JP2901538B2 - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

Info

Publication number
JP2901538B2
JP2901538B2 JP8105606A JP10560696A JP2901538B2 JP 2901538 B2 JP2901538 B2 JP 2901538B2 JP 8105606 A JP8105606 A JP 8105606A JP 10560696 A JP10560696 A JP 10560696A JP 2901538 B2 JP2901538 B2 JP 2901538B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
reference voltage
npn transistor
base
npn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8105606A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09292926A (ja
Inventor
達司 山岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Original Assignee
NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK filed Critical NIPPON DENKI AISHII MAIKON SHISUTEMU KK
Priority to JP8105606A priority Critical patent/JP2901538B2/ja
Publication of JPH09292926A publication Critical patent/JPH09292926A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2901538B2 publication Critical patent/JP2901538B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は基準電圧発生回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の基準電圧発生回路が図5の回路図
に示されている。本従来例は、特開平3ー001208
号公報に開示されている1例であり、電源電圧VCCおよ
び接地電位GNDの供給入力に対応して、抵抗1、4、
5、9および11と、コンデンサ6と、NPNトランジ
スタ2、3、7、8および12ー1〜12ーnとを備え
て構成され、電源電圧VCCを介して供給される電流入力
を受けて、所定の基準電圧VREF が出力されるように構
成される。なお、NPNトランジスタ12ー1〜12ー
nは、図5に示されるように、コレクタとベースが連結
されるn個のNPNトランジスタが、抵抗11の一端と
接地電位GNDとの間に直列接続される形で配置されて
いる。
【0003】図5において、当該基準電圧発生回路の動
作時において、NPNトランジスタ2とNPNトランジ
スタ7とは同一サイズのトランジスタであるものとす
る。今、抵抗1の抵抗値をR1 、抵抗4の抵抗値をR4
とし、NPNトランジスタ2のベース・エミッタ間の電
圧をVBE2 、NPNトランジスタ3のベース・エミッタ
間の電圧をVBE3 として、△VBE=VBE2 −VBE3 とす
ると次式が成立つ。
【0004】 △VBE=VBE2 −VBE3 =(kT/q)・ln(R4 /R1 )………………(1) 上記(1)式において、kはポルツマン定数、qは電子
の電荷量、Tは絶対温度である。
【0005】また、抵抗5の抵抗値をR5 とし、NPN
トランジスタ3に流れる電流をI3とすると、I3 =△
BE/R5 であり、従って、抵抗4の抵抗値をR4 とす
ると、当該抵抗4による電圧降下△V4 は次式により与
えられる。
【0006】 △V4 =△VBE(R4 /R5 )……………………………(2) 出力される基準電圧VREF は、抵抗4による電圧降下△
4 と、NPNトランジスタ7のベース・エミッタ間電
圧VBE7 の加算値に等しく、上記の(1)式および
(2)式を参照して、次式により与えられる。
【0007】 VREF =VBE7 +△V4 =VBE7 +△VBE(R4 /R5 ) =VBE7 +(R4 /R5 )(kT/q)・ln(R4 /R1 ) ………………(3) また、直列接続されるn個のNPNトランジスタ12−
1〜12−nの各ベース・エミッタ間電圧をVBE12とす
ると、電源電圧VCCは次式にて表わされる。
【0008】 VCC=I1211+nVBE12 ………………………………(4) これより、NPNトランジスタ12−1〜12−nの各
飽和電流および各エミッタ電流を、それぞれIS および
E とすると、I12は次式により与えられる。
【0009】 I12=〔VCC−(nkT/q)・ln(IE /IS )〕/R11 ………………(5) 上記(5)式より、電源電圧VCCが変動すると、抵抗1
1およびNPNトランジスタ12−1〜12−nに流れ
込む電流I12が変動することが分かる。これにより、N
PNトランジスタ8のベース電位が変化し、NPNトラ
ンジスタ8を介して抵抗9に流れ込む電流I8 の電流値
も変化する。そして、その際には、NPNトランジスタ
7に流れる電流も変化し、これにより、前記(3)式に
おけるNPNトランジスタ7のベース・エミッタ間電圧
BE7 の値も変動する状態となる。即ち、基準電圧V
REF の出力レベルは、電源電圧VCCの影響を受け易いこ
とが理解される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の基準電
