JPH039411A - 半導体装置のための電圧発生回路 - Google Patents
半導体装置のための電圧発生回路Info
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- JPH039411A JPH039411A JP1144776A JP14477689A JPH039411A JP H039411 A JPH039411 A JP H039411A JP 1144776 A JP1144776 A JP 1144776A JP 14477689 A JP14477689 A JP 14477689A JP H039411 A JPH039411 A JP H039411A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/24—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
- G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
- G11C5/147—Voltage reference generators, voltage or current regulators; Internally lowered supply levels; Compensation for voltage drops
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、半導体装置のための電圧発生回路に関し、
さらに特定的には、半導体装置の所定の部分に印加すべ
き電圧を発生するための回路の改良に関するものである
。
さらに特定的には、半導体装置の所定の部分に印加すべ
き電圧を発生するための回路の改良に関するものである
。
[従来の技術]
半導体装置、たとえばダイナミックRAMにおいては、
セルプレートやビット線に印加すべき電圧を発生するた
め電圧発生回路が設けられている。
セルプレートやビット線に印加すべき電圧を発生するた
め電圧発生回路が設けられている。
第2図は、そのような従来の半導体装置の電圧発生回路
を示した回路図であり、U、S、P、4゜692.68
9に示されたものである。図において、この電圧発生回
路は、N型の電界効果トランジスタ1〜3と、P型の電
界効果トランジスタ4〜6と、抵抗7〜10とによって
構成されている。
を示した回路図であり、U、S、P、4゜692.68
9に示されたものである。図において、この電圧発生回
路は、N型の電界効果トランジスタ1〜3と、P型の電
界効果トランジスタ4〜6と、抵抗7〜10とによって
構成されている。
電源線20と接地との間には、2つの直列接続回路31
および32が並列に介挿されている。第1の直列接続回
路31は、抵抗7と、n型の電界効果トランジスタ(以
下、nFETと称す)1および2と、抵抗8とがその順
番で直列に接続されて構成されている。抵抗7は、その
一端が電源線20に接続され、その他端がnFET1の
ドレイン電極およびゲート電極に接続されている。nF
ET1のソース電極は、nFET2のドレイン電極およ
びゲート電極に接続されている。n F ET2のソー
ス電極は、抵抗8の一端に接続されている。
および32が並列に介挿されている。第1の直列接続回
路31は、抵抗7と、n型の電界効果トランジスタ(以
下、nFETと称す)1および2と、抵抗8とがその順
番で直列に接続されて構成されている。抵抗7は、その
一端が電源線20に接続され、その他端がnFET1の
ドレイン電極およびゲート電極に接続されている。nF
ET1のソース電極は、nFET2のドレイン電極およ
びゲート電極に接続されている。n F ET2のソー
ス電極は、抵抗8の一端に接続されている。
抵抗8の他端は、接地に接続されている。一方、第2の
直列接続回路32は、抵抗9と、p型の電界効果トラン
ジスタ(以下、pFETと称す)4および5と、抵抗1
0とがその順誉で直列に接続されて構成されている。抵
抗9は、その一端が電源線20に接続され、その他端が
pFET4のソース電極に接続されている。pFET4
のドレイン電極は、それ自身のゲート電極およびpFE
T5のソース電極に接続されている。pFET5のドレ
イン電極は、それ自身のゲート電極および抵抗10の一
端に接続されている。抵抗10の他端は、接地に接続さ
れている。また、電源線20と接地との間には、nFE
T3とpFET6とが直列に接続されて介挿されている
。すなわち、nFET3は、そのドレイン電極が電源線
20に接続され、そのソース電極がpFET6のソース
電極に接続されている。pFET6のドレイン電極は、
接地に接続されている。また、nFET3のゲート電極
はn F E T4のドレイン電極に接続され、pFE
