JPH10283049A - バンドギャップリファレンス回路 - Google Patents

バンドギャップリファレンス回路

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JPH10283049A
JPH10283049A JP8521897A JP8521897A JPH10283049A JP H10283049 A JPH10283049 A JP H10283049A JP 8521897 A JP8521897 A JP 8521897A JP 8521897 A JP8521897 A JP 8521897A JP H10283049 A JPH10283049 A JP H10283049A
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Kengo Tsushima
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バンドギャップリファレンス回路において、
スリープ状態における消費電流を低減する(ほぼゼロに
する)。 【解決手段】 バンドギャップリファレンス回路部11
は第1の安定動作点で所定の電圧を電圧出力として出力
し第2の安定動作状態でゼロボルトを電圧出力として出
力する。バンドギャップリファレンス回路部が第1の安
定動作点にある際スリープ制御端子(SLEEPX)が
ロウレベルとなるとスリープ回路部14はのトランジス
タQ6コレクタ電流に応じてトランジスタQ5をオンし
てトランジスタQ6に流れるコレクタ電流によってバン
ドギャップリファレンス回路部11をオフする。そし
て、バンドギャップリファレンス回路部11がオフとな
ると電圧出力(VREF)がゼロとなってトランジスタ
Q6がオフする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスリープ機能を有す
るバンドギャップリファレンス回路に関し、特に、スリ
ープの際の回路消費電流を少なくするバンドギャップリ
ファレンス回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、バンドギャップリファレンス回
路は温度特性一定の電圧(第1の電圧と呼ぶ)及びダイ
オード一個分の温度特性を有する電圧(第2の電圧と呼
ぶ)を出力するための回路であり、従来、このようなバ
ンドギャップリファレンス回路として、例えば、図3に
示す回路が知られている。
【0003】図3を参照して、図示のバンドギャップリ
ファレンス回路は、バンドギャップリファレンス回路部
11、スタートアップ回路部12、及びスリープ回路部
13を備えている。図示のように、バンドギャップリフ
ァレンス回路部11はスタートアップ回路部12及びス
リープ回路部13に接続されており、バンドギャップリ
ファレンス回路部11は抵抗R10乃至R17とトラン
ジスタQ10乃至Q19を備えている。一方、スタート
アップ回路部12は抵抗R1及びトランジスタQ1及び
Q2を備え、スリープ回路部13は抵抗R4及びR5と
トランジスタQ5とを備えている。
【0004】バンドギャップリファレンス回路は第1及
び第2の出力端子を備えており、トランジスタQ13及
びQ14のエミッタサイズを所定の比率(n:1)にす
ると、第1の出力端子11aに第1の電圧(VBGR)
が現れ、第2の出力端子11bに第2の電圧(VRE
F)が現れる。
【0005】図示のバンドギャップリファレンス回路で
は、電源Vccが供給された際、2つの動作安定点を有し
ている(第1及び第2の動作安定点)。第1の動作安定
点では、第1の電圧(VBGR)及び第2の電圧(VR
EF)がともに約1Vとなるように回路動作電流が流れ
るモードであり、第2の動作安定点では、回路電流が流
れず、第1の電圧(VBGR)及び第2の電圧(VRE
F)がともに約0Vとなるモードである。
【0006】スタートアップ回路部12では、スリープ
回路部13のスリープ制御端子(SLEEPX)がハイ
レベル(HI:Vcc)となると(非スリープ状態と呼
ぶ)、バンドギャップリファレンス回路部11に強制的
に動作電流を流して、バンドギャップリファレンス回路
部11を第1の動作安定点に移行させる。バンドギャッ
プリファレンス回路部11に動作電流が流れて、バンド
ギャップリファレンス回路部11が立ち上がると、抵抗
R13における電圧降下が増加して、この結果、トラン
ジスタQ2のベース−エミッタ間電圧は小さくなってい
き、最終的にトランジスタQ2に電流が流れない。従っ
て、スタートアップ回路部12がバンドギャップリファ
レンス回路部11の動作に影響を与えることはない。
【0007】一方、スリープ制御端子(SLEEPX)
がロウレベル(LO:GND)のなると(スリープ状態
と呼ぶ)、スリープ回路ではトランジスタQ5がオン状
態となって、トランジスタQ10のコレクタ電圧がほぼ
電源電圧Vccとなる。この結果、バンドギャップリファ
レンス回路部11には電流が流れないことになる。つま
り、バンドギャップリファレンス回路部11は第2の動
作安定点に移行することになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のバン
ドギャップリファレンス回路では、スリープ状態の際、
つまり、スリープ制御端子(SLEEPX)がロウレベ
ル(GND)であると、抵抗R4及びR5に電流が流れ
る関係上、スリープ制御をしているにもかかわらず、電
流が流れてしまうという問題点がある。つまり、電力消
費が起こってしまうという問題点がある。
【0009】さらに、スリープ回路部13において、ト
ランジスタQ5はその寄生トランジスタの影響で、つま
り、漏れ電流の影響で、スリープ制御端子(SLEEP
X)がロウレベル(GND)の際(つまり、ベース電位
がコレクタ電位よりも低くなった際)、コレクタからベ
ース及びベースからGNDへと電流パスが形成され、こ
の結果、スリープ状態における消費電流が増大してしま
うという問題点がある。
【0010】本発明の目的はスリープ状態における消費
電流を低減できるバンドギャップリファレンス回路を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1の
安定動作点で所定の電圧を電圧出力として出力し第2の
安定動作状態でゼロボルトを前記電圧出力として出力す
るバンドギャップリファレンス回路部と、非スリープ状
態となると前記バンドギャップリファレンス回路部を前
記第1の安定動作点に移行させるスタートアップ回路部
と、スリープ状態となると前記バンドギャップリファレ
ンス回路部を前記第2の安定動作点に移行させるスリー
プ回路部とを有するバンドギャップリファレンス回路に
おいて、前記スリープ回路部には前記バンドギャップリ
ファレンス回路部が前記第2の安定動作点になったか否
かを検出して前記バンドギャップリファレンス回路部が
前記第2の安定動作点になると前記スリープ回路自体を
オフするオンオフ制御手段が備えられていることを特徴
とするバンドギャップリファレンス回路が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
【0013】図1を参照して、図示のバンドギャップリ
ファレンス回路はバンドギャップリファレンス回路部1
1、スタートアップ回路部12、及びスリープ回路部1
4を備えており、バンドギャップリファレンス回路部1
1及びスタートアップ回路部12は図3に示すバンドギ
ャップリファレンス回路部及びスタートアップ回路部と
同一の構成要素を有している。
【0014】スリープ回路部14はトランジスタQ3乃
至Q6と抵抗R2及びR3を備えており、トランジスタ
Q3及びQ5はベース同士が互いに接続され、トランジ
スタQ3及びQ5のエミッタには電源電圧(Vcc)が
印加されている。トランジスタQ3のコレクタはトラン
ジスタQ4のベース及びトランジスタQ6のコレクタに
接続されており、トランジスタQ5のコレクタはトラン
ジスタQ10及びQ13のコレクタに接続されるととも
にトランジスタQ2のコレクタに接続されている。
【0015】トランジスタQ3及びQ5のベースはトラ
ンジスタQ4のエミッタに接続され、トランジスタQ4
のコレクタは接地されている。トランジスタQ6のエミ
ッタは抵抗R3を介して接地されるとともに抵抗R2を
介してスリープ制御端子(SLEEPX)に接続されて
いる。また、トランジスタQ6のベースは入力端子14
aを介して第2の出力端子11bに接続されている。
【0016】図1において、スリープ制御端子(SLE
EPX)がハイレベル(Vcc)であり、バンドギャップ
リファレンス回路が動作状態であるとする。つまり、非
スリープ状態であるとする。この状態からスリープ制御
端子(SLEEPX)をロウレベル(GND)にする
と、トランジスタQ6はベース電位がVREF(約1
V)であるから、抵抗R2及びR3の並列接続をエミッ
タ抵抗とする定電流源として動作することになる。する
と、トランジスタQ3のコレクタにはトランジスタQ6
のコレクタ電流と同じ量のの電流が流れて、カレントミ
ラー効果によってトランジスタQ5にも同等の電流が流
れようとする。
【0017】トランジスタQ5のコレクタ電流はトラン
ジスタQ13に供給されるが、トランジスタQ13のコ
レクタ電流は制限されるから、トランジスタQ5からト
ランジスタQ13へ電流供給が始まると、結果的に、ト
ランジスタQ10からトランジスタQ13へ電流の供給
できなくなる。その結果、トランジスタQ10はオフと
なり、カレントミラー対であるトランジスタQ11もオ
フとなって、バンドギャップリファレンス回路部11が
オフとなる。
【0018】バンドギャップリファレンス回路部11が
オフとなると、その出力電圧VREFがオフとなるか
ら、つまり、約0Vとなるから、トランジスタQ6もオ
フとなって、スリープ回路部14にも電流が流れなくな
る。
【0019】さらに、図示の例では、トランジスタQ5
のベース電位がコレクタ電位より下がることがなく、こ
のため、従来技術で説明したような寄生トランジスタに
よる漏れ電流が発生することがない。この際、図1から
明らかなように、スタートアップ回路部12にも電流が
流れない。
【0020】このように、図1に示すバンドギャップリ
ファレンス回路ではバンドギャップリファレンス回路部
のオフを検出して、これによって、スリープ回路部をオ
フするようにしている。
