JP3173015B2 - Electronic circuit in IC - Google Patents

Electronic circuit in IC

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JP3173015B2
JP3173015B2 JP41321990A JP41321990A JP3173015B2 JP 3173015 B2 JP3173015 B2 JP 3173015B2 JP 41321990 A JP41321990 A JP 41321990A JP 41321990 A JP41321990 A JP 41321990A JP 3173015 B2 JP3173015 B2 JP 3173015B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、IC内の電子回路、特
に出力の温度依存性のない新規なIC内の電子回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic circuit in an IC, and more particularly, to a novel electronic circuit in an IC which has no temperature dependence of output.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI内の電子回路には抵抗を必要とす
るものが多いが、そのような電子回路として図3、図4
に示すものがある。図3に示す電子回路は、ツェナーダ
イオードZDをリファレンスとする電流源回路である。
Q1、Q2はエミッタ及びベースが共通接続されてカレ
ントミラーとなった第1、第2のトランジスタ、ZDは
第1のトランジスタQ1のコレクタとアースとの間に接
続されたリファレンス電圧発生手段である、リファレン
ス用ツェナーダイオード、Q3はトランジスタQ2のコ
レクタにコレクタが接続された第3のトランジスタであ
る、リファレンス電圧検出用トランジスタで、ベースが
ツェナーダイオードZDとトランジスタQ1のコレクタ
との接続点に接続されている。Rは電流規定抵抗で、ト
ランジスタQ3のエミッタと直列に接続されている。Q
4は該電流規定抵抗Rと直列に接続された第4のトラン
ジスタで、第5のトランジスタである出力用トランジス
タQ5とカレントミラー接続されている。この定電流源
回路は、ツェナーダイオードZDの端子電圧Vzからト
ランジスタQ3とQ4のオン時におけるベース・エミッ
タ間電圧の和2VBEを引いた電圧が電流規定抵抗Rに加
わり、従って、(Vz−2VBE)/Rの電流Iが抵抗R
に流れる。そして、それと略同じ電流がトランジスタQ
4とカレントミラーの関係にあるトランジスタQ5に流
れる。このトランジスタQ5を流れる電流が出力電流I
out となる。
2. Description of the Related Art Many electronic circuits in an LSI require a resistor. Such electronic circuits are shown in FIGS.
There are the following. The electronic circuit shown in FIG. 3 is a current source circuit using the Zener diode ZD as a reference.
Q1 and Q2 are first and second transistors whose emitters and bases are commonly connected to form a current mirror, and ZD is reference voltage generating means connected between the collector of the first transistor Q1 and ground. A reference zener diode, Q3, is a third transistor having a collector connected to the collector of the transistor Q2, which is a reference voltage detecting transistor. The base is connected to a connection point between the Zener diode ZD and the collector of the transistor Q1. . R is a current regulating resistor, which is connected in series with the emitter of the transistor Q3. Q
Reference numeral 4 denotes a fourth transistor connected in series with the current regulating resistor R, and is current mirror-connected to an output transistor Q5 as a fifth transistor. In this constant current source circuit, a voltage obtained by subtracting the sum 2V BE of the base-emitter voltage when the transistors Q3 and Q4 are turned on from the terminal voltage Vz of the Zener diode ZD is added to the current regulating resistor R, and accordingly, (Vz−2V BE ) / R current I
Flows to Then, the same current as that of the transistor Q
4 flows into the transistor Q5 having a current mirror relationship. The current flowing through the transistor Q5 is the output current I
out .

【0003】図4に示す電子回路は、BiCMOSIC
によりトランジスタのベース・エミッタ間電圧VBE
リファレンス電圧とするように構成した定電流回路であ
り、カレントミラー構成にするために、PチャンネルM
OSFETM1、M2、M5及びNチャンネルMOSF
ETM3、M4を用いている。そして、PチャンネルM
OSFETM1とNチャンネルMOSFETM3とリフ
ァレンス用トランジスタQrの直列回路により第1の回
路を構成し、これとカレントミラーの関係にある第2の
回路はPチャンネルMOSFETM2とNチャンネルM
OSFETと電流規定抵抗Rにより構成される。そし
て、リファレンストランジスタQrのベース・エミッタ
間電圧VBEと同じ電圧が抵抗Rに加わる。従って、V
BE/R=Iによって決まる電流Iが抵抗Rに流れると
共に、それと略同じ電流Ioutが第3の回路であるM
OSFETM5を通して出力される。
The electronic circuit shown in FIG. 4 is a BiCMOS IC
Is a constant current circuit configured so that the base-emitter voltage V BE of the transistor is used as a reference voltage.
OSFETs M1, M2, M5 and N-channel MOSF
ETM3 and M4 are used. And P channel M
A first circuit is constituted by a series circuit of the OSFET M1, the N-channel MOSFET M3, and the reference transistor Qr, and a second circuit having a current mirror relationship with the series circuit is a P-channel MOSFET M2 and an N-channel M
It is composed of an OSFET and a current regulating resistor R. Then, the same voltage as the base-emitter voltage V BE of the reference transistor Qr is applied to the resistor R. Therefore, V
A current I determined by BE / R = I flows through the resistor R, and a current Iout substantially equal to the current Iout is supplied to the third circuit M
Output through OSFET M5.

