JP2008270732A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に、温度補償用の電圧を生成する半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device that generates a voltage for temperature compensation.
メモリセルに対する書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧用として外部電圧と異なる電圧を外部電圧に基づいて生成する回路を備えたフラッシュメモリが開発されている。 A flash memory having a circuit for generating a voltage different from an external voltage based on the external voltage for a write voltage, a read voltage, and an erase voltage for the memory cell has been developed.
一般に、メモリセルの特性は温度によって変化することから、このようなフラッシュメモリでは、メモリセルに対する書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧をメモリセルの温度特性に対応して変化させる、すなわち温度補償を行なう必要がある。このような温度補償を行なうための回路としては、たとえば基準入力電圧に温度特性を持たせた出力電圧を生成する温度補償電圧生成回路がある。このような温度補償電圧生成回路では、たとえばカレントミラー回路が用いられる。 In general, since the characteristics of a memory cell change with temperature, in such a flash memory, the write voltage, read voltage, and erase voltage for the memory cell are changed corresponding to the temperature characteristic of the memory cell, that is, temperature compensation is performed. There is a need. As a circuit for performing such temperature compensation, for example, there is a temperature compensation voltage generation circuit that generates an output voltage in which a reference input voltage has a temperature characteristic. In such a temperature compensation voltage generation circuit, for example, a current mirror circuit is used.
ここで、カレントミラー回路を用いた電圧生成回路として、たとえば、特許文献1には、以下のような構成が開示されている。すなわち、第1のトランジスタおよび第2のトランジスタはカレントミラー回路を構成する。第3のトランジスタは、反転入力端子を介して所定の一定電圧である比較電圧を受け、かつ第1のトランジスタと直列に接続される。第4のトランジスタは、非反転入力端子を介して第3のトランジスタの出力電圧と比例する帰還電圧を受け、かつ第2のトランジスタと直列に接続される。電流源は、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、第3のトランジスタ、および第4のトランジスタに所定の電流を流す。オフセット回路は、第3のトランジスタと直列に接続され、反転入力端子と非反転入力端子間に所定の入力オフセット電圧を持たせる。 Here, as a voltage generation circuit using a current mirror circuit, for example, Patent Document 1 discloses the following configuration. That is, the first transistor and the second transistor constitute a current mirror circuit. The third transistor receives a comparison voltage, which is a predetermined constant voltage, via the inverting input terminal, and is connected in series with the first transistor. The fourth transistor receives a feedback voltage proportional to the output voltage of the third transistor via the non-inverting input terminal, and is connected in series with the second transistor. The current source supplies a predetermined current to the first transistor, the second transistor, the third transistor, and the fourth transistor. The offset circuit is connected in series with the third transistor, and has a predetermined input offset voltage between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal.
また、特許文献2には、以下のような構成が開示されている。すなわち、発振器は、CMOSインバータよりなるリングオシレータ部と、このリングオシレータ部へ電圧を供給する電圧供給部とを半導体集積回路装置内に備える。第1補償手段は、電圧供給部がリングオシレータ部の発振周波数の温度特性を相殺する。第2補償手段は、CMOSインバータを構成する相異なる導電型のMOSトランジスタの閾値電圧の設計値からのばらつきによる発振周波数のばらつきを相殺する。
また、特許文献3には、以下のような構成が開示されている。すなわち、バックバイアス回路は、複数のトランジスタにより構成される半導体装置に対して、そのトランジスタのしきい値電圧を補正するためのバックバイアス電圧を印加する。バックバイアス発生回路は、チャージポンプ回路で構成されバックバイアス電圧を出力する。検知回路は、バックバイアス発生回路からのバックバイアス電圧を検知して、その電圧に応じてバックバイアス発生回路の動作のオン・オフを制御する。
また、特許文献4には、以下のような構成が開示されている。すなわち、ダイオードは、出力電圧が負の温度係数を有する。温度補償用MOSトランジスタは、ゲートがダイオードの一端に接続される。電流供給手段は、温度補償用MOSトランジスタのゲート−ソース間電圧がダイオードの負の温度係数を補償する正の温度係数を有する領域で、温度補償用MOSトランジスタが動作するように設定されたドレイン電流を、温度補償用MOSトランジスタに供給する。ダイオードの出力電圧と温度補償用MOSトランジスタのゲート−ソース間電圧とを加算した電圧が基準電圧として出力される。
また、特許文献5には、チップ内部でチャージポンプによって負電圧を生成する回路が開示されている。すなわち、負電圧検知回路は、チャージポンプの出力電圧が所望の負電圧かどうかを検知し、制御信号を出力する。負電圧検知回路は、チャージポンプの出力電圧を−(1/n)倍(nは自然数)した電圧が、正の基準電圧と一致するか否かにより負電圧を検知する。チャージポンプの出力電圧が所望の電圧より低下した場合、チャージポンプ動作を停止させ、そうでない場合はチャージポンプを動作させる制御信号を生成する。このようなフィードバック制御によりチャージポンプの出力電圧を所望の負電圧になるように制御する。 Patent Document 5 discloses a circuit that generates a negative voltage by a charge pump inside a chip. That is, the negative voltage detection circuit detects whether the output voltage of the charge pump is a desired negative voltage and outputs a control signal. The negative voltage detection circuit detects a negative voltage depending on whether or not a voltage obtained by multiplying the output voltage of the charge pump by − (1 / n) (n is a natural number) matches a positive reference voltage. When the output voltage of the charge pump drops below a desired voltage, the charge pump operation is stopped, otherwise, a control signal for operating the charge pump is generated. By such feedback control, the output voltage of the charge pump is controlled to be a desired negative voltage.
また、特許文献6には、不揮発性半導体メモリに対するデータ書込みおよびデータ消去の際に、メモリトランジスタの制御ゲートおよびソース等に温度変化の影響を受けない高電圧を供給するための構成が開示されている。すなわち、出力高電圧を抵抗分割した帰還電圧を基準電圧生成回路で生成した基準電圧と比較する。この比較結果により外部電源電圧を昇圧する昇圧回路をON/OFF制御して出力高電圧の値を制御するように構成する。基準電圧に温度係数を持たせることにより、メモリトランジスタへの高電圧印加をON/OFFするMOS(Metal Oxide Semiconductor)スイッチングトランジスタのしきい値電圧の温度係数と出力高電圧の温度係数とが等しくなるように基準電圧生成回路の回路定数を決める。 Patent Document 6 discloses a configuration for supplying a high voltage that is not affected by temperature changes to a control gate and a source of a memory transistor when data is written to and erased from a nonvolatile semiconductor memory. Yes. That is, the feedback voltage obtained by resistance-dividing the output high voltage is compared with the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit. Based on the comparison result, the booster circuit for boosting the external power supply voltage is controlled to be turned on / off to control the value of the output high voltage. By giving a temperature coefficient to the reference voltage, the temperature coefficient of the threshold voltage of the MOS (Metal Oxide Semiconductor) switching transistor that turns ON / OFF the application of the high voltage to the memory transistor becomes equal to the temperature coefficient of the output high voltage. Thus, the circuit constants of the reference voltage generation circuit are determined.
また、特許文献7には、温度変動に対して発振周波数を安定させるための温度補償電圧を生成する構成が開示されている。
また、特許文献8には、出力トランジスタの過電流検出において、出力トランジスタの温度特性を補償するための過電流検出用リファレンス電圧を生成する構成が開示されている。
ところで、上記のような従来の温度補償電圧生成回路では、出力電圧値が入力電圧値に対して大きくずれてしまう場合がある。たとえば、出力電圧が基準入力電圧に対してかなり小さくなってしまう場合には、基準入力電圧を予め大きくすることが考えられる。しかしながら、このような方法では、基準入力電圧を昇圧または降圧する回路が別途必要になり、回路規模が大きくなってしまう。 By the way, in the conventional temperature compensation voltage generation circuit as described above, the output voltage value may be largely deviated from the input voltage value. For example, when the output voltage becomes considerably smaller than the reference input voltage, it is conceivable to increase the reference input voltage in advance. However, this method requires a separate circuit for boosting or stepping down the reference input voltage, resulting in an increase in circuit scale.
また、特許文献1記載の構成は差動増幅器であるため、入力電圧を昇圧または降圧することができない。また、入力電圧に温度特性を持たせることができない。また、特許文献2記載の構成では、入力電圧を昇圧または降圧することができない。また、特許文献3記載の構成および特許文献4記載の構成では、入力電圧を昇圧または降圧することができず、また、入力電圧に温度特性を持たせることができない。
Moreover, since the configuration described in Patent Document 1 is a differential amplifier, the input voltage cannot be boosted or lowered. In addition, the input voltage cannot have temperature characteristics. In the configuration described in
さらに、特許文献5記載の構成では、基準電圧を変化させることによって負電圧の検知レベルを変化させることができる。しかしながら、特許文献5記載の構成では、負電圧の検知レベルが電源電圧等に依存しないようにするために、バンドギャップレファレンス回路等を用いて温度依存性および電源電圧依存性の少ない基準電圧を生成することが意図されている。したがって、特許文献5記載の構成では、負電圧の供給先の温度特性に適切に対応することができないという問題点があった。 Furthermore, in the configuration described in Patent Document 5, the negative voltage detection level can be changed by changing the reference voltage. However, in the configuration described in Patent Document 5, in order to prevent the detection level of the negative voltage from depending on the power supply voltage or the like, a reference voltage having a low temperature dependency and power supply voltage dependency is generated by using a band gap reference circuit or the like. Is intended to be. Therefore, the configuration described in Patent Document 5 has a problem in that it cannot properly cope with the temperature characteristics of the negative voltage supply destination.
また、特許文献6記載の構成では、出力電圧を分圧した電圧と温度特性を有する基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて昇圧回路を制御することにより出力電圧を生成している。ここで、特許文献6記載の構成において、出力電圧の分圧比を変更することによって出力電圧を変更する構成を適用すると、内部素子のばらつき等による出力電圧値のばらつきを防ぐことが可能である。しかしながら、このような構成では、出力電圧の温度特性が分圧比に応じて変化してしまう。 In the configuration disclosed in Patent Document 6, a voltage obtained by dividing the output voltage is compared with a reference voltage having temperature characteristics, and the output voltage is generated by controlling the booster circuit based on the comparison result. Here, in the configuration described in Patent Document 6, when the configuration in which the output voltage is changed by changing the voltage dividing ratio of the output voltage is applied, it is possible to prevent variations in the output voltage value due to variations in internal elements. However, with such a configuration, the temperature characteristics of the output voltage change according to the voltage division ratio.
また、特許文献7および8記載の構成は、出力電圧の供給先の温度特性に対応することを目的とする構成ではない。
The configurations described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、動作環境に関わらず内部電圧の安定化を図ることが可能な半導体装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of stabilizing the internal voltage regardless of the operating environment.
また、本発明の他の目的は、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を昇圧または降圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることが可能な半導体装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the input voltage has temperature characteristics, the input voltage is stepped up or stepped down, and the circuit configuration can be simplified.
また、本発明のさらに別の目的は、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応するとともに出力電圧値および出力電圧の特性のばらつきを防ぐことが可能な半導体装置を提供することである。 Still another object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of appropriately dealing with characteristics due to external factors of an output voltage supply destination and preventing variations in output voltage values and output voltage characteristics. That is.