【0021】次に、スリープ状態からスリープ制御端子
(SLEEPX)がハイレベル(Vcc)となると、スタ
ートアップ回路部12のトランジスタQ1及びQ2に電
流が流れて、トランジスタQ2にはトランジスタQ10
及びQ12から電流が流れて、トランジスタQ2は電流
をR13に供給することになる。これによって、バンド
ギャップリファレンス回路部11が起動される。
【0022】バンドギャップリファレンス回路部11が
動作を開始すると、抵抗R13における電圧降下が増加
して、トランジスタQ2はオフとなって、スタートアッ
プ回路部12はバンドギャップリファレンス回路部11
に干渉しない。
【0023】この際、スリープ回路部14はトランジス
タQ6のベース−エミッタが逆バイアスであるから動作
しない。いま、トランジスタQ6の耐圧を考慮すると、
例えば、スリープ回路部14は抵抗R2=0Ωでも動作
するが、スリープ制御端子(SLEEPX)=Vcc=3
V、VREF=0Vとすると、トランジスタQ6には3
Vの逆バイアスがかかることになる。通常、シリコンの
バイポーラプロセスであるNPNトランジスタのベース
−エミッタの逆耐圧は2〜3Vであるため、上述のよう
な逆バイアスがかかるとトランジスタQ6は破壊される
恐れがある。そこで、図示のように抵抗R2及びR3を
用いて分圧して、逆バイアスを小さくしている。
【0024】なお、抵抗R2の抵抗値を抵抗R3の抵抗
値に比べて大きくしすぎるとスリープ制御端子(SLE
EPX)がハイレベル(Vcc)の際、トランジスタQ6
がオフしないので抵抗R2及びR3の比は大きくできな
い。
【0025】また、バンドギャップリファレンス回路部
において、トランジスタQ12を省略してトランジスタ
Q10のベースとコレクタとをショートさせるようにし
てもよい。
【0026】さらに、第2の電圧(VREF)を直接ト
ランジスタQ6のベースに与えることなく、例えば、バ
ッファを介してトランジスタQ6のベースに与えるよう
にしてもよい。
【0027】加えて、スリープ回路部14において、ト
ランジスタQ4を省略して、トランジスタQ3のベース
とコレクタとをショートさせるようにしてもよい。
【0028】次に、図2を参照して、本発明によるバン
ドギャップリファレンス回路の他の例について説明す
る。
【0029】図示のバンドギャップリファレンス回路に
おいて、図1に示すバンドギャップリファレンス回路と
同一の構成要素について同一の参照番号を付す。図示の
例において、スリープ回路部は図1に示すスリープ回路
部14と構成が異なっているので、参照番号15が付さ
れている。
【0030】スリープ回路部15はトランジスタQ5及
びQ6と抵抗R2乃至R5を備えており、トランジスタ
Q5のコレクタには電源電圧(Vcc)が印加され、こ
のコレクタは抵抗R5を介してベースに接続されてい
る。さらに、トランジスタQ5のベースは抵抗R4を介
してトランジスタQ6のコレクタに接続されている(な
お、他の接続関係は図1に示す例と同様である)。つま
り、図2に示すスリープ回路部15では図1に示すスリ
ープ回路部14のようにトランジスタQ3乃至Q5から
なるカレントミラー回路を用いず、抵抗R4及びR5に
よる抵抗分割で同等の動作を実現している。
【0031】なお、上述の例ではバンドギャップリファ
レンス回路部として図1に示す例をあげたが他の構成の
バンドギャップリファレンス回路にも本発明を適用する
ことができることはいうまでもない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではバンド
ギャップリファレンス回路部のオフを検出してスリープ
回路部をオフするようにしたから、簡単な回路設計及び
ICレイアウトによって、スリープ状態の際、バンドギ
ャップリファレンス回路の消費電流をほとんどゼロにす
ることができ、その結果、スリープ制御を行う種々の電
子機器において動作時間を長くできるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバンドギャップリファレンス回路
の一例を示す回路図である。
【図2】本発明によるバンドギャップリファレンス回路
の他の例を示す回路図である。
【図3】従来のバンドギャップリファレンス回路を示す
回路図である。
【符号の説明】
11 バンドギャップリファレンス回路部 12 スタートアップ回路部 13,14,15 スリープ回路部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の安定動作点で所定の電圧を電圧出
    力として出力し第2の安定動作状態でゼロボルトを前記
    電圧出力として出力するバンドギャップリファレンス回
    路部と、非スリープ状態となると前記バンドギャップリ
    ファレンス回路部を前記第1の安定動作点に移行させる
    スタートアップ回路部と、スリープ状態となると前記バ
    ンドギャップリファレンス回路部を前記第2の安定動作
    点に移行させるスリープ回路部とを有するバンドギャッ
    プリファレンス回路において、前記スリープ回路部には
    前記バンドギャップリファレンス回路部が前記第2の安
    定動作点になったか否かを検出して前記バンドギャップ
    リファレンス回路部が前記第2の安定動作点になると前
    記スリープ回路自体をオフするオンオフ制御手段が備え
    られていることを特徴とするバンドギャップリファレン
    ス回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたバンドギャップリ
    ファレンス回路において、前記バンドギャップリファレ
    ンス回路部は温度特性をもつ電圧を前記電圧出力として
    出力しており、前記オンオフ制御手段はオンオフ制御用
    トランジスタを備え、前記電圧出力が前記オンオフ制御
    用トランジスタのベースに与えられてていることを特徴
    とするバンドギャップリファレンス回路。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載されたバンドギャップリ
    ファレンス回路において、前記スタートアップ回路部及
    び前記スリープ回路部に接続されたスリープ制御端子が
    備えられ、前記スタートアップ回路部は前記スリープ制
    御端子がハイレベルになると前記バンドギャップリファ
    レンス回路部を前記第1の安定動作点に移行し、前記ス
    リープ回路部は前記スリープ制御端子がロウレベルにな
    ると前記バンドギャップリファレンス回路部を前記第2
    の安定動作点に移行するようにしたことを特徴とするバ
    ンドギャップリファレンス回路。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載されたバンドギャップリ
    ファレンス回路において、前記オンオフ制御トランジス
    タのエミッタは前記スリープ制御端子に結合されるとと
    もに接地されており、前記スリープ回路部はさらに第1
    乃至第3のトランジスタを備えており、前記第1及び前
    記第2のトランジスタはカレントミラー回路を構成し、
    前記第1及び前記第2のトランジスタのエミッタには電
    源電圧が加えられ、前記オンオフ制御トランジスタのコ
    レクタが前記第1のトランジスタのコレクタに接続され
    るとともに前記第3のトランジスタのベースに接続さ
    れ、前記第3のトランジスタのエミッタが前記第1及び
    前記第2のトランジスタのベースに接続され、前記第3
    のトランジスタのコレクタが接地されており、前記バン
    ドギャップリファレンス回部路が前記第1の安定動作点
    にある際前記スリープ制御端子がロウレベルとなると前
    記スリープ回路部は前記オンオフ制御トランジスタのコ
    レクタ電流に応じて前記第2のトランジスタをオンして
    該第2のトランジスタに流れるコレクタ電流によって前
    記バンドギャップリファレンス回路部をオフするように
    したことを特徴とするバンドギャップリファレンス回
    路。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載されたバンドギャップリ
    ファレンス回路において、前記オンオフ制御トランジス
    タのエミッタは前記スリープ制御端子に結合されるとと
    もに接地されており、前記スリープ回路部はさらに第1
    のトランジスタを備えており、前記第1のトランジスタ
    のベースは第1の抵抗を介して前記オンオフ制御トラン
    ジスタのコレクタに接続され、前記第1のトランジスタ
    のエミッタは電源電圧が加えられるとともに第2の抵抗
    を介して前記第1のトランジスタのベースに接続されて
    おり、前記バンドギャップリファレンス回路部が前記第
    1の安定動作点にある際前記スリープ制御端子がロウレ
    ベルとなると前記スリープ回路部は前記オンオフ制御ト
    ランジスタのコレクタ電流に応じて前記第1のトランジ
    スタをオンして該第1のトランジスタに流れるコレクタ
    電流によって前記バンドギャップリファレンス回路部を
    オフするようにしたことを特徴とするバンドギャップリ
    ファレンス回路。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5に記載されたバンドギャ
    ップリファレンス回路において、前記オンオフ制御トラ
    ンジスタのエミッタは第3の抵抗を介して前記スリープ
    制御端子に接続されるとともに第4の抵抗を介して接地
    されていることを特徴とするバンドギャップリファレン
    ス回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100347680B1 (ko) * 1999-11-22 2002-08-07 닛본 덴기 가부시끼가이샤 밴드 갭 레퍼런스 회로

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100347680B1 (ko) * 1999-11-22 2002-08-07 닛본 덴기 가부시끼가이샤 밴드 갭 레퍼런스 회로

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