JP6416650B2 - 定電圧回路及び発振装置 - Google Patents
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Description
基準電圧回路101は、PMOSトランジスタMP1に定電流源デプレッション型NMOSトランジスタMD1から定電流IREFが流れ、基準電圧VREFを生成する。差動増幅回路102は、反転入力端子に基準電圧VREFが入力され、非反転入力端子に帰還電圧FBが入力される。差動増幅回路102は、基準電圧VREFと帰還電圧FBが等しくなるように、出力端子NO2に接続された出力トランジスタMN5のゲート電圧を制御する。従って、定電圧回路10の定電圧出力の絶対値|VREG|は、基準電圧の絶対値|VREF|とNMOSトランジスタMN6のゲートとソース間電圧Vgsを加えた電圧になる。
基準電圧と帰還電圧を入力する差動増幅回路と、差動増幅回路の出力電圧によって定電圧回路の出力端子に定電圧を出力する出力トランジスタと、トランジスタのリーク電流を検出するリーク電流検出回路と、を備え、リーク電流検出回路は、リーク電流が所定値を超えたことを検出すると、出力トランジスタのゲートとソース間電圧を高くする構成とした定電圧回路。
リーク電流検出回路30は、リーク電流モニター用PMOSトランジスタMPL1、PMOSトランジスタMP6とMP7とMP8、NMOSトランジスタMN7とMN8で構成される。リーク電流モニター用PMOSトランジスタMPL1は、ゲートとソースが接地され、ドレインはPMOSトランジスタMP8のソースに接続される。PMOSトランジスタMP8は、ゲートが基準電圧VREFに接続され、ドレインはNMOSトランジスタMN8のドレインに接続される。NMOSトランジスタMN8は、ゲートが基準電圧VREFに接続され、ソースは電源電圧VSSに接続される。PMOSトランジスタMP7は、ゲートが基準電圧VREFに接続され、ソースは接地され、ドレインはNMOSトランジスタMN7のドレインに接続される。NMOSトランジスタMN7は、ゲートがPMOSトランジスタMP8及びNMOSトランジスタMN8のドレインに接続され、ソースは電源電圧VSSに接続される。PMOSトランジスタMP6は、ゲートがPMOSトランジスタMP7及びNMOSトランジスタMN7のドレインに接続され、ソースは接地され、ドレインは定電圧回路10の出力トランジスタMN5のゲートN03に接続されている。
リーク電流検出回路30のリーク電流モニター用PMOSトランジスタMPL1は、ゲートとソースが接地されているので常時OFFしている。また、リーク電流モニター用PMOSトランジスタMPL1は、所定のリーク電流量に合わせて素子サイズを適切に調整する。所定のリーク電流量とは、高温での動作環境や、製造ばらつきによりMOSトランジスタの閾値電圧が所定より低い場合において、低電源電圧時に定電圧回路10のPMOSトランジスタMP1のドレインとソース間電圧Vdsが小さくなり、PMOSトランジスタMP3のゲートとソース間電圧Vgsが確保できなくなる条件を指す。
図3は、第二の実施形態の定電圧回路10を示す回路図である。定電圧回路10は、基準電圧回路101と、差動増幅回路102と、出力回路103と、リーク電流検出回路40と、を備える。
リーク電流検出回路40のリーク電流モニター用NMOSトランジスタMNL1は、ゲートとソースが電源電圧VSSに接続されているので常時OFFしている。またリーク電流モニター用NMOSトランジスタMNL1は、所定のリーク電流量に合わせて素子サイズを適切に調整する。所定のリーク電流量とは、高温での動作環境や、製造ばらつきによりMOSトランジスタの閾値電圧が所定より低い場合において、低電源電圧時に定電圧回路10のNMOSトランジスタMN3がリーク電流を流すことにより、出力トランジスタMN5のゲート電位が電源電圧VSS側に引っ張られる条件を指す。
10 定電圧回路
20 水晶発振回路
30、40 リーク電流検出回路
101 基準電圧回路
102 差動増幅回路
103 出力回路
Claims (5)
- 水晶発振回路を備えた発振装置を駆動するための定電圧を出力する定電圧回路であって、
前記定電圧回路は、
定電流源のミラー電流により基準電圧を出力する基準電圧回路と、
前記基準電圧と前記定電圧に基づく帰還電圧を入力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力電圧によって前記定電圧回路の出力端子に前記定電圧を出力する出力トランジスタと、
前記基準電圧回路の出力端子と前記出力トランジスタのゲートの間に設けられ、前記基準電圧を基にトランジスタのリーク電流を検出するリーク電流検出回路と、を備え、
前記リーク電流検出回路は、前記リーク電流が所定値を超えたことを検出すると、前記出力トランジスタのゲートとソース間電圧を高くする、
ことを特徴とする定電圧回路。 - 前記リーク電流検出回路は、
