KR100332862B1

KR100332862B1 - Start-up circuit

Info

Publication number: KR100332862B1
Application number: KR1019990025937A
Authority: KR
Inventors: 김석용
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2002-04-17
Also published as: KR20010005139A

Abstract

본 발명은 기동 회로에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 주회로 기동시 많은 전류를 신속하게 공급하여 기동시간을 단축시키고, 또한 주회로가 원하는 동작점 도달시 주회로와의 확실한 분리를 수행하는 것이다.The present invention relates to a starting circuit, and according to the present invention, it is possible to quickly supply a large amount of current at the start of the main circuit to shorten the starting time, and to perform a reliable separation from the main circuit when the main circuit reaches a desired operating point. .

Description

Starting circuit {START-UP CIRCUIT}

본 발명은 기동 회로에 관한 것으로, 특히 주회로 기동시 많은 전류를 신속하게 공급하여 기동시간을 단축시키고, 또한 주회로가 원하는 동작점 도달시 주회로와의 확실한 분리를 수행하는 기동 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a starter circuit, and more particularly, to a starter circuit which shortens the start-up time by quickly supplying a large amount of current when the main circuit is started, and also reliably separates the main circuit when the main circuit reaches a desired operating point. .

일반적으로, 대부분의 아날로그 회로들은 어떠한 환경적인 변화에도 항상 일정한 전압을 발생시키는 기준전압 발생기를 필요로 하는데, 밴드-갭 레프런스가 그 대표적인 예로 사용되고 있다. 그런데 이러한 기준전압 발생기들은 두가지 서로 다른 동작점을 가지고 있으며, 즉 전원이 인가되기 전에 회로내부의 전하가 MOS 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 있을 때 모든 트랜지스터들이 전류를 발생시킬 수 없으므로 회로는 어떠한 동작도 나타낼 수 없다. 바로 이와같이 원하지 않은 동작점의 발생을 대비하여 마련된 것이 기동(start-up) 회로이다.In general, most analog circuits require a reference voltage generator that always generates a constant voltage under any environmental change, and a band-gap reference is used as a representative example. However, these reference voltage generators have two different operating points, i.e., because all transistors cannot generate current when the charge in the circuit is between the gate and the drain of the MOS transistor before power is applied, the circuit does not operate any operation. Cannot be represented. It is this start-up circuit prepared for the occurrence of unwanted operating points.

이와 같은 기동 회로는 초기에 회로들이 원하는 동작점을 갖도록 임의의 전류를 발생시켜 공급한후 바이어스회로나 기준전압 회로등과 같은 주회로가 정상동작할 수 있도록 하고, 또한 주회로가 정상적인 동작점에 도달한 이후에는 주회로와 분리되어 주회로에 어떠한 영향도 미치지 않게 하는 것이 바람직하다.Such a starter circuit initially generates and supplies an arbitrary current so that the circuits have a desired operating point, and then allows a main circuit such as a bias circuit or a reference voltage circuit to operate normally. After reaching, it is desirable to be separated from the main circuit so as not to have any influence on the main circuit.

도 1은 종래의 기동 회로도로서, 도1을 참조하면, 종래의 기동 회로에 대해서 설명하면 다음과 같다.1 is a conventional starting circuit diagram. Referring to FIG. 1, a conventional starting circuit will be described as follows.

