JP4345152B2 - Start-up circuit and voltage supply circuit using the same - Google Patents

Start-up circuit and voltage supply circuit using the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧供給回路、例えば、バンドギャップ基準電圧回路に組み込み、当該バンドギャップ基準電圧回路の起動時に動作することにより、基準電圧回路を確実に起動させる起動回路およびそれを用いて構成された電圧供給回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、演算増幅回路(オペレーションアンプ、以下、便宜上単にオペアンプと略す)の帰還を利用したバンドギャップ基準電圧回路のように、回路の起動時にオペアンプの帰還ループ内に何らかの信号を与えなければ正常に動作を開始しない回路においては、回路構成が簡単で、且つ確実に回路を起動させることができる起動回路が必要とされている。
【0003】
図14は、従来の起動回路を含む電圧供給回路の一例を示す回路図である。
図示のように、本例の電圧供給回路は起動回路10およびバンドギャップ基準電圧回路20により構成されている。起動回路10は、インバータINV101、NANDゲートNA101および遅延回路D101により構成されている。なお、pMOSトランジスタT104,T105及びインバータINV102もバンドギャップ基準電圧回路20の動作に寄与するので、これらの回路素子により構成した回路も起動回路の一部と見なせる。
【0004】
起動回路10は、スタンバイ信号STBを受けて、当該スタンバイ信号STBに応じてバンドギャップ基準電圧回路20を確実に動作させるための信号S1およびS2を発生する。
バンドギャップ基準電圧回路20は、演算増幅回路(オペアンプ)OPA1、pMOSトランジスタT101,T102,T103およびダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102,B103により構成されている。
トランジスタT101、抵抗素子R101およびダイオード接続されているトランジスタB101は電源電圧VCCの供給線と基準電位、例えば、接地電位GNDの供給線との間に直列接続され、トランジスタT102とダイオード接続されているトランジスタB102は電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続され、トランジスタT103、抵抗素子R102およびダイオード接続されているトランジスタB103は電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続されている。トランジスタT101,T102,T103はゲート同士がともにオペアンプOPA1の出力端子に接続され、オペアンプOPA1の出力信号に応じて電流I1,I2,I3をそれぞれ出力する。
【0005】
オペアンプOPA1の非反転入力端子(+)は、トランジスタT101と抵抗素子R101との接続中点からなるノードn1に接続され、その反転入力端子(−)は、トランジスタT102とトランジスタB102との接続中点からなるノードn2に接続されている。オペアンプOPA1の出力信号は、トランジスタT101,T102およびT103のゲートにそれぞれ印加される。このため、オペアンプOPA1により帰還ループが構成され、当該帰還ループの制御により、正常動作時に、ノードn1とn2の電圧が等しくなるように、トランジスタT101,T102およびT103の電流I1,I2,I3が制御される。
【0006】
スタンバイ(停止)状態において、オペアンプOPA1の出力端子、即ちノードn3がハイインピーダンス状態にある。このとき、スタンバイ信号STBがハイレベルにあるので、インバータINV102の出力端子は、ローレベルに保持され、トランジスタT105がオンするので、ノードn3はほぼ電源電圧VCCのレベルに保持される。従って、トランジスタT101,T102およびT103がオフし、直流電流が流れないので、ノードn1とn2の電圧は不定である。動作開始時、スタンバイ信号STBがハイレベルからローレベルに切り換わるに従い、インバータINV102の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わるので、トランジスタT105がオフし、オペアンプOPA1は入力されたノードn1とn2の電圧に応じてノードn3の電圧を制御し、これに応じてトランジスタT101,T102およびT103の電流I1,I2,I3が制御される。
【0007】
しかし、もし起動回路がなく、ノードn1の電圧Vn1はノードn2の電圧Vn2より高い場合に、即ち、Vn1>Vn2の場合に、オペアンプOPA1は、非反転入力端子(+)に入力された信号電圧はその反転入力端子(−)に印加される信号電圧より高いので、ハイレベルの信号を出力し続けて、トランジスタT101,T102およびT103がオフのままとなる。このような状態では、バンドギャップ基準電圧回路20は正常に動作できない。
【0008】
上述のように、スタンバイ信号STBは、電圧供給回路が停止しているとき、ハイレベルに保持され、電圧供給回路が動作を開始したとき、ハイレベルからローレベルに切り換わる。これに応じて、図示の起動回路10により、スタンバイ信号STBの立ち下がりエッジから、遅延回路D101の遅延時間Δtd の間にローレベルの信号S1が出力される。それ以外のとき、信号S1がハイレベルに保持されている。
【0009】
信号S1がローレベルの間に、トランジスタT104がオンするので、トランジスタT104を流れる電流は、ノードn2に入力される。ダイオード接続されているバイポーラトランジスタB101のエミッタ面積は、トランジスタB102のエミッタ面積より大きく形成されている。このため、これらのトランジスタに同じ電流を流した場合、あるいはトランジスタB102にのみ電流を流した場合、動作初期段階ではノードn2の電圧Vn2は、かならずノードn1の電圧Vn1より高くなる。このため、オペアンプOPA1において、反転入力端子(−)の入力信号電圧は非反転入力端子(+)の入力信号電圧よりたかく、その出力信号はローレベルに保持される。これに応じて、トランジスタT101,T102およびT103がオンし、電流I1,I2およびI3が出力される。
【0010】
トランジスタT104のゲートに印加される信号S1は、遅延回路D101の遅延時間Δtd により設定された時間だけローレベルに保持され、その後再びハイレベルに切り換えられる。トランジスタT104は、信号S1がローレベルの間だけオンし、その後オフするので、バンドギャップ基準電圧回路20は、オペアンプOPA1により構成された帰還ループにより制御され、出力端子TOUT から、電源電圧VCCおよび温度依存性のない安定した電圧VOUT が出力される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の電圧供給回路は、回路起動後起動回路10により、トランジスタT105をオフさせ、且つある一定時間だけトランジスタT104をオンさせた後、オフさせるような制御により、停止しているときのノードn1とn2の電圧にかかわらず、正常に起動可能となる。ここで、トランジスタT104がオンのままだと、オペアンプOPA1からなる帰還ループが正常に動作できず、オペアンプOPA1はトランジスタT101,T012およびT103を制御できないため、遅延回路D101の遅延時間によりトランジスタT104のオン時間を制御する制御信号S1が発生される。
【0012】
しかし、信号S1のレベルの切り換えはバンドギャップ基準電圧回路20の動作状態を確認してから行われるのではなく、経験的に設定されたものであるため、かならずしも最適な値に設定されているわけではない。この切り換えの時間が長すぎると、電圧供給回路の立ち上がり時間が必要以上に延びて、立ち上がり特性が悪化し、また短過ぎるとノードn2の電圧Vn2が十分高くなる前に起動回路が停止してしまい、バンドギャップ基準電圧回路20が正常に起動しない可能性がある。
従って、この起動回路は設計時に細心な注意が必要であり、しかも、製造時のバラツキ、回路動作条件の変動に影響されやすいという不利益がある。
【0013】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路構成が簡単でしかも設計が容易で、製造バラツキに強く、温度及び電源電圧依存性がなく、且つ消費電力を必要最小限に抑制できる起動回路およびそれを用いた電圧供給回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の起動回路は、所定の機能回路に起動電流を供給し、当該機能回路を起動させる起動回路であって、起動信号を受けて、上記機能回路に上記起動電流を供給する起動電流供給手段と、上記起動信号を第1の入力信号として、上記機能回路の所定の動作ノードの電圧を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と、上記第1の信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートを有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段とを有する。
【0015】
また、本発明の電圧供給回路は、起動信号を受けて、起動電流を出力する起動電流供給手段と、上記起動電流を受けて起動し、正常動作時に安定した電圧を出力する電圧発生回路と、上記起動信号を第1の入力信号として、上記電圧発生回路の所定の動作ノードの電圧を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と、上記第1の信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートを有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段とを有する。
【0016】
具体的に、本発明の電圧供給回路は、電源電圧供給線と第1のノードとの間に接続されている第1の電流供給トランジスタと、上記第1のノードと基準電位線との間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第1のダイオードと、上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に接続されている第2の電流供給トランジスタと、上記第2のノードと上記基準電位線との間に接続され、上記基準電位線に向かって順方向となる第2のダイオードと、上記電源電圧供給線と第3のノードとの間に接続されている第3の電流供給トランジスタと、上記第3のノードと上記基準電位線との間に直列接続されている第2の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第3のダイオードと、第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1、第2および第3の電流供給トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と、起動時に起動信号に応じて上記第2のノードに起動電流を供給する起動電流供給手段と、上記増幅回路の出力電圧が所定の基準値に達したとき、上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段とを有し、上記起動制御手段は上記起動信号を第1の入力信号として、上記増幅回路の出力信号を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と上記起動信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートとを有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる
【0017】
また、本発明では、好適には、上記起動制御手段は、上記起動信号を第1の入力信号として、上記増幅回路の出力信号を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号に応じてそれぞれ第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と、上記起動信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートとを有する。また、上記双安定論理回路は、電源電圧供給線と基準電位線との間に直列接続されている第1と第2のトランジスタとを有し、上記第1のトランジスタのゲートに上記増幅回路の出力電圧が印加され、上記第2のトランジスタのゲートに上記起動信号が印加される。
【0021】
【発明の実施の形態】
第1実施形態
図1は本発明に係る起動回路の第1の実施形態を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の起動回路10aは、pMOSトランジスタPT1,PT2,PT3、nMOSトランジスタNT1、インバータINV1,INV2およびNANDゲートNA1により構成されている。
【0022】
トランジスタPT1とNT1は、電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続されている。トランジスタPT1のゲートは信号端子SN1に接続され、トランジスタNT1のゲートは入力端子IN1に接続されている。トランジスタPT1とNT1のドレイン同士の接続点は、ノードND1に接続されている。インバータINV1の入力端子は入力端子IN1に接続され、インバータINV2の入力端子はノードND1に接続されている。NANDゲートNA1の両方の入力端子はそれぞれインバータINV1とINV2の出力端子に接続されている。
トランジスタPT2のゲートはNANDゲートNA1の出力端子に接続され、そのソースは電源電圧VCCの供給線に接続され、ドレインは出力端子OUT1に接続されている。
トランジスタPT3のゲートはインバータINV1の出力端子に接続され、そのソースは電源電圧VCCの供給線に接続され、ドレインは信号端子SN1に接続されている。
【0023】
このように構成されている起動回路10aは、入力端子IN1に停止時にハイレベル、動作開始後ローレベルに設定されるスタンバイ信号STBが印加され、起動するために一時的に電流を流し込む(電圧を上げる)必要のある動作ノードに出力端子OUT1が接続され、動作停止時に電源電圧VCCの電圧に固定され、動作開始後電源電圧VCCからpMOSトランジスタをオンさせるのに十分な電圧まで低下させる必要のある動作ノードに信号端子SN1が接続されている。
【0024】
以下、図1を参照しつつ、本実施形態の起動回路の動作について説明する。
入力端子IN1にスタンバイ信号STBが入力されている。当該スタンバイ信号STBは、回路が停止している間(スタンバイ状態)にハイレベルに保持され、回路が動作しはじめると、ローレベルに切り換えられる。
【0025】
スタンバイ状態において、インバータINV1の出力端子がローレベルにある。また、トランジスタNT1がオンし、ノードND1がローレベル、例えば、接地電位GNDのレベルに保持される。インバータINV1,INV2の出力信号に応じてNANDゲートNA1の出力端子がハイレベルに保持されているので、トランジスタPT2がオフする。
一方、トランジスタPT3のゲートがローレベルにあるので、当該トランジスタPT3がオンし、信号端子SN1がハイレベル、例えば、電源電圧VCCまたはそれに近いレベルに保持されている。
【0026】
電圧供給回路が動作を開始した後、スタンバイ信号STBはハイレベルからローレベルに切り換わる。これに応じて、トランジスタNT1がオンからオフする。インバータINV1の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わり、これに伴い、トランジスタPT3がオフするが、信号端子SN1からあらたな信号が入ってこない限り当該信号端子SN1はハイレベルのままに保持される。
このため、トランジスタPT1とNT1がともにオフするので、ノードND1はハイインピーダンス状態にあり、その電圧は変化せず、ローレベルに保持される。
【0027】
このとき、NANDゲートNA1の両方の入力端子がともにハイレベルにあるので、その出力端子がローレベルに保持される。これに応じてトランジスタPT2がオンし、出力端子OUT1に起動電流ISTが供給される。
出力端子OUT1から供給された電流ISTに応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路が動作しはじめ、信号端子SN1の電圧が低下しはじめる。当該端子の電圧がpMOSトランジスタPT1をオンさせるのに十分な値まで低下すると、トランジスタPT1がオンし、ノードND1はローレベルからハイレベル、例えば、電源電圧VCCまたはその近いレベルまで持ち上げられる。
【0028】
ノードND1の電圧がインバータINV2のロジックしきい値を越えると、インバータINV2の出力端子がハイレベルからローレベルに切り換わり、これに応じてNANDゲートNA1の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わる。このため、トランジスタPT2がオフし、出力端子OUT1への電流の供給が停止する。起動電流ISTの供給が停止したあと、バンドギャップ基準電圧回路は正常に動作しはじめる。
【0029】
上述したように、本実施形態の起動回路10aは、電圧供給回路起動時動作し、例えば、バンドギャップ基準電圧回路に必要な起動電流ISTを供給する。バンドギャップ基準電圧回路の動作を確認してから動作を停止するので、電圧供給回路は確実に起動することができる。また、バンドギャップへの起動電流ISTの供給は、当該バンドギャップの動作状態に応じて自動的に停止されるので、起動電流ISTの供給タイミングは適宜に設定でき、起動時の消費電力を必要最小限に抑制することが可能である。回路構成が簡単であり、応用範囲が広く設計も容易である。さらに、プロセスのバラツキに強いという特性がある。
【0030】
第2実施形態
図2は本発明に係る起動回路の第2の実施形態を示す回路図である。
図1に示す起動回路の第1の実施形態に比べると、本実施形態の起動回路10bは、NANDゲートNA1の出力側に、pMOSトランジスタPT2の代わりに、インバータINV3およびnMOSトランジスタNT2を設けた点で異なる。それ以外の各部分は、図1に示す第1の実施形態とほぼ同様であるので、図2においては、回路の同じ構成部分に図1と同じ符号を付して表記している。
【0031】
図2に示すように、インバータINV3の入力端子はNANDゲートNA1の出力端子に接続され、その出力端子はトランジスタNT2のゲートに接続されている。トランジスタNT2のソースは接地され、ドレインは出力端子OUT2に接続されている。
【0032】
本実施形態の起動回路は、起動時に出力端子OUT2に引き込み電流が流れるので、動作開始後一時的に電流を引き込む(電圧を下げる)必要のある動作ノードに出力端子OUT2が接続されている。
【0033】
以下、図2を参照しつつ、本実施形態の起動回路10bの動作について簡単に説明する。
スタンバイ状態において、入力端子IN1に入力されるスタンバイ信号STBはハイレベルに保持されている。これに応じて、インバータINV1の出力端子がローレベルに保持され、トランジスタPT3がオンし、信号端子SN1はハイレベルに保持される。トランジスタNT1がオンし、ノードND1がローレベルに保持され、インバータINV2の出力端子がハイレベルにある。このとき、NANDゲートNA1の出力端子がハイレベルにあるので、インバータINV3の出力端子がローレベルにあり、トランジスタNT2がオフする。
【0034】
回路が動作開始後、スタンバイ信号STBはハイレベルからローレベルに切り換えられる。これに応じて、インバータINV1の出力端子がハイレベルに代わり、トランジスタPT3がオフするが、信号端子SN1に新たな信号が入力されない限り、その電圧が変化せずハイレベルのままに保持される。
一方、トランジスタNT1がオフし、ノードND1がハイインピーダンス状態となり、その電圧はローレベルのままに保持され、インバータINV2の出力端子もハイレベルのままである。
【0035】
このため、NANDゲートNA1の両方の入力端子がハイレベルにあり、その出力端子がローレベルとなり、インバータINV3の出力端子がハイレベルとなるので、トランジスタNT2がオンし、出力端子OUT2に引き込み電流が流れる。
【0036】
出力端子OUT2の引き込み電流に応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路が動作しはじめる。これに応じて信号端子SN1の電圧が低下し、当該電圧がpMOSトランジスタPT1をオンさせるのに十分な電圧まで低下したとき、トランジスタPT1がオンし、ノードND1がローレベルからハイレベルに持ち上げられる。このため、インバータINV2、NANDゲートNA1およびインバータINV3の出力信号レベルが順次切り換わり、その結果、インバータINV3の出力端子がローレベルとなり、トランジスタNT2がオフする。
【0037】
トランジスタNT2がオフした後、出力端子OUT2に引き込み電流が流れなくなり、バンドギャップ基準電圧回路は、通常の動作状態に入るので、例えば、オペアンプなどで構成された帰還ループで出力電圧を安定させ、所望の定電圧を供給する。
【0038】
第3実施形態
図3は本発明に係る起動回路の第3の実施形態を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の起動回路10cは、pMOSトランジスタPT1,PT2、nMOSトランジスタNT1,NT3、インバータINV4およびNANDゲートNA1により構成されている。
【0039】
トランジスタPT1とNT1は、電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続されている。トランジスタPT1のゲートはインバータINV4の入力端子に接続され、トランジスタNT1のゲートは信号端子SN2に接続されている。トランジスタPT1とNT1のドレイン同士の接続点は、ノードND1に接続されている。なお、インバータINV1の入力端子は、入力端子IN1に接続されている。当該入力端子IN1に、スタンバイ信号STBが印加される。
【0040】
NANDゲートNA1の二つの入力端子はそれぞれノードND1とインバータINV4の出力端子に接続されている。
トランジスタPT2のゲートは、NANDゲートNA1の出力端子に接続され、ソースは電源電圧VCCの供給線に接続され、ドレインは出力端子OUT1に接続されている。
トランジスタNT3のゲートは入力端子IN1に接続され、ドレインは信号端子SN2に接続され、ソースは接地されている。
【0041】
本実施形態の起動回路10cは、入力端子IN1に停止時にハイレベル、動作開始後ローレベルに設定されるスタンバイ信号STBが印加される。起動するために一時的に電流を流し込む必要のある動作ノードに出力端子OUT1が接続され、動作停止時に接地電位GNDに固定され、動作開始後接地電位GNDからnMOSトランジスタをオンさせるのに十分な電圧まで上昇させる必要のある動作ノードに信号端子SN2が接続されている。
【0042】
以下、図3を参照しつつ、本実施形態の起動回路の動作について説明する。
スタンバイ状態において、ハイレベルのスタンバイ信号STBが入力されているので、インバータINV4の出力端子がローレベルに保持され、トランジスタPT1がオンする。なお、このときトランジスタNT3がオンするので、信号端子SN2はローレベル、例えば、接地電位GNDレベルに保持され、トランジスタNT1はオフする。このため、ノードND1はほぼ電源電圧VCCのレベルに保持される。
