermöglichen und damit zu einer hohen Aus beute bei der Fertigung beitragen. The white direct to good matching of Bauele elements among themselves enable circuitry and thus yield contribute to a high off during production.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Bandgap- Referenzspannungsschaltung dadurch gelöst, daß die Wider standseinrichtungen durch Widerstandselemente mit abnehmendem Leitwert bei steigender Temperatur gebildet und über eine Stromspiegelanordnung an die zweite Spannungsklemme ange schlossen sind, daß an den Spannungsteilerpunkt des zweiten Spannungsteilers ein ohmscher Widerstand geschaltet ist, wel cher mit seiner freien Klemme, an der die temperaturkompen sierte Referenzspannung abgreifbar ist, über die Laststrecke eines Transistors an die zweite Spannungsklemme geschaltet ist, wobei der Steueranschluß dieses Transistors mit dem Ver bindungspunkt der Stromspiegelanordnung und den Widerstands einrichtungen verbunden ist, daß Versorgungsklemmen der Dif ferenzverstärkeranordnung mit der ersten und zweiten Span nungsklemme verbunden sind, und daß eine regelbare Stromquel le zwischen die zweite Spannungsklemme und eine dritte Span nungsklemme geschaltet ist. This object is achieved in the above-mentioned bandgap reference voltage circuit characterized in that the abutment stand fittings by resistance elements with decreasing conductance formed with increasing temperature and is via a current mirror arrangement to the second voltage terminal included are that an ohmic resistor is connected to the voltage divider point of the second voltage divider , is wel cher with its free terminal at which the tempera ture catalyzed reference voltage can be tapped, is connected via the load path of a transistor to the second voltage terminal, wherein the control terminal of this transistor to the Ver point of attachment devices of the current mirror circuit and the resistor connected to that power supply terminals of the dif ference amplifier arrangement with the first and second clamping voltage terminal are connected, and that a controllable Stromquel le between the second voltage terminal, and a third chip is connected voltage terminal.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird im Gegen satz zu den bekannten Bandgap-Referenzspannungsschaltungen nicht die Referenzspannung selbst direkt geregelt, sondern vielmehr die an der zweiten Spannungsklemme anstehende Re gelspannung, welche auf einem höheren Potential liegt. In the inventive circuit arrangement not regulated contrast to the known bandgap reference voltage circuits, the reference voltage itself directly, but rather the pending at the second voltage terminal Re is gelspannung in which is at a higher potential. Dies sorgt dafür, daß Störungen in der Versorgungsspannung, die an die dritte Spannungsklemme angeschlossen ist, besser gedämpft werden und kleinere Störamplituden in der Referenzspannung erzeugen. This ensures that disturbances in the supply voltage which is connected to the third voltage terminal, be better damped and produce smaller disturbance amplitudes in the reference voltage. Des weiteren ist durch diese Entkopplung die Stabi lität des Bandgap-Regelkreises gewährleistet. Furthermore, by this decoupling the stabilizer formality of the bandgap loop ensured.

Vorzugsweise wird die Regelspannung an der zweiten Spannungs klemme durch einen geregelten Spannungsteiler eingestellt. Preferably, the control voltage to the second voltage terminal is controlled by a voltage divider set. Dabei wird ein durch die Bandgap-Referenzspannungsschaltung bestimmter Konstantstrom eingeprägt. Here, a certain by the bandgap reference voltage circuit constant current is impressed. Eine Regelabweichung an den Spannungsteilerpunkten der beiden Spannungsteiler und da mit an den Differenzspannungseingang der Differenzverstär keranordnung wird durch die Differenzverstärkungsanordnung verstärkt und durch eine Änderung der Gate-Source-Spannung in einem Endstufentransistor ausgeregelt. A deviation of the voltage dividing points of the two voltage dividers and there with keranordnung to the differential voltage input of the Differenzverstär is amplified by the differential amplifier arrangement and adjusted the gate-source voltage by a change in a power amplifier transistor. Vorzugsweise besitzt der Komparator zur Verkleinerung des Komparatoroffsets eine symmetrische Eingangsstufe. Preferably, the comparator for reducing the Komparatoroffsets has a symmetrical input stage. Um ein stabiles Arbeiten des Re gelkreises zu gewährleisten kann ein Dämpfungsglied zwischen den Drainanschluß und den Gateanschluß des Endstufentransi stors eingebaut werden. In order to ensure a stable operation of the Re gelkreises can be installed stors an attenuator between the drain terminal and the gate terminal of the Endstufentransi.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die er wähnten Widerstandselemente mit abnehmendem Leitwert bei steigender Temperatur durch MOSFETs realisiert. In a preferred embodiment of the invention which are he mentioned resistive elements with decreasing conductivity with increasing temperature realized by MOSFETs. Hierdurch wird eine höhere Temperaturunabhängigkeit der Schaltungsan ordnung erreicht. This results in a higher temperature independence is achieved Schaltungsan order.

Die erfindungsgemäße Bandgap-Referenzspannungsschaltung wird nachfolgend in Zusammenhang mit weiteren Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. The bandgap reference voltage circuit of the invention will be explained in more detail below in connection with other figures, reference to an embodiment. Es zeigen: Show it:

Fig. 1: die bereits erläuterte Bandgap- Referenzspannungsschaltung nach dem Stand der Tech nik, FIG. 1 shows the already explained bandgap reference voltage circuit of the prior Tech technology,

Fig. 2: ein schematisches Schnittbild durch einen Halblei terkörper mit Vertikal-Bipolartransistor in p- Kanal-Technologie, Fig. 2 shows a schematic sectional view through a semiconducting terkörper, with vertical bipolar transistor in the p-channel technology

Fig. 3: ein Ausführungsbeispiel für eine Bandgap- Referenzspannungschaltung nach der Erfindung in n- Wannen-Technologie und FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a bandgap reference voltage circuit of the invention in n-well technology, and

Fig. 4: ein detaillierteres Schaltbild zu Fig. 3. Fig. 4 shows a detailed circuit diagram to Fig. 3.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung. , Like reference numerals refer unless otherwise indicated in the following figures, the same parts with the same meaning. Obwohl die in den nachfolgenden Fig. 3 und 4 vorgestellten Bandgap-Referenzspannungsschaltungen jeweils Schaltungen in n-Wannen-Technologie dargestellt sind, ist es ohne weiteres möglich, diese dort vorgestellten Schaltungen auch in p-Wannen-Technologie zu realisieren. Although presented in the following FIGS. 3 and 4 bandgap reference voltage circuits each circuits are shown in n-well technology, it is readily possible to realize these circuits presented there in p-well technology.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung weist eine er ste Spannungsklemme 1 , die vorliegend auf Bezugspotential liegt, eine zweite Spannungsklemme 2 und eine dritte Span nungsklemme 3 auf. The circuit arrangement shown in Fig. 3 has a ste he voltage terminal 1, which is present at the reference potential, a second voltage terminal 2, and a third voltage-clamp 3. An der dritten Spannungsklemme 3 ist eine Versorgungsspannung Vdd angeschlossen. At the third voltage terminal 3, a power supply voltage Vdd is connected. Zwischen der dritten Spannungsklemme 3 und der zweiten Spannungsklemme 2 liegt ei ne geregelte Stromquelle. Between the third voltage terminal 3 and the second voltage terminal 2 is egg ne regulated current source. An der zweiten Spannungsklemme 2 ist eine Regelspannung Vreg abgreifbar. At the second voltage terminal 2, a control voltage Vreg can be tapped. Zwischen der ersten Spannungsklemme 1 und der zweiten Spannungsklemme 2 ist ein Endstufentransistor M18 mit seiner Laststrecke geschaltet. Between the first voltage terminal 1 and the second voltage terminal 2, an output stage transistor M18 is connected with its load path. Dieser Endstufenstransistor M18 ist im vorliegenden Beispiel ein n-Kanal-MOSFET, dessen Gate-Anschluß an die Ausgangsklem me eines Komparators K geschaltet ist. This Endstufenstransistor M18 is in the present example an n-channel MOSFET, its gate terminal connected to the Ausgangsklem me of a comparator K is connected. Eine Versorgungsspan nungsklemme des Komparators K ist mit der zweiten Spannungs klemme 2 und eine andere Versorgungsklemme dieses Komparators K mit der ersten Spannungsklemme 1 in Verbindung. A supply voltage-terminal of the comparator K is connected to the second voltage terminal 2 and another supply terminal of this comparator K to the first voltage terminal 1 in connection. Der inver tierende Eingang ist mit einem Spannungsteilerpunkt A und der nichtinvertierende Eingang des Komparators K mit einem Span nungsteilerpunkt B einer Spannungsteileranordnung in Verbin dung, die den "Bandgap-Kern" bildet und nachfolgend detail liert beschrieben wird. The animal inver end input is connected to a voltage dividing point A and the non-inverting input of the comparator K with a clamping voltage divider point B a voltage divider arrangement, in conjunction, which forms the "bandgap core" and is described in detail below lines.

Der Spannungsteilerpunkt A ist, ähnlich wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, über einen ohmschen Widerstand R1 mit dem Emitteranschluß eines Bipolartransistor Q1 in Verbindung. The voltage dividing point A is, similarly as in connection with FIG. 1 illustrates, through a resistor R1 to the emitter terminal of a bipolar transistor Q1 in combination. Der Basisanschluß und Kollektoranschluß dieses Bipolartransi stors Q1 ist an die erste Spannungsklemme 1 angeschlossen. The base terminal and collector terminal of this Bipolartransi stors Q1 is connected to the first voltage terminal. 1 Ein weiterer Bipolartransistor Q2 ist ebenfalls mit seinem Basisanschluß und seinem Kollektoranschluß an die erste Span nungsklemme 1 geschaltet, wobei dessen Emitteranschluß direkt mit dem Spannungsteilerpunkt B in Verbindung steht. A further bipolar transistor Q2 is also voltage terminal with its base terminal and its collector terminal connected to the first chip 1 connected with its emitter terminal is connected directly to the voltage dividing point B. Die bei den Bipolartransistoren Q1 und Q2 sind pnp-Bipolar transistoren und beispielsweise als parasitäre, Vertikal- Bipolartransistoren (vgl. Fig. 2) realisiert. Whereas the bipolar transistors Q1 and Q2 are PNP bipolar transistors and, for example, as a parasitic vertical bipolar transistors (2 cf. Fig.) Is realized.

Der Spannungsteilerpunkt A ist über die Laststrecke eines p- Kanal-MOSFET an einen Schaltungspunkt C geschaltet. The voltage dividing point A is connected via the load path of a p-channel MOSFET to a circuit point C. Dieser Schaltungspunkt C ist über eine Stromspiegelanordnung, beste hend aus weiteren p-Kanal-MOSFETs M1, M2 und M3 an die zweite Spannungsklemme 2 geschaltet. This circuit is best point C, starting switched via a current mirror arrangement of another p-channel MOSFETs M1, M2 and M3 to the second voltage terminal. 2 Der zwischen dem Spannungstei lerpunkt A und dem Schaltungspunkt C befindliche MOSFET ist mit dem Bezugszeichen M19 bezeichnet. The lerpunkt Spannungstei between the A and the node C is located MOSFET designated by the reference numeral M19. Dessen Gate-Anschluß ist einerseits an die erste Spannungsklemme 1 und anderer seits an den Gate-Anschluß eines weiteren p-Kanal-MOSFET M20 geschaltet. Whose gate terminal is connected on the one hand to the first voltage terminal 1 and on the other hand to the gate of a further p-channel MOSFET M20. Die Laststrecke des MOSFET M20 ist zwischen den erwähnten Stromspiegel und den Spannungsteilerpunkt D ge schaltet. The load path of the MOSFET M20 is mentioned between the current mirror and the voltage dividing point D ge on.

Die Stromspiegelanordnung weist drei p-Kanal-MOSFETs M1, M2 und M3 aus, die folgendermaßen verschaltet sind. The current mirror arrangement includes three p-channel MOSFETs M1, M2 and M3, which are connected as follows. Die Last strecke des MOSFET M1 liegt zwischen dem Schaltungspunkt C und der zweiten Spannungsklemme 2 . The load path of the MOSFET M1 is connected between the node C and the second voltage terminal. 2 Der Gate-Anschluß des MOSFET M1 ist an den Schaltungspunkt C geschaltet, ebenso wie der Gate-Anschluß des MOSFET M2. The gate terminal of the MOSFET M1 is connected to the circuit point C, as well as the gate terminal of the MOSFET M2. Die Laststrecke des MOSFET M2 liegt in Reihe zur Laststrecke des erwähnten MOSFET M20. The load path of the MOSFET M2 is connected in series with the load path of said MOSFET M20. Die beiden Gate-Anschlüsse der MOSFETs M1 und M2 sind mit dem Gate-Anschluß des MOSFET M3 in Verbindung. The two gates of the MOSFETs M1 and M2 are connected to the gate terminal of the MOSFET M3 in combination. Die Laststrecke des MOSFET M3 liegt in Reihe zu einem Widerstand R2, der mit einem Anschluß an den Spannungsteilerpunkt B geschaltet ist. The load path of the MOSFET M3 in series with a resistor R2 which is connected at one terminal to the voltage dividing point B. Der Verbindungspunkt des Widerstandes R2 und der Laststrecke des MOSFET M3 dient zugleich als Ausgangsanschluß für die temperaturkompensierte Referenzspannung Vref. The connection point of the resistor R2 and the load path of the MOSFET M3 also serves as an output terminal for the temperature compensated reference voltage Vref. Die Laststrecke MOSFET M3 liegt zwischen diesem Ausgangsanschluß und der zweiten Spannungsklemme 2 . The load path of the MOSFET M3 is located between said output terminal and said second voltage terminal. 2

Die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Bandgap- Referenzspannungschaltung ist folgende. The operation of the embodiment shown in Fig. 3 bandgap reference voltage circuit is the following.

Durchströmt den Bipolartransistor Q1 ein Strom I1, so wird dieser Strom I1 durch den Stromspiegel M1, M2 und M3 in fol gender Weise eingeprägt. Flows through the bipolar transistor Q1, a current I1 so that current I1 is impressed by the current mirror M1, M2 and M3 in fol gender manner. Durch den MOSFET M3 fließt das N-fache des Stromes I1 und durch den MOSFET M2 genau der Strom I1. Through the MOSFET M3 is N times the current I1 and accurately through the MOSFET M2, the current I1 flows. Hierdurch wird ein Strom I2 im Bipolartransistor Q2 gemäß In this way, a current I2 in the bipolar transistor Q2 is in accordance with

I₂ = (N+1) · I₁ (4) I₂ = (N + 1) · I₁ (4)

erzeugt. generated.

Wegen der verschieden großen Ströme I1 und I2 durch die Bipo lartransistoren Q1 und Q2 entsteht zwischen den Emitteran schlüssen dieser Bipolartransistoren Q1 und Q2 eine Span nungsdifferenz ΔVbe in der Größenordnung von etwa 50 bis 100 mV gemäß der oben erwähnten Formel ( 2 ). Because of the different sized currents I1 and I2 through the Bipo lartransistoren Q1 and Q2 is formed between the Emitteran of these bipolar transistors Q1 and Q2 circuits a clamping voltage difference AVBE in the order of about 50 to 100 mV in accordance with the above-mentioned formula (2). Diese Spannungs differenz hat einen positiven Temperaturgradienten und ist direkt proportional zur Betriebstemperatur. This voltage difference has a positive temperature gradient, and is directly proportional to the operating temperature. Wird nun die Spannung V reg in der Weise geregelt, daß die Spannungsteiler punkte A und B auf gleichem Potential liegen, so wird die Spannung ΔV be an den Ohmschen Widerstand R1 abgebildet und bestimmt somit den Strom I1 gemäß folgender Formel The voltage V reg is now controlled in such a manner that the voltage dividing points A and B are at the same potential, the voltage .DELTA.V is be to the ohmic resistance R1 displayed and thus determines the current I1 according to the following formula

Der Stromspiegel mit den MOSFETs M1, M2 und M3 prägt den Strom N·I1 in den Widerstand R2 ein. The current mirror with the MOSFETs M1, M2 and M3 characterizes the current N · I1 in the resistor R2. Hierdurch fällt an diesem Widerstand R2 die Spannung ΔV gemäß In this way, the voltage across this resistor R2 according .DELTA.V

ab. from. Werden die Formeln (2) und (4) bin die Formel (6) einge setzt, so ergibt sich ein nur von den Bauelementeparametern R1, R2, N und M abhängiger Wert gemäß nachfolgender Beziehung When the formulas (2) and (4) have the formula (6) is set, then a dependent only on the device parameters R1, R2, N and M value is obtained according to the following relationship

Die Summe aus der Spannung ΔV und der Spannung V be2 über dem Bipolartransistor Q2 ergibt die Referenzspannung V ref gemäß nachfolgender Formel The sum of the voltage .DELTA.V and the voltage V be2 across the bipolar transistor Q2 produces the reference voltage V ref according to the following formula

V ref = V be2 + V Δ (8) V ref = V be2 + V Δ (8)

Die Bauelementeparameter R1, R2, N und M müssen jetzt so ge wählt werden, daß der negative Temperaturkoeffizient der Spannung V be2 gerade durch den positiven Temperaturgradienten der Spannung ΔV kompensiert wird, wie nachfolgende Beziehung zeigt The device parameters R1, R2, N and M must be selected so-that the negative temperature coefficient of the voltage V is compensated just by the positive temperature gradient of the voltage .DELTA.V be2 now, as the following relationship is

Der Wert des Temperaturgradienten der Spannung V be2 beträgt etwa minus 2 mV/1°Celsius. The value of the temperature gradient of the voltage V be2 is about minus 2 mV / 1 ° Celsius. Die Formel zur Bestimmung der De sign-Parameter ist folgende The formula for determining the De sign parameters is the following

Eine der wesentlichsten Schaltungskomponenten in der Bandgap- Referenzspannungsschaltung sind die durch die Transistoren M19 und M20 realisierten Widerstandselemente. One of the main circuit components in the band gap reference voltage circuit are realized by the transistors M19 and M20 resistance elements. Die Fehlerab weichung des Stroms durch den MOSFET M3 von seinem theoreti schen Wert I2 = N·I1 ist durch folgende Beziehung bestimmt The Fehlerab deviation of the current through the MOSFET M3 of his theo rule value I2 = N * I1 is determined by the relationship

mit L₃ Länge von M₃, V EP konstanter Transistorparameter. with L₃ length of M₃, V EP constant transistor parameters.

Um diesen Spiegelfehler auf ein Minimum zu verkleinern, sind die beiden MOSFET M19 und M20 eingefügt. In order to reduce this level errors to a minimum, the two MOSFETs M19 and M20 are inserted. Sie wirken als Quasi-Konstantwiderstände mit abnehmendem Leitwert bei steigender Temperatur. They act as quasi-constant resistances with decreasing conductivity with increasing temperature. Sie erzeugen an ihren Sourcekontakten, also an den Schaltungspunkten C und D, ein Potential in der Größenordnung der Referenzspannung V ref . They produce at their source contacts, so at the circuit points C and D, a potential on the order of the reference voltage V ref. Im Vergleich hierzu hat die Spannung an den Spannungsteilerpunk ten A und B etwa den Wert zwischen 400 und 800 mV. In comparison, the voltage has th to the voltage divider Punk A and B as the value between 400 and 800 mV. Die Span nungsverläufe an dem Spannungsteilerpunkt A und an dem Schal tungspunkt C sind in Fig. 5 über die Temperatur aufgetragen. The clamping voltage waveforms at the voltage dividing point A and the point C TIC are plotted in Fig. 5 on the temperature. Man erkennt deutlich, daß die Spannungsänderung nach der Tem peratur am Schaltungspunkt C wesentlich geringer ist als am Spannungsteilerpunkt A, so daß der Stromspiegel über dem ge samten Temperaturbereich von etwa -40°C bis +160°C noch ausreichend genau den N-fachen Spiegelstrom in den MOSFET M3 einprägt. One can clearly see that the voltage change after the Tem is temperature substantially lower at the circuit point C than at the voltage dividing point A, so that the current mirror to the ge entire temperature range of about -40 ° C to + 160 ° C nor sufficiently accurate to N-fold current mirror impresses in the MOSFET M3.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 wird im Gegensatz zu den bekannten Bandgap-Referenzspannungsschaltungen nicht die Referenzspannung V ref direkt geregelt, sondern die Spannung V reg an der zweiten Spannungsklemme, die auf höherem Potenti al liegt. In the circuit of Fig. 3 is not the reference voltage V ref is in contrast to the known bandgap reference voltage circuits controlled directly, but the voltage V reg to the second voltage terminal which is at a higher Potenti al. Hierdurch können Störungen in der Versorgungsspan nung V dd an der dritten Spannungsklemme besser gedämpft wer den und kleinere Störamplituden in der Referenzspannung V ref erzeugen. In this way, faults in the supply voltage V dd chip can be better at the third voltage terminal dampened who produce the interference amplitudes and smaller in the reference voltage V ref. Durch diese Entkopplung wird die Stabilität des Bandgap-Regelkreises sichergestellt. This decoupling the stability of the bandgap control loop is ensured. Die Regelspannung V reg an der zweiten Spannungsklemme 2 kann durch die regelbare Strom quelle, wie sie in Fig. 3 dargestellt und mit dem Bezugszei chen 4 bezeichnet ist, eingestellt werden. The control voltage V reg to the second voltage terminal 2 can source through the variable current is as shown in FIG. 3 chen 4 with the denoted Bezugszei be adjusted.

