JPH05119859A - Reference voltage generating circuit - Google Patents

Reference voltage generating circuit

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Publication number
JPH05119859A
JPH05119859A JP3305476A JP30547691A JPH05119859A JP H05119859 A JPH05119859 A JP H05119859A JP 3305476 A JP3305476 A JP 3305476A JP 30547691 A JP30547691 A JP 30547691A JP H05119859 A JPH05119859 A JP H05119859A
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JP
Japan
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reference voltage
voltage
floating gate
mos transistors
pair
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Pending
Application number
JP3305476A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenshirou Arase
謙士朗 荒瀬
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05119859A publication Critical patent/JPH05119859A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the reference voltage generating circuit which is integrated into an integrated circuit, and in which a power supply voltage dependency and a temperature dependency do not exist, a reference voltage can be generated stably, and also, this reference voltage can be set freely on a user side. CONSTITUTION:This circuit is constituted of an operational amplifier 4 to which a negative feedback is applied by providing two MOS transistors Q1, Q2 as a pair in a difference input means, and connecting an output terminal to a negative input terminal. At least one of a pair of MOS transistors Q1, Q2 used for this difference input means consists of a MOS transistor structure having a floating gate 20. Also, in accordance with the charge quantity injected to the floating gate, a threshold voltage is varied, and a difference of the threshold voltages of a pair of MOS transistors is generated as an offset voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基準電圧発生回路に係
わり、特にMOSトランジスタをペアとして差動入力段
に有するオペアンプのオフセット電圧を基準電圧源とし
て利用する基準電圧発生回路の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reference voltage generating circuit, and more particularly to an improvement of a reference voltage generating circuit which uses an offset voltage of an operational amplifier having a pair of MOS transistors in a differential input stage as a reference voltage source.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC(集積回路)内部において、基準電
圧を発生する回路として、図5(A)に示す回路と、同
図(B)に示す回路が知られている。図5(A)は、複
数の抵抗R1、R2を用い、電源電圧を分圧することによ
り、基準電圧Vrを得る抵抗分割型の基準電圧発生回路
を示し、同図(B)は、pn接合ダイオードD1、D2の
順方向ブレイクダウン電圧から基準電圧Vrを得るタイ
プの基準電圧発生回路を示す。
2. Description of the Related Art As a circuit for generating a reference voltage inside an IC (integrated circuit), a circuit shown in FIG. 5A and a circuit shown in FIG. 5B are known. FIG. 5A shows a resistance division type reference voltage generating circuit that obtains a reference voltage Vr by dividing a power supply voltage using a plurality of resistors R1 and R2, and FIG. 5B shows a pn junction diode. A reference voltage generation circuit of a type that obtains a reference voltage Vr from a forward breakdown voltage of D1 and D2 is shown.

【0003】ところで、図5(A)に示す抵抗分割型の
基準電圧発生回路は、基準電圧が電源電圧の変動に伴っ
て変動するという電源電圧依存性を有している。これに
対し、同図(B)に示す基準電圧発生回路は電源電圧依
存性を有しないが、pn接合の順方向電圧が温度によっ
て変動するため温度依存性が大きいという欠点を有す
る。
By the way, the resistance division type reference voltage generating circuit shown in FIG. 5A has a power supply voltage dependency that the reference voltage fluctuates in accordance with the fluctuation of the power supply voltage. On the other hand, the reference voltage generating circuit shown in FIG. 1B does not have power supply voltage dependency, but has a drawback that the forward voltage of the pn junction fluctuates with temperature and thus has large temperature dependency.

【0004】そこで、特開平3−54614号公報に示
すように、MOSトランジスタ型オペアンプのオフセッ
ト電圧を強制的に発生させ、このオフセット電圧を基準
電圧源として利用する基準電圧発生回路が開発されてい
る。この基準電圧発生回路によれば、電源電圧依存性お
よび温度依存性がほとんどない基準電圧を得ることがで
きる。
Therefore, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-54614, a reference voltage generating circuit has been developed in which an offset voltage of a MOS transistor type operational amplifier is forcibly generated and the offset voltage is used as a reference voltage source. .. According to this reference voltage generation circuit, it is possible to obtain a reference voltage having almost no power supply voltage dependency and temperature dependency.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この基準電
圧発生回路では、差動入力段を構成する一対のMOSト
ランジスタのしきい値電圧の差をオフセット電圧とし、
基準電圧として用いているが、この基準電圧は固定され
ており、ユーザ側で自由に設定することができない構成
となっている。
However, in this reference voltage generating circuit, the difference between the threshold voltages of the pair of MOS transistors forming the differential input stage is used as the offset voltage,
Although used as a reference voltage, this reference voltage is fixed and cannot be freely set by the user.

