JPH07200081A

JPH07200081A - 半導体基準電圧供給回路

Info

Publication number: JPH07200081A
Application number: JP5337023A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sakata; 真坂田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、半導体チップ内の各回路に基準電
圧を供給する半導体基準電圧供給回路に関し、基準電圧
に乗るノイズを除去し安定した基準電圧を供給し、動作
の安定化、信頼性の向上を図ることを目的とする。【構成】基準電圧を発生する基準電圧発生源１と、こ
の基準電圧発生源１からの基準電圧を受けて、この基準
電圧の正および負方向の変動分を同極性で取り出す正極
性電圧変換手段２と、上記基準電圧発生源１からの基準
電圧を受けて、この基準電圧の正および負方向の変動分
を逆極性で取り出す負極性電圧変換手段３と、上記正極
性電圧変換手段２および負極性電圧変換手段３からの出
力を受けて、それぞれの電圧変動分を平均化して変動分
を除去した基準電圧を、この基準電圧を必要とする回路
に出力する電圧平均化手段４とから成る構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップ内に基準
電圧を供給する際、その基準電圧に乗るノイズ成分を除
去する半導体基準電圧供給回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体内部で基準電圧を使用する際、そ
の基準電圧を半導体チップ内で発生させることは従来か
ら行われているが、チップが小さい場合や、配線間容量
やクロストークあるいは基準電圧の電圧変動をあまり考
慮する必要のない場合には、基準電圧をチップ内で発生
させてそれをチップ内に配線された基準電圧供給路によ
って、基準電圧を必要とする各回路部、たとえばアドレ
スバッファやデータバッファなどに供給する方式でも十
分であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近ではプロ
セスの微細化により配線間隔がより微細化され、配線間
の結合容量が増大し、信号配線または電圧配線の雑音な
どから静電誘導を受けやすくなり、また近年の半導体は
半導体チップの動作周波数の高速化により、さらに静電
誘導を受けやすくなっていることから、基準電圧供給路
を介して上記アドレスバッファやデータバッファなどに
基準電圧を送る際に、基準電圧にノイズが乗りやすく、
またノイズも大きくなる傾向にある。このようなノイズ
の乗った基準電圧をそのままの状態で、上記基準電圧を
必要とする各回路部に与えてしまうと、各回路部の動作
は不安定なものとなり、システム全体の信頼性の低下を
招くという問題があった。

【０００４】本発明は、上記した点に鑑み、基準電圧に
乗ったノイズを除去し、安定した基準電圧を、この基準
電圧の必要な回路部に供給することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明のブロック
図である。同図において、基準電圧発生源１は基準電圧
（以下、この基準電圧発生源１からの基準電圧を一次基
準電圧という）を発生するもので、この一次基準電圧は
正極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手段３に供給さ
れるようになっている。

【０００６】上記正極性電圧変換手段２は、基準電圧発
生源１からの一次基準電圧の正方向または負方向の変動
分を同極性のまま電圧変換するものであり、また、上記
負極性電圧変換手段３は、基準電圧発生源１からの一次
基準電圧の正方向または負方向の変動分を逆極性に電圧
変換するものである。この正極性電圧変換手段２による
電圧変換時間と負極性電圧変換手段３による電圧変換時
間は同等であるように設定されている。

【０００７】電圧平均化手段４は、上記正極性電圧変換
手段２によって同極性に電圧変換された基準電圧出力
と、負極性電圧変換手段３によって逆極性に電圧変換さ
れた基準電圧出力を受けて、これら両出力を平均化して
一次基準電圧の変動分を除去した基準電圧（以下、これ
を二次基準電圧という）として出力するものである。

【０００８】この電圧平均化手段４からの二次基準電圧
は、基準電圧を必要とする各回路部に供給される。

【０００９】

【作用】このような構成において、基準電圧発生源１か
らの一次基準電圧Ｖｒｅｆに図２(a) に示すようなノイ
ズ成分Ｎが乗ったとすると、正極性電圧変換手段２で
は、ノイズ成分Ｎの乗った一次基準電圧を同図(b) のよ
うに同極性で電圧変換し、負極性電圧変換手段３では同
図(c) のように逆極性で電圧変換する。これにより、正
極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手段３からの出力
は同図からも明らかなように、一次基準電圧の変動部分
（ノイズ）が互いに逆極性の電圧として現れる。

【００１０】この正極性電圧変換手段２と負極性電圧変
換手段３の出力は電圧平均化手段４によって平均化さ
れ、同図(d) のようにノイズ成分の除去された二次基準
電圧とて出力される。

【００１１】したがって、一次基準電圧にノイズが乗っ
てもそのノイズ成分を除去することができ、ノイズのな
い安定した基準電圧を半導体チップ内の必要な部分に与
えることができる。

【００１２】

【実施例】半導体チップにおいては、実際には上記基準
電圧発生源１からの一次基準電圧以外に内部基準電圧が
必要になる場合がある。この実施例では一次基準電圧以
外に内部基準電圧を必要とする場合を例にとって説明す
る。

【００１３】図３は本発明の一実施例の構成をブロック
図で示すもので、以下、この図３を参照しながら説明す
る。図３は図１の構成に内部基準電圧発生手段５を付加
したものである。そして、正極性電圧変換手段２、負極
性電圧変換手段３、電圧平均化手段４、内部基準電圧発
生手段５（以下、これらを二次基準電圧発生部６とい
う）は、半導体チップ内において、基準電圧を必要とす
る回路部毎に、しかもその回路部近傍に配置される。ま
た、この実施例では上記基準電圧発生源１からの一次基
準電圧は半導体チップの外部接続端子８から供給され、
チップ内に配線された一次基準電圧供給路７によって、
基準電圧を必要とする各部に配置された上記二次基準電
圧発生部６に供給されるようになっている。

【００１４】基準電圧発生源１は周囲温度や電源電圧へ
の依存性に対して理想に近い特性を持たせるために、比
較的大規模化した回路となっており、これをチップ内の
各部に配置するのは小型化に支障があるため、チップ内
に配線された一次基準電圧供給路７を通して各部に一次
基準電圧を供給するようにしている。したがって、一次
基準電圧はチップ内の配線を通って各部に供給される間
にノイズが乗ることがある。これに対して、内部基準電
圧発生手段５は基準電圧を必要とする各部毎で、かつそ
の近傍に配置されるため、内部基準電圧発生手段５から
の内部基準電圧にノイズが乗る可能性は極めて少ない。

【００１５】ところで、内部基準電圧発生手段５は上記
したように、半導体チップの基準電圧を必要とする各部
毎に配置されるため、チップ全体が大型化しないように
簡略化した回路であることから、大規模回路化して理想
に近い特性を得られるようにした上記一次基準電圧より
も電源電圧と温度の変動に依存し易い。この内部基準電
圧発生手段５で理想的な特性が得られれば、一次基準電
圧は不要になるが、内部基準電圧発生手段５で理想的な
特性を得ようとするには、様々な補償機能を備えた回路
とする必要があり、それを実現しようとすると回路規模
が大きくなり、チップサイズが大きくなって、実用性に
問題が生じてくる。

