DE3886744T2 - Spannungsquellen. - Google Patents

Spannungsquellen.

Info

Publication number
DE3886744T2
DE3886744T2 DE88909205T DE3886744T DE3886744T2 DE 3886744 T2 DE3886744 T2 DE 3886744T2 DE 88909205 T DE88909205 T DE 88909205T DE 3886744 T DE3886744 T DE 3886744T DE 3886744 T2 DE3886744 T2 DE 3886744T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
voltage
coupled
transistor
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE88909205T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3886744D1 (de
Inventor
Andreas Rusznyak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE3886744D1 publication Critical patent/DE3886744D1/de
Publication of DE3886744T2 publication Critical patent/DE3886744T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-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
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
    • G05F3/242—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/245—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a voltage or current as a predetermined function of the temperature
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-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
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
    • G05F3/242—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/247—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a voltage or current as a predetermined function of the supply voltage
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-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
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26—Current mirrors
    • G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Spannungsquellen und insbesondere Schaltungen, welche für bestimmte Spannungen sorgen, die von der Schwellenspannung von in der Schaltung verwendeten Transistoren abhängen.
  • Derartige Schaltungen sind besonders nützlich auf dem Gebiet von CMOS-ICs, wo es vorteilhaft ist, bestimmte Spannungen vorzusehen, deren Werte zu der Schwellenspannung VT von darin verwendeten Transistoren proportional sind. Derartige Transistoren können entweder n- oder p-Kanal-Feldeffekttransistoren sein. Eine Anwendung besteht bei Logikschaltungen, wo von der Schwellenspannung abhängige Spannungen erforderlich sind, um die Transistoren in der Schaltung so umzuschalten, daß durch die Schaltung logische Entscheidungen getroffen werden. Eine andere Anwendung besteht bei Fühlerverstärkern, bei denen mit den Eingängen des Verstärkers verbundene Leitungen durch der Schwellenspannung proportionale Spannungen vorbeladen sind, um die Empfindlichkeit oder das Ansprechverhalten des Verstärkers zu verbessern.
  • Das UK-Patent GB-A-2 090 442 beschreibt eine MOSFET-Referenzspannungs-Versorgungsschaltung, welche ein Signal mit im wesentlichen konstanter Spannung schafft, die ein integrales Vielfaches der Schwellenspannung ist.
  • Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine Schaltung zu schaffen, welche Spannungen erzeugt, deren Werte proportional der Schwellenspannung von in der Schaltung eingesetzten Transistoren sind.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Spannungsquellenschaltung geschaffen zum Erzeugen einer zu einer Schwellenspannung von in der Schaltung eingesetzten Transistoren proportionalen Spannung an einem Ausgang, welche Spannungsquellenschaltung umfaßt:
  • einen mit einer ersten Referenzpotential-Leitung gekoppelten Stromspiegel, der einen Eingang und einen Ausgang besitzt;
  • eine Referenzstromquelle, um eine zu der Schwellenspannung proportionale Eingangs-Referenzspannung zu empfangen und den Stromspiegeleingang mit einem Referenzstrom zu versorgen, der von der Schwellenspannung abhängt; und
  • einen Vorspanntransistor mit einer ersten mit dem Stromspiegelausgang gekoppelten Stromelektrode, einer zweiten mit einer zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelten Stromelektrode und einer zum Empfang der Eingangs-Referenzspannung gekoppelten Steuerelektrode, um so an seiner ersten Stromelektrode eine von dem Referenzstrom abhängige Spannung zu erzeugen,
  • wobei die erste Stromelektrode des Vorspanntransistors den Ausgang der Spannungsquellenschaltung bildet.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Spannungsquellenschaltung geschaffen zum Erzeugen einer zu einer Schwellenspannung von in der Schaltung eingesetzten Transistoren proportionalen Spannung an einem Ausgang, welche Spannungsquellenschaltung umfaßt:
  • einen mit einer ersten Referenz-Potentialleitung gekoppelten Stromspiegel, der einen Eingang und einen Ausgang besitzt;
  • eine Referenzstromquelle, um eine zu der Schwellenspannung proportionale Eingangs-Referenzspannung zu empfangen und den Stromspiegeleingang mit einem Referenzstrom zu versorgen, der von der Schwellenspannung abhängt; und
  • einen Vorspanntransistor mit einer ersten mit dem Stromspiegelausgang gekoppelten Stromelektrode, einer zweiten mit einer zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelten Stromelektrode und einer mit der ersten Stromelektrode gekoppelten Steuerelektrode, um so an seiner ersten Stromelektrode eine von dem Referenzstrom abhängige Spannung zu erzeugen, wobei die erste Stromelektrode des Vorspanntransistors den Ausgang der Spannungsquellenschaltung bildet.
