JPS6172320A - 基準電圧発生回路 - Google Patents
基準電圧発生回路Info
- Publication number
- JPS6172320A JPS6172320A JP19502384A JP19502384A JPS6172320A JP S6172320 A JPS6172320 A JP S6172320A JP 19502384 A JP19502384 A JP 19502384A JP 19502384 A JP19502384 A JP 19502384A JP S6172320 A JPS6172320 A JP S6172320A
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- JP
- Japan
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- transistor
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- collector
- base
- emitter
- Prior art date
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- Pending
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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
- G05F3/26—Current mirrors
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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
本発明は集積回路装置に多用される基準電圧発生回路に
関するものである。 ” 従来例の構成とその問題点 以下に従来の基準電圧発生回路について説明する。
関するものである。 ” 従来例の構成とその問題点 以下に従来の基準電圧発生回路について説明する。
第２図は従来のバンドギャップ基準電圧発生回路であり
、トランジスタ９と１０は抵抗１３と１４に温度に比例
した電圧を発生させるために、異なるエミッタ電流密度
で動作している。さらに第３のトランジスター１は抵抗
１４に発生する電圧と加えられて出力電圧”Ｏｕｔを発
生させる。その結果、出力電圧ＶＯｕｔは、トランジス
ター１のベース、エミッタ電圧ＶＯと抵抗１４に発生す
る温度依存電圧が加算された電圧として出力される。
、トランジスタ９と１０は抵抗１３と１４に温度に比例
した電圧を発生させるために、異なるエミッタ電流密度
で動作している。さらに第３のトランジスター１は抵抗
１４に発生する電圧と加えられて出力電圧”Ｏｕｔを発
生させる。その結果、出力電圧ＶＯｕｔは、トランジス
ター１のベース、エミッタ電圧ＶＯと抵抗１４に発生す
る温度依存電圧が加算された電圧として出力される。
ここで、出力電圧Ｖｏｕｔをシリコンのバンドギャップ
電圧（約１．２ｖ程度）に設定するとき、抵抗１４に発
生する電圧は、ｖＢ！の温度係数を補正し温度変動に対
して一定の出力電圧ＶＯｕｔを得ることができる。
電圧（約１．２ｖ程度）に設定するとき、抵抗１４に発
生する電圧は、ｖＢ！の温度係数を補正し温度変動に対
して一定の出力電圧ＶＯｕｔを得ることができる。
ところで、トランジスター１のベース・エミッタ間電圧
ＶＯは、トランジスタの逆方向飽和電流ｅ工ｏ、）ラン
ジスタ１１のエミッタ電流を工ｘ、エミッタ面積をム冨
とすると、 で表わされる。但し、Ｋはボルツマン定数、ｑは電子の
電荷、Ｔは絶対温度である。
ＶＯは、トランジスタの逆方向飽和電流ｅ工ｏ、）ラン
ジスタ１１のエミッタ電流を工ｘ、エミッタ面積をム冨
とすると、 で表わされる。但し、Ｋはボルツマン定数、ｑは電子の
電荷、Ｔは絶対温度である。
ここで１．”ＢＥの温度特性を乗めるために（１）式を
温度Ｔに対して微分すると、 ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）となり、ＶＢ
Ｋの温度特性は、トランジスタ１１のエミッタ電流Ｉ、
の温度特性が無視できない。そノタメ、出力電圧ＶＯｕ
ｔの温度係数を最小にするためにはトランジスタ１１の
エミッタ電流は温度変動に対して一定にする必要があり
、トランジスタ１１に温度変動のない定電流を供給する
ためのＰＮＰ トラ／ジスタ１６，１７、抵抗１９で構
成される定電流回路が接続されるのが常であった。その
結果、基準電圧を発生させるために必要な電流が増加す
るという不都合が生じていた。
温度Ｔに対して微分すると、 ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）となり、ＶＢ
