JP6796454B2 - Regulator circuit, bias circuit - Google Patents
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本発明は、バイアス回路に関する。 The present invention relates to a bias circuit.
電子回路において、基準電流にもとづくバイアス電流を生成し、演算増幅器などに供給するバイアス回路が広く用いられる。バイアス回路は、基準電流をコピーし、あるいは電流を折り返すカレントミラー回路で構成されるのが一般的である。図1は、レギュレータ回路2の回路図である。レギュレータ回路2は、バイアス回路10Rおよびリニアレギュレータ20を備える。リニアレギュレータ20は、入力ライン4(あるいは入力ピン)に供給される入力電圧VINを受け、出力ライン6(あるいは出力ピン)に、所定の目標レベルに安定化された出力電圧VOUTを生成する。
In electronic circuits, bias circuits that generate a bias current based on a reference current and supply it to an operational amplifier or the like are widely used. The bias circuit is generally composed of a current mirror circuit that copies the reference current or turns the current back. FIG. 1 is a circuit diagram of the
リニアレギュレータ20は、基準電圧源22、演算増幅器24、パワートランジスタ26、フィードバック回路28を備える。基準電圧源22は、たとえばバンドギャップリファレンス回路であり、温度や電源電圧等に依存しない基準電圧VREFを生成する。パワートランジスタ26はPMOSトランジスタであり、ソースが入力ライン4と接続され、ドレインが出力ライン6と接続される。演算増幅器24の反転入力端子(−)には基準電圧VREFが入力され、非反転入力端子(+)にはフィードバック回路28によって帰還されたフィードバック電圧VFBが入力される。
VFB=VOUT×β
The
V FB = V OUT x β
リニアレギュレータ20によって、出力電圧VOUTは以下の式で表される目標レベルVOUT(REF)に安定化される。
VOUT(REF)=VREF/β
The
V OUT (REF) = V REF / β
演算増幅器24には、安定化されたバイアス電流を必要とするものがある。この例では、演算増幅器24は、2つのバイアス電流I2_1,I2_2にもとづいて動作する。なお演算増幅器24に供給すべきバイアス電流の本数は、演算増幅器24の構成に依存し、3本以上であってもよいし、1本であってもよい。
Some
バイアス電流I2_1、I2_2を生成するために、バイアス回路10Rが設けられている。バイアス回路10Rは、基準電流源12およびカレントミラー回路14を備える。基準電流源12は、基準電流IREFを生成する。カレントミラー回路14は、入力トランジスタM1および複数の出力トランジスタM2_1,M2_2を含み、基準電流IREFに比例した電流I2_1,I2_2を生成する。なおカレントミラー回路14は、演算増幅器24の一部と把握することも可能であるが、理解の容易化のために、演算増幅器24の外部の回路として示している。
A bias circuit 10R is provided to generate the bias currents I 2_1 and I 2_2 . The bias circuit 10R includes a reference
本発明者らは、図1のレギュレータ回路2Rの入力過渡変動について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。図2は、図1のレギュレータ回路2Rの入力過渡変動時の動作波形図である。入力ライン4に供給される入力電圧VINは過渡的に変動する場合があり、図2には、入力電圧VINが急峻に低下したときの動作が示される。
As a result of examining the input transient fluctuation of the
時刻t0より前において、入力電圧VINは安定であり、出力電圧VOUTも目標レベルVOUT(REF)に安定化されている。時刻t0に、入力電圧VINが急峻に低下する。図1に示すように、バイアス回路10Rのカレントミラー回路14を構成するトランジスタM1、M2_1,M2_2のゲートには、寄生容量Cgが存在する。このゲート容量Cgの影響によって、入力電圧VINが急速に低下したとき、ゲート電圧VGは入力電圧VINに遅れて低下する。この遅れによって、トランジスタM1,M2_1,M2_2のゲートソース間電圧VGSが、ゲートしきい値VGS(TH)以下となると、トランジスタM2_1,M2_2がオフとなり、バイアス電流I2_1,I2_2が減少する。バイアス電流I2_1,I2_2が減少すると、演算増幅器24が動作不能となり、パワートランジスタ26のゲートを低下させることができなくなり、その結果、出力電圧VOUTが目標レベルVOUT(REF)より低くなる。
Before time t 0 , the input voltage V IN is stable and the output voltage V OUT is also stabilized at the target level V OUT (REF) . At time t 0 , the input voltage V IN drops sharply. As shown in FIG. 1, a parasitic capacitance Cg exists at the gates of the transistors M 1 , M 2_1 , and M 2_2 constituting the current mirror circuit 14 of the bias circuit 10R. The influence of the gate capacitance Cg, when the input voltage V IN quickly decreases, the gate voltage V G is reduced with a delay to the input voltage V IN. This delay, transistor M 1, M 2_1, the gate-source voltage V GS of M 2_2 is, becomes less gate threshold V GS (TH), the transistor M 2_1, M 2_2 is turned off, the bias current I 2_1, I 2_2 decreases. When the bias currents I 2_1 and I 2_2 decrease, the
その後、基準電流源12が生成する基準電流IREFによるゲート容量の放電が進むと、ゲート電圧VGが低下していく。やがてゲートソース間電圧VGSがしきい値VGS(TH)を超えると、カレントミラー回路14が正常に動作可能となり、バイアス電流I2_1,I2_2が復帰し、演算増幅器24によるフィードバックにより、パワートランジスタ26のゲート電圧が適切な電圧レベルに調節され、出力電圧VOUTが目標レベルVOUT(REF)に戻る。
Then, when the discharge of the gate capacitance by the reference current I REF of the reference
このように、図1のバイアス回路10Rを用いたレギュレータ回路2Rでは、入力電圧VINが低下したときに、バイアス電流I2_1,I2_2が不足し、出力電圧VOUTが目標レベルVOUT(REF)から逸脱するという問題が生ずる。
As described above, in the
これはレギュレータ回路2Rの入力過渡変動に関連する問題と把握することもできるし、バイアス回路10Rの電源電圧変動に関連する問題と把握することもできる。同様の問題は、カレントミラー回路14をPNP型のバイポーラトランジスタで構成した場合にも生じうる。
This can be grasped as a problem related to the input transient fluctuation of the
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、入力過渡変動特性を改善したレギュレータ回路の提供にある。また、ある態様の例示的な目的の別のひとつは、電源電圧の低下にともなう出力電流の低下を抑制したバイアス回路の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the exemplary purposes of the present invention is to provide a regulator circuit having improved input transient fluctuation characteristics. Further, another one of the exemplary purposes of one aspect is to provide a bias circuit that suppresses a decrease in output current due to a decrease in power supply voltage.
本発明のある態様は、レギュレータ回路に関する。レギュレータ回路は、入力電圧を受ける入力ラインと、出力ラインと、入力ラインと出力ラインの間に設けられるパワートランジスタと、第1入力端子に基準電圧を受け、第2入力端子に、出力ラインに生ずる出力電圧に応じたフィードバック電圧を受け、出力端子がパワートランジスタの制御端子と接続される演算増幅器と、演算増幅器にN本(Nは自然数)のバイアス電流を供給するバイアス回路と、を備える。バイアス回路は、第1基準電流を生成する第1基準電流源と、第2基準電流を生成する第2基準電流源と、入力ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタを含み、第1入力トランジスタは第1基準電流の経路上に設けられ、N個の第1出力トランジスタに流れる電流がN本のバイアス電流である、第1カレントミラー回路と、入力ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第2入力トランジスタおよび第2出力トランジスタを含み、第2入力トランジスタは第2基準電流の経路上に設けられる第2カレントミラー回路と、第2出力トランジスタに流れる検出電流が減少すると、第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタの制御端子から補正電流を引き抜く補正電流源と、を備える。 One aspect of the present invention relates to a regulator circuit. The regulator circuit receives a reference voltage at an input line that receives an input voltage, an output line, a power transistor provided between the input line and the output line, and a first input terminal, and is generated at the second input terminal at the output line. It includes an operational amplifier whose output terminal is connected to a control terminal of a power transistor by receiving a feedback voltage corresponding to an output voltage, and a bias circuit that supplies N (N is a natural number) bias currents to the operational amplifier. The bias circuit is a first input transistor that is connected to an input line and a common control terminal, a first reference current source that generates a first reference current, and a second reference current source that generates a second reference current. And N first output transistors, the first input transistor is provided on the path of the first reference current, and the current flowing through the N first output transistors is N bias currents. The circuit includes a second input transistor and a second output transistor which are connected to the input line and the control terminals are commonly connected, and the second input transistor is a second current mirror circuit provided on the path of the second reference current. When the detection current flowing through the second output transistor is reduced, the correction current source for drawing the correction current from the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors is provided.
第1カレントミラー回路のレプリカ(ダミー)である第2カレントミラー回路が設けられ、第2カレントミラー回路によって第1カレントミラー回路の状態が監視される。入力電圧の低下に起因して、第1カレントミラー回路が生成するバイアス電流の低下が検出されると、補正電流によって第1カレントミラー回路の動作点を高速に補正することで、バイアス電流の減少を抑制でき、入力過渡変動特性を改善できる。 A second current mirror circuit, which is a replica (dummy) of the first current mirror circuit, is provided, and the state of the first current mirror circuit is monitored by the second current mirror circuit. When a decrease in the bias current generated by the first current mirror circuit is detected due to a decrease in the input voltage, the correction current corrects the operating point of the first current mirror circuit at high speed to reduce the bias current. Can be suppressed and the input transient fluctuation characteristics can be improved.
補正電流源は、ゲート/ベースに所定のバイアス電圧を受け、ドレイン/コレクタが第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタの制御端子と接続されるNチャンネルまたはNPN型の補正トランジスタと、補正トランジスタのソース/エミッタと接地の間に設けられたインピーダンス回路と、を含んでもよい。補正トランジスタとインピーダンス回路の接続ノードに、第2出力トランジスタに流れる検出電流が供給されてもよい。
検出電流が大きいときには、補正電流はゼロまたは十分に小さく、検出電流が減少すると、補正トランジスタがオンとなり、大きな補正電流を生成できる。
The correction current source receives a predetermined bias voltage at the gate / base, and the drain / collector is corrected with an N-channel or NPN-type correction transistor in which the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors are connected. It may include an impedance circuit provided between the source / emitter of the transistor and ground. The detection current flowing through the second output transistor may be supplied to the connection node of the correction transistor and the impedance circuit.
When the detection current is large, the correction current is zero or sufficiently small, and when the detection current decreases, the correction transistor is turned on and a large correction current can be generated.
インピーダンス回路は、抵抗、定電流源の少なくともひとつを含んでもよい。 The impedance circuit may include at least one of a resistor and a constant current source.
第2カレントミラー回路のミラー比は、第1入力トランジスタのサイズとN個の第1出力トランジスタの合計のサイズの比と実質的に等しくてもよい。これにより、第2カレントミラー回路によって、第1カレントミラー回路の状態を正確にモニタできる。 The mirror ratio of the second current mirror circuit may be substantially equal to the ratio of the size of the first input transistor to the total size of the N first output transistors. As a result, the state of the first current mirror circuit can be accurately monitored by the second current mirror circuit.
レギュレータ回路は、第2入力トランジスタと第2出力トランジスタの制御端子に接続されるキャパシタをさらに備えてもよい。
キャパシタの容量を最適化することにより、第2カレントミラー回路の入力電圧変動に対する応答特性を、第1カレントミラー回路のそれに一層近づけることが可能となる。
The regulator circuit may further include capacitors connected to the control terminals of the second input transistor and the second output transistor.
By optimizing the capacitance of the capacitor, the response characteristic of the second current mirror circuit to the input voltage fluctuation can be made closer to that of the first current mirror circuit.
レギュレータ回路は、基準電圧を生成する基準電圧源と、基準電圧源と演算増幅器の間に設けられたローパスフィルタと、をさらに備えてもよい。これにより、基準電圧のノイズを除去できるため、出力電圧に含まれるノイズを小さくできる。 The regulator circuit may further include a reference voltage source that produces a reference voltage and a low-pass filter provided between the reference voltage source and the operational amplifier. As a result, the noise of the reference voltage can be removed, so that the noise included in the output voltage can be reduced.
レギュレータ回路は、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
The regulator circuit may be integrally integrated on one semiconductor substrate.
"Integrated integration" includes cases where all the components of a circuit are formed on a semiconductor substrate or cases where the main components of a circuit are integrated integrally, and some of them are used for adjusting circuit constants. A resistor, a capacitor, or the like may be provided outside the semiconductor substrate.
第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタを構成する複数の第1トランジスタ素子は、半導体基板上の第1領域内に第1方向に配列され、第2入力トランジスタおよび第2出力トランジスタを構成する複数の第2トランジスタ素子は、半導体基板上の第1領域と第1方向と垂直な第2方向に隣接する第2領域内に、第2方向に配列されてもよい。
これにより、第1カレントミラー回路と第2カレントミラー回路の特性を揃えることができる。
The plurality of first transistor elements constituting the first input transistor and N first output transistors are arranged in the first direction in the first region on the semiconductor substrate to form the second input transistor and the second output transistor. The plurality of second transistor elements may be arranged in the second direction in the second region adjacent to the first region on the semiconductor substrate and the second direction perpendicular to the first direction.
As a result, the characteristics of the first current mirror circuit and the second current mirror circuit can be made uniform.
第1入力トランジスタを構成する第1トランジスタ素子は、第1領域内の中央に配置され、第2入力トランジスタを構成する第2トランジスタ素子は、第1入力トランジスタを構成する第1トランジスタ素子と隣接して配置されてもよい。 The first transistor element constituting the first input transistor is arranged in the center of the first region, and the second transistor element constituting the second input transistor is adjacent to the first transistor element constituting the first input transistor. May be arranged.
レギュレータ回路は、出力ラインに生ずる出力電圧を、オーディオ回路の電源端子に供給してもよい。 The regulator circuit may supply the output voltage generated in the output line to the power supply terminal of the audio circuit.
本発明の別の態様は、N本(Nは整数)のバイアス電流を生成するバイアス回路に関する。このバイアス回路は、第1基準電流を生成する第1基準電流源と、第2基準電流を生成する第2基準電流源と、電源ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタを含み、第1入力トランジスタは第1基準電流の経路上に設けられ、N個の第1出力トランジスタに流れる電流がN本のバイアス電流である、第1カレントミラー回路と、電源ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第2入力トランジスタおよび第2出力トランジスタを含み、第2入力トランジスタは第2基準電流の経路上に設けられる第2カレントミラー回路と、第2出力トランジスタに流れる検出電流が減少すると、第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタの制御端子から補正電流を引き抜く補正電流源と、を備える。 Another aspect of the present invention relates to a bias circuit that produces N bias currents (where N is an integer). This bias circuit is connected to a first reference current source that generates a first reference current, a second reference current source that generates a second reference current, a power supply line, and a first input in which control terminals are commonly connected. The first current includes a transistor and N first output transistors, the first input transistor is provided on the path of the first reference current, and the current flowing through the N first output transistors is N bias currents. A second current mirror circuit including a mirror circuit, a second input transistor connected to a power supply line, and a control terminal commonly connected, and the second input transistor provided on a path of a second reference current. And, when the detection current flowing through the second output transistor decreases, the correction current source that draws the correction current from the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors is provided.
第1カレントミラー回路のレプリカ(ダミー)である第2カレントミラー回路が設けられ、第2カレントミラー回路によって第1カレントミラー回路の状態が監視される。電源電圧の低下に起因して、第1カレントミラー回路が生成するバイアス電流の低下が検出されると、補正電流によって第1カレントミラー回路の動作点を高速に補正することで、バイアス電流の減少を抑制でき、電源変動特性を改善できる。 A second current mirror circuit, which is a replica (dummy) of the first current mirror circuit, is provided, and the state of the first current mirror circuit is monitored by the second current mirror circuit. When a decrease in the bias current generated by the first current mirror circuit is detected due to a decrease in the power supply voltage, the correction current corrects the operating point of the first current mirror circuit at high speed to reduce the bias current. Can be suppressed and the power supply fluctuation characteristics can be improved.
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components or components and expressions of the present invention that are mutually replaced between methods, devices, systems, and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明のある態様によれば、レギュレータ回路の入力過渡変動特性を改善でき、また別の態様によれば、バイアス回路の電源電圧の低下に起因する出力電流の低下を抑制できる。 According to one aspect of the present invention, the input transient fluctuation characteristic of the regulator circuit can be improved, and according to another aspect, the decrease in output current due to the decrease in the power supply voltage of the bias circuit can be suppressed.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on preferred embodiments. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings shall be designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate. Further, the embodiment is not limited to the invention but is an example, and all the features and combinations thereof described in the embodiment are not necessarily essential to the invention.
本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合や、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさず、あるいは機能を阻害しない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
In the present specification, "a state in which the member A is connected to the member B" means that the member A and the member B are physically directly connected, or the member A and the member B are electrically connected. It also includes cases of being indirectly connected via other members that do not affect the state or interfere with the function.
Similarly, "a state in which the member C is provided between the member A and the member B" means that the member A and the member C, or the member B and the member C are directly connected, and also electrically. It also includes the case of being indirectly connected via another member that does not affect the connection state or interfere with the function.
図3は、実施の形態に係るバイアス回路30を備える半導体デバイス1の回路図である。半導体デバイス1は、バイアス回路30および被バイアス回路60を備える。バイアス回路30は、N本(Nは整数)のバイアス電流IB1〜IBNを生成し、被バイアス回路60に供給する。被バイアス回路60の回路構成は特に限定されない。
FIG. 3 is a circuit diagram of the
バイアス回路30は、第1基準電流源32、第2基準電流源34、第1カレントミラー回路36、第2カレントミラー回路38、補正電流源40を備える。第1基準電流源32は、第1基準電流IREF1を生成する。第2基準電流源34は、第2基準電流IREF2を生成する。
The
第1カレントミラー回路36は、電源ライン62と接続される。第1カレントミラー回路36は、第1入力トランジスタM1およびN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_Nを含む。第1入力トランジスタM1およびN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_Nの制御端子(ゲート)は共通に接続される。
The first
第1入力トランジスタM1は、第1基準電流IREF1の経路上に設けられる。N個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_Nに流れる電流が、N本のバイアス電流IB1〜IBNとして被バイアス回路60に供給される。
The first input transistor M 1 is provided on the path of the first reference
第2カレントミラー回路38は、一端(ソース)が電源ライン62と接続される第2入力トランジスタM3および第2出力トランジスタM4を含む。第2入力トランジスタM3および第2出力トランジスタM4は、第1入力トランジスタM1および第1出力トランジスタM2と同型である。第2入力トランジスタM3および第2出力トランジスタM4の制御端子(ゲート)は共通に接続される。第2入力トランジスタM3は第2基準電流IREF2の経路上に設けられる。
The second
第2カレントミラー回路38は、第1カレントミラー回路36のレプリカであり、第2出力トランジスタM4に流れる電流(検出電流)IDETは、第1カレントミラー回路36に流れるバイアス電流IBに応じている。
The second
補正電流源40は、検出電流IDETを受け、検出電流IDETが減少するとイネーブル状態となり、第1入力トランジスタM1およびN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_Nの共通接続される制御端子(ゲート)から補正電流ICMPを引き抜く。補正電流源40は、検出電流IDETが大きいときにはディセーブル状態であり、実質的にゼロか、あるいは十分に小さい補正電流ICMPを生成する。
The correction
以上が半導体デバイス1の構成である。続いてその動作を説明する。
The above is the configuration of the
図4は、図3のバイアス回路30の動作波形図である。図4には、電源電圧VDDが急峻に低下したときの動作が示される。本明細書において参照する波形図やタイムチャートの縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化され、あるいは誇張もしくは強調されている。
FIG. 4 is an operation waveform diagram of the
時刻t0より前において、電源電圧VDDは安定であり、第1カレントミラー回路36に流れるバイアス電流IB1〜IBNは、基準電流IREF1の整数倍の電流量に安定化されている。また、第2カレントミラー回路38に流れる検出電流IDETも、基準電流IREF2の整数倍の電流量に安定化されている。このとき補正電流ICMPはゼロであり、または十分に小さい。
In before time t 0, power supply voltage V DD is stable, the bias current I B1 ~I BN flowing in the first
時刻t0に、電源電圧VDDが急峻に低下する。このとき第2カレントミラー回路38のゲート電圧VG2は遅れて低下するため、第2カレントミラー回路38を構成するトランジスタM3,M4のゲートソース間電圧VGS2が小さくなり、検出電流IDETが減少する。これは、図1のカレントミラー回路14におけるバイアス電流の減少と同じメカニズムで発生する。ゲート電圧VG2は、図1におけるゲート電圧VGに相当するものであり、図3において補正電流ICMPをゼロとしたときの、ゲート電圧VG1の予測波形に相当する。
At time t 0 , the power supply voltage VDD drops sharply. At this time, since the gate voltage V G2 of the second
検出電流IDETが減少すると直ちに補正電流ICMPが増加し、この補正電流ICMPが第1カレントミラー回路36のゲートから強制的に引き抜かれることにより、ゲート電圧VG1が、電源電圧VDDに追従して低下する。その結果、第1カレントミラー回路36のゲートソース間電圧VGS1は、ゲートしきい値VGS(TH)より大きい状態を維持することとなり、バイアス電流IB1〜IBNの減少を抑制することができる。なお図4には、補正電流ICMPによる補正を行わない場合のバイアス電流が一点鎖線で示される。
As soon as the detection current I DET decreases, the correction current I CMP increases, and this correction current I CMP is forcibly pulled out from the gate of the first
以上がバイアス回路30の動作である。このバイアス回路30によれば、電源電圧VDDが過渡的に急峻に低下した場合であっても、バイアス電流IB1〜IBNの減少を抑制することができる。
The above is the operation of the
なお電源電圧VDDの過渡変動時において、過剰な補正電流ICMPを発生すると、第1カレントミラー回路36の入力電流IREF1が増加することとなるため、バイアス電流IB1〜IBNが点線で示すように増加することとなる。そこで、補正電流ICMPの量は、電源電圧VDDの過渡変動時におけるバイアス電流IB1〜IBNの変動がなるべく小さくなるように定めればよい。
Note in transient variation of the power supply voltage V DD, when generating excessive correction current I CMP, since so that the input current I REF1 of the first
なお、被バイアス回路60によっては、バイアス電流IB1〜IBNの低下は動作に支障をきたすが、バイアス電流IB1〜IBNの増加は問題とならない場合も多い。したがって補正電流ICMPの量は、電源電圧VDDの過渡変動時において、バイアス電流IB1〜IBNが、被バイアス回路60の動作保証レベルを下回らないように定めればよい。 Note that the target circuit 60, lowering of the bias current I B1 ~I BN is hindering the operation, but an increase of the bias current I B1 ~I BN are many cases where no problem. Thus the amount of correction current I CMP, during transients of the power supply voltage V DD, the bias current I B1 ~I BN may be determined so as not to fall below the operation guarantee level of the bias circuit 60.
本発明は、図3のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や回路動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例を説明する。 The present invention extends to various devices and circuits grasped as the block diagram and circuit diagram of FIG. 3 or derived from the above description, and is not limited to a specific configuration. Hereinafter, more specific configuration examples will be described not for narrowing the scope of the present invention, but for helping to understand the essence of the invention and circuit operation, and for clarifying them.
図5(a)〜(c)は、補正電流源40の構成例を示す回路図である。図5(a)の補正電流源40は、補正トランジスタ42、インピーダンス回路44を備える。補正トランジスタ42は、Nチャンネルトランジスタであり、ゲートに所定のバイアス電圧VBIASを受け、ドレインが第1入力トランジスタM1およびN個の第1出力トランジスタM2の制御端子(ゲート)と接続される。補正トランジスタ42はPNP型バイポーラトランジスタであってもよく、この場合、ゲートをベース、ドレインをコレクタ、ソースをエミッタと読み替えればよい。
5 (a) to 5 (c) are circuit diagrams showing a configuration example of the correction
インピーダンス回路44は、補正トランジスタ42のソース/エミッタと接地の間に設けられる。補正トランジスタ42とインピーダンス回路44の接続ノードに、第2出力トランジスタに流れる検出電流IDETが供給される。
The
インピーダンス回路44は、図5(a)に示すように抵抗を含んでもよいし、図5(b)に示すように定電流源を含んでもよいし、図5(c)に示すように、抵抗と定電流源の直列接続であってもよい。インピーダンス回路44は、レベルシフト用のダイオードを含んでもよい。
The
図5(a)を参照して補正電流源40の動作を説明する。インピーダンス回路44の電圧降下、すなわち補正トランジスタ42のソース電圧VSは、IDET×Rである。Rは、インピーダンス回路44のインピーダンスである。補正電流ICMPは補正トランジスタ42のゲートソース間電圧VGSがゲートしきい値VGS(TH)より小さいときゼロである。
The operation of the correction
VGS=VBIAS−VS>VGS(TH)のとき、補正電流ICMPが流れ、VBIAS−VS<VGS(TH)のとき、補正電流ICMPはゼロとなる。
VBIAS−IDET×R>VGS(TH)のとき、言い換えれば、(VBIAS−VGS(TH))/R>IDETのときに補正電流ICMPが流れ、(VBIAS−VGS(TH))/R<IDETのときに補正電流ICMPがゼロになる。
When V GS = V BIAS -V S> V GS (TH), the correction current I CMP flows, when V BIAS -V S of <V GS (TH), the correction current I CMP becomes zero.
When V BIAS- I DET x R> V GS (TH) , in other words, when (V BIAS- V GS (TH) ) / R> I DET , the correction current I CMP flows, and (V BIAS- V GS) (TH) ) When / R < IDET , the correction current ICMP becomes zero.
図5(b)、(c)についても同様である。図5(a)〜(c)の補正電流源40によれば、検出電流IDETに応じて、適切な補正電流ICMPを生成できる。
The same applies to FIGS. 5 (b) and 5 (c). According to the correction
なお補正電流源40の構成は図5(a)〜(c)のそれらには限定されない。最も簡易には図5(d)に示すように、補正電流源40を電流源46で構成することも可能である。電流源46は、基準電流IREF3を生成する。IDET+ICMP=IREF3が成り立つから、ICMP=IREF3−IDETである。したがって、IDET=0のとき、ICMP=IREF3となり、IDET≒IREF3のとき、ICMP≒0とすることができる。
The configuration of the correction
図3に戻る。第2カレントミラー回路38のミラー比(トランジスタM3とM4のサイズ比)は、第1入力トランジスタM1のサイズとN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_Nの合計のサイズの比と実質的に等しくすることが好ましい。 Return to FIG. The mirror ratio of the second current mirror circuit 38 (size ratio of transistors M 3 and M 4 ) is the ratio of the size of the first input transistor M 1 to the total size of N first output transistors M 2_1 to M 2_N. It is preferred that they be substantially equal.
第1入力トランジスタM1のサイズ(ゲート幅/ゲート長比W/L)をA1とする。またN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_NそれぞれのサイズをA2_1〜A2_Nとする。また、トランジスタM3とM4のサイズをA3,A4とする。このとき、
A1:Σ1〜NA2_i=A3:A4
が成り立つことが好ましい。これにより、第2カレントミラー回路38によって第1カレントミラー回路36の状態を正確にモニタできる。
Let the size (gate width / gate length ratio W / L) of the first input transistor M 1 be A 1 . Further , the sizes of the N first output transistors M 2_1 to M 2_N are set to A 2_1 to A 2_N . Further, the sizes of the transistors M 3 and M 4 are A 3 and A 4 . At this time,
A 1 : Σ 1 to NA 2_i = A 3 : A 4
It is preferable that As a result, the state of the first
IREF1=IREF2として、A1=A3、Σ1〜NA2_i=A4としてもよい。この場合、第2カレントミラー回路38が第1カレントミラー回路36の完全なレプリカとなるため、最も高精度に第1カレントミラー回路36の状態を検出できる。
I REF1 = I REF2 , and A 1 = A 3 and Σ 1 to NA 2_i = A 4 may be set. In this case, since the second
IREF1/M=IREF2としてもよい。この場合、A1/M=A3、Σ1〜NA2_i/M=A4としてもよい。この場合、第2カレントミラー回路38および第2基準電流源34のサイズを小さくできる。
I REF1 / M = I REF2 may be set. In this case, A 1 / M = A 3 and Σ 1 to NA 2_i / M = A 4 may be set. In this case, the size of the second
図6は、変形例に係るバイアス回路30の一部の回路図である。第2入力トランジスタM3と第2出力トランジスタM4の制御端子(ゲート)に、キャパシタCX(CY)を接続してもよい。キャパシタCXは、対接地間に設けてもよいし、対電源ライン62間に設けてもよい。
FIG. 6 is a partial circuit diagram of the
キャパシタCX(CY)の容量を最適化することにより、第2カレントミラー回路38の電源電圧変動に対する周波数応答特性を、第1カレントミラー回路36のそれに一層近づけることが可能となる。特に、回路面積の制約上、第2カレントミラー回路38のサイズを、第1カレントミラー回路36のサイズに対して理想化できない場合、キャパシタCX(CY)を追加することで、補正電流ICMPを与えない場合の第1カレントミラー回路36の状態を精度よく予測できる。
