JP2018116673A - 基準電圧生成回路 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に本発明の基準電圧生成回路の原理構成を示す。10は図4で説明したのと同等のバンドギャップ型の基準電圧生成回路本体、20は温度特性を有するバイアス電圧を生成するバイアス回路、30は高温補正回路、40は低温補正回路である。
図3に本発明の第1の実施例の基準電圧生成回路を示す。基準電圧生成回路本体10は、図4で説明した基準電圧生成回路50の構成の抵抗R2を3個の抵抗R21,R22,R23により構成している。つまり、これらの抵抗値は、R21+R22+R23=R2の関係にある。
で表され、高温領域Bでは、
で表され、低温領域Cでは、
で表される。このように、基準電圧VBGは、高温領域Bでは常温領域Aよりもi1×(R22+R23)の電圧分だけ高くなるよう補正され、低温領域Cでは常温領域Aよりもi2×R23の電圧分だけ高くなるよう補正される。
常温領域A:V1>V2>V4>V3
高温領域B:V1>V2>V3>V4
低温領域C:V4>V1>V2>V3
の関係になるように、抵抗R5〜R7の抵抗値やトランジスタQ5〜Q9の特性が設定されている。
図3の基準電圧生成回路では、高温領域B及び低温領域Cについて温度補正を行うようにしたが、アプリケーションによっては高温領域Bのみの温度補正で十分な場合がある。このように高温領域Bのみの温度補正を行う場合は、低温補正回路40を使用しない。また、この低温補正回路40に供給するバイアス電圧V1が不要になる。この場合、基準電圧生成回路本体10では、抵抗R22,R23を1個の抵抗(抵抗値=R22+R23)に置き換えることができる。
図3の基準電圧生成回路では、高温領域B及び低温領域Cについて温度補正を行うようにしたが、アプリケーションによっては低温領域Cのみの温度補正で十分な場合がある。このように低温領域Cのみの温度補正を行う場合は、高温補正回路30を使用しない。また、この高温補正回路30に供給するバイアス電圧V3が不要になり、バイアス回路20のトランジスタQ8も不要になる。この場合、基準電圧生成回路本体10では抵抗R21,R22を1個の抵抗(抵抗値=R21+R22)に置き換えることができ、バイアス回路20では抵抗R6,R7を1個の抵抗(抵抗値=R6+R7)に置き換えることができる。
20:バイアス回路
30:高温補正回路
40:低温補正回路
50:従来の基準電圧生成回路
Claims (13)
- 抵抗の正の温度係数によりトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数をキャンセルすることで、常温においてほぼ一定の基準電圧を生成し高温になるほど前記常温における基準電圧よりも低下した基準電圧を生成するバンドギャップ型の基準電圧生成回路本体と、
高温になるほど増大する高温補正電流を前記抵抗に供給して高温時に前記基準電圧生成回路本体で生成される基準電圧を上昇させる高温補正回路と、
温度に応じたバイアス電圧を生成して前記高温補正回路に供給し前記高温補正電流を制御するバイアス回路と、
を備えたことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項1に記載の基準電圧生成回路において、
前記基準電圧生成回路本体は、前記抵抗の一部が第1乃至第3の抵抗の直列接続回路によって構成され、前記第1及び第2の抵抗の共通接続点に前記高温補正回路から供給される高温補正電流が供給されることを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項2に記載の基準電圧生成回路において、
前記高温補正回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第10のトランジスタと、該第10のトランジスタの出力電流が分岐してエミッタに流れる第11及び第12のトランジスタとを備え、前記第11のトランジスタのコレクタは接地に接続され、前記第12のトランジスタのコレクタは前記基準電圧生成回路本体の前記第1及び第2の抵抗の共通接続点に接続され、
前記バイアス回路によって、温度が常温のときは前記第12のトランジスタよりも前記第11のトランジスタが深く導通するよう制御され、温度が高温のときは前記第11のトランジスタよりも第12のトランジスタが深く導通するよう制御される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項3に記載の基準電圧生成回路において、
前記バイアス回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第6及び第7のトランジスタと、該第6のトランジスタのコレクタから接地にかけて直列接続された第5乃至第7の抵抗と、前記第7のトランジスタのコレクタ電流が流れるダイオード接続の第9のトランジスタとを備え、
前記第6及び第7の抵抗の共通接続点の電圧が前記第11のトランジスタのベースに第3のバイアス電圧として供給され、
前記第7のトランジスタのコレクタ電圧が前記第12トランジスタのベースに第4のバイアス電圧として供給される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 抵抗の正の温度係数によりトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数をキャンセルすることで、常温においてほぼ一定の基準電圧を生成し低温になるほど前記常温における基準電圧よりも低下した基準電圧を生成するバンドギャップ型の基準電圧生成回路本体と、
低温になるほど増大する低温補正電流を前記抵抗に供給して低温時に前記基準電圧生成回路本体で生成される基準電圧を上昇させる低温補正回路と、
温度に応じたバイアス電圧を生成して前記低温補正回路に供給し前記低温補正電流を制御するバイアス回路と、
を備えたことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項5に記載の基準電圧生成回路において、
前記基準電圧生成回路本体は、前記抵抗の一部が第1乃至第3の抵抗の直列接続回路によって構成され、前記第2及び第3の抵抗の共通接続点に前記低温補正回路から供給される低温補正電流が供給されることを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項6に記載の基準電圧生成回路において、
前記低温補正回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第13のトランジスタと、該第13のトランジスタの出力電流が分岐してエミッタに流れる第14及び第15のトランジスタとを備え、前記第14のトランジスタのコレクタは接地に接続され、前記第15のトランジスタのコレクタは前記基準電圧生成回路本体の前記第2及び第3の抵抗の共通接続点に接続され、
前記バイアス回路によって、温度が常温のときは前記第15のトランジスタよりも第14のトランジスタが深く導通するよう制御され、温度が低温のときは前記第14のトランジスタよりも第15のトランジスタが深く導通するよう制御される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項7に記載の基準電圧生成回路において、
前記バイアス回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第6及び第7のトランジスタと、該第6のトランジスタのコレクタから接地にかけて直列接続された第5乃至第7の抵抗と、前記第7のトランジスタのコレクタ電流が流れるダイオード接続の第9のトランジスタとを備え、
前記第6のトランジスタのコレクタ電圧が前記第15のトランジスタのベースに第1のバイアス電圧として供給され、
前記第7のトランジスタのコレクタ電圧が前記第14のトランジスタのベースに第4のバイアス電圧として供給される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 抵抗の正の温度係数によりトランジスタのベース・エミッタ間電圧の負の温度係数をキャンセルすることで、常温においてほぼ一定の基準電圧を生成し、且つ高温になるほど及び低温になるほど前記常温における基準電圧よりも若干低下した基準電圧を生成するバンドギャップ型の基準電圧生成回路本体と、
高温になるほど増大する高温補正電流を前記抵抗に供給して高温時に前記基準電圧生成回路本体で生成される基準電圧を上昇させる高温補正回路と、
低温になるほど増大する低温補正電流を前記抵抗に供給して低温時に前記基準電圧生成回路本体で生成される基準電圧を上昇させる低温補正回路と、
温度に応じたバイアス電圧を生成し、前記高温補正回路に供給して前記高温補正電流を制御するとともに前記低温補正回路に供給して前記低温補正電流を制御するバイアス回路と、
を備えたことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項9に記載の基準電圧生成回路において、
前記基準電圧生成回路本体は、前記抵抗の一部が第1乃至第3の抵抗の直列接続回路によって構成され、前記第1及び第2の抵抗の共通接続点に前記高温補正回路から供給される高温補正電流が供給され、前記第2及び第3の抵抗の共通接続点に前記低温補正回路から供給される低温補正電流が供給されることを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項10に記載の基準電圧生成回路において、
前記高温補正回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第10のトランジスタと、該第10のトランジスタの出力電流が分岐してエミッタに流れる第11及び第12のトランジスタとを備え、前記第11のトランジスタのコレクタは接地に接続され、前記第12のトランジスタのコレクタは前記基準電圧生成回路本体の前記第1及び第2の抵抗の共通接続点に接続され、
前記バイアス回路によって、温度が常温及び低温のときは前記第12のトランジスタよりも第11のトランジスタが深く導通するよう制御され、温度が高温のときは前記第11のトランジスタよりも第12のトランジスタが深く導通するよう制御され、
前記低温補正回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第13のトランジスタと、該第13のトランジスタの出力電流が分岐してエミッタに流れる第14及び第15のトランジスタとを備え、前記第14のトランジスタのコレクタは接地に接続され、前記第15のトランジスタのコレクタは前記基準電圧生成回路本体の前記第2及び第3の抵抗の共通接続点に接続され、
前記バイアス回路によって、温度が常温及び高温のときは前記第15のトランジスタよりも第14のトランジスタが深く導通するよう制御され、温度が低温のときは前記第14のトランジスタよりも第15のトランジスタが深く導通するよう制御される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項11に記載の基準電圧生成回路において、
前記バイアス回路は、前記基準電圧生成回路本体からバイアス電圧が供給される第6及び第7のトランジスタと、該第6のトランジスタのコレクタから接地にかけて直列接続された第5乃至第7の抵抗と、前記第7のトランジスタのコレクタ電流が流れるダイオード接続の第9のトランジスタとを備え、
前記第6のトランジスタのコレクタ電圧が前記第15のトランジスタのベースに第1のバイアス電圧として供給され、
前記第6及び第7の抵抗の共通接続点の電圧が前記第11のトランジスタのベースに第3のバイアス電圧として供給され、
前記第7のトランジスタのコレクタ電圧が前記第12及び14のトランジスタのベースに第4のバイアス電圧として供給される、
ことを特徴とする基準電圧生成回路。 - 請求項4又は12に記載の基準電圧生成回路において、
前記第6及び第7の抵抗に並列にダイオード接続の第8のトランジスタが接続されていることを特徴とする基準電圧生成回路。
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