JPH0199317A - 温度補償付レベルシフト回路 - Google Patents

温度補償付レベルシフト回路

Info

Publication number
JPH0199317A
JPH0199317A JP62258025A JP25802587A JPH0199317A JP H0199317 A JPH0199317 A JP H0199317A JP 62258025 A JP62258025 A JP 62258025A JP 25802587 A JP25802587 A JP 25802587A JP H0199317 A JPH0199317 A JP H0199317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
level shift
resistor
circuit
transistor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62258025A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Ueno
健 上野
Hiroaki Kyogoku
浩明 京極
Koji Yoshii
宏治 吉井
Yasukazu Nakatani
寧一 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP62258025A priority Critical patent/JPH0199317A/ja
Publication of JPH0199317A publication Critical patent/JPH0199317A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

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、集積回路において一定のレベルシフト電圧
を得るためのレベルシフト回路に関する。
[従来の技術] 従来、レベルシフト電圧を得るために、集積回路の外付
は部品として接続した抵抗に定電流回路から定電流を流
すことにより、所望のレベルシフト電圧を得ていた。
[発明が解決しようとする問題点コ ところが、前記抵抗の温度特性と、定電流回路での温度
特性とが異なるため、得られるレベルシフト電圧は、温
度に依存してドリフトする欠点があった。
この発明は、上記の欠点をなくすためになされたもので
あり、温度補償されたレベルシフト電圧を発生するレベ
ルシフト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] この発明の温度補償付きレベルシフト回路は、カレント
ミラー接続にてなる定電流回路からの電流を抵抗に癒し
て所望のレベルシフト電圧を得るレベルシフト回路にお
いて、前記抵抗の温度変化に伴う特性変化を打ち消すべ
く、前記定電流回路の電源側にトランジスタを挿入する
とともに、前記トランジスタのベースと、基準電圧側と
の間に、ベース全コレクタに接続したトランジスタを複
数個直列にして接続したことを特徴とする。
[作用コ 上記構成によれば、定電流回路の電源側にトランジスタ
を挿入し、抵抗の温度変化を打ち消すために、抵抗の温
度係数と逆比例する定電流を発生するようにしたので、
互いに打ち消し合い、抵抗に得られるレベルシフト電圧
は、温度による変化が補償されるようになる。
[実施例コ 第1図は、この発明の温度補償付レベルシフト回路の1
実施例を示す回路図である。
電源ラインVccは、トランジスタ8のコレクタに接続
されるとともに、トランジスタ5及び抵抗6を介して、
トランジスタ8のベースに接続される。トランジスタ7
及びトランジスタ8,9は、カレントミラ一定電流回路
を構成しており、トランジスタ7.9のエミッタは接地
ラインVEEに接続される。そして、定電流出力部であ
るトランジスタ9のコレクタには、電圧降下を生じさせ
るための抵抗10が接続される。
又、電源ラインVccは、抵抗4を介してトランジスタ
5のベースに接続される。そして、トランジスタ5のベ
ースには、コレクタにベースを接続したトランジスタ3
,2.1が直列にして接続され、トランジスタlのエミ
ッタには、基準回路REFよりの基準電圧がバッファー
BUFを介して入力される。
以下に動作原理を説明する。
温度特性が補償された基準回路REFよりバッファーB
UFを介して人力される基準電圧をVrとすると、トラ
ンジスタ5のエミッタと抵抗6との接続点には次式で示
す電圧が得られる。
Vs、a=Vr+VBEt+VBEt+VBEs  V
BEs”’■又、抵抗6(抵抗値R,)の他端には次式
に示す電圧が得られる。
Vs、9.a=VEE+VBEt+VBEa     
・・・■■、■式より、抵抗6の両端には次式に示す電
圧が生じる。
Vs=Vr  VEE+(VBE++VBEt+VBE
3)−(VBES+VBE?+VBEa)      
・・・■又、抵抗6に流れる電流は次式のようになる。
I 5=Vs/Rs= (Vr−vEE+(VBE、+
 vBEt+VBE3)  (VBEs+VBE7+V
BEs))/Rs−■ここでNPN型トランジスタ7.