このとき、NANDゲートNA1の出力端子がハイレベルに保持されるので、トランジスタPT2がオフする。
【0043】
電圧供給回路が動作開始した後、スタンバイ信号STBはハイレベルからローレベルに切り換わる。これに応じて、インバータINV4の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わり、トランジスタPT1がオフする。一方、トランジスタNT3がオフし、信号端子SN2は、ローレベルのままに保持され、トランジスタNT1もオフのままである。このため、ノードND1がハイインピーダンス状態にあり、その電圧もハイレベルのままに保持される。
【0044】
このとき、NANDゲートNA1の両方の入力端子がともにハイレベルにあり、その出力端子がローレベルに代わり、トランジスタPT2がオンする。これに応じて出力端子OUT1に起動電流ISTが供給される。
出力端子OUT1から供給された電流ISTに応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路が動作しはじめ、信号端子SN2の電圧がローレベルから上昇しはじめる。端子SN2の電圧がnMOSトランジスタNT1のしきい値電圧まで上昇すると、トランジスタNT1がオンし、ノードND1はハイレベルからローレベルに切り換わる。これに従って、NANDゲートNA1の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わり、トランジスタPT2がオフし、起動電流ISTの供給が停止する。起動電流ISTの供給が停止したあと、バンドギャップ基準電圧回路は正常に動作しはじめる。
【0045】
上述したように、本実施形態の起動回路10cは、電圧供給回路起動時動作し、例えば、バンドギャップ基準電圧回路に必要な起動電流ISTを供給する。バンドギャップ基準電圧回路の動作を確認してから動作を停止するので、電圧供給回路は確実に起動することができる。また、バンドギャップへの起動電流ISTの供給は、当該バンドギャップの動作状態に応じて自動的に停止されるので、起動電流ISTの供給タイミングは適宜に設定でき、起動時の消費電力を必要最小限に抑制することが可能である。回路構成が簡単であり、応用範囲が広く設計も容易である。さらに、プロセスのバラツキに強いという特性がある。
【0046】
第4実施形態
図4は本発明に係る起動回路の第4の実施形態を示す回路図である。
図3に示す第3の実施形態の起動回路と比べると、本実施形態の起動回路10dにおいて、NANDゲートNA1の出力側に、pMOSトランジスタPT2の代わりに、インバータINV3およびnMOSトランジスタNT2が設けられた点で異なる。それ以外の各部分は、図3に示す第3の実施形態とほぼ同様であるので、図4においては、起動回路の同じ構成部分に図3と同じ符号を付して表記している。
【0047】
図4に示すように、インバータINV3の入力端子はNANDゲートNA1の出力端子に接続され、その出力端子はトランジスタNT2のゲートに接続されている。トランジスタNT2のソースは接地され、ドレインは出力端子OUT2に接続されている。
【0048】
本実施形態の起動回路は、起動時に出力端子OUT2に引き込み電流が流れるので、動作開始後一時的に電流を引き込む(電圧を下げる)必要のある動作ノードに出力端子OUT2が接続されている。
【0049】
以下、図4を参照しつつ、本実施形態の起動回路10dの動作について簡単に説明する。
スタンバイ状態において、入力端子IN1に入力されるスタンバイ信号STBはハイレベルに保持されている。これに応じて、インバータINV4の出力端子がローレベルに保持され、pMOSトランジスタPT1がオンし、ノードND1がハイレベルに保持される。このとき、NANDゲートNA1の出力端子がハイレベルにあるので、インバータINV3の出力端子がローレベルにあり、トランジスタNT2がオフする。
【0050】
電圧供給回路が動作開始した後、スタンバイ信号STBはハイレベルからローレベルに切り換わる。これに応じて、インバータINV4の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わり、トランジスタPT1がオフする。一方、トランジスタNT3がオフし、信号端子SN2は、ローレベルのままに保持され、トランジスタNT1もオフのままである。このため、ノードND1がハイインピーダンス状態にあり、その電圧もハイレベルのままに保持される。
【0051】
このとき、NANDゲートNA1出力端子がローレベルに切り換わり、これに応じてトランジスタNT2がオンし、出力端子OUT2に引き込みISTが流れる。
出力端子OUT2の引き込み電流ISTに応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路が動作しはじめ、信号端子SN2の電圧がローレベルから上昇しはじめる。端子SN2の電圧がnMOSトランジスタNT1のしきい値電圧まで上昇すると、トランジスタNT1がオンし、ノードND1はハイレベルからローレベルに切り換わる。これにより、トランジスタNT2がオフし、引き込み電流ISTが流れなくなる。このあと、バンドギャップ基準電圧回路は通常の動作をしはじめ、電源電圧および温度依存性がなく、所望のレベルを有する定電圧を供給する。
【0052】
第5実施形態
図5は本発明に係る起動回路の第5の実施形態を示す回路図である。
図示のように、本実施形態の起動回路10eは、図1に示す第1の実施形態に比べると、ノードND1とインバータINV2の入力端子との間に、遅延回路DLY1が接続されている点を除けば、ほぼ同じ構成を有する。図5では、起動回路の同じ部分について、図1と同じ符号を付して表記している。
【0053】
以下、第1の実施形態の起動回路との相違点を中心に、本実施形態の起動回路10eの構成および動作について説明する。
図5に示すように、遅延回路DLY1の入力端子はノードND1に接続され、その出力端子は、インバータINV2の入力端子に接続されている。なお、遅延回路DLY1は、例えば、直列接続されている偶数段のインバータにより構成され、または、抵抗素子とキャパシタからなるRC回路によって構成されている。
【0054】
図6は、遅延回路DLY1の二つの構成例を示している。同図(a)に示すように、遅延回路DLY1−1は、直列に接続されている偶数段のインバータにより構成されている。この場合、遅延回路DLY1−1の遅延時間Δtd は、各々のインバータの遅延時間の和により決定される。
図6(b)に示す遅延回路DLY1−2は、抵抗素子RおよびキャパシタCにより構成されている。図示のように、遅延回路DLY1−2は積分回路とほぼ同じ構成を有している。抵抗素子Rの抵抗値およびキャパシタCの容量値を設定することで当該遅延回路の遅延時間を制御できる。
【0055】
以下、本実施形態の起動回路10eの動作を説明する。なお、上述したように、本実施形態は、第1の実施形態に遅延回路DLY1を追加したものであり、基本的に第1の実施形態と同じく動作するが、以下、遅延回路に係わる動作のみを説明する。
【0056】
まず、スタンバイ状態において、スタンバイ信号STBがハイレベルにあり、トランジスタNT1がオンし、ノードND1がローレベルに保持されている。このとき、NANDゲートNA1の出力端子がハイレベルにあり、トランジスタPT2がオフする。
【0057】
電圧供給回路が動作を開始した後、スタンバイ信号STBはハイレベルからローレベルに切り換わる。これに応じて、トランジスタNT1がオンからオフする。ノードND1がローレベルに保持されつつ、その出力信号もローレベルである。スタンバイ信号STBのレベル変化に応じて、インバータINV1の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わる。このとき、NANDゲートNA1の両方の入力端子がともにハイレベルにあるので、その出力端子がローレベルに保持される。これに応じてトランジスタPT2がオンし、出力端子OUT1に起動電流ISTが供給される。
出力端子OUT1から供給された電流ISTに応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路が動作しはじめ、信号端子SN1の電圧は降下しはじめる。当該端子の電圧がpMOSトランジスタPT1をオンさせるのに十分な値まで低下すると、トランジスタPT1がオンし、ノードND1はトランジスタPT1を流れる電流により充電され、そのハイレベルは上昇する。
【0058】
遅延回路DLY1の遅延時間Δtd を経過したあと、遅延回路DLY1の出力端子もローレベルからハイレベルに切り換わる。これに応じてインバータINV2およびNANDゲートNA1の出力信号が順次切り換わる。NANDゲートNA1の出力信号がハイレベルに切り換わると、トランジスタPT2がオフし、起動電流ISTの供給が停止する。起動電流ISTの供給が停止したあと、バンドギャップ基準電圧回路は正常に動作しはじめ、所望の定電圧を外部に供給する。
【0059】
即ち、本実施形態の起動回路10eは、スタンバイ信号STBが立ち下がりエッジに応じて、例えば、バンドギャップ基準電圧回路に起動電流ISTを供給し、信号端子SN1のレベル変化に応じて、起動電流の供給を制御する。図1に示す第1の実施形態の起動回路10aにおいて、信号端子SN1の電圧レベルが降下して、トランジスタPT1がオン状態に切り換わると、それに応じてトランジスタPT2をオフさせ、起動電流ISTを停止させた。しかし、本実施形態の起動回路10eでは、信号端子SN1の電圧が降下し、トランジスタPT1がオンしてから、遅延回路DLY1の遅延時間Δtd を経過してから、トランジスタPT2をオフさせ、起動電流ISTの供給を停止させる。
【0060】
電圧供給回路を構成するバンドギャップ基準電圧回路では、動作条件、製造時のバラツキなどに応じて、信号端子SN1の電圧が降下してpMOSトランジスタをオンさせるレベルに達してから、一定の時間を経過したあと回路は正常な動作状態に達する。このため、信号端子SN1の電圧が降下して、所定の値に達したらすぐ起動電流ISTの供給を停止すると、バンドギャップ基準電圧回路が正常に起動できない場合がある。本実施形態の起動回路10eを用いることにより、信号端子SN1の電圧が所定値に達してから起動電流ISTの供給を停止するまでの時間を遅延回路DLY1の遅延時間Δtd を調整することで適宜に制御できるので、電圧供給回路を確実に起動させることができる。
【0061】
なお、上述した各実施形態の起動回路におけるロジック部、即ち、インバータと論理ゲート、例えばNANDゲートにより構成された部分を、論理が等価、あるいは機能が等価である他のロジック回路で置き換えることができる。同じ論理または機能を有する等価回路を用いた場合でも、起動回路として同様な機能を有することはいうまでもない。
【0062】
起動回路を用いた電圧供給回路の実施形態
図7は本発明に係る起動回路を用いて構成された電圧供給回路の一実施形態を示す回路図である。
図示のように、本例の電圧供給回路は、第1の実施形態に示す起動回路10aおよびバンドギャップ基準電圧回路20により構成されている。起動回路10aにおける出力端子OUT1は、バンドギャップ基準電圧回路20のノードn2に接続され、信号端子SN1は、ノードn3、即ち、オペアンプOPA1の出力端子とトランジスタT101,T102およびT103のゲートとの接続点に接続されている。
【0063】
起動回路10aの入力端子IN1には、スタンバイ状態でハイレベル、電圧供給回路が動作しはじめたあとローレベルに切り換わるスタンバイ信号STBが入力される。
起動回路10aは、スタンバイ信号STBの立ち下がりに応じて、出力端子OUT1から起動電流ISTをバンドギャップ基準電圧回路20のノードn2に供給しながら、ノードn3のレベルに基づき、バンドギャップ基準電圧回路20の動作状態を確認し、起動電流ISTの供給タイミングを制御する。具体的に、バンドギャップ基準電圧回路20が起動し、ノードn3の電圧が低下して、トランジスタPT1をオンさせるのに十分なレベルに達したあと、起動回路10aは、トランジスタPT2をオフさせることによって起動電流ISTの供給を停止する。このため、起動電流ISTの供給が停止したあと、バンドギャップ基準電圧回路20が通常の動作を行い、オペアンプOPA1により構成された帰還回路の制御に基づき、電源電圧および温度依存性のない定電圧VOUT を供給する。
【0064】
バンドギャップ基準電圧回路の第1実施例
図8は、バンドギャップ基準電圧回路20の第1の実施例を示す回路図である。
図示のように、バンドギャップ基準電圧回路20は、演算増幅回路OPA1、pMOSトランジスタT101,T102,T103、抵抗素子R101,R102およびダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102,B103により構成されている。
【0065】
トランジスタT101、抵抗素子R101およびダイオード接続されているトランジスタB101は電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続され、トランジスタT102とダイオード接続されているトランジスタB102は電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続され、トランジスタT103、抵抗素子R102およびダイオード接続されているトランジスタB103は電源電圧VCCの供給線と接地電位GND間に直列接続されている。
トランジスタT101,T102,T103のゲートはともにオペアンプOPA1の出力端子に接続され、オペアンプOPA1の出力信号に応じて電流I1,I2,I3をそれぞれ出力する。
【0066】
オペアンプOPA1の非反転入力端子(+)は、トランジスタT101と抵抗素子R101との接続中点からなるノードn1に接続され、その反転入力端子(−)は、トランジスタT102とトランジスタB102との接続中点からなるノードn2に接続されている。トランジスタT103と抵抗素子R102との接続中点によってバンドギャップ基準電圧回路20の出力端子が形成され、正常動作のとき、当該出力端子から電源電圧および温度依存性のない定電圧VOUT が出力される。
オペアンプOPA1の出力信号は、トランジスタT101,T102およびT103のゲートにそれぞれ印加される。このため、オペアンプOPA1により帰還ループが構成され、当該帰還ループの制御により、正常動作時に、ノードn1とn2の電圧Vn1とVn2が等しくなるように、トランジスタT101,T102およびT103の電流I1,I2,I3が制御される。
【0067】
なお、トランジスタT101,T102およびT103はチャネル幅などの特性が等しく形成されているため、オペアンプOPA1により構成された帰還ループの制御により、通常動作時にこれらのトランジスタを流れる電流I1,I2,I3が等しくなる。
トランジスタB101のエミッタサイズは、トランジスタB102のエミッタサイズの10倍に形成されている。なお、トランジスタB102とB103のエミッタサイズは等しく形成されている。
【0068】
以下、数式を用いて、バンドギャップ基準電圧回路20の動作原理について詳細に説明する。
バイポーラトランジスタのベース−エミッタ間電圧VBEは、次式により算出される。
【0069】
【数1】
BE=VT ln(IC /IS ) …(1)
【0070】
ここで、VT =kT/qであり、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電子の電荷である。IC はトランジスタのコレクタ電流、IS はトランジスタのエミッタサイズに比例する定電流値である。
【0071】
バンドギャップ基準電圧回路20において、通常動作時にノードn1とn2の電圧Vn1、Vn2は、Vn1=Vn2の関係があるので、これに応じて次式が得られる。
【0072】
【数2】
1 1 +VBE1 =VBE2 …(2)
【0073】
ここで、VBE1 とVBE2 はそれぞれトランジスタB101とB102のベース−エミッタ間電圧で、R1 は抵抗素子R1の抵抗値である。式(1)を式(2)に代入すると、次式が得られる。
【0074】
【数3】
1 1 +VT ln(I1 /IS1
=VT ln(I2 /IS2) …(3)
【0075】
式(3)において、I1 ,I2 はそれぞれトランジスタT101,T102を流れる電流I1,I2の電流値である。上述したように、トランジスタB101のエミッタサイズは、トランジスタB102およびB103のエミッタサイズの10倍に形成されている。即ち、IS1=10IS2である。これを式(3)に代入すると、電流I1 が求められる。
【0076】
【数4】
1 =VT (ln10)/R1 …(4)
【0077】
さらに、トランジスタT103を流れる電流I3の電流値をI3 とすると、I1 =I2 =I3 が成り立つ。これに基づき、バンドギャップ基準電圧回路20の出力電圧VOUT は、次式により求められる。
【0078】
【数5】
OUT =VBE3 +R2 T (ln10)/R1
…(5)
【0079】
式(5)において、VBE3 はトランジスタB103のベース−エミッタ間電圧、R2 は抵抗素子R102の抵抗値である。
【0080】
式(5)において、トランジスタのベース−エミッタ間電圧VBE3 は、負の温度特性を持ち、例えば、d(VBE3 )/dT=−2mV/Kである。このため、式(5)右辺の第2項の温度特性を2mV/Kに設定することにより、出力電圧VOUT の温度依存性を完全になくすことができる。なお、VT =kT/qであるので、出力電圧VOUT の温度依存性を解消する条件は、次式により求められる。
【0081】
【数6】
ln10( R2 /R1) (k/q)=2mV/K
…(6)
【0082】
即ち、抵抗素子R101とR102の抵抗素子R1 とR2 が式(6)に示す関係を満たすとき、出力電圧VOUT が温度変化に依存せず、常に一定の電圧値になる。式(6)に示す条件を満たす場合、温度Tが300K(摂氏27℃)のとき、式(5)の右辺第2項は、(R2 T (ln10)/R1 )=0.6Vとなる。さらに、トランジスタB103のベース−エミッタ間電圧VBE3 を0.65Vとすると、式(5)によってバンドギャップ基準電圧回路20の出力電圧VOUT は1.25Vとなる。即ち、式(6)を満たすように抵抗素子R101とR102の抵抗値R1 ,R2 を選定することにより、図8に示すバンドギャップ基準電圧回路20により、完全に電源電圧依存性および温度依存性のない定電圧VOUT を獲得できる。
【0083】
図9は、図7に示す電圧供給回路の起動時の動作を示すタイミングチャートである。以下、図9および図7を参照しつつ、本例の電圧供給回路の動作を説明する。
【0084】
同図(a)に示すように、回路動作停止時(スタンバイ時)、スタンバイ信号STBがハイレベル、例えば、電源電圧VCCのレベルに保持され、回路動作開始後、スタンバイ信号STBがローレベル、例えば、接地電位GNDに保持される。
【0085】
同図(b)に示すように、スタンバイ信号STBの立ち下がりから少し遅れて、ノードND2、即ち、インバータINV1の出力端子がローレベルからハイレベルに切り換わる。また、同図(e)に示すように、スタンバイ信号STBの立ち下がりから、NANDゲートNA1の出力信号がローレベルに切り換わり、これに応じて起動回路10aはバンドギャップ基準電圧回路20に起動電流ISTを供給しはじめる。これに応じて、同図(f)に示すようにノードn2の電圧Vn2が上昇しはじめる。同図(g)は、ノードn1とn2の電圧Vn1,Vn2に応じてオペアンプOPA1の出力電圧、即ち、ノードn3の電圧を示している。図示のように、ノードn2の電圧Vn2の上昇し伴い、ノードn3の電圧が低下する。ノードn3の電圧が低下し、起動回路10aにあるpMOSトランジスタPT1をオンさせるのに十分な電圧に達したとき、トランジスタPT1がオンし、これに応じて、同図(c)に示すようにノードND1が充電され、その電圧が上昇する。
【0086】
図9(d)に示すように、ノードND1の電圧がインバータINV2のロジックしきい値電圧を越えると、インバータINV2の出力が反転する。これに応じて、同図(e)に示すように、NANDゲートNA1の出力も反転し、ハイレベルとなるので、トランジスタPT2がオフし、起動電流ISTの供給が停止する。その後、バンドギャップ基準電圧回路20はオペアンプOPA1からなる帰還ループにより制御され、オペアンプOPA1の出力電圧が一定に保持され、これに応じてノードn1とn2の電圧Vn1,Vn2もほぼ一定に保持され、バンドギャップ基準電圧回路20から電源電圧および温度依存性のない定電圧VOUT が供給される。
【0087】
なお、バンドギャップ基準電圧回路20において、起動時に偶然ノードn2の電圧Vn2がノードn1の電圧Vn1より高い場合、起動回路10aはほとんど動作することなく、バンドギャップ基準電圧回路20が正常な動作状態を開始することができる。
【0088】
以上説明したように、本実施形態の電圧供給回路によれば、起動回路10aおよびバンドギャップ基準電圧回路20を用いて電圧供給回路を構成し、回路起動時に起動回路10aにより、バンドギャップ基準電圧回路20のノードn2に起動電流ISTを供給することにより当該バンドギャップ基準電圧回路20を確実に起動させ、バンドギャップ基準電圧回路20が動作を開始後、オペアンプOPA1の出力信号電圧が低下しはじめ、当該出力信号電圧が起動回路10aにおけるpMOSトランジスタPT1をオンさせるのに十分な電圧までに達したとき、起動電流ISTの供給が停止され、バンドギャップ基準電圧回路20は、オペアンプOPA1で構成された帰還ループの制御により動作し、電源電圧依存性および温度依存性のない定電圧VOUT を供給する。
【0089】
バンドギャップ基準電圧回路の第2実施例
図10は、バンドギャップ基準電圧回路の第2実施例を示す回路図である。
図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aは、演算増幅回路OPA1、pMOSトランジスタT101,T102、抵抗素子R101,R100およびダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102により構成されている。
【0090】
トランジスタT101、抵抗素子R101およびダイオード接続されているトランジスタB101は電源電圧VCCの供給線とノードn4との間に直列接続され、トランジスタT102とダイオード接続されているトランジスタB102は電源電圧VCCの供給線とノードn4との間に直列接続されている。
トランジスタT101及びT102は、ゲートがオペアンプOPA1の出力端子に接続され、オペアンプOPA1の出力信号に応じて電流I1及びI2をそれぞれ出力する。
【0091】
オペアンプOPA1の非反転入力端子(+)は、トランジスタT101と抵抗素子R101との接続中点からなるノードn1に接続され、その反転入力端子(−)は、トランジスタT102とトランジスタB102との接続中点からなるノードn2に接続されている。さらにノードn2はバンドギャップ基準電圧回路20aの出力端子が形成され、正常動作のとき当該出力端子から電源電圧および温度依存性のない定電圧VOUT が出力される。
【0092】
オペアンプOPA1の出力信号は、トランジスタT101及びT102のゲートにそれぞれ印加される。このため、オペアンプOPA1により帰還ループが構成され、当該帰還ループの制御により、正常動作時にノードn1,n2の電圧Vn1及びVn2が等しくなるように、トランジスタT101及びT102の出力電流I1及びI2が制御される。
ここで、トランジスタT101とT102のチャネル幅が等しく設定されているとすると、これらのトランジスタの出力電流I1とI2も等しくなる。
トランジスタB101のエミッタサイズは、トランジスタB102のエミッタサイズの10倍に形成されている。
【0093】
