JPH0625956B2 - 基準電圧源装置 - Google Patents
基準電圧源装置Info
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- JPH0625956B2 JPH0625956B2 JP61005159A JP515986A JPH0625956B2 JP H0625956 B2 JPH0625956 B2 JP H0625956B2 JP 61005159 A JP61005159 A JP 61005159A JP 515986 A JP515986 A JP 515986A JP H0625956 B2 JPH0625956 B2 JP H0625956B2
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- bipolar transistor
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- compatible
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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
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
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- Amplifiers (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基準電圧源として機能しうる回路に関しそして
特に禁制帯に対する基準をなし且つMOS技術と両立可能
な電源に関する。
特に禁制帯に対する基準をなし且つMOS技術と両立可能
な電源に関する。
電子回路の今日の発展は同一回路にデイジタル機能とア
ナログ機能を持たせようとする傾向を生み出している。
バイポーラ技術は純粋なアナログ回路について、より魅
力的ではあるがMOS技術はその回路のデイジタル部分が
重要である場合に利点を有している。特に相補MOS(CMO
S)技術は高集積密度の利点に加えて回路の電圧消費を低
く出来る可能性を有している。
ナログ機能を持たせようとする傾向を生み出している。
バイポーラ技術は純粋なアナログ回路について、より魅
力的ではあるがMOS技術はその回路のデイジタル部分が
重要である場合に利点を有している。特に相補MOS(CMO
S)技術は高集積密度の利点に加えて回路の電圧消費を低
く出来る可能性を有している。
アナログ部分を有する回路の殆んどは基準電圧を与える
ブロツク構成を必要とする。そのようなブロツク構成は
CMOS技術においてすでに提案されており、禁制帯電圧基
準としてバイポーラ技術において知られている回路から
通常構成される。
ブロツク構成を必要とする。そのようなブロツク構成は
CMOS技術においてすでに提案されており、禁制帯電圧基
準としてバイポーラ技術において知られている回路から
通常構成される。
これら回路は異つた電流密度で動作し、且つバイポーラ
の機能特性を有しながらCMOS技術と両立可能な一対のト
ランジスタを使用する。同じく基体トランジスタとも呼
ばれるそのようなトランジスタは常に基体に接続するコ
レクタを有しており、このためバイポーラ技術において
開発された回路を適用しようとする時に特にその応用に
限界がある。
の機能特性を有しながらCMOS技術と両立可能な一対のト
ランジスタを使用する。同じく基体トランジスタとも呼
ばれるそのようなトランジスタは常に基体に接続するコ
レクタを有しており、このためバイポーラ技術において
開発された回路を適用しようとする時に特にその応用に
限界がある。
そのようなトランジスタを用いる回路の一例はイエおよ
びチビデイスによる文献“CMOS技術におけるバンドギヤ
ツプ電圧基準源”、エレクトロニクス レタース、第1
8巻、第1号、1982年1月7日(R.Ye and
Y.Tsividis,“Bandgap volt
age reference sources in
CMOS technology”,Electron
ics Letters,vol.18,No.1,j
anuary 7,1982)。基準電圧は温度の効果
を補償するように基体トランジスタのベース−エミツタ
電圧の線形合成を行うことにより得られる。この線形合
成は演算増幅器と抵抗により行われる。演算増幅器をMO
Sトランジスタで構成する場合には絶対温度に比例して
おらず容易には補償出来ない大きな入力オフセツト電圧
を生じる。このオフセツト電圧により50mV程度の基準
電圧値の誤差が生じる。このオフセツト電圧の容量切換
回路技術による補償はバン−スプ・ソン他、「精密曲率
補償CMOSバンドギヤツプ基準電圧(Bang-Sup Song and P
aul R.Groy“A Precision curvature-compensated CMO
S bandgap reference”)」IEEEジヤーナル オフ ソ
リツド−ステート サーキツト(IEEE Journal of Soli
d-State Circuits)vol−SC−18,No.6,1983年
