JPH02259811A - Bicmos正供給電圧基準 - Google Patents

Bicmos正供給電圧基準

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JPH02259811A
JPH02259811A JP1329786A JP32978689A JPH02259811A JP H02259811 A JPH02259811 A JP H02259811A JP 1329786 A JP1329786 A JP 1329786A JP 32978689 A JP32978689 A JP 32978689A JP H02259811 A JPH02259811 A JP H02259811A
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JP
Japan
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output
transistor
coupled
reference circuit
current
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Pending
Application number
JP1329786A
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English (en)
Inventor
Douglas D Smith
ダグラス デイ.スミス
Terrance L Bowman
テランス エル.ボーマン
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.)
National Semiconductor Corp
Original Assignee
National Semiconductor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by National Semiconductor Corp filed Critical National Semiconductor Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations

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】 扶10L野 本発明はB I CMOS電圧基準回路に関するもので
あって、更に詳細には、EPROM用のそのような基準
目間に関するものである。
【未及l 典型的な従来の正電圧基準源を第1図に示しである。電
圧基準が、正電圧供給源VCCへ結合されているバイポ
ーラトランジスタ12からライン10上に供給される。
電流源14が必要な電流を供給する。トランジスタ12
は、電圧供給源vCCへ結合されている抵抗16によっ
てバイアスされる。第二電流源18は、トランジスタ1
2のベースへ適宜の電流を供給し、基準ラインlOに適
宜の電圧レベルを与える。
第2図は、ECLメモリ用のこのような基準発生器回路
20の典型的な使用例を示している。基準ライン10は
1行デコード回路24内の抵抗22を介して行ライン0
,1.2へそれぞれ接続されている。理解される如く、
多数の行ラインが接続されている場合、第1図の回路は
、電流源14の最大電流量に到達し、従って基準ライン
10における電圧をプルダウンする。この減少は、第3
図に示してあり、即ち行うイン1が高へ移行するが行ラ
イン0が未だ放電されていないスイッチング期間26の
期間中、基準ラインに行ライン2上の高値の誤った表示
を与える。第1図における電流源14が十分な行ライン
の間で分割されていると、各行ラインに対する電流の量
は減少し、従って電圧レベルを低下させる。非選択状態
とされた行を迅速に放電するのに十分な電流がないと、
アドレスアクセスの速度は低下する。
1つの解決方法は、行ラインの容量を放電するための放
電回路を付加し、電圧基準回路から必要とされる電流量
を制限することである。しかしながら、このことは、各
行ラインに対して別々の放電回路が必要とされるので、
かなりの量の回路を付加することとなる。このような放
電回路は、1983年のI EEEインターナショナル
・ソリッドステート・サーキッツ、技術文献の会議要録
108−109頁に示されている。
1−囮 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
したごとき従来技術の欠点を解消し、正電圧源から基準
電圧レベルを発生することの可能な改良した基準回路を
提供することである。
1−滅 本発明は、バイポーラ出力トランジスタを使用して電圧
基準レベルを提供し、基準出力ライン上に基準電圧を供
給するものである。基準出力ライン上の負荷に応答して
出力トランジスタのベースへの電流を変化させるために
制御回路を使用している。更に、この制御回路は、出力
トランジスタへ基準レベルを供給する。BICMOSプ
ロセスを使用して、同一チップ上に、MO5制御回路と
バイポーラ出力トランジスタとを形成する。この制御回
路によって与えられる電圧基準は、正電圧供給源と電流
源との間に結合されている抵抗によって与えられる電圧
レベルから派生される。
好適実施例においては、この制御回路は、基準回路の出
力電流に応答して出力トランジスタベース電流を制御し
且つ同時的に該基準ライン出力を基準電圧レベルに保持
するべく配設されたMOSノ トランジスタから構成されている。一実施例においては
、PMOSトランジスタのソース及びドレインが、基準
出力端と出力トランジスタのベースとの間に結合されて