Ｋの温度特性は、トランジスタ１１のエミッタ電流Ｉ、
の温度特性が無視できない。そノタメ、出力電圧ＶＯｕ
ｔの温度係数を最小にするためにはトランジスタ１１の
エミッタ電流は温度変動に対して一定にする必要があり
、トランジスタ１１に温度変動のない定電流を供給する
ためのＰＮＰ トラ／ジスタ１６，１７、抵抗１９で構
成される定電流回路が接続されるのが常であった。その
結果、基準電圧を発生させるために必要な電流が増加す
るという不都合が生じていた。
発明の目的
本発明は、斯る点に鑑みてなされたもので特別な定電流
回路を必要とせず消費電流の少ない温度補正された基準
電圧発生回路を提供することにある。
回路を必要とせず消費電流の少ない温度補正された基準
電圧発生回路を提供することにある。
発明の構成
この目的を達成するため本発明はコレクタとベースが共
通接続されエミッタが接地された第１のトランジスタと
、ベースが前記第１のトランジスタのベース・コレクタ
と接続されエミッタが第１の抵抗を介して接地され、そ
のエミッタ面積が前記第１のトランジスタのエミッタ面
積と異なるエミッタ面積を有する第２のトランジスタを
具備し、前記第１・第２のトランジスタのコレクタは前
記第２のトランジスタに流れる電流と等しい電流を第１
のトランジスタに供給する手段としてのカレントミラー
回路を接続し、さらに前記第１及び第２のトランジスタ
のベースに、そのベースが共通接続され、エミッタが接
地された第３のトランジスタが接続され、前記第３のト
ランジスタのコレクタには、コレクタベースが共通接続
されてダイオード接続された第４のトランジスタと第２
の抵抗を縦続接続して出力端子に接続したもので、前記
第４のトランジスタのベース・エミッタ間電圧の温度係
数を、前記第２の抵抗に発生する電圧により補正する如
く前記第１・第２のトランジスタのエミッタ面積比及び
第１・第２の抵抗の抵抗比を調整することにより、温度
変化に対して一定の基準電圧を発生させるものである。
通接続されエミッタが接地された第１のトランジスタと
、ベースが前記第１のトランジスタのベース・コレクタ
と接続されエミッタが第１の抵抗を介して接地され、そ
のエミッタ面積が前記第１のトランジスタのエミッタ面
積と異なるエミッタ面積を有する第２のトランジスタを
具備し、前記第１・第２のトランジスタのコレクタは前
記第２のトランジスタに流れる電流と等しい電流を第１
のトランジスタに供給する手段としてのカレントミラー
回路を接続し、さらに前記第１及び第２のトランジスタ
のベースに、そのベースが共通接続され、エミッタが接
地された第３のトランジスタが接続され、前記第３のト
ランジスタのコレクタには、コレクタベースが共通接続
されてダイオード接続された第４のトランジスタと第２
の抵抗を縦続接続して出力端子に接続したもので、前記
第４のトランジスタのベース・エミッタ間電圧の温度係
数を、前記第２の抵抗に発生する電圧により補正する如
く前記第１・第２のトランジスタのエミッタ面積比及び
第１・第２の抵抗の抵抗比を調整することにより、温度
変化に対して一定の基準電圧を発生させるものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第１図に示し本発明を説明す
る。
る。
第１図の回路図において、トランジスタ２のエミッタ面
積はトランジスタ１のエミッタ面積よりも大きく構成さ
れており、さらにトランジスタ２のコレクタにはトラン
ジスタ１にトランジスタ２と等しい電流を供給するため
のトランジスタ４゜５で構成されるカレントミラー回路
が接続される。
積はトランジスタ１のエミッタ面積よりも大きく構成さ
れており、さらにトランジスタ２のコレクタにはトラン
ジスタ１にトランジスタ２と等しい電流を供給するため
のトランジスタ４゜５で構成されるカレントミラー回路
が接続される。
いま、上記実施例においてトランジスタ１と２のエミッ
タ面積比を１対Ｈになる様に構成した場合、トランジス
タ１に流れる電流をＩｇ＋ ｌ ）う／ジメタ２に流れ
る電流ｋ ＩＸ２とすると、それぞれのトランジスタの
ベース・エミッタ電圧ＶＢＨ。
タ面積比を１対Ｈになる様に構成した場合、トランジス
タ１に流れる電流をＩｇ＋ ｌ ）う／ジメタ２に流れ
る電流ｋ ＩＸ２とすると、それぞれのトランジスタの
ベース・エミッタ電圧ＶＢＨ。
ＶＢＫ２は、
で表わされる。ここで、上記ＩＸ＋と工、２はＰＮＰト
ランジスタ４，５で構成されるカレントミラー回路によ
ってＩＫ＋ ” ｒｇｚが成立する。従って上記３．４
式によシ抵抗３０両端に発生する差電圧ΔｖＢｘは となり、さらに抵抗３の抵抗値をＲ１として前記工に＋
とＩＸ２を求めると と表わされる。ここで上記（６）式を温度に関して微分
すると − となり、ΔＲ１／Ｒ１＝ΔνＴ が成立すれば電流１１
１２の温度係数は零となる。これは抵抗Ｒ１の温度係数
