JP2003233429A - Power supply circuit and bias circuit - Google Patents

Power supply circuit and bias circuit

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JP2003233429A
JP2003233429A JP2002031595A JP2002031595A JP2003233429A JP 2003233429 A JP2003233429 A JP 2003233429A JP 2002031595 A JP2002031595 A JP 2002031595A JP 2002031595 A JP2002031595 A JP 2002031595A JP 2003233429 A JP2003233429 A JP 2003233429A
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transistor
mos transistor
power supply
voltage
circuit
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JP2002031595A
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Japanese (ja)
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Masaru Nakamura
勝 中村
Makoto Chiba
真 千葉
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the dependency of standard voltage on source voltage. <P>SOLUTION: A third depletion-mode transistor (M3) is provided between a first transistor (M1) and a high potential side power supply (VDD), and the backgate of the third transistor is connected to the ground (GND) or a series connection node of the first and the second transistors. In this circuit, the third transistor functions as a constant voltage source, and allows terminal voltage of the first transistor to stabilize. This reduces the dependency of standard voltage on source voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路技術、さ
らには所定の基準電圧を得るための電源回路や、所定の
バイアス電流を得るためのバイアス回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic circuit technique, a power supply circuit for obtaining a predetermined reference voltage, and a bias circuit for obtaining a predetermined bias current.

【0002】[0002]

【従来の技術】デプレションタイプの第1nチャネル型
MOSトランジスタと、エンハンスメントタイプの第2
nチャネル型MOSトランジスタとを直列接続し、その
直列接続ノードから基準電圧を得るようにした基準電圧
回路が知られている。上記第1nチャネル型MOSトラ
ンジスタのゲート及び上記第2nチャネル型MOSトラ
ンジスタのゲートは、上記直列接続ノードに結合され
る。また、上記第1nチャネル型MOSトランジスタの
ソースが高電位側電源に結合され、上記第2nチャネル
型MOSトランジスタのソースが低電位側電源(グラン
ド)に結合される。この場合、上記基準電圧は、上記第
1トランジスタのしきい値と上記第2トランジスタのし
きい値との差分とされる。
2. Description of the Related Art A depletion type first n-channel MOS transistor and an enhancement type second n-channel MOS transistor.
A reference voltage circuit in which an n-channel MOS transistor is connected in series and a reference voltage is obtained from the series connection node is known. The gate of the first n-channel type MOS transistor and the gate of the second n-channel type MOS transistor are coupled to the series connection node. Further, the source of the first n-channel type MOS transistor is coupled to the high potential side power source, and the source of the second n-channel type MOS transistor is coupled to the low potential side power source (ground). In this case, the reference voltage is the difference between the threshold value of the first transistor and the threshold value of the second transistor.

【0003】尚、基準電圧回路について記載された文献
の例としては、1993年6月にコロナ社から発行され
た「集積回路工学(2)第180頁」がある。
An example of a document describing a reference voltage circuit is "Integrated Circuit Engineering (2) page 180" issued by Corona Co. in June 1993.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】基準電圧は、高電位側
電源電圧の変動に対して影響を受けないのが理想的であ
る。しかしながら、上記のようにデプレションタイプの
第1nチャネル型MOSトランジスタと、エンハンスメ
ントタイプの第2nチャネル型MOSトランジスタとを
直列接続し、その直列接続ノードから基準電圧を得るよ
うにした基準電圧回路においては、そこに適用されるM
OSトランジスタの補正係数(アーリー電圧により決ま
る値)の影響により、高電位側電源電圧の変動に対して
基準電圧が変動されてしまい、例えば3端子レギュレー
タなどに適用される回路としては、基準電圧のラインレ
ギュレーション特性が十分とはいえないことが、本願発
明者によって見いだされた。また、半導体集積回路、特
に定電流出力型演算増幅器40などにおいては、出力電
流のラインレギュレーション特性が重要とされる。定電
流出力型演算増幅器40における出力電流のラインレギ
ュレーション特性を向上させるには、当該演算増幅器に
含まれるバイアス回路の電源電圧依存性を低減すること
が重要とされる。
Ideally, the reference voltage is not affected by fluctuations in the high-potential-side power supply voltage. However, in the reference voltage circuit in which the depletion type first n-channel MOS transistor and the enhancement type second n-channel MOS transistor are connected in series as described above and the reference voltage is obtained from the series connection node, , M applied there
Due to the influence of the correction coefficient (value determined by the early voltage) of the OS transistor, the reference voltage fluctuates with respect to the fluctuation of the high-potential-side power supply voltage, and as a circuit applied to, for example, a three-terminal regulator, The inventors of the present application have found that the line regulation characteristic is not sufficient. Further, in a semiconductor integrated circuit, particularly in a constant current output type operational amplifier 40 and the like, the line regulation characteristic of the output current is important. In order to improve the line regulation characteristic of the output current in the constant current output type operational amplifier 40, it is important to reduce the power supply voltage dependency of the bias circuit included in the operational amplifier.

【0005】本発明の目的は、基準電圧の電源電圧依存
性を低減するための技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for reducing the power supply voltage dependency of the reference voltage.

【0006】本発明の別の目的は、バイアス回路の電源
電圧依存性を低減するための技術を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a technique for reducing the power supply voltage dependency of the bias circuit.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The outline of the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0009】すなわち、デプレションタイプの第1トラ
ンジスタと、それに直列接続されたエンハンスメントタ
イプの第2トランジスタとを含んで電源回路が構成され
るとき、第1トランジスタと高電位側電源との間にデプ
レッションタイプの第3トランジスタを設け、この第3
トランジスタのバックゲートをグランド、若しくは上記
第1トランジスタと上記第2トランジスタとの直列接続
ノードに接続する。
That is, when the power supply circuit is configured to include the depletion type first transistor and the enhancement type second transistor connected in series to the depletion type first transistor, the depletion is provided between the first transistor and the high potential side power source. A third transistor of the type
The back gate of the transistor is connected to the ground or a series connection node of the first transistor and the second transistor.

【0010】上記の手段によれば、第3トランジスタ
は、定電圧源として作用し、上記第1トランジスタの端
子電圧を安定化する。このことが、基準電圧の電源電圧
依存性の低減を達成する。
According to the above means, the third transistor acts as a constant voltage source and stabilizes the terminal voltage of the first transistor. This achieves a reduction in the power supply voltage dependency of the reference voltage.

【0011】このとき、上記第1トランジスタと上記第
3トランジスタとの直列接続ノードの電位は、上記第1
トランジスタと上記第2トランジスタとの直列接続ノー
ドの電位と上記第1トランジスタのしきい値との加算値
よりも高くなるように設定することができる。また、上
記第3トランジスタのゲートサイズ比は、上記第1トラ
ンジスタのゲートサイズの比よりも大きく設定すること
ができる。さらに、基準電圧をさらに安定化させるに
は、上記第3トランジスタを複数個直列接続するとよ
い。
At this time, the potential of the series connection node of the first transistor and the third transistor is equal to that of the first transistor.
It can be set to be higher than the sum of the potential of the serial connection node of the transistor and the second transistor and the threshold value of the first transistor. Further, the gate size ratio of the third transistor can be set to be larger than the gate size ratio of the first transistor. Further, in order to further stabilize the reference voltage, a plurality of the third transistors may be connected in series.

