JPS603012A - Reference voltage generator - Google Patents

Reference voltage generator

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JPS603012A
JPS603012A JP58109191A JP10919183A JPS603012A JP S603012 A JPS603012 A JP S603012A JP 58109191 A JP58109191 A JP 58109191A JP 10919183 A JP10919183 A JP 10919183A JP S603012 A JPS603012 A JP S603012A
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voltage
generator
output
proportional
transistor
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Seijiro Moriyama
森山 誠二郎
Tsutomu Sugawara
勉 菅原
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/14Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
    • G05F1/22Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with separate magnetic control devices having a controllable degree of saturation

Abstract

PURPOSE:To set the temperature coefficient of an output to zero by providing a reference voltage generator with a voltage generator which generates a voltage in logarithmic proportion to absolute temperature, and supplying the output of the reference voltage generator to an adder together with the output of a voltage generator which is proportional to the absolute temperature. CONSTITUTION:A current source 11 supplies a current proportional to the power of the absolute temperature to the collector of a transistor (TR)12. The output VBE of this TR12 is supplied to an adding circuit 13. This adding circuit 13 is supplied with the output voltages of the voltage generator 14 which generates the voltage proportional to the absolute temperature and the generator 16 which generates the voltage proportional to the logarithm of the absolute temperature. Those three voltages are summed up, and the sum voltage VON appears at an output terminal 15. Then, coefficients E and D which are determined by constants obtained previously from semiconductor formation conditions are used to constitute a circuit, so that an invariably constant voltage is generated regardless of temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は集積回路に最適なJいi、j(N、:圧発生
器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a pressure generator suitable for integrated circuits.

〔発明の技術的背景とその間V((点〕従来、集積回路
においてはバンドギャップレファレンスと呼ばわる基準
′Iシ圧発生器が多用されている。
[Technical Background of the Invention and Intervals] Conventionally, a reference voltage generator called a bandgap reference has been frequently used in integrated circuits.

第1図はこのような従来の訳準市、圧発生器の基本構成
を示すもので、1はπ【流蝕、2はダイオード接続され
たトランジスタ、3は加゛ζ1器、4は絶対温度に比例
する電圧の発生器であり、トランジスタ2のコレクタに
発生する出力と1!!、圧’;C;生器4の出力とが加
勢器3により加勢)−され出力端f5に導かれる。かか
る基準電圧発生器において、トランジスタ2のコレクタ
雷、流ICとベース・エミッタ間電圧VBIIの関係は
以下の式で与えられる。
Figure 1 shows the basic configuration of such a conventional pressure generator, where 1 is π [corrosion], 2 is a diode-connected transistor, 3 is an additive, and 4 is an absolute temperature It is a generator of voltage proportional to , and the output generated at the collector of transistor 2 and 1! ! , pressure';C; and the output of the generator 4 are energized by the energizer 3) and guided to the output end f5. In such a reference voltage generator, the relationship between the collector current IC of the transistor 2 and the base-emitter voltage VBII is given by the following equation.

#VnE ここでIsは飽和電流、fFは電子電荷、にはボルツマ
ン定数、Tは絶対7.171度である。
#VnE Here, Is is a saturation current, fF is an electron charge, is Boltzmann's constant, and T is an absolute value of 7.171 degrees.

寸た、飽和釦1流1sは であることが知られている。ここで、Isoは飽和電流
定数、pは定数、■Gはトランジスタを構成する半導体
の禁止帯電圧であり、一定の値を有する。
In fact, it is known that the saturation button 1s is 1s. Here, Iso is a saturation current constant, p is a constant, and ■G is a forbidden charge voltage of a semiconductor constituting a transistor, which has a constant value.

(1)式fc変形すると、 となる。これに(2)式を代入すると、となる。(1) When formula fc is transformed, becomes. Substituting equation (2) into this, we get:

一方、出力端子5に発生する出力電圧Voはで与えられ
る。ここでCは定数である。従ってこの(5)式に前記
(4)式を代入すると次式が成り立つ。
On the other hand, the output voltage Vo generated at the output terminal 5 is given by. Here C is a constant. Therefore, by substituting the above equation (4) into this equation (5), the following equation holds true.