【0006】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、集積回路に組み込まれ、電源電圧依存性および温度
依存性がなく、安定して基準電圧を発生することが可能
であり、しかもこの基準電圧をユーザ側で自由に設定す
ることが可能な基準電圧発生回路を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, is incorporated in an integrated circuit, has no power supply voltage dependency and temperature dependency, and can stably generate a reference voltage. An object of the present invention is to provide a reference voltage generating circuit that allows a user to freely set the voltage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の基準電圧発生回路は、二つのMOSトラン
ジスタを一対として差動入力段に持ち、出力端子を負の
入力端子に接続して負帰還をかけたオペアンプで構成さ
れ、上記差動入力段に用いられる一対のMOSトランジ
スタの内の少なくともいずれか一方を、フローティング
ゲートを有するMOSトランジスタ構造とし、フローテ
ィングゲートに対して注入される電荷量に応じてしきい
値電圧を可変とし、一対のMOSトランジスタのしきい
値電圧の差異をオフセット電圧として発生させることを
特徴とする。
In order to achieve the above object, a reference voltage generating circuit of the present invention has two MOS transistors as a pair in a differential input stage and connects an output terminal to a negative input terminal. A negative-feedback operational amplifier, and at least one of a pair of MOS transistors used in the differential input stage has a MOS transistor structure having a floating gate, and charges injected into the floating gate. It is characterized in that the threshold voltage is made variable according to the amount and a difference between the threshold voltages of the pair of MOS transistors is generated as an offset voltage.

【0008】[0008]

【作用】本発明の基準電圧発生回路では、オペアンプに
おける差動入力部として用いられる一対のMOSトラン
ジスタを、相互にしきい値電圧が異なるトランジスタで
構成している。MOSトランジスタのしきい値電圧の差
異は、電源電圧や温度に影響されないので、きわめて安
定である。そして、オペアンプの出力端子を負の入力端
子に接続し、負帰還とし、オペアンプをソースフォロワ
構成にしたので、そのしきい値電圧の差異がオフセット
電圧となって強制的に現われる。オペアンプにおいて
は、オフセット電圧は、0に近づけることが望ましい。
本発明では、オフセット電圧を強制的に発生させて、そ
のオフセット電圧を基準電圧として用いていることによ
り、電源電圧依存性、温度依存性がほとんどない基準電
圧を得ることができる。しかも、本発明では、このよう
なオフセット電圧を発生させる一対のMOSトランジス
タの少なくともいずれか一方を、フローティングゲート
を有するMOSトランジスタ構造とし、フローティング
ゲートに対して注入される電荷量に応じてしきい値電圧
を可変としている。その結果、フローティングゲートに
注入する電荷量に応じて、一対のMOSトランジスタの
しきい値電圧の差異が変化し、ユーザは、しきい値電圧
の差異として現われる基準電圧を任意に設定することが
可能になる。
In the reference voltage generating circuit of the present invention, the pair of MOS transistors used as the differential input section of the operational amplifier are composed of transistors having different threshold voltages. The difference between the threshold voltages of the MOS transistors is extremely stable because it is not affected by the power supply voltage or the temperature. Since the output terminal of the operational amplifier is connected to the negative input terminal for negative feedback and the operational amplifier has a source follower configuration, the difference in the threshold voltage appears as an offset voltage forcibly. In the operational amplifier, it is desirable that the offset voltage be close to zero.
In the present invention, by forcibly generating the offset voltage and using the offset voltage as the reference voltage, it is possible to obtain the reference voltage having almost no power supply voltage dependency or temperature dependency. Moreover, in the present invention, at least one of a pair of MOS transistors that generate such an offset voltage has a MOS transistor structure having a floating gate, and a threshold value is set according to the amount of charge injected into the floating gate. The voltage is variable. As a result, the difference in threshold voltage between the pair of MOS transistors changes according to the amount of charge injected into the floating gate, and the user can arbitrarily set the reference voltage appearing as the difference in threshold voltage. become.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る基準電圧発生
回路を図面に基づき詳細に説明する。図1は本発明の一
実施例に係る基準電圧発生回路の概略図、図2は図1に
示すスイッチング回路の詳細を示す回路図、図3は図1
に示す差動入力段を構成するMOSトランジスタの概略
断面図、図4は図1に示す回路を簡略化して表わした回
路図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A reference voltage generating circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram of a reference voltage generating circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the switching circuit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is FIG.
FIG. 4 is a schematic sectional view of a MOS transistor forming the differential input stage shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a circuit diagram showing the circuit shown in FIG. 1 in a simplified manner.

