JP2002328732A - 基準電圧発生回路 - Google Patents
基準電圧発生回路Info
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Abstract
電源電圧下でも安定かつ高精度な高速起動を実現するこ
と。 【解決手段】 NMOSトランジスタ10,12は電流
ミラー回路を形成し、同一のドレイン電流Iを流す。P
MOSトランジスタ14,16は電流ミラー回路を形成
し、電流ミラー回路にドレイン電流Iを供給する。抵抗
18はPMOSトランジスタ14,16のそれぞれのソ
ース電圧の間にオフセットを与える。ダイオード接続さ
れているNMOSトランジスタ10のゲート・ドレイン
と正極側電源電圧VDDの端子との間にスタートアップ用
のコンデンサ22が接続されている。また、ダイオード
接続されているPMOSトランジスタ16のゲート・ド
レインと負極側電源電圧VSSの端子との間にスタートア
ップ用のコンデンサ24が接続されている。
Description
所定の基準電圧を発生する基準電圧発生回路に係り、特
にMOS型の基準電圧発生回路に関する。
源を動作させるには、基準電圧発生回路から定電流源に
一定電圧レベルのバイアス電圧または基準電圧を与える
必要がある。
路の回路構成を示す。この基準電圧発生回路は、一対の
NMOSトランジスタ100,102と、一対のPMO
Sトランジスタ104,106と、抵抗108とで構成
される。両NMOSトランジスタ100,102によっ
て電流ミラー回路が形成され、片側のNMOSトランジ
スタたとえば102のドレインから出力端子110が取
り出される。
106は飽和状態で動作する。電流ミラー回路の両NM
OSトランジスタ100,102を流れる電流をI、P
MOSトランジスタ104のゲート・ソース間電圧をV
gs1、抵抗108の抵抗値をRとすると、出力端子11
0に得られる基準電圧Vrefは次の式(1)で与えられ
る。 Vref=VDD−(I・R+Vgs1) ‥‥‥(1)
る。 I=(I1/2/K21/2−I1/2/K11/2)/R ‥‥‥(2)
で与えられる。 K1=μCox(W1/L1)/2 ‥‥‥(3) K2=μCox(W2/L2)/2 ‥‥‥(4)
104のチャンネル幅、チャンネル長であり、W2,L2
はPMOSトランジスタ106のチャンネル幅、チャン
ネル長である。
ると、正極側電源電圧VDDの端子と負極側電源電圧VSS
の端子との間で各MOSトランジスタ100〜106を
貫通する微小なリーク電流が流れることによって、PM
OSトランジスタ104,106のゲート電圧が次第に
低下する一方で、NMOSトランジスタ100,102
のゲート電圧が次第に上昇する。そして、各MOSトラ
ンジスタ100〜106において、ゲート電圧がある程
度のドレイン電流を流せるほどの電位に達すると、一瞬
に飽和領域に移行して安定な動作点に達することができ
る。
ように主としてMOSトランジスタのリーク電流に依拠
する起動法では、電源投入時から所望の出力電圧(基準
電圧)Vrefが得られるまでの起動時間が長くかかって
しまう。このため、電源投入時に即座に動作可能にした
いアプリケーションや、パワーセーブモード(待機状
態)から動作モードへ即座に切り替えたいアプリケーシ
ョン等で不便を来している。
ば、図16に示すように、PMOSトランジスタ106
のゲート・ドレインとNMOSトランジスタ100のゲ
ート・ドレインとの間に、ダイオード接続されたNMO
Sトランジスタ112からなるスタートアップ回路を設
けていた。このスタートアップ回路によれば、電源投入
直後にNMOSトランジスタ112を介してPMOSト
ランジスタ106のゲート・ドレイン側からNMOSト
ランジスタ100のゲート・ドレイン側へ電流を流すこ
とで、各MOSトランジスタ100〜106が飽和領域
の安定な動作点に移行するまでの所要時間を短くするこ