いる。従って、出力トランジスタのベース電流は、基準
出力端へ結合されて、トラッキングを与える。第二実施
例においては、電流ミラー形態を使用している。
電圧供給源と基準ライン出力端との間にコンデンサを結
合して、振動を抑圧している。出力バイポーラトランジ
スタのベースへ抵抗を結合してバイアス動作を与えてい
る。
1鳳1 以下、添付の図面を参考に1本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。
第4図は、本発明の一実施例に基づいて構成された電圧
基準回路を示している。出力基準ライン28は、バイポ
ーラ出力トランジスタ30のコレクタへ結合されている
。トランジスタ30のコレクタは、コンデンサ32を介
して、正電圧供給源VCCへ結合されている。トランジ
スタ30のベースは、抵抗34によって、接地基準レベ
ルへ結合されている。制御回路36は、トランジスタ3
0のコレクタ及びベースへ接合されており、且つ基準ラ
イン28を抵抗38及び電流源40を具備する電圧基準
レベル設定用回路へ接続させている。
制御回路36は、抵抗・38及び電流源40からの電圧
基準を基準ライン28へ供給するばかりではなく、ライ
ン28上の負荷に応答してトランジスタ30のベースへ
の電流を制御する。抵抗34は、トランジスタ30を適
切な動作レベルへバイアスするために使用されている。
コンデンサ32は、振動の発生を抑圧するために付加さ
れている。
第5図は、第4図の制御回路の第一実施例を示している
。理解される如く制御回路36はトランジスタ42及び
44を有している。抵抗38は。
必要とされ且つ正電圧源vccに対して基準とされる所
要の電圧レベルを発生する。PMOSI−ランジスタ4
4は、PMOSトランジスタ42用の適切なゲート電圧
を発生し、トランジスタ42のソースが所要の基準電圧
と等しいことを確保する。トランジスタ42は、更に、
DC動作電流を設定し、且つ遷移モード高電流動作期間
中バイポーラトランジスタ30ヘベース電流を供給する
トランジスタ44及び42は、トランジスタ30のベー
スを駆動するための電流ミラーを形成する。従って、電
流源40における電流■1は、トランジスタ30のベー
ス内に電流I tとして判定される。抵抗34の値は、
トランジスタ3oによる導電度を所望レベルに与えるべ
く選択される。
増加した負荷に起因してライン28上の電圧が上昇する
と、PMOS)−ランジスタ42を介してより多くの電
流がトランジスタ30のベースへ供給され、トランジス
タ30は、ライン28上の基準電圧をプルダウンしよう
とする。ライン28上の基準電圧が減少すると、PMO
Sトランジスタ42を介しての電流の流れが減少し、ト
ランジスタ30へのベース電流を減少させ、そのことは
電圧基準レベルが上昇することことを許容する。トラン
ジスタ42及び抵抗34を介して流れるDC電流は、ト
ランジスタ30をその適切な動作レベルにバイアスさせ
る。第5図の構成は、非常に高い遷移モード能力を有す
る低DC動作電流の利点を有している。従って、定常動
作において殆ど電流が使用されることがなく、大量の電
流が電圧レベルをスイッチングするために供給すること
が可能である。
第6図は、第4図の回路の別の形態を示している。この
場合においても、抵抗38は、電圧基準を発生し、それ
は、PMOSトランジスタ46のゲートへ供給される。
トランジスタ46は、別のPMOSトランジスタ48へ
結合されており、このトランジスタ48のゲートはトラ
ンジスタ46のゲートと等しくなろうとする。トランジ
スタ50及び52から構成される電流ミラーの一方の脚
部であるトランジスタ50によって電流がトランジスタ
46及び48へ供給される。この電流ミラーの他方の脚
部は電流源54を有している。トランジスタ46及び4
8は、差動増幅器を形成し、それはトランジスタ30の
ベースを駆動する。トランジスタ30の利得と結合され
ている差動゛増幅器は、トランジスタ48のゲートを基
準レベルへ強制的に設定させる。ライン28上の基準電
圧が上昇すると、トランジスタ48を介して、より少な
い電流が流れ、且つトランジスタ46を介してトランジ
スタ30のベースへより多(の電流が流れ、トランジス
タ30はライン28上の電圧基準レベルをプルダウンす
る傾向となる。
トランジスタ46及び48のドレインにおける負荷を等
しくするために、トランジスタ48のドレインと負電圧
基準との間にダイオード56を付加して、抵抗34と並
列しているトランジスタ30のベース・エミッタ接合の
ダイオード降下と対応させている。抵抗34と対応させ
るために、ダイオード56と並列して抵抗58が付加さ
れている。トランジスタ46及び48は、変(J、する
ドレイン対ソース電圧レベルに対し一定の電流基準レベ
ルを与えるための長チャンネル長装置である。
このことが可能であるのは、ドレイン電流が増加するか
又はドレイン対ソース電圧が変化する場合に、長チャン
ネル長は、ゲート対ソース電圧(vg、)’がレベルオ
フして比較的一定となるからである。第6図の実施例は
、第5図の実施例よりもより高いDC動作電流を有して
いるが、基準電圧は一層正確である。
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明し
たが1本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきもの
ではなく1本発明の技術的範囲を逸脱することなしに1
種々の変形が可能であることは勿論である0例^ば、ト
ランジスタ30をバイアスするために異なった回路を使
用することも可能であり、バイポーラトランジスタ30
をNMOSトランジスタとすることも可能であり、又抵