【0010】図1に示すように、本発明の一実施例に係
る基準電圧発生回路2は、一対のMOSトランジスタQ
1,Q2を入力段として有するオペアンプ4で構成して
ある。なお、図中、Q3、Q4は一対の負荷トランジス
タであり、例えばPチャネルMOSトランジスタからな
り、カレントミラー回路を構成している。Q5は、例え
ばNチャネルMOSトランジスタからなる定電流源であ
る。これらMOSトランジスタQ1〜Q5によって差動
増幅回路が構成されている。
As shown in FIG. 1, a reference voltage generating circuit 2 according to an embodiment of the present invention includes a pair of MOS transistors Q.
It is composed of an operational amplifier 4 having 1 and Q2 as input stages. In the figure, Q3 and Q4 are a pair of load transistors, which are, for example, P-channel MOS transistors and constitute a current mirror circuit. Q5 is a constant current source composed of, for example, an N-channel MOS transistor. A differential amplifier circuit is configured by these MOS transistors Q1 to Q5.

【0011】Q6、Q7はレベルシフト段を構成するM
OSトランジスタであり、Q6は、例えばPチャネルM
OSトランジスタで構成され、Q7は、例えばNチャネ
ルMOSトランジスタで構成される。上記差動増幅回路
の出力信号は、このレベルシフト段を介して外部に出力
されるようになっている。また、MOSトランジスタQ
1のゲート電極が負の入力端子、MOSトランジスタQ
2のゲート電極が正の入力端子となっている。
Q6 and Q7 are Ms constituting a level shift stage.
It is an OS transistor, and Q6 is, for example, a P-channel M
It is composed of an OS transistor, and Q7 is composed of, for example, an N-channel MOS transistor. The output signal of the differential amplifier circuit is output to the outside through this level shift stage. Also, the MOS transistor Q
The gate electrode of 1 is the negative input terminal, and the MOS transistor Q
The second gate electrode serves as a positive input terminal.

【0012】本実施例では、このような構成のオペアン
プ4の出力端子を、図4に示すように、負の入力端子に
接続し、負帰還をかけており、正の入力端子を、グラン
ドレベルに接地したソースフォロワ構成としている。な
お、正の入力端子は、必ずしもグランドレベルに接地す
ることなく、その他の基準電位に接地するようにしても
良い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the output terminal of the operational amplifier 4 having such a configuration is connected to the negative input terminal for negative feedback, and the positive input terminal is connected to the ground level. It has a source follower configuration grounded at. The positive input terminal is not necessarily grounded to the ground level and may be grounded to another reference potential.

【0013】本実施例では、このようなオペアンプ4に
おける入力段を構成する一対のMOSトランジスタの内
の少なくともいずれか一方であるMOSトランジスタQ
2を、フローティングゲートを有する構造とし、他方の
MOSトランジスタQ1に対して、しきい値電圧の差異
が生じるように、且つ、その差異を可変になるように構
成している。普通、オペアンプにおける差動入力段を構
成する一対のトランジスタは、同じ特性を有するよう
に、サイズ、構造、材質を互いに全く同じように形成さ
れている。というのは、オフセット電圧を0Vにしたい
からである。
In the present embodiment, the MOS transistor Q, which is at least one of the pair of MOS transistors forming the input stage of the operational amplifier 4 as described above.
2 has a structure having a floating gate, and is configured so that a difference in threshold voltage is generated and the difference is variable with respect to the other MOS transistor Q1. Normally, a pair of transistors forming a differential input stage in an operational amplifier are formed in the same size, structure and material so as to have the same characteristics. This is because it is desired to set the offset voltage to 0V.

【0014】ところが、本実施例では、しきい値電圧に
差異を設け、その差異がオフセット電圧として強制的に
現われるように構成している。すなわち、オペアンプに
おいて、一対の入力MOSトランジスタQ1、Q2のし
きい値電圧をVth1、Vth2とすれば、オフセット
電圧Vosは次式で表される。 Vosの絶対値 = (Vth1−Vth2)の絶対値 そして、このオフセット電圧Vosは、オペアンプ4を
ソースフォロワ構成とすれば、正の入力端子に接続して
あるグランドレベルの接地電圧を基準として、出力端子
から基準電圧Voutとして出力される。
However, in this embodiment, a difference is provided in the threshold voltage, and the difference is forcibly expressed as an offset voltage. That is, in the operational amplifier, if the threshold voltages of the pair of input MOS transistors Q1 and Q2 are Vth1 and Vth2, the offset voltage Vos is expressed by the following equation. Absolute value of Vos = absolute value of (Vth1-Vth2) Then, when the operational amplifier 4 has a source follower configuration, this offset voltage Vos is output with reference to the ground level ground voltage connected to the positive input terminal. The reference voltage Vout is output from the terminal.

【0015】本実施例では、MOSトランジスタQ1,
Q2のしきい値電位が単に相違するように構成している
のではなく、少なくともいずれか一方のMOSトランジ
スタQ2を、フローティングゲートを有する構造として
いる。フローティングゲートを有するMOSトランジス
タ構造は、一般的には、例えばEPROMやE2 PRO
Mなどのメモリセルとして用いられている。したがっ
て、これらのメモリセルを製造する場合と同様なプロセ
スで本実施例のMOSトランジスタQ2を製造すること
ができる。
In this embodiment, the MOS transistors Q1,
The threshold potentials of Q2 are not simply different, but at least one of the MOS transistors Q2 has a structure having a floating gate. Generally, a MOS transistor structure having a floating gate is, for example, EPROM or E 2 PRO.
It is used as a memory cell such as M. Therefore, the MOS transistor Q2 of the present embodiment can be manufactured by the same process as in manufacturing these memory cells.