【0012】また、ゲートとソースとがグランドに結合
された第1トランジスタと、ゲートとソースとが上記第
1トランジスタのドレインに結合された第2トランジス
タと、を含み、上記第2トランジスタのバックゲートを
上記グランドに結合することでバイアス回路を構成す
る。
A back gate of the second transistor includes a first transistor having a gate and a source coupled to the ground, and a second transistor having a gate and a source coupled to the drain of the first transistor. Is coupled to the ground to form a bias circuit.

【0013】上記の手段によれば、上記第2トランジス
タは定電圧源として作用し、上記第1トランジスタの端
子電圧を安定化する。このとき、上記第2トランジスタ
を定電流源として機能させることにより、そこに流れる
バイアス電流を安定化させることができる。このこと
が、バイアス回路の電源電圧依存性の低減を達成する。
According to the above means, the second transistor acts as a constant voltage source and stabilizes the terminal voltage of the first transistor. At this time, the bias current flowing therethrough can be stabilized by causing the second transistor to function as a constant current source. This achieves a reduction in the power supply voltage dependency of the bias circuit.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図15には、本発明にかかる電源
回路の一例である定電圧回路の構成例が示される。図1
5に示される定電圧回路は、特に制限されないが、電圧
を低電圧化するための3端子レギュレータ10を含んで
成る。3端子レギュレータ10は、高電位側電源(VD
D)端子と、グランド(GND)端子と、出力(OU
T)端子とを有する。高電位側電源(VDD)端子に
は、高電位側電源VDDが供給され、出力(OUT)端
子から低電圧化された電圧が出力される。グランド(G
ND)端子はグランドGNDに結合される。高電位側電
源(VDD)端子にはキャパシタ11が結合され、出力
(OUT)端子にはキャパシタ12が結合される。出力
(OUT)端子からの出力電圧は、高電位側電源VDD
の依存性が低減されており、抵抗13,14の直列接続
回路により分圧され、その分圧出力Voutが、図示さ
れない回路に供給される。
FIG. 15 shows a configuration example of a constant voltage circuit which is an example of a power supply circuit according to the present invention. Figure 1
Although not particularly limited, the constant voltage circuit shown by 5 includes a three-terminal regulator 10 for lowering the voltage. The three-terminal regulator 10 is a high-potential-side power source (VD
D) terminal, ground (GND) terminal, output (OU)
T) terminal. The high-potential power supply VDD is supplied to the high-potential power supply (VDD) terminal, and the reduced voltage is output from the output (OUT) terminal. Grand (G
The (ND) terminal is coupled to the ground GND. The capacitor 11 is coupled to the high-potential power supply (VDD) terminal, and the capacitor 12 is coupled to the output (OUT) terminal. The output voltage from the output (OUT) terminal is the high potential side power supply VDD
Is reduced, the voltage is divided by the series connection circuit of the resistors 13 and 14, and the divided output Vout is supplied to a circuit (not shown).

【0015】図16には、本発明にかかる電源回路の一
例である定電流回路の構成例が示される。図16に示さ
れる定電流回路も、特に制限されないが、上記定電圧回
路と同様に3端子レギュレータ10を含んで成る。3端
子レギュレータ10の出力電圧によって駆動されるnp
n型バイポーラトランジスタ15が設けられる。npn
型バイポーラトランジスタ15のコレクタは、pnp型
バイポーラトランジスタ16を介して高電位側電源VD
Dに結合される。npn型バイポーラトランジスタ15
のソースは、抵抗18を介してグランドGNDに結合さ
れる。バイポーラトランジスタ16にカレントミラー結
合されたpnp型バイポーラトランジスタ17が設けら
れ、このバイポーラトランジスタ17を介して定電流出
力Ioutが得られる。
FIG. 16 shows a configuration example of a constant current circuit which is an example of the power supply circuit according to the present invention. The constant current circuit shown in FIG. 16 is also not particularly limited, but includes the three-terminal regulator 10 like the constant voltage circuit. Np driven by the output voltage of the three-terminal regulator 10
An n-type bipolar transistor 15 is provided. npn
The collector of the bipolar transistor 15 is connected to the high potential power source VD via the pnp bipolar transistor 16.
Connected to D. npn bipolar transistor 15
Source is coupled to ground GND through resistor 18. A pnp type bipolar transistor 17 current-mirror coupled to the bipolar transistor 16 is provided, and a constant current output Iout is obtained via the bipolar transistor 17.

【0016】図1には、上記3端子レギュレータ10の
構成例が示される。
FIG. 1 shows a configuration example of the three-terminal regulator 10.

【0017】図1に示される3端子レギュレータ10
は、特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造技
術により、単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板
に形成される。
The three-terminal regulator 10 shown in FIG.
Is not particularly limited, but is formed on one semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

【0018】nチャネル型MOSトランジスタM5,M
6は、それらのソースがnチャネル型MOSトランジス
タM4を介してグランドGNDに結合されることで差動
結合される。また、nチャネル型MOSトランジスタM
5,M6のドレインは、対応するpチャネル型MOSト
ランジスタM7,M8を介して高電位側電源VDDに結
合される。pチャネル型MOSトランジスタM7がpチ
ャネル型MOSトランジスタM8にカレントミラー結合
される。nチャネル型MOSトランジスタM5のゲー
ト、及びnチャネル型MOSトランジスタM4のゲート
には、基準電圧回路20によって形成された基準電圧V
REFFが供給される。この基準電圧VREFFは、特
に制限されないが、1.6Vとされる。上記nチャネル
型MOSトランジスタM5のドレインから差動出力が得
られ、それが後段のpチャネル型MOSトランジスタM
9のゲートに伝達される。このpチャネル型MOSトラ
ンジスタM9のソースは高電位側電源VDDに結合され
る。pチャネル型MOSトランジスタM9のドレインか
ら、この3端子レギュレータ10の出力(OUT)端子
が引き出される。この出力端子からの出力電圧は、互い
に直列接続された抵抗R1,R2で分圧されることで検
出され、この検出結果がpチャネル型MOSトランジス
タM6のゲートに供給される。特に制限されないが、抵
抗R1は51.5kΩとされ、抵抗R2は48.5kΩ
とされる。pチャネル型MOSトランジスタM9のソー
スとゲートには位相補償のためのキャパシタCが設けら
れる。
N-channel type MOS transistors M5, M
6 are differentially coupled by coupling their sources to the ground GND via the n-channel MOS transistor M4. In addition, the n-channel MOS transistor M
The drains of M5 and M6 are coupled to the high potential side power supply VDD via the corresponding p-channel MOS transistors M7 and M8. The p-channel MOS transistor M7 is current-mirror coupled to the p-channel MOS transistor M8. The reference voltage V formed by the reference voltage circuit 20 is applied to the gate of the n-channel MOS transistor M5 and the gate of the n-channel MOS transistor M4.
REFF is supplied. The reference voltage VREFF is set to 1.6V, although not particularly limited. A differential output is obtained from the drain of the n-channel MOS transistor M5, which is a p-channel MOS transistor M in the subsequent stage.
9 is transmitted to the gate. The source of the p-channel type MOS transistor M9 is coupled to the high potential side power supply VDD. The output (OUT) terminal of the three-terminal regulator 10 is drawn from the drain of the p-channel type MOS transistor M9. The output voltage from the output terminal is detected by being divided by the resistors R1 and R2 connected in series, and the detection result is supplied to the gate of the p-channel MOS transistor M6. Although not particularly limited, the resistance R1 is 51.5 kΩ and the resistance R2 is 48.5 kΩ.
It is said that A capacitor C for phase compensation is provided at the source and gate of the p-channel MOS transistor M9.

【0019】ここで、上記nチャネル型MOSトランジ
スタM4、及びpチャネル型MOSトランジスタM7,
M8,M9は、エンハンスメントタイプとされ、上記n
チャネル型MOSトランジスタM5,M6はデプレショ
ンタイプとされる。また、上記nチャネル型MOSトラ
ンジスタM4のゲートサイズ比(ゲート幅Wとゲート長
Lの比)W/Lは、特に制限されないが、16/80と
される。
Here, the n-channel type MOS transistor M4 and the p-channel type MOS transistor M7,
M8 and M9 are enhancement type, and n
The channel type MOS transistors M5 and M6 are of depletion type. The gate size ratio (ratio of the gate width W to the gate length L) W / L of the n-channel MOS transistor M4 is not particularly limited, but is 16/80.

【0020】上記基準電圧回路20は、次のように構成
される。
The reference voltage circuit 20 is constructed as follows.

【0021】nチャネル型MOSトランジスタM1,M
2が直列接続され、それにnチャネル型MOSトランジ
スタM3が直列接続される。nチャネル型MOSトラン
ジスタM3のドレインは高電位側電源VDDに結合さ
れ、nチャネル型MOSトランジスタM2のソースはグ
ランドGNDに結合される。nチャネル型MOSトラン
ジスタM1のゲートはソースに結合され、nチャネル型
MOSトランジスタM2のゲートはドレインに結合され
る。nチャネル型MOSトランジスタM3のゲートはソ
ースに結合される。上記nチャネル型MOSトランジス
タM1,M3はデプレションタイプとされ、上記nチャ
ネル型MOSトランジスタM2はエンハンスメントタイ
プとされる。nチャネル型MOSトランジスタM1やM
2のゲートサイズ比W/Lは16/80、nチャネル型
MOSトランジスタM3のゲートサイズ比W/Lは10
0/5とされる。nチャネル型MOSトランジスタM1
とM2との直列接続ノードから、この基準電圧回路20
の出力電圧VREFが得られる。nチャネル型MOSト
ランジスタM3の電圧をVSとし、nチャネル型MO
SトランジスタM1のしきい値をVTとするとき、電
圧VSが、VREF+VTよりも大きくなるように
MOSトランジスタのゲートサイズ比が決定される。ま
た、nチャネル型MOSトランジスタM1やM2のバッ
クゲートはソースに結合されているが、nチャネル型M
OSトランジスタM3のバックゲートはグランドGND
に結合されている。これにより、基準電圧VREFの高
電位側電源VDD依存性を低減することができる。この
ように基準電圧VREFの高電位側電源VDD依存性が
低減されることにより、基準電圧VREFに基づいて出
力電圧を形成する3端子レギュレータ10の高電位側電
源に対する出力電圧(VDD−OUT)特性は、図2に
示されるように、高電位側電源VDDの所定の範囲内
で、3.3Vに固定される。
N-channel type MOS transistors M1 and M
2 are connected in series, and an n-channel type MOS transistor M3 is connected in series thereto. The drain of the n-channel MOS transistor M3 is coupled to the high potential power supply VDD, and the source of the n-channel MOS transistor M2 is coupled to the ground GND. The gate of n-channel MOS transistor M1 is coupled to the source, and the gate of n-channel MOS transistor M2 is coupled to the drain. The gate of the n-channel MOS transistor M3 is coupled to the source. The n-channel MOS transistors M1 and M3 are of depletion type, and the n-channel MOS transistor M2 is of enhancement type. n-channel type MOS transistor M1 or M
2 has a gate size ratio W / L of 16/80, and the n-channel MOS transistor M3 has a gate size ratio W / L of 10
It is set to 0/5. n-channel type MOS transistor M1
From the node connected in series with the reference voltage circuit 20
Output voltage VREF is obtained. The voltage of the n-channel type MOS transistor M3 is VS 3 , and the n-channel type MO transistor M3 is
When the threshold value of the S transistor M1 is VT 1 , the gate size ratio of the MOS transistor is determined so that the voltage VS 3 becomes higher than VREF + VT 1 . Although the back gates of the n-channel type MOS transistors M1 and M2 are coupled to the sources,
The back gate of the OS transistor M3 is ground GND
Is bound to. As a result, the dependency of the reference voltage VREF on the high-potential-side power supply VDD can be reduced. By reducing the dependency of the reference voltage VREF on the high-potential-side power supply VDD, the output voltage (VDD-OUT) characteristic of the three-terminal regulator 10 that forms an output voltage based on the reference voltage VREF with respect to the high-potential-side power supply. Is fixed at 3.3 V within a predetermined range of the high-potential-side power supply VDD, as shown in FIG.

【0022】次に、上記のように基準電圧回路20の出
力電圧VREFの高電位側電源VDD依存性が低減され
る理由について詳細に説明する。
Next, the reason why the dependency of the output voltage VREF of the reference voltage circuit 20 on the high-potential power supply VDD is reduced will be described in detail.

【0023】先ず、基準電圧発生のための基本回路につ
いて説明する。
First, a basic circuit for generating a reference voltage will be described.

【0024】図3に示されるように、デプレッションタ
イプのnチャネル型MOSトランジスタM1と、エンハ
ンスメントタイプのnチャネル型MOSトランジスタM
2とが直列接続されて成る基準電圧回路は、MOSトラ
ンジスタM1のしきい値VT と、MOSトランジスタ
M2のしきい値VTの差分が基準電圧VREFとされ
る(図4参照)。尚、以下の説明では、−VT=VT
=0.8、K=0.75、2φF=0.65、VB=
−1.2V、β0=β0=77.5μA/Vとさ
れる。ここで、VTはMOSトランジスタM1のしき
い値、VTはMOSトランジスタM2のしきい値、K
はゲート酸化膜厚で決まる定数、2φFは基板の不純物
濃度と真性キャリア濃度により決まる定数、VBはMO
Sトランジスタのバックゲート電圧、β0はMOSト
ランジスタM1のゲートの構造により決定される定数、
β0はMOSトランジスタM2のゲートの構造により
決定される定数とされる。
As shown in FIG. 3, the depletion device
Type n-channel MOS transistor M1
Instrument type n-channel MOS transistor M
2 is connected in series to the reference voltage circuit,
Threshold VT of register M1 1And a MOS transistor
M2 threshold VTTwoIs defined as the reference voltage VREF
(See FIG. 4). In the following description, -VT1= VT
Two= 0.8, K = 0.75, 2φF = 0.65, VB =
-1.2V, β01= Β0Two= 77.5 μA / VTwoTosa
Be done. Where VT1Is the threshold of the MOS transistor M1
Value, VTTwoIs the threshold of the MOS transistor M2, K
Is a constant determined by the gate oxide film thickness, 2φF is an impurity of the substrate
VB is MO, a constant determined by the concentration and the intrinsic carrier concentration
Back gate voltage of S transistor, β01Is MOST
A constant determined by the structure of the gate of the transistor M1,
β0TwoIs due to the structure of the gate of the MOS transistor M2
It is a constant that is determined.

【0025】nチャネル型MOSトランジスタM1のド
レイン電流IDは数1により示され、基準電圧VRE
Fは数2により示される。
The drain current ID 1 of the n-channel MOS transistor M1 is expressed by the equation 1, and the reference voltage VRE
F is shown by equation 2.

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】[0027]

【数2】 [Equation 2]

【0028】ここで、数2に数1を代入して各値を適用
すると、数3に示されるように、基準電圧VREFは
1.6Vとされる。さらに、(β0・W/L)/
(β0 ・W/L)=1とおき、数1のルート内を
“1”とすることにより温度特性をゼロにすることがで
きる。
Here, substituting equation 1 into equation 2 and applying each value
Then, as shown in Equation 3, the reference voltage VREF is
It is set to 1.6V. Furthermore, (β01・ W1/ L1) /
(Β0 Two・ WTwo/ LTwo) = 1, and inside the route of number 1
By setting it to "1", the temperature characteristic can be made zero.
Wear.

【0029】[0029]

【数3】 [Equation 3]

【0030】しかしながら、図5に示されるMOSトラ
ンジスタのドレイン・ソース電流(IDS)特性から明
かなように、nチャネル型MOSトランジスタM1の補
正係数λの影響があるため、図6に示されるように、高
電位側電源VDDの変化に対して基準電圧VREFが微
妙に変動される。基準電圧VREFの高電位側電源VD
D依存性の低減を図るため、図7に示されるように、n
チャネル型MOSトランジスタM1と高電位側電源VD
Dとの間にエンハンスメントタイプのnチャネル型MO
SトランジスタM0を設けることが考えられるが、実際
には十分な効果が得られない。
However, as is apparent from the drain-source current (IDS) characteristics of the MOS transistor shown in FIG. 5, there is an influence of the correction coefficient λ of the n-channel type MOS transistor M1. Therefore, as shown in FIG. , The reference voltage VREF is slightly changed with respect to the change of the high-potential-side power supply VDD. High-potential-side power supply VD of reference voltage VREF
In order to reduce the D dependence, as shown in FIG.
Channel type MOS transistor M1 and high potential side power supply VD
Enhancement-type n-channel MO with D
Providing the S-transistor M0 is conceivable, but in reality, a sufficient effect cannot be obtained.

【0031】ここで、ドレイン・ソース間電圧VDSの
変動を考慮した場合のドレイン電流IDは、数4によ
って示され、この数4を数2に適用し、(β0・W
/L )/(β0・W/L)=1とおくと、基準
電圧VREFは数5に示されるようになる。
Here, the drain-source voltage VDS
Drain current ID in consideration of fluctuation1Is according to
Applying this equation 4 to the equation 2, (β01・ W1
/ L 1) / (Β0Two・ WTwo/ LTwo) = 1, the standard
The voltage VREF is as shown in Equation 5.

【0032】[0032]

【数4】 [Equation 4]

【0033】[0033]

【数5】 [Equation 5]

【0034】次に、数5をnチャネル型MOSトランジ
スタM1のドレイン・ソース間電圧VDSで微分する
と、数6に示されるようになる。また、λ1・VDS1
≪1であるから、λ1・VDS1=0とおき、数6を整
理すると、数7に示されるようになる。
Next, when Equation 5 is differentiated by the drain-source voltage VDS 1 of the n-channel MOS transistor M1, Equation 6 is obtained. Also, λ1 ・ VDS1
Since «1 is set and λ1 · VDS1 = 0 is set and Equation 6 is rearranged, Equation 7 is obtained.

【0035】[0035]

【数6】 [Equation 6]

【0036】[0036]

【数7】 [Equation 7]

【0037】数7にλ(1/50V)、VT=−0.
8Vを代入すると、ラインレギュレーションは8mV/
V以上の結果からnチャネル型MOSトランジスタM1
の補正係数λの影響によりVREFラインレギュレーシ
ョンが悪化するのは明かである。
In Equation 7, λ (1/50 V), VT 1 = −0.
Substituting 8V, the line regulation is 8mV /
From the result of V or more, n-channel type MOS transistor M1
It is obvious that the VREF line regulation is deteriorated due to the influence of the correction coefficient λ of.

【0038】そこで、図1に示されるように、デプレシ
ョンタイプのnチャネル型MOSトランジスタM3を設
け、このMOSトランジスタM3のバックゲートをグラ
ンドGNDに結合することで、基準電圧回路20を構成
する。
Therefore, as shown in FIG. 1, a depletion type n-channel MOS transistor M3 is provided, and the back gate of this MOS transistor M3 is coupled to the ground GND to form the reference voltage circuit 20.

【0039】図8には、図1における基準電圧回路20
のみが代表的に示される。
FIG. 8 shows the reference voltage circuit 20 shown in FIG.
Only typically shown.

【0040】デプレションタイプのnチャネル型MOS
トランジスタM3は、nチャンネル型MOSトランジス
タM1と高電位側電源VDDとの間に設けられ、MOS
トランジスタM3のバックゲートがグランドGNDに結
合される。また、VS>VREF+VTとなるよう
にMOSトランジスタM3のゲートサイズ比(W/L
)が設定される。これにより、MOSトランジスタM
3はMOSトランジスタM1によって決定されるドレイ
ン電流IDを流すのに十分な能力を有しているため、
しきい値(VT)が強制的に引き上げられ、MOSト
ランジスタMの電流を抑えるよう帰還がかかる。この
結果、MOSトランジスタM3のソースとグランド(バ
ックゲート)間に電位差(VS)が発生する。これに
より、図9に示されるように、MOSトランジスタM3
自体がバイアス電流(ID)により動作する一種の定
電圧源となり、高電位側電源VDDが変動しても、MO
SトランジスタM1のドレイン電圧(=VS)は、図
10に示されるように、ほぼ一定に保たれる。このた
め、基準電圧VREFのラインレギュレーションを大幅
に改善することができる。
Depletion type n-channel MOS
The transistor M3 is provided between the n-channel MOS transistor M1 and the high potential side power supply VDD
The back gate of transistor M3 is coupled to ground GND. In addition, the gate size ratio (W 3 / L of the MOS transistor M3 is set so that VS 3 > VREF + VT 1 holds.
3 ) is set. As a result, the MOS transistor M
3 has a sufficient capacity to pass the drain current ID 1 determined by the MOS transistor M1,
The threshold value (VT 3 ) is forcedly raised, and feedback is applied to suppress the current of the MOS transistor M 3 . As a result, a potential difference (VS 3 ) is generated between the source of the MOS transistor M3 and the ground (back gate). As a result, as shown in FIG. 9, the MOS transistor M3
The device itself becomes a kind of constant voltage source that operates by the bias current (ID 1 ), and even if the high potential side power supply VDD fluctuates, the MO
The drain voltage (= VS 3 ) of the S-transistor M1 is kept substantially constant as shown in FIG. Therefore, the line regulation of the reference voltage VREF can be significantly improved.

【0041】ここで、基準電圧VREFのラインレギュ
レーション特性について、さらに考察する。
Here, the line regulation characteristic of the reference voltage VREF will be further considered.

【0042】尚、数式の簡略化のため、以下の説明で
は、λのゲート長(L)依存性とドレイン電流(I
)の微小変化を無視するものとする。
In order to simplify the mathematical expression, in the following description, the dependence of λ on the gate length (L) and the drain current (I
A slight change in D 1 ) shall be ignored.

【0043】先ず、MOSトランジスタM3のソース電
圧VSを求める。一般式であるID=(1/2)・
(β0・W/L)・(−VTの変形より、
数8を得ることができる。
First, the source voltage VS 3 of the MOS transistor M3 is obtained. The general formula is ID 1 = (1/2) ·
From the modification of (β0 3 · W 3 / L 3 ) · (−VT 3 ) 2 ,
The number 8 can be obtained.

【0044】[0044]

【数8】 [Equation 8]

【0045】また、MOSトランジスタM3はバックゲ
ートがグランドGNDへ接続されているために、しきい
値(VT)は基板バイアス効果の影響を受ける。この
とき、しきい値VTは数9によって示され、それをバ
ックゲート電圧(VB)について変形すると、数10
に示されるようになる。
Since the back gate of the MOS transistor M3 is connected to the ground GND, the threshold value (VT 3 ) is affected by the substrate bias effect. At this time, the threshold value VT 3 is represented by the equation 9, and when it is transformed with respect to the back gate voltage (VB 3 ),
As shown in.

【0046】[0046]

【数9】 [Equation 9]

【0047】[0047]

【数10】 [Equation 10]

【0048】以上により、MOSトランジスタM3のソ
ース電圧VSは、数10に数8を代入することによ
り、数11で示されるようになる。
From the above, the source voltage VS 3 of the MOS transistor M3 becomes as shown by the equation 11 by substituting the equation 8 into the equation 10.

【0049】[0049]

【数11】 [Equation 11]

【0050】この数11に、VT0=−0.8、K=
0.75、2φF=0.65、β0 =77.5μA/
、W/L=100/5、ID=5μAを代入
すると、VS=2.5Vを得る。
In this equation 11, VT0Three= -0.8, K =
0.75, 2φF = 0.65, β0 Three= 77.5 μA /
VTwo, WThree/ LThree= 100/5, ID1= Substitute 5 μA
Then VSThree= 2.5V is obtained.

【0051】次に、高電位側電源Vddに対するソース
電圧VSの変動量を求める。ドレイン・ソース間電圧
VDSの影響を考慮したときのしきい値VTは、数8
を変形して数12のようになる。そしてこの数12を数
10へ代入することで、数13が得られ、この数13を
VDSで微分すること、数14が得られる。
Next, the fluctuation amount of the source voltage VS 3 with respect to the high potential side power source Vdd is obtained. The threshold value VT 3 in consideration of the influence of the drain-source voltage VDS is
Is transformed into Equation 12. Then, by substituting the equation 12 into the equation 10, the equation 13 is obtained, and by differentiating the equation 13 with VDS 3 , the equation 14 is obtained.

【0052】[0052]

【数12】 [Equation 12]

【0053】[0053]

【数13】 [Equation 13]

【0054】[0054]

【数14】 [Equation 14]

【0055】また、λ・VDS≪1であるから、λ・
VDS=0とおき、数14を整理すると、数15が得
られる。
Since λ · VDS 1 << 1 , λ ·
When VDS 1 = 0 is set and Equation 14 is rearranged, Equation 15 is obtained.

【0056】[0056]

【数15】 [Equation 15]

【0057】この数15に、VT0=−0.8、K=
0.75、2φF=0.65、β0 =77.5μA/
、W/L=60/15、λ=1/50V、ID
=5μAを代入してVSの変化量を求めると、δV
/δVDD=6.55mV/Vを得ることができ
る。
In this equation 15, VT0Three= -0.8, K =
0.75, 2φF = 0.65, β0 Three= 77.5 μA /
VTwo, WThree/ LThree= 60/15, λ = 1 / 50V, ID
1= 5μA is substituted for VSThreeΔV
SThree/ΔVDD=6.55mV/V can be obtained
It

【0058】以上から、MOSトランジスタMを設け
たときのVREFラインレギュレーションは、数7と数
15との積より、数16で示されるようになる。すなわ
ち、MOSトランジスタM3が存在しない場合のVRE
Fラインレギュレーションは、8.00mV/Vである
のに対して(図6参照)、MOSトランジスタM3を設
けた場合のVREFラインレギュレーションは、52.
4μV/Vとなるから、MOSトランジスタM3を設け
ることにより、VREFラインレギュレーションが格段
に向上されるのが明らかである(図11参照)。
From the above, the VREF line regulation when the MOS transistor M 3 is provided is given by the equation 16 from the product of the equation 7 and the equation 15. That is, VRE when the MOS transistor M3 does not exist
The F line regulation is 8.00 mV / V (see FIG. 6), while the VREF line regulation when the MOS transistor M3 is provided is 52.
Since it is 4 μV / V, it is clear that the VREF line regulation is remarkably improved by providing the MOS transistor M3 (see FIG. 11).

【0059】[0059]

【数16】 [Equation 16]

【0060】図1に示される3端子レギュレータ10の
出力端子からの出力電圧OUTは、数17で示され、V
T2=−VT1=0.8Vとすると、出力電圧OUT
は、3.3Vとされる。この出力電圧OUT=3.3V
は、基準電圧回路20においてVREFラインレギュレ
ーションの良好な基準電圧VREFに基づいて生成され
るため、高電位側電源Vdd依存性が低減されて安定化
されている。
The output voltage OUT from the output terminal of the three-terminal regulator 10 shown in FIG.
If T2 = -VT1 = 0.8V, the output voltage OUT
Is 3.3V. This output voltage OUT = 3.3V
Is generated in the reference voltage circuit 20 based on the reference voltage VREF having a good VREF line regulation, so that the high-potential-side power supply Vdd dependency is reduced and stabilized.

【0061】[0061]

【数17】 [Equation 17]

【0062】上記の例によれば、以下の作用効果を得る
ことができる。
According to the above example, the following operational effects can be obtained.

