JP2012178638A - Current mirror circuit and semiconductor device using the same - Google Patents

Current mirror circuit and semiconductor device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012178638A
JP2012178638A JP2011039361A JP2011039361A JP2012178638A JP 2012178638 A JP2012178638 A JP 2012178638A JP 2011039361 A JP2011039361 A JP 2011039361A JP 2011039361 A JP2011039361 A JP 2011039361A JP 2012178638 A JP2012178638 A JP 2012178638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
channel mos
transistors
voltage
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011039361A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Furusawa
賢治 古澤
Hiroto Suzuki
寛人 鈴木
Naoko Uchida
尚子 内田
Toshio Kumamoto
敏夫 熊本
Teruya Fukazawa
光弥 深澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2011039361A priority Critical patent/JP2012178638A/en
Publication of JP2012178638A publication Critical patent/JP2012178638A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a current mirror circuit that ensures a wide output voltage range even upon a process variation.SOLUTION: The low voltage cascode current mirror circuit includes N-channel MOS transistors Q1-Q5 and a resistive element 1. An overdrive voltage Vov_Q3 of the transistor Q3 is equal to the sum of overdrive voltages Vov_Q4, Vov_Q5 of the transistors Q4, Q5. The product of a constant current Ic and a resistance value R1 of the resistive element 1 is a saturation margin Vdsm_Q5 of the transistor Q5. Even upon a process variation, the saturation margin Vdsm_Q5 of the transistor Q5 thus remains unchanged.

Description

この発明はカレントミラー回路およびそれを用いた半導体装置に関し、特に、低電圧カスコードカレントミラー回路と、それを用いた半導体装置に関する。   The present invention relates to a current mirror circuit and a semiconductor device using the same, and more particularly to a low voltage cascode current mirror circuit and a semiconductor device using the same.

従来より、カレントミラー回路の精度を上げるため、2つのカレントミラー回路を縦積みにしたカスコードカレントミラー回路が知られている。また、低い電源電圧でも動作可能な低電圧カスコードカレントミラー回路も知られている(たとえば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a cascode current mirror circuit in which two current mirror circuits are vertically stacked is known in order to increase the accuracy of the current mirror circuit. A low-voltage cascode current mirror circuit that can operate even with a low power supply voltage is also known (see Non-Patent Document 1, for example).

“CMOS Analog Circuit Design ,Second Edition” Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, OXFORD, p133, fig 4.3-7“CMOS Analog Circuit Design, Second Edition” Phillip E. Allen, Douglas R. Holberg, OXFORD, p133, fig 4.3-7

従来の低電圧カスコードカレントミラー回路では、出力回路のNチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンをカスコード電圧生成回路のNチャネルMOSトランジスタQ3で生成していた(図2参照)。このため、プロセス変動によってNチャネルMOSトランジスタQ3のオーバードライブ電圧が大きくなった場合は、出力電圧の最低必要電圧が大きくなり、出力電圧範囲が狭くなると言う問題があった。   In the conventional low voltage cascode current mirror circuit, the saturation margin of the N channel MOS transistor Q5 of the output circuit is generated by the N channel MOS transistor Q3 of the cascode voltage generation circuit (see FIG. 2). Therefore, when the overdrive voltage of N channel MOS transistor Q3 increases due to process variations, there is a problem that the minimum required voltage of the output voltage increases and the output voltage range becomes narrow.

それゆえに、この発明の主たる目的は、プロセス変動があった場合でも広い出力電圧範囲が得られるカレントミラー回路と、それを用いた半導体装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a current mirror circuit capable of obtaining a wide output voltage range even when there is a process variation, and a semiconductor device using the current mirror circuit.

この発明に係るカレントミラー回路は、第1のトランジスタと、そのドレインが第1のトランジスタのソースに接続され、そのソースが基準電圧のラインに接続され、そのゲートが第1のトランジスタのドレインに接続された第2のトランジスタと、そのゲートおよびドレインが互いに接続された第3のトランジスタと、その第1の電極が第3のトランジスタのソースに接続され、その第2の電極が基準電圧のラインに接続された第1の抵抗素子と、そのドレインが出力端子に接続され、そのゲートが第1および第3のトランジスタのゲートに接続された第4のトランジスタと、そのドレインが第4のトランジスタのソースに接続され、そのゲートが第2のトランジスタのゲートに接続され、そのソースが基準電圧のラインに接続された第5のトランジスタとを備えたものである。第1〜第5のトランジスタは同じ導電型のトランジスタである。第2のトランジスタのソースと、第1の抵抗素子の第2の電極と、第5のトランジスタのソースとは同じ電圧となる。   In the current mirror circuit according to the present invention, the first transistor and its drain are connected to the source of the first transistor, its source is connected to the reference voltage line, and its gate is connected to the drain of the first transistor. Second transistor, a third transistor whose gate and drain are connected to each other, a first electrode connected to a source of the third transistor, and a second electrode connected to the reference voltage line. A first resistance element connected, a drain connected to the output terminal, a fourth transistor whose gate is connected to the gates of the first and third transistors, and a drain connected to the source of the fourth transistor The gate of which is connected to the gate of the second transistor and the source of which is connected to the reference voltage line. It is obtained by a transistor. The first to fifth transistors are transistors of the same conductivity type. The source of the second transistor, the second electrode of the first resistance element, and the source of the fifth transistor have the same voltage.

この発明に係るカレントミラー回路では、第5のトランジスタの飽和マージンが第1の抵抗素子の抵抗値により決定されるので、プロセス変動があった場合でも第5のトランジスタの飽和マージンは変化しない。したがって、プロセス変動があった場合でも広い出力電圧範囲を得ることができる。   In the current mirror circuit according to the present invention, since the saturation margin of the fifth transistor is determined by the resistance value of the first resistance element, the saturation margin of the fifth transistor does not change even when there is a process variation. Therefore, a wide output voltage range can be obtained even when there is a process variation.

この発明の実施の形態1による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the low voltage cascode current mirror circuit by Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1の比較例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a comparative example of the first embodiment. この発明の実施の形態2による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the low voltage cascode current mirror circuit by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the low voltage cascode current mirror circuit by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the low voltage cascode current mirror circuit by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5による半導体装置の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the semiconductor device by Embodiment 5 of this invention. 図6に示した定電流発生回路の構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a constant current generating circuit shown in FIG. 6. この発明の実施の形態6による差動増幅回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the differential amplifier circuit by Embodiment 6 of this invention. 図8に示した低電圧カスコードカレントミラー回路22のレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the layout of the low voltage cascode current mirror circuit 22 shown in FIG.

[実施の形態1]
本願発明の実施の形態1による低電圧カスコードカレントミラー回路は、図1に示すように、NチャネルMOSトランジスタQ1〜Q5および抵抗素子1を備える。NチャネルMOSトランジスタQ1のドレインは、定電流源(図示せず)からの定電流Icを受ける。NチャネルMOSトランジスタQ2のドレインはNチャネルMOSトランジスタQ1のソースに接続され、そのゲートはNチャネルMOSトランジスタQ1のドレインに接続され、そのソースは接地電圧VSSのラインに接続される。NチャネルMOSトランジスタQ1,Q2は、入力回路を構成する。
[Embodiment 1]
The low voltage cascode current mirror circuit according to the first embodiment of the present invention includes N channel MOS transistors Q1 to Q5 and a resistance element 1, as shown in FIG. The drain of N channel MOS transistor Q1 receives a constant current Ic from a constant current source (not shown). N channel MOS transistor Q2 has its drain connected to the source of N channel MOS transistor Q1, its gate connected to the drain of N channel MOS transistor Q1, and its source connected to the ground voltage VSS line. N channel MOS transistors Q1 and Q2 constitute an input circuit.

NチャネルMOSトランジスタQ3のドレインは他の定電流源(図示せず)からの定電流Icを受け、そのゲートはそのドレインに接続されるとともに、NチャネルMOSトランジスタQ1のゲートに接続される。抵抗素子1の第1の電極はNチャネルMOSトランジスタQ3のソースに接続され、その第2の電極は接地電圧VSSのラインに接続される。NチャネルMOSトランジスタQ3および抵抗素子1は、カスコード電圧生成回路を構成する。なお、抵抗素子1は、ポリシリコンにより形成したものでもよいし、シリコン基板に不純物を拡散させて形成したものでもよい。   The drain of N channel MOS transistor Q3 receives a constant current Ic from another constant current source (not shown), and its gate is connected to its drain and to the gate of N channel MOS transistor Q1. The first electrode of resistance element 1 is connected to the source of N-channel MOS transistor Q3, and the second electrode is connected to the line of ground voltage VSS. N channel MOS transistor Q3 and resistance element 1 form a cascode voltage generation circuit. The resistance element 1 may be formed of polysilicon, or may be formed by diffusing impurities in a silicon substrate.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q5は、出力回路を構成する。NチャネルMOSトランジスタQ4のドレインは出力端子TOに接続されるとともに電流源(図示せず)に接続され、そのゲートはNチャネルMOSトランジスタQ1,Q3のゲートに接続される。NチャネルMOSトランジスタQ5のドレインはNチャネルMOSトランジスタQ4のソースに接続され、そのゲートはNチャネルMOSトランジスタQ2のゲートに接続され、そのソースは接地電圧VSSのラインに接続される。したがって、NチャネルMOSトランジスタQ2,Q5の各々のソースと、抵抗素子1の第2の電極とには、同じ電圧VSSが印加される。   N channel MOS transistors Q4 and Q5 constitute an output circuit. N channel MOS transistor Q4 has its drain connected to output terminal TO and a current source (not shown), and its gate connected to the gates of N channel MOS transistors Q1 and Q3. N channel MOS transistor Q5 has its drain connected to the source of N channel MOS transistor Q4, its gate connected to the gate of N channel MOS transistor Q2, and its source connected to the ground voltage VSS line. Therefore, the same voltage VSS is applied to the sources of N channel MOS transistors Q 2 and Q 5 and the second electrode of resistance element 1.

