JPS59212927A - 定電圧発生回路 - Google Patents

定電圧発生回路

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JPS59212927A
JPS59212927A JP8841283A JP8841283A JPS59212927A JP S59212927 A JPS59212927 A JP S59212927A JP 8841283 A JP8841283 A JP 8841283A JP 8841283 A JP8841283 A JP 8841283A JP S59212927 A JPS59212927 A JP S59212927A
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JP
Japan
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field effect
effect transistor
constant voltage
insulated gate
voltage
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Pending
Application number
JP8841283A
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English (en)
Inventor
Naoki Takahashi
直樹 高橋
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS59212927A publication Critical patent/JPS59212927A/ja
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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
    • G05F3/26Current mirrors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • 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】 この発明は電源電圧の変動および温度に影響を受けずに
、一定の電圧を低消費電力で得ることができる定電圧発
生回路に関するものである。
近年、腕時計の薄形化にともガい、使用する電池も小形
化せざるを得なく、電池の容量も大きくとれないため、
腕時計に使用するLSIは低消費電力が要求されている
。したがって、個費電力にするためには電源電圧をLS
I内部の駆動素子に直接与えるのではなくて、電源電圧
(普通では例えば1.5 s V )をLSI内部で基
準の定電圧、例えば1.0v位に落とし、基準の定電圧
で素子を駆動させ、低消費電力を計っている。このため
、この基準の定電圧を低消費電力で得る必要がある。
第1図は従来の定電圧発生回路を示す回路図である。同
図において、U)は直流電源、(2)はソースがこの直
流電源(1)の(→端子に接続され、ドレインおよびゲ
ートがノード(3)に接続されたPチャンネル形絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタ(以下P −MO8と言う)
 、(4)は出力端子、(5)はドレインおよびソース
がノード(3)に接続され、ソースが出力端子(4)に
接続されたNチャネル形絶縁ゲート電界効果トランジス
タ(以下N−MO8と言う)、(6)はドレインが出力
端子(4)に接続され、ゲートがノード(7)に接続さ
れたN−MO8,(8)は一端がとのN−Mo5(6)
7)ソースに接続され、他端が直流電源(1)の(→端
子に接続された抵抗、(9)はソースが直流電源(1)
の(→端子に接続され、ゲートがノード(3)に接続さ
れ、ドレインがノード(7)に接続されたP −MO8
゜■はドレインおよびゲートがノード(7)に接続され
、ソースが直流電源(1)の(→端子に接続され九N−
MO8である。
次に、上記構成による定電圧発生回路の動作について説
明する。まず、前記P−MO8(2)およびP−MO8
(9)、N −MO8(6)オよびN−MO8(lIは
それぞれトランジスタの大きさが同じであるため、ミラ
ー回路を構成している。このため、P−MO8(2) 
−N−MO5(5) −N −MO5(6)−抵抗(8
)を流れる電流IIとp −MO5(9)−N −M 
OS住〔を流れる電流I2は等しく(Ix=Iz)なり
、流れる電流は抵抗(8)で調整することができる。そ
こで、例えば11 +Iz =100nAと微少電流に
なるように、抵抗(8)の抵抗値を調整する。そして、
P −MO8(2)およびN−MO8(5)はゲートお
よびドレインがノード(3)で短絡されておシ、かつ、
電流I。
=50OAと微少電流のため、p −MO5(2)のド
レイン・ソース間電圧はP−MO8(2)のスレッシュ
ホールド電圧vP、にほぼ等しくなる。また、N−M 
OS (s)のドレイン・ソース間電圧はN −MO8
(5)のスレッシュホールド電圧vH5にはは等しくな
る。
したがって、出力電圧V□。はV□。=V、、+V、。
となシ、電源電圧の変動を受けない値となる。この出力
定電圧VR,Gを例えば1.OVにするためにはvpg
 = V ss =0.5 Vにスレッシュボールド電
圧を設定すればよい。
しかしながら、従来の定電圧発生回路はその出力電圧が
スレッシュホールド電圧の和となるため、温度の影響を
大きくうける。しかも、このスレッシュホールド電圧の
温度係数は約2.5 m V/℃であるため、例えば4
0u温度が変化すると、出方電圧は200mV変化する
。したがって、出方定電圧を例えば1.OVに設定され
た場合、電圧0.8vに低下し、20チ変化するため、
温度変化を考慮に入れて出力定電圧を設定しなければな
らない欠点があった。
したがって、この発明の目的は出力定電圧が温度の影響
を受けないようにし、しかも低消費電力にすることがで
きる定電圧発生回路を提供するものである。
このような目的を達成するため、この発明は第1の主電
極が第1の電位に接続された第1導伝形の第1の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタと、第1の主電極がこの第1
の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第2の主電極およ
びゲート電極に接続された第1導伝形の第2の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタと、第1の主電極が第1の電位
に接続され、第2の主電極およびゲート電極が前記第2
の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電極に接続
された第1導伝形の第3の絶縁ゲート電界効果トランジ
スタと、第1の主電極が第2の電位に接続され、第2の
主電極が前記第2の絶縁ゲート電界効果トランジスタの
第2の主電極に接続された第2導伝形の第4の電界効果
トランジスタと、第1の主電極が第2の電位に接続され
、第2の主電極が前記第3の絶縁ゲート電界効果トラン
ジスタの第2の主電極に接続され、ゲート電極が前記第
4の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第2の主電極お
よびゲート電極に接続された第2導伝形の第5の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタとを備え、前記第1の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタの第2の主電極、ゲート電極
および第2の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第1の
電極との接続点が出力端子に接続されるものであシ、以
下実施例を用いて詳細に説明する。
第2図はこの発明に係る定電圧発生回路の一実施例を示
す回路図である。同図において、aυはソースが直流電
源(1)の(ト)端子に接続され、ゲートおよびドレイ
ンが出力端子(4)に接続された第1のP−Mos、a
2はソースが出力端子(4)に接続され、ゲートがノー
ド0階に接続され、ドレインがノード(14)に接続さ
れた第2のP−MO81α9はソースが直流電源(1)
の(→端子に接続され、ゲートおよびドレインがノード
α四に接続された第3のP −MO8,(16)はドレ
インおよびゲートがノード(14)に接続され、ソース
が直流電源(1)の(→端子に接続される第4のN−M
O8、(lηはドレインがノード(13)に接続され、
ゲートがノードIに接続され、ソースが直流電源(1)
の←)端子に接続される第5のN−MO8である。
次に、上記構成による定電圧発生回路の動作について説
明する。まず、第2のP −MO8Q5および第3のP
−MO8(149のスレッシュホールド電圧をそれぞれ
V PI 2 r vP l 5とする。次に、第4の
N−MO8(19オ!び第5 (7) N −MO8(
17)はトランジスタサイズが等しく、シかもスレッシ
ュホールド電圧も等しいため、ミラー回路を構成する。
このため、第1のp −MO8(11)−第2 (D 
P −MO8<13−第4)N−MO8(1Gを流レル
電流I3と第30P −MO8a!19−第5のN−M
O8住りを流れる電流工4は等しく (Ia =I4)
なる。また、第3のP−MO8O2O3−ト・ソース間
電圧をvlとすると、第3のP−MO8(l暖では下記
の(1)式が成シ立つ。
I4′−1・β・(Vt Vpts )2(1)また、
第1のP−MO劃側ドレイン・ソース間電圧すなわち出
力定電圧をV B w cとすると、第2のP−MO8
αつでは下記(2)式が成シ立つ。
■3′=±・β” (vl −vRlo VpI2 )
”  (2)ま ただし、第2ノP−MO8(leト第30P−MO8(
Isのトランジスタサイズは等しい。上記(1)式およ
び(2)式よシ、I、=I4によシ、出力定電圧vRI
は(3)式となる。
V B N G 二V p s s  V pt z 
        (3)したがって、出力定電圧v n
waは第2のp−MO8(13、!: 第3のP−MO
8←9のスレッシュホールド電圧の差となり、v pt
 sおよびv、1□を適当に設定することによシ、出力
定電圧V BIGを得ることができる0 また、温度依存性についてはスレッシュホールドの差を
用いているため、温度勾配はなくなり、温度に対して一
定の定電圧が得られる。また、電流I3は第1のP −
MO5(Llyよシ決定される。この第1のP−MO8
(lυの電圧・電流特性を第3図に示すことができるの
で、この第1のP −MoS<11)のトランジスタサ
イズおよびスレッシュホールド電圧を適当に設定するこ
とにより、電流I3を調整することができる。このとき
、第1のP −MO8(lυのスレッシュホールド電圧
vpHを出力定電圧VR1eGより、高く設定すること
によシ、第1のP−MO8(Ll)をチーリン領域で動
作させると、回路に流れる電流は微少にすることができ
る。また、テIJン領域で動作させると、第1のP−M
O8(lυのトランジスタサイズは小さくてすみ、LS
I  の面積を小さくすることができ、コスト安にする
ことができる。
第4図はこの発明に係る定電圧発生回路の他の実施例を
示す回路図であシ、第2図に示す第1のp −MO8(
11)、第20P−MO8(L2お!び第3+7)P−
MO8←鴎をN−MO8にし、第4ON−MO8(L6
)および第5のN−MO8(LηをP−MO8にしたも
のである。なお、動作については第2図と同様に動作す
ることはもちろんである。
上述の実施例では例えば第2図においては、第1の主電
極はソースが対応し、第2の主電極はドレインが対応す
ることはもちろんである。
以上詳細に説明したように、この発明に係る定電圧発”
主回路によればスレッシュホールド電圧の差が出力定電
圧となるため、温度勾配がなく、温度に対して定電圧が
得られる。しかも、電流調整用に電界効果トランジスタ
を用いるため、このトランジスタのサイズ、スレッシュ
ホールド電圧を適当に設定することによシ、回路に流れ
る電流を微少におさえることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の定電圧発生回路を示す回路図、第2図は
この発明に係る定電圧発生回路の一実施例を示す回路図
、第3図は第2図のP−MOS  の特性を示す図、第
4図はこの発明に係る定電圧発生回路の他の実施例を示
す回路図である。 (1)・・・・直流電源、C2)・・・・P −MOS
1(3)・・・・ノード、(4)・・・・出力端子、(
5)・・・・N −MOS 、 (6)−・・・N −
MOS、 (7)・・―・ノード、(8)・・・・抵抗
、(9)◆・・・P−MOS。 Ql・@−−N−MO8,αυ・・・・第1のP −M
OS。 aり・・令・第2のP −MOS、住9および(14・
・−・ノード、a9・・・・第3のP−11’IO8,
QfQ・・φ・第4のN−MOS、αη・・・・第5の
N  MOS。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人大岩増雄 手続補正書(自発) 1.事件の表示   特願昭58−88412号2、発
明の名称   定電圧発生回路 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所    東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
 称  (601)三菱電機株式会社代表者片山仁八部 4、代理人 住 所    東京都千代[]]区丸の内二丁目2番3
号明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 、’)a O−、、−;1 (ト、町ぐ’、j’l と補正する。 (2)同書第9頁第18行および第19〜20行の「チ
ーリン領域」を「テーリング領域」と補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1の主電極が第1の電位に接続された第1導伝形の第
    1の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、第1の主電極
    がこの第1の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第2の
    主電極およびゲート電極に接続された第1導伝形の第2
    の絶縁ゲート電界効果トランジスタと、第1の主電極が
    第1の電位に接続され、第2の主電極およびゲート電極
    が前記第2の絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート
    電極に接続された第1導伝形の第3の絶縁ゲート電界効
    果トランジスタと、第1の主電極が第2の電位に接続さ
    れ、i2の主電極が前記第2の絶縁ゲート電界効果トラ
    ンジスタの第2の主電極に接続された第2導伝形の第4
    の電界効果トランジスタと、第1の主電極が第2の電位
    に接続され、第2の主電極が前記第3の絶縁ゲート電界
    効果トランジスタの第2の主電極に接続され、ゲート電
    極が前記第4の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第2
    の主電極およびゲート電極に接続された第2導伝形の第
    5の絶縁ゲート電界効果トランジスタとを備え、前記第
    1の絶縁ゲート電界効果トランジスタの第2の主電極、
    ゲート電極および第2の絶縁ゲート電界効果トランジス
    タの第1の電極との接続点が出力端子に接続されること
    を特徴とする定電圧発生回路。
JP8841283A 1983-05-18 1983-05-18 定電圧発生回路 Pending JPS59212927A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215352B1 (en) 1998-01-28 2001-04-10 Nec Corporation Reference voltage generating circuit with MOS transistors having a floating gate
JP2007524944A (ja) * 2004-01-23 2007-08-30 ズモス・テクノロジー・インコーポレーテッド Cmos定電圧発生器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5822423A (ja) * 1981-07-31 1983-02-09 Hitachi Ltd 基準電圧発生回路

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