JPH06309052A - バンドギャップレギュレータ - Google Patents
バンドギャップレギュレータInfo
- Publication number
- JPH06309052A JPH06309052A JP12096593A JP12096593A JPH06309052A JP H06309052 A JPH06309052 A JP H06309052A JP 12096593 A JP12096593 A JP 12096593A JP 12096593 A JP12096593 A JP 12096593A JP H06309052 A JPH06309052 A JP H06309052A
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- Japan
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- current
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- determining circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 出力ノイズ及び出力インピーダンスが低減化
されたバンドギャップレギュレータを提供する。 【構成】 電流決定回路と電圧発生回路とを分離し、こ
の電流決定回路からカレントミラー回路を介して電圧発
生回路に電流を供給する構成とすることで、電流決定回
路に於けるインピーダンスを下げることができ、正帰還
率を下げることができることから、出力ノイズが低減化
され、出力インピーダンスも低減化する。従って、出力
電圧が安定化する。
されたバンドギャップレギュレータを提供する。 【構成】 電流決定回路と電圧発生回路とを分離し、こ
の電流決定回路からカレントミラー回路を介して電圧発
生回路に電流を供給する構成とすることで、電流決定回
路に於けるインピーダンスを下げることができ、正帰還
率を下げることができることから、出力ノイズが低減化
され、出力インピーダンスも低減化する。従って、出力
電圧が安定化する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源電圧よりも低い基
準電圧を発生するためのバンドギャップレギュレータに
関するものである。
準電圧を発生するためのバンドギャップレギュレータに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、例えば5V単一電源によるA
/Dコンバータ等に於ては、電源電圧よりも低い基準電
圧が必要となり、この基準電圧を発生させるための回路
として、所謂バンドギャップレギュレータが用いられて
いた。例えばCMOSプロセスからなる回路中に設けら
れたバンドギャップレギュレータの回路構成を図3に示
す。バーチカル型のPNPトランジスタQ1のコレクタ
はサブストレートに接続され、ベースは基準電位に接続
されている。また、エミッタは電圧発生用の抵抗R1を
介してNchトランジスタQ4のソースに接続されてい
る。NchトランジスタQ4のゲートは、同様なNch
トランジスタQ5のゲートに接続されている。Nchト
ランジスタQ5のソースは抵抗R2を介してPNPトラ
ンジスタQ2のエミッタに接続されている。このPNP
トランジスタQ2のベースは基準電位に接続され、コレ
クタはサブストレートに接続されている。尚、Nchト
ランジスタQ5と抵抗R2との間には出力端子1が設け
られている。
/Dコンバータ等に於ては、電源電圧よりも低い基準電
圧が必要となり、この基準電圧を発生させるための回路
として、所謂バンドギャップレギュレータが用いられて
いた。例えばCMOSプロセスからなる回路中に設けら
れたバンドギャップレギュレータの回路構成を図3に示
す。バーチカル型のPNPトランジスタQ1のコレクタ
はサブストレートに接続され、ベースは基準電位に接続
されている。また、エミッタは電圧発生用の抵抗R1を
介してNchトランジスタQ4のソースに接続されてい
る。NchトランジスタQ4のゲートは、同様なNch
トランジスタQ5のゲートに接続されている。Nchト
ランジスタQ5のソースは抵抗R2を介してPNPトラ
ンジスタQ2のエミッタに接続されている。このPNP
トランジスタQ2のベースは基準電位に接続され、コレ
クタはサブストレートに接続されている。尚、Nchト
ランジスタQ5と抵抗R2との間には出力端子1が設け
られている。
【0003】ここで、PNPトランジスタQ2のエミッ
タ面積はPNPトランジスタQ1のエミッタ面積のN倍
(N=2〜30)となっている。抵抗R1は抵抗R2よ
りもやや大きくなっている。また、各PNPトランジス
タQ1、Q2のエミッタ周辺のフィールドプレートに
は、チャネル電流が発生しないようにエミッタ電圧が印
加されている。
タ面積はPNPトランジスタQ1のエミッタ面積のN倍
(N=2〜30)となっている。抵抗R1は抵抗R2よ
りもやや大きくなっている。また、各PNPトランジス
タQ1、Q2のエミッタ周辺のフィールドプレートに
は、チャネル電流が発生しないようにエミッタ電圧が印
加されている。
【0004】一方、NchトランジスタQ4のドレイン
は、PchトランジスタQ7のドレイン、ゲート及びP
chトランジスタQ8のゲートに接続されている。Pc
hトランジスタQ5のドレインはそのゲート、Nchト
ランジスタQ8のドレイン及びNchトランジスタQ4
のゲートに接続されると共にPchトランジスタQ9の
ドレインに接続されている。また、Pchトランジスタ
Q7、Q8、Q9のソースは、電源2に接続されてお
り、Q9のゲートは起動回路3に接続されている。
は、PchトランジスタQ7のドレイン、ゲート及びP
chトランジスタQ8のゲートに接続されている。Pc
hトランジスタQ5のドレインはそのゲート、Nchト
ランジスタQ8のドレイン及びNchトランジスタQ4
のゲートに接続されると共にPchトランジスタQ9の
ドレインに接続されている。また、Pchトランジスタ
Q7、Q8、Q9のソースは、電源2に接続されてお
り、Q9のゲートは起動回路3に接続されている。
【0005】上記したようなバンドギャップレギュレー
タを作動させるには、まず起動回路2によってPchト
ランジスタQ9のゲートに電圧を印加して回路全体を起
動させる。すると、出力端子1を介して外部に基準電圧
が供給されるようになる。
タを作動させるには、まず起動回路2によってPchト
ランジスタQ9のゲートに電圧を印加して回路全体を起
動させる。すると、出力端子1を介して外部に基準電圧
が供給されるようになる。
【0006】上記したようなバンドギャップレギュレー
タに於ては、NchトランジスタQ4、Q5の部分で正
帰還をかけるようになっており、トランジスタQ1、Q
2及び抵抗R1、R2のインピーダンスが正帰還される
際にノイズとして出力信号に影響する。ここで、Kをボ
ルツマン定数、Tを温度(゜K)、Bをバンド幅とし
て、抵抗R1の雑音電圧VnR1、VnR2は、
タに於ては、NchトランジスタQ4、Q5の部分で正
帰還をかけるようになっており、トランジスタQ1、Q
2及び抵抗R1、R2のインピーダンスが正帰還される
際にノイズとして出力信号に影響する。ここで、Kをボ
ルツマン定数、Tを温度(゜K)、Bをバンド幅とし
て、抵抗R1の雑音電圧VnR1、VnR2は、
【0007】
【数1】
【0008】となる。これは正帰還により増幅されて出
力端子1に於ける雑音電圧Vnはqを電荷の値として、
力端子1に於ける雑音電圧Vnはqを電荷の値として、
【0009】
【数2】
【0010】となる。例えば、R1=66kΩ、R2=
60kΩ、N=10、T=300゜Kとすると、
60kΩ、N=10、T=300゜Kとすると、
【0011】
【数3】
【0012】となり、出力インピーダンスRoutは、
【0013】
【数4】
【0014】と非常に高い値となっていた。従って、こ
のノイズ及び出力インピーダンスを低減するための構造
が望まれていた。
のノイズ及び出力インピーダンスを低減するための構造
が望まれていた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、出力ノイズ及び出力インピーダンスが低減化
されたバンドギャップレギュレータを提供することにあ
る。
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、出力ノイズ及び出力インピーダンスが低減化
されたバンドギャップレギュレータを提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記した目的は本発明に
よれば、電源電圧よりも低い基準電圧を得るためのバン
ドギャップレギュレータであって、帰還回路を有する電
流決定回路と、前記電流決定回路により決定された電流
を受けて電圧を発生するべく、前記電流決定回路に対し
てミラー回路を介して接続された電圧発生回路とを有
し、前記電圧発生回路から外部に前記基準電圧を供給す
ることを特徴とするバンドギャップレギュレータを提供
することにより達成される。
よれば、電源電圧よりも低い基準電圧を得るためのバン
ドギャップレギュレータであって、帰還回路を有する電
流決定回路と、前記電流決定回路により決定された電流
を受けて電圧を発生するべく、前記電流決定回路に対し
てミラー回路を介して接続された電圧発生回路とを有
し、前記電圧発生回路から外部に前記基準電圧を供給す
ることを特徴とするバンドギャップレギュレータを提供
することにより達成される。
【0017】
【作用】このように、電流決定回路と電圧発生回路とを
分離し、電流決定回路からカレントミラー回路を介して
供給された電流をもって電圧を発生させることにより、
電圧発生用に用いられる抵抗を電流決定回路から取り除
くことができるため、該部分のインピーダンスが低減化
する。
分離し、電流決定回路からカレントミラー回路を介して
供給された電流をもって電圧を発生させることにより、
電圧発生用に用いられる抵抗を電流決定回路から取り除
くことができるため、該部分のインピーダンスが低減化
する。
【0018】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【0019】図1は、本発明が適用された第1の実施例
を示すバンドギャップレギュレータの構成回路図であ
る。このバンドギャップレギュレータは、正帰還回路を
含む電流決定回路11と、この電流決定回路11により
決定された電流を受けて電圧を発生するべくカレントミ
ラー回路12を介して接続された電圧発生回路13とを
有している。
を示すバンドギャップレギュレータの構成回路図であ
る。このバンドギャップレギュレータは、正帰還回路を
含む電流決定回路11と、この電流決定回路11により
決定された電流を受けて電圧を発生するべくカレントミ
ラー回路12を介して接続された電圧発生回路13とを
有している。
【0020】具体的には、バーチカル型のPNPトラン
ジスタQ1のコレクタはサブストレート、ベースは基準
電位、エミッタは抵抗R1を介してNchトランジスタ
Q4のソースに接続されている。NchトランジスタQ
4のゲートはNchトランジスタQ5のゲートに接続さ
れている。NchトランジスタQ5のソースはPNPト
ランジスタQ2のエミッタに接続されている。このPN
PトランジスタQ2のベースは基準電位に、コレクタは
サブストレートに接続されている。
ジスタQ1のコレクタはサブストレート、ベースは基準
電位、エミッタは抵抗R1を介してNchトランジスタ
Q4のソースに接続されている。NchトランジスタQ
4のゲートはNchトランジスタQ5のゲートに接続さ
れている。NchトランジスタQ5のソースはPNPト
ランジスタQ2のエミッタに接続されている。このPN
PトランジスタQ2のベースは基準電位に、コレクタは
サブストレートに接続されている。
【0021】NchトランジスタQ4のドレインは、P
chトランジスタQ7のドレイン、ゲート及びPchト
ランジスタQ8のゲートに接続されると共に同様なPc
hトランジスタQ6のゲートに接続されている。Pch
トランジスタQ6のドレインは、抵抗R3を介してPN
PトランジスタQ3のエミッタに接続されている。この
PNPトランジスタQ3のベースは基準電位に、コレク
タはサブストレートに接続されている。尚、Pchトラ
ンジスタQ6のドレインと抵抗R3との間には出力端子
1が設けられている。
chトランジスタQ7のドレイン、ゲート及びPchト
ランジスタQ8のゲートに接続されると共に同様なPc
hトランジスタQ6のゲートに接続されている。Pch
トランジスタQ6のドレインは、抵抗R3を介してPN
PトランジスタQ3のエミッタに接続されている。この
PNPトランジスタQ3のベースは基準電位に、コレク
タはサブストレートに接続されている。尚、Pchトラ
ンジスタQ6のドレインと抵抗R3との間には出力端子
1が設けられている。
【0022】一方、PchトランジスタQ5のドレイン
は、そのゲート、NchトランジスタQ4のゲート及び
PchトランジスタQ8のドレインに接続されると共に
PchトランジスタQ9のドレインに接続されている。
また、PchトランジスタQ6、Q7、Q8、Q9のソ
ースは電源2に接続されており、Q9のゲートは起動回
路3に接続されている。
は、そのゲート、NchトランジスタQ4のゲート及び
PchトランジスタQ8のドレインに接続されると共に
PchトランジスタQ9のドレインに接続されている。
また、PchトランジスタQ6、Q7、Q8、Q9のソ
ースは電源2に接続されており、Q9のゲートは起動回
路3に接続されている。
【0023】ここで、PNPトランジスタQ2は、PN
PトランジスタQ1及びQ3に対してそのエミッタ面積
が約10倍程度となっている。また、抵抗R1は抵抗R
3に対して10倍程度、実際には抵抗R1が60kΩ、
抵抗R3が6kΩ程度となっている。
PトランジスタQ1及びQ3に対してそのエミッタ面積
が約10倍程度となっている。また、抵抗R1は抵抗R
3に対して10倍程度、実際には抵抗R1が60kΩ、
抵抗R3が6kΩ程度となっている。
【0024】次に、本実施例に於けるバンドギャップレ
ギュレータの出力ノイズ及び出力インピーダンスを求め
る。まず、抵抗R1及びR3にて発生する雑音電圧VnR
1、VnR3は
ギュレータの出力ノイズ及び出力インピーダンスを求め
る。まず、抵抗R1及びR3にて発生する雑音電圧VnR
1、VnR3は
【0025】
【数5】
【0026】となる。従って、出力端子1に於ける雑音
電圧Vnは、
電圧Vnは、
【0027】
【数6】
【0028】となる。ここで、VgsはNchトランジス
タQ4、Q5のゲート・ソース間電圧、Vthは閾値電圧
である。また、NはPNPトランジスタQ1、Q3に対
するPNPトランジスタQ2のエミッタ面積の比(2倍
〜30倍)である。ここで、R1=6kΩ、R3=60
kΩ、N=10、T=300°K、Vgs=0.7V、V
th=0.1Vとすると、
タQ4、Q5のゲート・ソース間電圧、Vthは閾値電圧
である。また、NはPNPトランジスタQ1、Q3に対
するPNPトランジスタQ2のエミッタ面積の比(2倍
〜30倍)である。ここで、R1=6kΩ、R3=60
kΩ、N=10、T=300°K、Vgs=0.7V、V
th=0.1Vとすると、
【0029】
【数7】
【0030】となり、従来の雑音電圧Vnに比較して約
1/7となっている。また、出力インピーダンスRout
は、
1/7となっている。また、出力インピーダンスRout
は、
【0031】
【数8】
【0032】となり、従来の出力インピーダンスRout
に比較して約1/10になっている。
に比較して約1/10になっている。
【0033】図2は、本発明が適用された第2の実施例
に於けるバンドギャップレギュレータの構成を示す回路
図であり、第1の実施例と同様な部分には同一の符号を
付しその詳細な説明は省略する。
に於けるバンドギャップレギュレータの構成を示す回路
図であり、第1の実施例と同様な部分には同一の符号を
付しその詳細な説明は省略する。
【0034】本実施例では、PchトランジスタQ6の
ソースがPchトランジスタQ10のドレインに接続さ
れ、PchトランジスタQ7のソースがPchトランジ
スタQ11のソースに接続され、PchトランジスタQ
8のソースがPchトランジスタQ12のドレインに接
続されている。また、PchトランジスタQ11のドレ
イン、即ちPchトランジスタQ7のソースは、Pch
トランジスタQ10、Q11、Q12のゲートに各々接
続されている。
ソースがPchトランジスタQ10のドレインに接続さ
れ、PchトランジスタQ7のソースがPchトランジ
スタQ11のソースに接続され、PchトランジスタQ
8のソースがPchトランジスタQ12のドレインに接
続されている。また、PchトランジスタQ11のドレ
イン、即ちPchトランジスタQ7のソースは、Pch
トランジスタQ10、Q11、Q12のゲートに各々接
続されている。
【0035】一方、ゲートが起動回路3に接続されたP
chトランジスタQ9のドレインはPchトランジスタ
Q12のドレイン、即ちPchトランジスタQ8のソー
スに接続されている。尚、PchトランジスタQ9、Q
10、Q11、Q12のソースは電源2に接続されてい
る。
chトランジスタQ9のドレインはPchトランジスタ
Q12のドレイン、即ちPchトランジスタQ8のソー
スに接続されている。尚、PchトランジスタQ9、Q
10、Q11、Q12のソースは電源2に接続されてい
る。
【0036】本実施例では、カレントミラー回路を構成
するPchトランジスタQ6、Q7、Q8のソース・ド
レイン間電圧を近付けることによりその電流比をより正
確にするためにPchトランジスタQ10、Q11、Q
12が設けられている。それ以外の構成は第1の実施例
と同様であり、その出力ノイズや出力インピーダンスに
関しても同様である。
するPchトランジスタQ6、Q7、Q8のソース・ド
レイン間電圧を近付けることによりその電流比をより正
確にするためにPchトランジスタQ10、Q11、Q
12が設けられている。それ以外の構成は第1の実施例
と同様であり、その出力ノイズや出力インピーダンスに
関しても同様である。
【0037】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によるバンドギャップレギュレータによれば、電流決
定回路と電圧発生回路とを分離し、この電流決定回路か
らカレントミラー回路を介して電圧発生回路に電流を供
給する構成とすることで、電流決定回路に於けるインピ
ーダンスを下げることができ、正帰還率を下げることが
できることから、出力ノイズが低減化され、出力インピ
ーダンスも低減化する。従って、出力電圧が安定化する
ようになる。
明によるバンドギャップレギュレータによれば、電流決
定回路と電圧発生回路とを分離し、この電流決定回路か
らカレントミラー回路を介して電圧発生回路に電流を供
給する構成とすることで、電流決定回路に於けるインピ
ーダンスを下げることができ、正帰還率を下げることが
できることから、出力ノイズが低減化され、出力インピ
ーダンスも低減化する。従って、出力電圧が安定化する
ようになる。
【図1】本発明が適用されたバンドギャップレギュレー
タの第1の実施例の構成を示す回路図である。
タの第1の実施例の構成を示す回路図である。
【図2】本発明が適用された、バンドギャップレギュレ
ータの第2の実施例の構成を示す図1と同様な回路図で
ある。
ータの第2の実施例の構成を示す図1と同様な回路図で
ある。
【図3】従来のバンドギャップレギュレータの構成を示
す回路図である。
す回路図である。
1 出力端子 2 電源 3 起動回路
Claims (1)
- 【請求項1】 電源電圧よりも低い基準電圧を得るた
めのバンドギャップレギュレータであって、 帰還回路を有する電流決定回路と、 前記電流決定回路により決定された電流を受けて電圧を
発生するべく、前記電流決定回路に対してミラー回路を
介して接続された電圧発生回路とを有し、 前記電圧発生回路から外部に前記基準電圧を供給するこ
とを特徴とするバンドギャップレギュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12096593A JPH06309052A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | バンドギャップレギュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12096593A JPH06309052A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | バンドギャップレギュレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06309052A true JPH06309052A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14799396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12096593A Withdrawn JPH06309052A (ja) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | バンドギャップレギュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06309052A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316530A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 定電流源回路 |
US7034514B2 (en) | 2003-10-27 | 2006-04-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit using band-gap reference circuit |
JP2008015925A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基準電圧発生回路 |
JP2011018210A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | New Japan Radio Co Ltd | バイアス回路 |
US9910452B2 (en) | 2012-03-22 | 2018-03-06 | Sii Semiconductor Corporation | Reference-voltage circuit |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP12096593A patent/JPH06309052A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7034514B2 (en) | 2003-10-27 | 2006-04-25 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit using band-gap reference circuit |
JP2005316530A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 定電流源回路 |
JP4677735B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2011-04-27 | 富士電機システムズ株式会社 | 定電流源回路 |
JP2008015925A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基準電圧発生回路 |
JP2011018210A (ja) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | New Japan Radio Co Ltd | バイアス回路 |
US9910452B2 (en) | 2012-03-22 | 2018-03-06 | Sii Semiconductor Corporation | Reference-voltage circuit |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |