JP2698342B2 - Clamp circuit - Google Patents

Clamp circuit

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JP2698342B2 JP60149488A JP14948885A JP2698342B2 JP 2698342 B2 JP2698342 B2 JP 2698342B2 JP 60149488 A JP60149488 A JP 60149488A JP 14948885 A JP14948885 A JP 14948885A JP 2698342 B2 JP2698342 B2 JP 2698342B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばFETからなるバッファ回路の入力側
で用いられるクランプ回路に関する。 〔従来の概要〕 本発明は、被クランプ素子を形成するFETのチャネル
ポテンシャルの値が該FETの製造条件によって左右され
ない一定値になるように該FETのクランプ電圧を設定し
て、上記被クランプ素子より後段のFETのVth(閾値電
圧)の変動による回路動作の不安定を防止したクランプ
回路にある。 〔従来の技術〕 例えば第5図に示すようなクランプ回路が提案されて
いる。図において信号Vinの形成される信号源(51)が
クランプコンデンサ(52)の一端に接続され、このコン
デンサ(52)の他端が差動アンプ(53)の反転入力に接
続される。このアンプ(53)の非反転入力にクランプ電
圧を形成する直流電圧源(54)が接続される。そしてこ
の差動アンプ(53)の出力がダイオード構成のFET(5
5)を通じてコンデンサ(52)の他端に接続される。 さらにこのコンデンサ(52)の他端がバッファ回路を
構成するソースホロアのFET(56)のゲートに接続さ
れ、このFET(56)のソースから出力端子(57)が導出
される。なお(58)は電源VDDの電源端子、(59)は定
電流源を構成するFETである。 この回路において、コンデンサ(52)の他端の電位が
電圧源(54)の電位以下になると、差動アンプ(53)の
出力電位が高まり、ダイオード(55)が導通してコンデ
ンサ(52)の他端の電位が高められる。これによって信
号の最低値(ボトム)が所望の設定電位にクランプさ
れ、例えば映像信号のシンクチップクランプが行われ
る。 ところでこの回路において、バッファ回路を構成する
素子が、いわゆるバイポーラトランジスタの場合には、
どのようなプロセスを用いてもベース・エミッタ間の順
方向降下電圧VBEの値はほぼ一定である。 これに対して図示のようにFETを用いた場合、FETでは
強反転を起こすのに必要なゲート電圧(閾値電圧)Vth
の変動は極めて大きく、一般的なC−MOSプロセスで±
0.2V程度を許容しているほどである。 すなわちVthは、後述する素子のフラットバンド電圧V
FBに、強反転の必要条件であるエネルギー帯の曲がり
(2φFPEPは基板のフェルミポテンシャル)を加
え、さらに空乏領域に電荷 KSは半導体の比誘電率、εは真空の誘電率、qは電荷
素量、NAはアクセプタの不純物密度)を生じさせるのに
必要な電圧 COは単位面積当りの酸化膜容量)を加えたものである。 ここでVFB 但し、φMSは金属・半導体仕事関係差 QSSは単位面積当りの界面電荷密度 ρは空間電荷密度 x0は酸化膜厚 で表わされる。そこで一般的なプロセスでは、イオンイ
ンプランテーション等によってQSSの量を変化させてVFB
を変化させ、Vthの値を制御している。しかし実際にはQ
SSのばらつきにより、Vthの値にして±0.2V程度の変動
を生じてしまっていた。 そして、このようにVthの変動が大きいと、ゲート・
ソース間電位差VGSを一定にしたままでは、FETのポテン
シャルを一定に保つことが極めて困難になり、その結
果、ドレイン電流IDが変動し、例えば定電流源とした場
合の電流値や、反転増幅器のバイアス電流などの変動を
生じ、周波数特性などの特性が大きく変動するという欠
点を有していた。 すなわち上述の(1)式に対して、ゲート電圧VGと、
空乏化している時の界面ポテンシャルφとの関係式は と表わされる。従って任意の電圧をゲートに印加した時
の、Vthに於ける界面ポテンシャルからの界面ポテンシ
ャルの変動分Δφは次式で与えられる。 ところで通常のMOSプロセスの場合Vthが変動する原因
は(1)式中のVFBFP,NA,COのいずれか1つ以上が変
動することである。従ってゲート電圧VGを一定にしてい
る場合、このようなVthを変動する変動が生じると、
(4)式を成立させるためには空乏化している時の界面
ポテンシャルΔφは変化せざるを得ないことになる。 これはすなわちゲート電圧VGが一定の場合、Vthがば
らつくことによって空乏化している時の界面ポテンシャ
ルが変動することを意味している。 そこでまず飽和領域を考えると、FETの飽和領域では
電流式は、例えば文献「A.S.Grove著“Physics and Tec
hnology of Semiconductor Devices"の第11章から、次
式で与えられる。 但し、Wはチャンネル幅 Lはチャンネル長 μnは電子の移動度 VD satは飽和領域が始まるときのドレイン電圧
VD ここでVD satは VD sat=φ−2φFP ……(6) と表わされ、(5)式に上述の(3)(6)式を代入し
てドレイン電流IDをポテンシャルを用いて表わすと、 となる。従って空乏化した時の界面ポテンシャルφ
変化すれば、ドレイン電流IDが変化することになる。 次に線形領域を考えると、線形領域での電流式は、上
述の文献から(5)式でVD satをドレイン電圧VDに置き
換えたものである。そしてこの式に上述の(3)式を代
入してドレイン電流IDをポテンシャルを用いて表わす
と、 となり、飽和領域と同様に空乏化した時の界面ポテンシ
ャルφが変化すれば、ドレイン電流IDが変化すること
になる。 さらに、線形領域の中でドレイン電圧VDが非常に小さ
い時、すなわちVD≪2φFPの時を考えると、この時の電
流式は、上述の文献から次式で与えられる。 そしてこの式に上述の(3)式を代入すると と表わされ、この式においても空乏化した時の界面ポテ
ンシャルφが変化すれば、ドレイン電流IDが変化する
ことになる。 従ってこのようなFETを後段のバッファ回路あるいは
反転増幅器に用いてクランプ回路を構成した場合には、
このFETのドレイン電流IDの変動によって回路の直線性
や周波数特性が変動し、安定な特性を得ることができな
くなる。特に、第4図に(60)及び(61)で示す反転増
幅回路のように、クランプ電位によって電流値が決定さ
れる回路の場合には、FET(60)のVthにバラツキがある
と、回路に流れる電流値が一義的に定まらず不安定にな
り、その結果、消費電力も不安定になるので回路設計上
好ましくなかった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 例えば、回路素子としてFETを用いた回路の前段にバ
ッファ回路を構成するFETを設け、このFETによってクラ
ンプ回路を形成する場合、従来の方法では、FETのVth
変動によりチャネルポテンシャルが変動するために、回
路動作が安定にならないという問題があった。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題点を解決すために本発明は、下記の手段を
備えたクラップ回路を提供する。即ち、 ゲートに与えられるゲート電圧によってチャネルポテ
ンシャルを制御することができる被クランプ素子に対応
して設けられ、該被クランプ素子と同一プロセスで形成
されたチャネル長の等しい素子を用いることによって該
被クランプ素子のチャネルポテンシャルを近似的に検出
する検出用の素子と、 この検出用の素子から取り出される前記被クランプ素