【００１６】図４は電源電圧をＶｐとしたときの温度変
化に対する一次基準電圧と内部基準電圧の変化、つまり
一次基準電圧および内部基準電圧の温度依存性を示した
もので、図５は温度をＴｐとしたときの一次基準電圧お
よび内部基準電圧の電源電圧依存性を示したものであ
る。これらの図からも分かるように、一次基準電圧は温
度や電源電圧に依存しないが、内部基準電圧は温度や電
源電圧に依存することが分かる。

【００１７】今、半導体使用規格内（たとえば、周囲温
度を０℃〜１００℃、電源電圧を２．８Ｖ〜３．３Ｖ）
において、電源電圧が２．８Ｖ、周囲温度が１００℃の
ときの一次基準電圧と内部基準電圧との差の最大値をε
Ｐ、電源電圧が３．３Ｖ、周囲温度が０℃のときの一次
基準電圧と内部基準電圧との差の最大値をεＭとし、ま
た、正極性電圧変換手段２、負極性電圧変換手段３の電
圧変換率をＡ、その増幅器のバイアス分をＶｂｉ１、電
圧平均化手段４の電圧増幅率をＢ、その増幅器のバイア
ス分をＶｂｉ２、基準電圧をＶｒｅｆ１とする。

【００１８】ここで、一次基準電圧Ｖａと正極性電圧変
換手段２からの出力電圧Ｖｂの関係は、図６(a) から、Ｖｂ＝Ａ・（Ｖａ−Ｖｅ）＋Ｖｂｉ１・・・・・・(1) で表され、また、一次基準電圧Ｖａと負極性電圧変換手
段３からの出力電圧Ｖｃの関係は、図６(b) から、Ｖｃ＝−Ａ・（Ｖａ−Ｖｅ）＋Ｖｂｉ１・・・・・・(2) で表される。また、電圧平均化手段４の出力（二次基準
電圧）Ｖｄは、Ｖｄ＝Ｂ・（Ｖｂ＋Ｖｃ）＋Ｖｂｉ２・・・・・・(3) で表される。

【００１９】ここでまず、電源電圧＝Ｖｐ、周囲温度＝
Ｔｐで一次基準電圧にノイズが乗らない場合を考える
と、このときの正極性電圧変換手段２の出力電圧Ｖｂ
は、Ｖｂ＝Ａ・（Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ１）＋Ｖｂｉ１＝Ｖｂｉ１・・・・・・(4) で表され、同じくこのときの負極性電圧変換手段３の出
力電圧Ｖｃは、Ｖｃ＝−Ａ・（Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ１）＋Ｖｂｉ１＝Ｖｂｉ１・・・・・・(5) で表され、同じくこのときの二次基準電圧Ｖｄは、Ｖｄ＝Ｂ・（Ｖｂｉ１＋Ｖｂｉ１）＋Ｖｂｉ２＝２ＢＶｂｉ１＋Ｖｂｉ２・・・・・・(6) で表される。

【００２０】この(6) 式において、２Ｖｂｉ１＋Ｖｂｉ
２がＶｒｅｆ１になるように、回路定数を設定する。そ
して、次の（ｉ）、（ii）、（iii）の場合を考える。

【００２１】（ｉ）電源電圧＝Ｖｐ、周囲温度＝Ｔｐで
一次基準電圧Ｖａに振幅ＥＮのノイズが乗った場合。一
次基準電圧Ｖａは、Ｖａ＝Ｖｒｅｆ１＋ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）・・・・・・(7) 正極性電圧変換手段２の出力電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）＋Ｖｂｉ１・・・・・・(8) 負極性電圧変換手段３の出力電圧ＶｃはＶｃ＝−Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）＋Ｖｂｉ１・・・・・・(9) 二次基準電圧ＶｄはＶｄ＝２ＢＶｂｉ１＋Ｖｂｉ２＝Ｖｒｅｆ１・・・・・・(10) となり、この(10)式から分かるように、二次基準電圧Ｖ
ｄは一次基準電圧のノイズ分ＥＮが除去されたものとな
る。この様子を示したものが図７であり同図(a)はＶ
ａ、同図(b) はＶｂ、同図(c) はＶｃ、同図(d) はＶｄ
を表しており、この図からも分かるように二次基準電圧
Ｖｄはノイズ分ＥＮが除去されたものとなる。

【００２２】（ii）電源電圧＝２．８Ｖ、周囲温度＝１
００℃のとき、一次基準電圧Ｖａに振幅ＥＮのノイズが
乗った場合（この場合、ＶｅはＶｅ＝Ｖｒｅｆ１−εＰ
で表される）。

【００２３】一次基準電圧Ｖａは、Ｖａ＝Ｖｒｅｆ１＋ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）・・・・・・(11) 正極性電圧変換手段２の出力電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）＋ＡεＰ＋Ｖｂｉ１・・・・・・(12) 負極性電圧変換手段３の出力電圧ＶｃはＶｃ＝−Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）−ＡεＰ＋Ｖｂｉ１・・・・・・(13) 二次基準電圧ＶｄはＶｄ＝２ＢＶｂｉ１＋Ｖｂｉ２＝Ｖｒｅｆ１・・・・・・(14) となり、この(14)式から分かるように、二次基準電圧Ｖ
ｄは一次基準電圧のノイズ分ＥＮおよび一次基準電圧と
内部基準電圧の差分εＰが除去されたものとなる。この
様子を示したものが図８であり同図(a) はＶａ、同図
(b) はＶｂ、同図(c) はＶｃ、同図(d) はＶｄを表して
おり、この図からも分かるように二次基準電圧Ｖｄはノ
イズ分ＥＮと、一次基準電圧と内部基準電圧の差分εＰ
が除去されたものとなる。

【００２４】（iii）電源電圧＝３．３Ｖ、周囲温度＝
０℃のとき、一次基準電圧Ｖａに振幅ＥＮのノイズが乗
った場合（この場合、ＶｅはＶｅ＝Ｖｒｅｆ１＋εＭで
表される）。

【００２５】一次基準電圧Ｖａは、Ｖａ＝Ｖｒｅｆ１＋ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）・・・・・・(15) 正極性電圧変換手段２の出力電圧Ｖｂは、Ｖｂ＝Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）−ＡεＭ＋Ｖｂｉ１・・・・・・(16) 負極性電圧変換手段３の出力電圧ＶｃはＶｃ＝−Ａ・ＥＮｓｉｎ（ωｔ＋θ）＋ＡεＭ＋Ｖｂｉ１・・・・・・(17) 二次基準電圧ＶｄはＶｄ＝２ＢＶｂｉ１＋Ｖｂｉ２＝Ｖｒｅｆ１・・・・・・(18) となり、この(18)式から分かるように、二次基準電圧Ｖ
ｄは一次基準電圧のノイズ分ＥＮおよび一次基準電圧と
内部基準電圧の差分εＭが除去されたものとなる。この
様子を示したものが図９であり同図(a) はＶａ、同図
(b) はＶｂ、同図(c) はＶｃ、同図(d) はＶｄを表して
おり、この図からも分かるように二次基準電圧Ｖｄはノ
イズ分ＥＮと一次基準電圧と内部基準電圧の差分εＭが
除去されたものとなる。