【0063】(1)基準電圧回路20においては、MO
SトランジスタM1と高電位側電源VDDとの間にデプ
レッションタイプのMOSトランジスタM3を設け、こ
のMOSトランジスタM3のバックゲートをグランドG
NDに接続することにより、上記MOSトランジスタM
3は定電圧源として作用し、MOSトランジスタM1の
端子電圧を安定化させることができるため、基準電圧V
REFの電源電圧依存性を低減することができる。
(1) In the reference voltage circuit 20, MO
A depletion type MOS transistor M3 is provided between the S transistor M1 and the high-potential power supply VDD, and the back gate of this MOS transistor M3 is connected to the ground G.
By connecting to the ND, the MOS transistor M
3 acts as a constant voltage source and can stabilize the terminal voltage of the MOS transistor M1, so that the reference voltage V
The power supply voltage dependency of REF can be reduced.

【0064】(2)上記(1)の作用効果により、基準
電圧VREFに基づいて動作される3端子レギュレータ
10における出力電圧OUTの電源電圧依存性を低減す
ることができる。
(2) Due to the effect of (1) above, the power supply voltage dependency of the output voltage OUT in the three-terminal regulator 10 operated based on the reference voltage VREF can be reduced.

【0065】図12には3端子レギュレータ10の別の
構成例が示される。図12に示される3端子レギュレー
タ10が図1に示されるのと大きく相違するのは、nチ
ャネル型MOSトランジスタM10を設けた点である。
すなわち、デプレッションタイプのnチャネル型MOS
トランジスタM3と高電位側電源Vddとの間に、デプ
レッションタイプのnチャネル型MOSトランジスタM
10が設けられ、このMOSトランジスタM10のバッ
クゲートがグランドGNDに接続される。MOSトラン
ジスタM10のゲートはソースに結合される。また、特
に制限されないが、MOSトランジスタM10のゲート
サイズ比は、MOSトランジスタM3と同一とされる。
MOSトランジスタM3が一種の定電圧源として機能す
るのは前述の通りであるが、このMOSトランジスタM
3に縦積みされたMOSトランジスタM10もまた同様
に一種の定電圧源として機能することで、MOSトラン
ジスタM10のソース電圧(これはM3のドレイン電圧
に等しい)が安定化されることから、図12に示される
構成は、図1に示される場合よりも、基準電圧回路20
におけるVREFラインレギュレーションを向上させる
ことができる。このため、出力端子OUTから出力され
る電圧はさらに安定化される。尚、VREFラインレギ
ュレーションをさらに向上させるために、MOSトラン
ジスタM10に相当するMOSトランジスタをさらに増
設することは有効とされる。
FIG. 12 shows another configuration example of the three-terminal regulator 10. The three-terminal regulator 10 shown in FIG. 12 is greatly different from that shown in FIG. 1 in that an n-channel MOS transistor M10 is provided.
That is, a depletion type n-channel MOS
A depletion type n-channel MOS transistor M is provided between the transistor M3 and the high-potential-side power supply Vdd.
10 is provided, and the back gate of the MOS transistor M10 is connected to the ground GND. The gate of MOS transistor M10 is coupled to the source. Although not particularly limited, the MOS transistor M10 has the same gate size ratio as the MOS transistor M3.
As described above, the MOS transistor M3 functions as a kind of constant voltage source.
Similarly, the MOS transistor M10 vertically stacked in 3 also functions as a kind of constant voltage source to stabilize the source voltage of the MOS transistor M10 (which is equal to the drain voltage of M3). The configuration shown in FIG.
VREF line regulation can be improved. Therefore, the voltage output from the output terminal OUT is further stabilized. In order to further improve the VREF line regulation, it is effective to further add a MOS transistor corresponding to the MOS transistor M10.

【0066】図13には3端子レギュレータ10の別の
構成例が示される。
FIG. 13 shows another configuration example of the three-terminal regulator 10.

【0067】図13に示される3端子レギュレータ10
が、図1に示されるのと大きく相違するのは、MOSト
ランジスタM5,M6のバックゲートをグランドGND
に固定した点である。このようにしても図1に示される
回路と同様の作用効果を得ることができる。
Three-terminal regulator 10 shown in FIG.
However, the main difference from that shown in FIG. 1 is that the back gates of the MOS transistors M5 and M6 are connected to the ground GND.
It is a point fixed to. Even in this case, the same effect as that of the circuit shown in FIG. 1 can be obtained.

【0068】図14には、本発明にかかるバイアス回路
が適用された定電流出力型演算増幅器が示される。
FIG. 14 shows a constant current output type operational amplifier to which the bias circuit according to the present invention is applied.

【0069】図14に示される定電流出力型演算増幅器
40は、バイアス回路30を有し、このバイアス回路3
0によって供給されるバイアス電流に基づいて動作され
るようになっている。pチャネル型MOSトランジスタ
M25とM26とは、それらのソースがpチャネル型M
OSトランジスタM24を介して高電位側電源Vddに
共通接続されることで差動結合されている。バイアス回
路30は、pチャネル型MOSトランジスタM23を介
して高電位側電源Vddに結合されることで、このMO
SトランジスタM23に所定電流が流れる。pチャネル
型MOSトランジスタM24は、上記MOSトランジス
タM23にミラー結合されているため、MOSトランジ
スタM24は、差動対(M25,M26)の定電流源と
して機能する。nチャネル型MOSトランジスタM2
7,M28は、差動結合されたMOSトランジスタM2
5,M26の負荷であり、ミラー結合されている。MO
SトランジスタM26のドレインから差動出力が得ら
れ、それが後段のnチャネル型MOSトランジスタM3
1のゲートに伝達される。nチャネル型MOSトランジ
スタM31にnチャネル型MOSトランジスタM32が
並列接続され、それに、pチャネル型MOSトランジス
タM29,M30が結合されている。このMOSトラン
ジスタM29,M30は、MOSトランジスタM23に
ミラー結合されており、定電流源として機能する。ま
た、上記MOSトランジスタM32に対してnチャネル
型MOSトランジスタM33がミラー結合される。そし
てこのMOSトランジスタM33にpチャネル型MOS
トランジスタM34が直列接続され、このMOSトラン
ジスタM34にpチャネル型MOSトランジスタM35
がミラー結合される。MOSトランジスタM35に、n
チャネル型MOSトランジスタM36が直列接続され、
このMOSトランジスタの直列接続ノードから出力電流
OUTが得られる。MOSトランジスタM36のゲート
には、上記MOSトランジスタM26のドレインが結合
されることで、差動対(M25,M26)の差動出力が
伝達されるようになっている。また、MOSトランジス
タM36のゲートとドレインとの間には位相補償用のキ
ャパシタCが接続される。
The constant current output type operational amplifier 40 shown in FIG. 14 has a bias circuit 30.
It is designed to operate based on the bias current supplied by 0. The sources of the p-channel type MOS transistors M25 and M26 are p-channel type M
It is differentially coupled by being commonly connected to the high-potential side power supply Vdd via the OS transistor M24. The bias circuit 30 is coupled to the high-potential-side power supply Vdd via the p-channel MOS transistor M23, so that the MO
A predetermined current flows through the S transistor M23. Since the p-channel MOS transistor M24 is mirror-coupled to the MOS transistor M23, the MOS transistor M24 functions as a constant current source for the differential pair (M25, M26). n-channel type MOS transistor M2
7, M28 are differentially coupled MOS transistors M2
5, M26 load, which is mirror-coupled. MO
A differential output is obtained from the drain of the S-transistor M26, which is the n-channel MOS transistor M3 in the subsequent stage.
1 is transmitted to the gate. An n-channel MOS transistor M32 is connected in parallel to the n-channel MOS transistor M31, and p-channel MOS transistors M29 and M30 are coupled thereto. The MOS transistors M29 and M30 are mirror-coupled to the MOS transistor M23 and function as a constant current source. An n-channel MOS transistor M33 is mirror-coupled to the MOS transistor M32. The MOS transistor M33 has a p-channel MOS
A transistor M34 is connected in series, and a p-channel type MOS transistor M35 is connected to this MOS transistor M34.
Are mirror-coupled. N in the MOS transistor M35
Channel type MOS transistor M36 is connected in series,
The output current OUT is obtained from the series connection node of the MOS transistors. By connecting the drain of the MOS transistor M26 to the gate of the MOS transistor M36, the differential output of the differential pair (M25, M26) is transmitted. Further, a capacitor C for phase compensation is connected between the gate and drain of the MOS transistor M36.