とができる。
Sトランジスタ112)を用いるスタートアップ回路
は、回路面積の著しい増大を招くだけでなく、起動終了
後のオフ条件が非常に厳しいという欠点がある。つま
り、起動完了後の安定動作状態では、MOSトランジス
タ112をオフ状態に保持するために両ノードn1,n2
間の電位差をMOSトランジスタ112のしきい値電圧
Vt以上に確保しなければならず、実際のアプリケーシ
ョンでこのオフ条件を満たすのは非常に難しく、特に低
電源電圧を使用する場合は殆ど不可能である。
てなされたもので、高速起動を安定に行える基準電圧発
生回路を提供することを目的とする。
増大させることなく、しかも低電源電圧下でも使用可能
なスタートアップ回路を備えた基準電圧発生回路を提供
することにある。
め、本発明の基準電圧発生回路は、ゲートとドレイン間
が短絡され、ソースが第1の電位を与える第1の電源電
圧端子に接続されているMOSトランジスタと、前記M
OSトランジスタのゲート・ドレインと第2の電位を与
える第2の電源電圧端子との間に接続されたコンデンサ
と、回路内の所定のノードに接続された出力端子とを有
し、前記MOSトランジスタを飽和状態で動作させて、
前記出力端子より所定レベルの基準電圧を出力する構成
とした。
ンデンサの容量結合効果により、ダイオード接続されて
いるMOSトラジスタのゲート・ドレインの電位をソー
ス側と反対側の電源電圧の方に引っ張ることにより、該
MOSトラジスタを飽和領域の安定な動作点へ迅速に誘
導し、回路全体を高速起動させることができる。
しくは、前記MOSトランジスタおよび前記ノードに一
定の電流を流すための電流ミラー回路を有する構成とし
てよい。この場合の一態様として、前記電流ミラー回路
が前記MOSトランジスタを含む構成としてよい。
は、ゲートとドレイン間が短絡され、ソースが第1の電
位を与える第1の電源電圧端子に接続されている第1導
電型の第1のMOSトランジスタと、前記第1のMOS
トランジスタと協働して電流ミラー回路を形成するため
に、ゲートが前記第1のMOSトランジスタのゲートに
接続され、ソースが前記第1の電源電圧端子に接続され
ている第1導電型の第2のMOSトランジスタと、ドレ
インが前記第1のMOSトランジスタのドレインに接続
され、ソースが第2の電位を与える第2の電源電圧端子
に接続されている第2導電型の第3のMOSトランジス
タと、ドレインが前記第2のMOSトランジスタのドレ
インに接続され、ソースが前記第2の電源電圧端子に接
続されている第2導電型の第4のMOSトランジスタ
と、前記第3のMOSトランジスタおよび前記第4のM
OSトランジスタのそれぞれのゲート・ソース間電圧に
オフセットを与えるためのオフセット回路と、前記第1
のMOSトランジスタのゲート・ドレインと前記第2の
電源電圧端子との間に接続されたコンデンサと、前記第
1のMOSトランジスタまたは前記第2のMOSトラン
ジスタのドレインに接続された基準電圧出力端子とを有
する構成である。
Sトランジスタのゲート・ドレインと前記第2の電源電
圧端子との間に接続されたコンデンサと代替または併用
して、前記第4のMOSトランジスタのゲート・ドレイ
ンと前記第1の電源電圧端子との間にコンデンサを接続
する構成も可能である。
オフセット機能を担う前記第3のMOSトランジスタお
よび前記第4のMOSトランジスタにおいて、それぞれ
のゲートが相互に接続され、前記第4のMOSトランジ
スタのゲートとドレイン間が短絡されている構成として
よい。あるいは、前記第3のMOSトランジスタのゲー
トが前記第4のMOSトランジスタのドレインに接続さ
れ、前記第4のMOSトランジスタのゲートが前記第3
のMOSトランジスタのソースに接続される構成を採る
こともできる。
しくは、前記オフセット回路が、前記第2の電源電圧端
子と前記第3のMOSトランジスタのソースもしくは前
記第4のMOSトランジスタのソースとの間に接続され
