DE2166507B2 - Bezugsspannungsschaltung - Google Patents
BezugsspannungsschaltungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bezugsspannungsschaltung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Hierbei handelt es sich um eine Schaltung, die auf Grund
eines zugeführten Stromes eine Spannung erzeugt, die gleich einem Vielfachen des Spannungsabfalls an einem
Halbleiter-Übergang ist. Eine derartige Schaltung eignet sich besonders für monolithische integrierte
Halbleiteranordnungen.
Eine bekannte Schaltung zum Erzeugen von Vorspannungen (vgl. »Regelungstechnische Praxis und Prozeß-Rechentechnik«,
1970, Heft 6, S. M46/M47, insbesondere Bild 4. oder US-PS 32 71 660) besteht aus einer Kette
von in Serie geschalteten Flächendioden, die durch einen zugeführten Strom in Durchlaßrichtung vergespannt
werden. In integrierten Schaltungen wird eine »Diode« normalerweise durch einen Transistor gebildet,
dessen Basis- und Kollektorelektroden zusammengeschaltet sind, und dessen Kollektor und Emitter als
Anode bzw. Kathode der »Diode« dienen. Der nutzbare Spannungsabfall dieser »Diode« wird durch den
Basis-Emitter-Übergang des Transistors bestimmt. Die über einer Kette von in Serie geschalteten Flächendioden
erzeugte Spannung ist über einen weiten Bereich von Strömen ziemlich genau definiert (ungefähr 650 mV
für jedes typische Siliciumbauelement bei einem Strompegel von I mA).
Bei geringerer Stromdichte durch die Flächendioden nimmt aber auch der jeweilige Spannungsabfall ab. Die
»Stromdichte« ist definiert als der durch einen Übergang fließende Strom dividiert durch die wirksame
Fläche des Übergangs. Eine Halbierung der Stromdichte hat einen um 18 mV kleineren Spannungsabfall zur
Folge. Reduziert man die Stromdichte um den Faktor 10, so ist der Spannungsabfall um 60 mV kleiner.
Allgemeiner gesagt, nimmt der Spannungsabfall an einem mit einem Übergang versehenen Silicium-Bauelement
um 26 · In η Volt ab, wenn der durch den Übergang fließende Strom um den Faktor η reduziert
wird.
In vielen Fällen ist es erwünscht, daß die Spannungsabfälle über einer Anzahl von Flächendioden niedrig
sind, weshalb eine niedrige Stromdichte durch die Übergänge erforderlich ist. Wenn der zum Vorspannen
der Dioden verfügbare Strom nicht herabgesetzt werden kann, läßt sich beim Bekannten eine niedrige
Stromdichte nur dadurch erreichen, daß man die Übergangsflächen der Dioden erhöht. Dabei ergibt sich
aber das Problem, daß die Bauelemente dann zu viel Raum in der integrierten Schaltung beanspruchen.
Aufgabe der Erfindung ist, bei einer Bezugsschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs einen relativ
geringen Spannungsabfall an den verwendeten Halbleitergleichrichtern zu ermöglichen, ohne daß dazu bei
den Halbleitergleichrichtern eine zu große Übergangsfläche benötigt wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs enthaltenden
Merkmale.
Die Erfindung erlaubt die Erzeugung von Vorspannungen, die den gleichen Wert haben, als wenn alle
Flächendioden eine größere effektive Übergangsfläche hätten. Zu diesem Zweck muß jedoch nur ein einziger
Transistor mit einer größeren Fläche des Übergangs verwendet werden, dessen Basis durch den Spannungsabfall
über der zugehörigen Flächendiode vorgespannt wird, die mit seinem Emitter verbunden ist Ein
wesentlicher Teil des Stromes, der sonst in der Diodenkette fließen würde, fließt hierbei statt dessen
durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors, wodurch die Stromdichte in den in der Kette
enthaltenen Flächendioden herabgesetzt und über der Kette auf Grund eines angelegten Durchlaßvorspannungsstromes
eine niedrigere Vorspannung erzeugt wird.