本発明の一実施例の形態に係る半導体装置は、要約すれば、第1の入力トランジスタ部は、基準電圧が供給される制御電極を有する第1のトランジスタを含む。第1の出力トランジスタ部は、ダイオード接続された第2のトランジスタを含む。第1の出力電流制御回路は、第1のトランジスタの導通電極間に流れる電流に対応する電流を第2のトランジスタの導通電極間に流す。第1の入力トランジスタ部および第1の出力トランジスタ部の少なくともいずれか一方は、さらに、ダイオード接続されるとともに対応の第1のトランジスタまたは第2のトランジスタと直列接続され、対応の第1のトランジスタまたは第2のトランジスタの出力電流と同じ方向に電流を出力する1個または複数個の第3のトランジスタを含む。第1のトランジスタおよび第1の入力トランジスタ部における第3のトランジスタの総数と第2のトランジスタおよび第1の出力トランジスタ部における第3のトランジスタの総数とが異なる。第1のトランジスタのサイズおよび第1の入力トランジスタ部における1個または複数個の第3のトランジスタのサイズと第2のトランジスタのサイズおよび第1の出力トランジスタ部における1個または複数個の第3のトランジスタのサイズとが異なる。半導体装置は、第2のトランジスタの制御電極における電圧を出力電圧とする。 In summary, the semiconductor device according to one embodiment of the present invention includes a first transistor having a control electrode to which a reference voltage is supplied. The first output transistor section includes a diode-connected second transistor. The first output current control circuit causes a current corresponding to a current flowing between the conductive electrodes of the first transistor to flow between the conductive electrodes of the second transistor. At least one of the first input transistor portion and the first output transistor portion is further diode-connected and connected in series with the corresponding first transistor or second transistor, and the corresponding first transistor or It includes one or more third transistors that output current in the same direction as the output current of the second transistor. The total number of third transistors in the first transistor and the first input transistor portion is different from the total number of third transistors in the second transistor and the first output transistor portion. The size of the first transistor and the size of one or more third transistors in the first input transistor portion and the size of the second transistor and the size of one or more third in the first output transistor portion The transistor size is different. The semiconductor device uses the voltage at the control electrode of the second transistor as the output voltage.
また、本発明の他の一実施例の形態に係る半導体装置は、要約すれば、第1基準電圧生成回路は、外的要因に応じて電圧値が変化する第1の基準電圧を生成する。出力電圧生成回路は、第1の基準電圧と比較対象電圧とを比較し、比較結果に基づいて出力電圧を生成する。第2基準電圧生成回路は、第1の基準電圧に基づいて、第1の基準電圧より小さい複数の電圧を生成し、複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して第2の基準電圧として出力する。比較対象電圧生成回路は、出力電圧および第2の基準電圧に基づいて比較対象電圧を生成する。 In summary, in the semiconductor device according to another embodiment of the present invention, the first reference voltage generation circuit generates a first reference voltage whose voltage value changes according to an external factor. The output voltage generation circuit compares the first reference voltage with the comparison target voltage, and generates an output voltage based on the comparison result. The second reference voltage generation circuit generates a plurality of voltages smaller than the first reference voltage based on the first reference voltage, selects one of the plurality of voltages, and selects the second reference voltage. Output as. The comparison target voltage generation circuit generates a comparison target voltage based on the output voltage and the second reference voltage.
本発明の一実施例の形態によれば、第1のトランジスタのサイズおよび第1の入力トランジスタ部における1個または複数個の第3のトランジスタのサイズと第2のトランジスタのサイズおよび第1の出力トランジスタ部における1個または複数個の第3のトランジスタのサイズとが異なる。これにより、基準電圧に温度特性を持たせた電圧を生成することができる。また、第1のトランジスタおよび第1の入力トランジスタ部における第3のトランジスタの総数と第2のトランジスタおよび第1の出力トランジスタ部における第3のトランジスタの総数とが異なる。これにより、基準電圧を昇圧または降圧した電圧を生成することができる。また、基準電圧を昇圧または降圧する回路を別途備える必要がなく、回路構成の簡易化を図ることができる。 According to an embodiment of the present invention, the size of the first transistor, the size of one or more third transistors in the first input transistor section, the size of the second transistor, and the first output The size of one or a plurality of third transistors in the transistor portion is different. As a result, a voltage in which the reference voltage has temperature characteristics can be generated. The total number of third transistors in the first transistor and the first input transistor portion is different from the total number of third transistors in the second transistor and the first output transistor portion. Thereby, it is possible to generate a voltage obtained by stepping up or down the reference voltage. Further, it is not necessary to separately provide a circuit for stepping up or down the reference voltage, and the circuit configuration can be simplified.
したがって、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を昇圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることができる。 Therefore, the input voltage can have temperature characteristics, the input voltage can be boosted, and the circuit configuration can be simplified.
また、本発明の他の一実施例の形態によれば、第1基準電圧生成回路は、外的要因に応じて電圧値が変化する第1の基準電圧を生成する。そして、出力電圧生成回路は、第1基準電圧生成回路から受けた第1の基準電圧と比較対象電圧生成回路から受けた比較対象電圧とを比較し、比較結果に基づいて出力電圧を生成する。これにより、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応することができる。 According to another embodiment of the present invention, the first reference voltage generation circuit generates a first reference voltage whose voltage value changes according to an external factor. The output voltage generation circuit compares the first reference voltage received from the first reference voltage generation circuit with the comparison target voltage received from the comparison target voltage generation circuit, and generates an output voltage based on the comparison result. As a result, it is possible to appropriately cope with characteristics due to external factors of the output voltage supply destination.
さらに、第2基準電圧生成回路は、第1の基準電圧に基づいて、第1の基準電圧より小さい複数の電圧を生成し、複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して第2の基準電圧として出力する。そして、比較対象電圧生成回路は、出力電圧生成回路から受けた出力電圧および第2基準電圧生成回路から受けた第2の基準電圧に基づいて比較対象電圧を生成する。これにより、内部素子のばらつき等に対応して出力電圧を細かく調整することができる。また、出力電圧の電圧値に対応して出力電圧の特性を細かく調整することができる。 Further, the second reference voltage generation circuit generates a plurality of voltages smaller than the first reference voltage based on the first reference voltage, selects any one of the plurality of voltages, and selects the second voltage Output as reference voltage. The comparison target voltage generation circuit generates a comparison target voltage based on the output voltage received from the output voltage generation circuit and the second reference voltage received from the second reference voltage generation circuit. As a result, the output voltage can be finely adjusted in response to variations in internal elements. Further, the characteristics of the output voltage can be finely adjusted corresponding to the voltage value of the output voltage.
したがって、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応するとともに出力電圧値および出力電圧の特性のばらつきを防ぐことができる。 Therefore, it is possible to appropriately cope with characteristics due to external factors of the output voltage supply destination and to prevent variations in output voltage value and output voltage characteristics.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置301の構成を示す機能ブロック図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the
図1を参照して、半導体装置301は、温度補償電圧生成回路51と、比較対象電圧生成回路3と、出力電圧生成回路4と、基準電圧生成回路5と、デコーダ6と、メモリセルアレイ7とを備える。
Referring to FIG. 1, a
温度補償電圧生成回路51は、基準電圧生成回路5から受けた基準入力電圧VREFINに基づいて、外的要因である周囲温度に応じて電圧値が変化する温度補償電圧VTを生成する。
Based on the reference input voltage VREFIN received from the reference voltage generation circuit 5, the temperature compensation
出力電圧生成回路4は、温度補償電圧生成回路51から受けた温度補償電圧VTと比較対象電圧生成回路3から受けた比較対象電圧VCOMPとを比較し、比較結果に基づいて出力電圧VOUTを生成し、デコーダ6および比較対象電圧生成回路3へ出力する。なお、出力電圧生成回路4は、VDC(Voltage Down Converter)であってもよいし、レギュレータであってもよいし、後述するようにチャージポンプを含む構成であってもよい。
The output
比較対象電圧生成回路3は、出力電圧生成回路4から受けた出力電圧VOUTに基づいて、出力電圧VOUTより小さい電圧値を有する比較対象電圧VCOMPを生成する。このような構成により、出力電圧生成回路4に含まれるトランジスタ等の耐圧を小さくすることができる。たとえば、出力電圧生成回路4に含まれる比較回路が受ける電圧を出力電圧VOUTより小さくすることができるため、比較回路に含まれるトランジスタが破壊されることを防ぐことができる。
The comparison target
また、比較対象電圧生成回路3は、比較対象電圧VCOMPの電圧値をたとえば内部スイッチによって変更可能である。このような構成により、出力電圧VOUTの電圧値を変更することができる。
Further, the comparison target
デコーダ6は、出力電圧生成回路4から受けた出力電圧VOUTに基づいて書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等を生成し、メモリセルアレイ7へ出力する。たとえば、デコーダ6は、出力電圧生成回路4から受けた出力電圧VOUTに基づいて、メモリセルアレイ7におけるワード線に電圧を供給する。
The decoder 6 generates a write voltage, a read voltage, an erase voltage, and the like based on the output voltage VOUT received from the output
メモリセルアレイ7は、たとえばデータを記憶する複数個のメモリセルを含み、デコーダ6から受けた書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等に基づいてデータの記憶、記憶データの出力および記憶データの消去を行なう。
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the temperature compensated
図2を参照して、温度補償電圧生成回路51は、入力トランジスタ部11と、出力トランジスタ部12と、カレントミラー回路(出力電流制御回路)13と、定電流源14とを備える。入力トランジスタ部11は、NチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)M1を含む。出力トランジスタ部12は、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12を含む。カレントミラー回路13は、PチャネルMOSトランジスタM21およびM22を含む。
Referring to FIG. 2, the temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM1は、基準入力電圧VREFINが供給されるゲートと、定電流源14の第1端子に接続されるソースと、PチャネルMOSトランジスタM21のドレインに接続されるドレインとを有する。定電流源14の第2端子は、接地電圧VSSが供給される接地電位ノードN2に接続される。
N-channel MOS transistor M1 has a gate supplied with reference input voltage VREFIN, a source connected to the first terminal of constant
NチャネルMOSトランジスタM11およびM12は、それぞれダイオード接続される。NチャネルMOSトランジスタM12は、NチャネルMOSトランジスタM11の出力電流と同じ方向に電流を出力する。より詳細には、NチャネルMOSトランジスタM11は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、NチャネルMOSトランジスタM12のゲートおよびドレインに接続されるソースとを有する。NチャネルMOSトランジスタM12は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、定電流源14の第1端子に接続されるソースとを有する。
N channel MOS transistors M11 and M12 are each diode-connected. N-channel MOS transistor M12 outputs a current in the same direction as the output current of N-channel MOS transistor M11. More specifically, N channel MOS transistor M11 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the gate and the drain of N channel MOS transistor M12. N-channel MOS transistor M12 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the first terminal of constant
PチャネルMOSトランジスタM21は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、電源電圧VCCが供給される電源電位ノードN1に接続されるソースとを有する。 P channel MOS transistor M21 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to power supply potential node N1 to which power supply voltage VCC is supplied.
PチャネルMOSトランジスタM22は、PチャネルMOSトランジスタM21のゲートおよびドレインに接続されるゲートと、NチャネルMOSトランジスタM11のゲートおよびドレインに接続されるドレインと、電源電位ノードN1に接続されるソースとを有する。 P-channel MOS transistor M22 has a gate connected to the gate and drain of P-channel MOS transistor M21, a drain connected to the gate and drain of N-channel MOS transistor M11, and a source connected to power supply potential node N1. Have.
