JPH1078827A - Ｉｃのスタート回路 - Google Patents
Ｉｃのスタート回路Info
- Publication number
- JPH1078827A JPH1078827A JP23196996A JP23196996A JPH1078827A JP H1078827 A JPH1078827 A JP H1078827A JP 23196996 A JP23196996 A JP 23196996A JP 23196996 A JP23196996 A JP 23196996A JP H1078827 A JPH1078827 A JP H1078827A
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- Japan
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- circuit
- current
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- mos
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、電源投入時に低電圧でスタ
ート電流を流して主回路をスタートさせ、主回路が定常
状態になった時点でスタート回路の電流を速やかにゼロ
にする回路を実現することにある。 【解決手段】 本発明のＩＣのスタート回路は、ソース
は共通電源に接続されゲートは外部の動作判定信号源に
接続されドレインは負荷を通して接地された第１のＰチ
ャネルＭＯＳトランジスタと、ソースは前記の共通電源
に接続されゲートは前記の第１のＰチャネルＭＯＳトラ
ンジスタのドレインに接続された第２のＰチャネルＭＯ
Ｓトランジスタとから構成され、電源を投入すると前記
の第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインから
短い時間幅のスタート電流を供給し前記動作判定信号の
フイードバックを受けると第１のＰチャネルＭＯＳトラ
ンジスタのドレイン電流が制限されることを特徴とす
る。
ート電流を流して主回路をスタートさせ、主回路が定常
状態になった時点でスタート回路の電流を速やかにゼロ
にする回路を実現することにある。 【解決手段】 本発明のＩＣのスタート回路は、ソース
は共通電源に接続されゲートは外部の動作判定信号源に
接続されドレインは負荷を通して接地された第１のＰチ
ャネルＭＯＳトランジスタと、ソースは前記の共通電源
に接続されゲートは前記の第１のＰチャネルＭＯＳトラ
ンジスタのドレインに接続された第２のＰチャネルＭＯ
Ｓトランジスタとから構成され、電源を投入すると前記
の第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインから
短い時間幅のスタート電流を供給し前記動作判定信号の
フイードバックを受けると第１のＰチャネルＭＯＳトラ
ンジスタのドレイン電流が制限されることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ回路に含まれ
る定電流回路等のスタート回路の改良に関するものであ
る。
る定電流回路等のスタート回路の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種のＩＣ回路に組み込まれる定
電流回路として図４に示す回路が知られている。この回
路にはＭＯＳトランジスタが用いられているが、バイポ
ーラトランジスタで構成した回路も一般的である。３０
はＭＯＳトランジスタＱ1b、Ｑ2b、Ｑ3b、Ｑ4bからなるカ
レントミラー回路で構成した定電流回路であり、電源電
圧ＶDDが変動しても回路内の電流の変化が抑制されソー
スＳ・ゲートＧ間の電圧ＶSGは一定に保持される。この
電圧ＶSGは当該ＩＣ内の他の定電流源用トランジスタ等
に供給される。４０はスタート回路である。電源投入時
にスタート電流を流して上記の定電流回路３０をスター
トさせ定常状態になった時点でトランジスタＱ8を通し
て供給されるスタート電流がゼロになればよい回路であ
る。この回路では、ダイオード接続されたＭＯＳトラン
ジスタＱ5、Ｑ6、Ｑ7と抵抗Ｒ2からなる回路が動作する
ために電源電圧は３×（ＭＯＳトランジスタのしきい値
電圧）以上にならなければならない。すなわち、電源回
路の電圧ＶDDは、少なくとも２．１Ｖ（＝３×０．７
Ｖ）が必要になる。
電流回路として図４に示す回路が知られている。この回
路にはＭＯＳトランジスタが用いられているが、バイポ
ーラトランジスタで構成した回路も一般的である。３０
