JP2015114815A - Reference voltage circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、基準電圧回路に関する。 Embodiments described herein relate generally to a reference voltage circuit.
従来、基準電圧回路の基準電圧発生源として、シリコン(Si)のバイポーラトランジスタのベース‐エミッタ間電圧VBEと熱電圧Vtの温度特性の差を利用するバンドギャップ基準回路が用いられている。シリコンのバイポーラトランジスタを用いた場合、シリコンのバンドギャップである約1.2eVに近い、約1.2Vの基準電圧を得ることができる。 Conventionally, as a reference voltage generation source of a reference voltage circuit, a band gap reference circuit using a difference in temperature characteristics between a base-emitter voltage V BE and a thermal voltage Vt of a silicon (Si) bipolar transistor is used. When a silicon bipolar transistor is used, a reference voltage of about 1.2 V, which is close to the silicon band gap of about 1.2 eV, can be obtained.
一般に、バンドギャップ基準回路では、エミッタ面積の異なる2つのバイポーラトランジスタのVBEの差と、この2つのトランジスタに接続された抵抗により生じる電圧降下を差動増幅器で増幅し、差動増幅器の入力電圧が等しくなるようにバイポーラトランジスタの電流を制御することが行われる。 In general, in a bandgap reference circuit, a difference in V BE between two bipolar transistors having different emitter areas and a voltage drop caused by a resistance connected to the two transistors are amplified by a differential amplifier, and the input voltage of the differential amplifier is amplified. The current of the bipolar transistor is controlled so as to be equal.
ところが、電源投入直後は、バンドギャップ基準回路に電流が流れず、差動増幅器の入力電圧に差がないため、差動増幅器が安定状態となり、バンドギャップ基準回路が本来の動作状態に入れない。そこで、バンドギャップ基準回路を基準電圧発生源とする基準電圧回路では、起動時にバンドギャップ基準回路に電流が流れるようにする必要がある。 However, immediately after the power is turned on, no current flows through the bandgap reference circuit, and there is no difference in the input voltage of the differential amplifier. Therefore, the differential amplifier becomes stable, and the bandgap reference circuit cannot enter the original operation state. Therefore, in a reference voltage circuit using the band gap reference circuit as a reference voltage generation source, it is necessary to allow a current to flow through the band gap reference circuit at the time of startup.
本発明が解決しようとする課題は、立ち上り特性を向上させることのできる基準電圧回路を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a reference voltage circuit capable of improving the rising characteristics.
実施形態の基準電圧回路は、バンドギャップ基準回路と、比較器と、起動回路とを備える。比較器は、前記バンドギャップ基準回路の出力電圧を所望の基準電圧よりも低い値に設定された所定電圧と比較する。起動回路は、前記比較器の比較結果にもとづいて前記バンドギャップ基準回路に起動電流を発生させる。 The reference voltage circuit according to the embodiment includes a band gap reference circuit, a comparator, and a starting circuit. The comparator compares the output voltage of the bandgap reference circuit with a predetermined voltage set to a value lower than a desired reference voltage. The starting circuit generates a starting current in the band gap reference circuit based on the comparison result of the comparator.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、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 the description thereof will not be repeated.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の基準電圧回路の構成の例を示す回路図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of the reference voltage circuit according to the first embodiment.
本実施の形態の基準電圧回路101は、バンドギャップ基準回路1と、バンドギャップ基準回路1の出力電圧Vrefを所望の基準電圧よりも低い値に設定された所定電圧V1と比較する比較器2と、比較器2の比較結果にもとづいてバンドギャップ基準回路1に起動電流Istを発生させる起動回路3と、を備える。 The reference voltage circuit 101 of the present embodiment includes a band gap reference circuit 1 and a comparator 2 that compares the output voltage Vref of the band gap reference circuit 1 with a predetermined voltage V1 set to a value lower than a desired reference voltage. And a starting circuit 3 for generating a starting current Ist in the bandgap reference circuit 1 based on the comparison result of the comparator 2.