リーク電流モニター用PMOSトランジスタ、第1のPMOSトランジスタ、第1のNMOSトランジスタ、第2のPMOSトランジスタ、第2のNMOSトランジスタ、第3のPMOSトランジスタと、を有し、
前記リーク電流モニター用PMOSトランジスタは、ゲートとソースが接地され、ドレインは前記第1のPMOSトランジスタのソースに接続され、
前記第1のPMOSトランジスタは、ゲートが前記基準電圧出力に接続され、ドレインは前記第1のNMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第1のNMOSトランジスタは、ゲートが前記基準電圧出力に接続され、ソースは電源電圧に接続され、
前記第2のPMOSトランジスタは、ゲートが前記基準電圧出力に接続され、ソースは接地され、ドレインは前記第2のNMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第2のNMOSトランジスタは、ゲートが前記第1のPMOSトランジスタ及び前記第1のNMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは電源電圧に接続され、
前記第3のPMOSトランジスタは、ゲートが前記第2のPMOSトランジスタ及び前記第2のNMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは接地され、ドレインは前記出力トランジスタのゲートに接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の定電圧回路。 - 水晶発振回路を備えた発振装置を駆動するための定電圧を出力する定電圧回路であって、
前記定電圧回路は、
定電流源のミラー電流により基準電圧を出力する基準電圧回路と、
前記基準電圧と前記定電圧に基づく帰還電圧を入力する差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力電圧によって前記定電圧回路の出力端子に前記定電圧を出力する出力トランジスタと、
前記定電流源の出力端子と前記出力トランジスタのゲートの間に設けられ、前記定電流源の出力端子の電圧を基にトランジスタのリーク電流を検出するリーク電流検出回路を更に備え、
前記リーク電流検出回路は、前記リーク電流が所定値を超えたことを検出すると、前記出力トランジスタのゲートとソース間電圧を高くさせる、
ことを特徴とする定電圧回路。 - 前記リーク電流検出回路は、
リーク電流モニター用NMOSトランジスタ、第3のNMOSトランジスタ、第4のPMOSトランジスタ、第4のNMOSトランジスタ、第5のPMOSトランジスタ、第5のNMOSトランジスタ、第6のPMOSトランジスタと、第7のPMOSトランジスタと、を有し、
前記リーク電流モニター用NMOSトランジスタは、ゲートとソースが電源電圧に接続され、ドレインは前記第3のNMOSトランジスタのソースに接続され、
前記第3のNMOSトランジスタは、ゲートが前記定電流源のソースに接続され、ドレインは前記第4のPMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第4のPMOSトランジスタは、ゲートが前記定電流源のソースに接続され、ソースは接地され、
前記第4のNMOSトランジスタは、ゲートが前記定電流源のソースに接続され、ソースは電源電圧に接続され、ドレインは前記第5のPMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第5のPMOSトランジスタは、ゲートが前記第3のNMOSトランジスタ及び前記第4のPMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは接地され、
前記第5のNMOSトランジスタは、ゲートが前記第4のNMOSトランジスタ及び前記第5のPMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは電源電圧に接続され、ドレインは前記第6のPMOSトランジスタのドレインに接続され、
前記第6のPMOSトランジスタは、ゲートが前記第4のNMOSトランジスタ及び前記第5のPMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは接地され、
前記第7のPMOSトランジスタは、ゲートが前記第5のNMOSトランジスタ及び前記第6のPMOSトランジスタのドレインに接続され、ソースは接地され、ドレインは前記出力トランジスタのゲートに接続されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の定電圧回路。 - 請求項1から4のいずれか記載の定電圧回路と、
前記定電圧回路の電圧で駆動される発振回路と、
を備えたことを特徴とする発振装置。
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