JPS63316114A - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

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JPS63316114A
JPS63316114A JP15211687A JP15211687A JPS63316114A JP S63316114 A JPS63316114 A JP S63316114A JP 15211687 A JP15211687 A JP 15211687A JP 15211687 A JP15211687 A JP 15211687A JP S63316114 A JPS63316114 A JP S63316114A
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JP
Japan
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drain
reference voltage
constant
current
voltage
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Application number
JP15211687A
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English (en)
Inventor
Mitsuaki Takeshita
竹下 光明
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばD RAMに使用して好適な基準電圧発
生回路に関する。
〔発明の概要〕
本発明は例えばDRAMに使用して好適な基準電圧発生
回路に関し、ドレインとゲートが互に接続された第1の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下MO8FET
という。)と、この第1のMo8FETのドレイン及び
ソース間の電位差を略一定とするこの第1のMo8FE
Tのドレイン及びゲートの接続点に接続された抵抗器と
、この第1のMo8FETのソース及びドレイン間に得
られる略一定の電位差に基づいて定電流を発生する第2
のMo8F′ETと、この第2のMo、9 FETに接
続された負荷とを有し、この第2のMo8 FETに得
られる定電流により、この負荷に定電圧を発生させる様
にしたことにより、電源電圧にほとんど依存しない電圧
精度が良く、動作範囲の広い基準電圧が得られると共に
基板に流れる電流が低減され、これを例えばD RAM
の基準電圧発生回路として同一基板に設ける(オンチッ
プ化する)様にしてもメモリセルの放電を引き起こさず
、メモリセルの記憶内容が破壊されることがないものを
得ることができる。
〔従来の技術〕
DRAM例えば64にピッ)DRAMに於いては、外部
電源から5vの直流電圧の供給を受けて、この5vの直
流電圧を基準電圧として使用している。しかしながら、
斯るDRAMもその微細化が進み、例えば4Mビット程
度のDRAMになると、耐圧等の問題から3.5v以下
の直流電圧がその基準電圧として必要となる。そこで従
来の高密度DRAMにおいては、その基体となる半導体
基板にメモリセル等と共に第6図に示す様な基準電圧発
生回路を形成し、外部電源装置から供給される5Vの直
流電圧Vccをこの基準電圧発生回路において3.5v
に分圧し、これを基準電圧VOとして使用する様になし
ていた。
この基準電圧発生回路は、第6図に示す様に、ダイオー
ド(IDI)(ID2)・・・・・・(IDy)を夫々
が同一方向に配される様に直列に接続し、その一端のダ
イオード(ID1)のアノードを外部電源装置から5v
の直流電圧Vccが供給される電源端子(2)に接続し
、その他端のメ°イオード(107)のカソードを接地
し、ダイオード(ID2)及びダイオード(ID3)の
接続点を基準電圧出力端子(3)に接続することによっ
て構成されており、ダイオード(IDI)(ID2)・
・・・・・(ID7)の有する約0.7Vの接触電位差
を利用して基準電圧出力端子(3)に3.5vの基準電
圧■0を得るとするものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、斯る従来の基準電圧発生回路においては
、ダイオード(101)(102)・・・・・・(ID
7)に大きな順方向電流が流れ、これが半導体基板に拡
散してしまうため、空乏化したポテンシャル井戸の非平
衝状態を記憶動作に適用するDRAMにおいては、メモ