る抵抗を含む構成であってよい。
発明の好適な実施形態を説明する。
圧発生回路の構成を示す。この基準電圧発生回路は、一
対のNMOSトランジスタ10,12と、一対のPMO
Sトランジスタ14,16と、抵抗18と、コンデンサ
22,24とを有している。
ミラー回路を形成し、同一のドレイン電流Iを流す。よ
り詳細には、NMOSトランジスタ10側がダイオード
接続されており、つまりゲートとドレインが短絡される
とともに、ソースが負極側電源電圧VSSの端子に直接接
続されており、NMOSトランジスタ12側は、ゲート
がNMOSトランジスタ10のゲートに接続され、ソー
スが負極側電源電圧V SSの端子に直接接続されている。
ラー回路を形成し、電流ミラー回路にドレイン電流Iを
供給する。PMOSトランジスタ16はダイオード接続
されており、つまりゲートとドレインが短絡されるとと
もに、ソースが正極側電源電圧VDDの端子に直接接続さ
れている。PMOSトランジスタ16のゲート・ドレイ
ンはNMOSトランジスタ12のドレインに接続されて
おり、その接続点またはノードN2から出力端子20が
取り出されている。PMOSトランジスタ14は、ゲー
トがPMOSトランジスタ16のゲートに接続され、ド
レインがNMOSトランジスタ10のゲート・ドレイン
に接続され、ソースが抵抗18を介して正極側電源電圧
VDDの端子に接続されている。
手段であり、この抵抗18における電圧降下(RI)の
分だけPMOSトランジスタ14,16のそれぞれのゲ
ート・ソース間電圧の間にオフセットが生じ、そのオフ
セットに応じた電圧レベルを有する出力電圧Vrefがノ
ードN2に得られるようになっている。
24はスタートアップ回路を構成するものである。より
詳細には、コンデンサ22は、ダイオード接続されてい
るNMOSトランジスタ10のゲート・ドレインと正極
側電源電圧VDDの端子との間に接続され、電源投入時に
容量結合効果によってNMOSトランジスタ10のゲー
ト・ドレインをVDD 側へ引き上げることにより、NMO
Sトランジスタ10の飽和領域内の動作点への移行を速
めるものである。
されているPMOSトランジスタ16のゲート・ドレイ
ンと負極側電源電圧VSSの端子との間に接続され、電源
投入時に容量結合効果によってPMOSトランジスタ1
6のゲート・ドレインをVSS側に引き下げることによ
り、PMOSトランジスタ16の飽和領域の動作点への
移行を速めるものである。
部の寄生容量を示す。PMOSトランジスタ14回りで
は、ゲート−ソース間容量Ca、ゲート−ドレイン間容
量Cb、ドレイン−基板間接合容量Ciが存在する。PM
OSトランジスタ16回りでは、ゲート−ソース間容量
Cc、ドレイン−基板間接合容量Cdが存在する。NMO
Sトランジスタ10回りでは、ドレイン−基板間接合容
量Ce,ゲート−ソース間容量Cfが存在する。NMOS
トランジスタ12回りでは、ゲート−ソース間容量C
g、ゲート−ドレイン間容量Ch、ドレイン−基板間接合
容量Cjが存在する。なお、ダイオード接続されている
NMOSトランジスタ10およびPMOSトランジスタ
16においては、ゲート・ドレイン間が短絡されている
ので、ゲート−ドレイン間容量は無視できる。
Cdはスタートアップ用コンデンサ24の容量C24と対
抗する関係にあり、Ce,Cf,Cg,Chはスタートアッ
プ用コンデンサ22の容量C22と対抗する関係にある。
ただし、寄生容量Ci,Cjはコンデンサ容量C22,C24
をそれぞれ補助する関係にある。
動時(0~100μs)の各部の電圧波形(シミュレー
ション)を示す。また、図4には、起動直後(0~10
0ns)の各部の電圧波形を時間軸を拡大して示す。図
中、VN1,VN2はそれぞれノードN1,N2の電位であ
り、VBIASは抵抗18の電圧オフセット効果を受けるP
MOSトランジスタ14のソース電位である。VN2は出
力電圧(Vref)でもある。正極側電源電圧VDDを2.
