JPS60129818A - 基準電圧回路 - Google Patents
基準電圧回路Info
- Publication number
- JPS60129818A JPS60129818A JP58239106A JP23910683A JPS60129818A JP S60129818 A JPS60129818 A JP S60129818A JP 58239106 A JP58239106 A JP 58239106A JP 23910683 A JP23910683 A JP 23910683A JP S60129818 A JPS60129818 A JP S60129818A
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- JP
- Japan
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- transistor
- voltage
- current source
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Amplifiers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、基準電圧回路に関し、特に温度による出力電
圧の変化を任意の値に設定できることに加えて、定電流
源の変動で生じる出力電圧の変化を抑えることができる
基準電圧回路に関する。
圧の変化を任意の値に設定できることに加えて、定電流
源の変動で生じる出力電圧の変化を抑えることができる
基準電圧回路に関する。
従来例の構成とその問題点
基準電圧回路、特に集積回路装置における基準電圧回路
においては、バンドギャップ方式としてよく知られた方
式によるものかしばしば用いられる。バンドギャップ方
式による基準電圧回路は、トランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧、あるいはダイオード順方向降下電圧が持つ
負の温度係数と異なる電流密度で動作する二つのトラン
ジスタのベース・エミッタ間の電圧、あるいはダイオー
ドの順方向降下電圧の差が持つ正の温度係数を用いて温
度補償を行い、零温度係数の基準電圧を発生させる回路
方式である。
においては、バンドギャップ方式としてよく知られた方
式によるものかしばしば用いられる。バンドギャップ方
式による基準電圧回路は、トランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧、あるいはダイオード順方向降下電圧が持つ
負の温度係数と異なる電流密度で動作する二つのトラン
ジスタのベース・エミッタ間の電圧、あるいはダイオー
ドの順方向降下電圧の差が持つ正の温度係数を用いて温
度補償を行い、零温度係数の基準電圧を発生させる回路
方式である。
第１図はその代表的回路例である。同図において、１は
電源端子、Ｒ−Ｒは抵抗、０１〜Ｑ３１ ３ はトランジスタ、ＣＣは定電流源である。
電源端子、Ｒ−Ｒは抵抗、０１〜Ｑ３１ ３ はトランジスタ、ＣＣは定電流源である。
第１図に示された基準電圧回路における出力、すなわち
、基準電圧■ はよく知られているＥＦ ように次式（１）で表わされる。ただし、各トランジス
タＱ１〜Ｑ３のベース電流は無視できる程度の微小値で
あり、また各トランジスタの特性は揃っているものとす
る。
、基準電圧■ はよく知られているＥＦ ように次式（１）で表わされる。ただし、各トランジス
タＱ１〜Ｑ３のベース電流は無視できる程度の微小値で
あり、また各トランジスタの特性は揃っているものとす
る。
ここで、
ｖＴ −ｋＴ／ｑ
ｋ：ボルノマンａ ｑ’電子の電荷
Ｔ：絶対湿度、■ＢＥ：ベース・エミッタ間電圧この基
準電圧の湿度係数は式（１）の両辺を温度Ｔで微分する
ことによって得られ式（２）で表わされる。
準電圧の湿度係数は式（１）の両辺を温度Ｔで微分する
ことによって得られ式（２）で表わされる。
一般的に、バンドギャップ方式による基準電圧回路の基
準電圧とその温度係数は、次式（３） 、 （４）のよ
うに表わされる。
準電圧とその温度係数は、次式（３） 、 （４）のよ
うに表わされる。
■ＲＥＦ”ＫｖＴ＋ｎＶＢＥ ””””’ （３）値と
なり、ｎか予め整数に決定されると、式（４）の左辺を
零とするＫの値が一義的に決寸り、したがって、式（３
）て表わされる基準電圧も一定値に決定されてし捷う。
なり、ｎか予め整数に決定されると、式（４）の左辺を
零とするＫの値が一義的に決寸り、したがって、式（３
）て表わされる基準電圧も一定値に決定されてし捷う。
つまり、ｎが整数であるために基ｔセー電圧は離散的な
値しかとれず、またｎが決定されてしまってからは基準
電圧ｖＲＥＦとその温度係θ■ＲＥＦ 数 ／θＴは独立に調整することは困難になる。第１図
の場合上記の値を用いると基準電圧ｖＲＥＦは約１．２
ｖとなる。
値しかとれず、またｎが決定されてしまってからは基準
電圧ｖＲＥＦとその温度係θ■ＲＥＦ 数 ／θＴは独立に調整することは困難になる。第１図
の場合上記の値を用いると基準電圧ｖＲＥＦは約１．２