圧発生回路においては、電源電圧VCCの変動に伴ない、
当該電源電圧VCCの電流供給経路に対して直列に接続さ
れる電流供給用のNPNトランジスタのベース電圧が変
化し、これにより、基準電圧の出力レベルが変動すると
いう欠点がある。
【0011】本発明の目的は、当該基準電圧発生回路に
おける電源電圧変動に対しても、より安定した出力レベ
ルの基準電圧を生成して出力することのできる基準電圧
発生回路を実現することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の基準電圧発生回
路は、コレクタが高電位電源に接続され、ベースが第1
の抵抗を介して当該高電位電源に接続されて、エミッタ
が第2の抵抗を介して所定の基準電圧出力端子に接続さ
れる第1のNPNトランジスタと、コレクタとベースが
それぞれ個別に連結され、高電位側よりコレクタ・エミ
ッタの順方向に従って前記第1のNPNトランジスタの
ベースと低電位電源との間に直列接続されるn個のNP
Nトランジスタと、コレクタが前記第1のNPNトラン
ジスタのエミッタに共通接続され、ベースが、前記n個
のNPNトランジスタに含まれるNPNトランジスタの
内のエミッタが前記低電位電源に接続される第2のNP
Nトランジスタのベースに共通接続されて、エミッタが
当該低電位電源に共通接続されるm(m:正整数)個の
NPNトランジスタと、コレクタが前記基準電圧出力端
子に接続され、ベースが第3の抵抗を介して当該基準電
圧出力端子に接続されて、エミッタが前記低電位電源に
接続される第3のNPNトランジスタと、前記第3のN
PNトランジスタのコレクタとベースとの間に接続され
るコンデンサと、コレクタが前記第3の抵抗を介して前
記基準電圧出力端子に接続され、ベースが第4の抵抗を
介して前記基準電圧出力端子に接続されて、エミッタが
第5の抵抗を介して前記低電位電源に接続される第4の
NPNトランジスタと、コレクタおよびベースが前記第
4のNPNトランジスタのベースに共通接続され、エミ
ッタが前記低電位電源に接続される第5のNPNトラン
ジスタとを備えて構成され、前記基準電圧出力端子よ
り、前記低電位電源をベースとする基準電圧を生成して
出力することを特徴としている。
【0013】なお、前記低電位電源は、接地電位として
規定してもよい。また、前記第2のNPNトランジスタ
のサイズとしては、並列接続される前記m個のNPNト
ランジスタのサイズと同一サイズに規定するとともに、
前記第3のNPNトランジスタのサイズは、前記第5の
NPNトランジスタのサイズと同一サイズに規定しても
よい。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施形態を示すブロ
ック図である。図1に示されるように、本実施形態は、
電源電圧VCCおよび接地電位GNDの供給入力に対応し
て、抵抗1、4、5、9および11と、コンデンサ6
と、NPNトランジスタ2、3、7、8、10−1〜1
0−mおよび12ー1〜12ーnとを備えて構成され、
電源電圧VCCを介して供給される電流入力を受けて、所
定の基準電圧VREF が出力されるように構成されてい
る。なお、NPNトランジスタ10−1〜10−mは、
m個のNPNトランジスタが、NPNトランジスタ8の
エミッタと接地電位GNDとの間に並列接続される形で
配置されており、NPNトランジスタ12ー1〜12ー
nは、n個のNPNトランジスタが、抵抗11の一端と
接地電位GNDとの間に直列接続される形で配置され、
NPNトランジスタ2およびNPNトランジスタ12ー
1〜12ーnにおいては、それぞれコレクタとベースが
連結されている。また、NPNトランジスタ2とNPN
トランジスタ7のサイズは同一に設定されており、並列
接続されるm個のNPNトランジスタ10−1〜10−
mを含むトランジスタ・サイズは、ベースが接続されて
いるNPNトランジスタ12ーnのサイズと同一に設定
されている。図1と図4との対比により明らかなよう
に、本実施形態においては、新たに並列接続されるm個
のNPNトランジスタ10−1〜10−mが付加されて
おり、これらのNPNトランジスタのコレクタはNPN
トランジスタ8のエミッタに共通接続され、エミッタは
共に接地電位GNDに接続されて、ベースは、NPNト
ランジスタ12−nのコレクタ/ベースに共通接続され
ている。
【0016】当該基準電圧発生回路の動作時において、
電源電圧VCCが変動する際の抵抗11およびNPNトラ
ンジスタ12ー1〜12ーnに流れ込む電流I12の変化
比率を△Aとし、これらの直列接続されたn個のNPN
トランジスタのベース・エミッタ間電圧を統合した電圧
変化分を△Vとすると、当該△Vは次式により与えられ
る。
【0017】 △V=(nkT/q)・ln(△A)………………………(6) また、NPNトランジスタ8の固有定数である飽和電流
をIS8、変動値であるエミッタ電流をIE8とすると、当
該NPNトランジスタ8のベース・エミッタ間電圧V
BE8 は、次式により表わされる。
【0018】 VBE8 =(kT/q)・ln(IE8/IE8)………………(7) 上記の(6)式より、NPNトランジスタ8のベース電
位は、△V=(nkT/q)・ln(△A)だけ変化する
ので、これによるNPNトランジスタ8のベ−ス・エミ
ッタ間電圧VBE8 の変化分△VBE8 は、次式により与え
られる。
【0019】 △VBE8 =(kT/q)・ln(n△A)…………………(8) 従って、電源電圧VCCの上昇に伴なって生じる電流I12
の変化比率△Aに対応して、基準電圧VREF の出力レベ
ルに表われる電圧変化△VREF は、次式により表わされ
る。
【0020】 △VREF =△V−△VBE8 =(nkT/q)・ln(△A) −(kT/q)・ln(n△A)……………(9) 例えば、図2の第2の実施形態に示されるように、n=