  • Vorzugsweise umfaßt die Referenzstromquelle einen Transistor mit einer ersten Stromelektrode, die mit dem Stromspiegeleingang gekoppelt ist, einer zweiten Stromelektrode, die mit der zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelt ist und einer Steuerelektrode zum Empfang der Eingangs-Referenzspannung.
  • Wie vollständiger später beschrieben wird, kann die Steuerelektrode des Vorspann-Transistors so gekoppelt werden, daß sie entweder die Eingangs-Referenzspannung oder den Spannungspegel am Stromspiegelausgang erhält, je nach dem erforderlichen Ausgangssignal der Spannungsquellenschaltung.
  • Die Erfindung wird vollständiger beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigt:
  • Fig. 1 ein Schaltbild einer grundsätzlichen Ausführung einer erfindungsgemäßen Spannungsquellenschaltung; und
  • Fig. 2 ein Schaltbild einer verbesserten Ausführung einer erfindungsgemäßen Spannungsquellenschaltung.
  • So zeigt Fig. 1 ein Schaltbild einer Spannungsquellenschaltung, welche Spannungen schafft, die von der Schwellenspannung von n-Kanal-Transistoren abhängen. Sie umfaßt einen Stromspiegel, der zusammengesetzt ist aus p-Kanal-Transistoren M&sub2; und M&sub3;, die jeweils eine mit einer Spannungsversorgungsleitung VDD gekoppelte Stromelektrode haben. Der Transistor M&sub2; ist mit seiner zweiten Stromelektrode über eine Diode mit seiner Gate-Elektrode gekoppelt, die wiederum mit der Gate-Elektrode des Transistors M&sub3; gekoppelt ist. Der Eingang zum Stromspiegel umfaßt die zweite Stromelektrode des Transistors M&sub2;, die mit der ersten Stromelektrode eines n-Kanal-Transistors M&sub1; gekoppelt ist. Dieser Transistor ist mit seiner zweiten Stromelektrode mit einer Erdreferenz-Potentialleitung gekoppelt und mit seiner Gate-Elektrode ist er zum Empfang einer Eingangsreferenzspannung VREF angeschlossen.
  • Bei dieser Ausführung der Spannungsquellenschaltung ist die Eingangsreferenzspannung VREF so ausgelegt, daß sie das Doppelte der Schwellenspannung VT der n-Kanal Transistoren ist. So ergibt sich:
  • VREF=2 VT (0)
  • Da der Strom I durch einen Transistor mit einer Schwellenspannung VT und vorgespannt mit einer Spannung V beschrieben wird durch
  • I=K (V-VT)²
  • wobei K die Gewinnkonstante des Transistors ist, wird der Strom durch den Transistor M&sub1;
  • I&sub1; = K&sub1; (2VT-VT)² = K&sub1; VT² (1)
  • Das ist das Stromeingangssignal zu dem Stromspiegel, und das Stromausgangssignal von dem Spiegel durch den Transistor M&sub3; ist:
  • I&sub3; = x I&sub1; = x K&sub1;VT², (2)
  • wobei x eine durch die Geometrieverhältnisse der Transistoren M&sub2; und M&sub3; bestimmte Konstante ist.
