JPH0949858A - Current detection and control circuit and pattern layout method - Google Patents

Current detection and control circuit and pattern layout method

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JPH0949858A
JPH0949858A JP7221116A JP22111695A JPH0949858A JP H0949858 A JPH0949858 A JP H0949858A JP 7221116 A JP7221116 A JP 7221116A JP 22111695 A JP22111695 A JP 22111695A JP H0949858 A JPH0949858 A JP H0949858A
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JP
Japan
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current
load
transistor
circuit
control circuit
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Application number
JP7221116A
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Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Okada
耕太郎 岡田
Shunichi Uchiumi
俊一 内海
Tetsuhisa Yamamura
哲久 山村
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Motorola Solutions Japan Ltd
Original Assignee
Nippon Motorola Ltd
Motorola Japan Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0027Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect and control a current with high accuracy without being affected by irregularity or layout patterns from an aspect of production by controlling the value of the current flowing to a current passage subjected to mirroring and the value of the current flowing to load on the basis of the difference signal with a predetermined objective value. SOLUTION: A current regulating circuit is constituted of the operational amplifier (current detection signal output circuit) OP2 connected to a current passage L2 inputting an objective value to a positive terminal and subjected to mirroring at the negative terminal and the transistor (current control circuit) M0 connected across a high (low) potential power supply line and load and the value of the current flowing to the current passage L1 connected to the load is controlled by the output signal (the difference signal of the current value of a current passage L2 and the objective value) of the operational amplifier OP2. By this constitution, gate voltage sufficiently higher than threshold voltage can be supplied to the gate terminals of the transistors M1, M2 constituting a current mirror circuit 2 and, therefore, the effect of the irregularity of the threshold voltage generated in a production process or the effect of voltage drop between gate sources by layout patterns can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電流検出制御回路
及び複数トランジスタのパターンレイアウト方法の分野
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of a current detection control circuit and a pattern layout method for a plurality of transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、負荷に流れる電流値を検出するた
めの回路としては、大別して、(1)過電流を検出する
ための回路と、(2)負荷電流を制御するための回路と
に分けることができる。過電流を検出するための回路の
場合、要求されるシステム上の仕様にもよるが、一般に
は、通常流れるべき電流値を大幅に越える電流が流れた
場合に、素子そのものやその周辺の装置を破壊しないよ
うにするためのものであり、予め決められた許容電流値
を越えるか否かの判断さえできればよいことから、比較
的低い精度でも問題とはならない場合が多い。一方、負
荷電流を制御するための回路の場合、制御する対象によ
ってその電流領域は異なるが、微小電流領域から大電流
領域まで高い精度の電流値検出及び電流値制御を要求さ
れるのが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, circuits for detecting a current value flowing in a load are roughly classified into (1) a circuit for detecting an overcurrent and (2) a circuit for controlling a load current. Can be divided. In the case of a circuit for detecting overcurrent, it generally depends on the required system specifications, but in general, when a current that greatly exceeds the current value that should normally flow flows, the device itself and peripheral devices are This is to prevent destruction, and since it is sufficient to determine whether or not the current value exceeds a predetermined allowable current value, there is often no problem even with relatively low accuracy. On the other hand, in the case of a circuit for controlling the load current, although the current region varies depending on the control target, it is generally required to detect and control the current value with high accuracy from a minute current region to a large current region. Is.

【0003】図7は、従来例における電流検出制御回路
の一例を示す回路図であり、インテリジェントタイプの
パワーMOS・IC(Metal Oxide Semiconductor ・In
tegrated Circuit)に適用された負荷電流を無損失状態
で検出する半導体集積装置の要部回路図を示す。なお、
図7(a)は、高電位電源線側に負荷を配置した例、図
7(b)は、低電位電源線側に負荷を配置した例を示
し、その構成及び作用はほぼ同一である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional current detection control circuit, which is an intelligent type power MOS IC (Metal Oxide Semiconductor In).
FIG. 4 is a circuit diagram of a main part of a semiconductor integrated device that detects a load current applied to an integrated circuit) in a lossless state. In addition,
FIG. 7A shows an example in which a load is arranged on the high-potential power supply line side, and FIG. 7B shows an example in which a load is arranged on the low-potential power supply line side. Their configurations and actions are almost the same.

【0004】図7において、電流検出制御回路1は、カ
レントミラー回路2、フィードバック回路3、センス抵
抗Rsから構成されている。カレントミラー回路2は、
ゲート端子を共通接続してなる2個のNチャネルMOS
・FET(Field Effect Transistor ,以下、単にトラ
ンジスタという)M1,M2からなり、トランジスタM
1に流れる負荷電流Iloadを、トランジスタM1とトラ
ンジスタM2とのサイズ比(n:1)に基づいてトラン
ジスタM2の電流路側にミラーリングするものである。
また、この場合、ドライバからトランジスタM1,M2
のゲート端子に印加される制御電圧は、センス抵抗Rs
及びトランジスタM3の接続点電圧と目標値との差電圧
であり、トランジスタM1,M2の閾電圧Vth近辺の電
圧となる。
In FIG. 7, the current detection control circuit 1 comprises a current mirror circuit 2, a feedback circuit 3, and a sense resistor Rs. The current mirror circuit 2 is
Two N-channel MOS with gate terminals commonly connected
・ FET (Field Effect Transistor, hereinafter simply referred to as transistor) M1 and M2, and transistor M
The load current Iload flowing in 1 is mirrored to the current path side of the transistor M2 based on the size ratio (n: 1) of the transistor M1 and the transistor M2.
Further, in this case, the driver causes the transistors M1 and M2 to
The control voltage applied to the gate terminal of the
And a voltage difference between the connection point voltage of the transistor M3 and the target value, which is a voltage near the threshold voltage Vth of the transistors M1 and M2.

【0005】フィードバック回路3は、トランジスタM
1,M2の各ドレイン端子をそれぞれ入力端子(正転入
力端子及び反転入力端子)に接続するオペアンプOP1
と、オペアンプOP1からの出力端をゲート端子に接続
し、センス抵抗Rs及びトランジスタM2の間に直列接
続されたトランジスタM3とからなり、オペアンプOP
1の出力信号に基づいてトランジスタM3(図7(a)
ではNチャネルMOS・FET、図7(b)ではPチャ
ネルMOS・FET)を制御することにより、トランジ
スタM1,M2のドレイン−ソース間電圧VDSを一定化
するものである。
The feedback circuit 3 includes a transistor M
Operational amplifier OP1 for connecting the drain terminals of 1 and M2 to the input terminals (normal input terminal and inverting input terminal), respectively
And a transistor M3 connected in series between the sense resistor Rs and the transistor M2, the output terminal of which is connected to the gate terminal of the operational amplifier OP1.
1 based on the output signal of the transistor M3 (see FIG. 7A).
The N-channel MOS.FET and the P-channel MOS.FET in FIG. 7B are controlled to make the drain-source voltage VDS of the transistors M1 and M2 constant.

