JP3531129B2 - Power supply circuit - Google Patents

Power supply circuit

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JP3531129B2
JP3531129B2 JP18426295A JP18426295A JP3531129B2 JP 3531129 B2 JP3531129 B2 JP 3531129B2 JP 18426295 A JP18426295 A JP 18426295A JP 18426295 A JP18426295 A JP 18426295A JP 3531129 B2 JP3531129 B2 JP 3531129B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、電源回路、さらには低
損失型の直流電源回路に適用して有効な技術に関するも
のであって、たとえば3端子型レギュレータIC(半導
体集積回路装置)に利用して有効な技術に関するもので
ある。 【0002】 【従来の技術】図4は、従来の電源回路の概略構成を示
す。同図に示す電源回路は、基準電圧発生回路1、エラ
ーアンプをなす差動増幅回路20、pチャンネルMOS
トランジスタM5によるバッファ回路3、および抵抗R
1,R2よる帰還回路4によって構成され、出力電圧V
oを抵抗R1,R2で分圧した帰還電圧Vf(Vf=V
o×R1/(R1+R2))と基準電圧Vrとの差がゼ
ロとなるような負帰還ループにより、上記出力電圧Vo
を一定電圧(Vr=Vo×R1/(R1+R2))に安
定化させる。 【0003】この電源回路を3端子レギュレータICと
する場合は、外部端子として、非安定化電源電圧Vcc
を入力するための入力端子P1、安定化された出力電圧
Voを取り出すための出力端子P2、および基準電位を
共通基準電位(GND)に接続するための共通端子P3
が設けられる。 【0004】しかし、図4に示した電源回路では、出力
電圧Voの制御基準となる基準電圧Vrを基準電圧発生
回路1によって生成しているが、この基準電圧発生回路
1が電源回路全体の素子数の低減化を阻んでいた。 【0005】基準電圧発生回路1を素子数の少ない簡単
な回路にした場合、電源電圧Vccの変動の影響を受け
やすくなって、安定な基準電圧Vrを得ることができな
くなり、したがって出力電圧Voの安定度も悪くなって
しまう。 【0006】つまり、この種の電源回路では、電源電圧
Vccの変動等に対して、ある程度の安定化精度を得よ
うとした場合、素子数の増大が避けられなかった。 【0007】そこで、本発明者らは、上述した問題を解
決するために、図5に示すような電源回路を検討した。 【0008】図5に示す電源回路は、定電流回路21を
介してソース結合された2つのnチャンネルMOSトラ
ンジスタM1,M2と、カレントミラー回路22を形成
する2つのpチャンネルMOSトランジスタM3,M4
とによって差動増幅回路20を構成するとともに、一方
のMOSトランジスタM5にエンハンスメント型を使用
し、他方のMOSトランジスタM2にデプレッション型
を使用することにより、その差動増幅回路20に一定の
入力オフセット電圧Vioを持たせ、この電圧オフセッ
トVioを基準電圧(Vr)の代わりにして出力電圧V
oの安定化制御を行わせるというものである。 【0009】つまり、この電源回路では、基準電圧発生
回路を設ける代わりに、一定の入力オフセット電圧Vi
oを持つ差動増幅回路20をエラーアンプとして使用
し、出力電圧Voを抵抗R1,R2で分圧した帰還電圧
Vf(Vf=Vo×R1/(R1+R2))が上記入力
オフセット電圧Vioとなるような負帰還ループによ
り、上記出力電圧Voを一定電圧(Vio=Vo×R1
/(R1+R2))に安定化させる。 【0010】これにより、基準電圧発生回路を省略する
ことができるため、回路素子の低減化が達成される。ま
た、基準電圧に相当する上記入力オフセット電圧Vio
は、エンハンスメント型MOSトランジスタM1とデプ
レッション型MOSトランジスタM2のしきい値電圧の
差によって形成されるものであるため、電源電圧Vcc
の変動等に対しても比較的安定である。 【0011】これにより、3端子レギュレータなどの電
源回路において、一定の動作精度を確保しつつ、素子数
の低減化をはかることができる。 【0012】なお、この種の電源回路に関する公知技術
としては、たとえば、米国特許4,188,588があ
る。 【0013】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。 【0014】すなわち、図5に示した電源回路では、定
電流回路21を介してソース結合された2つのnチャン
ネルMOSトランジスタM1,M2において、pn逆接
合によって直流的に分離されているはずの半導体基板
(Vcc電位)とソース電極の間で、わずかながらリー
ク電流Irが流れる。このリーク電流IrはMOSトラ
ンジスタM1,M2のソース電流に重畳される。このと
き、そのMOSトランジスタM1,M2の共通ソース電
流を制御する定電流回路21の定電流値が、上記リーク
電流Irに対して十分に大きい場合には、とくに問題は
生じない。 【0015】しかし、回路の消費電力できるだけを少な
くするために、定電流回路21の定電流値を極力少なく
していくと、上記リーク電流Irの存在が無視できなく
