JP2637791B2 - ブログラマブル基準電圧発生器 - Google Patents
ブログラマブル基準電圧発生器Info
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- JP2637791B2 JP2637791B2 JP63245011A JP24501188A JP2637791B2 JP 2637791 B2 JP2637791 B2 JP 2637791B2 JP 63245011 A JP63245011 A JP 63245011A JP 24501188 A JP24501188 A JP 24501188A JP 2637791 B2 JP2637791 B2 JP 2637791B2
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- Japan
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- mos transistor
- reference voltage
- floating gate
- gate
- power supply
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプログラマブル基準電圧発生器に関し、特に
温度，電源電圧依存性の小さいプログラマブル基準電圧
発生器に関する。
温度，電源電圧依存性の小さいプログラマブル基準電圧
発生器に関する。
従来、この種のプログラマブル基準電圧発生器は、第
２図に示すような構成となっていた。（例えばアイイー
イーイー ジャーナル オブ ソリッド・ステート サ
ーキッツ（IEEE Journal of Solid−State Circuits）
第SC−13巻，第６号,767〜774頁,1978年12月、参照） この回路は、一端をそれぞれ第１の電源供給端子（電
源VDD）と接続する第１及び第２の負荷抵抗R4,R5と、ド
レインを第１の負荷抵抗R4の他端と接続しゲートを第２
の電源供給端子である接地端子と接続するＮチャネルデ
ィプレッション型の第１のMOSトランジスタM4と、ドレ
インを第２の負荷抵抗R5の他端と接続しソースを第１の
MOSトランジスタM4のソースと接続するＮチャネルエン
ハンスメント型の第２のMOSトランジスタM5と、第１及
び第２のMOSトランジスタM4,M5のソースと接地端子との
間に接続された定電流源CS3と、第１の入力端（−）及
び第２の入力端（＋）をそれぞれ第１及び第２のMOSト
ランジスタM4,M5のドレインと接続し出力端を基準電圧V
outの出力端子と接続する演算増幅器OP2と、出力端子と
接地端子との間に直列接続された共通接続点を第２のMO
SトランジスタM5のゲートと接続する抵抗R6,R7とを備え
た構成となっている。
２図に示すような構成となっていた。（例えばアイイー
イーイー ジャーナル オブ ソリッド・ステート サ
ーキッツ（IEEE Journal of Solid−State Circuits）
第SC−13巻，第６号,767〜774頁,1978年12月、参照） この回路は、一端をそれぞれ第１の電源供給端子（電
源VDD）と接続する第１及び第２の負荷抵抗R4,R5と、ド
レインを第１の負荷抵抗R4の他端と接続しゲートを第２
の電源供給端子である接地端子と接続するＮチャネルデ
ィプレッション型の第１のMOSトランジスタM4と、ドレ
インを第２の負荷抵抗R5の他端と接続しソースを第１の
MOSトランジスタM4のソースと接続するＮチャネルエン
ハンスメント型の第２のMOSトランジスタM5と、第１及
び第２のMOSトランジスタM4,M5のソースと接地端子との
間に接続された定電流源CS3と、第１の入力端（−）及
び第２の入力端（＋）をそれぞれ第１及び第２のMOSト
ランジスタM4,M5のドレインと接続し出力端を基準電圧V
outの出力端子と接続する演算増幅器OP2と、出力端子と
接地端子との間に直列接続された共通接続点を第２のMO
SトランジスタM5のゲートと接続する抵抗R6,R7とを備え
た構成となっている。
第１及び第２のMOSトランジスタM4,M5をそれぞれ所定
の電流値により定電流バイアスすることにより、これら
MOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧の差にほぼ等し
く、温度依存性，電源電圧依存性の小さい基準電圧Vout
を得ることができる。
の電流値により定電流バイアスすることにより、これら
MOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧の差にほぼ等し
く、温度依存性，電源電圧依存性の小さい基準電圧Vout
を得ることができる。
しかし、そのしきい値電圧の差のばらつきが数百mVと
大きく、高精度が要求される場合には通常、抵抗R6,R7
をトリミングして調整していた。