【0006】以上の構成において、その作用を説明す
る。MOS・FETの動作を示す式は、チャネル幅を
W、チャネル長をL、ドレイン−ソース電流をIDS、ド
レイン−ソース間電圧をVDS、ゲート−ソース間電圧を
VGS、閾電圧をVth、構造係数をβ(=μe ε/d,μ
e は移動度、εは絶縁体の誘電率、dは絶縁体の厚さ)
とすると、飽和領域では、IDS=(β/2)(W/L)
(VGS−Vth)2 で表され、一方、直線領域では、IDS
=β(W/L){(VGS−Vth)VDS−(VDS2
2)}で表される。
The operation of the above structure will be described. The formula showing the operation of the MOS-FET is as follows: channel width W, channel length L, drain-source current IDS, drain-source voltage VDS, gate-source voltage VGS, threshold voltage Vth, structure factor Β (= μe ε / d, μ
e is the mobility, ε is the dielectric constant of the insulator, d is the thickness of the insulator)
Then, in the saturation region, IDS = (β / 2) (W / L)
(VGS-Vth) 2 , while in the linear region, IDS
= Β (W / L) { (VGS-Vth) VDS- (VDS 2 /
2)}.

【0007】一般にカレントミラー回路は、トランジス
タのドレイン−ソース間電圧VDSによる影響を抑えるた
めに飽和領域(トランジスタM1,M2に印加するゲー
ト電圧は閾電圧よりもはるかに高い電圧領域)で使用す
るが、上記例では、トランジスタM1,M2のオン抵抗
を小さく設計するためにトランジスタを直線領域(トラ
ンジスタM1,M2に印加するゲート電圧は閾電圧近辺
の電圧領域)で動作させている。そこで、フィードバッ
ク回路3によってトランジスタM1,M2のドレイン−
ソース間電圧VDSを常に等しくすることにより、トラン
ジスタを直線領域で動作させる際のドレイン−ソース間
電圧VDSの影響を抑えつつ、トランジスタM1,M2の
各ゲート端子に電流制御のためのゲート電圧を印加する
ことにより高精度な電流制御を行うことができる。
Generally, the current mirror circuit is used in the saturation region (the gate voltage applied to the transistors M1 and M2 is much higher than the threshold voltage) in order to suppress the influence of the drain-source voltage VDS of the transistor. In the above example, the transistors are operated in the linear region (the gate voltage applied to the transistors M1 and M2 is a voltage region near the threshold voltage) in order to design the ON resistances of the transistors M1 and M2 to be small. Therefore, the feedback circuit 3 causes the drains of the transistors M1 and M2 to
By always equalizing the source-to-source voltage VDS, the gate voltage for current control is applied to each gate terminal of the transistors M1 and M2 while suppressing the influence of the drain-source voltage VDS when operating the transistor in the linear region. By doing so, highly accurate current control can be performed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電流検出制御回路にあっては、後述する要因
によって電流検出精度にバラツキが生じるという問題点
があった。すなわち、従来技術においての検出精度は、
流れる電流の大きさにもよるが最悪の場合には±10〜
15%程度もの検出バラツキをもっていた。この検出バ
ラツキの要因としては、トランジスタ等の半導体素子そ
のものがもつ様々なパラメータ(例えば、閾電圧Vth
等)の製造上のバラツキによる影響、ICチップ内部の
レイアウトパターンの影響、回路的手法による影響等が
考えられる。
However, in such a conventional current detection control circuit, there is a problem that the current detection accuracy varies due to the factors described later. That is, the detection accuracy in the conventional technology is
It depends on the magnitude of the flowing current, but in the worst case ± 10
There was a detection variation of about 15%. The cause of this detection variation is various parameters (for example, threshold voltage Vth) of the semiconductor element itself such as a transistor.
Etc.), the influence of the layout pattern inside the IC chip, the influence of the circuit method, and the like.

【0009】図8は、一般的なパワーMOS・FETの
パターンレイアウトを示す図であり、図9は、図8にお
けるパワーMOS・FETの等価回路図である。通常、
パワーMOS・FETには大きな電流が流れるため、そ
のレイアウトパターンは、図8に示すような大きな面積
を必要とする。そして、図9に示すように、入出力端子
であるパッド(ドレイン及びソース)から配線される信
号線の間には複数のトランジスタセルMCが配置されて
並列接続されることになるわけであるが、この場合、配
置されるトランジスタセルMCは、必然的にパッドに近
い位置に配置されるものとパッドから遠い位置に配置さ
れるものとがでてくる。
FIG. 8 is a diagram showing a pattern layout of a general power MOS • FET, and FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the power MOS • FET in FIG. Normal,
Since a large current flows through the power MOS • FET, its layout pattern requires a large area as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 9, a plurality of transistor cells MC are arranged between the signal lines wired from the pads (drain and source) which are the input / output terminals and are connected in parallel. In this case, the transistor cells MC to be arranged are inevitably arranged at positions close to the pads and those arranged at positions far from the pads.

【0010】すると、パッドから遠い位置に配置された
トランジスタセルMCは、その配線長に基づく配線抵抗
Rw×mによって電圧降下が生じるために、ソース電位
は上昇し、ドレイン電位は低下するといった現象が起こ
りうる。この場合、ゲート−ソース間電圧VGSが閾電圧
Vthを下回ると、ターンオフしてしまうトランジスタセ
ルがでてきてしまい、設計時に設定されたトランジスタ
のセル比に基づく正しい電流ミラーが行われなくなって
しまうことになる。
Then, in the transistor cell MC arranged far from the pad, a voltage drop occurs due to the wiring resistance Rw × m based on the wiring length, so that the source potential increases and the drain potential decreases. It can happen. In this case, when the gate-source voltage VGS falls below the threshold voltage Vth, some transistor cells are turned off, and correct current mirroring based on the cell ratio of the transistors set at the time of design is not performed. become.

【0011】さらに、トランジスタの閾電圧Vthはその
製造バラツキから同一面内あるいは製品間によって、あ
るバラツキ範囲をもつため、閾電圧Vth付近でゲート−
ソース間電圧VGSを制御する場合、その閾電圧Vthのバ
ラツキの影響によりカレントミラー回路2の精度低下を
招く原因となっている。高精度に電流を制御しようとす
る場合、電流制御回路による高い制御精度が要求される
のは当然であるが、制御対象に流れる電流値の検出精度
が低ければ、電流制御回路が高性能であっても高精度の
電流制御は望めない。
Furthermore, since the threshold voltage Vth of the transistor has a certain variation range due to variations in manufacturing due to variations in the same plane or between products, the gate voltage is close to the threshold voltage Vth.
When the source-to-source voltage VGS is controlled, the accuracy of the current mirror circuit 2 is lowered due to the influence of the variation in the threshold voltage Vth. In order to control the current with high accuracy, it is natural that high control accuracy is required by the current control circuit, but if the detection accuracy of the current value flowing in the controlled object is low, the current control circuit will have high performance. However, high-precision current control cannot be expected.