子のチャネルポテンシャルに相当する電位とクランプ電
位に対応する設定電圧とを比較する比較型演算増幅回路
と、を備え、 上記チャネルポテンシャルに相当する電位と上記設定
電圧とが等しくなるように上記比較型演算増幅回路の出
力電圧を上記検出用の素子のゲートにフィードバック
し、上記チャネルポテンシャルに相当する電位と上記設
定電圧が等しくなった時の上記比較型演算増幅回路の出
力電圧を用いて上記被クランプ素子に与えられるゲート
電圧のクランプを行うように構成したことにより、被ク
ランプ素子の製造条件による特性のバラツキを補償した
ことを特徴とするクランプ回路を提供する。 〔作用〕 この回路によれば、後段の素子のポテンシャルの変動
を除去するクランプ電圧が供給されるので、素子の電流
値などが安定になり、周波数特性等の回路特性を安定に
することができる。 〔実施例〕 第1図において、(1)は電圧/ポテンシャル変換回
路であって、この回路(1)からのポテンシャルに応じ
た電位が比較型演算増幅回路(2)に供給される。また
電圧源(3)からの設定電圧が比較型演算増幅回路
(2)に供給される。この比較型演算増幅回路(2)の
出力電圧が変換回路(1)に供給される。 電圧/ポテンシャル変換回路(1)の出力からはその
時の入力電圧に対するFETのチャネルポテンシャルを表
す電位が供給されており、電圧源(3)からはチャネル
ポテンシャルの基準値を与える設定電圧が供給されるの
で、比較型演算増幅回路(2)は両者を比較して差があ
れば、その差を補正値として回路(1)にフィードバッ
クする。差がなくなれば回路(1)への入力の電圧変化
はなくなりその点で安定する。従って、その時の比較型
演算増幅回路(2)の出力電圧がチャネルポテンシャル
を一定にするための電圧である。 そしてこの出力電圧が例えば差動アンプ(53)の非反
転入力に供給されることにより、クランプ電位における
FET(56)を流れる電流が安定化され、回路の特性等の
変動が低減される。 さらに第2図は具体回路の一例を示す。図において電
圧/ポテンシャル変換回路(1)はFET(10)で構成さ
れ、このFETのドレインが電源VDDに接続され、ソースが
電流源を構成するFET(11)を通じて接地されると共
に、このFET(11)のソースが比較型演算増幅回路
(2)を構成する一方のインピーダンス変換用のP形の
FET(20)のゲートに接続される。 また電圧源(3)は、電源VDDとの接地間にポリシリ
コン等の抵抗器(30)(31)を設け、その抵抗分割にて
形成する。ここでポリシリコンの抵抗値の絶対値は変動
するが抵抗分割比はほどんど変動しないので、極めて安
定な設定電圧が得られる。この抵抗器(30)(31)の接
続中点が比較型演算増幅回路(2)を構成する他方のイ
ンピーダンス変換用のP形のFET(21)のゲートに接続
される。 さらにFET(20)(21)のドレインが接地され、ソー
スがそれぞれ定電流源用のFET(22)(23)を通じて電
源VDDに接続されると共に、これらのソースが比較型演
算増幅回路(2)を構成する差動接続されたP形のFET
(24)(25)のゲートにそれぞれ接続させる。このFET
(24)(25)のソースが定電流源用のFET(26)を通じ
て電源VDDに接続され、ドレインがカレントミラー構成
の負荷電流源(27)(28)を通じて接地されると共に、
FET(24)のドレインがFET(10)のゲートに接続され
る。 そしてこのFET(10)のゲートへの接続ラインが、差
動アンプ(53)の非反転入力に接続される。 ここでFET(10)(11)の構成は第3図Aに示すよう
になっており、図の中段に示すような構造であった場合
に、そのポテンシャルは同図下段に示すようになる。従
ってVinに対して形成されたポテンシャル(白地部分)
と同一電位のVoutを得ることができる。なおFET(11)
はVoutからの微小電流を放電させておき、ノイズ等の影
響でVinのポテンシャルよりもVoutが高くなるのを防止
するためのもので、本質的には同図Bに示すように無く
ても良い。あるいは同図Cに示すように高抵抗値の抵抗
器(12)を接続してもよい。 すなわち上述の回路において、FET(10)には極めて
微少な電流が流されるように設計する。この状態でFET
のチャネルは、空乏化の状態からまさに強反転の状態に
変わった直後と考えることができる。一方この時のFET
ソースは、単に基板と逆バイアス状態になっているだけ
と考えて良く、上述の文献の第10章に記載されている如
くにソース電圧VSは、 VS=φ−2φFP ……(11) と表される。ここでφFPはプロセスの条件によって多少
変動はあるものの、Vthの変動に影響するのはVFBの方が
はるかに大きく、現実的にはφFPの変動は無視できる。 従って上述の回路においてポテンシャルφと検出電
圧とは比例関数にあり、ポテンシャルに応じた電圧を検
出することができる。 また表面が空乏化した時の界面ポテンシャルとゲート
電圧との関係式は、 と表わされる。ここで通常のプロセスではVFB,NA,CO
変動が多く、このためVGを一定にするとφが変動して
しまう。そこで、上述の回路においてVFB等による変化
分をFETのゲートに接続したクランプ回路によってゲー
ト電圧VGを変えて打ち消して、φを一定にすることが
できる。 そして例えば飽和領域を考えると、ポテンシャルと電
流の関係式は上述の(7)式のようになっており、この
式とゲート電圧を用いた(5)式と比較すると、この両
式の最大の相違点はポテンシャルを用いた電流式にはV
FBの項が含まれていないことである。これは線形領域に
ついても同様である。 従ってポテンシャルを用いて電流を表わした式にVFB
の項がないということは、Vthが変動しても、空乏化し
た時の表面ポテンシャルを一定にしておけばFETの電流
は変化しないことになる。 そこで上述の回路において、ポテンシャルを一定にす
る電圧をクランプの基準電圧とすることにより、クラン
プ電位におけるFET(56)を流れる電流を一定にするこ
とができ、回路特性等を安定化できる。なおFET(10)
と(56)とは同一プロセスで形成され、少なくともチャ
ンネル長Lが等しいものとされる。 こうして素子のポテンシャルの変動を除去することに
より、ドレイン電流を安定化することができ、回路の周
波数特性や直線性等を安定化できる。 さらに第4図は後段回路が反転増幅器の回路に適用し
た例で、反転増幅器用のFET(60)のゲートにクランプ
コンデンサ(52)の他端が接続される。この回路におい
ても、クランプ電位におけるFET(60)のポテンシャル
が安定化され、線形性、周波数特性等を安定にすること
ができる。 なおこの回路はボトムクランプに限らず、他の形式の
クランプ回路に適用しても同様の作用効果が得られる。 またこの回路はクランプ電圧によって電流が流される
回路構成において回路電流を安定化させる効果もある。 〔発明の効果〕 この発明によれば、後段の素子のポテンシャルの変動
を除去するクランプ電圧が供給されるので、素子の電流
値などが安定になり、周波数特性等の回路特性を安定に
