DE3606203C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Konstantspannungs-Erzeugerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (US-PS 36 28 070), die in Form einer halbleiterintegrierten Schaltung ausgebildet ist.

In der folgenden Beschreibung werden isolierte Gatefeldeffekttransistoren als "MOS-Transistoren" bezeichnet.

Ein Beispiel einer konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung ist in Fig. 5 gezeigt. In dieser Schaltung wird eine vorgegebene Spannung an einen ersten Versorgungsspannungsanschluß 1 angelegt. Eine Serienschaltung eines Widerstandes 3 mit einem Widerstandswert R₃ und ein Widerstand 4 mit einem Widerstandwert R₄ ist zwischen dem ersten Versorgungsspannungsanschluß 1 und Masse angeschlossen. Der Verbindungspunkt 2 der Widerstände 3 und 4 ist ein Ausgangsanschluß, von dem die Ausgangsspannung der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung abgeleitet wird. Ein Entkopplungskondensator 5 dient zur Stabilisierung der Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 2 und ist zwischen dem Verbindungspunkt 2 und Masse, der zweiten Versorgungsspannung angeschlossen.

Die Wirkungsweise der konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung der so aufgebauten Art wird nun beschrieben.

In der Schaltung gemäß Fig. 5 ist die Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 2 bestimmt durch die erste Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungsanschluß 1 und durch den Widerstandswert der Widerstände 3 und 4. Das bedeutet, daß die Ausgangsspannung V₂ am Ausgangsanschluß 2 beträgt:

wobei V die erste Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungsanschluß 1 bedeutet.

Wie aus der Gleichung 1 ersichtlich ist, ändert sich die Ausgangsspannung V₂ im Verhältnis zur ersten Versorgungsspannung V. Daher wird die Konstantspannungs-Erzeugerschaltung gemäß Fig. 5 als Spannungsquelle verwendet, wo es für die Ausgangsspannung annehmbar ist, der Versorgungsspannung zu folgen, wie z. B. als Referenzspannungsquelle in einer Abtastverstärkerschaltung für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM).

Fig. 6 zeigt ein anderes Beispiel einer konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung. In der Schaltung gemäß Fig. 6 wird eine vorgegebene erste Spannung an einen ersten Versorgungsspannungsanschluß 11 angelegt. Eine Serienschaltung eines Widerstandes 13 und eine Vielzahl von N-Typ MOS-Transistoren 16a bis 16n ist zwischen dem Anschluß 11 und Masse, der zweiten Versorgungsspannung angeschlossen. In jedem der MOS- Transistoren ist die Senkenelektrode mit der Gateelektrode verbunden. Jeder der MOS-Transistoren weist eine Schwellwertspannung V_THN auf. Der Verbindungspunkt 12 des Widerstandes 13 und der N-Typ MOS-Transistor 16a, d. h. ein Ausgangsanschluß, ist über einen Entkopplungskondensator 15 geerdet, welcher geeignet ist, die Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 12 zu stabilisieren.

Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 6 wird nun im einzelnen beschrieben. In dem Fall, in dem der Widerstandswert des Widerstandes 13 höher ist, als der Widerstandswert der N-Typ MOS-Transistoren 16a bis 16n, welche eingeschaltet sind, gibt sich die Ausgangsspannung V₁₂ am Ausgangsanschluß 12 zu:

V₁₂ ≒ n · V_THN. (2)

Daher wird die Ausgangsspannung V₁₂ als konstant aufrechterhalten, unabhängig von der Änderung der ersten Versorgungsspannung am ersten Versorgungsspannungsanschluß 11. Daher wird die Konstantspannungs-Erzeugerschaltung gemäß Fig. 6 als Spannungsquelle verwendet, in der die Ausgangsspannung unabhängig von der ersten Versorgungsspannung ist, wie z. B. einer Referenzspannungsquelle für eine MOS- Seitendifferenzverstärkerschaltung im Übergang vom TTL- Pegel zum MOS-Pegel.