また、基準電圧回路101は、バンドギャップ基準回路1、比較器2および起動回路3へ供給するバイアス電流を生成するPMOSトランジスタQ1および電流源I1を備える。 The reference voltage circuit 101 includes a PMOS transistor Q1 and a current source I1 that generate a bias current to be supplied to the bandgap reference circuit 1, the comparator 2, and the starting circuit 3.
バンドギャップ基準回路1は、ともにダイオード接続されたnpn型トランジスタT1およびT2と、npn型トランジスタT1と出力端子OUTとの間に接続された抵抗R1と、npn型トランジスタT2と出力端子OUTとの間に接続された抵抗R2およびR3と、を備える。 The bandgap reference circuit 1 includes npn transistors T1 and T2 that are diode-connected together, a resistor R1 connected between the npn transistor T1 and the output terminal OUT, and an npn transistor T2 and the output terminal OUT. And resistors R2 and R3 connected to each other.
ここで、npn型トランジスタT1とnpn型トランジスタT2は、エミッタ面積の比が1:N(N>1)である。また、ダイオードとして使用するのでhFEは低くてよく、CMOSプロセスで形成することができる。 Here, the npn transistor T1 and the npn transistor T2 have an emitter area ratio of 1: N (N> 1). Further, since it is used as a diode, h FE may be low and can be formed by a CMOS process.
また、バンドギャップ基準回路1は、npn型トランジスタT1と抵抗R1の接続点の電位と、抵抗R2と抵抗R3の接続点の電位とが入力される差動回路11と、差動回路11の出力を増幅する増幅器12と、入力電圧電源VINと出力端子OUTとの間に接続され、増幅器12により導通が制御されるNMOSトランジスタN1とを備える。 The bandgap reference circuit 1 includes a differential circuit 11 to which a potential at a connection point between the npn transistor T1 and the resistor R1 and a potential at a connection point between the resistors R2 and R3 are input, and an output of the differential circuit 11 And an NMOS transistor N1 connected between the input voltage power supply VIN and the output terminal OUT and whose conduction is controlled by the amplifier 12.
ここでは、差動回路11の例として、PMOSトランジスタP11およびP12と、NMOSトランジスタN11およびN12とにより構成される差動対と、PMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、この差動対へバイアス電流を供給するPMOSトランジスタQ11とを有する回路の例を示す。 Here, as an example of the differential circuit 11, a differential pair constituted by PMOS transistors P11 and P12 and NMOS transistors N11 and N12, a PMOS transistor Q1 and a current mirror circuit are formed, and a bias is applied to the differential pair. An example of a circuit having a PMOS transistor Q11 for supplying current will be shown.
NMOSトランジスタN11およびN12はカレントミラーを形成し、PMOSトランジスタP11のゲート端子へnpn型トランジスタT1と抵抗R1の接続点の電位が入力され、PMOSトランジスタP12のゲート端子へ抵抗R2と抵抗R3の接続点の電位が入力される。 The NMOS transistors N11 and N12 form a current mirror, and the potential at the connection point between the npn transistor T1 and the resistor R1 is input to the gate terminal of the PMOS transistor P11, and the connection point between the resistors R2 and R3 is connected to the gate terminal of the PMOS transistor P12. Is input.
また、増幅器12の例として、差動回路11の出力がゲート端子へ入力されるNMOSトランジスタN13と、PMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、NMOSトランジスタN13へバイアス電流を供給するPMOSトランジスタQ12とを有する回路の例を示す。 As an example of the amplifier 12, an NMOS transistor N13 in which the output of the differential circuit 11 is input to the gate terminal, a PMOS transistor Q1 that forms a current mirror circuit with the PMOS transistor Q1, and a PMOS transistor Q12 that supplies a bias current to the NMOS transistor N13; An example of a circuit having
なお、増幅器12の出力端子と入力端子との間に接続されたキャパシタCcおよび抵抗Rcは、発振防止のための位相補償用回路である。 The capacitor Cc and the resistor Rc connected between the output terminal and the input terminal of the amplifier 12 are a phase compensation circuit for preventing oscillation.
上述の構成において、抵抗R1と抵抗R2の比、および抵抗R3と抵抗R2の比、を適切に設定することにより、バンドギャップ基準回路1は、出力電圧Vrefをシリコンのバンドギャップにもとづく電圧、約1.2Vに制御することができる。これにより、バンドギャップ基準回路1の出力電圧Vrefは、入力電圧電源VINの電位に変動があっても一定の電圧となる。 In the above-described configuration, by appropriately setting the ratio of the resistors R1 and R2 and the ratio of the resistors R3 and R2, the bandgap reference circuit 1 can set the output voltage Vref to a voltage based on the silicon bandgap, approximately It can be controlled to 1.2V. As a result, the output voltage Vref of the bandgap reference circuit 1 becomes a constant voltage even if the potential of the input voltage power supply VIN varies.
ただし、入力電圧電源VINの起動時は、npn型トランジスタT1、T2に電流が流れないため、差動回路11の差動入力に電圧レベルの差が生じず、差動回路11が安定状態となって、バンドギャップ基準回路1に動作電流が流れない。 However, when the input voltage power supply VIN is activated, no current flows through the npn transistors T1 and T2, so that there is no voltage level difference between the differential inputs of the differential circuit 11, and the differential circuit 11 becomes stable. As a result, no operating current flows through the band gap reference circuit 1.
そこで、本実施形態では、比較器2および起動回路3を設け、入力電圧電源VINの起動時に、バンドギャップ基準回路1に動作開始用の起動電流が流れるようにする。 Therefore, in the present embodiment, the comparator 2 and the starting circuit 3 are provided so that the starting current for starting operation flows in the band gap reference circuit 1 when the input voltage power source VIN is started.
比較器2は、PMOSトランジスタP21およびP22と、NMOSトランジスタN21およびN22とにより構成される差動対と、PMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、この差動対へバイアス電流を供給するPMOSトランジスタQ21とを備える。 The comparator 2 forms a differential pair composed of PMOS transistors P21 and P22 and NMOS transistors N21 and N22, a PMOS transistor Q1 and a current mirror circuit, and supplies a bias current to the differential pair. Q21.
PMOSトランジスタP22のゲート端子へは、バンドギャップ基準回路1の出力電圧Vrefが入力され、PMOSトランジスタP21のゲート端子へは、通常動作時の値(約1.2V)よりも低い電圧に設定された所定電圧V1が入力される。 The output voltage Vref of the bandgap reference circuit 1 is input to the gate terminal of the PMOS transistor P22, and the gate terminal of the PMOS transistor P21 is set to a voltage lower than the value during normal operation (about 1.2V). A predetermined voltage V1 is input.
この所定電圧V1は、例えば、ダイオードの順方向電圧を利用して生成される。この場合、ダイオードの順方向電圧が約0.8Vであるので、V1≒0.8Vとなる。 The predetermined voltage V1 is generated using, for example, a forward voltage of a diode. In this case, since the forward voltage of the diode is about 0.8V, V1≈0.8V.
PMOSトランジスタP21は、ソース端子がPMOSトランジスタQ21のドレイン端子に接続され、ドレイン端子がNMOSトランジスタN21のドレイン端子に接続される。 The PMOS transistor P21 has a source terminal connected to the drain terminal of the PMOS transistor Q21 and a drain terminal connected to the drain terminal of the NMOS transistor N21.
PMOSトランジスタP22は、ソース端子がPMOSトランジスタQ21のドレイン端子に接続され、ドレイン端子がNMOSトランジスタN22のドレイン端子に接続される。 The PMOS transistor P22 has a source terminal connected to the drain terminal of the PMOS transistor Q21, and a drain terminal connected to the drain terminal of the NMOS transistor N22.
PMOSトランジスタP22のドレイン端子とNMOSトランジスタN22のドレイン端子の接続点が、比較器2の出力端子となる。 A connection point between the drain terminal of the PMOS transistor P22 and the drain terminal of the NMOS transistor N22 is an output terminal of the comparator 2.
NMOSトランジスタN21およびN22は、ソース端子がともに接地端子GNDへ接続され、ゲート端子がともにNMOSトランジスタN21のドレイン端子に接続されて、カレントミラー回路を形成する。 NMOS transistors N21 and N22 have their source terminals connected to ground terminal GND and their gate terminals connected to the drain terminal of NMOS transistor N21 to form a current mirror circuit.
起動回路3は、比較器2の出力が入力されるNMOSトランジスタN31を備える。 The startup circuit 3 includes an NMOS transistor N31 to which the output of the comparator 2 is input.
NMOSトランジスタN31は、ゲート端子が比較器2の出力端子へ接続され、ソース端子が接地端子GNDへ接続され、ドレイン端子が起動回路3の出力端子となる。 The NMOS transistor N31 has a gate terminal connected to the output terminal of the comparator 2, a source terminal connected to the ground terminal GND, and a drain terminal serving as the output terminal of the starting circuit 3.
本実施形態では、起動回路3の出力端子は、バンドギャップ基準回路1の増幅器12のNMOSトランジスタN13のゲート端子へ接続される。 In the present embodiment, the output terminal of the activation circuit 3 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N13 of the amplifier 12 of the bandgap reference circuit 1.
次に、比較器2および起動回路3の動作について説明する。 Next, operations of the comparator 2 and the starting circuit 3 will be described.
入力電圧電源VINの起動直後、バンドギャップ基準回路1の出力電圧Vrefは、所定電圧V1よりも低い。そのため、比較器2のPMOSトランジスタP22がオンし、比較器2からはH(ハイ)レベルの信号が出力される。これにより、起動回路3のNMOSトランジスタN31がオンし、起動回路3の出力端子はL(ロウ)レベルとなる。 Immediately after the input voltage power supply VIN is activated, the output voltage Vref of the bandgap reference circuit 1 is lower than the predetermined voltage V1. For this reason, the PMOS transistor P22 of the comparator 2 is turned on, and an H (high) level signal is output from the comparator 2. As a result, the NMOS transistor N31 of the activation circuit 3 is turned on, and the output terminal of the activation circuit 3 becomes L (low) level.
この起動回路3の出力端子は、バンドギャップ基準回路1の増幅器12のNMOSトランジスタN13のゲート端子へ接続されている。そのため、このNMOSトランジスタN13は、強制的にオフとされ、増幅器12の出力はHレベルとなる。 The output terminal of the activation circuit 3 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N13 of the amplifier 12 of the bandgap reference circuit 1. For this reason, the NMOS transistor N13 is forcibly turned off, and the output of the amplifier 12 becomes H level.
これにより、NMOSトランジスタN1がオンし、入力電圧電源VINからnpn型トランジスタT1、T2へ向かって起動電流Istが印加される。 As a result, the NMOS transistor N1 is turned on, and the starting current Ist is applied from the input voltage power source VIN to the npn transistors T1 and T2.
起動電流Istが印加されることによって、バンドギャップ基準回路1が動作を開始し、出力電圧Vrefは、次第に上昇する。 By applying the starting current Ist, the bandgap reference circuit 1 starts operating, and the output voltage Vref gradually increases.
その後、出力電圧Vrefの値が所定電圧V1に達すると、比較器2のPMOSトランジスタP22がオフし、比較器2の出力がLレベルへ変化する。これにより、NMOSトランジスタN31がオフし、起動回路3には電流が流れなくなる。 Thereafter, when the value of the output voltage Vref reaches the predetermined voltage V1, the PMOS transistor P22 of the comparator 2 is turned off, and the output of the comparator 2 changes to the L level. As a result, the NMOS transistor N31 is turned off and no current flows through the starting circuit 3.