することができるようになった。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clamp circuit used on the input side of a buffer circuit composed of, for example, an FET. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to the above-described clamped element by setting the clamp voltage of the FET so that the value of the channel potential of the FET forming the clamped element becomes a constant value which is not influenced by the manufacturing conditions of the FET. The clamp circuit prevents instability of the circuit operation due to fluctuation of Vth (threshold voltage) of the FET at a later stage. [Prior Art] For example, a clamp circuit as shown in FIG. 5 has been proposed. Signal source formed of the signal V in in FIG. 51 is connected to one end of the clamp capacitor (52), the other end of the capacitor (52) is connected to the inverting input of the differential amplifier (53). A DC voltage source (54) for forming a clamp voltage is connected to the non-inverting input of the amplifier (53). The output of this differential amplifier (53) is a diode-structured FET (5
5) is connected to the other end of the capacitor (52). Further, the other end of the capacitor (52) is connected to the gate of the source follower FET (56) constituting the buffer circuit, and the output terminal (57) is led out of the source of the FET (56). In addition, (58) is a power supply terminal of the power supply VDD , and (59) is an FET constituting a constant current source. In this circuit, when the potential at the other end of the capacitor (52) becomes lower than the potential of the voltage source (54), the output potential of the differential amplifier (53) increases, the diode (55) conducts, and the The potential at the other end is increased. As a result, the lowest value (bottom) of the signal is clamped to a desired set potential, and, for example, sync tip clamping of the video signal is performed. By the way, in this circuit, when the element constituting the buffer circuit is a so-called bipolar transistor,
Regardless of the process used, the value of the forward drop voltage V BE between the base and the emitter is almost constant. On the other hand, when an FET is used as shown in the figure, the gate voltage (threshold voltage) V th required to cause strong inversion in the FET
Is extremely large, and ±
It allows about 0.2V. That is, V th is a flat band voltage V
The energy band bending (2φ FP : φ EP is the Fermi potential of the substrate), which is a necessary condition for strong inversion, is added to FB , and charge is further added to the depletion region. K S is a semiconductor dielectric constant, epsilon 0 is the vacuum dielectric constant, q is the elementary charge, N A that is required to produce the impurity density) of the acceptor Voltage C O is the sum of the oxide film capacity per unit area). Where V FB is Here, φ MS is the work relation difference between metal and semiconductor Q SS is the interface charge density per unit area ρ is the space charge density x 0 is the oxide film thickness. Therefore, in the general process, with varying amounts of Q SS by ion implantation or the like V FB
To control the value of V th . But actually Q
Due to the variation in SS, a variation of about ± 0.2 V was generated as the value of Vth . When the variation of V th is large, the gate
If the source-to-source potential difference V GS is kept constant, it is extremely difficult to keep the FET potential constant.As a result, the drain current ID fluctuates. There is a drawback that the bias current of the amplifier fluctuates and the characteristics such as the frequency characteristics fluctuate greatly. That relative equation (1), and the gate voltage V G,