In der Schaltung von Fig. 5 fließt ein Gleichstrom über die Widerstände 3 und 4. In der Schaltung von Fig. 6 fließt ein Gleichstrom über den Widerstand 13 und die N-Typ MOS-Transistoren 16a bis 16n. Daher ist es notwendig, den Widerstandswert der Widerstände 3 und 4 und 13 zu erhöhen, und zwar soviel wie möglich (einige Megohm bis einige zehn Megohm), um den Gleichstrom soweit als möglich zu verringern, um hierdurch den Leistungsverbrauch der Schaltungen zu minimieren. Wenn jedoch die Widerstandswerte sich erhöhen, ist die Ausgangsspannung geneigt, durch Rauschen bzw. Störungen beeinflußt zu werden, welches beim Betrieb der integrierten Schaltungen erzeugt wird. Daher muß die Ausgangsspannung durch Verbinden eines Entkopplungskondensators stabilisiert werden (im allgemeinen 10 pF bis 100 pF), wie z. B. der Kondensator 5 in Fig. 5 oder der Kondensator 15 in Fig. 15. Ein solcher Entkopplungskondensator nimmt einen relativ großen Teil der Fläche des Halbleiterchips in Anspruch. Dies ist eine der Schwierigkeiten, die die konventionelle Konstantspannungs-Erzeugerschaltung begleiten.

In einem dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), an den die obengenannte Konstantspannungs-Erzeugerschaltungen angelegt werden können, wird die Spannungsversorgungsänderung im allgemeinen getestet durch wiederholtes Ansteigen und Abfallen der ersten Versorgungsspannung zwischen 4,5 und 5 Volt. In diesem Zusammenhang sind die konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltungen mit der Schwierigkeit behaftet, daß aufgrund des großen Widerstandswertes und der großen Stabilisierungskapazität die Ausgangsspannung der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nicht schnell genug der Änderung der ersten Versorgungsspannung folgen kann. Dies bedeutet, daß es für die Ausgangsspannung Zeit in Anspruch nimmt, um den vorbestimmten Wert zu erreichen, wobei als Ergebnis die geforderte Zeit für einen Spannungsversorgungsänderungstest unvermeidbar lang ist.

Aus "Halbleiterschaltungstechnik" von Tietze, Schenk, Springer-Verlag 1980, Seiten 77 bis 81 ist es bekannt, daß die Schwellenspannung oder Pinch-Off-Spannung entweder durch Extrapolation oder durch Messung der Gatespannung ermittelt wird, bei der ein kleiner Senkenstrom gewöhnlich im Bereich von 10 µA erzeugt wird. Bei Gate-Spannungen kleiner als die Schwellenspannung oder Pinch-Off-Spannung befindet sich der Feldeffekttransistor im quasi nichtleitenden Zustand, während bei Gatespannungen oberhalb der Schwellwertspannung oder Pinch-Off-Spannung sich der MOS-Feldeffekttransistor im leitenden Zustand befindet. Der extrapolierte Wert der Schwellwertspannung und der gemessene Schwellwertspannungswert stimmen in der Regel nicht überein, liegen jedoch dicht beieinander.

Aus der US-PS 36 28 070 ist eine Spannungsreferenz und Spannungspegelmeßschaltung bekannt, die eine erste und zweite Spannungsversorgung enthält, zwischen denen eine Spannungsteilerschaltung zur Lieferung einer Referenzspannung für die Steuerelektroden zweier komplementärer Steuer-Feldeffekttransistoren angeordnet ist, wobei eine Hauptelektrode des jeweiligen Steuer-Feldeffekttransistors durch eine Spannung der jeweils ersten oder zweiten Versorgungsspannung versorgt wird. Diese Konstantspannungs-Erzeugerschaltung dient zur Messung der Spannung zwischen der ersten und zweiten Versorgungsspannung.

Die bekannte Konstantspannungs-Erzeugerschaltung eignet sich nicht zur Beseitigung von positiven und negativen Stör- oder Rauschspannungen von Anschlußschaltungen.

