JPS59200320A - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

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JPS59200320A
JPS59200320A JP7287583A JP7287583A JPS59200320A JP S59200320 A JPS59200320 A JP S59200320A JP 7287583 A JP7287583 A JP 7287583A JP 7287583 A JP7287583 A JP 7287583A JP S59200320 A JPS59200320 A JP S59200320A
Authority
JP
Japan
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reference voltage
doped
circuit
gate electrode
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP7287583A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiro Sakaguchi
治朗 坂口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59200320A publication Critical patent/JPS59200320A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/24Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only

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  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、基準電圧発生回路に関するもので、例えザ
、MOSFET (絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
)で構成された半導体集積回路装置に内蔵される基準電
圧発生回路として有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
基準電圧発生回路として第1図に示すような基準電圧発
生回路が考えられる。この基準電圧発生回路は、MO5
FETQI Oのゲート電極を形成する半導体材料、例
えばポリシリコン(多結晶シリコン)層にN+の半導体
不純物(以下、単に不純物という)をドープし、MO3
FETQI 1(7)ゲート電極を形成する半導体材料
、例えばポリシリコン(多結晶シリコン)層にP+の不
純物をドープして、シリコンバンドギャップ値に応じた
基準電圧を得るものである。すなわち、上記MO3FE
TQI O,Ql 1のゲートを共通化して、MO5F
ETQI 1のしきい値電圧とMO5FETQIOのし
きい値電圧との差を基準電圧として取り出すものである
。このために、MO3FETQ12、Ql3によって構
成された電流ミラー回路により上記MO3FETIOの
ドレイン電流とほり等しい値の電流が上記MO3FET
QI 1のドレインに供給されるようにされている。ま
た上記MO3FETQ10のソースには、抵抗手段とし
てのMO3FETQI 4が設けられている。
この基準電圧発生回路においては、(11回路素子数が
5個と比較的多いこと、(2)ランチ回路を構成し、両
MO3FETQI O,Ql 1がエンハンスメント型
として動作するものであるので、電源投入時に上記MO
3FETQIO又はQllを動作状態にする起動回路が
必要となることという欠点がある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、回路素子数の削減を図った基準電圧
発生回路を提供することにある。
この発明の他の目的は、電源投入時の起動回路を不用と
する基準電圧発生回路を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、第1導電型の不純物がドープされた半導体材
料によって形成されたゲート電極を持ち、ディプレッシ
ョン型として動作するM OS F E Tにより定電
流を形成して、これを第2導電型の不純物がドープされ
た半導体材料によって形成されたゲート電極を持ち、エ
ンハンスメント型として動作するMOS F ETに供
給することによって、そのゲート、ソース間から基準電
圧を得るようにするものである。
以下、本発明を実施例とともに詳細に説明する。
〔実施例1〕 第2図には、この発明の一実施例の回路図が示されてい
る。
この実施例の基準電圧発生回路は、基準電圧を必要とす
る半導体集積回路装置に内蔵されるものであり、公知の
半導体集積回路の製造技術により形成される。
特に制限されないが、この実施例のMO3FETQI、
Q2は、nチャンネルMO3FETにより構成される。
上記MO3FETQIは、ディプレッション型として動
作させるため、そのゲート電極を形成するポリシリコン
層には、N+が第1導電型の不純物としてドープされる
。そして、そのゲート、ソース間が共通接続されること
によって、所定の定電流を流すものとなる。
上記MO3FETQ2は、エンハンスメント型として動
作させるため、そのゲート電極を形成するポリシリコン
層には、P+が第2導電型の不純物としてドープされる
。また、そのゲート、ソースから基準電圧を得るため、
そのゲート ドレインが共通接続され、そのソースが回
路の接地電位点に接続されている。そして、上記MO3
FETQ1で形成した定電流を上記MO3FETQ2に
供給するため、両者は直列形態に接続される。なお、上
記MO3FETQI、Q2のチャンネル領域には、特に
制限されないが、上記第1図に示されているMO3FE
TQI O,Ql 1と異なり、不純物が打ち込まれて
いる。これは、上記したゲート電極を形成する半導体材
料への不純物のドープによって、MO3FETQIがデ
ィブレンジョン型として動作し、MO3FETQ2がエ
ンハンスメント型として動作するように、j4MO3F
ETのしきい値電圧を調整するためである。しきい値電
圧を調整する方法としては、上記したような不純物のイ
オン打ち込み法等がある。
第3図は、上記実施例回路の動作を説明するための電圧
−電流特性図が示されている。
上記nチャンネルMOS F ETのゲート電極を形成
するポリシリコン層にN+の不純物をドープすることに
より、MOSFETQIの電流−電圧特性(N+)は、
ディプレッションモードとなる。
一方、nチャンネルMO3FETのゲート電極を形成す
るポリシリコン層にP+の不純物をドープすることによ
り、MO3FETQ2の電流−電圧特性(P+)は、エ
ンハンスメントモードとなる。
そして、上記ディプレッション型として動作するMOS
FETQIのソース、ゲートが共通接続されることによ
り、定電流Iが流れる。この定電流■によりエンハンス
メント型として動作するMO3FF、TQ2のしきい値
電圧が出力基準電圧Vrefとして得られる。
このことは、次の計算式により表すことができる。MO
SFETQIに流れる定電流■は、次式(11により求
められる。
I−β1/2 ・VthQl2・・・−−・−・・(1
)また、MOSFETQ2に流れる電流I°は、次式(
2)により求められる。
1’  −β2 / 2  ・(Vref  −Vth
Q2)  2・・(21ここで、VthQl、  Vt
hQ2はそれぞれMOSFETQI、Q2のしきい値電
圧であり、β1.β2はそれぞれそのサイズ比(W/L
・・チャンネル導電率)である。
上記電流In″であるから、V refは、次式(3)
により求められる。
V ref = V thQ2− β1/β2・Vth
旧・131ここで、β1−β2とすると、基準電圧V 
refは、上記MO3FETQ2とQlとのしきい値電
圧の差(VthQ2−VthQl) 、すなわち、シリ
コンバンドギャップ値に等しくなる。
また、MOSFETQI、Q2のサイズ比β1゜β2を
次式(4)のように設定することにより、上式(3)よ
り基準電圧V refの温度依存性を小さくすることが
できる。
β1/β2 = dVthQ1/dT+ dVthl、
+2/dT  (41ココテ、V thQ2/dTは、
温度に対するMO3FETQ2のしきい値電圧の微分を
表し、d V th[11は、温度に対するM OS 
F E TQ 1のしきい値電圧の微分を表す。
〔実施例2〕 第4図には、この発明の他の一実施例の回路図が示され
ている。
この実施例では、特に制限されないが、pチャンネルM
O3FETを用いて構成される。
pチャンネル型MO3FETQI’ のゲート電極を形
成するポリシリコン層には、P+の不純物がドープされ
、pチャンネル型MO3FETQ2′のゲート電極を形
成するポリシリコン層には、N+の不純物がドープされ
ている。そして、上記MO3FETQI’ のみをディ
プレッション型として動作させるため、言い換えれば、
MO3FETQI’ 、Q2’の電圧−電流特性を全体
的にシフトさせるようにそのチャンネル領域にP型の不
純物がイオン打ち込み法等により導入される。すなわち
、互いに異なる不純物がドープされたゲートを持つ2個
のMO3FETQ1″、Q2″のうち一方のMO3FE
TQ1″をディプレッション型として動作させ、他方の
MO3FE、TQ2”をエンハンスメント型として動作
させるために、イオン打ち込み法等によってそれぞれし
きい値電圧が全体的にシフトするようにされている。
この実施例においては、上記MO3FETQI゛のゲー
ト、ソース間を共通接続して定電流動作させるとともに
、MOSFETQI”によって形成された定電流を実質
的に等しい電流が上記MO3FETQ2’ に供給され
るようにするプ=め、MOSFETQ3.Q、4で構成
された電流ミラー回路が設けられている。
この実施例回路の動作は、基本的に(・ま上記第2図の
回路と同様であるので、その説明を省略する。・この実
施例においては、MOSFETQ1’ とQ2′ とが
同一半導体基板上に形成され、それぞれのソースが回路
の接地電位点に接続されている。
このため、MO3FETQI’ の基板ゲー・トとソー
ス間に印加される電圧とMOSFETQ2’ の基板ゲ
ートとソース間に印加される電圧とがは\゛等しくなる
。したがって、基準電圧Vrefに対する基板効果の影
響を減することができる。
〔効 果〕
(1)第2図の実施例回路においては、その素子数が2
個と大幅に素子数の削減を達成することができる。また
、第4図の実施例回路においても、4個とその素子数の
削減を達成できる。
(2)この実施例では、ディプレッション型として動作
するMOSFETを用いているので、電源投入時におい
て、特別な起動回路を不用とするものであり、扱い易い
回路となるものである。
(3)上記(2)により、起動回路等の付加回路が不用
であること、上記(1)の基本回路自体の素子数が少な
いこととにより、その素子数の削減を達成することがで
きる。
(41第2図の実施例回路においては、動作電源電圧が
V ref + V thQlとなるので、減電圧特性
の改善を達成することもできる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記実施例で
は、しきい値電圧を調整するために、不純物のイオンを
チャンネル領域に打ち込んでいたが、基準電圧を発生さ
せるために互いに異なる不純物がドープされたゲートを
持つ2個のMOS F ETのうち一方がディプレッシ
ョンモードであり、他方のMOSFETがエンハンスメ
ントモードで動作すれば特に不純物のイオンを打ち込ま
なくてもよい。また、ディプレッション型として動作さ
せるMOS F ETと、エンハンスメント型として動
作させるMOSFETとは、上述のように同一の導電型
のMOSFETの他、互いに異なる導電型(nチャンネ
ル領域 S FETとpチャンネルMO3−FET)と
して、そのゲート電極にドープする不純物の導電型を同
一にすることにより、そのしきい値電圧に差を持たせる
とともに、一方をディプレッション型とし、他方をエン
ハンスメント型として動作させるものであってもよい。
〔利用分野〕
本発明は、例えば、A/D変換器、D/A変換器、定電
流あるいは定電圧を形成する回路等の基準電圧を必要と
するMOSFETで構成された半導体集積回路に内蔵さ
れる基準電圧発生回路及び上記第2図のMOSFETを
インバータ構成することにより電圧検出を行わせる回路
等に広(利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、基準電圧を発生する回路として考えられる基
準電圧発生回路の一例を示す回路図、第2図は、この発
明の一実施例を示す回路図、第3図は、その動作を説明
するための電圧−電流特性図、 第4図は、この発明の他の一実施例を示す回路図である
。 代理人弁理士 高欄 明夫 第  1  図 第  4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、そのゲート電極に半導体不純物がドープされ、その
    ゲート、ソースが共通接続されたディブレンジョン型M
    O3FETQIと、そのゲート電極に半導体不純物がド
    ープされ、そのゲート、ドレインが共通接続されたエン
    ハンスメント型MO3FETQ2とを含み、上記MO3
    FETQIで形成した定電流をMO3FETQ2に流し
    て、MO3FETQ2のソース、ゲート間から基準電圧
    を得ることを特徴とする基準電圧発生回路。 2、上記MO3FETQIとQ2とは、同一導電型のM
    OSFETであり、それぞれのゲート電極にドープされ
    る半導体不純物は、互いに異なる導電型であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の基準電圧発生回路
    。 3、上記MO3FETQIとQ2とは、互いに異なる導
    電型のMOSFETであり、それぞれのゲート電極にド
    ープされる半導体不純物は、同一導電型であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の基準電圧発生回路
    。 4、上記MO3FETQIとQ2とは、同一のサイズに
    より形成されるものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1、第2又は第3項記載の基準電圧発生回路。
JP7287583A 1983-04-27 1983-04-27 基準電圧発生回路 Pending JPS59200320A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066046A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Ricoh Co Ltd 基準電圧発生回路及び基準電圧発生回路を使用した定電圧回路
JP2007066043A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Ricoh Co Ltd 基準電圧発生回路及び基準電圧発生回路を使用した定電圧回路
JP2007128395A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Ricoh Co Ltd ハーフバンドギャップリファレンス回路
JP2007248372A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ricoh Co Ltd 温度検出回路
KR20130093023A (ko) 2012-02-13 2013-08-21 세이코 인스트루 가부시키가이샤 기준 전압 발생 장치
KR20140105381A (ko) 2013-02-22 2014-09-01 세이코 인스트루 가부시키가이샤 기준 전압 발생 회로
JP2015095525A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 富士電機株式会社 半導体回路装置の製造方法および半導体回路装置
JP2017173878A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 基準電圧発生回路

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066046A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Ricoh Co Ltd 基準電圧発生回路及び基準電圧発生回路を使用した定電圧回路
JP2007066043A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Ricoh Co Ltd 基準電圧発生回路及び基準電圧発生回路を使用した定電圧回路
JP2007128395A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Ricoh Co Ltd ハーフバンドギャップリファレンス回路
JP2007248372A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Ricoh Co Ltd 温度検出回路
KR20130093023A (ko) 2012-02-13 2013-08-21 세이코 인스트루 가부시키가이샤 기준 전압 발생 장치
US9213415B2 (en) 2012-02-13 2015-12-15 Seiko Instruments Inc. Reference voltage generator
KR20140105381A (ko) 2013-02-22 2014-09-01 세이코 인스트루 가부시키가이샤 기준 전압 발생 회로
JP2014186714A (ja) * 2013-02-22 2014-10-02 Seiko Instruments Inc 基準電圧発生回路
JP2015095525A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 富士電機株式会社 半導体回路装置の製造方法および半導体回路装置
JP2017173878A (ja) * 2016-03-18 2017-09-28 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 基準電圧発生回路

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