【0070】上記MOSトランジスタM25のゲートか
ら反転入力端子IN(−)が引き出され、上記MOSト
ランジスタM26のゲートから非反転入力端子IN
(+)が引き出される。反転入力端子IN(−)と非反
転入力端子IN(+)との間に入力された信号の電位差
に応じて出力電圧OUTが得られる。上記MOSトラン
ジスタM23〜M36はエンハンスメントタイプとされ
る。
An inverting input terminal IN (-) is drawn from the gate of the MOS transistor M25, and a non-inverting input terminal IN is drawn from the gate of the MOS transistor M26.
(+) Is pulled out. The output voltage OUT is obtained according to the potential difference between the signals input between the inverting input terminal IN (−) and the non-inverting input terminal IN (+). The MOS transistors M23 to M36 are of enhancement type.

【0071】ここで、上記バイアス回路30は、nチャ
ネル型MOSトランジスタM100とM300とが直列
接続され、基本的には、図1に示される基準電圧回路2
0においてMOSトランジスタM2が省略されたものと
等価とされる。MOSトランジスタM100のゲート、
ソース、及びバックゲートはグランドGNDに結合され
る。また、MOSトランジスタM300においては、ゲ
ートがソースに結合され、バックゲートがグランドGN
Dに結合されている。MOSトランジスタM100,M
300はデプレションタイプとされる。MOSトランジ
スタM300のゲートサイズ比は、MOSトランジスタ
M100のゲートサイズ比に比べて遙かに大きくなるよ
うに設定されている。この関係は、図1に示される基準
電圧回路20におけるMOSトランジスタM3とM1と
の関係と同じである。これは、MOSトランジスタM1
00の定電流源としての機能が、MOSトランジスタM
300によって制限されないようにするためである。M
OSトランジスタM300は、図1に示される基準電圧
回路20におけるMOSトランジスタM3と同様に一種
の定電圧源として機能し、MOSトランジスタM100
のドレイン電圧が、高電位側電源VDDに変動に対して
安定化される。MOSトランジスタM100のドレイン
電圧が安定化されるため、MOSトランジスタM23や
M300に流れる電流が安定化される。MOSトランジ
スタM23やM300に流れるバイアス電流は、定電流
源として機能するMOSトランジスタM100によって
決定される。
Here, in the bias circuit 30, the n-channel type MOS transistors M100 and M300 are connected in series, and basically, the reference voltage circuit 2 shown in FIG.
0 is equivalent to the MOS transistor M2 omitted. The gate of the MOS transistor M100,
The source and back gate are coupled to ground GND. In the MOS transistor M300, the gate is coupled to the source and the back gate is ground GN.
It is connected to D. MOS transistors M100, M
300 is a depletion type. The gate size ratio of the MOS transistor M300 is set to be much larger than the gate size ratio of the MOS transistor M100. This relationship is the same as the relationship between the MOS transistors M3 and M1 in the reference voltage circuit 20 shown in FIG. This is the MOS transistor M1
The function of the 00 as a constant current source is the MOS transistor M
This is to avoid being restricted by 300. M
The OS transistor M300 functions as a kind of constant voltage source similarly to the MOS transistor M3 in the reference voltage circuit 20 shown in FIG.
The drain voltage of is stabilized against fluctuations in the high-potential-side power supply VDD. Since the drain voltage of the MOS transistor M100 is stabilized, the current flowing through the MOS transistors M23 and M300 is stabilized. The bias current flowing through the MOS transistors M23 and M300 is determined by the MOS transistor M100 that functions as a constant current source.

【0072】このようにバイアス回路3において、MO
SトランジスタM300が設けられ、このMOSトラン
ジスタ300のバックゲートがグランドGNDに結合さ
れることによって、MOSトランジスタM100のドレ
イン電圧を安定化させることができ、それによって、M
OSトランジスタM23,M300に流れるバイアス電
流のラインレギュレーションを向上させることができる
ので、出力電流OUTのラインレギュレーションの向上
を図ることができる。
In this way, in the bias circuit 3, the MO
An S-transistor M300 is provided, and the back gate of the MOS transistor 300 is coupled to the ground GND, so that the drain voltage of the MOS transistor M100 can be stabilized, whereby M
Since the line regulation of the bias current flowing through the OS transistors M23 and M300 can be improved, the line regulation of the output current OUT can be improved.

【0073】以上本発明者によってなされた発明を具体
的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described above, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

【0074】例えば、上記の例では、MOSトランジス
タM3のバックゲートをグランドGNDに結合させた
が、助うっきバックゲートを、MOSトランジスタM1
とM2との直列接続ノードに結合させることで、基準電
圧VREFレベルに固定するようにしても、上記の例の
場合と同様の作用効果を得ることができる。
For example, in the above example, the back gate of the MOS transistor M3 is coupled to the ground GND, but the back gate of the MOS transistor M3 is connected to the MOS transistor M1.
Even if the voltage is fixed to the reference voltage VREF level by being coupled to the node connected in series with M2 and M2, the same effect as in the case of the above example can be obtained.

【0075】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である3端子
レギュレータや演算増幅器に適用した場合ついて説明し
たが、本発明はそれに限定されるものではなく、各種電
子回路に広く適用することができる。
In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to a three-terminal regulator or an operational amplifier, which is the field of application of the background, but the present invention is not limited thereto. It can be widely applied to various electronic circuits.

【0076】本発明は、少なくともトランジスタを含む
ことを条件に適用することができる。
The present invention can be applied on the condition that at least a transistor is included.

【0077】[0077]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0078】すなわち、第1トランジスタと高電位側電
源との間にデプレッションタイプの第3トランジスタを
設け、この第3トランジスタのバックゲートをグラン
ド、若しくは上記第1トランジスタと上記第2トランジ
スタとの直列接続ノードに接続することにより、第3ト
ランジスタは定電圧源として作用し、第1トランジスタ
の端子電圧を安定化させることができるため、基準電圧
の電源電圧依存性の低減を図ることができる。
That is, a depletion type third transistor is provided between the first transistor and the high potential side power source, and the back gate of the third transistor is grounded, or the first transistor and the second transistor are connected in series. By connecting to the node, the third transistor acts as a constant voltage source and can stabilize the terminal voltage of the first transistor, so that the dependency of the reference voltage on the power supply voltage can be reduced.

【0079】また、ゲートとソースとがグランドに結合
された第1トランジスタと、ゲートとソースとが上記第
1トランジスタのドレインに結合された第2トランジス
タと、を含み、上記第2トランジスタのバックゲートを
上記グランドに結合することでバイアス回路を構成した
場合には、上記第2トランジスタは定電圧源として作用
し、上記第1トランジスタの端子電圧を安定化すること
ができるため、上記第2トランジスタを定電流源として
機能させることにより、そこに流れるバイアス電流を安
定化させることができ、バイアス回路の電源電圧依存性
の低減を図ることができる。
The back gate of the second transistor includes a first transistor whose gate and source are coupled to the ground, and a second transistor whose gate and source are coupled to the drain of the first transistor. When a bias circuit is configured by coupling the above to the ground, the second transistor acts as a constant voltage source, and the terminal voltage of the first transistor can be stabilized. By functioning as a constant current source, the bias current flowing therethrough can be stabilized, and the power supply voltage dependency of the bias circuit can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる電源回路の一例である3端子レ
ギュレータの構成例回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a configuration example of a three-terminal regulator which is an example of a power supply circuit according to the present invention.

【図2】上記3端子レギュレータの高電位側電源に対す
る出力電圧の特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram of an output voltage of the three-terminal regulator with respect to a high potential side power source.

【図3】基準電圧回路の基本構成の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a basic configuration of a reference voltage circuit.

【図4】上記基準電圧回路における基準電圧発生の動作
原理説明のための特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining an operation principle of reference voltage generation in the reference voltage circuit.

【図5】MOSトランジスタのドレイン・ソース電圧に
対するドレイン・ソース間電流の特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of drain-source current with respect to drain-source voltage of a MOS transistor.

【図6】図3に示される基準電圧回路におけるラインレ
ギュレーションの特性図である。
6 is a characteristic diagram of line regulation in the reference voltage circuit shown in FIG.

【図7】図3に示される基準電圧回路を改良した場合の
構成例回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a configuration example when the reference voltage circuit shown in FIG. 3 is improved.

【図8】本発明にかかる電源回路に適用される基準電圧
回路の構成例回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a reference voltage circuit applied to the power supply circuit according to the present invention.

【図9】上記基準電圧回路におけるドレイン電流に対す
るソース電圧の特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram of a source voltage with respect to a drain current in the reference voltage circuit.

【図10】上記基準電圧回路におけるドレイン電圧に対
する基準電圧及びソース電圧の特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram of a reference voltage and a source voltage with respect to a drain voltage in the reference voltage circuit.

【図11】上記基準電圧回路におけるラインレギュレー
ションの特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram of line regulation in the reference voltage circuit.

【図12】上記3端子レギュレータの別の構成例回路図
である。
FIG. 12 is a circuit diagram of another configuration example of the three-terminal regulator.

【図13】上記3端子レギュレータの別の構成例回路図
である。
FIG. 13 is a circuit diagram of another configuration example of the three-terminal regulator.

【図14】本発明にかかるバイアス回路が適用された定
電流出力型演算増幅器の構成例回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram of a configuration example of a constant current output type operational amplifier to which the bias circuit according to the present invention is applied.

【図15】上記3端子レギュレータが適用された定電圧
回路の構成例回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram of a configuration example of a constant voltage circuit to which the three-terminal regulator is applied.

【図16】上記3端子レギュレータが適用された定電流
回路の構成例回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram of a configuration example of a constant current circuit to which the three-terminal regulator is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 3端子レギュレータ 20 基準電圧回路 30 バイアス回路 40 定電流出力型演算増幅器 M1,M2,M3 nチャネル型MOSトランジスタ 10 3 terminal regulator 20 Reference voltage circuit 30 bias circuit 40 Constant current output type operational amplifier M1, M2, M3 n-channel MOS transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 BB02 EZ20 5H420 NA16 NA28 NB02 NB12 NB22 NB25 NC02 NC03 NC14 NC26 NC33 5J056 BB40 CC01 CC02 CC10 DD17 DD18 DD46 DD51 EE04 GG09 KK03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5F038 BB02 EZ20                 5H420 NA16 NA28 NB02 NB12 NB22                       NB25 NC02 NC03 NC14 NC26                       NC33                 5J056 BB40 CC01 CC02 CC10 DD17                       DD18 DD46 DD51 EE04 GG09                       KK03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デプレションタイプの第1トランジスタ
と、それに直列接続されたエンハンスメントタイプの第
2トランジスタとを含み、上記第1トランジスタと上記
第2トランジスタとのしきい値の差分を基準電圧として
得るようにした電源回路であって、 上記第1トランジスタと高電位側電源との間にデプレッ
ションタイプの第3トランジスタを設け、この第3トラ
ンジスタのバックゲートをグランド、若しくは上記第1
トランジスタと上記第2トランジスタとの直列接続ノー
ドに接続して成ることを特徴とする電源回路。
1. A depletion type first transistor and an enhancement type second transistor connected in series to the depletion type first transistor are provided, and a difference in threshold value between the first transistor and the second transistor is obtained as a reference voltage. A depletion-type third transistor is provided between the first transistor and the high-potential-side power supply, and the back gate of the third transistor is grounded or the first transistor
A power supply circuit comprising a transistor and a second transistor connected to a series connection node.
【請求項2】 上記第1トランジスタと上記第3トラン
ジスタとの直列接続ノードの電位は、上記第1トランジ
スタと上記第2トランジスタとの直列接続ノードの電位
と上記第1トランジスタのしきい値との加算値よりも高
くなるように設定された請求項1記載の電源回路。
2. The potential of the serial connection node between the first transistor and the third transistor is the potential of the serial connection node between the first transistor and the second transistor and the threshold value of the first transistor. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply circuit is set to be higher than the added value.
【請求項3】 上記第3トランジスタのゲートサイズ比
は、上記第1トランジスタのゲートサイズの比よりも大
きく設定された請求項1又は2記載の電源回路。
3. The power supply circuit according to claim 1, wherein the gate size ratio of the third transistor is set larger than the gate size ratio of the first transistor.
【請求項4】 上記第3トランジスタが複数個直列接続
された請求項1乃至3の何れか1項記載の電源回路。
4. The power supply circuit according to claim 1, wherein a plurality of the third transistors are connected in series.
【請求項5】 所定のバイアス電流を得るためのバイア
ス回路であって、 ゲートとソースとがグランドに結合された第1トランジ
スタと、ゲートとソースとが上記第1トランジスタのド
レインに結合された第2トランジスタと、を含み、上記
第2トランジスタのバックゲートを上記グランドに結合
して成ることを特徴とするバイアス回路。
5. A bias circuit for obtaining a predetermined bias current, comprising: a first transistor having a gate and a source coupled to ground; and a first transistor having a gate and a source coupled to the drain of the first transistor. A bias circuit including two transistors, the back gate of the second transistor being coupled to the ground.
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