7ボルト、負極側電源電圧VSSを0ボルトに設定してい
る。
の容量C22,C24をそれぞれ0.01pFに設定した場
合(実施例)と、それぞれ0.1pFに設定した場合
(実施例)である。比較例としてコンデンサ22,2
4を全く付けない場合の電圧波形も示している。
生容量は次の値に選ばれている。コンデンサ24と対抗
する寄生容量Ca,Cb,Cc,Cdの値は次のとおりであ
る。 Ca=24fF Cb=24fF Cc= 5fF Cd=42fF 合計95fF=0.095pF
Cf,Cg,Chの値は次のとおりである。 Ce=24fF Cf= 5fF Cg= 5fF Ch= 5fF 合計39fF=0.039pF
Ci,Cjの値は次のとおりである。 Ci=191fF Cj= 24fF
は、スタートアップ用コンデンサ22,24を備えるこ
とにより、電源投入時から各ノードの電圧VN1,VN2が
所期の安定値に至るまで所要時間、つまり各MOSトラ
ンジスタ10〜16のドレイン電圧が飽和領域内の安定
な動作点に到達するまでの所要時間(起動時間)が著し
く短くなる。すなわち、スタートアップ用コンデンサ2
2,24を付けない場合(比較例)、起動時間は約55
μsであるのに対して、実施例(C22=0.01p
F)では約12μsまで短縮され、実施例(C22=
0.1pF)では約20ns(正確には10ns)まで
短縮される。
動時の各部の詳細な動作を説明する。先ず、図3および
図4の比較例に相当する図5および図6の電圧波形につ
き、スタートアップ用コンデンサ22,24を全く付け
ない場合の動作を説明する。
I,III,IV の順序で各部の状態が段階的に変化または
遷移する。
ズIでは、寄生容量Ca,Cc,Cdの容量結合効果により
ノードN2の電位VN2(Vref)が電源電圧VDDの立ち上
がりにつられて2.1ボルト近くまで持ち上がる。ノー
ドN2の電位VN2はPMOSトランジスタ16のゲート
・ドレインの電位であるから、この電位VN2の持ち上が
りはPMOSトランジスタ16をオフ状態に保持する方
向に作用する。
上記寄生容量Ca,Cc,Cdへの充電のため抵抗18に
小さな電流が流れることにより、ソース電位VBIASが電
源電圧VDDよりも少しだけ(抵抗18の電圧降下だけ)
低い値(約2.6ボルト)まで持ち上がる。
ジスタ10がオフ状態になっているため寄生容量Ciの
容量結合効果により持ち上がる(Aの状態)。しかし、
ある程度(約0.8ボルト)まで持ち上がると、NMO
Sトランジスタ10がオンし始めることにより、電位V
N1の持ち上がりが止って均衡状態(Bの状態)となる。
すなわち、寄生容量Ciの容量結合効果による持ち上げ
とNMOSトランジスタ10に流れる電流による引き下
げとのバランスによって決まる電圧で均衡する状態とな
る。
電位VN2は、上記のような容量結合によって持ち上がり
きった後、PMOSトランジスタ16がオフ状態のまま
NMOSトランジスタ12が弱くオンすることにより、
少し下がり始める。このため、電源電圧VDDの立ち上が
りが終了する頃(約20ns)にピークが生じる。やが
て、NMOSトランジスタ12がオフすると、ノードN
2はハイインピーダンス状態となり、フェーズII の期間
中はノードN2の電位V2Nがほぼ一定に保たれる。もっ
とも、これで本来の安定状態(飽和状態での安定状態)
になったわけではなく、この電圧レベルは所期(定常
時)のレベルではない。
ズII に移行しても、抵抗18を通じて寄生容量への充
電がしばらく続くため、ソース電位VBIASは電源電圧V
DDよりもまだ少しだけ低い値に維持される。しかし、P
MOSトランジスタ14がオフしているため、ソース電
位VBIASは徐々に電源電圧VDDに近づいていく。
でリーク電流が流れることにより、ノードN2の電位V
N2は徐々に降下する一方、ノードN1の電位VN1は徐々
に上昇する。
1,N2の電位VN1,VN2が所定の臨界値に達すると、す
なわち各MOSトランジスタ10〜16、特にダイオー
