JPH01258113A - 基準電圧発生回路 - 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】 従来技術 本発明は、実質的に一定な基準電圧を発生することが可
能な電子回路に関するものであって、更に詳細には、ガ
リウム砒素技術において実現することが可能なその様な
回路に関するものである。

１コ　　　的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、回路
が実現される技術にかかわらず極めて効率的な態様で上
述した如き種々の基準電圧及び電流を発生することが可
能な回路を提供し且つこの様な回路をガリウム砒素技術
において効果的に実現されることを可能とすることを目
的とする。

構成 広義においては、本発明は、ガリウム砒素技術において
実現される半導体装置に関するものであり、それへ電源
を印加することにより実質的に一定な基準電圧を発生す
る回路手段を有する半導体装置を提供するものである。

本発明は、更に、ガリウム砒素技術において実現した半
導体装置を提供するものであって、それへ電圧が印加さ
れると実質的に一定の電流を発生する回路手段を有する
半導体装置が提供される。

本発明は、更に、基準電圧を発生する装置を提供するも
のであって、該装置が、第一電圧供給端子と第二電圧供
給端子を有している。第−及び第二電界効果トランジス
タが前記第−及び第二電圧供給端子の間に直列接続され
ており、且つ前記第一トランジスタと動作的に関連され
ており前記第一トランジスタのピンチオフ電圧と実質的
に等しい電圧を発生するための手段が設けられている。

更に、第二トランジスタと動作的に関連しており前記第
二トランジスタのスレッシュホールド電圧と実質的に等
しい電圧を発生する手段が設けられている。前記基準電
圧は、前記第−及び第二電圧供給端子の間のノードにお
いて得られる。

本発明は、更に、電圧を発生する装置を提供するもので
あって、該装置は第一電圧供給端子と第二電圧供給端子
とを有している。デプリションモード電界効果トランジ
スタが第−及び第二電流取扱端子と電流制御端子とを有
しており、前記第一電流取扱端子は前記第一電圧供給端
子へ接続されている。抵抗が前記デプリションモード電
界効果トランジスタの前記第二電流取扱端子と前記第二
電圧供給端子とに接続されている。前記デプリションモ
ード電界効果トランジスタの電流制御端子が前記第二電
圧供給端子へ接続されており、その際に前記抵抗を横断
しての電圧が前記デプリションモード電界効果トランジ
スタのピンチオフ電圧と実質的に等しくなっている。

本発明は、更に、前記最初の抵抗を前記第二電圧供給端
子へ接続する第二抵抗を有しており、前記デプリション
モード電界効果トランジスタの前記電流制御端子は前記
第二の抵抗を介して前記第二電圧供給端子へ接続されて
いる。本発明は、更に、第−及び第二電流取扱端子と電
流制御端子とを持った第二のエンハンスメントモード電
界効果トランジスタを有している。前記第二抵抗は、前
記第二トランジスタの前記第一電流取扱端子へ接続され
ており、前記第二トランジスタの前記第二電流取扱端子
は前記第二電圧供給端子へ接続されており、その際に前
記第二抵抗は前記第二トランジスタを介して前記第二電
圧供給端子へ接続されている。前記最初のデプリション
モード電界効果トランジスタの前記電流制御端子は前記
第−及び第二抵抗の間に接続されており、第三抵抗が前
記第二トランジスタの前記第一電流取扱端子と電流制御
端子とを接続している。第四抵抗が、前記第二電圧供給
端子において前記第二トランジスタの電流制御端子へ接
続しており、前記供給電圧は前記第−及び第二抵抗の間
のノードにおいて得られる。

広義において、本発明は、更に第−及び第二端子を持っ
た可変抵抗構成体を提供するものであり、それは、前記
第一端子へ接続された第一抵抗、前記第−抵抗及び第二
端子へ接続された第二抵抗、前記第一抵抗の一端を前記
第一抵抗の他端と接続する第一遮断可能リンク、及び前
記第二抵抗の一端を前記第二端子と接続する第二遮断可
能リンク、を有することを特徴としている。

広義において、本発明は、更に、第一電圧供給端子と第
二電圧供給端子とを有しており、可変電流をシンク（吸
い込み）する一方丈質的に一定な基準電圧を発生する装
置を提供している。第一電流源が前記第一電圧供給端子
へ接続されている。

負荷が前記第一電流源へ接続されている。第二電流源が
前記負荷へ接続されており且つ前記第二電圧供給端子へ
接続されている。電界効果トランジスタは、前記第一電
流源と前記負荷との間に接続された第一電流取扱端子、
前記第二電圧供給端子へ接続された第二電流取扱端子、
前記負荷と前記第二電流源との間に接続された電流制御
端子を有している。