【0004】上記電流規定抵抗Rは、半導体基板の表面
部に選択的に形成された拡散層からなる拡散抵抗あるい
は半導体基板上に絶縁層を介して形成された例えばポリ
シリコン等の半導体層からなる半導体層抵抗により構成
されていた。
The current regulating resistor R is composed of a diffusion resistor formed of a diffusion layer selectively formed on the surface of the semiconductor substrate or a semiconductor layer of, for example, polysilicon formed on the semiconductor substrate via an insulating layer. It consisted of a semiconductor layer resistor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、電流規定抵
抗Rは拡散抵抗により構成してもあるいは半導体層抵抗
により構成しても抵抗温度係数を有するので温度により
抵抗値が変化し、その結果、出力電流が温度依存性を持
つ。というのは、半導体層抵抗は正の抵抗温度係数を有
し、拡散抵抗は負の抵抗温度係数を有するからである。
そして、その抵抗の抵抗温度係数が電子回路にとって都
合の良い値であるならば問題ないが、そのようなことは
きわめて稀である。具体的には、図3の回路の場合ツェ
ナーダイオードZDの温度依存性をキャンセルするよう
な抵抗温度係数を持つ電流規定抵抗が必要であり、図4
の回路の場合にはトランジスタQrのベース・エミッタ
間電圧VBEには温度依存性があるので、それをキャン
セルするようにすることが必要であるが、キャンセルで
きるような抵抗温度係数を持つような抵抗をつくること
は従来難しかった。
The current regulating resistor R has a temperature coefficient of resistance regardless of whether it is constituted by a diffusion resistor or a semiconductor layer resistor. The current has temperature dependence. This is because the semiconductor layer resistance has a positive temperature coefficient of resistance and the diffusion resistance has a negative temperature coefficient of resistance.
There is no problem if the resistance temperature coefficient of the resistor is a value convenient for the electronic circuit, but such a case is extremely rare. Specifically, in the case of the circuit of FIG. 3, a current regulating resistor having a temperature coefficient of resistance that cancels the temperature dependency of the Zener diode ZD is required.
Since the circuit of the base-emitter voltage V BE of the transistor Qr is temperature dependent, it is necessary to so as to cancel it, like having a resistance temperature coefficient can be canceled Creating resistance has traditionally been difficult.

【0006】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、IC内の電子回路において、任意の
抵抗温度係数を有する抵抗体をつくり、それを用いて温
度依存性のない出力特性を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. In an electronic circuit in an IC, a resistor having an arbitrary temperature coefficient of resistance is formed, and using the resistor, there is no temperature dependency. The purpose is to obtain output characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1のIC内の電子
回路は、カレントミラーを成す第1及び第2のトランジ
スタのうちの該第2のトランジスタに第3のトランジス
タを直列接続し、該第3のトランジスタのベースを上記
第1のトランジスタに接続し、該第3のトランジスタに
第1及び第2の抵抗を接続し、該第2の抵抗にカレント
ミラー回路を接続し、該第1及び第2の抵抗の一方を拡
散抵抗により、他方を半導体層抵抗により構成し、該第
1と第2の抵抗を所定の温度係数を有するように組み合
わせてなることを特徴とする。請求項2のIC内の電子
回路は、リファレンストランジスタを有する第1の回路
と、電流規定抵抗を有する第2の回路と、出力電流を供
給する第3の回路を互いにカレントミラーを構成するよ
うに接続した回路であって、上記第1の回路にリファレ
ンストランジスタと直列に接続した付加抵抗を設け、該
付加抵抗と上記電流規定抵抗とで抵抗温度係数の異なる
ものを用いて出力電流の温度依存性を0になるようにす
ることを特徴とする。
An electronic circuit in an IC according to the first aspect of the present invention includes a third transistor connected in series to the second transistor among the first and second transistors forming a current mirror. A base of a third transistor is connected to the first transistor, first and second resistors are connected to the third transistor, and a current mirror circuit is connected to the second resistor; One of the second resistors is constituted by a diffused resistor and the other is constituted by a semiconductor layer resistor, and the first and second resistors are combined so as to have a predetermined temperature coefficient. An electronic circuit in the IC according to claim 2, wherein the first circuit having the reference transistor, the second circuit having the current regulating resistor, and the third circuit supplying the output current constitute a current mirror with each other. A connected circuit, wherein an additional resistor connected in series with the reference transistor is provided in the first circuit, and a temperature dependency of an output current is obtained by using a resistor having a different temperature coefficient between the additional resistor and the current defining resistor. Is set to 0.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明IC内の電子回路を図示実施例
に従って詳細に説明する。図1は本発明IC内の電子回
路の一つの実施例を示す回路図である。本実施例は図に
示した従来の回路とは電流規定抵抗として半導体層抵
抗、具体的にはポリシリコンからなるポリシリコン抵抗
Rpと、拡散抵抗Rdとを直列に接続した直列抵抗を用
いたという点で異なっているが、電流規定抵抗以外の点
では共通し、共通点について既に説明済みなので説明を
省略し、電流規定抵抗に関してのみ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an electronic circuit in an IC of the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of an electronic circuit in an IC of the present invention. This embodiment is different from the conventional circuit shown in the figure in that a semiconductor layer resistor, specifically, a polysilicon resistor Rp made of polysilicon and a diffusion resistor Rd are connected in series as a current regulating resistor. Although they differ in the point, they are common in points other than the current regulating resistor, and the common points have already been described, so that the description will be omitted, and only the current regulating resistor will be described.