Aus der EP 00 29 231 A1 ist eine Referenzspannungs-Generatorschaltung bekannt, bei der Feldeffekttransistoren zur Spannungsteilung verwendet werden. Die Referenzspannungs-Generatorschaltung enthält mehrere, aus Feldeffekttransistoren bestehende Spannungsteilerschaltungen. Die bekannte Generatorschaltung ist nicht geeignet, um positive und negative Stör- bzw. Rauschspannungen von Anschlußschaltungen zu eliminieren.

Aus der US-PS 41 60 176 ist eine elektronische Überwachungsschaltung bekannt, die insbesondere dazu dient, die Batteriespannung in einer elektronischen Uhr zu überwachen, wobei MOS-Feldeffekttransistoren verwendet werden. Auch diese bekannte Schaltungsanordnung ist nicht geeignet, um positive und negative Stör- bzw. Rauschspannungen von Anschlußschaltungen zu beseitigen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Konstantspannungs-Erzeugerschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe eine am Ausgang dieser Konstantspannungs-Erzeugerschaltung auftretende, von einer Anschlußschaltung herrührende positive und negative Rauschspannung unterdrückt werden kann, um auf diese Weise die konstante Ausgangsspannung nicht zu beeinflussen.

Gelöst wird diese Aufgabe für die Konstantspannungs-Erzeugerschaltung der eingangs genannten Art durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

In besonders vorteilhafter Weise werden gemäß weiterer Ausbildung die beiden komplementären Steuer-Feldeffekttransistoren so eingestellt, daß sie jeweils eine Steuerspannung an der entsprechenden Hauptelektrode liefern, die von der Bezugsspannung um eine im Bereich der jeweiligen Schwellwertspannung liegende Spannung abweicht. Außerdem werden die beiden komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistoren so eingestellt, daß die Ausgangsspannung von der entsprechenden Steuerspannung um eine im Bereich der jeweiligen Schwellwertspannung des entsprechenden Ausgangs-Feldeffekttransistors liegende Spannung abweicht. Somit befinden sich die komplementären Steuer-Feldeffekttransistoren sowie die komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistoren in einem Einstellzustand zwischen dem leitenden und nichtleitenden Bereich dieser Feldeffekttransistoren, d. h. im Übergangsbereich derselben, der nachfolgend auch als kritischer Bereich bezeichnet wird. Hierdurch wird die Ausgangsspannung der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung unabhängig vom Auftreten von positiven und negativen Rauschspannungen konstant gehalten, wobei außerdem ein geringer Stromverbrauch gewährleistet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schaltung eines ersten Ausführungsbeispieles einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung;

Fig. 2 eine schematische Schaltungsanordnung eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung;

Fig. 3 eine schematische Schaltungsanordnung eines dritten Ausführungsbeispieles einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Schaltungsanordnung eines vierten Ausführungsbeispieles einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Schaltung einer konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung mit einer Ausgangsspannung, die mit der Versorgungsspannung veränderbar ist, und

Fig. 6 eine schematische Schaltung einer konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung mit einer Ausgangsspannung, die unabhängig von der Versorgungsspannung ist.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach der Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. In dieser Schaltung wird eine vorgegebene Spannung an einen ersten Anschluß 31 der ersten Versorgungsspannung angelegt. Eine Serienschaltung eines Widerstandes 33 mit einem Widerstandswert R₃₃ und ein Widerstand 34 mit einem Widerstandswert R₃₄ ist zwischen dem Anschluß 31 und Masse vorgesehen. Der Verbindungspunkt 32 der Widerstände 33 und 34 ist mit der Gateelektrode eines P-Typ MOS-Transistors 35 verbunden, dessen Quellenelektrode über einen Verbindungspunkt 36 und einen Widerstand 37 mit dem ersten Leistungsquellenanschluß 31 verbunden ist. Die Senkenelektrode des P-Typ MOS-Transistors 35 ist geerdet.