T Vo = Vo + −〔1nIc−dnIso−P/
+n’r+C:] −(6)? (6)式において、Cを適当に選択することにより、出
力電圧Voの温度係数をある温度でOにすることができ
る。しかしながら、実際には(6)式から明らかなよう
に、Cの値をどのように選択しても広い温度範囲で出力
117、圧の温度係数を0にすることはできない。
T Vo = Vo + − [1nIc-dnIso-P/
+n'r+C:] -(6)? In equation (6), by appropriately selecting C, the temperature coefficient of the output voltage Vo can be set to O at a certain temperature. However, in reality, as is clear from equation (6), no matter how the value of C is selected, it is not possible to make the output 117 and the temperature coefficient of pressure 0 over a wide temperature range.

第2図は従来の基準電圧発生器の温度特性を示すもので
あり、必ず温度に対して変化する。
FIG. 2 shows the temperature characteristics of a conventional reference voltage generator, which always changes with temperature.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、従来の基準1わ、圧発生器の欠点を
改良し、出力電圧が温度によらず一定となる基準電圧発
生器を提供することにある。
An object of the present invention is to improve the drawbacks of conventional reference voltage generators and to provide a reference voltage generator whose output voltage is constant regardless of temperature.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は第1図に示した従来朽成の基準電、圧発生器
に、更に絶対温度の対数に比例する′ii’、圧を発生
する電圧発生器を設け、その出力を絶対温度に比例する
’iiI、圧発生器の出刃とともに加算回路に併給して
U1定のQ EQでトランジスタのベース・エミッタ間
′lに、汁に加え合わせ、それにより出力の温度係数1
1114 ’<零にするようにしだものである。
This invention further provides a voltage generator that generates a pressure 'ii' proportional to the logarithm of absolute temperature to the conventional obsolete reference voltage and pressure generator shown in FIG. 'iii, together with the blade of the pressure generator, it is fed to the adder circuit and added to the liquid between the base and emitter of the transistor with U1 constant Q EQ, thereby increasing the temperature coefficient of output 1
1114'<0.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下本41を明をンl i/+’iを参照して詳細に説
明する。
The book 41 will be explained in detail below with reference to the light turn l i/+'i.

第31シ1はイシ′銅明基準電圧発生器の基本構成を示
すものである。1ン1において、11は電流源でありト
ランジスタ12のコレクタに絶対温度のべき乗に比イタ
11する′1(・、 ?tCを供給している。トランジ
スタ12はエミッタが接地伴れ、べ〜スとコレクタが共
通接地きれた戸1i旨“JダイオードJと続のトランジ
スタである。このトランジスタ12の出方であるベース
・エミ、り間111.圧VBEは加算回路13に供給さ
れる。この加fj回路13には他方絶対温度に比例する
電圧を発生ずる111、圧発生器14および絶対温度の
対敬に比例する電圧f発生する発生器16よりそれぞれ
出力…1圧が供給さi′する。そしてこれら3つの電圧
が互いに加算され、その加算電圧VONが出力端子15
に得られる。
The 31st column 1 shows the basic structure of the 31st column reference voltage generator. 1, 1 is a current source, which supplies the collector of the transistor 12 with a voltage 11 (11) (·, ?tC) relative to the power of the absolute temperature. The emitter of the transistor 12 is grounded, and the base This is a transistor connected to a diode J, whose collector is commonly grounded.The voltage VBE between the base and emitter of this transistor 12 is supplied to the adding circuit 13. The fj circuit 13 is supplied with an output i' from a voltage generator 111 which generates a voltage proportional to the absolute temperature, a pressure generator 14, and a generator 16 which generates a voltage f proportional to the absolute temperature. These three voltages are then added together, and the added voltage VON is the output terminal 15.
can be obtained.

次に、この基準1b4圧発生器のI!′’j作原、pl
j f説明する。
Next, the I! of this standard 1b4 pressure generator! ''j Sakuhara, pl
j fExplain.

本発明になる基準箱圧発イJ′:器では、出力1り圧V
ONは に′11 である。ここで、J) 、 Eは定数、 ’Vr I′
i適肖な■。
In the reference box pressure generator according to the present invention, J′: the output 1 pressure V
ON is 2'11. Here, J), E are constants, 'Vr I'
I'm suitable ■.

圧である。この(7)弐K(4)式を代入すると、コレ
クタ電流Icの温度特性を Ic=G、TQlo、(91 と仮定すると、(8)式は次寸のように1とめられる。
It's pressure. Substituting this equation (7)2K(4), assuming that the temperature characteristics of the collector current Ic are Ic=G, TQlo, (91), equation (8) can be reduced to 1 as follows.

となる。ここで、 1リーP−Q とすれば、出カ称、圧VONはVaとなり、温度によら
ず一5jpの′、11°■二となる。
becomes. Here, if it is 1 Lee P-Q, the output name and pressure VON will be Va, which will be 15jp', 11°2, regardless of the temperature.