T6のゲート電極は、pFET5のドレイン電極に接続
されている。そして、nFET3のソース電極とpFE
T6のソース電極との接続点から、出力Voutが取出
される。
直列接続回路32は、抵抗9と、p型の電界効果トラン
ジスタ(以下、pFETと称す)4および5と、抵抗1
0とがその順誉で直列に接続されて構成されている。抵
抗9は、その一端が電源線20に接続され、その他端が
pFET4のソース電極に接続されている。pFET4
のドレイン電極は、それ自身のゲート電極およびpFE
T5のソース電極に接続されている。pFET5のドレ
イン電極は、それ自身のゲート電極および抵抗10の一
端に接続されている。抵抗10の他端は、接地に接続さ
れている。また、電源線20と接地との間には、nFE
T3とpFET6とが直列に接続されて介挿されている
。すなわち、nFET3は、そのドレイン電極が電源線
20に接続され、そのソース電極がpFET6のソース
電極に接続されている。pFET6のドレイン電極は、
接地に接続されている。また、nFET3のゲート電極
はn F E T4のドレイン電極に接続され、pFE
T6のゲート電極は、pFET5のドレイン電極に接続
されている。そして、nFET3のソース電極とpFE
T6のソース電極との接続点から、出力Voutが取出
される。
次に、上記第2図に示す電圧発生回路の動作を説明する
。まず、電源が投入され、電源線20に電源電圧Vcc
が印加されると、nFET1および2が導通し、pFE
T4および5も導通ずる。
。まず、電源が投入され、電源線20に電源電圧Vcc
が印加されると、nFET1および2が導通し、pFE
T4および5も導通ずる。
ここで、抵抗7の抵抗値R7と抵抗8の抵抗値R8とが
等しい(R7−R8)とすると、nFET1のドレイン
電極と抵抗7との接続点における電位、すなわちnFE
T3のゲート電位は、(Vcc/2)+Vthn となる。また、pFET5のドレイン電極と抵抗10と
の接続点の電位、すなわちpFET6のゲート電位は、 (Vcc/2)−vthp となる。したがって、出力電圧Voutが、V。
等しい(R7−R8)とすると、nFET1のドレイン
電極と抵抗7との接続点における電位、すなわちnFE
T3のゲート電位は、(Vcc/2)+Vthn となる。また、pFET5のドレイン電極と抵抗10と
の接続点の電位、すなわちpFET6のゲート電位は、 (Vcc/2)−vthp となる。したがって、出力電圧Voutが、V。
ut>Vcc/2となると、pFET6が導通し、出力
電圧Voutが下がる。一方、出力電圧V。
電圧Voutが下がる。一方、出力電圧V。
utが、Vout<Vcc/2となると、nFET3が
導通し、出力電圧Voutが上昇する。したがって、出
力電圧Voutは、常に、Vc c/2に保たれる。
導通し、出力電圧Voutが上昇する。したがって、出
力電圧Voutは、常に、Vc c/2に保たれる。
すなわち、第2図の電圧発生回路は、電源電圧の半分の
大きさの電圧V c c / 2を安定的に発生する電
圧発生回路である。
大きさの電圧V c c / 2を安定的に発生する電
圧発生回路である。
[発明が解決しようとする課届]
従来の電圧発生回路は以上のように構成されているので
、第1の直列接続回路31および第2の直列接続回路3
2には、常に電流が流れている。
、第1の直列接続回路31および第2の直列接続回路3
2には、常に電流が流れている。
そのため、消費電力を抑えるために、抵抗7〜10の抵
抗値を大きくする必要があった。しかしながら、抵抗7
〜10は、半導体基板上に拡散抵抗で作られているため
、その面積が抵抗値の大きさに比例して増大する。その
結果、電圧発生回路の回路面積が大きくなってしまうと
いう問題点があった。また、抵抗7および8,9および
10は、それぞれ、nFET3およびpFET6の各ゲ
ート電位を発生するための分圧回路を形成しているので
、これらの抵抗の値が大きくなると、電源電圧Vccが
変動したときに、各分圧回路における発生すべき基準電
圧の検出精度が落ち、出力電圧VoutがVcc/2に
保てなくなるという問題点もあった。
抗値を大きくする必要があった。しかしながら、抵抗7
〜10は、半導体基板上に拡散抵抗で作られているため
、その面積が抵抗値の大きさに比例して増大する。その
結果、電圧発生回路の回路面積が大きくなってしまうと
いう問題点があった。また、抵抗7および8,9および
10は、それぞれ、nFET3およびpFET6の各ゲ
ート電位を発生するための分圧回路を形成しているので
、これらの抵抗の値が大きくなると、電源電圧Vccが
変動したときに、各分圧回路における発生すべき基準電
圧の検出精度が落ち、出力電圧VoutがVcc/2に