なって、定電流回路21の定電流値Itが上記リーク電
流Irだけで溢れてしまうようになる。このリーク電流
Irは温度等の影響も受ける。これにより、差動増幅回
路20の動作が不安定になり、これに伴って電源回路全
体の動作も不安定になってしまう、という問題を生じる
ことが判明した。 【0016】本発明の目的は、電源回路等において、一
定の動作精度を確保しつつ、回路素子数の低減化と大幅
な低消費電力化を可能にする、という技術を提供するこ
とにある。 【0017】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。 【0018】 【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。 【0019】すなわち、ドレインがカレントミラー回路
の電流入力端子に接続され、ソースが基準電位に接続さ
れたエンハンスメント型MOSトランジスタと、ドレイ
ンが上記カレントミラー回路の電流出力端子に接続さ
れ、ソースが基準電位に接続されたデプレッション型M
OSトランジスタとによって、一定の入力オフセット電
圧を有するエラーアンプを構成し、このエラーアンプを
用いて出力電圧の負帰還ループを形成させる、というも
のである。 【0020】 【作用】上述した手段によれば、半導体基板とソース電
極の間に流れるリーク電流は、そのソース電極から直ち
に基準電位にバイパスされる。したがって、回路内で定
常的に消費される電流値を極力少なくすることにより、
上記リーク電流が相対的に目立つような状態になって
も、そのリーク電流による回路動作上の影響を回避する
ことができる。 【0021】これにより、電源回路等において、一定の
動作精度を確保しつつ、回路素子数の低減化と大幅な低
消費電力化を可能にする、という目的が達成される。 【0022】 【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。なお、図において、同一符号は同一あ
るいは相当部分を示すものとする。 【0023】図1は本発明の技術が適用された電源回路
の一実施例を示したものであって、一定の入力オフセッ
ト電圧Vioを有するエラーアンプ2、pチャンネルM
OSトランジスタM5によって反転増幅を行うバッファ
回路3、抵抗R1,R2による電圧帰還回路4を有す
る。 【0024】また、3端子レギュレータICをなすため
の外部端子として、非安定化電源電圧Vccを入力する
ための入力端子P1、安定化された出力電圧Voを取り
出すための出力端子P2、および基準電位を共通基準電
位(GND)に接続するための共通端子P3を有する。 【0025】エラーアンプ2は、nチャンネルMOSト
ランジスタM1,M2とpチャンネルMOSトランジス
タM3,M4を用いて構成されている。 【0026】pチャンネルMOSトランジスタM3,M
4はカレントミラー回路22を形成する。このカレント
ミラー回路22は電源電位(Vcc)側に接続されて、
電源電位(Vcc)側からの電流を制御する。すなわ
ち、電流入力端子に流れる電流が電流出力端子に流れる
電流を制御する。この場合、ドレインとゲートが共通接
続されているpチャンネルMOSトランジスタM3のド
レインが電流入力端子を形成し、その共通接続点にゲー
トが接続するpチャンネルMOSトランジスタM4のド
レインが電流出力端子を形成する。 【0027】nチャンネルMOSトランジスタM1,M
2は、その一方(M1)がエンハンスメント型で、他方
(M2)がデプレッション型である。 【0028】エンハンスメント型MOSトランジスタM
1は、そのドレインが上記カレントミラー回路22の電
流入力端子に接続され、そのソースが基準電位に接続さ
れるとともに、そのゲートに帰還電圧Vfが入力される
ようになっている。 【0029】デプレッション型MOSトランジスタM2
は、そのドレインが上記カレントミラー回路22の電流
出力端子に接続され、そのソースとゲートが基準電位に
接続されている。つまり、ゲートは基準電位(GND)
にバイアスされている。 【0030】バッファ回路3は、pチャンネルMOSト
ランジスタのソース接地回路で形成され、デプレッショ
ン型MOSトランジスタM2のドレイン側すなわちカレ
ントミラー回路22の電流出力端子側に現れる電圧を反
転増幅して出力する。Voはその出力電圧である。 【0031】電圧帰還回路4は抵抗R1,R2による分
圧回路を形成し、出力電圧Voを分圧して上記エンハン
スメント型MOSトランジスタM1のゲートに帰還させ
る。 【0032】上述したカレントミラー回路22、エンハ
ンスメント型MOSトランジスタM1、デプレッション
型MOSトランジスタM2、バッファ回路3、電圧帰還
回路4は、同一半導体基板に集積形成される。 【0033】次に、動作について説明する。 【0034】図1において、MOSトランジスタM1〜
M4で構成されるエラーアンプ2は、nチャンネルエン
ハンスメン型トMOSトランジスタM1とnチャンネル
デプレッション型MOSトランジスタM2のしきい値の
違いにより、(1)式で示すような入力オフセット電圧
Vioを有する。 【0035】 【数1】 【0036】以上のようにして得られる電圧オフセット
Vioを基準電圧の代わりにして出力電圧Voの安定化
制御が行われる。つまり、出力電圧Voを抵抗R1,R
2で分圧した帰還電圧Vf(Vf=Vo×R1/(R1
+R2))が上記入力オフセット電圧Vioとなるよう