By optimizing the capacitance of the capacitor C X ( CY ), the frequency response characteristic of the second
続いて、バイアス回路30の具体的用途を説明する。図7は、バイアス回路30を備えるレギュレータ回路2の回路図である。レギュレータ回路2は、被バイアス回路60に相当するリニアレギュレータ20と、バイアス回路30を備える。レギュレータ回路2は、入力ライン4に入力電圧(電源電圧)VINを受け、所定の目標レベルに安定化された出力電圧VOUTを生成し、出力ライン6に接続される負荷(不図示)に供給する。バイアス回路30の電源電圧VDDは、レギュレータ回路2の入力電圧VINである。
Subsequently, a specific application of the
リニアレギュレータ20の構成は図1と同様であり、基準電圧源22、演算増幅器24、パワートランジスタ26、フィードバック回路28を備える。基準電圧源22はたとえばバンドギャップリファレンス回路であり、基準電圧VREFを生成する。パワートランジスタ26は、入力ライン4と出力ライン6の間に設けられる。パワートランジスタ26は、PチャンネルMOSFETあるいはPNP型バイポーラトランジスタである。
The configuration of the
演算増幅器24は、第1入力端子(反転入力端子−)に基準電圧VREFを受け、第2入力端子(非反転入力端子+)に、出力ライン6に生ずる出力電圧VOUTに応じたフィードバック電圧VFBを受ける。演算増幅器24の出力端子は、パワートランジスタ26の制御端子(ゲート/ベース)と接続される。フィードバック回路28は、抵抗RFB1,RFB2を含み、出力電圧VOUTを分圧して、フィードバック電圧VFBを生成する。
The
バイアス回路30は、演算増幅器24にバイアス電流を供給する。演算増幅器24の構成は特に限定されず、したがってバイアス電流IBの本数も限定されるものではないが、たとえば特許文献(特開2011−172203号公報)に記載されるオペアンプを用いることができる。
The
図7では、第1カレントミラー回路36および第2カレントミラー回路38がPNP型バイポーラトランジスタで構成されている。
In FIG. 7, the first
図7のレギュレータ回路2によれば、入力電圧VINが急峻に低下した場合においても、バイアス回路30が生成するバイアス電流IB1〜IB2が維持されるため、演算増幅器24によるフィードバックにより出力電圧VOUTの低下を抑制できる。
According to the
図8は、レギュレータ回路2の具体的な構成例を示す回路図である。レギュレータ回路2は、その主要部がひとつの半導体基板(半導体チップ、ダイ)に集積化されたレギュレータIC(Integrated Circuit)70を備える。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the
レギュレータIC70には、演算増幅器24、パワートランジスタ26、バイアス回路30と、基準電圧源22の一部が内蔵される。入力電圧(VIN)ピンには、入力電圧VINが供給される。出力電圧(VO)ピンと電圧検出(VS)ピンの間には、フィードバック用の抵抗RFB1が接続され、VSピンと接地の間には、抵抗RFB2が接続される。VINピン、VOピンにはそれぞれ、平滑用のキャパシタCi,COが接続される。
The
イネーブル(EN)ピンには、外部からのイネーブル信号が入力される。レギュレータIC70はENピンの信号がアサート(たとえばハイレベル)となると、動作状態となる。具体的にはイネーブル信号のアサートに応答して、バンドギャップリファレンス回路72が起動し、また保護回路84が動作開始する。
An external enable signal is input to the enable (EN) pin. The
基準電圧源22は、バンドギャップリファレンス回路72、抵抗74,76、演算増幅器78、抵抗RBA1,RBA2を含む。バンドギャップリファレンス回路72は、基準電圧VBGを生成する。抵抗74、76は、基準電圧VBGを分圧する。演算増幅器78は、分圧後の基準電圧VBGを増幅し、基準電圧VREFを生成する。抵抗RBA1は2つのバイアスピンBAO,BASの間に接続され、抵抗RBA2はバイアスピンBASと接地の間に接続される。
The
基準電圧源22と演算増幅器24の間には、ローパスフィルタ80が設けられる。ローパスフィルタ80は、内蔵の抵抗82と、BCピンに外付けされる平滑キャパシタCBCにより構成される。保護回路84は、過電流保護(OCP)、サーマルシャットダウン(TSD)、低電圧ロックアウト(UVLO)などの保護機能を備える。
A low-
以上がレギュレータIC70およびレギュレータ回路2の構成である。
The above is the configuration of the
図9(a)、(b)は、レギュレータIC70のレイアウトの一例を示す図である。図9(a)に示すように、パワートランジスタ26、演算増幅器24、バイアス回路30、その他の回路50は、半導体基板90上に、第2方向(Y方向)に並べて配置される。その他の回路50は、バンドギャップリファレンス回路(BG)、過電流保護回路(OCP)、サーマルシャットダウン回路(TSD)、低電圧ロックアウト回路(UVLO)などを含む。
9 (a) and 9 (b) are diagrams showing an example of the layout of the
図9(b)には、バイアス回路30のレイアウトが示される。第1カレントミラー回路36の第1入力トランジスタM1およびN個の第1出力トランジスタM2_1〜M2_2構成する複数の第1トランジスタ素子96_1〜96_5は、半導体基板90上の第1領域92内に、第1方向(X方向)に配列される。
FIG. 9B shows the layout of the
第2カレントミラー回路38の第2入力トランジスタM3および第2出力トランジスタM4を構成する複数の第2トランジスタ素子98_1〜98_5は、半導体基板90上の第2領域94内に、X方向に配列される。第2領域94と第1領域92は、Y方向に隣接している。トランジスタ素子96、98は、同一サイズである。
A plurality of second transistor elements 98_1 to 98_5 constituting the second input transistor M 3 and the second output transistor M 4 of the second
第1入力トランジスタM1を構成する第1トランジスタ素子96_3は、第1領域92内の中央に配置される。第1トランジスタ素子96_1,96_2は電気的に並列接続され、第1出力トランジスタM2_1を形成し、第1トランジスタ素子96_4,96_5は電気的に並列接続され、第1出力トランジスタM2_2を形成する。
The first transistor element 96_3 constituting the first input transistor M 1 is arranged at the center in the
第2入力トランジスタM3を構成する第2トランジスタ素子98_3は、第1入力トランジスタM1を構成する第1トランジスタ素子96_3と隣接して配置される。残りの第2トランジスタ素子98_1,98_2,98_4,98_5は、電気的に並列接続され、第2出力トランジスタM4を形成する。 The second transistor element 98_3 constituting the second input transistor M 3 is arranged adjacent to the first transistor element 96_3 constituting the first input transistor M 1 . The remaining second transistor element 98_1,98_2,98_4,98_5 is electrically connected in parallel to form a second output transistor M 4.