が約３３’ ＯＯＰＰＭ／ °Ｑであることを示し、こ
の値は集積回路装置において抵抗素子として形成される
所のＰ形拡散抵抗の温度係数にほぼ一致する。
ランジスタ４，５で構成されるカレントミラー回路によ
ってＩＫ＋ ” ｒｇｚが成立する。従って上記３．４
式によシ抵抗３０両端に発生する差電圧ΔｖＢｘは となり、さらに抵抗３の抵抗値をＲ１として前記工に＋
とＩＸ２を求めると と表わされる。ここで上記（６）式を温度に関して微分
すると − となり、ΔＲ１／Ｒ１＝ΔνＴ が成立すれば電流１１
１２の温度係数は零となる。これは抵抗Ｒ１の温度係数
が約３３’ ＯＯＰＰＭ／ °Ｑであることを示し、こ
の値は集積回路装置において抵抗素子として形成される
所のＰ形拡散抵抗の温度係数にほぼ一致する。
ところで、本発明においてはトランジスタ１と同一エミ
ッタ面積を有するトラ／ジスタロが、トランジスタ１，
２とカレントミラー接続して構成されるため、上記トラ
ンジスタ６にも上記ＩＫ１と等しい電流１冨６が流れる
。さらにトランジスタ６のコレクタには抵抗７とトラン
ジスタ６と同様にトランジスタ１と同一エミッタ面積を
有するトランジスタ８がダイオード接続されて出力端子
ａに接続されている。
ッタ面積を有するトラ／ジスタロが、トランジスタ１，
２とカレントミラー接続して構成されるため、上記トラ
ンジスタ６にも上記ＩＫ１と等しい電流１冨６が流れる
。さらにトランジスタ６のコレクタには抵抗７とトラン
ジスタ６と同様にトランジスタ１と同一エミッタ面積を
有するトランジスタ８がダイオード接続されて出力端子
ａに接続されている。
ここで、抵抗７で生じる電圧降下Ｖ、は、Ｘｘｚ ＝工
ｘ６さらにトランジスタ６のコレクタ電流ＩＣ６はエミ
ッタ電流とほぼ等しいからＩＣ６＝ Ｉｌ＋６が成立す
るとして抵抗７の抵抗値をＲ２とするととなる。
ｘ６さらにトランジスタ６のコレクタ電流ＩＣ６はエミ
ッタ電流とほぼ等しいからＩＣ６＝ Ｉｌ＋６が成立す
るとして抵抗７の抵抗値をＲ２とするととなる。
さらに（８）式を温度Ｔに関して微分すると、となり、
Ｎ）１が成立する時ｖ１は正の温度係数を有する。
Ｎ）１が成立する時ｖ１は正の温度係数を有する。
一方、トランジスタ８のベース、エミッタ電圧ＶＢＩＩ
８は、 となる。従って端子ａ、ｂ間に発生する電圧ｖｘは上記
（８）式と（９）式を加えて となる。
８は、 となる。従って端子ａ、ｂ間に発生する電圧ｖｘは上記
（８）式と（９）式を加えて となる。
ところで上記（９）式においてベース、エミッタを圧の
温度特性は工に２が温度特性をもたない場合、−２ｍマ
／’Ｃの負の温度特性を有する。よって（８）式におけ
る正の温度係数を有する電圧ｖ１を加え合せることによ
り、出力電圧”Ｏｕｔは温度係数が零の基準電圧を得る
ことができる。
温度特性は工に２が温度特性をもたない場合、−２ｍマ
／’Ｃの負の温度特性を有する。よって（８）式におけ
る正の温度係数を有する電圧ｖ１を加え合せることによ
り、出力電圧”Ｏｕｔは温度係数が零の基準電圧を得る
ことができる。
さて、以上の説明においては、出力電圧とじては、シリ
コ／のバンドギャップ電圧（約１．２Ｖ）で微小温度係
数を有する基準電圧を発生させる場合について説明して
き友が、上記バンドギャップ電圧のｎ倍の基準電圧を発
生させる手法としては、本発明の第１図においてダイオ
ード接続されたトランジスタ８をｎ個縦続接続し、さら
に抵抗３と抵抗７の比をｎ・（式／Ｒ１）に設定するこ
とにより、ｎ倍の基準電圧を発生させることができるこ
とは言うまでもない。
コ／のバンドギャップ電圧（約１．２Ｖ）で微小温度係
数を有する基準電圧を発生させる場合について説明して
き友が、上記バンドギャップ電圧のｎ倍の基準電圧を発
生させる手法としては、本発明の第１図においてダイオ
ード接続されたトランジスタ８をｎ個縦続接続し、さら
に抵抗３と抵抗７の比をｎ・（式／Ｒ１）に設定するこ
とにより、ｎ倍の基準電圧を発生させることができるこ
とは言うまでもない。
発明の効果
以上、詳述した如く本発明によれば、定電流回路を必要
とせず、それゆえ消費電流の少い基準電圧回路を構成す
ることができ、しかも本発明の基準電圧回路は従来例に
おいてその出力電圧が定電流値に依存するのと異なり、
安定で精度の高い基準電圧を得ることができる。
とせず、それゆえ消費電流の少い基準電圧回路を構成す
ることができ、しかも本発明の基準電圧回路は従来例に
おいてその出力電圧が定電流値に依存するのと異なり、
安定で精度の高い基準電圧を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例にかかる基準電圧発生回路の
電気回路図、第２図は従来の基準電圧発生回路の電気回
路図である。 １・・・・・・第１のトランジスタ、２・・・・・・第
２のトランジスタ、３・・・・・・第１の抵抗、４，５
・・・・・・カレントミラー回路を構成するトランジス
タ、６・・・・・・第３のトランジスタ、７・・・・・
・第２の抵抗、８・・・・・・第４のトランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
電気回路図、第２図は従来の基準電圧発生回路の電気回
路図である。 １・・・・・・第１のトランジスタ、２・・・・・・第
２のトランジスタ、３・・・・・・第１の抵抗、４，５
・・・・・・カレントミラー回路を構成するトランジス
タ、６・・・・・・第３のトランジスタ、７・・・・・
・第２の抵抗、８・・・・・・第４のトランジスタ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (2)
- （１）コレクタとベースが共通接続されエミッタが接地
された第１のトランジスタと、ベースが前記第１のトラ
ンジスタのベース、コレクタと接続され、エミッタが第
１の抵抗を介して接地され、そのエミッタ面積が前記第
１のトランジスタのエミッタ面積と異なるエミッタ面積
を有する第２のトランジスタを具備し、前記第１・第２
のトランジスタのコレクタは前記第２のトランジスタに
流れる電流と等しい電流を第１のトランジスタに供給す
る手段としてのカレントミラー回路に接続し、さらに前
記第１及び第２のトランジスタのベースに、そのベース
が共通接続され、エミッタが接地された第３のトランジ
スタを接続し、前記第３のトランジスタのコレクタには
コレクタ、ベースが共通接続されてダイオード接続され
た第４のトランジスタと第２の抵抗が縦続接続し前記第
１・第２のトランジスタのエミッタ面積比及び第１・第
２の抵抗の抵抗比を調整して、前記第２の抵抗と第４の
トランジスタの両端に温度変化に対して一定の基準電圧
を発生させることを特徴とする基準電圧発生回路。 - （２）第２の抵抗としては前記第１と第２の抵抗比のｎ
倍の抵抗比を有する抵抗を用い、さらに第４のトランジ
スタとしてダイオード接続された第２のトランジスタを
ｎ個縦続接続して構成し、前記基準電圧のｎ倍の基準電
圧を発生させ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502384A JPS6172320A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 基準電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502384A JPS6172320A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 基準電圧発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172320A true JPS6172320A (ja) | 1986-04-14 |
Family
ID=16334248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19502384A Pending JPS6172320A (ja) | 1984-09-18 | 1984-09-18 | 基準電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6172320A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595321A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
| JPS59132014A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
| JPS59135519A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-08-03 | Toshiba Corp | 電流源回路 |
-
1984
- 1984-09-18 JP JP19502384A patent/JPS6172320A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS595321A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
| JPS59132014A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
| JPS59135519A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-08-03 | Toshiba Corp | 電流源回路 |
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