JPH07111425A - 電界効果型トランジスタを用いた演算増幅器 - Google Patents

電界効果型トランジスタを用いた演算増幅器

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JPH07111425A
JPH07111425A JP5275909A JP27590993A JPH07111425A JP H07111425 A JPH07111425 A JP H07111425A JP 5275909 A JP5275909 A JP 5275909A JP 27590993 A JP27590993 A JP 27590993A JP H07111425 A JPH07111425 A JP H07111425A
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JP
Japan
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resistance elements
transistor
volatile memory
channel
memory transistor
Prior art date
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Application number
JP5275909A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Tanaka
利明 田中
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 差動増幅回路の負荷トランジスタを構成して
いる2つのNチャンネルトランジスタ21,23のソー
ス間に、複数個の抵抗素子43を直列に接続し、抵抗素
子の各接続点と負電源13の間に選択スイッチとして働
く不揮発性メモリトランジスタ47と、この不揮発性メ
モリトランジスタ47をプログラムする際に必要なアド
レストランジスタ45とを備え、不揮発性メモリトラン
ジスタを消去もしくは書き込みすることにより、オフセ
ット調整を行なう。 【効果】 差動増幅回路のオフセット電圧を精密に調整
でき、かつ差動増幅回路からなる演算増幅器ICを用い
るシステムを小型化することができる。さらに差動増幅
回路のオフセット電圧のオフセット調整をなんどでも再
調整することができ、演算増幅器ICのユーザが、IC
を使用する環境で差動増幅回路のオフセット電圧を調整
することがでるため、精度よくオフセット調整すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電界効果型トランジスタ
(以下、MOSFETと称する)を用いた演算増幅器に
おけるオフセット調整回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のMOSFETを用いた演算
増幅回路の差動増幅回路の一例を示す回路図である。P
チャンネルトランジスタ17,19のソースは、それぞ
れPチャンネルトランジスタ15のドレインに接続し、
Pチャンネルトランジスタ15のソースは、正電源VD
D11に接続する。
【0003】Nチャンネルトランジスタ21、23のゲ
ートは、Nチャンネルトランジスタ21のドレインとP
チャンネルトランジスタ17のドレインとに接続する。
【0004】Nチャンネルトランジスタ23のドレイン
は、Pチャンネルトランジスタ19のドレインと接続
し、Nチャンネルトランジスタ21、23のソースはそ
れぞれ抵抗25,27を通して負電源VSS13に接続
する。
【0005】Pチャンネルトランジスタ15のゲート1
5aには、一定のバイアス電圧が印加される。
【0006】端子35は差動回路出力であり、端子17
a,19aは差動入力である。
【0007】差動増幅回路が図5に示すように構成され
て半導体集積回路(以下ICと記載する)化された演算
増幅器を、あるシステムにおいて使用する場合において
は、差動増幅回路の出力に生じるオフセット電圧を除去
しなければならない。
【0008】一般的には演算増幅器ICの外部より、図
5に示す端子31,33に、図4に示すようなポテンシ
ョンメータ、あるいはマイクロメータなどの可変抵抗器
の端子37,39を接続する。そしてこの可変抵抗器の
中点端子14を負電源13に接続して、差動増幅回路の
不均衡を取り直すことによりオフセット電圧を除去して
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述のような手段でオ
フセット電圧を除去しようとすると、演算増幅器ICの
外部にオフセット調整用の可変抵抗器を取り付けなけれ
ばならない。したがって小型化が必要なシステムにおい
て、上述のような演算増幅器ICを用いるとオフセット
調整用の可変抵抗器が必要なため、システムを小型化
し、モノリシックにできないという課題がある。
【0010】本発明はこのような従来の課題を解決し
て、MOSFETを用いた演算増幅器ICの外部にオフ
セット調整用の可変抵抗器を必要とすることなく、IC
内部にて精密にオフセット調整をすることができ、シス
テムを小型化できるMOSFETを用いた演算増幅器I
Cを提供することを目的としている。
【0011】
【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MOSFETを用いた演算増幅器は、下記
記載の構成を採用する。
【0012】本発明のMOSFETを用いた演算増幅器
は、MOSFETによって構成される演算増幅器の差動
増幅回路において、この差動増幅回路の負荷トランジス
タを構成している2つのトランジスタのソース電極間
に、複数個の拡散抵抗素子もしくは、ポリシリコン抵抗
素子を直列に接続し、この抵抗素子間のそれぞれの接続
点と電源の間に選択スイッチとして働く不揮発性メモリ
トランジスタと、この不揮発性メモリトランジスタをプ
ログラムする際に必要なアドレストランジスタを接続
し、不揮発性メモリトランジスタを消去もしくは書き込
みすることにより、オフセット調整を行なうことを特徴
とする。
【0013】本発明のMOSFETを用いた演算増幅器
のオフセット調整に、選択スイッチとして使用される不
揮発性メモリトランジスタとして、MNOS型や、ある
いはMONOS型(金属−酸化シリコン膜−窒化シリコ
ン膜−酸化シリコン膜−半導体)の書き換えができる構
造の不揮発性メモリ素子を使用する。
【0014】本発明のMOSFETを用いた演算増幅器
のオフセット調整に、選択スイッチとして使用される不
揮発性メモリトランジスタの消去、書き込みを行なう回
路をICに内蔵することを特徴とする。
【0015】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例におけるM
OSFETを用いた演算増幅器を説明する。まずはじめ
に本発明のMOSFETを用いた演算増幅器の差動回路
の構成を、図1を用いて説明する。
【0016】Pチャンネルトランジスタ17,19のソ
ースは、それぞれPチャンネルトランジスタ15のドレ
インに接続し、Pチャンネルトランジスタ15のソース
は正電源VDD11に接続する。
【0017】Nチャンネルトランジスタ21、23のゲ
ートは、Nチャンネルトランジスタ21のドレインとP
チャンネルトランジスタ17のドレインとに接続する。
【0018】Nチャンネルトランジスタ23のドレイン
は、Pチャンネルトランジスタ19のドレインと接続
し、さらにNチャンネルトランジスタ21、23のソー
スは抵抗25,27を介して、負電源VSS13に接続
する。
【0019】また、Nチャンネルトランジスタ21、2
3のソース間には、抵抗素子43を複数個直列に接続
し、抵抗素子43のそれぞれの接続点にはアドレストラ
ンジスタ45のドレイン45aを接続する。
【0020】アドレストランジスタ45のソースには、
選択スイッチとして働くNチャンネルの不揮発性メモリ
トランジスタ47のドレインを接続する。
【0021】この不揮発性メモリトランジスタはMNO
S型(金属−窒化シリコン膜−酸化シリコン膜−半導
体)、あるいはMONOS型(金属−酸化シリコン膜−
窒化シリコン膜−酸化シリコン膜−半導体)構造の不揮
発性メモリトランジスタで構成する。
【0022】このNチャンネルの不揮発性メモリトラン
ジスタ47のソース47cは、通常動作の場合には、負
電源VSS13に接続する。
【0023】複数個直列に接続されている抵抗素子43
のそれぞれの接続点に接続しているそれぞれのアドレス
トランジスタ45のそれぞれのゲートはすべて共通に、
共通ゲート45bに接続する。
【0024】またこのそれぞれのアドレストランジスタ
45のソースに接続されている、それぞれのNチャンネ
ルの不揮発性メモリトランジスタ47のゲートもすべて
共通に、共通ゲート47bに接続する。
【0025】それぞれのアドレストランジスタ45と、
それぞれのNチャンネルの不揮発性メモリトランジスタ
47のそれぞれのバルクは全て共通に、共通バルク49
に接続する。
【0026】そしてアドレストランジスタ45とNチャ
ンネルの不揮発性メモリトランジスタ47とは、Nチャ
ンネルトランジスタ21,23のバルクとは電気的に分
離するように構成する。
【0027】この共通バルク49の端子は、通常動作の
場合には、負電源VSS13に接続する。
【0028】Pチャンネルトランジスタ15のゲート1
5aには、一定のバイアス電圧が印加され、端子35は
差動増幅回路出力であり、端子17a,19aは差動入
力である。
【0029】上記のように構成された差動増幅回路にお
いて、それぞれの抵抗素子43の選択スイッチとして働
くNチャンネルの不揮発性メモリトランジスタ47を、
オンして抵抗素子43を組み合わせることにより、差動
増幅回路のオフセット電圧を調整することが可能とな
る。
【0030】なおオフセット調整は、抵抗素子43の抵
抗値が小さく、かつ抵抗素子43の数が多いほど精密に
調整することができる。
【0031】つぎに選択スイッチとして働く不揮発性メ
モリトランジスタの設定方法について、オフセット調整
の抵抗素子43が4個直列に接続している場合を例とし
て、図2と図3とを用いて説明する。
【0032】まずはじめに、図2に示す回路の構成につ
いて説明する。直列に4つの抵抗素子43a,43b,
43c,43dを接続し、4つの抵抗素子43a,43
b,43c,43dのそれぞれの接続点に3つのアドレ
ストランジスタ45,51,55のドレインを接続す
る。
【0033】この3つのアドレストランジスタ45,5
1,55のそれぞれのソースには、3つのNチャンネル
の不揮発性メモリトランジスタ47,53,57のそれ
ぞれのドレインを接続する。
【0034】3つのアドレストランジスタ45,51,
55のそれぞれのゲートは、共通ゲート45bに全て共
通に接続する。
【0035】3つのNチャンネルの不揮発性メモリトラ
ンジスタ47,53,57のそれぞれのゲートは、共通
ゲート47bに全て共通に接続する。
【0036】3つのNチャンネルトランジスタ55,5
1,45のバルクと、3つのNチャンネルの不揮発性メ
モリトランジスタ47,53,57のバルクとは、共通
バルク49に全て共通に接続する。
【0037】つぎにこの図2に示す回路で、オフセット
調整をするために、抵抗素子43bと抵抗素子43cの
接点を負電源VSSに接続するように、3つの不揮発性
メモリトランジスタ47,53,57の設定方法を、図
3のそれぞれの端子のバイアス状態を示す図を用いて説
明する。
【0038】まず、3つのNチャンネルの不揮発性メモ
リトランジスタ47,53,57をすべてオンするよう
に設定する。
【0039】それぞれのアドレストランジスタ45,5
1,55の共通ゲート45bを正電源VDDレベルに
し、それぞれのNチャンネルの不揮発性メモリトランジ
スタの共通ゲート47bを負の高電圧レベル(以後、V
PPと称する)にし、共通バルク49を正電源VDDレ
ベルにし、それぞれのNチャンネルの不揮発性メモリト
ランジスタ47,53,57のソース47c,53c,
57cを正電源VDDレベルに設定する。
【0040】この設定により、3つのNチャンネルの不
揮発性メモリトランジスタの閾値電圧(以下、Vthと
称する)はデプレッションとなり、3つのNチャンネル
の不揮発性メモリトランジスタ47,53,57はオン
状態となる。
【0041】つぎに、2つのNチャンネルの不揮発性メ
モリトランジスタ47,57をオフにするように設定す
る。
【0042】3つのNチャンネルのトランジスタ47,
53,57の共通ゲート45bを、VPPの電位レベル
に設定し、3つのNチャンネルの不揮発性メモリトラン
ジスタ47,53,57の共通ゲート47bを正電圧レ
ベルVDDレベルに設定し、共通バルク49をVPPレ
ベルに設定し、オフにする2つのNチャンネルの不揮発
性メモリトランジスタ47,57のそれぞれのソース4
7c,57cをVPPレベルに設定し、オン状態のまま
にしておくNチャンネルの不揮発性メモリトランジスタ
53のソース53cを正電源VDDレベルに設定する。
【0043】これにより、2つのNチャンネルの不揮発
性メモリトランジスタ47,57のVthはエンハンス
メントとなり、Nチャンネルの不揮発性メモリトランジ
スタ53のVthはデプレッシヨンのままとなる。
【0044】つまり、2つのNチャンネルの不揮発性メ
モリトランジスタ47,57はオフとなり、Nチャンネ
ルの不揮発性メモリトランジスタ53はオン状態のまま
となる。
【0045】そして、MOSFETを用いた演算増幅器
の差動増幅回路として通常動作する場合は、3つのアド
レストランジスタ45、51、55の共通ゲート45b
を正電源レベルに設定し、3つのNチャンネルの不揮発
性メモリトランジスタ47、53、57の共通ゲート4
7bを負電源VSSレベルに設定し、共通バルク49を
負電源VSSレベルに設定し、3つのNチャンネルの不
揮発性メモリトランジスタ47、53、57のそれぞれ
のソース47c,53c,57cを負電源VSSレベル
に設定する。
【0046】上述のようにして、Nチャンネル不揮発性
メモリトランジスタ53のみオンにして、抵抗素子43
bと抵抗素子43cの接点を負電源に接続しオフセット
を調整する。
【0047】本発明を実施する際に用いる上述のオフセ
ット調整用の抵抗素子43は、多結晶ポリシリコン抵抗
や、拡散抵抗や、MOSトランジスタ抵抗などで実現可
能である。
【0048】また、不揮発性メモリトランジスタ47、
53、57をオン,オフに設定する回路や、VPPレベ
ル発生回路は、一般のEEPROM・ICなどで使用さ
れている一般的な回路が使用できるので、MOSFET
を用いた演算増幅器ICとモノリシック化を容易に達成
することができる。
【0049】
【発明の効果】以上の説明で明かなように、本発明を用
いることにより、差動増幅回路のオフセット電圧を精密
に調整でき、かつ差動増幅回路からなる演算増幅器IC
を用いるシステムを小型化にすることができる。
【0050】また、書き換え可能な不揮発性メモリを使
用することにより、差動増幅回路のオフセット電圧の調
整をなんどでも再調整することができる。
【0051】またさらに、演算増幅器ICの内部に、差
動増幅回路のオフセット電圧を調整するための不揮発性
メモリを設定する回路を本発明は備えているので、演算
増幅器ICのユーザが、ICを使用する環境で差動増幅
回路のオフセット電圧を調整することがでる。このた
め、精度よく、オフセット調整をすることができるよう
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における演算増幅器の差動増幅
回路図を示す回路図である。
【図2】本発明の実施例におけるオフセット調整回路を
示す回路図である。
【図3】本発明の実施例におけるそれぞれの端子のバイ
アス状態を示す図である。
【図4】オフセット調整用可変抵抗器の動作説明をする
ための回路である。
【図5】従来の演算増幅器の差動増幅回路を示す回路図
である。
【符号の説明】
15 Pチャンネルトランジスタ 17 Pチャンネルトランジスタ 19 Pチャンネルトランジスタ 21 Nチャンネルトランジスタ 23 Nチャンネルトランジスタ 25 抵抗 27 抵抗 43 抵抗素子 45 アドレストランジスタ 47 不揮発性メモリトランジスタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動増幅回路の負荷トランジスタを構成
    している2つのNチャンネルトランジスタのソース間
    に、複数個の拡散抵抗素子、もしくはポリシリコンから
    なる抵抗素子を直列に接続し、抵抗素子間のそれぞれの
    接続点と負電源の間に選択スイッチとして働く不揮発性
    メモリトランジスタと、この不揮発性メモリトランジス
    タをプログラムする際に必要なアドレストランジスタと
    を備え、不揮発性メモリトランジスタを消去もしくは書
    き込みすることにより、オフセット調整を行なうことを
    特徴とする電界効果型トランジスタを用いた演算増幅
    器。
  2. 【請求項2】 差動増幅回路の負荷トランジスタを構成
    している2つのNチャンネルトランジスタのソース間
    に、複数個の拡散抵抗素子もしくはポリシリコンからな
    る抵抗素子を直列に接続し、抵抗素子間のそれぞれの接
    続点と負電源の間に選択スイッチとして働く不揮発性メ
    モリトランジスタとしてMNOS型(金属−窒化シリコ
    ン膜−酸化シリコン膜−半導体)の書き換えができる構
    造の素子を使用することを特徴とする電界効果型トラン
    ジスタを用いた演算増幅器。
  3. 【請求項3】 差動増幅回路の負荷トランジスタを構成
    している2つのNチャンネルトランジスタのソース間
    に、複数個の拡散抵抗素子もしくは、ポリシリコンから
    なる抵抗素子を直列に接続し、抵抗素子間のそれぞれの
    接続点と負電源の間に選択スイッチとして働く不揮発性
    メモリトランジスタとしてMONOS型(金属−酸化シ
    リコン膜−窒化シリコン膜−酸化シリコン膜−半導体)
    の書き換えができる構造の素子を使用することを特徴と
    する電界効果型トランジスタを用いた演算増幅器。
  4. 【請求項4】 差動増幅回路の負荷トランジスタを構成
    している2つのNチャンネルトランジスタのソース間
    に、複数個の拡散抵抗素子もしくは、ポリシリコンから
    なる抵抗素子を直列に接続し、抵抗素子間のそれぞれの
    接続点と負電源の間に選択スイッチとして働く不揮発性
    メモリトランジスタと、この不揮発性メモリトランジス
    タをプログラムする際に必要なアドレストランジスタと
    を備え、不揮発性メモリトランジスタを消去もしくは書
    き込みを行なう回路を半導体集積回路に内蔵することを
    特徴とする電界効果型トランジスタを用いた演算増幅
    器。
JP5275909A 1993-10-08 1993-10-08 電界効果型トランジスタを用いた演算増幅器 Pending JPH07111425A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011198093A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Fujitsu Semiconductor Ltd 基準電圧回路および半導体集積回路
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KR102341770B1 (ko) * 2020-10-30 2021-12-22 지엔에스티 주식회사 신호레벨 조정과 생산성이 우수한 차량용 마이크로폰

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