JPS62163360A - Bipolar integrated circuit - Google Patents

Bipolar integrated circuit

Info

Publication number
JPS62163360A
JPS62163360A JP544886A JP544886A JPS62163360A JP S62163360 A JPS62163360 A JP S62163360A JP 544886 A JP544886 A JP 544886A JP 544886 A JP544886 A JP 544886A JP S62163360 A JPS62163360 A JP S62163360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
constant
integrated circuit
current
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP544886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Nakamura
政富美 中村
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP544886A priority Critical patent/JPS62163360A/en
Publication of JPS62163360A publication Critical patent/JPS62163360A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a bipolar integrated circuit of high withstand voltage in a process of low withstand voltage without requiring outside resistance and large consumed- electric power in the integrated circuit, by using a constant-current source instead of resistance and making a biased current flow across a constant-voltage element with the constant current so that a consumed current can be reduced when a power input voltage becomes high. CONSTITUTION:The first constant-voltage element 5, one end of which is connected with a positive power-source input VCC and the other end of which is connected with a negative power-source input VEE through an impedance element 6 connected in series, and a PNP transistor 7, whose base is connected at a connection point of the impedance element 6 and the first constant-voltage element 5 and whose emitter is connected with the positive power-source input VCC through a resistor 9, are provided. And, the second constant-voltage element 2 connected between a collector of the PNP transistor 7 and the negative power-supply input VEE, and a NPN transistor 3, whose base is connected at a connection point of the collector of the PNP transistor 7 and the second constant-voltage element 2 and whose collector is collected with the positive power-supply input VCC, are provided. And, bias voltage is obtained from the emitter of the NPN transistor 3.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高耐圧のバイポーラ集積回路に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a high voltage bipolar integrated circuit.

従来の技術 従来、高耐圧の集積回路を実現する場合、第14図の方
法がとられていた。1は集積回路内部の回路網であり、
集積回路本来の機能を果す部分である。Vccは正の電
源入力、Vxxは負の電源入力である。
BACKGROUND ART Conventionally, the method shown in FIG. 14 has been used to realize a high voltage integrated circuit. 1 is a circuit network inside the integrated circuit,
This is the part that performs the original function of an integrated circuit. Vcc is a positive power input, and Vxx is a negative power input.

この場合、回路網1を構成する素子の大部分を占めるN
PN トランジスタをダイオードとしてイ吏用する等、
特別な場合を除いてほとんどのNPNトランジスタのコ
レクタ、エミッタ間には最悪のケースでは電源入力電圧
にほぼ等しい電圧がかかるので、NPNトランジスタの
ベース開放時のコレクタ、エミッタ間耐圧(以下VCI
IOという)は電源入力電圧以上必要となる。
In this case, N occupies most of the elements constituting the circuit network 1
For example, using a PN transistor as a diode, etc.
Except for special cases, a voltage approximately equal to the power supply input voltage is applied between the collector and emitter of most NPN transistors in the worst case, so the withstand voltage between the collector and emitter when the base of the NPN transistor is open (hereinafter referred to as VCI) is
(referred to as IO) must be higher than the power supply input voltage.

NPNトランジスタのVcxoはその集積回路のプロセ
スによって決定されるが、NPNトランジスタのVcx
oが高くとれるプロセスを、この場合高耐圧プロセスと
呼ぶことにする。
The Vcxo of an NPN transistor is determined by the process of its integrated circuit;
In this case, a process in which o can be made high will be referred to as a high breakdown voltage process.

第14図の場合、高1計王の集積回路?実現するために
は、高耐圧プロセス重用いる必要がある。
In the case of Figure 14, is it an integrated circuit with a high level of 1? To achieve this, heavy use of high-voltage processes is required.

このような構成では次のような問題があった。Such a configuration has the following problems.

高耐圧プロセスは不純物濃度が低いため、比抵抗が高く
なり、同じ電流容量のトランジスタであれば、エミッタ
の占有面積を大きくとる必要がある。又、素子そのもの
あるいは素子間に高い電圧が印加されるため、マスクル
ール(マスクとマスクとの間隔)を大きくとる必要があ
る。
The high breakdown voltage process has a low impurity concentration, resulting in a high specific resistance, and for transistors with the same current capacity, the area occupied by the emitter must be large. Furthermore, since a high voltage is applied to the elements themselves or between the elements, it is necessary to set a large mask rule (the distance between the masks).

このため、高耐圧プロセスはチップ面積が非常に大きく
なり、チップ面積が大きくなった分だけ歩留りが悪くな
ると共に、ウェハー当りの取り個数が格段に減ることに
なる。又、不純物濃度が低く、マスクルール含大きくと
る必要があるので、トランジスタの直流電流増幅率hp
gが低くなると共Gて、同じ機能を実現する場合、どう
しても素子数が増えたり、機能が低下することになる。
For this reason, the chip area becomes very large in the high-voltage process, and the yield deteriorates by the increased chip area, and the number of chips per wafer decreases markedly. In addition, since the impurity concentration is low and the mask rule must be large, the DC current amplification factor hp of the transistor is
As g becomes lower, the number of elements inevitably increases or the function deteriorates if the same function is to be achieved.

更に、高耐圧プロセスは一般的でなく、プロセス自体高
価なプロセスである。
Furthermore, a high voltage process is not common, and the process itself is expensive.

これ等の理由により、高耐圧プロセスはコストアップに
なるという問題があったが、高耐1王プロセスの耐圧よ
りも高い:針圧の集積回路は実現できないことは言うま
でもない。
For these reasons, the high-voltage process has the problem of increased costs, but it goes without saying that an integrated circuit with a stylus pressure higher than that of the high-voltage process is impossible.

そこで、高耐圧プロセスを用いずに高耐圧の集積回路全
実現しようとした場合、NPNトランジスタのVart
o よりも電源入力電圧の方が高くなるので、コレクタ
、エミッタ間にかかる電圧がVCIIOを超えるNPN
トランジスタにおいては、VCKOを超えないようにす
るための特別な回路全それぞれのNPN トランジスタ
に追加する必要があるが、その場合、極端に素子数を増
やしたり、回路を追加することにより、性能を低下させ
る問題がある。又、回路によっては、機能上、全く前述
のような回路が追加できない場合もある。
Therefore, when trying to realize a complete high-voltage integrated circuit without using a high-voltage process, the Vart
o Since the power supply input voltage is higher than VCIIO, the voltage applied between the collector and emitter exceeds VCIIO.
For transistors, it is necessary to add a special circuit to each NPN transistor to ensure that VCKO is not exceeded, but in that case, increasing the number of elements or adding circuits to an extreme degree will reduce performance. There is a problem with this. Furthermore, depending on the circuit, the above-mentioned circuit may not be added at all due to its functionality.

この問題を解決するために、前述の従来例を改善したも
のとして第16図の回路が考えられる。
In order to solve this problem, the circuit shown in FIG. 16 can be considered as an improvement on the conventional example described above.