カレントミラー回路13におけるPチャネルMOSトランジスタM21およびM22は略同じ特性を有する。このような構成により、NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とPチャネルMOSトランジスタM22、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とを略等しくすることができる。また、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12の各々のゲート−ソース間電圧は、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧と等しくなる。なお、カレントミラー回路13のミラー比は1対1以外であってもよい。
P channel MOS transistors M21 and M22 in
温度補償電圧生成回路51は、NチャネルMOSトランジスタM11のドレインおよびゲートにおける電圧を温度補償電圧VTとして出力する。ここで、NチャネルMOSトランジスタM11はダイオード接続されているため、温度補償電圧VTはNチャネルMOSトランジスタM11の動作安定点におけるゲート電圧となる。
Temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM1のサイズすなわちL/Wと、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズとは異なる。ここで、Lはチャネル長を表わし、Wはチャネル幅を表わす。したがって、温度補償電圧VTは温度に応じて変化する。NチャネルMOSトランジスタM1のサイズと、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズとの大小関係を変更することにより、温度特性すなわち温度変化に対する温度補償電圧VTの変化の度合いを調整することができる。 The size of N channel MOS transistor M1, that is, L / W, is different from the sizes of N channel MOS transistors M11 and M12. Here, L represents the channel length, and W represents the channel width. Therefore, the temperature compensation voltage VT changes according to the temperature. By changing the size relationship between the size of the N-channel MOS transistor M1 and the sizes of the N-channel MOS transistors M11 and M12, the temperature characteristic, that is, the degree of change of the temperature compensation voltage VT with respect to temperature change can be adjusted.
また、NチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズは略等しい。したがって、出力トランジスタ部12が含むトランジスタの個数を変更することにより、温度補償電圧VTの電圧オフセット値を、出力トランジスタ部12が含むトランジスタの個数倍で、すなわち整数倍で変更することができる。
The sizes of N channel MOS transistors M11 and M12 are substantially equal. Therefore, by changing the number of transistors included in the
図3は、温度補償電圧生成回路51の回路構成を一部省略した構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration in which a part of the circuit configuration of the temperature compensation
図3を参照して、温度補償電圧生成回路71は、出力トランジスタ部12の代わりに出力トランジスタ部32を備える。出力トランジスタ部32は、NチャネルMOSトランジスタM11を含む。すなわち、温度補償電圧生成回路71は、温度補償電圧生成回路51と比べて、NチャネルMOSトランジスタM12を備えない構成である。
Referring to FIG. 3, the temperature compensated voltage generation circuit 71 includes an
図4は、温度補償電圧VTの温度特性の一例を示すグラフ図である。
図4を参照して、温度補償電圧生成回路71において、たとえばNチャネルMOSトランジスタM1のサイズすなわちL/WをNチャネルMOSトランジスタM11のサイズより小さくすると、温度補償電圧VTはグラフG1Aで示すように負の温度特性を有する。
FIG. 4 is a graph showing an example of temperature characteristics of the temperature compensation voltage VT.
Referring to FIG. 4, in temperature compensation voltage generation circuit 71, for example, when the size of N channel MOS transistor M1, that is, L / W is made smaller than the size of N channel MOS transistor M11, temperature compensation voltage VT is as shown by graph G1A. Has negative temperature characteristics.
この場合、温度補償電圧VTは基準入力電圧VREFINと比べてかなり小さくなってしまう。そうすると、温度補償電圧生成回路71の他にたとえば基準入力電圧VREFINを昇圧する回路を別途用意することによってグラフG1Bに示すような温度補償電圧VTを生成する必要が生じ、回路規模が大きくなってしまう。 In this case, the temperature compensation voltage VT is considerably smaller than the reference input voltage VREFIN. Then, it becomes necessary to generate a temperature compensation voltage VT as shown in the graph G1B by separately preparing a circuit for boosting the reference input voltage VREFIN in addition to the temperature compensation voltage generation circuit 71, which increases the circuit scale. .
再び図2を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51では、温度補償電圧生成回路71と比べて、出力トランジスタ部12は、NチャネルMOSトランジスタM12をさらに含む。NチャネルMOSトランジスタM12は、ダイオード接続されるとともにNチャネルMOSトランジスタM11と直列接続され、NチャネルMOSトランジスタM11の出力電流と同じ方向に電流を出力する。このような構成により、温度補償電圧生成回路51のNチャネルMOSトランジスタM11のドレインおよびゲートにおける電圧は、温度補償電圧生成回路71と比べてNチャネルMOSトランジスタM12のゲート−ソース間の電圧分大きくなる。すなわち、温度補償電圧VTは、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧の2倍になる。したがって、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51では、基準入力電圧VREFINを昇圧する回路を別途備えることなく、温度補償電圧VTが基準入力電圧VREFINに対して大きくずれてしまうことを防ぐことができる。
Referring to FIG. 2 again, in the temperature compensation
ところで、従来の温度補償電圧生成回路では、出力電圧値が入力電圧値に対して大きくずれてしまうことを防ぐために、基準入力電圧を昇圧または降圧する回路が別途必要になり、回路規模が大きくなってしまう。また、特許文献1〜4記載の構成では、入力電圧を昇圧または降圧し、かつ入力電圧に温度特性を持たせることができない。 By the way, in the conventional temperature compensation voltage generation circuit, in order to prevent the output voltage value from greatly deviating from the input voltage value, a circuit for stepping up or down the reference input voltage is necessary, and the circuit scale is increased. End up. In the configurations described in Patent Documents 1 to 4, the input voltage cannot be boosted or lowered, and the input voltage cannot have temperature characteristics.
しかしながら、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51では、入力トランジスタ部11の含むNチャネルMOSトランジスタM1のサイズと出力トランジスタ部12の含むNチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズとが異なる。このような構成により、基準入力電圧VREFINに温度特性を持たせた電圧を生成することができる。また、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51では、出力トランジスタ部12の含むトランジスタの個数が入力トランジスタ部11の含むトランジスタの個数より多い。このような構成により、基準入力電圧VREFINを昇圧した電圧を生成することができる。また、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51は、温度補償電圧生成回路71に対してNチャネルMOSトランジスタM12を追加しただけの構成であるため、基準入力電圧VREFINを昇圧する回路を別途備える必要がなく、回路構成の簡易化を図ることができる。また、出力トランジスタ部12を通して流れる電流は温度補償電圧生成回路71と同じであることから、消費電力の増大を防ぐことができる。
However, in the temperature compensation
したがって、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51では、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を昇圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることができる。
Therefore, in the temperature compensated
なお、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51は、カレントミラー回路13を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流に基づいてNチャネルMOSトランジスタM11のゲートに電圧を供給することにより、NチャネルMOSトランジスタM1のドレイン−ソース間に流れる電流に対応する電流をNチャネルMOSトランジスタM11のドレイン−ソース間に流す回路を出力電流制御回路としてカレントミラー回路の代わりに備える構成であってもよい。
Although the temperature compensation
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて出力トランジスタ部が含むトランジスタを増やした温度補償電圧生成回路に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様である。
<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a temperature compensation voltage generation circuit in which the number of transistors included in the output transistor unit is increased as compared with the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment.
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路52の構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the temperature compensated
図5を参照して、温度補償電圧生成回路52は、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて、出力トランジスタ部12の代わりに出力トランジスタ部22を備える。出力トランジスタ部22は、NチャネルMOSトランジスタM11〜M13を含む。
Referring to FIG. 5, the temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM11〜M13は、それぞれダイオード接続される。NチャネルMOSトランジスタM12およびM13は、NチャネルMOSトランジスタM11の出力電流と同じ方向に電流を出力する。より詳細には、NチャネルMOSトランジスタM11は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、NチャネルMOSトランジスタM12のゲートおよびドレインに接続されるソースとを有する。NチャネルMOSトランジスタM12は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、NチャネルMOSトランジスタM13のゲートおよびドレインに接続されるソースとを有する。NチャネルMOSトランジスタM13は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、定電流源14の第1端子に接続されるソースとを有する。
N channel MOS transistors M11 to M13 are diode-connected. N channel MOS transistors M12 and M13 output current in the same direction as the output current of N channel MOS transistor M11. More specifically, N channel MOS transistor M11 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the gate and the drain of N channel MOS transistor M12. N channel MOS transistor M12 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the gate and the drain of N channel MOS transistor M13. N-channel MOS transistor M13 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the first terminal of constant
カレントミラー回路13におけるPチャネルMOSトランジスタM21およびM22は略同じ特性を有する。このような構成により、NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とPチャネルMOSトランジスタM22およびNチャネルMOSトランジスタM11〜M13の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とを略等しくすることができる。また、NチャネルMOSトランジスタM11〜M13の各々のゲート−ソース間電圧は、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧と等しくなる。
P channel MOS transistors M21 and M22 in
NチャネルMOSトランジスタM1のサイズすなわちL/Wと、NチャネルMOSトランジスタM11〜M13のサイズとは異なる。ここで、Lはチャネル長を表わし、Wはチャネル幅を表わす。したがって、温度補償電圧VTは温度に応じて変化する。NチャネルMOSトランジスタM1のサイズと、NチャネルMOSトランジスタM11〜M13のサイズとの大小関係を変更することにより、温度特性すなわち温度変化に対する温度補償電圧VTの変化の度合いを調整することができる。 The size of N channel MOS transistor M1, that is, L / W, is different from the sizes of N channel MOS transistors M11 to M13. Here, L represents the channel length, and W represents the channel width. Therefore, the temperature compensation voltage VT changes according to the temperature. By changing the size relationship between the size of the N-channel MOS transistor M1 and the sizes of the N-channel MOS transistors M11 to M13, it is possible to adjust the temperature characteristic, that is, the degree of change in the temperature compensation voltage VT with respect to temperature change.
また、NチャネルMOSトランジスタM11〜M13のサイズは略等しい。したがって、出力トランジスタ部22が含むトランジスタの個数を変更することにより、温度補償電圧VTの電圧オフセット値を、出力トランジスタ部12が含むトランジスタの個数倍で、すなわち整数倍で変更することができる。
The sizes of the N channel MOS transistors M11 to M13 are substantially equal. Therefore, by changing the number of transistors included in the
本発明の第2の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路52では、図3に示す温度補償電圧生成回路71と比べて、出力トランジスタ部22は、NチャネルMOSトランジスタM12およびM13をさらに含む。NチャネルMOSトランジスタM12およびM13は、ダイオード接続されるとともにNチャネルMOSトランジスタM11と直列接続され、NチャネルMOSトランジスタM11の出力電流と同じ方向に電流を出力する。このような構成により、温度補償電圧生成回路52のNチャネルMOSトランジスタM11のドレインおよびゲートにおける電圧は、温度補償電圧生成回路71と比べてNチャネルMOSトランジスタM12およびM13のゲート−ソース間の電圧の合計分大きくなる。すなわち、温度補償電圧VTは、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧の3倍になる。したがって、本発明の第2の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路52では、基準入力電圧VREFINを昇圧する回路を別途備えることなく、温度補償電圧VTが基準入力電圧VREFINに対して大きくずれてしまうことを防ぐことができる。
In the temperature compensation
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
したがって、本発明の第2の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路52では、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様に、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を昇圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることができる。
Therefore, in the temperature compensated
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて入力トランジスタ部が含むトランジスタの個数と出力トランジスタ部が含むトランジスタの個数との大小関係を逆にした温度補償電圧生成回路に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様である。
<Third Embodiment>
In this embodiment, the temperature compensation voltage in which the magnitude relationship between the number of transistors included in the input transistor unit and the number of transistors included in the output transistor unit is reversed as compared with the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment. The present invention relates to a generation circuit. The contents other than those described below are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment.
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the temperature compensated
図6を参照して、温度補償電圧生成回路53は、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて、入力トランジスタ部11の代わりに入力トランジスタ部31を備え、出力トランジスタ部12の代わりに出力トランジスタ部32を備える。入力トランジスタ部31は、NチャネルMOSトランジスタM1およびM2を含む。出力トランジスタ部32は、NチャネルMOSトランジスタM11を含む。
Referring to FIG. 6, the temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM1は、基準入力電圧VREFINが供給されるゲートと、NチャネルMOSトランジスタM2のゲートおよびドレインに接続されるソースと、PチャネルMOSトランジスタM21のドレインに接続されるドレインとを有する。 N-channel MOS transistor M1 has a gate supplied with reference input voltage VREFIN, a source connected to the gate and drain of N-channel MOS transistor M2, and a drain connected to the drain of P-channel MOS transistor M21.