大きく、高精度が要求される場合には通常、抵抗R6,R7
をトリミングして調整していた。
また、基準電圧Voutの値を変えるには、抵抗R6,R7の
比を変えるかMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧を変
える構成となっていた。
比を変えるかMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧を変
える構成となっていた。
なお、この回路の基準電圧Voutの温度依存性は、定電
流源CS3のばらつき、温度依存性などを含め、一般に100
μV/℃程度である。
流源CS3のばらつき、温度依存性などを含め、一般に100
μV/℃程度である。
上述した従来のプログラマブル基準電圧発生器は、基
準電圧VoutがMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧の差
に依存し、このばらつきが大きいために抵抗R6,R7をト
リミングする必要があり、基準電圧Voutの値を変えるに
はMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧を変えるか抵抗
R6とR7との比を変える必要があるので、MOSトランジス
タM4,M5のしきい値電圧を変える場合には、バイアス電
流値等の回路パラメータを変える必要が生ずるため、安
易に変えると温度特性が劣化してしまうという欠点があ
る、また、抵抗R6,R7の比を変える場合には、広範囲な
基準電圧Voutを得ようとした時、各種の抵抗値を用意す
る必要があるため、特に高精度を要求される場合、チッ
プ面積の増大が大きく、イオン注入工程，マスタースラ
イス等によるプログラマブルな基準電圧Voutを得ること
が困難であるという欠点あった。
準電圧VoutがMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧の差
に依存し、このばらつきが大きいために抵抗R6,R7をト
リミングする必要があり、基準電圧Voutの値を変えるに
はMOSトランジスタM4,M5のしきい値電圧を変えるか抵抗
R6とR7との比を変える必要があるので、MOSトランジス
タM4,M5のしきい値電圧を変える場合には、バイアス電
流値等の回路パラメータを変える必要が生ずるため、安
易に変えると温度特性が劣化してしまうという欠点があ
る、また、抵抗R6,R7の比を変える場合には、広範囲な
基準電圧Voutを得ようとした時、各種の抵抗値を用意す
る必要があるため、特に高精度を要求される場合、チッ
プ面積の増大が大きく、イオン注入工程，マスタースラ
イス等によるプログラマブルな基準電圧Voutを得ること
が困難であるという欠点あった。
本発明の目的は、温度及び電源電圧依存性が小さく、
かつ容易にプログラマブルな広範囲の基準電圧を得るこ
とができるプログラマブル基準電圧発生器を提供するこ
とにある。
かつ容易にプログラマブルな広範囲の基準電圧を得るこ
とができるプログラマブル基準電圧発生器を提供するこ
とにある。
本発明のプログラマブル基準電圧発生器は、一端をそ
れぞれ第１の電源供給端子と接続する第１及び第２の負
荷抵抗と、ドレインを前記第１の負荷抵抗の他端と接続
しコントロールゲートを所定の電位としフローティング
ゲートに所定の電荷を蓄積するフローティングゲート型
の第１のMOSトランジスタと、ドレインを前記第２の負
荷抵抗の他端と接続しソースを前記第１のMOSトランジ
スタのソースと接続しコントロールゲートをフローティ
ングゲートとを接続するフローティングゲート型の第２
のMOSトランジスタと、前記第１及び第２のMOSトランジ
スタのソースと第２の電源供給端子との間に接続された
定電流源と、第１及び第２の入力端をそれぞれ前記第１
及び第２のMOSトランジスタのドレインと接続し出力端
を基準電圧の出力端子及び前記第２のMOSトランジスタ
のコントロールゲート及びフローティングゲートと接続
する演算増幅器とを有している。
れぞれ第１の電源供給端子と接続する第１及び第２の負
荷抵抗と、ドレインを前記第１の負荷抵抗の他端と接続
しコントロールゲートを所定の電位としフローティング
ゲートに所定の電荷を蓄積するフローティングゲート型
の第１のMOSトランジスタと、ドレインを前記第２の負
荷抵抗の他端と接続しソースを前記第１のMOSトランジ
スタのソースと接続しコントロールゲートをフローティ
ングゲートとを接続するフローティングゲート型の第２
のMOSトランジスタと、前記第１及び第２のMOSトランジ
スタのソースと第２の電源供給端子との間に接続された
定電流源と、第１及び第２の入力端をそれぞれ前記第１
及び第２のMOSトランジスタのドレインと接続し出力端
を基準電圧の出力端子及び前記第２のMOSトランジスタ
のコントロールゲート及びフローティングゲートと接続
する演算増幅器とを有している。