第15図は高耐圧プロセスを用いず、集積回路本来の機
能を果す集積回路内部の回路網1以外に、定電圧素子2
、NPNトランジスタ3、抵抗4の集積回路内部素子か
らなる。電源入力電圧をNPNトランジスタのVeto
以下に下げるための回路を使って電源入力電圧を降下さ
せ、回路網1に電Et供給することにより、回路網1の
NI’NトランジスタにVeto以上の電圧がかがらな
いようにし、更に、電源入力電圧を降下させる回路のN
PNトランジスタ3のコレクタ、エミッタと回路網1と
を電源に対して直列に接続することにより、そのコレク
タ、エミッタ間に’1cxo以上の電圧がかからないよ
うに構成したものである。
Figure 15 shows that a constant voltage element 2 is used in addition to the circuit network 1 inside the integrated circuit, which performs the original function of the integrated circuit, without using a high withstand voltage process.
, an NPN transistor 3, and a resistor 4, which are internal elements of the integrated circuit. The power supply input voltage is
By lowering the power supply input voltage using a circuit to lower it below and supplying electric power Et to the circuit network 1, a voltage higher than Veto is prevented from being applied to the NI'N transistor of the circuit network 1. N of the circuit that drops the input voltage
By connecting the collector and emitter of the PN transistor 3 and the circuit network 1 in series with the power supply, a voltage of 1cxo or more is not applied between the collector and emitter.

第15図の回路で、例えば、回路網1の消費電流工1が
4mA、NPNトランジスタ3の最低直流電流増幅率h
yi+Q40、定電圧素子2の動作電圧Vz2カ16−
T ’l、集積回路ノブo セスr6.N P Nトラ
ンジスタ3のVcgoが24V保証のもの(以下24v
プロセスという)を採用したと仮定して説明する。
In the circuit of FIG. 15, for example, the current consumption factor 1 of the circuit network 1 is 4 mA, and the minimum DC current amplification factor h of the NPN transistor 3 is
yi+Q40, operating voltage Vz2 of constant voltage element 2 16-
T'l, integrated circuit knob o cess r6. The Vcgo of N P N transistor 3 is guaranteed to be 24V (hereinafter referred to as 24V
The following explanation assumes that a process (referred to as a process) has been adopted.

NPN トランジスタ3に必要なベース電流Lasは次
式で求められる。
The base current Las required for the NPN transistor 3 is determined by the following equation.

より5 = Ics / hyw−・・・・・ (1)
hyx’)) 1のとき、 I!15 = Ix/ hyx =  4〔mA)/ 4o =o、1(:mA 〕−−
−−−−(2)定電圧素子の動作電圧があまり変動しな
いようにするには、その動作電流IZ2を0.1mA程
度以上流しておく必要があるので、IZ2の最低値を0
.1mAとする。
From 5 = Ics / hyw-... (1)
hyx')) When 1, I! 15 = Ix / hyx = 4 [mA) / 4o = o, 1 (:mA] --
---- (2) In order to prevent the operating voltage of the constant voltage element from fluctuating too much, it is necessary to keep the operating current IZ2 flowing at about 0.1 mA or more, so the lowest value of IZ2 should be set to 0.
.. It is set to 1 mA.

NPN トランジスタ3のコレクタ、エミッタ間電圧降
下の最低値’(i72V(これ以上小さくすると、抵抗
4の抵抗値が低くなって、消費電流が増え、又、これ以
上大きくすると、抵抗4の抵抗値が高くなり、電源入力
電圧範囲が狭くなる。)とし、電源入力電圧(Vcc、
Vgx間電圧電圧動作範囲?(回路網の最低動作電FE
)+2V〜40vとし、NPNトランジスタ3のベース
、エミッタ間電圧Vuxs fo・7vとすると、抵抗
4の抵抗値R4は次式で求められる。
Minimum value of voltage drop between the collector and emitter of NPN transistor 3' (i72V) If it is made smaller than this, the resistance value of resistor 4 will be lowered and the current consumption will increase, and if it is made larger than this, the resistance value of resistor 4 will be ), and the power supply input voltage (Vcc,
Vgx voltage voltage operating range? (Minimum operating voltage FE of the circuit network
)+2V to 40V, and the voltage between the base and emitter of the NPN transistor 3 is Vuxsfo·7V, then the resistance value R4 of the resistor 4 is determined by the following equation.

0、1 j mA、]+0.1[mA’1=6.5(k
Ω〕   ・・・・・・ (3)抵抗4%−6・5Ωと
して、第15図の回路を動作させた場合、回路憫1に印
加される電圧(以下内部バイアス電圧という)と電源入
力電圧の関係は第16図のようになり、内部バイアス電
圧は、VZ2− VBt5= 16.7(V〕−0,7
(V’l : 16 (V〕で安定化されてしまう。
0,1 j mA,]+0.1[mA'1=6.5(k
Ω] ...... (3) When the circuit shown in Figure 15 is operated with a resistance of 4% - 6.5 Ω, the voltage applied to circuit 1 (hereinafter referred to as internal bias voltage) and the power input voltage The relationship is as shown in Figure 16, and the internal bias voltage is VZ2-VBt5=16.7(V)-0,7
(V'l: stabilized at 16 (V)).

内部バイアス電圧は16Vi超える電圧がかからないの
で、回路網1の中の素子は24Vプロセスで全く問題は
ない。NPNトランジスタ3のVetoは24Vなので
、集積回路の耐圧は、16〔v〕〔内部バイアス電IE
E)+24(V〕(VCto)=4c)(’V’)・・
・・・・(41となム耐圧24oVにすることができる
。そのときの集積回路の消費電流は第17図のようにな
り、電源入力電圧40V時の消費電流Iceは次式%式
% 従って、集積回路本来の機能を果すための消費電流4m
Aの1.87倍の消費電流となり、非常に電力効率が悪
い0又、消費電力は、 電源入力電圧x Icc== m(V) x 7.4s
(m人〕= 2s9(mW’]−・−・ (7)となる
ので、許容損失の小さいパッケージ、例えば、フラット
パッケージ等(例:14ビンフラツトパツケージの許容
損失は周囲温度75℃において190mW)にはとうて
い収めることができない。
Since the internal bias voltage does not exceed 16Vi, there is no problem with the elements in the circuit network 1 in the 24V process. Since Veto of the NPN transistor 3 is 24V, the withstand voltage of the integrated circuit is 16 [V] [internal bias voltage IE
E) + 24 (V) (VCto) = 4c) ('V')...
(41) The withstand voltage can be set to 24oV.The current consumption of the integrated circuit at that time is as shown in Figure 17, and the current consumption Ice when the power supply input voltage is 40V is given by the following formula % Formula % , current consumption of 4 m to perform the original function of the integrated circuit
The current consumption is 1.87 times that of A, which is extremely poor power efficiency.The power consumption is: Power supply input voltage x Icc== m(V) x 7.4s
(m people] = 2s9 (mW') - - - ) cannot be contained at all.