図8に示すバンドギャップ基準電圧回路20に比べると、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aは、トランジスタT103、抵抗素子R102及びトランジスタB103が省略され、トランジスタT102とB102との接続点n2から基準電圧VOUT が出力される。さらに、トランジスタB101とB102のエミッタ同士の接続点が抵抗素子R100を介して接地されている。以下、図8と比較しながら、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aの動作について説明する。
【0094】
図8に示す第1の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20では、ノードn1とn2の電圧をそれぞれ演算増幅回路OPA1に入力し、演算増幅回路OPA1の出力信号をトランジスタT101,T102及びT103のゲートに印加する。この帰還制御によって、ノードn1とn2の電圧Vn1とVn2がほぼ等しく制御される。例えば、ノードn1とn2の電圧Vn1とVn2が約0.7Vに制御され、出力電圧VOUT が約1.25Vに保持される。このため、ゲートに同じ制御電圧が印加されているトランジスタT101,T102及びT103では、トランジスタT101とT102のソース−ドレイン間電圧Vdsが互いに等しいが、トランジスタT103のソース−ドレイン間電圧だけは異なる。
【0095】
ソース−ドレイン間電圧の差によって、トランジスタT101(T102)とT103を流れる電流にわずかな差ΔIが存在する。電源電圧VCCの変動によって、トランジスタT101,T102及びT103のソース−ドレイン間電圧が変化するので、電流差ΔIも変動し、出力電圧VOUT がわずかに電源電圧依存性を持つ。
【0096】
以下、数式を用いて出力電圧VOUT の電源電圧依存性についてさらに詳細に説明する。MOSトランジスタの電流Idsとソース−ドレイン間電圧Vdsとの間に、次式に示す関係が成立する。
【0097】
【数7】
ds=k(Vgs−Vth2 (1+λVds
…(7)
【0098】
式(7)において、VgsはMOSトランジスタのゲート−ソース間電圧、Vthはしきい値電圧、kはトランジスタのサイズなどによって決まる定数で、λはIdsのVds依存性を表す比例定数である。なお、式(7)では、IdsのVdsに対する依存性を1次式で近似されているが、厳密にはこの近似式には2次以上の高次項が存在する。
【0099】
トランジスタT101とT103の電流が等しい理想的は場合、出力電圧VOUT は次式によって表現できる。
【0100】
【数8】
OUT =VBE3 +I3 2
=VBE3 +I1 2 …(8)
【0101】
式(8)において、VBE3 はトランジスタB103のベース−エミッタ間電圧、I1 及びI3 はそれぞれ電流I1とI3の電流値、R2 は抵抗素子R102 の抵抗値を表す。実際に、電流I3 とI1 に差分ΔIが存在するので、出力電圧VOUT は次式によって表される。
【0102】
【数9】
OUT =VBE3 +I3 2
=VBE3 +(I1 +ΔI)R2
…(9)
【0103】
差電流ΔIに電源電圧依存性があるので、出力電圧VOUT も電源電圧依存性を持つ。
さらに、図8に示すバンドギャップ基準電圧回路20では、トランジスタT101及びT102の出力電流I1とI2は、そのまま接地電位GNDに流れるので、消費電流が大きくなる。
【0104】
図10に示す第2の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aでは、演算増幅回路OPA1の制御によって、ノードn1とn2の電圧Vn1とVn2が等しく保持されるので、(Vn1−VE =Vn2−VE )が成り立つ。ここで、VE はノードn4の電圧である。これによって、次式が成立する。
【0105】
【数10】
1 1 +VBE1 =VBE2 …(10)
【0106】
ここで、I1 は電流I1の電流値、R1 は抵抗素子R101の抵抗値、VBE1 及びVBE2 はそれぞれトランジスタB101とB102のベース−エミッタ間電圧を表す。即ち、次の式が成立する。
【0107】
【数11】
BE1 =VT ln(IC1/IS1) …(11)
【0108】
【数12】
BE2 =VT ln(IC2/IS2) …(12)
【0109】
式(11)、(12)を式(10)に代入し、さらに、Ic1=I1 ,IC2=I2 、かつ、トランジスタB101のエミッタサイズがトランジスタB102の10倍に形成されていること、即ち、IS1=10IS2の条件を用いると、次式が得られる。
【0110】
【数13】
1 =VT (ln10)/R1 …(13)
【0111】
ここで、抵抗素子R100の抵抗値をR10とする。抵抗素子R100を流れる電流I3は、電流I1とI2の和である。即ち、電流I3の電流値をI3 とすると、I3 =(I1 +I2 )=2I1 が得られる。このため、出力電圧VOUT は、次式によって求められる。
【0112】
【数14】
OUT =VBE2 +I3 10
=VBE2 +2VT (ln10)R10/R1
…(14)
【0113】
トランジスタのベース−エミッタ間電圧VBE2 は、負の温度特性を持ち、例えば、d(VBE2 )/dT=−2mV/Kである。このため、式(14)右辺の第2項の温度特性を2mV/Kに設定することにより、出力電圧VOUT の温度依存性を完全になくすことができる。なお、VT =kT/qであるので、出力電圧VOUT の温度依存性を解消する条件は、次式により求められる。
【0114】
【数15】
2ln10( R10/R1) (k/q)=2mV/K
…(15)
【0115】
抵抗素子R100とR101が式(15)に示す条件を満足するとき、出力電圧VOUT は温度変化に依存せず、常に一定の電圧値になる。なお、式(15)を満たす場合、温度Tが300K(摂氏27℃)のとき、式(14)の右辺第2項は、(2VT (ln10)R10/R1 )=0.6Vとなる。さらに、トランジスタB103のベース−エミッタ間電圧VBE3 を0.65Vとすると、式(14)によってバンドギャップ基準電圧回路20の出力電圧VOUT は1.25Vとなる。
【0116】
上述したように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aにおいて、温度変化に依存せず一定の出力電圧VOUT が得られる。さらに、正常に動作するとき、演算増幅回路OPA1の帰還制御によって、トランジスタT101とT102のドレイン電位が等しくなるように制御される。即ち、トランジスタT101とT102のドレイン−ソース間電圧Vdsが等しく制御されるので、これらのトランジスタを流れる電流I1とI2が常に等しく設定される。このため、出力電圧VOUT の電源電圧依存性を抑制できる。
【0117】
バンドギャップ基準電圧回路の第3実施例
図11は、バンドギャップ基準電圧回路の第3の実施例を示す回路図である。図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bは、複数のpMOSトランジスタからなるトランジスタ群22,24、演算増幅回路OPA1、抵抗素子R101,R100及びダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102により構成されている。
【0118】
図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bは、図10に示すバンドギャップ基準電圧回路20aに比べて、MOSトランジスタT101,T102の代わりに、それぞれ並列に接続されている複数のMOSトランジスタからなるトランジスタ群22及び24が設けられている。トランジスタ群22は、例えば、m(mは自然数)個のpMOSトランジスタにより構成されている。これらのトランジスタは、電源電圧VCCの供給線とノードn1との間に並列に接続されている。ほぼ同様に、トランジスタ群24は、例えば、n(nは自然数)個のpMOSトランジスタにより構成されている。これらのトランジスタは、電源電圧VCCの供給線とノードn2との間に並列に接続されている。
【0119】
トランジスタ群22と24を構成する各トランジスタのゲートが演算増幅回路OPA1の出力端子、即ちノードn3に接続されている。
バンドギャップ基準電圧回路20bのそれ以外の各部分は、図10に示すバンドギャップ基準電圧回路20aとほぼ同じである。例えば、演算増幅回路OPA1の非反転入力端子と反転入力端子はそれぞれノードn1とn2に接続されている。ノードn1とノードn4との間に抵抗素子R101とダイオード接続されているトランジスタB101が直列接続され、ノードn2とノードn4との間に、ダイオード接続されているトランジスタB102が接続されている。さらに、ノードn4が抵抗素子R100を介して接地されている。
【0120】
トランジスタ群22と24を構成する各トランジスタのサイズ、例えばチャネル幅がすべて同じく設定される。また、トランジスタB101とB102のエミッタサイズも同じく設定される。
【0121】
上述したように構成されているバンドギャップ基準電圧回路20bにおいて、トランジスタ群22と24のトランジスタ数を適宜設定することにより、それぞれのトランジスタ群の出力電流を制御できる。例えば、ここで、トランジスタ群22のトランジスタ数を1個、トランジスタ群24のトランジスタ数を10個とする。即ち、m=1、n=10とすると、トランジスタ群22と24の出力電流I1とI2の電流値I1 とI2 は、10I1 =I2 の関係が成り立つ。これに基づいて、電流値I1 とI2 はそれぞれ次のようによって求められる。
【0122】
演算増幅回路OPA1の制御によって、ノードn1とn2の電圧Vn1とVn2が等しく保持されている。即ち、(Vn1−VE =Vn2−VE )が成り立つ。このため、前述した式(10)〜(12)が本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bにおいても成立する。ただし、本実施例では、トランジスタB101とB102のエミッタサイズが等しいので、IS1=IS2。一方、Ic1=I1 、IC2=I2 なので、IC2=10Ic1となる。これらの条件に基づき、電流I1 とI2 がそれぞれ次の式によって求められる。
【0123】
【数16】
1 =VT (ln10)/R1 …(16)
【0124】
【数17】
2 =10VT (ln10)/R1 …(17)
【0125】
即ち、I2 =10I1 である。このため、出力電圧VOUT は、次式によって求められる。
【0126】
【数18】
OUT =VBE2 +I3 10
=VBE2 +11I1 10
=VBE2 +11VT (ln10)R10/R1
…(18)
【0127】
式(18)において、VBE2 は負の温度特性、例えば、−2mV/Kの温度特性を持つ。一方、VT は正の温度特性を持つので、抵抗素子R100とR101の抵抗値R10,R1 をそれぞれ適宜設定することによって、出力電圧VOUT の温度依存性を打ち消すことできる。さらに、式(18)から分かるように、出力電圧VOUT は電源電圧に依存しない。
【0128】
このように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bによって、温度依存性及び電源電圧依存性のない安定した電圧VOUT を提供することができる。さらに、トランジスタ群22と24のトランジスタの数をそれぞれ適宜設定することによって、電流I1とI2の電流値の比を任意に設定することが可能である。このため、例えば、トランジスタ群24のトランジスタ数nを大きく設定することによって、当該トランジスタ群24の出力電流I2を大きく制御できる。図11に示すように、電流I2を大きくすることによって、負荷回路に供給する出力電流IOUT が大きくなり、例えば、図示のように容量性負荷を駆動する場合、負荷容量CL への充電電流が大きく、負荷の立ち上がり特性を改善できる。さらに、式(18)に示すように、出力電圧VOUT の右辺第2項に係数11が付くので、この分抵抗素子R100の抵抗値R10を小さく設定でき、レイアウト面積の低減がはかれる。
【0129】
なお、以上説明したように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bでは、チャネルサイズなどの特性がすべて等しい多数のトランジスタによって構成されたトランジスタ群22と24のトランジスタ数を適宜設定することによって、それぞれのトランジスタ群からの出力電流I1とI2を制御することができる。ここで、トランジスタ群を構成するそれぞれのトランジスタのチャネルサイズをそれぞれ適宜設定することによって、同じ効果が達成できることはいうまでもない。
【0130】
また、図10に示す第2の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20aのトランジスタT101とT102のチャネルサイズを設定することによって、トランジスタ群22及び24を用いた本実施例とほぼ同じ効果が得られる。さらに、以上の説明では、ダイオード接続されているトランジスタB101とB102のエミッタサイズが等しいものとしているが、これらのトランジスタのエミッタサイズを異なるように設定し、例えば、トランジスタB101のエミッタサイズをトランジスタB102のエミッタサイズのk倍に設定することもできる。この場合、式(18)に示す出力電圧VOUT の右辺の第2項のln(10)は、ln(10k)となる。このように、トランジスタB101とB102のエミッタサイズを適宜設定することによって、式(18)に示す出力電圧VOUT の右辺の第2項の係数を変えることができ、これによって抵抗素子R100の抵抗値R10を低減することができ、レイアウト面積の縮小を実現できる場合がある。
【0131】
バンドギャップ基準電圧回路の第4実施例
図12は、バンドギャップ基準電圧回路の第4の実施例を示す回路図である。図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20cは、複数のpMOSトランジスタからなるトランジスタ群22及び24、演算増幅回路OPA1、抵抗素子R101,R100およびダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102により構成されている。
【0132】
本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20cは、第3の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bに比べると、抵抗素子R101とダイオード接続されているトランジスタB101が互いに入れ代わったこと以外ほとんど同じである。即ち、第3の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bでは、抵抗素子R101の一方の端子がノードn1に接続され、他方の端子がトランジスタB101のコレクタ及びベースに接続されている。これに対して、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20cにおいて、トランジスタB101のベースとコレクタの接続点がノードn1に接続され、トランジスタB101のエミッタとノードn4との間に、抵抗素子R101が接続されている。
【0133】
本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20cは、第3の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bに比べて、上述した接続関係が異なること以外、第3の実施例とほとんど同じである。ここで、トランジスタ群22と24のトランジスタ数をそれぞれmとnとして、出力電圧VOUT のより一般的な計算式を求める。
【0134】
トランジスタ群22と24を構成する各トランジスタのサイズが同じく、さらに、トランジスタB101とB102のサイズも同じく設定されていると仮定する。即ち、トランジスタ群22と24の出力電流I1とI2の電流値I1 とI2 は、次式の関係が成立する。
【0135】
【数19】
1 /m=I2 /n
nI1 =mI2 …(19)
【0136】
即ち、I2 =(n/m)I1 。トランジスタB101とB102において、Ic1=I1 ,IC2=I2 、さらに、IS1=IS2ので、式(10)〜(12)により、電流I1 とI2 はそれぞれ次の式によって求められる。
【0137】
【数20】
1 =VT (ln(n/m))/R1 …(20)
【0138】
【数21】
2 =(n/m)VT (ln(n/m))/R1
…(21)
【0139】
抵抗素子R100を流れる電流I3は、電流I1とI2との加算電流であるので、I3 =I1 +I2 =(m+n)I1 /mである。これによって、出力電圧VOUT は次式によって与えられる。
【0140】
【数22】
OUT =VBE2 +I3 10
=VBE2 +(m+n)VT (ln(n/m))R10/(R1 m)
…(22)
【0141】
例えば、上述した第3の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bにおいて、m=1、n=10の場合、出力電圧VOUT は、VOUT =VBE2 +11VT ln(10)R10/R1 である。
【0142】
抵抗素子R100及びR101の抵抗値R10とR1 を適宜設定することによって、出力電圧VOUT の温度依存性を打ち消すことできる。また、式(22)から分かるように、出力電圧VOUT は電源電圧に依存しない。さらに、式(22)において、出力電圧VOUT の右辺第2項に係数(m+n)/mが付くので、トランジスタ数mとnを適宜設定することによって、抵抗素子R100の抵抗値R10を小さく設定でき、レイアウト面積の低減がはかれる。
【0143】
なお、以上の説明ではダイオード接続されているトランジスタB101とB102のエミッタサイズが等しいもの仮定したが、トランジスタB101とB102のエミッタサイズ比を適宜に設定することもできる。例えば、トランジスタB101のエミッタサイズをトランジスタB102のエミッタサイズのk倍に設定すると、式(22)の右辺第2項において、ln(n/m)はln(nk/m)となる。これによって、R10/R1 に付く係数が変わる。即ち、トランジスタB101とB102のエミッタサイズ比を適宜設定することによって、抵抗素子R100の抵抗値R10を小さくでき、レイアウト面積の縮小を実現できる効果が得られる。
【0144】
バンドギャップ基準電圧回路の第5実施例
図13は、バンドギャップ基準電圧回路20の第5の実施例を示す回路図である。
図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20dは、それぞれ複数のpMOSトランジスタからなるトランジスタ群22、24及び26、演算増幅回路OPA1、抵抗素子R101,R102,R100およびダイオード接続されているnpnトランジスタB101,B102,B103により構成されている。
【0145】
図示のように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20dにおいては、トランジスタ群22,24、演算増幅回路OPA1、トランジスタB101,102及び抵抗素子R101,R100によって構成された部分は、図11に示す第3の実施形態のバンドギャップ基準電圧回路20bとほぼ同じ構成を有する。即ち、本実施例は、第3の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20bに対してトランジスタ群26、トランジスタB103及び抵抗素子R102が追加されたものと見なせる。
【0146】
トランジスタ群26は、複数個、例えばj(jは自然数)個のpMOSトランジスタによって構成されている。これらのトランジスタは電源電圧VCCの供給線とノードn5との間に並列に接続され、それぞれのゲートは、演算増幅回路OPA1の出力端子、即ち、ノードn3に接続されている。ノードn5と接地電位GNDとの間に、ダイオード接続されているトランジスタB103と抵抗素子R102が直列接続されている。なお、トランジスタB103と抵抗素子R102の接続順序は特に限定しない。
【0147】
ここで、トランジスタ群22,24及び26を構成する各トランジスタのチャネルサイズが同じく、また、ダイオード接続されているトランジスタB101,B102とB103のエミッタサイズも等しいと仮定する。トランジスタ群22と24のトランジスタ数をそれぞれm,nとすると、上述した第4の実施例のバンドギャップ基準電圧回路20cと同じく、式(20)及び(21)が成立する。
【0148】
さらに、本実施例において、トランジスタ群26の出力電流I4の電流値をI4 とし、抵抗素子R102の抵抗値をR2 とする。上述したように、トランジスタ群26を構成するトランジスタの数がjであるので、I4 /I1 =j/mが成り立つ。この条件に基づき、出力電圧VOUT は次式によって与えられる。
【0149】
【数23】
OUT =VBE3 +I4 2
=VBE3 +jVT (ln(n/m))R2 /(R1 m)
…(23)
【0150】
式(23)において、VBE3 は負の温度特性、例えば、−2mV/Kの温度特性を持つ。一方、VT は正の温度特性を持つので、抵抗素子R102とR101の抵抗値R2 ,R1 をそれぞれ適宜設定することによって、出力電圧VOUT の温度依存性を打ち消すことできる。さらに、式(23)から分かるように、出力電圧VOUT は電源電圧に依存しない。
【0151】
このように、本実施例のバンドギャップ基準電圧回路20dによって、温度依存性及び電源電圧依存性がなく、安定した電圧VOUT を提供することができる。出力電圧VOUT を供給する部分回路が電圧制御の帰還ループから独立して設けられているので、どのような負荷が加えられても帰還ループへの影響がない。このため、負荷回路の特性に影響されることなく、安定した出力電圧VOUT を供給できる。
【0152】
なお、以上説明した各実施例では、本発明の起動回路とバンドギャップ基準電圧回路により構成された電圧供給回路を例とした説明したが、本発明の起動回路は、バンドギャップ基準電圧回路のみではなく、他の機能回路にも適用できることはいうまでもない。例えば、PLL回路において起動時に電圧制御発振回路(VCO)などに起動電流を供給し、VCOを起動させる場合にも本発明の起動回路を適用できる。
【0153】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の起動回路およびそれを用いて構成された電圧供給回路によれば、回路構成が簡単で、設計が容易で且つ応用範囲が広く、製造工程におけるバラツキに強く、温度依存性及び電源電圧依存性のない電圧供給回路を実現できる。
また、本発明の起動回路は、定電圧を発生する、例えば、バンドギャップ基準電圧回路の動作状態を確認し、それに応じて起動電流の供給タイミングを制御するので、製造時のバラツキおよび回路の実際の動作条件などに応じて、回路を起動させるのに必要な起動電流のみを供給することができ、回路の起動時間を適宜に設定でき、起動回路の消費電力を必要最小限に抑制できる利点がある。
さらに、本発明の電圧供給回路を構成するバンドギャップ基準電圧回路においては、温度依存性及び電源電圧依存性のない安定した電圧を供給でき、低電圧動作を実現できるほか、低消費電力を実現できる。また、バンドギャップ基準電圧回路を構成するトランジスタ群のトランジスタ数及びダイオード接続されているバイポーラトランジスタのエミッタサイズを適宜設定することによって、抵抗素子の抵抗値を自由に変更でき、レイアウト面積の低減を実現でき、また出力電流値を任意に設定することができ、出力の立ち上がり特性を改善できる。さらに、電圧出力回路を帰還制御ループから独立設けることによって、負荷の特性による帰還ループへの影響を回避でき、負荷の変動に影響されることなく、電圧供給回路の動作の安定性を改善できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る起動回路の第1の実施形態を示す回路図である。