8.9で構成されるカレントミラー接続にてなる定電流
回路により、抵抗6に流れる電流I8と同値の電流が抵
10に流れるため、抵抗10(抵抗値R+o)の両端に
レベルシフト電圧VLSが次式のごとく得られる。
VLS”  Ie”R+。
= (V r  V EE + (V BEt + V
 BEt 十V BEa)−(VBE5+ VBE7+
 VBEII)) ”Rto/Rs −■ところで、上
記レベルシフト電圧の温度係数は、次式のようになる。
8 V/6 T =  a I s ・Rrole T
=(lVBE+/6T+1VBE*/8T+8VBEa
/aT)−(clVBE、/clT−IVBE?/8T
+1VBE、/8T)) ・R+o/Ra+ (Vr 
 VEE+(VBE++VBEt+VBEs)−(VB
E+ + vnEm十VBEs)) ” a (Rto
/Rs)/8 T”’■二こで、トランジスタ5,7.
8と同じ特性を有するように同一基板上に作成され、ダ
イオード接続したトランジスタ1,2.3を直列にする
ことによって、即ち、同一基板上にマツチング良く作り
込まれたNPNトランジスタ及び抵抗を用いることで次
のようになる。
8VBE18T6;aVBE!/8T#aVBE8/a
T#8 V BE8/6 T # a V BEt/8
 T # 8 V BE、/8 T#−2,0mV/’
C・・・■ 8(R3゜/R@)/8 T # O・・・■よって0
式より、8VLS/aT″to・・・00式はレベルシ
フト電圧VLSが、温度に依存せず、一定であることを
示している。
わかり安く説明すると、 VLS=  Va ・Rho/Re、抵抗6及び抵抗1
0の温度係数をそれぞれα8.α10%又、0℃の抵抗
値をR,、、R1゜。とすれば、 Ra=Rso(1+αat)、 RIo= Rrooc
 1+α+ot)α8−rα1oとすれば、VLS= 
 Va ・Reo/R+o。
よってレベルシフト電圧VLSは、温度に依存しないこ
とがわかる。
第2図は、この発明のレベルシフト回路の別の実施例を
示していて、第1図と同一の部分には同一の符号を付し
ている。
トランジスタ9のベース及びエミッタを相互接続した、
エミッタがそれぞれ2,4.8本のマルチエミッタトラ
ンジスタ11,12.13が接続される。抵抗lOの一
端と、トランジスタ9.l!〜!3のコレクタとは、ア
ナログスイッチ24〜27を介して接続される。そして
、電源ラインVccは、エミッタ数が4本のマルチエミ
ッタのトランジスタ30のコレクタに接続されるととも
に、抵抗3夏を介して該トランジスタ30のベースに接
続され、該ベースは、2個直列接続したダイオード29
.28を介して接地ラインVERに接続される。そして
、該トランジスタ30の各エミッタは、前記トランジス
タ9,11〜13のコレクタに接続される。このトラン
ジスタ30及びダイオード28.29は、トランジスタ
9〜12の飽和を防止するためのものである。
スイッチ24〜27に、それぞれ2°、2’、2”。
23に重み付けされたデジタル入力データDO〜D3を
入力して、それぞれのスイッチ24,25゜26.27
を選択的にオンとする。今、例えばすべての信号DO〜
D3を入力してスイッチ24〜27をオンとすることで
、トランジスタ9.l!〜13のコレクタ一端子に発生
する定電流をそれぞれIs、2[s、41s及び8ta
とすれば、抵抗IOには、 1Io=■6(23・D3+2l−D2+2’−DI+
2°・DO)  ・・・[株]なるレベルシフト設定電
流が流れる。
又、抵抗IOの両端に得られるレベルシフト電圧VLS
は、次式で得られる。
VLS−R+o”1s(23・D3+2”・D2+21
・DI+2°・DO)  ・・・0以上により、重み付
けされたデジタル人力データでもって温度補償されたレ
ベルシフト電圧を設定することができ、応用例としてラ
インセンサの暗レベル補正等に用いられる。
上記基準回路REFの例としては、第3図に示したよう
な2個の演算増幅器31.32と2個のダイオード33
.34とからなる回路を用いることができる。この回路
では、出力電圧を変化させるには、外付は抵抗Rasあ
るいはR38を可変抵抗にして演算増幅器31.32の
入力電圧Vaとvbとの電位差を変化させる必要がある
ため高価となる。
第4図は、第3図の抵抗R3,の替わりに定電流回路4
1を設けた基準回路を示している。この定電流回路41
に流れる電流をIc、入力電圧をVinとすると、Va
=Vin 、Vb=2RasIcの関係があり、電位が
V refの正弦波形を入力すると、第5図に示すごと
く、Vref  R3S・Icのレベルを中心として2
RasIcのリミットのかかった波形が出力される。こ
のように回路外部から制御できる定電流回路41を用い
、電流Icを変化させれば出力電圧を任意に設定するこ
とができる。
又、上記バッファーBUFとしては第6図に示すような
アナログ集積回路、あるいはアナログ−デジタル混載の
集積回路を用いることができる。
この回路では、位相補償のための容量61が必要となる
が、仕様等によりその容量61が異なるので、一般には
、外付けの容量により対処してもよいが、スタンダード
セル方式による位相補償容量を用いてもよい。即ち第6
図に示される演算増幅器を設けたセル100と位相補償
容量61とを設けたセル101とは、その高さを合わせ
て等間隔にグリッド71を設け、そのグリッド71上に
入出力ピンあるいは接続用の第2のメタル層76が位置
するように作成する。
尚、第7図において72,72°は、第1のメタル層、
73は、半導体基板、74は基板73の一方の面に形成
されたP1拡散層、75は、メタルコンタクト1,76
は、第2のメタル層、77は、スルーホールを示す。P
′拡散層73とメタル層72゛とは相互に重なるように
構成され、上記した位相補償用の容量61が構成される
。そして、第2のメタル層76を介して上記容量61が
第6図に示したように演算増幅器100の所定部分に接
続される。この構成によれば、同一基板上に構成され、
相互に接続されるので、容量6!を接続するためのピン
を省略することができる。更に、このような位相補償容
量で容量値の異なるものを数種類用意することによって
色々な容量を設定することができる。
次に、図示の各回路に用いられているバイポーラトラン
ジスタは公知の方法で作られた種々のトランジスタを用
いてもよいが、半導体集積回路で形成されるラテラルP
NP(以下L−PNP)トランジスタは、飽和状態では
寄生トランジスタが動作し、基板に電流が流れる。この
基板電流は、消費電流の増大、基板電位の浮きやノイズ
の発生を招く。そこで、各回路に用いることができるバ
イポーラトランジスタの一例として、以下にこの基板電
流の低減を図ったバイポーラトランジスタL−PNP 
トランジスタの構造を述べる。
P基板、Nエピタキシャル型のし−PNPトランジスタ
について説明する。第8図及び第9図に従来型のトラン
ジスタの平面図及びその断面図を示していて、91は、
P−基板であり、92は、P−基板91に形成されたN
“埋込層である。P−基板91上に構成されるエピタキ
シャル層94内には、23層90a、90bとN0層9
0cとにより、バイポーラトランジスタQ1が構成され
る。Q、は寄生トランジスタを示す。これらのトランジ
スタQ、、Q、を包囲するようにリング状にP°分離層
93が形成されている。94は、P0分離層93の内外
周に形成された上記N−エピタキシャル層である。
これに対し、第10図の平面図及び第11図の断面図に
示されるトランジスタにおいては N 4埋込層92に
達し、かつバイポーラトランジスタQ1と寄生トランジ
スタQ、を包囲するリング状のP型拡散層1!Oを追加
している。これにより、寄生トランジスタQ、のベース
領域濃度が従来はN−エピタキシャルで規定されていた
のに対し、N2埋め込み層92で規定されることになる
ので、ベース領域濃度が高くなり、その結果、寄生トラ
ンジスタQ、のhFEが低下する。
次にP基板、Pエピタキシャル型のL−PNPトランジ
スタについて説明する。
第12図の平面図及び第13図の断面図で示したN−ウ
ェル99にトランジスタQI、寄生トランジスタQ、を
形成した従来型に対して第14図の平面図及び第15図
の断面図で示したように、拡散層150を追加している
。これにより、P基板。
Nエピタキシャル型の場合と同様に、寄生トランジスタ
Q4がNo埋め込み層92を必ず通る形になるため、寄
生トランジスタQ、のhFEが低下する。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、レベルシフト
回路において、レベルシフト電圧作成用の抵抗の温度変
化を打ち消すべく、トランジスタ回路を設けたので、抵
抗に生じるレベルシフト電圧は、温度による変化が補償
され、安定した定電圧を有するレベルシフト回路が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の温度補償付レベルシフト回路の1実
施例を示す回路図、第2図は、この発明の別の実施例を
示す温度補償付レベルシフト回路の回路図、第3図及び
第4図は、基準回路の一例を示す回路図、第5図は、第
4図における出力波形図、第6図は、集積回路の一例を
示す回路図、第7図は、スタンダードセル方式による位
相補償容量を示す平面図、第8図及び第9図は、P基板
。 Nエピ型のL−PNP トランジスタの平面図及びその
断面図、第1O図及び第ti図は、性能の改善を図った
P基板、Nエピタキシャル型のL−PNPトランジスタ
の平面図及びその断面図、第12図及び第13図は、P
基板、Pエピタキシャル型のL−PNP トランジスタ
の平面図及びその断面図、第14図及び第15図は、性
能の改善を図ったP基板、Pエピタキシャル型のL−P
NP )ランジスタの平面図及びその断面図である。 1.2.3,4,7,8.9・・・トランジスタ、5,
6゜lO・・・抵抗、rlEF・・・基準回路、BUF
・・・バッファー、11,12.13,14.17〜2
2.24〜27.30・・・トランジスタ、15.16
,23.31・・・抵抗、24〜27・・・スイッチ、
28.29・・・ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カレントミラー接続にてなる定電流回路からの電
    流を抵抗に流して所望のレベルシフト電圧を得るレベル
    シフト回路において、前記抵抗の温度変化に伴う特性変
    化を打ち消すべく、前記定電流回路の電源側にトランジ
    スタを挿入するとともに、前記トランジスタのベースと
    、基準電圧側との間に、ベースをコレクタに接続したト
    ランジスタを複数個直列にして接続したことを特徴とす