そこで、集積回路の消費電力を小さくさせるために、第
18図の回路が考えられる。この回路の構成及び動作は
第15図と全く同じであるが、消費電力の大きい抵抗4
のみを集積回路外部に出し、集積回路の消費電力を低減
させ、許容損失の小さいパッケージに収めようとしたも
ので、第18図の場合の消費電力は次式で計算できる0
抵抗の消費電カニ(40(V’1−VZ2)X(IZ2
+IBM)= (40(V) −16,7(V〕)X(
3,as(mA〕+o、1(mム〕)=sa4(mW)
   −−=  (8)第18因の集積回路の消費電力 =第15図の消費電力−抵抗の消費電力=299(mW
)−ss、4(mW)=21e(mW)・・・・・・ 
(9) 第18図の場合でも、14ピンのフラノトノ(ノケージ
に収めることは無理であり、もう少しピン数の多い許容
損失の大きいパッケージに収める必要がある。又、集積
回路の引出端子が1本余分に必要となり、ポンディング
パッドが1個余分に必要となるので、チップ面積が大き
くなったり、ピン数全1本増やす必要があるので、集積
回路のコストアップを招く0又、外付抵抗が1本増える
ので、設計も煩わしく、抵抗1本分余分のスベースを必
要とし、抵抗1本分だけコストアップになる上、電力効
率が悪くなることは言うまでもない。
Therefore, in order to reduce the power consumption of the integrated circuit, the circuit shown in FIG. 18 can be considered. The configuration and operation of this circuit are exactly the same as those shown in FIG.
This is an attempt to reduce the power consumption of the integrated circuit by bringing only the power to the outside of the integrated circuit, and to house it in a package with low power dissipation.The power consumption in the case of Figure 18 can be calculated using the following formula
Resistor power consumption (40 (V'1 - VZ2) x (IZ2
+IBM)= (40(V) -16,7(V))X(
3, as (mA) + o, 1 (mm) = sa4 (mW)
--= (8) Power consumption of integrated circuit of 18th factor = Power consumption of Figure 15 - Power consumption of resistor = 299 (mW
)-ss, 4 (mW) = 21e (mW)...
(9) Even in the case of Figure 18, it is impossible to fit it into a 14-pin full-body cage, and it is necessary to fit it into a package with a larger number of pins and higher power dissipation.Also, the integrated circuit has only one lead-out terminal. Since one extra bonding pad is required, the chip area becomes larger, and the total number of pins needs to be increased by one, which increases the cost of the integrated circuit. Since one more wire is added, the design is complicated, an extra base is required for one resistor, the cost increases by one resistor, and it goes without saying that power efficiency deteriorates.

尚、第15図の回路で消費電力を小さくするために抵抗
4の抵抗値を高くする方法もあるが、抵抗4が6.5に
Ωの場合、入力電圧と内部バイアス電圧の電位差は第1
6図のように低入力電圧領域(電源入力電圧が18v以
下)では2vである力ζ抵抗4が高抵抗になれば、電源
入力電圧と内部バイアスの電位差が大きくなり、その電
位差分だけ、動作電源入力電圧範囲が狭くなってしまう
In order to reduce the power consumption in the circuit shown in Fig. 15, there is a method of increasing the resistance value of the resistor 4, but if the resistance value of the resistor 4 is 6.5Ω, the potential difference between the input voltage and the internal bias voltage is
As shown in Figure 6, if the resistance 4, which is 2V in the low input voltage region (power supply input voltage is 18V or less), becomes high resistance, the potential difference between the power supply input voltage and the internal bias will increase, and the operation will be affected by that potential difference. The power input voltage range becomes narrower.

発明が解決しようとする問題点 このような従来の方法では、前述のように集積回路の消
費電力が大きくなったり、集積回路の外付抵抗全接続す
るための余分な端子が必要になるという問題があった。
Problems to be Solved by the Invention In this conventional method, as mentioned above, the power consumption of the integrated circuit increases, and extra terminals are required to connect all the external resistors of the integrated circuit. was there.

本発明は、このような問題を解決するもので、外付抵抗
を必要とすることなく、又、集積回路の消費電力を大き
くすることなく、低い耐圧のプロセスで高耐圧のバイポ
ーラ集積回路を提供することを目的とするものである。
The present invention solves these problems by providing a high-voltage bipolar integrated circuit using a low-voltage process without requiring external resistors or increasing the power consumption of the integrated circuit. The purpose is to

問題点を解決するための手段 本発明は、この問題を解決するために、抵抗の代りに定
電流源を用い、定電圧素子に定電流でバイアス電流を流
すことにより、電源入力電圧が高くなったときの消費電
流を小さくシ、消費電力と小さくするものである。
Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention uses a constant current source instead of a resistor and causes a constant bias current to flow through the constant voltage element, thereby increasing the power supply input voltage. This reduces current consumption and power consumption when

作用 低い1酎圧のプロセスで、高耐圧の定電流源を実現する
ことにより、低い耐圧のプロセスで、高耐圧、低消費電
力の集積回路を実現できる。
By realizing a high-voltage constant current source using a low-voltage process, it is possible to realize a high-voltage, low-power integrated circuit using a low-voltage process.

実施例 第1図は本発明の基本的な原理を説明するための回路図
で、第16図及び第18図の符号と同一符号のものは同
一部分を示しており、5は定電圧素子、6はPNPトラ
ンジスタフのベース電流をある程度以上流すためのイン
ピーダンス素子、9は抵抗で、これ等の素子によって定
電流源を構成している。尚、回路網1、定電圧素子2及
びHPNトランジスタ3の内部バイアス電圧は16Vj
z超える電圧がかからなく、回路網1の中の素子は24
Vプロセスで全く問題のないように構Tυtでいる。
Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the basic principle of the present invention, in which the same reference numerals as those in FIGS. 16 and 18 indicate the same parts, and 5 is a constant voltage element; 6 is an impedance element for allowing a certain amount of base current to flow through the PNP transistor, and 9 is a resistor. These elements constitute a constant current source. Note that the internal bias voltage of the circuit network 1, constant voltage element 2, and HPN transistor 3 is 16Vj.
No voltage exceeding z is applied, and the elements in network 1 are 24
I am sure that there will be no problems with the V process.

今、定電圧素子2に必要な動作電流IZ2及びNPNト
ランジスタ3に必要なベース電流1rzs’fx第15
図の場合と同様各々0・1mA、定電圧素子らの」の作
電圧vZを1・4V、P N P トランジスタフの最
低直流電流増幅率hyx金10と仮定すると、IC7:
IB3+IZ2=0.1(mA〕+ o、1(mA)=
 o、 2〔mA)  ・・・・=  (1o)・・・
・・・ (11) 抵抗9の抵抗値R91PNPトランジスタフのV!1g
、カレントミラー8の内部の入力側PNPトラン・ジス
タフのVBtが0.TVであるとf反定すると次式で求
められる。
Now, the operating current IZ2 required for the constant voltage element 2 and the base current 1rzs'fx required for the NPN transistor 3.
Assuming that each voltage is 0.1 mA as in the case of the figure, the operating voltage vZ of the constant voltage elements is 1.4 V, and the lowest DC current amplification factor of the P N P transistor is hyx gold 10, IC7:
IB3+IZ2=0.1(mA)+o,1(mA)=
o, 2 [mA)...= (1o)...
... (11) Resistance value of resistor 9 R91PNP transistor V! 1g
, VBt of the input side PNP transistor inside the current mirror 8 is 0. If it is a TV, f is calculated using the following equation.

LR7 =  3.1s(kΩ〕 ・・・・・・  (12)P
NPトランジスタフの必要なベース電流IB7は次式で
求められる。
LR7 = 3.1s (kΩ)... (12)P
The necessary base current IB7 of the NP transistor is determined by the following equation.

