JPH05259856A - Mos電界効果トランジスタ - Google Patents

Mos電界効果トランジスタ

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JPH05259856A
JPH05259856A JP5118192A JP5118192A JPH05259856A JP H05259856 A JPH05259856 A JP H05259856A JP 5118192 A JP5118192 A JP 5118192A JP 5118192 A JP5118192 A JP 5118192A JP H05259856 A JPH05259856 A JP H05259856A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
source
unit
drain
transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5118192A
Other languages
English (en)
Inventor
Naomichi Goto
直道 後藤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH05259856A publication Critical patent/JPH05259856A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】エンハンスメント型MOS電界効果トランジス
タのゲート・ソース間しきい値電圧の使用可能温度上限
を拡大する。 【構成】温度スイッチ信号発生部7は、ソースがユニッ
トソース端Sに、ゲートがポリシリコン分圧抵抗5でゼ
ナーダイオードZDの電圧を分圧したレファレンス電圧
VEを入力し、ドレインがポリシリコンの負荷抵抗(R
1+R4)を介してユニットドレイン端Dに接続すると
共に、温度スイッチ信号STを出力するスイッチ制御M
OSトランジスタ4を有する。スイッチトランジスタ3
は、ソースが内部ゲート節点G1に、ドレインがユニッ
トゲート端Gに、またゲートが前記温度スイッチ信号S
Tを入力する。副MOSトランジスタ2とスイッチトラ
ンジスタ3はユニットゲート端Gと内部ゲート節点G1
に並列接続する。主MOSトランジスタ1は、ゲートを
内部ゲート節点G1に、ドレインをユニットドレイン端
Dに、ソースをユニットソース端Sにそれぞれ接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はMOS電界効果トランジ
スタに関し、特にゲート・ソース間しきい値電圧の温度
特性に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のMOS電界効果トランジスタ、と
くにD型MOS構造をとる多数のセルから構成されるM
OS電界効果トランジスタは、その電流容量を増大する
ために所要のセルを全て並列接続する構造をとる場合が
主であった。
【0003】また、MOSトランジスタに流れる電流値
をモニタし、過電流保護用の外部回路へフィードバック
するため1部のセルのみを主トランジスタ部分とは別に
配線するセンスMOS構造がとられる場合もあった。
【0004】また、トランジスタのゲートソース間しき
い値電圧Vthについては、ゲート酸化膜厚を薄くし、
かつチャネル部の表面濃度をコントロールすることによ
って小さくすることが出来るので、現在の実用的なエン
ハンスメント型のMOS電界効果トランジスタでは、
1.0〜1.5V程度迄低電圧化が進んでいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来のMOS電界
効果トランジスタでは、ゲート・ソース間しきい値電圧
は、Nチャネル型のときに温度上昇に対して(−5mV
/℃)程度の温度依存性を以ってその値が低下する特性
をもっていた。
【0006】このため室温でしきい値電圧が1V程度以
下のトランジスタは、高温(100℃程度以上)ではし
きい値電圧が0Vに近づくため、十分なノイズによる誤
動に対する余裕、いわゆるノイズマージンを確保できな
くなるので、MOS電界効果トランジスタの使用可能温
度範囲が高温側で狭くなるという問題があった。
【0007】次に図3(a)のMOS電界効果トランジ
スタの等価回路図と図3(b)のゲート・ソース間しき
い値電圧の温度特性図を用いて詳細に説明する。まず特
性ラインLaに示される室温でのしきい値電圧Vthの
大きなトランジスタの場合はノイズマージン電圧Vnを
使用上限温度とすると、最高温度Ta迄の範囲で利用で
きるのに対し、特性ラインLbに示されるしきい値の小
さなトランジスタでは、使用上限温度がTbに低下す
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のMOS電界効果
トランジスタは、ソースがユニットソース端にゲートが
所定の内部基準電圧を入力しドレインが負荷抵抗を介し
てユニットドレイン端に接続すると共に温度スイッチ信
号を出力するスイッチ制御MOSトランジスタを少くと
も一つ以上有する温度スイッチ信号発生部と、ソースが
内部ゲート節点にドレインがユニットゲート端にゲート
が前記温度スイッチ信号を入力する少くとも一つ以上の
スイッチトランジスタと、該スイッチトランジスタのソ
ース・ドレイン間にそれぞれ並列接続された半導体非直
線抵抗体と、ゲートを前記内部ゲート節点にドレインを
前記ユニットドレイン端にソースを前記ユニットソース
端にそれぞれ接続した主MOSトランジスタとを有して
構成している。
【0009】また、前記半導体非直線抵抗体は、前記主
MOSトランジスタと同一のセル構成を有し、かつドレ
インおよびゲートが共に前記スイッチトランジスタのド
レインにかつソースが前記スイッチトランジスタのソー