抗38をダイオードと置換することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電圧基準源を示した回路図、第2図は基
準発生器回路を使用する従来のECLメモリアレイを示
したブロック図、第3図は従来技術に基づ(電圧基準回
路上の複数個の行の選択の電圧効果を示した説明図、第
4図は本発明の一実施例に基づいて構成された基準回路
を示した概略図、第5図は第4図の基準回路の第一実施
例を示した概略図、第6図は第4図の基準回路の別の実
施例を示した概略図、である。 (符号の説明) 28:出力基準ライン 30:バイポーラ出力トランジスタ 32:コンデンサ   34:抵抗 36:制御回路    38:抵抗 40:電流源 FIG、 7 FIG、 4 CC FIG、2 FIG、 3 FIG、5 FIG、 6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、正電圧供給源から基準電圧レベルを発生する基準回
    路において、前記正電圧供給源に結合されておりノード
    に基準電圧レベルを確立する手段、前記基準電圧レベル
    の出力を供給する基準回路出力端に結合されている出力
    電極を持った出力トランジスタ、前記ノードと前記出力
    電極と前記出力トランジスタの制御電極との間に結合さ
    れており前記ノードからの前記第一電圧レベルを前記出
    力電極へ供給し前記基準電圧レベルにおける増加に応答
    して前記制御電極への電流を増加させ且つ前記基準電圧
    レベルにおける減少に応答して前記制御電極への電流を
    減少させる制御回路手段、を有することを特徴とする基
    準回路。 2、特許請求の範囲第1項において、前記基準電圧レベ
    ルを確立する手段が、前記正電圧供給源へ結合されてい
    る第一抵抗、前記第一抵抗と前記第一電流源との間のノ
    ードにおいて第一電圧レベルを発生するために前記抵抗
    に結合されている第一電流源、を有することを特徴とす
    る基準回路。 3、特許請求の範囲第1項において、前記出力トランジ
    スタがバイポーラトランジスタであることを特徴とする
    基準回路。 4、特許請求の範囲第1項において、更に、前記出力電
    極を前記正電圧供給源へ結合するコンデンサを有してい
    ることを特徴とする基準回路。 5、特許請求の範囲第1項において、更に、前記バイポ
    ーラトランジスタのベースを、前記正電圧供給源に関し
    て負の基準電圧へ結合させるバイアス用抵抗を有するこ
    とを特徴とする基準回路。 6、特許請求の範囲第1項において、前記制御回路手段
    が、前記第一抵抗に結合されている第一出力電極と前記
    第一電流源へ結合されている第二出力電極と前記第二出
    力電極へ結合されているゲートとを持った第一MOSト
    ランジスタ、前記基準回路出力端へ結合されている第一
    出力電極と前記バイポーラトランジスタの前記ベースへ
    結合されている第二出力電極と前記第一MOSトランジ
    スタの前記ゲートへ結合されているゲートとを持った第
    二MOSトランジスタ、を有することを特徴とする基準
    回路。 7、特許請求の範囲第6項において、前記MOSトラン
    ジスタがPMOSトランジスタであることを特徴とする
    基準回路。 8、特許請求の範囲第1項において、前記制御回路手段
    が、第一及び第二MOSトランジスタの差動対を有して
    おり、前記第一MOSトランジスタのゲートは前記ノー
    ドへ結合されており且つその第一出力電極は前記バイポ
    ーラトランジスタの前記ベースへ結合されており、前記
    第二MOSトランジスタのゲートは前記基準回路出力端
    へ結合されていることを特徴とする基準回路。 9、特許請求の範囲第8項において、更に、前記第一及
    び第二MOSトランジスタの第二出力電極へ結合されて
    いる第一脚部と第二電流源へ結合されている第二脚部を
    持った電流ミラー回路を有することを特徴とする基準回
    路。 10、正電圧供給源から基準電圧レベルを発生する基準
    回路において、前記正電圧供給源へ結合されておりノー
    ドにおいて電圧基準レベルを確立するための手段、前記
    基準電圧レベルの出力を供給する基準回路出力端へ結合
    されている出力電極を持った出力トランジスタ、前記ノ
    ードへ結合されている第一脚部及び前記基準回路出力端
    へ結合されている第二脚部及び前記出力トランジスタの
    制御電極を持った電流ミラー、を有することを特徴とす
    る基準回路。 11、正電圧供給源から基準電圧レベルを発生する基準
    回路において、前記正電圧供給源へ結合されておりノー
    ドにおいて電圧基準レベルを確立する手段、前記基準電
    圧レベルの出力を供給する基準回路出力端へ結合されて
    いる出力電極を持った出力トランジスタ、第一及び第二
    脚部を持った電流ミラー、制御電極が前記ノード及び前
    記基準回路出力端へそれぞれ結合されている第一及び第
    二差動トランジスタを持った前記電流ミラーの第一脚部
    へ結合されている差動増幅器、を有しており、前記第一
    差動トランジスタの出力電極が前記出力トランジスタの
    制御電極へ結合されていることを特徴とする基準回路。
JP1329786A 1988-12-21 1989-12-21 Bicmos正供給電圧基準 Pending JPH02259811A (ja)

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