Il7 == 工ay/ hyx = o、2(mA〕
/ 1゜= o、o2(mA)−・・−(13)定電圧
素子5の動作電流は、定電圧素子2と同様の理由で0.
1 mA流すことにすると、I6= Izs + Ia
y =o、1(mA) + o、o2(m人〕二〇・12〔
m人〕 ・・・・・・ (14)となり、インピーダン
ス素子6に流す電流工6は0−12mAに設定する必要
がある。インピーダンス素子6を、例えば、定電流素子
であると仮定すると、入力電圧に関係な(I6は一定と
なり、Izs、、Vzs 、1.R7、Il、7 、I
C7、IZ2. VZ2 、 Il5は全て一定となる
ので、消費電力と電源入力電圧の関係は第2図の実線の
ように入力電圧に関係なく一定となり、消費電流Ice
は工1が第15図の場合と同様に4mAであるので、次
式で求められる。
Il7 == hy/hyx = o, 2 (mA)
/ 1° = o, o2 (mA) - (13) The operating current of the constant voltage element 5 is 0.0 for the same reason as the constant voltage element 2.
If 1 mA is applied, I6 = Izs + Ia
y = o, 1 (mA) + o, o2 (m people) 20.12 [
m people] ... (14) Therefore, the electric current 6 flowing through the impedance element 6 needs to be set to 0-12 mA. Assuming that the impedance element 6 is, for example, a constant current element, the input voltage (I6 is constant, Izs, , Vzs, 1.R7, Il,7, I
C7, IZ2. Since VZ2 and Il5 are all constant, the relationship between power consumption and power supply input voltage is constant regardless of the input voltage, as shown by the solid line in Figure 2, and the current consumption Ice
1 is 4 mA as in the case of Fig. 15, so it can be obtained from the following formula.

IcC:= I + IZ2 +11 = o、 12(mA)+ o、1(mA)+  4(
mム〕=4+22〔m人〕 ・・・・・・ (16)従
って、集積回路本来の機能を果すための消費電流4mA
の1・06倍の消費電流でよいことになム又、消費電力
は、 消費電カニ人力電圧×工CC = 4o(V”l  X  422(!1人〕= 16
9(mW)  ・・・・・・  (16)と低く、例え
ば、14ビンのフラットパッケージにも収めることがで
きる。
IcC:= I + IZ2 + 11 = o, 12 (mA) + o, 1 (mA) + 4 (
[m people] = 4 + 22 [m people] ...... (16) Therefore, the current consumption for the integrated circuit to perform its original function is 4 mA.
The current consumption is 1.06 times that of the current consumption.In addition, the power consumption is as follows: Power consumption: Human power voltage x engineering CC = 4o(V”l x 422(!1 person)) = 16
It is as low as 9 (mW) (16) and can be accommodated in a 14-bin flat package, for example.

尚、前述の(12)式でR9が3.18にΩとなってお
り集積回路においては精度の高い抵抗が比較的低占有面
積で設計できる、非常に作り易い抵抗値である。
In the above equation (12), R9 is 3.18 Ω, which is a resistance value that is very easy to manufacture in an integrated circuit because a highly accurate resistor can be designed with a relatively small occupied area.

第3図は内部バイアス電圧と電源入力電圧の関係を示し
た図で、PNPトランジスタフのコレクタ、エミッタ飽
和電圧はコレクタウオールを施せば寄生効果を防ぐこと
ができるので、Q、3v程度まで飽和する。この場合、
低入力電圧領域におけるt=i入力電圧と内部バイアス
電圧の電位差、即ち、NPN トランジスタ3のVex
sはVCE3 = VBgs + V147− VBE
7 + Vzs=0.7CV)+0.3(V’)−〇、
7(V〕+ 1.4(V〕=1・7〔■〕・・・・・ 
(17) となり、低入力電圧領域(電源入力電圧が17.7V以
下)における電源入力電圧と内部バイアス電圧の電位差
ば1゜7vとなるので、動作電源入力電圧範囲は(回路
網1の最低動作電圧)1.7V〜40Vとなる。PNP
トランジスタフにコレクタウォールヲ施さない場合は、
コレクタ、エミッタ飽和電圧は0.TVとなり、低入力
電圧領域における電源入力電圧と内部バイアス電圧の電
位差は2・1vとなるので、動作電源入力電圧範囲は(
回路網の最低動作電圧)2.1V〜40Vとなる。
Figure 3 shows the relationship between the internal bias voltage and the power supply input voltage.The collector and emitter saturation voltage of a PNP transistor can be prevented from parasitic effects by applying a collector all, so it saturates to about 3V. . in this case,
t=i potential difference between input voltage and internal bias voltage in low input voltage region, i.e. Vex of NPN transistor 3
s is VCE3 = VBgs + V147- VBE
7 + Vzs=0.7CV)+0.3(V')-〇,
7 (V) + 1.4 (V) = 1.7 [■]...
(17), and the potential difference between the power supply input voltage and the internal bias voltage in the low input voltage region (power supply input voltage is 17.7V or less) is 1°7V, so the operating power supply input voltage range is (minimum operation of circuit network 1). Voltage) 1.7V to 40V. PNP
If you do not apply a collector wall to the transistor,
The collector and emitter saturation voltages are 0. Since the potential difference between the power supply input voltage and the internal bias voltage in the low input voltage region is 2.1 V, the operating power supply input voltage range is (
The minimum operating voltage of the circuit network is 2.1V to 40V.

インピーダンス素子6が定電流素子でなく、抵抗である
場合を想定してみる。低入力電圧領域の電源入力電圧と
内部バイアスの電位差を1.7V。
Let us assume that the impedance element 6 is not a constant current element but a resistor. The potential difference between the power supply input voltage in the low input voltage region and the internal bias is 1.7V.

内部バイアス電圧’i16Vとして抵抗の抵抗値R6は
次式で求められる。
Assuming the internal bias voltage 'i16V, the resistance value R6 of the resistor is determined by the following equation.

=  136(kΩ〕 ・・・・・・  (18)電源
入力電圧40Vにおける工6ば、 ==0.284(mi〕−−−−−−(19)入力電圧
が17.7v以上の領域で変化してもVzsは変化しな
いので、In7、In2、IZ2 、In2 、L+は
変化しない。
= 136 (kΩ) ...... (18) When the power supply input voltage is 40 V, = = 0.284 (mi) --- (19) When the input voltage is 17.7 V or more, Even if it changes, Vzs does not change, so In7, In2, IZ2, In2, and L+ do not change.

又、電源入力電圧40Vにおける消費電力Iceは、 Ice  =  Ib  +  IZ2  +  l1
=o、2s4(mA)+o、1(m人〕+4(m人〕=
4.3a(m人〕 ・・・・・・  (20)となり、
消費電流と電源入力電圧は第2図の破線のような関係に
なる。
Moreover, the power consumption Ice at a power supply input voltage of 40V is Ice = Ib + IZ2 + l1
= o, 2s4 (mA) + o, 1 (m people) + 4 (m people) =
4.3a (m people) ...... (20),
The relationship between current consumption and power supply input voltage is as shown by the broken line in FIG.

従って、集積回路本来の機能全果すための消費電流4m
Aの1.1倍でよいことになる。
Therefore, the current consumption is 4 m to fulfill the original function of the integrated circuit.
This means that 1.1 times A is sufficient.

又、消費電力は、 消費型カニ人力電圧×消費電流 = 40(V) + 4.38(mA)=175(mW
)と低く、例えば、14ビンのフラットパッケージにも
収めることができる。
In addition, the power consumption is as follows: Consumption type crab human power voltage x consumption current = 40 (V) + 4.38 (mA) = 175 (mW
) and can be housed in a 14-bin flat package, for example.