上記構成を用いた結果、本願発明によれば、第１のMO
Sトランジスタのフローティングゲートの蓄積電荷量の
調整により、広範囲に設定可能な基準電圧を容易に得る
ことができ、また、しきい値電圧を制御しない第２のMO
Sトランジスタも第１のMOSトランジスタと同一構造のフ
ローティングゲート型となっているので、これら第１及
び第２のMOSトランジスタの各部寸法を精度良く一致さ
せることができ、即ちこれらMOSトランジスタの基板濃
度はもちろんのことゲート幅、ゲート長等を等しくし、
さらにはゲート絶縁膜厚をも高精度に等しく形成するこ
とが可能であり、従って、基準電圧の温度依存性、電源
電圧依存性を十分小さくすることができる。更に、本願
発明においては、第２のMOSトランジスタのフローティ
ングゲートとコントロールゲートとが接続されているの
で、この第２のMOSトランジスタの実質的なゲート絶縁
膜厚は、フローティングゲート型のMOSトランジスタの
トンネル絶縁膜の厚さとなり、第２のトランジスタとし
てフローティングゲートを持たない通常のMOSトランジ
スタを用いた従来の回路に比べて、第２のMOSトランジ
スタのゲート膜厚を薄く形成することが可能となり、従
って第２のMOSトランジスタの相互コンダクタンスを大
きくし、第１、第２のMOSトランジスタ及び演算増幅器
を含むループゲインを高くして、温度依存性、電源電圧
依存性をより一層小さくすることができる。
Sトランジスタのフローティングゲートの蓄積電荷量の
調整により、広範囲に設定可能な基準電圧を容易に得る
ことができ、また、しきい値電圧を制御しない第２のMO
Sトランジスタも第１のMOSトランジスタと同一構造のフ
ローティングゲート型となっているので、これら第１及
び第２のMOSトランジスタの各部寸法を精度良く一致さ
せることができ、即ちこれらMOSトランジスタの基板濃
度はもちろんのことゲート幅、ゲート長等を等しくし、
さらにはゲート絶縁膜厚をも高精度に等しく形成するこ
とが可能であり、従って、基準電圧の温度依存性、電源
電圧依存性を十分小さくすることができる。更に、本願
発明においては、第２のMOSトランジスタのフローティ
ングゲートとコントロールゲートとが接続されているの
で、この第２のMOSトランジスタの実質的なゲート絶縁
膜厚は、フローティングゲート型のMOSトランジスタの
トンネル絶縁膜の厚さとなり、第２のトランジスタとし
てフローティングゲートを持たない通常のMOSトランジ
スタを用いた従来の回路に比べて、第２のMOSトランジ
スタのゲート膜厚を薄く形成することが可能となり、従
って第２のMOSトランジスタの相互コンダクタンスを大
きくし、第１、第２のMOSトランジスタ及び演算増幅器
を含むループゲインを高くして、温度依存性、電源電圧
依存性をより一層小さくすることができる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図である。
この実施例は、一端をそれぞれ第１の電源供給端子
（電圧VDD）と接続する第１及び第２の負荷抵抗R1,R
2と、ドレインを第１の負荷抵抗R1の他端と接続しコン
トロールゲートを第２の電源供給端子である接地端子と
接続しフローティングゲートに所定の電荷を蓄積するＮ
チャネルフローティングゲート型の第１のMOSトランジ
スタM1と、ドレインを第２の負荷抵抗R2の他端と接続し
ソースを第１のMOSトランジスタM1のソースと接続しコ
ントロールゲートとフローティングゲートとを接続する
Ｎチャネルフローティングゲート型の第２のMOSトラン
ジスタM2と、第１及び第２のMOSトランジスタM1,M2のソ
ースと接地端子との間に接続された定電流源CS1と、第
１の入力端（−）及び第２の入力端（＋）をそれぞれ第
１及び第２のMOSトランジスタM1,M2のドレインと接続し
出力端を基準電圧Voutの出力端子及び第２のMOSトラン
ジスタM2のコントロールゲート及びフローティングゲー
トと接続する演算増幅器OP1とを備えた構成となってい
る。
（電圧VDD）と接続する第１及び第２の負荷抵抗R1,R
2と、ドレインを第１の負荷抵抗R1の他端と接続しコン
トロールゲートを第２の電源供給端子である接地端子と
接続しフローティングゲートに所定の電荷を蓄積するＮ
チャネルフローティングゲート型の第１のMOSトランジ
スタM1と、ドレインを第２の負荷抵抗R2の他端と接続し
ソースを第１のMOSトランジスタM1のソースと接続しコ
ントロールゲートとフローティングゲートとを接続する
Ｎチャネルフローティングゲート型の第２のMOSトラン
ジスタM2と、第１及び第２のMOSトランジスタM1,M2のソ
ースと接地端子との間に接続された定電流源CS1と、第
１の入力端（−）及び第２の入力端（＋）をそれぞれ第
１及び第２のMOSトランジスタM1,M2のドレインと接続し
出力端を基準電圧Voutの出力端子及び第２のMOSトラン
ジスタM2のコントロールゲート及びフローティングゲー