도1에 있어서, MOS 트랜지스터(M7∼M10)와 저항(R1)을 포함하고 있는 주회로는 도2에 도시한 바와같이, 2개의 동작점(B점,A점)을 가지고 있으며, 그 중 B점에 해당하는 동작점에서는 전류가 전혀 흐르지 않기 때문에 어떠한 특성도 얻을 수 없다. 따라서 도2에 도시된 바와같이, MOS트랜지스터(M1∼M4)를 포함하는 기동회로(11)를 구성하고, 이 기동회로(11)내 MOS트랜지스터(M4)를 통해서 초기에 전류를 공급하다가 동작점 B점이 A점으로 옮겨졌을 때 MOS트랜지스터(M4)가 차단되어 주회로(12)로 전류의 공급이 중단되고. 이에 따라 기동회로(11)가 주회로(12)로부터 분리되는 것이다.In FIG. 1, the main circuit including the MOS transistors M7 to M10 and the resistor R1 has two operating points (B and A points), as shown in FIG. At the operating point corresponding to the point, no current flows, so no characteristic can be obtained. Therefore, as shown in FIG. 2, the start circuit 11 including the MOS transistors M1 to M4 is configured, and the current is initially supplied through the MOS transistor M4 in the start circuit 11, and then the operating point. When point B is moved to point A, the MOS transistor M4 is cut off and the supply of current to the main circuit 12 is stopped. As a result, the starting circuit 11 is separated from the main circuit 12.

보다 구체적으로 설명하면, 초기에 동작점이 B점에 있을 경우에는 거의 대부분의 전압이 MOS트랜지스터(M8,M9)의 게이트와 드렌인 사이에 걸려 있게 되어 MOS트랜지스터(M8)의 게이트 전압은 거의 0V에 가까운 상태에 있으므로 MOS트랜지스터(M4)가 턴온되어 전류를 MOS트랜지스터(M7)에 공급하게 된다. 이에 따라 MOS트랜지스터(M8)의 게이트 전압도 서서히 증가하게 되어 주회로는 A점에서 동작점을 갖게 된다.More specifically, when the operating point is initially at the point B, almost all voltages are caught between the gates and the drains of the MOS transistors M8 and M9 so that the gate voltage of the MOS transistor M8 is almost 0V. Since it is in a close state, the MOS transistor M4 is turned on to supply current to the MOS transistor M7. Accordingly, the gate voltage of the MOS transistor M8 also gradually increases, and the main circuit has an operating point at the A point.

이때, MOS트랜지스터(M8)와 저항(R1)에 적당한 전압이 걸리게 되므로 MOS트랜지스터(M4)의 게이트와 소오스 사이의 전압차가 문턱전압(threshold voltage)보다 작아지게 되어 MOS트랜지스터(M4)는 턴오프 되고 MOS트랜지스터(M1∼M4)로 이루어진 기동회로는 주회로에 영향을 미치지 않도록 설계되어 있다.At this time, since a suitable voltage is applied to the MOS transistor M8 and the resistor R1, the voltage difference between the gate and the source of the MOS transistor M4 becomes smaller than the threshold voltage, and the MOS transistor M4 is turned off. The starting circuit composed of the MOS transistors M1 to M4 is designed so as not to affect the main circuit.

그러나, 이와 같은 종래의 기동회로는 전원전압(VDD)이 가변될 수 있으며, 이 전원전압(VDD)이 높아지게 되면 MOS트랜지스터(M4)의 게이트 전압이 높아지게 되어 A점의 동작점 동안에서도 기동회로가 주회로에 계속 영향을 미치게 되는 문제점이 있으며, 또한 반대로 전원전압(VDD)이 낮아지게 되면 MOS트랜지스터(N4)의 게이트 전압이 너무 낮아지게 되어 처음부터 기동회로가 정상적인 동작을 하지 못하게 되는 문제점이 있었던 것이다.However, in the conventional starter circuit, the power supply voltage VDD may be variable. When the power supply voltage VDD is increased, the gate voltage of the MOS transistor M4 is increased, so that the starter circuit is operated even during the operating point of the A point. In addition, there is a problem that the main circuit continues to affect, and conversely, if the power supply voltage VDD is lowered, the gate voltage of the MOS transistor N4 becomes too low, and the starter circuit does not operate normally from the beginning. will be.

뿐만아니라, 적절한 전원전압(VDD)이 인가되는 경우라 하더라도, 주회로가 정상동작을 할 때 기동회로의 MOS트랜지스터(M4)가 확실하게 턴오프 되지 않고 미세한 전류를 주회로로 공급할 수 있어 주회로의 원하는 특성을 얻지 못하게 되는 문제점이 있었던 것이다.In addition, even when an appropriate power supply voltage VDD is applied, when the main circuit operates normally, the MOS transistor M4 of the starter circuit is not reliably turned off, and a minute current can be supplied to the main circuit. There is a problem that does not get the desired characteristics of.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 주회로 기동시 많은 전류를 신속하게 공급하여 기동시간을 단축시키고, 또한 주회로가 원하는 동작점 도달시 주회로와의 확실한 분리를 수행하는 기동 회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and therefore, an object of the present invention is to supply a large amount of current quickly at the start of the main circuit to shorten the start time, and also to obtain the main circuit when the main circuit reaches the desired operating point. It is to provide a starting circuit that performs a reliable separation of.

도 1은 종래의 기동 회로도이다1 is a conventional starting circuit diagram.

도 2는 1도의 동작점 그래프이다.2 is an operating point graph of 1 degree.

도 3은 본 발명에 따른 기동 회로도이다.3 is a startup circuit diagram according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

31 : 기동 회로 32 : 주회로31: start circuit 32: main circuit

M1,M2,M4 : N채널 MOS 트랜지스터 M3 : P채널 MOS 트랜지스터M1, M2, M4: N-channel MOS transistor M3: P-channel MOS transistor

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 기동회로는 주회로의 기동전압에 의해 턴온되는 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터를 통한 전류에 따른 전압에 의해 턴온되어 주회로로 전원전압으로부터의 기동전류를 공급하여 주회로의 기동전압을 증가시키는 제2 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터를 통한 전류에 따른 전압에 의해 턴온되어 상기 제1 트랜지스터를 통한 전류를 접지로 흐르게 하는 제3 트랜지스터; 상기 제2 트랜지스터를 통한 기동전류에 따른 기동전압에 의해 턴온되어 상기 전류를 접지로 흐르게 하는 제4 트랜지스터;를 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the start circuit of the present invention comprises a first transistor turned on by the start voltage of the main circuit; A second transistor turned on by a voltage corresponding to a current through the first transistor to supply a starting current from a power supply voltage to a main circuit to increase a starting voltage of the main circuit; A third transistor turned on by a voltage corresponding to a current through the first transistor to flow a current through the first transistor to ground; And a fourth transistor that is turned on by a startup voltage according to the startup current through the second transistor to flow the current to ground.

이하, 본 발명에 따른 기동회로에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a start circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 기동 회로도로서, 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 기동회로는 주회로(32)의 기동전압(V1=0V)에 의해 턴온되는 제1 트랜지스터(M3)와, 상기 제1 트랜지스터(M3)를 통한 전류(I1)에 따른 전압(V3)에 의해 턴온되어 주회로(32)로 전원전압(VDD)으로부터의 기동전류(I2)를 공급하여 주회로(32)의 기동전압(V1)을 증가시키는 제2 트랜지스터(M2)와, 상기 제1 트랜지스터(M3)를 통한 전류(I1)에 따른 전압(V3)에 의해 턴온되어 상기 제1 트랜지스터(M3)를 통한 전류(I3)를 접지로 흐르게 하는 제3 트랜지스터(M1)와, 상기 제2 트랜지스터(M2)를 통한 기동전류(I2)에 따른 기동전압(V1)에 의해 턴온되어 상기 전류(I2)를 접지로 흐르게 하는 제4 트랜지스터(M4)를 포함한다.3 is a start circuit diagram according to the present invention. Referring to FIG. 3, a start circuit according to the present invention includes a first transistor M3 turned on by a start voltage V1 = 0V of the main circuit 32, and The main circuit 32 is activated by supplying the starting current I2 from the power supply voltage VDD to the main circuit 32 by turning on the voltage V3 according to the current I1 through the first transistor M3. The current I3 through the first transistor M3 is turned on by the second transistor M2 that increases the voltage V1 and the voltage V3 corresponding to the current I1 through the first transistor M3. ) Is turned on by the third transistor M1 for flowing the ground to ground and the starting voltage V1 according to the starting current I2 through the second transistor M2 to flow the current I2 to ground. Four transistors M4 are included.

