DE69224136T2 - Spannungsgeneratoreinrichtung - Google Patents

Spannungsgeneratoreinrichtung

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DE69224136T2
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    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannungserzeugungsvorrichtung, welche eine Spannung erzeugt, die nicht von der Temperatur abhängt.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Ein derartiger Typ einer Spannungserzeugungsvorrichtung des Standes der Technik weist eine Spannungsquelle auf, die einen Halbleiter PN-Zonenübergang enthält, um eine Spannung zu erzeugen, die sich mit der Temperatur negativ ändert, sowie eine Spannungsquelle zum Erzeugen einer Thermospannung (kT/q), welche sich mit der Temperatur positiv ändert, wobei beide Spannungsquellen in Reihe geschaltet sind, damit sich die temperaturbedingten Spannungsänderungen gegenseitig auslöschen.
  • Der Aufbau einer Spannungserzeugungsvorrichtung des Standes der Technik ist in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Ausgangsanschluß einer Spannungserzeugungsvorrichtung; 21 eine Stromquelle; 22 einen Widerstand; 23 einen diodenartig angeschlossenen Transistor. Eine Spannung am Ausgangsanschluß 1 wird erzielt, indem bewirkt wird, daß ein Strom von der Stromquelle 21 durch die in Reihe geschalteten Widerstände 22 und 23 hindurchfließt Die Stromquelle 21 ist eine Bandlücken-Stromquelle (band gap current source) wie beschrieben in JP-A-60-191508. Der Stromwert Ics ist durch die Gleichung (1) bestimmt.
  • Ics=[(k x T/q)x 1n(N)]/Rcs ... (1)
  • wobei k die Boltzmann-Konstante bezeichnet; T die absolute Temperatur; q die Elektronenladung; N eine Konstante; Rcs einen Strom-Voreinstellwiderstand.
  • Die Spannung Vo am Ausgangsanschluß 1 kann durch Gleichung (2) ausgedrückt werden.
  • Vo = Vf23 + (R22 x Ics) ... (2)
  • wobei Vf23 und R22 die Vorwärtsspannung des Transistors 23 bzw. den Widerstandswert des Widerstands 22 bezeichnen.
  • Der erste Abschnitt in Gleichung (2) bezeichnet die Vorwärtsspannung des diodenartig angeschlossenen Transistors. Es ist allgemein bekannt, daß sich diese Spannung mit -2 mV/Grad der Temperaturänderung ändert, wenn sie oberhalb 650 mV liegt. Daher wird eine temperaturbedingte Spannungsänderung im zweiten Glied auf einen Wert voreingestellt, welcher das entgegengesetzte Vorzeichen hat, und ist gleich dem Absolutwert des ersten Gliedes, und die temperaturbedingte Spannungsänderung im ersten und im zweiten Glied können sich gegenseitig auslöschen. Kurz gesagt wird, damit Vo eine temperaturunabhängige Spannung wird, Gleichung (2) in das zweite Glied eingesetzt, um Gleichung (3) zu liefern.
  • R22 x Ics = R22 x (k x T/q x 1n (N)/Rcs = (k x T/q) x 1n(N) x R22/Rcs ... (3)
  • Die temperaturbedingte Spannungsänderung wird erzielt, indem Gleichung (3) bezüglich der Absoluttemperatur T differenziert wird. Wenn die Änderung durch +2mV dargestellt ist, wird Gleichung (4) erhalten.
  • d (R22 x Ics)/dT = (k/q) 1n (N) x R22/Rcs = +2 mV ... (4)
  • Indem Gleichung (4) in Gleichung (3) eingesetzt wird und die Wärmekoeffizienten von R22 und Rcs einander gleich gemacht werden, und T = 300 K gesetzt wird, wird Gleichung (5) erzielt.