Relationship between the interface potential φ S of when you are depleted It is expressed as Accordingly, when an arbitrary voltage is applied to the gate, the variation Δφ S of the interface potential from the interface potential at V th is given by the following equation. By the way, in the case of a normal MOS process, the cause of the fluctuation of V th is that at least one of V FB , φ FP , N A , and CO in the equation (1) fluctuates. Therefore if the gate voltage V G constant, the variation varying such V th occurs,
In order to satisfy the equation (4), the interface potential Δφ S at the time of depletion must be changed. If This means that the gate voltage V G is constant, the interface potential when depleted by the V th varies means that varies. Considering the saturation region first, in the saturation region of the FET, the current equation is, for example, “Physics and Tec by ASGrove”.
From Chapter 11 of "hnology of Semiconductor Devices", given by: Where W is the channel width L is the channel length μn is the electron mobility V D sat is the drain voltage when the saturation region starts
V D where V D sat is expressed as V D sat = φ S −2φ FP (6), and the above-mentioned expressions (3) and (6) are substituted into expression (5) to obtain the drain current ID . Expressed using potential, Becomes Therefore, if the change is interfacial potential phi S when depleted, the drain current I D is changed. Next, considering the linear region, the current expression in the linear region is obtained by replacing V D sat with the drain voltage V D in Expression (5) from the above document. Then, by substituting the above equation (3) into this equation, and expressing the drain current ID using the potential, Next, if the interface potential phi S changes when depleted as with the saturation region, the drain current I D is changed. Furthermore, when the drain voltage V D in the linear region is very small, i.e. considering the time of V D «2Fai FP, current type at this time is given by the following equation from the above literature. Then, when the above equation (3) is substituted into this equation, Expressed as, if interfacial potential phi S changes when depleted in this equation, the drain current I D is changed. Therefore, when such a FET is used as a buffer circuit or an inverting amplifier in the subsequent stage to form a clamp circuit,
Due to the fluctuation of the drain current ID of the FET, the linearity and frequency characteristics of the circuit fluctuate, and it becomes impossible to obtain stable characteristics. In particular, in the case of a circuit whose current value is determined by the clamp potential, such as an inverting amplifier circuit shown by (60) and (61) in FIG. 4, if V th of the FET (60) varies, The value of the current flowing in the circuit is undefined and becomes unstable, resulting in unstable power consumption, which is not preferable in circuit design. [Problems to be Solved by the Invention] For example, when a FET constituting a buffer circuit is provided at the previous stage of a circuit using an FET as a circuit element and a clamp circuit is formed by this FET, in the conventional method, the V Since the channel potential fluctuates due to the fluctuation of th , there is a problem that the circuit operation is not stabilized. [Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a clap circuit including the following means. That is, the clamped element is provided corresponding to the clamped element whose channel potential can be controlled