ここで、定J P 、 Isoはトランジスタの作成条
件で法定智れるものであり、セ」1って、E、]〕を決
定することは容易である。尊らに314当な′1[5圧
Vrは出力電圧VONからイ!lることがでさる。
Here, the constants J P and Iso can be determined legally based on the transistor manufacturing conditions, and it is easy to determine the constants J P and Iso. 314 per cent '1 [5 voltage Vr is equal to output voltage VON! I can do it.

このように不うら明によれば、あらかじめ、半導休作ル
に条件からめた定数より決定される係数E、Dを用いて
回路を構成することに上り、温度によらず常に一シリじ
11.圧を発生できる。
In this way, according to Furuaki, the circuit is constructed using coefficients E and D determined in advance from constants determined from the conditions of the semiconductor idle time, and the circuit is always set at one series regardless of the temperature. .. Can generate pressure.

第4図に本−81(明の典体的〜実施例を示す。この実
施例は、絶対l晶度に対する依存性の異なる2つの山、
流源11 、 l 8と、それらにそれぞれ接続された
2つのトランジスタ12.19と、絶対渦層に比例する
ii、i、圧を発生する電圧発生器14と、屯Fヒ加/
!、ン器13とがら格成苫れる。
Figure 4 shows a typical example of Book-81 (Ming). This example shows two peaks with different dependencies on the absolute crystallinity,
A current source 11, l8, two transistors 12,19 respectively connected to them, a voltage generator 14 generating a pressure proportional to the absolute vortex layer, and a
! , Nuki 13 is yelling.

11L流thp 1 ]−、1aの狛、流値Ici 、
 Ic2の温度特性が、それぞれ次式で力えられるとす
る。
11L flow thp 1 ]-, 1a Koma, flow value Ici,
It is assumed that the temperature characteristics of Ic2 can be expressed by the following equations.

I c 1−Gi T”” −(13)’ o2 Ic2 = G2T−・・・(14) このとき、トランジスタ12.19のベース・エミッタ
間電圧VnE1.VnF、2td、(4’1式、l:”
)、ソレソれ、次のようになる。
I c 1-Gi T"" - (13)' o2 Ic2 = G2T- (14) At this time, the base-emitter voltage VnE1 of the transistor 12.19. VnF, 2td, (4'1 formula, l:"
), it will look like this:

kT VB E 1 =: −(6nGl+Q1 ln]+−
、:ロー S O1−J)7n’j) +1h3 、、
、(Iり史 ( kT Vs E 2 = −(lnG2+Q21nT−11n
 I s O2−P7n’I) −1−V(i −06
)ここで、l5o3 、 l5o2はそれぞれトランジ
スタ12.19の飽和礼7流定数である。′11う圧7
Illτ−1侶:÷13のkT VBEI、VBE2.−に対する加算係数をそれぞれ(
1+k)、(−k)、Fとすると、出力′Y14、圧V
ONは次式で与えられる。
kT VB E 1 =: −(6nGl+Q1 ln]+−
, :low SO1-J)7n'j) +1h3 ,,
, (I history( kTVs E 2 = −(lnG2+Q21nT−11n
I s O2-P7n'I) -1-V(i -06
) where l5o3 and l5o2 are the saturation current constants of the transistors 12 and 19, respectively. '11 pressure 7
Illτ-1 partner: ÷13 kT VBEI, VBE2. −, the addition coefficient for (
1+k), (-k), F, output 'Y14, pressure V
ON is given by the following equation.

この式に、(15)式Qぐ)を代入すると、kT VoN = −(、dnGl−g、117nT−7nI
sot−P7nT) +VGオ kT QI GI l5o2 −■吐1C4−諦胸・斥・■−十F〕 1(T ←(K (Ql −42) +Q1−PMnT −(1
8)? と斤る。ここで、電圧加算器の加算係数について、l5
OI K+I G2 K 1゛゛−ノnC(て1 ”Is訂) 〕 ・・・(20
)とすると、出力電圧VONは、温度にかかわらず一定
の電圧VGとなる。
Substituting equation (15) (Qg) into this equation, kT VoN = -(, dnGl-g, 117nT-7nI
sot-P7nT) +VGokT QI GI l5o2 -■vomit 1C4-give up chest/rejection/■-10F] 1(T ←(K (Ql -42) +Q1-PMnT -(1
8)? That's it. Here, regarding the addition coefficient of the voltage adder, l5
OI K+I G2 K 1゛゛-nonnC (te1 ``Is revised)〕 ... (20
), the output voltage VON becomes a constant voltage VG regardless of the temperature.