12月号に示されている。しかしながら、これら技術を
用いるには複雑な回路構成が必要であり、またスイツチ
として機能するトランジスタにより発生する電荷注入現
象によつて出力基準電圧の精度に制限が残されたままで
ある。
びチビデイスによる文献“CMOS技術におけるバンドギヤ
ツプ電圧基準源”、エレクトロニクス レタース、第1
8巻、第1号、1982年1月7日(R.Ye and
Y.Tsividis,“Bandgap volt
age reference sources in
CMOS technology”,Electron
ics Letters,vol.18,No.1,j
anuary 7,1982)。基準電圧は温度の効果
を補償するように基体トランジスタのベース−エミツタ
電圧の線形合成を行うことにより得られる。この線形合
成は演算増幅器と抵抗により行われる。演算増幅器をMO
Sトランジスタで構成する場合には絶対温度に比例して
おらず容易には補償出来ない大きな入力オフセツト電圧
を生じる。このオフセツト電圧により50mV程度の基準
電圧値の誤差が生じる。このオフセツト電圧の容量切換
回路技術による補償はバン−スプ・ソン他、「精密曲率
補償CMOSバンドギヤツプ基準電圧(Bang-Sup Song and P
aul R.Groy“A Precision curvature-compensated CMO
S bandgap reference”)」IEEEジヤーナル オフ ソ
リツド−ステート サーキツト(IEEE Journal of Soli
d-State Circuits)vol−SC−18,No.6,1983年
12月号に示されている。しかしながら、これら技術を
用いるには複雑な回路構成が必要であり、またスイツチ
として機能するトランジスタにより発生する電荷注入現
象によつて出力基準電圧の精度に制限が残されたままで
ある。
基体トランジスタによる限界のないバイポーラ特性を示
す新しい形式のMOSトランジスタは1983年4月22
日出願のヨーロツパ特許出願第093086号に示され
ている。以降でコンパチブルバイポーラトランジスタと
呼ぶこのトランジスタはE.ビトス、「ラテラルバイポ
ーラモードで動作するMOSトランジスタおよびそのCMOS
技術への応用」、IEEEジヤーナル・オフ・ソリツド−ス
テート サーキツト(E.Vittoz,“MOS t
ransistors operated in th
e lateral bipolar mode an
d their application in CM
OS technology”,IEEE Journal of Soli
d-State Circuits),vol−SC−18,1983年6月
号の第2図に示すように基準電圧源を構成するためにす
でに用いられている。上記文献に記載されている回路の
欠点はコンパチブルバイポーラトランジスタの有限の電
流利得値を考慮しないばかりかその温度依存性をも考慮
していないという点にある。この回路の他の欠点は出力
インピーダンスが高いことであり、そのため基準電圧値
を劣化させることなく電流を、特に他の回路用の電流を
とり出すことが出来ない。
す新しい形式のMOSトランジスタは1983年4月22
日出願のヨーロツパ特許出願第093086号に示され
ている。以降でコンパチブルバイポーラトランジスタと
呼ぶこのトランジスタはE.ビトス、「ラテラルバイポ
ーラモードで動作するMOSトランジスタおよびそのCMOS
技術への応用」、IEEEジヤーナル・オフ・ソリツド−ス
テート サーキツト(E.Vittoz,“MOS t
ransistors operated in th
e lateral bipolar mode an
d their application in CM
OS technology”,IEEE Journal of Soli
d-State Circuits),vol−SC−18,1983年6月
号の第2図に示すように基準電圧源を構成するためにす
でに用いられている。上記文献に記載されている回路の
欠点はコンパチブルバイポーラトランジスタの有限の電
流利得値を考慮しないばかりかその温度依存性をも考慮
していないという点にある。この回路の他の欠点は出力
インピーダンスが高いことであり、そのため基準電圧値
を劣化させることなく電流を、特に他の回路用の電流を
とり出すことが出来ない。
本発明の目的は基準電圧源として作用しうると共に上述
した従来回路の欠点を持たない回路構成を提供すること
である。
した従来回路の欠点を持たない回路構成を提供すること
である。
また他の目的はMOS技術と両立可能であり且つコンパチ
ブルバイポーラトランジスタを使用する基準電圧源を提
供することである。
ブルバイポーラトランジスタを使用する基準電圧源を提
供することである。
他の目的は温度依存性を容易に補償出来る基準電圧源を
提供することである。
提供することである。
更に他の目的は出力インピーダンスの低い基準電圧源を
提供することである。
提供することである。
本発明によれば上記目的は異つた電流密度で動作する2
個のコンパチブルバイポーラトランジスタを使用するこ
とにより達成出来る。両トランジスタのコレクタとベー
スの間に負帰還回路としてトランスレジスタンス増幅を