このレイアウトによれば、第1カレントミラー回路36のミラー比の比精度を高めることができる。また第2カレントミラー回路38のミラー比の比精度を高めることができる。また、第1カレントミラー回路36と第2カレントミラー回路38それぞれの入力トランジスタM1,M3が隣接し、第1カレントミラー回路36と第2カレントミラー回路38それぞれの出力トランジスタM2,M4が隣接することになるため、第2カレントミラー回路38によって第1カレントミラー回路36の状態を正確に監視することができる。
According to this layout, the ratio accuracy of the mirror ratio of the first
図10は、レギュレータIC70を備えるオーディオ再生装置100のアプリケーション回路図である。直流電源であるスイッチングレギュレータ102は、たとえば5Vの電源電圧VINを生成する。レギュレータIC70は、電源電圧VINを受け、たとえば3.35Vに安定化された直流の出力電圧VOUTを生成し、オーディオ用DSP(Digital Signal Processor)104に供給する。オーディオ用DSP104は、クロック発生器106、D/Aコンバータ108を備える。D/Aコンバータ108は、デジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換する。クロック発生器106は、D/Aコンバータ108に供給すべきクロック信号CKを生成する。
FIG. 10 is an application circuit diagram of the
アンプ110は、D/Aコンバータ108が生成したアナログオーディオ信号を増幅し、ヘッドホンやスピーカなどの電気音響変換素子112を駆動する。
The
クロック発生器106やD/Aコンバータ108に供給される電源電圧にノイズが重畳していると、音質の劣化の原因となる。レギュレータIC70の出力電圧VOUTは低ノイズであるため、それらの電源電圧として好適である。レギュレータIC70を複数個使用し、アンプ110の電源電圧を生成してもよい。
If noise is superimposed on the power supply voltage supplied to the
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described using specific terms and phrases based on the embodiments, the embodiments merely indicate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many modifications and arrangement changes are permitted without departing from the ideas of the present invention.
1…半導体デバイス、2…レギュレータ回路、4…入力ライン、6…出力ライン、20…リニアレギュレータ、22…基準電圧源、24…演算増幅器、26…パワートランジスタ、28…フィードバック回路、30…バイアス回路、31…基準電圧源、32…第1基準電流源、34…第2基準電流源、36…第1カレントミラー回路、38…第2カレントミラー回路、40…補正電流源、42…補正トランジスタ、44…インピーダンス回路、M1…第1入力トランジスタ、M2…第1出力トランジスタ、M3…第2入力トランジスタ、M4…第2出力トランジスタ、60…被バイアス回路、62…電源ライン、70…レギュレータIC、72…バンドギャップリファレンス回路、74,76…抵抗、78…演算増幅器、80…ローパスフィルタ、82…保護回路、90…半導体基板、92…第1領域、94…第2領域、96…第1トランジスタ素子、98…第2トランジスタ素子、100…オーディオ再生装置、102…スイッチングレギュレータ、104…オーディオ用DSP、106…クロック発生器、108…D/Aコンバータ、110…アンプ、112…電気音響変換素子。 1 ... semiconductor device, 2 ... regulator circuit, 4 ... input line, 6 ... output line, 20 ... linear regulator, 22 ... reference voltage source, 24 ... arithmetic amplifier, 26 ... power transistor, 28 ... feedback circuit, 30 ... bias circuit , 31 ... reference voltage source, 32 ... first reference current source, 34 ... second reference current source, 36 ... first current mirror circuit, 38 ... second current mirror circuit, 40 ... correction current source, 42 ... correction transistor, 44 ... impedance circuit, M 1 ... 1st input transistor, M 2 ... 1st output transistor, M 3 ... 2nd input transistor, M 4 ... 2nd output transistor, 60 ... biased circuit, 62 ... power supply line, 70 ... Regulator IC, 72 ... Band gap reference circuit, 74, 76 ... Resistance, 78 ... Computational amplifier, 80 ... Low pass filter, 82 ... Protection circuit, 90 ... Semiconductor substrate, 92 ... 1st region, 94 ... 2nd region, 96 ... 1st transistor element, 98 ... 2nd transistor element, 100 ... audio reproduction device, 102 ... switching regulator, 104 ... audio DSP, 106 ... clock generator, 108 ... D / A converter, 110 ... amplifier, 112 ... electroacoustic Conversion element.
Claims (19)
出力ラインと、
前記入力ラインと前記出力ラインの間に設けられるパワートランジスタと、
第1入力端子に基準電圧を受け、第2入力端子に、前記出力ラインに生ずる出力電圧に応じたフィードバック電圧を受け、出力端子が前記パワートランジスタの制御端子と接続される演算増幅器と、
前記演算増幅器にN本(Nは自然数)のバイアス電流を供給するバイアス回路と、
を備え、
前記バイアス回路は、
第1基準電流を生成する第1基準電流源と、
第2基準電流を生成する第2基準電流源と、
前記入力ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタを含み、前記第1入力トランジスタは前記第1基準電流の経路上に設けられ、前記N個の第1出力トランジスタに流れる電流が前記N本のバイアス電流である、第1カレントミラー回路と、
前記入力ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第2入力トランジスタおよび第2出力トランジスタを含み、前記第2入力トランジスタは前記第2基準電流の経路上に設けられる第2カレントミラー回路と、
前記第2出力トランジスタに流れる検出電流が減少すると、前記第1入力トランジスタおよび前記N個の第1出力トランジスタの前記制御端子から補正電流を引き抜く補正電流源と、
を備えることを特徴とするレギュレータ回路。 The input line that receives the input voltage and
Output line and
A power transistor provided between the input line and the output line,
An operational amplifier that receives a reference voltage at the first input terminal, receives a feedback voltage corresponding to the output voltage generated in the output line at the second input terminal, and connects the output terminal to the control terminal of the power transistor.
A bias circuit that supplies N bias currents (N is a natural number) to the operational amplifier,
With
The bias circuit
The first reference current source that generates the first reference current and
A second reference current source that generates a second reference current, and
It includes a first input transistor and N first output transistors connected to the input line and commonly connected to control terminals, and the first input transistor is provided on the path of the first reference current, and the N The first current mirror circuit in which the current flowing through the first output transistors is the N bias currents, and
The second input transistor includes a second input transistor and a second output transistor connected to the input line and commonly connected to the control terminal, and the second input transistor has a second current mirror circuit provided on the path of the second reference current. ,
When the detection current flowing through the second output transistor decreases, a correction current source that draws a correction current from the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors, and a correction current source.