Als Beispiel wird nachfolgend die Anwendung der Erfindung für eine Bezugsspannungsquelle mit konstanter
Spannung erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Arbeitsprinzips einer Bezugsspannungsquelle mit
konstanter Spannung und
F i g. 2 die schematische Schaltung einer Bezugsspannungsquelle, in welcher eine Schaltung gemäß der
Erfindung dazu dient, die in einer innerhalb der Bezugsspannungsquelle als Bezugsspannungsschaltung
mit zwei Anschlüssen dienenden Diodenkette erforderliche GesamtüDergangsfläche herabzusetzen.
In F i g. 1 ist ein monolithisches integriertes Schaltungsplättchen
10, angedeutet durch die gestrichelte Linie, gezeigt. Auf dem Schaltungsplättchen befindet
sich ein Transistorverstärker 12 mit bestimmter, festgesetzter Stromverstärkung in Form eines in
Emitterschaltung ausgelegten Transistors 14, zwischen dessen Basis und Emitter eine Diode 16 geschaltet ist
Die Wirkungsweise eines solchen Verstärkers ist allgemein bekannt (»Regelungstechnische Praxis und
Prozeß-Rechentechnik«, 1970, Heft 6, S. M46/M47, insbesondere Bild 11 und 12). Hier genügt es
festzustellen, daß der Transistor 14 und die Diode 16 (die
als Transistor mit nach der Basis kurzgeschlossenem Kollektor ausgebildet sein kann) zueinander proportionale
Leitungseigenschaften haben. Dies kann be» integrierten Schaltungen ohne weiteres dadurch erreicht
werden, daß man den Transistor 14 und die Diode 16 unter Anwendung identischer Herstellungsverfahren
dicht beieinander auf dem Schaltungsplättchen 10 anbringt. Die Beziehung zwischen den Strömen der
beiden Bauelemente ist dabei durch das Verhältnis ihrer effektiven Basis-Emitter-Übergangsflächen gegeben.
Der Emitter des Transistors 14 ist mit einem Anschlußkontakt 18 des Schaltungsplättchens verbunden,
der seinerseits an einen gemeinsamen Bezugspotentialpunkt oder Masse anschließbar ist. Die Diode 16
liegt in einem ersten Stromweg mit weiteren in Reihe geschalteten Dioden 18 und 20. Es sei hier vorausgesetzt,
daß die Dioden 18 und 20 gleichartig ausgebildet
sind wie die Diode 16 und Transistoren, die als Dioden geschaltet sind, sein können. Die Anode der Diode 20 ist
an eine Konstantstromquelle 22 angeschlossen, die ihrerseits an einen Anschlußkontakt 24 des Schaitungsplärtchens
angeschlossen ist. An den Anschlußkontakt 24 ist eine Betriebsgleichspannungsquelle (B+) anschlteßbar.
Zwischen dem Bezugsanschluß 19 und der Konstantstromquelle 22 ist außerdem ein zweier Stromweg mit
der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 14 sowie ι ο
Dioden 26 und 28 vorgesehen. Die Dioden 26 und 28 können ebenfalls als Dioden geschaltete Transistoren
sein.
Eine Ausgangs- oder Bezugsspannung (V0) wird
zwischen dem Bezugsanschluß 18 und dem mit einem Ausgangsanschluß 30 verbundenen Kollektor des
Transistors 14 bereitgestellt.
Die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 1 wird aus den folgenden Erläuterungen verständlich.
Die Spannung am Basis-Emitter-Übergang eines als Diode geschalteten Transistors bei gegebener Temperatur
und gegebenem Strom läßt sich n.it Hilfe der idealisierten Gleichung für die Haibfeiterflächendiode
errechnen, wenn die Spannung am Basis-Emitter-Übergang bei einer Bezugstemperatur und einem Bezugsstrom
bekannt ist:
nkT
ln
Ja_
+ Vh,
kT
In
Vgo = die extrapolierte Energiebandlücke für das
Halbleitermaterial bei einer absoluten Temperatur von Null (annähernd 1,2 Volt für Silicium),
q = die Ladung eines Elektrons,
η = eine Konstante, die von der Herstellung des
Transistors abhängt (für doppeltdiffundierte Siliciumtransistoren hat π einen typischen Wert
von 1,5),
k = Boltzmannsche Konstante,
T = absolute Temperatur (° Kelvin),
Ic = Kollektorstrom,
Vfxa = Emitter-Basis-Spannung bei To und Im, wobei 7o
und /co die Bezugstemperatur bzw. der Bezugsstrom sind.