接続し、これが基準電圧を出すようにする。そして導体
ブロツクを用いて抵抗から充分な電流をとり出し、上記
トランジスタの一方のベース電流を無視しうるようにす
る。
個のコンパチブルバイポーラトランジスタを使用するこ
とにより達成出来る。両トランジスタのコレクタとベー
スの間に負帰還回路としてトランスレジスタンス増幅を
接続し、これが基準電圧を出すようにする。そして導体
ブロツクを用いて抵抗から充分な電流をとり出し、上記
トランジスタの一方のベース電流を無視しうるようにす
る。
本発明の基準電圧源は従来のCMOS回路と比較して著しく
高い基準電圧精度を与えることが出来また与えられた温
度に対し回路を調整することによりその温度係数の調整
を可能にする能力を有する。
高い基準電圧精度を与えることが出来また与えられた温
度に対し回路を調整することによりその温度係数の調整
を可能にする能力を有する。
第1図は本発明の原理を示している。前述したヨーロツ
パ特許出願に示されるような2個のコンパチブルバイポ
ーラトランジスタT1およびT2は異つた電流密度で動
作する。これらトランジスタのベースは抵抗3を通じて
接続されており、エミツタは回路電源の負端子7に接続
されている。電流I1とI2がトランジスタT1とT2
のコレクタを通じて夫々流れ、そしてこれらコレクタは
トランスレジスタンス増幅器1の反転入力8と入力9に
夫々接続する。増幅器1の出力は出力端子5に接続する
と共に、抵抗2を介してトランジスタT1のベースに接
続する。トランジスタT2のベースは導体ブロック4を
通じて端子7に接続し、電流I1とI2と比較して非常
に大きな電流I3を抵抗3を通じてとり出せるようにな
つている。
パ特許出願に示されるような2個のコンパチブルバイポ
ーラトランジスタT1およびT2は異つた電流密度で動
作する。これらトランジスタのベースは抵抗3を通じて
接続されており、エミツタは回路電源の負端子7に接続
されている。電流I1とI2がトランジスタT1とT2
のコレクタを通じて夫々流れ、そしてこれらコレクタは
トランスレジスタンス増幅器1の反転入力8と入力9に
夫々接続する。増幅器1の出力は出力端子5に接続する
と共に、抵抗2を介してトランジスタT1のベースに接
続する。トランジスタT2のベースは導体ブロック4を
通じて端子7に接続し、電流I1とI2と比較して非常
に大きな電流I3を抵抗3を通じてとり出せるようにな
つている。
増幅器1の特性伝達関数は第2図に示されており、図中
VSは増幅器の出力電圧、K1は入力8に対する入力9
の利得の比を表わしている。電流I1の値がK1・I2
よりわずかに大となると直ちに増幅器1の出力電圧は非
常に低くなり、電流I1がK1・I2よりわずかに小と
なると増幅器1の出力電圧は非常に高くなる。
VSは増幅器の出力電圧、K1は入力8に対する入力9
の利得の比を表わしている。電流I1の値がK1・I2
よりわずかに大となると直ちに増幅器1の出力電圧は非
常に低くなり、電流I1がK1・I2よりわずかに小と
なると増幅器1の出力電圧は非常に高くなる。
増幅器1が第1図に示すように負帰還回路として接続さ
れると、式I1=K1・I2が成立する。このとき端子
5の出力電圧VSは となる。但しVBE1はトランジスタT1のベース−エミ
ツタ電圧、R2およびR1は夫々抵抗2と3の値、kはボ
ルツマン定数、Tは絶対温度、qは電荷素量、K1は上
記のごとくに定義される値を有し、K2はトランジスタ
T1に対するトランジスタT2の有効エミツタ面積の比
である。
れると、式I1=K1・I2が成立する。このとき端子
5の出力電圧VSは となる。但しVBE1はトランジスタT1のベース−エミ
ツタ電圧、R2およびR1は夫々抵抗2と3の値、kはボ
ルツマン定数、Tは絶対温度、qは電荷素量、K1は上
記のごとくに定義される値を有し、K2はトランジスタ
T1に対するトランジスタT2の有効エミツタ面積の比
である。
前述のように2個のコンパチブルバイポーラトランジス
タT1とT2は異つた電流密度で動作しなければなら
ず、トランジスタT2の電流密度はトランジスタT1の
それより小さくなければならない。電流密度のこの差を
つくり出すためにはトランジスタT1とT2の幾何形状
を異つたものとする(実際には数個の同一のトランジス
タを並列に配置する)かあるいは増幅器1をその入力8
と9の利得が与えられた比(K1)となるように構成するこ
とが出来る。前者の場合には電流I1とI2は等しく、
後者の場合にはその比がK1となる。
タT1とT2は異つた電流密度で動作しなければなら
ず、トランジスタT2の電流密度はトランジスタT1の
それより小さくなければならない。電流密度のこの差を
つくり出すためにはトランジスタT1とT2の幾何形状
を異つたものとする(実際には数個の同一のトランジス
タを並列に配置する)かあるいは増幅器1をその入力8
と9の利得が与えられた比(K1)となるように構成するこ
とが出来る。前者の場合には電流I1とI2は等しく、
後者の場合にはその比がK1となる。
トランジスタT1とT2は前述のようにコンパチブルバ
イポーラトランジスタである。そのようなトランジスタ
は1個の集積体から他の集積体に再現することが困難で
ある不都合な電流利得を有する。式(1)についてコンパ