  • R22 x Ics = d(R22 x Ics) /dtxt = +2 mV x 300ºK = 600 mV ... (5)
  • Demgemäß ist, wenn R22 oder Ics voreingestellt ist, derart daß R22 x Ics = 600 mV, Vo in Übereinstimmung mit Gleichung (2) als ungefähr 1,25 V festgelegt. Vo ist temperaturunabhängig. Von dieser Näherung wurde weitverbreitet ausgegangen, da die Wärmekoeffizienten von R22 und Rcs in einfacher Weise gleich gemacht werden können, wenn diese Bauteile auf einem einzelnen Halbleiterchip ausgebildet sind.
  • Auf solche Weise kann, sogar wenn die Spannungserzeugungsvorrichtung des Standes der Technik in der Lage ist, eine Spannung zu erzeugen, die temperaturunabhängig ist, die Spannungserzeugungsvorrichtung des Standes der Technik nicht flir eine Schaltung verwendet werden, die eine Stromquellenspannung von weniger als 1,25 V benötigt, da die temperaturunabhängige Spannung bei nur 1,25 V liegt. Mit anderen Worten sollte, da das erste Glied in Gleichung (2) auf 650 mV festgelegt ist, das zweite Glied 600 mV oder weniger betragen. Daraus ergibt sich, daß Vo temperaturabhängig ist.
  • JP-A-63 177214 beschreibt einen Spannungsgenerator wie definiert im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Probleme des Standes der Technik zu lösen. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine exzellente Spannungserzeugungsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Spannung zu liefern, welche temperaturunabhängig ist, sogar wenn die Spannung der Stromquelle nicht oberhalb 1,25 V liegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Spannungserzeugungsvorrichtung wie definiert in Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Demgemäß wird die Vorwärtsspannung, welche sich negativ mit der Tempatur ändert und erzeugt wird, indem bewirkt wird, daß ein Vorwärtsstrom durch die Diode und die Spannungsteilereinrichtung von der Stromerzeugungseinrichtung hindurchfließt, durch die Spannungsteilereimichtung geteilt, und eine Spannung, die sich positiv mit der Temperatur ändert, wird der geteilten Vorwärtsspannung durch die Stromerzeugungseinrichtung und die Spannungsteilereinrichtung geeignet überlagert.
  • Somit kann eine temperaturunabhängige Spannung erzielt werden, sogar wenn die Spannung der Stromquelle 1,25 V oder weniger beträgt.
  • Wenn die Stromerzeugungseinrichtung durch eine Quelle vom Niederspannungsbetriebstyp, wie beschrieben in JP-A-60-191508 gebildet wird, kann die Spannung der Stromquelle auf die Ausgangsspannung Vo + ca. 0,2 V abgesenkt werden, und die Vorrichtung kann in einfacher Weise aus einer halbleiterintegrierten Schaltung aufgebaut sein.
  • In einer Entwicklung der vorliegenden Erfindung weist eine Spannungserzeugungsvorrichtung weiter eine Vorlasteinrichtung auf, die direkt mit der Diode verbunden ist, um eine Vorwärtsspannung über der Diode zu erzeugen, wenn ein Strom von der Vorlasteinrichtung in einer Vorwärtsrichtung der Diode fließt.
  • Demgemäß wird in Übereinstimmung mit dieser Entwicklung die Vorwärtsspannung, welche sich negativ mit der Temperatur ändert und erzielt wird, indem bewirkt wird, daß der Vorwärtsstrom von der Vorlasteinrichtung durch die Diode fließt, durch die Spannungsteilereinrichtung geteilt, und eine Spannung, welche sich positiv mit der Temperatur ändert, wird der geteilten Vorwärtsspannung durch die Stromerzeugungseüirichtung und die Spannungsteilereinrichtung geeignet überlagert. Somit kann eine temperaturunabhängige Spannung erzielt werden, sogar wenn die Spannung der Stromquelle 1,25 V oder weniger beträgt.
