JP2002305244A - 基準電圧発生回路及びその出力電圧調整方法 - Google Patents

基準電圧発生回路及びその出力電圧調整方法

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JP2002305244A
JP2002305244A JP2001107103A JP2001107103A JP2002305244A JP 2002305244 A JP2002305244 A JP 2002305244A JP 2001107103 A JP2001107103 A JP 2001107103A JP 2001107103 A JP2001107103 A JP 2001107103A JP 2002305244 A JP2002305244 A JP 2002305244A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の基準電圧源を備えた基準電圧発生回路
の各基準電圧源の出力電圧の微調整を行う際の工数を少
なくすることを可能にする。 【解決手段】 基準電圧発生回路1は同じレイアウトの
回路構成で集積回路としてチップ上に隣接して配置され
た2個の基準電圧源A,Bを備え、各基準電圧源A,B
にはその出力電圧の微調整を行う調整回路4が設けられ
ている。各調整回路4は、複数の分圧抵抗R10,R11,
R12,R13と複数のスイッチング素子5a〜5cとがラ
ダー接続されている。両調整回路4の間には、電流源6
と1個のヒューズF1,F2,F3とが直列に接続され
た回路が各調整回路4のスイッチング素子数に対応した
数設けられている。各スイッチング素子5a〜5cの制
御端子が電流源6とヒューズF1〜F3との接続点にそ
れぞれ接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は基準電圧発生回路及
びその出力電圧調整方法に係り、詳しくは集積回路化さ
れるとともに、出力電圧の異なる複数の基準電圧源を備
えた基準電圧発生回路と、その出力電圧調整方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】基準電圧発生回路として、トランジス
タ、抵抗、演算増幅回路(オペアンプ)が半導体装置と
して集積回路化されて形成されたものがあるが、半導体
装置の製造のばらつきによって、オペアンプで使用され
るMOSトランジスタの閾値電圧や抵抗値、バイポーラ
トランジスタの飽和電流がばらついて出力電圧がばらつ
く。この出力電圧のばらつきを調整する出力補正回路
(調整回路)を備えたものがある(例えば、特開平11
−121694号公報)。
【0003】例えば、図2(a)に示すような、バンド
ギャップリファレンス回路30において、オペアンプ3
1の反転入力端子の入力電圧を設定する分圧回路に調整
回路32が設けられる。調整回路32は図2(b)に示
すように、複数の分圧抵抗R10,R11,R12,R
13が直列に接続されるとともに、各分圧抵抗R11,
R12,R13に対してヒューズF1,F2,F3がそ
れぞれ並列に接続されて構成されている。そして、ヒュ
ーズF1,F2,F3のうちどのヒューズを切断するか
によって有効となる分圧抵抗が決定され、オペアンプ3
1の出力電圧を調整できる。そして、所望のヒューズを
例えばレーザー光照射により切断して、出力電圧を調整
している。
【0004】また、従来、集積回路化されるとともに、
出力電圧の異なる複数の基準電圧源を備えた基準電圧発
生回路の場合には、各基準電圧源に前記調整回路をそれ
ぞれ設け、各基準電圧源毎にそれぞれ調整回路のヒュー
ズを切断して出力電圧の調整を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複数の基準電圧源を備
えた従来の基準電圧発生回路では、各基準電圧源はそれ
ぞれ独立に設けられ、各基準電圧源毎に調整回路が設け
られるため、基準電圧発生回路全体として占める面積が
大きくなるとともに、調整の際の手間(工数)が多くな
るという問題があつた。
【0006】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第1の目的は複数の基準電圧源を備え
た基準電圧発生回路の各基準電圧源の出力電圧の微調整