チブルバイポーラトランジスタの作用に拘ずそれを満足
するには抵抗3を通じてブロツク4によりとり出される
電流I3の値は電流I1に対し大きくなければならな
い。
イポーラトランジスタである。そのようなトランジスタ
は1個の集積体から他の集積体に再現することが困難で
ある不都合な電流利得を有する。式(1)についてコンパ
チブルバイポーラトランジスタの作用に拘ずそれを満足
するには抵抗3を通じてブロツク4によりとり出される
電流I3の値は電流I1に対し大きくなければならな
い。
第3図は本発明の第1実施例を示すものであり第1図と
同一の素子は同一の参照数字で付してある。増幅器1は
本質的には電流ミラーと電圧ホロワ段で構成されてい
る。この電流ミラーは電源VDDの正端子に接続するPチ
ヤンネルMOSトランジスタ11と12により形成されて
いる。トランジスタ11のドレンは導体9とトランジス
タ11と12のゲートに接続する。トランジスタ12の
ドレンは導体8とNチヤンネルMOSトランジスタ13の
ゲートに接続する。このトランジスタ13は電源の正端
子VDDと端子5の間の電圧ホロワ段として接続されてい
る。トランジスタT1とT2は同一であり、電流ミラー
は比K1を有し、それ故トランジスタT1とT2の電流
は同一比である。導体ブロツク4はコンパチブルバイポ
ーラトランジスタ41から成り、そのエミツタは端子7
に接続し、ベースとコレクタはトランジスタT2のベー
スと抵抗3の共通接続点6に接続する。不等式I3>>
I1をつくり出すためにはトランジスタ41をその有効
エミツタ表面積がトランジスタT1のそれよりかなり大
きくする必要がある。
同一の素子は同一の参照数字で付してある。増幅器1は
本質的には電流ミラーと電圧ホロワ段で構成されてい
る。この電流ミラーは電源VDDの正端子に接続するPチ
ヤンネルMOSトランジスタ11と12により形成されて
いる。トランジスタ11のドレンは導体9とトランジス
タ11と12のゲートに接続する。トランジスタ12の
ドレンは導体8とNチヤンネルMOSトランジスタ13の
ゲートに接続する。このトランジスタ13は電源の正端
子VDDと端子5の間の電圧ホロワ段として接続されてい
る。トランジスタT1とT2は同一であり、電流ミラー
は比K1を有し、それ故トランジスタT1とT2の電流
は同一比である。導体ブロツク4はコンパチブルバイポ
ーラトランジスタ41から成り、そのエミツタは端子7
に接続し、ベースとコレクタはトランジスタT2のベー
スと抵抗3の共通接続点6に接続する。不等式I3>>
I1をつくり出すためにはトランジスタ41をその有効
エミツタ表面積がトランジスタT1のそれよりかなり大
きくする必要がある。
この欠点はトランジスタ41のベース電圧をより高いも
のとすることにより解消出来る。コンパチブルバイポー
ラトランジスタ42のベースが抵抗44を介して端子5
にそして抵抗43を介して点6に接続する第4図の回路
はその例である。不等式I3>I1は抵抗44に対する
抵抗43の比が接続2に対する抵抗3の比より大であれ
ばトランジスタ42とトランジスタT1が同一のもので
あつても成立する。
のとすることにより解消出来る。コンパチブルバイポー
ラトランジスタ42のベースが抵抗44を介して端子5
にそして抵抗43を介して点6に接続する第4図の回路
はその例である。不等式I3>I1は抵抗44に対する
抵抗43の比が接続2に対する抵抗3の比より大であれ
ばトランジスタ42とトランジスタT1が同一のもので
あつても成立する。
トランスレジスタンス増幅器1の他の実施例を第5図に
示す。PチヤンネルMOSトランジスタ101と102お
よび103と104で形成される電流ミラーが電源の正
端子VDDと導体8,9との間に直列に接続される。トラ
ンジスタ101と103はダイオードとして接続されそ
してすべてのトランジスタ101〜104が比K1を与
える。Pチヤンネルトランジスタ105と106が電圧
ホロワ段を形成する。トランジスタ105のゲートはト
ランジスタ101と102のゲートに、ソースは端子V
DDにそしてドレンはトランジスタ106のソースに夫々
接続する。トランジスタ106のゲートはトランジスタ
104のドレンに、そしてそのドレンは電源の負端子7
に接続する。トランジスタ105のドレンとトランジス
タ106のソースに共通の点108は、端子VDDに接続
するコレクタと端子5に接続するエミツタを有するコン
パチブルバイポーラトランジスタ107のベースに接続
する。4個のトランジスタ101−104のこのような
接続により、電流I1とI2の比、従つて基準電圧V
refの精度に対する電源電圧の変動の効果が低減出来
る。更に、第3図の出力トランジスタ13は第5図にお
いてトランジスタ105と106により形成される電圧
ホロワ段に接続する1個のコンパチブルバイポーラトラ
ンジスタ107で置き換えられる。トランジスタ105
−107のこの構成により回路の出力抵抗の低下とそれ
による基準電圧回路からの隣接回路への給電が可能にな
る。
示す。PチヤンネルMOSトランジスタ101と102お
よび103と104で形成される電流ミラーが電源の正
端子VDDと導体8,9との間に直列に接続される。トラ
ンジスタ101と103はダイオードとして接続されそ
してすべてのトランジスタ101〜104が比K1を与
える。Pチヤンネルトランジスタ105と106が電圧
ホロワ段を形成する。トランジスタ105のゲートはト
ランジスタ101と102のゲートに、ソースは端子V
DDにそしてドレンはトランジスタ106のソースに夫々
接続する。トランジスタ106のゲートはトランジスタ
104のドレンに、そしてそのドレンは電源の負端子7
に接続する。トランジスタ105のドレンとトランジス
タ106のソースに共通の点108は、端子VDDに接続
するコレクタと端子5に接続するエミツタを有するコン
パチブルバイポーラトランジスタ107のベースに接続
する。4個のトランジスタ101−104のこのような
接続により、電流I1とI2の比、従つて基準電圧V
refの精度に対する電源電圧の変動の効果が低減出来
る。更に、第3図の出力トランジスタ13は第5図にお
いてトランジスタ105と106により形成される電圧
ホロワ段に接続する1個のコンパチブルバイポーラトラ
ンジスタ107で置き換えられる。トランジスタ105
−107のこの構成により回路の出力抵抗の低下とそれ
による基準電圧回路からの隣接回路への給電が可能にな
る。
第6図は増幅器1の更に他の実施例を示すものである。
電流I1とI2が流れる抵抗111と112が差電圧を
つくり出し、これが演算増幅器110の入力に与えられ
る。増幅器110の出力は端子5に接続する。抵抗11
1と112の値を夫々R1とR2とすると、増幅器11
0の入力オフセツト電圧(VOS)の効果を無視出来るも
のとするには式R1・I1=K1・R2・I2>>VOS
が満足されねばならない。第6図の回路構成自体は周知
であり、例えばパルマ他「曲率修正マイクロパワー電圧
基準」IEEEインターナシヨナル ソリツドステート サ
ーキツツ コンフアレンス、1981(Carl R.Palmer
etal"A curvature corrected micropower voltage refe
rence"the IEEE International Solid-State Circuits
Conference of 1981)に示されている。
電流I1とI2が流れる抵抗111と112が差電圧を
つくり出し、これが演算増幅器110の入力に与えられ
る。増幅器110の出力は端子5に接続する。抵抗11
1と112の値を夫々R1とR2とすると、増幅器11
0の入力オフセツト電圧(VOS)の効果を無視出来るも
のとするには式R1・I1=K1・R2・I2>>VOS
が満足されねばならない。第6図の回路構成自体は周知
であり、例えばパルマ他「曲率修正マイクロパワー電圧
基準」IEEEインターナシヨナル ソリツドステート サ
ーキツツ コンフアレンス、1981(Carl R.Palmer
etal"A curvature corrected micropower voltage refe
rence"the IEEE International Solid-State Circuits
Conference of 1981)に示されている。
前段の回路から与えられる基準電圧Vrefは良好に限定
されて1.2ボルトに近づく。場合によつてはこれより高
い基準電圧が必要となることもある。第7図の回路は本
発明の回路からその特性を損なうことなしに基準電圧V
refより高い電圧をとり出す方法を示すものである。第
1図と同じ素子は同一数字で示している。トランスレジ
スタンス増幅器1の出力は分圧器200に接続されてお
りこの分圧器の出力が電圧ホロワ段210を介して抵抗
2に与えられる。分圧器200は増幅器1の出力電圧の
一部αを与えるポテンシヨメータでもよい。電圧ホロワ
段210の出力電圧は常にVrefに等しく、増幅器1の
出力電圧V′refは である。
されて1.2ボルトに近づく。場合によつてはこれより高
い基準電圧が必要となることもある。第7図の回路は本
発明の回路からその特性を損なうことなしに基準電圧V
refより高い電圧をとり出す方法を示すものである。第
1図と同じ素子は同一数字で示している。トランスレジ
スタンス増幅器1の出力は分圧器200に接続されてお
りこの分圧器の出力が電圧ホロワ段210を介して抵抗
2に与えられる。分圧器200は増幅器1の出力電圧の
一部αを与えるポテンシヨメータでもよい。電圧ホロワ
段210の出力電圧は常にVrefに等しく、増幅器1の
出力電圧V′refは である。
電圧ホロワ段210は出来るだけ低いオフセツト電圧を
出さねばならず好適には絶対温度に比例する電圧を出す
ものである。コンパチブルバイポーラトランジスタの使
用に立脚するこの電圧ホロワ段の一実施例を第8図に示
す。これは差動形の一対のコンパチブルバイポーラトラ
ンジスタ215と216を含み、トランジスタのベース
は非反転入力端子217と反転入力端子に夫々接続し、
エミツタは電流源219に接続し、そしてコレクタは電
流ミラーとして接続されるMOSトランジスタ212と2
11のドレンに夫々接続する。この回路は更にMOSトラ
ンジスタ214を含み、このトランジスタのゲートはト
ランジスタ212のドレンとトランジスタ215のコレ
クタとの共通接続点に接続し、ドレンは電源端子VDDに
そしてソースはトランジスタ215のベースに夫々接続
する。
出さねばならず好適には絶対温度に比例する電圧を出す