トと接続する演算増幅器OP1とを備えた構成となってい
る。
MOSトランジスタM1,M2はその構造および（ゲート幅）
／（ゲート長）が等しく形成されており、また負荷抵抗
R1,R2の抵抗値も等しくしてMOSトランジスタM1,M2のド
レイン電圧V1,V2が等しくなるように、つまり、MOSトラ
ンジスタM1,M2に流れる電流が等しくなるように演算増
幅器OP1による負帰還をかけている。
／（ゲート長）が等しく形成されており、また負荷抵抗
R1,R2の抵抗値も等しくしてMOSトランジスタM1,M2のド
レイン電圧V1,V2が等しくなるように、つまり、MOSトラ
ンジスタM1,M2に流れる電流が等しくなるように演算増
幅器OP1による負帰還をかけている。
この時得られる基準電圧Voutは、MOSトランジスタM1
のコントロールゲートの電圧（0V）とMOSトランジスタM
2のコントロールゲートの電圧との差となる。この基準
電圧Voutは、MOSトランジスタM1のフローティングゲー
ト中に蓄積される電荷量により変わり、この電荷量を調
整することにより自由にかつ広範囲にプログラムするこ
とができる。
のコントロールゲートの電圧（0V）とMOSトランジスタM
2のコントロールゲートの電圧との差となる。この基準
電圧Voutは、MOSトランジスタM1のフローティングゲー
ト中に蓄積される電荷量により変わり、この電荷量を調
整することにより自由にかつ広範囲にプログラムするこ
とができる。
また、それだけでなく、従来は基準電圧を得るのにMO
Sトランジスタのしきい値電圧の差を利用していたが、
そのMOSトランジスタのバイアス電流を適切な値にしな
いと温度依存性が大きくなるので、定電流源の電流値の
ばらつきに温度依存性が大きく左右されたが、本発明で
はMOSトランジスタM1,M2のが同一構造であるので、その
基板濃度はもちろんのこと、ゲート幅，ゲート長等も等
しくしやすく、それぞれのチャネル中のキャリアの易動
度が等しくなるので、単純にMOSトランジスタM1のコン
トロールゲート端子，フローティングゲート電位により
MOSトランジスタM1のチャネル・キャリアの量を、またM
OSトランジスタM2のコントロールゲート端子及びフロー
ティングゲートによりMOSトランジスタM2のチャネル・
キャリアの量をコントロールし、これらチャネル・キャ
リアの量が等しくなるように負帰還をかけることによっ
て一定の基準電圧Voutを得ることができ、基準電圧Vout
の温度依存性，電源電圧依存性は従来と比較し著しく小
さくすることができる。
Sトランジスタのしきい値電圧の差を利用していたが、
そのMOSトランジスタのバイアス電流を適切な値にしな
いと温度依存性が大きくなるので、定電流源の電流値の
ばらつきに温度依存性が大きく左右されたが、本発明で
はMOSトランジスタM1,M2のが同一構造であるので、その
基板濃度はもちろんのこと、ゲート幅，ゲート長等も等
しくしやすく、それぞれのチャネル中のキャリアの易動
度が等しくなるので、単純にMOSトランジスタM1のコン
トロールゲート端子，フローティングゲート電位により
MOSトランジスタM1のチャネル・キャリアの量を、またM
OSトランジスタM2のコントロールゲート端子及びフロー
ティングゲートによりMOSトランジスタM2のチャネル・
キャリアの量をコントロールし、これらチャネル・キャ
リアの量が等しくなるように負帰還をかけることによっ
て一定の基準電圧Voutを得ることができ、基準電圧Vout
の温度依存性，電源電圧依存性は従来と比較し著しく小
さくすることができる。
なお、この実施例がEEPROM,EPROM等と共存して形成さ
れる場合には、この実施例のフローティング型のMOSト
ランジスタを、EEPROM,EPROM等のメモリトランジスタを
利用して形成することもできる。
れる場合には、この実施例のフローティング型のMOSト
ランジスタを、EEPROM,EPROM等のメモリトランジスタを
利用して形成することもできる。
以上説明したように本発明は、第１のMOSトランジス
タをフローティングゲート型としてそのコントロールゲ
ートに所定の電位を与え、またフローティングゲートに
は所定の電荷量を蓄積させ、フローティングゲート型の
第２のMOSトランジスタのコントロールゲート及びフロ
ーティングゲートに基準電圧を帰還する構成とすること
により、第１のトランジスタのフローティングゲートに
蓄積される電荷量を調整することにより容易にプログラ
マブルな広範囲の基準電圧を得ることができ、かつこの
基準電圧の温度及び電源電圧依存性を小さくすることが
できる効果がある。
タをフローティングゲート型としてそのコントロールゲ
ートに所定の電位を与え、またフローティングゲートに
は所定の電荷量を蓄積させ、フローティングゲート型の
第２のMOSトランジスタのコントロールゲート及びフロ
ーティングゲートに基準電圧を帰還する構成とすること
により、第１のトランジスタのフローティングゲートに