  • Wenn die Ausgangsspannung Vo auf einen Wert von 0,7 V oder weniger voreingestellt ist und die Stromerzeugungseinrichtung aus einer Stromquelle von Niederspannungsbetriebstyp wie beschrieben in JP-A-60-191508 aufgebaut ist, kann die Spannung der Stromquelle auf 0,9 V gesenkt werden, und die Vorrichtung kann in einfacher Weise aus einer halbleiterintegrierten Schaltung aufgebaut sein.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft unter besonderer Bezugnahme auf die beigefligten Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:
  • Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm, welches eine Spannungserzeugungsvorrichtugn des Standes der Technik zeigt;
  • Fig. 2A ein Schaltungsdiagrannu, welches eine erste Ausführungsform der Spannungserzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 2B ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, welches einen Teil der Vorrichtung von Fig. 2A zeigt und eine Stromquelle und ein Transistor beinhaltet:
  • Fig. 2C ein äquivalentes Schaltungsdiagramm, welches einen Teil der Vorrichtung von Fig. 2A zeigt und die Stromquellen, den Transistor und die Widerstände beinhaltet; und
  • Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm, welches eine zweite Ausführungsform einer Spannungserzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bezugnehmend auf die Fig. 2A bis 2C ist der Aufbau der ersten Ausführungsform der vorliegenden Brfindung gezeigt.
  • In Fig. 2A bezeichnet: Bezugszeichen 1 einen Ausgangsanschluß einer Stromerzeugungsvorrichtung; 11 und 15 Stromquellen; 13 und 14 Widerstände; 12 einen diodenartig angeschlossenen Transistor. Eine Spannung am Ausgangsanschluß 1 wird erzielt, indem bewirkt wird, daß ein Strom durch die in Reihe geschalteten Widerstände 13 und 14 fließt. Die Stromquellen 11 und 15 sind aus Miller-Stromkreisen oder dergleichen gebildet, unter Verwendung einer in JP-A-60-191508 beschriebenen Bandlücken-Stromquelle.
  • Die Funktionsweise der Ausführugsform von Fig. 2A wird bezugnehmend auf die Fig. 2B und 2C beschrieben.
  • Da es in der Ausfiihningsform von Fig. 2A zwei Signalquellen gibt, wird die Funktionsweise unter Verwendung des Überlagerungsprinzips beschrieben. Die Stromquelle 15 wird als geöffliet angenommen. In Fig. 2B ist der diodenartig angeschlossene Transistor 12 durch eine äquivalente Schakung 120 dargestellt, die eine Spannungsquelle 121 und einen Widerstand 122 beinhaltet. Der Wert V121 der Spannungsquellen 121 und der Wert R122 des Widerstands 122 sind durch die Gleichungen (6) bzw. (7) ausgedrückt.
  • V121 = Vf12 ... (6)
  • R122 = (k x t/q) 1n (N)/112 ... (7)
  • wobei VF12 und I12 die Vorwärtsspannung des Transistors 12 bzw. den Kollektorstrom des Transistors 12 bezeichnen.
  • In Fig. 2C sind die äquivalente Schaltung 120 und die Widerstände 13 und 14 durch eine äquivalente Schaltung 130 unter der Verwendung des Theorems von Thevenin dargestellt. Der Wert von V131 der Spannungsquelle 131 und der Wert R132 des Widerstands 132 sind durch die Gleichungen (8) und (9) dargestellt.
  • V131 = Vf12 x R14 / (R13 + R122 + R14) ... (8)
  • R132 = (R13 + R122) x R14/ (R13 + R122 + R14) ... (9)
  • wobei R13 und R14 die Widerstandswerte der Widerstände 13 bzw. 14 bezeichnen. Nun wird die Stromquelle 15 betrachtet. Ein Strom Ics von der Stromquelle 15 ist ebenso durch die Gleichung (1) definiert. Da der Strom 115 von der Stromquelle 15 durch den Widerstand 132 in die Spannungsquelle 131 fließt, kann eine Ausgangsspannung Vo am Ausgangsanschluß 1 durch Gleichung (10) ausgedrückt werden.