NチャネルMOSトランジスタM2は、ダイオード接続される。NチャネルMOSトランジスタM2は、NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流と同じ方向に電流を出力する。より詳細には、NチャネルMOSトランジスタM2は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、定電流源14の第1端子に接続されるソースとを有する。定電流源14の第2端子は、接地電圧VSSが供給される接地電位ノードN2に接続される。
N-channel MOS transistor M2 is diode-connected. N-channel MOS transistor M2 outputs a current in the same direction as the output current of N-channel MOS transistor M1. More specifically, N channel MOS transistor M2 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the first terminal of constant
NチャネルMOSトランジスタM11は、ダイオード接続される。より詳細には、NチャネルMOSトランジスタM11は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、定電流源14の第1端子に接続されるソースとを有する。
N-channel MOS transistor M11 is diode-connected. More specifically, N channel MOS transistor M11 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the first terminal of constant
カレントミラー回路13におけるPチャネルMOSトランジスタM21およびM22は略同じ特性を有する。このような構成により、NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とPチャネルMOSトランジスタM22およびNチャネルMOSトランジスタM11の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とを略等しくすることができる。また、NチャネルMOSトランジスタM11のゲート−ソース間電圧は、NチャネルMOSトランジスタM1およびM2のゲート−ソース間電圧と等しくなる。
P channel MOS transistors M21 and M22 in
温度補償電圧生成回路51は、NチャネルMOSトランジスタM11のドレインおよびゲートにおける電圧を温度補償電圧VTとして出力する。ここで、NチャネルMOSトランジスタM11はダイオード接続されているため、温度補償電圧VTはNチャネルMOSトランジスタM11の動作安定点におけるゲート電圧となる。
Temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM1およびM2のサイズすなわちL/Wと、NチャネルMOSトランジスタM11のサイズとは異なる。ここで、Lはチャネル長を表わし、Wはチャネル幅を表わす。したがって、温度補償電圧VTは温度に応じて変化する。NチャネルMOSトランジスタM1およびM2のサイズと、NチャネルMOSトランジスタM11のサイズとの大小関係を変更することにより、温度特性すなわち温度変化に対する温度補償電圧VTの変化の度合いを調整することができる。 The sizes of N channel MOS transistors M1 and M2, that is, L / W, are different from the size of N channel MOS transistor M11. Here, L represents the channel length, and W represents the channel width. Therefore, the temperature compensation voltage VT changes according to the temperature. By changing the size relationship between the sizes of the N channel MOS transistors M1 and M2 and the size of the N channel MOS transistor M11, it is possible to adjust the temperature characteristic, that is, the degree of change in the temperature compensation voltage VT with respect to the temperature change.
また、NチャネルMOSトランジスタM1およびM2のサイズは略等しい。したがって、入力トランジスタ部31が含むトランジスタの個数を変更することにより、温度補償電圧VTの電圧オフセット値を、(1/入力トランジスタ部31が含むトランジスタの個数)倍で変更することができる。
The sizes of N channel MOS transistors M1 and M2 are substantially equal. Therefore, by changing the number of transistors included in the
図7は、温度補償電圧VTの温度特性の一例を示すグラフ図である。
図7を参照して、図3に示す温度補償電圧生成回路71において、たとえばNチャネルMOSトランジスタM1のサイズすなわちL/WをNチャネルMOSトランジスタM11のサイズより大きくすると、温度補償電圧VTはグラフG2Aで示すように正の温度特性を有する。
FIG. 7 is a graph showing an example of temperature characteristics of the temperature compensation voltage VT.
Referring to FIG. 7, in temperature compensated voltage generation circuit 71 shown in FIG. 3, for example, when the size of N channel MOS transistor M1, that is, L / W is made larger than the size of N channel MOS transistor M11, temperature compensated voltage VT is represented by graph G2A. As shown in FIG.
この場合、温度補償電圧VTは基準入力電圧VREFINと比べてかなり大きくなってしまう。そうすると、温度補償電圧生成回路71の他にたとえば基準入力電圧VREFINを降圧する回路を別途用意することによってグラフG2Bに示すような温度補償電圧VTを生成する必要が生じ、回路規模が大きくなってしまう。 In this case, the temperature compensation voltage VT is considerably larger than the reference input voltage VREFIN. In this case, for example, by separately preparing a circuit for stepping down the reference input voltage VREFIN in addition to the temperature compensation voltage generation circuit 71, it becomes necessary to generate the temperature compensation voltage VT as shown in the graph G2B, which increases the circuit scale. .
再び図6を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53では、温度補償電圧生成回路71と比べて、入力トランジスタ部31は、NチャネルMOSトランジスタM2をさらに含む。NチャネルMOSトランジスタM2は、ダイオード接続されるとともにNチャネルMOSトランジスタM1と直列接続され、NチャネルMOSトランジスタM1の出力電流と同じ方向に電流を出力する。このような構成により、温度補償電圧生成回路53のNチャネルMOSトランジスタM1のドレインおよびゲートにおける電圧は、温度補償電圧生成回路71と比べてNチャネルMOSトランジスタM2のゲート−ソース間の電圧分大きくなる。すなわち、温度補償電圧VTは、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧の1/2倍になる。したがって、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53では、基準入力電圧VREFINを降圧する回路を別途備えることなく、温度補償電圧VTが基準入力電圧VREFINに対して大きくずれてしまうことを防ぐことができる。
Referring to FIG. 6 again, in the temperature compensation
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
ところで、従来の温度補償電圧生成回路では、出力電圧値が入力電圧値に対して大きくずれてしまうことを防ぐために、基準入力電圧を昇圧または降圧する回路が別途必要になり、回路規模が大きくなってしまう。また、特許文献1〜4記載の構成では、入力電圧を昇圧または降圧し、かつ入力電圧に温度特性を持たせることができない。 By the way, in the conventional temperature compensation voltage generation circuit, in order to prevent the output voltage value from greatly deviating from the input voltage value, a circuit for stepping up or down the reference input voltage is necessary, and the circuit scale is increased. End up. In the configurations described in Patent Documents 1 to 4, the input voltage cannot be boosted or lowered, and the input voltage cannot have temperature characteristics.
しかしながら、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53では、入力トランジスタ部11の含むNチャネルMOSトランジスタM1のサイズと出力トランジスタ部12の含むNチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズとが異なる。このような構成により、基準入力電圧VREFINに温度特性を持たせた電圧を生成することができる。また、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53では、出力トランジスタ部12の含むトランジスタの個数が入力トランジスタ部11の含むトランジスタの個数より少ない。このような構成により、基準入力電圧VREFINを降圧した電圧を生成することができる。また、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53は、温度補償電圧生成回路71に対してNチャネルMOSトランジスタM2を追加しただけの構成であるため、基準入力電圧VREFINを昇圧する回路を別途備える必要がなく、回路構成の簡易化を図ることができる。また、入力トランジスタ部31を通して流れる電流は温度補償電圧生成回路71と同じであることから、消費電力の増大を防ぐことができる。
However, in the temperature compensation
したがって、本発明の第3の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路53では、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を降圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることができる。
Therefore, in the temperature compensated
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第4の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて温度補償電圧生成回路を2段構成とした温度補償電圧生成回路に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様である。
<Fourth embodiment>
The present embodiment relates to a temperature compensation voltage generation circuit having a two-stage temperature compensation voltage generation circuit as compared with the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment.
図8は、本発明の第4の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路54の構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of the temperature compensation
図8を参照して、温度補償電圧生成回路54は、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と比べて、さらに、入力トランジスタ部61と、カレントミラー回路(出力電流制御回路)63と、定電流源64とを備える。入力トランジスタ部61は、NチャネルMOSトランジスタM31を含む。出力トランジスタ部62は、NチャネルMOSトランジスタM41およびM42を含む。カレントミラー回路63は、PチャネルMOSトランジスタM51およびM52を含む。
Referring to FIG. 8, the temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM31は、基準入力電圧VREFINが供給されるゲートと、定電流源64の第1端子に接続されるソースと、PチャネルMOSトランジスタM51のドレインに接続されるドレインとを有する。定電流源64の第2端子は、接地電圧VSSが供給される接地電位ノードN62に接続される。
N-channel MOS transistor M31 has a gate supplied with reference input voltage VREFIN, a source connected to the first terminal of constant
NチャネルMOSトランジスタM41およびM42は、それぞれダイオード接続される。NチャネルMOSトランジスタM42は、NチャネルMOSトランジスタM41の出力電流と同じ方向に電流を出力する。より詳細には、NチャネルMOSトランジスタM41は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、NチャネルMOSトランジスタM42のゲートおよびドレインに接続されるソースとを有する。NチャネルMOSトランジスタM42は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、定電流源64の第1端子に接続されるソースとを有する。
N-channel MOS transistors M41 and M42 are diode-connected. N-channel MOS transistor M42 outputs a current in the same direction as the output current of N-channel MOS transistor M41. More specifically, N channel MOS transistor M41 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the gate and the drain of N channel MOS transistor M42. N-channel MOS transistor M42 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to the first terminal of constant
PチャネルMOSトランジスタM51は、互いに接続されるゲートおよびドレインと、電源電圧VCCが供給される電源電位ノードN61に接続されるソースとを有する。 P channel MOS transistor M51 has a gate and a drain connected to each other, and a source connected to power supply potential node N61 to which power supply voltage VCC is supplied.
PチャネルMOSトランジスタM52は、PチャネルMOSトランジスタM51のゲートおよびドレインに接続されるゲートと、NチャネルMOSトランジスタM41のゲートおよびドレインに接続されるドレインと、電源電位ノードN61に接続されるソースとを有する。 P channel MOS transistor M52 has a gate connected to the gate and drain of P channel MOS transistor M51, a drain connected to the gate and drain of N channel MOS transistor M41, and a source connected to power supply potential node N61. Have.
カレントミラー回路63におけるPチャネルMOSトランジスタM51およびM52は略同じ特性を有する。このような構成により、NチャネルMOSトランジスタM31の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とPチャネルMOSトランジスタM52、NチャネルMOSトランジスタM41およびM42の出力電流すなわちドレインからソースへの電流とを略等しくすることができる。NチャネルMOSトランジスタM41およびM42の各々のゲート−ソース間電圧は、NチャネルMOSトランジスタM31のゲート−ソース間電圧と等しくなる。なお、カレントミラー回路63のミラー比は1対1以外であってもよい。
P channel MOS transistors M51 and M52 in
温度補償電圧生成回路54は、NチャネルMOSトランジスタM41のドレインおよびゲートにおける電圧を温度補償電圧VTとして出力する。ここで、NチャネルMOSトランジスタM41はダイオード接続されているため、温度補償電圧VTはNチャネルMOSトランジスタM41の動作安定点におけるゲート電圧となる。
Temperature compensation
NチャネルMOSトランジスタM31のサイズすなわちL/Wと、NチャネルMOSトランジスタM41およびM42のサイズとは異なる。ここで、Lはチャネル長を表わし、Wはチャネル幅を表わす。したがって、温度補償電圧VTは温度に応じて変化する。NチャネルMOSトランジスタM31のサイズと、NチャネルMOSトランジスタM41およびM42のサイズとの大小関係を変更することにより、温度特性すなわち温度変化に対する温度補償電圧VTの変化の度合いを調整することができる。 The size of N channel MOS transistor M31, that is, L / W, is different from the sizes of N channel MOS transistors M41 and M42. Here, L represents the channel length, and W represents the channel width. Therefore, the temperature compensation voltage VT changes according to the temperature. By changing the size relationship between the size of the N-channel MOS transistor M31 and the sizes of the N-channel MOS transistors M41 and M42, the temperature characteristic, that is, the degree of change of the temperature compensation voltage VT with respect to temperature change can be adjusted.