実施例 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
について詳細に説明する。

第１図に示したものは、トランジスタ３０，３２から構
成される典型的な差動対である。この実施例においては
、該トランジスタはエンハンスメントモード接合電界効
果トランジスタであって、その各々はそのドレインをそ
れぞれの抵抗ＲＬＩを介して電圧供給端子３６へ接続し
ており且つそれらのソースを互いに共通接続させている
。これらのソースは、更に、別のエンハンスメントモー
ド接合電界効果トランジスタ３８のドレインへ接続され
ており、該トランジスタ３８のソースは抵抗４０を介し
て第二電圧供給端子４２へ接続しており、該端子４２は
接地電圧供給端子である。反転信号Ａ及びＡが、公知の
如く、それぞれのトランジスタ３０．３７のゲートへ印
加される。

この様な回路の動作において、各抵抗ＲＬＩを横断して
実質的に一定な電圧の振れが発生することが所望される
ことが認識されている。しかしながら、これらの抵抗Ｒ
ＬＩの抵抗値は温度と共に変化し更に装置の製造プロセ
スにおける変動によっても変化することが知られている
。

各抵抗ＲＬＩを横断しての実質的に一定な電圧の振れは
、抵抗４０を横断しての電圧が製造プロセス及び温度の
変動に対して実質的に一定状態を維持することを与える
ことによって達成することが可能である。一方、トラン
ジスタ３８のゲートへ印加される電圧ＶＲＩＨ’ｌを適
切に発生することによってこの特徴を達成することも可
能である。

与えられた電界効果トランジスタプロセスの場合に、２
つの異なったスレッシュホールドタイプのトランジスタ
間のスレッシュホールド電圧における差異は実質的に一
定であることが判明した。

即ち、例えば、１個のエンハンスメントと１個のデプリ
ションモードトランジスタとから２つのトランジスタが
構成されている特定の実施例において、Ｖ、−Ｖ、−一
定である。

この回路は、更に、抵抗４０を横断しての電圧、即ちＫ
を定数としてＫ　（Ｖ、−Ｖ、）を与えることに関係し
ている。理解される如く、これが達成されると、抵抗４
０を横断しての電圧は、温度変動及び装置の製造プロセ
スにおける変動とは無関係に実質的に一定に維持される
。

次に第２図及び第３図を参照して説明すると、第３図に
はデプリションモード接合電界効果トランジスタ５０が
示されており、そのドレインは電圧供給端子５２へ接続
されており、且つそのソースは抵抗５４へ接続されてお
り、該抵抗５４は接地端子の形態における第二電圧供給
端子５６へ接続されている。トランジスタ５０のゲート
も第二電圧供給端子５６へ接続されている。第２図のグ
ラフ図は、電圧Ｖａｓ（ゲートとソースを横切る電圧）
が変化する場合の、ドレインとソースを横断する電圧ｖ
Ｄ５を印加した場合の装置を介しての電流ＩＤとの関係
において典型的なトランジスタの性能を図示したもので
ある。図示される如く、ＶａＳを減少させることにより
、ゲートとソースとの間の電圧が装置のピンチオフ電圧
であるｖＰと等しくなるまで、装置を介して流される最
大電流を減少させる。抵抗５４の抵抗値が比較的高いも
のと仮定すると、外部電圧が端子５２へ供給されると、
抵抗５４を横断しての電圧降下（ｖＲ５４”Ｉ　ｏｓＸ
　Ｒ５４）は迅速に−ｖＰを越え、それはトランジスタ
５０をターンオフする傾向となる。しかしながら、トラ
ンジスタ５０がオフしていると、Ｖ５−Ｖ、であり、従
ってＶａｓ”Ｏであり、トランジスタ５０がオンしてい
ることを意味する。その正味の降下は、トランジスタ５
０のソースが、ゲート電圧上方の約−ＶＰにおいて平寵
させる。

従って、抵抗５４を横断しての電圧は、抵抗５４の抵抗
値とは無関係に、実質的に−ＶＰである。

第４図を参照すると、エンハンスメントモード接合電界
効果トランジスタ６０が示されており、そのドレインは
電圧供給端子６２へ接続されており、且つそのソースは
接地端子の形態における第二電圧供給端子６４へ接続さ
れている。トランジスタ６０は、そのゲートをそのドレ
インへ接続しており、且つそのゲートを抵抗６６へ接続
し、それは第二電圧供給端子へ接続されている。端子６
２へ供給される外部電圧及びトランジスタ６０がオフ状
態において電圧供給端子６２からトランジスタ６０を介
して電圧供給端子６４へ流れる電流を仮定すると、全て
の電流は抵抗６６を介して流れる。しかしながら、電流
と抵抗６６の抵抗値の積がトランジスタ６０のスレッシ
ュホールド電圧ｖＴよりも一層大きいものであるように
抵抗６６の値が選択されている場合には、トランジスタ
６０はオフとされることがなく、従って幾らかの電流が
トランジスタ６０を介して通過せねばならない。しかし
ながら、トランジスタ６０が著しくオンしていると、抵
抗６６を介して流れる電流を減少させるのに十分な電流
を取り、そのことは抵抗６６を横断しての電圧を降下さ
せ且つトランジスタ６０をターンオフする傾向となる。

