JPH04172508A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH04172508A
JPH04172508A JP30069790A JP30069790A JPH04172508A JP H04172508 A JPH04172508 A JP H04172508A JP 30069790 A JP30069790 A JP 30069790A JP 30069790 A JP30069790 A JP 30069790A JP H04172508 A JPH04172508 A JP H04172508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
temperature dependence
constant voltage
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP30069790A
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English (en)
Inventor
Shozo Kawabata
正蔵 河端
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 一定電圧発生回路を備えた半導体集積回路装置に係り、
詳しくは一定電圧発生回路の温度依存補償に関し、 半導体集積回路装置に備えられた一定電圧発生回路の温
度依存を補償して内部回路に所望する値の電圧を供給す
ることができることを目的とし、外部電源に基づいて内
部回路に供給するための一定電圧を発生する一定電圧発
生回路を備えた半導体集積回路装置において、一定電圧
発生回路と内部回路との間に、一定電圧発生回路の温度
依存とは逆の温度依存を持ち、かつ、一定電圧発生回路
の温度依存を補償する温度依存補償回路を設けて構成し
た。
[産業上の利用分野] 本発明は一定電圧発生回路を備えた半導体集積回路装置
に係り、詳しくは一定電圧発生回路の温度依存補償に関
するものである。
近年の半導体集積回路装置には、動作マージンの確保の
ため、温度依存のできる限り少ないものが要求されてい
る。このため、一定電圧を発生するための一定電圧発生
回路においても温度依存のないものが必要である。
[従来の技術] 従来、′−一定電圧発生回路備えた半導体集積回路装置
においては、一定電圧発生回路の出力電圧の温度依存に
ついて、特に回路的工夫はなされていなかった。
[発明が解決しようとする課題] 従って、半導体集積回路装置を構成する他の回路によっ
て一定電圧発生回路の温度依存を充分に相殺できない場
合には、半導体集積回路装置が全体として温度依存を持
つことになり、半導体集積回路装置全体の動作マージン
を確保できなくなるという問題を生じていた。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、半導体集積回路装置に備えられた一定電圧発生回
路の温度依存を補償して内部回路に所望する値の電圧を
供給することができることを目的とする。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
一定電圧発生回路2は外部電源1に基づいて内部回路4
に供給するための一定電圧を発生する。
一定電圧発生回路と内部回路との間に設けられた温度依
存補償回路3は、一定電圧発生回路2の温度依存とは逆
の温度依存を持ち、かつ、一定電圧発生回路2の温度依
存を補償して内部回路4に電圧を供給する。
[作用] 従って、例えば第1図(b)に示すように、一定電圧発
生回路2の負の温度依存が温度依存補償回路3の正の温
度依存により打ち消される。このため、一定電圧発生回
路2及び温度依存補償回路3は全体として温度依存がな
くなり、内部回路4には所望する値の電圧が供給される
[実施例] 以下、本発明を具体化した半導体集積回路装置の一実施
例を第2,3図に従って説明する。 −第2図はワンチ
ップ上に形成されたバイポーラ−”CMO3構造の半導
体集積回路装置の一部を示し、一定電圧発生回路11、
温度依存補償回路12及び内部回路としてのECL回路
を構成する電流スイッチ回路15が構成されている。
一定電圧発生回路11はインピーダンスZ1〜Z3とn
pnバイポーラトランジスタ(以下、npn)ランジス
タという)TI、T2とで構成されており、npn )
ランジスタT1のコレクタ端子はインピーダンスZ1を
介して外部電源VCCに接続され、エミッタ端子はグラ
ンドGNDに接続されている。npnトランジスタT2
のコレクタ端子は外部電源VCCに接続され、エミッタ
端子が直列接続されたインピーダンスZ2.Z:3を介
してグランドGNDに接続されている。又、npnトラ
ンジスタTlのベース端子はインピーダンス22,23
間に接続され、npn)ランジスタT2のベース端子は
npn トランジスタTlのコレクタ端子に接続されて
いる。インピーダンスZl−23としては例えば抵抗が
使用されている。
そして、温度一定の状態において、一定電圧発生回路1
1はグランドGNDを基準としてnpnトランジスタT
I、T2及びインピーダンス21〜Z3の定数で決まる
一定電圧をノードAから次段の温度依存補償回路12に
出力するようになっている。即ち、例えばインピーダン
スZlの電圧降下が若干増加すると、np−n)ランジ
スタT2のベース電圧とベース・エミッタ間電圧との差
で求まるノーFAの電圧が減少し、インピーダンスZ2
’、Z3の電流が減少してインピーダンスZ3の電圧降
下が減少する。このため、npn トランジスタTIの
電流が減少してインピーダンスZlの電圧降下が減少し
、npn トランジスタT2のベース端子の電圧が上昇
する。この結果、ノードAの電圧は元の値に復帰する。
しかしながら、npnトランジスタTI、T2の抵抗値
は温度上昇に対して減少する負の温度依存、即ち、ベー
ス・エミッタ間電圧が減少する特性を持っているため、
一定電圧発生回路11の出力電圧は第3図に示すように
グランドGNDを基準として負の温度依存を持つものと
なる。
即ち、温度か上昇すると、npn トランジスタT2は
電流が流れ易くなるが、同トランジスタT2はエミッタ
端子にインピーダンスZ2.Z3が接続されているので
、電流値はインピーダンスZ2.Z3によって決まり、
ノードAの電圧はnpnトランジスタT2のベース・エ
ミッタ間電圧の減少分だけ上昇する。一方、npn)ラ
ンジスタT1のエミッタ端子はグランドGNDに接続さ
れているので、電流値の増加量は大きくインピーダンス
Zlによる電圧降下の増加量も大きくなる。
従って、npnトランジスタT2のベース端子の電圧の
減少量かnpn )ランジスタT2のベース・エミッタ
間電圧の減少による上昇量よりも大きくなり、ノーFA
の電圧は低下することとなる。
温度依存補償回路12はインピーダンスZ4゜Z5とn
pn )ランジスタT3とで構成されており、n p 
n、 )ランジスタT3のコレクタ端子はインピーダン
スz4を介して外部電源vccに接続され、エミッタ端
子はインピーダンスZ5を介してグランドGNDに接続
されている。又、npn )ランジスタT3のベース端
子は前記ノートAに接続されて一定電圧発生回路11の
出力電圧か印加されている。インピーダンスZ4..Z
5としては例えば抵抗が使用されている。
そして、温度依存補償回路12は温度一定の状態におい
て、一定電圧発生回路11の圧力電圧に基づき、外部電
源■CCを基準としてnpn トランジスタT3及びイ
ンピーダンスZ4.Z5の定数で決まる電圧をノードB
から次段の電流スイッチ回路15に出力するようになっ
ている。
又、この温度依存補償回路12においてもnpnトラン
ジスタT3の抵抗値は負の温度依存を持っているため、
温度依存補償回路12の出力電圧は第3図に示すように
外部電源VCCを基準として正の温度依存を持つものと
なる。
即ち、温度が上昇すると、npn )ランジスタT3は
ベース・エミッタ間電圧が減少し、そのベース・エミッ
タ間電圧の減少分だけトランジスタT3を流れる電流値
か増加するため、インピーダンスZ4における電圧降下
が増加することとなる。
電流スイッチ回路15はn、 p n トランジスタT
9.TIOをエミッタ結合し、各トランジスタT9.T
IOのコレクタ端子をnpnトランジスタTll、T1
2から抵抗R3,R,4を介して外部電源VCCに接続
している。両npn hランジスタT9.TIOのエミ
ッタ端子には定電流源としてのnMOSトランジスタT
13が接続されている。n、 p n トランジスタT
ll、T1.2のベース端子は前記ノードBに接続され
て温度依存補償回路12の出力電圧が印加されている。
従って、本実施例の半導体集積回路装置では、一定電圧
発生回路11の負の温度依存を温度依存補償回路12の
正の温度依存により打ち消すことにより、一定電圧発生
回路11及び温度依存補償回路12全体として温度依存
をなくすことができ、電流スイッチ回路15のnpn 
トランジスタT11゜T12のベース端子には第3図に
示すようにほぼ所望する一定値の供給電圧を印加するこ
とができる。
即ち、例えば温度が上昇すると、一定電圧発生回路11
の出力電圧はnpn )ランジスタTl。
T2及びインピーダンスZl−23の定数で決まる一定
電圧よりも低下するため、一定電圧発生回路11の出力
電圧に基づく温度依存補償回路12の出力電圧も低下し
ようとする。ところか、温度上昇によりnpn トラン
ジスタT3はベース・エミッタ間電圧が減少するために
エミッタ電圧にほとんど変化はなく、npn トランジ
スタT3を流れる電流はほとんど変化しない。従って、
インピーダンスZ4における電圧降下もほとんど変化せ
ず、ノードBの電圧はほぼ一定値となる。
[別の実施例] 別の実施例を第4,5図に従って説明する。
尚、第2図と同様の構成については同一の符号を付して
説明を一部省略する。
本実施例における温度依存補償回路14は第2図に示し
た温度依存補償回路12の構成に加え、pMO3)ラン
ジスタT7、npn )ランジスタT8及びインピーダ
ンスZ6.Z7とを備えている。pMO5hランシスタ
T7のソース端子は外部電源■CCに接続され、ドレイ
ン端子はインピーダンスZ6を介してグランドGNDに
接続され、ゲート端子は前記ノードBに接続されている
。npn)ランジスタT8のコレクタ端子は外部電源v
CCに接続され、エミッタ端子はインピーダンスZ7を
介してグランドGNDに接続されている。
又、npn )ランジスタT8のベース端子はpMOS
トランジスタT7のドレイン端子に接続され、エミッタ
端子とインピーダンスz7との間のノードCに電流スイ
ッチ回路13が接続されている。
インピーダンスZ6.Z7としては例えば抵抗が使用さ
れている。
電流スイッチ回路13はnpn トランジスタT4.T
5をエミッタ結合し、各トランジスタT4.T5のコレ
クタ端子を抵抗R1,R2を介して外部電源VCCに接
続している。両npn )ランジスタT4.T5のエミ
ッタ端子には定電流源としてのnMO8トランジスタT
6が接続され、このnMOsトランジスタT6のゲート
端子が前記ノーFCに接続されて温度依存補償回路14
の出力電圧が印加されている。
そして、温度依存補償回路14は温度一定の状態におい
て、一定電圧発生回路11の出力電圧に基づき、グラン
ドGNDを基準としてnpn トランジスタT3.T8
、pMosトランジスタT7及びインピーダンスZ4〜
Z7の定数で決まる電圧をノードCから次段の電流スイ
ッチ回路13に出力するようになっている。
又、この温度依存補償回路14におけるnpnトランジ
スタT3.T8の抵抗値は負の温度依存を持ち、pMO
sトランジスタT7の電流増幅率は温度上昇に対して減
少する負の温度依存を持っているため、温度依存補償回
路14の出力電圧は第5図に示すようにグランドGND
を基準として正の温度依存を持つものとなる。
即ち、温度が上昇すると、n −p n )ランジスタ
T3はベース・エミッタ間電圧が減少し、そのベース・
エミッタ間電圧の減少分だけ同トランジスタT3を流れ
る電流値が増加する。このため、インピーダンスZ4に
おける電圧降下が増加し、グランドGNDを基準とした
ノードBの電圧が低下する。このノードBの電圧低下に
よりpMOsトランジスタT7の電流が増加しようとす
る。ところが、温度上昇によりpMO5トランジスタT
7の電流増幅率は低下するため、pMO3)ランジスタ
T7の電流は変化せず、インピーダンスZ6における電
圧降下も変化しない。このとき、npnトランジスタT
8は温度上昇により電流が流れ易くなるが、同トランジ
スタT8はエミッタ端子にインピーダンスZ7が接続さ
れているので、ノードCの電圧はnpn )ランジスタ
T8のベース・エミッタ間電圧の減少分だけ上昇するこ
ととなる。
従って、本実施例の半導体集積回路装置では、一定電圧
発生回路11の負の温度依存を温度依存補償回路14の
正の温度依存により打ち消して、一定電圧発生回路11
及び温度依存補償回路14全体として温度依存をより確
実になくすことができ、電流スイッチ回路13のnMO
sトランジスタT6のゲート端子には第5図に示すよう
に所望する一定値の供給電圧を印加することができる。
即ち、例えば温度が上昇すると、一定電圧発生回路11
の出力電圧はnpn )ランジスタTl。
T2及びインピーダンス21〜Z3の定数テ決マる一定
電圧よりも低下するため、一定電圧発生回路11の出力
電圧に基づく温度依存補償回路14の出力電圧も低下し
ようとする。ところが、温度上昇によりnpn )ラン
ジスタT3はベース・エミッタ間電圧が減少゛するため
にエミッタ電圧にほとんど変化はなく、npn )ラン
ジスタT3を流れる電流はほとんど変化しない。このた
め、インピーダンスZ4における電圧降下もほとんど変
化せず、ノードBの電圧もほとんど変化しない。
このとき、温度上昇によりpMosトランジスタT7の
電流増幅率が低下し、インピーダンスZ6における電圧
降下が減少する。ところが、温度上昇によりnpnトラ
ンジスタT8はベース・エミッタ間電圧が減少するため
にエミッタ電圧は変化せず、従って、ノー1” Cの電
圧は一定値となる。
尚、前記各実施例では一定電圧発生回路11の出力電圧
を負の温度依存とし、温度依存補償回路12.14の出
力電圧を正の温度依存としたが、一定電圧発生回路の出
力電圧を正の温度依存とし、温度依存補償回路の出力電
圧を負の温度依存としてもよい。
又、前記各実施例では一定電圧発生回路11及び温度依
存補償回路1.2.14に備えられたバイポーラトラン
ジスタをnpnhランジスタとしたが、これに限定され
るものではない。
又、前記各実施例では内部回路を電流スイッチ回路13
又は15としたが、これに限定されるものではない。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明によれば半導体集積回路装
置に備えられた一定電圧発生回路の温度依存を補償して
内部回路に所望する値の電圧を供給することができる優
れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ta)、 (b)は本発明の原理説明図、第2図
は一実施例を示す電気回路図、 第3図は一実施例の作用説明図、 第4図は別の実施例を示す電気回路図、第5図は別の実
施例の作用説明図である。 図において、 ■は外部電源、 2は一定電圧発生回路、 3は温度依存補償回路、 4は内部回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  外部電源(1)に基づいて内部回路(4)に供給する
    ための一定電圧を発生する一定電圧発生回路(2)を備
    えた半導体集積回路装置において、前記一定電圧発生回
    路(2)と内部回路(4)との間に、前記一定電圧発生
    回路(2)の温度依存とは逆の温度依存を持ち、かつ、
    前記一定電圧発生回路(2)の温度依存を補償する温度
    依存補償回路(3)を設けたことを特徴とする半導体集
    積回路装置。
JP30069790A 1990-11-06 1990-11-06 半導体集積回路装置 Pending JPH04172508A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003521113A (ja) * 2000-01-19 2003-07-08 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ バンドギャップ電圧の参照電圧源
JP2005044051A (ja) * 2003-07-25 2005-02-17 Ricoh Co Ltd 基準電圧発生回路
JPWO2020105086A1 (ja) * 2018-11-19 2021-10-21 三菱電機株式会社 オフセット補正回路

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