また、NチャネルMOSトランジスタM41およびM42のサイズは略等しい。したがって、出力トランジスタ部62が含むトランジスタの個数を変更することにより、温度補償電圧VTの電圧オフセット値を、出力トランジスタ部62が含むトランジスタの個数倍で、すなわち整数倍で変更することができる。
The sizes of N channel MOS transistors M41 and M42 are substantially equal. Therefore, by changing the number of transistors included in the
ここで、温度補償電圧生成回路54において、NチャネルMOSトランジスタM1のサイズがNチャネルMOSトランジスタM11およびM12のサイズより小さい場合には、NチャネルMOSトランジスタM31のサイズをNチャネルMOSトランジスタM41およびM42のサイズより小さくする。このような構成により、温度補償電圧VTの有する負の温度特性を本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51と比べてさらに大きくすることができる。
Here, in the temperature compensation
また、温度補償電圧生成回路54においては、入力トランジスタ部11は1個のNチャネルMOSトランジスタを含み、出力トランジスタ部12は2個のNチャネルMOSトランジスタを含む。そして、入力トランジスタ部61は1個のNチャネルMOSトランジスタを含み、出力トランジスタ部62は2個のNチャネルMOSトランジスタを含む。このような構成により、温度補償電圧VTは、NチャネルMOSトランジスタM1のゲート−ソース間電圧の4倍になる、すなわち、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51と比べて昇圧率をさらに大きくすることができる。
In temperature compensation
その他の構成および動作は第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the temperature compensation voltage generation circuit according to the first embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
したがって、本発明の第4の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路54では、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路と同様に、入力電圧に温度特性を持たせ、かつ入力電圧を昇圧するとともに、回路構成の簡易化を図ることができる。
Therefore, in the temperature compensated
なお、入力トランジスタ部61の含むトランジスタのサイズと出力トランジスタ部62の含むトランジスタのサイズとの大小関係は、上記に限定されるものではない。入力トランジスタ部61の含むトランジスタのサイズと出力トランジスタ部62の含むトランジスタのサイズとの大小関係が、入力トランジスタ部11の含むトランジスタのサイズと出力トランジスタ部12の含むトランジスタのサイズとの大小関係と同じであれば、温度補償電圧VTの有する温度特性を本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51と比べてさらに大きくすることが可能である。
The magnitude relationship between the size of the transistor included in the
また、入力トランジスタ部61の含むトランジスタの個数と出力トランジスタ部62の含むトランジスタの個数との大小関係は、上記に限定されるものではない。入力トランジスタ部61の含むトランジスタの個数と出力トランジスタ部62の含むトランジスタの個数との大小関係が、入力トランジスタ部11の含むトランジスタの個数と出力トランジスタ部12の含むトランジスタの個数との大小関係と同じであれば、本発明の第1の実施の形態に係る温度補償電圧生成回路51と比べて昇圧率または降圧率をさらに大きくすることが可能である。
The magnitude relationship between the number of transistors included in the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。
<第5の実施の形態>
図9は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401の構成を示す機能ブロック図である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Fifth embodiment>
FIG. 9 is a functional block diagram showing a configuration of a
図9を参照して、半導体装置401は、第1基準電圧生成回路101と、第2基準電圧生成回路102と、比較対象電圧生成回路103と、出力電圧生成回路104と、電圧生成回路105と、デコーダ106と、メモリセルアレイ107とを備える。
Referring to FIG. 9, the
第1基準電圧生成回路101は、電圧生成回路105から受けた電圧VAに基づいて、外的要因に応じて電圧値が変化する基準電圧VREF1を生成する。ここで、外的要因とは、たとえば、第1基準電圧生成回路101の周囲温度、第1基準電圧生成回路101に供給される電源電圧の値、および第1基準電圧生成回路101が受ける信号の周波数である。
Based on the voltage VA received from the
出力電圧生成回路104は、第1基準電圧生成回路101から受けた基準電圧VREF1と比較対象電圧生成回路103から受けた比較対象電圧VCOMPとを比較し、比較結果に基づいて出力電圧VOUTを生成し、デコーダ106および比較対象電圧生成回路103へ出力する。なお、出力電圧生成回路104は、VDC(Voltage Down Converter)であってもよいし、レギュレータであってもよいし、後述するようにチャージポンプを含む構成であってもよい。
The output
第2基準電圧生成回路102は、第1基準電圧生成回路101から受けた基準電圧VREF1に基づいて、基準電圧VREF1より小さい複数の電圧を生成し、複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して基準電圧VREF2として出力する。
The second reference
比較対象電圧生成回路103は、出力電圧生成回路104から受けた出力電圧VOUTおよび第2基準電圧生成回路102から受けた基準電圧VREF2に基づいて、出力電圧VOUTより小さい電圧値を有する比較対象電圧VCOMPを生成する。このような構成により、出力電圧生成回路104に含まれるトランジスタ等の耐圧を小さくすることができる。たとえば、出力電圧生成回路104における後述する比較回路131が受ける電圧を出力電圧VOUTより小さくすることができるため、比較回路131に含まれるトランジスタが破壊されることを防ぐことができる。
The comparison target
また、比較対象電圧生成回路103は、比較対象電圧VCOMPの電圧値をたとえば内部スイッチによって変更可能である。このような構成により、出力電圧VOUTの電圧値を変更することができる。
Further, the comparison target
デコーダ106は、出力電圧生成回路104から受けた出力電圧VOUTに基づいて書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等を生成し、メモリセルアレイ107へ出力する。たとえば、デコーダ106は、出力電圧生成回路104から受けた出力電圧VOUTに基づいて、メモリセルアレイ107におけるワード線に電圧を供給する。
メモリセルアレイ107は、たとえばデータを記憶する複数個のメモリセルを含み、デコーダ106から受けた書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等に基づいてデータの記憶、記憶データの出力および記憶データの消去を行なう。
図10は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401における第1基準電圧生成回路101の構成を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the first reference
図10を参照して、第1基準電圧生成回路101は、PチャネルMOSトランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)M101およびM102と、NチャネルMOSトランジスタM103〜M105とを含む。
Referring to FIG. 10, first reference
PチャネルMOSトランジスタM101およびM102のソースが電源電圧VCCの供給される電源電位ノードN1に接続される。PチャネルMOSトランジスタM101のゲートがPチャネルMOSトランジスタM101のドレインと、NチャネルMOSトランジスタM103のドレインと、PチャネルMOSトランジスタM102のゲートとに接続される。NチャネルMOSトランジスタM103のソースがNチャネルMOSトランジスタM105のドレインと、NチャネルMOSトランジスタM104のソースとに接続される。PチャネルMOSトランジスタM102のドレインがNチャネルMOSトランジスタM104のドレインおよびゲートに接続される。NチャネルMOSトランジスタM105のソースが接地電圧の供給される接地電位ノードN2に接続される。NチャネルMOSトランジスタM103のゲートに電圧生成回路105からの電圧VAが供給される。NチャネルMOSトランジスタM105のゲートに、半導体装置401が備える図示しない制御部からの制御電圧CONT1が供給される。
The sources of P-channel MOS transistors M101 and M102 are connected to power supply potential node N1 to which power supply voltage VCC is supplied. The gate of P channel MOS transistor M101 is connected to the drain of P channel MOS transistor M101, the drain of N channel MOS transistor M103, and the gate of P channel MOS transistor M102. The source of N channel MOS transistor M103 is connected to the drain of N channel MOS transistor M105 and the source of N channel MOS transistor M104. The drain of P channel MOS transistor M102 is connected to the drain and gate of N channel MOS transistor M104. The source of N channel MOS transistor M105 is connected to ground potential node N2 to which a ground voltage is supplied. Voltage VA from
第1基準電圧生成回路101は、NチャネルMOSトランジスタM104のドレインおよびゲートにおける電圧を基準電圧VREF1として出力する。すなわち、NチャネルMOSトランジスタM104はダイオード接続されているため、基準電圧VREF1はNチャネルMOSトランジスタM104の動作安定点におけるゲート電圧となる。第1基準電圧生成回路101は、制御電圧CONT1によってNチャネルMOSトランジスタM105がオン状態となる場合に基準電圧VREF1を出力する。
First reference
NチャネルMOSトランジスタM103およびM104のサイズすなわちL/Wは異なる。ここで、Lはチャネル長を表わし、Wはチャネル幅を表わす。したがって、基準電圧VREF1は温度に応じて電圧値が変化する。NチャネルMOSトランジスタM103およびM104のサイズの大小関係を変更することにより、温度変化に対する基準電圧VREF1の変化の度合いを調整することができる。 N channel MOS transistors M103 and M104 have different sizes, that is, L / W. Here, L represents the channel length, and W represents the channel width. Therefore, the voltage value of the reference voltage VREF1 changes according to the temperature. By changing the size relationship between the N-channel MOS transistors M103 and M104, the degree of change of the reference voltage VREF1 with respect to temperature change can be adjusted.
図11は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401における第2基準電圧生成回路102の構成を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of the second reference
図11を参照して、第2基準電圧生成回路102は、比較回路111と、VREF2選択回路112と、抵抗部113と、PチャネルMOSトランジスタM111とを含む。
Referring to FIG. 11, second reference
比較回路111の反転入力端子に第1基準電圧生成回路101からの基準電圧VREF1が供給され、非反転入力端子がPチャネルMOSトランジスタM111のドレインおよび抵抗部113の第1端に接続される。PチャネルMOSトランジスタM111のソースが電源電圧VCCの供給される電源電位ノードN11に接続される。抵抗部113の第2端が接地電圧VSSの供給される接地電位ノードN12に接続される。
The reference voltage VREF1 from the first reference
比較回路111は、基準電圧VREF1とPチャネルMOSトランジスタM111のドレイン電圧とを比較し、比較結果に基づいてPチャネルMOSトランジスタM111のゲートに電圧を供給する。すなわち、抵抗部113の第1端は、基準電圧VREF1に収束する。
抵抗部113は、第1端の電圧すなわち基準電圧VREF1を分圧した電圧sref0〜sref15を生成し、VREF2選択回路112へ出力する。たとえば、電圧sref0は接地電圧VSSとなり、電圧sref1は基準電圧VREF1の1/16の電圧となり、電圧sref2は基準電圧VREF1の2/16の電圧となり、電圧sref15は基準電圧VREF1の15/16の電圧となる。
The
VREF2選択回路112は、たとえば半導体装置401が備える図示しない制御部から受けた4ビットの選択制御信号SELCONTに基づいて、電圧sref0〜sref15のうちのいずれか1個を選択し、選択した電圧を基準電圧VREF2として比較対象電圧生成回路103へ出力する。
For example, the
図12は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401における比較対象電圧生成回路103および出力電圧生成回路104の構成を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing configurations of the comparison target
図12を参照して、比較対象電圧生成回路103は、PチャネルMOSトランジスタM121〜M127と、NチャネルMOSトランジスタM128〜M130と、スイッチSW1〜SW4とを含む。
Referring to FIG. 12, comparison target
PチャネルMOSトランジスタM121のゲートがPチャネルMOSトランジスタM121のドレインと、PチャネルMOSトランジスタM126のゲートと、PチャネルMOSトランジスタM122のソースとに接続される。PチャネルMOSトランジスタM122のゲートがPチャネルMOSトランジスタM122のドレインと、PチャネルMOSトランジスタM127のゲートと、PチャネルMOSトランジスタM123のソースとに接続される。PチャネルMOSトランジスタM123のゲートおよびドレインがPチャネルMOSトランジスタM124のソースに接続される。PチャネルMOSトランジスタM124のゲートおよびドレインがPチャネルMOSトランジスタM125のソースに接続される。PチャネルMOSトランジスタM125のドレインがNチャネルMOSトランジスタM129のドレインに接続される。PチャネルMOSトランジスタM126のドレインがPチャネルMOSトランジスタM129のソースに接続される。PチャネルMOSトランジスタM127のドレインとPチャネルMOSトランジスタM128のソースとが接続される。PチャネルMOSトランジスタM128のドレインとNチャネルMOSトランジスタM130のドレインとが接続される。PチャネルMOSトランジスタM128のゲートと、NチャネルMOSトランジスタM129のソースと、NチャネルMOSトランジスタM130のソースとが接地電圧VSSの供給される接地電位ノードN21に接続される。 The gate of P channel MOS transistor M121 is connected to the drain of P channel MOS transistor M121, the gate of P channel MOS transistor M126, and the source of P channel MOS transistor M122. The gate of P channel MOS transistor M122 is connected to the drain of P channel MOS transistor M122, the gate of P channel MOS transistor M127, and the source of P channel MOS transistor M123. The gate and drain of P channel MOS transistor M123 are connected to the source of P channel MOS transistor M124. The gate and drain of P channel MOS transistor M124 are connected to the source of P channel MOS transistor M125. The drain of P channel MOS transistor M125 is connected to the drain of N channel MOS transistor M129. The drain of P channel MOS transistor M126 is connected to the source of P channel MOS transistor M129. The drain of P channel MOS transistor M127 and the source of P channel MOS transistor M128 are connected. The drain of P channel MOS transistor M128 and the drain of N channel MOS transistor M130 are connected. The gate of P channel MOS transistor M128, the source of N channel MOS transistor M129, and the source of N channel MOS transistor M130 are connected to ground potential node N21 to which ground voltage VSS is supplied.
スイッチSW1の第1端がPチャネルMOSトランジスタM125のソースに接続され、第2端がPチャネルMOSトランジスタM124のソースに接続される。スイッチSW2の第1端がPチャネルMOSトランジスタM125のソースに接続され、第2端がPチャネルMOSトランジスタM123のソースに接続される。スイッチSW3の第1端がPチャネルMOSトランジスタM125のソースに接続され、第2端がPチャネルMOSトランジスタM122のソースに接続される。スイッチSW4の第1端がPチャネルMOSトランジスタM125のソースに接続され、第2端がPチャネルMOSトランジスタM121のソースに接続される。 The first end of switch SW1 is connected to the source of P-channel MOS transistor M125, and the second end is connected to the source of P-channel MOS transistor M124. The first end of switch SW2 is connected to the source of P-channel MOS transistor M125, and the second end is connected to the source of P-channel MOS transistor M123. The first end of switch SW3 is connected to the source of P-channel MOS transistor M125, and the second end is connected to the source of P-channel MOS transistor M122. The first end of switch SW4 is connected to the source of P-channel MOS transistor M125, and the second end is connected to the source of P-channel MOS transistor M121.
PチャネルMOSトランジスタM121のソースおよびPチャネルMOSトランジスタM126のソースに出力電圧生成回路104からの出力電圧VOUTが供給される。PチャネルMOSトランジスタM125のゲートに第2基準電圧生成回路102からの基準電圧VREF2が供給される。NチャネルMOSトランジスタM129およびM130のゲートに、半導体装置401が備える図示しない制御部からの制御電圧CONT2が供給される。
The output voltage VOUT from the output
比較対象電圧生成回路103は、PチャネルMOSトランジスタM128のソースにおける電圧を比較対象電圧VCOMPとして出力電圧生成回路104へ出力する。比較対象電圧生成回路103は、制御電圧CONT2によってNチャネルMOSトランジスタM129およびM130がオン状態となる場合に比較対象電圧VCOMPを出力する。
Comparison target
スイッチSW1〜SW4は、比較対象電圧VCOMPの電圧値を切り替える。スイッチSW1〜SW4は、いずれか1個がオン状態となり、かつ他のスイッチがオフ状態となるか、あるいはすべてオフ状態となるように制御される。 The switches SW1 to SW4 switch the voltage value of the comparison target voltage VCOMP. Any one of the switches SW1 to SW4 is controlled to be turned on and the other switches are turned off, or all of the switches SW1 to SW4 are controlled to be turned off.
たとえば、スイッチSW1〜SW4がすべてオフ状態である場合には、PチャネルMOSトランジスタM121〜M125が有効になる。すなわち、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は5となる。
For example, when all switches SW1 to SW4 are in the off state, P channel MOS transistors M121 to M125 are enabled. That is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
また、スイッチSW1がオン状態であり、スイッチSW2〜SW4がオフ状態である場合には、PチャネルMOSトランジスタM121〜M123およびM125が有効になる。すなわち、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は4となる。
When switch SW1 is on and switches SW2-SW4 are off, P-channel MOS transistors M121-M123 and M125 are valid. That is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
また、スイッチSW2がオン状態であり、スイッチSW1、SW3およびSW4がオフ状態である場合には、PチャネルMOSトランジスタM121、M122およびM125が有効になる。すなわち、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は3となる。
When switch SW2 is on and switches SW1, SW3, and SW4 are off, P-channel MOS transistors M121, M122, and M125 are enabled. That is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
また、スイッチSW3がオン状態であり、スイッチSW1、SW2およびSW4がオフ状態である場合には、PチャネルMOSトランジスタM121およびM125が有効になる。すなわち、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は2となる。
When switch SW3 is on and switches SW1, SW2, and SW4 are off, P-channel MOS transistors M121 and M125 are enabled. That is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
また、スイッチSW4がオン状態であり、スイッチSW1〜SW3がオフ状態である場合には、PチャネルMOSトランジスタM125が有効になる。すなわち、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は1となる。
Further, when the switch SW4 is in the on state and the switches SW1 to SW3 are in the off state, the P-channel MOS transistor M125 is enabled. That is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
なお、比較対象電圧生成回路103は、複数個のMOSトランジスタを含む構成に限らず、MOSトランジスタの代わりに抵抗を含む構成であってもよい。ただし、チャージポンプ132の効率を高めるためにはチャージポンプ132の出力電流を小さくする必要がある。このため、比較対象電圧生成回路103を抵抗で構成する場合には、抵抗値を大きくする必要がある。そうすると、抵抗の面積が大きくなってしまうため、回路の小型化を図ることが困難になる。したがって、比較対象電圧生成回路103はMOSトランジスタで構成することが好ましい。
The comparison target
出力電圧生成回路104は、比較回路131と、チャージポンプ132と、コンデンサ133とを含む。コンデンサ133の第1電極がチャージポンプ132の出力に接続され、第2電極が接地電圧の供給される接地電位ノードN31に接続される。
Output
比較回路131は、非反転入力端子において第1基準電圧生成回路101から受けた基準電圧VREF1と反転入力端子において比較対象電圧生成回路103から受けた比較対象電圧VCOMPとを比較し、比較結果に基づいて論理ハイレベルまたは論理ローレベルの電圧をチャージポンプ132へ出力する。より詳細には、比較回路131は、基準電圧VREF1よりも比較対象電圧VCOMPの方が小さい場合には論理ハイレベルの電圧をチャージポンプ132へ出力する。一方、比較回路131は、基準電圧VREF1よりも比較対象電圧VCOMPの方が大きい場合には論理ローレベルの電圧をチャージポンプ132へ出力する。
The
チャージポンプ132は、比較回路131から論理ハイレベルの電圧を受けた場合にはコンデンサ133に電荷を蓄え、比較回路131から論理ローレベルの電圧を受けた場合には動作を停止する、すなわちコンデンサ133への電荷蓄積を停止する。
The
出力電圧生成回路104は、コンデンサ133の第1電極における電圧を出力電圧VOUTとして出力する。
The output
ここで、基準電圧VREF1の電圧値をVREF1とし、基準電圧VREF2の電圧値をVREF2とし、比較対象電圧生成回路103の入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数をNとすると、出力電圧VOUTは、以下の式で表わされる。
Here, when the voltage value of the reference voltage VREF1 is VREF1, the voltage value of the reference voltage VREF2 is VREF2, and the number of P channel MOS transistors in the input stage of the comparison target
VOUT=VREF1×N+VREF2
次に、具体的な数値をあげて半導体装置401の動作を説明する。ここでは説明を簡単にするために基準電圧VREF2が0Vに設定されていると仮定する。また、比較対象電圧生成回路103の入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数は5に設定されていると仮定する。
VOUT = VREF1 × N + VREF2
Next, the operation of the
出力電圧VOUTを8Vにする必要がある場合、基準電圧VREF1は1.6Vに設定される。なお、この場合、第2基準電圧生成回路102は、100mV刻みで0V〜1.5Vの電圧のいずれか1つを選択して基準電圧VREF2として出力することができることになる。
When the output voltage VOUT needs to be 8V, the reference voltage VREF1 is set to 1.6V. In this case, the second reference
ここで、出力電圧VOUTがたとえば5Vになっている状態では、PチャネルMOSトランジスタM121〜M125のゲート−ソース間電圧VGS1〜VGS5はそれぞれ1Vになる。そうすると、PチャネルMOSトランジスタM128のゲート−ソース間電圧VGS8、すなわち比較対象電圧VCOMPは1Vになる。 Here, when the output voltage VOUT is, for example, 5V, the gate-source voltages VGS1 to VGS5 of the P-channel MOS transistors M121 to M125 are each 1V. Then, the gate-source voltage VGS8 of the P-channel MOS transistor M128, that is, the comparison target voltage VCOMP becomes 1V.
このとき、比較回路131は、基準電圧VREF1よりも比較対象電圧VCOMPの方が小さいことから論理ハイレベルの電圧をチャージポンプ132へ出力する。
At this time, the
チャージポンプ132は、比較回路131から論理ハイレベルの電圧を受けて、コンデンサ133に電荷を蓄えることにより、出力電圧VOUTを大きくする。
The
一方、出力電圧VOUTがたとえば9Vになっている状態では、PチャネルMOSトランジスタM121〜M125のゲート−ソース間電圧VGS1〜VGS5はそれぞれ1.8Vになる。そうすると、PチャネルMOSトランジスタM128のゲート−ソース間電圧VGS8、すなわち比較対象電圧VCOMPは1.8Vになる。 On the other hand, in the state where output voltage VOUT is 9 V, for example, gate-source voltages VGS1 to VGS5 of P channel MOS transistors M121 to M125 are 1.8 V, respectively. Then, the gate-source voltage VGS8 of the P-channel MOS transistor M128, that is, the comparison target voltage VCOMP is 1.8V.