従って、トランジスタ６０の寸法が十分に大きく選択さ
れると（即ち、トランジスタ６０がオンしている場合に
、それを介して流れる実際の電流よりも実質的に大きな
電流をシンク（吸い込み）することが可能であることを
意味する）、トランジスタ６０はちょうどオンの状態に
バイアスし、即ち、抵抗６６を横断しての電圧はトラン
ジスタ６０のスレッシュホールド電圧Ｖ。と実質的に等
しい。

第５図を参照すると、この回路は第４図に示した回路の
変形例であって、トランジスタ６０のドレインとトラン
ジスタ６０のゲートとの間に接続して抵抗６８を有して
いる。理解される如く、抵抗６８を介して流れる電流は
抵抗６６を介して流れる電流と同一であり、且つ抵抗６
８の抵抗値を抵抗６６の抵抗値のある倍数であるように
選択することによって、トランジスタ６０のスレッシュ
ホールド電圧ｖ７の倍数がノードＡにおいて発生される
。例えば、抵抗６８の抵抗値が抵抗６６の抵抗値の３倍
であると仮定すると、これらの抵抗６６．６８を横断し
ての全電圧降下は４　Ｖ　Ｔであり、それはノードＡに
おける電圧と等しい。

第６図は、前述した特徴を組込んだ回路の実施例を示し
ている。図示した如く、この回路は、デプリションモー
ド接合電界効果トランジスタ８０を有しており、そのド
レインは第一電圧供給端子８２へ接続されており、且つ
そのソースは第一抵抗８４へ接続されている。第二抵抗
８６は第一抵抗８４と直列しており、第二抵抗８６はエ
ンハンスメントモード接合電界効果トランジスタ８８の
ドレインへ接続されており、該トランジスタ８８はその
ソースを接地端子である第二電圧端子９０へ接続してい
る。トランジスタ８０．８８は直列接続されている。ト
ランジスタ８０のゲートは抵抗８４を介してそのソース
へ接続しており、且つ抵抗８４．８６の間のノードＢへ
も接続されている。トランジスタ８８のドレインは抵抗
９２を介してそのゲートへ接続されており、そのトラン
ジスタ８８のゲートも抵抗９４を介して接地端子９０へ
接続されている。

別のエンハンスメントモード接合電界効果トランジスタ
９６は、そのゲートを抵抗８４．８６の間のノードＢへ
接続しており（このノードは又トランジスタ８０，８８
の間でもある）、そのドレインを第一電圧供給端子８２
へ接続されており、且つそのソースは可変抵抗９８へ接
続されており、その詳細は後に説明する。可変抵抗９８
は、又、別のエンハンスメントモード接合電界効果トラ
ンジスタ１００のドレインへ接続されており、該トラン
ジスタ１００はそのソースを接地供給端子９０へ接続し
ている。トランジスタ１００のゲートμ、抵抗１０２を
介してそのドレインへ接続しており、更に、抵抗１０４
を介して接地供給端子へ接続している。可変抵抗９８の
出力値は、別のエンハンスメントモード接合電界効果ト
ランジスタ１０６のゲートへ印加され、該トランジスタ
１０６はそのドレインを電圧供給端子８２へ接続してお
り、且つそのソースを負荷１０８を介して接地供給端子
９０へ接続している。出力信号は、トランジスタ１０６
のソースからノードＣにおいてとられ、且つ第１図に示
したトランジスタ３８の均等物でありトランジスタ１１
６，１１８からなるそれぞれの差動対と動作的に結合さ
れている一連のトランジスタ１１０，１１２．１１４の
ゲートへ印加される。

２個のトランジスタ８０．８８を有する回路の部分は、
実質的に一定な基準電圧（Ｖ　Ｒｐｐ＋）発生器として
作用し、その動作について以下詳細に説明する。初期的
に、電力が端子８２へ供給され、且つ一例として、抵抗
８４，８６，９２．９４が、それぞれ、５にΩ、１０に
Ω、２０にΩ、２２にΩの値を持っているものと仮定す
ると、抵抗８４を横断しての電圧降下は、実質的にトラ
ンジスタ８０の一■、であり、一方抵抗８６を横断して
の電圧降下は実質的にトランジスタ８０の一２Ｖｐであ
る（なぜならば、上述した如き抵抗８４．８６が異なっ
た値を持っており、且つ両方の抵抗８４．８６を介して
同一の電流が通過すると言う事実に基づく）。更に、抵
抗９２を横断しての電圧降下は、実質的にトランジスタ
８８のｖＴであり、一方抵抗９４を横断しての電圧降下
も実質的にトランジスタ８８のＶ丁である。抵抗８４．
８６の間のノードＢは、実質的に、 ２Ｖ□　−２Ｖｐ　　　＝　　　２（Ｖｔ　　　Ｖｐ）
にある。この点において注意すべきことであるが、ＶＴ
−ＶＰは実質的に一定である。ノードＤは実質的にトラ
ンジスタ８８の２ｖ↑にある。従って、理解される如く
、本回路は、ノードＢにおいて２（ＶＴ　　ＶＰ）に等
しい実質的に一定な電圧を発生する。