【0009】ポリシリコン抵抗Rpの抵抗値をRpとす
ると、Rpは次式1で表わされる。 Rp=Rp[1+α(T−T)] ・・・式1 但し、α:ポリシリコン抵抗Rpの抵抗温度係数、R
:温度TがTのときのポリシリコン抵抗。また、
拡散抵抗Rdの抵抗値をRdとすると、Rdは次式2で
表わされる。 Rd=Rd[1+α(T−T)] ・・・式2 但し、α:拡散抵抗Rdの抵抗温度係数、Rd:温
度TがTのときのポリシリコン抵抗。尚、α<0、
α>0である。
Assuming that the resistance value of the polysilicon resistor Rp is Rp, Rp is expressed by the following equation (1). Rp = Rp 0 [1 + α p (T−T o )] Equation 1 where α p is the temperature coefficient of resistance of the polysilicon resistor Rp, R
p o : polysilicon resistance when temperature T is T 0 . Also,
Assuming that the resistance value of the diffusion resistor Rd is Rd, Rd is represented by the following equation 2. Rd = Rd o [1 + α d (T-T 0)] ··· Equation 2 where, alpha d: resistance temperature coefficient of the diffused resistor Rd, Rd o: polysilicon resistor when the temperature T is T 0. Note that α p <0,
α d > 0.

【0010】ところで、電流規定抵抗であるところの拡
散抵抗Rdとポリシリコン抵抗Rpとの直列抵抗にはツ
ェナー電圧VzからトランジスタQ3とトランジスタQ
4のオン時におけるベース・エミッタ間電圧VBE
和、即ち2VBEを減じた値の電流が印加される(尚、
以後、VBEはトランジスタのオン時におけるベース・
エミッタ間の電圧をいうこととする。)。従って、回路
の出力電流をI out とすると次式3が成立する。とい
うのは、第2の回路に流れる電流と第3の回路に流れる
出力電流I out とが等しいからである。
By the way, the series resistance of the diffusion resistance Rd and the polysilicon resistance Rp, which is the current regulating resistance, is determined by the Zener voltage Vz from the transistor Q3 and the transistor Q3.
4, a current having a value obtained by subtracting the sum of the base-emitter voltages V BE at the time of ON, that is, 2 V BE is applied (note that
Thereafter, VBE is the base voltage when the transistor is on.
It means the voltage between the emitters. ). Therefore, if the output current of the circuit is I out , the following equation 3 holds. This is because the current flowing in the second circuit is equal to the output current I out flowing in the third circuit.

【0011】 Vz=I out (Rp+Rd)+2VBE ・・・式3 次に、上記式3を温度Tで偏微分すると下記の式4が得
られる。 Vz/T=(Rp+Rd) out T+I out [(Rp/T )+(Rd/T)+2BET ・・・式4 上記式(4)の両辺を(Rp+Rd)Ioutで割ると
次式(5)が得られる。尚、ここでRp+RdをRと定
義する。 Vz/T・1/(RI out out T・1/outR p/T・1/R+Rd/T・1/R+2BET・1/(RIou ・・・式5
Vz = I out (Rp + Rd) + 2V BE Equation 3 Next, the following Equation 4 is obtained by partially differentiating Equation 3 with temperature T. ∂ Vz / ∂ T = (Rp + Rd) ∂ I out / ∂ T + I out [(∂ Rp / ∂ T) + (∂ Rd / ∂ T) +2 ∂ V BE / ∂ T ··· Equation 4 above formula (4) When both sides are divided by (Rp + Rd) I out , the following equation (5) is obtained. Here, Rp + Rd is defined as R. ∂ Vz / ∂ T · 1 / (RI out) = ∂ I out / ∂ T · 1 / I out + ∂ R p / ∂ T · 1 / R + ∂ Rd / ∂ T · 1 / R + 2 ∂ V BE / ∂ T · 1 / (RI ou t) ··· formula 5