【００２６】このように、正極性電圧変換手段２、負極
性電圧変換手段３、電圧平均化手段４が線領域にあれ
ば、いかなる温度、電源電圧であっても、二次基準電圧
はノイズの除去された電圧とすることができる。また、
ここではノイズはｓｉｎ（ωｔ＋θ）の形で示したが、
任意の時間関数でも同様の効果が得られる。また、上記
正極性電圧変換手段２および負極性電圧変換手段３は、
入力と出力の関係が一次関数である必要はなく、両者の
関係が対象形であれば、どの様な関数形でもよい。

【００２７】以下、本発明の具体的な実施例を説明す
る。図１０は本発明が適用されたＳＲＡＭ（Static RA
M) の構成を示すものである。同図において、１１はメ
モリセルアレイ、１２はロウアドレスデコーダ（rowadd
ress decoder)、１３はカラムアドレスデコーダ（colum
n address decoder)であり、上記ロウアドレスデコーダ
１２にはロウアドレスバッファ（以下、ＲＡＢという）
１４₁，１４₂，・・・１４_nが接続され、このＲＡＢ
１４₁，１４ ₂，・・・１４_nにはロウアドレス信号Ｒ
Ａ_{1 ,}ＲＡ₂，・・・ＲＡ_nが入力される。

【００２８】上記カラムアドレスデコーダ１３も同様
に、カラムアドレスバッファ（以下、ＣＡＢという）１
５₁，１５₂，・・・１５_nが接続され、このＣＡＢ１
５₁，１５₂，・・・１５_nにはカラムアドレス信号Ｃ
Ａ_{1 ,}ＣＡ₂，・・・ＣＡ_nが入力される。また、この
カラムアドレスデコーダ１３には、ライトアンプ１６、
センスアンプ１７、出力バッファ１８が接続され、さら
に、上記ライトアンプ１６にはデータバッファ１９、ラ
イトバッファ２０、チップセレクトバッファ２１が接続
されている。このチップセレクトバッファ２１はセンス
アンプ１７にも接続されている。

【００２９】ところで、このような構成のＳＲＡＭにお
いて、このＳＲＡＭを構成する上記各構成要素のなか
で、基準電圧を必要とするものに対しては図３で示した
本発明の基準電圧発生回路からの基準電圧が供給される
ようになっている。この例ではＲＡＢ１４₁，１４₂，
・・・１４_n、ＣＡＢ１５₁，１５₂，・・・１５_n、
データバッファ１９、ライトバッファ２０、チップセレ
クトバッファ２１に基準電圧を供給するようしている。

【００３０】上記基準電圧発生回路は、図３で示すよう
に、基準電圧発生源１、正極性電圧変換手段２、負極性
電圧変換手段３、電圧平均化手段４、内部基準電圧発生
手段５から構成されている。そして、上記正極性電圧変
換手段２、負極性電圧変換手段３、電圧平均化手段４、
内部基準電圧発生手段５（これら正極性電圧変換手段
２、負極性電圧変換手段３、電圧平均化手段４、内部基
準電圧発生手段５は前記したように二次基準電圧発生部
６という）は、基準電圧を必要とする回路の近くにそれ
ぞれ配置され、基準電圧発生源１からの一次基準電圧を
ＳＲＡＭ内に配線された一次基準電圧供給路７を介して
受け、ノイズを除去した二次基準電圧として上記した各
構成要素に供給している。

【００３１】すなわち、この例ではデータバッファ１
９、ライトバッファ２０、チップセレクトバッファ２１
に対しては、これらのすぐ近傍にそれぞれに対応して上
記二次基準電圧発生部６をそれぞれ配置して、それぞれ
に二次基準電圧を与えるようにし、また、ＲＡＢ１
４₁，１４₂，・・・１４_n、ＣＡＢ１５₁，１５₂，
・・・１５_nに対しては、二次基準電圧の供給配線が長
くならないように、たとえば、３個のＲＡＢ、ＣＡＢに
一つの二次基準電圧発生部６をそれぞれ配置している。
つまり、ＲＡＢ１４₁，１４₂，・・・１４_n側を例
にとると、ＲＡＢ１４ ₁，１４₂，１４₃に対して一つ
の二次基準電圧発生部６を配置し、ＲＡＢ１４ ₄，１４
₅，１４₆に対して一つの二次基準電圧発生部６を配置
するというようにしている。ＣＡＢ１５₁，１５₂，・
・・１５_n側も同様である。

【００３２】一方、基準電圧発生源１は外部に配置し
て、外部接続端子（図示せず）を介して基準電圧（一次
基準電圧）を供給し、上記一次基準電圧供給路７によっ
て各部に設置された二次基準電圧発生部６に送られる。
また、基準電圧発生源１はＳＲＡＭ内部で発生させるよ
うにしてもよく、その場合も、一次基準電圧は一次基準
電圧供給路７によって各部に設置された二次基準電圧発
生部６に送られる。

【００３３】このような構成において、上記基準電圧発
生源１からの一次基準電圧は、一次基準電圧供給路７に
よって各部に設置された二次基準電圧発生部６に送られ
るが、この伝送途中でノイズが乗る場合がある。このよ
うにノイズの乗った一次基準電圧が各部に配置された二
次基準電圧発生部６に送られると、前記図２で説明した
ように、正極性電圧変換手段２、負極性電圧変換手段
３、電圧平均化手段４によって、ノイズによる変動分の
除去された二次基準電圧が得られ、この二次基準電圧が
ＲＡＢ１４₁，１４₂，・・・１４_n、ＣＡＢ１５₁，
１５₂，・・・１５_n、データバッファ１９、ライトバ
ッファ２０、チップセレクトバッファ２１に与えられ
る。

【００３４】以下に上記二次基準電圧発生部６の具体的
な構成例とその動作について説明する。図１１は二次基
準電圧発生部６の構成を示すもので、この二次基準電圧
発生部６は前記したように、正極性電圧変換手段２、負
極性電圧変換手段３、電圧平均化手段４、内部基準電圧
発生手段５により構成されている。

【００３５】上記負極性電圧変換手段３は、概略的には
２段のエミッタカップルとこのエミッタカップルに定電
流を流す定電流回路で構成されている。すなわち、トラ
ンジスタＱ１，Ｑ２は１段目のエミッタカップルを構成
し、トランジスタＱ３，Ｑ４は２段目のエミッタカップ
ルを構成し、トランジスタＱ１のコレクタは負荷抵抗Ｒ
１を介して、トランジスタＱ２のコレクタは負荷抵抗Ｒ
２を介して、トランジスタＱ３のコレクタは負荷抵抗Ｒ
３を介して、トランジスタＱ４のコレクタは負荷抵抗Ｒ
４を介してそれぞれＶ_cc電位のラインに接続されてい
る。そして、トランジスタＱ１のコレクタはトランジス
タＱ３のベースに接続され、トランジスタＱ２のコレク
タはトランジスタＱ４のベースに接続されている。

