JPH01126810A - 半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体集積回路で構成する定電流駆動回路に
関し、特にその定電流の温度特性に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来のこの種の回路の一例を示す接続図で、図
においてＱｌ、Ｑ２．Ｑ５．Ｑ６．Ｑｌ３、Ｑｌ４．Ｑ
ｌ５はそれぞれｎｐｎトランジスタ、Ｑ３．Ｑ４．Ｑｌ
　１．Ｑｌ２．Ｑ２０はそれぞれｐｎｐトランジスタ、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ９゜ＲＩＯ，Ｒ１１，Ｒ１２，ＲｌＢ、
Ｒ１４，Ｒ２０、Ｒ２１はそれぞれ抵抗、ＶＣＣは正電
源端子（対応する負電源端子は接地されるとする）、■
０、Ｉｌはそれぞれ電流、ＶＡ、ΔＶＡ、ＶＥＢ６はそ
れぞれ電圧を表す。

第３図に示す回路で、ＱｌとＱ５のベースは互いに接続
されているので、電流■１の値が定まれば、電流■０の
値が定まる。Ｑ３とＱ４はカレントミラーを構成してい
るので、Ｑ６に流れる電流は工１に等しい。Ｑ６に流れ
る電流はＱ６のベース・エミッタ間電圧ＶＥＢ６によっ
て定まり、ＶＥ　Ｂ　６　＝ＶＡ−ΔＶＡである。但し
、Ａ点すなわちＱ６のベースの電圧をＶＡとし、Ｒ２０
の両端の電圧をΔＶＡとする。

ところで、電圧ＶＡはＱｌ３．Ｑｌ４などで構成される
バンド・ギャップ回路で定電圧化されると同時に温度補
償されている。すなわち、回路の内で最も温度係数の大
きなベース・エミッタ間電圧ＶＥＨについて、一つのト
ランジスタのＶＥＲを増幅反転して他のトランジスタの
ＶＥＢと加算する回路を構成して、ＶＥＨの温度係数が
互いに打ち消しあうようにしたものである。例えば第３
図の回路では、ＱｌＢのエミッタ電流はＱｌ４のエミッ
タ電流より小さく両トランジスタのＶＥＢの差ΔＶＥＢ
がＲ１２の両端に現れ、これがＱｌ３のコレクタで増幅
反転されてトランジスタＱ２０のＶＥＲと加算され、そ
の温度係数が打ち消し合って、ＶＡの温度補償をしてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように、従来の回路では温度補償され安定化され
た定電流を得ることが出来るが、定電流の温度係数を任
意の値に設定したい場合にその設定が困難であるという
問題があった。即ち、ＶＡの温度係数は定まった値に設
定されているので、■０の温度係数はＶＥＢ６　（Ｑ６
のベース・エミッタ間電圧）の温度係数とＲ２０の温度
係数によって定まり、この温度係数を変えるには抵抗Ｒ
２０の温度係数を変えなければならない。抵抗Ｒ２０の
温度係数を任意の値に設定するにはプロセス条件に頼る
しかないので、大幅な変更は困難である。従って用途に
応じて適当な温度係数を設定したい場合、プロセス条件
によって制御すると、しばしば他の回路特性に悪影響を
及ぼすことがあり、結局のところ、設計変更により抵抗
値全体の定数を変化するか、場合によっては回路変更を
行うことが必要になる。この発明は従来の回路の上述の
問題点を解決し、定電流ＩＯの温度係数を用途に応じて
設定することが容易な回路を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段〕 この発明では第３図に示す従来の回路のＱ６のエミッタ
をＱ５のエミッタから分離して抵抗Ｒ４を経て接地し、
Ｑ６のエミッタがそのベースに接続されるｎｐｎトラン
ジスタＱ７．Ｑ８を設け、Ｑｌ、Ｑ８のエミッタは共通
抵抗Ｒ５を経て接地し、ＱｌのコレクタはＱ６のベース
に接続し、Ｑ８のコレクタは抵抗を経てＶＣＣに接続す
ることで、Ｒ４，Ｒ５の値によってＩＯの温度係数を調
整できるようにした。

［作用］ 従来の回路と同様に■０はＱ５の電流１１によって定ま
り、工１はＱ６の電流によって定まり、Ｑ６の電流はバ
ンドギャップ回路の出力ＶＡで制御されるが、バンドギ
ャップ回路の出力電流はＱｌを流れ、これと同一の電流
がＱ８を流れ、Ｑｌ。

Ｑ８の電流の和がＲ５を流れるので、Ｒ５の値によりＱ
ｌのベース・エミッタ間電圧ＶＢＢ７が１０に及ぼす影
響を変化し、Ｒ４の値によりＱ６のベース・エミッタ間
電圧ＶＥＢ６がＩＯに及ぼす影響を変化することができ
、従ってＲ４，Ｒ，５の値の選定により■０の温度係数
を任意の値に設定することが出来る。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す接続図で、第１図におい
て第３図と同一符号は同一または相当部分を示し、Ｑｌ
、Ｑ８はそれぞれｎｐｎトランジスタ、Ｑ９．ＱＩＯは
それぞれｐｎｐトランジスタ、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７
，Ｒ８はそれぞれ抵抗、ＶＢはＢ点の電圧、ＶＣは０点
の電圧、ＶＥＢ７はＱｌのベース・エミッタ間電圧、工
３はＱ６のエミッタ電流、工４はＱｌのコレクタ電流、
Ｉ５はＱ８のコレクタ電流、ＩＢ６はＱ６のベース電流
である。