このようにインピーダンス素子6が定電流素子であろう
と抵抗であろうと(実際の埋込型ジャンクションFET
は抵抗特性と定電流特性との合成特性となるので完壁な
定電流素子とは言えない)、定電流素子とほぼ同様の特
性となる。一方、定電圧素子5は、ツェナーダイオード
又はNPNトランジスタのエミッタ、ベース間のダイオ
ードを用いるが、いずれも前述のように素子、負の入力
端子’l/El1間の耐圧は40V以上ある。インピー
ダンス素子6として使用した定電流素子は、実際には埋
込型ジャンクションFET1使用するが、この場合も前
述のように40V以上の耐Ee有する。
In this way, whether the impedance element 6 is a constant current element or a resistor (actual embedded junction FET
(Since it has a composite characteristic of resistance characteristics and constant current characteristics, it cannot be said to be a perfect constant current element), and has almost the same characteristics as a constant current element. On the other hand, as the constant voltage element 5, a Zener diode or a diode between the emitter and the base of an NPN transistor is used, and as described above, the withstand voltage between the element and the negative input terminal 'l/El1 is 40 V or more. The constant current element used as the impedance element 6 is actually an embedded junction FET 1, which also has a withstand Ee of 40 V or more as described above.

インピーダンス素子6及び抵抗9は、前述のようにベー
ス拡散抵抗、バルク抵抗のいずれも401以上の耐圧を
有する。PNPトランジスタフはラテラル型が普通使用
されるが40v以上の耐圧を有する0又、NPNトラン
ジスタ3のコレクタ、エミッタ間には入力電圧がaoV
を超えなければ24Vi超える電圧はかからない。又、
定電圧素子2にはVZ2以上の電圧はかからない。従っ
て、24Vプロセスの場合でも、全ての素子は入力電F
i:40Vに耐えられることになる。
As described above, both the base diffusion resistance and the bulk resistance of the impedance element 6 and the resistance 9 have a breakdown voltage of 401 or higher. A lateral type PNP transistor is usually used, but the input voltage between the collector and emitter of the NPN transistor 3 is aoV, which has a withstand voltage of 40V or more.
If the voltage does not exceed 24 Vi, no voltage will be applied. or,
A voltage higher than VZ2 is not applied to the constant voltage element 2. Therefore, even in the case of a 24V process, all elements are
i: It can withstand 40V.

第4文乃至第10図はバイポーラ集積回路における素子
の構造図(断面図)で、第4図はNPNトランジスタ、
第6図はラテラルPNP トランジスタ、第6図はサブ
ストレー)PNPトランジスタ、第7図はツェナーダイ
オード、第8図はバルク抵抗、第9図はベース拡散抵抗
、第10図は埋込型ジャンクションFETである。
4th sentence to Figure 10 are structural diagrams (cross-sectional views) of elements in a bipolar integrated circuit, and Figure 4 is an NPN transistor,
Figure 6 shows a lateral PNP transistor, Figure 6 shows a substray PNP transistor, Figure 7 shows a Zener diode, Figure 8 shows a bulk resistor, Figure 9 shows a base diffused resistor, and Figure 10 shows a buried junction FET. .

第4図のNPN トランジスタの場合、Vcxo、即ち
、Nエピタキシャル層−2層−1層の3層の耐圧とエミ
ッタ開放時のコレクタ、ベース間耐圧(以下vcKo)
、即ち、Nエピタキシャル層とP層間の耐圧との間では
一般に次式が成り立つ。
In the case of the NPN transistor shown in Figure 4, Vcxo is the breakdown voltage of the three layers (N epitaxial layer - 2nd layer - 1st layer) and the collector-base breakdown voltage when the emitter is open (hereinafter referred to as vcKo).
That is, the following equation generally holds true between the breakdown voltage between the N epitaxial layer and the P layer.

(n:NPNトランジスタでは3〜4の値をとる)(2
1)式を変形すると、 ”” = ”  hrx + 1 − Vctto ・
−・−(22)仮りに、Vc++oの24V(j保証す
るプロセスでは、VCBOは次のようになる(Vono
は最低ケースを考えてhyxは最低値の40、nは最高
値の4を仮定)。即ち、 ”” ” ’9−24 : 60.7(Vl・−・−(
23)トナリ、VClo(7)247(7)プoセスで
はVcaoは60、アVf保証することができる。
(n: takes a value of 3 to 4 for NPN transistors) (2
1) Transforming the formula, “” = ” hrx + 1 − Vctto ・
−・−(22) For example, in a process that guarantees 24V (j) of Vc++o, VCBO will be as follows (Vono
Considering the lowest case, hyx is assumed to be the lowest value of 40, and n is assumed to be the highest value of 4). That is, ``'''''9-24: 60.7 (Vl・-・-(
23) In the VClo (7) 247 (7) process, Vcao is 60 and a Vf can be guaranteed.

第6図はラテラルPNPの場合であるが、Vcao と
コレクタ開放時のエミッタ、ベース間耐圧(以下Vra
oという)はNPN トランジスタのVcBoと同耐圧
であることは、第4図及び第5図を比較すれば理解でき
る。
Figure 6 shows the case of a lateral PNP, where Vcao and the withstand voltage between the emitter and base when the collector is open (hereinafter referred to as Vra)
It can be understood by comparing FIG. 4 and FIG. 5 that the voltage (referred to as "0") has the same breakdown voltage as VcBo of the NPN transistor.

第5図シ′ζおいて、wb  6ベ一ス幅で、マスクル
ールにより決定されてしまうので、第4図のベース幅と
比較すると必然的に広く、又、ベース(■エピタキシャ
ル層)とエミッタ(P層)との不純物の比がNPN ト
ランジスタのベース(P層)とエミッタ(N層)の不純
物0度の比に比べて犬さくないので、hrxは非常に低
く、最高で20程度であり、又、Wbが広いので、NP
Nトランジスタに比べてhrxのバラツキは小さい。
In Fig. 5, the base width wb is 6 base width, which is determined by the mask rule, so it is necessarily wider than the base width in Fig. 4, and the base (■ epitaxial layer) and emitter Since the impurity ratio between the base (P layer) and the emitter (N layer) of an NPN transistor is small compared to the 0 degree impurity ratio of the base (P layer) and emitter (N layer), the hrx is very low, about 20 at most. , Also, since Wb is wide, NP
The variation in hrx is smaller than that of an N transistor.

(23)式(7)結果Kjす、Vcao f 60.7
V トして、(21)式を用いてVeto f算出する
と、次のようになる。(PNPトランジスタでは一般に
nは8以上の値をとるのでnは8とする)0即ち、とな
り、VCXO40’I f保証することができる。
(23) Equation (7) Result Kj, Vcao f 60.7
When V is calculated and Veto f is calculated using equation (21), the result is as follows. (In a PNP transistor, n generally takes a value of 8 or more, so n is set to 8) 0, that is, VCXO 40'I f can be guaranteed.