な負帰還ループにより、上記出力電圧Voが一定電圧
(Vio=Vo×R1/(R1+R2))に安定化制御
される。 【0037】これにより、基準電圧発生回路を省略する
ことができるため、回路素子の低減化が達成される。ま
た、基準電圧に相当する上記入力オフセット電圧Vio
は、エンハンスメント型MOSトランジスタM1とデプ
レッション型MOSトランジスタMのしきい値電圧の差
によって形成されるものであるため、電源電圧Vccの
変動等に対しても比較的安定である。 【0038】具体的には、M1のしきい値Vth1とM
2のしきい値Vth2は、ほぼ同じ温度係数を持つ。こ
れにより、上記入力オフセット電圧Vioの温度依存性
はきわめて小さくすることができる。また、M1のドレ
イン・ソース電圧とM2のドレイン・ソース電圧も、ほ
ぼ同電位になるので、上記入力オフセット電圧Vio
は、M1,M2のチャンネル長の変長効果を受けにい。
これにより、一定の動作精度を確保しつつ、素子数の低
減化をはかることができる。 【0039】さらに、ここで注目すべきことは、半導体
基板とこの半導体基板に形成されたM1,M2のソース
電極との間に流れるリーク電流Irが、そのM1,M2
のソース電極から直ちに基準電位にバイパスされて、上
記エラーアンプ2の動作には直接影響しないことであ
る。したがって、回路内で定常的に消費される電流値を
極力少なくすることにより、上記リーク電流が相対的に
目立つような状態になっても、そのリーク電流Irによ
る回路動作上の影響を回避することができる。 【0040】また、図5に示した回路に対しては、定電
流回路21を使用していないため、その定電流回路21
の分だけ、さらに素子数を減らすことができる。 【0041】以上により、制御精度を確保および回路素
子数の低減化に加えて、大幅な低消費電力化も可能にな
る。 【0042】図2は、上述した本発明の回路を直流増幅
回路に応用する場合の実施例を示す。 【0043】図1に示した電源回路では、デプレッショ
ン型MOSトランジスタM2のゲートを基準電位に接続
して固定バイアスをかけていたが、図2に示すように、
そのM2のゲートを端子P4を介して入力電圧源11に
接続すれば、その入力電圧源11からの電圧Vaiが増
幅されて出力端子P2に現れるようになる。この場合、
入力電圧Vaiは、上記入力オフセット電圧Vioに相
当するバイアスをかけられて増幅される。 【0044】図3は、上述した本発明の回路を電圧検出
回路に応用する場合の実施例を示す。 【0045】同図に示電圧す回路は、帰還回路4の入力
側を出力端子P2から切り離して検出端子P5に接続し
たものであって、この端子P5に与えられる被検出電圧
Vciが上記入力オフセット電圧Vioによって与えら
れる検出しきい値を越えたか否かが、バッファ回路3の
MOSトランジスタM5のオン/オフによって出力され
る。 【0046】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 【0047】たとえば、帰還回路4は、出力電圧Vo
を、抵抗R1,R2を介さずに、直接帰還させる構成で
もよい。 【0048】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である3端
子レギュレータICなどの電源回路、直流増幅回路、電
圧検出回路に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、たとえば交流または高周波を
含む小信号の増幅回路にも適用できる。 【0049】 【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。 【0050】すなわち、電源回路等において、一定の動
作精度を確保しつつ、回路素子数の低減化と大幅な低消
費電力化を可能にする、という効果が得られる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology effective when applied to a power supply circuit and a low-loss DC power supply circuit, for example, a three-terminal type. The present invention relates to a technology effective for use in a regulator IC (semiconductor integrated circuit device). FIG. 4 shows a schematic configuration of a conventional power supply circuit. The power supply circuit shown in FIG. 1 includes a reference voltage generation circuit 1, a differential amplifier circuit 20 forming an error amplifier, a p-channel MOS
Buffer circuit 3 including transistor M5 and resistor R
1 and R2, the output voltage V
feedback voltage Vf (Vf = V
o × R1 / (R1 + R2)) and the reference voltage Vr, the output voltage Vo is reduced by a negative feedback loop such that the difference becomes zero.
At a constant voltage (Vr = Vo × R1 / (R1 + R2)). When this power supply circuit is a three-terminal regulator IC, an unstabilized power supply voltage Vcc is used as an external terminal.
, An output terminal P2 for extracting a stabilized output voltage Vo, and a common terminal P3 for connecting a reference potential to a common reference potential (GND).
Is provided. However, in the power supply circuit shown in FIG. 4, the reference voltage Vr, which is a control reference for the output voltage Vo, is generated by the reference voltage generation circuit 1, and this reference voltage generation circuit 1 This has prevented the number from being reduced. If the reference voltage generating circuit 1 is a simple circuit with a small number of elements, it is susceptible to fluctuations in the power supply voltage Vcc, making it impossible to obtain a stable reference voltage Vr. Stability also worsens. In other words, in this type of power supply circuit, an increase in the number of elements is inevitable in order to obtain a certain level of stabilization accuracy against fluctuations in the power supply voltage Vcc and the like. Therefore, the present inventors have studied a power supply circuit as shown in FIG. 5 in order to solve the above-mentioned problem. The power supply circuit shown in FIG. 5 has two n-channel MOS transistors M1 and M2 source-coupled via a constant current circuit 21 and two p-channel MOS transistors M3 and M4 forming a current mirror circuit 22.
And the other MOS transistor M5 is of the enhancement type and the other MOS transistor M2 is of the depletion type, so that the differential amplifier circuit 20 has a constant input offset voltage. Vio, and this voltage offset Vio is used instead of the reference voltage (Vr).
That is, the stabilization control of o is performed. That is, in this power supply circuit, a fixed input offset voltage Vi is used instead of providing a reference voltage generation circuit.
is used as an error amplifier, and a feedback voltage Vf (Vf = Vo × R1 / (R1 + R2)) obtained by dividing the output voltage Vo by the resistors R1 and R2 becomes the input offset voltage Vio. The output voltage Vo is kept at a constant voltage (Vio = Vo × R1) by a negative feedback loop.