【0012】本発明の課題は、上記問題点を解消し、製
造上のバラツキやレイアウトパターンに影響されること
なく、高精度の電流検出及び電流制御の可能な電流検出
制御回路及びパターンレイアウト方法を提供することに
ある。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a current detection control circuit and a pattern layout method capable of highly accurate current detection and current control without being affected by manufacturing variations and layout patterns. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の電流検出
制御回路は、負荷の両端位置に設けられたスイッチをそ
れぞれ閉状態として当該負荷に電流を流すとともに、該
負荷に流れる電流値を検出して電流量を制御する電流検
出制御回路であって、前記負荷の一方端側に設けられた
スイッチを含み、予め設定された比率で前記負荷に流れ
る電流を他の電流路にミラーリングするミラー回路と、
前記負荷が接続された電流路と前記他の電流路とに印加
される電圧を一定に制御する電圧制御回路と、前記ミラ
ー回路によりミラーリングされた前記他の電流路に流れ
る電流を検出し、検出された電流値と所定の目標値との
差分信号を出力する電流検出信号出力回路と、前記電流
検出信号出力回路による出力信号に基づいて前記負荷に
流れる電流量を制御する電流制御回路と、を備えるよう
に構成している。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a current detection control circuit in which a switch provided at each end of a load is closed to allow a current to flow through the load and to detect a current value flowing through the load. And a current detection control circuit for controlling the amount of current, the mirror circuit including a switch provided on one end side of the load and mirroring the current flowing through the load to another current path at a preset ratio. When,
A voltage control circuit for controlling the voltage applied to the current path to which the load is connected and the other current path to be constant, and a current flowing in the other current path mirrored by the mirror circuit is detected and detected. A current detection signal output circuit that outputs a difference signal between the determined current value and a predetermined target value, and a current control circuit that controls the amount of current flowing through the load based on the output signal from the current detection signal output circuit. It is configured to be equipped.

【0014】そして、請求項2記載の電流検出回路は、
負荷の両端位置に設けられたスイッチをそれぞれ閉状態
として当該負荷に電流を流すとともに、該負荷に流れる
電流値を検出して電流量を制御する電流検出制御回路で
あって、前記負荷の一方端側に設けられたスイッチを含
み、予め設定された比率で前記負荷を含む第一電流路に
流れる電流を第二電流路にミラーリングするミラー回路
と、前記第一電流路と前記第二電流路とに印加される電
圧を一定に制御する電圧制御回路と、前記ミラー回路に
よりミラーリングされた前記他の電流路に流れる電流を
検出し、検出された電流値と所定の目標値との差分信号
を出力する電流検出信号出力回路と、前記電流検出信号
出力回路による出力信号に基づいて前記負荷に流れる電
流量を制御する電流制御回路と、前記第二電流路に流れ
る電流を予め設定された複数の比率で、当該比率に対応
する複数の電流路にそれぞれミラーリングする多段ミラ
ー回路と、前記多段ミラー回路によりミラーリングされ
た複数の電流路から任意の電流路を選択する選択回路
と、を備えるように構成している。
The current detection circuit according to claim 2 is
A current detection control circuit that controls the amount of current by detecting the value of the current flowing through the load while closing the switches provided at both ends of the load to allow the current to flow through the load. A switch provided on the side, a mirror circuit for mirroring the current flowing in the first current path including the load at a preset ratio to the second current path, the first current path and the second current path. Voltage control circuit for controlling the voltage applied to the constant voltage and a current flowing in the other current path mirrored by the mirror circuit, and outputs a difference signal between the detected current value and a predetermined target value. A current detection signal output circuit, a current control circuit that controls the amount of current flowing through the load based on an output signal from the current detection signal output circuit, and a current flowing through the second current path are preset. A multi-stage mirror circuit that mirrors each of a plurality of current paths corresponding to the ratio, and a selection circuit that selects an arbitrary current path from the plurality of current paths mirrored by the multi-stage mirror circuit. It is configured to be equipped.

【0015】また、請求項3記載の電流検出回路は、負
荷の高電位電源線側に設けられたトランジスタと、負荷
の低電位電源線側に設けられたトランジスタとをそれぞ
れ導通状態とすることにより、当該負荷に電流を流すと
ともに、該負荷に流れる電流値を検出して電流量を制御
する電流検出制御回路であって、前記負荷の一方端側に
該負荷と共通の第一電流路に接続されるトランジスタ
と、当該トランジスタと対になって第二電流路に接続さ
れるトランジスタとのゲート(あるいはベース)を共通
接続してなるトランジスタ対を含み、各トランジスタの
サイズ比に基づいて前記第一電流路に流れる電流を前記
第二電流路にミラーリングするミラー回路と、前記第一
電流路と前記第二電流路とに印加される電圧を比較し、
これらの電流路の差電圧をなくすべく制御する電圧制御
回路と、前記ミラー回路によりミラーリングされた前記
第二電流路に流れる電流を検出し、検出された電流値と
所定の目標値との差分信号を出力する電流検出信号出力
回路と、前記負荷の他方端側に該負荷と共通の第一電流
路に接続されるトランジスタを含み、該トランジスタの
ゲート(あるいはベース)に前記電流検出信号出力回路
からの出力信号を印加し、前記第一電流路に流れる電流
量を制御する電流制御回路と、を備えるように構成して
いる。
According to another aspect of the current detection circuit of the present invention, the transistor provided on the high potential power supply line side of the load and the transistor provided on the low potential power supply line side of the load are made conductive. A current detection control circuit for controlling a current amount by detecting a value of a current flowing through the load, the current detecting control circuit being connected to a first current path common to the load at one end side of the load And a transistor pair formed by commonly connecting gates (or bases) of the transistor and a transistor that is paired with the transistor and connected to the second current path. A mirror circuit that mirrors the current flowing in the current path to the second current path, and compares the voltages applied to the first current path and the second current path,
A voltage control circuit for controlling to eliminate the differential voltage between these current paths, and a current flowing in the second current path mirrored by the mirror circuit is detected, and a difference signal between the detected current value and a predetermined target value. From the current detection signal output circuit to the gate (or the base) of the transistor, which includes a current detection signal output circuit for outputting And a current control circuit for controlling the amount of current flowing through the first current path.

【0016】請求項4記載のパターンレイアウト方法で
は、半導体集積装置における複数個のトランジスタのパ
ターンレイアウト方法であって、2本の電源線間に複数
のトランジスタを配設するとともに、各トランジスタの
接続点間の配線抵抗が等しくなるように各トランジスタ
を並列に接続し、一方の電源線のいずれか一端をパッド
に接続するとともに、他端を最終段トランジスタの端子
に接続し、前記一方の電源線の一端に対応する他方の電
源線の一端を初段トランジスタの端子に接続するととも
に、他端をパッドに接続している。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pattern layout method of a plurality of transistors in a semiconductor integrated device, wherein a plurality of transistors are arranged between two power supply lines and connection points of the respective transistors are connected. Connect each transistor in parallel so that the wiring resistance between them is equal, and connect one end of one power supply line to the pad and the other end to the terminal of the final stage transistor, One end of the other power supply line corresponding to one end is connected to the terminal of the first-stage transistor, and the other end is connected to the pad.

【0017】また、請求項5記載のパターンレイアウト
方法では、半導体集積装置における複数個のトランジス
タのパターンレイアウト方法であって、2つのパッド間
に複数のトランジスタを配設するとともに、各パッドか
ら各トランジスタの端子に対して配線抵抗の等しい複数
組の電源線を配線し、当該パッドに対して前記複数個の
トランジスタを並列接続している。
The pattern layout method according to claim 5 is a pattern layout method for a plurality of transistors in a semiconductor integrated device, wherein a plurality of transistors are arranged between two pads and each transistor is connected from each pad. A plurality of sets of power supply lines having the same wiring resistance are wired to the terminals of, and the plurality of transistors are connected in parallel to the pad.

【0018】そして、請求項6記載の電流検出制御回路
は、前記請求項3記載の電流検出制御回路に対して前記
請求項4または請求項5記載のパターンレイアウト方法
により実現されるトランジスタを用いるように構成して
いる。
The current detection control circuit according to claim 6 uses a transistor realized by the pattern layout method according to claim 4 or 5 for the current detection control circuit according to claim 3. Is configured.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図1は、本発明の電流検出制御
回路の一例を示す回路図であり、図7に示す従来例と同
様に、インテリジェントタイプのパワーMOS・ICに
適用された負荷電流を無損失状態で検出する半導体集積
装置の要部回路図を示す。なお、図1(a)は、図7
(a)に対応する高電位電源線側に負荷を配置した例、
図1(b)は、図7(b)に対応する低電位電源線側に
負荷を配置した例を示しており、図1において、図7に
示す従来例と同一要素部分には同一符号を付している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a current detection control circuit of the present invention. Like the conventional example shown in FIG. 7, a load current applied to an intelligent type power MOS IC is detected without loss. FIG. 3 is a circuit diagram of a main part of a semiconductor integrated device. Note that FIG.
An example in which a load is arranged on the high potential power line side corresponding to (a),
FIG. 1B shows an example in which a load is arranged on the low potential power line side corresponding to FIG. 7B, and in FIG. 1, the same elements as those of the conventional example shown in FIG. Attached.

【0020】図1において、本発明の電流検出制御回路
1は、大別して、ミラー回路であるカレントミラー回路
2、電圧制御回路であるフィードバック回路3、電流検
出信号出力回路及び電流制御回路の機能を有する電流調
節回路4、センス抵抗Rsから構成されており、各トラ
ンジスタM0〜M3は電子スイッチとして作用してい
る。カレントミラー回路2は、ゲート端子を共通接続し
てなる2個のトランジスタM1,M2からなり、第一電
流路L1に流れる負荷電流Iloadを、トランジスタM1
とトランジスタM2とのn:1のサイズ比に基づいてI
load/nとして第二電流路L2側にミラーリングするも
のである。この場合のnは任意であり、例えば、n=5
00,n=1000といった値が用いられる。
In FIG. 1, the current detection control circuit 1 of the present invention is roughly divided into the functions of a current mirror circuit 2 which is a mirror circuit, a feedback circuit 3 which is a voltage control circuit, a current detection signal output circuit and a current control circuit. The current adjusting circuit 4 and the sense resistor Rs are included, and each of the transistors M0 to M3 acts as an electronic switch. The current mirror circuit 2 includes two transistors M1 and M2 whose gate terminals are commonly connected to each other. The current mirror circuit 2 transfers the load current Iload flowing through the first current path L1 to the transistor M1.
I based on the n: 1 size ratio between the transistor and the transistor M2.
The load / n is mirrored to the second current path L2 side. In this case, n is arbitrary, for example, n = 5
Values such as 00, n = 1000 are used.

【0021】フィードバック回路3は、オペアンプOP
1、トランジスタM3からなり、オペアンプOP1の出
力信号に基づいてトランジスタM3を制御することによ
ってトランジスタM1,M2のドレイン−ソース間電圧
VDSを一定化するものである。電流調節回路4は、正転
入力端子にリファレンスとなる目標値を入力し、反転入
力端子を第二電流路L2におけるトランジスタM2とト
ランジスタM3の接続点に接続するオペアンプOP2
(電流検出信号出力回路)と、オペアンプOP2からの
出力端をゲート端子に接続し、高電位電源線(あるい
は、低電位電源線)と負荷との間に直列接続されたトラ
ンジスタM0(電流制御回路)とからなり、オペアンプ
OP2の出力信号に基づいてトランジスタM0を直線領
域で制御することによって第一電流路L1に流れる電流
量を制御するものである。
The feedback circuit 3 is an operational amplifier OP.
1. It comprises a transistor M3 and controls the transistor M3 based on the output signal of the operational amplifier OP1 to make the drain-source voltage VDS of the transistors M1 and M2 constant. The current adjustment circuit 4 inputs a target value serving as a reference to the non-inverting input terminal, and connects the inverting input terminal to the connection point of the transistor M2 and the transistor M3 in the second current path L2.
(Current detection signal output circuit), the output terminal from the operational amplifier OP2 is connected to the gate terminal, and the transistor M0 (current control circuit) is connected in series between the high potential power supply line (or low potential power supply line) and the load. ) And controlling the transistor M0 in the linear region based on the output signal of the operational amplifier OP2, the amount of current flowing through the first current path L1 is controlled.

【0022】次に上述実施形態の作用について説明す
る。検出した電流に基づいて負荷電流を制御する方法と
しては、従来例(図7参照)に示すように、電流ドライ
バであるパワーMOS・FETのゲート電圧を変化させ
て、そのドレイン−ソース間に流れる電流IDSを制御方
法が一般的である。従来例では、電流を検出しているト
ランジスタM1,M2のゲート電圧を変化させることに
より電流量を制御しているが、このときのトランジスタ
M1,M2のゲート−ソース間電圧VGSは、電流制御を
行う動作上、直線領域におけるトランジスタの閾電圧V
th付近で動作させている。
Next, the operation of the above embodiment will be described. As a method of controlling the load current based on the detected current, as shown in the conventional example (see FIG. 7), the gate voltage of the power MOS • FET which is the current driver is changed so that it flows between the drain and the source. A general method is to control the current IDS. In the conventional example, the amount of current is controlled by changing the gate voltage of the transistors M1 and M2 that are detecting the current, but the gate-source voltage VGS of the transistors M1 and M2 at this time is the current control. In operation, the threshold voltage V of the transistor in the linear region
It is operated near th.

【0023】そして、カレントミラーを構成するトラン
ジスタM1,M2に印加するゲート電圧が閾電圧Vth付
近であることが、カレントミラー回路2の精度に影響し
ていると考えた発明者らは、カレントミラーを構成する
トランジスタM1,M2のゲート端子には、閾電圧Vth
よりも充分に高いゲート電圧を供給することで、製造過
程によって生じる閾電圧Vthのバラツキによる影響を受
けにくくし、また、レイアウトパターンに依存するソー
ス電位の上昇及びドレイン電位の低下によるゲート−ソ
ース間電圧VGSの低下の影響を少なくしている。
The inventors have considered that the accuracy of the current mirror circuit 2 is affected by the fact that the gate voltage applied to the transistors M1 and M2 forming the current mirror is near the threshold voltage Vth. The threshold voltage Vth is applied to the gate terminals of the transistors M1 and M2 that form the
By supplying a gate voltage that is sufficiently higher than that, it is less likely to be affected by variations in the threshold voltage Vth caused by the manufacturing process, and the source potential rises and the drain potential lowers depending on the layout pattern. The influence of the decrease in voltage VGS is reduced.

【0024】具体的には、従来、カレントミラー回路2
内で行っていた電流制御の役目を、独立したトランジス
タM0を駆動することによって行うことにより、電流検
出側では、オン・オフ動作のみの制御を行い、オン状態
のときには閾電圧Vthに対して充分高いゲート電圧(例
えば、トランジスタの閾電圧Vthを約1.5Vとした場
合、電流検出側のパワーMOS・FETのゲート−ソー
ス間電圧VGSは約15V程度に設定)を印加することに
よって電流検出を行うようにしている。この場合、図1
(a),(b)に示すように、電流検出側トランジスタ
M1と電流制御側トランジスタM0とのどちらが高電位
電源線側でどちらが低電位電源線側であっても同様の効
果を得ることができる。
Specifically, the conventional current mirror circuit 2
By performing the function of the current control performed in the inside by driving the independent transistor M0, only the on / off operation is controlled on the current detection side, and when it is in the on state, it is sufficient for the threshold voltage Vth. The current detection is performed by applying a high gate voltage (for example, when the threshold voltage Vth of the transistor is set to about 1.5V, the gate-source voltage VGS of the power MOS • FET on the current detection side is set to about 15V). I am trying to do it. In this case,
As shown in (a) and (b), the same effect can be obtained regardless of which of the current detection side transistor M1 and the current control side transistor M0 is the high potential power supply line side and which is the low potential power supply line side. .

【0025】以上説明したように、本実施形態では、ト
ランジスタの製造上発生する閾電圧Vthのバラツキに影
響されることなく、負荷に流れる電流量を高い精度で検
出することができる。
As described above, in the present embodiment, the amount of current flowing through the load can be detected with high accuracy without being affected by the variation in the threshold voltage Vth that occurs during transistor manufacturing.

【0026】図2は、本発明の電流検出制御回路の他の
例を示す回路図である。なお、図2(a)は、高電位電
源線側に負荷を配置した例、図2(b)は、低電位電源
線側に負荷を配置した例を示しており、図2において、
図1に示す実施形態と同一要素部分には同一符号を付し
ている。本実施形態における電流検出制御回路1では、
前述した実施形態(図1参照)に対して、第二電流路L
2に流れる電流をさらに複数の電流路L3,…にミラー
リングする多段カレントミラー回路(多段ミラー回路)
5と、多段カレントミラー回路5によりミラーリングさ
れた複数の電流路L3,…の中から任意の電流路L3,
…を選択する選択回路6を追加して設けたものである。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another example of the current detection control circuit of the present invention. 2A shows an example in which a load is arranged on the high-potential power line side, and FIG. 2B shows an example in which a load is arranged on the low-potential power line side. In FIG.
The same components as those in the embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In the current detection control circuit 1 in this embodiment,
The second current path L is different from that of the above-described embodiment (see FIG. 1).
A multi-stage current mirror circuit (multi-stage mirror circuit) that further mirrors the current flowing through 2 to a plurality of current paths L3, ...
5 and an arbitrary current path L3 among the plurality of current paths L3, ...
The selection circuit 6 for selecting ... Is additionally provided.

【0027】多段カレントミラー回路5は、図1におけ
るセンス抵抗Rsが配置されていた位置にPチャネルM
OSトランジスタM4を配し、ゲート端子を共通接続し
てなる3個のトランジスタM4,M5,M6から構成さ
れている。すなわち、第二電流路L2にトランジスタM
4が配置されるとともに、第三電流路L3にトランジス
タM5が配置されている。そして、第二電流路L2に流
れる電流Iload/nを、トランジスタM4とトランジス
タM5とのm:1のサイズ比に基づいてIload/(n×
m)として第三電流路L3側にミラーリングするもので
ある。選択回路6は、トランスファゲートTG1、イン
バータI1からなり、ゲインコントロール信号に基づい
てトランスファゲートTG1のオン・オフ制御を行うも
のである。前述の実施形態では、トランジスタM1,M
2に設定されたn:1のサイズ比によって第二電流路L
2に流れる電流量を設定しているが、実際の用途では、
電流制御時のフィードバックゲインを変更して用いる場
合があり、このようなとき、前述の実施形態では、トラ
ンジスタM1,M2のサイズ比の変更が必要となる。
The multi-stage current mirror circuit 5 has a P channel M at the position where the sense resistor Rs in FIG. 1 was arranged.
It is composed of three transistors M4, M5, and M6 in which the OS transistor M4 is arranged and the gate terminals are commonly connected. That is, the transistor M is connected to the second current path L2.
4 is arranged, and the transistor M5 is arranged in the third current path L3. Then, the current Iload / n flowing through the second current path L2 is calculated as Iload / (n ×) based on the size ratio of m: 1 between the transistor M4 and the transistor M5.
As m), mirroring is performed on the third current path L3 side. The selection circuit 6 is composed of a transfer gate TG1 and an inverter I1, and performs on / off control of the transfer gate TG1 based on a gain control signal. In the above-described embodiment, the transistors M1 and M
With the size ratio of n: 1 set to 2, the second current path L
The amount of current flowing in 2 is set, but in actual use,
The feedback gain during current control may be changed and used. In such a case, in the above-described embodiment, the size ratio of the transistors M1 and M2 needs to be changed.

【0028】本実施形態では、ゲートコントロール信号
によってトランスファゲートTG1のオン・オフ制御を
行うことによって、トランスファゲートTG1をオフさ
せるように制御を行うと、トランジスタM5だけが有効
となるため、トランジスタM4,M5のサイズ比に基づ
いて第三電流路L3に電流Iload/(n×m)が流れ、
一方、トランスファゲートTG1をオンさせるように制
御を行うと、トランジスタM5及びM6が共に有効とな
るため、例えば、トランジスタM5及びM6の総セルサ
イズがトランジスタM5だけのセルサイズの3倍であっ
たとすると、M6//M5:M4=1:(m/3)のミラ
ー比で電流がミラーリングされる。すなわち、負荷に流
れる電流Iloadが同一であったとしても、トランスファ
ゲートTG1がオンの場合にはオフの場合と比較して、
センス抵抗Rsに流れる電流が3倍になるため、センス
抵抗Rs端に現れる電圧は大きくなり、目標値と比較し
ているオペアンプOP2は、その出力電圧を絞ってIlo
ad/3としてセンス抵抗Rs端に現れる電圧と目標値と
が等しくなるように動作する。
In this embodiment, when the transfer gate TG1 is controlled to be turned off by controlling the transfer gate TG1 to be turned on / off by the gate control signal, only the transistor M5 becomes effective. A current Iload / (n × m) flows through the third current path L3 based on the size ratio of M5,
On the other hand, when the transfer gate TG1 is controlled to be turned on, both the transistors M5 and M6 are enabled, so that the total cell size of the transistors M5 and M6 is three times the cell size of only the transistor M5. , M6 // M5: M4 = 1: (m / 3), the current is mirrored. That is, even if the current Iload flowing through the load is the same, when the transfer gate TG1 is on, it is compared with when it is off.
Since the current flowing through the sense resistor Rs is tripled, the voltage appearing at the end of the sense resistor Rs becomes large, and the operational amplifier OP2 comparing with the target value narrows its output voltage to Ilo.
It operates so that the voltage appearing at the end of the sense resistor Rs as ad / 3 and the target value become equal.

【0029】したがって、この例では、トランスファゲ
ートTG1のオン/オフ動作によって負荷電流に対する
ゲインを1/3にすることができるので、本実施形態で
は、前述の実施形態と同様の作用に追加して、電流制御
時のフィードバックゲインをある程度任意に変更するこ
とができる。なお、上記実施形態では、多段カレントミ
ラー回路5は、第二電流路L2に流れる電流を第三電流
路L3にミラーリングを行っているが、このミラーリン
グ段数をさらに増やすとともに、その選択回路6を追加
することによって、さらに複数のフィードバックゲイン
から所望のフィードバックゲインを選択するようにして
も構わない。以上において、この発明は、ハ−ドディス
ク用三相スピンドルモ−タ、ボイスコイルモ−タ、ある
いはHブリッジ回路中に組み込まれた正逆転モ−タなど
を制御する場合に適用することができる。Hブリッジ回
路を用いる場合には、電流検出、制御系が2系統用いら
れ、三相モ−タを制御する場合には、図1の回路が三相
分用いられる。
Therefore, in this example, the gain with respect to the load current can be reduced to 1/3 by the on / off operation of the transfer gate TG1. Therefore, in this embodiment, in addition to the operation similar to that of the above-described embodiment. The feedback gain during current control can be changed arbitrarily to some extent. In the above embodiment, the multi-stage current mirror circuit 5 mirrors the current flowing through the second current path L2 to the third current path L3. However, the number of mirroring steps is further increased and the selection circuit 6 is added. By doing so, a desired feedback gain may be selected from a plurality of feedback gains. In the above, the present invention can be applied to the case of controlling a three-phase spindle motor for a hard disk, a voice coil motor, or a forward / reverse rotation motor incorporated in an H bridge circuit. When the H-bridge circuit is used, two current detection and control systems are used, and when controlling a three-phase motor, the circuit of FIG. 1 is used for three phases.

【0030】図3は、本発明のレイアウトパターン例を
示す図であり、図4は、図3の等価回路図である。図3
及び図4に示すレイアウトパターンでは、2本の電源線
LH ,LL 間に複数のトランジスタセルMCを配設する
とともに、各トランジスタセルMCの接続点間における
各配線抵抗Rwがそれぞれ等しくなるように各トランジ
スタセルMCを並列に接続し、電源線LH の一端(図4
中、左端側)をパッド(ドレインパッド)に接続すると
ともに、他端(図4中、右端側)を最終段トランジスタ
セルのドレイン端子に接続し、電源線LL の一端(図4
中、左端側)を初段トランジスタセルのソース端子に接
続するとともに、他端(図4中、右端側)をパッド(ソ
ースパッド)に接続している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the layout pattern of the present invention, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. FIG.
In the layout pattern shown in FIG. 4, a plurality of transistor cells MC are arranged between the two power supply lines LH and LL, and the wiring resistances Rw between the connection points of the transistor cells MC are equal to each other. The transistor cells MC are connected in parallel, and one end of the power supply line LH (see FIG.
The left end side in the middle is connected to a pad (drain pad), the other end (the right end side in FIG. 4) is connected to the drain terminal of the final stage transistor cell, and one end of the power supply line LL (FIG. 4) is connected.
The middle and left ends are connected to the source terminals of the first-stage transistor cells, and the other ends (right ends in FIG. 4) are connected to pads (source pads).

【0031】すなわち、図8及び図9に示す従来例で
は、パッドから遠い位置に配置されたトランジスタセル
MCは、その配線長に基づく配線抵抗Rw×mによって
電圧降下が生じるために、ソース電位は上昇し、ドレイ
ン電位は低下するといった現象が起こっていたが、本実
施形態では、ゲートパッドを反対側に形成することによ
り、ドレインパッド側からみると、パッドから遠い位置
に配置されたトランジスタセルMCは、ドレイン電位の
低下と共にソース電位も低下しているようになっている
ため、ドレインーソース間電圧VDSは一定値に維持する
ことができる。これによって、トランジスタのパターン
レイアウトだけで、ドレインーソース間電圧VDSが改善
され、特に、図1及び図2のようにトランジスタを直線
領域で動作させるような場合には電流検出精度を高める
効果を奏する。
That is, in the conventional example shown in FIGS. 8 and 9, the source potential of the transistor cell MC arranged at a position far from the pad is reduced due to the wiring resistance Rw × m based on the wiring length thereof. Although the phenomenon such that the drain potential rises and the drain potential lowers occurs, in the present embodiment, by forming the gate pad on the opposite side, when viewed from the drain pad side, the transistor cell MC arranged at a position far from the pad is formed. Since the drain potential decreases as the drain potential decreases, the drain-source voltage VDS can be maintained at a constant value. As a result, the drain-source voltage VDS is improved only by the pattern layout of the transistor, and in particular, when the transistor is operated in the linear region as shown in FIGS. 1 and 2, the current detection accuracy is improved. .

【0032】図5は、本発明の他のレイアウトパターン
例を示す図であり、図6は、図5の等価回路図である。
図5及び図6に示すレイアウトパターンでは、2つのパ
ッド間に複数のトランジスタセルMCを配設するととも
に、各パッドから各トランジスタセルMCの端子に対し
て配線抵抗Rwの等しい複数組の電源線を配線し、当該
パッドに対して前記複数個のトランジスタセルMCを並
列接続している。
FIG. 5 is a diagram showing another layout pattern example of the present invention, and FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of FIG.
In the layout patterns shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of transistor cells MC are arranged between two pads, and a plurality of sets of power supply lines having the same wiring resistance Rw are provided from each pad to the terminal of each transistor cell MC. Wiring is performed and the plurality of transistor cells MC are connected in parallel to the pad.

【0033】すなわち、前述の図3及び図4に示す例に
おいて、ドレインーソース間電圧VDSは一定値に維持す
ることができるが、パッドから遠い位置に配置されたト
ランジスタセルMCは、その配線長に基づく配線抵抗R
w×mによって電圧降下が生じることは避けることがで
きない。そこで、本例では、各トランジスタセルMCの
配線抵抗Rwをすべて同じ値に設定しておくという条件
の元で、すべてのトランジスタセルMCをパッドに対し
てそれぞれ並列に接続して電位の低下を原理的になくす
ものである。
That is, in the above-described examples shown in FIGS. 3 and 4, the drain-source voltage VDS can be maintained at a constant value, but the transistor cell MC arranged at a position far from the pad has its wiring length. Wiring resistance R based on
It is unavoidable that a voltage drop occurs due to w × m. Therefore, in this example, under the condition that the wiring resistances Rw of the respective transistor cells MC are all set to the same value, all the transistor cells MC are connected in parallel to the respective pads, and the potential is lowered in principle. It is what you lose.

【0034】実際のパターンレイアウトでは、複数のト
ランジスタセルMCをすべてに配線を施すことは不可能
であるため、図5に示すように、トランジスタセルMC
の配置領域を複数(この場合、4)の領域に分割し、各
領域に対する配線抵抗Rwが等しくなるように配線幅を
変えた信号線によって接続する。これによって、ドレイ
ン電圧及びソース電圧の低下、つまり、配線抵抗Rwに
よるゲート−ソース間電圧VGSの低下を抑えることがで
き、トランジスタを閾電圧Vth付近で動作させる場合に
も、ゲート−ソース間電圧VGSが閾電圧Vthを下回って
ターンオフしてしまうトランジスタセルMCの発生を抑
えることができる。そして、特に、図1及び図2のよう
にカレントミラー回路に適用した場合、設計時に設定さ
れたトランジスタのセル比に基づく正しい電流ミラーを
行うことができ、従来よりも高精度な電流検出ができ
る。
In an actual pattern layout, it is impossible to wire all the plurality of transistor cells MC. Therefore, as shown in FIG.
The divided area is divided into a plurality of areas (in this case, 4 areas), and the signal lines having different wiring widths are connected so that the wiring resistance Rw for each area is equal. As a result, it is possible to suppress a decrease in drain voltage and source voltage, that is, a decrease in gate-source voltage VGS due to the wiring resistance Rw. Even when the transistor is operated near the threshold voltage Vth, the gate-source voltage VGS is reduced. It is possible to suppress the generation of the transistor cell MC which is turned off by falling below the threshold voltage Vth. In particular, when applied to the current mirror circuit as shown in FIGS. 1 and 2, it is possible to perform a correct current mirror based on the cell ratio of the transistor set at the time of design, and it is possible to detect the current with higher accuracy than before. .

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明では、半導体素子の製造上のバラ
ツキやレイアウトパターンに影響されることなく、高精
度の電流検出及び電流制御を行うことができる。
According to the present invention, highly accurate current detection and current control can be performed without being affected by variations in manufacturing of semiconductor elements and layout patterns.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電流検出制御回路の一例を示す回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a current detection control circuit of the present invention.

【図2】本発明の電流検出制御回路の他の例を示す回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another example of a current detection control circuit of the present invention.

【図3】本発明のパターンレイアウトの一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a pattern layout of the present invention.

【図4】図3の等価回路図。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3;

【図5】本発明のパターンレイアウトの他の例を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the pattern layout of the present invention.

【図6】図5の等価回路図。6 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図7】従来例の電流検出制御回路の一例を示す回路
図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a conventional current detection control circuit.

【図8】従来のパターンレイアウトの一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional pattern layout.

【図9】図8の等価回路図。9 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電流検出制御回路 2 カレントミラー回路(電流検出用ミラー回路) 3 フィードバック回路(電圧制御回路) 4 電流調節回路 5 多段カレントミラー回路(多段ミラー回路) 6 選択回路 M1,M2 NチャネルMOS・FET M3 MOS・FET M4 PチャネルMOS・FET M5,M6 MOS・FET M0 NチャネルMOS・FET(電流制御回路) Rs センス抵抗 OP1 オペアンプ OP2 オペアンプ(電流検出信号出力回路) TG1 トランスファゲート I1 インバータ 1 current detection control circuit 2 current mirror circuit (current detection mirror circuit) 3 feedback circuit (voltage control circuit) 4 current adjustment circuit 5 multi-stage current mirror circuit (multi-stage mirror circuit) 6 selection circuit M1, M2 N-channel MOS / FET M3 MOS • FET M4 P-channel MOS • FET M5, M6 MOS • FET M0 N-channel MOS • FET (current control circuit) Rs Sense resistor OP1 operational amplifier OP2 operational amplifier (current detection signal output circuit) TG1 Transfer gate I1 inverter

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】負荷の両端位置に設けられたスイッチをそ
れぞれ閉状態として当該負荷に電流を流すとともに、該
負荷に流れる電流値を検出して電流量を制御する電流検
出制御回路であって、 前記負荷の一方端側に設けられたスイッチを含み、予め
設定された比率で前記負荷に流れる電流を他の電流路に
ミラーリングするミラー回路と、 前記負荷が接続された電流路と前記他の電流路とに印加
される電圧を一定に制御する電圧制御回路と、 前記ミラー回路によりミラーリングされた前記他の電流
路に流れる電流を検出し、検出された電流値と所定の目
標値との差分信号を出力する電流検出信号出力回路と、 前記電流検出信号出力回路による出力信号に基づいて前
記負荷に流れる電流量を制御する電流制御回路と、 を備えることを特徴とする電流検出制御回路。
1. A current detection control circuit for controlling a current amount by detecting a value of a current flowing through the load while controlling a switch provided at both ends of the load to make a current flow through the load. A mirror circuit that includes a switch provided on one end side of the load, and mirrors a current flowing through the load to another current path at a preset ratio; a current path to which the load is connected and the other current path. A voltage control circuit for controlling the voltage applied to the path to a constant value, and a current flowing in the other current path mirrored by the mirror circuit is detected, and a difference signal between the detected current value and a predetermined target value. And a current control circuit that controls the amount of current flowing through the load based on an output signal from the current detection signal output circuit. Flow detection control circuit.
【請求項2】負荷の両端位置に設けられたスイッチをそ
れぞれ閉状態として当該負荷に電流を流すとともに、該
負荷に流れる電流値を検出して電流量を制御する電流検
出制御回路であって、 前記負荷の一方端側に設けられたスイッチを含み、予め
設定された比率で前記負荷を含む第一電流路に流れる電
流を第二電流路にミラーリングするミラー回路と、 前記第一電流路と前記第二電流路とに印加される電圧を
一定に制御する電圧制御回路と、 前記ミラー回路によりミラーリングされた前記他の電流
路に流れる電流を検出し、検出された電流値と所定の目
標値との差分信号を出力する電流検出信号出力回路と、 前記電流検出信号出力回路による出力信号に基づいて前
記負荷に流れる電流量を制御する電流制御回路と、 前記第二電流路に流れる電流を予め設定された複数の比
率で、当該比率に対応する複数の電流路にそれぞれミラ
ーリングする多段ミラー回路と、 前記多段ミラー回路によりミラーリングされた複数の電
流路から任意の電流路を選択する選択回路と、 を備えることを特徴とする電流検出制御回路。
2. A current detection control circuit for controlling the amount of current by detecting the value of the current flowing through the load while closing the switches provided at both ends of the load to allow the current to flow through the load. A mirror circuit that includes a switch provided on one end side of the load, and that mirrors a current flowing through a first current path including the load to a second current path at a preset ratio; A voltage control circuit for controlling the voltage applied to the second current path to be constant, and a current flowing in the other current path mirrored by the mirror circuit is detected, and the detected current value and a predetermined target value A current detection signal output circuit that outputs a differential signal of, a current control circuit that controls the amount of current flowing to the load based on an output signal from the current detection signal output circuit, and a current flowing to the second current path. A multi-stage mirror circuit that mirrors a current at a plurality of preset ratios to a plurality of current paths corresponding to the ratio, and a selection that selects an arbitrary current path from the plurality of current paths mirrored by the multi-stage mirror circuit. A current detection control circuit comprising: a circuit.
【請求項3】負荷の高電位電源線側に設けられたトラン
ジスタと、負荷の低電位電源線側に設けられたトランジ
スタとをそれぞれ導通状態とすることにより、当該負荷
に電流を流すとともに、該負荷に流れる電流値を検出し
て電流量を制御する電流検出制御回路であって、 前記負荷の一方端側に該負荷と共通の第一電流路に接続
されるトランジスタと、当該トランジスタと対になって
第二電流路に接続されるトランジスタとのゲート(ある
いはベース)を共通接続してなるトランジスタ対を含
み、各トランジスタのサイズ比に基づいて前記第一電流
路に流れる電流を前記第二電流路にミラーリングするミ
ラー回路と、 前記第一電流路と前記第二電流路とに印加される電圧を
比較し、これらの電流路の差電圧をなくすべく制御する
電圧制御回路と、 前記ミラー回路によりミラーリングされた前記第二電流
路に流れる電流を検出し、検出された電流値と所定の目
標値との差分信号を出力する電流検出信号出力回路と、 前記負荷の他方端側に該負荷と共通の第一電流路に接続
されるトランジスタを含み、該トランジスタのゲート
(あるいはベース)に前記電流検出信号出力回路からの
出力信号を印加し、前記第一電流路に流れる電流量を制
御する電流制御回路と、 を備えることを特徴とする電流検出制御回路。
3. A transistor provided on the high-potential power supply line side of the load and a transistor provided on the low-potential power supply line side of the load are electrically connected to each other to cause a current to flow through the load and A current detection control circuit for detecting a value of a current flowing through a load to control an amount of current, wherein a transistor connected to a first current path common to the load on one end side of the load and a pair of the transistor. Includes a transistor pair in which a gate (or a base) of the transistor and a transistor connected to the second current path are commonly connected, and the current flowing through the first current path is based on the size ratio of each transistor. Voltage control circuit for comparing the voltage applied to the first current path and the voltage applied to the second current path and controlling to eliminate the voltage difference between these current paths. A current detection signal output circuit that detects a current flowing in the second current path mirrored by the mirror circuit and outputs a difference signal between the detected current value and a predetermined target value; and the other end of the load. A current connected to a first current path common to the load, the output signal from the current detection signal output circuit is applied to the gate (or base) of the transistor, and the current flowing through the first current path A current control circuit for controlling the amount, and a current detection control circuit.
【請求項4】半導体集積装置における複数個のトランジ
スタのパターンレイアウト方法であって、 2本の電源線間に複数のトランジスタを配設するととも
に、各トランジスタの接続点間の配線抵抗が等しくなる
ように各トランジスタを並列に接続し、 一方の電源線のいずれか一端をパッドに接続するととも
に、他端を最終段トランジスタの端子に接続し、 前記一方の電源線の一端に対応する他方の電源線の一端
を初段トランジスタの端子に接続するとともに、他端を
パッドに接続することを特徴とするパターンレイアウト
方法。
4. A pattern layout method of a plurality of transistors in a semiconductor integrated device, wherein a plurality of transistors are arranged between two power supply lines, and wiring resistances between connection points of the respective transistors are equal to each other. Each of the transistors is connected in parallel to one of the power supply lines, and one end of the power supply line is connected to the pad, and the other end is connected to the terminal of the final-stage transistor, and the other power supply line corresponding to one end of the one power supply line is connected. The pattern layout method is characterized in that one end of is connected to a terminal of a first-stage transistor and the other end is connected to a pad.
【請求項5】半導体集積装置における複数個のトランジ
スタのパターンレイアウト方法であって、 2つのパッド間に複数のトランジスタを配設するととも
に、各パッドから各トランジスタの端子に対して配線抵
抗の等しい複数組の電源線を配線し、当該パッドに対し
て前記複数個のトランジスタを並列接続することを特徴
とするパターンレイアウト方法。
5. A method for pattern layout of a plurality of transistors in a semiconductor integrated device, wherein a plurality of transistors are arranged between two pads and wiring resistance is equal from each pad to each transistor terminal. A pattern layout method comprising wiring a set of power supply lines and connecting the plurality of transistors in parallel to the pad.
【請求項6】前記請求項3記載の電流検出制御回路にお
けるトランジスタは、前記請求項4または請求項5記載
のパターンレイアウト方法により実現されるものである
ことを特徴とする電流検出制御回路。
6. The current detection control circuit according to claim 3, wherein the transistor in the current detection control circuit is realized by the pattern layout method according to claim 4 or 5.
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