スに接続されている副MOSトランジスタを有する。
【0010】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1(a),(b)はそれぞれ本発明の第1の実施
例の等価回路と、ユニットゲート・ソース間しきい値電
圧の温度特性図である。図1(a)に示すように本実施
例のMOS電界効果トランジスタは、温度スイッチ信号
発生部7と、スイッチトランジスタ3と、副MOSトラ
ンジスタ2および主MOSトランジスタ1とをシリコン
基板上に形成したユニット・トランジスタ6で構成され
る。
【0011】温度スイッチ信号発生部7は、ソースがユ
ニットソース端Sに、ゲートが分圧抵抗5でゼナーダイ
オードZDの電圧を分圧したレファレンス電圧VEを入
力し、ドレインがポリシリコンの負荷抵抗(R1+R
4)を介してユニットドレイン端Dに接続すると共に、
温度スイッチ信号STを出力するスイッチ制御MOSト
ランジスタ4を有している。
【0012】スイッチトランジスタ3は、ソースが内部
ゲート節点G1に、ドレインがユニットゲート端Gに、
またゲートが前記温度スイッチ信号STを入力する。副
MOSトランジスタ2は、ゲートとドレインが共にスイ
ッチトランジスタ3のドレインに、またソースがスイッ
チトランジスタ3のソースに接続されている。すなわち
副MOSトランジスタ2とスイッチトランジスタ3はユ
ニットゲート端Gと内部ゲート節点G1に並列接続され
ている。
【0013】主MOSトランジスタ1は、ゲートを内部
ゲート節点G1に、ドレインをユニットドレイン端D
に、ソースをユニットソース端Sにそれぞれ接続されて
いる。
【0014】次に、ユニット・トランジスタ6のユニッ
トゲート端G・ユニットソース端S間の等価しきい値電
圧の温度特性について図1(b)を用いて説明する。温
度スイッチ信号発生部7のツェナーダイオードZDのツ
ェナー電圧VZとポリシリコンの分圧抵抗R2,R3の
値はレファレンス電圧VEが25℃におけるMOSトラ
ンジスタ1,2,3,4のゲート・ソース間しきい値電
圧Vth(25)の半分となる値とする。そこで温度T
3迄はVE=(1/2)・Vth(25)<Vthであ
るためにトランジスタ4はオフしており、スイッチ信号
STはVZに上る。従って、スイッチトランジスタ3は
オンとなって副MOSトランジスタ2のドレイン・ソー
ス間が短絡されて、図1(b)のラインLAに示す温度
特性を示す。
【0015】次に温度T3以上に上昇してVE>Vth
になるとスイッチ制御MOSトランジスタ4がオンし、
スイッチトランジスタ3がオフとなり主MOSトランジ
スタ1のゲート節点G1とユニットゲート端Gとの間に
ゲート・ドレイン間の短絡された副MOSトランジスタ
2が接続されたことになるので等価ゲート・ソース間し
きい値電圧の温度特性はラインLAからLBに移る。そ
こで上限動作温度はTAからTBに上昇し、動作温度範
囲が拡大した事になる。
【0016】図2(a),(b)はそれぞれ本発明の第
2の実施例の等価回路図およびユニットゲート・ソース
間しきい値電圧の温度特性図である。本実施例は、図2
(a)に示すようにユニットゲート端Gと内部ゲート節
点G1の間に3ケの副MOSトランジスタ21〜23を
直列に接続し、それぞれのドレイン・ソース間を3ケの
スイッチトランジスタ31〜33でそれぞれ並列接続・
配置している。
【0017】そして各スイッチトランジスタ31〜33
のゲート・ソース間に図2(b)に示す3つの温度T3
1〜T33に対応してそれぞれが図1の温度スイッチ信
号発生部7と同様にスイッチ信号ST1〜ST3を出力
する3点温度スイッチ信号発生部8を有する。
【0018】従ってユニットしきい値電圧Vthは、温
度がT31〜T33と上昇するごとに、各ドレイン・ソ
ース間を短絡しているスイッチトランジスタ31,3
2,33を順次オフすることで特性線LA,LB,L
C,LDに順次移ってゆき、常温でのしきい値電圧は図
3(b)に示した従来の低い値でかつ、上限温度が高い
等価特性が得られる。
【0019】第1,第2の実施例では半導体低抗体とし
て、製造し易い主MOSトランジスタ1と同一構造のM
OSトランジスタにしたためにしきい値電圧のゼロにな
る温度TOで全ての特性線LA〜LDは点TOを通る
が、主MOSトランジスタ1と異る設計のMOSトラン
ジスタ,PN接合がダイオードなどを用いても上限温度
は拡大できる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、温度スイ
ッチ発生部,スイッチトランジスタおよび低抗体を設け
てトランジスタの温度によって等価ゲート・ソース間し
きい値電圧特性を切換えることができ、ノイズマージン
電圧に対応するトランジスタの使用可能上限温度を上昇
拡大するので、常温でのしきい値電圧の低いMOS電界
効果トランジスタが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)はそれぞれ本発明の第1の実施
例の回路図とそのゲート・ソース間しきい値電圧の温度
特性図である。
【図2】(a),(b)はそれぞれ本発明の第2の実施
例の回路図とそのゲート・ソース間しきい値電圧の温度
特性図である。
【図3】(a),(b)は従来のMOSトランジスタと
そのゲート・ソース間しきい値電圧の温度特性図であ
る。
【符号の説明】
1 主MOSトランジスタ 2,21〜23 副MOSトランジスタ 3,31〜33 スイッチトランジスタ 4 スイッチ制御MOSトランジスタ 5 分圧抵抗 6,6a ユニット・トランジスタ 7 温度スイッチ信号発生部 8 3点温度スイッチ発生部 ZD ツェナーダイオード D ユニットドレイン端 G ユニットゲート端 G1 内部ゲート節点 S ユニットソース端 R1〜R4 ポリシリコン抵抗 VE 基準電圧 S1〜2n スイッチ Vth ゲート・ソース間しきい値電圧

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソースがユニットソース端にゲートが所
    定の内部基準電圧を入力しドレインが負荷抵抗を介して
    ユニットドレイン端に接続すると共に温度スイッチ信号
    を出力するスイッチ制御MOSトランジスタを少くとも
    一つ以上有する温度スイッチ信号発生部と、ソースが内
    部ゲート節点にドレインがユニットゲート端にゲートが
    前記温度スイッチ信号を入力する少くとも一つ以上のス
    イッチトランジスタと、該スイッチトランジスタのソー
    ス・ドレイン間にそれぞれ並列接続された半導体非直線
    抵抗体と、ゲートを前記内部ゲート節点にドレインを前
    記ユニットドレイン端にソースを前記ユニットソース端
    にそれぞれ接続した主MOSトランジスタとを有するこ
    とを特徴とするMOS電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項2】 半導体非直線抵抗体は、主MOSトラン
    ジスタと同一のセル構成を有し、かつドレインおよびゲ
    ートが共にスイッチトランジスタのドレインにかつソー
    スが前記スイッチトランジスタのソースに接続されてい
    る副MOSトランジスタを有することを特徴とする請求
    項1記載のMOS電界効果トランジスタ。
JP5118192A 1992-03-10 1992-03-10 Mos電界効果トランジスタ Withdrawn JPH05259856A (ja)

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JP5118192A JPH05259856A (ja) 1992-03-10 1992-03-10 Mos電界効果トランジスタ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004129101A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体集積回路装置
CN109743047A (zh) * 2018-12-29 2019-05-10 长江存储科技有限责任公司 一种信号生成电路
CN114113958A (zh) * 2021-06-04 2022-03-01 华北电力大学 基于功率半导体器件静态参数判定短路后失效方法及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004129101A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体集積回路装置
CN109743047A (zh) * 2018-12-29 2019-05-10 长江存储科技有限责任公司 一种信号生成电路
CN109743047B (zh) * 2018-12-29 2023-06-30 长江存储科技有限责任公司 一种信号生成电路
CN114113958A (zh) * 2021-06-04 2022-03-01 华北电力大学 基于功率半导体器件静态参数判定短路后失效方法及其应用
CN114113958B (zh) * 2021-06-04 2022-11-11 华北电力大学 基于功率半导体器件静态参数判定短路后失效方法及其应用

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Effective date: 19990518