5として、NPNトランジスタ10−1〜10−nが、
同一サイズの5個のNPNトランジスタ10−1〜10
−5により形成され、NPNトランジスタ12−1〜1
2−nが、同じく同一サイズの5個のNPNトランジス
タ12−1〜12−5により形成される実施形態におい
ては、電源電圧VCCの変動により、NPNトランジスタ
12−5のベース・エミッタ間電圧VBE12-5が1mV増
加するような場合、NPNトランジスタ8のベース電位
は5mV上昇して、これにより電源よりNPNトランジ
スタ8の側に流入する電流I8 が増大する状態となる。
この場合に、この電流増加分を、NPNトランジスタ1
0−1〜10−5の側に分流させるようにすれば、基準
電圧VREF の出力レベルを一定に維持することが可能と
なる。
【0021】このように、NPNトランジスタ10−1
〜10−5の側に分流する電流値を、NPNトランジス
タ8に流入する電流I8 の増加分と等しくするために、
並列接続されるNPNトランジスタ10−1〜10−5
のサイズを、NPNトランジスタ12−5と同一サイズ
に設定し、電流増幅率hFEの値を十分に大きい値として
ベース電流の値を無視することができるようにすれば、
NPNトランジスタ10−1〜10−5を流れる電流
は、NPNトランジスタ12−nを流れる電流と等しい
電流値となる。なお、図2において、NPNトランジス
タ10−1〜10−5として、5個のNPNトランジス
タを並列に接続しているのは、NPNトランジスタ8に
おける電流増加分と同等の電流を流すためである。
【0022】数値例として、電源電圧VCCの変動により
△Aが1から1.5に変化するような場合には、上記の
(6)式、(8)式および(9)式より、△V、△V
BE8 および△VREF は、次表に示される値となる。
【0023】
【表1】
【0024】即ち、図2に示される第2の実施形態の場
合には、上記の表1によれば、前述の従来例において
は、NPNトランジスタ10−1〜10−5が設けられ
ていないために、上記(9)式より、基準電圧VREF
電圧変動△VREF は+52.7mVであり、本実施形態
においては、当該基準電圧VREF の電圧変動△VREF
+42.1mVとなり、基準電圧VREF の電圧変動△V
REF として10.6mV低減することができる。
【0025】図3は、本発明の第3の実施形態を示す回
路図であり、図3において、NPNトランジスタ3(×
4)は、記載が省略されているが、4個のNPNトラン
ジスタの並列接続により形成されており、NPNトラン
ジスタ10(×3)、12−1(×3)、12−2(×
3)および12−3(×3)は、同様に記載は省略され
てはいるが、それぞれ3個のNPNトランジスタの並列
接続により形成されている。なお、この場合において、
図3に示されるNPNトランジスタ2、3、7、8、1
0および12−1〜12−3を含む19個のNPNトラ
ンジスタのサイズは全て同一である。そして、抵抗1
(抵抗値:R1 )、抵抗4(抵抗値:R4)、抵抗5
(抵抗値:R5 )、抵抗9(抵抗値:R9 )および抵抗
11(抵抗値:R11)の抵抗値を、それぞれR1 =50
0Ω、R4 =500Ω、R5 =360Ω、R9 =2k
Ω、R11=1.2kΩとした時のシミュレーション結果
が図4の特性図に示される。図4の縦軸は基準電圧V
REF で単位はV(ボルト)であり、横軸は電源電圧VCC
で単位は同様にV(ボルト)である。図4においては、
従来例の特性はPとして示されており、図3に示される
第3の実施形態による特性はQとして示されている。こ
のシミュレーション結果により明らかなように、電源電
圧VCCが3Vから5Vに変化した場合の基準電圧VREF
の変化量△VREF は、従来例の場合には12.8Vであ
るのに対して、本発明においては7.8Vであり、基準
電圧VREF の変化量が5mVも低減される。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基準電
圧発生回路に適用されて、電源電圧変動に伴ない増大す
る電流供給量に対して、当該電流増分に対応して分流量
が制御される分流回路として機能するNPNトランジス
タ回路を設けることにより、電源より基準電圧発生回路
に流入する電流量を制御抑制することが可能となり、こ
れにより、電源電圧変動に伴なって生じる基準電圧の出
力レベル変動を抑制することができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す回路図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す回路図である。
【図3】本発明の第3の実施形態を示す回路図である。
【図4】前記第3の実施形態におけるシミュレーション
結果を、従来例に対比して示す特性図である。
【図5】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1、4、5、9、11 抵抗 2、3、7、8、10−1〜10−m、12−1〜12
−5〜12−n NPNトランジスタ 6 コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02J 1/00 306

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コレクタが高電位電源に接続され、ベー
    スが第1の抵抗を介して当該高電位電源に接続されて、
    エミッタが第2の抵抗を介して所定の基準電圧出力端子
    に接続される第1のNPNトランジスタと、 コレクタとベースがそれぞれ個別に連結され、高電位側
    よりコレクタ・エミッタの順方向に従って前記第1のN
    PNトランジスタのベースと低電位電源との間に直列接