その結果、バンドギャップ基準回路1の増幅器12は、起動回路3に制御されることがなくなり、起動電流Istは流れなくなる。 As a result, the amplifier 12 of the bandgap reference circuit 1 is not controlled by the starting circuit 3 and the starting current Ist does not flow.
図2に、入力電圧電源VINの起動後の起動電流Istの発生と、出力電圧Vrefの変化の様子を波形図で示す。 FIG. 2 is a waveform diagram showing how the starting current Ist is generated after the input voltage power source VIN is started and how the output voltage Vref is changed.
図2に示すように、起動電流Istは、出力電圧Vrefが所定電圧V1に達するまでは大きな電流が流れる。一方、出力電圧Vrefが所定電圧V1を超えた後は、バンドギャップ基準回路1で消費される電流のみが流れる。 As shown in FIG. 2, a large current flows in the starting current Ist until the output voltage Vref reaches a predetermined voltage V1. On the other hand, after the output voltage Vref exceeds the predetermined voltage V1, only the current consumed by the bandgap reference circuit 1 flows.
出力電圧Vrefが所定電圧V1を超えた後は、バンドギャップ基準回路1は、その内部のフィードバック制御により、出力電圧Vrefを一定に保つ動作を行う。 After the output voltage Vref exceeds the predetermined voltage V1, the bandgap reference circuit 1 performs an operation of keeping the output voltage Vref constant by internal feedback control.
このような本実施形態によれば、出力電圧Vrefの値が所定電圧V1に達するまでの期間、起動回路3により増幅器12を強制的に動作させることにより、NMOSトランジスタN1を介してバンドギャップ基準回路1へ起動電流Istを印加することができる。これにより、出力電圧Vrefの立ち上り特性を向上させることができる。 According to this embodiment, the band gap reference circuit is connected via the NMOS transistor N1 by forcibly operating the amplifier 12 by the starting circuit 3 until the value of the output voltage Vref reaches the predetermined voltage V1. The starting current Ist can be applied to 1. Thereby, the rising characteristic of the output voltage Vref can be improved.
また、出力電圧Vrefの値が所定電圧V1に達した後は起動電流が流れることがなく、余分な消費電流の発生を抑えることができる。 In addition, after the value of the output voltage Vref reaches the predetermined voltage V1, the starting current does not flow, and generation of extra current consumption can be suppressed.
(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態の基準電圧回路の構成の例を示す回路図である。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of the reference voltage circuit according to the second embodiment.
本実施の形態の基準電圧回路102では、第1の実施形態の基準電圧回路101の起動回路3のNMOSトランジスタN31の前段に増幅段を追加し、起動回路3Aとしている。また、上述の増幅段により信号レベルが反転するので、第1の実施形態の比較器2を、出力レベルを反転させた比較器2Aに置き換えている。 In the reference voltage circuit 102 according to the present embodiment, an amplification stage is added before the NMOS transistor N31 of the activation circuit 3 of the reference voltage circuit 101 according to the first embodiment to form an activation circuit 3A. In addition, since the signal level is inverted by the above-described amplification stage, the comparator 2 of the first embodiment is replaced with a comparator 2A in which the output level is inverted.
起動回路3Aは、起動回路3のNMOSトランジスタN31の前段に、NMOSトランジスタN32およびPMOSトランジスタQ31からなる増幅段を備える。 The activation circuit 3A includes an amplification stage including an NMOS transistor N32 and a PMOS transistor Q31 in front of the NMOS transistor N31 of the activation circuit 3.
NMOSトランジスタN32は、ゲート端子へ比較器2Aの出力が入力され、ドレイン端子がPMOSトランジスタQ31のドレイン端子へ接続されている。 In the NMOS transistor N32, the output of the comparator 2A is input to the gate terminal, and the drain terminal is connected to the drain terminal of the PMOS transistor Q31.
PMOSトランジスタQ31は、PMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、NMOSトランジスタN32へバイアス電流を供給する。 The PMOS transistor Q31 forms a current mirror circuit with the PMOS transistor Q1, and supplies a bias current to the NMOS transistor N32.
NMOSトランジスタN32のドレイン端子とPMOSトランジスタQ31のドレイン端子の接続点が、NMOSトランジスタN31のゲート端子へ接続される。 A connection point between the drain terminal of the NMOS transistor N32 and the drain terminal of the PMOS transistor Q31 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor N31.
比較器2Aでは、NMOSトランジスタN21とNMOSトランジスタN22のゲート端子がともにNMOSトランジスタN22のドレイン端子に接続される。また、PMOSトランジスタP21のドレイン端子とNMOSトランジスタN21のドレイン端子の接続点が出力端子となる。 In the comparator 2A, the gate terminals of the NMOS transistor N21 and the NMOS transistor N22 are both connected to the drain terminal of the NMOS transistor N22. A connection point between the drain terminal of the PMOS transistor P21 and the drain terminal of the NMOS transistor N21 is an output terminal.
このような本実施形態によれば、起動回路3Aの増幅段により比較器2Aの出力信号が増幅されるので、起動回路3Aの出力の変化が早くなり、バンドギャップ基準回路1をより早く起動させることができる。 According to the present embodiment as described above, the output signal of the comparator 2A is amplified by the amplification stage of the activation circuit 3A, so that the change in the output of the activation circuit 3A is accelerated and the bandgap reference circuit 1 is activated earlier. be able to.
(第3の実施形態)
上述の第1および第2の実施の形態では、バンドギャップ基準回路内の増幅器を強制的に動作させて起動電流を発生させる例を示したが、本実施例では、バンドギャップ基準回路内の差動回路を強制的に動作させて起動電流を発生させる例を示す。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, the example in which the amplifier in the bandgap reference circuit is forcibly operated to generate the start-up current has been described. An example in which a starting current is generated by forcibly operating a dynamic circuit will be described.
図4は、第3の実施形態の基準電圧回路の構成の例を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of the reference voltage circuit according to the third embodiment.
本実施の形態の基準電圧回路103が、第1の実施形態の基準電圧回路101と異なる点は、起動回路3を起動回路3Bに置換し、起動回路3Bの出力端子をバンドギャップ基準回路1の差動回路11へ接続するようにした点である。 The reference voltage circuit 103 of the present embodiment is different from the reference voltage circuit 101 of the first embodiment in that the start circuit 3 is replaced with a start circuit 3B, and the output terminal of the start circuit 3B is connected to the band gap reference circuit 1. This is the point that the connection to the differential circuit 11 is made.
起動回路3Bは、起動回路3を構成したNMOSトランジスタN31のドレイン端子にドレイン端子が接続されるPMOSトランジスタQ31と、NMOSトランジスタN31のドレイン端子がゲート端子へ接続されるPMOSトランジスタP31と、PMOSトランジスタP31のソース端子にドレイン端子が接続されるPMOSトランジスタQ32とが、追加されている。 The starting circuit 3B includes a PMOS transistor Q31 having a drain terminal connected to the drain terminal of the NMOS transistor N31 constituting the starting circuit 3, a PMOS transistor P31 having a drain terminal connected to the gate terminal, and a PMOS transistor P31. A PMOS transistor Q32 having a drain terminal connected to the source terminal is added.
PMOSトランジスタQ31は、PMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、NMOSトランジスタN31へバイアス電流を供給する。 The PMOS transistor Q31 forms a current mirror circuit with the PMOS transistor Q1, and supplies a bias current to the NMOS transistor N31.
同様に、PMOSトランジスタQ32もPMOSトランジスタQ1とカレントミラー回路を形成し、PMOSトランジスタP31へバイアス電流を供給する。 Similarly, the PMOS transistor Q32 forms a current mirror circuit with the PMOS transistor Q1, and supplies a bias current to the PMOS transistor P31.
PMOSトランジスタP31のドレイン端子は、バンドギャップ基準回路1の差動回路11のNMOSトランジスタN12のドレイン端子およびNMOSトランジスタN11、N12のゲート端子へ接続される。 The drain terminal of the PMOS transistor P31 is connected to the drain terminal of the NMOS transistor N12 of the differential circuit 11 of the bandgap reference circuit 1 and the gate terminals of the NMOS transistors N11 and N12.
次に、本実施形態の起動回路3Bの動作について説明する。 Next, the operation of the startup circuit 3B of this embodiment will be described.
入力電圧電源VINの起動直後、出力電圧Vrefが所定電圧V1よりも低い間は、実施形態1と同様、比較器2の出力はHレベルとなる。その結果、NMOSトランジスタN31がオンし、PMOSトランジスタP31のゲート端子がLレベルとなり、PMOSトランジスタP31がオンする。 Immediately after the input voltage power supply VIN is activated, while the output voltage Vref is lower than the predetermined voltage V1, the output of the comparator 2 is at the H level as in the first embodiment. As a result, the NMOS transistor N31 is turned on, the gate terminal of the PMOS transistor P31 becomes L level, and the PMOS transistor P31 is turned on.
これにより、差動回路11のNMOSトランジスタN12へ、PMOSトランジスタQ32を介して強制的に電流が流し込まれる。 As a result, a current is forcibly supplied to the NMOS transistor N12 of the differential circuit 11 via the PMOS transistor Q32.
NMOSトランジスタN12に電流が流れると、NMOSトランジスタN12とカレントミラー回路を形成するNMOSトランジスタN11にも電流が流れる。 When a current flows through the NMOS transistor N12, a current also flows through the NMOS transistor N11 that forms a current mirror circuit with the NMOS transistor N12.
その結果、増幅器12のNMOSトランジスタN13のゲート端子がLレベルになり、NMOSトランジスタN13はオフする。これにより、増幅器12の出力はHレベルとなる。 As a result, the gate terminal of the NMOS transistor N13 of the amplifier 12 becomes L level, and the NMOS transistor N13 is turned off. Thereby, the output of the amplifier 12 becomes H level.
そのため、NMOSトランジスタN1がオンし、入力電圧電源VINからnpn型トランジスタT1、T2へ向かって起動電流Istが印加される。 Therefore, the NMOS transistor N1 is turned on, and the starting current Ist is applied from the input voltage power source VIN to the npn transistors T1 and T2.
本実施形態においても、この起動電流Istは、出力電圧Vrefが所定電圧V1よりも低い期間のみ流れる。 Also in the present embodiment, the starting current Ist flows only during a period when the output voltage Vref is lower than the predetermined voltage V1.
このような本実施形態によれば、入力電圧電源VINの起動時に差動回路11へ強制的に電流を流すので差動回路11の動作を速やかに開始させることができ、バンドギャップ基準回路1の出力電圧Vrefを速やかに所望の基準電圧へ近づけることができる。 According to the present embodiment, since the current is forcibly supplied to the differential circuit 11 when the input voltage power supply VIN is started, the operation of the differential circuit 11 can be started quickly, and the bandgap reference circuit 1 The output voltage Vref can be quickly brought close to a desired reference voltage.
以上説明した少なくとも1つの実施形態の基準電圧回路によれば、立ち上り特性を向上させることができる。 According to the reference voltage circuit of at least one embodiment described above, the rising characteristics can be improved.