保てなくなるという問題点もあった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、低消費電力で、かつ回路面積が小さく、さ
らに出力電圧の安定度が高い電圧発生回路を提供するこ
とを目的とする。
れたもので、低消費電力で、かつ回路面積が小さく、さ
らに出力電圧の安定度が高い電圧発生回路を提供するこ
とを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に係る半導体装置のための電圧発生回路は、第
1の抵抗手段と1つまたは複数の第1の導電型の電界効
果トランジスタと第2の抵抗手段とが互いに直列に接続
された第1の直列接続回路と、第3の抵抗手段と1つま
たは複数の第2の導電型の電界効果トランジスタと第4
の抵抗手段とが互いに直列に接続された第2の直列接続
回路とを備えている。これら第1の直列接続回路および
第2の直列接続回路は互いに並列に接続され、第1およ
び第2の導電型の電界効果トランジスタはそれぞれのゲ
ートがそれぞれの第1の導通電極に接続されている。さ
らに、第1の基準電位源と第1および第3の抵抗手段と
の間に第5の抵抗手段が介挿され、第2の基準電位源と
Ts2および第4の抵抗手段との間に第6の抵抗手段が
介挿される。
1の抵抗手段と1つまたは複数の第1の導電型の電界効
果トランジスタと第2の抵抗手段とが互いに直列に接続
された第1の直列接続回路と、第3の抵抗手段と1つま
たは複数の第2の導電型の電界効果トランジスタと第4
の抵抗手段とが互いに直列に接続された第2の直列接続
回路とを備えている。これら第1の直列接続回路および
第2の直列接続回路は互いに並列に接続され、第1およ
び第2の導電型の電界効果トランジスタはそれぞれのゲ
ートがそれぞれの第1の導通電極に接続されている。さ
らに、第1の基準電位源と第1および第3の抵抗手段と
の間に第5の抵抗手段が介挿され、第2の基準電位源と
Ts2および第4の抵抗手段との間に第6の抵抗手段が
介挿される。
さらに、第1の導電型の電界効果トランジスタのいずれ
かの第1の導通電極に第1の出力端子が接続され、第2
の導電型の電界効果トランジスタのいずれかの第1の導
通電極に第2の出力端子が接続される。
かの第1の導通電極に第1の出力端子が接続され、第2
の導電型の電界効果トランジスタのいずれかの第1の導
通電極に第2の出力端子が接続される。
[作用]
この発明においては、第1の直列接続回路と第2の直列
接続回路とを互いに並列に接続し、第1の基準電位源と
第1および第2の直列接続回路との間に第5の抵抗手段
を介挿し、第1および第2の直列接続回路と第2の基準
電位源との間に第6の抵抗手段を介挿することにより、
第1および第2の直列接続回路に流れる電流を減少させ
るようにしている。それによって、使用する抵抗手段の
抵抗値が小さくて済み、回路面積が縮小される。
接続回路とを互いに並列に接続し、第1の基準電位源と
第1および第2の直列接続回路との間に第5の抵抗手段
を介挿し、第1および第2の直列接続回路と第2の基準
電位源との間に第6の抵抗手段を介挿することにより、
第1および第2の直列接続回路に流れる電流を減少させ
るようにしている。それによって、使用する抵抗手段の
抵抗値が小さくて済み、回路面積が縮小される。
[実施例]
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図である。図
において、この実施例では、第2図に示す従来回路と同
様に、第1の直列接続回路31゜第2の直列接続回路3
2.nFET3およびpFET6を備えている。さらに
、抵抗11および12が加えられている。第1および第
2の直列接続回路31および32は、互いに並列に接続
されており、抵抗7および9の各一端と電源線2oとの
間には、抵抗11が介挿されている。また、抵抗8.1
0の各他端と接地との間には抵抗12が介挿されている
。その他の構成は、第2図に示す従来回路と同様である
。
において、この実施例では、第2図に示す従来回路と同
様に、第1の直列接続回路31゜第2の直列接続回路3
2.nFET3およびpFET6を備えている。さらに
、抵抗11および12が加えられている。第1および第
2の直列接続回路31および32は、互いに並列に接続
されており、抵抗7および9の各一端と電源線2oとの
間には、抵抗11が介挿されている。また、抵抗8.1
0の各他端と接地との間には抵抗12が介挿されている
。その他の構成は、第2図に示す従来回路と同様である
。
上記実施例の動作は、第2図に示す従来回路とほぼ同様
である。但し、抵抗11を流れる電流が、第1および第
2の直列接続回路31および32に分流され、これら第
1および第2の直列接続回路31および32に流れる電
流が合流されて抵抗12を介して接地に流れる点だけが
第2図に示す従来回路と異なっている。
である。但し、抵抗11を流れる電流が、第1および第
2の直列接続回路31および32に分流され、これら第
1および第2の直列接続回路31および32に流れる電
流が合流されて抵抗12を介して接地に流れる点だけが
第2図に示す従来回路と異なっている。
次に、第1図に示す実施例と第2図に示す従来回路との
比較を行なう。
比較を行なう。
今、第2図に示す従来回路における抵抗7〜10の各抵
抗値を400にΩとし、第1図の実施例における一抵抗
7〜12の各抵抗値を200にΩとする。この場合、消
費電流について対比すると、第2図の従来回路における
第1の直列接続回路31の消費電流は、 (Vcc−2Vthn)/ (400+400)・・・
(1) となる。また、第2図の従来回路における第2の直列接
続回路32の消費電流は、 (Vcc−2Vthp)/ (400+400)・・・
(2) となる。したがって、第2図の従来回路における消費電
流は、(1)式の値と(2)式の値を足したものであり
、その合計値は、Vthn−Vthp−Vthと考える
と、 (Vcc−2Vth)/400 − (3)となる
。
抗値を400にΩとし、第1図の実施例における一抵抗
7〜12の各抵抗値を200にΩとする。この場合、消
費電流について対比すると、第2図の従来回路における
第1の直列接続回路31の消費電流は、 (Vcc−2Vthn)/ (400+400)・・・
(1) となる。また、第2図の従来回路における第2の直列接
続回路32の消費電流は、 (Vcc−2Vthp)/ (400+400)・・・
(2) となる。したがって、第2図の従来回路における消費電
流は、(1)式の値と(2)式の値を足したものであり
、その合計値は、Vthn−Vthp−Vthと考える
と、 (Vcc−2Vth)/400 − (3)となる
。
一方、第1図の実施例におけ消費電流は、(Vcc−2
Vth)/600 − (4)となる。
Vth)/600 − (4)となる。
ここで、(3)式で示された第2図の従来回路における
消費電流と、(4)式で示された第1図の実施例におけ
る消費電流を対比すると、第1図の実施例の回路の方が
小さいことがわかる。
消費電流と、(4)式で示された第1図の実施例におけ
る消費電流を対比すると、第1図の実施例の回路の方が
小さいことがわかる。
次に、抵抗部分の面積について対比する。第2図の従来
回路では400にΩの抵抗が4個使われており、第1図
の実施例では200にΩの抵抗が6個使われている。そ
のため、第1図の実施例における抵抗部分の第2図の従
来回路の抵抗部分に対する面積比は、 (200X6)/ (400X4)−0,75となる。
回路では400にΩの抵抗が4個使われており、第1図
の実施例では200にΩの抵抗が6個使われている。そ
のため、第1図の実施例における抵抗部分の第2図の従
来回路の抵抗部分に対する面積比は、 (200X6)/ (400X4)−0,75となる。
すなわち、第1図の実施例においては、抵抗部分の面積
が第2図の従来回路における抵抗部分の面積に比べて7
5%で済むことになる。
が第2図の従来回路における抵抗部分の面積に比べて7
5%で済むことになる。
次に、第1図の実施例において、抵抗7〜10と抵抗1
1および12との抵抗値を変えても同様の効果が得られ
ることを説明する。たとえば、第1図の実施例において
、抵抗7〜10の抵抗値を20にΩとし、抵抗11およ
び12の抵抗値を400にΩとすると、消費電流は、 (Vc c−2V t h) /820となり、前述の
(3)式で示された第2図の従来回路の消費電流に比べ
て小さくなっている。また、抵抗部分の面積比について
も、第1図の実施例は第2図の従来回路に比べて、55
%で済むことになる。
1および12との抵抗値を変えても同様の効果が得られ
ることを説明する。たとえば、第1図の実施例において
、抵抗7〜10の抵抗値を20にΩとし、抵抗11およ
び12の抵抗値を400にΩとすると、消費電流は、 (Vc c−2V t h) /820となり、前述の
(3)式で示された第2図の従来回路の消費電流に比べ
て小さくなっている。また、抵抗部分の面積比について
も、第1図の実施例は第2図の従来回路に比べて、55
%で済むことになる。
以上のごとく、第1図の実施例は、第2図に示す従来回
路に比べて、消費電流および抵抗部分の面積の両方を減
少させることができる。
路に比べて、消費電流および抵抗部分の面積の両方を減
少させることができる。
なお、第1図の実施例では、抵抗手段として抵抗7〜1
2を用いたが、これに変えて電界効果トランジスタを用
いてもよい。また、第1図の実施例では、2個のnFE
T1および2と、2個のpFET4および5とを設ける
ようにしたが、nFETおよびpFETは、それぞれ1
個でもよく、あるいは3個以上であってもよい。この場
合、出力電圧Voutの値は、V c c / 2以外
の値に安定化する。すなわち、この発明は、Vc c/
2の出力電圧を発生させるものに限定されず、その他の
値の電圧を発生させるものであってもよい。
2を用いたが、これに変えて電界効果トランジスタを用
いてもよい。また、第1図の実施例では、2個のnFE
T1および2と、2個のpFET4および5とを設ける
ようにしたが、nFETおよびpFETは、それぞれ1
個でもよく、あるいは3個以上であってもよい。この場
合、出力電圧Voutの値は、V c c / 2以外
の値に安定化する。すなわち、この発明は、Vc c/
2の出力電圧を発生させるものに限定されず、その他の
値の電圧を発生させるものであってもよい。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、抵抗手段として小さ
な抵抗値のものを用いても従来の電圧発生回路に比べて
消費電流を軽減することができるため、回路面積の縮小
化を図ることができる。また、電源電圧が変動しても、
各直列接続回路で発生される電圧の値が大きく振れるこ
とがないので、出力電圧のばらつきを少なくすることが
できる。
な抵抗値のものを用いても従来の電圧発生回路に比べて
消費電流を軽減することができるため、回路面積の縮小
化を図ることができる。また、電源電圧が変動しても、
各直列接続回路で発生される電圧の値が大きく振れるこ
とがないので、出力電圧のばらつきを少なくすることが
できる。
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図である。
第2図は、従来の半導体装置の電圧発生回路を示す回路
図である。 図において、1〜3はnFET、4〜6はpFET、7
〜12は抵抗、20は電源線を示す。 第1図 第2図
図である。 図において、1〜3はnFET、4〜6はpFET、7
〜12は抵抗、20は電源線を示す。 第1図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1の抵抗手段と、1つまたは複数の第1の導電型の電
界効果トランジスタと、第2の抵抗手段とが互いに直列
に接続された第1の直列接続回路、および 第3の抵抗手段と、1つまたは複数の第2の導電型の電
界効果トランジスタと、第4の抵抗手段とが互いに直列
に接続された第2の直列接続回路を備え、 前記第1の直列接続回路と前記第2の直列接続回路とは
並列に接続され、前記第1および第2の導電型の電界効
果トランジスタはそれぞれのゲートがそれぞれの第1の
導通電極に接続されており、さらに、第1の基準電位源
と前記第1および第3の抵抗手段との間に介挿された第
5の抵抗手段、第2の基準電位源と前記第2および第4
の抵抗手段との間に介挿された第6の抵抗手段、 前記第1の導電型の電界効果トランジスタのいずれかの
第1の導通電極に接続された第1の出力端子、ならびに 前記第2の導電型の電界効果トランジスタのいずれかの
第1の導通電極に接続された第2の出力端子を備える、
半導体装置のための電圧発生回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1144776A JP2652061B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 中間電位発生回路 |
US07/526,740 US5008609A (en) | 1989-06-06 | 1990-05-22 | Voltage generating circuit for semiconductor device |
DE4017617A DE4017617C2 (de) | 1989-06-06 | 1990-05-31 | Spannungserzeugungsschaltung mit geringer Leistungsaufnahme und stabiler Ausgangsspannung bei kleiner Schaltkreisfläche |
KR1019900008204A KR940002808B1 (ko) | 1989-06-06 | 1990-06-04 | 반도체 장치를 위한 전압발생회로 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1144776A JP2652061B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 中間電位発生回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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