  • Vo = V131 + (R132 x 115)
  • Vo = M x {Vfl2 + [(k x T/q) x 1n (N) x (R13+R122)/Rcs]} . .. (10)
  • mit M = R14 / (R13 + R122 + R14)
  • Gleichung (10) ähnelt Gleichung (2) des Standes der Technik. Die Ausgangsspannung Vo, welche unabhängig von der Temperatur ist, kann durch eine Näherung ähnlich wie beim Stand der Technik erzeugt werden. Mit anderen Worten bezeichnet das erste Glied in den Klammern { } in Gleichung (10) die Vorwärtsspannung des diodenartig angeschlossenen Transistors und beträgt ungefähr 650 mV. Da diese Vorwärtsspannung sich mit -2 mV/Grad bezogen auf die Temperatur ändert, löschen sich die temperaturbedingten Spannungsänderungen im ersten und zweüen Glied gegeneinander aus, wenn R13 und Rcs so voremgestellt sind, daß die temperaturbedingte Spannungsänderung im zweiten Glied in den Klammern { } +2 mV/grad beträgt. Dieser Wert ist der gleiche wie der Wert von Gleichung (5). Demgemäß kann die Ausgangsspannung Vo schließlich temperaturunabhängig gemacht werden und der Spannungspegel Vo kann wunschgemäß voreingestellt werden, indem M voreingestellt wird. Wenn die Ausgangsspannung auf beispielsweise 0,5 V voreingestellt wird, wird M auf 0,5 V/1,25 V voreingestellt, und die Werte R13, R14, I11 und I15 der Widerstände 13 und 14 und der Stromquellen 11 und 15 können in Übereinstimmung mit den Gleichungen (6) bis (10) bestimmt werden.
  • Wenn R122 ausreichend niedriger als R13 ist, ist Vo durch den Quotient von R13, R14 und dem Widerstand Rcs dargestellt, welcher den Strom von der Stromquelle 15 festlegt, so daß die Auslegung der Schaltung einfacher gemacht werden kann.
  • Da eine Spannung mit einem Pegel, der ein Produkt einer Absolutttemperatur T, welche von den Widerständen 13 und 14 und der Stromquelle 15 erhalten wird, sowie eines Koeffizienten, wie beispielsweise eines Widerstandsverhältnisses oder -Quotienten, der temperaturunabhängig ist, der Vorwärtsspannung überlagert wird, welche durch den diodenartig angeschlossenen Transistor 12 und die Stromquelle 11 in Gleichung (10) in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt wird, kann die Ausgangsspannung zum Auslöschen der temperaturbedingten Anderung der Ausgangsspannung in ähnlicher Weise wie beim Stand der Technik voreingestellt werden, und der Pegel der Ausgangsspannung kann in einfacher Weise mit einem konstanten M voreingestellt werden. Die Spannung am Ausgangsanschluß der Stromquelle 11 wird nicht so groß wie oder größer als die Vorwärtsspannung der Diode. Wenn die Spannung Vo genauso groß oder kleiner als die Vorwärtsspannung der Diode voreingestellt ist und eine in JP-A-60-191508 beschriebene Stromquelle vom Niederspannungstyp verwendet wird, kann eine Stromquelle verwendet werden, deren Spannung um ungefähr 0,9 V vermindert ist.
  • Da die Werte der Widerstände 13 und 14, die mit der Ausgangsspannung zusammenhängen, einen Quotienten definieren, kann die vorliegende Vorrichtung in einfacher Weise aus einer halbleiterintegrierten Schaltung ausgebildet sein, unabhängig von der Genauigkeit der Absolutwerte der Widerstände.
  • Die Charakteristiken bezogen auf die Temperatur können in Übereinstimmung mit Gleichung (10) durch (R13+R122)/Rcs bestimmt werden, und hängen somit nicht von R14 ab. Dies hat den Vorteil, daß die Spannung Vo nach Wunsch festgelegt werden kann.
  • Auch wenn die Vorwärtsspannung, welche von der Stromquelle 11 und dem diodenartig angeschlossenen Transistor 12 erzielt wird, ohne andere Bauteile zu durchlaufen einem die Widerstände 13 und 14 beinhaltenden Spannungsteiler zugeführt wird, kann er dem Spannungsteiler über einen (nicht dargestellten) Trennverstärker zugeführt werden. In diesem Fall wird die Auslegung der Vorrichtung einfacher gemacht, da R122 ausreichend niedriger wird.
  • Auch wenn die Bauteile in der ersten Ausführungsform so vorgewählt sind, daß die Ausgangsspannung Vo nicht von der Temperatur abhängt, können sie so vorgewählt sein, daß sie die Vorrichtung mit einer gewünschten Temperaturcharakteristik liefern.
  • Bezugnehmend auf Fig. 3 ist der Aulbau einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, und es bezeichnen: Bezugszeichen 1 einen Ausgangsanschluß einer Spannungserzeugungsvorrichtung; 15 eine Stromquelle; 13 und 14 Widerstände; und 12 einen diodenartig angeschlossenen Transistor. Eine Spannung am Ausgangsanschluß 1 wird erzielt, indem bewirkt wird, daß ein Strom von der Stromquelle 15 durch die in Reihe geschalteten Widerstände 13 und 14 fließt. Die Stromquelle 15 besteht aus einer Miller-Schaltung oder dergleichen, unter Verwendung einer Bandlücken-Stromquelle wie beschrieben in JP-A-60-191508. Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen identisch mit der ersten Ausführungsform, abgesehen davon, daß die Stromquelle 11 in der ersten Ausführungsform weggelassen ist. Die zweite Ausführungsform ist in dem Fall effektiv, bei dem die Spannung Vo am Ausgangsanschluß 1 höher ist als die Vorwärtsspannung des Transistors 12. In diesem Fall fließt der durch den Widerstand 13 fließende Strom 113 in entgegengesetzter Richtung, so daß bewirkt wird, daß ein Vorlaststrom durch den Transistor 12 fließt, sogar wenn von der Stromquelle 11 kein Strom 111 fließt.
  • Da eine Spannung, welche einen Pegel besitzt, der das Produkt einer Absoluttemperatur T, die von den Widerständen 13 und 14 und der Stromquelle 15 erzielt wird, und eines Koeffizienten, wie beispielsweise eines Widerstandsverhältnisses, das unabhängig von der Temperatur ist, der Vorwärtsspannung überlagert wird, die durch den diodenartig angeschlossenen Transistor 12 und die Stromquelle 15 in Gleichung (10) in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt wird, kann die Ausgangsspannung für eine Auslöschung der temperaturbedingten Änderungen der Ausgangsspannung in ähnlicher Weise wie beim Stand der Technik voreingestellt werden, und der Pegel der Ausgangsspannung kann in einfacher Weise mit einem konstanten M voreingestellt werden. Wenn eine Stromquelle vom Niederspannungs-Betriebstyp, wie in JP-A-60-191508 beschrieben, verwendet wird, kann eine Stromquelle, deren Spannung Vo um ungelähr +0,2 V abgesenkt ist, verwendet werden.
  • Da die Werte der Widerstände 13 und 14, welche mit der Ausgangsspannung in Zusammenhang stehen, einen Quotienten definieren, kann die vorliegende Vorrichtung in einfacher Weise unabhängig von der Genauigkeit der Absolutwerte aus einer halbleiteriutegrierten Schaltung ausgebildet werden.
  • Die Charakteristiken der Vorrichtung bezüglich der Temperatur können durch (R13+R122)/Rcs in Übereinstimmung mit Gleichung (10) festgelegt werden, und hängen somit nicht von R14 ab. Es gibt den Vorteil, daß der Wert der Spannung Vo nach Wunsch festgelegt werden kann.
  • Auch wenn Bauteile in der zweiten Ausführungsform so voreingestellt sind, daß die Ausgangsspannung Vo nicht von der Temperatur abhängt, können sie so voreingestellt sein, daß sie die Vorrichtung mit einer gewünschten Temperaturcharakteristik liefern.
  • Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, ist die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß eine Spannung, welche einen Pegel besitzt, der proportional zu einer Absoluttemperatur ist, die von der Spannungsteilereinrichtung erzielt wird, welche eine Mehrzahl von Widerständen und Stromquellen beinhaltet, der Vorwärtsspannung überlagert wird, welche durch eine Stromquelle für das Vorbelasten eines diodenartig angeschlossenen Transistors in einer Vorwärtsrichtung erziek wird. Die überlagerte Spannung kann zum Auslöschen der temperaturbedingten Spannungsänderungen voremgestellt werden. Daraus ergibt sich, daß eine Spannungsausgangsgröße, welche nicht von der Temperatur abhängt, erzielt werden kann. Der Pegel der Ausgangsspannung kann in einfacher Weise durch den Quotienten bzw. das Verhältnis der Spannungsteiler der Spannungsteilereinflchtung voreingestellt werden.
  • Da die Spannung am Anschluß der Stromquelle nicht gleich oder höher als die Vorwärtsspannung der Diode wird, wenn die Ausgangsspannung Vo nicht höher als die Vorwärtsspannung der Diode eingestellt ist, kann eine auf ungefähr 0,9 V abgesenkte Stromquellenspannung verwendet werden.
  • Da die Werte der Widerstände, welche die Ausgangsspannung bestimmen, durch einen Quotienten dargestellt sind, kann die Vorrichtung in einfacher Weise aus einer halbleiterintegrierten Schaltung ausgebildet werden, und zwar unabhängig von der Genauigkeit der Absolutwerte.
  • Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht, ist die zweite Ausführungsform so ausgebildet, daß eine Spannung, welche einen Pegel besitzt, der proportional zu einer Absoluttemperatur T ist, die von einer Spannungsteilereinrichtung erzielt wird, die eine Mehrzahl von Widerständen beinhaltet, und eine Stromquelle der Vorwärtsspannung überlagert wird, welche sich mit der Temperatur negativ ändert, erzielt wird, indem bewirkt wird, daß ein Vorwärtsstrom von einer Stromerzeugungsenrrichtung über eine Spannungsteilereinrichtung durch eine Diode fließt, und die überlagerte Spannung zum Auslöschen von temperaturbedingten Spannungsänderungen voreingestellt wird. Daraus folgt, daß eine Spannungsausgabe, welche nicht von der Temperatur abhängt, erzielt werden kann. Der Pegel der ausgegebenen Spannung kann durch das Spannungsteilerverhältnis der Spannungsteilereüirichtung in einfacher Weise voreingestellt werden.
  • Die Spannung der Stromquelle kann verwendet werden, bis die ausgegebene Spannung Vo auf ungefähr +0,2 V abgesenkt ist.
  • Da die Werte der Widerstände, welche die ausgegebene Spannung bestimmen, durch einen Quotienten dargestellt werden kann, kann die Vorrichtung in einfacher Weise aus einer halbleiterintegrierten Schaltung aufgebaut sein, und zwar unabhängig von der Genauigkeit der Absolutwerte.

Claims (4)

1. Spannungserzeugungsvorrichtung, umfassend:
eine Diode (12)
eine an die Diode angeschlossene und einen ersten Widerstand (13) sowie einen zweiten Widerstand (14) enthaltende Spannungsteilereinrichtung zum Erzeugen einer Ausgangsspannung an einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (13) und dem zweiten Widerstand (14),
eine an die Spannungsteilereinrichtung (13, 14) angeschlossene Stromerzeugungseinrichtung (15) zum Erzeugen eines einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden Stroms und
einer Vorspannungseinrichtung (11, 15) zum Erzeugen einer Vorwärtsspannung über der Diode (12) wenn ein Strom von der Vorspannungseinrichtung in Vorwärtsrichtung der Diode fließt, wobei die Vorwärtsspannung einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist,
wobei die Spannungsteilereinrichtung (13, 14) zum Unterteilen der Vorwärtsspannung der Diode über der Diode (12) angeschlossen ist und die unterteilte Vorwärtsspannung der Diode (12) als Anteil der Ausgabe der Spannungsteilereinrichtung erscheint,
die Stromerzeugungseinrichtung (15) direkt an den Ausgang der Spannungsteilereinrichtung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (13) und dem zweiten Widerstand (14) angeschlossen ist und
die Stromerzeugungseinrichtung (15) im Betrieb den Fluß eiries Stroms in den Ausgang (1) der Spannungsteilereinrichtung (13, 14) am Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (13) und dem zweiten Widerstand (14) veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilereinrichtung aus nur zwei Widerständen besteht und die Werte dieser Widerstände so gewählt sind, daß eine temperaturunabhängige Ausgangsspannung am Verbindungspunkt erzeugt wird, aufgrund der Verteilungen des Spannungsanteils aufgrund der unterteilten Vorwärtsspannung und eines einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweisenden Spannungsanteils, der aufgrund des Stroms der Stromerzeugungseinrichtung (15) über einem Ausgangswiderstand (14) der Spannungsteilereinrichtung (13, 14) erzeugt wird, wobei die negative Temperaturabhängigkeit der Diodenspannung mit einer entsprechenden positiven Temperaturabhängigkeit des in den Ausgang (1) fließenden Stroms ausgeglichen wird.
2. Spannungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, in der die Vorspannungseinrichtung die Stromerzeugungseinrichtung (15) ist, mit der während des Betriebs ein Strom über die Spannungsteilereinrichtung (13, 14) an die Diode (12) angelegt wird.
3. Spannungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung (11,) direkt an die Diode (12) angeschlossen ist.
4. Spannungserzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, in der die Stromerzeugungseinrichtung (15) einen Strom-Voreinstellungswiderstand aufweist und der mit der Stromerzeugungseinrichtung erzeugte Strom proportional zur absoluten Temperatur und umgekehrt proportional zum Strom-Voreinstellungswiderstand ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840008A (en) * 1995-11-13 1998-11-24 Localmed, Inc. Radiation emitting sleeve catheter and methods
DE60123925D1 (de) 2001-04-27 2006-11-30 St Microelectronics Srl Stromreferenzschaltung für niedrige Versorgungsspannungen
DE10156048C1 (de) * 2001-11-15 2003-04-03 Texas Instruments Deutschland Referenzspannungsquelle
TWI399631B (zh) * 2010-01-12 2013-06-21 Richtek Technology Corp 可快速啟動的低電壓能隙參考電壓產生器
TWI407289B (zh) * 2010-02-12 2013-09-01 Elite Semiconductor Esmt 電壓產生器以及具有此電壓產生器的溫度偵測器和振盪器
CN109494724B (zh) * 2018-11-22 2020-05-19 山东大学 基于lu分解的大电网戴维南等值参数在线辨识方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956661A (en) * 1973-11-20 1976-05-11 Tokyo Sanyo Electric Co., Ltd. D.C. power source with temperature compensation
JPS57141729A (en) * 1981-02-25 1982-09-02 Mitsubishi Electric Corp Constant voltage generating circuit
US4473793A (en) * 1981-03-26 1984-09-25 Dbx, Inc. Bias generator
DE3137504A1 (de) * 1981-09-21 1983-04-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur erzeugung einer temperaturunabhaengigen referenzspannung
SU1025433A1 (ru) * 1982-03-15 1983-06-30 Войсковая часть 27177 Забрасываемый огнетушитель
JPS59191626A (ja) * 1983-04-15 1984-10-30 Hitachi Ltd 電圧源回路
JPS60191508A (ja) * 1984-03-13 1985-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流発生装置
JPH0668706B2 (ja) * 1984-08-10 1994-08-31 日本電気株式会社 基準電圧発生回路
JPS63177214A (ja) * 1987-01-19 1988-07-21 Sanyo Electric Co Ltd 基準電圧発生回路
JP2650390B2 (ja) * 1989-01-20 1997-09-03 松下電器産業株式会社 比較装置
JPH02191012A (ja) * 1989-01-20 1990-07-26 Nec Corp 電圧発生回路
NL9002392A (nl) * 1990-11-02 1992-06-01 Philips Nv Bandgap-referentie-schakeling.

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EP0539136B1 (de) 1998-01-21
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