JPH08305453A - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

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JPH08305453A
JPH08305453A JP7113263A JP11326395A JPH08305453A JP H08305453 A JPH08305453 A JP H08305453A JP 7113263 A JP7113263 A JP 7113263A JP 11326395 A JP11326395 A JP 11326395A JP H08305453 A JPH08305453 A JP H08305453A
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JP
Japan
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type transistor
circuit
conductivity type
reference voltage
transistor
Prior art date
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Withdrawn
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JP7113263A
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English (en)
Inventor
Masaharu Morii
正晴 森井
Toshihiro Watanabe
智弘 渡辺
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発振回路側の電気的特性に応じて、定電圧を
変化することでトランジスタのしきい値電圧のバラツキ
許容範囲を拡大することである。 【構成】 第1の電源VDDと出力ノード7間に接続し
た定電流回路1と、前記出力ノード7と第2の電源間に
直列に接続された第一導電型のトランジスタ3と第二導
電型のトランジスタ5を具備し、前記第一導電型のトラ
ンジスタ3と前記第二導電型のトランジスタ5の接続点
を、前記第一導電型のトランジスタ3と前記第二導電型
のトランジスタ5のゲート電極に接続するようにしてあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定電圧回路の構成要素
である基準電圧発生回路に関するもので、特に、発振回
路等トランジスタのしきい値電圧に依存して特性が変化
する回路への電源供給システムに使用される基準電圧発
生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子手帳、ぺージャー等の小型電
子機器に対する低消費電力化の要求は強く、特に発振回
路を内蔵したシステムでは発振回路にて消費する電流が
全消費電流(以下Isupと記す)中大きな割合を占め
る為、発振回路駆動用電源としてシステム電源より低い
一定電圧を発生させる定電圧回路を使用している。
【0003】図6は、定電圧回路の概要を示した図であ
る。この発振回路駆動用電源を生成する定電圧回路は、
基準電圧発生回路100とインピーダンス変換部200
とから構成され、基準電圧発生回路100にて作られる
所望の一定電圧(以下Vregと記す)をインピーダン
ス変換部200にて低インピーダンスに変換して発振回
路300に供給している。
【0004】図7は従来の基準電圧発生回路100の一
例を示したものである。この基準電圧発生回路100
は、一端がプラス側電源VDDに接続された定電流源1
(電流値I1とする)と、一端が定電流源1に接続さ
れ、多端が接地された抵抗17(抵抗値R1とする)と
を有し、これらは直列に接続されている。また、定電流
源1と抵抗17との間には、Vregを出力するための
出力ノード7が接続されている。以下、この基準電圧発
生回路100の動作を説明する。まず、GND−VDD
間に電源電圧を供給すると、定電流源1により抵抗17
に一定電流I1が流れ、GND−出力間に一定の電圧V
regが生じる。図7の出力電圧Vregと抵抗値R1
と電流値I1の関係式は、 Vreg=R1×I1 となりVregは、VDDの変動に依存することなく、
抵抗17の抵抗値R1と定電流源1の設定電流値I1に
よって一定に保たれる。このようにして、従来から基準
電圧発生回路では一定電圧の供給を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基準電圧発生回路では以下のような問題があった。ここ
では、発振回路300として水晶発振回路を駆動した場
合について説明する。図8は、水晶発振回路が備えるP
型トランジスタのしきい値電圧(以下、VthPと記
す)とN型トランジスタのしきい値電圧(以下VthN
と記す)の和(|VthP|+VthN)(以下ΣVt
hと記す)に対する、従来回路の出力電圧Vreg,水
晶発振回路の発振維持電圧(以下Vholdと記す)、
及びIsupの特性を示した図表である。ここで、図7
に示した回路は抵抗17を用いているのでΣVthの変
化に対してVregはほぼ一定の電圧を示す。また、水
晶発振回路は一般的にΣVthが上昇すると、低電圧の