リセルにおいて放電が生じ、メモリセルの記憶内容が破
壊されてしまう場合があるという不都合があった。
また斯る第6図に示す如きダイオード(ID1)(ID
2)・・・・・・(ID7)を使用した回路に於い【は
直流電圧が供給される電源端子(2)に供給する直流電
圧が所定電圧以上例えば第6図に示す如き7個のダイオ
ード(ID1)(ID2)・・・・・・(IDy)を使
用したものに於いては約4.9V以上でないと正常に動
作しない不都合があった。
本発明は斯る点に鑑み基板に流れる電流を低減すると共
に、絶対的な電圧精度が良く、動作範囲の広い基準電圧
が得られる基準電圧発生回路を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明基準電圧発生回路は例えば第1図に示す如くドレ
インとゲートとが互に接続された第1のMOS FBT
(41と、この第1のMOS FE’r(4)のソース
及びドレイン間の電位差を略一定とするこの第1のMO
S FET+41のドレイン及びゲートの接続点に接続
された抵抗器(5)と、この第1のMOS FET14
)のソース及びドレイン間に得られる略一定の電位差に
基づいて定電流を発生する第2のMOSFET(6)と
、この第2のMOSFET(6)に接続された負荷(7
)とを有し、この第2のMOS FETf6)に得られ
る定電流によりこの負荷(7)に定電圧を発生させるよ
うにしたものである。
〔作用〕
斯る本発明に依れば第1のMOS FET +4)のド
レイン及びゲートの接続点aにこのソース及びドレイン
間の電位差を略一定とする抵抗器(5)が接続されてい
るので、この第1のMOS FET+41のソース及び
ドレイン間の電位差は電源電圧の変動に係りなく略一定
電位差となり、との略一定電位差に基づいて第2のMO
S PET(61に電流を流す様にしているので、この
第2のMOS FET(61に流れる電流IOは定電流
となり、この定電流により負荷(7)に電圧精度の高い
定電圧(基準電圧)を得ることができろ。
また本発明に依ればMOS FET(4)、(6)を使
用して構成しているので、基板に流れる電流を小さなも
のとすることができ、これを例えばDELAMの基体を
なす半導体基板に設ける様にしてもメモリセルにおいて
放電が生ずることがなく、メモリセルの記憶内容を破壊
させることがない。
〔実施例〕
以下第1図を参照しながら本発明基準電圧発生回路の一
実施例につき説明しよう。この第1図に於いて第6図に
対応する部分には同一符号を付しその詳細説明は省略す
る。
この第1図例の基準電圧発生回路はP型シリコン基板に
形成する場合の例で、この第1図例においテ、(4)ハ
エンハンスメント型のPチャンネルMO8FETを示し
、このMO8F’ET(41のゲート及びドレインを互
に接続し、このMO8FET(4)のソースを外部より
の正の直流電圧Vccが供給される寛源塙子(2)に接
続し、このMO8FET(4)のドレイン及びゲートの
接続点を抵抗器(5)を介し【接地する。この場合この
抵抗器(5)の抵抗値RをMO8FETt4)の電流増
幅率をβとしたときR>10//どなる様にする。例え
ばβ=0・51人24″のときはこの抵抗値Rを20に
Ω以上本例では100KΩとする。この様に抵抗器(5
)の抵抗値Rを高く選定することによりこのMO8FE
T+41のドレイン及びゲートの接続点と抵抗器(5)
との接続点aの電圧変化を電源端子(2)に供給される
直流電圧Vccの電圧変化に対して10%以内の精度で
追従させることができる。即ちこのMO8FETt4)
のソース及びドレイン間の電位差VTRを略一定とする
ことができる。
例えば第2図に示す如くa点の電位■Aを横軸とし抵抗
器(5)に流れる電流IRを縦軸としたとき電源端子(
2)に供給される電圧が4V、 6VのときにMO8F
ET+41に流れる電流は曲線IM4、IM6で示す如
くなり、これらのときのa点の電位はこの抵抗器(5)
を流れる電流■Rと曲線IM4.IM6との交点で決ま
りIRIは抵抗器(5)の抵抗値が5にΩのときであり
、IRoはこの抵抗器(5)の抵抗値が100にΩのと
きである。図中ΔVl (=Vt  Vt ) tΔV
2 (=V2−V2)、(ここでvl及びvlは夫々抵
抗器(5)の抵抗値が5にΩのときの電源電圧Vccが
4■及び6vのときの電位、■2及び■2は夫々この抵
抗器(5)の抵抗値が100にΩのときの電源電圧Vc
cが4■及び6vのときの電位である。)は電源電圧V
ccの変化に伴う電位差の変化を示しており、抵抗器(
5)の抵抗値が大きい程この変化が小さいことがわかる
。このa点の電位VAの電源電圧Vccの変化ΔVcc
に対する変化ΔVAは で表わされる。
このMO8FET[4)のドレイン及びゲートの接続点
と抵抗器(5)との接続点a ftMO8FET(4)
と同様ニ形成されたエンハンスメント型のPチャンネル
MO8FETC81のソースに接続し、このMO8F’
ETt8)のドレイン及びゲートを接続し、このドレイ
ン及びゲートの接続点すを抵抗値が例えば100にΩの
抵抗器(9)を介して接地する。この場合このMO8i
’E’r(B)のソース及びドレイン間の電位差VTR
はMO8FBT(″)ンと同様に略一定となり、またこ
のMO8FET(8)は接続点aのレベルシフト用のM
O8FETを構成し、このMO8FETt8)のドレイ
ン及びゲートの接続点と抵抗器(9)との接続点すには
この点aの電位Vcc−VTHをこのMOS F E 
T f8)のソース及びドレイン間の電位差VTRだけ
シフトした電位Vcc−2VTHが得られる。
即ちMO8FET14)のソースとMO8FET(8)
のドレインとの間の電位差は2VTHとなり、この電位
差2VTHは電源端子(2)に供給される電源電圧Vc
cの変動に係りなく略一定となる。
このMO8FET(8)のドレイン及びゲートの接続点
と抵抗器(9)との接続点bt7r:MO8FET(4
)と同様に形成されたエンハンスメント型のPチャンネ
ルMO8FET(6)のゲートに接続し、このMO8F
ET(61のソースを電源端子(2)に接続し、このM
O8FET(61のドレインを負荷を構成するエンハン
スメント型のNチャンネルMO8FET(7)のドレイ
ン及びゲートの接続点に接続し、このMO8FET(7
)のソースを接地し、このMO8FET(61のドレイ
ンとMOiS FET(7)のドレイン及びゲートの接
続点との接続点より基準電圧出力端子(3)を導出する
この場合MO8FET+61の短チャンネル効果を防止
する為にこのMOS FET(610チヤンネル長を十
分に長くする如くする。例えば同一チップで用いられて
いる標準的なMOS FETのチャンネル長より0.2
μm以上長くする如くする。またこの場合MO8FET
(6)のゲート及びソース間に定電位2 VTRが供給
されるので、このMOS FET+61は定電流源を構
成し、このMOS FET(6)に一定電流Ioが流れ
る。
従って負荷を構成するMOS FET(7)の電流増幅
率をβ0、しきい値電圧なVTHOとしたとき基準電圧
出力端子(3)に得られる基準電圧Voはとなり、一定
な基準電圧Voが得られる。この場合MO8FET (
7)ノL @ イi t 圧VTI(Oハ、コ(1)M
OSFET(7)のチャンネル幅/チャンネル長の値で
変えることができるので、この基準電圧Voを変更する
ときにはこのMOS FET(7)のチャンネル幅/チ
ャンネル長の値を変更するか、このβ又は一定電流IO
を変更す石ことにより変えることができる。
以上述べた如く本例に依ればMOS FET[4)のド
レイン及びゲートの接続点aにこのソース及びドレイン
間の電位差VTRを略一定とする抵抗値100にΩの抵
抗器(5)が接続されているので、このMOS FET
(4)のソース及びドレイン間の電位差VTHは電源電
圧Vccの変動に係りなく略一定電位差となりこの略一
定電位差VTRをレベルシフト用のMOiS FET(
81を介して一定電位VTRシフトし、このシフトした
略一定電位差2VTHをMOS FET(61のゲート
及びソース間に供給するので、このMOS FET(6
1は定電流源として働き、このMOS FET+6+に
一定電流Ioが流れ、この為MO8F’ET(7)のド
レイン及びソース間即ち基準電圧出力端子(3)に電圧
精度の高い定電圧(基準電圧)を得ることができる。こ
の場合本例に依れば第3図に示す如く電源電圧Vccの
変動に係りなく略一定の基準電圧Voが得られる。
また、本例に依ればMOS FET+4)、(6)、(
7)、(8)を使用して構成しているので、基板に流れ
る電流を小さなものとすることができ、本例を例えばD
FLAMの基体をなす半導体基板に設ける様にしても、
このメモリセルにおいて放電が生ずることがなくメモリ
セルの記憶内容を破壊させることがない利益がある。
第4図及び第5図は夫々本発明の他の実施例を示す。こ
の第4図及び第5図につき説明するに、この第4図及び
第5図に於いて第1図に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。
この第4図に於いては第1図に於けるMOS FET(
4)のしきい値電圧VTH4を例えば−1,8vとして
MO8FET+61のしきい値電圧VTH6例えば−〇
、8vよりその絶対値を太きクシ、レベルシフト用のM
OS FET(8)を省略し、MOS FET+4)の
ドレイ/及びゲートの接続点と抵抗器(51の接続点a
を定電流源を構成するMOSFET(6)のゲートに直
接接続したものである。
その他は第1図と同様に構成する。
斯る第4図に於いても第1図と同様の作用効果が得られ
ることは容易に理解できよ5゜また第5図例は第1図例
に於けるP型シリコン基板をN屋シリコン基板とし、P
チャンネルMO8F E T (4)、(6)、(8)
を夫々NチャンネルMO8FET (4a)、(6a)
、(8a)とし、NチャンネルMO8FET (7Jを
PチャンネルMO8FET (7a)とし、電源端子(
2)及び接地を互に逆とし、その他は第1図と同様に構
成したものである。
斯る第5図に於いても第1図と同様に動作し、この基準
電圧出力端子(3)と電源端子(2)との間に基準電圧
vOが得られることは容易に理解できょう。
尚本発明は上述実施例に限ることなく本発明の要旨を逸
脱することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿
論である。
〔発明の効果〕
本発明に依れば電源電圧■ccにほとんど依存しない電
圧精度が良(動作範囲の広い基準電圧V。
が得られると共に基板に流れる電流が低減され、本発明
を例えばDRAMの基準電圧発生回路として同一基板に
設ける様にしてもメモリセルの放電を引き起こさず、メ
モリセルの記憶内容が破壊されることがないものを得る
ことができる利益がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明基準電圧発生回路の一実施例を示す接続
図、第2図及び第3図は夫々本発明の説明に供する線図
、第4図及び第5図は夫々本発明の他の実施例を示す接
続図、第6図は従来の基準電圧発生回路の例を示す接続
図である。 (2)は電源端子、(3)は基準電圧出力端子、(4)
、(6)、(7)及び(8)は夫々MO8FET、(5
)及び(9)は夫々抵抗器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ドレインとゲートとが互に接続された第1の絶縁ゲート
    型電界効果トランジスタと、該第1の絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタのソース及びドレイン間の電位差を略
    一定とする上記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タのドレイン及びゲートの接続点に接続された抵抗器と
    、 上記第1の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソース
    及びドレイン間に得られる略一定の電位差に基づいて、
    定電流を発生する第2の絶縁ゲート型電界効果トランジ
    スタと、該第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタに
    接続された負荷とを有し、 上記第2の絶縁ゲート型電界効果トランジスタに得られ
    る定電流により上記負荷に定電圧を発生させる様にした
    ことを特徴とする基準電圧発生回路。
JP15211687A 1987-06-18 1987-06-18 基準電圧発生回路 Pending JPS63316114A (ja)

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JP15211687A JPS63316114A (ja) 1987-06-18 1987-06-18 基準電圧発生回路

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JP15211687A JPS63316114A (ja) 1987-06-18 1987-06-18 基準電圧発生回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0675648A (ja) * 1992-03-20 1994-03-18 Samsung Electron Co Ltd 基準電流発生回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0675648A (ja) * 1992-03-20 1994-03-18 Samsung Electron Co Ltd 基準電流発生回路

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