【0012】ところで、電流源回路に要求される重要な
特性の一つは出力電流I out の温度依存性を少なく、
できたら0にすることである。そこで、上記式5におい
Vz/T・RI out =0とする。すると下記の
式6が成立する。 [(Vz/T)−2(BET)−I out ・(Rp/T)− I out ・(Rd/T)]/R・I out =0 ・・・式6 しかして、この式6が成立するように回路条件を設定す
ると出力電流Ioutの温度依存性を0にすることがで
きるのである。
One of the important characteristics required for the current source circuit is that the temperature dependence of the output current I out is small,
If possible, make it 0. Therefore, the above equation 5 Odor <br/> Te ∂ Vz / ∂ T · RI out = 0. Then, the following equation 6 is established. [(∂ Vz / ∂ T) -2 (∂ V BE / ∂ T) -I out · (∂ Rp / ∂ T) - I out · (∂ Rd / ∂ T)] / R · I out = 0 ·· Equation 6 If the circuit conditions are set so that Equation 6 holds, the temperature dependence of the output current I out can be made zero.

【0013】そこで、上記式6の定数、温度特性のうち
具体的に数値を与えられるものに数値を与えてみると次
のとおりである。Vz/T≒2.5mV/℃、Vz
≒6.2V、BET≒−2mV/℃、VBE
0.6V、α≒2000ppm/℃、α≒−100
0ppm/℃である。そして、出力電流I out を10
0μAと設定することとする。次に、Rp/T=R
αRd/T=Rdαであるので、これ
等を式6に代入することにより次式7が得られる。 0=(Vz/T)−2(BET)−[I out (Rpα+R d α ) ・・・式7 この式7に前述の数値を代入して整理すると、次の式
8、9が得られる。 4.5mV/℃=100μA(Rpα+Rdα)・・・式8 45=Rpα+Rdα ・・・式9
Therefore, numerical values are given to the constants and temperature characteristics of the above equation 6 to which specific numerical values can be given as follows. ∂ Vz / ∂ T ≒ 2.5mV / ℃, Vz
≒ 6.2V, ∂ V BE / ∂ T ≒ -2mV / ℃, V BE ≒
0.6 V, α d ≒ 2000 ppm / ° C., α p ≒ -100
0 ppm / ° C. Then, the output current I out is set to 10
It is set to 0 μA. Then, Rp / T = R
Since p o α p and ∂Rd / ∂T = Rd o α d , by substituting these into equation 6, the following equation 7 is obtained. 0 = (∂ Vz / ∂ T ) -2 (∂ V BE / ∂ T) - [ in I out (Rp o α p + R d o α d) ··· Equation 7 Equation 7 by substituting numerical values described above By rearranging, the following equations 8 and 9 are obtained. 4.5mV / ℃ = 100μA (Rp o α p + Rd o α d) ··· Equation 8 45 = Rp o α p + Rd o α d ··· Equation 9

【0014】次に、上記式3に具体的数値を代入すると
下記の式10が得られる。 6.2V=100μAR+2×0.6V ・・・式10 ∴R(≡Rp+Rd)=50KΩ
Next, by substituting specific numerical values into Equation 3, the following Equation 10 is obtained. 6.2V = 100μAR o + 2 × 0.6V ··· formula 10 ∴R o (≡Rp o + Rd o) = 50KΩ

【0015】ここで、Rp=xRdとする。つまり
xはRpのRdに対する比率である。すると、(1
+x)Rd=50KΩとなり、Rdを求めると下記
の式11が得られる。 Rd=R/(1+x)=50KΩ/(1+x) ・・・式11 そして、式9及び式11から下記の計算ができる。 45=50K(xα+α)/(1+x) =50(2−x)/(1+x) ∴0.9(1+x)=2−x ∴x=1.1/1.9=0.58
[0015] In this case, and Rp o = xRd o. That x is a ratio Rd o of Rp o. Then, (1
+ X) Rd o = 50KΩ, and the equation 11 below is obtained when obtaining the Rd o. Rd o = R o / (1 + x) = 50 KΩ / (1 + x) Expression 11 Then, the following calculation can be performed from Expression 9 and Expression 11. 45 = 50K (xα p + α d) / (1 + x) = 50 (2-x) / (1 + x) ∴0.9 (1 + x) = 2-x ∴x = 1.1 / 1.9 = 0.58