In Fig. 4 ist ein detailliertes Schaltbild einer erfindungs gemäßen Bandgap-Referenzspannungsschaltung dargestellt, bei der der im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterte Komparator K die Stromquelle 4 sowie die Endstufe M18 anhand von konkreten Schaltungselementen realisiert ist. In FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a fiction, modern bandgap reference voltage circuit is shown in which the current source 4 and the output stage M18 is implemented based on concrete circuit elements in connection with FIG. 3 explained comparator K. Um Wiederholungen zu ver meiden, werden nachfolgend bei der Erläuterung der Schal tungsanordnung von Fig. 4 lediglich die schaltungstechni schen Unterschiede zu Fig. 3 beschrieben. In order to avoid repetitions to ver, the scarf be processing arrangement of Fig. 4, only the differences schaltungstechni rule to FIG. 3 described below in the explanation.

Als geregelte Stromquelle dienen die in Fig. 4 dargestellten MOSFETs M4, M5, M6, M7 und M8. As the controlled current source shown in Fig. 4 MOSFETs M4, M5, M6, M7 and M8 serve. Hierbei sind die MOSFETs M4, M7 und M8 p-Kanal-MOSFETs und M5 und M6 n-Kanal-MOSFETs. Here, the MOSFET M4, M7 and M8 p-channel MOSFETs and M5 and M6 n-channel MOSFETs. Der MOSFET M4 ist mit einem Anschluß seiner Laststrecke an die zweite Spannungsklemme 2 und mit seinem anderen Anschluß der Laststrecke an einen Anschluß der Laststrecke des MOSFET M5 geschaltet. The MOSFET M4 is connected to one terminal of its load path to the second voltage terminal 2 and with its other terminal of the load path to a terminal of the load path of the MOSFET M5. Der andere Anschluß der Laststrecke dieses MOSFET M5 ist mit der ersten Spannungsklemme 1 in Verbindung. The other terminal of the load path of this MOSFET M5 is connected to the first voltage terminal 1 in connection. Der Gate-Anschluß des MOSFET M4 ist mit dem Schaltungspunkt C der Schaltungsanordnung verbunden, während der Gate-Anschluß des MOSFET M5 einerseits mit dem Verbindungspunkt zwischen MOSFET M4 und M5 und andererseits mit dem Gateanschluß des MOSFET M6 in Verbindung steht. The gate of MOSFET M4 is connected to the node C of the circuit arrangement, while the gate terminal of the MOSFET M5 on the one hand to the connection point between the MOSFET M4 and M5 and the other part is connected to the gate terminal of MOSFET M6. Die Laststrecke des MOSFET M6 ist in Reihe zur Laststrecke des MOSFET M7 geschaltet, wobei der MOSFET M6 mit einem Anschluß an der ersten Spannungsklemme 1 und damit auf Bezugspotential und ein Anschluß des MOSFET M7 mit der dritten Spannungsklemme 3 in Verbindung steht. The load path of the MOSFET M6 is connected in series with the load path of the MOSFET M7, wherein said MOSFET M6 is connected to a terminal at the first voltage terminal 1 and hence to reference potential and one terminal of the MOSFET M7 with the third voltage terminal. 3 Der Verbindungspunkt zwischen MOSFET M6 und MOSFET M7 ist mit dem Gate-Anschluß des MOSFET M7 kurzgeschlossen. The connection point between the MOSFET M6 and M7 MOSFET is shorted to the gate of the MOSFET M7.

Die Regelspannung V reg an der zweiten Spannungsklemme 2 wird durch einen geregelten Spannungsteiler, bestehend aus dem MOSFET M8 und dem MOSFET M18, eingestellt. The control voltage V reg to the second voltage terminal 2 is set by a regulated voltage divider consisting of the MOSFET M8 and the MOSFET M18. Der Verbindungs punkt zwischen MOSFET M8 und MOSFET M18, der der Endstufen transistor ist, ist zugleich die zweite Spannungsklemme 2 . The connection point between the MOSFET M8 and MOSFET M18, the transistor is of the power amplifiers is at the same time the second voltage terminal. 2

Die in Fig. 4 weiterhin dargestellten MOSFETs M9 bis M16 bilden den Komparator K der Bandgap-Referenzspannungs schaltung. The 4 further MOSFETs shown M9 to M16 form the comparator circuit K of the bandgap reference voltage in Fig.. Der Komparator K ist für sich genommen aus der er wähnten Veröffentlichung Laker/Sansen (vgl. dort Seite 577) bekannt, so daß auch hierfür ausdrücklich zum Zwecke der Of fenbarung hierauf Bezug genommen wird. The comparator K is taken from the publication he mentioned Laker / Sansen (see. There page 577) is known, so that this expressly for the purpose of fenbarung Of reference is made thereto.

Der Komparator K verfügt über vier p-Kanal-MOSFETs M9, M10, M11, M16 und M17, sowie über vier n-Kanal-MOSFETs M12, M13, M14 und M15. The comparator K has four p-channel MOSFETs M9, M10, M11, M16 and M17, as well as four n-channel MOSFETs M12, M13, M14 and M15. Die MOSFETs M14 und M16 sind ebenso wie die bei den MOSFETs M15 und M17 in Reihe geschaltet und liegen zwi schen der ersten Spannungsklemme 1 und zweiten Spannungsklem me 2 . The MOSFETs M14 and M16 are, like the at the MOSFETs M15 and M17 connected in series and are Zvi rule of the first voltage terminal 1 and the second Spannungsklem me. 2 Die Gate-Anschlüsse der MOSFETs M16 und M17 sind mit einander verbunden sowie zugleich an den Verbindungspunkt der beiden MOSFETs M14 und M16 angeschlossen. The gate terminals of the MOSFETs M16 and M17 are connected to each other and at the same time connected to the connection point of the two MOSFETs M14 and M16. Zwischen die erste Spannungsklemme 1 und zweite Spannungsklemme 2 ist des weite ren die Reihenschaltung der Laststrecken des MOSFET M9, des MOSFET M10 und des MOSFET M12 geschaltet. Between the first voltage terminal 1 and the second voltage terminal 2 is of the wide ren the series circuit of the load paths of the MOSFET M9, the MOSFET M10 and the MOSFET M12 connected. An dem Verbindungs punkt der beiden Last strecken des MOSFET M9 und des MOSFET M10 und die erste Spannungsklemme 1 ist die Reihenschaltung der Laststrecken der MOSFETs M11 und M13 geschaltet. Stretch at the connection point of the two load of the MOSFET M9 and the MOSFET M10 and the first voltage terminal 1 is connected in the series circuit of the load paths of the MOSFETs M11 and M13. Die Ga te-Anschlüsse der MOSFETs M13 und M15 sind miteinander in Verbindung und zugleich an den Verbindungspunkt der MOSFETs M11 und M13 geschaltet. The Ga te terminals of the MOSFETs M13 and M15 are connected with each other and at the same time to the connection point of the MOSFETs M11 and M13. In ähnlicher Weise sind die Gate- Anschlüsse der MOSFETs M12 und M14 an den Verbindungspunkt zwischen MOSFET M10 und MOSFET M12 geschaltet. Similarly, the gate terminals of the MOSFETs are connected M12 and M14 to the connection point between the MOSFET M10 and MOSFET M12. Der Gate- Anschluß des MOSFET M9 ist mit dem Schaltungspunkt C der Schaltungsanordnung in Verbindung. The gate terminal of the MOSFET M9 is connected to the node C of the circuit arrangement in conjunction.

Der Gate-Anschluß des MOSFET M11 ist der invertierende Ein gang des Komparators K und deshalb an den Spannungsteiler punkt A geschaltet. The gate terminal of the MOSFET M11 is transition of the comparator K, the inverting input and, therefore, connected to the voltage divider point A. Der Gate-Anschluß des MOSFET M10 ist der nichtinvertierende Eingang des Komparators K und folglich an den Spannungsteilerpunkt B angeschlossen. The gate terminal of the MOSFET M10 is the non-inverting input of the comparator K and thus connected to the voltage dividing point B. Der Ausgangsan schluß des Komparators K ist zugleich der Verbindungspunkt der beiden MOSFETs M15 und M17. The Ausgangsan circuit of the comparator K is also the connecting point of the two MOSFETs M15 and M17. Der Ausgangsanschluß des Kom parators K ist mit dem Gate-Anschluß des MOSFET M18 in Ver bindung. The output terminal of the comparator is Kom K is bond to the gate terminal of the MOSFET M18 in Ver.

Auch bei dieser in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung wird ein durch die Bandgap-Referenzspannungsschaltung be stimmter Konstantstrom in den MOSFET M8 eingeprägt. Also in this in Fig. 4 the circuit arrangement shown is impressed a be by the band gap reference voltage circuit certain constant current in the MOSFET M8. Eine Re gelabweichung an den Spannungsteilerpunkt A und B wird durch den Komparator K verstärkt und durch Änderung der Gate- Source-Spannung am MOSFET M18 in der Endstufe ausgeregelt. Re a system deviation at the voltage dividing point A and B is amplified by the comparator K and corrected by changing the gate-source voltage at the MOSFET M18 in the output stage. Der Komparator K hat zur Verkleinerung des Komparatoroffsets eine symmetrische Eingangsstufe. The comparator K has the reduction of the Komparatoroffsets a symmetrical input stage. Um ein stabiles Arbeiten des gesamten Regelkreises zu gewährleisten, ist ein Dämpfungs glied, hier ein RC-Glied, zwischen den Drainanschluß und den Gate-Anschluß des Endstufentransistors M18 eingebaut. To ensure stable operation of the entire control circuit, a damping member is, in this case an RC member, installed between the drain terminal and the gate terminal of the output transistor M18. Das Dämpfungsglied ist im vorliegenden Fall ein RC-Glied, dessen Kondensator C1 mit einem Anschluß an die zweite Spannungs klemme 2 und mit dem zweiten Anschluß an den Widerstand R4 geschaltet ist. The attenuator is in this case an RC element, whose capacitor C1 to a terminal at the second voltage terminal 2 and is connected to the second terminal of the resistor R4. Der freie Anschluß dieses Widerstandes R4 ist an den Gate-Aanschluß des Endstufentransistors M18 gelegt. The free terminal of this resistor R4 is connected to the gate of the output transistor M18 O terminal connector. Die Schaltungsanordnung von Fig. 3 bzw. 4 ermöglicht in be zug auf die Anpassung und Dimensionierung der Bipolartransi storen Q1 und Q2 die äußerst günstige Wahl der Bauelementepa rameter R1 = R2 und M = 1. Des weiteren kann der Wert der Wi derstände R1 und R2 sehr klein gehalten und gleichzeitig ein nur sehr kleiner Strom eingestellt werden. The circuit arrangement of Fig. 3 and 4 enables to be train to the adjustment and dimensioning of the Bipolartransi interfere Q1 and Q2 are the most convenient choice of the parameters Bauelementepa R1 = R2 and M = 1. Furthermore, the value of Wi can resistors R1 and R2 kept very small and at the same time be set only a very small current.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 erste Spannungsklemme 1 first voltage terminal
2 zweite Spannungsklemme 2 second voltage terminal
3 dritte Spannungsklemme 3 third voltage terminal
M1 . M1. . , . , M30 MOSFET Transistoren M30 MOSFET transistors
Q1, Q2 Transistoren Q1, Q2 transistors
R1 . R1. . , . , R4 Widerstände R4 resistors
A, B Spannungsteilerpunkte A, B voltage divider points
C, D Schaltungspunkte C, D circuit points
C1 Kondensator C1 capacitor
V ref Referenzspannung V ref reference voltage
V reg Regelspannung V control voltage reg
V DD Versorgungsspannung V DD supply voltage
VΔ Spannung VΔ voltage
ΔV be Spannung .DELTA.V be tension
K Differenzverstärkereinrichtung K differential amplifier means
I1 Strom I1
I2 Strom I2 current