ド接続されているNMOSトランジスタ10およびPM
OSトランジスタ16に流れる電流が所定の臨界値まで
増大すると、NMOSトランジスタ10およびPMOS
トランジスタ16さらにはNMOSトランジスタ12お
よびPMOSトランジスタ14が瞬時に飽和領域の動作
点に移行し、各部の電位または電圧が所期値になる。こ
うして、フェーズIVでは安定動作状態または定常状態と
なる。定常状態では、電流ミラー回路により電流Iが所
期の一定電流値に保たれ、PMOSトランジスタ14の
ソース電位VBIASは電源電圧VVDDより抵抗18の電圧
降下(IR)だけ低い一定電位に保たれる。
ズI において、コンデンサ22が寄生容量Ce,Cf,C
g,Chに対抗して(好ましくは打ち勝って)ノードN1
の電位VN1を正極側電源電圧VDD側に引き上げる方向に
作用する一方で、コンデンサ24が寄生容量Ca,Cb,
Cc,Cdに対抗して(好ましくは打ち勝って)ノードN
2の電位VN2を負極側電源電圧VSS側に引き下げる方向
に作用することにより、フェーズI,II,III,IV の移
行速度を速め、高速に飽和状態の安定な動作点へ誘導す
ることができる。
1pFとする実施例では、図3および図4に示すよう
に、フェーズII,III の段階を実質的になくし(飛ば
し)、フェーズI(立ち上げ)からフェーズIV(安定動
作状態)へ一瞬に移行することが可能であり、超高速の
起動を安定かつ高精度に実現することができる。
投入時に即座に動作可能状態にしたいアプリケーション
や、パワーセーブモード(待機状態)から動作モードへ
即座に切り替えたいアプリケーション等で大きな利点と
なる。
24を付加することに伴なう回路面積の増大は殆ど問題
にならないほどわずかである。
アップによって自動的にオフ状態になるので、従来のス
タートアップ回路(図16)のようなオフ条件を考慮す
る必要はなく、低電源電圧での使用が可能であり、たと
えば携帯電話や携帯端末等のアプリケーション等で非常
に有利である。
の構成を示す。図7の変形例はスタートアップ回路とし
てコンデンサ22を付加するのみでコンデンサ24を省
く構成であり、図8の変形例はスタートアップ回路とし
てコンデンサ24を付加するのみでコンデンサ22を省
く構成である。
μs)の各部の電圧波形(シミュレーション)を図9に
示し、起動直後(0~100ns)の各部の電圧波形を
図10に示す。シミュレーションの条件は上記実施形態
と同じである。このように、コンデンサ22のみを付加
する構成でも、上記実施形態とほぼ同程度のスタートア
ップ効果が得られる。
に、立ち上げ(フェーズI)ではNMOSトランジスタ
10のゲート・ドレインの電位でもあるノードN1の電
位VN1がコンデンサ22の容量結合効果でより高いピー
ク電位(約0.9ボルト近く)まで上昇することによ
り、立ち上げ終了後にPMOSトランジスタ16のゲー
ト・ドレインの電位でもある反対側のノードN2の電位
VN2を引き下げるスピードが顕著に速くなる。また、立
ち上げ終了後にNMOSトランジスタ10が弱くオンし
始めるとノードN1の電位VN1が次第に低下するもの
の、コンデンサ22がノードN1に電荷を供給すること
によりその電位低下を抑制し、NMOSトランジスタ1
0がオフするのを顕著に遅らせる。
μs)の各部の電圧波形(シミュレーション)を図11
に示し、起動直後(0~100ns)の各部の電圧波形
を図12に示す。シミュレーションの条件はやはり上記
実施形態と同じである。このように、コンデンサ24の
みを付加する構成でも、上記実施形態とほぼ同程度のス
タートアップ効果が得られる。
に、立ち上げ(フェーズI)ではPMOSトランジスタ
16のゲート・ドレインの電位でもあるノードN2の電
位VN2がコンデンサ24の容量結合効果でより低いピー
ク電位(約1.8ボルト近く)に抑えられることによ
り、立ち上げ終了後にNMOSトランジスタ10のゲー
ト・ドレインの電位でもある反対側のノードN1の電位
VN1を引き上げるスピードが顕著に速くなる。