/ (R1 + R2)). Thus, the reference voltage generating circuit can be omitted, so that the number of circuit elements can be reduced. Further, the input offset voltage Vio corresponding to the reference voltage
Is formed by the difference between the threshold voltages of the enhancement type MOS transistor M1 and the depletion type MOS transistor M2.
Is relatively stable against fluctuations in As a result, in a power supply circuit such as a three-terminal regulator, the number of elements can be reduced while maintaining a certain operation accuracy. As a known technique relating to this type of power supply circuit, there is, for example, US Pat. No. 4,188,588. However, it has been clarified by the present inventors that the above-described technology has the following problems. That is, in the power supply circuit shown in FIG. 5, the two n-channel MOS transistors M1 and M2, which are source-coupled via the constant current circuit 21, are dc separated by a pn reverse junction. A slight leakage current Ir flows between the substrate (Vcc potential) and the source electrode. This leak current Ir is superimposed on the source current of MOS transistors M1 and M2. At this time, if the constant current value of the constant current circuit 21 for controlling the common source current of the MOS transistors M1 and M2 is sufficiently larger than the leak current Ir, no particular problem occurs. However, if the constant current value of the constant current circuit 21 is reduced as much as possible in order to minimize the power consumption of the circuit, the existence of the leak current Ir cannot be ignored and the constant current The current value It overflows with only the leak current Ir. This leak current Ir is also affected by temperature and the like. As a result, it has been found that the operation of the differential amplifier circuit 20 becomes unstable, and the operation of the entire power supply circuit becomes unstable accordingly. It is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing the number of circuit elements and significantly reducing power consumption in a power supply circuit or the like while ensuring constant operation accuracy. The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. Means for Solving the Problems Of the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows. That is, an enhancement type MOS transistor having a drain connected to the current input terminal of the current mirror circuit and a source connected to the reference potential, a drain connected to the current output terminal of the current mirror circuit, and a source connected to the reference potential Depletion type M connected to
An error amplifier having a constant input offset voltage is constituted by the OS transistor, and a negative feedback loop of the output voltage is formed using the error amplifier. According to the above-mentioned means, the leak current flowing between the semiconductor substrate and the source electrode is immediately bypassed from the source electrode to the reference potential. Therefore, by minimizing the current value that is constantly consumed in the circuit,
Even if the leak current becomes relatively conspicuous, the influence of the leak current on the circuit operation can be avoided. As a result, in a power supply circuit or the like, the object of reducing the number of circuit elements and significantly reducing power consumption while securing a certain operation accuracy is achieved. Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. FIG. 1 shows an embodiment of a power supply circuit to which the technology of the present invention is applied. The error amplifier 2 having a constant input offset voltage Vio, a p-channel M
The buffer circuit 3 performs inversion amplification by the OS transistor M5, and the voltage feedback circuit 4 includes the resistors R1 and R2. As an external terminal for forming a three-terminal regulator IC, an input terminal P1 for inputting an unstabilized power supply voltage Vcc, an output terminal P2 for extracting a stabilized output voltage Vo, and a reference potential To a common reference potential (GND). The error amplifier 2 comprises n-channel MOS transistors M1 and M2 and p-channel MOS transistors M3 and M4. P channel MOS transistors M3, M
4 forms a current mirror circuit 22. This current mirror circuit 22 is connected to the power supply potential (Vcc) side,