  • Der Ausgang des Stromspiegels ist mit der Drain-Elektrode eines n-Kanal-Vorspanntransistors M&sub4; gekoppelt, und diese Drain-Elektrode bildet den Ausgang der Spannungsquellenschaltung. Die Source-Elektrode des Transistors M&sub4; ist mit der Erd-Referenzpotential-Leitung gekoppelt, und die Gate-Elektrode des Transistors M&sub4; ist entweder am eigenen Drain oder an dem Gate des Transistors M&sub1; angeschlossen, in Abhängigkeit von der von der Spannungsquellenschaltung geforderten Ausgangsspannung.
  • Falls die Gate-Elektrode des Transistors M&sub4; mit seinem Drain gekoppelt ist, wird seine Drain-Quellenspannung V&sub4; bestimmt durch:
  • I&sub3; = K&sub4; (V&sub4; - VT)² (3)
  • Durch Umordnung dieses Ausdrucks ergibt sich
  • V&sub4; = VT + [I&sub3;/K&sub4;] (4)
  • Durch Einsetzen von I&sub3; aus Gleichung (2) erhält man:
  • V&sub4; = VT + [xK&sub1;VT²/K&sub4;] = VT (1+ [xK&sub1;/K&sub4;)] (5)
  • So kann die Ausgangsspannung V&sub4; so eingerichtet werden, daß sie in irgendeinem vorbestimmten Verhältnis zu VT steht, das größer als 1 ist, indem xK&sub1;/K&sub4; entsprechend ausgewählt wird.
  • Wenn in gleicher Weise die Gate-Elektrode des Transistors M&sub4; mit der Gate-Elektrode des Transistors M&sub1; gekoppelt ist, kann der Transistor M&sub4; so eingerichtet werden, daß er im Triodenbereich arbeitet. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung V&sub4; gegeben durch:
  • I&sub3; = K&sub4; [2(2VT-VT)V&sub4;-V&sub4;²] = K&sub4; (2VT V&sub4;-V&sub4;²) (6)
  • Durch Einsetzen von I&sub3; aus Gleichung (2) ergibt sich:
  • V&sub4;²-2VTV&sub4;+xK&sub1;VT²/K&sub4; = 0 (7)
  • und die Lösung dieser Gleichung ist:
  • V&sub4;=VT(1- [1-xK&sub1;/K&sub4;)] (8)
  • Daraus ist zu ersehen, daß die Ausgangsspannung V&sub4; durch entsprechende Auswahl von x, K&sub1; und K&sub4; nun niedriger als die Schwellenspannung VT gemacht werden kann.
  • So wird durch Koppeln des Gate des Transistors M&sub4; mit dem Gate des Transistors M&sub1; das Verhältnis V&sub4;/VT kleiner als 1 und durch Koppeln des Gates des Transistors M&sub4; mit dem Drain des Transistors M&sub4; wird das Verhältnis V&sub4;/VT größer als 1.
  • Obwohl die vorstehenden Berechnungen für VREF = 2VT ausgeführt wurden, ist anzuerkennen, daß ein gleichartiges Ergebnis erhalten wird, wenn VREF irgendeinen Wert (n+1).VT einnimmt. In diesem Fall:
  • I&sub1;=K&sub1;((n+1) VT-VT)²=K&sub1;(nVT)², (9)
  • so daß für die Kopplung des Gates des Transistors M&sub4; mit seinem Drain sich in gleicher Weise wie die Gleichungen (2) und (3) ergibt:
  • I&sub3; = xI&sub1; = x K&sub1;(nVT)² = K&sub4; (V&sub4; - VT)²
  • So wird:
  • xK&sub1;/K&sub4; (nVT)²=(V&sub4;-VT)²,
  • woraus sich ergibt:
  • [xK&sub1;/K&sub4;]nVT=V&sub4;-VT,
  • so daß
  • V&sub4; = VT [1+n [xK&sub1;/K&sub4;]] (10)
  • Um einen Strom im Transistor M&sub1; zu erzeugen, muß n größer als Null sein. Wenn jedoch VREF durch über Dioden verbundene in Reihe geschaltete Transistoren erzeugt wird, um Verhältniswerte VREF/VT größer als zwei, d.h. drei oder vier oder größer zu realisieren, sind höhere Werte der Versorgungsspannung VDD erforderlich. Deswegen ist ein nützlicher Kompromiß, VREF = 2VT zu setzen.
  • Eine Schaltung, bei der eine Spannung VREF mit einem Wert von annähernd 2VT erzeugt wird, ist in Fig. 2 gezeigt. In dieser Figur sind die Transistoren M&sub1;-M&sub4; äquivalent denen in Fig. 1 und die Ausgangsspannung ist V&sub4;. Die Referenzspannung VREF = V&sub1; wird erzeugt durch den Widerstand R und durch Transistoren M&sub0;&sub1;, M&sub0;&sub2;, die in Reihe zwischen der Versorgungsspannungsleitung VDD und der Referenzpotential-Leitung angeschlossen sind. Die Referenzspannung VREF ist dann nicht genau 2VT wegen der Transistoren M&sub0;&sub1; und M&sub0;&sub2;, die dioden-gekoppelt sind, und über denen die Spannung ist:
  • V&sub1; = 2VT+2 [I&sub0;/K&sub0;,] (11)
  • wobei I&sub0; der Strom durch die Transistoren M&sub0;&sub1; und M&sub0;&sub2;, und K&sub0; ihr Verstärkungsfaktor oder ihre Gewinnkonstante ist.
  • Es können jedoch weder I&sub0; noch K&sub0; so angesehen werden, als hätten sie konstante Werte, da I&sub0; von der Versorgungsspannung VDD abhängt und K&sub0; eine Funktion von Verfahrensparametern und der Temperatur ist. In der Schaltung nach Fig. 1 und mit Bezug auf Gleichung (0) wird der durch Spannung V&sub1; gesteuerte Strom I&sub3; sein:
  • I&sub3; = xK&sub1; (VT+2 [I&sub0;/K&sub0;])²
  • = xK&sub1; (VT²+4VT [I&sub0;/K&sub0;] +4I&sub0;/K&sub0;) (12)
  • Dieser Strom wird dem Transistor M&sub4; zugeführt.
  • Um ein genaues Verhältnis V&sub4;/VT gleich xK&sub1;VT² zu erhalten, muß der Strom I&sub3; um einen Wert abgesenkt werden, der gleich ist:
  • xK&sub1; (4VT [I&sub0;/K&sub0;] +4I&sub0;/K&sub0;).
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, kann ein Strom dieses Wertes von I&sub3; abgezogen werden unter Benutzung zusätzlicher Transistoren M&sub5;, M&sub6; und M&sub7;. Die Transistoren M&sub5; und M&sub7; sind in Reihe zwischen der Erdreferenzpotential-Leitung und dem Ausgang des aus den Transistoren M&sub2; und M&sub3; zusammengesetzten Stromspiegels gekoppelt. Das Gate des Transistors M&sub5; ist mit dem Gate des Transistors M&sub1; gekoppelt und das Gate des Transistors M&sub7; ist mit der Verbindungsstelle zwischen den Transistoren M&sub0;&sub1; und M&sub0;&sub2; gekoppelt. Der Transistor M&sub6; ist zwischen der Erdreferenzpotential-Leitung und dem Eingang des Stromspiegels gekoppelt, während sein Gate mit dem Gate des Transistors M&sub7; gekoppelt ist.