by the gate voltage applied to the gate, and is formed by the same process as the clamped element and having the same channel length. A detection element for approximately detecting a channel potential of the element, and a comparison type operation for comparing a potential corresponding to a channel potential of the clamped element taken out from the detection element with a set voltage corresponding to a clamp potential. An amplifier circuit, wherein an output voltage of the comparison-type operational amplifier circuit is fed back to a gate of the detection element so that a potential corresponding to the channel potential is equal to the set voltage, and corresponds to the channel potential. Comparison type when the potential to be set and the set voltage are equal By clamping the gate voltage applied to the clamped element by using the output voltage of the operational amplifier circuit, a variation in characteristics due to manufacturing conditions of the clamped element is compensated for. provide. [Operation] According to this circuit, the clamp voltage for removing the fluctuation of the potential of the element at the subsequent stage is supplied, so that the current value of the element becomes stable, and the circuit characteristics such as the frequency characteristics can be stabilized. . [Embodiment] In FIG. 1, (1) is a voltage / potential conversion circuit, and a potential corresponding to the potential from this circuit (1) is supplied to a comparison type operational amplifier circuit (2). The set voltage from the voltage source (3) is supplied to the comparison type operational amplifier circuit (2). The output voltage of the comparison type operational amplifier circuit (2) is supplied to the conversion circuit (1). The output of the voltage / potential conversion circuit (1) supplies a potential representing the channel potential of the FET with respect to the input voltage at that time, and the voltage source (3) supplies a set voltage for providing a reference value of the channel potential. Therefore, the comparison type operational amplifier circuit (2) compares the two and, if there is a difference, feeds back the difference to the circuit (1) as a correction value. When the difference disappears, there is no change in the voltage of the input to the circuit (1), and the point is stabilized at that point. Therefore, the output voltage of the comparison type operational amplifier circuit (2) at that time is a voltage for keeping the channel potential constant. This output voltage is supplied to, for example, the non-inverting input of the differential amplifier (53), so that the
The current flowing through the FET (56) is stabilized, and fluctuations in circuit characteristics and the like are reduced. FIG. 2 shows an example of a specific circuit. In the figure, the voltage / potential conversion circuit (1) is constituted by an FET (10), the drain of which is connected to a power supply VDD , the source is grounded through an FET (11) constituting a current source, and The source of (11) is a P-type impedance conversion one side of the comparison type operational amplifier circuit (2).
