JPH10198447A - Band gap reference circuit - Google Patents

Band gap reference circuit

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JPH10198447A
JPH10198447A JP211497A JP211497A JPH10198447A JP H10198447 A JPH10198447 A JP H10198447A JP 211497 A JP211497 A JP 211497A JP 211497 A JP211497 A JP 211497A JP H10198447 A JPH10198447 A JP H10198447A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-accuracy band gap reference circuit with which an output voltage is fixed even in the case of fluctuation in a power supply potential by composing the circuit of MOS type transistors. SOLUTION: The respective gate lengths and gate width of respective PMOS transistors P1-P6 are set to be equal, for example, the gate length of NMOS transistor N2 is sized equal with that of N1 and the gate width is set to be M-fold as well. Further, since the gate lengths and gate width of NMOS transistors N1 and N3 are set equal respectively, a reference voltage Vref reducing power supply potential VDD dependency can be generated. Namely, even when a power supply potential VDD is further increased in comparison with a ground potential GND, the drain/source voltage of PMOS transistor P3 becomes equal to the gate/source voltage of PMOS transistor P2.

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、バンド・ギャップ
・レファレンス回路に係わり、特にCMOS(Comp
lementary Metal−Oxide Sem
iconductor)型の半導体装置に搭載される電
源依存の無いバンド・ギャップ・レファレンス回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a band gap reference circuit, and more particularly to a CMOS (Comp
elementary Metal-Oxide Sem
The present invention relates to a power-supply-independent band gap reference circuit mounted on an insulator type semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のバンド・ギャップ・レフ
ァレンス回路の一例を示した図5を参照すると、高電位
側電源電位(以下、電源電位と称す)VDDおよび低電
位側電源電位(以下、接地電位と称す)GND間にPチ
ャネル型MOSトランジスタ(以下、P型MOSトラン
ジスタと称す)P1およびN型MOSトランジスタ(以
下、N型MOSトランジスタと称す)N1が直列接続さ
れた第1の直列接続回路と、電源電位VDDおよび接地
電位GND間にP型MOSトランジスタP2とN型MO
SトランジスタN2と抵抗素子R1とが直列接続された
第2の直列接続回路と、電源電位VDDおよび接地電位
GND間にP型MOSトランジスタP3と抵抗素子R2
とこの抵抗素子側をアノードとするダイオードとが直列
接続された第3の直列接続回路とを有し、P型MOSト
ランジスタP1のゲート電極とP型MOSトランジスタ
P2のゲート電極およびドレイン電極とP型MOSトラ
ンジスタP3のゲート電極とが共通接続され、さらにN
型MOSトランジスタN1のゲート電極およびドレイン
とN型MOSトランジスタN2のゲートとが共通接続さ
れるとともに、P型MOSトランジスタP3のドレイン
電極をref電圧の出力端子に接続して構成される。こ
の出力端子および接地電位GND間の電位を、基準電圧
Vref(以下、基準電圧Vrefと称す)とする。
2. Description of the Related Art Referring to FIG. 5, which shows an example of a conventional band gap reference circuit of this type, a high-potential power supply potential (hereinafter referred to as a power supply potential) VDD and a low-potential power supply potential (hereinafter, referred to as a power supply potential). A first series connection in which a P-channel MOS transistor (hereinafter referred to as a P-type MOS transistor) P1 and an N-type MOS transistor (hereinafter referred to as an N-type MOS transistor) N1 are connected in series between GND. Circuit, a P-type MOS transistor P2 and an N-type MOS transistor between a power supply potential VDD and a ground potential GND.
A second series connection circuit in which an S transistor N2 and a resistance element R1 are connected in series; a P-type MOS transistor P3 and a resistance element R2 between a power supply potential VDD and a ground potential GND;
And a third series-connected circuit in which a diode having the resistor element side as an anode is connected in series, and a gate electrode of the P-type MOS transistor P1, a gate electrode and a drain electrode of the P-type MOS transistor P2, and a P-type The gate electrode of the MOS transistor P3 is commonly connected, and
The gate electrode and the drain of the N-type MOS transistor N1 are commonly connected to the gate of the N-type MOS transistor N2, and the drain electrode of the P-type MOS transistor P3 is connected to the output terminal of the ref voltage. A potential between the output terminal and the ground potential GND is defined as a reference voltage Vref (hereinafter, referred to as a reference voltage Vref).

【0003】上述した構成によるバンド・ギャップ・レ
ファレンス回路において、P型MOSトランジスタP
1、P2およびP3のゲート長およびゲート幅をそれぞ
れ同一サイズにし、かつN型MOSトランジスタN1に
対しN2のゲート長を同一サイズとし、ゲート幅をM
(Mは0以外の自然数とする)倍と設定すれば、理想的
には基準位圧Vrefは次式で表せる。
In the band gap reference circuit having the above-described configuration, the P-type MOS transistor P
1, the gate length and gate width of P2 and P3 are the same size, and the gate length of N2 is the same size for N-type MOS transistor N1, and the gate width is M
(M is a natural number other than 0) times, ideally, the reference position pressure Vref can be expressed by the following equation.

【0004】 Vref=N・(k・T/q)・lnM+VF(D1)……………(1) ここで、N;(R2の抵抗値)/(R1の抵抗値) q;電子の電荷量,k;ボルツマン定数,T;絶対温度 VF(D1);D1の順方向電圧 とする。Vref = N ・ (k ・ T / q) ・ lnM + VF (D1) (1) where N; (resistance of R2) / (resistance of R1) q; charge of electron Quantity, k: Boltzmann's constant, T: absolute temperature VF (D1); forward voltage of D1.

【0005】一方、従来のバンド・ギャップ・レファレ
ンス回路の他の例が特開昭58−76918に記載され
ている。同公報記載のバンド・ギャップ・レファレンス
回路の回路図を示した図6を参照すると、この回路はカ
レントミラー回路部3とその出力回路部4とこの出力回
路から出力されるVref電圧の出力端子5とからな
る。カレントミラー回路部3は、電源電位VCCおよび
接地電位GND間にPNPトランジスタQ1およびNP
NトランジスタQ5が直列接続された第1の直列接続回
路と、電源電位VCCおよび接地電位GND間にPNP
トランジスタQ2およびNPNトランジスタQ6が直列
接続された第2の直列接続回路と、電源電位VCCにエ
ミッタ電極が接続され、ベース電極がPNPトランジス
タQ1,Q2のベース電極に共通接続されるとともにコ
レクタ電極が出力端子5に接続されるPNPトランジス
タQ3と、エミッタ電極がPNPトランジスタQ1,Q
2,Q3のそれぞれのベース電極に共通接続されるとと
もにコレクタ電極が接地電位GNDに、ベース電極がP
NPトランジスタQ2のベース電極にそれぞれ接続され
るPNPトランジスタQ4とを有し、NPNトランジス
タQ5およびQ6のエミッタ電極とが共通接続され、N
PNトランジスタQ6のベース電極がPNPトランジス
タQ1のコレクタ電極に接続されて構成される。
On the other hand, another example of a conventional band gap reference circuit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-76918. Referring to FIG. 6 which shows a circuit diagram of the band gap reference circuit described in the publication, this circuit includes a current mirror circuit section 3, an output circuit section 4 thereof, and an output terminal 5 for a Vref voltage output from the output circuit. Consists of The current mirror circuit section 3 includes PNP transistors Q1 and NP between a power supply potential VCC and a ground potential GND.
PNP between a first series connection circuit in which N transistors Q5 are connected in series and power supply potential VCC and ground potential GND
A second series connection circuit in which the transistor Q2 and the NPN transistor Q6 are connected in series; an emitter electrode connected to the power supply potential VCC; a base electrode commonly connected to the base electrodes of the PNP transistors Q1 and Q2; A PNP transistor Q3 connected to terminal 5 and PNP transistors Q1 and Q
2 and Q3, the collector electrode is connected to ground potential GND, and the base electrode is connected to P
A PNP transistor Q4 connected to the base electrode of the NP transistor Q2, the emitter electrodes of the NPN transistors Q5 and Q6 are commonly connected,
The base electrode of the PN transistor Q6 is connected to the collector electrode of the PNP transistor Q1.