Der Verbindungspunkt 32 ist außerdem mit der Gateelektrode eines N-Typ MOS-Transistors 38 verbunden, dessen Senkenelektrode an den ersten Versorgungsspannungsanschluß angeschlossen ist. Die Quellenelektrode des Transistors 38 ist über einen Verbindungspunkt 36 und einen Widerstand 40 geerdet. Der Verbindungspunkt 36 ist an die Gateelektrode des N-Typ MOS-Transistors 41 angeschlossen, dessen Senkenelektrode mit dem ersten Versorgungsspannungsanschluß 31 verbunden ist. Der Verbindungspunkt 39 ist mit der Gateelektrode eines P-Typ MOS-Transistors 32 verbunden, dessen Senkenelektrode geerdet ist. Die Quellenelektroden des N-Typ MOS- Transistors 41 und des P-Typ MOS-Transistors 42 sind miteinander verbunden und bilden somit zusammen einen Ausgangsanschluß 43.

Die Wirkungsweise der Schaltung von Fig. 1 wird nun im einzelnen beschrieben. In der Schaltung gemäß Fig. 1 ist die Spannung am Verbindungspunkt 32 bestimmt durch die erste Versorgungsspannung am Anschluß 31 und die Widerstandswerte der Widerstände 33 und 34. Das bedeutet, daß die Spannung V₃₂ am Verbindungspunkt 32 dargestellt werden kann durch die folgende Gleichung 3:

wobei V die erste Versorgungsspannung am Anschluß 31 ist.

Die Widerstände 33 und 34 sind elektrisch vom Ausgangsanschluß 43 isoliert und sind daher nicht dem Rauschen oder einer Störung ausgesetzt, welche am Ausgangsanschluß 43 vorhanden ist. Daher können die Widerstandswerte der Widerstände 33 und 34 auf hohe Werte gesetzt bzw. eingestellt werden, so daß ein Gleichstrom, der durch die Widerstände fließt, abnimmt.

Der Widerstandswert des Widerstandes 37 wird auf mehr als das hundertfache des Widerstandswertes des P-Typ MOS-Transistors 35 eingestellt, vorausgesetzt, daß letzterer (35) eingeschaltet ist. Wenn unter dieser Bedingung die Spannung V₃₂ am Verbindungspunkt 32 an die Gateelektrode des MOS-Transistors 35 angelegt wird, ergibt die Spannung V₃₆ an der Quellenelektrode des MOS-Transistors 35, d. h. am Verbindungspunkt 36:

V₃₆ = V₃₂ + | V_THP |, (4)

wobei V_THP die Schwellwertspannung des P-Typ MOS- Transistors 35 ist.

Das bedeutet, daß die Spannung am Verbindungspunkt 36 gleich der Summe des Gatepotentials des P-Typ MOS- Transistors 35 und seiner Schwellwertspannung ist.

Andererseits wird der Widerstandswert des Widerstandes 40 auf mehr als hundertmal dem Widerstandswert des N-Typ MOS- Transistors 38 eingestellt, vorausgesetzt, daß letzterer (38) eingeschaltet ist. Wenn unter dieser Bedingung die Spannung V₃₂ am Verbindungspunkt 32 an die Gateelektrode des N-Typ MOS-Transistors 38 angelegt wird, ergibt sich die Spannung an der Quellenelektrode des MOS-Transistors 38, d. h. am Verbindungspunkt 39 als folgender Wert:

V₃₉ = V₃₂ - V_THN, (5)

wobei V_THN die Schwellwertspannung des N-Typ MOS- Transistors 38 ist.

Das bedeutet, daß die Spannung am Verbindungspunkt 39 erhalten wird durch Subtraktion der Schwellwertspannung V_THN vom MOS-Transistor 38 von seinem Gatepotential.