を行う際の工数を少なくできるとともに、基準電圧発生
回路の占める面積を小さくできる基準電圧発生回路を提
供することにある。また、第2の目的は複数の基準電圧
源を備えた基準電圧発生回路の各基準電圧源の出力電圧
の微調整の工数を少なくできる基準電圧発生回路の出力
電圧調整方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記第1の目的を達成す
るため、請求項1に記載の発明では、集積回路化される
とともに、出力電圧の異なる複数の基準電圧源を備えた
基準電圧発生回路であって、前記各基準電圧源を同じレ
イアウトの回路構成にするとともに隣接して配置し、そ
の出力電圧の微調整を行う同じ構成の調整回路を前記各
基準電圧源に設け、前記各調整回路を複数の分圧抵抗と
複数のスイッチング素子とがラダー接続された構成と
し、外部からその出力がハイレベル又はロウレベルに切
換え可能な切換手段を前記各調整回路のスイッチング素
子数に対応した必要ビット数設け、前記各調整回路のス
イッチング素子の制御端子を前記各切換手段に接続し、
前記切換手段の切換えにより前記各基準電圧源の出力電
圧を同時に調整可能に構成した。
【0008】この発明では、複数の基準電圧源が同じレ
イアウトの回路構成で隣接して配置されるため、集積回
路(半導体装置)の製造工程で各基準電圧源の出力電圧
が所定の値からばらついても、そのばらつきの量が各基
準電圧源においてほぼ等しくなる。そして、ある一つの
基準電圧源の出力電圧のばらつきを解消するように切換
手段を切り換えて調整回路の分圧抵抗の接続状態を調整
すると、他の基準電圧源の出力電圧も自動的に適正な値
に調整される。
【0009】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記切換手段は電流源とヒューズと
が直列に接続されて構成され、前記各制御端子は前記各
電流源とヒューズとの接続点に接続されている。この発
明では、ヒューズを切断すると、そのヒューズと電流源
との接続点に接続されているスイッチング素子の制御端
子への出力がハイレベルになる。
【0010】請求項3に記載の発明では、請求項1又は
請求項2に記載の発明において、前記スイッチング素子
はMOSFETである。この発明では、スイッチング素
子のオン抵抗が非常に小さく、オン抵抗を考慮せずに各
調整回路の抵抗値の調整ができ、出力電圧の調整が容易
になる。
【0011】前記第2の目的を達成するため、請求項4
に記載の発明では、集積回路化されるとともに、出力電
圧の異なる複数の基準電圧源を備えた基準電圧発生回路
の出力電圧調整方法であって、前記各基準電圧源を同じ
レイアウトの回路構成にするとともに隣接して配置し、
その出力電圧の微調整を行う同じ構成の調整回路を前記
各基準電圧源に設け、前記各調整回路を複数の分圧抵抗
と複数のスイッチング素子とがラダー接続された構成と
し、外部からその出力がハイレベル又はロウレベルに切
換え可能な切換手段を前記各調整回路のスイッチング素
子数に対応した必要ビット数設け、前記各調整回路のス
イッチング素子の制御端子を前記各切換手段に接続し、
前記ラダー接続された分圧抵抗のうち無効にすべき分圧
抵抗と対応する位置に接続されたスイッチング素子をオ
ン状態とするように、前記切換手段の切換えを行って前
記各基準電圧源の出力電圧を同時に調整する。なお、
「無効にすべき分圧抵抗」とは、スイッチング素子がオ
ン状態となることによりその分圧抵抗(厳密にはスイッ
チング素子のオン抵抗との合成抵抗)の抵抗値を大幅に
低下させる分圧抵抗を意味し、オン抵抗がゼロに近けれ
ばスイッチング素子と分圧抵抗との合成抵抗の抵抗値は
ほぼゼロになる。
【0012】この発明では、集積回路(半導体装置)の
製造工程で各基準電圧源の出力電圧が所定の値からばら
ついた場合、調整回路を構成する分圧抵抗のうち無効と
すべき分圧抵抗と対応する位置に接続されたスイッチン
グ素子をオン状態とするように切換手段を切り換える。
例えば、切換手段がヒューズであればレーザー光照射で
ヒューズを切断する。その結果、各基準電圧源の調整回
路のスイッチング素子が同時にオン状態となり、出力電
圧が同時に調整されて基準電圧源が1個の場合と同じ手
間(工数)で出力電圧の微調整ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を2個の基準電圧源
を備えた基準電圧発生回路に具体化した一実施の形態を
図1に従って説明する。
【0014】図1に示すように、基準電圧発生回路1は
2個の基準電圧源A,Bを備えている。両基準電圧源
A,Bはバンドギャップリファレンス回路を構成し、同
じレイアウトの回路構成で集積回路としてチップ上に隣
接して配置されている。基準電圧源Aは定電流源2、抵
抗R1,R2,R3、R4a,R5a、トランジスタT
r1、オペアンプ3及び調整回路4で構成されている。
基準電圧源Bは定電流源2、抵抗R1,R2,R3、R
4b,R5b、トランジスタTr2、オペアンプ3及び
調整回路4で構成されている。すなわち、両基準電圧源
A,Bは抵抗R4aと抵抗R4b及び抵抗R5aと抵抗
R5bが異なるだけで他の構成は同じである。
【0015】両トランジスタTr1,Tr2にはNPN
トランジスタが使用され、各トランジスタTr1,Tr
2のコレクタは抵抗R1,R2を介してそれぞれ定電流
源2に接続されている。トランジスタTr1,Tr2の
ベースは、基準電圧源Aでは抵抗R4aと抵抗R5aと
の接続点に接続され、基準電圧源Bでは抵抗R4bと抵
抗R5bとの接続点に接続されている。トランジスタT
r1のエミッタは抵抗R3を介して調整回路4に接続さ
れ、トランジスタTr2のエミッタは調整回路4に直接
接続されている。
【0016】オペアンプ3の反転入力端子は抵抗R1と
トランジスタTr1のコレクタとの接続点に接続され、
非反転入力端子は抵抗R2とトランジスタTr2のコレ
クタとの接続点に接続されている。オペアンプ3の出力
端子は、基準電圧源Aでは抵抗R4a,R5aを介して
接地され、基準電圧源Bでは抵抗R4b,R5bを介し
て接地されている。両基準電圧源A,Bは抵抗R4a,
R5a及び抵抗R4b,R5bの抵抗比を変えることに
より異なる出力電圧が得られるように構成されている。
【0017】各基準電圧源A,Bの出力電圧の微調整を
行うための調整回路4は、複数(この実施の形態では4
個)の分圧抵抗R10,R11,R12,R13と、複
数(この実施の形態では3個)のスイッチング素子5
a,5b,5cとがラダー接続された構成となってい
る。各スイッチング素子5a,5b,5cにはnチャネ
ルのMOSFETが使用され、各スイッチング素子5
a,5b,5cはそれぞれ分圧抵抗R11,R12,R
13に並列接続されている。
【0018】両調整回路4の間には、電流源(抵抗)6
と1個のヒューズF1,F2,F3とが直列に接続され
た回路が各調整回路4のスイッチング素子数に対応した
必要ビット数(この実施の形態では3個)設けられてい
る。各電流源(抵抗)6と1個のヒューズF1,F2,
F3とが直列に接続された回路が、外部からその出力が
ハイレベル又はロウレベルに切換え可能な切換手段を構
成する。各スイッチング素子5a,5b,5cの制御端
子(この実施の形態ではMOSFETのゲート)は、前
記各電流源6とヒューズF1〜F3との接続点にそれぞ
れ接続されている。
【0019】次に前記のように構成された基準電圧発生
回路1の作用について説明する。集積回路の製造時のば
らつきにより出力電圧が所定の値からばらついても、両
基準電圧源A,Bが同じレイアウトの回路構成で隣接し
て配置されるため、そのばらつきの量が両基準電圧源
A,Bにおいてほぼ等しくなる。両基準電圧源A,Bの
出力電圧が所定の基準電圧からずれた場合、分圧抵抗R
10,R11,R12,R13の接続状態を調整して調
整回路4の抵抗値を調整することにより、出力電圧が所
定の基準電圧に調整される。
【0020】調整回路4の抵抗値は、分圧抵抗R11,
R12,R13と並列接続されたスイッチング素子5
a,5b,5cのオン、オフにより決定され、有効な分
圧抵抗及び分圧抵抗R10の抵抗値の和が調整回路4の
抵抗値となる。スイッチング素子5a,5b,5cにM
OSFETが使用されているため、そのオン抵抗が非常
に小さく、オン状態のスイッチング素子5a,5b,5
cに並列接続された分圧抵抗とスイッチング素子との合
成抵抗はほぼゼロとなり、その分圧抵抗は無効化され
る。並列接続されたスイッチング素子5a,5b,5c
がオフ状態であればその分圧抵抗は有効となる。
【0021】ヒューズF1〜F3の切断は例えばレーザ
ー光照射により行われる。そして、ヒューズF1が切断
されると、その切換手段の出力がハイレベルとなる。そ
して、ヒューズF1と電流源6との接続点に接続された
両スイッチング素子5aがオン状態となり、両基準電圧
源A,Bの分圧抵抗R11が無効化される。同様に、ヒ
ューズF2が切断されると、両スイッチング素子5bが
オン状態となって分圧抵抗R12が無効化され、ヒュー
ズF3が切断されると、両スイッチング素子5cがオン
状態となって分圧抵抗R13が無効化される。即ち、両
基準電圧源A,Bの一方の出力電圧が所定の出力電圧と
なるようにヒューズF1〜F3を選択して切断すると、
他方の基準電圧源の出力電圧も自動的に適正な値に調整
される。
【0022】この実施の形態では以下の効果を有する。 (1) 複数の基準電圧源A,Bが同じレイアウトの回
路構成で隣接して配置されるため、集積回路の製造工程
で各基準電圧源A,Bの出力電圧が所定の値からばらつ
いても、そのばらつきの量が各基準電圧源A,Bにおい
てほぼ等しくなる。そして、一つの基準電圧源の出力電
圧のばらつきを解消するように調整回路4の分圧抵抗R
10,R11,R12,R13の接続状態を調整するこ
とにより、他の基準電圧源の出力電圧も自動的に適正な
値に調整することができる。従って、出力電圧の微調整
を行う際の工数を少なくできる。
【0023】(2) 調整回路4の分圧抵抗R11,R
12,R13に並列に接続された各スイッチング素子5
a〜5cのオン、オフ状態の切換えにより調整回路4の
抵抗値を設定でき、複数の基準電圧源A,Bの各スイッ
チング素子5a〜5cを共通の切換手段でオン又はオフ
状態に設定できる。その結果、複数の基準電圧源A,B
毎に調整が必要だった従来装置に比較して、調整の工数
を半分以下に低減できる。
【0024】(3) 外部からその出力がハイレベル又
はロウレベルに切換え可能な切換手段が、電流源6と1
個のヒューズF1〜F3とが直列に接続された構成とな
っているため、構成が簡単になる。また、レーザー光照
射でヒューズF1〜F3を切断することで、出力の切換
えが簡単にできる。
【0025】(4) スイッチング素子5a〜5cとし
てMOSFETが使用されている。従って、スイッチン
グ素子5a〜5cのオン抵抗が非常に小さくなり、オン
抵抗を考慮せずに各調整回路4の抵抗値の調整ができ、
出力電圧の調整が容易になる。また、制御端子(ゲー
ト)に電圧をかけるだけで電流を流し続けることなくオ
ン状態に保持できるため、信頼性が増す。
【0026】(5) 調整回路4の調整方法は従来装置
と同様にヒューズF1〜F3の切断作業のため、従来と
異なる装置を準備する必要はない。実施の形態は前記に
限定されるものではなく、例えば、次のように具体化し
てもよい。
【0027】○ スイッチング素子の数は3個に限ら
ず、2個以下あるいは4個以上としてもよい。 ○ スイッチング素子5a〜5cとしてnチャネルのM
OSFETに変えて、pチャネルのMOSFETを使用
し、各スイッチング素子5a,5b,5cはそれぞれ分
圧抵抗R10,R11,R12に並列接続された構成と
してもよい。この場合、ヒューズF1〜F3が切断され
ると対応するスイッチング素子がオフ状態となる。即
ち、nチャネルのMOSFETと逆に、無効化すべきス
イッチング素子と対応するヒューズを切断し、有効状態
とするスイッチング素子と対応するヒューズは切断せず
に残す。
【0028】○ スイッチング素子5a〜5cとしてM
OSFETに限らずバイポーラトランジスタ等の他のス
イッチング素子を使用してもよい。 ○ 基準電圧源の数は2個に限らず3個以上としてもよ
い。3個以上の場合も各調整回路のスイッチング素子の
制御端子を同様に切換手段に接続することにより、2個
の場合と同じ操作で全ての基準電圧源の出力電圧の調整
が同時にできる。
【0029】○ 基準電圧源A,Bとしてバンドギャッ
プリファレンス回路以外の基準電圧源に適用してもよ
い。前記実施の形態から把握できる発明(技術的思想)
について、以下に記載する。
【0030】(1) 請求項3に記載の発明において、
前記各スイッチング素子のソースとドレイン間に抵抗が
それぞれ1個ずつ接続されている。 (2) 請求項1〜請求項4及び(1)のいずれかに記
載の発明において、前記基準電圧源は2個設けられてい
る。
【0031】(3) 請求項1〜請求項4、(1)及び
(2)のいずれかに記載の発明において、前記基準電圧
発生回路はバンドギャップリファレンス回路である。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1〜請求項3
に記載の発明によれば、基準電圧発生回路の調整回路の
レイアウト面積が小さくなり、チップサイズを小さくで
きるとともに、調整時間を短縮できる。また、請求項4
に記載の発明によれば、複数の基準電圧源の出力電圧の
調整を簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態の回路図。
【図2】 (a)は従来技術の基準電圧発生回路の回路
図、(b)は要部詳細図。
【符号の説明】
1…基準電圧発生回路、4…調整回路、5a〜5c…ス
イッチング素子、6…切換手段を構成する電流源、F1
〜F3…同じくヒューズ、R10,R11,R12,R
13…分圧抵抗、A,B…基準電圧源。
フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 AV02 BB07 BB08 EZ20 5H420 NA12 NA16 NA17 NA22 NA23 NA24 NA25 NA36 NB16 NB20 NB31 NC02 NC06 NC12 NC14 NC17 NC32 NE22

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路化されるとともに、出力電圧の
    異なる複数の基準電圧源を備えた基準電圧発生回路であ
    って、 前記各基準電圧源を同じレイアウトの回路構成にすると
    ともに隣接して配置し、その出力電圧の微調整を行う同
    じ構成の調整回路を前記各基準電圧源に設け、前記各調
    整回路を複数の分圧抵抗と複数のスイッチング素子とが
    ラダー接続された構成とし、外部からその出力がハイレ
    ベル又はロウレベルに切換え可能な切換手段を前記各調
    整回路のスイッチング素子数に対応した必要ビット数設
    け、前記各調整回路のスイッチング素子の制御端子を前
    記各切換手段に接続し、前記切換手段の切換えにより前
    記各基準電圧源の出力電圧を同時に調整可能に構成した
    基準電圧発生回路。
  2. 【請求項2】 前記切換手段は電流源とヒューズとが直
    列に接続されて構成され、前記各制御端子は前記各電流
    源とヒューズとの接続点に接続されている請求項1に記
    載の基準電圧発生回路。
  3. 【請求項3】 前記スイッチング素子はMOSFETで
    ある請求項1又は請求項2に記載の基準電圧発生回路。
  4. 【請求項4】 集積回路化されるとともに、出力電圧の
    異なる複数の基準電圧源を備えた基準電圧発生回路の出
    力電圧調整方法であって、 前記各基準電圧源を同じレイアウトの回路構成にすると
    ともに隣接して配置し、その出力電圧の微調整を行う同
    じ構成の調整回路を前記各基準電圧源に設け、前記各調
    整回路を複数の分圧抵抗と複数のスイッチング素子とが
    ラダー接続された構成とし、外部からその出力がハイレ
    ベル又はロウレベルに切換え可能な切換手段を前記各調
    整回路のスイッチング素子数に対応した必要ビット数設
    け、前記各調整回路のスイッチング素子の制御端子を前
    記各切換手段に接続し、前記ラダー接続された分圧抵抗
    のうち無効にすべき分圧抵抗と対応する位置に接続され
    たスイッチング素子をオン状態とするように、前記切換
    手段の切換えを行って前記各基準電圧源の出力電圧を同
    時に調整する基準電圧発生回路の出力電圧調整方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016114496A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 株式会社デンソー 異常監視回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016114496A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 株式会社デンソー 異常監視回路

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