【図2】本発明に係る起動回路の第2の実施形態を示す回路図である。
【図3】本発明に係る起動回路の第3の実施形態を示す回路図である。
【図4】本発明に係る起動回路の第4の実施形態を示す回路図である。
【図5】本発明に係る起動回路の第5の実施形態を示す回路図である。
【図6】遅延回路の構成例を示す回路図である。
【図7】起動回路とバンドギャップ基準電圧回路により構成された電圧供給回路の回路図である。
【図8】バンドギャップ基準電圧回路の第1の実施例を示す回路図である。
【図9】図7に示す電圧供給回路のタイミングチャートである。
【図10】バンドギャップ基準電圧回路の第2の実施例を示す回路図である。
【図11】バンドギャップ基準電圧回路の第3の実施例を示す回路図である。
【図12】バンドギャップ基準電圧回路の第4の実施例を示す回路図である。
【図13】バンドギャップ基準電圧回路の第5の実施例を示す回路図である。
【図14】従来の電圧供給回路の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
10,10a,10b,10c,10d,10e…起動回路、20、20a,20b,20c,20d…バンドギャップ基準電圧回路、22,24,26…トランジスタ群、PT1,PT2,PT3,T101,T102,T103…pMOSトランジスタ、NT1,NT2,NT3…nMOSトランジスタ、B101,B102,B103…npnトランジスタ、NA1…NANDゲート、INV1,INV2,INV3,INV4…インバータ、DLY1…遅延回路、OPA1…オペアンプ、R100,R101,R102…抵抗素子、VCC…電源電圧、GND…接地電位。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is built in a voltage supply circuit, for example, a bandgap reference voltage circuit, and operates using the bandgap reference voltage circuit to start the reference voltage circuit reliably, and is configured using the starter circuit. The present invention relates to a voltage supply circuit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, it operates normally if no signal is given to the feedback loop of the operational amplifier at the start of the circuit, such as a band gap reference voltage circuit using feedback of an operational amplifier circuit (operation amplifier, hereinafter simply referred to as an operational amplifier for convenience). In a circuit that does not start the circuit, there is a need for an activation circuit that has a simple circuit configuration and can reliably activate the circuit.
[0003]
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a voltage supply circuit including a conventional startup circuit.
As shown in the figure, the voltage supply circuit of this example is constituted by a starter circuit 10 and a bandgap reference voltage circuit 20. The startup circuit 10 includes an inverter INV101, a NAND gate NA101, and a delay circuit D101. Since the pMOS transistors T104 and T105 and the inverter INV102 also contribute to the operation of the bandgap reference voltage circuit 20, a circuit constituted by these circuit elements can be regarded as a part of the startup circuit.
[0004]
The activation circuit 10 receives the standby signal STB and generates signals S1 and S2 for reliably operating the bandgap reference voltage circuit 20 in accordance with the standby signal STB.
The band gap reference voltage circuit 20 includes an operational amplifier circuit (op-amp) OPA1, pMOS transistors T101, T102, T103, and diode-connected npn transistors B101, B102, B103.
The transistor T101, the resistance element R101, and the diode-connected transistor B101 have a power supply voltage VCCTransistor B102, which is connected in series between the supply line and a reference potential, for example, a ground potential GND supply line, and is diode-connected to transistor T102, is connected to power supply voltage VCCTransistor T103, resistance element R102, and diode-connected transistor B103 connected in series between the supply line of power supply and ground potential GND are connected to power supply voltage VCCAre connected in series between the supply line and the ground potential GND. The gates of the transistors T101, T102, and T103 are all connected to the output terminal of the operational amplifier OPA1, and currents I1, I2, and I3 are output according to the output signal of the operational amplifier OPA1, respectively.
[0005]
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OPA1 is connected to a node n1 that is a connection midpoint between the transistor T101 and the resistor element R101, and its inverting input terminal (−) is a connection midpoint between the transistor T102 and the transistor B102. Is connected to a node n2. The output signal of the operational amplifier OPA1 is applied to the gates of the transistors T101, T102, and T103, respectively. Therefore, the operational amplifier OPA1 forms a feedback loop, and the currents I1, I2, and I3 of the transistors T101, T102, and T103 are controlled by controlling the feedback loop so that the voltages at the nodes n1 and n2 are equal during normal operation. Is done.
[0006]
In the standby (stopped) state, the output terminal of the operational amplifier OPA1, that is, the node n3 is in a high impedance state. At this time, since the standby signal STB is at the high level, the output terminal of the inverter INV102 is held at the low level, and the transistor T105 is turned on.CCIs held at the level. Accordingly, the transistors T101, T102, and T103 are turned off and no direct current flows, so that the voltages at the nodes n1 and n2 are indefinite. At the start of operation, as the standby signal STB is switched from the high level to the low level, the output terminal of the inverter INV102 is switched from the low level to the high level, so that the transistor T105 is turned off and the operational amplifier OPA1 is input to the input nodes n1 and n2. The voltage at the node n3 is controlled according to the voltage of the currents I1, I2 and I3 of the transistors T101, T102 and T103.
[0007]
However, if there is no start circuit, the voltage V at node n1n1Is the voltage V of the node n2.n2If higher, ie Vn1> Vn2In this case, since the signal voltage input to the non-inverting input terminal (+) is higher than the signal voltage applied to the inverting input terminal (−), the operational amplifier OPA1 continues to output a high level signal, and the transistor T101, T102, and T103 remain off. In such a state, the band gap reference voltage circuit 20 cannot operate normally.
[0008]
As described above, the standby signal STB is held at a high level when the voltage supply circuit is stopped, and is switched from a high level to a low level when the voltage supply circuit starts operation. In response to this, the delay time Δt of the delay circuit D101 is detected from the falling edge of the standby signal STB by the illustrated startup circuit 10.dDuring this period, the low level signal S1 is output. At other times, the signal S1 is held at the high level.
[0009]
Since the transistor T104 is turned on while the signal S1 is at the low level, the current flowing through the transistor T104 is input to the node n2. The emitter area of the diode-connected bipolar transistor B101 is larger than the emitter area of the transistor B102. For this reason, when the same current is supplied to these transistors, or when the current is supplied only to the transistor B102, the voltage V of the node n2 in the initial stage of operation.n2Is always the voltage V of the node n1n1Get higher. Therefore, in the operational amplifier OPA1, the input signal voltage at the inverting input terminal (−) is greater than the input signal voltage at the non-inverting input terminal (+), and the output signal is held at a low level. In response, transistors T101, T102 and T103 are turned on, and currents I1, I2 and I3 are output.
[0010]
The signal S1 applied to the gate of the transistor T104 is the delay time Δt of the delay circuit D101.dIs held at the low level for the time set by, and then switched to the high level again. Since the transistor T104 is turned on only while the signal S1 is at a low level and then turned off, the bandgap reference voltage circuit 20 is controlled by the feedback loop formed by the operational amplifier OPA1, and the output terminal TOUTTo supply voltage VCCAnd stable voltage V without temperature dependenceOUTIs output.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional voltage supply circuit described above, the node at the time when the transistor T105 is stopped is controlled by the start-up circuit 10 after the circuit is started, and the transistor T105 is turned off and the transistor T104 is turned on for a certain period of time and then turned off. Regardless of the voltage of n1 and n2, it can start normally. Here, if the transistor T104 is kept on, the feedback loop composed of the operational amplifier OPA1 cannot operate normally, and the operational amplifier OPA1 cannot control the transistors T101, T012, and T103. Therefore, the transistor T104 is turned on by the delay time of the delay circuit D101. A control signal S1 for controlling time is generated.
[0012]
However, the switching of the level of the signal S1 is not performed after confirming the operating state of the bandgap reference voltage circuit 20, but is set empirically, so that it is always set to an optimum value. is not. If this switching time is too long, the rise time of the voltage supply circuit is extended more than necessary, and the rise characteristics deteriorate, and if it is too short, the voltage V of the node n2n2There is a possibility that the starting circuit stops before the voltage becomes sufficiently high, and the band gap reference voltage circuit 20 does not start normally.
Therefore, this starting circuit requires a careful attention at the time of design, and is disadvantageous in that it is easily affected by variations in manufacturing and circuit operating conditions.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to have a simple circuit configuration, easy design, resistance to manufacturing variations, no dependency on temperature and power supply voltage, and minimum power consumption. An object of the present invention is to provide a start-up circuit that can be suppressed to the limit and a voltage supply circuit using the same.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a start circuit according to the present invention is a start circuit that supplies a start current to a predetermined functional circuit and starts the function circuit. The start circuit receives the start signal and supplies the start current to the functional circuit. And a starting current supply means for receiving a voltage of a predetermined operation node of the functional circuit as a second input signal.Depending on the level of the first and second input signalsA bistable logic circuit controlled in the first and second states, and a logic gate that outputs a signal corresponding to a logical operation result of the first signal and the output signal of the bistable logic circuit, Supplying start current to the start current supplying means when the output signal of the logic gate is at the first levelLetAnd an activation control means for causing the activation current supply means to stop supplying the activation current at the second level after the current supply.
[0015]
  In addition, the voltage supply circuit of the present invention includes a start-up current supply unit that outputs a start-up current in response to a start-up signal, a voltage generation circuit that starts up in response to the start-up current and outputs a stable voltage during normal operation, The activation signal is received as a first input signal, and the voltage at a predetermined operation node of the voltage generation circuit is received as a second input signal.Depending on the level of the first and second input signalsA bistable logic circuit controlled in the first and second states, and a logic gate that outputs a signal corresponding to a logical operation result of the first signal and the output signal of the bistable logic circuit, Supplying start current to the start current supplying means when the output signal of the logic gate is at the first levelLetAnd an activation control means for causing the activation current supply means to stop supplying the activation current at the second level after the current supply.
[0016]
  Specifically, the voltage supply circuit of the present invention includes a first current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and the first node, and the first node and the reference potential line. A first resistor connected in series, a first diode in the forward direction toward the reference potential line, and a second current connected between the power supply voltage supply line and the second node A supply transistor, a second diode connected between the second node and the reference potential line and directed in a forward direction toward the reference potential line; and the power supply voltage supply line and the third node A third current supply transistor connected in between, a second resistance element connected in series between the third node and the reference potential line, and a forward direction toward the reference potential line A third diode and a first input terminal And a second input terminal is connected to the second node, and a voltage signal corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals is applied to the first, second, and second nodes. An amplifier circuit to be applied to the control terminal of the third current supply transistor, start-up current supply means for supplying a start-up current to the second node in response to a start-up signal at start-up, and an output voltage of the amplifier circuit being a predetermined reference Start control means for stopping the supply of the start current when the value is reached.The activation control means is,The activation signal is received as a first input signal, the output signal of the amplifier circuit is received as a second input signal, and the first and second states are controlled according to the levels of the first and second input signals. Bistable logic circuit,A logic gate that outputs a signal corresponding to a logical operation result of the activation signal and the output signal of the bistable logic circuit; and when the output signal of the logic gate is at the first level, the activation current supply means The start-up current is supplied, and the start-up current supply means stops the supply of the start-up current at the second level after the supply of the current..
[0017]
In the present invention, it is preferable that the activation control means receives the activation signal as a first input signal and the output signal of the amplifier circuit as a second input signal. A bistable logic circuit controlled to a first state and a second state according to an input signal, and a logic gate for outputting a signal corresponding to a logical operation result of the start signal and an output signal of the bistable logic circuit, Have The bistable logic circuit includes first and second transistors connected in series between a power supply voltage supply line and a reference potential line, and the gate of the first transistor is connected to the amplifier circuit. An output voltage is applied, and the activation signal is applied to the gate of the second transistor.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First embodiment
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a starting circuit according to the present invention.
As shown in the figure, the activation circuit 10a of the present embodiment includes pMOS transistors PT1, PT2, PT3, an nMOS transistor NT1, inverters INV1, INV2, and a NAND gate NA1.
[0022]
Transistors PT1 and NT1 have a power supply voltage VCCAre connected in series between the supply line and the ground potential GND. The gate of the transistor PT1 is connected to the signal terminal SN1, and the gate of the transistor NT1 is connected to the input terminal IN1. A connection point between the drains of the transistors PT1 and NT1 is connected to the node ND1. The input terminal of the inverter INV1 is connected to the input terminal IN1, and the input terminal of the inverter INV2 is connected to the node ND1. Both input terminals of the NAND gate NA1 are connected to the output terminals of the inverters INV1 and INV2, respectively.
The gate of the transistor PT2 is connected to the output terminal of the NAND gate NA1, and its source is the power supply voltage VCCThe drain is connected to the output terminal OUT1.
The gate of the transistor PT3 is connected to the output terminal of the inverter INV1, and the source thereof is the power supply voltage VCCThe drain is connected to the signal terminal SN1.
[0023]
The start-up circuit 10a configured in this way is applied with a standby signal STB that is set to a high level when stopped and a low level after the operation is applied to the input terminal IN1, and a current is temporarily supplied to start up (voltage is applied). Output terminal OUT1 is connected to the necessary operation node, and the power supply voltage VCCAfter the start of operation, the power supply voltage VCCThe signal terminal SN1 is connected to an operation node that needs to be lowered to a voltage sufficient to turn on the pMOS transistor.
[0024]
Hereinafter, the operation of the activation circuit of the present embodiment will be described with reference to FIG.
The standby signal STB is input to the input terminal IN1. The standby signal STB is held at a high level while the circuit is stopped (standby state), and is switched to a low level when the circuit starts to operate.
[0025]
In the standby state, the output terminal of the inverter INV1 is at a low level. Further, the transistor NT1 is turned on, and the node ND1 is held at a low level, for example, the level of the ground potential GND. Since the output terminal of the NAND gate NA1 is held at a high level according to the output signals of the inverters INV1 and INV2, the transistor PT2 is turned off.
On the other hand, since the gate of the transistor PT3 is at the low level, the transistor PT3 is turned on and the signal terminal SN1 is at the high level, for example, the power supply voltage VCCOr it is held at a level close to it.
[0026]
After the voltage supply circuit starts operation, the standby signal STB is switched from the high level to the low level. In response to this, the transistor NT1 is turned off from on. The output terminal of the inverter INV1 is switched from the low level to the high level, and accordingly, the transistor PT3 is turned off. However, the signal terminal SN1 is held at the high level unless a new signal is input from the signal terminal SN1. The
For this reason, since both the transistors PT1 and NT1 are turned off, the node ND1 is in a high impedance state, and its voltage does not change and is held at a low level.
[0027]
At this time, since both input terminals of the NAND gate NA1 are both at the high level, the output terminals are held at the low level. In response to this, the transistor PT2 is turned on, and the starting current I is applied to the output terminal OUT1.STIs supplied.
The current I supplied from the output terminal OUT1STAccordingly, for example, the band gap reference voltage circuit starts to operate, and the voltage of the signal terminal SN1 starts to decrease. When the voltage at the terminal decreases to a value sufficient to turn on the pMOS transistor PT1, the transistor PT1 is turned on, and the node ND1 changes from low level to high level, for example, the power supply voltage VCCOr raised to that close level.
[0028]
When the voltage of the node ND1 exceeds the logic threshold value of the inverter INV2, the output terminal of the inverter INV2 is switched from high level to low level, and accordingly, the output terminal of the NAND gate NA1 is switched from low level to high level. . For this reason, the transistor PT2 is turned off, and the supply of current to the output terminal OUT1 is stopped. Starting current ISTAfter the supply is stopped, the band gap reference voltage circuit starts to operate normally.
[0029]
As described above, the startup circuit 10a of the present embodiment operates when the voltage supply circuit is started. For example, the startup current I required for the bandgap reference voltage circuit isSTSupply. Since the operation is stopped after the operation of the bandgap reference voltage circuit is confirmed, the voltage supply circuit can be reliably started. Also, the starting current I to the band gapSTIs automatically stopped according to the operating state of the band gap, so that the starting current ISTThe supply timing can be set as appropriate, and the power consumption at startup can be suppressed to the minimum necessary. The circuit configuration is simple, the application range is wide, and the design is easy. Furthermore, it has the characteristic of being resistant to process variations.
[0030]
Second embodiment
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the starting circuit according to the present invention.
Compared to the first embodiment of the starter circuit shown in FIG. 1, the starter circuit 10b of this embodiment is provided with an inverter INV3 and an nMOS transistor NT2 instead of the pMOS transistor PT2 on the output side of the NAND gate NA1. It is different. Since the other parts are almost the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, in FIG. 2, the same components as those in the circuit are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
[0031]
As shown in FIG. 2, the input terminal of the inverter INV3 is connected to the output terminal of the NAND gate NA1, and the output terminal is connected to the gate of the transistor NT2. The source of the transistor NT2 is grounded, and the drain is connected to the output terminal OUT2.
[0032]
In the start-up circuit of this embodiment, since a pull-in current flows to the output terminal OUT2 at the start-up, the output terminal OUT2 is connected to an operation node where it is necessary to temporarily pull in the current (lower the voltage) after the operation starts.
[0033]
Hereinafter, the operation of the activation circuit 10b of the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
In the standby state, the standby signal STB input to the input terminal IN1 is held at a high level. In response to this, the output terminal of the inverter INV1 is held at a low level, the transistor PT3 is turned on, and the signal terminal SN1 is held at a high level. The transistor NT1 is turned on, the node ND1 is held at a low level, and the output terminal of the inverter INV2 is at a high level. At this time, since the output terminal of the NAND gate NA1 is at the high level, the output terminal of the inverter INV3 is at the low level, and the transistor NT2 is turned off.
[0034]
After the circuit starts operation, the standby signal STB is switched from the high level to the low level. Accordingly, the output terminal of the inverter INV1 is changed to the high level and the transistor PT3 is turned off. However, unless a new signal is input to the signal terminal SN1, the voltage does not change and is maintained at the high level.
On the other hand, the transistor NT1 is turned off, the node ND1 is in a high impedance state, the voltage is held at a low level, and the output terminal of the inverter INV2 is also kept at a high level.
[0035]
Therefore, both the input terminals of the NAND gate NA1 are at a high level, the output terminal thereof is at a low level, and the output terminal of the inverter INV3 is at a high level, so that the transistor NT2 is turned on, and a current drawn into the output terminal OUT2 Flowing.
[0036]
For example, the bandgap reference voltage circuit starts to operate according to the current drawn from the output terminal OUT2. Accordingly, when the voltage of the signal terminal SN1 decreases and the voltage decreases to a voltage sufficient to turn on the pMOS transistor PT1, the transistor PT1 is turned on and the node ND1 is raised from the low level to the high level. For this reason, the output signal levels of the inverter INV2, the NAND gate NA1 and the inverter INV3 are sequentially switched. As a result, the output terminal of the inverter INV3 becomes a low level, and the transistor NT2 is turned off.
[0037]
After the transistor NT2 is turned off, no current is drawn into the output terminal OUT2, and the bandgap reference voltage circuit enters a normal operation state. For example, the output voltage is stabilized by a feedback loop composed of an operational amplifier or the like. Supply a constant voltage.
[0038]
Third embodiment
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the activation circuit according to the present invention.
As shown in the figure, the activation circuit 10c of the present embodiment includes pMOS transistors PT1 and PT2, nMOS transistors NT1 and NT3, an inverter INV4, and a NAND gate NA1.
[0039]
Transistors PT1 and NT1 have a power supply voltage VCCAre connected in series between the supply line and the ground potential GND. The gate of the transistor PT1 is connected to the input terminal of the inverter INV4, and the gate of the transistor NT1 is connected to the signal terminal SN2. A connection point between the drains of the transistors PT1 and NT1 is connected to the node ND1. Note that the input terminal of the inverter INV1 is connected to the input terminal IN1. A standby signal STB is applied to the input terminal IN1.
[0040]
The two input terminals of the NAND gate NA1 are connected to the node ND1 and the output terminal of the inverter INV4, respectively.
The gate of the transistor PT2 is connected to the output terminal of the NAND gate NA1, and the source is the power supply voltage V.CCThe drain is connected to the output terminal OUT1.
The gate of the transistor NT3 is connected to the input terminal IN1, the drain is connected to the signal terminal SN2, and the source is grounded.
[0041]
In the starting circuit 10c of the present embodiment, a standby signal STB that is set to a high level when stopped and to a low level after the operation is applied is applied to the input terminal IN1. The output terminal OUT1 is connected to an operation node that needs to temporarily flow current for starting, and is fixed to the ground potential GND when the operation is stopped, and is a voltage sufficient to turn on the nMOS transistor from the ground potential GND after the operation is started. The signal terminal SN2 is connected to the operation node that needs to be raised to.
[0042]
Hereinafter, the operation of the activation circuit of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the standby state, since the high-level standby signal STB is input, the output terminal of the inverter INV4 is held at the low level, and the transistor PT1 is turned on. At this time, since the transistor NT3 is turned on, the signal terminal SN2 is held at a low level, for example, the ground potential GND level, and the transistor NT1 is turned off. Therefore, the node ND1 is almost at the power supply voltage VCCIs held at the level.
At this time, since the output terminal of the NAND gate NA1 is held at a high level, the transistor PT2 is turned off.
[0043]
After the operation of the voltage supply circuit starts, the standby signal STB is switched from the high level to the low level. In response to this, the output terminal of the inverter INV4 is switched from the low level to the high level, and the transistor PT1 is turned off. On the other hand, the transistor NT3 is turned off, the signal terminal SN2 is held at a low level, and the transistor NT1 is also kept off. For this reason, the node ND1 is in a high impedance state, and the voltage is also held at a high level.
[0044]
At this time, both the input terminals of the NAND gate NA1 are at the high level, the output terminal thereof is changed to the low level, and the transistor PT2 is turned on. Accordingly, the starting current I is applied to the output terminal OUT1.STIs supplied.
The current I supplied from the output terminal OUT1STAccordingly, for example, the band gap reference voltage circuit starts to operate, and the voltage of the signal terminal SN2 starts to rise from the low level. When the voltage at the terminal SN2 rises to the threshold voltage of the nMOS transistor NT1, the transistor NT1 is turned on, and the node ND1 is switched from the high level to the low level. Accordingly, the output terminal of the NAND gate NA1 is switched from the low level to the high level, the transistor PT2 is turned off, and the start-up current ISTSupply stops. Starting current ISTAfter the supply is stopped, the band gap reference voltage circuit starts to operate normally.
[0045]
As described above, the startup circuit 10c of the present embodiment operates when the voltage supply circuit is started. For example, the startup current I required for the bandgap reference voltage circuit isSTSupply. Since the operation is stopped after the operation of the bandgap reference voltage circuit is confirmed, the voltage supply circuit can be reliably started. Also, the starting current I to the band gapSTIs automatically stopped according to the operating state of the band gap, so that the starting current ISTThe supply timing can be set as appropriate, and the power consumption at startup can be suppressed to the minimum necessary. The circuit configuration is simple, the application range is wide, and the design is easy. Furthermore, it has the characteristic of being resistant to process variations.
[0046]
Fourth embodiment
FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the activation circuit according to the present invention.
Compared with the start-up circuit of the third embodiment shown in FIG. 3, in the start-up circuit 10d of the present embodiment, an inverter INV3 and an nMOS transistor NT2 are provided on the output side of the NAND gate NA1 instead of the pMOS transistor PT2. It is different in point. Since the other parts are almost the same as those of the third embodiment shown in FIG. 3, in FIG. 4, the same components as those of the activation circuit are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
[0047]
As shown in FIG. 4, the input terminal of the inverter INV3 is connected to the output terminal of the NAND gate NA1, and the output terminal is connected to the gate of the transistor NT2. The source of the transistor NT2 is grounded, and the drain is connected to the output terminal OUT2.
[0048]
In the start-up circuit of this embodiment, since a pull-in current flows to the output terminal OUT2 at the start-up, the output terminal OUT2 is connected to an operation node where it is necessary to temporarily pull in the current (lower the voltage) after the operation starts.
[0049]
Hereinafter, the operation of the activation circuit 10d of the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.
In the standby state, the standby signal STB input to the input terminal IN1 is held at a high level. In response to this, the output terminal of the inverter INV4 is held at the low level, the pMOS transistor PT1 is turned on, and the node ND1 is held at the high level. At this time, since the output terminal of the NAND gate NA1 is at the high level, the output terminal of the inverter INV3 is at the low level, and the transistor NT2 is turned off.
[0050]
After the operation of the voltage supply circuit starts, the standby signal STB is switched from the high level to the low level. In response to this, the output terminal of the inverter INV4 is switched from the low level to the high level, and the transistor PT1 is turned off. On the other hand, the transistor NT3 is turned off, the signal terminal SN2 is held at a low level, and the transistor NT1 is also kept off. For this reason, the node ND1 is in a high impedance state, and the voltage is also held at a high level.
[0051]
At this time, the output terminal of the NAND gate NA1 is switched to the low level, and the transistor NT2 is turned on in response to this, and is pulled into the output terminal OUT2.STFlows.
Pull-in current I of output terminal OUT2STAccordingly, for example, the band gap reference voltage circuit starts to operate, and the voltage of the signal terminal SN2 starts to rise from the low level. When the voltage at the terminal SN2 rises to the threshold voltage of the nMOS transistor NT1, the transistor NT1 is turned on, and the node ND1 is switched from the high level to the low level. As a result, the transistor NT2 is turned off, and the pull-in current ISTNo longer flows. Thereafter, the bandgap reference voltage circuit starts normal operation, and supplies a constant voltage having a desired level without depending on the power supply voltage and temperature.
[0052]
Fifth embodiment
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the activation circuit according to the present invention.
As shown in the figure, the activation circuit 10e of this embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the delay circuit DLY1 is connected between the node ND1 and the input terminal of the inverter INV2. Apart from that, it has almost the same configuration. In FIG. 5, the same parts of the start-up circuit are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1.
[0053]
Hereinafter, the configuration and operation of the startup circuit 10e of the present embodiment will be described focusing on differences from the startup circuit of the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the input terminal of the delay circuit DLY1 is connected to the node ND1, and its output terminal is connected to the input terminal of the inverter INV2. Note that the delay circuit DLY1 is configured by, for example, an even number of inverters connected in series, or an RC circuit including a resistance element and a capacitor.
[0054]
FIG. 6 shows two configuration examples of the delay circuit DLY1. As shown in FIG. 4A, the delay circuit DLY1-1 is configured by an even number of inverters connected in series. In this case, the delay time Δt of the delay circuit DLY1-1.dIs determined by the sum of the delay times of the inverters.
The delay circuit DLY1-2 illustrated in FIG. 6B includes a resistance element R and a capacitor C. As illustrated, the delay circuit DLY1-2 has substantially the same configuration as the integration circuit. By setting the resistance value of the resistance element R and the capacitance value of the capacitor C, the delay time of the delay circuit can be controlled.
[0055]
Hereinafter, the operation of the activation circuit 10e of the present embodiment will be described. As described above, the present embodiment is obtained by adding the delay circuit DLY1 to the first embodiment, and basically operates in the same manner as the first embodiment. However, hereinafter, only the operation related to the delay circuit is performed. Will be explained.
[0056]
First, in the standby state, the standby signal STB is at a high level, the transistor NT1 is turned on, and the node ND1 is held at a low level. At this time, the output terminal of the NAND gate NA1 is at a high level, and the transistor PT2 is turned off.
[0057]
After the voltage supply circuit starts operation, the standby signal STB is switched from the high level to the low level. In response to this, the transistor NT1 is turned off from on. While the node ND1 is held at a low level, its output signal is also at a low level. In response to the level change of the standby signal STB, the output terminal of the inverter INV1 is switched from the low level to the high level. At this time, since both input terminals of the NAND gate NA1 are both at the high level, the output terminals are held at the low level. In response to this, the transistor PT2 is turned on, and the starting current I is applied to the output terminal OUT1.STIs supplied.
The current I supplied from the output terminal OUT1STAccordingly, for example, the band gap reference voltage circuit starts to operate, and the voltage of the signal terminal SN1 starts to drop. When the voltage at the terminal decreases to a value sufficient to turn on the pMOS transistor PT1, the transistor PT1 is turned on, the node ND1 is charged by the current flowing through the transistor PT1, and its high level rises.
[0058]
Delay time Δt of delay circuit DLY1dAfter elapses, the output terminal of the delay circuit DLY1 also switches from the low level to the high level. In response to this, the output signals of the inverter INV2 and the NAND gate NA1 are sequentially switched. When the output signal of the NAND gate NA1 switches to a high level, the transistor PT2 is turned off and the starting current ISTSupply stops. Starting current ISTAfter the supply stops, the bandgap reference voltage circuit starts to operate normally and supplies a desired constant voltage to the outside.
[0059]
That is, the starting circuit 10e of the present embodiment, for example, applies a starting current I to the bandgap reference voltage circuit according to the falling edge of the standby signal STB.STAnd the supply of the starting current is controlled according to the level change of the signal terminal SN1. In the start-up circuit 10a of the first embodiment shown in FIG. 1, when the voltage level of the signal terminal SN1 drops and the transistor PT1 is turned on, the transistor PT2 is turned off accordingly, and the start-up current ISTWas stopped. However, in the activation circuit 10e of the present embodiment, the delay time Δt of the delay circuit DLY1 after the voltage of the signal terminal SN1 drops and the transistor PT1 is turned on.dAfter a lapse of time, the transistor PT2 is turned off and the starting current ISTStop supplying.
[0060]
In the band gap reference voltage circuit constituting the voltage supply circuit, a certain period of time elapses after the voltage at the signal terminal SN1 drops and reaches the level at which the pMOS transistor is turned on, depending on the operating conditions, manufacturing variations, etc. After that, the circuit reaches a normal operating state. For this reason, as soon as the voltage of the signal terminal SN1 drops and reaches a predetermined value, the starting current ISTWhen the supply of power is stopped, the bandgap reference voltage circuit may not be started normally. By using the starting circuit 10e of the present embodiment, the starting current I after the voltage of the signal terminal SN1 reaches a predetermined value.STIs the delay time Δt of the delay circuit DLY1.dSince the voltage can be appropriately controlled by adjusting the voltage, the voltage supply circuit can be reliably started.
[0061]
In addition, the logic part in the starting circuit of each embodiment mentioned above, ie, the part comprised by the inverter and logic gates, for example, NAND gate, can be replaced with another logic circuit whose logic is equivalent or whose function is equivalent. . Even when equivalent circuits having the same logic or function are used, it goes without saying that the start circuit has a similar function.
[0062]
Embodiment of voltage supply circuit using starter circuit
FIG. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of a voltage supply circuit configured using the start-up circuit according to the present invention.
As shown in the figure, the voltage supply circuit of this example is configured by the start-up circuit 10a and the band gap reference voltage circuit 20 shown in the first embodiment. The output terminal OUT1 in the activation circuit 10a is connected to the node n2 of the bandgap reference voltage circuit 20, and the signal terminal SN1 is a node n3, that is, a connection point between the output terminal of the operational amplifier OPA1 and the gates of the transistors T101, T102, and T103. It is connected to the.
[0063]
A standby signal STB that switches to a high level in the standby state and switches to a low level after the voltage supply circuit starts operating is input to the input terminal IN1 of the activation circuit 10a.
In response to the fall of the standby signal STB, the starting circuit 10a receives the starting current I from the output terminal OUT1.STIs supplied to the node n2 of the bandgap reference voltage circuit 20, and the operating state of the bandgap reference voltage circuit 20 is confirmed based on the level of the node n3.STThe supply timing is controlled. Specifically, after the bandgap reference voltage circuit 20 is activated and the voltage at the node n3 decreases and reaches a level sufficient to turn on the transistor PT1, the activation circuit 10a turns off the transistor PT2. Starting current ISTStop supplying. For this reason, the starting current ISTIs stopped, the bandgap reference voltage circuit 20 performs a normal operation, and based on the control of the feedback circuit formed by the operational amplifier OPA1, the power supply voltage and the constant voltage V having no temperature dependenceOUTSupply.
[0064]
First embodiment of band gap reference voltage circuit
FIG. 8 is a circuit diagram showing a first embodiment of the bandgap reference voltage circuit 20.
As illustrated, the bandgap reference voltage circuit 20 includes an operational amplifier circuit OPA1, pMOS transistors T101, T102, and T103, resistance elements R101 and R102, and diode-connected npn transistors B101, B102, and B103.
[0065]
The transistor T101, the resistance element R101, and the diode-connected transistor B101 have a power supply voltage VCCThe transistor B102 connected in series between the supply line and the ground potential GND and diode-connected to the transistor T102 is connected to the power supply voltage VCCTransistor T103, resistance element R102, and diode-connected transistor B103 connected in series between the supply line of power supply and ground potential GND are connected to power supply voltage VCCAre connected in series between the supply line and the ground potential GND.
The gates of the transistors T101, T102, and T103 are all connected to the output terminal of the operational amplifier OPA1, and output currents I1, I2, and I3, respectively, according to the output signal of the operational amplifier OPA1.
[0066]
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OPA1 is connected to a node n1 that is a connection midpoint between the transistor T101 and the resistor element R101, and its inverting input terminal (−) is a connection midpoint between the transistor T102 and the transistor B102. Is connected to a node n2. The output terminal of the bandgap reference voltage circuit 20 is formed by the midpoint of connection between the transistor T103 and the resistor element R102. During normal operation, the power supply voltage and the constant voltage V having no temperature dependence are output from the output terminal.OUTIs output.
The output signal of the operational amplifier OPA1 is applied to the gates of the transistors T101, T102, and T103, respectively. For this reason, the operational amplifier OPA1 forms a feedback loop, and the control of the feedback loop causes the voltages V of the nodes n1 and n2 during normal operation.n1And Vn2Are controlled so that the currents I1, I2, and I3 of the transistors T101, T102, and T103 are equal to each other.
[0067]
Since the transistors T101, T102, and T103 have the same characteristics such as channel width, the currents I1, I2, and I3 flowing through these transistors are equal during normal operation by controlling the feedback loop formed by the operational amplifier OPA1. Become.
The emitter size of the transistor B101 is 10 times the emitter size of the transistor B102. Note that the emitter sizes of the transistors B102 and B103 are equal.
[0068]
Hereinafter, the operating principle of the bandgap reference voltage circuit 20 will be described in detail using mathematical expressions.
Bipolar transistor base-emitter voltage VBEIs calculated by the following equation.
[0069]
[Expression 1]
VBE= VTln (IC/ IS(1)
[0070]
Where VT= KT / q, k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the charge of the electrons. ICIs the collector current of the transistor, ISIs a constant current value proportional to the emitter size of the transistor.
[0071]
In the band gap reference voltage circuit 20, the voltage V of the nodes n1 and n2 during normal operation.n1, Vn2Is Vn1= Vn2Therefore, the following equation is obtained accordingly.
[0072]
[Expression 2]
I1R1+ VBE1= VBE2            ... (2)
[0073]
Where VBE1And VBE2Are the base-emitter voltages of transistors B101 and B102, respectively.1Is the resistance value of the resistance element R1. Substituting equation (1) into equation (2) yields:
[0074]
[Equation 3]
I1R1+ VTln (I1/ IS1)
= VTln (I2/ IS2(3)
[0075]
In formula (3), I1, I2Are current values of currents I1 and I2 flowing through transistors T101 and T102, respectively. As described above, the emitter size of the transistor B101 is 10 times the emitter size of the transistors B102 and B103. That is, IS1= 10IS2It is. Substituting this into equation (3) gives the current I1Is required.
[0076]
[Expression 4]
I1= VT(Ln10) / R1        (4)
[0077]
Further, the current value of the current I3 flowing through the transistor T103 is expressed as IThreeThen I1= I2= IThreeHolds. Based on this, the output voltage V of the band gap reference voltage circuit 20OUTIs obtained by the following equation.
[0078]
[Equation 5]
VOUT= VBE3+ R2VT(Ln10) / R1
... (5)
[0079]
In equation (5), VBE3Is the base-emitter voltage of transistor B103, R2Is the resistance value of the resistance element R102.
[0080]
In equation (5), the transistor base-emitter voltage VBE3Has a negative temperature characteristic, for example, d (VBE3) / DT = −2 mV / K. Therefore, by setting the temperature characteristic of the second term on the right side of Equation (5) to 2 mV / K, the output voltage VOUTThe temperature dependence of can be completely eliminated. VT= KT / q, so the output voltage VOUTThe condition for eliminating the temperature dependence of is obtained by the following equation.
[0081]
[Formula 6]
ln10 (R2/ R1) (k / q) = 2mV / K
... (6)
[0082]
That is, the resistance element R of the resistance elements R101 and R1021And R2When satisfying the relationship shown in equation (6), the output voltage VOUTDoes not depend on temperature change, and always has a constant voltage value. When the condition shown in Expression (6) is satisfied, when the temperature T is 300 K (27 degrees Celsius), the second term on the right side of Expression (5) is (R2VT(Ln10) / R1) = 0.6V. Further, the base-emitter voltage V of the transistor B103BE3Is 0.65 V, the output voltage V of the bandgap reference voltage circuit 20 according to the equation (5).OUTBecomes 1.25V. That is, the resistance value R of the resistance elements R101 and R102 so as to satisfy the expression (6)1, R2, The band gap reference voltage circuit 20 shown in FIG. 8 makes the constant voltage V completely independent of the power supply voltage and the temperature.OUTCan be earned.
[0083]
FIG. 9 is a timing chart showing an operation at the time of starting the voltage supply circuit shown in FIG. Hereinafter, the operation of the voltage supply circuit of this example will be described with reference to FIGS. 9 and 7.
[0084]
As shown in FIG. 5A, when the circuit operation is stopped (standby), the standby signal STB is at a high level, for example, the power supply voltage VCCAfter the circuit operation starts, the standby signal STB is held at a low level, for example, the ground potential GND.
[0085]
As shown in FIG. 5B, the node ND2, that is, the output terminal of the inverter INV1, is switched from the low level to the high level with a slight delay from the falling edge of the standby signal STB. Further, as shown in FIG. 5E, the output signal of the NAND gate NA1 is switched to the low level from the fall of the standby signal STB, and in response to this, the activation circuit 10a supplies the activation current to the bandgap reference voltage circuit 20. ISTBegin to supply. In response to this, the voltage V of the node n2 as shown in FIG.n2Begins to rise. FIG. 4G shows the voltage V at nodes n1 and n2.n1, Vn2The output voltage of the operational amplifier OPA1, that is, the voltage at the node n3 is shown. As shown, the voltage V at node n2n2As the voltage increases, the voltage at the node n3 decreases. When the voltage at the node n3 decreases and reaches a voltage sufficient to turn on the pMOS transistor PT1 in the starter circuit 10a, the transistor PT1 is turned on, and in response to this, as shown in FIG. ND1 is charged and its voltage rises.
[0086]
As shown in FIG. 9D, when the voltage at the node ND1 exceeds the logic threshold voltage of the inverter INV2, the output of the inverter INV2 is inverted. Accordingly, as shown in FIG. 5E, the output of the NAND gate NA1 is also inverted and becomes high level, so that the transistor PT2 is turned off and the starting current ISTSupply stops. Thereafter, the bandgap reference voltage circuit 20 is controlled by a feedback loop composed of the operational amplifier OPA1, and the output voltage of the operational amplifier OPA1 is held constant, and the voltages V of the nodes n1 and n2 are accordingly changed.n1, Vn2Is kept almost constant and the constant voltage V from the bandgap reference voltage circuit 20 is independent of the power supply voltage and temperature.OUTIs supplied.
[0087]
In the band gap reference voltage circuit 20, the voltage V of the node n2 isn2Is the voltage V of the node n1n1If it is higher, the start-up circuit 10a hardly operates and the bandgap reference voltage circuit 20 can start a normal operation state.
[0088]
As described above, according to the voltage supply circuit of the present embodiment, the voltage supply circuit is configured using the activation circuit 10a and the band gap reference voltage circuit 20, and the band gap reference voltage circuit is generated by the activation circuit 10a when the circuit is activated. 20 node n2 has a starting current IST, The bandgap reference voltage circuit 20 is reliably started up, and after the bandgap reference voltage circuit 20 starts operating, the output signal voltage of the operational amplifier OPA1 starts to drop, and the output signal voltage reaches the starter circuit 10a. When a voltage sufficient to turn on the pMOS transistor PT1 is reached, the starting current ISTThe band gap reference voltage circuit 20 operates under the control of the feedback loop formed by the operational amplifier OPA1 and is a constant voltage V having no power supply voltage dependency and temperature dependency.OUTSupply.
[0089]
Second embodiment of band gap reference voltage circuit
FIG. 10 is a circuit diagram showing a second embodiment of the band gap reference voltage circuit.
As shown in the figure, the bandgap reference voltage circuit 20a of this embodiment includes an operational amplifier circuit OPA1, pMOS transistors T101 and T102, resistance elements R101 and R100, and diode-connected npn transistors B101 and B102.
[0090]
The transistor T101, the resistance element R101, and the diode-connected transistor B101 have a power supply voltage VCCThe transistor B102, which is connected in series between the supply line and the node n4 and diode-connected to the transistor T102, is connected to the power supply voltage VCCAre connected in series between the supply line and the node n4.
The gates of the transistors T101 and T102 are connected to the output terminal of the operational amplifier OPA1, and currents I1 and I2 are output according to the output signal of the operational amplifier OPA1, respectively.
[0091]
The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OPA1 is connected to a node n1 that is a connection midpoint between the transistor T101 and the resistor element R101, and its inverting input terminal (−) is a connection midpoint between the transistor T102 and the transistor B102. Is connected to a node n2. Further, the output terminal of the band gap reference voltage circuit 20a is formed at the node n2, and the power supply voltage and the constant voltage V having no temperature dependence are output from the output terminal during normal operation.OUTIs output.
[0092]
The output signal of the operational amplifier OPA1 is applied to the gates of the transistors T101 and T102, respectively. For this reason, a feedback loop is formed by the operational amplifier OPA1, and the voltage V of the nodes n1 and n2 during normal operation is controlled by the control of the feedback loop.n1And Vn2Are controlled so that the output currents I1 and I2 of the transistors T101 and T102 are equal.
If the channel widths of the transistors T101 and T102 are set equal, the output currents I1 and I2 of these transistors are also equal.
The emitter size of the transistor B101 is 10 times the emitter size of the transistor B102.
[0093]
Compared to the bandgap reference voltage circuit 20 shown in FIG. 8, the bandgap reference voltage circuit 20a of this embodiment is omitted from the transistor T103, the resistor element R102, and the transistor B103, and is based on the connection point n2 between the transistors T102 and B102. Voltage VOUTIs output. Further, the connection point between the emitters of the transistors B101 and B102 is grounded via the resistance element R100. Hereinafter, the operation of the bandgap reference voltage circuit 20a of the present embodiment will be described in comparison with FIG.
[0094]
In the band gap reference voltage circuit 20 of the first embodiment shown in FIG. 8, the voltages of the nodes n1 and n2 are respectively input to the operational amplifier circuit OPA1, and the output signal of the operational amplifier circuit OPA1 is the gates of the transistors T101, T102 and T103. Apply to. By this feedback control, the voltages V of the nodes n1 and n2n1And Vn2Are controlled almost equally. For example, the voltage V of the nodes n1 and n2n1And Vn2Is controlled to about 0.7V and the output voltage VOUTIs held at about 1.25V. Therefore, in the transistors T101, T102, and T103 in which the same control voltage is applied to the gates, the source-drain voltage V of the transistors T101 and T102dsAre equal to each other, but only the source-drain voltage of the transistor T103 is different.
[0095]
There is a slight difference ΔI in the current flowing through the transistors T101 (T102) and T103 due to the difference between the source-drain voltages. Power supply voltage VCC, The source-drain voltages of the transistors T101, T102, and T103 change, so the current difference ΔI also changes and the output voltage VOUTHas a slight power supply voltage dependency.
[0096]
Hereinafter, the output voltage VOUTThe power supply voltage dependency will be described in more detail. MOS transistor current IdsAnd source-drain voltage VdsThe relationship shown in the following equation is established between
[0097]
[Expression 7]
Ids= K (Vgs-Vth)2(1 + λVds)
... (7)
[0098]
In equation (7), VgsIs the voltage between the gate and source of the MOS transistor, VthIs a threshold voltage, k is a constant determined by the size of the transistor, and λ is IdsVdsIt is a proportionality constant that represents the dependence. In formula (7), IdsVdsAlthough the dependence on is approximated by a linear expression, strictly speaking, this approximate expression includes a second-order or higher-order term.
[0099]
In the ideal case where the currents of the transistors T101 and T103 are equal, the output voltage VOUTCan be expressed as:
[0100]
[Equation 8]
VOUT= VBE3+ IThreeR2
= VBE3+ I1R2            (8)
[0101]
In equation (8), VBE3Is the base-emitter voltage of transistor B103, I1And IThreeAre the current values of currents I1 and I3, R2Is the resistance element R102Represents the resistance value. Actually, the current IThreeAnd I1Since there is a difference ΔI, the output voltage VOUTIs represented by the following equation.
[0102]
[Equation 9]
VOUT= VBE3+ IThreeR2
= VBE3+ (I1+ ΔI) R2
... (9)
[0103]
Since the difference current ΔI is dependent on the power supply voltage, the output voltage VOUTAlso has power supply voltage dependency.
Further, in the band gap reference voltage circuit 20 shown in FIG. 8, the output currents I1 and I2 of the transistors T101 and T102 flow to the ground potential GND as they are, so that the current consumption increases.
[0104]
In the bandgap reference voltage circuit 20a of the second embodiment shown in FIG. 10, the voltages V at the nodes n1 and n2 are controlled by the operational amplifier circuit OPA1.n1And Vn2Are kept equal, so (Vn1-VE= Vn2-VE) Holds. Where VEIs the voltage at node n4. As a result, the following equation is established.
[0105]
[Expression 10]
I1R1+ VBE1= VBE2            (10)
[0106]
Where I1Is the current value of current I1, R1Is the resistance value of the resistance element R101, VBE1And VBE2Represents the base-emitter voltages of the transistors B101 and B102, respectively. That is, the following formula is established.
[0107]
## EQU11 ##
VBE1= VTln (IC1/ IS1(11)
[0108]
[Expression 12]
VBE2= VTln (IC2/ IS2(12)
[0109]
Substituting Equations (11) and (12) into Equation (10),c1= I1, IC2= I2And the emitter size of the transistor B101 is 10 times that of the transistor B102, that is, IS1= 10IS2Using the condition, the following equation is obtained.
[0110]
[Formula 13]
I1= VT(Ln10) / R1        ... (13)
[0111]
Here, the resistance value of the resistance element R100 is set to RTenAnd Current I3 flowing through resistance element R100 is the sum of currents I1 and I2. That is, the current value of the current I3 is changed to IThreeThen IThree= (I1+ I2) = 2I1Is obtained. For this reason, the output voltage VOUTIs obtained by the following equation.
[0112]
[Expression 14]
VOUT= VBE2+ IThreeRTen
= VBE2+ 2VT(Ln10) RTen/ R1
... (14)
[0113]
Transistor base-emitter voltage VBE2Has a negative temperature characteristic, for example, d (VBE2) / DT = −2 mV / K. Therefore, by setting the temperature characteristic of the second term on the right side of Equation (14) to 2 mV / K, the output voltage VOUTThe temperature dependence of can be completely eliminated. VT= KT / q, so the output voltage VOUTThe condition for eliminating the temperature dependence of is obtained by the following equation.
[0114]
[Expression 15]
2ln10 (RTen/ R1) (k / q) = 2mV / K
... (15)
[0115]
When the resistance elements R100 and R101 satisfy the condition shown in the equation (15), the output voltage VOUTDoes not depend on temperature change and always has a constant voltage value. In addition, when satisfy | filling Formula (15), when the temperature T is 300K (27 degreeC), the 2nd term | claim of the right side of Formula (14) is (2VT(Ln10) RTen/ R1) = 0.6V. Further, the base-emitter voltage V of the transistor B103BE3Is 0.65V, the output voltage V of the bandgap reference voltage circuit 20 according to the equation (14).OUTBecomes 1.25V.
[0116]
As described above, in the bandgap reference voltage circuit 20a of this embodiment, the constant output voltage V is not dependent on the temperature change.OUTIs obtained. Further, when operating normally, the drain potentials of the transistors T101 and T102 are controlled to be equal by feedback control of the operational amplifier circuit OPA1. That is, the drain-source voltage V of the transistors T101 and T102.dsAre controlled equally, the currents I1 and I2 flowing through these transistors are always set equal. For this reason, the output voltage VOUTCan be suppressed.
[0117]
Third embodiment of band gap reference voltage circuit
FIG. 11 is a circuit diagram showing a third embodiment of the bandgap reference voltage circuit. As shown in the figure, the bandgap reference voltage circuit 20b of this embodiment includes transistor groups 22 and 24 including a plurality of pMOS transistors, an operational amplifier circuit OPA1, resistance elements R101 and R100, and diode-connected npn transistors B101 and B102. It is comprised by.
[0118]
As shown in the figure, the bandgap reference voltage circuit 20b of this embodiment has a plurality of MOS transistors connected in parallel instead of the MOS transistors T101 and T102, as compared with the bandgap reference voltage circuit 20a shown in FIG. Transistor groups 22 and 24 comprising transistors are provided. The transistor group 22 includes, for example, m (m is a natural number) pMOS transistors. These transistors have a power supply voltage VCCAre connected in parallel between the supply line and the node n1. Almost the same, the transistor group 24 is composed of, for example, n (n is a natural number) pMOS transistors. These transistors have a power supply voltage VCCAre connected in parallel between the supply line and the node n2.
[0119]
The gates of the transistors constituting the transistor groups 22 and 24 are connected to the output terminal of the operational amplifier circuit OPA1, that is, the node n3.
The other parts of the band gap reference voltage circuit 20b are substantially the same as those of the band gap reference voltage circuit 20a shown in FIG. For example, the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier circuit OPA1 are connected to the nodes n1 and n2, respectively. A resistor B101 and a diode-connected transistor B101 are connected in series between the node n1 and the node n4, and a diode-connected transistor B102 is connected between the node n2 and the node n4. Further, the node n4 is grounded via the resistance element R100.
[0120]
The sizes of the transistors constituting the transistor groups 22 and 24, for example, the channel widths are all set similarly. The emitter sizes of the transistors B101 and B102 are also set in the same manner.
[0121]
In the band gap reference voltage circuit 20b configured as described above, the output current of each transistor group can be controlled by appropriately setting the number of transistors in the transistor groups 22 and 24. For example, here, the number of transistors in the transistor group 22 is one, and the number of transistors in the transistor group 24 is ten. That is, assuming that m = 1 and n = 10, the current values I of the output currents I1 and I2 of the transistor groups 22 and 241And I2Is 10I1= I2The relationship holds. Based on this, the current value I1And I2Is obtained as follows.
[0122]
The voltage V of the nodes n1 and n2 is controlled by the operational amplifier circuit OPA1.n1And Vn2Are held equally. That is, (Vn1-VE= Vn2-VE) Holds. For this reason, the above-described equations (10) to (12) are also established in the band gap reference voltage circuit 20b of the present embodiment. However, in this embodiment, since the emitter sizes of the transistors B101 and B102 are equal, IS1= IS2. On the other hand, Ic1= I1, IC2= I2So IC2= 10Ic1It becomes. Based on these conditions, the current I1And I2Are obtained by the following equations.
[0123]
[Expression 16]
I1= VT(Ln10) / R1        ... (16)
[0124]
[Expression 17]
I2= 10VT(Ln10) / R1    ... (17)
[0125]
That is, I2= 10I1It is. For this reason, the output voltage VOUTIs obtained by the following equation.
[0126]
[Formula 18]
VOUT= VBE2+ IThreeRTen
= VBE2+1111RTen
= VBE2+ 11VT(Ln10) RTen/ R1
... (18)
[0127]
In equation (18), VBE2Has a negative temperature characteristic, for example, a temperature characteristic of -2 mV / K. On the other hand, VTHas a positive temperature characteristic, the resistance value R of the resistance elements R100 and R101Ten, R1By appropriately setting the output voltage VOUTThe temperature dependence of can be negated. Further, as can be seen from equation (18), the output voltage VOUTDoes not depend on the power supply voltage.
[0128]
As described above, the bandgap reference voltage circuit 20b according to the present embodiment enables a stable voltage V having no temperature dependency and no power supply voltage dependency.OUTCan be provided. Furthermore, the ratio of the current values of the currents I1 and I2 can be arbitrarily set by appropriately setting the number of transistors in the transistor groups 22 and 24, respectively. For this reason, for example, by setting the number n of transistors in the transistor group 24 to be large, the output current I2 of the transistor group 24 can be largely controlled. As shown in FIG. 11, the output current I supplied to the load circuit is increased by increasing the current I2.OUTFor example, when driving a capacitive load as shown in FIG.LThe charging current to the battery is large, and the rising characteristics of the load can be improved. Furthermore, as shown in the equation (18), the output voltage VOUTSince the coefficient 11 is attached to the second term on the right side of theTenCan be set small, and the layout area can be reduced.
[0129]
As described above, in the bandgap reference voltage circuit 20b of the present embodiment, by appropriately setting the number of transistors in the transistor groups 22 and 24 that are configured by a large number of transistors all having the same characteristics such as channel size, Output currents I1 and I2 from each transistor group can be controlled. Here, it goes without saying that the same effect can be achieved by appropriately setting the channel sizes of the respective transistors constituting the transistor group.
[0130]
Further, by setting the channel sizes of the transistors T101 and T102 of the band gap reference voltage circuit 20a of the second embodiment shown in FIG. 10, substantially the same effect as that of this embodiment using the transistor groups 22 and 24 can be obtained. . Further, in the above description, the emitter sizes of the diode-connected transistors B101 and B102 are assumed to be equal. However, the emitter sizes of these transistors are set to be different from each other. It can also be set to k times the emitter size. In this case, the output voltage V shown in Equation (18)OUTLn (10) of the second term on the right side of ln becomes ln (10k). In this way, by appropriately setting the emitter sizes of the transistors B101 and B102, the output voltage V shown in Expression (18) is obtained.OUTThe coefficient of the second term on the right side of the resistance element R100 can be changed.TenIn some cases, the layout area can be reduced.
[0131]
Fourth embodiment of band gap reference voltage circuit
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the band gap reference voltage circuit. As shown in the figure, the bandgap reference voltage circuit 20c of the present embodiment includes transistor groups 22 and 24 composed of a plurality of pMOS transistors, an operational amplifier circuit OPA1, resistance elements R101 and R100, and diode-connected npn transistors B101 and B102. It is comprised by.
[0132]
The band gap reference voltage circuit 20c of the present embodiment is almost the same as the band gap reference voltage circuit 20b of the third embodiment except that the resistor element R101 and the diode-connected transistor B101 are replaced with each other. . That is, in the bandgap reference voltage circuit 20b of the third embodiment, one terminal of the resistance element R101 is connected to the node n1, and the other terminal is connected to the collector and base of the transistor B101. On the other hand, in the band gap reference voltage circuit 20c of the present embodiment, the connection point between the base and collector of the transistor B101 is connected to the node n1, and the resistance element R101 is connected between the emitter of the transistor B101 and the node n4. Has been.
[0133]
The band gap reference voltage circuit 20c of the present embodiment is almost the same as that of the third embodiment except that the connection relationship described above is different from the band gap reference voltage circuit 20b of the third embodiment. Here, the number of transistors in the transistor groups 22 and 24 is m and n, respectively, and the output voltage VOUTFind a more general formula for.
[0134]
It is assumed that the transistors constituting the transistor groups 22 and 24 have the same size, and the transistors B101 and B102 have the same size. That is, the current value I of the output currents I1 and I2 of the transistor groups 22 and 24.1And I2The following relationship is established.
[0135]
[Equation 19]
I1/ M = I2/ N
nI1= MI2                      ... (19)
[0136]
That is, I2= (N / m) I1. In transistors B101 and B102, Ic1= I1, IC2= I2And IS1= IS2Therefore, according to the equations (10) to (12), the current I1And I2Are obtained by the following equations.
[0137]
[Expression 20]
I1= VT(Ln (n / m)) / R1  ... (20)
[0138]
[Expression 21]
I2= (N / m) VT(Ln (n / m)) / R1
... (21)
[0139]
Since the current I3 flowing through the resistance element R100 is an addition current of the currents I1 and I2, IThree= I1+ I2= (M + n) I1/ M. As a result, the output voltage VOUTIs given by:
[0140]
[Expression 22]
VOUT= VBE2+ IThreeRTen
= VBE2+ (M + n) VT(Ln (n / m)) RTen/ (R1m)
... (22)
[0141]
For example, in the band gap reference voltage circuit 20b of the third embodiment described above, when m = 1 and n = 10, the output voltage VOUTIs VOUT= VBE2+ 11VTln (10) RTen/ R1It is.
[0142]
Resistance value R of resistance elements R100 and R101TenAnd R1By appropriately setting the output voltage VOUTThe temperature dependence of can be negated. Further, as can be seen from the equation (22), the output voltage VOUTDoes not depend on the power supply voltage. Further, in the expression (22), the output voltage VOUTSince the coefficient (m + n) / m is attached to the second term on the right side of, the resistance value R of the resistance element R100 can be determined by appropriately setting the number of transistors m and n.TenCan be set small, and the layout area can be reduced.
[0143]
In the above description, it is assumed that the emitter sizes of the diode-connected transistors B101 and B102 are equal. However, the emitter size ratio of the transistors B101 and B102 can be appropriately set. For example, when the emitter size of the transistor B101 is set to k times the emitter size of the transistor B102, ln (n / m) becomes ln (nk / m) in the second term on the right side of Expression (22). As a result, RTen/ R1The coefficient attached to changes. That is, by appropriately setting the emitter size ratio of the transistors B101 and B102, the resistance value R of the resistance element R100TenCan be reduced and the layout area can be reduced.
[0144]
Fifth embodiment of the band gap reference voltage circuit
FIG. 13 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the band gap reference voltage circuit 20.
As shown in the figure, the bandgap reference voltage circuit 20d of this embodiment is connected to transistor groups 22, 24, and 26 each consisting of a plurality of pMOS transistors, an operational amplifier circuit OPA1, resistance elements R101, R102, and R100, and a diode connection. The npn transistors B101, B102, and B103 are included.
[0145]
As shown in FIG. 11, in the bandgap reference voltage circuit 20d of the present embodiment, the portion constituted by the transistor groups 22 and 24, the operational amplifier circuit OPA1, the transistors B101 and B102, and the resistance elements R101 and R100 is shown in FIG. The band gap reference voltage circuit 20b of the third embodiment has almost the same configuration. That is, this embodiment can be regarded as a transistor group 26, a transistor B103, and a resistance element R102 added to the band gap reference voltage circuit 20b of the third embodiment.
[0146]
The transistor group 26 includes a plurality of, for example, j (j is a natural number) pMOS transistors. These transistors have a power supply voltage VCCAre connected in parallel between the supply line and the node n5, and each gate is connected to the output terminal of the operational amplifier circuit OPA1, that is, the node n3. A diode-connected transistor B103 and a resistance element R102 are connected in series between the node n5 and the ground potential GND. Note that there is no particular limitation on the connection order of the transistor B103 and the resistor element R102.
[0147]
Here, it is assumed that the channel sizes of the transistors constituting the transistor groups 22, 24, and 26 are the same, and the emitter sizes of the diode-connected transistors B101, B102, and B103 are also equal. Assuming that the number of transistors in the transistor groups 22 and 24 is m and n, respectively, equations (20) and (21) are established, as in the band gap reference voltage circuit 20c of the fourth embodiment described above.
[0148]
Further, in this embodiment, the current value of the output current I4 of the transistor group 26 is expressed as IFourAnd the resistance value of the resistance element R102 is R2And As described above, since the number of transistors constituting the transistor group 26 is j, IFour/ I1= J / m holds. Based on this condition, the output voltage VOUTIs given by:
[0149]
[Expression 23]
VOUT= VBE3+ IFourR2
= VBE3+ JVT(Ln (n / m)) R2/ (R1m)
... (23)
[0150]
In formula (23), VBE3Has a negative temperature characteristic, for example, a temperature characteristic of -2 mV / K. On the other hand, VTHas a positive temperature characteristic, the resistance value R of the resistance elements R102 and R1012, R1By appropriately setting the output voltage VOUTThe temperature dependence of can be negated. Further, as can be seen from equation (23), the output voltage VOUTDoes not depend on the power supply voltage.
[0151]
As described above, the bandgap reference voltage circuit 20d of the present embodiment has no temperature dependency and no power supply voltage dependency, and a stable voltage VOUTCan be provided. Output voltage VOUTIs provided independently of the voltage-controlled feedback loop, so that no load is applied to the feedback loop. For this reason, the stable output voltage V is not affected by the characteristics of the load circuit.OUTCan supply.
[0152]
In each of the embodiments described above, the voltage supply circuit constituted by the start circuit of the present invention and the band gap reference voltage circuit has been described as an example. However, the start circuit of the present invention is not limited to the band gap reference voltage circuit. Needless to say, the present invention can be applied to other functional circuits. For example, the start-up circuit of the present invention can be applied to a case where a start-up current is supplied to a voltage controlled oscillation circuit (VCO) or the like at the time of start-up in the PLL circuit to start up the VCO.
[0153]
【The invention's effect】
As described above, according to the starter circuit of the present invention and the voltage supply circuit configured using the starter circuit, the circuit configuration is simple, the design is easy, the application range is wide, and it is resistant to variations in the manufacturing process. A voltage supply circuit having no dependency and no power supply voltage dependency can be realized.
In addition, the starting circuit of the present invention generates a constant voltage, for example, confirms the operating state of the bandgap reference voltage circuit, and controls the supply timing of the starting current accordingly. Depending on the operating conditions, it is possible to supply only the startup current required to start the circuit, the circuit startup time can be set appropriately, and the power consumption of the startup circuit can be minimized. is there.
Furthermore, in the band gap reference voltage circuit constituting the voltage supply circuit of the present invention, a stable voltage having no temperature dependency and no power supply voltage dependency can be supplied, low voltage operation can be realized, and low power consumption can be realized. . Also, by appropriately setting the number of transistors in the transistor group constituting the band gap reference voltage circuit and the emitter size of the diode-connected bipolar transistor, the resistance value of the resistance element can be freely changed, and the layout area can be reduced. In addition, the output current value can be arbitrarily set, and the output rising characteristic can be improved. In addition, by providing the voltage output circuit independently from the feedback control loop, it is possible to avoid the influence of the load characteristics on the feedback loop and to improve the stability of the operation of the voltage supply circuit without being affected by fluctuations in the load. There is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a start-up circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of a start-up circuit according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of a start-up circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of a start-up circuit according to the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of a start-up circuit according to the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a delay circuit.
FIG. 7 is a circuit diagram of a voltage supply circuit configured by a starter circuit and a bandgap reference voltage circuit.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a first embodiment of a bandgap reference voltage circuit;
9 is a timing chart of the voltage supply circuit shown in FIG.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a second embodiment of the bandgap reference voltage circuit;
FIG. 11 is a circuit diagram showing a third embodiment of the bandgap reference voltage circuit;
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the bandgap reference voltage circuit;
FIG. 13 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the bandgap reference voltage circuit;
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of a conventional voltage supply circuit.
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e ... start-up circuit, 20, 20a, 20b, 20c, 20d ... band gap reference voltage circuit, 22, 24, 26 ... transistor group, PT1, PT2, PT3, T101, T102, T103... PMOS transistor, NT1, NT2, NT3... NMOS transistor, B101, B102, B103... Npn transistor, NA1... NAND gate, INV1, INV2, INV3, INV4. , R102... Resistance element, VCC... power supply voltage, GND ... ground potential.

Claims (19)

所定の機能回路に起動電流を供給し、当該機能回路を起動させる起動回路であって、
起動信号を受けて、上記機能回路に上記起動電流を供給する起動電流供給手段と、
上記起動信号を第1の入力信号として、上記機能回路の所定の動作ノードの電圧を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と、上記第1の信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートを有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段と を有する起動回路。
A startup circuit that supplies a startup current to a predetermined functional circuit to start the functional circuit,
A starting current supplying means for receiving the starting signal and supplying the starting current to the functional circuit;
The activation signal is used as a first input signal, the voltage of a predetermined operation node of the functional circuit is received as a second input signal, and the first and second input signals according to the levels of the first and second input signals . A bistable logic circuit controlled to a state of the logic circuit, and a logic gate that outputs a signal corresponding to a logical operation result of the first signal and the output signal of the bistable logic circuit, has but to supply the starting current to the starting current supply means when the first level, and a start control means for stopping the supply of the starting current to the starting current supply means when the second level after the current supply Start-up circuit.
上記双安定論理回路は、所定の電圧の供給端子と基準電位線との間に直列接続されている第1と第2のトランジスタとを有し、
上記第1のトランジスタのゲートに上記機能回路の上記動作ノードの電圧が印加され、
上記第2のトランジスタのゲートに上記起動信号が印加される
請求項1記載の起動回路。
The bistable logic circuit includes first and second transistors connected in series between a supply terminal for a predetermined voltage and a reference potential line,
A voltage of the operation node of the functional circuit is applied to a gate of the first transistor;
The start circuit according to claim 1, wherein the start signal is applied to a gate of the second transistor.
上記起動電流供給手段は、電源電圧供給線と上記機能回路における起動電流入力端子との間に接続され、上記論理ゲートの出力信号に応じてオン/オフするスイッチング回路を有する
請求項1記載の起動回路。
2. The start-up according to claim 1, wherein the start-up current supply means includes a switching circuit connected between a power supply voltage supply line and a start-up current input terminal in the functional circuit and turned on / off according to an output signal of the logic gate. circuit.
上記スイッチング回路は、制御端子に上記論理ゲートの出力信号が印加されるトランジスタにより構成されている
請求項3記載の起動回路。
The start-up circuit according to claim 3, wherein the switching circuit is configured by a transistor having an output signal of the logic gate applied to a control terminal.
上記双安定論理回路の出力信号を所定の時間だけ遅延した遅延信号を上記論理ゲートに入力する遅延回路を有する
請求項1記載の起動回路。
The starter circuit according to claim 1, further comprising a delay circuit that inputs a delay signal obtained by delaying an output signal of the bistable logic circuit by a predetermined time to the logic gate.
上記遅延回路は、直列接続されている偶数個のインバータにより構成されている
請求項5記載の起動回路。
The startup circuit according to claim 5, wherein the delay circuit includes an even number of inverters connected in series.
上記遅延回路は、入力端子と出力端子間に接続されている抵抗素子と、
上記出力端子と基準電位線との間に接続されているキャパシタとを有する
請求項5記載の起動回路。
The delay circuit includes a resistance element connected between an input terminal and an output terminal;
The starter circuit according to claim 5, further comprising a capacitor connected between the output terminal and a reference potential line.
上記機能回路は、電源電圧供給線と第1のノードとの間に接続されている第1の電流供給トランジスタと、
上記第1のノードと基準電位線との間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第1のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に接続されている第2の電流供給トランジスタと、
上記第2のノードと上記基準電位線との間に接続され、上記基準電位線に向かって順方向となる第2のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第3のノードとの間に接続されている第3の電流供給トランジスタと、
上記第3のノードと上記基準電位線との間に直列接続されている第2の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第3のダイオードと、
第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1、第2および第3の電流供給トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と
を有し、
起動時に上記第2のノードに上記起動回路からの上記起動電流が供給され、
上記増幅回路の出力電圧を上記動作ノードの電圧として上記起動制御手段に入力される 請求項1記載の起動回路。
The functional circuit includes a first current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and the first node;
A first resistance element connected in series between the first node and a reference potential line; and a first diode forwardly directed toward the reference potential line;
A second current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and a second node;
A second diode connected between the second node and the reference potential line and directed in the forward direction toward the reference potential line;
A third current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and a third node;
A second resistance element connected in series between the third node and the reference potential line; and a third diode forwardly directed toward the reference potential line;
The first input terminal is connected to the first node, the second input terminal is connected to the second node, and a voltage corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals An amplifier circuit for applying a signal to the control terminals of the first, second and third current supply transistors;
The startup current from the startup circuit is supplied to the second node at startup,
The starter circuit according to claim 1, wherein the output voltage of the amplifier circuit is input to the starter control means as a voltage of the operation node.
上記電流供給トランジスタは、電界効果トランジスタにより構成されている
請求項8記載の起動回路。
The starting circuit according to claim 8, wherein the current supply transistor is configured by a field effect transistor.
上記機能回路は、電源電圧供給線と第1のノードとの間に接続されている第1の電流供給トランジスタと、
上記第1のノードと第3のノードとの間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記第3のノードに向かって順方向となる第1のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に接続されている第2の電流供給トランジスタと、
上記第2のノードと上記第3のノードとの間に接続され、上記第3のノードに向かって順方向となる第2のダイオードと、
上記第3のノードと基準電位線との間に接続されている第2の抵抗素子と、
第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1と第2の電流供給トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と
を有し、
起動時に上記第2のノードに上記起動回路からの上記起動電流が供給され、
上記増幅回路の出力電圧を上記動作ノードの電圧として上記起動制御手段に入力される 請求項1記載の起動回路。
The functional circuit includes a first current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and the first node;
A first resistance element connected in series between the first node and the third node, and a first diode forwardly directed toward the third node;
A second current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and a second node;
A second diode connected between the second node and the third node and directed forward toward the third node;
A second resistance element connected between the third node and a reference potential line;
The first input terminal is connected to the first node, the second input terminal is connected to the second node, and a voltage corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals An amplifier circuit for applying a signal to the control terminals of the first and second current supply transistors;
The startup current from the startup circuit is supplied to the second node at startup,
The starter circuit according to claim 1, wherein the output voltage of the amplifier circuit is input to the starter control means as a voltage of the operation node.
上記機能回路は、電源電圧供給線と第1のノードとの間に並列に接続されているm(mは自然数)個の電流供給トランジスタからなる第1のトランジスタ群と、
上記第1のノードと第3のノードとの間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記第3のノードに向かって順方向となる第1のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に並列に接続されているn(nは自然数)個の電流供給トランジスタからなる第2のトランジスタ群と、
上記第2のノードと上記第3のノードとの間に接続され、上記第3のノードに向かって順方向となる第2のダイオードと、
上記第3のノードと基準電位線との間に接続されている第2の抵抗素子と、
第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1と第2のトランジスタ群の各トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と
を有し、
起動時に上記第2のノードに上記起動回路からの上記起動電流が供給され、
上記増幅回路の出力電圧を上記動作ノードの電圧として上記起動制御手段に入力される 請求項1記載の起動回路。
The functional circuit includes a first transistor group including m (m is a natural number) current supply transistors connected in parallel between a power supply voltage supply line and a first node;
A first resistance element connected in series between the first node and the third node, and a first diode forwardly directed toward the third node;
A second transistor group consisting of n (n is a natural number) current supply transistors connected in parallel between the power supply voltage supply line and the second node;
A second diode connected between the second node and the third node and directed forward toward the third node;
A second resistance element connected between the third node and a reference potential line;
The first input terminal is connected to the first node, the second input terminal is connected to the second node, and a voltage corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals An amplifier circuit for applying a signal to the control terminal of each transistor of the first and second transistor groups;
The startup current from the startup circuit is supplied to the second node at startup,
The starter circuit according to claim 1, wherein the output voltage of the amplifier circuit is input to the starter control means as a voltage of the operation node.
上記機能回路は、電源電圧供給線と第1のノードとの間に並列に接続されているm(mは自然数)個の電流供給トランジスタからなる第1のトランジスタ群と、
上記第1のノードと第3のノードとの間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記第3のノードに向かって順方向となる第1のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に並列に接続されているn(nは自然数)個の電流供給トランジスタからなる第2のトランジスタ群と、
上記第2のノードと上記第3のノードとの間に接続され、上記第3のノードに向かって順方向となる第2のダイオードと、
上記第3のノードと基準電位線との間に接続されている第2の抵抗素子と、
上記電源電圧供給線と第4のノードとの間に並列に接続されているj(jは自然数)個の電流供給トランジスタからなる第3のトランジスタ群と、
上記第4のノードと上記基準電位線との間に直列接続されている第3の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第3のダイオードと、
第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1、第2及び第3のトランジスタ群の各トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と
を有し、
起動時に上記第2のノードに上記起動回路からの上記起動電流が供給され、
上記増幅回路の出力電圧を上記動作ノードの電圧として上記起動制御手段に入力される 請求項1記載の起動回路。
The functional circuit includes a first transistor group including m (m is a natural number) current supply transistors connected in parallel between a power supply voltage supply line and a first node;
A first resistance element connected in series between the first node and the third node, and a first diode forwardly directed toward the third node;
A second transistor group consisting of n (n is a natural number) current supply transistors connected in parallel between the power supply voltage supply line and the second node;
A second diode connected between the second node and the third node and directed forward toward the third node;
A second resistance element connected between the third node and a reference potential line;
A third transistor group consisting of j (j is a natural number) current supply transistors connected in parallel between the power supply voltage supply line and the fourth node;
A third resistance element connected in series between the fourth node and the reference potential line; and a third diode forwardly directed toward the reference potential line;
The first input terminal is connected to the first node, the second input terminal is connected to the second node, and a voltage corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals An amplifier circuit for applying a signal to the control terminal of each transistor of the first, second and third transistor groups;
The startup current from the startup circuit is supplied to the second node at startup,
The starter circuit according to claim 1, wherein the output voltage of the amplifier circuit is input to the starter control means as a voltage of the operation node.
起動信号を受けて、起動電流を出力する起動電流供給手段と、
上記起動電流を受けて起動し、正常動作時に安定した電圧を出力する電圧発生回路と、
上記起動信号を第1の入力信号として、上記電圧発生回路の所定の動作ノードの電圧を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と、上記第1の信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートを有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段と
を有する電圧供給回路。
A starting current supply means for receiving a starting signal and outputting a starting current;
A voltage generating circuit that starts upon receiving the above starting current and outputs a stable voltage during normal operation;
The activation signal is received as a first input signal, the voltage at a predetermined operation node of the voltage generation circuit is received as a second input signal, and the first and second input signals are received according to the levels of the first and second input signals . A bistable logic circuit controlled to a state of 2, and a logic gate that outputs a signal corresponding to a logical operation result of the first signal and the output signal of the bistable logic circuit, and the output of the logic gate A startup control means for causing the startup current supply means to supply a startup current when the signal is at a first level, and for causing the startup current supply means to stop supplying the startup current when the signal is at a second level after the current supply; Having a voltage supply circuit.
電源電圧供給線と第1のノードとの間に接続されている第1の電流供給トランジスタと、
上記第1のノードと基準電位線との間に直列接続されている第1の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第1のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第2のノードとの間に接続されている第2の電流供給トランジスタと、
上記第2のノードと上記基準電位線との間に接続され、上記基準電位線に向かって順方向となる第2のダイオードと、
上記電源電圧供給線と第3のノードとの間に接続されている第3の電流供給トランジスタと、
上記第3のノードと上記基準電位線との間に直列接続されている第2の抵抗素子と上記基準電位線に向かって順方向となる第3のダイオードと、
第1の入力端子が上記第1のノードに接続され、第2の入力端子が上記第2のノードに接続され、上記第1と第2の入力端子に入力される信号の差分に応じた電圧信号を上記第1、第2および第3の電流供給トランジスタの制御端子に印加する増幅回路と、
起動時に起動信号に応じて上記第2のノードに起動電流を供給する起動電流供給手段と、
上記増幅回路の出力電圧が所定の基準値に達したとき、上記起動電流の供給を停止させる起動制御手段と
を有し、
上記起動制御手段は
上記起動信号を第1の入力信号として、上記増幅回路の出力信号を第2の入力信号として受けて、上記第1および第2の入力信号のレベルに応じて第1と第2の状態に制御される双安定論理回路と
上記起動信号と上記双安定論理回路の出力信号との論理演算結果に応じた信号を出力する論理ゲートと
を有し、当該論理ゲートの出力信号が第1のレベルのとき上記起動電流供給手段に起動電流を供給させ、当該電流供給後の第2のレベルのとき上記起動電流供給手段に上記起動電流の供給を停止させる
電圧供給回路。
A first current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and the first node;
A first resistance element connected in series between the first node and a reference potential line; and a first diode forwardly directed toward the reference potential line;
A second current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and a second node;
A second diode connected between the second node and the reference potential line and directed in the forward direction toward the reference potential line;
A third current supply transistor connected between the power supply voltage supply line and a third node;
A second resistance element connected in series between the third node and the reference potential line; and a third diode forwardly directed toward the reference potential line;
The first input terminal is connected to the first node, the second input terminal is connected to the second node, and a voltage corresponding to a difference between signals input to the first and second input terminals An amplifier circuit for applying a signal to the control terminals of the first, second and third current supply transistors;
Start-up current supply means for supplying a start-up current to the second node in response to a start-up signal at start-up;
When the output voltage of the amplifier circuit reaches a predetermined reference value, it possesses a start control means for stopping the supply of the starting current,
The activation control means includes
The activation signal is received as a first input signal, the output signal of the amplifier circuit is received as a second input signal, and the first and second states are controlled according to the levels of the first and second input signals. A bistable logic circuit ,
A logic gate for outputting a signal corresponding to a logical operation result of the start signal and the output signal of the bistable logic circuit;
When the output signal of the logic gate is at the first level, the startup current supply means is supplied with the startup current, and when the output signal is at the second level after the current supply, the startup current supply means is supplied with the startup current. A voltage supply circuit that stops supply.
上記双安定論理回路は、電源電圧供給線と基準電位線との間に直列接続されている第1と第2のトランジスタとを有し、
上記第1のトランジスタのゲートに上記増幅回路の出力電圧が印加され、
上記第2のトランジスタのゲートに上記起動信号が印加される
請求項14記載の電圧供給回路。
The bistable logic circuit includes first and second transistors connected in series between a power supply voltage supply line and a reference potential line,
The output voltage of the amplifier circuit is applied to the gate of the first transistor;
The voltage supply circuit according to claim 14, wherein the activation signal is applied to a gate of the second transistor.
上記起動電流供給手段は、所定の電圧の供給端子と上記第2のノードとの間に接続され、上記論理ゲートの出力信号に応じてオン/オフするスイッチング回路を有する
請求項14記載の電圧供給回路。
The voltage supply according to claim 14, wherein the starting current supply means includes a switching circuit connected between a supply terminal of a predetermined voltage and the second node, and turned on / off in accordance with an output signal of the logic gate. circuit.
上記スイッチング回路は、制御端子に上記論理ゲートの出力信号が印加されるトランジスタにより構成されている
請求項16記載の電圧供給回路。
The voltage supply circuit according to claim 16 , wherein the switching circuit is configured by a transistor having an output signal of the logic gate applied to a control terminal.
上記電流供給トランジスタは、電界効果トランジスタにより構成されている
請求項14記載の電圧供給回路。
The voltage supply circuit according to claim 14, wherein the current supply transistor includes a field effect transistor.
上記双安定論理回路の出力信号を所定の時間だけ遅延した遅延信号を上記論理ゲートに入力する遅延回路を有する
請求項14記載の電圧供給回路。
The voltage supply circuit according to claim 14, further comprising a delay circuit that inputs a delay signal obtained by delaying an output signal of the bistable logic circuit by a predetermined time to the logic gate.
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