ものである。コンパチブルバイポーラトランジスタの使
用に立脚するこの電圧ホロワ段の一実施例を第8図に示
す。これは差動形の一対のコンパチブルバイポーラトラ
ンジスタ215と216を含み、トランジスタのベース
は非反転入力端子217と反転入力端子に夫々接続し、
エミツタは電流源219に接続し、そしてコレクタは電
流ミラーとして接続されるMOSトランジスタ212と2
11のドレンに夫々接続する。この回路は更にMOSトラ
ンジスタ214を含み、このトランジスタのゲートはト
ランジスタ212のドレンとトランジスタ215のコレ
クタとの共通接続点に接続し、ドレンは電源端子VDDに
そしてソースはトランジスタ215のベースに夫々接続
する。
以上、本発明を特定の実施例について説明したがそれら
の変更または変形は本発明の範囲内となることは明らか
である。特に本発明の回路により基準電圧変動曲線の線
形項が温度により補償されうるものである場合には「曲
率修正回路」と呼ばれる周知の回路によりその現象項が
補償されうる。
の変更または変形は本発明の範囲内となることは明らか
である。特に本発明の回路により基準電圧変動曲線の線
形項が温度により補償されうるものである場合には「曲
率修正回路」と呼ばれる周知の回路によりその現象項が
補償されうる。
本発明の基準電圧源はMOS技術と両立可能であり、温度
依頼性の補償が容易であつて出力インピーダンスが充分
低いものである。従つて、従来のCMOS回路と比較して著
しく高い基準電圧精度が得られる。
依頼性の補償が容易であつて出力インピーダンスが充分
低いものである。従つて、従来のCMOS回路と比較して著
しく高い基準電圧精度が得られる。
第1図は本発明の原理を説明するための回路図、第2図
は第1図中の増幅器の特性曲線、第3図は本発明の一実
施例を示す回路図、第4図は第1図における導体ブロツ
クの他の実施例を示す回路図、第5図は第1図の増幅器
の他の実施例を示す回路図、第6図は更に他の実施例を
示す回路図、第7図は本発明による回路の変更例を示す
回路図、第8図は第7図の増幅器−電圧ホロワの一実施
例を示す回路図である。 1…トランスレジスタンス増幅器、2,3…抵抗、4…
導体ブロツク、43,44…抵抗、110…演算増幅
器、111,112…抵抗、200…分圧器、210…
電圧ホロワ段、219…電流源
は第1図中の増幅器の特性曲線、第3図は本発明の一実
施例を示す回路図、第4図は第1図における導体ブロツ
クの他の実施例を示す回路図、第5図は第1図の増幅器
の他の実施例を示す回路図、第6図は更に他の実施例を
示す回路図、第7図は本発明による回路の変更例を示す
回路図、第8図は第7図の増幅器−電圧ホロワの一実施
例を示す回路図である。 1…トランスレジスタンス増幅器、2,3…抵抗、4…
導体ブロツク、43,44…抵抗、110…演算増幅
器、111,112…抵抗、200…分圧器、210…
電圧ホロワ段、219…電流源
Claims (9)
- 【請求項1】第1コンパチブルバイポーラトランジスタ
(T1)と、この第1コンパチブルバイポーラトランジ
スタのエミツタに接続するエミツタを有する第2コンパ
チブルバイポーラトランジスタ(T2)と、上記第1コ
ンパチブルバイポーラトランジスタを流れる電流の密度
より上に第2コンパチブルバイポーラトランジスタの電
流密度を低いものとするための第1装置(T1,T2)
と、上記第1および第2コンパチブルバイポーラトラン
ジスタのコレクタに夫々接続する2個の入力(8,9)
と基準電圧(Vref)を与える出力端子(5)と第1抵抗
(2)を介して上に第1コンパチブルバイポーラトラン
ジスタのベースに接続する1個の出力とを有するトラン
スレジスタンス増幅器(1)と、上記第1および第2コ
ンパチブルバイポーラトランジスタのベース間に接続す
る第2抵抗(3)と、上記第2コンパチブルバイポーラ
トランジスタのベースと上記第1および第2コンパチブ
ルバイポーラトランジスタのエミツタの共通点との間に
接続されて上記第1および第2抵抗を通して上記第1コ
ンパチブルバイポーラトランジスタを通る電流よりも実
質的に大きい電流をとり出すための第2装置(4)とを
少なくとも有することを特徴とするMOS技術用基準電圧
源装置。 - 【請求項2】前記第2装置は1個のコンパチブルバイポ
ーラトランジスタ(41,42)から成ることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の基準電圧源装置。 - 【請求項3】前記コンパチブルバイポーラトランジスタ
(41)のエミツタは前記第1および第2コンパチブル
バイポーラトランジスタのエミツタの共通接続点(7)
に接続され、そのベースはそのコレクタおよび上記第2
コンパチブルバイポーラトランジスタのベース(6)に
接続されることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の基準電圧源装置。 - 【請求項4】前記コンパチブルバイポーラトランジスタ
(42)のエミツタは前記第1および第2コンパチブル
バイポーラトランジスタのエミツタの共通接続点に接続
され、コレクタは上記第2コンパチブルバイポーラトラ
ンジスタのベースに接続され、ベースは第3抵抗(4
3)を介して上記コレクタにそして第4抵抗(44)を