抵抗８４，８６，９２．９４が、それぞれ、５にΩ、１
０にΩ、８０にΩ、２０にΩの値を持つものと仮定する
と、ノードＢにおける電圧の値は以下の如くなる。

５Ｖ、（トランジスタ８８）　　　　２Ｖｐ（トランジ
スタ８０） この電圧はトランジスタ９６のゲートへ印加され、それ
はＶ。の電圧降下を与え、従ってトランジスタのソース
における電圧は４Ｖ７−２ＶＰである。

抵抗１０２，１０４がそれぞれ２０にΩ及び２０にΩの
抵抗値を持つものと仮定すると、ノードＦは２ＶＴにあ
り、従って可変抵抗９８から読取られ且つトランジスタ
１０６のゲートへ印加される電圧は以下の如くなる。

Ｖ　　−Ｋ’　　（Ｖ、。、抵抗９８　−　　Ｖ、、。

抵抗９ｇ）　　＋　　Ｖｂ。、抵抗９８尚、Ｋ−２に’
であるから、 ”　　Ｋ’　　［（４Ｖｔ　　　　２Ｖ、）　　−２Ｖ
ｔ］　　　＋　　２Ｖ’Ｔ　　−Ｋ（Ｖ７　　−Ｖ、）
　　＋　　２Ｖ丁 上述した如く、この電圧は、トランジスタ１０６のゲー
トへ印加され、トランジスタ１０６及びトランジスタ１
１０を介して２個のスレッシュホールド電圧付降下し、
従ってノードＥに現れる電圧はＫ　（Ｖｔ　　　　Ｖｐ
　）であり（これは抵抗１２０を横断しての電圧である
）、それはまさに所望のものである。

可変抵抗構成体９８の実施例を第７図に示しである。そ
れを製造する場合、図示した抵抗の各々は実質的に同一
の抵抗値を持つべく製造され、且つそれらは、全体的な
Ｉｎ成体が端子１５０，１５１．１５２を有しており且
つトランジスタ１０６のゲートへ印加される端子１５１
から出力が取られるようにセットアツプされている。

可変抵抗構成体９８のレイアウトは端子１５１の両側に
おいて対称的であるので、第７図に示される端子１５１
の下側の可変抵抗構成体９８の部分についてのみ詳細に
説明し、１５１の上方の構成部分に対して対応する構成
要素には対応する番号を付しである。

抵抗１５４，１５６，１５８は直列しており、抵抗１５
８は一対の並列接続された抵抗１６０゜１６２へ接続さ
れており、これらの並列接続された抵抗１６０，１６２
は４個の並列接続された抵抗１６４，１６６．１６８，
１７０へ接続されており、これら４個の並列接続された
抵抗は端子１５２へ接続されている。レーザプログラム
可能なヒユーズ１７２を有する遮断可能なリンクが、端
子１５０を抵抗１５６，１５８の間のノードＧと接続し
ており、一方レーザプログラム可能なヒユーズ１７４を
有する同様な遮断可能なリンクが、ノードＧを抵抗１５
８と並列接続した一対の抵抗１６０．１６２の間のノー
ドＨと接続している。

更に、レーザプログラム可能なヒユーズ１７６の形態に
おける遮断可能なリンクがノードＨを並列接続した一対
の抵抗１６０，１６２と並列接続した４個の抵抗１６４
，１６６．１６８，１７０との間のノードＪと接続して
おり、且つ最後に、レーザプログラム可能なヒユーズ１
７８の形態の遮断可能なリンクがノードＪを端子１５２
と接続している。理解される如く、各抵抗値は実質的に
同一であるので、４個の並列抵抗１６４，１６６゜１６
８．１７０を横断しての電圧降下がＲ１であることを考
慮すると、並列した２つの抵抗１６０゜１６２を横断し
ての電圧降下は２Ｒ，であり、抵抗１５８を横断しての
電圧降下は４Ｒ，であり、且つ抵抗１５４．１５６を横
断しての電圧降下は８Ｒ，である。適宜のヒユーズをブ
ロウ即ち飛ばすことによって、端子１５０から端子１５
２への第７図の構成体の全体的な抵抗値を選択すること
が可能であり、又抵抗値をそのように選択することによ
って（又それを横断しての電圧降下を選択することによ
り）、端子１５０において読取られる電圧信号を選択す
ることが可能である。

更に、実質的に一定な基準電圧を発生する回路を第８図
に示しである。この回路は、前述したのと同様にトラン
ジスタ２１６，２１８からなる差動対が設けられる場合
に適用可能なものであるが、この場合には、トランジス
タ２１６のゲートへ印加される電圧は実質的に一定（Ｖ
　ＲＥＰ３）であり、一方トランジスタ２１８のゲート
へ印加される電圧はＶ　ＲＥＰ３よりも一層高い値から
ＶＲＥＦ３よりも一層低い値へ変化することが可能であ
る。この場合に、トランジスタ２１６のゲートへの入力
信号が、約１．５ＶであるＴＴＬ入カスレツシュホール
ド条件を満足するものであることが望ましい。

更に、トランジスタ２１８のゲートへの信号の方向にお
いて逆バイアスされたダイオード２１９を介して信号が
印加される。電圧供給端子１８２が負荷を介してトラン
ジスタ２１８のゲートとダイオード２１９との間のノー
ドＲへ接続されており、且つ別のダイオード２２１がト
ランジスタ２１８のゲートと付加的な実質的に一定の基
準電圧ｖＲＥＦ４と接続しており、この基準電圧の発生
については後に詳細に説明するダイオード２２１は、又
、基準電圧Ｖ　ＲＥＦ４からトランジスタ２１８のゲー
トへ向かう方向において逆バイアスされている。

残りの構成は第６図の左側部分に示したものと同様であ
るが、抵抗１９８が可変ではなく値が一定しており、且
つダイオード２２３が抵抗１８４゜１８６を接続し且つ
電圧供給端子１８２から電圧供給（接地）端子１９０へ
の方向に順方向バイアスされており、トランジスタ１８
０のゲートは１氏抗８４とダイオード２２３との間のノ
ードＢ′へ接続されており、更にトランジスタ１９６の
ソースと抵抗１９８を接続する別のダイオード２２５が
設けられており、そのダイオードは電圧供給端子１８２
から電圧供給端子１９０への方向において順方向バイア
スされており、トランジスタ２１６のゲートはトランジ
スタ１９６のソースへ接続されている。抵抗１９８は、
ダイオード２２５とトランジスタ２００のドレインとを
接続している。

この場合、トランジスタ２１８は、約１．５■＋　φに
おいて一方の状態から他方の状態ヘスイッチする。尚、
φはダイオード２２５の順方向降下分の値である。従っ
て、トランジスタ２１６のゲートへ印加される基準電圧
Ｖ　Ｒ１！Ｐ３は、実質的に１．５Ｖ　＋　φに設定さ
れるべきである。

この場合において、実施したプロセスは２ＶＴ−２Ｖ、
　　−１，５Ｖを達成することが可能である。従って、
第６図の実施例におけるノードＢにおける電圧がＫ　（
Ｖｔ　　　　Ｖｐ　）にある場合に、ダイオード２２３
を加えることによって、第８図のノードＢ′における電
圧はφ　十　Ｋ（Ｖｔ　　　　ＶＰ　）となる。Ｋを２
と等しく選択すると、抵抗は以下の如き値を持つ。

抵抗１８４　−　５にΩ 抵抗１８６　−　１０にΩ 抵抗１９２　−　２０にΩ 抵抗１９４　−　１０にΩ 抵抗１９８　−　１０にΩ 抵抗２０２　−　１０にΩ 抵抗２０４　−　１０にΩ 抵抗１８４を横断しての電圧は−ｖＰであり、ダイオー
ド２２３を横断しての電圧降下はφであり、抵抗１８６
を横断しての電圧降下は一２Ｖｐであり、抵抗１９２を
横断しての電圧は２Ｖ□であり、且つ抵抗１９４を横断
しての電圧は７丁である。

ノードＢ′における電圧は３　Ｖｔ　　　　２　Ｖｐ＋
　φであり、従ってトランジスタ１９６のソースから取
られる基Ｙ＄雷電圧ノードＭ）は２Ｖｔ２Ｖｐ　　＋　
φであり、即ちダイオード２２５を横断しての電圧はφ
であり、抵抗１９８を横断しての電圧降下は一２Ｖｐで
あり、且つ抵抗２０２．２０４の各々を横断しての電圧
降下はＶ□である。

第９図を参照すると、この回路の左側部分は第６図に示
したものと類似しているが、抵抗２８６とトランジスタ
２８８のドレインとの間にダイオード２２３が設けられ
ており、電圧供給端子３８２から電圧供給（接地）端子
３９０へ向かう方向において順方向バイアスされている
。しかしながら、トランジスタ３０６のソースから取ら
れる出力は差動対３１６，３１８へ接続されているトラ
ンジスタ３１０へ印加されることはない。そうではなく
、トランジスタ３１０のゲートへ印加される電圧は上に
最初に記載した基準電圧ＶＲＥＰＩである。この回路は
、更に、直列接続されたエンハンスメントモード接合電
界効果トランジスタ３５１゜３５３を有しており、即ち
トランジスタ３５１のドレインは電圧供給端子３８２へ
接続されており、且つそのソースはトランジスタ３５３
のドレインへ接続されている。トランジスタ３５３のソ
ースは抵抗３５５へ接続されており、抵抗３５５は接地
供給端子３９０へ接続されている。

同様に、エンハンスメントモード接合電界効果トランジ
スタ３５９，３６１は直列接続されており、即ちトラン
ジスタ３５９のドレインは電圧供給端子３８２へ接続し
ており、且つトランジスタ３５９のソースはトランジス
タ３６１のドレインへ接続している。トランジスタ３６
１のソースは、抵抗３６３を介して電圧供給端子３９０
へ接続している。トランジスタ３５１のゲートはトラン
ジスタ３１８のドレインへ接続しており、一方トランジ
スタ３５９のゲートはトランジスタ３１．６のトレイン
へ接続している。

コンデンサ３５７，３６５の形態におけるロード即ち負
荷は、温度変動及び装置の製造プロセスにおける変動に
関して実質的に一定である。

公知の如く、Ｉ　　−ＣｄＶ／ｄｔである。定電流を得
るためには、Ｉ／Ｃ−ｄＶ／ｄｔである、従ってｄＶ／
ｄｔは実質的に一定である。

抵抗３５５，３６３を介して定電流を得るために、同一
の値のものを選択し、且つ同一の値のコンデンサ３５７
，３６５を選択し、この様な各抵抗の値は温度によって
変化することを銘記しながら、各抵抗３５７，３６３を
横断しての電圧の値がその抵抗の値における変動（１−
Ｖ／Ｒ）をトラッキング即ち追跡することが望ましい。

ガリウム砒素技術においては抵抗の抵抗値が温度が増加
すると共に増加するということが知られているので、φ
　−ＫＶ、の和は、所望のＫｍを選択することによって
、抵抗の値と同一の割合で温度と共に増加させるように
することが可能である。

更に、抵抗２８４を横断しての電圧は一■、であり、一
方抵抗２８６を横断しての電圧は−ＫＶ、であり、ダイ
オードを横断しての電圧はφであり、且つトランジスタ
２８８を横断しての電圧はＮＶＴである（前述した如く
ｖＴを操作することを仮定する）。抵抗２８４，２８６
，２９２゜２９４の抵抗値を適宜選択したと仮定すると
、ノードＢ′は−ＫＶ、　　＋　　φ　＋　　３Ｖ丁（
７）電圧レベルにあり、抵抗２８６を横断しての電圧は
一３ＶＰであり、且っノードＦにおける電圧は３ＶＴで
ある。可変抵抗２９８の上部における電圧は２　Ｖ　７
　　　３　Ｖ　ｐ　　＋　φであり、一方可変抵抗２９
８の底部における電圧は２ＶＴである。

該可変抵抗から取り出される電圧は、Ｋ（ｖ、、、　　
　　−Ｖｂ、ｔ）　　　　＋　　　Ｖ、、＋　　　　−
Ｋ（ＢＶｐ　　＋　φ）　　＋　　２ＶＴであり、従っ
て抵抗３５５（又は３６７）を横断しての電圧はＫ（Ｂ
Ｖｐ　　＋　φ）である。従って理解される如く、抵抗
３５５（又は３６７）を横断しての電圧降下は、上述し
た所望の限定を充足すべく選択されており、即ち、φ　
−ＫＶ、の和は、抵抗値と実質的に同一の割合で温度と
共に増加及び減少する。

最後に、第１０図を参照すると、実質的に一定な基準電
圧ＶＲＥＰ４を発生する回路が示されている。

前述した如く、差動対２１６，２１８　（第８図）のト
ランジスタ２１６へ印加される基準電圧は２Ｖ　７　　
　２　Ｖ　ｐ　　＋　φ　−１，５Ｖ＋φである。ノー
ドＲが基準電圧ＶＲＥＰ３よりも一層高いφに等しい電
圧にクランプされるように、逆バイアスされたダイオー
ド２２１へ印加される基準電圧Ｖ　ＲＥＰ４が基準電圧
ＶＲＩ！Ｐ３と実質的に等しいことが望ましい。更に、
この基準電圧ＶＲＥＰ４を発生する手段がゼロから各ス
テージ（段）を介しての電流の１１倍へシンク（吸い込
み）せねばならないように多数のステージ（例えば、最
大で１１個のステージ）を基準電圧Ｖ　ＲＥＰ４へ接続
することが望ましい場合がある。

この様な回路を第１０図に示しである。そこに示した如
く、抵抗４００がバイアス電流源４０２へ接続されてお
り、該バイアス電流源４０２は電圧供給端子４０４へ接
続されている。抵抗４００は、又、エンハンスメントモ
ード接合電界効果トランジスタ４０６のドレインへ接続
しており、又該トランジスタ４０６のドレインはそのゲ
ートへ接続されている。そのトランジスタ４０６のソー
スはデプリションモード接合電界効果トランジスタ４０
８のドレインへ接続されており、該トランジスタ４０８
のソースは抵抗４１０へ接続されている。その抵抗は、
デプリションモード接合電界効果トランジスタ４１２の
ドレインへ接続しており、該トランジスタ４１２のソー
スは抵抗４１６を介して電圧供給端子４１４へ接続され
ている。

