JPH07254826A - 電圧変換回路 - Google Patents

電圧変換回路

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JPH07254826A
JPH07254826A JP6043532A JP4353294A JPH07254826A JP H07254826 A JPH07254826 A JP H07254826A JP 6043532 A JP6043532 A JP 6043532A JP 4353294 A JP4353294 A JP 4353294A JP H07254826 A JPH07254826 A JP H07254826A
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Shiyouji Kubono
昌次 久保埜
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答を遅くすることなく、かつ半導体集積回
路装置上でのレイアウト面積を増大させることなく、電
圧変換回路の低消費電流化を可能にする。 【構成】 入力電圧を第1の抵抗素子に印加させるとと
もに、この第1の抵抗素子に流れる電流に対して一定の
比例関係をもつ電流をカレントミラーによって第2の抵
抗素子に流し、この第2の抵抗素子に発生する電圧を変
換出力として取り出す。 【効果】 負帰還動作に依存しない安定な動作の下で電
圧変換を行なわせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧変換回路、さらに
は入力電圧に対して所定の比例関係を持つ電圧を出力す
る電圧変換回路に適用して有効な技術に関するものであ
って、とくに半導体集積回路装置上にて基準電圧発生回
路や基準時間発生回路に基準電圧を与えるのに利用して
有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】入力電圧に対して所定の比例関係を持つ
電圧を出力する電圧変換回路は、たとえばDRAM(ダ
イナミックメモリー)におけるRC時定数方式のセルフ
・リフレッシュタイマー、積分型のADC(アナログ・
デジタル変換器)における積分基準時間の発生などに利
用される。
【0003】従来、電圧変換回路としては、図4に示す
ように、演算増幅器1の出力をトランジスタQ1のバッ
ファ(ソースフォロワ)を介して取り出すとともに、抵
抗素子R1,R2による負帰還をかけることにより、入
力端子Vinに与えられる電圧V1に対して所定の比例
関係を持つ電圧V2を出力端子Voutから得るように
したものが使用されていた。
【0004】この場合、入力電圧V1と出力電圧V2の
関係は、演算増幅器1のダイナミックレンジの範囲内
で、抵抗素子R1,R2の抵抗比により任意に定めるこ
とができる(たとえば、CQ出版社発行「実用電子回路
ハンドブック」(1972年)460ページ参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
【0006】すなわち、上述した電圧変換回路では、そ
の消費電流を低減させるために、抵抗素子R1,R2の
抵抗値はできるだけ高くすることが望まれる。
【0007】一方、上述した電圧変換回路を半導体集積
回路装置上に形成する場合、上記抵抗素子R1およびR
2は薄膜抵抗素子等が用いられるが、低消費電流化のた
めに上記抵抗素子R1,R2の抵抗値を高くすると、そ
れに応じて抵抗素子R1,R2の面積サイズが増大し、
この面積サイズの増大に伴って抵抗素子R1,R2の寄
生容量Csが増大してしまう。この寄生容量Csの増大
は、負帰還の動作を不安定にして回路の発振をまねくト
ラブル原因となる。
【0008】そこで、従来においては、図4に示すよう
に、上記発振を防止するために、出力端子Voutに大
きな容量値の容量素子C1を付加する安定化対策が必要
であった。
【0009】しかし、大容量の容量素子C1を付加する
ことで回路の応答は遅くなり、半導体集積回路装置化し
た場合には、その容量素子C1を形成するために大きな
レイアウト面積が必要になる、といった問題が生じる。
【0010】本発明の目的は、応答を遅くすることな
く、かつ半導体集積回路装置上でのレイアウト面積を増
大させることなく、電圧変換回路の低消費電流化を可能
にする、という技術を提供することにある。
【0011】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
【0013】すなわち、入力電圧を第1の抵抗素子に印
加させるとともに、この第1の抵抗素子に流れる電流に