本実施例は、(7)式の第3項の絶対温度Tに比例する
項を、2つの互いに7,11四に特性の異なる電流源に
よって+g<動されるトランジスタのベース・エミ7り
IfJt t41圧の差電圧からつくり出していること
を特徴とする。
In this embodiment, the third term in equation (7), which is proportional to the absolute temperature T, is replaced by two current sources with different characteristics: +g< IfJt It is characterized by being generated from a voltage difference of t41 pressure.

本実施例において、絶対温度に比例した′電圧は、Lシ
流比を一定にした2つのトランジスタのベース・エミッ
タ間電圧の差電圧が絶対温度に比例することを利用した
公知の回路により¥1′生できる。才だ、(j3)式(
14)式のような温度依存性をP′「つ11−、流をつ
くり出すには、絶対温度のべき乗に比例した1(1圧、
例えば、前記の絶対tは四にJヒEll (−、た′i
l’l’ Fli、 k、その温度依存性が、絶対温度
のべき主に比例するような抵抗に印加すればよく、若易
に実現用能である。
In this embodiment, the voltage proportional to the absolute temperature is generated by a known circuit that takes advantage of the fact that the voltage difference between the base-emitter voltages of two transistors with a constant L current ratio is proportional to the absolute temperature. 'I can live. It's great, (j3) formula (
14) In order to create a flow, the temperature dependence as shown in equation
For example, the above absolute t is equal to 4.
l'l' Fli, k can be easily realized by applying it to a resistance whose temperature dependence is proportional to the power of the absolute temperature.

第5図は、本発明の他の実ht4例を示すものである。FIG. 5 shows another practical example of the present invention.

本実施例は、先の実施例((おける2111目の電流源
18を、出力電FEEに比例し7”C6流を発生する電
圧電流変換器20におきかえたものである。この場合(
14)式のG2が0となるか、(18)式はそのま作成
や立ち、前述のように、出力′iN圧戯温度にかかわら
ず一定の値■Gとなる。庫実施例の動機は、出力と々、
る、温k(によらず一定の+4+、’圧から齢度によら
ず一定の霜、流をKlrる点に2・る。
In this embodiment, the 2111th current source 18 in the previous embodiment (() is replaced with a voltage-current converter 20 that generates a 7"C6 current in proportion to the output power FEE. In this case (
Either G2 in equation 14) becomes 0, or equation (18) is created as is, and as described above, the output 'iN becomes a constant value -G regardless of the compression temperature. The motivation for the storage example is the output, etc.
From temperature k(constant +4+, 'pressure to constant frost, regardless of age, flow to Klr).

第6図に本発明の他の実施例を示す。この実施例は、ト
ランジスタ21,2241に抗26 、27゜28.2
9及び演算増中器35からなる1つの′i)7圧発生器
と、抵抗30.31と演算増巾器36からなる箱1圧加
算器と、トランジスタ23と抵抗32.33.34及び
演尊゛J曽巾器37とからなるもう1つのダ5、圧発生
器から構成をれる。まず2つのπj圧発生に;の出力箱
1圧會求め、次に全体の動作について説明する。
FIG. 6 shows another embodiment of the invention. In this embodiment, the transistors 21 and 2241 have resistors 26 and 27°28.2.
9 and an operational amplifier 35, a box 1 voltage adder consisting of a resistor 30.31 and an operational amplifier 36, a transistor 23, a resistor 32, 33, 34 and an operational amplifier Another device 5 consists of a pressure generator 37 and a pressure generator. First, the output box pressure for the two πj pressures is determined, and then the overall operation will be explained.

甘ず1つの市1圧発生器の出力電圧をめる。Calculate the output voltage of the 1-pressure generator for sweets.

トランジスタ21.22のコレクタ電流をそれぞれIc
l 、 Ic2とし、抵抗2fi、27の抵抗値をそれ
ぞれI(,26、R,27とする。簡単のためトランジ
スタ21.22の飽和%I、流は晴しいと仮定すると、
抵抗28の両端に生じる電圧△vbeは、である。演9
増巾器35の負帰還作用のために抵抗26と抵抗270
両端の宙、圧が等しくなるため、Icl i七26 =
 Ic2 几27 ・・・(22)が成りたつ。従って
(21)式は次式のようになる。
The collector currents of transistors 21 and 22 are respectively Ic
1, Ic2, and the resistance values of resistors 2fi and 27 are I(, 26, R, 27, respectively. For simplicity, assume that the saturation % I of transistor 21 and 22 is clear, and the current is clear.
The voltage Δvbe developed across the resistor 28 is. Performance 9
Resistor 26 and resistor 270 for the negative feedback effect of amplifier 35
Since the air and pressure at both ends are equal, Icl i726 =
Ic2 几27 ...(22) holds true. Therefore, equation (21) becomes as follows.

トランジスタ21,22の電流増巾率が十分に太きいと
すると、抵抗28を流れる1ら流Δvbe/R28はほ
ぼIC1に等しい。すなわち、である。ここでR8は抵
抗28の抵抗値である。
Assuming that the current amplification factors of the transistors 21 and 22 are sufficiently large, the current Δvbe/R28 flowing through the resistor 28 is approximately equal to IC1. In other words, it is. Here, R8 is the resistance value of the resistor 28.

また(22)式を用いると、 である。抵抗29を流れる電流は、IC1とIC2の和
であるので抵抗290両端に生じる霜、圧V29は、 となる。ここでR129は抵抗29の抵抗値である。
Moreover, using equation (22), it is as follows. Since the current flowing through the resistor 29 is the sum of IC1 and IC2, the frost and voltage V29 generated across the resistor 290 are as follows. Here, R129 is the resistance value of the resistor 29.

と定義すると、 T V29=A・−・・・(28) ? と居ける。トランジスタ22のペース・エミッタ114
1 ?lXi圧をVBE22とすると、190点、にあ
られれる出力1:・圧VOIは、次式で与えられる。
If defined, TV29=A・−・(28) ? I can stay with you. Pace emitter 114 of transistor 22
1? When the lXi pressure is VBE22, the output 1:·pressure VOI at 190 points is given by the following equation.

 T Vo+ = VBE22 +A−・・・(29)デ トランジスタ22の飽和11)1流定数をlSO2とす
ると、(4)式から、 T VBE22 = −(lnIc2−lnIso2−Pl
nT) +VG −(30)? である。IC2は(16)式で与えられ、絶対温度Tに
比例するので、比例係数をGとすると、I C2= (
i T −(31) であり、ここで である。以上を1とめると、(29)式は次式のように
なる。
T Vo+ = VBE22 +A-... (29) Saturation of the detransistor 22 11) If the current constant is lSO2, then from equation (4), T VBE22 = -(lnIc2-lnIso2-Pl
nT) +VG -(30)? It is. IC2 is given by equation (16) and is proportional to the absolute temperature T, so if the proportionality coefficient is G, then IC2= (
i T −(31), where. If the above is set to 1, equation (29) becomes the following equation.

T VOI = VG−1−−(ln(3T−lnIso2
−PlnT4−A) −(33)? 次に、もう1つの知1圧発生器の出力’i1f圧をめる
。抵抗32,33,340折抗値をそれぞれR32,R
33,R,34とする。この装朧全体の出力電圧は41
0点にあられれ、後述するように、その値はVGである
から、トランジスタ3を流れるコレクター宙1流IC3
は、次式であられでれ、抵抗の温度係数が無視できるほ
ど小さければ温度によらず一定である。
T VOI = VG-1--(ln(3T-lnIso2
-PlnT4-A) -(33)? Next, calculate the output 'i1f pressure of another I1 pressure generator. Resistance values of 32, 33, and 340 are R32 and R, respectively.
33, R, 34. The output voltage of this entire device is 41
As will be described later, since the value is VG, the collector air flowing through the transistor 3 is the first-class IC3.
is expressed by the following equation, and is constant regardless of temperature if the temperature coefficient of resistance is negligibly small.

ゆえに、20点にあられれる出力箱、圧VO2は、トラ
ンジスタ23のベース・エミッタ間電圧にa”i−L<
、トランジスタ3の飽和tFL流定数をlSO3とすれ
ば、(4)式より、 11 VO2=Va+−(lnIc3−7nIso3−Pln
T) −=(35)? である。
Therefore, the output box voltage VO2 at the 20 points is the voltage between the base and emitter of the transistor 23 such that a"i-L<
, if the saturation tFL current constant of transistor 3 is lSO3, then from equation (4), 11 VO2=Va+-(lnIc3-7nIso3-Pln
T) −=(35)? It is.

抵抗30.31の抵抗値をそれぞれ1% 30 。The resistance values of resistors 30 and 31 are each 1% 30.

R31とし、その抵抗比を すると、電圧加算器は、点39にあられれる電圧■01
と、点40にあられれる電圧VOZを入力とし次式であ
られされるような装置全体の出力電圧Vo3を発生する
Assuming R31 and its resistance ratio, the voltage adder will produce the voltage ■01 that appears at point 39.
By inputting the voltage VOZ appearing at the point 40, the output voltage Vo3 of the entire device is generated as expressed by the following equation.

VO3=Vot十K (VOI−VO2) ・・・(3
7)簡単のためにI s o 2 = I s o 3
 = I s oとすれば、上式は、次のように展開さ
れる。
VO3=Vot1K (VOI-VO2)...(3
7) For simplicity I s o 2 = I s o 3
= I s o , the above equation is expanded as follows.

T Vo 3 =Va+−(A! n(Jr−71n I 
s o−Pl n’1.”+A)? T 十−(ly+1lnG’I’−1n I c 3)T −1−(K+1−P)lnT ・・・(38)Z・ ゆえVCl(27)式、(36)式によシきまる回路定
数、A及びKを(39)式及び(40)式のように調整
することにより、出力電圧VO3を温度にかかわらず一
定の値Voにすることができる。
T Vo 3 = Va+-(A! n(Jr-71n I
s o-Pl n'1. "+A)? T 0-(ly+1lnG'I'-1n I c 3)T -1-(K+1-P)lnT...(38)Z・ Therefore, VCl can be converted by equation (27) and equation (36). By adjusting the circuit constants A and K as shown in equations (39) and (40), the output voltage VO3 can be set to a constant value Vo regardless of the temperature.

K二P−1・・(39) 第7図は本発明の他の実施例を示17たものである。K2P-1...(39) FIG. 7 shows another embodiment of the present invention.

点39及び点40には前記の実施例と同様に、それぞれ
(33)式及び(35)式で与えら第1る”jL1圧が
発生する。従って抵抗30には、次式で与えられる電流
11oが流れる。
As in the previous embodiment, the first "jL1 pressures given by equations (33) and (35) are generated at points 39 and 40, respectively. Therefore, the resistor 30 has a current given by the following equations. 11 o flows.

Ilo = −(Vot −V’02) ・・(41)
R3゜ トランジスタ21とトランジスタ22のベース1(j1
流がこの電流に対し、無視できるほど小さいならば、こ
の電流とほぼ等しい電流が拐抗31を流れるため、点4
1にあられれる出力1:1.1.’tE Vo31d−
1(38)式と同じ式で与えられる。本人が0例の特徴
は、1つの′電圧発生器に゛′tI′8.圧加31の機
能をも持たせた点にある。
Ilo = -(Vot -V'02)...(41)
R3゜Base 1 of transistor 21 and transistor 22 (j1
If the current is negligibly small compared to this current, a current approximately equal to this current will flow through the resistor 31, so the point 4
Output 1: 1.1. 'tE Vo31d-
It is given by the same formula as formula 1 (38). The characteristic of 0 cases is that there is one 'voltage generator' and 'tI'8. The point is that it also has the function of pressurizing 31.

第8図は、前記の第7図の火加i例を演算増1]器のか
わヤに、トランジスタを使って構成(7た′:*:施例
である。
FIG. 8 shows an example in which a transistor is used in place of the arithmetic multiplier shown in FIG. 7.

トランジスタ54,55,56,57,58゜59及び
定電流源82.83は演算増中器を構成し、抵抗70,
7]、、72,73.)ランジスタ21.22とともに
、点87に(33)式で与えられる電圧V01を発生す
る。トランジスタ61 、62.63,64,65,6
6及び定電流源84゜85はもう1つの演箕増11」ν
Jを才1”4成し、抵抗79.80,81、トランジス
タ60とともに、点88に(35)式で寿えられる市、
圧Vo2を発生する。
Transistors 54, 55, 56, 57, 58°59 and constant current sources 82 and 83 constitute an operational multiplier, and resistors 70,
7],,72,73. ) Together with transistors 21 and 22, a voltage V01 given by equation (33) is generated at point 87. Transistors 61, 62, 63, 64, 65, 6
6 and constant current source 84゜85 is another performance increase 11''ν
J is 1"4, and along with resistors 79, 80, 81, and transistor 60, there is a circuit that can be connected to point 88 according to equation (35),
Generates pressure Vo2.

装置全体の出力11テ圧V03は、点89にあられれ、
前記の実施例と同様に(38)式で与えられる。
The output 11te pressure V03 of the entire device is at point 89,
As in the previous embodiment, it is given by equation (38).

抵抗75と、トランジスタ67.68.69はトランジ
スタ53のベース電位をきめるものである。トランジス
タ67のベース・エミッタ間電圧は、トランジスタ59
のベース・エミッタ間π℃圧にほぼ等しいので、トラン
ジスタ67及び68のコv フタ−4tN、 流は、V
o 3 (=VG)と抵抗74によってきまり温16−
によらずほぼ一定である。(ただし、トランジスタ67
.68の止流増巾率は十分高いと仮定する。)トランジ
スタ68と69のベース・エミッタ間電圧は同じである
ので、抵抗75にはトランジスタ18と19の飽和電流
化で決する電流が流れる。抵抗75の片端は、点89に
接続され、その電位はVo 3(=Vo)である。従っ
て、トランジスタ530ベースには、抵抗74と75の
比及びトランジスタ68と69の飽和1F;、流の比に
よって決まる温度によらずほぼ一定の市、圧が惺、生す
る。
Resistor 75 and transistors 67, 68, and 69 determine the base potential of transistor 53. The base-emitter voltage of transistor 67 is the same as that of transistor 59.
Since the pressure between the base and emitter of transistors 67 and 68 is approximately equal to π°C pressure, the current of V
o 3 (=VG) and the resistor 74 set the temperature 16-
It remains almost constant regardless of the (However, transistor 67
.. It is assumed that the stop current expansion rate of No. 68 is sufficiently high. ) Since the base-emitter voltages of transistors 68 and 69 are the same, a current determined by the saturation current of transistors 18 and 19 flows through resistor 75. One end of the resistor 75 is connected to a point 89, and its potential is Vo 3 (=Vo). Therefore, a substantially constant voltage is generated at the base of transistor 530 regardless of temperature, which is determined by the ratio of resistors 74 and 75 and the saturation 1F of transistors 68 and 69.

抵抗70.71の値及び、l・ランジスタ53のトラン
ジスタ52に対する飽イfl ′ii・流化をル、″、
□+li′−することにより、トランジスタ51及び5
2のコレクターの電位の温度依存性を任肩にi′叱定す
ることができる。
The value of the resistor 70.71 and the saturation of the transistor 53 to the transistor 52 are expressed as
By setting □+li'-, transistors 51 and 5
The temperature dependence of the potential of the collector 2 can be arbitrarily determined as i'.

例えば、トランジスタ51 、52のコレクター電位を
広い温度範囲でベース市1位とほぼ等しく設定すること
により、トランジスタ51.52のアーソー効果のVO
Iに対する影響を者しく低減することが’121″能で
ある。
For example, by setting the collector potentials of transistors 51 and 52 to be approximately equal to the base voltage over a wide temperature range, the voltage of the Erthor effect of transistors 51 and 52 is
It is possible to significantly reduce the impact on I.

また、トランジスタ54.55のエミッタ′中1位を高
い電位に設定することにより、低温特における電流源8
2を構成するトランジスタの飽和現象を防ぐことも可能
である。
In addition, by setting the first emitter of the transistors 54 and 55 to a high potential, the current source 8 can be
It is also possible to prevent the saturation phenomenon of the transistors constituting 2.

トランジスタ54.54のq第1流増市率が低い場合、
トランジスタ54.55のベース雷、流の影響により、
トランジスタ5 ]、 、 52のコレクター電流比が
抵抗70.71の比で決する値からずれ、そのためVo
+にklX差が生じる。トランジスタ56.57の飽和
電流比をトランジスタ51.52のコレクターBE 1
lrf、比に劣しくすることにより、これを防ぐむとが
できる。一般に、1<’:n’、回路中の隣接したトラ
ンジスタ間ではへ11□流増巾率のマツチングは非宮に
良いので、トランジスタ54.55のペース電流比はコ
レクターj)1、流孔に等しく、さらにこの場合それか
、トランジスタ51.52のコレクター1:j流化に等
しいからである。この際、トランジスタ54.55の飽
和電流比をもトランジスタ5 ]、 、 52のコレク
ター電流比流比に等しく設定することにより、トランジ
スタ54.55のベース1セ7位の誤差による、トラン
ジスタ51.52のコレクター電流比の4.北定誤差を
最小にすることがで盾る。
If the q-first market increase rate of transistor 54.54 is low,
Due to the influence of the current at the base of the transistor 54.55,
The collector current ratio of transistors 5], , 52 deviates from the value determined by the ratio of resistor 70.71, and therefore Vo
+ klX difference occurs. The saturation current ratio of transistor 56.57 is the collector BE 1 of transistor 51.52.
This can be prevented by making the lrf ratio inferior. In general, 1<':n', the matching of flow amplification factors between adjacent transistors in the circuit is very good, so the pace current ratio of transistors 54.55 is is equal, and in this case it is also equal to the collector 1:j current of the transistor 51.52. At this time, by setting the saturation current ratio of the transistor 54.55 to be equal to the collector current ratio of the transistors 5], , , 52, the difference between the base 1 and 7 of the transistor 54.55 is reduced by the transistor 51.52. collector current ratio of 4. This can be avoided by minimizing the north determination error.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によると、7見度変化にか
かわらず宮に一定の霜1圧f発生することができる基準
電圧発生器をl、j供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reference voltage generator that can generate a constant level of frost 1 pressure f irrespective of changes in degree.

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

第1図は、従来の基準電圧発生器の原即図、第2図は、
従来の基準電、圧発生器の温度11〒性図、第3図は、
本発明の動作原理図、第4図乃至第8図はそれぞれ本発
明の実施例を示すlト41である。 11・・・電流源、12・・・トランジスタ、13・・
・霜圧加算器、14・・・絶対温度に比例する市、Fト
の発生器、15・・・出力部。圧、16・・・組1.対
11謀1線に比例する1M1圧の発生器。 代理人 弁理士 則 近 沙i 佑 (ほか1名)\ □シ、Q 第 4 図 戻 第5図
Figure 1 is an original diagram of a conventional reference voltage generator, and Figure 2 is:
The temperature diagram of the conventional reference voltage and pressure generator, Figure 3, is as follows:
The operating principle diagrams of the present invention, FIGS. 4 to 8, are diagrams 41 showing embodiments of the present invention. 11... Current source, 12... Transistor, 13...
・Frost pressure adder, 14... Generator of temperature proportional to absolute temperature, 15... Output section. Pressure, 16...group 1. A generator of 1M1 pressure proportional to 11 lines and 1 line. Agent Patent attorney Nori Satsuki Chika (and 1 other person)\ □shi, Q Return to Figure 4 Figure 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)絶対温度に比例する′小゛用を発生する雷1圧発
生器と、絶対温度の対数に比例する電圧を発生する雷、
圧発生器と、絶対温度のべき采に比例する電流を発生ず
る電流発生器と、この11シ流発生器に接続智れたトラ
ンジスタと、このトランジスタのベースエミッタ間知1
圧および前記2つの電圧発生器の出力電圧f反いに加3
7する届圧加針器と′12:、備えることを特徴とする
基準電圧発生器。
(1) A lightning voltage generator that generates a small voltage proportional to the absolute temperature, and a lightning generator that generates a voltage proportional to the logarithm of the absolute temperature.
a pressure generator, a current generator that generates a current proportional to the power of absolute temperature, a transistor connected to this current generator, and a base-emitter voltage of this transistor.
voltage and the output voltage f of the two voltage generators;
7. A reference voltage generator comprising: a pressure-delivery needle; and a reference voltage generator.
(2)絶対温度の対数に比例する電圧を、絶対温度のべ
きの形であられきわるr、13口1!特性の互いに異な
る電流を発生する2″:)の′l^;流発牛器と、それ
らにそれぞれ接Fj+I 1.、 y’c 2つのトラ
ンジスタのベース・エミッタI!4jliI圧のΔ−に
より得ることを特徴とする特許請求の3;1λ囲化第1
記4.2(の基準電圧発生器。
(2) The voltage proportional to the logarithm of the absolute temperature is expressed as a power of the absolute temperature r, 13 points 1! 2":) 'l^; which generates currents with different characteristics, and Fj+I 1., y'c are obtained by the base-emitter of two transistors I!4jliI pressure Δ- Claim 3 characterized in that: 1λ enclosing first
4.2 (Reference voltage generator).
(3)絶対湿度のべきの形であられされる湯度特性をも
った′山数を81−生ずる2つの掌、流発生器のうちの
1つは、電圧加算器の出力性、11:を、それに比例し
た電流に変換するものであることをIl、′Ifaとす
る特許請求の範囲第2項記への基準電圧発生器。
(3) One of the two flow generators generates the number of peaks with the hot water temperature characteristic in the form of a power of the absolute humidity. The reference voltage generator according to claim 2, wherein Il and 'Ifa are those for converting into a current proportional to the reference voltage generator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0452736U (en) * 1990-09-07 1992-05-06
JP2012243054A (en) * 2011-05-19 2012-12-10 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Band gap reference circuit

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JPH0452736U (en) * 1990-09-07 1992-05-06
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