NチャネルMOSトランジスタQ1,Q3,Q4のゲートは互いに接続され、NチャネルMOSトランジスタQ2,Q5のゲートは互いに接続されている。したがって、NチャネルMOSトランジスタQ1,Q2,Q3に定電流Icが流されると、NチャネルMOSトランジスタQ4,Q5には定電流Icに応じた値の電流が流れる。NチャネルMOSトランジスタQ4,Q5のサイズがそれぞれNチャネルMOSトランジスタQ1,Q2のサイズのA倍(ただし、Aは正の実数である)である場合、NチャネルMOSトランジスタQ4,Q5には定電流IcのA倍の値の定電流A×Icが流れる。ただし、MOSトランジスタのサイズとは、MOSトランジスタのチャネル長(ドレインとソースの間の距離)に対するチャネル幅の比、すなわちW/Lの値を指す。ここで、Wはチャネル長であり、Lはチャネル長である。   N channel MOS transistors Q1, Q3, Q4 have their gates connected to each other, and N channel MOS transistors Q2, Q5 have their gates connected to each other. Therefore, when constant current Ic flows through N channel MOS transistors Q1, Q2 and Q3, a current having a value corresponding to constant current Ic flows through N channel MOS transistors Q4 and Q5. When the size of N channel MOS transistors Q4 and Q5 is A times the size of N channel MOS transistors Q1 and Q2 (where A is a positive real number), N channel MOS transistors Q4 and Q5 have a constant current Ic. A constant current A × Ic having a value A times the current flows. However, the size of the MOS transistor refers to the ratio of the channel width to the channel length (distance between the drain and source) of the MOS transistor, that is, the value of W / L. Here, W is the channel length, and L is the channel length.

また、出力電圧VOの最低必要電圧VOminは、VOmin=Vov_Q4+Vov_Q5+Vdsm_Q4+Vdsm_Q5となり、低電源電圧動作が可能になる。ここで、Vovはトランジスタのオーバードライブ電圧であり、Vdsmはトランジスタの飽和マージンVdsmである。また、トランジスタのゲート−ソース間電圧Vgsは、トランジスタのしきい値電圧Vthとオーバードライブ電圧Vovとの和Vth+Vovである。また、トランジスタの飽和マージンVdsmは、トランジスタのドレイン−ソース間電圧Vdsとオーバードライブ電圧Vovの差Vds−Vovである。なお、Vov_Q4,Vov_Q5は、それぞれNチャネルMOSトランジスタQ4,Q5のオーバードライブ電圧であり、Vdsm_Q4,Vdsm_Q5はそれぞれNチャネルMOSトランジスタQ4,Q5の飽和マージンである。   Further, the minimum required voltage VOmin of the output voltage VO is VOmin = Vov_Q4 + Vov_Q5 + Vdsm_Q4 + Vdsm_Q5, and a low power supply voltage operation becomes possible. Here, Vov is the overdrive voltage of the transistor, and Vdsm is the saturation margin Vdsm of the transistor. Further, the gate-source voltage Vgs of the transistor is the sum Vth + Vov of the threshold voltage Vth of the transistor and the overdrive voltage Vov. The transistor saturation margin Vdsm is the difference Vds−Vov between the drain-source voltage Vds of the transistor and the overdrive voltage Vov. Vov_Q4 and Vov_Q5 are overdrive voltages of N-channel MOS transistors Q4 and Q5, respectively, and Vdsm_Q4 and Vdsm_Q5 are saturation margins of N-channel MOS transistors Q4 and Q5, respectively.

次に、この低電圧カスコードカレントミラー回路の効果について説明する。NチャネルMOSトランジスタQ3のソースの電圧V1は、定電流Icと抵抗素子1の抵抗値R1との積Ic×R1となる。また、NチャネルMOSトランジスタQ3のゲート−ソース間電圧Vgs_Q3は、そのしきい値電圧Vth_Q3と、そのオーバードライブ電圧Vov_Q3との和Vth_Q3+Vov_Q3である。また、NチャネルMOSトランジスタQ4のゲート−ソース間電圧Vgs_Q4は、そのしきい値電圧Vth_Q4と、そのオーバードライブ電圧Vov_Q4との和Vth_Q4+Vov_Q4である。   Next, the effect of this low voltage cascode current mirror circuit will be described. The voltage V1 at the source of N channel MOS transistor Q3 is the product Ic × R1 of constant current Ic and resistance value R1 of resistance element 1. The gate-source voltage Vgs_Q3 of the N-channel MOS transistor Q3 is a sum Vth_Q3 + Vov_Q3 of the threshold voltage Vth_Q3 and the overdrive voltage Vov_Q3. The gate-source voltage Vgs_Q4 of the N channel MOS transistor Q4 is the sum Vth_Q4 + Vov_Q4 of the threshold voltage Vth_Q4 and the overdrive voltage Vov_Q4.

NチャネルMOSトランジスタQ3,Q4は同一種類のトランジスタであるので、NチャネルMOSトランジスタQ3のしきい値電圧Vth_Q3とNチャネルMOSトランジスタQ4のしきい値電圧Vth_Q4は略等しい。   Since N channel MOS transistors Q3 and Q4 are of the same type, threshold voltage Vth_Q3 of N channel MOS transistor Q3 and threshold voltage Vth_Q4 of N channel MOS transistor Q4 are substantially equal.

したがって、NチャネルMOSトランジスタQ4のソース電圧V2は、次式(1)で表わされる。
V2=V1+Vgs_Q3−Vgs_Q4
=Ic×R1+Vov_Q3−Vov_Q4 …(1)
一方、NチャネルMOSトランジスタQ5のドレイン−ソース間電圧Vds_Q5は、Vov_Q5+Vdsm_Q5=V2である。これを数式(1)に代入すると、次式(2)が得られる。
Vdsm_Q5=Vov_Q3−Vov_Q4−Vov_Q5+Ic×R1 …(2)
ここで、トランジスタに流れる電流をIとすると、トランジスタのオーバードライブ電圧Vovは、Vov=[2I/a(W/L)]1/2となる。ここで、aはプロセスで決まる定数である。プロセス変動により、aが変化する。したがって、トランジスタのW/Lを調整することにより、トランジスタのオーバードライブ電圧Vovを調整することが可能である。
Therefore, source voltage V2 of N channel MOS transistor Q4 is expressed by the following equation (1).
V2 = V1 + Vgs_Q3-Vgs_Q4
= Ic * R1 + Vov_Q3-Vov_Q4 (1)
On the other hand, the drain-source voltage Vds_Q5 of the N channel MOS transistor Q5 is Vov_Q5 + Vdsm_Q5 = V2. Substituting this into equation (1) yields equation (2) below.
Vdsm_Q5 = Vov_Q3-Vov_Q4-Vov_Q5 + Ic × R1 (2)
Here, if the current flowing through the transistor is I, the overdrive voltage Vov of the transistor is Vov = [2I / a (W / L)] 1/2 . Here, a is a constant determined by the process. Due to process variations, a changes. Accordingly, the transistor overdrive voltage Vov can be adjusted by adjusting the W / L of the transistor.

そこで、NチャネルMOSトランジスタQ3のオーバードライブ電圧Vov_Q3がNチャネルMOSトランジスタQ4のオーバードライブ電圧Vov_Q4とNチャネルMOSトランジスタQ5のオーバードライブ電圧Vov_Q5との和になるように、NチャネルMOSトランジスタQ3のW/Lを調整する。これにより、数式(2)のVov_Q3−Vov_Q4−Vov_Q5が0になり、次式(3)が得られる。
Vdsm_Q5=Ic×R1 …(3)
Ic×R1は、定電流Icが抵抗素子1に流れることで生じる電圧降下であり、プロセス変動には無関係となる。したがって、NチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVds_Q5はプロセス変動に無関係になる。
Therefore, the W / W of N channel MOS transistor Q3 is such that overdrive voltage Vov_Q3 of N channel MOS transistor Q3 is the sum of overdrive voltage Vov_Q4 of N channel MOS transistor Q4 and overdrive voltage Vov_Q5 of N channel MOS transistor Q5. Adjust L. Thereby, Vov_Q3-Vov_Q4-Vov_Q5 of Formula (2) becomes 0, and the following Formula (3) is obtained.
Vdsm_Q5 = Ic × R1 (3)
Ic × R1 is a voltage drop caused by the constant current Ic flowing through the resistance element 1, and is independent of process variations. Therefore, the saturation margin Vds_Q5 of the N-channel MOS transistor Q5 becomes independent of process variation.

図2は、実施の形態1の比較例となる低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図であって、図1と対比される図である。図2を参照して、この低電圧カスコードカレントミラー回路が図1の低電圧カスコードカレントミラー回路と異なる点は、抵抗素子1が除去されてNチャネルMOSトランジスタQ3のソースが接地電圧VSSのラインに接続されている点である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a low-voltage cascode current mirror circuit as a comparative example of the first embodiment, and is a diagram to be compared with FIG. Referring to FIG. 2, this low voltage cascode current mirror circuit is different from the low voltage cascode current mirror circuit of FIG. 1 in that resistance element 1 is removed and the source of N-channel MOS transistor Q3 is connected to the ground voltage VSS line. It is a connected point.