対して一定の比例関係をもつ電流をカレントミラーによ
って第2の抵抗素子に流し、この第2の抵抗素子に発生
する電圧を変換出力として取り出す、というものであ
る。
【0014】
【作用】上述した手段によれば、負帰還動作に依存しな
い安定な動作の下で電圧変換を行なわせることができ
る。
【0015】これにより、出力端子に大きな容量値を持
つ容量素子C1を付加させることなく、かつ応答を遅く
することなく、しかも半導体集積回路装置上でのレイア
ウト面積を増大させることなく、電圧変換回路の低消費
電流化を可能にする、という目的が達成される。
【0016】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら説明する。
【0017】なお、図において、同一符号は同一あるい
は相当部分を示すものとする。
【0018】図1は本発明の技術が適用された電圧変換
回路の一実施例を示したものであって、Q1,Q4,Q
6,Q8はpチャンネルMOSトランジスタ、Q2,Q
3,Q5,Q7はnチャンネルMOSトランジスタ、R
1は第1の抵抗素子、R2は第2の抵抗素子、Vinは
入力電圧V1が与えられる入力端子、Voutは出力電
圧V2が取り出される出力端子、Vccは正側電源電
位、Vssは負側電源電位である。
【0019】pチャンネルMOSトランジスタQ1,Q
4,Q6,Q8は、各ソースがそれぞれ正側電源電位V
ccに接続されることにより、正側電源電位Vccを基
準にして動作する。また、nチャンネルMOSトランジ
スタQ3,Q7は、各ソースがそれぞれ負側電源電位V
ssに接続されることにより、負側電源電位Vssを基
準にして動作する。
【0020】トランジスタQ1,Q2,Q3は電源電位
Vcc−Vss間で直列に接続されて第1の電流経路
(I1)を形成する。トランジスタQ4,Q5と第1の
抵抗素子R1は電源電位Vcc−Vss間で直列接続さ
れて第2の電流経路(I2)を形成する。トランジスタ
Q6とQ7は電源電位Vcc−Vss間で直列接続され
て第3の電流経路(I3)を形成する。トランジスタQ
8と第2の抵抗素子R2は電源電位Vcc−Vss間で
直列接続されて第4の電流経路(I4)を形成する。
【0021】トランジスタQ1,Q4,Q6,Q8は、
Q4に流れる電流I2を所定のミラー比でQ1,Q6,
Q8に転写するカレントミラーを形成する。トランジス
タQ7,Q3は、Q7に流れる電流を所定のミラー比で
Q3に転写するカレントミラーを形成する。
【0022】第1の電流経路(I1)内のトランジスタ
Q2はドレインとゲートが共通接続され、この共通接続
されたドレイン・ソースがトランジスタQ5のゲートに
接続されている。
【0023】トランジスタQ4とQ1、Q4とQ6、Q
7とQ3、Q2とQ5は、それぞれに同じ電流がカレン
トミラーによって転写されるように、それぞれのチャン
ネル幅/長比(W/L)が設定されている。すなわち、
Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7の各チャン
ネル幅/長比(W/L)をそれぞれW1/L1,W2/
L2,W3/L3,W4/L4,W5/L5,W6/L
6,W7/L7とした場合、W4/L4=W1/L1=
W6/L6、W7/L7=W3/L3、W2/L2=W
5/L5となるように設定されている。
【0024】入力端子Vinは、第1の電流経路(I
1)内のトランジスタQ2のソースと負側電源電位Vs
sの間に接続されている。出力端子Voutは、第4の
電流経路(I4)内の第2の抵抗素子R2と負側電源電
位Vssの間に接続されている。
【0025】次に、動作について説明する。
【0026】図1において、第2の電流経路(I2)内
に接続された第1の抵抗素子R1には、トランジスタQ
4とQ5を通して第2の電流I2が流れる。この第2の
電流I2は、カレントミラーによって第1,第3,第4
の各電流経路(I1,I3,I4)のトランジスタQ
1,Q3,Q4にそれぞれ1:1の比でミラー転写され
る。第3の電流経路(I3)にミラー転写された電流I
3は、その第3の電流経路(I3)内のトランジスタQ
7から第1の電流経路(I1)内のトランジスタQ3に
1:1の比でミラー転写される。これにより、第1,第
2,第3の各の電流経路にそれぞれに流れる電流I1,
I2,I3は、上述したカレントミラーのループによっ
て、互いに同じになるように定電流制御される。
【0027】さらに、第1の電流経路(I1)に着目す
ると、トランジスタQ1とQ3が上記カレントループに
よって互いに同じ電流I1を流すように定電流制御され
ることにより、そのトランジスタQ1とQ3の間に接続
されたトランジスタQ2のソース電位は不定となる。つ
まり、Q2のソース電位が変化しても、その変化にかか
わらず、Q1,Q2は上記カレントミラーループによっ
て互いに同じ電流I1を流すように動作する。したがっ
て、そのQ2のソースに入力端子Vinを接続して入力
電圧V1を与えると、そのQ2のソース電位は入力電圧
V1に追従するようになる。
【0028】ここで、トランジスタQ2のドレインとゲ
ートは共通接続されて第2の電流経路(I2)内のトラ
ンジスタQ5のゲートに接続されているため、Q2とQ
5のチャンネル幅/長比が同じならば(W2/L2:W
5/L5=1:1)、Q5のソース電位はQ2のソース
電位すなわち入力電圧V1に追従する。この結果、第1
の抵抗素子R1には入力電圧V1が印加されるようにな
り、その第1の抵抗素子R1には、 I2=V1/R1 なる電流が流れるようになる。つまり、第2の電流経路
(I2)には入力電圧V1と第1の抵抗素子R1の抵抗
値によって決まる電流I2(I2=V1/R1)が流れ
る。そして、この第2の電流経路(I2)に流れる電流
I2が、トランジスタQ4からQ8へミラー転写されて
第2の抵抗素子R2に流れるようになる。このとき、第
1の抵抗素子R1に流れる電流I2と第2の抵抗素子R
2に流れる電流I4の関係は、トランジスタQ4とQ8
のチャンネル幅/長比W4/L4とW8/L8によっ
て、次のようになる。
【0029】W4/L4:W8/L8=I2:I4 したがって、第2の抵抗素子R2の両端に接続された出
力端子Voutからは、 V2=V1×((W8/L8)/(W4/L4))×R
2/R1 の関係をもつ出力電圧V2が得られる。すなわち、入力
電圧V1は、トランジスタQ4,Q8のチャンネル幅/
長比W4/L4,W8/L8と第1,第2の抵抗素子R
1,R2の抵抗値によって任意に設定される関係で電圧
変換される。
【0030】以上のように、入力電圧V1を第1の抵抗
素子R1に印加させるとともに、この第1の抵抗素子R
1に流れる電流I2に対して一定の比例関係をもつ電流
I4をカレントミラーによって第2の抵抗素子R2に流
し、この第2の抵抗素子R2に発生する電圧V2を変換
出力として取り出すことにより、負帰還動作に依存しな
い安定な動作の下で電圧変換を行なわせることができ
る。
【0031】これにより、出力端子Voutに大きな容
量値を持つ容量素子C1を付加することなく、かつ応答
を遅くすることなく、しかも半導体集積回路装置上での
レイアウト面積を増大させることもなく、電圧変換回路
の低消費電流化を行なうことができる。
【0032】さらに、入力電圧V1が与えられる入力端
子Vinは、互いに同じ電流I1を流すように定電流制
御される2つのトランジスタQ1とQ2の間に挟まれて
いることにより、その入力端子Vinに対する電流の出
入りはほとんどなく、これによりその入力端子Vinは
等価的に高インピーダンスを保つことができる。
【0033】図2は本発明の第2の実施例を示したもの
であって、この実施例では、カレントミラーループによ
って互いに同じ電流I2を流すように定電流制御される
2つのトランジスタQ4とQ5の間に第1の抵抗素子R
1が接続されている。これとともに、第1の抵抗素子R
1とトランジスタQ5の接続点と、カレントミラーによ
って上記電流I2と等価の電流I1が通電される2つの
トランジスタQ1,Q2の接続点との間に入力電圧V1
を与えることにより、第1の抵抗素子R1の両端に入力
電圧V1を印加させるようにしてある。
【0034】図3は本発明の第3の実施例を示したもの
であって、この実施例では、第1の抵抗素子R1に流れ
る電流I2を、負側電源電位Vssを基準にして動作す
るnチャンネルMOSトランジスタQ9にミラー転写し
て第2の抵抗素子R2に通電させるようにしてある。こ
れにより、正側電源電位Vccを基準にした出力電圧V
2を得ることができる。
【0035】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば
Vccを負電圧(Vssを正電圧、もしくは0)とし
て、PチャンネルMOSトランジスタとnチャンネルM
OSトランジスタを入れ換えてもよい。
【0036】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である電圧
変換回路に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、たとえば電圧増幅器にも適用で
きる。
【0037】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものの効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
【0038】すなわち、応答を遅くすることなく、しか
も半導体集積回路装置上でのレイアウト面積を増大させ
ることなく、電圧変換回路の低消費電流化を行なうこと
ができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の技術が適用された電圧変換回路の第1
の実施例を示す回路図
【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図
【図3】本発明の第3の実施例を示す回路図
【図4】従来の電圧変換回路の構成例を示す回路図
【符号の説明】
Q1,Q4,Q6,Q8 pチャンネルMOSトランジ
スタ Q2,Q3,Q5,Q7 nチャンネルMOSトランジ
スタ R1 第1の抵抗素子 R2 第2の抵抗素子 Vin 入力端子 V1 入力電圧 Vout 出力端子 V2 出力電圧 Vcc 正側電源電位 Vss 負側電源電位

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力電圧と同等な電圧が印加される第1
    の抵抗素子と、この第1の抵抗素子に流れる電流に対し
    て一定の比例関係をもつ電流を第2の抵抗素子に流すカ
    レントミラーとを有し、この第2の抵抗素子に発生する
    電圧を変換出力として取り出すことを特徴とする電圧変
    換回路。
  2. 【請求項2】 特許請求範囲第1項の第1の抵抗素子に
    流れる電流を、カレントミラーにより入力に対して帰還
    し、高入力インピーダンスとすることを特徴とする電圧
    変換回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10188585A (ja) * 1996-12-19 1998-07-21 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置とその定電圧発生回路
JP2011008514A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Renesas Electronics Corp 半導体装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254218A (ja) * 1986-04-28 1987-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定電流回路
JPH0233208A (ja) * 1988-07-22 1990-02-02 Yokogawa Electric Corp 差動増幅回路
JPH03164916A (ja) * 1989-11-24 1991-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定電圧回路
JPH05226945A (ja) * 1991-04-09 1993-09-03 Olympus Optical Co Ltd 電圧電流変換回路及び該回路を有する差動増幅回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254218A (ja) * 1986-04-28 1987-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定電流回路
JPH0233208A (ja) * 1988-07-22 1990-02-02 Yokogawa Electric Corp 差動増幅回路
JPH03164916A (ja) * 1989-11-24 1991-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 定電圧回路
JPH05226945A (ja) * 1991-04-09 1993-09-03 Olympus Optical Co Ltd 電圧電流変換回路及び該回路を有する差動増幅回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10188585A (ja) * 1996-12-19 1998-07-21 Toshiba Corp 不揮発性半導体記憶装置とその定電圧発生回路
JP2011008514A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Renesas Electronics Corp 半導体装置

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