  • Der Transistor M&sub7; hat einen breiten Kanal und wirkt als ein Spannungsfolger. Seine Ausgangsspannung V&sub5; ist gegeben durch:
  • V&sub5; = [I&sub0;/K&sub0;]. (13)
  • Der Strom I&sub5; durch den im Triodenbereich arbeitenden Transistor M&sub5; ist:
  • I&sub5; = K&sub5; [2(VT+2 [I&sub0;/K&sub0;)] V&sub5;-V&sub5;²],
  • was aus Gleichung (13) ergibt:
  • I&sub5; = K&sub5; [2(VT [I&sub0;/K&sub0;] +3I&sub0;/K&sub0;). (14)
  • Setzt man:
  • K&sub5; = 2xK&sub1;,
  • so ergibt sich:
  • I&sub5; = 2xK&sub1; (2VT I&sub0;/K&sub0;+3I&sub0;/K&sub0;). (15)
  • Zieht man nun I&sub5; von I&sub3; ab, so ergibt sich:
  • I&sub3;-I&sub5;=xK&sub1; (Vt²-2 I&sub0;/K&sub0;). (16)
  • Das liegt nahe an dem erforderlichen Wert von xK&sub1;VT², erfordert aber immer noch den Ausgleich des Terms 2 I&sub0;/K&sub0;, um sehr hohe Genauigkeit für das Verhältnis V&sub4;/Vt zu erhalten.
  • Das kann erreicht werden, wenn man zum Strom I&sub1; einen Strom I&sub6; addiert, der durch den Transistor M&sub6; fließt. Setzt man K&sub6; = 2K&sub1;, ergibt sich:
  • I&sub4; = x[I&sub1;+I&sub6;]-I&sub5;=xK&sub1;VT². (17)
  • Der durch den Transistor M&sub4; fließende Strom hat nun den erforderlichen Wert und erzeugt eine Spannung:
  • V&sub4; = VT (1+ [xK&sub1;/K&sub4;]) ≥ VT,
  • wenn sein Gate mit seinem Drain verbunden ist, oder:
  • V&sub4; = VT (1- [1-xK&sub1;/K&sub4;]) ≤ VT,
  • falls sein Gate mit dem Gate des Transistors M&sub1; verbunden ist.
  • Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung, bei der Spannungen erzeugt werden, deren Wert proportional zur Schwellenspannung der n-Kanal-Transistoren ist. Um Spannungen zu erzeugen, die
  • proportional zur Schwellenspannung von p-Kanal-Transistoren sind, kann eine zu der vorstehend beschriebenen Schaltung komplementäre Schaltung eingesetzt werden.

Claims (6)

1. Spannungsquellenschaltung zum Erzeugen einer zu einer Schwellenspannung (VT) von in der Schaltung eingesetzten Transistoren proportionalen Spannung an einem Ausgang (OUT), welche Spannungsquellenschaltung einen mit einer ersten Referenzpotential-Leitung (VDD) gekoppelten Stromspiegel (M&sub2;, M&sub3;) umfaßt, der einen Eingang und einen Ausgang besitzt; und gekennzeichnet durch
eine Referenzstromquelle (M&sub1;), um eine zu der Schwellenspannung proportionale Eingangs-Referenzspannung (VREF) zu empfangen und den Stromspiegeleingang mit einem Referenzstrom zu versorgen, der von der Schwellenspannung abhängt; und
einen Vorspanntransistor (M&sub4;) mit einer ersten mit dem Stromspiegelausgang gekoppelten Stromelektrode, einer zweiten mit einer zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelten Stromelektrode und einer zum Empfang der Eingangs- Referenzspannung gekoppelten Steuerelektrode, um so an seiner ersten Stromelektrode eine von dem Referenzstrom abhängige Spannung zu erzeugen,
wobei die erste Stromelektrode des Vorspanntransistors den Ausgang (OUT) der Spannungsquellenschaltung bildet.
2. Spannungsquellenschaltung zum Erzeugen einer zu einer Schwellenspannung (VT) von in der Schaltung eingesetzten Transistoren proportionalen Spannung an einem Ausgang (OUT), welche Spannungsquellenschaltung einen mit einer ersten Referenzpotential-Leitung (VDD) gekoppelten Stromspiegel (M&sub2;, M&sub3;) umfaßt, der einen Eingang und einen Ausgang besitzt; und gekennzeichnet durch
eine Referenzstromquelle (M&sub1;), um eine zu der Schwellenspannung proportionale Eingangs-Referenzspannung (VREF) zu empfangen und den Stromspiegeleingang mit einem Referenzstrom zu versorgen, der von der Schwellenspannung abhängt; und
einen Vorspanntransistor (M&sub4;) mit einer ersten mit dem Stromspiegelausgang gekoppelten Stromelektrode, einer zweiten mit einer zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelten Stromelektrode und und einer mit der ersten Stromelektrode gekoppelten Steuerelektrode, um so an seiner ersten Stromelektrode eine von dem Referenzstrom abhängige Spannung zu erzeugen,
wobei die erste Stromelektrode des Vorspanntransistors den Ausgang (OUT) der Spannungsquellenschaltung bildet.
3. Spannungsquellenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Referenz-Stromquelle umfaßt einen Transistor (M&sub1;) mit einer ersten Stromelektrode, die mit dem Stromspiegeleingang gekoppelt ist, einer zweiten Stromelektrode, die mit der zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelt ist, und einer Steuerelektrode zum Empfang der Eingangs-Referenzspannung (VREF).
4. Spannungsquellenschaltung nach Anspruch 3, bei der die Eingangs-Referenzspannung mit einem Wert von im wesentlichen dem Doppelten der Schwellenspannung an der Gate-Elektrode eines ersten dioden-gekoppelten Transistors (M&sub0;&sub1;) erzeugt wird, der über einen zweiten dioden-gekoppelten Transistor (M&sub0;&sub2;) mit der zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelt ist.
5. Spannungsquellenschaltung nach Anspruch 4, welche weiter umfaßt Mittel (M&sub5;, M&sub6;, M&sub7;) zum Einstellen der Ströme an dem Eingang und dem Ausgang des Stromspiegels, um die Spannung am Ausgang der Spannungsquellenschaltung so zu korrigieren, daß die Ausgangsspannung der Schwellenspannung proportional ist.
6. Spannungsquellenschaltung nach Anspruch 5, bei der das Einstellmittel umfaßt einen ersten Einstell-Transistor (M&sub7;), der in Reihe zwischen dem Stromspiegelausgang und der ersten Stromelektrode eines zweiten Einstell-Transistors (M&sub5;) gekoppelt ist, wobei der zweite Einstell-Transistor (M&sub5;) eine mit der zweiten Referenzpotential-Leitung gekoppelte zweite Stromelektrode und eine zum Empfang der Eingangs-Referenzspannung (VREF) gekoppelte Gate-Elektrode hat, während die Gate-Elektrode des ersten Einstell-Transistors (M&sub7;) mit der Gate-Elektrode des zweiten dioden-gekoppelten Transistors (M&sub0;&sub2;) gekoppelt ist, um so einen Einstellstrom von dem am Ausgang des Stromspiegels erzeugten Strom abzuziehen.
DE88909205T 1988-01-13 1988-10-20 Spannungsquellen. Expired - Fee Related DE3886744T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8800703A GB2214333B (en) 1988-01-13 1988-01-13 Voltage sources
PCT/EP1988/000940 WO1989006837A1 (en) 1988-01-13 1988-10-20 Voltage sources

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3886744D1 DE3886744D1 (de) 1994-02-10
DE3886744T2 true DE3886744T2 (de) 1994-04-28

Family

ID=10629879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE88909205T Expired - Fee Related DE3886744T2 (de) 1988-01-13 1988-10-20 Spannungsquellen.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5027054A (de)
EP (1) EP0354932B1 (de)
JP (1) JPH0774977B2 (de)
DE (1) DE3886744T2 (de)
GB (1) GB2214333B (de)
WO (1) WO1989006837A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950010284B1 (ko) * 1992-03-18 1995-09-12 삼성전자주식회사 기준전압 발생회로
US5349286A (en) * 1993-06-18 1994-09-20 Texas Instruments Incorporated Compensation for low gain bipolar transistors in voltage and current reference circuits
US5793247A (en) * 1994-12-16 1998-08-11 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Constant current source with reduced sensitivity to supply voltage and process variation
US5581209A (en) * 1994-12-20 1996-12-03 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Adjustable current source
US5598122A (en) * 1994-12-20 1997-01-28 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Voltage reference circuit having a threshold voltage shift