発振維持が困難となり、Vholdは上昇する。Isu
pはVregとΣVthの差(Vreg−ΣVth)が
大きい程増大する。
【0006】従って、VholdがVregより大きく
なると発振が維持されなくなる。一方、Vholdとの
差が大きい場合にはIsup、すなわち消費電流が増加
することになる。つまり、Vregを低めに設定した場
合にはVholdによりΣVthの上限が制約され、V
regを高めに設定した場合には消費電流の増加を回避
するためΣVthの下限が制約されることになる。
【0007】よって、従来回路にてこれらの相反する特
性を満足するVregの最適化設計は困難であり、トラ
ンジスタのしきい値電圧Vthのバラツキ許容範囲(以
下Vthマージンと記す)を縮小する要因となってい
た。このVthマージンの縮小は、製造歩留りを低下さ
せるという問題を生じた。
【0008】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
でありその目的とするところは、発振回路側の電気的特
性に応じて、定電圧を変化することでVthマージンを
拡大する基準電圧発生回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明の特徴は、第1の電源と出力ノード間に
接続した定電流回路と、前記出力ノードと第2の電源間
に直列に接続された第一導電型のトランジスタと第二導
電型のトランジスタを具備し、前記第一導電型のトラン
ジスタと前記第二導電型のトランジスタの接続点を、前
記第一導電型のトランジスタと前記第二導電型のトラン
ジスタのゲート電極に接続したことである。
【0010】また、第2の発明の特徴は、第1の電源と
出力ノード間に接続した定電流回路と、前記出力ノード
と第2の電源間に直列に接続された第一導電型のトラン
ジスタと第二導電型のトランジスタと、前記直列接続し
たトランジスタと直列に接続され、電流を流す事によっ
て電圧降下を生じる電圧降下回路とを具備し、前記第一
導電型のトランジスタと前記第二導電型のトランジスタ
の接続点を、前記第一導電型のトランジスタと前記第二
導電型のトランジスタのゲート電極に接続したことであ
る。
【0011】
【作用】基準電圧発生回路において、従来の線型抵抗に
換えまたは加え、P型及びN型トランジスタを用いる事
で、Vthの変化と同様な電圧変化特性を基準電圧に持
たせる。この基準電圧をインピーダンス変換した電源
で、Vth依存特性をもつ発振回路を駆動する事によ
り、Vthマージンの拡大を図ることができるのであ
る。
【0012】従って、第1の発明によれば、P型トラン
ジスタとN型トランジスタを設けることでVregがV
hold特性と同等の傾斜を持たせることができるた
め、Isupを増大させる事なく、十分なVthマージ
ンを確保する事が可能となる。また、定電圧回路全体を
考慮するのではなく、基準電圧発生回路のみを考慮して
設計を行うことができるので設計が容易となる。
【0013】また第2の発明によれば、電圧降下回路を
P型トランジスタとN型トランジスタに直列に接続する
ようにしたため、上記のトランジスタ等の変更を行うこ
となく抵抗を追加するだけでよいため、回路設計を容易
にすることができるのである。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係る基準電圧発生回路につい
て図面を参照しながら説明する。
【0015】第1実施例 図1は本実施例の基準電圧発生回路を示した図である。
従来例である図7と同様の素子は同一記号で示した。こ
の基準電圧作成回路は、一端がプラス側電源VDDに接
続された定電流源1(電流値I1とする)と、ソース電
極が定電流源1に接続され、ドレイン電極とゲート電極
が接続されたP型トランジスタ3と、ドレイン電極がP
型トランジスタ3のドレイン電極に接続され、ゲート電
極がドレイン電極に接続され、ソース電極が接地された
N型トランジスタ5を有し、これらは直列に接続されて
いる。また、定電流源1とP型トランジスタ3との間に
は、Vregを出力するための出力ノード7が接続され
ている。
【0016】ここで、GND−VDD間に電源電圧を供
給すると、P型トランジスタ3とN型トランジスタ5は
共にゲート電極とドレイン電極を接続していることか
ら、 VDS=VGS (ただし、VDSはドレイン電極−ソース電極間電圧、
VGSはゲート電極ーソース電極間電圧)である。例え
ば、定電流源1の設定電流値をP型トランジスタ3とN
型トランジスタ5がVth付近で動作する様に設定する
と、P型トランジスタ3とN型トランジスタ5のVDS
はそれぞれほぼVthP,VthNとなる。従って、V
regはほぼ、 |VthP|+VthN=ΣVth となり、VregはP型トランジスタ3とN型トランジ
スタ5のしきい値電圧の和ΣVthとほぼ等しくなる。
また、定電流源1の電流値I11を任意に設定する事
で、P型トランジスタ3とN型トランジスタ5のVDS
を、しいてはVregを調整する事も可能である。
【0017】第2図は本発明回路でのΣVthに対す
る、VregとVhold及びIsupの関係を示した
グラフである。ΣVthに対し、VregがVhold
特性と同等の傾斜を持たせることができるため、Vre
gをVholdより高い電位に設定しても不要にIsu
pを増大させる事なく、十分なVthマージンを確保す
る事が可能となる。
【0018】以上のように本実施例によれば、P型トラ
ンジスタ3とN型トランジスタ5を設けることでVre
gがVhold特性と同等の傾斜を持たせることができ
るため、Isupを増大させる事なく、十分なVthマ
ージンを確保する事が可能となる。また、P型トランジ
スタ3とN型トランジスタ5を基準電圧発生回路に設け
ることで定電圧回路全体を考慮するのではなく、基準電
圧発生回路のみを考慮して設計を行うことができるので
設計が容易となる。
【0019】第2実施例 図3は本実施例の基準電圧発生回路を示した図である。
従来例である図7と同様の素子は同一記号で示した。こ
の回路は第1実施例である図1のP型トランジスタ3と
N型トランジスタ5に直列に従来回路の抵抗9(抵抗値
R1)を接続したものである。
【0020】従って、第1実施例と同様に考えるとVr
egはほぼ、 ΣVth+R1×I1 となる。
【0021】本実施例においては、抵抗9をP型トラン
ジスタ3とN型トランジスタ5に直列に接続するように
したため、回路設計がしやすいという効果がある。すな
わち、P型トランジスタとN型トランジスタのみの構成
においては、より高い電位を出力しようとした場合に
は、トランジスタの設計を再度行うか、若しくは、定電
流源1の電流値I1の電流を調整してP型トランジスタ
とN型トランジスタのVDSを大きくする必要がある
が、これらの変更を行うことなく抵抗を追加するだけで
よいため、回路設計が容易となる。
【0022】第3実施例 図4は本実施例の基準電圧発生回路を示した図である。
従来例である図7と同様の素子は同一記号で示した。こ
の回路は図1のP型トランジスタ3とN型トランジスタ
5に直列に、PNP型バイポーラ・トランジスタ11を
接続し、このPNP型バイポーラ・トランジスタ11と
並列にN型トランジスタ13を接続したものである。N
型トランジスタ13のゲート電極を制御する信号を入力
する入力端子15には、StartUp信号を入力す
る。発振開始時にはN型トランジスタ13をOFFさせ
PNP型バイポーラ・トランジスタ11のベースとエミ
ッタを分離し、発振安定後はN型トランジスタ13をO
NさせPNP型バイポーラ・トランジスタ11のベース
とエミッタを接続する。なお、PNP型バイポーラ・ト
ランジスタ11を用いたのはVthの依存性が少なく、
また拡散抵抗との温度依存性を打ち消すのに効果がある
ためである。
【0023】このように接続したことによる効果を図5
に示す。一般的に発振回路の発振開始電圧(図中のVs
tart)は発振維持電圧(Vhold)より高い。従
って、Vregの設定値を高くする必要がある。このた
め、発振開始時にはN型トランジスタ13をOFFさせ
PNP型バイポーラ・トランジスタ11のベースとエミ
ッタを分離しVregの設定値を高くすることで発振を
より容易にしている。PNP型バイポーラ・トランジス
タ11のベース・エミッタ間電圧をVBEとすると、発
振開始時はほぼ、VBE+ΣVthとなる。
【0024】次に、発振安定後はN型トランジスタ13
をONさせPNP型バイポーラ・トランジスタ11のベ
ースとエミッタを接続しVregの設定値を低くする。
すなわち、発振安定後のVregはほぼ、ΣVthとな
る。以上のように、発振安定後のVregを低下させる
ことにより、消費電流を低減することができる。
【0025】以上、実施例を説明したが、本発明に係る
基準電圧発生回路に適用することができるのは水晶発振
回路等の発振回路には限られない。例えば、インバータ
動作、ダイナミック回路の周波数の最小化、レベルシフ
タ等、Vthのバラツキに対して駆動電圧で補償できる
特性を持つものであれは同様の効果がある。
【0026】
【発明の効果】以上、本発明に係る基準電圧発生回路に
よれば、定電圧回路にて電源供給された、Vthに依存
して特性の変化する回路Vthマージンの拡大を図るこ
とができる。このため、プロセスばらつきに対して余裕
を持つことができるので、製造歩留りを向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る基準電圧発生回路の第1実施例を
示した回路図である。
【図2】本発明に係る基準電圧発生回路を用いた場合の
Vreg,Vhold,Isup特性を示した図表であ
る。
【図3】本発明の第2の実施例を示した回路図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示した回路図である。
【図5】第3の実施例の効果を示した図表である。
【図6】定電圧回路の概要を示した図である。
【図7】従来の基準電圧発生回路を示した図である。
【図8】従来回路でのVreg,Vhold,Isup
特性を示した図表である。
【符号の説明】
1 定電流源 3 P型トランジスタ 5 N型トランジスタ 7 出力ノード 9 抵抗 11 PNP型バイポーラ・トランジスタ 13 N型トランジスタ 15 入力端子 17 抵抗 100 基準電圧発生回路 200 インピーダンス変換部 300 発振回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電源と出力ノード間に接続した定
    電流回路と、 前記出力ノードと第2の電源間に直列に接続された第一
    導電型のトランジスタと第二導電型のトランジスタを具
    備し、 前記第一導電型のトランジスタと前記第二導電型のトラ
    ンジスタの接続点を、前記第一導電型のトランジスタと
    前記第二導電型のトランジスタのゲート電極に接続した
    ことを特徴とする基準電圧発生回路。
  2. 【請求項2】 第1の電源と出力ノード間に接続した定
    電流回路と、 前記出力ノードと第2の電源間に直列に接続された第一
    導電型のトランジスタと第二導電型のトランジスタと、 前記直列接続したトランジスタと直列に接続され、電流
    を流す事によって電圧降下を生じる電圧降下回路と、を
    具備し、 前記第一導電型のトランジスタと前記第二導電型のトラ
    ンジスタの接続点を、前記第一導電型のトランジスタと
    前記第二導電型のトランジスタのゲート電極に接続した
    ことを特徴とする基準電圧発生回路。
JP7113263A 1995-05-11 1995-05-11 基準電圧発生回路 Withdrawn JPH08305453A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039693A1 (fr) * 1997-03-04 1998-09-11 Seiko Epson Corporation Circuit electronique, dispositif a semiconducteur, materiel electronique et horloge
WO2003071373A1 (fr) * 2002-02-22 2003-08-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Circuit generateur de tension
US6686792B2 (en) 1997-03-04 2004-02-03 Seiko Epson Corporation Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and timepiece
JP2013122642A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Lapis Semiconductor Co Ltd 電源装置、電源装置の制御方法及び電子機器
KR20190054877A (ko) * 2017-11-13 2019-05-22 에이플러스 마이크로스트럭쳐 일렉트로닉스 씨오., 엘티디. 칩 저전력 소모 디지털 회로용 리니어 전압 관리장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998039693A1 (fr) * 1997-03-04 1998-09-11 Seiko Epson Corporation Circuit electronique, dispositif a semiconducteur, materiel electronique et horloge
US6288600B1 (en) 1997-03-04 2001-09-11 Seiko Epson Corporation Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and timepiece
US6686792B2 (en) 1997-03-04 2004-02-03 Seiko Epson Corporation Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and timepiece
EP1681608A2 (en) * 1997-03-04 2006-07-19 Seiko Epson Corporation Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and timepiece
EP1681608A3 (en) * 1997-03-04 2009-03-04 Seiko Epson Corporation Electronic circuit, semiconductor device, electronic equipment, and timepiece
WO2003071373A1 (fr) * 2002-02-22 2003-08-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Circuit generateur de tension
JP2013122642A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Lapis Semiconductor Co Ltd 電源装置、電源装置の制御方法及び電子機器
US9450418B2 (en) 2011-12-09 2016-09-20 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Power supply device, method for controlling the power supply device, and electronic apparatus
KR20190054877A (ko) * 2017-11-13 2019-05-22 에이플러스 마이크로스트럭쳐 일렉트로닉스 씨오., 엘티디. 칩 저전력 소모 디지털 회로용 리니어 전압 관리장치

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