発生回路の構成を示す。この基準電圧発生回路は上記実
施形態の基準電圧発生回路におけるNMOSトランジス
タとPMOSトランジスタとを機能的に相互に入れ替え
たものであり、NMOSトランジスタ20,22側にオ
フセット回路を設けている。より詳細には、PMOSト
ランジスタ24がダイオード接続されており、つまりゲ
ートとドレインが短絡されるとともに、ソースが正極側
電源電圧VDDの端子に直接接続されている。PMOSト
ランジスタ26側は、ゲートがPMOSトランジスタ2
4のゲートに接続され、ソースが正極側電源電圧VDDの
端子に直接接続されている。PMOSトランジスタ2
4,26は電流ミラー回路を形成している。
ラー回路を形成し、電流ミラー回路にドレイン電流Iを
供給する。電流ミラー回路と同一のドレイン電流Iを流
す。NMOSトランジスタ22はダイオード接続されて
おり、つまりゲートとドレインが短絡されるとともに、
ソースが負極側電源電圧VSSの端子に直接接続されてい
る。NMOSトランジスタ22のゲート・ドレインはP
MOSトランジスタ26のドレインに接続されており、
その接続点またはノードN2から出力端子30が取り出
されている。NMOSトランジスタ20は、ゲートがN
MOSトランジスタ22のゲートに接続され、ドレイン
がPMOSトランジスタ24のゲート・ドレインに接続
され、ソースがオフセット回路の抵抗28を介して負極
側電源電圧VSSの端子に接続されている。
いるPMOSトランジスタ24のゲート・ドレインつま
りノードN1と負極側電源電圧VSSの端子との間にスタ
ートアップ用のコンデンサ32が接続されている。この
コンデンサ32と代替または併用して、ダイオード接続
されているNMOSトランジスタ22のゲート・ドレイ
ンつまりノードN2と正極側電源電圧VDDの端子との間
にスタートアップ用のコンデンサ(図示せず)を接続す
る構成も可能である。この実施形態においても、上記実
施形態と同様の基準電圧発生機能が奏され、同様のスタ
ートアップ効果が得られる。
発生回路の構成を示す。この基準電圧発生回路はいわゆ
るしきい値参照型であり、オフセット機能を担う両NM
OSトランジスタ40,42のそれぞれのゲートには、
それぞれのしきい値の差に応じたオフセットまたはバイ
アスが与えられる。この基準電圧発生回路では、PMO
Sトランジスタ44,46が電流ミラー回路を形成して
いる。より詳細には、PMOSトランジスタ46がダイ
オード接続されており、つまりゲートとドレインが短絡
されるとともに、ソースが正極側電源電圧VDDの端子に
直接接続されており、PMOSトランジスタ44側は、
ゲートがPMOSトランジスタ46のゲートに接続さ
れ、ソースが正極側電源電圧VDDの端子に直接接続され
ている。
MOSトランジスタ42のソースに接続され、ソースが
負極側電源電圧VSSの端子に直接接続され、ドレインが
PMOSトランジスタ44のドレインに接続されてい
る。NMOSトランジスタ42は、ゲートがNMOSト
ランジスタ40のドレインに接続され、ソースが抵抗4
8を介して負極側電源電圧VSSの端子に直接接続され、
ドレインがPMOSトランジスタ46のゲート・ドレイ
ンに接続されている。また、このNMOSトランジスタ
42のドレインつまりノードN2から出力端子50が取
り出されている。
いるPMOSトランジスタ46のゲート・ドレインつま
りノードN2と負極側電源電圧VSSの端子との間にスタ
ートアップ用のコンデンサ52が接続されている。この
実施形態でも、上記実施形態と同様の基準電圧発生機能
が奏され、同様のスタートアップ効果が得られる。
ら出力端子(20,30,50)を取り出したが、反対
側のノードN1から出力端子を取り出す構成も可能であ
る。
を用いる各種アプリケーションたとえば演算増幅器、P
LL回路、DLL回路、D/Aコンバータ、A/Dコン
バータ、LCDドライバ等に適用可能であり、原理的に
は一定電圧レベルの基準電圧を用いる任意のアプリケー
ションに適用可能である。