A regulator circuit characterized by being provided with.
ゲート/ベースに所定のバイアス電圧を受け、ドレイン/コレクタが前記第1入力トランジスタおよび前記N個の第1出力トランジスタの前記制御端子と接続されるNチャンネルまたはNPN型の補正トランジスタと、
前記補正トランジスタのソース/エミッタと接地の間に設けられたインピーダンス回路と、
を含み、
前記補正トランジスタと前記インピーダンス回路の接続ノードに、前記第2出力トランジスタに流れる前記検出電流が供給されることを特徴とする請求項1に記載のレギュレータ回路。 The correction current source is
An N-channel or NPN-type correction transistor that receives a predetermined bias voltage on the gate / base and whose drain / collector is connected to the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors.
An impedance circuit provided between the source / emitter and ground of the correction transistor,
Including
The regulator circuit according to claim 1, wherein the detection current flowing through the second output transistor is supplied to the connection node between the correction transistor and the impedance circuit.
前記基準電圧源と前記演算増幅器の間に設けられたローパスフィルタと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のレギュレータ回路。 The reference voltage source that generates the reference voltage and
A low-pass filter provided between the reference voltage source and the operational amplifier,
The regulator circuit according to any one of claims 1 to 5, further comprising.
前記第2入力トランジスタおよび前記第2出力トランジスタを構成する複数の第2トランジスタ素子は、前記半導体基板上の前記第1領域と前記第1方向と垂直な第2方向に隣接する第2領域内に、前記第1方向に配列されることを特徴とする請求項7に記載のレギュレータ回路。 The first input transistor and the plurality of first transistor elements constituting the N first output transistors are arranged in the first direction in the first region on the semiconductor substrate.
The second input transistor and the plurality of second transistor elements constituting the second output transistor are located in a second region adjacent to the first region on the semiconductor substrate in a second direction perpendicular to the first direction. The regulator circuit according to claim 7, wherein the regulator circuit is arranged in the first direction.
前記第2入力トランジスタを構成する前記第2トランジスタ素子は、前記第1入力トランジスタを構成する前記第1トランジスタ素子と隣接して配置されることを特徴とする請求項8に記載のレギュレータ回路。 The first transistor element constituting the first input transistor is arranged in the center of the first region.
The regulator circuit according to claim 8, wherein the second transistor element constituting the second input transistor is arranged adjacent to the first transistor element constituting the first input transistor.
第1基準電流を生成する第1基準電流源と、
第2基準電流を生成する第2基準電流源と、
電源ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第1入力トランジスタおよびN個の第1出力トランジスタを含み、前記第1入力トランジスタは前記第1基準電流の経路上に設けられ、前記N個の第1出力トランジスタに流れる電流が前記N本のバイアス電流である、第1カレントミラー回路と、
前記電源ラインと接続され、制御端子が共通に接続される第2入力トランジスタおよび第2出力トランジスタを含み、前記第2入力トランジスタは前記第2基準電流の経路上に設けられる第2カレントミラー回路と、
前記第2出力トランジスタに流れる検出電流が減少すると、前記第1入力トランジスタおよび前記N個の第1出力トランジスタの前記制御端子から補正電流を引き抜く補正電流源と、
を備えることを特徴とするバイアス回路。 It is a bias circuit that generates N bias currents (N is a natural number ).
The first reference current source that generates the first reference current and
A second reference current source that generates a second reference current, and
It includes a first input transistor and N first output transistors connected to a power supply line and commonly connected to control terminals, and the first input transistor is provided on the path of the first reference current, and the N first input transistor is provided. The first current mirror circuit in which the current flowing through the first output transistor is the N bias currents, and
The second input transistor includes a second input transistor and a second output transistor connected to the power supply line and commonly connected to the control terminal, and the second input transistor has a second current mirror circuit provided on the path of the second reference current. ,
When the detection current flowing through the second output transistor decreases, a correction current source that draws a correction current from the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors, and a correction current source.
A bias circuit characterized by comprising.
ゲート/ベースに所定のバイアス電圧を受け、ドレイン/コレクタが前記第1入力トランジスタおよび前記N個の第1出力トランジスタの前記制御端子と接続されるNチャンネルまたはNPN型の補正トランジスタと、
前記補正トランジスタのソース/エミッタと接地の間に設けられたインピーダンス回路と、
を含み、
前記補正トランジスタと前記インピーダンス回路の接続ノードに、前記第2出力トランジスタに流れる前記検出電流が供給されることを特徴とする請求項11に記載のバイアス回路。 The correction current source is
An N-channel or NPN-type correction transistor that receives a predetermined bias voltage on the gate / base and whose drain / collector is connected to the control terminals of the first input transistor and the N first output transistors.
An impedance circuit provided between the source / emitter and ground of the correction transistor,
Including
The bias circuit according to claim 11, wherein the detection current flowing through the second output transistor is supplied to the connection node between the correction transistor and the impedance circuit.
前記第2入力トランジスタおよび前記第2出力トランジスタを構成する複数の第2トランジスタ素子は、前記半導体基板上の前記第1領域と前記第1方向と垂直な第2方向に隣接する第2領域内に、前記第1方向に配列されることを特徴とする請求項16に記載のバイアス回路。 The first input transistor and the plurality of first transistor elements constituting the N first output transistors are arranged in the first direction in the first region on the semiconductor substrate.
The second input transistor and the plurality of second transistor elements constituting the second output transistor are located in a second region adjacent to the first region on the semiconductor substrate in a second direction perpendicular to the first direction. The bias circuit according to claim 16, wherein the bias circuit is arranged in the first direction.
前記第2入力トランジスタを構成する前記第2トランジスタ素子は、前記第1入力トランジスタを構成する前記第1トランジスタ素子と隣接して配置されることを特徴とする請求項17に記載のバイアス回路。 The first transistor element constituting the first input transistor is arranged in the center of the first region.
The bias circuit according to claim 17, wherein the second transistor element constituting the second input transistor is arranged adjacent to the first transistor element constituting the first input transistor.
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