The current from the power supply potential (Vcc) side is controlled. That is, the current flowing to the current input terminal controls the current flowing to the current output terminal. In this case, the drain of the p-channel MOS transistor M3 whose drain and gate are commonly connected forms a current input terminal, and the drain of the p-channel MOS transistor M4 whose gate is connected to the common connection point forms a current output terminal. . N-channel MOS transistors M1, M
In No. 2, one (M1) is an enhancement type and the other (M2) is a depletion type. Enhancement type MOS transistor M
Reference numeral 1 indicates that the drain is connected to the current input terminal of the current mirror circuit 22, the source is connected to the reference potential, and the feedback voltage Vf is input to the gate. Depletion type MOS transistor M2
Has a drain connected to the current output terminal of the current mirror circuit 22, and a source and a gate connected to a reference potential. That is, the gate is at the reference potential (GND)
Biased. The buffer circuit 3 is formed of a grounded source circuit of a p-channel MOS transistor. The buffer circuit 3 inverts and amplifies a voltage appearing at the drain side of the depletion type MOS transistor M2, that is, at the current output terminal side of the current mirror circuit 22, and outputs it. Vo is its output voltage. The voltage feedback circuit 4 forms a voltage dividing circuit by the resistors R1 and R2, divides the output voltage Vo and feeds back the voltage to the gate of the enhancement type MOS transistor M1. The above-described current mirror circuit 22, enhancement type MOS transistor M1, depletion type MOS transistor M2, buffer circuit 3, and voltage feedback circuit 4 are integrated on the same semiconductor substrate. Next, the operation will be described. In FIG. 1, MOS transistors M1-M1
The error amplifier 2 composed of M4 has an input offset voltage Vio as shown in equation (1) due to the difference in threshold value between the n-channel enhancement type MOS transistor M1 and the n-channel depletion type MOS transistor M2. ## EQU1 ## The stabilization control of the output voltage Vo is performed by using the voltage offset Vio obtained as described above in place of the reference voltage. That is, the output voltage Vo is changed to the resistances R1 and R1.
2, the feedback voltage Vf (Vf = Vo × R1 / (R1
+ R2)) is stably controlled to a constant voltage (Vio = Vo × R1 / (R1 + R2)) by a negative feedback loop in which the input offset voltage Vio becomes the input offset voltage Vio. As a result, the reference voltage generating circuit can be omitted, so that the number of circuit elements can be reduced. Further, the input offset voltage Vio corresponding to the reference voltage
Is formed by the difference between the threshold voltages of the enhancement type MOS transistor M1 and the depletion type MOS transistor M, and is therefore relatively stable against fluctuations in the power supply voltage Vcc. Specifically, the threshold value Vth1 of M1 and Mth
2 have substantially the same temperature coefficient. Thus, the temperature dependence of the input offset voltage Vio can be extremely reduced. Further, since the drain-source voltage of M1 and the drain-source voltage of M2 are substantially the same, the input offset voltage Vio
Are susceptible to the effect of varying the channel lengths of M1 and M2.
As a result, the number of elements can be reduced while securing a certain operation accuracy. It should be noted that the leak current Ir flowing between the semiconductor substrate and the source electrodes of M1 and M2 formed on the semiconductor substrate is reduced by the leakage current Ir of M1 and M2.
Is immediately bypassed from the source electrode to the reference potential and does not directly affect the operation of the error amplifier 2. Therefore, by minimizing the current value constantly consumed in the circuit as much as possible, even if the leak current becomes relatively noticeable, it is possible to avoid the influence of the leak current Ir on the circuit operation. Can be. Since the constant current circuit 21 is not used for the circuit shown in FIG.
, The number of elements can be further reduced. As described above, in addition to securing control accuracy and reducing the number of circuit elements, it is possible to significantly reduce power consumption. FIG. 2 shows an embodiment in which the above-described circuit of the present invention is applied to a DC amplifier circuit. In the power supply circuit shown in FIG. 1, the gate of the depletion type MOS transistor M2 is connected to the reference potential to apply a fixed bias, but as shown in FIG.
If the gate of M2 is connected to the input voltage source 11 via the terminal P4, the voltage Vai from the input voltage source 11 is amplified and appears at the output terminal P2. in this case,
The input voltage Vai is amplified by applying a bias corresponding to the input offset voltage Vio. FIG. 3 shows an embodiment in which the above-described circuit of the present invention is applied to a voltage detection circuit. The circuit shown in FIG. 3 is a circuit in which the input side of the feedback circuit 4 is separated from the output terminal P2 and connected to the detection terminal P5. The detected voltage Vci supplied to this terminal P5 is equal to the input offset. Whether or not the detection threshold given by the voltage Vio has been exceeded is output by turning on / off the MOS transistor M5 of the buffer circuit 3. Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say. For example, the feedback circuit 4 outputs the output voltage Vo
May be directly fed back without passing through the resistors R1 and R2. In the above description, mainly the case where the invention made by the present inventor is applied to a power supply circuit such as a three-terminal regulator IC, a DC amplifier circuit, and a voltage detection circuit, which are the background fields of application, has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, an amplifier circuit for small signals including AC or high frequency. The effects of the typical inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in a power supply circuit or the like, an effect is obtained that the number of circuit elements can be reduced and power consumption can be significantly reduced while securing a certain operation accuracy.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の技術が適用された電源回路の実施例を
示す回路図 【図2】本発明の技術が適用された直流増幅回路の実施
例を示す回路図 【図3】本発明の技術が適用された電圧検出回路の実施
例を示す回路図 【図4】従来の電源回路の概略構成を示すブロック図 【図5】本発明に先立って検討された電源回路の回路図 【符号の説明】 11 入力信号源 2 エラーアンプ 22 カレントミラー回路 M1 nチャンネルエンハンスメント型MOSトランジ
スタ M2 nチャンネルデプレッション型MOSトランジス
タ M3,M4,M5 pチャンネルMOSトランジスタ 3 バッファ回路 4 帰還回路 R1,R2 抵抗 P1〜P5 端子 Vio 入力オフセット電圧 Vo 出力電圧 Vcc 電源電圧 GND 基準電位
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a power supply circuit to which the technology of the present invention is applied. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a DC amplifier circuit to which the technology of the present invention is applied. FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a voltage detection circuit to which the technique of the present invention is applied. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional power supply circuit. FIG. 5 is a power supply studied prior to the present invention. Circuit diagram [Description of reference symbols] 11 Input signal source 2 Error amplifier 22 Current mirror circuit M1 N-channel enhancement type MOS transistor M2 N-channel depletion type MOS transistor M3, M4, M5 P-channel MOS transistor 3 Buffer circuit 4 Feedback circuit R1 , R2 Resistance P1 to P5 Terminal Vio Input offset voltage Vo Output voltage Vcc Power supply voltage GND Reference potential

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−96817(JP,A) 特開 平2−297615(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05F 3/24 Continuation of the front page (56) References JP-A-2-96817 (JP, A) JP-A-2-297615 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05F 3 / twenty four

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】一定の入力オフセット電圧を有するエラー
アンプと、第1のpチャンネルMOSトランジスタを含
んで成るバッファ回路と、第1および第2の抵抗と、該
第1および第2の抵抗による電圧帰還回路とを具備して
成り、上記バッファ回路から出力電圧を取り出す電源回
路であって、 上記エラーアンプは、第2および第3のpチャンネルM
OSトランジスタを含んで構成される カレントミラー回
路と、ドレインが上記カレントミラー回路の電流入力端
子に接続され、ソースが基準電位に接続され、ゲートに
上記出力電圧が上記第1および第2の抵抗によって分圧
されて帰還されるエンハンスメント型MOSトランジス
タと、ドレインが上記カレントミラー回路の電流出力端
子に接続され、ソースとゲートが基準電位に接続された
デプレッション型MOSトランジスタとを含んで成り上記バッファ回路は、上記 デプレッション型MOSトラ
ンジスタのドレイン側に現れる電圧を上記第1のpチャ
ンネルMOSトランジスタによって反転増幅して出力
し、 上記カレントミラー回路の電流入力端子側に接続される
エンハンスメント型MOSトランジスタおよび上記カレ
ントミラー回路の電流出力端子側に接続されるデプレッ
ション型MOSトランジスタはいずれもnチャンネルM
OSトランジスタであり、 上記バッファ回路はpチャンネルMOSトランジスタの
ソース接地回路で形成され、 上記第1および第2の抵抗を含んで成る抵抗分圧回路
は、上記出力電圧をエンハンスメント型MOSトランジ
スタのゲートに帰還させる電圧帰還回路を形成し、 上記カレントミラー回路、上記エンハンスメント型MO
Sトランジスタ、上記デプレッション型MOSトランジ
スタ、および上記バッファ回路は、同一半導体基板に集
積形成され、 3端子レギュレータICをなすための外部端子として、
非安定化電源電圧を入力するための入力端子と、安定化
された出力電圧を取り出すための出力端子と、基準電位
を共通基準電位に接続するための共通端子とを有し、 上記カレントミラー回路は、電源電位側に接続されて、
該電源電位側からの電流を制御して上記電流入力端子に
流れる電流が上記電流出力端子に流れる電流を制御する
よう構成され、ドレインとゲートとが共通接続された上
記第2のpチャンネルMOSトランジスタのドレインが
上記電流入力端子を形成し、該共通接続点にゲートが接
続された第3のpチャンネルMOSトランジスタのドレ
インが上記電流出力端子を形成し、 上記エラーアンプは、上記nチャンネルエンハンスメン
ト型MOSトランジスタと上記nチャンネルデプレッシ
ョン型MOSトランジスタとのしきい値の違いにより、
所定の入力オフセット電圧を有し、 上記nチャンネルエンハンスメント型MOSトランジス
タのしきい値と上記nチャンネルデプレッション型MO
Sトランジスタのしきい値とが略同一の温度係数を有す
ることにより、上記入力オフセット電圧が温度に依存し
ない ことを特徴とする電源回路。
(57) [Claim 1] An error having a constant input offset voltage
Including an amplifier and a first p-channel MOS transistor
A buffer circuit comprising: a first and a second resistor;
A voltage feedback circuit including first and second resistors.
And a power supply circuit for extracting the output voltage from the buffer circuit.
A road, the error amplifier, the second and third p-channel M
A current mirror circuit including an OS transistor ; a drain connected to the current input terminal of the current mirror circuit; a source connected to the reference potential;
An enhancement-type MOS transistor in which the output voltage is fed back is divided by the first and second resistance above a drain connected to the current output terminal of said current mirror circuit, a source and a gate connected to a reference potential It comprises a depletion type MOS transistor, the buffer circuit, the depletion type MOS voltage appearing on the drain side the first transistor p tea
Inverts and amplifies with a channel MOS transistor and outputs
And it is connected to the current input terminal side of the current mirror circuit
Enhancement type MOS transistor
Depletion connected to the current output terminal side of the current mirror circuit
All MOS transistors are n-channel M
An OS transistor, and the buffer circuit is a p-channel MOS transistor.
A resistor voltage dividing circuit formed by a common source circuit and including the first and second resistors.
Indicates that the above output voltage is an enhancement type MOS transistor.
Forming a voltage feedback circuit for feeding back to the gates of the current mirror, the current mirror circuit, and the enhancement type MO.
S transistor, depletion type MOS transistor
And the buffer circuit are integrated on the same semiconductor substrate.
As an external terminal for forming a three-terminal regulator IC,
Input terminal for inputting unregulated power supply voltage and stabilization
Output terminal for extracting the output voltage, and a reference potential
And a common terminal for connecting to a common reference potential, wherein the current mirror circuit is connected to a power supply potential side,
By controlling the current from the power supply potential side to the current input terminal
The flowing current controls the current flowing to the current output terminal.
And the drain and gate are connected in common.
The drain of the second p-channel MOS transistor is
The current input terminal is formed, and a gate is connected to the common connection point.
Drain of the connected third p-channel MOS transistor
And the error amplifier is connected to the n-channel enhancement element.
MOS transistor and the above n-channel depressurization
Due to the difference in threshold from the MOS transistor
The n-channel enhancement type MOS transistor having a predetermined input offset voltage;
Threshold and the above n-channel depletion type MO
The threshold value of the S transistor has substantially the same temperature coefficient
This makes the input offset voltage dependent on temperature.
Power supply circuit characterized by the absence .
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