    続されるn(n:正整数)個のNPNトランジスタと、 コレクタが前記第1のNPNトランジスタのエミッタに
    共通接続され、ベースが、前記n個のNPNトランジス
    タに含まれるNPNトランジスタの内のエミッタが前記
    低電位電源に接続される第2のNPNトランジスタのベ
    ースに共通接続されて、エミッタが当該低電位電源に共
    通接続されるm(m:正整数)個のNPNトランジスタ
    と、 コレクタが前記基準電圧出力端子に接続され、ベースが
    第3の抵抗を介して当該基準電圧出力端子に接続され
    て、エミッタが前記低電位電源に接続される第3のNP
    Nトランジスタと、 前記第3のNPNトランジスタのコレクタとベースとの
    間に接続されるコンデンサと、 コレクタが前記第3の抵抗を介して前記基準電圧出力端
    子に接続され、ベースが第4の抵抗を介して前記基準電
    圧出力端子に接続されて、エミッタが第5の抵抗を介し
    て前記低電位電源に接続される第4のNPNトランジス
    タと、 コレクタおよびベースが前記第4のNPNトランジスタ
    のベースに共通接続され、エミッタが前記低電位電源に
    接続される第5のNPNトランジスタと、 を備えて構成され、前記基準電圧出力端子より、前記低
    電位電源をベースとする基準電圧を生成して出力するこ
    とを特徴とする基準電圧発生回路。
  2. 【請求項2】 前記低電位電源が接地電位として規定さ
    れる請求項1記載の基準電圧発生回路。
  3. 【請求項3】 前記第2のNPNトランジスタのサイズ
    と、並列接続される前記m個のNPNトランジスタのサ
    イズが同一サイズに規定されるとともに、前記第3のN
    PNトランジスタのサイズと、前記第5のNPNトラン
    ジスタのサイズが同一サイズに規定される請求項1また
    は請求項2記載の基準電圧発生回路。
JP8105606A 1996-04-25 1996-04-25 基準電圧発生回路 Expired - Lifetime JP2901538B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8105606A JP2901538B2 (ja) 1996-04-25 1996-04-25 基準電圧発生回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8105606A JP2901538B2 (ja) 1996-04-25 1996-04-25 基準電圧発生回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09292926A JPH09292926A (ja) 1997-11-11
JP2901538B2 true JP2901538B2 (ja) 1999-06-07

Family

ID=14412172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8105606A Expired - Lifetime JP2901538B2 (ja) 1996-04-25 1996-04-25 基準電圧発生回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2901538B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102289242A (zh) * 2011-02-23 2011-12-21 李仲秋 Npn型晶体管基准电压产生电路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09292926A (ja) 1997-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5521544A (en) Multiplier circuit having circuit wide dynamic range with reduced supply voltage requirements
US4362985A (en) Integrated circuit for generating a reference voltage
JPH0473806B2 (ja)
JP2901538B2 (ja) 基準電圧発生回路
JPH0682308B2 (ja) 電流源回路配置
JPH1124769A (ja) 定電流回路
JP2778781B2 (ja) 閾値電圧生成回路
US5670868A (en) Low-constant voltage supply circuit
JPH0225561B2 (ja)
JP3186807B2 (ja) 電流源
JP3736077B2 (ja) 電圧比較回路
JP2729071B2 (ja) 定電流回路
JP2000261260A (ja) 電圧・電流変換回路
JPH0477329B2 (ja)
JP3526484B2 (ja) 高入力インピーダンス回路
JP2623954B2 (ja) 利得可変増幅器
JP2727389B2 (ja) 温度特性補償回路
JP3282907B2 (ja) 基準電圧発生回路
JP2897522B2 (ja) カレントミラー回路
JPS6024707A (ja) バイアス回路
JP3315850B2 (ja) 電流電圧変換装置
JPS62173808A (ja) バツフアアンプ
JP3437274B2 (ja) 基準電圧回路
JP2723703B2 (ja) 演算回路
JPH0646370B2 (ja) 定電流回路

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990216