ｖとなる。
上述のように、従来のバンドギャップ方式による基準電
圧回路では、出力にトランジスタのベース・エミッタ間
電圧あるいはダイオードの順方向降下電圧のｎ倍（ｎ＝
１．２．３・、・・・・・・・・で予め決められた値）
の負の温度係数を持った電圧と、異なる電流密度で動作
する二つのトランジスタのベース・エミッタ間電圧、あ
るいはダイオードの順方向降下電圧の差のに倍（Ｋは実
数）の正の温度係数を持った電圧の和を持って基準電圧
を発生する。したがって、基準電圧の設定に関して、上
記の負の温度係数を持った電圧の項の係数ｎか予め整数
として決まっているため、基準電圧値が離散的な値しか
とれず、任意に設定できなく、又基準電圧とその温度係
数を独立に調整することか困難であるなどの欠点を持っ
ていた。
圧回路では、出力にトランジスタのベース・エミッタ間
電圧あるいはダイオードの順方向降下電圧のｎ倍（ｎ＝
１．２．３・、・・・・・・・・で予め決められた値）
の負の温度係数を持った電圧と、異なる電流密度で動作
する二つのトランジスタのベース・エミッタ間電圧、あ
るいはダイオードの順方向降下電圧の差のに倍（Ｋは実
数）の正の温度係数を持った電圧の和を持って基準電圧
を発生する。したがって、基準電圧の設定に関して、上
記の負の温度係数を持った電圧の項の係数ｎか予め整数
として決まっているため、基準電圧値が離散的な値しか
とれず、任意に設定できなく、又基準電圧とその温度係
数を独立に調整することか困難であるなどの欠点を持っ
ていた。
また、基準電圧回路の定電流源の電流値が変動するト、
トランジスタのベース・エミッタ間電圧が変化して、基
準電圧が変ＵＪするという不都合も存在した。
トランジスタのベース・エミッタ間電圧が変化して、基
準電圧が変ＵＪするという不都合も存在した。
発明の目的
本発明は、上記の不都合を排除した基準電圧回路を提供
するものである。
するものである。
発明の構成
本発明は、要約すると定電流源と、第１のトランジスタ
またはダイオードと、前記第１のトランジスタまたはダ
イオードとベースが共通接続されかつ電流密度に差をも
たせられた第２のトランジスタを含む差電圧増幅手段と
、コレクタが前記定電流源にベースが前記差電圧増幅手
段に結合される第３のトランジスタと、コレクタ・エミ
ッタ間に抵抗接続体が併置されそのベースは前記抵抗接
続体の接続点にコレクタは前記定電流源にエミッタは前
記差電圧増幅手段にそれぞれ結合される第４のトランジ
スタとを含み、前記第４のトランジスタのコレクタ側よ
り基準電圧を取り出すことを特徴とする基準電圧回路で
ある。本発明によれば、基準電圧とその湿度依存性を任
意に調整できることに加えて、定電流源の電流値が変動
しても基準電圧の変化を抑止することが可能である。
またはダイオードと、前記第１のトランジスタまたはダ
イオードとベースが共通接続されかつ電流密度に差をも
たせられた第２のトランジスタを含む差電圧増幅手段と
、コレクタが前記定電流源にベースが前記差電圧増幅手
段に結合される第３のトランジスタと、コレクタ・エミ
ッタ間に抵抗接続体が併置されそのベースは前記抵抗接
続体の接続点にコレクタは前記定電流源にエミッタは前
記差電圧増幅手段にそれぞれ結合される第４のトランジ
スタとを含み、前記第４のトランジスタのコレクタ側よ
り基準電圧を取り出すことを特徴とする基準電圧回路で
ある。本発明によれば、基準電圧とその湿度依存性を任
意に調整できることに加えて、定電流源の電流値が変動
しても基準電圧の変化を抑止することが可能である。
実施例の説明
第２図は本発明にかかる一実施例を示す。同図において
第１図と同一機能を有する個所は同一番号を付与した。
第１図と同一機能を有する個所は同一番号を付与した。
Ｒ４，Ｒ６は抵抗、Ｑ４けトランジスタを示す。この回
路における出力点の基準電圧■ＲＥＦ は、次式で表わ
すことができる。
路における出力点の基準電圧■ＲＥＦ は、次式で表わ
すことができる。
・・・・・・・・・ （５）
ここで、”ＢＨ３，”ＢＦ２はそれぞれトランジスタＱ
３．Ｑ４のベース・エミッタ間電圧を表わす。
３．Ｑ４のベース・エミッタ間電圧を表わす。
また、その温度係数（θ■ＲＥＦ／ａＴ）は、・・・・
・・・・ （６） となる。
・・・・ （６） となる。
このように、本発明は異なる電流密度で動作する複数の
トランジスタのベース・エミッタ間の電圧、アルいはダ
イオードの順方向降下電圧による電圧差のに倍（Ｋは実
数）の電圧を発生する回路を含む基準電圧回路装置にお
いて、上記回路装置とトランジスタのベース・エミッタ
間電圧、あるいはダイオードの順方向降下電圧のｔ倍（
ｔは実数）の電圧を発生する回路装置で構成しており、
ここで、トランジスタＱ３．Ｑ４のベース・エミッタ間
電圧ｖＢＥ３．■ＢＥ４は共に等しくこれらの値を■Ｂ
Ｅとすると、基準電圧およびその温度係数を一般式で表
わすと次のように表わすことができる。
トランジスタのベース・エミッタ間の電圧、アルいはダ
イオードの順方向降下電圧による電圧差のに倍（Ｋは実
数）の電圧を発生する回路を含む基準電圧回路装置にお
いて、上記回路装置とトランジスタのベース・エミッタ
間電圧、あるいはダイオードの順方向降下電圧のｔ倍（
ｔは実数）の電圧を発生する回路装置で構成しており、
ここで、トランジスタＱ３．Ｑ４のベース・エミッタ間
電圧ｖＢＥ３．■ＢＥ４は共に等しくこれらの値を■Ｂ
Ｅとすると、基準電圧およびその温度係数を一般式で表
わすと次のように表わすことができる。
ＶＲＥＦ ＝ ＫＶＴ＋ ｔＶＢＨ； −−−０式（７
） 、 （８）を従来のバンドギャップ方式の基準電圧
回路の一般式２式（３）２式（４）と比較してみると、
式（７）１式（８）の第２項の係数ｔが実数であるため
に任意の基準電圧の設定が容易にできるものとなる。
） 、 （８）を従来のバンドギャップ方式の基準電圧
回路の一般式２式（３）２式（４）と比較してみると、
式（７）１式（８）の第２項の係数ｔが実数であるため
に任意の基準電圧の設定が容易にできるものとなる。
さらに、係数ｔば、第２図に示した基準電圧回路例では
抵抗比で決められるので、基準電圧とその温度係数を独
立に調整することが容易であるなどの利点を持っている
。
抵抗比で決められるので、基準電圧とその温度係数を独
立に調整することが容易であるなどの利点を持っている
。
なお、トランジスタＱ３のコレクタは、電流弾頭の一端
に結線することが好しい。その理由は、定電流源ωの電
流値が変動しても、トランジスタＱ１ 、Ｑ２はほぼ一
定の電流で動作する回路構成下であり、定電流弾頭の変
動分はほとんどトランジスタＱ３に流れて、そのトラン
ジスタのペースエミッタ間電圧ｖＢＥ３を変化させるだ
けにとどめられることに依拠する。このことは、式（６
）より理解できるように、定電流弾頭の変動によって生
じる基準電圧ｖＲＥＦの変動を極力抑止させることにつ
ながる。
に結線することが好しい。その理由は、定電流源ωの電
流値が変動しても、トランジスタＱ１ 、Ｑ２はほぼ一
定の電流で動作する回路構成下であり、定電流弾頭の変
動分はほとんどトランジスタＱ３に流れて、そのトラン
ジスタのペースエミッタ間電圧ｖＢＥ３を変化させるだ
けにとどめられることに依拠する。このことは、式（６
）より理解できるように、定電流弾頭の変動によって生
じる基準電圧ｖＲＥＦの変動を極力抑止させることにつ
ながる。
第３図に示した基準電圧回路は、定電流源ｃｒ−の設定
電流値変動による基準電圧ｖＲＥＦの変動をさらに抑止
するに好適な一実施例である。ここで、第２図と同一機
能を有する個所は同一番号を付与した。第２図との相違
は、トランジスタＱ３と電流弾頭との間に抵抗Ｒ６を挿
入し、トランジスタＱ５を設けたところである。
電流値変動による基準電圧ｖＲＥＦの変動をさらに抑止
するに好適な一実施例である。ここで、第２図と同一機
能を有する個所は同一番号を付与した。第２図との相違
は、トランジスタＱ３と電流弾頭との間に抵抗Ｒ６を挿
入し、トランジスタＱ５を設けたところである。
かよう忙構成するならば、トランジスタＱ３のコレクタ
電流は、はぼ一定の値を有するトランジスタＱ５のエミ
ッタ・ベース間電圧と抵抗Ｒ６で定められるために、電
流弾頭の変動にもかかわらず、はぼ一定の値に設定され
る。したがって、トランジスタＱ のベース・エミッタ
間電圧”ＢＥｓの変動を抑えることかできるので、基準
電圧ｖＲＥＦの変動を抑止することがより一層可能とな
る。
電流は、はぼ一定の値を有するトランジスタＱ５のエミ
ッタ・ベース間電圧と抵抗Ｒ６で定められるために、電
流弾頭の変動にもかかわらず、はぼ一定の値に設定され
る。したがって、トランジスタＱ のベース・エミッタ
間電圧”ＢＥｓの変動を抑えることかできるので、基準
電圧ｖＲＥＦの変動を抑止することがより一層可能とな
る。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の設計か可能
であることを理解されたい。
、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の設計か可能
であることを理解されたい。
発明の効果
以」−１本発明によれば、温度による出力電圧の変化を
任意に設定できること、さらに、定電流源の変Ｕノによ
る出力電圧の変動を極力抑止できるのてその利用価値は
高い。
任意に設定できること、さらに、定電流源の変Ｕノによ
る出力電圧の変動を極力抑止できるのてその利用価値は
高い。
第１図は従来のバンドギャップ方式による基準電圧回路
図、第２図は本発明の一実施例による基準電圧回路図、
第３図は本発明の他の実施例による基準電圧回路図を示
す。 Ｑ１〜Ｑ５・・・・・・トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６・・
・・・・抵抗、ω・・・・・定電流源、■ＲＥＦ・・・
・・・基準電圧（出力電圧）。
図、第２図は本発明の一実施例による基準電圧回路図、
第３図は本発明の他の実施例による基準電圧回路図を示
す。 Ｑ１〜Ｑ５・・・・・・トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ６・・
・・・・抵抗、ω・・・・・定電流源、■ＲＥＦ・・・
・・・基準電圧（出力電圧）。
Claims (1)
- 定電流源と、第１のトランジスタまたはダイオードと、
１１前記第１のトランジスタまたはダイオードとベース
が共通接続されかつ電流密度に差をもだせられた第２の
トランジスタを含む差電圧増幅手段と、コレクタが前記
定電流源に、ベースが前記差電圧増幅手段に結合される
第３のトランジスタト、コレクタ・エミッタ間に抵抗接
続体か併置されそのベースは前記抵抗接続体の接続点に
コレクタは前記定電流源にエミッタは前記差電圧増幅手
段にそれぞれ結合される第４のトランジスタとを含み、
前記第４のトランジスタのコレクタ側より基準電圧を取
り出すことを特徴とする基準電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239106A JPS60129818A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 基準電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58239106A JPS60129818A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 基準電圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60129818A true JPS60129818A (ja) | 1985-07-11 |
| JPH0527139B2 JPH0527139B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17039892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58239106A Granted JPS60129818A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 基準電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60129818A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269308A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-30 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 基準電圧発生回路装置 |
| JPS62191907A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-22 | Hitachi Ltd | 半導体回路 |
| JPH03179514A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-08-05 | Toshiba Corp | 定電圧回路 |
| WO2014200027A1 (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | シャープ株式会社 | 電圧発生回路 |
| WO2014208339A1 (ja) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | シャープ株式会社 | 電圧発生回路 |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58239106A patent/JPS60129818A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6269308A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-30 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 基準電圧発生回路装置 |
| JPS62191907A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-22 | Hitachi Ltd | 半導体回路 |
| JPH03179514A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-08-05 | Toshiba Corp | 定電圧回路 |
| WO2014200027A1 (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | シャープ株式会社 | 電圧発生回路 |
| WO2014208339A1 (ja) * | 2013-06-27 | 2014-12-31 | シャープ株式会社 | 電圧発生回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0527139B2 (ja) | 1993-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |