JPH1165690A - 基準電圧源回路 - Google Patents
基準電圧源回路Info
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- JPH1165690A JPH1165690A JP9218643A JP21864397A JPH1165690A JP H1165690 A JPH1165690 A JP H1165690A JP 9218643 A JP9218643 A JP 9218643A JP 21864397 A JP21864397 A JP 21864397A JP H1165690 A JPH1165690 A JP H1165690A
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Abstract
度の基準電圧を得ることのできる基準電圧源回路を提供
することを目的とする。 【解決手段】 電流密度が異なる一対のトランジスタで
構成される差動回路と、前記差動回路の一対のトランジ
スタ夫々のベースを一部抵抗の両端に接続されており、
一端に出力トランジスタ及び出力端子が接続された複数
抵抗の直列接続回路と、複数抵抗の直列接続回路の他端
に接続されダイオード接続されたトランジスタとを有
し、前記直列接続回路の複数抵抗を拡散抵抗で構成す
る。このため、半導体製造プロセスのばらつきに応じて
複数抵抗の抵抗値が増減し、ダイオード接続されたトラ
ンジスタのベース・エミッタ間の逆方向電流がプロセス
のばらつきで増減するのに合わせて上記トランジスタの
コレクタ電流を増減させることができ、トランジスタの
ベース・エミッタ間電圧降下を略一定とすることができ
る。
Description
し、半導体製造プロセスのばらつきに拘らず高精度の基
準電圧を出力する基準電圧源回路に関する。
路図を示す。同図中、電流密度(又は接合部の面積比)
の異なるnpnトランジスタQ1,Q2はベースを共通
接続されており、トランジスタQ1のコレクタ・ベース
間を共通接続されて抵抗R1を介してnpnトランジス
タQ4のエミッタ及び出力端子12に接続され、トラン
ジスタQ1のエミッタは接地されている。トランジスタ
Q2のコレクタはnpnトランジスタQ3のベースに接
続されると共に抵抗R2を介してトランジスタQ4のエ
ミッタに接続され、トランジスタQ2のエミッタは抵抗
R3を介して接地されている。
タQ4のベース及び定電流源10の一端に接続され、ト
ランジスタQ3のエミッタは接地されている。トランジ
スタQ4のコレクタは電源VCCに接続され、定電流源1
0の他端は電源VCCに接続されている。
1は次式で表わされる。
ンジスタQ1,Q2,Q3夫々のベース・エミッタ間電
圧降下、VT はVT =kT/qで表わされ、kはボルツ
マン定数、Tは温度、qは電子電荷である。IS1,IS2
夫々はトランジスタQ1,Q2のベース・エミッタ間の
逆方向電流、IC1,IC2夫々はトランジスタQ1,Q2
のコレクタ電流である。
度が高くなるほど値が減少する負の温度特性を持つのに
対し、右辺第2項のVT は温度が高くなるほど値が増大
する正の温度特性を持ち、これらが相殺して出力電圧V
1は温度に拘らず一定値となる。しかし、従来回路では
半導体製造プロセスのばらつきによって、トランジスタ
Q3のベース・エミッタ間電圧VBE3 がばらつく。この
ばらつきは数10mV程度で従来は特に問題はなかっ
た。ところが、リチウムイオン電池の充電回路や保護回
路等においてはより高精度の基準電圧が求められてお
り、上記の電圧VBE3の数10mVのばらつきは無視で
きないという問題があった。なお、VBE1 −V BE2 につ
いては相対値のばらつきのため影響は無視できる。
半導体製造プロセスのばらつきに拘らず高精度の基準電
圧を得ることのできる基準電圧源回路を提供することを
目的とする。
は、電流密度が異なる一対のトランジスタで構成される
差動回路と、前記差動回路の一対のトランジスタ夫々の
ベースを一部抵抗の両端に接続されており、一端に出力
トランジスタ及び出力端子が接続された複数抵抗の直列
接続回路と、前記複数抵抗の直列接続回路の他端に接続
され、ダイオード接続されたトランジスタとを有し、前
記直列接続回路の複数抵抗を拡散抵抗で構成する。
散抵抗とすることにより、半導体製造プロセスのばらつ
きに応じて複数抵抗の抵抗値が増減し、ダイオード接続
されたトランジスタのベース・エミッタ間の逆方向電流
が半導体製造プロセスのばらつきで増減するのに合わせ
て上記ダイオード接続されたトランジスタのコレクタ電
流を増減させることができ、これによって、ダイオード
接続されたトランジスタのベース・エミッタ間電圧降下
を半導体製造プロセスのばらつきに拘らず略一定とする
ことができ、高精度の基準電圧を発生できる。
基準電圧源回路において、前記ダイオード接続されたト
ランジスタはpnpラテラルトランジスタであり、前記
拡散抵抗は前記pnpラテラルトランジスタのp形領域
と同一プロセスで形成されるp形領域を用いる。
ジスタをpnpラテラルトランジスタとし、拡散抵抗を
p形領域に形成することにより、p形領域の製造プロセ
スで不純物濃度の増減に応じてトランジスタのベース・
エミッタ間の逆方向電流が増加(又は減少)したときは
複数抵抗の抵抗値が減少(又は増加)して、トランジス
タのコレクタ電流を増加(又は減少)させることができ
る。
路図を示す。同図中、pnpトランジスタQ15のベー
スは定電流源20の一端に接続され、定電流源20の他
端は接地されている。トランジスタQ15のエミッタは
トランジスタQ14のベースに接続されると共に抵抗R
10を介して電源VCCに接続され、トランジスタQ15
のコレクタは接地されて、トランジスタQ15はエミッ
タフォロアを構成している。pnpトランジスタQ14
のエミッタは電源VCCに接続され、コレクタは出力端子
22に接続されると共に、抵抗R11の一端に接続され
ている。
あり、直列接続回路を構成している。抵抗R11,R1
2の接続点はnpnトランジスタQ11のベースに接続
され、抵抗R12,R13の接続点はnpnトランジス
タQ12のベースに接続されている。トランジスタQ1
1,Q12は電流密度(又は接合部の面積比)が異なる
もので、夫々のエミッタは共通接続されて抵抗R14を
介して接地されており、夫々のエミッタはpnpトラン
ジスタQ16,Q17のコレクタに接続されている。ト
ランジスタQ16,Q17は夫々のベースをトランジス
タQ16のコレクタと共通接続され、夫々のエミッタを
電源VCCに接続されてカレントミラー回路を構成してい
る。なお、トランジスタQ12,Q17夫々のベース・
コレクタ間には位相補償用のコンデンサC12,C11
夫々が接続されている。更に、トランジスタQ17のコ
レクタにはnpnトランジスタQ18のベースが接続さ
れ、トランジスタQ18のコレクタは電源VCCに接続さ
れ、エミッタは定電流源20の一端に接続されている。
このトランジスタQ18はエミッタフォロアを構成し、
トランジスタQ16,Q17夫々のコレクタの電位を合
わせている。
ジスタであり、トランジスタQ15はトランジスタQ1
4の駆動能力を上げるためのエミッタフォロア回路であ
る。また、トランジスタQ11,Q12は差動回路であ
り、トランジスタQ16,Q17は差動回路の電流源で
ある。トランジスタQ13は差動回路のトランジスタQ
11,Q12と共に出力電圧Vout の温度特性を補償す
るためのトランジスタである。
断面構造図を示す。同図中、p形の半導体基板40の表
面にn形ウエル42,44が形成されている。各ウエル
はn + 形埋め込み層46及びp形アイソレーション領域
48により分離されている。n形ウエル42内には不純
物拡散によるp形領域50,52とn+ 形領域54が形
成されている。上記のp形領域50,52にはエミッタ
電極56,コレクタ電極58が設けられ、n+ 形領域5
4にはベース電極60が設けられて、ラテラルpnpト
ランジスタQ13が形成されている。
よるp形領域62とn+ 形領域64が形成されている。
p形領域の互いに離間した位置に抵抗電極66,68が
設けられ、n+ 形領域64にはウエル電位を与えるため
の電極70が設けられて拡散抵抗R13が形成されてい
る。なお、抵抗R11,R12についても上記の抵抗R
13と同一構造である。
る。
ンジスタQ11,Q12,Q13夫々のベース・エミッ
タ間電圧降下、IS11 ,IS12 夫々はトランジスタQ1
1,Q12のベース・エミッタ間の逆方向電流、
IC11 ,IC12 夫々はトランジスタQ11,Q12のコ
レクタ電流である。上記の(2)式の右辺第2項はトラ
ンジスタQ11,Q12のベース・エミッタ間電圧降下
の差によって抵抗R12に流れる電流が抵抗R11,R
12,R13を流れることで生じる電圧降下を表わして
いる。
度が高くなるほど値が減少する負の温度特性を持つのに
対し、右辺第2項のVT は温度が高くなるほど値が増大
する正の温度特性を持ち、これらが相殺して出力電圧V
out は温度に拘らず一定値となる。また、VBE13は次式
で表わされる。
Q13のベース・エミッタ間の逆方向電流、コレクタ電
流である。ここで、トランジスタQ13のp形領域5
0,52の不純物拡散濃度が高いとき(3)式の逆方向
電流IS13 は不純物拡散濃度と比例関係で増加する。ま
た、p形領域50,52と同一拡散工程で形成されるp
形領域62を用いた抵抗R11,R12,R13夫々は
不純物濃度が高くなると低抵抗となるため、コレクタ電
流IC13 も増加する。従って、(3)式におけるIC13
/IS13 は半導体製造プロセスのばらつきにより不純物
拡散濃度が高くなっても略一定となり、VBE13は略一定
となる。
0,52の不純物拡散濃度が低いとき(3)式の逆方向
電流IS13 は不純物拡散濃度と比例関係で減少する。ま
た、p形領域50,52と同一拡散工程で形成されるp
形領域62を用いた抵抗R11,R12,R13夫々は
不純物濃度が低くなると高抵抗となるため、コレクタ電
流IC13 も減少する。従って、(3)式におけるIC13
/IS13 は半導体製造プロセスのばらつきにより不純物
拡散濃度が低くなっても略一定となり、VBE13は略一定
となる。
電流密度が異なる一対のトランジスタで構成される差動
回路と、前記差動回路の一対のトランジスタ夫々のベー
スを一部抵抗の両端に接続されており、一端に出力トラ
ンジスタ及び出力端子が接続された複数抵抗の直列接続
回路と、前記複数抵抗の直列接続回路の他端に接続さ
れ、ダイオード接続されたトランジスタとを有し、前記
直列接続回路の複数抵抗を拡散抵抗で構成する。
散抵抗とすることにより、半導体製造プロセスのばらつ
きに応じて複数抵抗の抵抗値が増減し、ダイオード接続
されたトランジスタのベース・エミッタ間の逆方向電流
が半導体製造プロセスのばらつきで増減するのに合わせ
て上記ダイオード接続されたトランジスタのコレクタ電
流を増減させることができ、これによって、ダイオード
接続されたトランジスタのベース・エミッタ間電圧降下
を半導体製造プロセスのばらつきに拘らず略一定とする
ことができ、高精度の基準電圧を発生できる。
基準電圧源回路において、前記ダイオード接続されたト
ランジスタはpnpラテラルトランジスタであり、前記
拡散抵抗は前記pnpラテラルトランジスタのp形領域
と同一プロセスで形成されるp形領域を用いる。
ジスタをpnpラテラルトランジスタとし、拡散抵抗を
p形領域に形成することにより、p形領域の製造プロセ
スで不純物濃度の増減に応じてトランジスタのベース・
エミッタ間の逆方向電流が増加(又は減少)したときは
複数抵抗の抵抗値が減少(又は増加)して、トランジス
タのコレクタ電流を増加(又は減少)させることができ
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 電流密度が異なる一対のトランジスタで
構成される差動回路と、 前記差動回路の一対のトランジスタ夫々のベースを一部
抵抗の両端に接続されており、一端に出力トランジスタ
及び出力端子が接続された複数抵抗の直列接続回路と、 前記複数抵抗の直列接続回路の他端に接続され、ダイオ
ード接続されたトランジスタとを有し、 前記直列接続回路の複数抵抗を拡散抵抗で構成したこと
を特徴とする基準電圧源回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の基準電圧源回路におい
て、 前記ダイオード接続されたトランジスタはpnpラテラ
ルトランジスタであり、 前記拡散抵抗は前記pnpラテラルトランジスタのp形
領域と同一プロセスで形成されるp形領域を用いること
を特徴とする基準電圧源回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21864397A JP3593858B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 基準電圧源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21864397A JP3593858B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 基準電圧源回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1165690A true JPH1165690A (ja) | 1999-03-09 |
JP3593858B2 JP3593858B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=16723173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21864397A Expired - Lifetime JP3593858B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | 基準電圧源回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3593858B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005033434A1 (de) * | 2005-07-18 | 2007-01-25 | Infineon Technologies Ag | Referenzspannungserzeugungsschaltung zur Erzeugung kleiner Referenzspannungen |
DE102006044662A1 (de) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Infineon Technologies Ag | Referenzspannungserzeugungsschaltung |
US8674677B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-03-18 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit, switching power supply, and control system |
CN108287586A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-17 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 参考电压源电路 |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP21864397A patent/JP3593858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005033434A1 (de) * | 2005-07-18 | 2007-01-25 | Infineon Technologies Ag | Referenzspannungserzeugungsschaltung zur Erzeugung kleiner Referenzspannungen |
DE102006044662A1 (de) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Infineon Technologies Ag | Referenzspannungserzeugungsschaltung |
DE102006044662B4 (de) * | 2006-09-21 | 2012-12-20 | Infineon Technologies Ag | Referenzspannungserzeugungsschaltung |
US8674677B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-03-18 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit, switching power supply, and control system |
CN108287586A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-17 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 参考电压源电路 |
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---|---|
JP3593858B2 (ja) | 2004-11-24 |
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