Der Wert von k/q ist annähernd 8,66 · 10~5 Volt/°K,
Der Wert von k/q ist annähernd 8,66 · 10~5 Volt/°K,
und für eine typische Betriebstemperatur von 3000K
(27°C) kann der Ausdruck -^- mit 26 Millivolt
approximiert werden.
Bildet man die Ableitung der Gleichung (1) nach der Temperatur, so erhält man eine Gleichung, die die
Temperaturabhängigkeit der Basis-Emitter-Diode zeigt:
35
be _
- 1 + In
T0 | nk | ♦( | In | 'c | k |
T) | <7 | /cO | (2) | ||
T0) | |||||
Die beiden letzten Ausdrücke der Gleichung (2) sind um mindestens eine Größenordnung kleiner als die
beiden ersten Ausdrücke der Gleichung (2) und können bei dieser Analyse vernachlässigt werden, so daß
Gleichung(2)die folgende Form annimmt:
df
D + V1
Tn
i>rO
= 1 v„
Nimmt man an, daß in F i g. 1 die Dioden 16,18 und 20
im wesentlichen identisch ausgebildet sind und im wesentlichen identische Ströme haben (der Basisstrom
des Transistors 14 ist vernachlässigbar), so herrschen an jeder der Dioden 16,18 und 20 im wesentlichen gleiche
Spannungen [ Vmxi)]. Damit man am Ausgangsanschluß
30 eine temperaturstabilisierte Spannung erhält, muß die Summe der Temperaturkoeffizienten der Dioden 16,
18 und 20 sein. Dies kann man z. B. dadurch erreichen,
daß man die Dioden 26 und 28 mit anderen Eigenschaften als die Dioden 16, 18 und 20 ausbildet
oder daß man gleichartige Dioden verwendet, jedoch in den beiden Stromwegen verschiedene Ströme vorsieht.
Letzteres kann ohne weiteres dadurch erreicht werden, daß man die Diode 16 mit einem größerflächigen
Basis-Emitter-Übergang ausbildet a(s den Transistor 14. Bei der nachstehenden Erörterung sei vorausgesetzt,
daß die Diode 16 größer ist als der Transistor 14. Der Strom der Dioden 26 und 28 ist daher kleiner als, jedoch
proportional zum Strom der Dioden IC, 18 und 20. In diesem FaI1 herrschen an den beiden Dioden 26 und 28
im zweiten Stromweg Diodenspannungen [Vn^)], die
einander gleich, jedoch verschieden von V&eO(i) sind. Die
Ausgangsspannung ('Vo) zwischen dem Ausgangsanschluß
30 und dem Bezugsanschluß 19 ist dann durch die folgende Gleichung gegeben:
1O ~ -' ' heu (11 Δ ' I
J>eOC2>
Der Temperaturkoeffizient der Ausgangsspannung (Vo) ist dann durch die folgende Gleichung gegeben:
40 ^o = 3 I IV0n,-2.1 K1
beOQ) ■
Setzt man die Gleichung (3) in Gleichung (5) ein, so ergibt sich:
3
yb
45 T0
2 Kg0 21
Durch Vereinigen der Ausdrücke ergibt sich:
— V -i- Ii V
— ? V
'0
Setzt man die Gleichung (4) in Gleichung (7) ein, so erhält man:
W0 =
T0
Gleichung (8) zeigt, daß die Änderung der Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Temperatur sich auf
im wesentlichen Null reduziert, wenn man die Ausgangsspannung (V0) bei der dargestellten Schaltungsanordnung
gleich der Bandlückenspannung (Vgo)
macht, die ungefähr 1,2 Volt für Siliciumhalbleitermaterial beträgt. Betrachtet man einen allgemeineren Fall, so
läßt sich auf Grund der obigen Analyse zeigen, daß bei Verwendung von Dioden aus dem gleichen Material
(z. B. Silicium) in beiden Stromwegen kompensierte
Bezugsspannungen bei im wesentlichen ganzzahligen Vielfachen der Bandlückenspannung des Materials
erhalten werden können. Das jeweilige Vielfache ergibt sich aus der Differenz zwischen der Anzahl der Dioden
(Gleichrichter) in den beiden Stromwegen.
Bestimmte mögliche Abwandlungen der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 ergeben sich dem Fachmann der
integrierten Schaltungstechnik ohne weiteres. Beispielsweise kann man den Schaltungsteil mit dem Verstärker
mit vorgegebener Stromverstärkung abwandeln. Kleine Widerstände, deren ohmsche Werte im Verhältnis ihrer
relativen Ströme proportioniert sind, können in Reihe mit der Diode 16 und mit dem Basis-Emitter-Übergang
des Transistors 14 geschaltet werden.
Der Verstärker mit vorgegebener Stromverstärkung kann in der folgenden bekannten Weise aufgebaut sein:
Ein erster Verstärkertransistor in Emitterschaltung liegt mit seiner Basis am Eingang und mit seinem Kollektor
am Ausgang der Verstärkeranordnung. Parallel zum Basis-Emitter-Übergang eines zweiten Verstärkertransistors
in Emitterschaltung liegt eine durchlaßgespannte Halbleiterdiode oder ein als durchlaßgespannte Diode
geschalteter Transistor. Diese Parallelschaltung verbindet den Emitter des ersten Verstärkertransistors mit
einem Bezugspotentialpunkt. Der Kollektor des zweiten Verstärkertransistors ist an den Eingang der Verstärkeranordnung
angeschlossen.
F i g. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bezugsspannungsquelle auf einem
integrierten Schaltungsplättchen, angedeutet durch die gestrichelte Linie 10. Der Verstärker 32 mit vorgegebener
oder festgesetzter Stromverstärkung enthält einen Transistor 34 und einen als Diode geschalteten
Transistor 36. Die Emitter der Transistoren 34 und 36 sind mit einem an Masse angeschlossenen Bezugsansf
hluß 19 verbunden.
Der gemeinsame Verbindungspunkt des Kollektors und der Basis des Transistors 36 ist über einen ersten
Stromweg mit Dioden 38, 40 und 42, die ebenfalls als Dioden geschaltete Transistoren sein können, mit einer
Konstantstromquelle 27, die im einzelnen noch beschrieben wird, verbunden.
Ein'zweiter Stromweg mit Emitter und Kollektor des
Transistors 34 und Dioden 44,46 und 48, die ebenfalls als
Dioden geschaltete Transistoren sein können, verbindet den BezugsanschluD 19 mit der Konstantstromquelle 27.
Die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 50 liegt zwischen dem Kollektor des Transistors 34 und der
Konstantstromquelle 27. Der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 50 liegt direkt parallel zur Diode 48 und
ist in der gleichen Richtung gepolt wie die Diode 48. Der Transistor 50 und die Diode 48 haben proportionale
Leitungseigenschaften (z. B. ist die effektive Basis-Emitter-Übergangsfläche
des Transistors 50 zwölfmal so groß wie die der Diode 48). Dadurch, daß der Transistor
50 Strom von der Reihenschaltung der Dioden 44, 46 und 48 ableitet, verringert sich der Spannungsabfall an
diesen Dioden. Diese Methode der Verringerung des Spannungsabfalls beansprucht weniger Fläche auf dem
integrierten Schaltungsplättchen als die anderen Methoden der Vergrößerung der Flächen der Dioden 44,416
und 48 oder des Aufbaus der Dioden 44,46 und 48 aus jeweils mehreren parallelen Einzeldioden.
Die Konstantstromquelle 27 enthält in Kaskode
geschaltete Transistoren 64 und 66, die zwischen den Verbindungspunkt des ers.ten und des zweiten Stromwegs
und eine an einen Anschluß 25 angeschlossene Betriebsspannungsquelle (-B) geschaltet sind. Der
Basis-Emitter-Übergang des Transistors 64 (des unteren Transistors des Kaskodenpaares) liegt parallel zu einer
Diode 62 in einer weiteren Verstärkeranordnung mit festgesetzter Stromverstärkung. Ein im wesentlichen
konstanter Betriebsstrom wird in der Diode 62 (und damit im Transistor 64) erzeugt, indem an den die
stabilisierte Spannung führenden Ausgangspunkt 31 Verstärkertransistoren 68 und 70 vom entgegengesetzten
Leitungstyp angekoppelt sind. Ein Widerstand 72 ist
ίο zwischen den Emitter des Transistors 68 und den
Bezugsanschluß 19 geschaltet, und ein weiterer Koppelwiderstand 60 liegt zwischen dem Emitter des
Transistors 70 und der Diode 62.
Die Basis des Transistors 66 (des oberen Transistors des Kaskodenpaares) erhält durch Dioden 54 und 56, die
zwischen den Anschluß 25 und die Basis des Transistors 66 geschaltet sind, eine Vorspannung. An die Dioden 54,
56 und den Widerstand 60 ist eine Anlauf- oder Einschaltstromanordnung mit einem Substrattransistor
52 und einer Diode 58 angeschlossen.
Der gewünschte Konstantstrom von der Konstantstromquelie
27 wird bei der Ausführungsform nach F i g. 2 mit Hilfe der temperaturstabilisierten Spannung
am Ausgangsanschluß 30 erhalten. Diese Spannung gelangt zur Basis des Transistors 68 (der zusammen mit
dem Transistor 70 einen pnp-Verbundtransistor bekannter Art bildet). Im Emitterwiderstand 72 fließt ein
im wesentlichen konstanter Strom, der über den Widerstand 60 zur Diode 62 gelangt. Ein entsprechender
Strom gelangt über den Transistor 66 in die Diodenstromwege der Bezugsspannungsquelle. Die
Dioden 54 und 56 werden durch einen Strom über die Quellen-Abflußstrecke des Transistors 52 vorgespannt.
Die Substratelektrode des Transistors 52 ist mit dem Anschluß 25 verbunden, so daß der Transistor 52 in den
leitenden Zustand gespannt ist Anfänglich wird auch über die Diode 58 ein Strom geliefert, der den Stromfluß
in der Diode 62 und im Transistor 64 einleitet. Im normalen Betrieb ist dagegen die Diode 58 sperrgespannt,
so daß sie zum Strom der Diode 62 nichts beiträgt
Bei einer Anordnung von der in F i g. 2 gezeigten Art kann die gewünschte temperaturkompensierte Differenz
der Spannung zwischen den Anschlüssen 19 und 30 dadurch erhalten werden, daß man die effektive
Basis-Emitter-Fläche des als Diode geschalteten Transistors 36 fünfmal so groß wie die des Transistors 34
macht (so daß der Strom der Diode 36 fünfmal so groß ist wie der des Transistors 34). In diesem Fall sind die
Dioden 38, 40, 42, 44 und 48 einander im wesentlichen identisch. Der Transistor 50 ist der Diode 48 gleichartig,
hat jedoch eine elfmal so große effektive Basis-Emitter-Fläche. Die Diode 46 ist der Diode 48 gleichartig, hat
jedoch eine sechsmal so große Effektive Basis-Emitter-
Fläche.
Es ergibt sich somit, daß der Strom in den Dioden 38,
40, 42 und 36 im wesentlichen Ve des von der Konstantiitromquelle 27 gelieferten Stromes beträgt
Der Kollektorstrom des Transistors 34 beträgt '/6 des
von der liConstantstromquelle 27 gelieferten Stromes. Vom Kollektorstrom des Transistors 34 fließen elf Teile
(d. h.! 1/12) durch dea Transistor 50 und ein Teil durch die
Dioden 441,46 und 48. Der Strom in den Dioden 38,40,42
und 36 beträgt bei einer solchen Anordnung ungefähr
das 60fache des Stromes in den Dioden 44,46 und 48. Da
ferner die Diode 4(i die sechsfache Fläche der anderen
Dioden in diesem Stromweg hat, beträgt ihre Stromdichte '/6 der Stromdichte der Dioden 44 und 48. Die
Spannung an der Diode 46 ist entsprechend niedriger nach der Diodengleichung. Die kombinierte Wirkung
der Unterschiede der Flächen der verschiedenen Bauelemente und des verringerten Stromes im zweiten
Stromweg ergibt die gewünschte stabilisierte Ausgangsspannung
von ungefähr 1,2 Volt am Ausgangsanschluß 30.
Die oben beschrieben«: Anordnung nützt in vorteilhafter
Weise die Eigenschaften integrierter Schaltungen aus. Das heißt, die verschiedenen Bauelemente können i0
ohne weiteres nach üblichen Verfahrensweisen hergestellt werden, ohne daß eine spezielle Dotierung von
Materialien nötig ist, um die Ur terschiede zwischen den l'<
> = ^ vom
Spannungen an den Dioden in den beiden Stromwegen zu erhalten. 15
Die am Anschluß 25 in F i g. 2 liegende Betriebsspannung ist negativ gegenüber der Spannung am
Masseanschluß 19, so daß sich eine negative Ausgangsbezugsspannung zwischen den Anschlüssen 30 und 19
ergibt. In Fig. 1 ist dagegen die am Anschluß 24 liegende Betriebsspannung positiv, so daß sich eine
positive Bezugsspannung zwischen den Anschlüssen 30 und 19 ergibt. Die Ausführungsformen nach Fig. 1 und
2 sind nicht auf die dargestellten Spannungen beschränkt, sondern können eweils mit entsprechend
geschalteten positiven oder negativen Spannungsquellen betrieben werden. Ebenso kann man die Leitungstypen
(npn oder pnp) der als Dioden geschalteten Transistoren sowie ihre Verschaltungen abwandeln.
Während bei der Ausführungsform nach Fig. 1, um die mathematische Ableitung zu vereinfachen, vorausgesetzt
wurde, daß der Wert von Vb<a(\) für sämtliche
Dioden im ersten Stromweg und der Wert von Vbeop) für
sämtliche Dioden im zweiten Stromweg gleich sind, erhält man die gleichen Resultate, wenn die Spannungen
(Vbco) an den einzelnen Dioden im ersten und im zweiten Stromweg jeweils verschieden sind. Die Ausgangs- oder
Bezugsspannung läßt sich auch durch folgende Gleichung ausdrucken:
defl (21
worin Vi,eo(i)=die Spannung an der mit der Basis-Emitter-Strecke
des Transistors im ersten Stromweg parallelgeschalteten Diode und
VfWO(I)n- VöeO(2)n usw.= die Differenz der Spannung
zwischen den weiteren Dioden im ersten und im zweiten Stromweg.
Wegen des Fehlens von Widerständen in den die Ausgangsspannung bestimmenden Stromkreisen der
Bezugsgleichspannungsquellen gemäß F i g. 1 und 2 isi dort der Leistungsverbrauch verhältnismäßig niedrig. Es
wird bei der Bezugsgleichspannungsquelle gemäC Fig.2 außerdem nur eine verhältnismäßig niedrige
Versorgungs- oder Betriebsspannung benötigt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen «09 521
Claims (1)
- Patentanspruch:Bezugsspannungsschaltung mit zwei Anschlüssen, zwischen denen bei Stromfluß eine Bezugsgleichspannung erzeugt wird, und mit einer zwischen den beiden Anschlüssen liegenden Reihenschaltung mindestens zweier in Durchlaßrichtung betriebener Halbleitergleichrichter, von denen der erste mit seiner «inen Elektrode gleichstrommäßig an den ι ο einen Anschluß und mit seiner anderen Elektrode an den zweiten Halbleitergleichrichter angeschlossen ist, gekennzeichnet durch einen Transistor (50), der mit seiner Emitter-Basis-Strecke gleichstrommäßig zu dem ersten Halbleitergleichrichter (48) parallel geschaltet und mit seinem Kollektor an den anderen Anschluß (30) angeschlossen ist.
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Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3648153A (en) * | 1970-11-04 | 1972-03-07 | Rca Corp | Reference voltage source |
JPS5436286B2 (de) * | 1972-06-06 | 1979-11-08 | ||
US3777251A (en) * | 1972-10-03 | 1973-12-04 | Motorola Inc | Constant current regulating circuit |
JPS5441861B2 (de) * | 1972-10-04 | 1979-12-11 | ||
US3805095A (en) * | 1972-12-29 | 1974-04-16 | Ibm | Fet threshold compensating bias circuit |
US3846696A (en) * | 1973-07-20 | 1974-11-05 | Rca Corp | Current attenuator |
US3886435A (en) * | 1973-08-03 | 1975-05-27 | Rca Corp | V' be 'voltage voltage source temperature compensation network |
US3940683A (en) * | 1974-08-12 | 1976-02-24 | Signetics Corporation | Active breakdown circuit for increasing the operating range of circuit elements |
DE2616363C3 (de) * | 1975-04-24 | 1981-07-16 | Naamloze Vennootschap Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven | Vorrichtung zur Lieferung eines konstanten Speisegleichstromes |
DE2553431C3 (de) * | 1975-11-28 | 1980-10-02 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Referenzstromquelle zur Erzeugung eines temperaturunabhängigen Gleichstromes |
JPS5287649A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Constant current bias circuit |
JPS538831A (en) * | 1976-07-13 | 1978-01-26 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Even heat generation resisting element |
US4059793A (en) * | 1976-08-16 | 1977-11-22 | Rca Corporation | Semiconductor circuits for generating reference potentials with predictable temperature coefficients |
JPS5323056A (en) * | 1976-08-17 | 1978-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Constant current biasing circuit |
US4088941A (en) * | 1976-10-05 | 1978-05-09 | Rca Corporation | Voltage reference circuits |
US4103219A (en) * | 1976-10-05 | 1978-07-25 | Rca Corporation | Shunt voltage regulator |
JPS5482647A (en) * | 1977-12-14 | 1979-07-02 | Sony Corp | Transistor circuit |
GB2094084B (en) * | 1981-02-27 | 1985-02-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Level shifting circuit |
FR2513833B1 (fr) * | 1981-09-25 | 1986-01-03 | Trt Telecom Radio Electr | Commutateur analogique de courant en technologie bipolaire |
JPS58172721A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-11 | Toshiba Corp | トランジスタ回路 |
US4542331A (en) * | 1983-08-01 | 1985-09-17 | Signetics Corporation | Low-impedance voltage reference |
US4785230A (en) * | 1987-04-24 | 1988-11-15 | Texas Instruments Incorporated | Temperature and power supply independent voltage reference for integrated circuits |
JPS62295447A (ja) * | 1987-05-29 | 1987-12-22 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
US4808908A (en) * | 1988-02-16 | 1989-02-28 | Analog Devices, Inc. | Curvature correction of bipolar bandgap references |
US4956567A (en) * | 1989-02-13 | 1990-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Temperature compensated bias circuit |
US5225716A (en) * | 1990-09-17 | 1993-07-06 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit having means for suppressing a variation in a threshold level due to temperature variation |
US5220273A (en) * | 1992-01-02 | 1993-06-15 | Etron Technology, Inc. | Reference voltage circuit with positive temperature compensation |
US5258703A (en) * | 1992-08-03 | 1993-11-02 | Motorola, Inc. | Temperature compensated voltage regulator having beta compensation |
JP2002009284A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体素子及び電力用半導体装置 |
DE102004002423B4 (de) * | 2004-01-16 | 2015-12-03 | Infineon Technologies Ag | Bandabstand-Referenzschaltung |
JP4641164B2 (ja) * | 2004-09-14 | 2011-03-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 過熱検出回路 |
US8552698B2 (en) * | 2007-03-02 | 2013-10-08 | International Rectifier Corporation | High voltage shunt-regulator circuit with voltage-dependent resistor |
GB2580649B (en) * | 2019-01-20 | 2023-12-20 | Macfarlane Alistair | Improved generator voltage regulator power supply stage |
US20220163401A1 (en) * | 2019-03-08 | 2022-05-26 | Nokia Technologies Oy | Temperature detection |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3271660A (en) * | 1963-03-28 | 1966-09-06 | Fairchild Camera Instr Co | Reference voltage source |
GB1131497A (en) * | 1965-11-04 | 1968-10-23 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Improvements relating to reference voltage circuits |
US3534245A (en) * | 1967-12-08 | 1970-10-13 | Rca Corp | Electrical circuit for providing substantially constant current |
US3648153A (en) * | 1970-11-04 | 1972-03-07 | Rca Corp | Reference voltage source |
-
1970
- 1970-11-04 US US86872A patent/US3648153A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
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