JPS5923607A - Bias circuit - Google Patents

Bias circuit

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JPS5923607A
JPS5923607A JP57131948A JP13194882A JPS5923607A JP S5923607 A JPS5923607 A JP S5923607A JP 57131948 A JP57131948 A JP 57131948A JP 13194882 A JP13194882 A JP 13194882A JP S5923607 A JPS5923607 A JP S5923607A
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JP
Japan
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transistor
resistance
resistor
channel
bias circuit
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Pending
Application number
JP57131948A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukiya Kamiya
神谷 幸也
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier

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Abstract

PURPOSE:To stabilize the bias voltage of a bias circuit composed of a C- MOSFET by forming a semiconductor resistance simultaneously with a P<-> type well area for forming an N channel MOSFET. CONSTITUTION:The bias circuit consists of a P channel MOSFETQ10 and an N channel MOSFETQ11 formed on the same substrate. The FETQ11 is formed in the P<-> type well area and the semiconductor diffused resistance R11 is formed therein simultaneously. Consequently, even if the resistance R11 has an undesirable resistance error, a current I11 flowing through the resistance R11 is made constant. Therefore, a bias voltage VB developed at the connection point between the TRs Q10 and Q11 is stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、MOS)ランジスタで構成された差動増幅器
に用いて好適なバイアス回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bias circuit suitable for use in a differential amplifier configured with MOS transistors.

第1図に示すMOS)ランジスタで構成された差動増幅
器は、本願発明に先立って本発明者によって検討された
ものである。差動増幅器は、一対のPチャネル間O8)
ランジスタQ、、Q、で構成され、その出力端にはNチ
ャネルMO8)ランジスタQ、 、 Q。
The differential amplifier configured with MOS transistors shown in FIG. 1 was studied by the present inventor prior to the invention of the present application. The differential amplifier is connected between a pair of P channels (O8)
It consists of transistors Q, , Q, and N-channel MO8) transistors Q, , Q at its output terminal.

で構成されたカレントミラー回路が設けられている。A current mirror circuit is provided.

PチャネルMQS)ランジスタQ6 と抵抗R1とは、
バイアス回路を構成し、抵抗R8は半導体拡散層により
構成される。そして、上記トランジスタQ6と抵抗R8
とは、同一のシリコン基板上に形成される。Pチャンネ
ルMQS)ランジスタQ6のソースに+vDD電源が供
給されると、抵抗R1に電流I、が流れる。この際の電
圧降下分によってバイアス電圧V、が得られ、Pチャネ
ル間O8)ランジスタQ、のバイアス電圧を決定する。
P-channel MQS) transistor Q6 and resistor R1 are:
A bias circuit is constituted, and the resistor R8 is constituted by a semiconductor diffusion layer. Then, the transistor Q6 and the resistor R8
are formed on the same silicon substrate. P-channel MQS) When +vDD power is supplied to the source of transistor Q6, current I flows through resistor R1. A bias voltage V is obtained by the voltage drop at this time, and the bias voltage of the transistor Q between the P channels is determined.

ところで、抵抗R1は半導体拡散層によって構成するた
め、その抵抗値に誤差がある。いま仮りに、抵抗R2の
抵抗値が所望の抵抗値よりも犬であるとすれば、+vD
D電源が一定であるから、電流l、が減少する。
By the way, since the resistor R1 is constituted by a semiconductor diffusion layer, there is an error in its resistance value. Now, if the resistance value of resistor R2 is higher than the desired resistance value, +vD
Since the D power supply is constant, the current l decreases.

本発明者の検討によると、同一のシリコン基板上に上記
抵抗R1と上記トランジスタQ6とを構成しても、抵抗
R1の誤差はトランジスタQ6の特性とは無関係に生ず
ることが判明した。従って、抵抗R,の抵抗値が大で、
電流11が減少した場合、上記トランジスタQ6のソー
ス・ドレイン間電圧が減少してバイアス電圧VBが上昇
してしまう。バイアス電圧VBの、上述の如き不所望の
変動は、トランジスタQ、で構成された定電流回路にお
ける電流量の変動となって現われる。これは、差動増幅
回路の出力信号において、電圧レベルの変動となる。
According to studies conducted by the inventors of the present invention, it has been found that even if the resistor R1 and the transistor Q6 are formed on the same silicon substrate, an error in the resistor R1 occurs regardless of the characteristics of the transistor Q6. Therefore, if the resistance value of resistor R is large,
When the current 11 decreases, the source-drain voltage of the transistor Q6 decreases and the bias voltage VB increases. The above-mentioned undesired fluctuations in the bias voltage VB appear as fluctuations in the amount of current in the constant current circuit constituted by the transistor Q. This results in a voltage level variation in the output signal of the differential amplifier circuit.

すなわち、本発明者の検討によって、バイアス回路の一
部を構成する抵抗R,の誤差によりバイアス電圧が変動
し、これに起因して不所望な回路動作が行われることが
明らかにされた。
That is, the inventor's study revealed that the bias voltage fluctuates due to an error in the resistor R, which constitutes a part of the bias circuit, and this causes undesired circuit operation.

依って、本発明の目的とするところは、バイアス電圧が
半導体拡散層で形成される抵抗体の抵抗誤差圧よって変
動しないバイアス回路を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a bias circuit in which the bias voltage does not vary due to the resistance error pressure of a resistor formed of a semiconductor diffusion layer.

以下、第2図〜第4図を参照して本発明の一実施例を述
べる。なお、第1図に示す差動増幅器と同一の回路動作
をなす部分には同一の符号を付し、その説明を省略する
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 4. Note that the same reference numerals are given to the parts that perform the same circuit operations as those of the differential amplifier shown in FIG. 1, and the explanation thereof will be omitted.

第2図に示すバイアス回路は、CMQS)ランジスタ(
インバータ回路)によって構成されている。CMQ S
 (Complementary MQ8) )ランジ
スタは、同一の半導体基板上KPチャネルエンハ/スメ
ント型MOSトランジスタQ、。と、Nチャネルエンハ
ンスメントWMOSトランジスタQI+とを縦続接続し
た回路である。なお、以下において、説明の便宜のため
単にトランジスタQ、。p Q 。
The bias circuit shown in Fig. 2 consists of a CMQS) transistor (
(inverter circuit). CMQ S
(Complementary MQ8) The transistors are KP channel enhancement type MOS transistors Q on the same semiconductor substrate. and an N-channel enhancement WMOS transistor QI+ are connected in cascade. In addition, in the following, for convenience of explanation, the transistor Q will be simply referred to. pQ.

と記載する。抵抗R1Iは、上記トランジスタQ、。。It is written as. The resistor R1I is the transistor Q. .

Qt+とともに、同一の半導体基板上に形成される。It is formed on the same semiconductor substrate as Qt+.

そして、第2図に示すCMQS)ランジスタは、第3図
に示す如き構造になされている。
The CMQS transistor shown in FIG. 2 has a structure as shown in FIG.

以下、CMQS)ランジスタの構造を述べる。The structure of the CMQS transistor will be described below.

N型シリコン基板1上に、図示の如くトランジスタQz
o  * Qt+ +抵抗R11が構成されている。ト
ランジスタQ、。は、1層のソースとドレイン。
On the N-type silicon substrate 1, as shown in the figure, a transistor Qz
o*Qt+ + resistor R11 is configured. Transistor Q. is a single layer source and drain.

制御電圧を供給するゲー)Gとによって構成されている
。なお、ゲー)Gの端子は導電性薄膜層2に接続され、
その下側には絶縁酸化膜(Sin、)3が形成されてい
る。そして、各P+層の間が誘起チャネルとなり、この
間の電荷がゲー)GK供給される制御電圧によって制御
される。
It is composed of a gate (G) that supplies a control voltage. Note that the terminal of G) is connected to the conductive thin film layer 2,
An insulating oxide film (Sin, ) 3 is formed below it. The space between each P+ layer becomes an induced channel, and the charge therebetween is controlled by a control voltage supplied to GK.

トランジスタQllは、P−屋ウエル領域11内に構成
されている。ソースSとドレインDとは、それぞれに層
によって構成され、両者の間がエンハンスメント、イオ
ンインプラテーク1フ層である。ゲー)Gの端子は導電
性薄膜層12に接続され、その下側には絶縁酸化膜(S
in、)13が形成されている。
Transistor Qll is configured within the P-well region 11. The source S and the drain D are each formed by a layer, and between them is an enhancement layer and an ion implantation layer. The terminal of G) is connected to a conductive thin film layer 12, and an insulating oxide film (S
in, ) 13 is formed.

抵抗R1Iは、P−ウェル領域21内に構成されている
。そして、所定間隔で形成されたP 層間の半導体拡散
抵抗忙よって抵抗RIlが形成される、上記構造のCM
QS)ランジスタを構成する際、P−ウェル層11.1
2はN型シリコン基板l上に同時形成される。この結果
、抵抗R11の抵抗値に不所望な誤差が生じた時、以下
に述べる如き回路動作が行われる。
Resistor R1I is configured within P-well region 21. Then, a CM of the above structure in which a resistor RIl is formed by the semiconductor diffusion resistor between the P layers formed at a predetermined interval.
QS) When configuring a transistor, the P-well layer 11.1
2 are simultaneously formed on the N-type silicon substrate l. As a result, when an undesired error occurs in the resistance value of the resistor R11, the following circuit operation is performed.

例えば、P−ウェル領域11.12のP型不純物濃度が
小さくなりたとする。この場合、抵抗RffiIの抵抗
値が高くなる。従って、第2図に示す電流I11が減少
しようとする。
For example, assume that the P-type impurity concentration in the P-well regions 11 and 12 is reduced. In this case, the resistance value of the resistor RffiI becomes high. Therefore, the current I11 shown in FIG. 2 tends to decrease.

しかし、P−型ウェル層11.21は同時形成であるか
ら、P−ウェル層21のP型不純物濃度が小さい時は、
P−ウェル層11も同様に変化する。従って、抵抗RI
lの抵抗値が高くなると同時に、P型不純物濃度が小さ
くなることにより、トランジスタQ nのしきい値電圧
vTHが小さくなる。
However, since the P-type well layers 11 and 21 are formed at the same time, when the P-type impurity concentration of the P-well layer 21 is small,
P-well layer 11 changes similarly. Therefore, resistance RI
At the same time as the resistance value of l increases, the P-type impurity concentration decreases, so that the threshold voltage vTH of the transistor Qn decreases.

この結果、トランジスタQ 11は電流IIIを増加さ
せるように動作することになる。故に、抵抗R1゜によ
る電流減少が相殺され、常に一定の電流111が流れる
。この結果、バイアス電圧VBの安定化が行われる。
As a result, transistor Q11 operates to increase current III. Therefore, the current decrease due to the resistor R1° is canceled out, and a constant current 111 always flows. As a result, bias voltage VB is stabilized.

但し、上記しきい値電圧vTHの減少は、Eインプラド
ーズ量、すなわちSi表面への不純物打込み量を変えな
いことを条件とする。
However, the threshold voltage vTH is reduced on the condition that the E implantation dose, that is, the amount of impurity implanted into the Si surface, is not changed.

第4図は、本発明者が回路実験を行った時のデータの一
例を示すものである。特性Aは、本実施例における抵抗
Rl 1の変化忙対する電流IIIの変化を示している
、また、特性Bは1本発明者が本願発明に先立って行っ
た実験データを示している。
FIG. 4 shows an example of data obtained when the inventor conducted a circuit experiment. Characteristic A shows the change in current III with respect to the change in resistance Rl1 in this example, and characteristic B shows experimental data conducted by the inventor prior to the invention of the present application.

特性AとBとを比較すると、本実施例における電流11
1の電流量が如何に安定しているかが、極めて明確に知
ることができる。
Comparing characteristics A and B, the current 11 in this example is
It can be seen very clearly how stable the current amount of No. 1 is.

このように、電流IIIの電流量が安定すると、トラン
ジスタQ、。+QI+  の縦続接続位置から得られる
バイアス電圧vRも安定する。故に、MOSトランジス
タQ、のバイアス電圧が安定化され、MOS)ランジス
タQ、、Q、による電圧増幅動作も極めて安定に行われ
る。
In this way, when the amount of current III becomes stable, transistor Q. The bias voltage vR obtained from the cascade connection position of +QI+ is also stabilized. Therefore, the bias voltage of the MOS transistor Q is stabilized, and the voltage amplification operation by the MOS transistors Q, , Q is also performed extremely stably.

そして、上述の如く構成されたバイアス回路は、半導体
拡散抵抗の抵抗値の誤差を吸収できるため、CMQS)
ランジスタを用いた半導体集積回路全般に適用すること
ができる。
Since the bias circuit configured as described above can absorb errors in the resistance value of the semiconductor diffused resistor, CMQS)
It can be applied to all semiconductor integrated circuits using transistors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本願発明に先立って本発明者が検討したバイア
ス回路及び増幅回路を示す回路図、第2図は本発明の一
実施例を示すバイアス回路及び増幅回路を示す回路図、 第3図は本発明を適用したバイアス回路の構造を示す半
導体集積回路の要部の断面図、第4図は実験データを示
す特性図である。 Q、、Q、、Q、、Q、、Q、・・・MOS)ランジス
タ、Q+o ・、Q++  ”・0MO8)ランジスタ
、RlI・・・半導体拡散抵抗、VB・・・バイアス電
圧。 代理人 弁理士  薄 1)利 幸 第  2  図 第  3  図 第  4  図 zcKn)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a bias circuit and an amplifier circuit studied by the inventor prior to the invention of the present application, FIG. 2 is a circuit diagram showing a bias circuit and an amplifier circuit showing an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view of a main part of a semiconductor integrated circuit showing the structure of a bias circuit to which the present invention is applied, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing experimental data. Q,,Q,,Q,,Q,,Q,...MOS) transistor, Q+o ・,Q++ ”・0MO8) transistor, RlI...semiconductor diffused resistance, VB...bias voltage. Agent: Patent attorney Usuki 1) Toshiyuki 2 Figure 3 Figure 4 zcKn)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、同一半導体基板上に構成されたPチャネル間O3)
ランジスタとNチャネルMO8)ランジスタと、上記半
導体基板上に構成され、少なくとも上記NチャネルMO
8)ランジスタを構成するためのp−Wウェル領域と同
時形成される半導体拡散抵抗とを有するバイアス回路。
1. O3 between P channels configured on the same semiconductor substrate
transistor and N-channel MO8) A transistor and at least the N-channel MO configured on the semiconductor substrate;
8) A bias circuit having a semiconductor diffused resistor formed simultaneously with a p-W well region for forming a transistor.
JP57131948A 1982-07-30 1982-07-30 Bias circuit Pending JPS5923607A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232847A2 (en) * 1986-02-07 1987-08-19 Analog Devices, Inc. Integrated low input current JFET amplifier
JP2005204297A (en) * 2003-12-18 2005-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Amplifying device with bias circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232847A2 (en) * 1986-02-07 1987-08-19 Analog Devices, Inc. Integrated low input current JFET amplifier
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