【００３６】また、トランジスタＱ５、トランジスタＱ
６は電流源トランジスタであり、トランジスタＱ５のコ
レクタは上記トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタに接続
され、トランジスタＱ６のコレクタは上記トランジスタ
Ｑ３，Ｑ４のエミッタに接続されている。そして、この
トランジスタＱ５のエミッタは電流源電流調整用抵抗Ｒ
５を介して、トランジスタＱ６のエミッタは電流源電流
調整用抵抗Ｒ６を介してそれぞれ電位Ｖ_EEのラインに接
続されている。このＶ_EE電位のラインとＶ_cc電位のライ
ン間には電流源トランジスタＱ５，Ｑ６に対するベース
電圧供給用の抵抗Ｒ７とダイオードＤ１が直列に接続さ
れ、この抵抗Ｒ７とダイオードＤ１により電流源トラン
ジスタＱ５，Ｑ６のベース電圧を制御する。

【００３７】上記電流源トランジスタＱ５，Ｑ６、電流
源電流調整用抵抗Ｒ５，Ｒ６、ベース電圧供給用の抵抗
Ｒ７とダイオードＤ１は、定電流回路としての機能を有
する。つまり、電流源トランジスタＱ５，Ｑ６のベース
には、ダイオードＤ１によって決まる一定電圧が与えら
れていて、電流源トランジスタＱ５，Ｑ６のベース電圧
が一定に固定される。これによって、電流源電流調整用
抵抗Ｒ５，Ｒ６に加わる電圧が一定に保持され、これら
抵抗Ｒ５，Ｒ６に流れる電流が一定になる。このように
電流源電流調整用抵抗Ｒ５，Ｒ６に流れる電流が定電流
となれば、上記エミッタカップルを構成するトランジス
タＱ１，Ｑ２およびトランジスタＱ３，Ｑ４のそれぞれ
の負荷抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に加わる電圧を一定
とすることができ、これによって、一次基準電圧の変動
を精度良く検出することができる。

【００３８】一方、正極性電圧変換手段２も上記負極性
電圧変換手段３とほぼ同様の構成であり、１段目のエミ
ッタカップルを構成するトランジスタＱ７，Ｑ８と２段
目のエミッタカップルを構成するトランジスタＱ９，Ｑ
１０、負荷抵抗Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０、電流源トランジス
タＱ１１，Ｑ１２、電流源電流調整用抵抗Ｒ１１，Ｒ１
２、ベース電圧供給用の抵抗Ｒ１３とダイオードＤ２か
ら構成されている。この正極性電圧変換手段２の場合
は、１段目のエミッタカップルを構成するトランジスタ
Ｑ７のコレクタが２段目のエミッタカップルを構成する
トランジスタＱ１０のベースに接続され、１段目のエミ
ッタカップルを構成するトランジスタＱ８のコレクタが
２段目のエミッタカップルを構成するトランジスタＱ９
のベースに接続されている点が上記負極性電圧変換手段
３の構成と異なる。また、２段目のエミッタカップルを
構成するトランジスタＱ１０のコレクタは上記上記負極
性電圧変換手段３の２段目のエミッタカップルを構成す
るトランジスタＱ４のコレクタに接続され、負荷抵抗Ｒ
４を共用した構成となっている。

【００３９】そして、上記正極性電圧変換手段２、上記
負極性電圧変換手段３のそれぞれ２段目のエミッタカッ
プルを構成するトランジスタＱ４、トランジスタＱ１０
のそぞれのコレクタに流れる電流の和が負荷抵抗Ｒ４に
流れるため、この負荷抵抗Ｒ４の値（抵抗Ｒ６，Ｒ１２
の値も）を適当に選択することにより両電流の和に比例
した電圧を取り出すことができ、この電圧を二次基準電
圧として出力する。したがって、この図１１では、正極
性電圧変換手段２と負極性電圧変換手段３のそれぞれ２
段目のエミッタカップルを構成するトランジスタＱ４、
トランジスタＱ１０のそれぞれのコレクタ電流の和が流
れる抵抗Ｒ４の部分を電圧平均化手段４としている。

【００４０】また、上記正極性電圧変換手段２の２段の
エミッタカップルによる電圧変換時間と上記負極性電圧
変換手段３の２段のエミッタカップルによる電圧変換時
間は同等なものであるようにする。

【００４１】また、同図において、内部基準電位発生手
段５は、トランジスタＱ１３，Ｑ１４，Ｑ１５、抵抗１
４，１５，１６，１７から構成されており、トランジス
タＱ１３のエミッタ電位を内部基準電圧として、上記正
極性電圧変換手段２のトランジスタＱ２と負極性電圧変
換手段３のトランジスタＱ２のベースにそれぞれ与える
ようになっている。

【００４２】この内部基準電位発生手段５はバンドギャ
ップリファレンス回路であり、上記トランジスタＱ１
３、トランジスタＱ１４はベース間が接続され、これら
トランジスタＱ１３、トランジスタＱ１４のベースとＶ
_cc電位のラインとの間には抵抗１４が接続されたてい
る。そして、トランジスタＱ１３のコレクタはＶ_cc電位
のラインに接続され、そのエミッタは上記したように、
正極性電圧変換手段２のトランジスタＱ２と負極性電圧
変換手段３のトランジスタＱ２のベースに接続されると
ともに、抵抗１５を介してＶ_EE電位のラインに接続され
ている。また、トランジスタＱ１４のコレクタはＶ_cc電
位のラインに接続され、そのエミッタは抵抗１６、抵抗
Ｒ１７を介してＶ_EE電位のラインに接続されている。ま
た、トランジスタＱ１５のコレクタはトランジスタＱ１
３、トランジスタＱ１４のベースに接続され、トランジ
スタＱ１５のベースは抵抗１６と抵抗Ｒ１７の接続点に
接続され、そのエミッタはＶ_EE電位のラインに接続され
ている。

【００４３】このような構成の内部基準電位発生手段５
は、上記正極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手段３
に対して基準となる参照電圧（内部基準電圧）を与える
もので、正極性電圧変換手段２は内部基準電圧に対する
一次基準電圧の変動を検出して、この変動分と同極性に
電圧変換した出力を出すもので、負極性電圧変換手段３
は、この内部基準電圧に対する一次基準電圧の変動を検
出して、この変動分と逆極性に電圧変換した出力を出す
ものである。

【００４４】この内部基準電圧は、たとえば、トランジ
スタＱ１３（出力トランジスタとしての働きをする）の
ベース電圧が上昇したとすると、そのベース・エミッタ
間電圧が上がって、トランジスタＱ１４側の電流が増
え、これによってトランジスタＱ１５のベース電圧が上
昇してトランジスタＱ１５のコレクタ電流が増えて、ト
ランジスタＱ１３のベース電圧が下がるというような動
作を行うことにより、トランジスタＱ１３のコレクタに
は一定電圧を出力するという動作を行うものである。こ
れを内部基準電圧として上記正極性電圧変換手段２と負
極性電圧変換手段３に与えている。

【００４５】このような構成において、基準電圧発生源
１からの一次基準電圧が、たとえば正方向に変動した場
合の動作を説明する。一次基準電圧は負極性電圧変換手
段２のトランジスタＱ１と正極性電圧変換手段２のトラ
ンジスタＱ７のベースに与えられており、この一次基準
電圧が正方向に変動したとすると、負極性電圧変換手段
３のトランジスタＱ１と正極性電圧変換手段２のトラン
ジスタＱ７のそれぞれのコレクタ電位は減少する。これ
によって、負極性電圧変換手段３の二段目のエミッタカ
ップルを構成するトランジスタＱ３，Ｑ４のそれぞれの
ベース電位は、トランジスタＱ４側の方が高くなり、ト
ランジスタＱ４のコレクタ電流（図中、ｃ１の点を流れ
る電流）は増加する（ｃ１点の電位は低下する）。