【0016】差動入力段として用いられる本実施例のM
OSトランジスタQ1,Q2を半導体基板上に形成した
例を図3に示す。図3に示すように、例えばN型シリコ
ン基板などで構成される半導体基板の表面に、P型拡散
領域であるPウェル12を形成し、このPウェル12の
表面に、素子分離領域としての選択酸化領域14とゲー
ト絶縁膜16とを形成する。ゲート絶縁膜16の上に
は、MOSトランジスタQ1では、ゲート電極層18を
形成し、MOSトランジスタQ2では、フローティング
ゲート20、中間絶縁膜24およびコントロールゲート
22を、この順で積層する。各ゲートの両側に位置する
Pウェル12の表面には、例えばN型拡散層で構成され
るソース・ドレイン領域26が、イオン注入法などの手
段で形成される。この実施例では、両MOSトランジス
タQ1,Q2をNチャネルトランジスタとしているが、
Pチャネルトランジスタとするように構成しても良い。
M of this embodiment used as a differential input stage
An example in which the OS transistors Q1 and Q2 are formed on a semiconductor substrate is shown in FIG. As shown in FIG. 3, a P-well 12 which is a P-type diffusion region is formed on the surface of a semiconductor substrate made of, for example, an N-type silicon substrate, and the surface of the P-well 12 is selected as an element isolation region. The oxide region 14 and the gate insulating film 16 are formed. In the MOS transistor Q1, the gate electrode layer 18 is formed on the gate insulating film 16, and in the MOS transistor Q2, the floating gate 20, the intermediate insulating film 24, and the control gate 22 are laminated in this order. On the surface of the P well 12 located on both sides of each gate, a source / drain region 26 composed of, for example, an N-type diffusion layer is formed by means such as an ion implantation method. In this embodiment, both MOS transistors Q1 and Q2 are N-channel transistors,
It may be configured to be a P-channel transistor.

【0017】MOSトランジスタQ2におけるフローテ
ィングゲート20には、ホットエレクトロン効果あるい
はトンネル効果により、基板10側から電荷が注入され
るようになっている。フローティングゲート20に注入
される電荷量に応じてMOSトランジスタQ2のしきい
値電圧が変動するようになっている。MOSトランジス
タQ2のしきい値電圧が変動すれば、MOSトランジス
タQ1とQ2とのしきい値電圧の差異も変動することに
なり、図1に示すオペアンプ4のオフセット電圧も変動
し、ひいてはオペアンプ4の出力端子から出力される基
準電圧Voutも変動する。したがって、フローティン
グゲート20に注入される電荷量を制御することで、オ
ペアンプ4の出力端子から出力される基準電圧を任意に
変更することが可能である。
Charge is injected into the floating gate 20 of the MOS transistor Q2 from the substrate 10 side by the hot electron effect or tunnel effect. The threshold voltage of the MOS transistor Q2 varies according to the amount of charge injected into the floating gate 20. If the threshold voltage of the MOS transistor Q2 fluctuates, the difference in threshold voltage between the MOS transistors Q1 and Q2 also fluctuates, and the offset voltage of the operational amplifier 4 shown in FIG. The reference voltage Vout output from the output terminal also changes. Therefore, by controlling the amount of charges injected into the floating gate 20, it is possible to arbitrarily change the reference voltage output from the output terminal of the operational amplifier 4.

【0018】前述したように、図1に示すオペアンプ4
の差動入力段を構成する一方のMOSトランジスタQ2
をフローティングゲートを有する構造とする場合には、
このMOSトランジスタQ2の一部を構成するフローテ
ィングゲート20に電荷を注入するために、図1に示す
ように、MOSトランジスタQ2の周囲接続端子に基準
電圧設定用スイッチング回路30,32,34を設ける
ことが好ましい。これらスイッチング回路30,32,
34は、MOSトランジスタQ2のフローティングゲー
ト20に電荷を注入する基準電圧設定モードと、通常の
オペアンプ動作を行わせる通常モードとに、切り替える
ための回路である。これらスイッチング回路の詳細を図
2に示す。
As described above, the operational amplifier 4 shown in FIG.
MOS transistor Q2 that constitutes the differential input stage of
Is a structure having a floating gate,
In order to inject charges into the floating gate 20 which constitutes a part of the MOS transistor Q2, as shown in FIG. 1, the peripheral connection terminals of the MOS transistor Q2 are provided with reference voltage setting switching circuits 30, 32 and 34. Is preferred. These switching circuits 30, 32,
Reference numeral 34 is a circuit for switching between a reference voltage setting mode in which charges are injected into the floating gate 20 of the MOS transistor Q2 and a normal mode in which a normal operational amplifier operation is performed. Details of these switching circuits are shown in FIG.

【0019】各スイッチング回路30,32,34は、
特に限定されないが、例えば一対のMOSトランジスタ
36,38,40,42,44,46でそれぞれ構成す
る。そして、一方のトランジスタ36,40,44は、
通常のオペアンプの動作を行わせるように、それぞれト
ランジスタQ4、トランジスタQ5および正の入力端子
Vinに接続する。また、他方のトランジスタ38,4
2,46は、MOSトランジスタQ2のしきい値電圧を
変化させるように、フローティングゲート20に所定量
の電荷を注入するための回路に接続してある。これらの
回路の接続の切り替えは、一方のMOSトランジスタ3
6,40,44のしきい値電圧をVaとし、他方のMO
Sトランジスタ38,42,44のしきい値電圧をVb
とし、それぞれのしきい値電圧をゲート電極に印可する
ことにより、通常のオペアンプ動作モードと、基準電圧
設定モードとに切り替える。
Each switching circuit 30, 32, 34 has
Although not particularly limited, for example, each is composed of a pair of MOS transistors 36, 38, 40, 42, 44, 46. Then, one of the transistors 36, 40, 44 is
Connected to the transistor Q4, the transistor Q5, and the positive input terminal Vin so that the operation of a normal operational amplifier is performed. Also, the other transistors 38 and 4
Reference numerals 2 and 46 are connected to a circuit for injecting a predetermined amount of charges into the floating gate 20 so as to change the threshold voltage of the MOS transistor Q2. Switching of the connection of these circuits is performed by one of the MOS transistors 3
The threshold voltage of 6, 40, 44 is Va, and the other MO
Set the threshold voltage of the S transistors 38, 42 and 44 to Vb
By applying the respective threshold voltages to the gate electrode, the operation mode is switched between the normal operational amplifier operation mode and the reference voltage setting mode.

【0020】基準電圧設定モードにするための一方のM
OSトランジスタ38,42,46には、それぞれさら
にモニタリング用スイッチング回路48,50,52が
接続してある。各スイッチング回路48,50,52
は、特に限定されないが、例えばそれぞれ一対のMOS
トランジスタ54,56,58,60,62,64で構
成される。そして、一方のトランジスタ54,58,6
2は、それぞれフローティングゲート20に対して電荷
を注入するための電源回路に接続してある。また、他方
のトランジスタ56,60,64は、フローティングゲ
ート20に注入された電荷により、MOSトランジスタ
Q2のしきい値電圧がどの程度変化したのかを検出する
モニタリング回路に接続してある。これらの回路の接続
の切り替えは、一方のMOSトランジスタ54,58,
62のしきい値電圧をVcとし、他方のMOSトランジ
スタ56,60,64のしきい値電圧をVdとし、それ
ぞれのしきい値電圧をゲート電極に印可することによ
り、電荷注入モードと、しきい値電圧モニタリングモー
ドとに切り替える。
One M for setting the reference voltage setting mode
The OS transistors 38, 42 and 46 are further connected to monitoring switching circuits 48, 50 and 52, respectively. Each switching circuit 48, 50, 52
Are not particularly limited, for example, a pair of MOSs, respectively.
It is composed of transistors 54, 56, 58, 60, 62 and 64. Then, one of the transistors 54, 58, 6
Reference numerals 2 are connected to power supply circuits for injecting charges into the floating gates 20, respectively. Further, the other transistors 56, 60, 64 are connected to a monitoring circuit for detecting how much the threshold voltage of the MOS transistor Q2 has changed due to the charges injected into the floating gate 20. Switching of the connection of these circuits is performed by switching one of the MOS transistors 54, 58,
The threshold voltage of 62 is Vc, the threshold voltages of the other MOS transistors 56, 60 and 64 are Vd, and the respective threshold voltages are applied to the gate electrode, whereby the charge injection mode and the threshold voltage are set. Switch to the value voltage monitoring mode.

【0021】基準電圧設定モードでは、図2に示すMO
Sトランジスタ38,42,46にしきい値電圧Vbが
印可され、微小時間間隔で、モニタリング用スイッチン
グ回路48,50,52が切り替わり、電荷注入モード
と、しきい値電圧モニタリング用モードとに切り替わ
る。すなわち、MOSトランジスタQ2のしきい値電圧
の変化をモニタリングしながら、MOSトランジスタQ
2のソース部、ドレイン部、およびゲート部にストレス
電圧を印可し、フローティングゲート20に対して電荷
を注入し、MOSトランジスタQ2のしきい値電圧を所
定値に設定するのである。フローティングゲート20に
対しての電荷注入時においては、MOSトランジスタQ
2のソース部に印可される電圧VSは、0ボルトであ
り、ドレイン部に印可される電圧VDは、10〜15ボ
ルトであり、ゲート部に印可される電圧VGは10〜1
5ボルト程度である。これらの電圧を、0.1μ秒程度
の最小パルス幅で、パルス数制御しつつストレス電圧と
してモニタリングしながら印可すれば、MOSトランジ
スタQ2のしきい値電圧Vth2を0〜数ボルト程度の広
い範囲で精度良く制御できる。なお、しきい値電圧Vth
2が、図1に示すMOSトランジスタQ1のしきい値電
圧Vth1に対して、出力すべき基準電圧の設定電圧Vo
utをプラスした電圧となるように、モニタリングしな
がら、MOSトランジスタQ2にストレス電圧を印可す
る。すなわち、次式の関係を満足するように、ストレス
電圧を印加する。 (Vth2−Vth1)の絶対値 = Voutの絶対
In the reference voltage setting mode, the MO shown in FIG.
The threshold voltage Vb is applied to the S-transistors 38, 42 and 46, and the switching circuits 48, 50 and 52 for monitoring are switched at minute time intervals to switch between the charge injection mode and the threshold voltage monitoring mode. That is, the MOS transistor Q2 is monitored while monitoring the change in the threshold voltage of the MOS transistor Q2.
The stress voltage is applied to the source part, the drain part, and the gate part of No. 2, and charges are injected into the floating gate 20 to set the threshold voltage of the MOS transistor Q2 to a predetermined value. When injecting charges into the floating gate 20, the MOS transistor Q
The voltage VS applied to the source part of 2 is 0 volt, the voltage VD applied to the drain part is 10 to 15 volt, and the voltage VG applied to the gate part is 10 to 1 volt.
It is about 5 volts. If these voltages are applied with a minimum pulse width of about 0.1 μs while monitoring the stress voltage while controlling the number of pulses, the threshold voltage Vth2 of the MOS transistor Q2 can be set within a wide range of 0 to several volts. It can be controlled accurately. The threshold voltage Vth
2 is a set voltage Vo of the reference voltage to be output with respect to the threshold voltage Vth1 of the MOS transistor Q1 shown in FIG.
A stress voltage is applied to the MOS transistor Q2 while monitoring so that the voltage becomes a value obtained by adding ut. That is, the stress voltage is applied so as to satisfy the relationship of the following equation. Absolute value of (Vth2-Vth1) = Absolute value of Vout

【0022】MOSトランジスタQ2のしきい値電圧を
再度変更する場合には、MOSトランジスタQ2のフロ
ーティングゲート20に注入されている電荷を引き抜い
てから、上述したような動作を行えば良い。本実施例の
基準電圧発生回路2では、オペアンプ4における差動入
力部として用いられる一対のMOSトランジスタQ1,
Q2を、相互にしきい値電圧が異なるトランジスタで構
成している。MOSトランジスタたQ1,Q2のしきい
値電圧の差異は、電源電圧や温度に影響されないので、
きわめて安定である。そして、オペアンプ4の出力端子
を負の入力端子に接続し、負帰還とし、オペアンプ4を
ソースフォロワ構成にしたので、そのしきい値電圧の差
異がオフセット電圧となって強制的に現われ、出力端子
から安定した基準電圧として得ることができる。
In order to change the threshold voltage of the MOS transistor Q2 again, the charge injected into the floating gate 20 of the MOS transistor Q2 may be extracted before the above-mentioned operation is performed. In the reference voltage generation circuit 2 of the present embodiment, a pair of MOS transistors Q1 used as a differential input section in the operational amplifier 4
Q2 is composed of transistors having mutually different threshold voltages. Since the difference in threshold voltage between the MOS transistors Q1 and Q2 is not affected by the power supply voltage or temperature,
It is extremely stable. Then, since the output terminal of the operational amplifier 4 is connected to the negative input terminal for negative feedback and the operational amplifier 4 has the source follower configuration, the difference in the threshold voltage appears as an offset voltage forcibly and appears. Can be obtained as a stable reference voltage.

【0023】しかも、本実施例では、このようなオフセ
ット電圧を発生させる一対のMOSトランジスタの少な
くともいずれか一方のMOSトランジスタQ2を、フロ
ーティングゲート20を有するMOSトランジスタ構造
とし、フローティングゲート20に対して注入される電
荷量に応じてしきい値電圧を可変としている。その結
果、フローティングゲート20に注入する電荷量に応じ
て、一対のMOSトランジスタQ1,Q2のしきい値電
圧の差異が変化し、ユーザは、しきい値電圧の差異とし
て現われる基準電圧を任意に設定することが可能にな
る。
Moreover, in this embodiment, at least one of the pair of MOS transistors Q2 for generating such an offset voltage has a MOS transistor structure having the floating gate 20 and is injected into the floating gate 20. The threshold voltage is variable according to the amount of electric charge that is generated. As a result, the difference in threshold voltage between the pair of MOS transistors Q1 and Q2 changes according to the amount of charge injected into the floating gate 20, and the user arbitrarily sets the reference voltage appearing as the difference in threshold voltage. It becomes possible to do.

【0024】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。例えば、上述した実施例では、オペアンプ
4の入力段を構成する一方のMOSトランジスタQ2
を、フローティングゲート20を有する構造としたが、
他方のMOSトランジスタを、フローティングゲート2
0を有する構造としても良いし、双方のMOSトランジ
スタQ1,Q2を、フローティングゲートを有する構造
とすることもできる。回路の対称性を確保し、温度特性
を向上させるためには、双方のMOSトランジスタQ
1,Q2を、フローティングゲートを有する構造とする
ことが望ましい。このような観点からは、上述したよう
なスイッチング回路30,32,34を、双方のMOS
トランジスタQ1,Q2の周囲接続端子に取り付けるこ
とが望ましい。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, one MOS transistor Q2 forming the input stage of the operational amplifier 4 is used.
Has a structure having the floating gate 20,
The other MOS transistor is connected to the floating gate 2
The structure having 0 may be adopted, or both the MOS transistors Q1 and Q2 may have the structure having floating gates. In order to ensure the symmetry of the circuit and improve the temperature characteristics, both MOS transistors Q
It is desirable that 1 and Q2 have a structure having a floating gate. From this point of view, the switching circuits 30, 32, and 34 as described above are connected to both MOS transistors.
It is desirable to attach it to the peripheral connection terminals of the transistors Q1 and Q2.

【0025】また、本発明では、上述したスイッチング
回路30,32,34,48,50,52の具体的構成
は特に限定されず、例えば相補型のスイッチング回路を
用いることもできる。さらに、本発明では、上述したよ
うなスイッチング回路を用いることなく、オペアンプ4
の電源電圧端子Vdd,Vssおよび入力端子Vinに
対して、MOSトランジスタQ2のしきい値電圧設定用
のストレス電圧を印可するようにしても良い。
Further, in the present invention, the specific configuration of the above-mentioned switching circuits 30, 32, 34, 48, 50 and 52 is not particularly limited, and for example, complementary switching circuits may be used. Further, in the present invention, the operational amplifier 4 is used without using the switching circuit as described above.
A stress voltage for setting the threshold voltage of the MOS transistor Q2 may be applied to the power supply voltage terminals Vdd and Vss and the input terminal Vin.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の基準
電圧発生回路によれば、オペアンプの出力端子を負の入
力端子に接続し、負帰還とし、オペアンプにおける差動
入力部として用いられる一対のMOSトランジスタを、
相互にしきい値電圧が異なるトランジスタで構成し、そ
のしきい値電圧の差異をオフセット電圧として強制的に
発生させ、基準電圧として用いているので、電源電圧や
温度などにあまり影響されない基準電圧を得ることがで
きる。
As described above, according to the reference voltage generating circuit of the present invention, the output terminal of the operational amplifier is connected to the negative input terminal for negative feedback and is used as a differential input section in the operational amplifier. MOS transistor of
It is composed of transistors with different threshold voltages, and the difference between the threshold voltages is forcibly generated as an offset voltage and used as a reference voltage, so a reference voltage that is not significantly affected by power supply voltage or temperature is obtained. be able to.

【0027】しかも、本発明では、このようなオフセッ
ト電圧を発生させる一対のMOSトランジスタの少なく
ともいずれか一方を、フローティングゲートを有するM
OSトランジスタ構造とし、フローティングゲートに対
して注入される電荷量に応じてしきい値電圧を可変とし
ている。その結果、フローティングゲートに注入する電
荷量に応じて、一対のMOSトランジスタのしきい値電
圧の差異が変化し、ユーザは、しきい値電圧の差異とし
て現われる基準電圧を、0〜数ボルト程度の広い電圧範
囲内で任意に設定することが可能になる。
Moreover, in the present invention, at least one of the pair of MOS transistors for generating such an offset voltage has an M having a floating gate.
The OS transistor structure is used, and the threshold voltage is variable according to the amount of charges injected into the floating gate. As a result, the difference in threshold voltage between the pair of MOS transistors changes according to the amount of charge injected into the floating gate, and the user sets the reference voltage appearing as a difference in threshold voltage to about 0 to several volts. It can be set arbitrarily within a wide voltage range.

【0028】また、このような基準電圧発生回路は、フ
ローティングゲートを有するMOSトランジスタなどを
組み合わせた構造であるので、半導体基板上に容易に形
成することが可能であり、集積回路内に容易に内蔵する
ことが可能である。
Further, since such a reference voltage generating circuit has a structure in which MOS transistors having a floating gate are combined, it can be easily formed on a semiconductor substrate and is easily incorporated in an integrated circuit. It is possible to

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る基準電圧発生回路の概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a reference voltage generating circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すスイッチング回路の詳細を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a switching circuit shown in FIG.