又、第6図のベース幅Wbを更に広くすることによりh
y++i低下させ、hygのバラツキを小さくし、Vc
xo f上げることも可能である。詰り、マスクの設計
次第でVeto f 40 V以上保証することも可能
である。例えば、最高hyxi10までにすることがで
きたとすると、 となり、Vczoは45Vまで保証可能である0第6図
はサブストレートPNPトランジスタの場合であるが、
この場合も第6図のラテラルPNPトランジスタの場合
と同様に、ベース幅wbが広く、ベースとエミッタとの
不純物濃度の比は小さいので、hygはラテラルPNP
トランジスタよりも少し低く、更に、コレクタとなるP
サブストレートの不純物濃度は、ラテラルPNPトラン
ジスタの場合のP層よりもはるかに低いので、vCBO
は高くなる。従って、サブストレートPNPトランジス
タのVetoはラテラルPNPよりも更に高いと言える
Also, by further widening the base width Wb in FIG.
y++i is lowered, hyg variation is reduced, Vc
It is also possible to increase xo f. Depending on the design of the mask, it is possible to guarantee Veto f 40 V or more. For example, if the maximum hyxi can be increased to 10, then Vczo can be guaranteed up to 45V.0 Figure 6 shows the case of a substrate PNP transistor.
In this case, as in the case of the lateral PNP transistor in FIG. 6, the base width wb is wide and the ratio of impurity concentration between the base and the emitter is small, so
It is a little lower than the transistor, and furthermore, P becomes the collector.
Since the impurity concentration of the substrate is much lower than the P layer in case of lateral PNP transistors, vCBO
becomes higher. Therefore, it can be said that Veto of the substrate PNP transistor is higher than that of the lateral PNP transistor.

第7図はツェナーダイオードの場合であるが、P鳥とN
層との間でPM接合が構成され、所定の電圧で降伏する
ツェナー特性が得られる。この場合、P層の不純物濃#
は、P分離と重なるので、NPN トランジスタのP層
よりも高くなり、降伏電圧はNPN トランジスタのV
x!toよりも低くなる。
Figure 7 shows the case of a Zener diode, with P and N
A PM junction is formed between the layers, and a Zener characteristic that breaks down at a predetermined voltage is obtained. In this case, the impurity concentration of the P layer #
overlaps with P isolation, so it is higher than the P layer of the NPN transistor, and the breakdown voltage is V of the NPN transistor.
x! It will be lower than to.

第8図はバルク抵抗の場合であるが、T1. T2とN
エピタキシャルとの間にiPNジャンクションはできな
いので、耐圧は実際存在しない。
FIG. 8 shows the case of bulk resistance, and T1. T2 and N
Since an iPN junction cannot be formed between the epitaxial layer and the epitaxial layer, there is no actual breakdown voltage.

第9図はベース拡散抵抗の場合であるが、P層(T1.
T2)  とNエピタキシャル層との耐圧がNPNトラ
ンジスタのVcaoと同耐圧になることは、第4図及び
第9図を比較すれば理解できる。
FIG. 9 shows the case of a base diffused resistor, and the P layer (T1.
It can be understood by comparing FIGS. 4 and 9 that the breakdown voltage between T2) and the N epitaxial layer is the same as Vcao of the NPN transistor.

第10図は埋込型ジャンクションFETの場合であるが
、ドレイン、ゲート間耐圧及びンース、ゲート間耐圧(
Nエピタキシャル層、P層間耐圧)がNPN トランジ
スタのVaaoと同耐圧になることは第4図及び第8図
を比較すれば理解できる。
Figure 10 shows the case of a buried type junction FET.
It can be understood by comparing FIG. 4 and FIG. 8 that the breakdown voltage between the N epitaxial layer and the P layer is the same as Vaao of the NPN transistor.

第4図乃至第10図の素子と負の入力端子Vxz(Pサ
ブストレート)との耐圧はNエピタキシャル層とPサブ
ストレート、Nエピタキンヤル層トP分離、lJ’pl
込層とPサブストレート間接合の耐圧になるが、Pサブ
ストレートの不純物濃度はNエピタキ・/ヤル層よりも
更に低く、PN接合のP。
The breakdown voltage between the elements shown in FIGS. 4 to 10 and the negative input terminal Vxz (P substrate) is determined by the N epitaxial layer and the P substrate, the N epitaxial layer and the P separation, lJ'pl
The impurity concentration of the P substrate is even lower than that of the N epitaxial layer, and the impurity concentration of the P substrate is lower than that of the N epitaxial layer.

Nの少なくとも一方の不純物濃度が低くなっているので
、素子と負の入力端子VEz間の耐圧はNPNトランジ
スタのVcaoよりも高くなる。従って、一般にプロセ
スの保証耐圧はNPN トランジスタのVczoで表現
するが、バイポーラ集積回路の場合、NPNトランジス
タフ外の素子の耐圧はプロセスの保証@1王よりも相当
高いレベルにあると言える。
Since the impurity concentration of at least one of N is low, the withstand voltage between the element and the negative input terminal VEz is higher than Vcao of the NPN transistor. Therefore, the guaranteed breakdown voltage of a process is generally expressed by the Vczo of an NPN transistor, but in the case of a bipolar integrated circuit, it can be said that the breakdown voltage of elements other than the NPN transistor is at a considerably higher level than the guaranteed voltage of the process.

第11図は本発明の一具体例の回路図で、第1図の符号
と同一符号のものは同一部分を示しており、又、12.
13は定電圧素子としてのベース・エミッタ間ダイオー
ド接続された2個のNPNトランジスタ、11はインピ
ーダンス素子6としての埋込型ジャンクショyFET(
実際の埋込型ジャンクションFETは抵抗特性の合成特
成となる)である。尚、定電圧素子2は、16.7vの
動作電IEヲ得るため、NPNトランジスタのエミッタ
、ベース聞夕゛イオード14及び15の2−1勺t′L
j二用している。
FIG. 11 is a circuit diagram of a specific example of the present invention, in which the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts, and 12.
13 is two NPN transistors diode-connected between the base and emitter as a constant voltage element, 11 is a buried type junction yFET as an impedance element 6 (
An actual embedded junction FET is a combination of resistance characteristics. In addition, in order to obtain an operating voltage IE of 16.7 V, the constant voltage element 2 is connected to the emitter and base of the NPN transistor by connecting the 2-1 t'L of the emitter and base listening diodes 14 and 15.
I use it twice.

第12図は本発明の他の具体例の回路図で、第11図の
符号と同一符号のものな同一部分に示しており、又、1
6は第10因に示したベース・エミッタ間ダイオード1
2.13の代りの定電圧、べ子6としてツェナーダイオ
ード、17i−iインピーダンス素子らとして使用した
抵抗で、この抵抗17は高抵抗となるので、インピーダ
ンス素子6の占有面積を小さくするには、一般には、ベ
ース拡散抵抗よりもバルク抵抗の方が有別である。
FIG. 12 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention, in which parts having the same reference numerals as those in FIG.
6 is the base-emitter diode 1 shown in the 10th factor
2. A constant voltage is used instead of 13, a Zener diode is used as the bevel 6, and a resistor is used as the impedance element 17i-i.Since this resistor 17 has a high resistance, in order to reduce the area occupied by the impedance element 6, In general, bulk resistance is more important than base diffusion resistance.

第13図は本発明の更に他の具体例の回路図で、第11
図の符号と同一符号のものは同一部分を示しており、又
、18及び19は定電圧素子2として機能するよう、互
いに直列に接続されたツェナーダイオードで、これ等の
ツェナーダイオード18及び19の直列接続の中点から
安定化された電圧Vz+qが得られる。20はNPN 
トランジスタ、21は抵抗、22及び23はベース・エ
ミッタ間ダイオードを使用したNPNトランジスタ、2
4゜25.26.27及び28はカレントミラーを構成
するPNPトランジスタである。VZIは安定化されて
いるので、NPNトランジスタ2oのエミッタ電流工!
20は定電流となる0又、Vzlqは正の温度特性を示
し、抵抗21も正の温度特性を示すが、一般に、抵抗の
方が高い温度特性を示すので、Ix2oの温度特性を零
に近くするためにダイオード22及び23が直列に接続
されている。
FIG. 13 is a circuit diagram of still another specific example of the present invention.
The same reference numerals as those in the figure indicate the same parts, and 18 and 19 are Zener diodes connected in series with each other to function as constant voltage elements 2. A stabilized voltage Vz+q is obtained from the midpoint of the series connection. 20 is NPN
transistor, 21 is a resistor, 22 and 23 are NPN transistors using base-emitter diodes, 2
4°25, 26, 27 and 28 are PNP transistors forming a current mirror. Since VZI is stabilized, the emitter current of NPN transistor 2o!
20 is a constant current, Vzlq shows a positive temperature characteristic, and the resistor 21 also shows a positive temperature characteristic, but in general, a resistor shows a higher temperature characteristic, so the temperature characteristic of Ix2o is set close to zero. For this purpose, diodes 22 and 23 are connected in series.

又、IC7は定電流となりツェナーダイオード19に流
れ、Vzlqf<発生サセ、Vz+q K J−1) 
l1120が定電流になるので、Ix2oは2段階に安
定化されており、又、温度特性を持たない非常に完壁な
定電流となる。NPN トランジスタ20の電流Ic+
oは非常に完壁な定電流となり、それによって繋動され
るカレントミラーの出力Is+ 、 工s2゜Iss 
、・・・・・・と複数の完璧な定収流弾を得ることがで
きる。
In addition, IC7 becomes a constant current that flows to Zener diode 19, and Vzlqf<occurrence, Vz+q K J-1)
Since l1120 becomes a constant current, Ix2o is stabilized in two stages, and also becomes a very perfect constant current without temperature characteristics. Current Ic+ of NPN transistor 20
o becomes a very perfect constant current, and the output of the current mirror connected by it is Is+, s2゜Iss
,... and multiple perfect constant-accumulation bullets can be obtained.

尚、第11図乃至第13図のPNPトランジスタフのコ
レクタ、エミッタ間シて:1このプロセスの耐圧24V
fはるかに超える電圧がかかる。この場合、40V近い
電圧がかかるので、集積回路として40Vの耐圧を充分
に保証するには、ラテラルPNPトランジスタの場合、
PNPトランジスタ7のベース幅wblこの集積回路内
の7以外のラテラルPNPトランジスタのベース幅(P
4ベース拡散間のマスクルール)よりも広くする方がよ
い。
In addition, between the collector and emitter of the PNP transistor shown in FIGS. 11 to 13: 1 The withstand voltage of this process is 24V.
A voltage far exceeding f is applied. In this case, a voltage close to 40V is applied, so in order to sufficiently guarantee the withstand voltage of 40V as an integrated circuit, in the case of a lateral PNP transistor,
Base width wbl of PNP transistor 7 Base width (P
It is better to make it wider than the mask rule between 4 base diffusions).

発明の効果 以上のように、本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

(1)集積回路の素子数を数点増やすだけで、低い耐圧
のプロセス全使用して、高い耐圧の集積回路を作ること
ができる。
(1) By simply increasing the number of integrated circuit elements by a few points, it is possible to create a high voltage integrated circuit by using all low voltage processes.

(2)低い耐圧のプロセスは汎用性が高く、プロセス自
体のコストが安い。
(2) A process with low breakdown voltage is highly versatile and the cost of the process itself is low.

(3)素子数は若干増えるが、素子数の多い集積回路で
は素子数が増加する分のチップ面積の増加分は無視でき
る程度である。低い耐圧のプロセスでは、マスクルール
と小さくすることができ、又、不純物濃度が、高く、比
抵抗が低く、エミンタ面積が小さくできるので、−素子
当りの占有面積テ小さくすることができ、高耐圧プロセ
スを使用した場合と比・較すると、極端にチップ面積を
小さくすることができ、コストダウンをはかることがで
きる。
(3) Although the number of elements increases slightly, in an integrated circuit with a large number of elements, the increase in chip area due to the increase in the number of elements is negligible. In a process with low breakdown voltage, the mask rule can be made small, the impurity concentration is high, the resistivity is low, and the emitter area can be made small. Compared to the case where a process is used, the chip area can be extremely reduced and costs can be reduced.

(4)チップ面積が小さくできるので、歩留りがよい。(4) Since the chip area can be reduced, the yield is good.

(5)アルミ配線に高電圧が印加されて、寄生のMOS
−FETが構成され、チャンネルができて、誤動作を生
じる場合があるが、このような現象全防止するために、
普通、チャンネルストッパを施すのが一般的であるが、
本発明の場合、高電圧が印加される素子が限られている
ので、限られた場所でのみアルミ配線に高電圧が印加さ
れるので、チャンネルストッパを入れる場所が極端に少
なくなり、これも高面土圧でありながら、チップ面積を
小さくできる。
(5) High voltage is applied to the aluminum wiring, causing parasitic MOS
- FETs are configured and channels are formed, which may cause malfunctions, but in order to completely prevent such phenomena,
Usually, it is common to apply a channel stopper,
In the case of the present invention, since the number of elements to which high voltage is applied is limited, high voltage is applied to the aluminum wiring only in limited places, so there are extremely few places to insert the channel stopper, which also causes high voltage. Chip area can be reduced while maintaining surface earth pressure.

(6)  l’l!1費電流の増電流も第16図及び第
18図の場合と比べるとはるかに低く、10係程度(1
,06或いは1.1倍)の増加で済むので、消費電力も
小さく、高密度実装を目的とした許容損失の小さなパッ
ケージ(フラットパッケージ等)にも納めることができ
る。又、その他、低消費電力を目的としたものにおいて
有効である。
(6) l'l! The increase in current per cost is also much lower than in the cases of Figures 16 and 18, and is around a factor of 10 (1
, 06 or 1.1 times), the power consumption is small, and it can be housed in a package (such as a flat package) with low power dissipation intended for high-density packaging. It is also effective in other applications aimed at low power consumption.

け)第18図のように集積回路のピン数を1本余分に増
やしたり、外付抵抗を付ける必要がなく、ポンディング
パッド分のチップ面積のアップ等コストアンプがなく、
外付抵抗分のスベースアップを招くことがない。
) As shown in Figure 18, there is no need to increase the number of pins on the integrated circuit by one, there is no need to attach an external resistor, there is no need to increase the chip area due to the bonding pad, and there is no cost amplifier.
There is no increase in the base of external resistors.

(s)FJ1図のNPNトランジスタのコレクタ、エミ
ッタ間電圧降下は非常に低く1.7v程度であるので、
回路網の最低動作電圧の1.7v加算した電圧が最低電
源入力電圧であり、高耐圧プロセスで作ったものと比較
して動作電源入力電圧範囲は1・7v狭くなるだけです
む。
(s) The voltage drop between the collector and emitter of the NPN transistor in diagram FJ1 is very low, about 1.7V, so
The minimum power supply input voltage is the minimum operating voltage of the circuit network added by 1.7V, and the operating power supply input voltage range only needs to be narrowed by 1.7V compared to one made using a high-voltage process.

(9)高耐圧プロセスを使用すると、hyxが低くなり
、回路網の素子数は同じ機能を実現する場合、どうして
も多くなり、チップ面積も太きくなったり、機能が低下
したりすることがあるが、不発明では、低耐圧のプロセ
スが使用できるので、このようなことはない0(10)
高耐圧プロセスの耐圧よりももつと高い耐圧の集積回路
を作る場合、本発明は非常に有効な手段となる。
(9) If a high voltage process is used, hyx will be lower, and the number of elements in the circuit network will inevitably increase to achieve the same function, resulting in a larger chip area and reduced functionality. , this does not happen in the case of non-invention because a process with low breakdown voltage can be used.0(10)
The present invention is a very effective means when producing an integrated circuit with a withstand voltage higher than that of a high-voltage process.

(11)第13図のように本発明の定電圧素子の安定電
圧を利用して非常に安定度の高い、温度特性も零に近い
完壁な定電流源をいくつでも作ることができる。
(11) As shown in FIG. 13, by utilizing the stable voltage of the constant voltage element of the present invention, it is possible to create any number of constant current sources with extremely high stability and perfect temperature characteristics close to zero.

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

第1図は本発明の基本的な回路図、第2図及び第3図は
第1図の回路の動作特性図、第4図乃至第10図は集積
回路の素子の断面図、第11図乃至第13図は本発明の
具体例の回路図、第14図は従来例の回路図、第15図
は従来例を改善した改善案の一例の回路図、第16図及
び第17図は第14図及び第15図の回路の動作特性図
、第18図は更に改善した改善案の一例の回路図である
01・・・・・回路網、2,5・・・・・定電圧素子、
3・・・・・・NPNトランジスタ、6・・・・・・イ
ンピーダンス素子、7・・・・・・PNPトランジスタ
、9・・・・・・抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/−
一一回銘9週 ?−4も之水号 3−−−NPNFラノシス7 5−一一之宅玉木号 6−−−う/ご−ty−ン入木号 7−−− PNP )−7ン)入7 第1図     デー掬a 第2図 第3図 /17V                4θV第4
図 フレワク 第7図 ηシード  アノード レEE 第 8 図 第9図 V?ξ 第10図 EE 第 11 図                 /2
.t3−−  、VP#−ラ°7パフ第12図    
            /6−づエアーク゛イオード
第15図 第16図 内呼ノ\イア人t、?L 4毀tJ tvl
Fig. 1 is a basic circuit diagram of the present invention, Figs. 2 and 3 are operational characteristic diagrams of the circuit shown in Fig. 1, Figs. 4 to 10 are cross-sectional views of integrated circuit elements, and Fig. 11. Figures 13 to 13 are circuit diagrams of specific examples of the present invention, Figure 14 is a circuit diagram of a conventional example, Figure 15 is a circuit diagram of an example of an improvement plan that improves the conventional example, and Figures 16 and 17 are circuit diagrams of a conventional example. The operating characteristic diagrams of the circuits shown in FIGS. 14 and 15, and FIG. 18 is a circuit diagram of an example of a further improved improvement plan.
3... NPN transistor, 6... Impedance element, 7... PNP transistor, 9... Resistor. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person/-
11 times 9 weeks? -4Monosui No. 3---NPNF Lanosis 7 5-Ichinoya Tamaki No. 6---U/Gone Iriki No. 7---PNP )-7n) Iri 7 Figure 1 Data scoop a Figure 2 Figure 3/17V 4θV 4th
Figure Flewaku Figure 7 η Seed Anode EE Figure 8 Figure 9 V? ξ Figure 10 EE Figure 11 /2
.. t3--, VP#-ra°7 puff Fig. 12
/6-Z air diode Figure 15 Figure 16 Inner call \ia person t,? L 4 break tJ tvl

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一端が正の電源入力に接続され且つ他端が直列に接続し
たインピーダンス素子を介して負の電源入力に接続され
た第1の定電圧素子と、ベースが前記インピーダンス素
子と前記第1の定電圧素子との接続点に接続されエミッ
タが抵抗を介して正の電源入力に接続されたPNPトラ
ンジスタと、前記PNPトランジスタのコレクタと前記
負の電源入力との間に接続された第2の定電圧素子と、
ベースが前記PNPトランジスタのコレクタと前記第2
の定電圧素子との接続点に接続され且つコレクタが前記
正の電源入力に接続されたNPNトランジスタとを具備
し、前記NPNトランジスタのエミッタからバイアス電
圧を得ることを特徴とするバイポーラ集積回路。
a first constant voltage element whose one end is connected to a positive power input and whose other end is connected to a negative power input via an impedance element connected in series; a base is connected to the impedance element and the first constant voltage; a PNP transistor connected to a connection point with the element and whose emitter is connected to the positive power input via a resistor; and a second constant voltage element connected between the collector of the PNP transistor and the negative power input. and,
The base is connected to the collector of the PNP transistor and the second transistor.
an NPN transistor connected to a connection point with a constant voltage element and having a collector connected to the positive power input, the bipolar integrated circuit obtaining a bias voltage from the emitter of the NPN transistor.
JP544886A 1986-01-14 1986-01-14 Bipolar integrated circuit Pending JPS62163360A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP544886A JPS62163360A (en) 1986-01-14 1986-01-14 Bipolar integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP544886A JPS62163360A (en) 1986-01-14 1986-01-14 Bipolar integrated circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62163360A true JPS62163360A (en) 1987-07-20

Family

ID=11611493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP544886A Pending JPS62163360A (en) 1986-01-14 1986-01-14 Bipolar integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62163360A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283454A (en) * 1989-01-13 1990-11-20 Canon Inc Recording head and recorder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283454A (en) * 1989-01-13 1990-11-20 Canon Inc Recording head and recorder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03259614A (en) Protective device from short-circuit of mos type power device having preadjusting dependence in operation temperature of power device
JPS62163360A (en) Bipolar integrated circuit
JPS589460A (en) Transistor bridge rectifying circuit
US4172992A (en) Constant current control circuit
EP0104777A1 (en) A constant current source circuit
JPH0833780B2 (en) Bipolar integrated circuit
JPH0124377B2 (en)
JPS59205751A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS5961161A (en) Semiconductor device
JP2002057219A (en) Semiconductor integrated circuit
JPS6013325B2 (en) differential amplifier
JPS61137422A (en) Digital output interface circuit
JP3185492B2 (en) Rectifier circuit
CN114690830A (en) Band-gap reference circuit, switching power supply and power supply management chip
JPS5846837A (en) Power source
JPS63217970A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH04256216A (en) Semiconductor circuit
JPS6086857A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH03196565A (en) Input/output protecting device
JPH028917A (en) Constant-voltage circuit
JPS60192356A (en) Input circuit of cmos semiconductor integrated circuit
JPH05121672A (en) Semiconductor device
JPS62224960A (en) Input protection device of semiconductor element
JPS6390163A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS61194763A (en) Semiconductor device