【００４６】一方、正極性電圧変換手段２の二段目のエ
ミッタカップルを構成するトランジスタＱ９，Ｑ１０の
それぞれのベース電位は、トランジスタＱ１０側の方が
低くなり、トランジスタＱ１０のコレクタ電流（図中、
ｃ２の点を流れる電流）は減少する（ｃ２点の電位は増
加する）。

【００４７】これにより、抵抗Ｒ４にはこのｃ１点、ｃ
２点を流れる電流を加算した電流が流れるため、図中、
ｄ点からは上記ｃ１点、ｃ２点を流れる電流の和に比例
した電圧が出力される。つまり、正方向に変動した一次
基準電圧が、正極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手
段３に与えられると、正極性電圧変換手段２側では正方
向の変動として出力され、負極性電圧変換手段３では負
方向の変動として出力されるため、それらが相殺されて
変動分の除去された基準電圧（二次基準電圧）として出
力される。

【００４８】これに対して、基準電圧発生源１からの一
次基準電圧が、負方向に変動した場合は、負極性電圧変
換手段３のトランジスタＱ１と正極性電圧変換手段２の
トランジスタＱ７のそれぞれのベース電位が減少するた
め、それぞれのコレクタ電位が増加し、これによって、
負極性電圧変換手段３の二段目のエミッタカップルを構
成するトランジスタＱ３，Ｑ４のそれぞれのベース電位
は、トランジスタＱ４側の方が低くなり、トランジスタ
Ｑ４のコレクタ電流（図中、ｃ１の点を流れる電流）は
減少する（ｃ１点の電位は増加する）。

【００４９】一方、正極性電圧変換手段２の二段目のエ
ミッタカップルを構成するトランジスタＱ９，Ｑ１０の
それぞれのベース電位は、トランジスタＱ１０側の方が
高くなり、トランジスタＱ１０のコレクタ電流（図中、
ｃ２の点を流れる電流）は増加する（ｃ２点の電位は低
下する）。

【００５０】これにより、抵抗Ｒ４にはこのｃ１点、ｃ
２点を流れる電流を加算した電流が流れるため、図中、
ｄ点からは上記ｃ１点、ｃ２点を流れる電流の和に比例
した電圧が出力される。つまり、負方向に変動した一次
基準電圧が、正極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手
段３に与えられると、正極性電圧変換手段２側では負方
向の変動として出力され、負極性電圧変換手段３では正
方向の変動として出力されるため、それらが相殺されて
変動分の除去された基準電圧（二次基準電圧）として出
力される。

【００５１】ところで、このような二次基準電圧発生部
６は図８で示したように、半導体チップ内において、基
準電圧を必要とする各部（アドレスバッファやデータバ
ッファなど）の近傍に配置されており、これらアドレス
バッファやデータバッファなどはこの二次基準電圧発生
部２２から出力されるノイズの除去された安定した二次
基準電圧により動作する。

【００５２】図１２は上記二次基準電圧発生部２２をＭ
ＯＳ型のトランジスタで構成した例を示している。この
図１２の場合も基本的には図１１と同じような構成であ
る。すなわち、負極性電圧変換手段３は、１段目のソー
スカップルを構成するＭＯＳトランジスタＱ２１，Ｑ２
２、２段目のソースカップルを構成するＭＯＳトランジ
スタＱ２３，Ｑ２４、これら各ＭＯＳトランジスタＱ２
１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４の各ドレインとＶ_CC電位ラ
イン間には負荷抵抗Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４が
接続されている。また、ＭＯＳトランジスタＱ２５とＭ
ＯＳトランジスタＱ２６は定電流源として動作するもの
で、ＭＯＳトランジスタＱ２５は上記ＭＯＳトランジス
タＱ２１，Ｑ２２のソースと接地間に接続され、ＭＯＳ
トランジスタＱ２６は上記ＭＯＳトランジスタＱ２３，
Ｑ２４のソースと接地間に接続されている。

【００５３】一方、正極性電圧変換手段２も負極性電圧
変換手段３と同様、１段目のソースカップルを構成する
ＭＯＳトランジスタＱ２７，Ｑ２８、２段目のソースカ
ップルを構成するＭＯＳトランジスタＱ２９，Ｑ３０
と、これらＭＯＳトランジスタＱ２７，Ｑ２８，Ｑ２９
のドレインとＶ_CC電位ライン間に接続された負荷抵抗Ｒ
２７，Ｒ２８，Ｒ２９、さらに定電流源としてのＭＯＳ
トランジスタＱ３１，Ｑ３２で構成されている。なお、
ＭＯＳトランジスタＱ３０のドレインは前記負荷抵抗Ｒ
２４を介してＶ_CC電位ラインに接続され、図８で示した
ものと同様に、このＭＯＳトランジスタＱ３０のドレイ
ンを流れる電流と前記負極性電圧変換手段３のＭＯＳト
ランジスタＱ２４のドレインを流れる電流の和（抵抗Ｒ
２４を流れる電流の和）に比例した電圧を二次基準電圧
として取り出している。

【００５４】このＭＯＳトランジスタを使用した場合に
おいても、上記正極性電圧変換手段２の２段のソースカ
ップルによる電圧変換時間と上記負極性電圧変換手段３
の２段のソースカップルによる電圧変換時間は同等なも
のであるようにする。

【００５５】また、内部基準電圧発生手段４は、この場
合、カレントミラー型差動増幅器で構成されている。す
なわち、カレントミラー動作を行うＭＯＳトランジスタ
Ｑ３３，Ｑ３４、作動増幅器として動作するＭＯＳトラ
ンジスタＱ３５，Ｑ３６、定電流源としてのＭＯＳトラ
ンジスタＱ３７、上記ＭＯＳトランジスタＱ３６のゲー
トに参照電位を与える抵抗Ｒ２８、ＭＯＳトランジスタ
Ｑ３８，Ｑ３９等により構成されている。そして、上記
ＭＯＳトランジスタＱ３３のソース（ＭＯＳトランジス
タＱ３３のゲート）電位を内部基準電位として正極性電
圧変換手段２も負極性電圧変換手段３に与えている。

【００５６】この内部基準電圧発生手段４は以下のよう
な動作を行う。つまり、内部基準電位の出力部（上記Ｍ
ＯＳトランジスタＱ３５のゲート）の電位が正方向に変
動したとすると、ＭＯＳトランジスタＱ３５ののソース
を流れる電流（Ｉ₁とする）が増加し、これによりＭＯ
ＳトランジスタＱ３３を流れる電流（Ｉ₃とする）も増
加して、ＭＯＳトランジスタＱ３３とによりカレントミ
ラー動作を行うＭＯＳトランジスタＱ３４を流れる電流
（Ｉ₄とする）も増加する。ここで、上記ＭＯＳトラン
ジスタＱ３５のソースを流れる電流Ｉ₁とＭＯＳトラン
ジスタＱ３６のソースを流れる電流Ｉ₂は、定電流源と
してのＭＯＳトランジスタＱ３７の働きにより、Ｉ₁＋
Ｉ₂が一定であることから、ＭＯＳトランジスタＱ３４
を流れる電流Ｉ₄が増加すると、電流Ｉ₂は減少し、Ｍ
ＯＳトランジスタＱ３６のドレイン電位が上昇する。し
たがって、作動増幅器を構成するもう一方のＭＯＳトラ
ンジスタＱ３５のドレイン電位は減少する。

【００５７】これとは逆に、上記ＭＯＳトランジスタＱ
３５のゲートの電位が負方向に変動したとすると、ＭＯ
ＳトランジスタＱ３５ののソースを流れる電流Ｉ₁が減
少し、これによりＭＯＳトランジスタＱ３３を流れる電
流Ｉ₃も減少して、ＭＯＳトランジスタＱ３３とにより
カレントミラー動作を行うＭＯＳトランジスタＱ３４を
流れる電流Ｉ₄も減少する。これにより、上記同様、Ｉ
₁＋Ｉ₂が一定であることから、ＭＯＳトランジスタＱ
３４を流れる電流Ｉ₄が減少すると、電流Ｉ₂は増加
し、ＭＯＳトランジスタＱ３６のドレイン電位が減少す
る。したがって、ＭＯＳトランジスタＱ３５のドレイン
電位は増加する。

【００５８】このように、二次基準電圧の出力部である
ＭＯＳトランジスタＱ３５のゲートの電位が正方向に変
動すると、それを負方向へ変動させるような動作を行
い、逆にＭＯＳトランジスタＱ３５のゲートの電位が負
方向に変動すると、それを正方向へ変動させるような動
作を行う。これにより、上記正極性電圧変換手段２と負
極性電圧変換手段３に対して、一定の内部基準電圧を与
えることができる。

【００５９】この図１２のようなＭＯＳトランジスタで
構成した二次基準電圧発生部６もその動作は、図１１で
示したものと同様であるが、次にその動作を説明する。
まず、基準電圧発生源１からの一次基準電圧が、たとえ
ば正方向に変動した場合の動作を説明する。

【００６０】一次基準電圧は負極性電圧変換手段２のＭ
ＯＳトランジスタＱ２１と正極性電圧変換手段２のＭＯ
ＳトランジスタＱ２７のゲートに与えられており、この
一次基準電圧が正方向に変動したとすると、負極性電圧
変換手段３のＭＯＳトランジスタＱ２１と正極性電圧変
換手段２のＭＯＳトランジスタＱ２７のそれぞれのドレ
イン電位は減少する。これによって、負極性電圧変換手
段３の二段目のソースカップルを構成するＭＯＳトラン
ジスタＱ２３，Ｑ２４のそれぞれのゲート電位は、ＭＯ
ＳトランジスタＱ２４側の方が高くなり、ＭＯＳトラン
ジスタＱ２４のドレイン電流（図中、ｃ１の点を流れる
電流）は増加する（ｃ１点の電位は低下する）。

【００６１】一方、正極性電圧変換手段２の二段目のソ
ースカップルを構成するＭＯＳトランジスタＱ２９，Ｑ
３０のそれぞれのゲート電位は、ＭＯＳトランジスタＱ
３０側の方が低くなり、トランジスタＱ３０のドレイン
電流（図中、ｃ２の点を流れる電流）は減少する（ｃ２
点の電位は増加する）。

【００６２】これにより、抵抗Ｒ２４にはこのｃ１点、
ｃ２点を流れる電流を加算した電流が流れるため、図
中、ｄ点からは上記ｃ１点、ｃ２点を流れる電流の和に
比例した電圧が出力される。つまり、正方向に変動した
一次基準電圧が、正極性電圧変換手段２と負極性電圧変
換手段３に与えられると、正極性電圧変換手段２側では
正方向の変動として出力され、負極性電圧変換手段３で
は負方向の変動として出力されるため、それらが相殺さ
れて変動分の除去された基準電圧（二次基準電圧）とし
て出力される。

【００６３】これに対して、基準電圧発生源１からの一
次基準電圧が、負方向に変動した場合は、負極性電圧変
換手段３のＭＯＳトランジスタＱ２１と正極性電圧変換
手段２のＭＯＳトランジスタＱ２７のそれぞれのゲート
電位が減少するため、それぞれのドレイン電位が増加
し、これによって、負極性電圧変換手段３の二段目のソ
ースカップルを構成するＭＯＳトランジスタＱ２３，Ｑ
２４のそれぞれのゲート電位は、ＭＯＳトランジスタＱ
２４側の方が低くなり、ＭＯＳトランジスタＱ２４のド
レイン電流（図中、ｃ１の点を流れる電流）は減少する
（ｃ１点の電位は増加する）。

【００６４】一方、正極性電圧変換手段２の二段目のソ
ースカップルを構成するＭＯＳトランジスタＱ２９，Ｑ
３０のそれぞれのゲート電位は、ＭＯＳトランジスタＱ
３０側の方が高くなり、ＭＯＳトランジスタＱ３０のド
レイン電流（図中、ｃ２の点を流れる電流）は増加する
（ｃ２点の電位は低下する）。

【００６５】これにより、抵抗Ｒ２４にはこのｃ１点、
ｃ２点を流れる電流を加算した電流が流れるため、図
中、ｄ点からは抵抗Ｒ２４を流れる電流に比例した電圧
が出力される。つまり、負方向に変動した一次基準電圧
が、正極性電圧変換手段２と負極性電圧変換手段３に与
えられると、正極性電圧変換手段２側では負方向の変動
として出力され、負極性電圧変換手段３では正方向の変
動として出力されるため、それらが相殺されて変動分の
除去された基準電圧（二次基準電圧）として出力され
る。

【００６６】このＭＯＳトランジスタで構成された二次
基準電圧発生部６も図８で示したように、半導体チップ
内において、基準電圧を必要とする各部（アドレスバッ
ファやデータバッファなど）の近傍に配置されており、
これらアドレスバッファやデータバッファなどはこの二
次基準電圧発生部６から出力されるノイズの除去された
安定した二次基準電圧により動作する。

【００６７】なお、上記実施例において内部基準電圧発
生手段５は上記実施例に限られるものではなく、半導体
チップ全体の構成を大型化することのない回路規模の小
さい基準電圧発生回路であれば良い。

【００６８】たとえば、図１３に示すように、抵抗分割
により基準電圧を取り出すものでもよい。同図(a）は、
抵抗Ｒ３１，Ｒ３２から成る単なる抵抗分割回路、同図
(b）は抵抗Ｒ３１，Ｒ３２による抵抗分割による電圧を
ＭＯＳトランジスタＱ４１のゲートに与えてそのソース
電位を基準電圧として取り出すものであり、同図(c）は
同図(b）の回路をバイポーラ型のトランジスタＱ４２，
Ｑ４３を用いて、トランジスタＱ４３のエミッタから基
準電圧を取り出す例を示している。

【００６９】この内部基準電圧発生手段５はさらに図１
４(a),(b) 、図１５のような構成のものでもよい。図１
４(a) の動作を簡単に説明する。Ｖout が正常なとき
は、ＭＯＳトランジスタＱ４４，Ｑ４５はオフしてお
り、この状態で、Ｖout が下がったとすると、ＭＯＳト
ランジスタＱ４４がオンし、抵抗Ｒ３７に電流が流れて
Ｖout が上昇するように動作し、また、Ｖout が上昇し
たとすると、ＭＯＳトランジスタＱ４５がオンし、抵抗
Ｒ３６に電流が流れてＶout が下がるように動作して、
Ｖout は一定の電圧を保持する。同図(b) は同図(a) を
バイポーラ型のトランジスタで構成した回路であり、そ
の動作は同図(a) と同じである。なお、この図１４(a),
(b) の回路は一次基準電圧発生回路としても使用でき
る。また、図１５はワイドラ形バンドギャップ基準電圧
発生回路であり、その動作は、たとえば今、Ｖout が上
昇したとすると、トランジスタＱ５２がオンし、これに
より、Ａ点の電位が下がり、トランジスタＱ５３のベー
ス電位が下がって、Ｖout が下がるという動作を行い、
Ｖout が下がるとこれとは逆の動作によりトランジスタ
Ｑ５３のベース電位が上がってＶout が上昇するという
動作を行うことにより、Ｖout は一定の電圧を保持す
る。

【００７０】また、二次基準電圧発生部６を構成する正
極性電圧変換手段２、負極性電圧変換手段３も、上記実
施例で示した構成に限られるものではなく、たとえば、
図１６、図１７のような回路も使用できる。

【００７１】図１６において、Ｑ６１，Ｑ６２はエミッ
タカップルを構成するトランジスタであり、それぞれの
コレクタはトランジスタＱ６３，Ｑ６４を介してＶcc電
位のラインに接続され、それぞれのエミッタはトランジ
スタＱ６５を介して−Ｖ_EE電位のラインに接続されてい
る。また、トランジスタＱ６６は上記トランジスタＱ６
３，Ｑ６４に一定のベース電位を供給するもので、その
コレクタは抵抗Ｒ５１を介して上記−Ｖ_EE電位のライン
に接続されている。また、トランジスタＱ６７は上記ト
ランジスタＱ６５に一定のベース電位を供給するもの
で、そのコレクタは抵抗Ｒ５２を介して上記Ｖcc電位の
ラインに接続されている。

【００７２】このような構成において、この回路の出力
を、上記エミッタカップルを構成する一方のトランジス
タＱ６１のコレクタの電位Ｖ_o1とした場合は、この回路
を正極性電圧変換手段２として用いる場合は、一次基準
電圧を上記エミッタカップルを構成する他方のトランジ
スタＱ６２のベースにＶ_i2として与え、内部基準電圧を
トランジスタＱ６１のベースにＶ_i1として与えるように
し、負極性電圧変換手段３として用いる場合は、一次基
準電圧をトランジスタＱ６１のベースにＶ_i1として与
え、内部基準電圧をトランジスタＱ６２のベースにＶ_i2
として与えるようにする。また、この回路の出力を、ト
ランジスタＱ６２のコレクタの電位Ｖ_o2とした場合は、
この回路を正極性電圧変換手段２として用いる場合は、
一次基準電圧をトランジスタＱ６１のベースにＶ_i1とし
て与え、内部基準電圧をトランジスタＱ６２のベースに
Ｖ_i2として与えるようにし、負極性電圧変換手段３とし
て用いる場合は、一次基準電圧をトランジスタＱ６２の
ベースにＶ_i2として与え、内部基準電圧をトランジスタ
Ｑ６１のベースにＶ_i1として与えるようにする。

【００７３】これにより、正極性電圧変換手段２として
の動作は、一次基準電圧が正方向に変動すればそれに比
例した正方向の変動出力を取り出し、一次基準電圧が負
方向に変動すればそれに比例した負方向の変動出力を取
り出すというように、一次基準電圧の変動に対して同極
性の出力を取り出し、また、負極性電圧変換手段２とし
ての動作は、一次基準電圧の変動に対して逆極性の出力
を取り出す。

【００７４】また、図１７の回路はＭＯＳトランジスタ
を用いて、カレントミラー型の差動増幅回路構成とした
ものであり、カレントミラー負荷を構成するＭＯＳトラ
ンジスタＱ７１，Ｑ７２およびＭＯＳトランジスタＱ７
３，Ｑ７４、差動増幅器を構成するＭＯＳトランジスタ
Ｑ７５，Ｑ７６およびＭＯＳトランジスタＱ７７，Ｑ７
８さらに差動増幅器を構成するＭＯＳトランジスタＱ７
９，Ｑ８０とこのＭＯＳトランジスタＱ７９，Ｑ８０に
よる差動増幅器の定電流源としてのＭＯＳトランジスタ
Ｑ８１などで構成されている。上記カレントミラー負荷
を流れる電流Ｉ ₁，Ｉ₂は、入力の電位差が同じときは
同じ電流値となる。

【００７５】このような構成において、この回路を正極
性電圧変換手段２として用いる場合は、上記差動増幅器
を構成するＭＯＳトランジスタＱ７９のゲートに一次基
準電圧を入力として与え、ＭＯＳトランジスタＱ８０の
ゲートに内部基準電圧を入力として与える。これによ
り、たとえば一次基準電圧が正方向に変動したとする
と、入力電位差が変化するため、上記カレントミラー負
荷を流れる電流Ｉ₁，Ｉ₂が変化して、出力Ｖ_Oは一次
基準電圧の正方向の変動に対応した出力となり、一次基
準電圧の一次基準電圧の変動に対して同極性の出力が取
り出される。また、この回路を負極性電圧変換手段２と
して用いる場合は、ＭＯＳトランジスタＱ８０のゲート
に一次基準電圧を与え、ＭＯＳトランジスタＱ７９のゲ
ートに内部基準電圧を入力として与える。これにより、
たとえば一次基準電圧が正方向に変動したとすると、出
力Ｖ_Oは一次基準電圧の正方向の変動に対して逆極性に
変動した出力となる。

【００７６】このように、内部基準電圧発生手段５、正
極性電圧変換手段２、負極性電圧変換手段３は前記実施
例で用いた回路以外にも種々の回路を用いることができ
る。また、一次基準電圧を発生する基準電圧発生源は前
記実施例では、半導体チップの外部に設けて、外部接続
端子から一次基準電圧を受けて、チップ内に配線された
一次基準電圧供給路によって各部に一次基準電圧を供給
するようにした例を説明したが、これに限られるもので
はなく、半導体チップ内に基準電圧発生源を設け、この
チップ内の基準電圧発生源から上記同様チップ内に配線
された一次基準電圧供給路によって各部に一次基準電圧
を供給するようにしてもよい。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、半導体チップ内で基準
電圧を必要とする回路部に対して基準電圧を供給する
際、基準電圧に乗ったノイズを確実に除去して、この基
準電圧を必要とする回路部に対して安定した基準電圧を
与えることができるため、基準電圧を受けて動作する各
回路部の動作の安定化を図ることができ、半導体システ
ム全体の信頼性向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するブロック図である。

【図２】本発明の原理の動作を説明する図である。

【図３】本発明の実施例を説明するブロック図である。

【図４】同実施例を説明するための一次基準電圧と内部
基準電圧の温度依存性を示す図である。

【図５】同実施例を説明するための一次基準電圧と内部
基準電圧の電源電圧依存性を示す図である。

【図６】同実施例を説明するための一次基準電圧と正極
性電圧変換出力電圧および負極性電圧変換出力電圧の関
係を示す図である。

【図７】同実施例における電源電圧＝Ｖｐ、周囲温度＝
Ｔｐの場合の動作を説明する図である。

【図８】同実施例における電源電圧＝２．８Ｖ、周囲温
度＝１００℃の場合の動作を説明する図である。

【図９】同実施例における電源電圧＝３．３Ｖ、周囲温
度＝０℃の場合の動作を説明する図である。

【図１０】本発明の実施例の具体的な適用例を示す図で
ある。

【図１１】同実施例における二次基準電圧発生部の具体
的な構成を示す図である。

【図１２】同実施例における二次基準電圧発生部の他の
具体的な構成を示す図である。

【図１３】内部基準電圧発生手段の他の第１の例を示す
図である。

【図１４】内部基準電圧発生手段の他の第２の例を示す
図である。

【図１５】内部基準電圧発生手段の他の第３の例を示す
図である。

【図１６】正極性電圧変換手段および負極性電圧変換手
段の他の第１の例を示す図である。

【図１７】正極性電圧変換手段および負極性電圧変換手
段の他の第２の例を示す図である。

【符号の説明】

１・・・基準電圧電源２・・・正極性電圧変換手段３・・・負極性電圧変換手段４・・・電圧平均化手段５・・・内部基準電圧発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｃ 11/407

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準電圧を発生する基準電圧発生源
（１）と、この基準電圧発生源（１）からの基準電圧を受けて、こ
の基準電圧の正および負方向の変動分を同極性で取り出
す正極性電圧変換手段（２）と、上記基準電圧発生源（１）からの基準電圧を受けて、こ
の基準電圧の正および負方向の変動分を逆極性で取り出
す負極性電圧変換手段（３）と、上記正極性電圧変換手段（２）および負極性電圧変換手
段（３）からの出力を受けて、それぞれの電圧変動分を
平均化して変動分を除去した基準電圧を出力する電圧平
均化手段（４）と、を有したことを特徴とする半導体基準電圧供給回路。
【請求項２】上記正極性電圧変換手段（２）、負極性
電圧変換手段（３）、電圧平均化手段（４）は、半導体
チップ内における基準電圧を必要とする各回路近傍にそ
れぞれ配置し、ある一箇所に設けられた上記基準電圧発
生源（１）からの基準電圧を半導体チップ内に配線され
た基準電圧供給路を介して受ける構成としたことを特徴
とする請求項１記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項３】前記半導体チップはメモリ、論理回路ま
たはメモリを含む論理回路などのディジタル回路である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体基準電圧供給回
路。
【請求項４】基準電圧を発生する基準電圧発生源
（１）と、この基準電圧発生源（１）からの基準電圧を受けて、こ
の基準電圧の正および負方向の変動分を同極性で取り出
す正極性電圧変換手段（２）と、上記基準電圧発生源（１）からの基準電圧を受けて、こ
の基準電圧の正および負方向の変動分を逆極性で取り出
す負極性電圧変換手段（３）と、上記正極性電圧変換手段（２）および負極性電圧変換手
段（３）からの出力を受けて、それぞれの電圧変動分を
平均化して変動分を除去した基準電圧を出力する電圧平
均化手段（４）と、上記正極性電圧変換手段（２）および負極性電圧変換手
段（３）に対して基準となる参照電圧を与える内部基準
電圧発生手段（５）と、を有したことを特徴とする半導体基準電圧供給回路。
【請求項５】上記正極性電圧変換手段（２）、負極性
電圧変換手段（３）、電圧平均化手段（４）、内部基準
電圧発生手段（５）は、半導体チップ内において、基準
電圧を必要とする各回路毎にこれら各回路近傍にそれぞ
れ配置し、ある一箇所に設けられた上記基準電圧発生源
（１）からの基準電圧を半導体チップ内に配線された基
準電圧供給路を介して受ける構成としたことを特徴とす
る請求項４記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項６】上記基準電圧発生源（１）は半導体チッ
プ内に設け、半導体チップ内に配線された基準電圧供給
路により基準電圧を送ることを特徴とする請求項２また
は請求項５記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項７】上記基準電圧発生源（１）は半導体チッ
プ外に設け、半導体チップに設けられた外部接続端子を
介し、半導体チップ内に配線された基準電圧供給路によ
り基準電圧を送ることを特徴とする請求項２または請求
項５記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項８】上記正極性電圧変換手段（２）は、バイ
ポーラ型のトランジスタを用いたエミッタカップル回路
とこのエミッタカップル回路に定電流を流すための定電
流回路から構成され、内部基準電圧発生手段（５）から
の内部基準電圧に対する一次基準電圧の変動を検出し、
この変動に対応した電流変化から変動に対して同極性の
電圧変化として取り出すことを特徴とする請求項４記載
の半導体基準電圧供給回路。
【請求項９】上記負極性電圧変換手段（３）は、バイ
ポーラ型のトランジスタを用いたエミッタカップル回路
とこのエミッタカップル回路に定電流を流すための定電
流回路から構成され、内部基準電圧発生手段（５）から
の内部基準電圧に対する一次基準電圧の変動を検出し、
この変動に対応した電流変化から変動に対して逆極性の
電圧変化として取り出すことを特徴とする請求項４記載
の半導体基準電圧供給回路。
【請求項１０】上記正極性電圧変換手段（２）は、Ｍ
ＯＳ型のトランジスタを用いたソースカップル回路とこ
のソースカップル回路に定電流を流すための定電流回路
から構成され、内部基準電圧発生手段（５）からの内部
基準電圧に対する一次基準電圧の変動を検出し、この変
動に対応した電流変化から変動に対して同極性の電圧変
化として取り出すことを特徴とする請求項４記載の半導
体基準電圧供給回路。
【請求項１１】上記負極性電圧変換手段（３）は、Ｍ
ＯＳ型のトランジスタを用いたソースカップル回路とこ
のソースカップル回路に定電流を流すための定電流回路
から構成され、内部基準電圧発生手段（５）からの内部
基準電圧に対する一次基準電圧の変動を検出し、この変
動に対応した電流変化から変動に対して逆極性の電圧変
化として取り出すことを特徴とする請求項４記載の半導
体基準電圧供給回路。
【請求項１２】上記電圧平均化手段（４）は、上記正
極性電圧変換手段（２）および負極性電圧変換手段
（３）によって得られる一次基準電圧の変動に対応した
それぞれの電流の和に比例した電圧として取り出すこと
を特徴とする請求項４記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項１３】上記正極性電圧変換手段（２）、負極
性電圧変換手段（３）、電圧平均化手段（４）は、それ
ぞれの回路の少なくとも一部を共用して成ることを特徴
とする請求項４記載の半導体基準電圧供給回路。
【請求項１４】前記半導体チップはメモリ、論理回路
またはメモリを含む論理回路などのディジタル回路であ
ることを特徴とする請求項３記載の半導体基準電圧供給
回路。
【請求項１５】上記正極性電圧変換手段（２）におけ
る電圧変換時間と負極性電圧変換手段（３）における電
圧変換時間とが同等であることを特徴とする請求項１ま
たは請求項１４記載の半導体基準電圧供給回路。