はＭＯＳトランジスタＱ1b、Ｑ2b、Ｑ3b、Ｑ4bからなるカ
レントミラー回路で構成した定電流回路であり、電源電
圧ＶDDが変動しても回路内の電流の変化が抑制されソー
スＳ・ゲートＧ間の電圧ＶSGは一定に保持される。この
電圧ＶSGは当該ＩＣ内の他の定電流源用トランジスタ等
に供給される。４０はスタート回路である。電源投入時
にスタート電流を流して上記の定電流回路３０をスター
トさせ定常状態になった時点でトランジスタＱ8を通し
て供給されるスタート電流がゼロになればよい回路であ
る。この回路では、ダイオード接続されたＭＯＳトラン
ジスタＱ5、Ｑ6、Ｑ7と抵抗Ｒ2からなる回路が動作する
ために電源電圧は３×（ＭＯＳトランジスタのしきい値
電圧）以上にならなければならない。すなわち、電源回
路の電圧ＶDDは、少なくとも２．１Ｖ（＝３×０．７
Ｖ）が必要になる。
【０００３】また、スタート回路４０の消費電流の大部
分はＭＯＳトランジスタＱ5、Ｑ6、Ｑ7と抵抗Ｒ2からな
る回路に流れる電流であり、（ＶDD−３×ＶGS）／Ｒ2
である。ここでＶGSはゲートＧとソースＳの間の電圧降
下である。電源電圧ＶDDの増加と共にこの消費電流も増
加し、スタート後も流れ続ける。 このように比較的高
い動作電圧が要求されることと、不要な電流が流れ続け
る点を改良する必要があった。
分はＭＯＳトランジスタＱ5、Ｑ6、Ｑ7と抵抗Ｒ2からな
る回路に流れる電流であり、（ＶDD−３×ＶGS）／Ｒ2
である。ここでＶGSはゲートＧとソースＳの間の電圧降
下である。電源電圧ＶDDの増加と共にこの消費電流も増
加し、スタート後も流れ続ける。 このように比較的高
い動作電圧が要求されることと、不要な電流が流れ続け
る点を改良する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電源
投入時に低電圧でスタート電流を流して主回路をスター
トさせ、主回路が定常状態になった時点でスタート回路
の電流を速やかにゼロにする回路を実現することにあ
る。
投入時に低電圧でスタート電流を流して主回路をスター
トさせ、主回路が定常状態になった時点でスタート回路
の電流を速やかにゼロにする回路を実現することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＩＣのスタート
回路は、ソースは共通電源に接続されゲートは外部の動
作判定信号源に接続されドレインは負荷を通して接地さ
れた第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、ソースは
前記の共通電源に接続されゲートは前記の第１のＰチャ
ネルＭＯＳトランジスタのドレインに接続された第２の
ＰチャネルＭＯＳトランジスタとから構成され電源を投
入すると前記の第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタの
ドレインから短い時間幅のスタート電流を供給し前記動
作判定信号のフイードバックを受けると第１のＰチャネ
ルＭＯＳトランジスタのドレイン電流が制限されること
を特徴とする。
回路は、ソースは共通電源に接続されゲートは外部の動
作判定信号源に接続されドレインは負荷を通して接地さ
れた第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、ソースは
前記の共通電源に接続されゲートは前記の第１のＰチャ
ネルＭＯＳトランジスタのドレインに接続された第２の
ＰチャネルＭＯＳトランジスタとから構成され電源を投
入すると前記の第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタの
ドレインから短い時間幅のスタート電流を供給し前記動
作判定信号のフイードバックを受けると第１のＰチャネ
ルＭＯＳトランジスタのドレイン電流が制限されること
を特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。図１は本発明の一実施形態を示すＩＣのスタート回
路を含む回路構成図である。１０は定電流回路であり、
図４の定電流回路３０に相当し、２０はスタート回路で
あり図４のスタート回路４０に相当する。これら二つの
回路が各種の動作機能をもったＩＣ回路の共通回路とし
て作り込まれる。 （１）定電流回路１０の説明をする。１０はＭＯＳトラ
ンジスタＱ1ａ、Ｑ2ａ、Ｑ3ａ、Ｑ4ａからなるカレントミ
ラー回路で構成した定電流回路であり、電源電圧ＶDDが
変動しても回路内の電流の変化が抑制されソースＳ・ゲ
ートＧ間の電圧ＶSGは一定に保持される。この電圧Ｖ SG
は当該ＩＣ内の他の定電流源用トランジスタ等に供給さ
れる。Ｑ3ａ、Ｑ4ａのソースＳはそれぞれ接地されてい
る。Ｑ3ａのゲートＧとＱ4ａのドレインＤが接続されて
いる。Ｑ4ａのドレインＤとゲートＧは抵抗Ｒ1で接続さ
れている。Ｑ3ａのドレインＤはダイオード接続された
Ｑ1ａのドレインＤに接続され、ソースＳを経て電源電
圧ＶDDが供給されている。Ｑ4ａのゲートＧはＱ2ａのド
レインＤに接続され、ソースＳを経て電源電圧ＶDDが供
給されている。また、ゲートＧが互いに接続されたＱ1
ａとＱ2ａは一対の定電流源となっている。抵抗Ｒ1は定
電流回路１０の電流を規定する抵抗である。
る。図１は本発明の一実施形態を示すＩＣのスタート回
路を含む回路構成図である。１０は定電流回路であり、
図４の定電流回路３０に相当し、２０はスタート回路で
あり図４のスタート回路４０に相当する。これら二つの
回路が各種の動作機能をもったＩＣ回路の共通回路とし
て作り込まれる。 （１）定電流回路１０の説明をする。１０はＭＯＳトラ
ンジスタＱ1ａ、Ｑ2ａ、Ｑ3ａ、Ｑ4ａからなるカレントミ
ラー回路で構成した定電流回路であり、電源電圧ＶDDが
変動しても回路内の電流の変化が抑制されソースＳ・ゲ
ートＧ間の電圧ＶSGは一定に保持される。この電圧Ｖ SG
は当該ＩＣ内の他の定電流源用トランジスタ等に供給さ
れる。Ｑ3ａ、Ｑ4ａのソースＳはそれぞれ接地されてい
る。Ｑ3ａのゲートＧとＱ4ａのドレインＤが接続されて
いる。Ｑ4ａのドレインＤとゲートＧは抵抗Ｒ1で接続さ
れている。Ｑ3ａのドレインＤはダイオード接続された
Ｑ1ａのドレインＤに接続され、ソースＳを経て電源電
圧ＶDDが供給されている。Ｑ4ａのゲートＧはＱ2ａのド
レインＤに接続され、ソースＳを経て電源電圧ＶDDが供
給されている。また、ゲートＧが互いに接続されたＱ1
ａとＱ2ａは一対の定電流源となっている。抵抗Ｒ1は定
電流回路１０の電流を規定する抵抗である。
【０００７】（２）スタート回路２０の説明をする。Ｑ
9、Ｑ10はスタート回路を構成するＭＯＳトランジスタ
である。Ｑ10のドレインＤはＱ9のゲートＧに接続さ
れ、ソースＳは電源電圧ＶDDが供給されている。また、
Ｑ10のドレインＤは抵抗Ｒ2を経て接地されている。ゲ
ートＧは定電流回路２０のゲートが互いに接続されたＱ
1ａとＱ2ａのゲートＧに接続されている。
9、Ｑ10はスタート回路を構成するＭＯＳトランジスタ
である。Ｑ10のドレインＤはＱ9のゲートＧに接続さ
れ、ソースＳは電源電圧ＶDDが供給されている。また、
Ｑ10のドレインＤは抵抗Ｒ2を経て接地されている。ゲ
ートＧは定電流回路２０のゲートが互いに接続されたＱ
1ａとＱ2ａのゲートＧに接続されている。
【０００８】次に定電流回路１０とスタート回路２０を
組み合わせた場合の動作を説明する。電源電圧ＶDDを０
から立ち上げた際、最初は定電流回路１０は動作してい
ない。この時、ＭＯＳトランジスタ Ｑ1a、Ｑ2aには電
流が流れていないので、そのゲートＧ・ソースＳ間の電
圧ＶGSは０である。この電圧信号ＶGSを定電流回路１０
の動作判定信号としてＭＯＳトランジスタ Ｑ10に与え
る。この時、ＭＯＳトランジスタ Ｑ10もＭＯＳトラン
ジスタ Ｑ1ａ、Ｑ2ａと同様にＯＦＦ状態で電流は流れ
ていない。従って、ＭＯＳトランジスタ Ｑ10につなが
る抵抗Ｒ2にも電流は流れずノードＮ1の電圧は０Ｖ（接
地）である。ＶDDがＭＯＳトランジスタ Ｑ9のしきい値
電圧（約０．７Ｖ）よりも大きくなるとＭＯＳトランジ
スタ Ｑ9はＯＮになりドレインＤから、定電流回路１０
へスタート電流を流し、定電流回路１０を立ち上げる。
定電流回路１０が立ち上がると、ＭＯＳトランジスタ
Ｑ1ａ、Ｑ2ａに電流が流れ、そのゲートＧ・ソースＳ間
の電圧ＶGSが確立するのでそれを受けたＭＯＳトランジ
スタ Ｑ10にも電流が流れ始める。従って抵抗Ｒ2に電流
が流れノードＮ1の電圧が上昇する。ノードＮ1の電圧が
上昇することによりＭＯＳトランジスタ Ｑ9はＯＦＦに
なりスタート電流は流れなくなる。従って、定電流回路
１０が立ち上がった後はその平衡状態に影響を与えな
い。
組み合わせた場合の動作を説明する。電源電圧ＶDDを０
から立ち上げた際、最初は定電流回路１０は動作してい
ない。この時、ＭＯＳトランジスタ Ｑ1a、Ｑ2aには電
流が流れていないので、そのゲートＧ・ソースＳ間の電
圧ＶGSは０である。この電圧信号ＶGSを定電流回路１０
の動作判定信号としてＭＯＳトランジスタ Ｑ10に与え
る。この時、ＭＯＳトランジスタ Ｑ10もＭＯＳトラン
ジスタ Ｑ1ａ、Ｑ2ａと同様にＯＦＦ状態で電流は流れ
ていない。従って、ＭＯＳトランジスタ Ｑ10につなが
る抵抗Ｒ2にも電流は流れずノードＮ1の電圧は０Ｖ（接
地）である。ＶDDがＭＯＳトランジスタ Ｑ9のしきい値
電圧（約０．７Ｖ）よりも大きくなるとＭＯＳトランジ
スタ Ｑ9はＯＮになりドレインＤから、定電流回路１０
へスタート電流を流し、定電流回路１０を立ち上げる。
定電流回路１０が立ち上がると、ＭＯＳトランジスタ
Ｑ1ａ、Ｑ2ａに電流が流れ、そのゲートＧ・ソースＳ間
の電圧ＶGSが確立するのでそれを受けたＭＯＳトランジ
スタ Ｑ10にも電流が流れ始める。従って抵抗Ｒ2に電流
が流れノードＮ1の電圧が上昇する。ノードＮ1の電圧が
上昇することによりＭＯＳトランジスタ Ｑ9はＯＦＦに
なりスタート電流は流れなくなる。従って、定電流回路
１０が立ち上がった後はその平衡状態に影響を与えな
い。
【０００９】消費電流はＭＯＳトランジスタ Ｑ10とＲ2
に流れる電流であり、抵抗Ｒ２を十分大きい値にする
と、ノードＮ1の電圧が電源電圧ＶDD近くになり消費電
流は小さくなる。また、抵抗Ｒ２に代えて、ＭＯＳトラ
ンジスタＱ11、Ｑ12をダイオード接続したもの、ダイオ
ードＤ1その他電流を流した時に電圧を発生する回路素
子で置き換えることができる。他に、抵抗Ｒ２に代え
て、容量Ｃ1でもかまわない。ＭＯＳトランジスタ Ｑ10
が流す電流によりノードＮ1の電圧値がＶDD近くまで上
がること、と言う条件があるが、容量Ｃ1を使用するこ
とにより安定状態では電流を消費しないので具合が良
い。
に流れる電流であり、抵抗Ｒ２を十分大きい値にする
と、ノードＮ1の電圧が電源電圧ＶDD近くになり消費電
流は小さくなる。また、抵抗Ｒ２に代えて、ＭＯＳトラ
ンジスタＱ11、Ｑ12をダイオード接続したもの、ダイオ
ードＤ1その他電流を流した時に電圧を発生する回路素
子で置き換えることができる。他に、抵抗Ｒ２に代え
て、容量Ｃ1でもかまわない。ＭＯＳトランジスタ Ｑ10
が流す電流によりノードＮ1の電圧値がＶDD近くまで上
がること、と言う条件があるが、容量Ｃ1を使用するこ
とにより安定状態では電流を消費しないので具合が良
い。
【００１０】図２は定電流回路１０及びスタート回路２
０内の各部の波形図である。ａは電源電圧ＶDDを示す。
１０Ｖまで徐々に上昇する場合を示す。ｂはＭＯＳトラ
ンジスタ Ｑ9のゲートＧ・ソースＳ間に加わる電圧（Ｖ
DD）−（ノードＮ1の電圧ＶN1）である。電源電圧ＶDD
の立ち上がりの初期に必要な電圧が速やかに確保されて
いることが分かる。ｃはスタート電流を示す。ＭＯＳト
ランジスタ Ｑ9のゲートＧ・ソースＳ間にＭＯＳトラン
ジスタのしきい値電圧が加わるとドレインＤから図のス
タート電流が流出する。ｄは動作判定信号を示す。スタ
ート電流が流れた後速やかに動作判定信号が確立してい
ることが分かる。この信号がＭＯＳトランジスタ Ｑ1、
Ｑ2、Ｑ10にＶG Sとして印加されている。図３は本発明
のスタート回路の適用例を示す回路図である。起動させ
たい回路３４は図１の定電流回路１０に相当する。起動
させたい回路３４は定電流回路に限らず短い幅のスター
ト信号を受けて立ち上がり、内部回路の動作が確立した
ことをフイードバックする動作判定信号を発信するＩＣ
回路であれば本発明のＩＣのスタート回路を適用するこ
とができる。
０内の各部の波形図である。ａは電源電圧ＶDDを示す。
１０Ｖまで徐々に上昇する場合を示す。ｂはＭＯＳトラ
ンジスタ Ｑ9のゲートＧ・ソースＳ間に加わる電圧（Ｖ
DD）−（ノードＮ1の電圧ＶN1）である。電源電圧ＶDD
の立ち上がりの初期に必要な電圧が速やかに確保されて
いることが分かる。ｃはスタート電流を示す。ＭＯＳト
ランジスタ Ｑ9のゲートＧ・ソースＳ間にＭＯＳトラン
ジスタのしきい値電圧が加わるとドレインＤから図のス
タート電流が流出する。ｄは動作判定信号を示す。スタ
ート電流が流れた後速やかに動作判定信号が確立してい
ることが分かる。この信号がＭＯＳトランジスタ Ｑ1、
Ｑ2、Ｑ10にＶG Sとして印加されている。図３は本発明
のスタート回路の適用例を示す回路図である。起動させ
たい回路３４は図１の定電流回路１０に相当する。起動
させたい回路３４は定電流回路に限らず短い幅のスター
ト信号を受けて立ち上がり、内部回路の動作が確立した
ことをフイードバックする動作判定信号を発信するＩＣ
回路であれば本発明のＩＣのスタート回路を適用するこ
とができる。
【００１１】
【発明の効果】本発明のスタート回路によれば次の効果
がある。 ａ．本発明のスタート回路はＭＯＳトランジスタ Ｑ9、
Ｑ10、Ｒ2からなり回路素子は従来の二分の一になっ
た。 ｂ．電源電圧は１×（ＭＯＳトランジスタのしきい値電
圧）即ち０．７Ｖ以上あれば動作する。 ｃ．スタート後は定電流回路などの起動させたい回路へ
影響を与えない。 ｄ．スタート回路自体の消費電流を小さくできる。ま
た、受動回路素子に容量を使用することにより安定状態
では電流を消費しない。
がある。 ａ．本発明のスタート回路はＭＯＳトランジスタ Ｑ9、
Ｑ10、Ｒ2からなり回路素子は従来の二分の一になっ
た。 ｂ．電源電圧は１×（ＭＯＳトランジスタのしきい値電
圧）即ち０．７Ｖ以上あれば動作する。 ｃ．スタート後は定電流回路などの起動させたい回路へ
影響を与えない。 ｄ．スタート回路自体の消費電流を小さくできる。ま
た、受動回路素子に容量を使用することにより安定状態
では電流を消費しない。
【図１】本発明のＩＣのスタート回路を含む回路構成図
である。
である。
【図２】ＩＣ内部の各部の波形図である。
【図３】本発明のＩＣのスタート回路の適用例を示す回
路図である。
路図である。
【図４】従来のＩＣのスタート回路を含む回路構成図で
ある。
ある。
Ｑ1ａ〜Ｑ4ａ、Ｑ1ｂ〜Ｑ4ｂ ＭＯＳトランジスタ Ｑ5〜Ｑ12 ＭＯＳトランジスタ Ｒ1〜Ｒ3 抵抗 Ｃ1 容量 Ｄ1 ダイオード ３４ 起動させたい回路 １０、３０ ＩＣの定電流回路 ２０、４０ ＩＣのスタート回路
Claims (1)
- 【請求項１】ソースは共通電源に接続されゲートは外部
の動作判定信号源に接続されドレインは負荷を通して接
地された第１のＰチャネルＭＯＳトランジスタと、 ソースは前記の共通電源に接続されゲートは前記の第１
のＰチャネルＭＯＳトランジスタのドレインに接続され
た第２のＰチャネルＭＯＳトランジスタとから構成さ
れ、電源を投入すると前記の第２のＰチャネルＭＯＳト
ランジスタはドレインから短い時間幅のスタート電流を
供給しゲートへ前記動作判定信号を受けると第１のＰチ
ャネルＭＯＳトランジスタのドレイン電流が制限される
ことを特徴とするＩＣのスタート回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23196996A JPH1078827A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Ｉｃのスタート回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23196996A JPH1078827A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Ｉｃのスタート回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078827A true JPH1078827A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16931895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23196996A Pending JPH1078827A (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | Ｉｃのスタート回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1078827A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010231774A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-10-14 | Semiconductor Technology Academic Research Center | 基準電流源回路 |
| JP2017127308A (ja) * | 2006-12-14 | 2017-07-27 | ライフ テクノロジーズ コーポレーション | 大規模ｆｅｔアレイを用いた分析物測定のための方法および装置 |
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| US11339430B2 (en) | 2007-07-10 | 2022-05-24 | Life Technologies Corporation | Methods and apparatus for measuring analytes using large scale FET arrays |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23196996A patent/JPH1078827A/ja active Pending
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