介して前記出力端子に接続することを特徴とする特許請
求の範囲第2項記載の基準電圧源装置。 - 【請求項5】前記トランスレジスタンス増幅器は少くと
も1個の電流ミラー(11,12)と電圧ホロワ段(1
3)とから成り、上記電圧ホロワ段は上記電流ミラーと
前記出力端子との間に接続されており、更に上記電流ミ
ラーと前記第1および第2コンパチブルバイポーラトラ
ンジスタは上記第2コンパチブルバイポーラトランジス
タを流れる電流の密度が上記第1コンパチブルバイポー
ラトランジスタを流れる電流の密度より低くなるような
関係を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の基準電圧源装置。 - 【請求項6】前記トランスレジスタンス増幅器は電圧源
(VDD)と前記第1および第2コンパチブルバイポーラト
ランジスタのコレクタとの間に夫々接続する2個の抵抗
(111,112)と、上記第1および第2コンパチブ
ルバイポーラトランジスタのコレクタに夫々接続する入
力および前記出力端子に接続する出力とを有する演算増
幅器(110)と、を有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の基準電圧源装置。 - 【請求項7】前記トランスレジスタンス増幅器の出力と
前記第1抵抗との間に接続する分圧段(200)を更に
有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の基
準電圧源装置。 - 【請求項8】電圧ホロワ段(210)と直列となつた分
圧器を更に含み、上記分圧器と電圧ホロワ段は前記トラ
ンスレジスタンス増幅器の出力と前記第1抵抗との間に
接続されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の基準電圧源装置。 - 【請求項9】前記電圧ホロワ段は差動形の少くとも一対
のコンパチブルバイポーラトランジスタ(215,21
6)から成ることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
載の基準電圧源装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH203/85A CH661600A5 (fr) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | Source de tension de reference. |
CH203/85-0 | 1985-01-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61169920A JPS61169920A (ja) | 1986-07-31 |
JPH0625956B2 true JPH0625956B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=4181600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61005159A Expired - Lifetime JPH0625956B2 (ja) | 1985-01-17 | 1986-01-16 | 基準電圧源装置 |
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---|---|
US (1) | US4672304A (ja) |
EP (1) | EP0188401B1 (ja) |
JP (1) | JPH0625956B2 (ja) |
CH (1) | CH661600A5 (ja) |
DE (1) | DE3664010D1 (ja) |
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US4849684A (en) * | 1988-11-07 | 1989-07-18 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laaboratories | CMOS bandgap voltage reference apparatus and method |
US4943945A (en) * | 1989-06-13 | 1990-07-24 | International Business Machines Corporation | Reference voltage generator for precharging bit lines of a transistor memory |
US5132556A (en) * | 1989-11-17 | 1992-07-21 | Samsung Semiconductor, Inc. | Bandgap voltage reference using bipolar parasitic transistors and mosfet's in the current source |
JP2634685B2 (ja) * | 1990-07-24 | 1997-07-30 | シャープ株式会社 | 半導体装置の電圧降下回路 |
US5319303A (en) * | 1992-02-12 | 1994-06-07 | Sony/Tektronix Corporation | Current source circuit |
US6642699B1 (en) | 2002-04-29 | 2003-11-04 | Ami Semiconductor, Inc. | Bandgap voltage reference using differential pairs to perform temperature curvature compensation |
US7524108B2 (en) * | 2003-05-20 | 2009-04-28 | Toshiba American Electronic Components, Inc. | Thermal sensing circuits using bandgap voltage reference generators without trimming circuitry |
US7857510B2 (en) * | 2003-11-08 | 2010-12-28 | Carl F Liepold | Temperature sensing circuit |
US20050099163A1 (en) * | 2003-11-08 | 2005-05-12 | Andigilog, Inc. | Temperature manager |
US7389720B2 (en) * | 2003-12-30 | 2008-06-24 | Haverstock Thomas B | Coffee infusion press for stackable cups |
US7211993B2 (en) * | 2004-01-13 | 2007-05-01 | Analog Devices, Inc. | Low offset bandgap voltage reference |
CN100590568C (zh) * | 2004-11-11 | 2010-02-17 | Nxp股份有限公司 | 全npn晶体管的与绝对温度成正比的电流源 |
US7688054B2 (en) | 2006-06-02 | 2010-03-30 | David Cave | Bandgap circuit with temperature correction |
JP2009145070A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Nec Electronics Corp | 温度センサ回路 |
EP2977849A1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-01-27 | Dialog Semiconductor GmbH | High-voltage to low-voltage low dropout regulator with self contained voltage reference |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH648434A5 (fr) * | 1982-04-23 | 1985-03-15 | Centre Electron Horloger | Dispositif semiconducteur presentant une caracteristique de fonctionnement d'un transistor bipolaire et circuit m0s incorporant un tel dispositif. |
-
1985
- 1985-01-17 CH CH203/85A patent/CH661600A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-01-13 EP EP86810010A patent/EP0188401B1/fr not_active Expired
- 1986-01-13 DE DE8686810010T patent/DE3664010D1/de not_active Expired
- 1986-01-14 US US06/818,748 patent/US4672304A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-01-16 JP JP61005159A patent/JPH0625956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0188401A3 (en) | 1986-09-10 |
EP0188401A2 (fr) | 1986-07-23 |
US4672304A (en) | 1987-06-09 |
JPS61169920A (ja) | 1986-07-31 |
EP0188401B1 (fr) | 1989-06-14 |
CH661600A5 (fr) | 1987-07-31 |
DE3664010D1 (en) | 1989-07-20 |
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