JP2010176538A - 基準電圧発生回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】デプレッション型のMOSトランジスタ(Q1)とエンハンスメント型のMOSトランジスタ(Q2)とを直列形態に接続してなる基準電圧回路(11)を備えた基準電圧発生回路において、基準電圧回路の電源端子と前記MOSトランジスタの耐圧よりも高い電源電圧が印加される第1の電源電圧端子との間に接続された前記通常の耐圧よりも高い耐圧を有するクランプ用MOSトランジスタ(Q3)と、該クランプ用MOSトランジスタのゲート端子に印加されるバイアス電圧を生成するバイアス回路(12)とを設け、基準電圧回路の電源端子にバイアス電圧に応じてクランプされた電圧を供給するようにした。
【選択図】図1
Description
Vb=VBE1+VGS5+VGS4
であり、トランジスタQ1のドレイン電圧VDは、
VD=Vb−VGS3
=VBE1+VGS5+VGS4−VGS3
にクランプされるため、電源電圧Vddに依存しない基準電圧Vrefを基準電圧回路11より発生させることができる。
Va−VGS5=VBE2+ΔV=VBE1 ……(1)
で表わされる。
VBE1=VT・ln(I/Isl) ……(2)
VBE2=VT・ln(I/nIs2) ……(3)
で表わされる。ここで、VTは熱電圧と呼ばれる定数、nはTR1とTR2のサイズ比である。上記式(1)〜(3)より、
ΔV=VBE1−VBE2
=VT・ln(I/Isl)−VT・ln(I/nIs2)
=VT・ln{(I/Isl)・(nIs2/I)} ……(4)
となる。カレントミラーCMの電流比を1:1に設定するとIsl=Is2となるので、上記式(4)は、
ΔV=VT・ln(n)
となる。熱電圧VTは常温で約26mVであることが知られているので、TR1とTR2のサイズ比nを「8」とすると、ΔV≒54mVが得られる。
また、図1の基準電圧回路11にあっても、トランジスタQ1とQ2の基体(バックゲート)をそれぞれのソースに接続してしきい値電圧の差Vt(e)−Vt(d)に相当する基準電圧Vrefを発生するように構成したものの他、Q1とQ2の基体をQ2のソース(接地電位)に接続して、Vt(e)−Vt(d)の1/2に相当する基準電圧Vrefを発生する基準電圧回路として構成するようにしても良い。さらに、図1において、高耐圧のMOSトランジスタQ3〜Q6を、複数の直列形態のMOSトランジスタに置き換えるようにしても良い。
12 バイアス回路
13 起動回路
CM カレントミラー回路
Q1 デプレッション型MOSトランジスタ(標準耐圧NMOS)
Q2 エンハンスメント型MOSトランジスタ(標準耐圧NMOS)
Q3 クランプ用のMOSトランジスタ(高耐圧NMOS)
Q4,Q5,Q6 MOSトランジスタ(高耐圧NMOS)
Claims (6)
- 通常の耐圧を有するデプレッション型のMOSトランジスタを有し所定の基準電圧を発生する基準電圧回路と、
該基準電圧回路の電源端子と前記MOSトランジスタの耐圧よりも高い電源電圧が印加される第1の電源電圧端子との間に接続された前記通常の耐圧よりも高い耐圧を有するクランプ用MOSトランジスタと、
該クランプ用MOSトランジスタのゲート端子に印加されるバイアス電圧を生成するバイアス回路と、
を備え、前記基準電圧回路の電源端子に前記バイアス電圧に応じてクランプされた電圧を供給するようにした基準電圧発生回路であって、
前記バイアス回路は、
カレントミラー回路と、
該カレントミラー回路の第1の電流出力端子と第2の電源電圧端子との間に直列に接続された第1のMOSトランジスタ、抵抗および第1のダイオードを有する第1回路と、
前記カレントミラー回路の第2の電流出力端子と第2の電源電圧端子との間に直列に接続された第2のMOSトランジスタ、第3のMOSトランジスタおよび前記第1のダイオードよりもサイズの小さな第2のダイオードを有する第2回路と、を備え、
前記第2のMOSトランジスタおよび第3のMOSトランジスタは各々ゲート端子とドレイン端子が結合され、前記第3のMOSトランジスタと前記第1のMOSトランジスタは互いのゲート端子同士が接続されてなり、前記第2のMOSトランジスタのドレイン端子から前記バイアス電圧が出力されるように構成されていることを特徴とする基準電圧発生回路。 - 前記カレントミラー回路の第1の電流出力端子から出力される電流と第2の電流出力端子から出力される電流との比は1:1であることを特徴とする請求項1に記載の基準電圧発生回路。
- 前記第1、第2および第3のMOSトランジスタは前記通常の耐圧よりも高い耐圧を有する素子であることを特徴とする請求項1または2に記載の基準電圧発生回路。
- 前記基準電圧回路は、前記通常の耐圧を有するデプレッション型のMOSトランジスタと通常の耐圧を有するエンハンスメント型のMOSトランジスタとが直列形態に接続され、前記デプレッション型のMOSトランジスタはそのゲート端子とソース端子とが結合され、前記エンハンスメント型のMOSトランジスタはそのゲート端子とドレイン端子とが結合されていることを特徴とする請求項1〜3に記載の基準電圧発生回路。
- 前記MOSトランジスタはすべてNチャネル型のMOSトランジスタであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基準電圧発生回路。
- 前記カレントミラー回路の第1の電流出力端子に接続され、前記カレントミラー回路から一時的に電流を引き込んで前記バイアス回路を起動させる起動回路を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の基準電圧発生回路。
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