Connected to the gate of FET (20). The voltage source (3) is formed by providing resistors (30) and (31) such as polysilicon between the power supply VDD and the ground and dividing the resistors. Here, the absolute value of the resistance value of the polysilicon changes, but the resistance division ratio hardly changes, so that an extremely stable set voltage can be obtained. The middle point of connection between the resistors (30) and (31) is connected to the gate of the other P-type FET (21) for impedance conversion which constitutes the comparison type operational amplifier circuit (2). Further, the drains of the FETs (20) and (21) are grounded, and the sources are respectively connected to the power supply VDD through the constant current source FETs (22) and (23). P-type FET that is differentially connected
(24) Connect to the gates of (25). This FET
The sources of (24) and (25) are connected to the power supply V DD through a constant current source FET (26), and the drains are grounded through load current sources (27) and (28) in a current mirror configuration.
The drain of the FET (24) is connected to the gate of the FET (10). The connection line to the gate of the FET (10) is connected to the non-inverting input of the differential amplifier (53). Here, the configuration of the FETs (10) and (11) is as shown in FIG. 3A, and when the structure is as shown in the middle part of the figure, the potential becomes as shown in the lower part of the figure. Thus V in potential formed against (white portion)
Vout having the same potential as that of Vout can be obtained. In addition, FET (11)
The allowed to discharge a small current from the V out, for the purpose of preventing the V out than the potential of V in the influence of noise or the like is high, essentially without as shown in Figure B May be. Alternatively, a resistor (12) having a high resistance value may be connected as shown in FIG. That is, in the above-mentioned circuit, the FET (10) is designed so that an extremely small current flows. FET in this state
Channel can be considered to be just after the depletion state has just changed to the strong inversion state. On the other hand, FET at this time
It can be considered that the source is simply in a reverse bias state with respect to the substrate. As described in Chapter 10 of the above-mentioned document, the source voltage V S is V S = φ S −2φ FP. 11) Although here phi FP is somewhat varies depending on the conditions of the process, is much larger towards the V FB to influence the variation of the V th, in practice variations of phi FP is negligible. Thus the potential phi S and the detection voltage in the circuit described above is in the proportional function, it is possible to detect a voltage corresponding to the potential. The relational expression between the interface potential and the gate voltage when the surface is depleted is It is expressed as Wherein variations in V FB, N A, C O in a normal process are many, when constant Therefore V G phi S fluctuates. Therefore, to cancel changing the gate voltage V G by a clamp circuit to change due to V FB or the like in the above circuit is connected to the gate of the FET, can be kept constant phi S. Considering, for example, the saturation region, the relational expression between the potential and the current is expressed by the above-mentioned expression (7). Comparing this expression with expression (5) using the gate voltage, the maximum expression of these expressions is obtained. The difference is that the current formula using potential is V
The FB term is not included. This is the same for the linear region. Therefore, V FB can be expressed by the equation expressing the current using the potential.