【0006】出力回路部4はカレントミラー回路部3の
PNPトランジスタQ3のコレクタ電極および接地電位
GND間に抵抗素子R3とNPNトランジスタQ7と抵
抗素子R2とが直列接続され、NPNトランジスタQ7
のベース電極はNPNトランジスタQ6のエミッタ電極
に接続され、NPNトランジスタQ7のコレクタ電極に
はさらにNPNトランジスタQ8のベース電極が接続さ
れるとともにこのNPNトランジスタQ8のコレクタ電
極は出力端子5に、エミッタ電極は接地電位GNDに接
続されて構成され、出力回路部4の抵抗素子R3の端子
間電圧とNPNトランジスタQ8のベース・エミッタ間
電圧の和を出力電圧Vrefとして取り出している。
The output circuit section 4 has a resistance element R3, an NPN transistor Q7 and a resistance element R2 connected in series between the collector electrode of the PNP transistor Q3 of the current mirror circuit section 3 and the ground potential GND.
Is connected to the emitter electrode of NPN transistor Q6, the collector electrode of NPN transistor Q7 is further connected to the base electrode of NPN transistor Q8, the collector electrode of NPN transistor Q8 is connected to output terminal 5, and the emitter electrode is connected to It is connected to the ground potential GND, and extracts the sum of the voltage between the terminals of the resistor R3 of the output circuit unit 4 and the voltage between the base and the emitter of the NPN transistor Q8 as an output voltage Vref.

【0007】上述した構成によるバンド・ギャップ・レ
ファレンス回路において、PNPトランジスタQ1、Q
2およびQ3のエミッタ面積を同一サイズとし、NPN
トランジスタQ5のエッミタ面積をNPNトランジスタ
Q7のエミッタ面積のM倍と設定すれば、基準電圧Vr
efは次式で表せる。
In the band gap reference circuit having the above configuration, the PNP transistors Q1 and Q
2 and Q3 with the same emitter area, NPN
If the emitter area of transistor Q5 is set to M times the emitter area of NPN transistor Q7, reference voltage Vr
ef can be expressed by the following equation.

【0008】 Vref=N×(k×T/q)×lnM+VF(D1)……………(1) ここで、N;(R3の抵抗値)/(R2の抵抗値) q;電子の電荷量,k;ボルツマン定数,T;絶対温度 VF(Q8);Q8の順方向電圧 とする。Vref = N × (k × T / q) × lnM + VF (D1) (1) where N; (resistance of R3) / (resistance of R2) q; Quantity, k: Boltzmann's constant, T: absolute temperature VF (Q8); forward voltage of Q8.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した図5に示した
従来のバンド・ギャップ・レファレンス回路の一例にお
いては、電源電位VDDが変動すると、基準電圧Vre
fも変化してしまうという問題がある。
In the above-described conventional band gap reference circuit shown in FIG. 5, when the power supply potential VDD fluctuates, the reference voltage Vre is changed.
There is a problem that f also changes.

【0010】その理由は、例えば電源電位VDDが接地
電位GNDに対して大きくなると、P型MOSトランジ
スタP1のドレイン・ソース電極間電圧が大きくなり、
そのためにアーリ効果を受け、N型MOSトランジスタ
N1に流れ込むドレイン電流が増加する。
The reason is that, for example, when the power supply potential VDD becomes higher than the ground potential GND, the voltage between the drain and source electrodes of the P-type MOS transistor P1 increases,
As a result, the drain current flowing into the N-type MOS transistor N1 increases due to the Early effect.

【0011】その結果、N型MOSトランジスタN1と
ともにミラーを構成しているN型MOSトランジスタN
2のドレイン電流がそれ自身のアーリ効果による電流と
合わせて増加し、P型MOSトランジスタP2のドレイ
ン電流も増加する。
As a result, the N-type MOS transistor N1 forming a mirror together with the N-type MOS transistor N1
2, the drain current of the P-type MOS transistor P2 also increases with the current due to the Early effect of itself.

【0012】従って、P型MOSトランジスタP2とと
ともにミラーを構成しているP型MOSトランジスタP
3のドレイン電流も増加する。この電流増加分をΔid
(1)とする。さらにP型MOSトランジスタP3自身
のアーリ効果でもドレイン電流が増加する。この電流増
加分をΔid(2)とするとΔidは、 Δid=Δid(1)+Δid(2)…………………………………(3) となる。
Accordingly, the P-type MOS transistor P which forms a mirror together with the P-type MOS transistor P2
The drain current of No. 3 also increases. This current increase is represented by Δid
(1). Further, the drain current increases due to the Early effect of the P-type MOS transistor P3 itself. Assuming that the current increase is Δid (2), Δid is as follows: Δid = Δid (1) + Δid (2)... (3).

【0013】この電流Δidが抵抗素子R2およびダイ
オードD1に流れ込むことにより基準電圧Vrefに変
動が生じる。この変動分をΔVrefとすると次式で表
せる。
When the current Δid flows into the resistance element R2 and the diode D1, the reference voltage Vref fluctuates. If this variation is ΔVref, it can be expressed by the following equation.

【0014】 Vref=Δid×R2+(k×T/q) ×ln{(Δid+IDS(P3))/IDS(P3)}…………… …………………………(4) ここで、IDS(P3);P3の電源電位依存受ける前
のドレイン電流とする。
Vref = Δid × R2 + (k × T / q) × ln {(Δid + IDS (P3)) / IDS (P3)} (4) where (4) , IDS (P3); the drain current before receiving the power supply potential dependence of P3.

【0015】上述した図6に示す従来のバンド・ギャッ
プ・レファレンス回路の他の例の場合の例は、トランジ
スタQ1およびQ2がともにカレントミラ−回路3を構
成することから、PNPトランジスタQ1のコレクタ電
極にもトランジスタQ2と同量のコレクタ電流が流れる
が、PNPトランジスタQ2のコレクタ電流は、トラン
ジスタQ6に流れ込むコレクタ電流に等しい。
In another example of the conventional band gap reference circuit shown in FIG. 6 described above, since the transistors Q1 and Q2 together form the current mirror circuit 3, the collector electrode of the PNP transistor Q1 is formed. Although the same amount of collector current flows as the transistor Q2, the collector current of the PNP transistor Q2 is equal to the collector current flowing into the transistor Q6.

【0016】次に、電源電位VCCが上昇してPNPト
ランジスタQ2のコレクタ電流が増加したとすると、抵
抗素子R1を流れる電流が増加し、NPNトランジスタ
Q5のエミッタ・ベース間電圧VBEが大きくなるた
め、NPNトランジスタQ5のコレクタ電流が増加す
る。これにより、NPNトランジスタQ6のベース電位
が引き下げられることになり、NPNトランジスタQ6
のコレクタ電流が減少するように動作する。
Next, if the power supply potential VCC rises and the collector current of the PNP transistor Q2 increases, the current flowing through the resistance element R1 increases and the emitter-base voltage VBE of the NPN transistor Q5 increases. The collector current of NPN transistor Q5 increases. As a result, the base potential of NPN transistor Q6 is lowered, and NPN transistor Q6
Operates so as to reduce the collector current.

【0017】よって、PNPトランジスタQ1,Q2に
よるカレントミラー回路3は、電源電位VCCが変化し
てもほぼ一定の電流を流し出し、これがPNPトランジ
スタQ3にミラーされるため、PNPトランジスタQ3
のコレクタ電流もほぼ一定となり、従って、NPNトラ
ンジスタQ8のコレクタ電流および抵抗素子R3に流れ
込む電流も一定となる。
Therefore, the current mirror circuit 3 including the PNP transistors Q1 and Q2 flows out a substantially constant current even if the power supply potential VCC changes, and this current is mirrored by the PNP transistor Q3.
Of the NPN transistor Q8 and the current flowing into the resistance element R3 are also constant.

【0018】よって、前述した(2)式の第2項、NP
NトランジスタQ8の順方向電圧(以下、VF(Q8)
と称す)は電源電位VCCが変化してもほぼ一定とな
り、さらに、(2)式の第1項も定数NおよびMで決ま
ることから、電源電位VCCが変化しても一定であり、
このバンド・ギャップ・レファレンス回路は、電源電位
VCCが変化しても一定となる。
Therefore, the second term of the above-mentioned equation (2), NP
Forward voltage of N transistor Q8 (hereinafter, VF (Q8)
) Is substantially constant even when the power supply potential VCC changes, and the first term of the equation (2) is also determined by the constants N and M. Therefore, the first term is constant even when the power supply potential VCC changes.
This band gap reference circuit is constant even when the power supply potential VCC changes.

【0019】しかし、上述した従来回路の他の場合の例
の回路構成では、ベース電流を駆動するバイポーラトラ
ンジスタでは有効であるが、ゲート電圧を駆動するMO
Sトランジスタには実現不可能である。
However, in the circuit configuration of another example of the above-described conventional circuit, although the bipolar transistor for driving the base current is effective, the MO for driving the gate voltage is effective.
This is not feasible for S transistors.

【0020】本発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑
みなされたものであり、MOSトランジスタで構成さ
れ、さらに電源電位が変動しても出力基準電圧が一定な
高精度のバンド・ギャップ・レファレンス回路を提供す
ることにある。
An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and comprises a MOS transistor, and furthermore, a high-precision band gap reference which has a constant output reference voltage even when the power supply potential fluctuates. It is to provide a circuit.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明のバンド・ギャッ
プ・レファレンス回路の特徴は、与えられた高位側の第
1の電源および低位側の第2の電源から一定の基準電圧
を得るバンド・ギャップ・レファレンス回路において、
第1導電型の第1、第2、第3および第4の電界効果ト
ランジスタの各々の一端を第1の電源に共通接続すると
ともに、前記第1導電型の第1の電界効果トランジスタ
の他端を第2導電型の第1の電界効果トランジスタの一
端およびゲート電極に接続し、この第2導電型の第1の
トランジスタの他端を第2の電源に接続し、前記第1導
電型の第1、第2および第3の電界効果トランジスタの
各々のゲート電極と第1導電型の第2の電界効果トラン
ジスタの他端と第2導電型の第2の電界効果トランジス
タの一端とをそれぞれ共通接続するとともに、前記第2
導電型の第2の電界効果トランジスタのゲート電極を前
記第2導電型の第1のトランジスタのゲート電極に接続
し、前記第2導電型の第2の電界効果トランジスタの他
端および第2の電源間に第1の抵抗素子を接続し、前記
第1導電型の第3の電界効果トランジスタの他端を第1
導電型の第5の電界効果トランジスタの一端に接続し、
前記第1導電型の第4の電界効果トランジスタの他端を
第1導電型の第6の電界効果トランジスタの一端に接続
し、このトランジスタのゲート電極およびドレイン電極
と前記第1導電型の第5のトランジスタのゲート電極と
第2導電型の第3の電界効果トランジスタの一端とをそ
れぞれ共通接続するとともに、この第2導電型の第3の
電界効果トランジスタの他端を第2の電源に接続し、前
記第1導電型の第5の電界効果トランジスタの他端およ
び第2の電源間に第2の抵抗素子とこの抵抗素子側をア
ノード電極側とするダイオード素子とを直列接続し、前
記第1導電型の第5のトランジスタの他端を基準電圧出
力端とすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION A feature of the band gap reference circuit of the present invention is that a band gap for obtaining a constant reference voltage from a given high-side first power supply and a low-side second power supply.・ In the reference circuit,
One end of each of the first, second, third and fourth field effect transistors of the first conductivity type is commonly connected to a first power supply, and the other end of the first field effect transistor of the first conductivity type Is connected to one end and a gate electrode of a first field-effect transistor of the second conductivity type, and the other end of the first transistor of the second conductivity type is connected to a second power supply. The gate electrodes of the first, second and third field effect transistors are commonly connected to the other end of the second field effect transistor of the first conductivity type and one end of the second field effect transistor of the second conductivity type, respectively. And the second
A gate electrode of a second field-effect transistor of the conductivity type is connected to a gate electrode of the first transistor of the second conductivity type, and the other end of the second field-effect transistor of the second conductivity type and a second power supply A first resistance element is connected therebetween, and the other end of the third field effect transistor of the first conductivity type is connected to the first resistance element.
Connected to one end of a conductive fifth field effect transistor,
The other end of the fourth field effect transistor of the first conductivity type is connected to one end of a sixth field effect transistor of the first conductivity type, and a gate electrode and a drain electrode of the transistor are connected to the fifth field effect transistor of the first conductivity type. And the other end of the third field-effect transistor of the second conductivity type is connected to a second power supply. A second resistance element and a diode element having the resistance element side as an anode electrode side are connected in series between the other end of the fifth field effect transistor of the first conductivity type and a second power supply; The other end of the conductive fifth transistor is used as a reference voltage output terminal.

【0022】また、予め定められた第1の電源の電位が
さらに高い電位へ変動したときでも前記第1導電型の第
2および第3の電界効果トランジスタのそれぞれのゲー
ト・ソース間電圧が等しくなるように、前記第1導電型
の第1、第2、第3、第4、第5および第6の電界効果
トランジスタの各々のゲート長およびゲート幅が等し
く、かつ前記第2導電型の第1のトランジスタに対し前
記第2導電型の第2のトランジスタのゲート長が等し
く、ゲート幅がM倍に、前記第2導電型の第1のトラン
ジスタに対し前記第2導電型の第3のトランジスタのゲ
ート長およびゲート幅が等しい値に、それぞれ設定され
る。
Further, even when the predetermined potential of the first power supply changes to a higher potential, the gate-source voltages of the second and third field effect transistors of the first conductivity type become equal. As described above, the first, second, third, fourth, fifth, and sixth field effect transistors of the first conductivity type have the same gate length and gate width, and the first conductivity type first, second, third, fourth, and fifth field effect transistors have the same gate length and first width. The gate length of the second transistor of the second conductivity type is equal to the gate width of the second transistor of the second conductivity type, and the gate width of the second transistor of the second conductivity type is the same as that of the first transistor of the second conductivity type. The gate length and the gate width are set to equal values.

【0023】さらに、前記第1導電型の第1の電界効果
トランジスタの他端および前記第2導電型の第1の電界
効果トランジスタの一端との直接接続に代えて第1導電
型の第7の電界効果トランジスタを直列接続状態で挿入
し、この第1導電型の第7の電界効果トランジスタのゲ
ート電極を前記第2導電型の第5の電界効果トランジス
タのゲート電極に接続してもよい。
Further, instead of the direct connection with the other end of the first field-effect transistor of the first conductivity type and one end of the first field-effect transistor of the second conductivity type, a seventh field-effect transistor of the first conductivity type is used. A field effect transistor may be inserted in a series connection state, and a gate electrode of the seventh field effect transistor of the first conductivity type may be connected to a gate electrode of the fifth field effect transistor of the second conductivity type.

【0024】さらにまた、予め定められた電源電位がさ
らに高い電位へ変動したときでも前記第1導電型の第1
および前記第2の電界効果トランジスタのそれぞれのゲ
ート・ソース間電圧が等しくなるように、前記第1導電
型の第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7の
電界効果トランジスタの各ゲート長およびゲート幅が等
しく、かつ前記第2導電型の第1のトランジスタに対し
前記第2導電型の第2のトランジスタのゲート長が等し
く、ゲート幅がM倍に、前記第2導電型の第1のトラン
ジスタに対し前記第2導電型の第3のトランジスタのゲ
ート長およびゲート幅が等しい値に、それぞれ設定され
る。
Further, even when the predetermined power supply potential changes to a higher potential, the first conductivity type first
And the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh electric fields of the first conductivity type so that the respective gate-source voltages of the second field effect transistor are equal. The gate length and the gate width of each of the effect transistors are equal, and the gate length of the second transistor of the second conductivity type is equal to that of the first transistor of the second conductivity type. The gate length and the gate width of the second transistor of the second conductivity type are set to be equal to those of the first transistor of the second conductivity type.

【0025】また、前記第1導電型の第2の電界効果ト
ランジスタの他端および前記第2導電型の第2の電界効
果トランジスタの一端との直接接続に代えてデプリーシ
ョン型の第2導電型の第4の電界効果トランジスタを直
列接続状態で挿入し、この第2導電型の第4の電界効果
トランジスタのゲート電極を前記第2導電型の第2の電
界効果トランジスタのゲート電極に接続してもよい。
Also, instead of a direct connection with the other end of the second field effect transistor of the first conductivity type and one end of the second field effect transistor of the second conductivity type, a depletion type second conductivity type transistor is used. A fourth field-effect transistor is inserted in a series connection state, and the gate electrode of the fourth field-effect transistor of the second conductivity type is connected to the gate electrode of the second field-effect transistor of the second conductivity type. Good.

【0026】さらに、予め定められた電源電位がさらに
高い電位へ変動したときでもこの変動分の電位差を前記
第2導電型の第4の電界効果トランジスタのドレイン・
ソース間で吸収するように、前記第1導電型の第1、第
2、第3、第4、第5、第6および第7の電界効果トラ
ンジスタの各ゲート長およびゲート幅が等しく、かつ前
記第2導電型の第1のトランジスタに対し前記第2導電
型の第2のトランジスタのゲート長が等しく、ゲート幅
がM倍に、前記第2導電型の第1のトランジスタに対し
前記第2導電型の第3のトランジスタのゲート長および
ゲート幅が等しい値に、デプリーション型の前記第2導
電型の第4のトランジスタのゲート長を予め定める所定
値よりも長く、それぞれ設定される。
Further, even when the predetermined power supply potential fluctuates to a higher potential, the potential difference corresponding to this fluctuation is determined by the drain / drain potential of the fourth field effect transistor of the second conductivity type.
The first, second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh field-effect transistors of the first conductivity type have the same gate length and gate width so as to absorb between the sources, and The gate length of the second transistor of the second conductivity type is equal to that of the first transistor of the second conductivity type, the gate width is M times larger, and the second transistor of the second conductivity type is the same as that of the first transistor of the second conductivity type. The gate length of the depletion type fourth transistor of the second conductivity type is set to a value equal to the gate length and gate width of the third transistor of the type and longer than a predetermined value.

【0027】さらにまた、前記第1導電型の第6の電界
効果トランジスタの他端および前記第2導電型の第3の
電界効果トランジスタの一端との直接接続に代えてデプ
リーション型の第2導電型の第5の電界効果トランジス
タを直列接続状態で挿入し、この第2導電型の第5の電
界効果トランジスタのゲート電極をデプリーション型の
前記第2導電型の第4の電界効果トランジスタのゲート
電極に接続してもよい。
Furthermore, a depletion type second conductivity type transistor is used instead of the direct connection with the other end of the first conductivity type sixth field effect transistor and one end of the second conductivity type third field effect transistor. Is connected in series, and the gate electrode of the fifth field effect transistor of the second conductivity type is connected to the gate electrode of the fourth field effect transistor of the second conductivity type of the depletion type. You may connect.

【0028】また、予め定められた電源電位がさらに高
い電位へ変動したときでもこの変動分の電位差をデプリ
ーション型の前記第2導電型の第5の電界効果トランジ
スタのドレイン・ソース間で吸収するように、前記第1
導電型の第1、第2、第3、第4、第5、第6および第
7の電界効果トランジスタの各ゲート長およびゲート幅
が等しく、かつ前記第2導電型の第1のトランジスタに
対し前記第2導電型の第2のトランジスタのゲート長が
等しく、ゲート幅がM倍に、前記第2導電型の第1のト
ランジスタに対し前記第2導電型の第3のトランジスタ
のゲート長およびゲート幅が等しい値に、前記第2導電
型の第4およびデプリーション型の第2導電型の前記第
5のトランジスタのゲート長を予め定める所定値よりも
長く、それぞれ設定される。
Further, even when the predetermined power supply potential changes to a higher potential, the potential difference corresponding to the change is absorbed between the drain and the source of the depletion type fifth field effect transistor of the second conductivity type. And the first
The first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh field effect transistors of the conductivity type have the same gate length and gate width, and are different from the first transistor of the second conductivity type. The second transistor of the second conductivity type has the same gate length and the gate width M times that of the second transistor of the second conductivity type, and the gate length and the gate of the third transistor of the second conductivity type are different from those of the first transistor of the second conductivity type. The gate length of the fourth transistor of the second conductivity type and the gate length of the fifth transistor of the second conductivity type of the depletion type are set to values equal to each other and longer than a predetermined value.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態
を示す回路図である。図1を参照すると、電源電位VD
Dと接地電位GND間にP型MOSトランジスタP1お
よびドレイン・ゲート間が接続されたN型MOSトラン
ジスタN1が直列接続された第1の直列接続回路と、電
源電位VDDと接地電位GND間にP型MOSトランジ
スタP2とドレイン・ゲート間が接続されたN型MOS
トランジスタN2と抵抗R1とが直列接続された第2の
直列接続回路と、電源電位VDDと接地電位GND間に
P型MOSトランジスタP3とP型MOSトランジスタ
P5と抵抗R2とこの抵抗R2側をアノードとするダイ
オードD1とが直列接続された第3の直列接続回路と、
電源電位VDDと接地電位GND間にゲート・ドレイン
間が接続されたP型MOSトランジスタP4とゲート・
ドレイン間が接続されたP型MOSトランジスタP6と
N型MOSトランジスタN3とが直列接続された第4の
直列接続回路とを有する。これらの直列接続回路は、P
型MOSトランジスタP1、P2およびP3の各ゲート
電極が共通接続され、かつN型MOSトランジスタN
1、N2およびN3のゲート電極が共通接続され、さら
にP型MOSトランジスタP5およびP6の各々のゲー
ト電極が共通接続されるとともに、P型MOSトランイ
スタP5のドレイン電極から基準電圧Vrefを出力端
子refに取り出すように構成される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, power supply potential VD
A first series connection circuit in which a P-type MOS transistor P1 and an N-type MOS transistor N1 whose drain and gate are connected between D and a ground potential GND, and a P-type MOS transistor P1 between a power supply potential VDD and the ground potential GND; N-type MOS in which MOS transistor P2 is connected between drain and gate
A second series connection circuit in which a transistor N2 and a resistor R1 are connected in series; a P-type MOS transistor P3, a P-type MOS transistor P5, a resistor R2, and an anode connected to the resistor R2 between the power supply potential VDD and the ground potential GND; A third series-connected circuit in which a diode D1 is connected in series;
A P-type MOS transistor P4 having a gate and a drain connected between the power supply potential VDD and the ground potential GND, and a gate
A fourth series connection circuit in which a P-type MOS transistor P6 whose drains are connected and an N-type MOS transistor N3 are connected in series; These series connected circuits are
The gate electrodes of the P-type MOS transistors P1, P2 and P3 are commonly connected, and the N-type MOS transistor N
1, the gate electrodes of N2 and N3 are commonly connected, the gate electrodes of P-type MOS transistors P5 and P6 are commonly connected, and the reference voltage Vref is applied to the output terminal ref from the drain electrode of P-type MOS transistor P5. It is configured to take out.

【0030】上述したバンド・ギャップ・レファレンス
回路において、例えば、それぞれのP型MOSトランジ
スタP1〜P6の各々のゲート長およびゲート幅が等し
くなるように設定され、かつN型MOSトランジスタN
1に対し、N2のゲート長が同一サイズとなるように設
定され、ゲート幅もM倍となるように設定される。さら
に、N型MOSトランジスタN1およびN3のゲート長
とゲート幅とがそれぞれ等しくなるように設定されてい
るので、電源電位VDD依存性の少ない基準電圧Vre
fを発生させることが出来る。
In the above-described band gap reference circuit, for example, the gate length and gate width of each of the P-type MOS transistors P1 to P6 are set to be equal, and the N-type MOS transistor N
With respect to 1, the gate length of N2 is set to be the same size, and the gate width is also set to be M times. Further, since the gate lengths and the gate widths of the N-type MOS transistors N1 and N3 are set to be equal to each other, the reference voltage Vre having little dependency on the power supply potential VDD is set.
f can be generated.

【0031】つまり、電源電位VDDが接地電位GND
に対してさらに大きくなった場合でも、次式に示すよう
に、P型MOSトランジスタP3のドレイン・ソース間
電圧(以下、VDS(P3)と称す)とP型MOSトラ
ンジスタP2のゲート・ソース間電圧(以下、VGS
(P2)と称す)が等しくなるからである。
That is, the power supply potential VDD is changed to the ground potential GND.
, The drain-source voltage of the P-type MOS transistor P3 (hereinafter, referred to as VDS (P3)) and the gate-source voltage of the P-type MOS transistor P2, as shown in the following equation. (Hereafter, VGS
(Referred to as (P2)).

【0032】 VDS(P3)=VG(P5)−VGS(P5) =VG(P6)−VGS(P6) =VGS(P4)=VGS(P2)…………………(5) ここで、VG(P5);電源電位VDDに対するP5の
ゲート電位 VGS(P5);P5のゲート・ソース間電圧 VG(P6);電源電位VDDに対するP6のゲート電
位 VGS(P6);P6のゲート・ソース間電圧 VGS(P4);P4のゲート・ソース間電圧 とする。
VDS (P3) = VG (P5) −VGS (P5) = VG (P6) −VGS (P6) = VGS (P4) = VGS (P2) (5) VG (P5); gate potential of P5 with respect to power supply potential VDD VGS (P5); gate-source voltage of P5 VG (P6); gate potential of P6 with respect to power supply potential VDD VGS (P6); gate-source voltage of P6 VGS (P4); The gate-source voltage of P4.

【0033】よって、P型MOSトランジスタP3のア
ーリ効果による電流増加分が無くなり、その結果、
(3)式の右辺第2項は、 Δid(2)=0…………………………………………………………(6) となり、(4)式で示される基準電圧Vrefの変動分
△Vrefは、少なくなる。なお、P4,P5,P6の
各々のゲート長およびゲート幅を任意に設定しても同等
の効果が得られる。
Therefore, the current increase due to the Early effect of the P-type MOS transistor P3 is eliminated, and as a result,
The second term on the right side of the equation (3) is Δid (2) = 0........... The variation ΔVref of the reference voltage Vref is reduced. The same effect can be obtained even if the gate length and gate width of each of P4, P5, and P6 are arbitrarily set.

【0034】図2は本発明の第2の実施の形態を示す回
路図である。図2を参照すると、第1の実施の形態との
相違点は、図1に示したP型MOSトランジスタP1お
よびN型MOSトランジスタN1間の直列接続に代えて
P型MOSトランジスタP7が直列接続状態で挿入さ
れ、このP型MOSトランジスタP7のゲート電極がP
型MOSP6のゲートに接続されたことである。それ以
外の構成要素は同一であり、同一の構成要素には同一の
符号を付してここでの説明は省略する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the difference from the first embodiment is that a P-type MOS transistor P7 is connected in series instead of the series connection between P-type MOS transistor P1 and N-type MOS transistor N1 shown in FIG. And the gate electrode of the P-type MOS transistor P7 is
That is, it is connected to the gate of the type MOSP6. The other components are the same, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0035】この第2の実施の形態のバンド・ギャップ
・レファレンス回路において、例えば、P型MOSトラ
ンジスタP1〜P7の各々のゲート長およびゲート幅が
それぞれ等しくなるように設定され、N型MOSトラン
ジスタN1に対しN2のゲート長も同一サイズとなるよ
うに設定され、かつゲート幅もM倍になるように設定さ
れる。さらに、N型MOSトランジスタN1およびN3
のゲート長とゲート幅とがそれぞれ等しくなるように設
定されているので、電源電位VDD依存性がさらに少な
い基準電圧Vrefを発生させることが出来る。
In the band gap reference circuit of the second embodiment, for example, the gate length and the gate width of each of the P-type MOS transistors P1 to P7 are set to be equal, and the N-type MOS transistor N1 is set. , The gate length of N2 is also set to be the same size, and the gate width is also set to be M times. Further, N-type MOS transistors N1 and N3
Are set so as to be equal to each other, it is possible to generate the reference voltage Vref with even less dependence on the power supply potential VDD.

【0036】つまり、電源電位VDDおよび接地電位G
ND間の電圧がさらに大きくなった場合でも、次式に示
すように、P型MOSトランジスタP1のドレイン・ソ
ース間電圧(以下、VDS(P1)と称す)とP型MO
SトランジスタP2のゲート・ソース間電位(以下、V
GS(P2)と称す)が等しくなるからである。
That is, the power supply potential VDD and the ground potential G
Even when the voltage between ND and ND is further increased, the voltage between the drain and source of the P-type MOS transistor P1 (hereinafter, referred to as VDS (P1)) and the P-type
The gate-source potential of the S transistor P2 (hereinafter referred to as V
GS (P2)).

【0037】 VDS(P1)=VG(P6)−VGS(P7) =VG(P6)−VGS(P6) =VGS(P4)=VGS(P2)…………………(7) ここで、VG(P6);電源電位VDDに対するP6の
ゲート電位 VGS(P7);P7のゲート・ソース間電圧 VGS(P6);P6のゲート・ソース間電圧 VGS(P4);P4のゲート・ソース間電圧 とする。
VDS (P1) = VG (P6) −VGS (P7) = VG (P6) −VGS (P6) = VGS (P4) = VGS (P2) (7) where: VG (P6): Gate potential of P6 with respect to power supply potential VDD VGS (P7); Gate-source voltage of P7 VGS (P6); Gate-source voltage of P6 VGS (P4); Gate-source voltage of P4 I do.

【0038】よって、P型MOSトランジスタP1のア
ーリ効果による電流増加分が無くなることから、(3)
式の右辺第1項は小さくさくなり、(4)式で示される
基準電圧Vrefの変動分ΔVrefも小さくなる。
Therefore, since the current increase due to the Early effect of the P-type MOS transistor P1 is eliminated, (3)
The first term on the right side of the equation becomes smaller, and the variation ΔVref of the reference voltage Vref shown in equation (4) also becomes smaller.

【0039】図3は本発明の第3の実施の形態を示す回
路図である。図3を参照すると、第2の実施の形態との
相違点は、図2に示したP型MOSトランジスタP2お
よびN型MOSトランジスタN2間の直列接続に代えて
N型MOSトランジスタN4が直列接続状態で挿入さ
れ、このN型MOSトランジスタN4がデプリーション
型MOSトランジスタで形成されるとともに、ゲート電
極がN型MOSトランジスタN1のゲート電極に接続さ
れたことである。それ以外の構成要素は同一であり、同
一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the difference from the second embodiment is that an N-type MOS transistor N4 is connected in series instead of the series connection between P-type MOS transistor P2 and N-type MOS transistor N2 shown in FIG. The N-type MOS transistor N4 is formed of a depletion type MOS transistor, and the gate electrode is connected to the gate electrode of the N-type MOS transistor N1. The other components are the same, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0040】この第3の実施の形態のバンド・ギャップ
・レファレンス回路において、例えば、P型MOSトラ
ンジスタP1〜P7の各々のゲート長およびゲート幅が
それぞれ等しくなるように設定され、かつN型MOSト
ランジスタN1に対しN2のゲート長が同一サイズに、
ゲート幅がM倍になるようにそれぞれ設定される。さら
にN型MOSトランジスタN1およびN3のゲート長と
ゲート幅とがそれぞれ等しくなるように設定され、デプ
リーション型であるN型MOSトランジスタN4のゲー
ト長がリーク防止のため有る程度長く設定されているの
で、電源電位VDD依存性のさらに少ない基準電圧Vr
efを発生させることが出来る。
In the band gap reference circuit according to the third embodiment, for example, the gate length and the gate width of each of the P-type MOS transistors P1 to P7 are set to be equal, and the N-type MOS transistor N2 has the same gate length as N1
Each is set so that the gate width becomes M times. Further, the gate lengths and the gate widths of the N-type MOS transistors N1 and N3 are set to be equal to each other, and the gate length of the depletion-type N-type MOS transistor N4 is set to a certain length for preventing leakage. Reference voltage Vr with less dependency on power supply potential VDD
ef can be generated.

【0041】つまり、電源電位VDDおよび接地電位G
ND間の電圧が高い方に変動しても、N型MOSトラン
ジスタN2のドレイン・ソース間電圧(以下、VDS
(N2)と称す)は、N型MOSトランジスタN1のゲ
ート・ソース間電位(以下、VGS(N1)と称す)か
ら、N型MOSトランジスタN4のゲート・ソース間電
圧(以下、VGS(N4)と称す)分だけ低くなった電
圧で決まり、電源電位VDDが高い方に変動した分は、
このN型MOSトランジスタN4のドレイン・ソース間
で吸収する。
That is, the power supply potential VDD and the ground potential G
Even if the voltage between ND fluctuates to the higher side, the voltage between the drain and source of the N-type MOS transistor N2 (hereinafter, VDS
(Referred to as (N2)) is derived from the gate-source voltage of the N-type MOS transistor N4 (hereinafter referred to as VGS (N4)) from the gate-source potential of the N-type MOS transistor N1 (hereinafter referred to as VGS (N1)). The power supply potential VDD fluctuates in the higher direction.
Absorption occurs between the drain and source of this N-type MOS transistor N4.

【0042】よって、N型MOSトランジスタN2のア
ーリ効果による電流増加分が無くなることから、(3)
式の右辺第1項は、さらに小さくなり、(4)式で示す
基準電圧Vrefの変動分ΔVrefも小さくなる。
Accordingly, since the current increase due to the Early effect of the N-type MOS transistor N2 is eliminated, (3)
The first term on the right side of the equation becomes smaller, and the variation ΔVref of the reference voltage Vref shown in equation (4) also becomes smaller.

【0043】図4は本発明の第4の実施の形態を示す回
路図である。第3の実施の形態との相違点は、図3に示
したP型MOSトランジスタP6およびN型MOSトラ
ンジスタN3間の直列接続に代えてN型MOSトランジ
スタN5が直列接続状態で挿入され、このN型MOSト
ランジスタN5がデプリーション型MOSトランジスタ
で形成されるとともに、ゲート電極がN型MOSトラン
ジスタN1のゲート電極に接続されたことである。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment is that an N-type MOS transistor N5 is inserted in series instead of the series connection between the P-type MOS transistor P6 and the N-type MOS transistor N3 shown in FIG. That is, the type MOS transistor N5 is formed of a depletion type MOS transistor, and the gate electrode is connected to the gate electrode of the N type MOS transistor N1.

【0044】それ以外の構成要素は同一であり、同一の
構成要素には同一の符号を付してここでの説明は省略す
る。
The other components are the same, and the same components are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

【0045】この第4の実施の形態のバンド・ギャップ
・レファレンス回路において、例えば、P型MOSトラ
ンジスタP1〜P7の各々のゲート長およびゲート幅が
等しくなるように設定され、かつN型MOSトランジス
タN1に対しN2のゲート長が同一サイズに、ゲート幅
がM倍となるように設定される。さらに、N型MOSト
ランジスタN1およびN3のゲート長とゲート幅とが等
しくなるように設定され、かつデプリーション型である
N型MOSトランジスタN4およびN5の各々のゲート
長もリーク防止のためある程度長く設定されているの
で、電源電位VDD依存性の無い基準電圧Vrefを発
生させることが出来る。
In the band gap reference circuit according to the fourth embodiment, for example, the gate lengths and the gate widths of the P-type MOS transistors P1 to P7 are set to be equal, and the N-type MOS transistor N1 is set. Are set so that the gate length of N2 is the same size and the gate width is M times. Further, the gate lengths and the gate widths of N-type MOS transistors N1 and N3 are set to be equal, and the gate lengths of depletion-type N-type MOS transistors N4 and N5 are set to be somewhat longer to prevent leakage. Therefore, the reference voltage Vref that does not depend on the power supply potential VDD can be generated.

【0046】つまり、電源電位VDDが接地電位GND
に対して高い方に変動しても、N型MOSトランジスタ
N3のドレイン・ソース間電圧(以下、VDS(N2)
と称す)は、N型MOSトランジスタN1のゲート・ソ
ース間電位(以下、VGS(N1)と称す)から、N型
MOSトランジスタN5のゲート・ソース間電圧(以
下、VGS(N4)と称す)分低下した電圧で決まり、
電源電位VDDが高い方に変動した分は、このN型MO
SトランジスタN5のドレイン・ソース間で吸収され
る。
That is, the power supply potential VDD is changed to the ground potential GND.
, The drain-source voltage of the N-type MOS transistor N3 (hereinafter, VDS (N2)
) Is equal to the gate-source voltage (hereinafter, referred to as VGS (N4)) of the N-type MOS transistor N5 from the gate-source potential of the N-type MOS transistor N1 (hereinafter, referred to as VGS (N1)). Determined by the reduced voltage,
The amount by which the power supply potential VDD fluctuates to the higher side
It is absorbed between the drain and source of the S transistor N5.

【0047】つまり、N型MOSトランジスタN3のア
ーリ効果による電流増加分が無くなることから、(3)
式の右辺第1項は、 Δid(1)=0…………………………………………………………(8) となる。この式と(6)式とを合わせて(3)式は、 Δid=Δid(1)+Δid(2)…………………………(9) となる。従って、 ΔVref=Δid×R2+(k×Y/q) ×ln{(Δid+IDS(P3)}=0……………(10) となり、基準電圧Vrerfの変動分ΔVrefは、無
くなる。
That is, since the current increase due to the Early effect of the N-type MOS transistor N3 is eliminated, (3)
The first term on the right side of the equation is Δid (1) = 0......... The expression (3) is obtained by combining the expression (6) with the expression (3). Δid = Δid (1) + Δid (2)... (9) Therefore, ΔVref = Δid × R2 + (k × Y / q) × ln {(Δid + IDS (P3)} = 0 (10), and the variation ΔVref of the reference voltage Vreff is eliminated.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明した様に本発明は、第1、第
2、第3および第4のP型MOSトランジスタの各々の
ソース電極を電源電位に共通接続するとともに、第1の
P型MOSトランジスタのドレイン電極を第1のN型M
OSトランジスタのドレイン電極およびゲート電極に接
続し、この第1のN型MOSトランジスタのソース電極
を電源電位に接続し、第1、第2および第3のP型MO
Sトランジスタの各々のゲート電極と第2のP型MOS
トランジスタのドレイン電極と第2のN型MOSトラン
ジスタのドレイン電極とをそれぞれ共通接続するととも
に、第2のN型MOSトランジスタのゲート電極を第1
のN型MOSトランジスタのゲート電極に接続し、第2
のN型MOSトランジスタのソース電極および接地電位
間に第1の抵抗素子を接続し、第3のP型MOSトラン
ジスタのドレイン電極を第5のP型MOSトランジスタ
のソース電極に接続し、第4のP型MOSトランジスタ
のドレイン電極を第6のP型MOSトランジスタソース
電極に接続し、このトランジスタのゲート電極およびド
レイン電極と第5のP型MOSトランジスタのゲート電
極と第3のN型MOSトランジスタのソース電極とをそ
れぞれ共通接続するとともに、この第3のN型MOSト
ランジスタのソース電極を電源電位に接続し、第5のP
型MOSトランジスタのドレイン電極および接地電位間
に第2の抵抗素子とこの抵抗素子側をアノード電極側と
するダイオード素子とを直列接続し、第5のP型MOS
トランジスタのドレイン電極を基準電圧出力端とするM
OSトランジスタで構成され、電源電位がさらに高い電
位へ変動したときでも第2および第3のP型MOSトラ
ンジスタのそれぞれのゲート・ソース間電圧が等しくな
るように、第1、第2、第3、第4、第5および第6の
P型MOSトランジスタの各々のゲート長およびゲート
幅が等しく、かつ第1のN型MOSトランジスタに対し
第2のN型MOSトランジスタのゲート長が等しく、ゲ
ート幅がM倍に、第1のN型MOSトランジスタに対し
第3のN型MOSトランジスタのゲート長およびゲート
幅が等しい値に、それぞれ設定されるるので、電源電位
変動にたいする基準電圧Vrefの変動分ΔVrefが
無い高精度なバンド・ギャップ・レファレンス回路が得
られる。
As described above, according to the present invention, the source electrodes of the first, second, third, and fourth P-type MOS transistors are commonly connected to the power supply potential, and the first P-type MOS transistor is connected. The first N-type M
The first, second and third P-type MOS transistors are connected to the drain electrode and the gate electrode of the OS transistor, and the source electrode of the first N-type MOS transistor is connected to the power supply potential.
A gate electrode of each of the S transistors and a second P-type MOS
The drain electrode of the transistor and the drain electrode of the second N-type MOS transistor are commonly connected, and the gate electrode of the second N-type MOS transistor is connected to the first.
Connected to the gate electrode of the N-type MOS transistor of
Connecting the first resistance element between the source electrode of the N-type MOS transistor and the ground potential, connecting the drain electrode of the third P-type MOS transistor to the source electrode of the fifth P-type MOS transistor, The drain electrode of the P-type MOS transistor is connected to the source electrode of the sixth P-type MOS transistor, the gate electrode and drain electrode of this transistor, the gate electrode of the fifth P-type MOS transistor, and the source of the third N-type MOS transistor. And the source electrode of the third N-type MOS transistor is connected to the power supply potential.
A second resistance element and a diode element having this resistance element side as the anode electrode side are connected in series between the drain electrode of the MOS transistor and the ground potential,
M having the drain electrode of the transistor as a reference voltage output terminal
The first, second, third, and third transistors are constituted by OS transistors so that the gate-source voltages of the second and third P-type MOS transistors are equal even when the power supply potential changes to a higher potential. The gate length and gate width of each of the fourth, fifth and sixth P-type MOS transistors are equal, and the gate length of the second N-type MOS transistor is equal to that of the first N-type MOS transistor. Since the gate length and the gate width of the third N-type MOS transistor are set equal to those of the first N-type MOS transistor by a factor of M, respectively, there is no variation ΔVref of the reference voltage Vref with respect to the power supply potential variation. A highly accurate band gap reference circuit can be obtained.

【0049】また、第1のP型MOSトランジスタおよ
び第1のN型MOSトランジスタの各々のドレイン電極
間に第7のP型MOSトランジスタを、第2のP型MO
Sトランジスタおよび第2のN型MOSトランジスタの
各々のドレイン電極間にデプリーション型の第4のN型
MOSトランジスタを、第6のP型MOSトランジスタ
および第3のN型MOSトランジスタの各々のドレイン
電極間にデプリーション型の第5のN型MOSトランジ
スタを、それぞれ独立に、または全て挿入した構成にお
いても、第1、第2、第3、第4、第5、第6および第
7のP型MOSトランジスタの各々のゲート長およびゲ
ート幅が等しく、かつ第1のN型MOSトランジスタに
対し第2のN型MOSトランジスタのゲート長が等し
く、ゲート幅がM倍に、第1のN型MOSトランジスタ
に対し第3のN型MOSトランジスタのゲート長および
ゲート幅が等しい値に、第4および第5のN型MOSト
ランジスタのゲート長を長く、それぞれ設定されるの
で、同様の効果が得られる。
Further, a seventh P-type MOS transistor is provided between the drain electrodes of the first P-type MOS transistor and the first N-type MOS transistor, and a second P-type MOS transistor is provided.
A depletion-type fourth N-type MOS transistor is connected between the drain electrodes of the S transistor and the second N-type MOS transistor, and a drain electrode between each of the sixth P-type MOS transistor and the third N-type MOS transistor. , The first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh P-type MOS transistors may be independently or entirely inserted with depletion-type fifth N-type MOS transistors. Have the same gate length and gate width, and the gate length of the second N-type MOS transistor is equal to that of the first N-type MOS transistor, the gate width is M times larger than that of the first N-type MOS transistor. The gate lengths of the fourth and fifth N-type MOS transistors are set equal to the gate length and gate width of the third N-type MOS transistor. Long, since each is set, the same effect can be obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来回路の一例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a conventional circuit.

【図6】従来回路の他の例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of another example of a conventional circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P1〜P7 P型MOSトランジスタ N1〜N5 N型MOSトランジスタ R1〜R3 抵抗素子 D1 ダイオード Q1〜Q4 PNPトランジスタ Q5〜Q8 NPNトランジスタ P1 to P7 P-type MOS transistor N1 to N5 N-type MOS transistor R1 to R3 Resistance element D1 Diode Q1 to Q4 PNP transistor Q5 to Q8 NPN transistor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 与えられた高位側の第1の電源および低
位側の第2の電源から一定の基準電圧を得るバンド・ギ
ャップ・レファレンス回路において、第1導電型の第
1、第2、第3および第4の電界効果トランジスタの各
々の一端を第1の電源に共通接続するとともに、前記第
1導電型の第1の電界効果トランジスタの他端を第2導
電型の第1の電界効果トランジスタの一端およびゲート
電極に接続し、この第2導電型の第1のトランジスタの
他端を第2の電源に接続し、前記第1導電型の第1、第
2および第3の電界効果トランジスタの各々のゲート電
極と第1導電型の第2の電界効果トランジスタの他端と
第2導電型の第2の電界効果トランジスタの一端とをそ
れぞれ共通接続するとともに、前記第2導電型の第2の
電界効果トランジスタのゲート電極を前記第2導電型の
第1のトランジスタのゲート電極に接続し、前記第2導
電型の第2の電界効果トランジスタの他端および第2の
電源間に第1の抵抗素子を接続し、前記第1導電型の第
3の電界効果トランジスタの他端を第1導電型の第5の
電界効果トランジスタの一端に接続し、前記第1導電型
の第4の電界効果トランジスタの他端を第1導電型の第
6の電界効果トランジスタの一端に接続し、このトラン
ジスタのゲート電極およびドレイン電極と前記第1導電
型の第5のトランジスタのゲート電極と第2導電型の第
3の電界効果トランジスタの一端とをそれぞれ共通接続
するとともに、この第2導電型の第3の電界効果トラン
ジスタの他端を第2の電源に接続し、前記第1導電型の
第5の電界効果トランジスタの他端および第2の電源間
に第2の抵抗素子とこの抵抗素子側をアノード電極側と
するダイオード素子とを直列接続し、前記第1導電型の
第5のトランジスタの他端を基準電圧出力端とすること
を特徴とするバンド・ギャップ・レファレンス回路。
1. A band gap reference circuit for obtaining a constant reference voltage from a given first power supply on a higher side and a second power supply on a lower side, wherein the first, second, and second conductive types of the first conductivity type are provided. One end of each of the third and fourth field-effect transistors is commonly connected to a first power supply, and the other end of the first field-effect transistor of the first conductivity type is connected to the first field-effect transistor of the second conductivity type. And the other end of the first transistor of the second conductivity type is connected to a second power supply, and the first, second, and third field effect transistors of the first conductivity type are connected to each other. Each of the gate electrodes, the other end of the second field-effect transistor of the first conductivity type and one end of the second field-effect transistor of the second conductivity type are connected in common, respectively, and the second of the second conductivity type is Field effect transistor Is connected to the gate electrode of the first transistor of the second conductivity type, and a first resistance element is connected between the other end of the second field effect transistor of the second conductivity type and a second power supply. The other end of the third field effect transistor of the first conductivity type is connected to one end of a fifth field effect transistor of the first conductivity type, and the other end of the fourth field effect transistor of the first conductivity type. Is connected to one end of a sixth field effect transistor of the first conductivity type, the gate electrode and the drain electrode of this transistor, the gate electrode of the fifth transistor of the first conductivity type, and the third electric field of the third conductivity type. The other end of the third field effect transistor of the second conductivity type is connected to a second power supply, and the other end of the third field effect transistor of the first conductivity type is connected to one end of the fifth field effect transistor of the first conductivity type. End and end A second resistance element and a diode element having the resistance element side as the anode electrode side are connected in series between the second power sources, and the other end of the first transistor of the first conductivity type is used as a reference voltage output terminal. A band gap reference circuit, characterized in that:
【請求項2】 予め定められた第1の電源の電位がさら
に高い電位へ変動したときでも前記第1導電型の第2お
よび第3の電界効果トランジスタのそれぞれのゲート・
ソース間電圧が等しくなるように、前記第1導電型の第
1、第2、第3、第4、第5および第6の電界効果トラ
ンジスタの各々のゲート長およびゲート幅が等しく、か
つ前記第2導電型の第1のトランジスタに対し前記第2
導電型の第2のトランジスタのゲート長が等しく、ゲー
ト幅がM(Mは0以外の自然数)倍に、前記第2導電型
の第1のトランジスタに対し前記第2導電型の第3のト
ランジスタのゲート長およびゲート幅が等しい値に、そ
れぞれ設定される請求項1記載のバンド・ギャップ・レ
ファレンス回路。
2. The method according to claim 1, wherein the first and second field-effect transistors of the first conductivity type have respective gates even when the predetermined potential of the first power supply changes to a higher potential.
The first, second, third, fourth, fifth and sixth field-effect transistors of the first conductivity type have the same gate length and gate width so that the source-to-source voltages are equal, and For the first transistor of the two conductivity type, the second transistor is used.
The second transistor of the second conductivity type is different from the first transistor of the second conductivity type in that the gate length of the second transistor of the conductivity type is equal and the gate width is M (M is a natural number other than 0) times. 2. The band gap reference circuit according to claim 1, wherein the gate length and the gate width are set to equal values.
【請求項3】 前記第1導電型の第1の電界効果トラン
ジスタの他端および前記第2導電型の第1の電界効果ト
ランジスタの一端との直接接続に代えて第1導電型の第
7の電界効果トランジスタを直列接続状態で挿入し、こ
の第1導電型の第7の電界効果トランジスタのゲート電
極を前記第2導電型の第5の電界効果トランジスタのゲ
ート電極に接続してなる請求項1記載のバンド・ギャッ
プ・レファレンス回路。
3. A seventh transistor of a first conductivity type instead of a direct connection with the other end of the first field effect transistor of the first conductivity type and one end of the first field effect transistor of the second conductivity type. 2. A field effect transistor is inserted in a state of being connected in series, and a gate electrode of a seventh field effect transistor of the first conductivity type is connected to a gate electrode of a fifth field effect transistor of the second conductivity type. The described band gap reference circuit.
【請求項4】 予め定められた電源電位がさらに高い電
位へ変動したときでも前記第1導電型の第1および前記
第2の電界効果トランジスタのそれぞれのゲート・ソー
ス間電圧が等しくなるように、前記第1導電型の第1、
第2、第3、第4、第5、第6および第7の電界効果ト
ランジスタの各ゲート長およびゲート幅が等しく、かつ
前記第2導電型の第1のトランジスタに対し前記第2導
電型の第2のトランジスタのゲート長が等しく、ゲート
幅がM倍に、前記第2導電型の第1のトランジスタに対
し前記第2導電型の第3のトランジスタのゲート長およ
びゲート幅が等しい値に、それぞれ設定される請求項3
記載のバンド・ギャップ・レファレンス回路。
4. Even when a predetermined power supply potential fluctuates to a higher potential, the gate-source voltages of the first and second field-effect transistors of the first conductivity type are equalized. A first of the first conductivity type,
The second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh field-effect transistors have the same gate length and gate width, and have the second conductivity type with respect to the first transistor of the second conductivity type. A gate length and a gate width of the second transistor are equal to each other, and a gate length and a gate width of the third transistor of the second conductivity type are equal to those of the first transistor of the second conductivity type; Claim 3 set respectively
The described band gap reference circuit.
【請求項5】 前記第1導電型の第2の電界効果トラン
ジスタの他端および前記第2導電型の第2の電界効果ト
ランジスタの一端との直接接続に代えてデプリーション
型の第2導電型の第4の電界効果トランジスタを直列接
続状態で挿入し、この第2導電型の第4の電界効果トラ
ンジスタのゲート電極を前記第2導電型の第2の電界効
果トランジスタのゲート電極に接続してなる請求項3記
載のバンド・ギャップ・レファレンス回路。
5. A depletion type second conductivity type transistor instead of a direct connection with the other end of the first conductivity type second field effect transistor and one end of the second conductivity type second field effect transistor. A fourth field effect transistor is inserted in a series connection state, and the gate electrode of the second field effect transistor of the second conductivity type is connected to the gate electrode of the second field effect transistor of the second conductivity type. The band gap reference circuit according to claim 3.
【請求項6】 予め定められた電源電位がさらに高い電
位へ変動したときでもこの変動分の電位差を前記第2導
電型の第4の電界効果トランジスタのドレイン・ソース
間で吸収するように、前記第1導電型の第1、第2、第
3、第4、第5、第6および第7の電界効果トランジス
タの各ゲート長およびゲート幅が等しく、かつ前記第2
導電型の第1のトランジスタに対し前記第2導電型の第
2のトランジスタのゲート長が等しく、ゲート幅がM倍
に、前記第2導電型の第1のトランジスタに対し前記第
2導電型の第3のトランジスタのゲート長およびゲート
幅が等しい値に、デプリーション型の前記第2導電型の
第4のトランジスタのゲート長を予め定める所定値より
も長く、それぞれ設定される請求項5記載のバンド・ギ
ャップ・レファレンス回路。
6. Even when a predetermined power supply potential changes to a higher potential, the potential difference corresponding to the change is absorbed between the drain and the source of the fourth field-effect transistor of the second conductivity type. The first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh field effect transistors of the first conductivity type have the same gate length and gate width, and
The gate length of the second transistor of the second conductivity type is equal to that of the first transistor of the conductivity type, and the gate width is M times larger than that of the first transistor of the second conductivity type. 6. A band according to claim 5, wherein the gate length and the gate width of the third transistor are set equal to each other, and the gate length of the depletion type fourth transistor of the second conductivity type is set longer than a predetermined value.・ Gap reference circuit.
【請求項7】 前記第1導電型の第6の電界効果トラン
ジスタの他端および前記第2導電型の第3の電界効果ト
ランジスタの一端との直接接続に代えてデプリーション
型の第2導電型の第5の電界効果トランジスタを直列接
続状態で挿入し、この第2導電型の第5の電界効果トラ
ンジスタのゲート電極をデプリーション型の前記第2導
電型の第4の電界効果トランジスタのゲート電極に接続
してなる請求項5記載のバンド・ギャップ・レファレン
ス回路。
7. A depletion type second conductivity type transistor instead of a direct connection with the other end of the first conductivity type sixth field effect transistor and one end of the second conductivity type third field effect transistor. A fifth field effect transistor is inserted in a series connection state, and a gate electrode of the fifth field effect transistor of the second conductivity type is connected to a gate electrode of the fourth field effect transistor of the second conductivity type of the depletion type. 6. The band gap reference circuit according to claim 5, wherein:
【請求項8】 予め定められた電源電位がさらに高い電
位へ変動したときでもこの変動分の電位差をデプリーシ
ョン型の前記第2導電型の第5の電界効果トランジスタ
のドレイン・ソース間で吸収するように、前記第1導電
型の第1、第2、第3、第4、第5、第6および第7の
電界効果トランジスタの各ゲート長およびゲート幅が等
しく、かつ前記第2導電型の第1のトランジスタに対し
前記第2導電型の第2のトランジスタのゲート長が等し
く、ゲート幅がM倍に、前記第2導電型の第1のトラン
ジスタに対し前記第2導電型の第3のトランジスタのゲ
ート長およびゲート幅が等しい値に、前記第2導電型の
第4およびデプリーション型の第2導電型の前記第5の
トランジスタのゲート長を予め定める所定値よりも長
く、それぞれ設定される請求項7記載のバンド・ギャッ
プ・レファレンス回路。
8. Even when a predetermined power supply potential changes to a higher potential, a potential difference corresponding to the change is absorbed between the drain and the source of the second field-effect transistor of the second conductivity type. The first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh field effect transistors of the first conductivity type have the same gate length and gate width, and the second conductivity type of the first The second transistor of the second conductivity type has the same gate length and the gate width as M times that of the first transistor of the second conductivity type with respect to the first transistor of the second conductivity type. The gate length of the fourth transistor of the second conductivity type and the gate length of the fifth transistor of the second conductivity type of the depletion type are set to be equal to the gate length and the gate width, respectively, to be equal to or greater than a predetermined value. The band gap reference circuit according to claim 7, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7034514B2 (en) 2003-10-27 2006-04-25 Fujitsu Limited Semiconductor integrated circuit using band-gap reference circuit
JP2009053971A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Nec Electronics Corp Reference voltage generation circuit and timer circuit
US7667448B2 (en) 2006-07-07 2010-02-23 Panasonic Corporation Reference voltage generation circuit
CN114461006A (en) * 2022-01-17 2022-05-10 深圳市诚芯微科技股份有限公司 Reference voltage and voltage doubling circuit

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