Die Spannung V₃₆ am Verbindungspunkt 36 wird an die Gateelektrode des N-Typ MOS-Transistors 41 angelegt. Die Spannung V₃₉ am Verbindungspunkt 39 wird an die Gateelektrode des P-Typ MOS-Transistors 43 angelegt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird zunächst angenommen, daß der N-Typ MOS-Transistor 41 und der P-Typ MOS- Transistor 42 nicht miteinander am Ausgangsanschluß 43 angeschlossen sind. In diesem Falle ist das Quellenpotential V₄₃ um die Schwellwertspannung geringer als das Gatepotential V₃₆. Daher ergibt sich das Quellenpotential V₄₃ zu:

V₄₃′ = V₃₆ - V_THN = V₃₂ + | V_THP | - V_THN. (6)

Andererseits wird der P-Typ MOS-Transistor 42 leitend gemacht, nur wenn das Quellenpotential V₄₃′′ gleich oder größer wird als die Summe des Gatepotentiales V₃₉ und des absoluten Wertes des Schwellwertes | V_THP |.

Daher wird:

V₄₃′′ = V₃₉ + | V_THP | = V₃₂ + | V_THP | - V_THN. (7)

Aus den Gleichungen 6 und 7 ergibt sich:

V₄₃′ = V₄₃′′ - V₄₃ = V₃₂ + | V_THP | - V_THN. (8)

Die Gleichung bedeutet, daß wenn der Ausgangsanschluß 43 angeschlossen wird, kein Strom fließt und daß die Spannung am Ausgangsanschluß 43 konstant gehalten wird auf

V₃₂ + | V_THP | - V_THN.

Unter dieser der Bedingung arbeitet jeder der MOS- Transistoren 41 und 42 in einem kritischen Zustand zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand, d. h. im Übergangsbereich zwischen leitenden und nicht leitenden Zustand. Daher wird z. B. dann, wenn eine positive Rauschspannung am Ausgangsanschluß 43 auftritt, der P-Typ MOS-Transistor 42 leitend gemacht, um die Rauschspannung zu beseitigen. Wenn in ähnlicher Weise eine negative Rauschspannung am Ausgangsanschluß 43 vorgesehen ist, wird der N-Typ MOS- Transistor 42 leitend gemacht, um die Rauschspannung zu beseitigen.

Wie aus der Gleichung 8 ersichtlich ist, ist die Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 43 nur durch die Spannung am Verbindungspunkt 32 und die Schwellwertspannungen der MOS-Transistoren bestimmt. Sie ist vollständig unabhängig von den Widerstandswerten der MOS-Transistoren, die auftreten, wenn letztere leitend sind (im nachfolgenden entsprechend als EIN-Widerstandswerte bezeichnet).

Daher können die EIN-Widerstandswerte der MOS-Transistoren 41 und 42, die die Ausgangsstufe der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung bilden, frei verringert werden. Daher kann in dem Falle, in dem die Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 43 eine Rauschspannung umfaßt, die Ausgangsimpedanz der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung verringert werden. Daher kann die Rauschspannung schnell beseitigt werden.

Fig. 2 zeigt ein zweites Beispiel einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach der Erfindung. Die Schaltung gemäß Fig. 2 ist gleich der von Fig. 1, ausgenommen im folgenden Punkt. Anstatt des Widerstandswertes 34 in Fig. 1 ist eine Serienschaltung von N-Typ MOS-Transistoren 44a bis 44n zwischen dem Verbindungspunkt 32 und Masse angeschlossen. Eine Schaltung, die aus dem Versorgungsspannungsanschluß 31, dem Widerstand 33 und den N-Typ MOS-Transistoren 44a bis 44n besteht, ist gleichbedeutend der konventionellen Konstantspannungs-Erzeugerschaltung gemäß Fig. 6. Eine konstante Spannung V₃₂ ist am Verbindungspunkt 32 vorgesehen, unabhängig von der ersten Versorgungsspannung am Anschluß 31.

Das bedeutet, daß wenn der Widerstandswert des Widerstandes 33 auf ungefähr das hundertfache des EIN-Widerstandswertes der N- Typ MOS-Transistoren 44a bis 44n eingestellt ist, die Spannung V₃₂ am Verbindungspunkt lautet:

V₃₂ ≒ n · V_THN. (9)

Die Wirkung der Schaltung von Fig. 2 im Anschluß an den Verbindungspunkt 32 ist die gleiche wie in Fig. 1. Daher kann die Ausgangsspannung V₄₃ am Ausgangsanschluß 43 durch die folgende Gleichung 10 dargestellt werden:

V₄₃ = n · V_THN + | V_THP | - V_THN. (10)

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach der Erfindung. Die Schaltung von Fig. 3 ist ähnlich der Schaltung von Fig. 1, ausgenommen im folgenden Punkt: Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 arbeitet jeder der MOS- Transistoren 41 und 42 im kritischen Zustand (Übergangsbereich) zwischen dem "EIN-Zustand" und dem "AUS-Zustand", d. h. leitenden und nicht leitenden Zustand. Daher können in dem Falle, in dem aufgrund der Herstellungsänderungen die Schwellwertspannungen der MOS-Transistoren 41 und 42 nicht gleich denen der MOS-Transistoren 35 und 38 sind, beide MOS-Transistoren 41 und 42 gleichzeitig in den leitenden Zustand überführt werden, worauf als Ergebnis ein unerwünschter Strom zwischen dem ersten Versorgungsspannungsanschluß 31 und Masse, der zweiten Versorgungsspannung fließen kann.

Um nun diese Schwierigkeit zu überwinden, ist in der Schaltung von Fig. 3 ein Widerstand 47 zwischen den Widerständen 33 und 34 angeschlossen. Die Verbindungspunkte 45 und 46 sind mit den Gateelektroden der MOS-Transistoren 35 und 38 jeweils verbunden, so daß eine Potentialdifferenz, die einem Spannungsabfall am Widerstand 47 entspricht, zwischen den Gates der MOS-Transistoren auftritt. Daher arbeitet in der Schaltung von Fig. 3 der P-Typ MOS- Transistor 42 in der "AUS"-Region entsprechend dem Spannungsabfall am Widerstand 47, welcher Änderungen in der Schwellwertspannung der MOS-Transistoren kompensiert, die ihren Grund in der Herstellung haben können.

Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Konstantspannungs-Erzeugerschaltung. Die Schaltung von Fig. 4 ist ähnlich der von Fig. 1, ausgenommen im folgenden Punkt: In der Schaltung von Fig. 4 werden Hochwiderstandswert MOS-Transistoren 33′, 34′, 37′ und 40′ anstelle von Widerständen 33, 34, 37 und 40 von Fig. 1 verwendet, da ein MOS-Transistorwiderstandselement im Widerstandswert höher ist und kleiner in bezug auf die eingenommene Fläche als eine Diffusionsschicht oder ein Polysilizium-Widerstandselement.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind erfindungsgemäß komplementär gekoppelte MOS- Transistoren in der Ausgangsstufe der Konstantspannungs-Erzeugerschaltung vorgesehen. Jeder der MOS-Transistoren wird im kritischen Zustand (Übergangsbereich) zwischen dem "EIN-Zustand" und dem "AUS-Zustand" betrieben. Daher können positive oder negative Rauschspannungen, welche in der Ausgangsstufe vorhanden sind, schnell unterdrückt und beseitigt werden. Wenn außerdem ein Rauschen in der Ausgangsspannung einbezogen ist, fließt kaum Strom zwischen dem ersten Versorgungsspannungsanschluß und Masse. Daher wird der Leistungsverbrauch soweit als möglich verringert. Da zusätzlich kein Kondensator zur Stabilisierung der Ausgangsspannung erforderlich ist, kann die Kriechcharakteristik der Ausgangsspannung in bezug auf die Versorgungsspannungsänderung verbessert werden. Die Zeit, die für den Spannungsversorgungsänderungstest oder ähnlichem erforderlich ist, kann verkürzt werden.

Claims (10)

1. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung, mit einer ersten und zweiten Versorgungsspannung,

• - zwischen denen eine Spannungsteilerschaltung (33, 34; 33, 44a bis 44n; 33, 34, 47; 33′, 34′) zur Lieferung einer Referenzspannung für die Steuerelektroden zweier komplementärer Steuer-Feldeffekttransistoren (35, 38) angeordnet ist, die zwischen der ersten und zweiten Versorgungsspannung vorgesehen ist, wobei
• - eine Hauptelektrode des jeweiligen Steuer-Feldeffekttransistors (35 oder 38) durch eine Spannung der jeweils ersten oder zweiten Versorgungsspannung versorgt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - zwei zwischen der ersten und zweiten Versorgungsspannung liegende, in Reihe angeordnete komplementäre Ausgangs-Feldeffekttransistoren (41, 42) vorgesehen sind,
• - die andere Hauptelektrode des jeweiligen Steuer-Feldeffekttransistors (35 oder 38) einerseits über ein Widerstandselement (37 oder 40) mit der zweiten oder ersten Versorgungsspannung und andererseits mit der Steuerelektrode des zugeordneten Ausgangs-Feldeffekttransistors (41 oder 42) verbunden ist, und
• - die Ausgangsspannung (V₄₃) vom Verbindungspunkt der beiden miteinander verbundenen Hauptelektroden der Ausgangs-Feldeffekttransistoren (41, 42) abgegriffen wird.

2. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die beiden komplementären Steuer-Feldeffekttransistoren (35, 38) so eingestellt sind, daß sie jeweils eine Steuerspannung an der entsprechenden Hauptelektrode (36 bzw. 39) liefern, die von der Bezugsspannung um eine im Bereich der jeweiligen Schwellwertspannung (V_THP, V_THN) liegende Spannung abweicht und
• - die beiden komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistoren (41, 42) so eingestellt sind, daß die Ausgangsspannung (V₄₃) von der entsprechenden Steuerspannung um eine im Bereich der jeweiligen Schwellwertspannung (V_THP, V_THN) des entsprechenden Ausgangs-Feldeffekttransistors (41 oder 42) liegende Spannung abweicht, so daß die komplementären Steuer-Feldeffekttransistoren und die komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistoren sich in einem zwischen dem leitenden und nichtleitenden Zustand befindlichen Einstellzustand befinden.

3. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung (33, 44a bis 44n) eine vorbestimmte Spannung (V₃₂) erzeugt, die unabhängig von der ersten und zweiten Versorgungsspannung ist.

4. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung eine erste Referenzspannung für die Steuerelektrode des ersten Steuer-Feldeffekttransistors (35) und des nachgeordneten ersten Ausgangs-Feldeffekttransistors (41) und eine zweite Referenzspannung für die Steuerelektrode des zweiten komplementären Steuer-Feldeffekttransistors (38) und des nachgeordneten zweiten komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistors (42) liefern, wobei die zweite Referenzspannung einen Wert aufweist, der groß genug ist, um mögliche Änderungen der Schwellwertspannungen der beiden komplementären Ausgangs-Feldeffekttransistoren (41, 42) zu kompensieren, so daß sich der zweite komplementäre Ausgangs-Feldeffekttransistor (42) im Bereich des nichtleitenden Zustandes befindet und der erste Ausgangs-Feldeffekttransistor (41) leitet, wenn eine negative Störspannung am Ausgangsanschluß (43) auftritt, während der zweite Ausgangs-Feldeffekttransistor (42) leitet, wenn eine positive Störspannung am Ausgangsanschluß (43) auftritt.

5. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung für den ersten Ausgangs-Feldeffekttransistor (41) um die Summe der Schwellwertspannungen der beiden komplementären Steuer-Feldeffekttransistoren (35, 38) größer ist als die Steuerspannung für den zweiten Ausgangs-Feldeffekttransistor (42).

6. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente isolierte Gate-Feldeffekttransistoren (37′, 40′) sind.

7. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung aus isolierten Gate-Feldeffekttransistoren (33′, 34′) gebildet ist.

8. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung zur Lieferung zweier Referenzspannungen drei in Reihe geschaltete Widerstandselemente (33, 34, 47) aufweist, von denen die erste Referenzspannung niedriger ist als die zweite Referenzspannung.

9. Konstantspannungs-Erzeugerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilerschaltung aus einem Widerstandselement (33) und aus einer Vielzahl von in Serie miteinander verbundenen isolierten Gate-Feldeffekttransistoren besteht.