The fact that there is no term means that even if V th fluctuates, the FET current does not change if the surface potential at the time of depletion is kept constant. Therefore, in the above-described circuit, by setting the voltage for making the potential constant as the reference voltage of the clamp, the current flowing through the FET (56) at the clamp potential can be made constant, and the circuit characteristics and the like can be stabilized. In addition, FET (10)
And (56) are formed in the same process and have at least the same channel length L. By removing the fluctuation of the potential of the element, the drain current can be stabilized, and the frequency characteristics and linearity of the circuit can be stabilized. FIG. 4 shows an example in which the post-stage circuit is applied to an inverting amplifier circuit. The other end of a clamp capacitor (52) is connected to the gate of an inverting amplifier FET (60). Also in this circuit, the potential of the FET (60) at the clamp potential is stabilized, and linearity, frequency characteristics, and the like can be stabilized. This circuit is not limited to the bottom clamp, and the same operation and effect can be obtained by applying it to another type of clamp circuit. This circuit also has the effect of stabilizing the circuit current in a circuit configuration in which a current flows by the clamp voltage. [Effects of the Invention] According to the present invention, since a clamp voltage for removing a fluctuation in the potential of a subsequent element is supplied, the current value of the element is stabilized, and the circuit characteristics such as frequency characteristics are stabilized. Is now available.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一例の構成図、第2図、第3図はその
説明のための図、第4図は他の例の構成図、第5図は従
来の技術の説明のための図である。 (1)は電圧/ポテンシャル変換回路、(2)は比較型
演算増幅回路、(3)は電圧発生回路、(53)は差動ア
ンプ、(56)はFETである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of one example of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the same, FIG. 4 is a block diagram of another example, and FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the technique of FIG. (1) is a voltage / potential conversion circuit, (2) is a comparison type operational amplifier circuit, (3) is a voltage generation circuit, (53) is a differential amplifier, and (56) is an FET.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.ゲートに与えられるゲート電圧によってチャネルポ
テンシャルを制御することができる被クランプ素子に対
応して設けられ、該被クランプ素子と同一プロセスで形
成されたチャネル長の等しい素子を用いることによって
該被クランプ素子のチャネルポテンシャルを近似的に検
出する検出用の素子と、 この検出用の素子から取り出される前記被クランプ素子
のチャネルポテンシャルに相当する電位とクランプ電位
に対応する設定電圧とを比較する比較型演算増幅回路
と、を備え、 上記チャネルポテンシャルに相当する電位と上記設定電
圧とが等しくなるように上記比較型演算増幅回路の出力
電圧を上記検出用の素子のゲートにフィードバックし、
上記チャネルポテンシャルに相当する電位と上記設定電
圧が等しくなった時の上記比較型演算増幅回路の出力電
圧を用いて上記被クランプ素子に与えられるゲート電圧
のクランプを行うように構成したことにより、被クラン
プ素子の製造条件による特性のバラツキを補償したこと
を特徴とするクランプ回路。
(57) [Claims] The device is provided corresponding to a device to be clamped whose channel potential can be controlled by a gate voltage applied to the gate, and is formed by the same process as the device to be clamped and has the same channel length. A detection element for approximately detecting a channel potential, and a comparison-type operational amplifier circuit for comparing a potential corresponding to a channel potential of the clamped element extracted from the detection element with a set voltage corresponding to a clamp potential. The output voltage of the comparison type operational amplifier circuit is fed back to the gate of the element for detection so that the potential corresponding to the channel potential and the set voltage are equal,
The gate voltage applied to the clamped element is clamped by using the output voltage of the comparison type operational amplifier circuit when the potential corresponding to the channel potential becomes equal to the set voltage. A clamp circuit in which variations in characteristics due to manufacturing conditions of a clamp element have been compensated.
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