【図3】図1に示す差動入力段を構成するMOSトラン
ジスタの概略断面図である。
3 is a schematic cross-sectional view of a MOS transistor forming the differential input stage shown in FIG.

【図4】図1に示す回路を簡略化して表わした回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the circuit shown in FIG. 1 in a simplified manner.

【図5】従来例に係る基準電圧発生回路である。FIG. 5 is a reference voltage generation circuit according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…基準電圧発生回路 4…オペアンプ 20…フローティングゲート 30,32,34…基準電圧設定用スイッチング回路 48,50,52…モニタリング用スイッチング回路 Q1〜Q7…MOSトランジスタ 2 ... Reference voltage generating circuit 4 ... Operational amplifier 20 ... Floating gate 30, 32, 34 ... Switching circuit for setting reference voltage 48, 50, 52 ... Switching circuit for monitoring Q1-Q7 ... MOS transistors

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二つのMOSトランジスタを一対として
差動入力段に持ち、出力端子を負の入力端子に接続して
負帰還をかけたオペアンプで構成され、上記差動入力段
に用いられる一対のMOSトランジスタの内の少なくと
もいずれか一方を、フローティングゲートを有するMO
Sトランジスタ構造とし、フローティングゲートに対し
て注入される電荷量に応じてしきい値電圧を可変とし、
一対のMOSトランジスタのしきい値電圧の差異をオフ
セット電圧として発生させる基準電圧発生回路。
1. A pair of two MOS transistors in a differential input stage having a pair of output terminals connected to an output terminal of a negative input terminal for negative feedback and used for the differential input stage. At least one of the MOS transistors is an MO having a floating gate.
With an S-transistor structure, the threshold voltage is variable according to the amount of charge injected into the floating gate,
A reference voltage generation circuit that generates a difference in threshold voltage between a pair of MOS transistors as an offset voltage.
【請求項2】 上記フローティングゲートを有するMO
Sトランジスタの周囲接続端子には、通常のオペアンプ
動作モードと、フローティングゲートに対して電荷を注
入してしきい値電圧を変化させるための基準電圧設定モ
ードとに、切り替えるためのスイッチング回路を設けて
あることを特徴とする請求項1に記載の基準電圧発生回
路。
2. An MO having the floating gate.
The peripheral connection terminal of the S transistor is provided with a switching circuit for switching between a normal operational amplifier operation mode and a reference voltage setting mode for injecting charges into the floating gate to change the threshold voltage. The reference voltage generating circuit according to claim 1, wherein the reference voltage generating circuit is provided.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215352B1 (en) 1998-01-28 2001-04-10 Nec Corporation Reference voltage generating circuit with MOS transistors having a floating gate
KR100940291B1 (en) * 2006-03-31 2010-02-05 가부시키가이샤 리코 Reference voltage generating circuit and power supply device using the same
CN104679082A (en) * 2013-11-29 2015-06-03 展讯通信(上海)有限公司 Self-adaptive circuit and voltage signal amplifier
JP2016033961A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 セイコーインスツル株式会社 Semiconductor integrated circuit device and output voltage regulation method thereof
JP2018067143A (en) * 2016-10-19 2018-04-26 旭化成エレクトロニクス株式会社 Current source
WO2018123188A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 旭化成エレクトロニクス株式会社 Temperature characteristic adjustment circuit

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215352B1 (en) 1998-01-28 2001-04-10 Nec Corporation Reference voltage generating circuit with MOS transistors having a floating gate
KR100940291B1 (en) * 2006-03-31 2010-02-05 가부시키가이샤 리코 Reference voltage generating circuit and power supply device using the same
US7982531B2 (en) 2006-03-31 2011-07-19 Ricoh Company, Ltd. Reference voltage generating circuit and power supply device using the same
CN104679082A (en) * 2013-11-29 2015-06-03 展讯通信(上海)有限公司 Self-adaptive circuit and voltage signal amplifier
CN104679082B (en) * 2013-11-29 2016-03-02 展讯通信(上海)有限公司 A kind of adaptive circuit and voltage signal amplifier
JP2016033961A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 セイコーインスツル株式会社 Semiconductor integrated circuit device and output voltage regulation method thereof
JP2018067143A (en) * 2016-10-19 2018-04-26 旭化成エレクトロニクス株式会社 Current source
WO2018123188A1 (en) * 2016-12-27 2018-07-05 旭化成エレクトロニクス株式会社 Temperature characteristic adjustment circuit
JP2018106509A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 旭化成エレクトロニクス株式会社 Temperature characteristic adjusting circuit
US11094687B2 (en) 2016-12-27 2021-08-17 Asahi Kasei Microdevices Corporation Temperature characteristic adjustment circuit

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