このとき、比較回路131は、基準電圧VREF1よりも比較対象電圧VCOMPの方が大きいことから論理ローレベルの電圧をチャージポンプ132へ出力する。
At this time, since the comparison target voltage VCOMP is higher than the reference voltage VREF1, the
チャージポンプ132は、比較回路131から論理ローレベルの電圧を受けて、コンデンサ133の電荷蓄積を停止する。これにより、出力電圧VOUTが小さくなる。
The
以上のような帰還動作により、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401では、出力電圧VOUTを所望の電圧、ここでは8Vに収束させることができる。
With the feedback operation as described above, in the
また、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401では、第1基準電圧生成回路101は、電圧生成回路105から受けた電圧VAに基づいて、外的要因に応じて電圧値が変化する基準電圧VREF1を生成する。そして、出力電圧生成回路104は、第1基準電圧生成回路101から受けた基準電圧VREF1と比較対象電圧生成回路103から受けた比較対象電圧VCOMPとを比較し、比較結果に基づいて出力電圧VOUTを生成する。このような構成により、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応することができる。
In the
図13は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401の出力電圧VOUTの電圧値と温度特性との関係を示すグラフ図である。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the voltage value of the output voltage VOUT and the temperature characteristics of the
前述のように、比較対象電圧生成回路103では、スイッチSW1〜SW4のオン状態およびオフ状態の設定を変更することによって、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数を増減することにより、比較対象電圧VCOMPの電圧値を増減させる。このような構成により、出力電圧VOUTの電圧値を変更することができる。
As described above, the comparison target
ここで、グラフG1は、半導体装置401が基準電圧VREF2を生成しないことにより、比較対象電圧VCOMPが出力電圧VOUTおよび比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数のみに基づいて生成されると仮定した場合を示す。グラフG2は、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401のように比較対象電圧VCOMPが出力電圧VOUT、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数および基準電圧VREF1と同じ温度特性を有する基準電圧VREF2に基づいて生成される場合を示す。
Here, the graph G1 is generated based on only the output voltage VOUT and the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
グラフG1では、出力電圧VOUTの設定値すなわち比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数に応じて出力電圧VOUTの温度特性が階段状に変化してしまっている。たとえば、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数を1とすることにより出力電圧VOUTを1.6V〜3.1Vに設定した場合には、出力電圧VOUTの温度特性は−3.8mV/℃となる。また、比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数を2とすることにより出力電圧VOUTを3.2V〜4.7Vに設定した場合には、出力電圧VOUTの温度特性は−7.6mV/℃となる。
In the graph G1, the temperature characteristic of the output voltage VOUT changes stepwise according to the set value of the output voltage VOUT, that is, the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
ここで、内部素子のばらつき等によって2個の半導体装置401のいずれか一方の出力電圧VOUTは要求される電圧範囲に収まっているが、他方の出力電圧VOUTは要求される電圧範囲を外れてしまっている場合を考える。出力電圧VOUTが要求される電圧範囲に収まっている半導体装置401の比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数が1であると仮定すると、出力電圧VOUTが要求される電圧範囲に収まっていない半導体装置401の比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数をたとえば2にする必要が生じる。そうすると、上記のように2個の半導体装置401間で出力電圧VOUTの温度特性が大きく異なってしまう。
Here, the output voltage VOUT of one of the two
しかしながら、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401では、第2基準電圧生成回路102は、基準電圧VREF1に基づいて、基準電圧VREF1より小さい複数の電圧を生成し、複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して基準電圧VREF2として出力する。そして、比較対象電圧生成回路103は、出力電圧生成回路104から受けた出力電圧VOUTおよび第2基準電圧生成回路102から受けた基準電圧VREF2に基づいて比較対象電圧VCOMPを生成する。このように、基準電圧VREF2を基準電圧VREF1より小さい複数の電圧の中から選択可能な構成とすることにより、グラフG1に示すように比較対象電圧VCOMPが出力電圧VOUTおよび比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数のみに基づいて生成されると仮定した場合と比べて、内部素子のばらつき等に対応して出力電圧VOUTを細かく調整することができる。
However, in the
また、基準電圧VREF2は、基準電圧VREF1に基づいて生成された電圧すなわち基準電圧VREF1を分圧した電圧であるから、基準電圧VREF1と同じ温度特性を有している。このため、グラフG2に示すように出力電圧VOUTの温度特性の調整を出力電圧VOUTの電圧値に応じて正確に行なうことができる。そして、グラフG1に示すように比較対象電圧VCOMPが出力電圧VOUTおよび比較対象電圧生成回路103における入力段のPチャネルMOSトランジスタの段数のみに基づいて生成されると仮定した場合と比べて、グラフG2に示すように出力電圧VOUTの電圧値に対応して出力電圧VOUTの温度特性を細かく調整することができる。
The reference voltage VREF2 is a voltage generated based on the reference voltage VREF1, that is, a voltage obtained by dividing the reference voltage VREF1, and thus has the same temperature characteristics as the reference voltage VREF1. Therefore, as shown in the graph G2, the temperature characteristic of the output voltage VOUT can be adjusted accurately according to the voltage value of the output voltage VOUT. Compared to the case where it is assumed that the comparison target voltage VCOMP is generated based only on the output voltage VOUT and the number of P-channel MOS transistors at the input stage in the comparison target
以上より、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401では、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応するとともに出力電圧値および出力電圧の特性のばらつきを防ぐことができる。
As described above, in the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<第6の実施の形態>
本実施の形態は、第5の実施の形態に係る半導体装置と比べて複数種類の出力電圧を生成する構成とした半導体装置に関する。以下で説明する内容以外は第5の実施の形態に係る半導体装置と同様である。
<Sixth Embodiment>
The present embodiment relates to a semiconductor device configured to generate a plurality of types of output voltages as compared with the semiconductor device according to the fifth embodiment. The contents other than those described below are the same as those of the semiconductor device according to the fifth embodiment.
図14は、本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置402の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 14 is a functional block diagram showing the configuration of the
図14を参照して、半導体装置402は、第1基準電圧生成回路121A〜121Cと、第2基準電圧生成回路122と、比較対象電圧生成回路123A〜123Cと、出力電圧生成回路124A〜124Cと、電圧生成回路125と、デコーダ126A〜126Cと、メモリセルアレイ127と、選択回路128と、切り替え回路129と、選択回路130A〜130Cとを備える。
Referring to FIG. 14, a
第1基準電圧生成回路121A〜121Cは、電圧生成回路105から受けた電圧VAに基づいて、外的要因に応じて電圧値が変化する基準電圧VREF1A,VREF1B,VREF1Cをそれぞれ生成する。ここで、外的要因とは、たとえば、第1基準電圧生成回路121A〜121Cの周囲温度、第1基準電圧生成回路121A〜121Cに供給される電源電圧の値、または第1基準電圧生成回路121A〜121Cが受ける信号の周波数である。
First reference
出力電圧生成回路124A〜124Cは、それぞれ第1基準電圧生成回路121A〜121Cから受けた基準電圧VREF1A,VREF1B,VREF1Cと、それぞれ比較対象電圧生成回路123A〜123Cから受けた比較対象電圧VCOMPA,VCOMPB,VCOMPCとを比較し、比較結果に基づいて出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCをそれぞれ生成し、デコーダ126A〜126Cおよび比較対象電圧生成回路123A〜123Cへそれぞれ出力する。なお、出力電圧生成回路124A〜124Cは、VDC(Voltage Down Converter)であってもよいし、レギュレータであってもよいし、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置401と同様にチャージポンプを含む構成であってもよい。
The output
選択回路128は、第1基準電圧生成回路121A〜121Cからそれぞれ受けた基準電圧VREF1A,VREF1B,VREF1Cのうちのいずれか1個を選択して基準電圧VREF1として第2基準電圧生成回路122へ出力する。
The
第2基準電圧生成回路122は、選択回路128から受けた基準電圧に基づいて、選択回路128から受けた基準電圧VREF1より小さい複数の電圧を生成し、複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して基準電圧VREF2として出力する。
The second reference
切り替え回路129は、第2基準電圧生成回路122から受けた基準電圧VREF2を、選択回路130A〜130Cのうちの選択された基準電圧VREF1を生成した第1基準電圧生成回路に対応する選択回路へ出力する。
The
選択回路130A〜130Cは、切り替え回路129から受けた基準電圧VREF2、および図示しない電圧生成回路からそれぞれ受けた温度特性を有しない基準電圧CONSTA,CONSTB,CONSTCのいずれか一方を基準電圧VREF2として比較対象電圧生成回路123A〜123Cへ出力する。
The
比較対象電圧生成回路123A〜123Cは、それぞれ出力電圧生成回路124A〜124Cから受けた出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCおよび第2基準電圧生成回路122から受けた基準電圧VREF2に基づいて、出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCより小さい電圧値を有する比較対象電圧VCOMPA,VCOMPB,VCOMPCをそれぞれ生成する。このような構成により、出力電圧生成回路124A〜124Cに含まれるトランジスタ等の耐圧を小さくすることができる。たとえば、出力電圧生成回路124A〜124Cにおける比較回路131が受ける電圧を出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCより小さくすることができるため、比較回路131に含まれるトランジスタが破壊されることを防ぐことができる。
The comparison target voltage generation circuits 123A to 123C respectively output the output voltages VOUTA, VOUTA, VOUTB, and VOUTC received from the output
また、比較対象電圧生成回路123A〜123Cは、比較対象電圧VCOMPA,VCOMPB,VCOMPCの電圧値をたとえば内部スイッチによって変更可能である。このような構成により、出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCの電圧値をそれぞれ変更することができる。 Further, the comparison target voltage generation circuits 123A to 123C can change the voltage values of the comparison target voltages VCOMPA, VCOMPB, and VCOMPC, for example, by an internal switch. With such a configuration, the voltage values of the output voltages VOUTA, VOUTB, and VOUTC can be changed.
デコーダ126A〜126Cは、それぞれ出力電圧生成回路124A〜124Cから受けた出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCに基づいて書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等を生成し、メモリセルアレイ127へ出力する。たとえば、デコーダ126A〜126Cは、それぞれ出力電圧生成回路124A〜124Cから受けた出力電圧VOUTA,VOUTB,VOUTCに基づいて、メモリセルアレイ127におけるワード線,ソース線,ビット線にそれぞれ電圧を供給する。
メモリセルアレイ127は、たとえばデータを記憶する複数個のメモリセルを含み、デコーダ126A〜126Cから受けた書き込み電圧、読み出し電圧および消去電圧等に基づいてデータの記憶、記憶データの出力および記憶データの消去を行なう。
その他の構成および動作は第5の実施の形態に係る半導体装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the semiconductor device according to the fifth embodiment, detailed description thereof will not be repeated here.
したがって、本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置では、本発明の第5の実施の形態に係る半導体装置と同様に、出力電圧の供給先が有する外的要因による特性に適切に対応するとともに出力電圧値および出力電圧の特性のばらつきを防ぐことができる。 Therefore, in the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention, similarly to the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention, the characteristics due to the external factor of the output voltage supply destination are appropriately handled. In addition, variations in output voltage value and output voltage characteristics can be prevented.
また、メモリセルアレイ127におけるワード線、ソース線およびビット線等に供給する電圧のうちの少なくともいずれか1個をメモリセルの温度特性に対応させれば十分である場合には、上記のように第2基準電圧生成回路を出力電圧VOUTA〜VOUTCの各系統で共有する構成を採用することにより、半導体装置401のチップ面積を低減することができる。
Further, when it is sufficient that at least one of the voltages supplied to the word line, the source line, the bit line, and the like in the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
3 比較対象電圧生成回路、4 出力電圧生成回路、5 基準電圧生成回路、6 デコーダ、7 メモリセルアレイ、11,21,31,61 入力トランジスタ部、12,22,32,62 出力トランジスタ部、13,63 カレントミラー回路(出力電流制御回路)、14,64 定電流源、51〜54,71 温度補償電圧生成回路、301 半導体装置、M1,M11〜M13,M31,M41,M42 NチャネルMOSトランジスタ、M21,M22,M51,M52 PチャネルMOSトランジスタ、101,121A〜121C 第1基準電圧生成回路、102,122 第2基準電圧生成回路、103,123A〜123C 比較対象電圧生成回路、104,124A〜124C 出力電圧生成回路105,125 電圧生成回路、106,126A〜126C デコーダ、107,127 メモリセルアレイ、111 比較回路、112 VREF2選択回路、113 抵抗部、128,130A〜130C 選択回路、129 切り替え回路、131 比較回路、132 チャージポンプ、133 コンデンサ、101,102 半導体装置、M101,M102,M111,M121〜M127 PチャネルMOSトランジスタ、M103〜M105,M128,M129,M130 NチャネルMOSトランジスタ、SW1〜SW4 スイッチ。 3 Comparison target voltage generation circuit, 4 Output voltage generation circuit, 5 Reference voltage generation circuit, 6 Decoder, 7 Memory cell array, 11, 21, 31, 61 Input transistor unit, 12, 22, 32, 62 Output transistor unit, 13, 63 current mirror circuit (output current control circuit), 14, 64 constant current source, 51-54, 71 temperature compensation voltage generation circuit, 301 semiconductor device, M1, M11-M13, M31, M41, M42 N-channel MOS transistor, M21 , M22, M51, M52 P-channel MOS transistors, 101, 121A to 121C, first reference voltage generation circuit, 102, 122, second reference voltage generation circuit, 103, 123A to 123C, comparison target voltage generation circuit, 104, 124A to 124C output Voltage generation circuit 105, 125 voltage generation circuit, 06, 126A to 126C decoder, 107, 127 memory cell array, 111 comparison circuit, 112 VREF2 selection circuit, 113 resistance unit, 128, 130A to 130C selection circuit, 129 switching circuit, 131 comparison circuit, 132 charge pump, 133 capacitor, 101 , 102 Semiconductor device, M101, M102, M111, M121 to M127 P-channel MOS transistors, M103 to M105, M128, M129, M130 N-channel MOS transistors, SW1 to SW4 switches.