この比較例では、NチャネルMOSトランジスタQ3のW/Lは、NチャネルMOSトランジスタQ4のW/Lの1/4以下に調整される。これにより、出力電圧VOの最低必要電圧VOminは、VOmin=Vov_Q4+Vov_Q5+Vdsm_Q4+Vdsm_Q5となり、低電源電圧動作が可能になる。   In this comparative example, the W / L of N channel MOS transistor Q3 is adjusted to 1/4 or less of the W / L of N channel MOS transistor Q4. Thus, the minimum required voltage VOmin of the output voltage VO is VOmin = Vov_Q4 + Vov_Q5 + Vdsm_Q4 + Vdsm_Q5, and a low power supply voltage operation is possible.

この比較例では、NチャネルMOSトランジスタQ4のソース電圧V2は、次式(4)で表わされる。
V2=Vgs_Q3−Vgs_Q4=Vov_Q3−Vov_Q4 …(4)
一方、NチャネルMOSトランジスタQ5のソース−ドレイン間電圧Vds_Q5は、Vov_Q5+Vdsm_Q5=V2である。これを数式(4)に代入すると、次式(5)が得られる。
Vdsm_Q5=Vov_Q3−Vov_Q4−Vov_Q5 …(5)
したがって、NチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVdsm_Q5はNチャネルMOSトランジスタQ3のオーバードライブ電圧Vov_Q3に依存する。このため、プロセス変動によってVov_Q3が大きくなった場合には、Vdsm_Q5も余分に大きくなり、最低必要電圧VOminが大きくなり、広い出力電圧範囲をとることができない。
In this comparative example, the source voltage V2 of the N channel MOS transistor Q4 is expressed by the following equation (4).
V2 = Vgs_Q3-Vgs_Q4 = Vov_Q3-Vov_Q4 (4)
On the other hand, the source-drain voltage Vds_Q5 of the N-channel MOS transistor Q5 is Vov_Q5 + Vdsm_Q5 = V2. Substituting this into equation (4) yields equation (5) below.
Vdsm_Q5 = Vov_Q3-Vov_Q4-Vov_Q5 (5)
Therefore, saturation margin Vdsm_Q5 of N channel MOS transistor Q5 depends on overdrive voltage Vov_Q3 of N channel MOS transistor Q3. For this reason, when Vov_Q3 increases due to process variations, Vdsm_Q5 also increases excessively, the minimum required voltage VOmin increases, and a wide output voltage range cannot be obtained.

これに対して本願発明では、数式(3)で示したように、NチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVdsm_Q5はIc×R1となり、プロセス変動には無関係となる。したがって、NチャネルMOSトランジスタQ4のドレインに必要な最低電圧VOminを小さくし、出力電圧範囲を広くすることができる。   On the other hand, in the present invention, as shown in the equation (3), the saturation margin Vdsm_Q5 of the N-channel MOS transistor Q5 is Ic × R1, which is irrelevant to the process variation. Therefore, the minimum voltage VOmin required for the drain of N channel MOS transistor Q4 can be reduced and the output voltage range can be widened.

なお、この実施の形態1では、Vov_Q3=Vov_Q4+Vov_Q5としたが、NチャネルMOSトランジスタQ5を飽和領域で動作させるためにはV2>Vov_Q5とすることが必須であるので、Vov_Q3をVov_Q4+Vov_Q5よりも若干大きくしてもよい。   In the first embodiment, Vov_Q3 = Vov_Q4 + Vov_Q5. However, in order to operate the N-channel MOS transistor Q5 in the saturation region, it is essential to satisfy V2> Vov_Q5. Therefore, Vov_Q3 is slightly larger than Vov_Q4 + Vov_Q5. May be.

[実施の形態2]
本願発明の実施の形態2による低電圧カスコードカレントミラー回路は、図3に示すように、PチャネルMOSトランジスタP1〜P5および抵抗素子2を備える。PチャネルMOSトランジスタP1のソースは電源電圧VDDのラインに接続される。PチャネルMOSトランジスタP2のソースはPチャネルMOSトランジスタP1のドレインに接続され、そのドレインはPチャネルMOSトランジスタP1のゲートに接続されるとともに、
定電流Icを流出させる定電流源(図示せず)に接続される。PチャネルMOSトランジスタP1,P2は、入力回路を構成する。
[Embodiment 2]
The low voltage cascode current mirror circuit according to the second embodiment of the present invention includes P channel MOS transistors P1 to P5 and a resistance element 2, as shown in FIG. The source of the P-channel MOS transistor P1 is connected to the power supply voltage VDD line. The source of P channel MOS transistor P2 is connected to the drain of P channel MOS transistor P1, its drain is connected to the gate of P channel MOS transistor P1, and
It is connected to a constant current source (not shown) that discharges the constant current Ic. P channel MOS transistors P1 and P2 form an input circuit.

抵抗素子2の第1の電極は電源電圧VDDのラインに接続される。PチャネルMOSトランジスタP3のソースは抵抗素子2の第2の電極に接続され、そのゲートはPチャネルMOSトランジスタP2のゲートに接続され、そのドレインはそのゲートに接続されるとともに、定電流Icを流出させる他の定電流源(図示せず)に接続される。抵抗素子2およびPチャネルMOSトランジスタP3は、カスコード電圧生成回路を構成する。なお、抵抗素子2は、ポリシリコンにより形成したものでもよいし、シリコン基板に不純物を拡散させて形成したものでもよい。   The first electrode of the resistance element 2 is connected to the line of the power supply voltage VDD. The source of P-channel MOS transistor P3 is connected to the second electrode of resistance element 2, its gate is connected to the gate of P-channel MOS transistor P2, its drain is connected to its gate, and constant current Ic flows out. Connected to another constant current source (not shown). Resistance element 2 and P-channel MOS transistor P3 form a cascode voltage generation circuit. The resistance element 2 may be formed of polysilicon, or may be formed by diffusing impurities in a silicon substrate.

PチャネルMOSトランジスタP4のソースは電源電圧VDDのラインに接続され、そのゲートはPチャネルMOSトランジスタP1のゲートに接続される。したがって、PチャネルMOSトランジスタP1,P4の各々のソースと、抵抗素子2の第1の電極とには、同じ電圧VDDが印加される。PチャネルMOSトランジスタP5のソースはPチャネルMOSトランジスタP4のドレインに接続され、そのゲートはPチャネルMOSトランジスタP2,P3のゲートに接続され、そのドレインは出力端子TOに接続されるとともに、電流を流出させる電流源(図示せず)に接続される。   The source of P channel MOS transistor P4 is connected to the line of power supply voltage VDD, and its gate is connected to the gate of P channel MOS transistor P1. Therefore, the same voltage VDD is applied to the sources of P channel MOS transistors P 1 and P 4 and the first electrode of resistance element 2. The source of P-channel MOS transistor P5 is connected to the drain of P-channel MOS transistor P4, its gate is connected to the gates of P-channel MOS transistors P2 and P3, its drain is connected to output terminal TO, and current flows out. Connected to a current source (not shown).

PチャネルMOSトランジスタP1,P4のゲートは互いに接続され、PチャネルMOSトランジスタP2,P3,P5のゲートは互いに接続されている。したがって、トランジスタP1,P2,P3に定電流Icが流されると、トランジスタP4,P5には定電流Icに応じた値の電流が流れる。トランジスタP4,P5のサイズがそれぞれトランジスタP1,P2のサイズのA倍(ただし、Aは正の実数である)である場合、トランジスタP4,P5には定電流IcのA倍の値の定電流A×Icが流れる。   The gates of P channel MOS transistors P1, P4 are connected to each other, and the gates of P channel MOS transistors P2, P3, P5 are connected to each other. Therefore, when a constant current Ic is passed through the transistors P1, P2, P3, a current having a value corresponding to the constant current Ic flows through the transistors P4, P5. When the sizes of the transistors P4 and P5 are respectively A times the size of the transistors P1 and P2 (where A is a positive real number), the transistors P4 and P5 have a constant current A that is A times the constant current Ic. XIc flows.

また、VDD−VOの最低必要電圧は、|Vov_P4+Vov_P5+Vdsm_QP+Vdsm_P5|となり、低電源電圧動作が可能になる。なお、|Vov_P4+Vov_P5+Vdsm_QP+Vdsm_P5|は、Vov_P4+Vov_P5+Vdsm_QP+Vdsm_P5の絶対値である。また、PチャネルMOSトランジスタでは、Vth,Vov,Vdsmはともに負電圧である。   In addition, the minimum required voltage of VDD−VO is | Vov_P4 + Vov_P5 + Vdsm_QP + Vdsm_P5 |, and a low power supply voltage operation is possible. Note that | Vov_P4 + Vov_P5 + Vdsm_QP + Vdsm_P5 | is the absolute value of Vov_P4 + Vov_P5 + Vdsm_QP + Vdsm_P5. In the P channel MOS transistor, Vth, Vov and Vdsm are all negative voltages.

次に、この低電圧カスコードカレントミラー回路の効果について説明する。PチャネルMOSトランジスタP3のソースの電圧V3は、定電流Icと抵抗素子2の抵抗値R1の積Ic×R2だけ電源電圧VDDよりも低い電圧となり、V3=VDD−Ic×R2となる。また、PチャネルMOSトランジスタP3のゲート−ソース間電圧Vgs_P3は、そのしきい値電圧Vth_P3と、そのオーバードライブ電圧Vov_P3との和Vth_P3+Vov_P3である。また、PチャネルMOSトランジスタP5のゲート−ソース間電圧Vgs_P5は、そのしきい値電圧Vth_P5と、そのオーバードライブ電圧Vov_P5との和Vth_P5+Vov_P5である。   Next, the effect of this low voltage cascode current mirror circuit will be described. The source voltage V3 of the P-channel MOS transistor P3 is lower than the power supply voltage VDD by the product Ic × R2 of the constant current Ic and the resistance value R1 of the resistance element 2, and V3 = VDD−Ic × R2. The gate-source voltage Vgs_P3 of the P-channel MOS transistor P3 is the sum Vth_P3 + Vov_P3 of the threshold voltage Vth_P3 and the overdrive voltage Vov_P3. The gate-source voltage Vgs_P5 of the P-channel MOS transistor P5 is the sum Vth_P5 + Vov_P5 of the threshold voltage Vth_P5 and the overdrive voltage Vov_P5.