【0016】従って、R=50KΩ、Rd=31.6
KΩ、Rp=18.4KΩとすれば、温度依存性が0の
100μAの定電流I out を得ることができるように
なる。具体的には、ツェナーダイオードZDの温度特性
を抵抗R(≡Rp+Rd)によってキャンセルすること
ができる。このように、拡散抵抗Rdと半導体層抵抗R
pとを適宜に組み合せることによって任意の抵抗温度係
数を有する抵抗Rをつくり、それによって電子回路(本
実施例の場合は定電流源回路)の温度特性を任意の値
(本例では出力電流の温度依存性を0)に設定すること
ができる。
Therefore, R o = 50 KΩ and Rd = 31.6.
K.OMEGA., If Rp = 18.4KΩ, it is possible to temperature dependency obtain constant current I out of 100μA 0. Specifically, the temperature characteristics of the Zener diode ZD can be canceled by the resistor R (≡Rp + Rd). Thus, the diffusion resistance Rd and the semiconductor layer resistance R
p is appropriately combined to form a resistor R having an arbitrary temperature coefficient of resistance, whereby the temperature characteristic of the electronic circuit (the constant current source circuit in the present embodiment) is changed to an arbitrary value (in this example, the output current). Can be set to 0).

【0017】ここで、任意の抵抗温度係数を有する抵抗
Rを拡散抵抗Rdと半導体層抵抗Rpによってどのよう
に得るかということについて考察してみる。 Rd=Rd[1+α(T−T)] Rp=Rp[1+α(T−T)] この抵抗拡散抵抗Rdと半導体層抵抗Rpの直列抵抗R
は次式で表わされる。 R=Pp+Rd そこで、この直列抵抗Rの温度依存性を求めると、即
ち、温度Tで偏微分すると下記の式12が得られる。
Here, how the resistance R having an arbitrary temperature coefficient of resistance is obtained by the diffusion resistance Rd and the semiconductor layer resistance Rp will be considered. Rd = Rd o [1 + α d (T-T 0)] Rp = Rp o [1 + α p (T-T 0)] series resistance R of the resistance diffused resistor Rd and the semiconductor layer resistance Rp
Is represented by the following equation. R = Pp + Rd Then, when the temperature dependence of the series resistance R is obtained, that is, when the partial differential is performed with respect to the temperature T, the following equation 12 is obtained.

【0018】 R/T=Rp/T+Rd/T ・・・式12 αを抵抗Rの抵抗温度係数とすると、上記式12から
下記式13が得られる。 αR/T・1/R=[(Rp/T)+(Rd/T)]/R =(Rpα+Rdα) ・・・式13 ここで、Rp=xRdとすると、R=Rp+R
d=(1+x)Rdとなる。故に α=Rd(xα+α)/R=αx/(1+
x)+α/(1+x) となる。そして、x=0のときα=α>0となり、
0のときα <0となる。
[0018] The ∂ R / ∂ T = ∂ Rp / ∂ T + ∂ Rd / ∂ T ··· formula 12 alpha r a resistance temperature coefficient of resistance R, the following equation 13 is obtained from the above equation 12. α r ≡ ∂ R / ∂ T · 1 / R = [(∂ Rp / ∂ T) + (∂ Rd / ∂ T)] / R = (Rp o α p + Rd o α d) ··· formula 13 where , when Rp o = xRd o, R o = Rp o + R
the d = (1 + x) Rd o. Thus α r = Rd o (xα p + α d) / R = α p x / (1+
x) + α d / (1 + x). Then, when x = 0, α r = α d > 0, and
the α r <0 when x »0.

【0019】従って、抵抗Rは拡散抵抗Rdと半導体層
抵抗Rpの比、即ちxを変えることによりその抵抗温度
係数を拡散抵抗Rdのそれαと半導体層抵抗Rpのそ
れαの中間にある任意の値にすることができるのであ
る。そして、それをツェナーリファレンスタイプの定電
流回路の電流規定抵抗Rに適用したのが図1に示す回路
なのである。
Therefore, by changing the ratio of the diffusion resistance Rd and the semiconductor layer resistance Rp, that is, x, the resistance temperature coefficient of the resistance R is intermediate between that of the diffusion resistance Rd α d and that of the semiconductor layer resistance Rp α p. It can be any value. The circuit shown in FIG. 1 applies this to the current regulating resistor R of the Zener reference type constant current circuit.

【0020】図2は本発明IC内の電子回路の他の実施
例を示すものである。本実施例は拡散抵抗Rdと半導体
層抵抗Rpとを直列にして1つの抵抗を構成するもので
はなく、別の箇所に用いる2個の抵抗を一つは拡散抵抗
Rdによって他は半導体層抵抗Rpによって構成するも
のである。即ち、図4に示す従来のベース・エミッタ間
電圧VBEをリファレンス電圧とするタイプの定電流源
回路は、そのリファレンス電圧VBEが負の温度係数を
有している。電流規定抵抗を正の温度係数を有してする
拡散抵抗で構成すれば依存性のキャンセルハ不可能であ
る。ポリシリコン抵抗を用いてもポリシリコン抵抗の抵
抗温度係数の絶対値がキャンセルできる程大きくなく、
出力電流の温度依存性が若干軽減するに留まるに過ぎな
かった。
FIG. 2 shows another embodiment of the electronic circuit in the IC of the present invention. In the present embodiment, the diffusion resistance Rd and the semiconductor layer resistance Rp are not connected in series to form one resistance, but two resistances used in different places are one of the diffusion resistance Rd and the other resistance of the semiconductor layer resistance Rp. It is constituted by. That is, in the conventional constant current source circuit shown in FIG. 4 which uses the base-emitter voltage V BE as a reference voltage, the reference voltage V BE has a negative temperature coefficient. If the current regulating resistor is constituted by a diffusion resistor having a positive temperature coefficient, it is impossible to cancel the dependence. Even if a polysilicon resistor is used, the absolute value of the temperature coefficient of resistance of the polysilicon resistor is not large enough to be canceled,
The temperature dependence of the output current was only slightly reduced.

【0021】図2に示す本実施例は図4に示すようなタ
イプの定電流源回路のリファレンストランジスタQrと
MOSFETM1との間に拡散抵抗Rdを付加し、そし
て、電流規定抵抗としてポリシリコン抵抗Rpを用いた
ものであり、その点で図4に示す回路と異なっている
が、それ以外の点では共通し、共通する点については既
に説明済みなので説明を省略し、付加した拡散抵抗Rd
と電流規定抵抗であるポリシリコン抵抗Rpについての
み説明する。
In this embodiment shown in FIG. 2, a diffusion resistor Rd is added between a reference transistor Qr and a MOSFET M1 of a constant current source circuit of the type shown in FIG. 4, and a polysilicon resistor Rp is used as a current regulating resistor. This is different from the circuit shown in FIG. 4 in that point, but is common in other points, and the common points have already been described, so that the description is omitted, and the added diffusion resistance Rd
Only the polysilicon resistor Rp which is a current regulating resistor will be described.

【0022】図2において、Rdはリファレンス用トラ
ンジスタQrのエミッタとMOSFETM3のソースと
の間に介挿された拡散抵抗であり、リファレンス電圧は
この抵抗Rdによって高められることになる。Rpはポ
リシリコン抵抗からなる電流規定抵抗である。ここで、
リファレンス電圧Vrefは下記の式14で表わされ
る。 Vref=I out Rd+VBE=I out Rp ・・・式14 V :リファレンス用トランジスタQ1のベース・エ
ミッタ間電圧
In FIG. 2, Rd is a diffusion resistance inserted between the emitter of the reference transistor Qr and the source of the MOSFET M3, and the reference voltage is increased by the resistance Rd. Rp is a current regulating resistor made of a polysilicon resistor. here,
The reference voltage Vref is represented by the following Expression 14. Vref = I out Rd + V BE = I out Rp ··· formula 14 V B E: the base-emitter voltage of the reference transistor Q1

【0023】上記式14を温度Tで微分すると、下記
の式15が得られる。 Rd・outT+BET+I out Rd/T=Rp・d I out T+I out Rp/T ・・・式15 式15を整理すると下記式16になる。 (Rp−Rd)・ out T+Iout(Rp−Rd)/T =BET ・・・式16 そして、出力電流I out の温度依存性を0にするとい
う条件、即ち、outT=0の下では下記の式
17が得られる。 I out ・d(Rp−Rd)/dT=dVBE/dT ・・・式17 ここで、出力電流I out =100μA、VBE=0.
7V、BET=−2mV/℃、Rp/T=
−500ppm/℃、Rd/T=3000ppm/
℃とすると、Rd=3.25KΩ、Rp=20.5KΩ
となる。
When the above equation (14) is partially differentiated with respect to the temperature T, the following equation (15) is obtained. Rd · ∂ I out / ∂ T + ∂ V BE / ∂ T + I out ∂ Rd / ∂ T = Rp · d I out / ∂ T + I out · ∂ Rp / ∂ T ··· below and to organize the formula 15 Equation 15 Equation 16 become. (Rp-Rd) · ∂ I out / ∂ T + I out · ∂ (Rp-Rd) / ∂ T = ∂ V BE / ∂ T ··· formula 16 Then, the temperature dependency of the output current I out that the 0 Under the condition, ∂I out / ∂T = 0, the following equation 17 is obtained. I out · d (Rp−Rd) / dT = dV BE / dT (17) Here, the output current I out = 100 μA, V BE = 0.
7V, ∂ V BE / ∂ T = -2mV / ℃, ∂ Rp / ∂ T =
-500ppm / ℃, ∂ Rd / ∂ T = 3000ppm /
° C, Rd = 3.25 KΩ, Rp = 20.5 KΩ
Becomes