発生回路によれば、回路面積を実質的に増大させること
なく、しかも低電源電圧下でも使用可能なスタートアッ
プ機能により高速起動を安定かつ高精度に行うことがで
きる。
構成を示す回路図である。
生容量を示す図である。
部の電圧波形を示す図である。
の各部の電圧波形を時間軸を拡大して示す図である。
用を説明するための図である。
の作用を説明するための図である。
構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
を示す図である。
波形を時間軸を拡大して示す図である。
形を示す図である。
波形を時間軸を拡大して示す図である。
回路の構成を示す回路図である。
回路の構成を示す回路図である。
である。
ップ回路の構成を示す回路図である。
ンジスタ 14,16,24,26,44,46 PMOSトラ
ンジスタ 18,28,48 抵抗 20,30,50 出力端子 22,24,32,52 スタートアップ用コンデン
サ
0)
動時(0〜100μs)の各部の電圧波形(シミュレー
ション)を示す。また、図4には、起動直後(0〜10
0ns)の各部の電圧波形を時間軸を拡大して示す。図
中、VN1,VN2はそれぞれノードN1,N2の電位であ
り、VBIASは抵抗18の電圧オフセット効果を受けるP
MOSトランジスタ14のソース電位である。VN2は出
力電圧(Vref)でもある。正極側電源電圧VDDを2.
7ボルト、負極側電源電圧VSSを0ボルトに設定してい
る。
μs)の各部の電圧波形(シミュレーション)を図9に
示し、起動直後(0〜100ns)の各部の電圧波形を
図10に示す。シミュレーションの条件は上記実施形態
と同じである。このように、コンデンサ22のみを付加
する構成でも、上記実施形態とほぼ同程度のスタートア
ップ効果が得られる。
μs)の各部の電圧波形(シミュレーション)を図11
に示し、起動直後(0〜100ns)の各部の電圧波形
を図12に示す。シミュレーションの条件はやはり上記
実施形態と同じである。このように、コンデンサ24の
みを付加する構成でも、上記実施形態とほぼ同程度のス
タートアップ効果が得られる。
Claims (9)
- 【請求項1】 ゲートとドレイン間が短絡され、ソース
が第1の電位を与える第1の電源電圧端子に接続されて
いるMOSトランジスタと、 前記MOSトランジスタのゲート・ドレインと第2の電
位を与える第2の電源電圧端子との間に接続されたコン
デンサと、 回路内の所定のノードに接続された出力端子とを有し、
前記MOSトランジスタを飽和状態で動作させて、前記
出力端子より所定レベルの基準電圧を出力する基準電圧
発生回路。 - 【請求項2】 前記MOSトランジスタおよび前記ノー
ドに一定の電流を流すための電流ミラー回路を有する請
求項1に記載の基準電圧発生回路。 - 【請求項3】 前記電流ミラー回路が前記MOSトラン
ジスタを含む請求項2に記載の基準電圧発生回路。 - 【請求項4】 ゲートとドレイン間が短絡され、ソース
が第1の電位を与える第1の電源電圧端子に接続されて
いる第1導電型の第1のMOSトランジスタと、 前記第1のMOSトランジスタと協働して電流ミラー回
路を形成するために、ゲートが前記第1のMOSトラン
ジスタのゲートに接続され、ソースが前記第1の電源電
圧端子に接続されている第1導電型の第2のMOSトラ
ンジスタと、 ドレインが前記第1のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが第2の電位を与える第2の電源電圧
端子に接続されている第2導電型の第3のMOSトラン
ジスタと、 ドレインが前記第2のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが前記第2の電源電圧端子に接続され
ている第2導電型の第4のMOSトランジスタと、 前記第3のMOSトランジスタおよび前記第4のMOS
トランジスタのそれぞれのゲート・ソース間電圧にオフ
セットを与えるためのオフセット回路と、 前記第1のMOSトランジスタのゲート・ドレインと前