PチャネルMOSトランジスタP3,P5は同一種類のトランジスタであるので、PチャネルMOSトランジスタP3のしきい値電圧Vth_P3とPチャネルMOSトランジスタP5のしきい値電圧Vth_P5は略等しい。   Since P channel MOS transistors P3 and P5 are of the same type, threshold voltage Vth_P3 of P channel MOS transistor P3 and threshold voltage Vth_P5 of P channel MOS transistor P5 are substantially equal.

したがって、PチャネルMOSトランジスタP5のソース電圧V4は、次式(6)で表わされる。
V4=V3+Vgs_P3−Vgs_P5
=VDD−Ic×R2+Vov_P3−Vov_P5 …(6)
一方、PチャネルMOSトランジスタP4のドレイン電圧は、VDD+Vov_P4+Vdsm_P4=V4である。これを数式(6)に代入すると、次式(7)が得られる。
Vdsm_P4=Vov_P3−Vov_P4−Vov_P5−Ic×R2 …(7)
ここで、PチャネルMOSトランジスタP3のオーバードライブ電圧Vov_QPがPチャネルMOSトランジスタP4のオーバードライブ電圧Vov_P4とPチャネルMOSトランジスタP5のオーバードライブ電圧Vov_P5との和になるように、PチャネルMOSトランジスタP3のサイズを調整する。これにより、数式(7)のVov_P3−Vov_P4−Vov_P5が0になり、次式(8)が得られる。
Vdsm_P4=−Ic×R2 …(8)
Ic×R2は、定電流Icが抵抗素子2に流れることで生じる電圧降下であり、プロセス変動には無関係となる。したがって、NチャネルMOSトランジスタP4の飽和マージンVdsm_P4はプロセス変動に無関係になる。したがって、PチャネルMOSトランジスタP5のドレインに必要な最高電圧VOmaxを大きくし、出力電圧範囲を広くすることができる。
Therefore, source voltage V4 of P channel MOS transistor P5 is expressed by the following equation (6).
V4 = V3 + Vgs_P3-Vgs_P5
= VDD-Ic * R2 + Vov_P3-Vov_P5 (6)
On the other hand, the drain voltage of the P-channel MOS transistor P4 is VDD + Vov_P4 + Vdsm_P4 = V4. Substituting this into equation (6) yields equation (7) below.
Vdsm_P4 = Vov_P3-Vov_P4-Vov_P5-Ic × R2 (7)
Here, the size of the P channel MOS transistor P3 is such that the overdrive voltage Vov_QP of the P channel MOS transistor P3 is the sum of the overdrive voltage Vov_P4 of the P channel MOS transistor P4 and the overdrive voltage Vov_P5 of the P channel MOS transistor P5. Adjust. As a result, Vov_P3-Vov_P4-Vov_P5 in Expression (7) becomes 0, and the following Expression (8) is obtained.
Vdsm_P4 = −Ic × R2 (8)
Ic × R2 is a voltage drop caused by the constant current Ic flowing through the resistance element 2, and is independent of process variations. Therefore, the saturation margin Vdsm_P4 of the N-channel MOS transistor P4 becomes independent of process variation. Therefore, the maximum voltage VOmax required for the drain of the P-channel MOS transistor P5 can be increased and the output voltage range can be widened.

なお、この実施の形態2では、Vov_P3=Vov_P4+Vov_P5としたが、PチャネルMOSトランジスタP4を飽和領域で動作させるためにはVDD−V4>|Vov_P4|とすることが必須であるので、|Vov_P3|を|Vov_P4+Vov_P5|よりも若干大きくしてもよい。   In the second embodiment, Vov_P3 = Vov_P4 + Vov_P5. However, in order to operate the P-channel MOS transistor P4 in the saturation region, it is indispensable to satisfy VDD−V4> | Vov_P4 |. Therefore, | Vov_P3 | It may be slightly larger than | Vov_P4 + Vov_P5 |.

[実施の形態3]
図4は、本願発明の実施の形態3による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図であって、図1と対比される図である。図4を参照して、この低電圧カスコードカレントミラー回路が図1の低電圧カスコードカレントミラー回路と異なる点は、NチャネルMOSトランジスタQ6が追加されている点である。NチャネルMOSトランジスタQ6のドレインはNチャネルMOSトランジスタQ3のソースに接続され、そのゲートはNチャネルMOSトランジスタQ1,Q3,Q4のゲートに接続され、そのソースは抵抗素子1の第1の電極に接続される。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a low-voltage cascode current mirror circuit according to the third embodiment of the present invention, which is compared with FIG. Referring to FIG. 4, this low voltage cascode current mirror circuit is different from the low voltage cascode current mirror circuit of FIG. 1 in that an N channel MOS transistor Q6 is added. N channel MOS transistor Q6 has its drain connected to the source of N channel MOS transistor Q3, its gate connected to the gates of N channel MOS transistors Q1, Q3, and Q4, and its source connected to the first electrode of resistance element 1. Is done.

この低電圧カスコードカレントミラー回路では、NチャネルMOSトランジスタQ3のW/Lは、NチャネルMOSトランジスタQ1,Q4のW/Lと同じ値に設定される。また、NチャネルMOSトランジスタQ6は、線形領域で動作するトランジスタであり、抵抗素子と同様に動作する。定電流IcがNチャネルMOSトランジスタQ6を流れることにより発生するNチャネルMOSトランジスタQ6のドレイン−ソース間電圧Vds_Q6がNチャネルMOSトランジスタQ5のオーバードライブ電圧Vov_Q5に等しくなるように、NチャネルMOSトランジスタQ6のサイズを調整する。換言すると、定電流IcとNチャネルMOSトランジスタQ6の導通抵抗値との積(電圧降下)がNチャネルMOSトランジスタQ5のオーバードライブ電圧Vov_Q5に等しくなるように、NチャネルMOSトランジスタQ6のサイズを調整する。   In this low voltage cascode current mirror circuit, the W / L of N channel MOS transistor Q3 is set to the same value as the W / L of N channel MOS transistors Q1 and Q4. N-channel MOS transistor Q6 is a transistor that operates in a linear region, and operates in the same manner as a resistance element. The N-channel MOS transistor Q6 has a drain-source voltage Vds_Q6 generated by the constant current Ic flowing through the N-channel MOS transistor Q6 equal to the overdrive voltage Vov_Q5 of the N-channel MOS transistor Q5. Adjust the size. In other words, the size of the N channel MOS transistor Q6 is adjusted so that the product (voltage drop) of the constant current Ic and the conduction resistance value of the N channel MOS transistor Q6 is equal to the overdrive voltage Vov_Q5 of the N channel MOS transistor Q5. .

この場合、NチャネルMOSトランジスタQ4のドレイン電圧V2は、次式(9)で表わされる。
V2=V1+Vds_Q6+Vgs_Q3−Vgs_Q4
=Ic×R1+Vov_Q5 …(9)
一方、NチャネルMOSトランジスタQ5のドレイン−ソース間電圧Vds_Q5は、Vov_Q5+Vdsm_Q5=V2である。これを数式(9)に代入すると、次式(10)が得られる。
Vdsm_Q5=Ic×R1 …(10)
したがって、NチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVdsm_Q5はプロセス変動に関係なく一定になる。また、NチャネルMOSトランジスタQ6とQ5は同種類のトランジスタであるので、NチャネルMOSトランジスタQ6とQ5のドレイン−ソース電圧Vdsは、プロセス変動があっても常に互いに等しくなる。一方で、NチャネルMOSトランジスタQ3とQ4を同一のトランジスタとすることで、ミスマッチが少なくなる。これらの理由により、この実施の形態3では、実施の形態1と同一の効果を精度よく得ることができる。
In this case, drain voltage V2 of N channel MOS transistor Q4 is expressed by the following equation (9).
V2 = V1 + Vds_Q6 + Vgs_Q3-Vgs_Q4
= Ic * R1 + Vov_Q5 (9)
On the other hand, the drain-source voltage Vds_Q5 of the N channel MOS transistor Q5 is Vov_Q5 + Vdsm_Q5 = V2. Substituting this into equation (9) yields equation (10) below.
Vdsm_Q5 = Ic × R1 (10)
Therefore, the saturation margin Vdsm_Q5 of the N channel MOS transistor Q5 becomes constant regardless of the process variation. Since N channel MOS transistors Q6 and Q5 are of the same type, the drain-source voltages Vds of N channel MOS transistors Q6 and Q5 are always equal to each other even if there is a process variation. On the other hand, mismatch is reduced by making N-channel MOS transistors Q3 and Q4 the same transistor. For these reasons, the third embodiment can obtain the same effect as the first embodiment with high accuracy.

なお、この実施の形態3では、定電流IcとNチャネルMOSトランジスタQ6の導通抵抗値との積がVov_Q5に等しくなるように、NチャネルMOSトランジスタQ6のサイズを調整した。しかし、NチャネルMOSトランジスタQ5を飽和領域で動作させるためにはV2>Vov_Q5とすることが必須であるので、定電流IcとNチャネルMOSトランジスタQ6の導通抵抗値との積がVov_Q5よりも若干大きくなるように、NチャネルMOSトランジスタQ6のサイズを調整してもよい。   In the third embodiment, the size of N channel MOS transistor Q6 is adjusted so that the product of constant current Ic and the conduction resistance value of N channel MOS transistor Q6 is equal to Vov_Q5. However, in order to operate N channel MOS transistor Q5 in the saturation region, it is essential to satisfy V2> Vov_Q5. Therefore, the product of constant current Ic and the conduction resistance value of N channel MOS transistor Q6 is slightly larger than Vov_Q5. Thus, the size of the N channel MOS transistor Q6 may be adjusted.

[実施の形態4]
図5は、本願発明の実施の形態4による低電圧カスコードカレントミラー回路の構成を示す回路図であって、図3と対比される図である。図5を参照して、この低電圧カスコードカレントミラー回路が図3の低電圧カスコードカレントミラー回路と異なる点は、PチャネルMOSトランジスタP6が追加されている点である。PチャネルMOSトランジスタP6のソースは抵抗素子2の第2の電極に接続され、そのドレインはPチャネルMOSトランジスタP3のソースに接続され、そのゲートはPチャネルMOSトランジスタP2,Q3,P5のゲートに接続される。
[Embodiment 4]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a low-voltage cascode current mirror circuit according to Embodiment 4 of the present invention, and is a diagram to be compared with FIG. Referring to FIG. 5, the low voltage cascode current mirror circuit is different from the low voltage cascode current mirror circuit of FIG. 3 in that a P channel MOS transistor P6 is added. The source of P channel MOS transistor P6 is connected to the second electrode of resistance element 2, its drain is connected to the source of P channel MOS transistor P3, and its gate is connected to the gates of P channel MOS transistors P2, Q3 and P5. Is done.

この低電圧カスコードカレントミラー回路では、PチャネルMOSトランジスタP3のW/Lは、PチャネルMOSトランジスタP2,P5のW/Lと同じ値に設定される。また、PチャネルMOSトランジスタP6は、線形領域で動作するトランジスタであり、抵抗素子と同様に動作する。定電流IcがPチャネルMOSトランジスタP6を流れることにより発生するPチャネルMOSトランジスタP6のドレイン−ソース間電圧Vds_P6がPチャネルMOSトランジスタP4のオーバードライブ電圧Vov_P4に等しくなるように、PチャネルMOSトランジスタP6のサイズを調整する。換言すると、定電流IcとPチャネルMOSトランジスタP6の導通抵抗値との積(電圧降下)がPチャネルMOSトランジスタP4のオーバードライブ電圧Vov_P4の絶対値に等しくなるように、PチャネルMOSトランジスタP6のサイズを調整する。   In this low voltage cascode current mirror circuit, the W / L of the P channel MOS transistor P3 is set to the same value as the W / L of the P channel MOS transistors P2 and P5. The P-channel MOS transistor P6 is a transistor that operates in a linear region, and operates in the same manner as a resistance element. The P-channel MOS transistor P6 has a drain-source voltage Vds_P6 generated by the constant current Ic flowing through the P-channel MOS transistor P6 equal to the overdrive voltage Vov_P4 of the P-channel MOS transistor P4. Adjust the size. In other words, the size of the P channel MOS transistor P6 is such that the product (voltage drop) of the constant current Ic and the conduction resistance value of the P channel MOS transistor P6 is equal to the absolute value of the overdrive voltage Vov_P4 of the P channel MOS transistor P4. Adjust.

この場合、PチャネルMOSトランジスタP4のソース電圧V4は、次式(11)で表わされる。
V4=V3+Vds_P6+Vgs_P3−Vgs_P5
=VDD−Ic×R2+Vov_P4 …(11)
一方、PチャネルMOSトランジスタP4のドレイン−ソース間電圧Vds_P4は、VDD+Vov_P4+Vdsm_P4=V4である。これを数式(11)に代入すると、次式(12)が得られる。
Vdsm_P4=−Ic×R2 …(12)
したがって、PチャネルMOSトランジスタP4の飽和マージンVdsm_P4はプロセス変動に関係なく一定になる。また、NチャネルMOSトランジスタP6とP4は同種類のトランジスタであるので、PチャネルMOSトランジスタP6とP4のドレイン−ソース電圧Vdsは、プロセス変動があっても常に互いに等しくなる。一方で、PチャネルMOSトランジスタP3とP5を同一のトランジスタとすることで、ミスマッチが少なくなる。これらの理由により、この実施の形態4では、実施の形態2と同一の効果を精度よく得ることができる。
In this case, the source voltage V4 of the P channel MOS transistor P4 is expressed by the following equation (11).
V4 = V3 + Vds_P6 + Vgs_P3-Vgs_P5
= VDD-Ic * R2 + Vov_P4 (11)
On the other hand, the drain-source voltage Vds_P4 of the P-channel MOS transistor P4 is VDD + Vov_P4 + Vdsm_P4 = V4. Substituting this into equation (11) yields equation (12) below.
Vdsm_P4 = −Ic × R2 (12)
Therefore, the saturation margin Vdsm_P4 of the P-channel MOS transistor P4 becomes constant regardless of process variations. Since N channel MOS transistors P6 and P4 are of the same type, drain-source voltages Vds of P channel MOS transistors P6 and P4 are always equal to each other even if there is a process variation. On the other hand, mismatch is reduced by making P-channel MOS transistors P3 and P5 the same transistor. For these reasons, the fourth embodiment can obtain the same effect as the second embodiment with high accuracy.

なお、この実施の形態4では、定電流IcとPチャネルMOSトランジスタP6の導通抵抗値との積が|Vov_P4|に等しくなるように、PチャネルMOSトランジスタP6のサイズを調整した。しかし、PチャネルMOSトランジスタP4を飽和領域で動作させるためにはVDD−V4>|Vov_P4|とすることが必須であるので、定電流IcとPチャネルMOSトランジスタP6の導通抵抗値との積が|Vov_P4|よりも若干大きくなるように、PチャネルMOSトランジスタP6のサイズを調整してもよい。   In the fourth embodiment, the size of P-channel MOS transistor P6 is adjusted so that the product of constant current Ic and the conduction resistance value of P-channel MOS transistor P6 is equal to | Vov_P4 |. However, in order to operate the P-channel MOS transistor P4 in the saturation region, it is essential to satisfy VDD−V4> | Vov_P4 |. Therefore, the product of the constant current Ic and the conduction resistance value of the P-channel MOS transistor P6 is | The size of the P-channel MOS transistor P6 may be adjusted to be slightly larger than Vov_P4 |.

[実施の形態5]
本願発明の実施の形態5による半導体装置は、図6に示すように、定電流発生回路10と図4で示した低電圧カスコードカレントミラー回路とを備える。定電流発生回路10は、NチャネルMOSトランジスタQ1,Q2に定電流Icを流すとともに、NチャネルMOSトランジスタQ3,Q6および抵抗素子1に定電流Icを流す。
[Embodiment 5]
As shown in FIG. 6, the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention includes a constant current generating circuit 10 and the low voltage cascode current mirror circuit shown in FIG. Constant current generating circuit 10 supplies constant current Ic to N channel MOS transistors Q1 and Q2, and also supplies constant current Ic to N channel MOS transistors Q3 and Q6 and resistance element 1.

定電流発生回路10は、図7に示すように、演算増幅器11、抵抗素子12、およびPチャネルMOSトランジスタP11〜P16を含む。PチャネルMOSトランジスタP11,P12および抵抗素子12は、電源電圧VDDのラインと接地電圧VSSのラインとの間に直列接続される。PチャネルMOSトランジスタP13,P14は、電源電圧VDDのラインとNチャネルMOSトランジスタQ1のドレインとの間に直列接続される。PチャネルMOSトランジスタP15,P16は、電源電圧VDDのラインとNチャネルMOSトランジスタQ3のドレインとの間に直列接続される。トランジスタP11,P13,P15は同じサイズであり、トランジスタP12,P14,P16は同じサイズである。   As shown in FIG. 7, constant current generating circuit 10 includes an operational amplifier 11, a resistance element 12, and P channel MOS transistors P11 to P16. P-channel MOS transistors P11 and P12 and resistance element 12 are connected in series between a line of power supply voltage VDD and a line of ground voltage VSS. P channel MOS transistors P13 and P14 are connected in series between the line of power supply voltage VDD and the drain of N channel MOS transistor Q1. P channel MOS transistors P15 and P16 are connected in series between the line of power supply voltage VDD and the drain of N channel MOS transistor Q3. The transistors P11, P13, and P15 are the same size, and the transistors P12, P14, and P16 are the same size.

演算増幅器11の非反転入力端子(+端子)は参照電圧VRを受け、その非反転入力端子(−端子)はPチャネルMOSトランジスタP12のドレイン(ノードN12)に接続され、その出力端子はPチャネルMOSトランジスタP11,P13,P15に接続される。PチャネルMOSトランジスタP12,P14,P16のゲートは、バイアス電圧Vbpを受ける。PチャネルMOSトランジスタP12,P14,P16は、飽和領域で動作し、同じ値の電流を流す。   The non-inverting input terminal (+ terminal) of the operational amplifier 11 receives the reference voltage VR, its non-inverting input terminal (− terminal) is connected to the drain (node N12) of the P channel MOS transistor P12, and its output terminal is the P channel. Connected to MOS transistors P11, P13, P15. The gates of P channel MOS transistors P12, P14 and P16 receive bias voltage Vbp. P-channel MOS transistors P12, P14, and P16 operate in the saturation region and pass the same value of current.

演算増幅器11は、ノードN12の電圧V12が参照電圧VRに一致するように、PチャネルMOSトランジスタP11,P13,P15のゲート電圧を制御する。抵抗素子12の抵抗値をR12とし、抵抗素子12に流れる電流をIcとすると、V12=Ic×R12=VRとなる。したがって、Ic=VR/R12となり、定電流Icは抵抗素子12の抵抗値R12に反比例する。   The operational amplifier 11 controls the gate voltages of the P-channel MOS transistors P11, P13, and P15 so that the voltage V12 of the node N12 matches the reference voltage VR. When the resistance value of the resistance element 12 is R12 and the current flowing through the resistance element 12 is Ic, V12 = Ic × R12 = VR. Therefore, Ic = VR / R12, and the constant current Ic is inversely proportional to the resistance value R12 of the resistance element 12.

この実施の形態5では、プロセス変動によって抵抗素子1,12の抵抗値が増大すると定電流Icが減少し、抵抗素子1,12の抵抗値が減少すると定電流Icが増大する。したがって、抵抗素子1の電極間電圧V1、すなわちPチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVdsm_Q5をプロセス変動に無関係にすることができ、さらに広い出力電圧範囲をとることができる。   In the fifth embodiment, the constant current Ic decreases when the resistance value of the resistance elements 1 and 12 increases due to process variation, and the constant current Ic increases when the resistance value of the resistance elements 1 and 12 decreases. Therefore, the interelectrode voltage V1 of the resistance element 1, that is, the saturation margin Vdsm_Q5 of the P-channel MOS transistor Q5 can be made independent of process variations, and a wider output voltage range can be taken.

[実施の形態6]
本願発明の実施の形態6による差動増幅回路は、図8に示すように、定電流発生回路20、低電圧カスコードカレントミラー回路21,22、およびPチャネルMOSトランジスタP27,P28を含む。定電流発生回路20は、図7で示した定電流発生回路10からPチャネルMOSトランジスタP15,P16を除去したものであり、抵抗素子12の抵抗値R12に反比例する値の定電流Icを発生する。
[Embodiment 6]
As shown in FIG. 8, the differential amplifier circuit according to the sixth embodiment of the present invention includes a constant current generating circuit 20, low voltage cascode current mirror circuits 21, 22, and P channel MOS transistors P27, P28. The constant current generation circuit 20 is obtained by removing the P channel MOS transistors P15 and P16 from the constant current generation circuit 10 shown in FIG. 7, and generates a constant current Ic having a value inversely proportional to the resistance value R12 of the resistance element 12. .

定電圧カスコードカレントミラー回路21は、図5で示した定電圧カスコードカレントミラー回路にPチャネルMOSトランジスタP21〜P26を追加したものである。定電圧カスコードカレントミラー回路22は、図4で示した定電圧カスコードカレントミラー回路にNチャネルMOSトランジスタP21〜P26を追加したものである。   The constant voltage cascode current mirror circuit 21 is obtained by adding P channel MOS transistors P21 to P26 to the constant voltage cascode current mirror circuit shown in FIG. The constant voltage cascode current mirror circuit 22 is obtained by adding N-channel MOS transistors P21 to P26 to the constant voltage cascode current mirror circuit shown in FIG.

PチャネルMOSトランジスタP13,P14は、電源電圧VDDのラインとNチャネルMOSトランジスタQ1のドレインとの間に直列接続される。PチャネルMOSトランジスタP21,P22は、電源電圧VDDのラインとNチャネルMOSトランジスタQ3のドレインとの間に直列接続される。   P channel MOS transistors P13 and P14 are connected in series between the line of power supply voltage VDD and the drain of N channel MOS transistor Q1. P-channel MOS transistors P21 and P22 are connected in series between the line of power supply voltage VDD and the drain of N-channel MOS transistor Q3.

NチャネルMOSトランジスタQ21,Q22は、PチャネルMOSトランジスタP3のドレインと接地電圧VSSのラインとの間に直列接続される。NチャネルMOSトランジスタQ23,Q24は、PチャネルMOSトランジスタP2のドレインと接地電圧VSSのラインとの間に直列接続される。   N channel MOS transistors Q21 and Q22 are connected in series between the drain of P channel MOS transistor P3 and the line of ground voltage VSS. N channel MOS transistors Q23 and Q24 are connected in series between the drain of P channel MOS transistor P2 and the line of ground voltage VSS.

PチャネルMOSトランジスタP5のドレインとNチャネルMOSトランジスタQ4のドレインとは、出力端子TOPに共通接続される。PチャネルMOSトランジスタP23,P24は、電源電圧VDDのラインと出力端子TONとの間に直列接続される。NチャネルMOSトランジスタQ25,Q26は、出力端子TONと接地電圧VSSのラインとの間に直列接続される。PチャネルMOSトランジスタP25,P26は、電源電圧VDDのラインとノードN26との間に直列接続される。   The drain of P-channel MOS transistor P5 and the drain of N-channel MOS transistor Q4 are commonly connected to output terminal TOP. P-channel MOS transistors P23 and P24 are connected in series between the line of power supply voltage VDD and output terminal TON. N-channel MOS transistors Q25 and Q26 are connected in series between output terminal TON and the ground voltage VSS line. P-channel MOS transistors P25 and P26 are connected in series between a line of power supply voltage VDD and node N26.

PチャネルMOSトランジスタP21,P1,P4,P23,P25のゲートは互いに接続されている。PチャネルMOSトランジスタP22,P3,P6,P2,P5,P24,P26のゲートは互いに接続されている。NチャネルMOSトランジスタQ1,Q3,Q6,Q21,Q23,Q4,Q25のゲートは互いに接続されている。NチャネルMOSトランジスタQ2,Q22,Q24,Q5,Q26のゲートは互いに接続されている。したがって、低電圧カスコードカレントミラー回路21,22のトランジスタP,Qの各々には定電流Icが流れる。   The gates of P channel MOS transistors P21, P1, P4, P23, and P25 are connected to each other. The gates of P-channel MOS transistors P22, P3, P6, P2, P5, P24, and P26 are connected to each other. N channel MOS transistors Q1, Q3, Q6, Q21, Q23, Q4, Q25 have their gates connected to each other. The gates of N channel MOS transistors Q2, Q22, Q24, Q5 and Q26 are connected to each other. Therefore, a constant current Ic flows through each of the transistors P and Q of the low voltage cascode current mirror circuits 21 and 22.

トランジスタP1,P21は同じサイズである。出力用のトランジスタP4,P23のサイズはトランジスタP1のサイズと同じとしてもよいが、トランジスタP1のサイズのA倍(Aは正の実数であり、望ましくは2以上の整数である)にし、トランジスタP4,P23に流れる電流をトランジスタP1,P21に流れる電流のA倍にしてもよい。   The transistors P1 and P21 are the same size. The size of the output transistors P4 and P23 may be the same as the size of the transistor P1, but it is A times larger than the size of the transistor P1 (A is a positive real number, preferably an integer of 2 or more), and the transistor P4 , P23 may be set to A times the current flowing in the transistors P1 and P21.

トランジスタP2,P3,P22は同じサイズである。出力用のトランジスタP5,P24のサイズはトランジスタP2のサイズと同じとしてもよいが、トランジスタP2のサイズのA倍にし、トランジスタP5,P24に流れる電流をトランジスタP2,P3,P22に流れる電流のA倍にしてもよい。   Transistors P2, P3, and P22 are the same size. The size of the output transistors P5 and P24 may be the same as the size of the transistor P2, but it is A times the size of the transistor P2, and the current flowing through the transistors P5 and P24 is A times the current flowing through the transistors P2, P3 and P22. It may be.

トランジスタQ1,Q3,Q21,Q23は同じサイズである。出力用のトランジスタQ4,Q25のサイズはトランジスタQ1のサイズと同じとしてもよいが、トランジスタQ1のサイズのA倍にし、トランジスタQ1,Q3,Q21,Q23に流れる電流をトランジスタP1,P21に流れる電流のA倍にしてもよい。   Transistors Q1, Q3, Q21, and Q23 are the same size. The size of the output transistors Q4 and Q25 may be the same as the size of the transistor Q1, but the size of the transistor Q1 is set to A times the current flowing in the transistors Q1, Q3, Q21, and Q23. You may make it A times.

トランジスタQ2,Q22,Q24は同じサイズである。出力用のトランジスタQ5,Q26のサイズはトランジスタQ2のサイズと同じとしてもよいが、トランジスタQ2のサイズのA倍にし、トランジスタQ5,Q26に流れる電流をトランジスタQ2,Q22,Q24に流れる電流のA倍にしてもよい。   Transistors Q2, Q22, and Q24 are the same size. The size of the output transistors Q5 and Q26 may be the same as the size of the transistor Q2, but the size of the transistor Q2 is set to A times, and the current flowing through the transistors Q5 and Q26 is A times the current flowing through the transistors Q2, Q22 and Q24. It may be.

PチャネルMOSトランジスタP27のソースはノードN26に接続され、そのゲートは入力端子TINに接続され、そのドレインはNチャネルMOSトランジスタQ5のドレインに接続される。PチャネルMOSトランジスタP28のソースはノードN26に接続され、そのゲートは入力端子TIPに接続され、そのドレインはNチャネルMOSトランジスタQ26のドレインに接続される。入力端子TIN,TIPには、それぞれ入力電圧VIN,VIPが与えられる。   P channel MOS transistor P27 has its source connected to node N26, its gate connected to input terminal TIN, and its drain connected to the drain of N channel MOS transistor Q5. P channel MOS transistor P28 has its source connected to node N26, its gate connected to input terminal TIP, and its drain connected to the drain of N channel MOS transistor Q26. Input voltages VIN and VIP are applied to the input terminals TIN and TIP, respectively.

入力電圧VINが入力電圧VIPよりも低い場合は、PチャネルMOSトランジスタP27に流れる電流がPチャネルMOSトランジスタP28に流れる電流よりも大きくなり、出力端子TOPの電圧VOPが出力端子TONの電圧VONよりも高くなる。逆に、入力電圧VINが入力電圧VIPよりも高い場合は、PチャネルMOSトランジスタP28に流れる電流がPチャネルMOSトランジスタP27に流れる電流よりも大きくなり、出力端子TONの電圧VONが出力端子TOPの電圧VOPよりも高くなる。   When the input voltage VIN is lower than the input voltage VIP, the current flowing through the P-channel MOS transistor P27 is larger than the current flowing through the P-channel MOS transistor P28, and the voltage VOP at the output terminal TOP is higher than the voltage VON at the output terminal TON. Get higher. Conversely, when the input voltage VIN is higher than the input voltage VIP, the current flowing through the P-channel MOS transistor P28 is larger than the current flowing through the P-channel MOS transistor P27, and the voltage VON at the output terminal TON becomes the voltage at the output terminal TOP. It becomes higher than VOP.

この実施の形態6では、実施の形態3〜5と同じ効果が得られる。
図9は、低電圧カスコードカレントミラー回路22のレイアウトを示す図である。図9中の上部に、左右方向(X方向)に延在する抵抗素子1が配置される。抵抗素子1は、シリコン基板の表面に形成された所定寸法のポリシリコン層によって構成されている。抵抗素子1の抵抗値R1は、Ic×R1がNチャネルMOSトランジスタQ5の飽和マージンVdsm_Q5になるように設定されている。抵抗素子1の左端部(第2の電極)は接地電圧VSSのラインに接続される。
In the sixth embodiment, the same effect as in the third to fifth embodiments can be obtained.
FIG. 9 is a diagram showing a layout of the low voltage cascode current mirror circuit 22. A resistance element 1 extending in the left-right direction (X direction) is disposed in the upper part in FIG. The resistance element 1 is composed of a polysilicon layer having a predetermined dimension formed on the surface of a silicon substrate. Resistance value R1 of resistance element 1 is set so that Ic × R1 becomes saturation margin Vdsm_Q5 of N-channel MOS transistor Q5. The left end portion (second electrode) of the resistance element 1 is connected to the line of the ground voltage VSS.

図9中の中央部に、左側から順にNチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q6,Q3,Q21,Q25がX方向に配列される。P型ウェルの表面に18本のゲート電極gが所定のピッチで形成される。各ゲート電極gは、ポリシリコン層によって構成され、上下方向(Y方向)に延在する。18本のゲート電極gのY方向の長さは同じである。NチャネルMOSトランジスタQ6用のゲート電極gのX方向の幅は、他の17本のゲート電極gのX方向の幅よりも広い。18本のゲート電極gの中央部をマスクとして帯状のN型不純物拡散領域30が形成される。   9, N channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, Q6, Q3, Q21, and Q25 are arranged in the X direction in order from the left side. Eighteen gate electrodes g are formed at a predetermined pitch on the surface of the P-type well. Each gate electrode g is formed of a polysilicon layer and extends in the vertical direction (Y direction). The lengths in the Y direction of the 18 gate electrodes g are the same. The width in the X direction of the gate electrode g for the N channel MOS transistor Q6 is wider than the width in the X direction of the other 17 gate electrodes g. A band-like N-type impurity diffusion region 30 is formed using the central portion of the 18 gate electrodes g as a mask.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q3,Q21,Q25の各々は、隣接する2本のゲート電極gと、それらの2本のゲート電極g間のドレインdと、それらの2本のゲート電極gの両側のソースsとを含む。両側のソースは、配線により互いに接続されている。   Each of N-channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, Q3, Q21, and Q25 includes two adjacent gate electrodes g, a drain d between the two gate electrodes g, and the two gate electrodes. and source s on both sides of g. The sources on both sides are connected to each other by wiring.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q3,Q21,Q25の各々では、ゲート電極gのX方向の幅がチャネル長Lとなり、N型不純物拡散領域30のうちのゲート電極gで覆われている部分のY方向の長さの2倍(N型不純物拡散領域30のY方向の幅の2倍)がチャネル幅Wとなる。NチャネルMOSトランジスタQ3のW/Lは、NチャネルMOSトランジスタQ1,Q4のW/Lと同じ値に設定される。   In each of N channel MOS transistors Q 4, Q 23, Q 1, Q 3, Q 21, Q 25, the width of gate electrode g in the X direction is channel length L, and it is covered with gate electrode g in N type impurity diffusion region 30. The channel width W is twice the length of the portion in the Y direction (twice the width of the N-type impurity diffusion region 30 in the Y direction). W / L of N channel MOS transistor Q3 is set to the same value as W / L of N channel MOS transistors Q1 and Q4.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q6の間の3本のゲート電極gは、ともに接地電圧VSSのラインに接続される。これらの3本のゲート電極gにより、NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q6が電気的に分離される。NチャネルMOSトランジスタQ3、Q21,Q25の間の2本のゲート電極gは、ともに接地電圧VSSのラインに接続される。これらの2本のゲート電極gにより、NチャネルMOSトランジスタQ3、Q21,Q25が電気的に分離される。   Three gate electrodes g between N channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, and Q6 are all connected to a line of ground voltage VSS. N channel MOS transistors Q4, Q23, Q1 and Q6 are electrically isolated by these three gate electrodes g. Two gate electrodes g between N channel MOS transistors Q3, Q21, and Q25 are both connected to a ground voltage VSS line. By these two gate electrodes g, N channel MOS transistors Q3, Q21, Q25 are electrically isolated.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q3,Q21,Q25のドレインは、それぞれPチャネルMOSトランジスタP5,P2,P14,P22,P3,P24のドレインに接続される。   The drains of N channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, Q3, Q21, and Q25 are connected to the drains of P channel MOS transistors P5, P2, P14, P22, P3, and P24, respectively.

NチャネルMOSトランジスタQ6は、1本のゲート電極gと、そのゲート電極gの左側のソースsと、そのゲート電極gの右側のドレインdとを含む。NチャネルMOSトランジスタQ6のソースは、配線により、抵抗素子1の右端部(第1の電極)に接続される。NチャネルMOSトランジスタQ6では、ゲート電極gのX方向の幅がチャネル長Lとなり、N型不純物拡散領域30のうちのゲート電極gで覆われている部分のY方向の長さ(N型不純物拡散領域30のY方向の幅)がチャネル幅Wとなる。   N-channel MOS transistor Q6 includes one gate electrode g, a source s on the left side of the gate electrode g, and a drain d on the right side of the gate electrode g. The source of N-channel MOS transistor Q6 is connected to the right end (first electrode) of resistance element 1 by wiring. In the N-channel MOS transistor Q6, the width in the X direction of the gate electrode g becomes the channel length L, and the length in the Y direction of the portion covered with the gate electrode g in the N-type impurity diffusion region 30 (N-type impurity diffusion). The width of the region 30 in the Y direction) is the channel width W.

NチャネルMOSトランジスタQ6は、線形領域で動作するトランジスタであり、抵抗素子と同様に動作する。定電流IcがNチャネルMOSトランジスタQ6を流れることにより発生するNチャネルMOSトランジスタQ6のドレイン−ソース間電圧Vds_Q6がNチャネルMOSトランジスタQ5のオーバードライブ電圧Vov_Q5に等しくなるように、NチャネルMOSトランジスタQ6のサイズが調整されている。   N-channel MOS transistor Q6 is a transistor that operates in a linear region, and operates in the same manner as a resistance element. The N-channel MOS transistor Q6 has a drain-source voltage Vds_Q6 generated by the constant current Ic flowing through the N-channel MOS transistor Q6 equal to the overdrive voltage Vov_Q5 of the N-channel MOS transistor Q5. The size has been adjusted.

NチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q6,Q3,Q21,Q25のゲート電極gは、配線により、互いに接続されている。   Gate electrodes g of N-channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, Q6, Q3, Q21, and Q25 are connected to each other by wiring.

図9中の下部に、左側から順にNチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26がX方向に配列される。P型ウェルの表面に10本のゲート電極gが所定のピッチで形成される。各ゲート電極gは、ポリシリコン層によって構成され、上下方向(Y方向)に延在する。10本のゲート電極gのY方向の長さは同じである。10本のゲート電極gのX方向の幅は同じである。10本のゲート電極gの中央部をマスクとして帯状のN型不純物拡散領域31が形成される。   In the lower part of FIG. 9, N channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, Q26 are arranged in the X direction in order from the left side. Ten gate electrodes g are formed at a predetermined pitch on the surface of the P-type well. Each gate electrode g is formed of a polysilicon layer and extends in the vertical direction (Y direction). The lengths of the ten gate electrodes g in the Y direction are the same. The widths in the X direction of the ten gate electrodes g are the same. A belt-like N-type impurity diffusion region 31 is formed using the central portion of the ten gate electrodes g as a mask.

NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26の各々は、隣接する2本のゲート電極gと、それらの2本のゲート電極g間のドレインdと、それらの2本のゲート電極gの両側のソースsとを含む。   Each of N-channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, and Q26 includes two adjacent gate electrodes g, a drain d between the two gate electrodes g, and the two gate electrodes g. And the source s on both sides.

NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26の各々では、ゲート電極gのX方向の幅がチャネル長Lとなり、N型不純物拡散領域30のうちのゲート電極gで覆われている部分のY方向の長さの2倍(N型不純物拡散領域30のY方向の幅の2倍)がチャネル幅Wとなる。NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26のW/Lは、同じ値に設定される。   In each of N channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, and Q26, the width of the gate electrode g in the X direction is the channel length L, and the portion of the N-type impurity diffusion region 30 that is covered with the gate electrode g. The channel width W is twice the length in the Y direction (twice the width in the Y direction of the N-type impurity diffusion region 30). N / channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, and Q26 have the same W / L.

NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26のドレインdは、それぞれNチャネルMOSトランジスタQ4,Q23,Q1,Q21,Q25に接続される。NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26のゲート電極gは、互いに接続されるとともに、NチャネルMOSトランジスタQ1のソースに接続される。NチャネルMOSトランジスタQ5,Q24,Q2,Q22,Q26のソースは、ともに接地電圧VSSのラインに接続される。   The drains d of N channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22 and Q26 are connected to N channel MOS transistors Q4, Q23, Q1, Q21 and Q25, respectively. Gate electrodes g of N channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, and Q26 are connected to each other and to the source of N channel MOS transistor Q1. The sources of N-channel MOS transistors Q5, Q24, Q2, Q22, and Q26 are all connected to the ground voltage VSS line.

なお、この実施の形態6では、入力トランジスタとしてPチャネルMOSトランジスタP27,P28を用いたが、入力トランジスタとしてNチャネルMOSトランジスタを使用してもよい。また、本実施の形態6の差動増幅回路は、サンプルホールド回路、積分回路、PGA(Programmable Gain Amplifier)などに応用可能である。   In the sixth embodiment, P channel MOS transistors P27 and P28 are used as input transistors, but N channel MOS transistors may be used as input transistors. Further, the differential amplifier circuit of the sixth embodiment can be applied to a sample hold circuit, an integration circuit, a PGA (Programmable Gain Amplifier), and the like.

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.

1,2,12 抵抗素子、Q NチャネルMOSトランジスタ、TO 出力端子、P PチャネルMOSトランジスタ、10,20 定電流発生回路、21,22 低電圧カスコードカレントミラー回路、30,31 N型不純物拡散領域。   1, 2, 12 Resistance element, Q N channel MOS transistor, TO output terminal, P P channel MOS transistor, 10, 20 Constant current generation circuit, 21, 22 Low voltage cascode current mirror circuit, 30, 31 N-type impurity diffusion region .

Claims (8)

第1のトランジスタと、
そのドレインが前記第1のトランジスタのソースに接続され、そのソースが基準電圧のラインに接続され、そのゲートが前記第1のトランジスタのドレインに接続された第2のトランジスタと、
そのゲートおよびドレインが互いに接続された第3のトランジスタと、
その第1の電極が前記第3のトランジスタのソースに接続され、その第2の電極が前記基準電圧のラインに接続された第1の抵抗素子と、
そのドレインが出力端子に接続され、そのゲートが前記第1および第3のトランジスタのゲートに接続された第4のトランジスタと、
そのドレインが前記第4のトランジスタのソースに接続され、そのゲートが前記第2のトランジスタのゲートに接続され、そのソースが前記基準電圧のラインに接続された第5のトランジスタとを備え、
前記第1〜第5のトランジスタは同じ導電型のトランジスタであり、
前記第2のトランジスタのソースと、前記第1の抵抗素子の前記第2の電極と、前記第5のトランジスタのソースとは同じ電圧となる、カレントミラー回路。
A first transistor;
A second transistor having its drain connected to the source of the first transistor, its source connected to a reference voltage line, and its gate connected to the drain of the first transistor;
A third transistor whose gate and drain are connected to each other;
A first resistive element having a first electrode connected to a source of the third transistor and a second electrode connected to the reference voltage line;
A fourth transistor having its drain connected to the output terminal and its gate connected to the gates of the first and third transistors;
A fifth transistor having a drain connected to the source of the fourth transistor, a gate connected to the gate of the second transistor, and a source connected to the reference voltage line;
The first to fifth transistors are transistors of the same conductivity type,
A current mirror circuit in which the source of the second transistor, the second electrode of the first resistance element, and the source of the fifth transistor have the same voltage.
前記第3のトランジスタのオーバードライブ電圧は、前記第4および第5のトランジスタのオーバードライブ電圧の和に略等しい、請求項1に記載のカレントミラー回路。   2. The current mirror circuit according to claim 1, wherein an overdrive voltage of the third transistor is substantially equal to a sum of overdrive voltages of the fourth and fifth transistors. さらに、前記第3のトランジスタのソースと前記第1の抵抗素子の前記第1の電極との間に介挿され、そのゲートが前記第3のトランジスタのゲートに接続された第6のトランジスタを備え、
前記第6のトランジスタは、前記第1〜第5のトランジスタと同じ導電型のトランジスタである、請求項1に記載のカレントミラー回路。
And a sixth transistor interposed between the source of the third transistor and the first electrode of the first resistance element, the gate of which is connected to the gate of the third transistor. ,
The current mirror circuit according to claim 1, wherein the sixth transistor is a transistor having the same conductivity type as the first to fifth transistors.
前記第3のトランジスタのオーバードライブ電圧は、前記第4のトランジスタのオーバードライブ電圧に略等しく、
前記第6のトランジスタの導通抵抗値と前記第6のトランジスタのドレインおよびソースの間に流れる電流の値との積は、前記第5のトランジスタのオーバードライブ電圧に略等しい、請求項3に記載のカレントミラー回路。
The overdrive voltage of the third transistor is substantially equal to the overdrive voltage of the fourth transistor;
The product of the conduction resistance value of the sixth transistor and the value of the current flowing between the drain and source of the sixth transistor is substantially equal to the overdrive voltage of the fifth transistor. Current mirror circuit.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のカレントミラー回路と、
第2の抵抗素子を含み、電流値が前記第2の抵抗素子の抵抗値に反比例する値の定電流を発生し、前記第1および第3のトランジスタの各々のドレインに前記定電流を与える定電流発生回路とを備える、半導体装置。
A current mirror circuit according to any one of claims 1 to 4,
A constant current generator including a second resistance element, generating a constant current whose current value is inversely proportional to the resistance value of the second resistance element, and applying the constant current to each drain of the first and third transistors; A semiconductor device comprising a current generation circuit.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のカレントミラー回路と、
その一方の電極に前記第1の抵抗素子の第2の電極と同じ電圧を受ける第2の抵抗素子を含み、参照電圧を前記第2の抵抗素子の抵抗値で除算することによって得られる値の定電流を発生し、前記第1および第3のトランジスタの各々のドレインに前記定電流を与える定電流発生回路とを備える、半導体装置。
A current mirror circuit according to any one of claims 1 to 4,
One of the electrodes includes a second resistance element that receives the same voltage as the second electrode of the first resistance element, and a value obtained by dividing the reference voltage by the resistance value of the second resistance element. A semiconductor device comprising: a constant current generating circuit that generates a constant current and applies the constant current to each drain of the first and third transistors.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のカレントミラー回路と、
前記第1のトランジスタのドレインと電源電圧のラインとの間に接続された第7のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのドレインと前記電源電圧のラインとの間に接続された第8のトランジスタとを備え、
前記第7および第8のトランジスタの各々は、前記第1〜第5のトランジスタと異なる導電型のトランジスタであり、
前記基準電圧は接地電圧である、半導体装置。
A current mirror circuit according to any one of claims 1 to 4,
A seventh transistor connected between the drain of the first transistor and a power supply voltage line;
An eighth transistor connected between the drain of the third transistor and the power supply voltage line;
Each of the seventh and eighth transistors is a transistor having a different conductivity type from the first to fifth transistors,
The semiconductor device, wherein the reference voltage is a ground voltage.
請求項1から請求項4までのいずれかに記載のカレントミラー回路と、
前記第1のトランジスタのドレインと接地電圧のラインとの間に接続された第7のトランジスタと、
前記第3のトランジスタのドレインと前記接地電圧のラインとの間に接続された第8のトランジスタとを備え、
前記第7および第8のトランジスタの各々は、前記第1〜第5のトランジスタと異なる導電型のトランジスタであり、
前記基準電圧は電源電圧である、半導体装置。
A current mirror circuit according to any one of claims 1 to 4,
A seventh transistor connected between the drain of the first transistor and a ground voltage line;
An eighth transistor connected between the drain of the third transistor and the ground voltage line;
Each of the seventh and eighth transistors is a transistor having a different conductivity type from the first to fifth transistors,
The semiconductor device, wherein the reference voltage is a power supply voltage.
JP2011039361A 2011-02-25 2011-02-25 Current mirror circuit and semiconductor device using the same Withdrawn JP2012178638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011039361A JP2012178638A (en) 2011-02-25 2011-02-25 Current mirror circuit and semiconductor device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011039361A JP2012178638A (en) 2011-02-25 2011-02-25 Current mirror circuit and semiconductor device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012178638A true JP2012178638A (en) 2012-09-13

Family

ID=46980217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011039361A Withdrawn JP2012178638A (en) 2011-02-25 2011-02-25 Current mirror circuit and semiconductor device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012178638A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7479821B2 (en) Cascode circuit and semiconductor device
KR101355684B1 (en) Reference voltage circuit and electronic device
JP6204772B2 (en) Cascode amplifier
US7847638B2 (en) Cascoded circuit
US8026756B2 (en) Bandgap voltage reference circuit
JPH08335122A (en) Semiconductor device for reference voltage
US9466986B2 (en) Current generation circuit
US9964987B2 (en) Integrated circuit with transistor array and layout method thereof
JP2007102563A (en) Current generating circuit
CN110752834A (en) Double-current-bias CMOS pseudo resistor
US9523995B2 (en) Reference voltage circuit
KR102074124B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
CN103312282A (en) Bias voltage generation circuit and differential circuit
JP5945124B2 (en) Power circuit
JP4868868B2 (en) Reference voltage generator
CN110568902B (en) Reference voltage source circuit
JP2012178638A (en) Current mirror circuit and semiconductor device using the same
US20150015326A1 (en) Bulk-modulated current source
KR0158625B1 (en) Bipola transistor circuit having free collector node
CN109582077B (en) Low-power-consumption power supply start-reset circuit and reference signal circuit
JP5132891B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP5707634B2 (en) Tunnel current circuit
JP4847976B2 (en) Reference voltage source circuit using field effect transistor
JP2009265954A (en) Semiconductor integrated circuit device
CN107643785B (en) Input device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513