【0024】このように、リファレンストランジスタQ
1のエミッタとMOSFETのソースとの間に拡散抵抗
Rdを付加し、そして、電流規定抵抗としてポリシリコ
ン抵抗Rpを用い、値を適宜に設定することに出力電流
out の温度依存性をなくすようにすることができ
る。
As described above, the reference transistor Q
In order to eliminate the temperature dependency of the output current I out , a diffusion resistance Rd is added between the emitter of the MOSFET 1 and the source of the MOSFET, and a polysilicon resistance Rp is used as a current regulating resistance to appropriately set the value. Can be

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1のIC内の電子回路は、ベース
が共通接続されたカレントミラーを成す第1及び第2の
トランジスタと、該第2のトランジスタに直列接続さ
れ、且つ上記第1のトランジスタにベースが接続された
第3のトランジスタと、該第3のトランジスタに接続さ
れた第1及び第2の抵抗と、該第2の抵抗に接続された
カレントミラー回路を有し、該第1及び第2の抵抗は、
一方が半導体基板に形成された拡散抵抗からなり、他方
が上記半導体基板上に絶縁膜を介して形成された半導体
層抵抗からなり、該第1の抵抗と第2の抵抗とを所定の
温度係数を有するように組み合わせてなることを特徴と
する。従って、請求項1のIC内の電子回路によれば、
上記第1の抵抗を負の抵抗温度係数を有する拡散抵抗に
より第2の抵抗を正の抵抗温度係数を有する半導体層抵
抗により構成するので、上記第1と第2の抵抗からなる
合成抵抗の抵抗温度係数を第1の抵抗と第2の抵抗との
組み合わせ方により変えることができる。依って、上記
カレントミラー回路の出力電流に温度依存性があって
も、上記合成抵抗の温度依存性を、第1の抵抗と第2の
抵抗との組み合わせにより上記出力電流の持つ温度依存
性をキャンセルできるようにすることが可能となり、延
いては、上記出力電流の温度依存性をなくすことができ
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an electronic circuit in an IC wherein first and second transistors forming a current mirror whose bases are connected in common, and the first and second transistors are connected in series to the second transistor. A third transistor having a base connected to the transistor, first and second resistors connected to the third transistor, and a current mirror circuit connected to the second resistor; And the second resistor
One consists of a diffusion resistor formed on the semiconductor substrate, and the other consists of a semiconductor layer resistor formed on the semiconductor substrate via an insulating film, and the first resistance and the second resistance are defined by a predetermined temperature coefficient. Characterized by having a combination of Therefore, according to the electronic circuit in the IC of claim 1,
Since the first resistor is constituted by a diffusion resistor having a negative temperature coefficient of resistance and the second resistor is constituted by a semiconductor layer resistor having a positive temperature coefficient of resistance, the resistance of the combined resistor composed of the first and second resistors is used. The temperature coefficient can be changed by a combination of the first resistance and the second resistance. Accordingly, even if the output current of the current mirror circuit has a temperature dependency, the temperature dependency of the combined current is determined by the combination of the first resistor and the second resistor. Cancellation can be performed, and the temperature dependency of the output current can be eliminated.