US5596297A (en) * 1994-12-20 1997-01-21 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Output driver circuitry with limited output high voltage
US6132625A (en) 1998-05-28 2000-10-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for treatment of aqueous streams comprising biosolids

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3823332A (en) * 1970-01-30 1974-07-09 Rca Corp Mos fet reference voltage supply
FR2454651A1 (fr) * 1979-04-20 1980-11-14 Radiotechnique Compelec Generateur de tension constante pour circuits integres
GB2090442B (en) * 1980-12-10 1984-09-05 Suwa Seikosha Kk A low voltage regulation circuit
WO1982004143A1 (en) * 1981-05-18 1982-11-25 Hellums James Roger Reference voltage circuit
JPS6091425A (ja) * 1983-10-25 1985-05-22 Sharp Corp 定電圧電源回路
JPS60243715A (ja) * 1984-10-24 1985-12-03 Hitachi Ltd 電子装置
JPH0690656B2 (ja) * 1985-01-24 1994-11-14 ソニー株式会社 基準電圧の形成回路
US4588941A (en) * 1985-02-11 1986-05-13 At&T Bell Laboratories Cascode CMOS bandgap reference
JPS6269719A (ja) * 1985-09-24 1987-03-31 Toshiba Corp レベル変換論理回路
US4751463A (en) * 1987-06-01 1988-06-14 Sprague Electric Company Integrated voltage regulator circuit with transient voltage protection

Also Published As

Publication number Publication date
US5027054A (en) 1991-06-25
GB2214333A (en) 1989-08-31
JPH02502136A (ja) 1990-07-12
GB2214333B (en) 1992-01-29
JPH0774977B2 (ja) 1995-08-09
DE3886744D1 (de) 1994-02-10
EP0354932A1 (de) 1990-02-21
GB8800703D0 (en) 1988-02-10
EP0354932B1 (de) 1993-12-29
WO1989006837A1 (en) 1989-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69524265T2 (de) Spannungspegelverschieber
DE69408320T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum einstellen der schwellenspannung von mos-transistoren
DE69609104T2 (de) Referenzstromgenerator in CMOS-Technologie
DE69115552T2 (de) Bezugsgenerator
DE69634711T2 (de) VBB-Referenz für spannungsgepümptes Substrat
DE3626795C2 (de)
DE69414930T2 (de) Schaltkreis zur Erzeugung von Referenzspannungen unter Verwendung einer Schwellenwertdifferenz zwischen zwei MOS-Transistoren
DE69513185T2 (de) Hochsymmetrische bidirektionale Stromquelle
DE69000803T2 (de) Stromquelle mit niedrigem temperaturkoeffizient.
DE19947816A1 (de) Kaskode-Stromquelle niedriger Spannung
DE2855303C2 (de)
DE19958438A1 (de) Spannungsreferenzschaltung
DE69423742T2 (de) Bandabstands-Referenzschaltung
DE68915894T2 (de) Spannungs-/Stromwandler.
DE2945463A1 (de) Energieversorgungsschaltung
DE69600348T2 (de) Spannungs- und/oder Stromreferenzgenerator in integriertem Schaltkreis
DE3886744T2 (de) Spannungsquellen.
DE19938054B4 (de) Stromvergleichseinrichtung
DE69508826T2 (de) Konstantstromquelle mit Feldeffekttransistor
DE68923334T2 (de) Stromschalterlogikschaltung mit gesteuerten Ausgangssignalpegeln.
DE2648577A1 (de) Elektrisch veraenderbare impedanzschaltung
DE69412008T2 (de) Operationsverstärker und Verfahren dazu
DE69413235T2 (de) In verschiedene Konfigurationen umschaltbarer Operationsverstärker
DE69421956T2 (de) Spannung-Strom-Wandlerschaltung
DE102014013032A1 (de) Erzeugung eines Stroms mit umgekehrter Versorgungsspannungsproportionalität

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee