JP2017211897A - 基準電圧生成回路及び半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
よって、ラインLQの電圧、つまり暫定基準電圧Vmの電圧値は、トランジスタMNL及びMPLのうちで、閾値電圧の高い方のトランジスタのゲート・ソース間電圧となる。これにより、製造バラツキモニタ部PVMは、負の温度特性を有するトランジスタのゲート・ソース間電圧を暫定基準電圧Vmとして温度特性制御部30に供給する。
Vref=Vm+Vpv
アンプ200は、自身の出力端子が自身の反転入力端子に接続されている、いわゆるボルテージフォロワであり、温度特性制御部30から供給された基準電圧Vrefを利得1で増幅した電圧を、ロジック回路を動作させる為の電源電圧VLとして出力する。
Vdd=3.0ボルト
Ib=10ナノアンペア
Ko、Ki=1
Kr1〜Kr7=0.1
このように、基準電圧生成回路100では、差動対302の出力側のトランジスタMNoに抵抗部303を接続した構成を採用することにより、図2に示すように、暫定基準電圧Vmの電圧値を増加した基準電圧Vrefが得られる。この際、抵抗部303を構成するトランジスタMNr1〜MNr7のサイズは、差動対302のトランジスタMNi及びMNoに比べて小である。
Ko=1
Ki=1
MNr1〜MNrn=0.1
[第2のサイズ設定]
Ko=1
Ki=8
MNr1〜MNrn=0.165
[第3のサイズ設定]
Ko=1
Ki=16
MNr1〜MNrn=0.2
図3に示すように、基準電圧生成回路100によれば、差動対302及び抵抗部303を構成する各トランジスタ(MNi、MNo、MNr1〜MNrn)のサイズを変更することにより、基準電圧Vrefの温度特性の勾配を変更することが可能となる。
20 電圧発生部
30 温度特性制御部
100 基準電圧生成回路
302 差動対
303 抵抗部
MNi、MNo トランジスタ
Claims (10)
- 基準電圧を生成する基準電圧生成回路であって、
負の温度特性を有する暫定基準電圧を生成する電圧発生部と、
正の温度特性を有する補正電圧を前記暫定基準電圧に加えた電圧を前記基準電圧として生成する温度特性制御部と、を有し、
前記温度特性制御部は、
前記暫定基準電圧に応じた大きさの電流を第1のラインに送出する第1のトランジスタと、ドレイン端及びソース端のうちの一端がゲート端に接続されており、前記第1のトランジスタから送出された電流に応じた大きさの電流を第2のラインに送出すると共に前記一端の電圧を前記基準電圧として出力する第2のトランジスタと、を含む差動対と、
一端が前記第2のラインに接続されており、他端が前記第1のラインに接続されている抵抗部と、を有することを特徴とする基準電圧生成回路。 - 前記抵抗部は、複数の抵抗素子が縦続接続されたラダー抵抗であることを特徴とする請求項1記載の基準電圧生成回路。
- 前記複数の抵抗素子の各々は、ゲート端が前記第2のトランジスタの前記ゲート端に接続されているトランジスタであることを特徴とする請求項2記載の基準電圧生成回路。
- 前記電圧発生部は、pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタを含み、
前記pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタのうちで閾値電圧が高い方のゲート・ソース間電圧を前記暫定基準電圧として生成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の基準電圧生成回路。 - 前記電圧発生部は、
所定電流を第1ラインに送出する電流源を含み、
前記pチャネルMOSトランジスタは、自身のソース端が前記第1ラインに接続されており且つゲート端が接地されており、
前記nチャネルMOSトランジスタは、自身のソース端が前記pチャネルMOSトランジスタのドレイン端に接続されており、自身のゲート端が前記第1ラインに接続されており、自身のドレイン端が接地されており、
前記第1ラインの電圧を前記暫定基準電圧として得ることを特徴とする請求項4に記載の基準電圧生成回路。 - 基準電圧を生成する基準電圧生成回路が形成されている半導体装置であって、
前記基準電圧生成回路は、
負の温度特性を有する暫定基準電圧を生成する電圧発生部と、
正の温度特性を有する補正電圧を前記暫定基準電圧に加えた電圧を前記基準電圧として生成する温度特性制御部と、を有し、
前記温度特性制御部は、
前記暫定基準電圧に応じた大きさの電流を第1のラインに送出する第1のトランジスタと、ドレイン端及びソース端のうちの一端がゲート端に接続されており、前記第1のトランジスタから送出された電流に応じた大きさの電流を第2のラインに送出すると共に前記一端の電圧を前記基準電圧として出力する第2のトランジスタと、を含む差動対と、
一端が前記第2のラインに接続されており、他端が前記第1のラインに接続されている抵抗部と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 前記抵抗部は、複数の抵抗素子が縦続に接続されたラダー抵抗であることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 前記複数の抵抗素子の各々は、ゲート端が前記第2のトランジスタの前記ゲート端に接続されているトランジスタであることを特徴とする請求項7記載の半導体装置。
- 前記電圧発生部は、pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタを含み、
前記pチャネルMOSトランジスタ及びnチャネルMOSトランジスタのうちで閾値電圧が高い方のゲート・ソース間電圧を前記暫定基準電圧として生成することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1に記載の半導体装置。 - 前記電圧発生部は、
所定電流を第1ラインに送出する電流源を含み、
前記pチャネルMOSトランジスタは、自身のソース端が前記第1ラインに接続されており且つゲート端が接地されており、
前記nチャネルMOSトランジスタは、自身のソース端が前記pチャネルMOSトランジスタのドレイン端に接続されており、自身のゲート端が前記第1ラインに接続されており、自身のドレイン端が接地されており、
前記第1ラインの電圧を前記暫定基準電圧として得ることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
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ZALIASL SAMIRA, ET AL.: "A 3 ppm 1.5×0.8 mm2 1.0 μA 32.768 kHz MEMS-Based Oscillator", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, vol. 50, no. 1, JPN6020007277, January 2015 (2015-01-01), US, pages 291 - 302, XP011568757, ISSN: 0004220913, DOI: 10.1109/JSSC.2014.2360377 * |
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