また、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Moreover, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 バンドギャップ基準回路
2、2A 比較器
3、3A、3B 起動回路
11 差動回路
12 増幅器
101、102、103 基準電圧回路
OUT 出力端子
N1、N11、N12、N13、N21、N22、N31、N32 NMOSトランジスタ
P11、P12、P13、P21、P22、P31、Q1、Q11、Q12、Q21、Q31、Q32 PMOSトランジスタ
T1、T2 npn型トランジスタ
R1、R2、R3、Rc 抵抗
Cc キャパシタ
I1 電流源
V1 所定電圧
1 Bandgap reference circuit 2, 2A Comparator 3, 3A, 3B Start-up circuit 11 Differential circuit 12 Amplifier 101, 102, 103 Reference voltage circuit OUT Output terminals N1, N11, N12, N13, N21, N22, N31, N32 NMOS Transistors P11, P12, P13, P21, P22, P31, Q1, Q11, Q12, Q21, Q31, Q32 PMOS transistor T1, T2 npn transistors R1, R2, R3, Rc Resistor Cc Capacitor I1 Current source V1 Predetermined voltage
Claims (5)
前記バンドギャップ基準回路の出力電圧を所望の基準電圧よりも低い値に設定された所定電圧と比較する比較器と、
前記比較器の比較結果にもとづいて前記バンドギャップ基準回路に起動電流を発生させる起動回路と
を備えることを特徴とする基準電圧回路。 A band gap reference circuit;
A comparator for comparing the output voltage of the bandgap reference circuit with a predetermined voltage set to a value lower than a desired reference voltage;
A reference voltage circuit comprising: a start circuit for generating a start current in the band gap reference circuit based on a comparison result of the comparator.
前記比較器により前記出力電圧が前記所定電圧よりも低いことが検出されたとき、前記バンドギャップ基準回路に前記起動電流を発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載の基準電圧回路。 The starting circuit is
2. The reference voltage circuit according to claim 1, wherein when the comparator detects that the output voltage is lower than the predetermined voltage, the band gap reference circuit generates the starting current.
入力電源端子と前記バンドギャップ基準回路の出力端子との間に接続され、前記起動回路の制御に応じて、前記バンドギャップ基準回路の出力端子へ前記起動電流を供給するMOSトランジスタ
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の基準電圧回路。 The band gap reference circuit is:
And a MOS transistor connected between the input power supply terminal and the output terminal of the bandgap reference circuit, and supplying the starting current to the output terminal of the bandgap reference circuit according to the control of the starting circuit. The reference voltage circuit according to claim 1 or 2.
前記起動回路は、
前記比較器により前記出力電圧が前記所定電圧よりも低いことが検出されたときに、前記増幅器を強制的に動作させて前記MOSトランジスタを導通させる
ことを特徴とする請求項3に記載の基準電圧回路。 The bandgap reference circuit comprises an amplifier for driving the MOS transistor;
The starting circuit is
4. The reference voltage according to claim 3, wherein when the comparator detects that the output voltage is lower than the predetermined voltage, the amplifier is forcibly operated to make the MOS transistor conductive. circuit.
前記起動回路は、
前記比較器により前記出力電圧が前記所定電圧よりも低いことが検出されたときに、前記差動回路を強制的に動作させて前記MOSトランジスタを導通させる
ことを特徴とする請求項4に記載の基準電圧回路。 The bandgap reference circuit includes an amplifier that drives the MOS transistor, and a differential circuit connected to a previous stage of the amplifier,
The starting circuit is
5. The MOS transistor according to claim 4, wherein when the comparator detects that the output voltage is lower than the predetermined voltage, the differential circuit is forcibly operated to make the MOS transistor conductive. Reference voltage circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013255975A JP2015114815A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Reference voltage circuit |
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JP2013255975A JP2015114815A (en) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | Reference voltage circuit |
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ID=53528574
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107479616A (en) * | 2017-08-08 | 2017-12-15 | 深圳市锦锐科技有限公司 | A kind of super low-power consumption band-gap reference circuit |
CN113110680A (en) * | 2021-05-28 | 2021-07-13 | 杭州米芯微电子有限公司 | Starting circuit of reference circuit and reference circuit |
-
2013
- 2013-12-11 JP JP2013255975A patent/JP2015114815A/en not_active Abandoned
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