記第2の電源電圧端子との間に接続されたコンデンサ
と、 前記第1のMOSトランジスタまたは前記第2のMOS
トランジスタのドレインに接続された基準電圧出力端子
とを有する基準電圧発生回路。 - 【請求項5】 ゲートとドレイン間が短絡され、ソース
が第1の電位を与える第1の電源電圧端子に接続されて
いる第1導電型の第1のMOSトランジスタと、 前記第1のMOSトランジスタと協働して電流ミラー回
路を形成するために、ゲートが前記第1のMOSトラン
ジスタのゲートに接続され、ソースが前記第1の電源電
圧端子に接続されている第1導電型の第2のMOSトラ
ンジスタと、 ドレインが前記第1のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが第2の電位を与える第2の電源電圧
端子に接続されている第2導電型の第3のMOSトラン
ジスタと、 ドレインが前記第2のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが前記第2の電源電圧端子に接続され
ている第2導電型の第4のMOSトランジスタと、 前記第3のMOSトランジスタおよび前記第4のMOS
トランジスタのそれぞれのゲート・ソース間電圧にオフ
セットを与えるためのオフセット回路と、 前記第4のMOSトランジスタのゲート・ドレインと前
記第1の電源電圧端子との間に接続されたコンデンサ
と、 前記第1のMOSトランジスタまたは前記第2のMOS
トランジスタのドレインに接続された基準電圧出力端子
とを有する基準電圧発生回路。 - 【請求項6】 ゲートとドレイン間が短絡され、ソース
が第1の電位を与える第1の電源電圧端子に接続されて
いる第1導電型の第1のMOSトランジスタと、 前記第1のMOSトランジスタと協働して電流ミラー回
路を形成するために、ゲートが前記第1のMOSトラン
ジスタのゲートに接続され、ソースが前記第1の電源電
圧端子に接続されている第1導電型の第2のMOSトラ
ンジスタと、 ドレインが前記第1のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが第2の電位を与える第2の電源電圧
端子に接続されている第2導電型の第3のMOSトラン
ジスタと、 ドレインが前記第2のMOSトランジスタのドレインに
接続され、ソースが前記第2の電源電圧端子に接続され
ている第2導電型の第4のMOSトランジスタと、 前記第3のMOSトランジスタおよび前記第4のMOS
トランジスタのそれぞれのゲート・ソース間電圧にオフ
セットを与えるためのオフセット回路と、 前記第1のMOSトランジスタのゲート・ドレインと前
記第2の電源電圧端子との間に接続された第1のコンデ
ンサと、 前記第4のMOSトランジスタのゲート・ドレインと前
記第1の電源電圧端子との間に接続された第2のコンデ
ンサと、 前記第1のMOSトランジスタまたは前記第2のMOS
トランジスタのドレインに接続された基準電圧出力端子
とを有する基準電圧発生回路。 - 【請求項7】 前記第3のMOSトランジスタおよび前
記第4のMOSトランジスタのそれぞれのゲートが相互
に接続され、 前記第4のMOSトランジスタのゲートとドレイン間が
短絡されている請求項4〜6のいずれかに記載の基準電
圧発生回路。 - 【請求項8】 前記第3のMOSトランジスタのゲート
が前記第4のMOSトランジスタのドレインに接続さ
れ、 前記第4のMOSトランジスタのゲートが前記第3のM
OSトランジスタのソースに接続される請求項4〜6の
いずれかに記載の基準電圧発生回路。 - 【請求項9】 前記オフセット回路が、前記第2の電源
電圧端子と前記第3のMOSトランジスタのソースもし
くは前記第4のMOSトランジスタのソースとの間に接
続される抵抗を含む請求項4〜8のいずれかに記載の基
準電圧発生回路。
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