蓄積される電荷量を調整することにより容易にプログラ
マブルな広範囲の基準電圧を得ることができ、かつこの
基準電圧の温度及び電源電圧依存性を小さくすることが
できる効果がある。
第１図はそれぞれ本発明の一実施例を示す回路図、第２
図は従来のプログラマブル基準電圧発生器の一例を示す
回路図である。 CS1,CS3……定電流源、M1,M2,M4,M5……MOSトランジス
タ、OP1,OP2……演算増幅器、R1,R2,R4,R5……負荷抵
抗、R6,R7……抵抗。
図は従来のプログラマブル基準電圧発生器の一例を示す
回路図である。 CS1,CS3……定電流源、M1,M2,M4,M5……MOSトランジス
タ、OP1,OP2……演算増幅器、R1,R2,R4,R5……負荷抵
抗、R6,R7……抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】一端をそれぞれ第１の電源供給端子と接続
する第１及び第２の負荷抵抗と、ドレインを前記第１の
負荷抵抗の他端と接続しコントロールゲートを所定の電
位としフローティングゲートに所定の電荷を蓄積するフ
ローティングゲート型の第１のMOSトランジスタと、ド
レインを前記第２の負荷抵抗の他端と接続しソースを前
記第１のMOSトランジスタのソースと接続しコントロー
ルゲートとフローティングゲートとを接続するフローテ
ィングゲート型の第２のMOSトランジスタと、前記第１
及び第２のMOSトランジスタのソースと第２の電源供給
端子との間に接続された定電流源と、第１及び第２の入
力端をそれぞれ前記第１及び第２のMOSトランジスタの
ドレインと接続し出力端を基準電圧の出力端子及び前記
第２のMOSトランジスタのコントロールゲート及びフロ
ーティングゲートと接続する演算増幅器とを有すること
を特徴とするプログラマブル基準電圧発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63245011A JP2637791B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ブログラマブル基準電圧発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63245011A JP2637791B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ブログラマブル基準電圧発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290307A JPH0290307A (ja) | 1990-03-29 |
| JP2637791B2 true JP2637791B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=17127249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63245011A Expired - Lifetime JP2637791B2 (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | ブログラマブル基準電圧発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637791B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3139542B2 (ja) | 1998-01-28 | 2001-03-05 | 日本電気株式会社 | 参照電圧発生回路 |
| US20110225799A1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Production apparatus and production method of light emitting device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968027A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 出力可変な定電圧回路 |
| JPS62264315A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Nec Corp | 基準電圧発生装置 |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP63245011A patent/JP2637791B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0290307A (ja) | 1990-03-29 |
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