Claims (12)
ダイオード接続された第2のトランジスタを含む第1の出力トランジスタ部と、
前記第1のトランジスタの導通電極間に流れる電流に対応する電流を前記第2のトランジスタの導通電極間に流す第1の出力電流制御回路とを備え、
前記第1の入力トランジスタ部および前記第1の出力トランジスタ部の少なくともいずれか一方は、さらに、ダイオード接続されるとともに対応の前記第1のトランジスタまたは前記第2のトランジスタと直列接続され、前記対応の前記第1のトランジスタまたは前記第2のトランジスタの出力電流と同じ方向に電流を出力する1個または複数個の第3のトランジスタを含み、
前記第1のトランジスタおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記第3のトランジスタの総数と前記第2のトランジスタおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記第3のトランジスタの総数とが異なり、
前記第1のトランジスタのサイズおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズと前記第2のトランジスタのサイズおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズとが異なり、
前記第2のトランジスタの制御電極における電圧を出力電圧とする半導体装置。 A first input transistor portion including a first transistor having a control electrode to which a reference voltage is supplied;
A first output transistor section including a diode-connected second transistor;
A first output current control circuit for causing a current corresponding to a current flowing between the conductive electrodes of the first transistor to flow between the conductive electrodes of the second transistor;
At least one of the first input transistor section and the first output transistor section is further diode-connected and connected in series with the corresponding first transistor or the second transistor, and the corresponding Including one or more third transistors that output a current in the same direction as the output current of the first transistor or the second transistor;
The total number of the third transistors in the first transistor and the first input transistor portion is different from the total number of the third transistors in the second transistor and the first output transistor portion,
The size of the first transistor, the size of the one or more third transistors in the first input transistor portion, the size of the second transistor, and the size of the one or more in the first output transistor portion. Unlike the size of the plurality of third transistors,
A semiconductor device in which a voltage at a control electrode of the second transistor is an output voltage.
前記第1のトランジスタのサイズおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズは、前記第2のトランジスタのサイズおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズより小さい請求項1記載の半導体装置。 The total number of the third transistors in the first transistor and the first input transistor portion is less than the total number of the third transistors in the second transistor and the first output transistor portion,
The size of the first transistor and the size of the one or more third transistors in the first input transistor portion are the size of the second transistor and the size of the one transistor in the first output transistor portion. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is smaller than a plurality of third transistors.
前記第1のトランジスタのサイズおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズは、前記第2のトランジスタのサイズおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズより大きい請求項1記載の半導体装置。 The total number of the third transistors in the first transistor and the first input transistor portion is greater than the total number of the third transistors in the second transistor and the first output transistor portion,
The size of the first transistor and the size of the one or more third transistors in the first input transistor portion are the size of the second transistor and the size of the one transistor in the first output transistor portion. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is larger than a plurality of third transistors.
前記第2のトランジスタの制御電極に結合される制御電極を有する第4のトランジスタを含む第2の入力トランジスタ部と、
ダイオード接続された第5のトランジスタを含む第2の出力トランジスタ部と、
前記第4のトランジスタの導通電極間に流れる電流に対応する電流を前記第5のトランジスタの導通電極間に流す第2の出力電流制御回路とを備え、
前記第2の入力トランジスタ部および前記第2の出力トランジスタ部の少なくともいずれか一方は、さらに、ダイオード接続されるとともに対応の前記第4のトランジスタまたは前記第5のトランジスタと直列接続され、前記対応の前記第4のトランジスタまたは前記第5のトランジスタの出力電流と同じ方向に電流を出力する1個または複数個の第6のトランジスタを含み、
前記第4のトランジスタおよび前記第2の入力トランジスタ部における前記第6のトランジスタの総数と前記第5のトランジスタおよび前記第2の出力トランジスタ部における前記第6のトランジスタの総数との大小関係が、前記第1のトランジスタおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記第3のトランジスタの総数と前記第2のトランジスタおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記第3のトランジスタの総数との大小関係と同じであり、
前記第4のトランジスタのサイズおよび前記第2の入力トランジスタ部における前記1個または複数個の第6のトランジスタのサイズと前記第5のトランジスタのサイズおよび前記第2の出力トランジスタ部における前記1個または複数個の第6のトランジスタのサイズとの大小関係が、前記第1のトランジスタのサイズおよび前記第1の入力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズと前記第2のトランジスタのサイズおよび前記第1の出力トランジスタ部における前記1個または複数個の第3のトランジスタのサイズとの大小関係と同じであり、
前記第5のトランジスタの制御電極における電圧を出力電圧とする請求項1記載の半導体装置。 The semiconductor device further includes:
A second input transistor portion including a fourth transistor having a control electrode coupled to the control electrode of the second transistor;
A second output transistor section including a diode-connected fifth transistor;
A second output current control circuit for causing a current corresponding to a current flowing between the conductive electrodes of the fourth transistor to flow between the conductive electrodes of the fifth transistor;
At least one of the second input transistor portion and the second output transistor portion is further diode-connected and connected in series with the corresponding fourth transistor or the fifth transistor, and the corresponding Including one or more sixth transistors that output current in the same direction as the output current of the fourth transistor or the fifth transistor;
The magnitude relationship between the total number of the sixth transistors in the fourth transistor and the second input transistor portion and the total number of the sixth transistors in the fifth transistor and the second output transistor portion is as follows. The magnitude relationship between the total number of the third transistors in the first transistor and the first input transistor portion and the total number of the third transistors in the second transistor and the first output transistor portion is the same. ,
The size of the fourth transistor and the size of the one or more sixth transistors in the second input transistor portion and the size of the fifth transistor and the one or more in the second output transistor portion The size relationship between the sizes of the plurality of sixth transistors is such that the size of the first transistor, the size of the one or more third transistors in the first input transistor portion, and the second transistor. And the size relationship of the size of the one or more third transistors in the first output transistor section,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a voltage at a control electrode of the fifth transistor is an output voltage.
前記第1の基準電圧と比較対象電圧とを比較し、前記比較結果に基づいて出力電圧を生成する出力電圧生成回路と、
前記第1の基準電圧に基づいて、前記第1の基準電圧より小さい複数の電圧を生成し、前記複数の電圧のうちのいずれか1個を選択して第2の基準電圧として出力する第2基準電圧生成回路と、
前記出力電圧および前記第2の基準電圧に基づいて前記比較対象電圧を生成する比較対象電圧生成回路とを備える半導体装置。 A first reference voltage generation circuit that generates a first reference voltage whose voltage value changes according to an external factor;
An output voltage generation circuit that compares the first reference voltage with a comparison target voltage and generates an output voltage based on the comparison result;
Based on the first reference voltage, a plurality of voltages smaller than the first reference voltage are generated, and any one of the plurality of voltages is selected and output as a second reference voltage. A reference voltage generation circuit;
A semiconductor device comprising: a comparison target voltage generation circuit that generates the comparison target voltage based on the output voltage and the second reference voltage.
制御電極と、前記出力電圧が供給される第1の導通電極と、前記制御電極と結合される第2の導通電極とを有する第1のトランジスタと、
前記第2の基準電圧が供給される制御電極と、前記第1のトランジスタの第2の導通電極と結合される第1の導通電極と、固定電圧が供給される固定電位ノードに結合される第2の導通電極とを有する第2のトランジスタと、
前記第1のトランジスタの制御電極と結合される制御電極と、前記出力電圧が供給される第1の導通電極と、第2の導通電極とを有する第3のトランジスタと、
前記第3のトランジスタの第2の導通電極と結合される第1の導通電極と、前記固定電位ノードに結合される制御電極および第2の導通電極とを有する第4のトランジスタとを含み、
前記比較対象電圧生成回路は、前記第4のトランジスタの前記第1の導通電極における電圧を前記比較対象電圧として出力する請求項7記載の半導体装置。 The comparison target voltage generation circuit includes:
A first transistor having a control electrode, a first conduction electrode to which the output voltage is supplied, and a second conduction electrode coupled to the control electrode;
A control electrode to which the second reference voltage is supplied, a first conduction electrode coupled to a second conduction electrode of the first transistor, and a first potential electrode coupled to a fixed potential node to which a fixed voltage is supplied. A second transistor having two conducting electrodes;
A third transistor having a control electrode coupled to the control electrode of the first transistor, a first conduction electrode to which the output voltage is supplied, and a second conduction electrode;
A fourth transistor having a first conduction electrode coupled to the second conduction electrode of the third transistor, a control electrode coupled to the fixed potential node and a second conduction electrode;
The semiconductor device according to claim 7, wherein the comparison target voltage generation circuit outputs a voltage at the first conduction electrode of the fourth transistor as the comparison target voltage.
第1端が前記第1のトランジスタの第1の導通電極に結合され、第2端が前記第1のトランジスタの第2の導通電極に結合されるスイッチを含む請求項9記載の半導体装置。 The comparison target voltage generation circuit further includes:
10. The semiconductor device according to claim 9, further comprising a switch having a first end coupled to a first conduction electrode of the first transistor and a second end coupled to a second conduction electrode of the first transistor.
複数個の前記第1基準電圧生成回路と、
1個の前記第2基準電圧生成回路と、
前記複数個の前記第1基準電圧生成回路にそれぞれ対応する複数個の前記比較対象電圧生成回路と、
前記複数個の前記第1基準電圧生成回路にそれぞれ対応し、対応の前記第1基準電圧生成回路から受けた前記第1の基準電圧と対応の前記比較対象電圧生成回路から受けた前記比較対象電圧とを比較し、前記比較結果に基づいて前記出力電圧を生成する複数個の前記出力電圧生成回路と、
前記複数個の第1基準電圧生成回路から受けた前記第1の基準電圧のうちのいずれか1個を選択して前記第2基準電圧生成回路へ出力する選択回路と、
前記第2基準電圧生成回路から受けた前記第2の基準電圧を前記選択された前記第1の基準電圧を生成した前記第1基準電圧生成回路に対応する前記比較対象電圧生成回路へ出力する切り替え回路とを含む請求項7記載の半導体装置。 The semiconductor device includes:
A plurality of the first reference voltage generation circuits;
One second reference voltage generation circuit;
A plurality of comparison target voltage generation circuits respectively corresponding to the plurality of first reference voltage generation circuits;
The comparison target voltage received from the corresponding comparison target voltage generation circuit and the first reference voltage received from the corresponding first reference voltage generation circuit respectively corresponding to the plurality of first reference voltage generation circuits. And a plurality of the output voltage generation circuits for generating the output voltage based on the comparison result,
A selection circuit that selects and outputs one of the first reference voltages received from the plurality of first reference voltage generation circuits to the second reference voltage generation circuit;
Switching to output the second reference voltage received from the second reference voltage generation circuit to the comparison target voltage generation circuit corresponding to the first reference voltage generation circuit that has generated the selected first reference voltage The semiconductor device according to claim 7, comprising a circuit.
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