Ｉ０はＩ１によって定まり、Ｉ１はＱ６の電流によって
定まり、Ｑ６のベースにＶＡが加えられることは第３図
の場合と同様であるが、第１図に示す回路では、工１は
工３によって決定され、（Ｉ　３）＝　（ＶＢ）／　（
Ｒ４）・・・（１）であり、Ｑｌ、Ｑ８はカレントミラ
を構成しており、（Ｉ５）＝（Ｉ４）であり、またＩＢ
６は小さいので（Ｉ４）＝（Ｉ２）で近似することが出
来、 （ＶＢ）　−２（Ｉ２）（Ｒ５）　＋（ＶＥＲ７）・・
　・　（２）となる。

Ｉ０の温度係数がＶＢＢ６の温度係数の影響を受けるこ
とは第３図に示す従来の場合と同じであるが、式（１）
、（２＞から明らかなように工３はまたＶＥＢ７の温度
係数の影響を受け、従ってＩ０の温度係数はＶＥＢ７の
温度係数の影響を受ける。ＶＥＢ６の温度係数の影響は
Ｒ４の値によって調整することが出来、ＶＥＢ７の温度
係数の影響はＲ５の値によって調整することが出来る。

すなわちこの発明によれば定電流■０の温度係数を目的
に応じ適当な値に設定することが容易になる。

なお、以上の説明では、Ｑｌ、Ｑ８は飽和状態にあると
した。然し抵抗Ｒ４，Ｒ５の値の設定により、Ｑｌ、Ｑ
８を飽和状態にすることもカットオフ状態にすることも
可能である。例えば、所定の温度以下ではＱｌ、Ｑ８が
カットオフ状態になっているように設定しておくとその
温度範囲ではＶＥ、Ｒ７の温度係数は関係なくなり、Ｉ
０の温度係数はＶＥＢ６とＲ４の温度係数だけによって
影響され、たとえば抵抗Ｒ４の温度係数が３０００ｐｐ
ｍ以下の場合、ＩＯの温度係数は正の値になり、温度が
上昇するに従ってＩ０が増加する。所定の温度になると
、Ｑｌ、Ｑ８に電流が流れ始め、ＶＥＢ７の影響がＩＯ
に加えられ、したがってＩ０の温度係数がＶＥＢ７の温
度係数により影響される。式（１）、（２）から明らか
なようにＶＥＢ７の影響はＶＥＢ６の影響とは逆に作用
するので、上記所定温度以上ではＩ０の温度係数を負に
して、温度が上昇するにつれてＩＯの値を減少するよう
に設定することが出来る。また電流■５の為、Ｒ１４の
電圧降下が増加し、ＶＣ，ＶＡ、ＶＢの電圧が下がりＩ
３を小さくする効果がある。

第２図はこの発明の一実施例により設定した工０と温度
との関係を示す図で、横軸は温度、縦軸はＩ０を示す。

ＴＰが所定の温度でＴＰ以下の温度ではＱｌ、Ｑ８がカ
ットオフ状態にあり、ＩＯの温度係数が正であり、ＴＰ
以上の温度ではＩ０の温度係数が負になることを示す。

Ｒ４，Ｒ５の設定により、ＴＰ点を所望の温度点に調整
することが出来る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、定電流ＩＯの温度特性
を目的に応じ任意の特性に設定することが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す接続図、第２図はこ
の発明を応用して設定した定電流の温度特性を示す図、
第３図は従来の回路の一例を示す接続図。 Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ５．Ｑ６．Ｑｌ、Ｑ８．Ｑｌ３゜Ｑｌ４
．Ｑｌ５・・・それぞれｎｐｎトランジスタ、Ｑ３．Ｑ
４．Ｑ９．ＱｉＯ，Ｑｌ　１．Ｑｌ　２・・・それぞれ
ｐｎｐトランジスタ、Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５・
・・それぞれ抵抗。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エミッタが抵抗Ｒ１を経て接地され、そのコレクタに
   電流Ｉ０が流れるｎｐｎトランジスタＱ１、Ｑ１のベー
   スにそのベースが接続され、そのエミッタが抵抗Ｒ３を
   経て接地されそのコレクタに流れる電流Ｉ１を定電流化
   することによりＩ０を定電流とするｎｐｎトランジスタ
   Ｑ５、 エミッタが正電源端子ＶＣＣに接続され、コレクタがＱ
   ５のコレクタとベースとに接続されるｐｎｐトランジス
   タＱ３、 Ｑ３とカレントミラーを構成するｐｎｐトランジスタＱ
   ４、 エミッタが抵抗Ｒ４を経て接地され、コレクタがＱ４の
   コレクタに接続されるｎｐｎトランジスタＱ６、 Ｑ６のベースに温度特性を安定化した定電圧ＶＡを加え
   る手段、 Ｑ６のエミッタにそのベースが接続され、そのコレクタ
   にＶＡが接続されるｎｐｎトランジスタＱ７、 Ｑ７とカレントミラーを構成し、そのエミッタがＱ７の
   エミッタと接続されて共通抵抗Ｒ５を経て接地され、そ
   のコレクタが抵抗を経てＶＣＣに接続されるｎｐｎトラ
   ンジスタＱ８、 を備え、抵抗Ｒ４、Ｒ５の値を選ぶことによって定電流
   Ｉ０の温度特性を所望の特性に設定することを特徴とす
   る半導体集積回路。