【0026】請求項2のIC内の電子回路は、ベース・
エミッタ間電圧をリファレンス電圧とするリファレンス
トランジスタを少なくとも有する第1の回路と、該回路
とカレントミラーを構成し上記レファレンス電圧と同じ
電圧を受ける電流規定抵抗を有する第2の回路と、該第
2の回路とカレントミラーを構成して上記リファレンス
電圧と上記電流規定抵抗により決まる電流を出力する第
3の回路からなり、これ等3つの回路を互いにカレント
ミラー接続した回路であって、上記第1の回路に抵抗を
リファレンス電圧が高くなるように上記リファレンスト
ランジスタと直列に付加し、上記付加した抵抗と上記電
流規定抵抗とを互いに抵抗温度係数が異なる抵抗体によ
って上記第3の回路の出力電流の温度依存性がなくなる
ように構成したことを特徴とするものである。従って、
請求項2のIC内の電子回路によれば、リファレンス電
圧となるリファレンストランジスタのベース・エミッタ
間電圧VBEの持つ負の温度特性(約−2mV/℃)
を、そのリファレンストランジスタと直列に接続した同
じ負の温度特性を有する抵抗と、正の温度特性を有する
電流規定抵抗との双方によってキャンセルすることがで
き、延いては出力電流の温度依存性を0にすることがで
きる。
The electronic circuit in the IC according to claim 2 is a base circuit.
A first circuit having at least a reference transistor having an emitter-to-emitter voltage as a reference voltage; a second circuit forming a current mirror with the circuit and having a current regulating resistor receiving the same voltage as the reference voltage; A third circuit for forming a circuit and a current mirror and outputting a current determined by the reference voltage and the current regulating resistor, wherein the three circuits are current mirror-connected to each other, and the first circuit is A resistor is added in series with the reference transistor so as to increase the reference voltage, and the added resistor and the current regulating resistor are temperature dependent on the output current of the third circuit by resistors having different resistance temperature coefficients. It is characterized in that it is configured so as to lose its characteristics. Therefore,
According to the electronic circuit in the IC according to the second aspect, the negative temperature characteristic of the base-emitter voltage V BE of the reference transistor serving as the reference voltage (about −2 mV / ° C.)
Can be canceled by both the resistor having the same negative temperature characteristic connected in series with the reference transistor and the current regulating resistor having the positive temperature characteristic, and the temperature dependence of the output current can be reduced to 0. Can be

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明IC内の電子回路の一つの実施例を示す
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of an electronic circuit in an IC of the present invention.

【図2】本発明IC内の電子回路の他の実施例を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another embodiment of the electronic circuit in the IC of the present invention.

【図3】一つの従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing one conventional example.

【図4】他の従来例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Rd 拡散抵抗 Rp 半導体層抵抗 R 複合抵抗 ZD リファレンス用ツェナーダイオード IOUT 出力電流 M1、M3、Rd、Qr 第1の回路 M2、M4、Rp 第2の回路 Q5 第3の回路 Qr リファレンス用トランジスタRd Diffusion resistor Rp Semiconductor layer resistor R Composite resistor ZD Reference Zener diode I OUT output current M1, M3, Rd, Qr First circuit M2, M4, Rp Second circuit Q5 Third circuit Qr Reference transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/04 H01L 21/822

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ベースが共通接続されたカレントミラー
を成す第1及び第2のトランジスタと、 上記第2のトランジスタに直列接続され、且つ上記第1
のトランジスタにベースが接続された第3のトランジス
タと、 上記第3のトランジスタに接続された第1及び第2の抵
抗と、 上記第2の抵抗に接続されたカレントミラー回路と、 を有し、 上記第1及び第2の抵抗は、一方が半導体基板に形成さ
れた拡散抵抗からなり、他方が上記半導体基板上に絶縁
膜を介して形成された半導体層抵抗からなり、 上記第1の抵抗と第2の抵抗とを所定の温度係数を有す
るように組み合わせてなる ことを特徴とするIC内の電
子回路
1. A current mirror whose base is commonly connected.
A first transistor and a second transistor, which are connected in series with the second transistor, and
Transistor with Base Connected to Transistor
And first and second resistors connected to the third transistor.
And anti, the current mirror circuit connected to a second resistor, having a said first and second resistors, one of formed on a semiconductor substrate
Composed of a diffused resistor, the other of which is insulated on the semiconductor substrate
The first resistor and the second resistor have a predetermined temperature coefficient, and are formed of a semiconductor layer resistor formed through a film.
Electronic circuit in an IC characterized by being combined as follows
【請求項2】 ベース・エミッタ間電圧をリファレンス
電圧とするリファレンストランジスタを少なくとも有す
る第1の回路と、該回路とカレントミラーを構成し上記
リファレンス電圧を受ける電流規定抵抗を有する第2の
回路と、該第2の回路とカレントミラーを構成して上記
リファレンス電圧と上記電流規定抵抗により決まる電流
を出力する第3の回路とを互いにカレントミラーとなる
ように接続してなり、上記第1の回路に抵抗をリファレ
ンス電圧が高くなるように上記リファレンストランジス
タと直列に付加し、上記付加した抵抗と上記電流規定抵
抗とを互いに抵抗温度係数が異なる抵抗体によって上記
第3の回路の出力電流の温度依存性がなくなるように構
成したことを特徴とするIC内の電子回路
2. A first circuit having at least a reference transistor using a base-emitter voltage as a reference voltage, a second circuit forming a current mirror with the circuit and having a current regulating resistor receiving the reference voltage, The second circuit and a third circuit for forming a current mirror and outputting the reference voltage and a current determined by the current regulating resistor are connected to each other to form a current mirror. A resistor is added in series with the reference transistor so as to increase the reference voltage, and the added resistor and the current regulating resistor are connected to each other by resistors having different temperature coefficients from each other. Electronic circuit in an IC characterized in that the circuit is eliminated
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