トランジスタ４０８のゲートは、トランジスタ４１２の
ドレインへ接続されており、一方トランジスタ４１２の
ゲートは電圧供給端子４１４へ接続されている。ダイオ
ード４１８が、トランジスタ４１２のドレインと接地電
圧供給端子である電圧供給端子４２０との間に接続され
ており、ダイオード４１８は電圧供給端子４０４から電
圧供給端子４２０へ向かう方向において逆バイアスされ
ている。

更に、エンハンスメントモード接合電界効果トランジス
タ４２２が設けられており、そのドレインは電圧供給端
子４０４へ接続されており、そのゲートはトランジスタ
４０６のソース及びトランジスタ４０８のドレインへ接
続されており、且つそのソースはダイオード４２４へ接
続されており、一方該ダイオード４２４は電圧供給端子
４２０へ接続されており、このダイオード４２４は電圧
供給端子４０４から電圧供給端子４２０へ向かう方向に
おいて順方向バイアスされている。トランジスタ４２２
のドレインが電流バイアス源４０２を介して電圧供給端
子４０４へ接続されている。

前述した如く、電流源４２６（これまで説明してきた回
路に対してロード即ち負荷として作用する）を介しての
電流は、０（ゼロ）■から１１１へ変化することが可能
である。電流バイアス源４０２が設けられているので、
トランジスタ４２２を介しての電流は１１１から２２１
へ変化し、従って１１対約０ではなく２対１の変化が得
られている。

第１０図の回路において、前述した如く抵抗値を適切に
選択すると、抵抗４００を横断しての電圧降下は一２Ｖ
、であり、トランジスタ４０６を横断しての電圧降下は
約ｖＴであり、且つ抵抗４１０を横断しての電圧降下は
−ｖＰである。トランジスタ４２２のゲート対ソース接
合を横断しての電圧降下は約ｖＴであり、一方ダイオー
ド４２４を横断しての電圧降下はφである。トランジス
タ４２２は大型装置として設けられており、従って、そ
れは最大で２２！までシンク（吸い込み）するために多
少ｖＴを越えてターンオンすることを必要とするに過ぎ
ない。ノードＴは接地より下側の約φに維持される。な
ぜならば、シンク（吸い込み）電流は常に基準電流より
も実質的に大きいからである。シンク電流は、抵抗４１
６を介して通過し、且つ負の電圧が第二電圧供給端子４
１４において発生される。理解される如く、トランジス
タ４２２を介しての負荷電流が変動するので、本装置の
全体的なシンク電流において大きな変動があったとして
も、抵抗４００．）ランジスタ４０６、トランジスタ４
０８及び抵抗４１６を介して指向される基準電流は実質
的に一定に維持される。

本回路の種々の実施例は、回路の特定の環境に依存して
、適宜種々の実質的に一定な基準電圧及び／又は電流を
発生することが可能なものであることを容易に理解する
ことが可能である。ここに記載した実施例の各々は、複
合半導体技術において容易に実施可能なものであり、こ
の様な実質的に一定な基準電圧又は電流を発生させるこ
とが特に問題となるものとして判明しているガリウム砒
素技術においても゛特に有利に実施することが可能なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回路を有利に適用することが可能なトラ
ンジスタからなる差動対を示した概略図、′４／　Ａ　
＠１１従４ミ１人ηノ匂７７１回格と木Ｕ−オＩＬ机各
−田、第２図は典型的な電界効果トランジスタに対する
電圧対電流特性を示したグラフ図、第３図は電界効果ト
ランジスタのピンチオフ電圧に実質的に等しい電圧を発
生するための回路を示した概略図、第４図は電界効果ト
ランジスタのスレッシュホールド電圧に実質的に等しい
電圧を発生する回路を示した概略図、第５図は電界効果
トランジスタのスレッシュホールド電圧を乗算するため
の回路を示した概略図、第６図は第１の実質的に一定な
基準電圧を発生するための回路を示した概略図、第７図
は第６図の可変抵抗の回路を示した概略図、第８図は第
２の実質的に一定な基準電圧を発生する回路を示した概
略図、第９図は実質的に一定な基準電流を発生すべく適
用された基準電圧を発生するための回路を示した概略図
、第１０図は第３の実質的に一定な基準電圧を発生する
ための回路を示した概略図、である。 （符号の説明） ５２．５６：電圧供給端子 ６２．６４：電圧供給端子 ８２　　　　：ｔｒｉ圧供給端子 ９０　　　：接地端子 ９８　　　：可変抵抗 １０８　　　：ロード（負荷） １５０．１５１，１５２：端子 １７２．１７４．１７８ニレ−ザブログラム可能ヒユー
ズ ４０２　　　：バイアス電流源 ４０４．４１４，４２０：電圧供給端子４２６　　　　
：？ｌ流源 特許出願人　　　　ガゼール　マイクロサーキッツ、　
　インコーポレイテ ラド 凹面の浄書（内ｉに変更なし） 口Ｇ、　１ ０Ｇ、　３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
口Ｇ、　４口Ｇ、　７ 手続補正書（絋） 平成元年４月７日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　　　昭和６３年　特許願　第３１５１
９３号２、発明の名称　基準電圧発生回路 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　平成１年３月１３日（平成１年
３月２８日発送）７、補正の内容　　　　　別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変化する電流をシンクする一方実質的に一定の基準
   電圧を発生する装置において、第一電圧供給端子、第二
   電圧供給端子、前記第一電圧供給端子へ接続されている
   第一電流源、負荷、尚前記第一電流源が前記第一電圧供
   給端子及び負荷を接続しており、前記第二電圧供給端子
   及び前記負荷を介して前記第一電流源へ接続されている
   第二電流源、前記第一電流源と負荷との間に接続されて
   いる第一電流取扱端子を具備しており前記第二電圧供給
   端子へ接続された第二電流取扱端子を具備しており且つ
   前記負荷と前記第二電流源との間に接続された電流制御
   端子を具備する電界効果トランジスタ、を有することを
   特徴とする装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第二電流源が
   、前記負荷へ接続されている第一電流取扱端子を具備し
   ており、第二電流取扱端子を具備しており、前記第二電
   圧供給端子へ接続されている電流制御端子を具備してお
   り、且つ前記第二トランジスタの前記第二電流取扱端子
   と前記第二電圧供給端子とを接続する抵抗を具備する第
   二デプリションモード電界効果トランジスタを有するこ
   とを特徴とする装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、更に、前記負荷と
   第二電流源との間に接続を与える付加的電界効果トラン
   ジスタを有しており、前記付加的電界効果トランジスタ
   が、前記負荷に接続されている第一電流取扱端子と、前
   記第二電流源へ接続されている第二電流取扱端子と、前
   記付加的トランジスタの前記第一電流取扱端子へ接続さ
   れている電流制御端子とを具備することを特徴とする装
   置。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記負荷が抵抗を
   有することを特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、更に、前記トラン
   ジスタの前記第二電流取扱端子と前記第二電圧供給端子
   とを接続しており、且つ前記第一電圧供給端子から前記
   第二電圧供給端子へ向かう方向において順方向バイアス
   されているダイオードを有することを特徴とする装置。 ６、変化する電流をシンクする一方実質的に一定な基準
   電圧を発生する装置において、第一電圧供給端子、第二
   電圧供給端子、第三電圧供給端子、前記第一電圧供給端
   子へ接続されている第一電流源、第一負荷、尚前記第一
   電流源は前記第一電圧供給端子と第一負荷とを接続して
   おり、第二電流源、尚前記第一負荷は前記第一電流源と
   第二電流源とを接続しており、前記第二電流源と第三電
   圧供給端子との間に接続された第二負荷、尚前記第一電
   圧供給端子と第一電流源と第一負荷と第二電流源と第二
   負荷と第三電圧供給端子とは直列接続されており、前記
   第二電圧供給端子に対し且つ前記第二電流源と前記第二
   負荷との間に接続されており且つ前記第一電圧供給端子
   から前記第二電圧供給端子へ向かう方向において逆バイ
   アスされているダイオード、前記第一負荷と第一電流源
   との間に接続された第一電流取扱端子と前記第二電圧供
   給端子へ接続されている第二電流取扱端子と前記第一負
   荷及び第二電流源との間に接続されている電流制御端子
   とを具備するトランジスタ、を有することを特徴とする
   装置。 ７、特許請求の範囲第６項において、前記第二電流源が
   、前記第一負荷へ接続されている第一電流取扱端子と、
   第二電流取扱端子と、前記ダイオード及び第二負荷の接
   続へ接続されている電流制御端子と、前記第二トランジ
   スタの前記第二電流取扱端子及び前記第二電圧供給端子
   を接続する前記抵抗とを具備する第二のデプリションモ
   ード電界効果トランジスタを有することを特徴とする装
   置。 ８、特許請求の範囲第６項において、更に、前記第一負
   荷と第二電流源との間に接続を与える付加的電界効果ト
   ランジスタを有しており、且つ前記付加的電界効果トラ
   ンジスタが、前記第一負荷へ接続されている第一電流取
   扱端子と、前記第二電流源へ接続されている第二電流取
   扱端子と、前記付加的トランジスタの前記第一電流取扱
   端子へ接続されている電流制御端子とを具備することを
   特徴とする装置。 ９、特許請求の範囲第６項において、前記第一負荷が抵
   抗を有することを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲第６項において、更に、前記トラ
   ンジスタの前記第二電流取扱端子及び前記第二電圧供給
   端子を接続しており、且つ前記第一電圧供給端子から前
   記第二電圧供給端子へ向かう方向において順方向バイア
   スされているダイオードを有することを特徴とする装置
   。