Claims (12)

1. Bandgap-Referenzspannungsschaltung zur Erzeugung einer temperaturkompensierten Referenzspannung (V ref ) mit einem zwischen eine erste und zweite Spannungsklemme ( 1 , 2 ) ge schalteten ersten und zweiten Spannungsteiler, die jeweils einen an die erste Spannungsklemme ( 1 ) als Diode geschalteten Transistor (Q1, Q2) aufweisen, wobei der erste Transistor (Q1) im ersten Spannungsteiler über einen ohmschen Widerstand (R1) und der zweite Transistor (Q2) im zweiten Spannungsteiler di rekt an einen Spannungsteilerpunkt (A, B) des jeweiligen Spannungsteilers geschaltet ist und die beiden Spannungstei lerpunkte (A, B) jeweils über eine Widerstandseinrichtung an die zweite Spannungsklemme ( 2 ) geschaltet sind, und mit einer Differenzverstärkeranordnung (K), welche ausgangsseitig an die erste Spannungsklemme ( 1 ), mit ihrem invertierenden Ein gang an den Spannungsteilerpunkt (A) des ersten Spannungstei lers und mit ihrem nichtinvertierenden Eingang an den Span nungsteilerpunkt (B) des zw 1. bandgap reference voltage circuit for generating a temperature-compensated reference voltage (V ref) with a between first and second voltage terminal (1, 2) ge switched first and second voltage divider, each one at the first voltage terminal (1) diode-connected transistor (Q1 , Q2), wherein the first transistor (Q1) in the first voltage divider (via an ohmic resistor (R1) and the second transistor Q2) in the second voltage divider di rectly (a voltage dividing point a, B) of the respective voltage divider is connected, and the two Spannungstei lerpunkte (a, B) are respectively connected via a resistor means to the second voltage terminal (2), and having a differential amplifier arrangement (K) which on the output side to the first voltage terminal (1), gear with its inverting a at the voltage dividing point (a) Spannungstei of the first coupler and at its non-inverting input to the voltage-dividing point (B) of the zw eiten Spannungsteilers geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wider standseinrichtungen durch Widerstandselemente (M19, M20) mit abnehmendem Leitwert bei steigender Temperatur gebildet und über eine Stromspiegelanordnung (M1, M2, M3) an die zweite Spannungsklemme ( 2 ) angeschlossen sind, daß an den Spannungs teilerpunkt (B) des zweiten Spannungsteilers ein ohmscher Wi derstand (R2) geschaltet ist, welcher mit seiner freien Klem me, an der die Referenzspannung (V ref ) abgreifbar ist, über die Laststrecke eines Transistors (M3) an die zweite Span nungsklemme ( 2 ) geschaltet ist, wobei der Steueranschluß die ses Transistors (M3) mit dem Verbindungspunkt des Stromspie gels (M1, M2) und einem Widerstandselement (M19) verbunden ist, daß Versorgungsspannungsklemmen der Differenzverstär keranordnung (K) mit den ersten und zweiten Spannungsklemmen ( 1 , 2 ) verbunden sind, und daß eine regelbare Stromquelle ( 4 ) vorgesehen ist, die zwischen die zweite Spannungsklemme ( 2 ) nits voltage divider is connected, characterized in that the counter-standing devices are formed by resistance elements (M19, M20) with decreasing conductivity with increasing temperature and is connected via a current mirror arrangement (M1, M2, M3) to the second voltage terminal (2), that at the is connected voltage dividing point (B) of the second voltage divider is a resistive Wi resistor (R2) which can be tapped off with his free Klem me at which the reference voltage (V ref), via the load path of a transistor (M3) voltage clamp to the second clamp ( 2) is connected, wherein the control terminal is connected to the ses transistor (M3) to the connection point of the current Spie gels (M1, M2) and a resistive element (M19), in that the supply voltage terminals of the Differenzverstär keranordnung (K) with the first and second voltage terminals (1 are connected to 2), and that a controllable current source (4) is provided (between the second voltage terminal 2) und eine dritte Spannungsklemme ( 3 ) geschaltet ist. and a third voltage terminal (3) is connected.
2. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die als Diode geschalteten Transi storen (Q1, Q2) jeweils Bipolartransistoren sind, deren Ba sisanschlüsse und Kollektoranschlüsse miteinander kurzge schlossen sind. 2. bandgap reference voltage circuit of claim 1, as characterized by, that the diode interfere Transistor (Q1, Q2) are bipolar transistors, respectively, whose Ba sisanschlüsse and collector terminals shorted to each other are joined.
3. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Bipolartransistoren vertikale Bipolartransistoren in n-Wannen-Technologie oder p-Wannen- Technologie sind. 3. bandgap voltage reference circuit according to claim 2, as characterized by that the bipolar transistors are vertical bipolar transistors in n-well technology, or p-well technology.
4. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsele mente (M19, M20) durch Transistoren realisiert sind. 4. bandgap voltage reference circuit according to one of Ansprü che 1 to 3, characterized in that the Widerstandsele elements (M19, M20) are realized by transistors.
5. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Transistoren als MOSFETs ausge bildet, und mit ihren Laststrecken in Serie in den jeweiligen Spannungsteilern eingeschleift und mit den jeweiligen Gate-An schlüssen der ersten Spannungsklemme ( 1 ) verbunden sind. 5. bandgap voltage reference circuit according to claim 4, as characterized by, that the transistors constituting out as MOSFETs, and are connected to their load paths are connected in series in the voltage dividers and connected to the respective gate to the first voltage terminal circuits (1).
6. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach einem der Ansprü che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (V reg ) an der zweiten Spannungsklemme ( 2 ) so gewählt ist, daß an den Spannungsteilerpunkten (A, B) gleiches Potential anliegt. 6. bandgap voltage reference circuit according to one of Ansprü che 1 to 5, characterized in that the voltage (V reg) to the second voltage terminal (2) is selected so that at the voltage dividing points (A, B) is applied the same potential.
7. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspiegel (M1, M2) so dimensioniert ist, daß durch den einen Transistor (M2) der N-fache Strom des anderen Transistors (M1) fließt. 7. bandgap voltage reference circuit according to one of Ansprü che 1 to 6, characterized in that the current mirror (M1, M2) is dimensioned such that through the one transistor (M2) of the N-fold current of the other transistor (M1) flows.
8. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß die Bauelementeparameter der Wider stände (R1, R2), der Stromverstärkungsfaktor (N) und das Emitterflächenverhältnis zwischen den beiden Bipolartransi storen (Q1, Q2) so gewählt ist, daß der negative Temperatur koeffizient zwischen der an Basis und Emitter des zweiten Bipolartransistors (Q2) abfallenden Spannung (V be2 ) gerade durch den positiven Temperaturgradienten der am Widerstand (R2) abfallenden Spannung (VΔ) kompensiert wird. 8. band-gap voltage reference circuit according to claim 7, as characterized by that the component parameters of the opposing projections (R1, R2), the current amplification factor (N) and the emitter area ratio between the two Bipolartransi storen (Q1, Q2) is selected such that the negative temperature coefficient between the base and emitter of the second bipolar transistor (Q2) falling voltage (V be2) straight through the positive temperature of the resistor (R2) falling voltage (VΔ) is compensated.
9. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß die ohmschen Widerstandswerte der beiden Widerstände (R1, R2) gleich gewählt und der Faktor M gleich 1 gewählt wird. 9. bandgap voltage reference circuit according to claim 8, as characterized by, that the ohmic resistance values ​​of the two resistors (R1, R2) chosen to be equal and the factor M is chosen equal to the first
10. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach einem der Ansprü che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung (V reg ) an der zweiten Spannungsklemme ( 2 ) durch einen geregelten Spannungsteiler (M8, M18) einstellbar ist. 10. bandgap voltage reference circuit according to one of Ansprü che 1 to 9, characterized in that the voltage (V reg) to the second voltage terminal (2) by a regulated voltage divider (M8, M18) is adjustable.
11. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach einem der Ansprü che 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzver stärkungsanordnung (K) ausgangsseitig mit einem Endstufen transistor (M18) verbunden ist, wobei der Endstufentransistor (M18) mit seiner Laststrecke zwischen der ersten Spannungs klemme ( 1 ) und der zweiten Spannungsklemme ( 2 ) liegt. 11. bandgap voltage reference circuit according to one of Ansprü che 1 to 10, characterized in that the Differenzver reinforcement assembly (K) has its output side connected to a power amplifiers transistor (M18), the output stage transistor (M18) cleat with its load path between the first voltage ( 1) and the second voltage terminal (2).
12. Bandgap-Referenzspannungsschaltung nach Anspruch 11, da durch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Spannungsklem me ( 2 ) und dem Gate-Anschluß des Endstufentransistors (M18) ein Dämpfungsglied, insbesondere ein RC-Glied (C1, R4) ge schaltet ist. 12, bandgap voltage reference circuit according to claim 11, as characterized by, that between the second Spannungsklem me (2) and the gate terminal of the output stage transistor (M18), a damping element, in particular an RC element (C1, R4) ge is on.
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