    る温度補償付きレベルシフト回路。
JP62258025A 1987-10-12 1987-10-12 温度補償付レベルシフト回路 Pending JPH0199317A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62258025A JPH0199317A (ja) 1987-10-12 1987-10-12 温度補償付レベルシフト回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62258025A JPH0199317A (ja) 1987-10-12 1987-10-12 温度補償付レベルシフト回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0199317A true JPH0199317A (ja) 1989-04-18

Family

ID=17314484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62258025A Pending JPH0199317A (ja) 1987-10-12 1987-10-12 温度補償付レベルシフト回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0199317A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537348A (ja) * 1991-08-02 1993-02-12 Sharp Corp 出力回路
JP2006174420A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Samsung Electronics Co Ltd レベルシフタ及びこれを含む表示装置
US7755395B2 (en) 2008-07-17 2010-07-13 Ricoh Company, Ltd. Inverter circuit
CN110299908A (zh) * 2019-07-02 2019-10-01 浙江大华技术股份有限公司 一种电平转换电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537348A (ja) * 1991-08-02 1993-02-12 Sharp Corp 出力回路
JP2006174420A (ja) * 2004-12-13 2006-06-29 Samsung Electronics Co Ltd レベルシフタ及びこれを含む表示装置
US7755395B2 (en) 2008-07-17 2010-07-13 Ricoh Company, Ltd. Inverter circuit
CN110299908A (zh) * 2019-07-02 2019-10-01 浙江大华技术股份有限公司 一种电平转换电路
CN110299908B (zh) * 2019-07-02 2023-03-31 浙江大华技术股份有限公司 一种电平转换电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4677369A (en) CMOS temperature insensitive voltage reference
JP2513926B2 (ja) Cmosバンドギャップ電圧基準回路
US5229711A (en) Reference voltage generating circuit
US6958643B2 (en) Folded cascode bandgap reference voltage circuit
JPH04312107A (ja) 定電圧回路
JPH0570326B2 (ja)
JPH05173659A (ja) バンドギャップ参照回路装置
JPH0153807B2 (ja)
US6215353B1 (en) Stable voltage reference circuit
JPH0199317A (ja) 温度補償付レベルシフト回路
JPH0770935B2 (ja) 差動電流増幅回路
US6768139B2 (en) Transistor configuration for a bandgap circuit
JPS6154286B2 (ja)
JPH07106874A (ja) 被制御ピンチ抵抗器を備えた回路装置
JPH0350865A (ja) 定電流回路
US6020731A (en) Constant voltage output circuit which determines a common base electric potential for first and second bipolar transistors whose bases are connected
JPH103321A (ja) 電流出力回路
JPH0569457B2 (ja)
JP3074888B2 (ja) 半導体集積回路
JPS5912824Y2 (ja) トランジスタ回路
JP3066803B2 (ja) バイアス電源回路
JPH06260925A (ja) レベルシフト回路
JPH0560128B2 (ja)
JPH0682309B2 (ja) 基準電圧発生回路
JPH06303052A (ja) 半導体集積回路