상기 제1 트랜지스터(M3)는 게이트가 주회로(32)의 기동전압(V1)에 접속한 P채널 MOS 트랜지스터를 사용하고, 상기 제2,3,4 트랜지스터(M2,M3,M4)는 N채널 MOS 트랜지스터를 사용하고 구성한다.The first transistor M3 uses a P-channel MOS transistor whose gate is connected to the starting voltage V1 of the main circuit 32, and the second, third, and fourth transistors M2, M3, and M4 are N-channel. Use and configure MOS transistors.

그리고, 상기 제2 트랜지스터(M2)와 제3 트랜지스터(M3)는 게이트끼리 접속하고, 상기 제4 트랜지스터(M4)는 게이트를 주회로(32)의 기동전압(V1)에 접속하여 구성한다.The second transistor M2 and the third transistor M3 are connected to gates, and the fourth transistor M4 is configured by connecting a gate to the start voltage V1 of the main circuit 32.

이와 같이 구성된 본 발명의 회로에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.Operation according to the circuit of the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.

도2를 참조하면, 초기에 원하는 동작점을 가지지 못할 경우에는 주회로(32)의 기동전압(V1)이 거의 '0V'에 가깝게 되며, 이에 따라 주회로에 기동전류(I2)가 발생되지 못하기 때문에 도 2에 도시한 B점의 동작점을 갖게 되어 주회로(32)내 MOS 트랜지스터(M7∼M10)는 모두 오프상태가 된다.Referring to FIG. 2, when the initial operating point does not have a desired operating point, the starting voltage V1 of the main circuit 32 is nearly '0 V', and thus the starting current I2 is not generated in the main circuit. Therefore, the operation point of point B shown in FIG. 2 is provided, and all the MOS transistors M7 to M10 in the main circuit 32 are turned off.

이와 같은 경우, 기동회로(31)의 제4 트랜지스터(M4)는 턴오프되고, 반면 제1 트랜지스터(M3)의 저항값은 작게 설정되어 있게 되며, 이에 따라 제1 트랜지스터(M3)를 부하로 가지고 있는 다이오드 연결되어 있는 제3 트랜지스터(M1)에서 전류를 발생시킬 수 있게 되어 전류미러로 구성되어 있는 제2 트랜지스터(M2)도 전류가 흐를 수 있게 된다.In this case, the fourth transistor M4 of the starter circuit 31 is turned off, while the resistance value of the first transistor M3 is set to be small, thereby bringing the first transistor M3 as a load. The current is generated in the third transistor M1 connected to the diode, so that the current can also flow in the second transistor M2 that is configured as the current mirror.

상기 제2 트랜지스터(M2)에 의해서 공급되는 기동전류(L2)는 주회로(32)의 저항(R1)에도 흐르게 되어 기동전압(V1)은 서서히 증가하게 되며, 이에 따라 주회로(32)내 트랜지스터(M7∼M10)의 모두는 턴온되어 전류가 흐르게 됨으로서 정상적인 동작점에서 동작을 수행하게 된다.The starting current L2 supplied by the second transistor M2 also flows in the resistance R1 of the main circuit 32 so that the starting voltage V1 gradually increases, and accordingly, the transistor in the main circuit 32. All of the M7 to M10 are turned on and current flows to perform the operation at the normal operating point.

이때, 기동전압(V1)은 주회로(32)의 트랜지스터(M7)를 턴온시킬 수 있는 전압이므로, 기동회로(31)의 제4 트랜지스터(M4)도 턴온되며, 기동전압(V1)이 증가하므로 기동회로(31)의 제1 트랜지스터(M3)의 저항값도 커지게 된다. 이와 같은 제1 트랜지스터(M3)의 저항값의 증가에 의해 보다 적은 전류를 흐르게 되고, 이에 따라 제3 트랜지스터(M1)의 게이트전압(V3)은 제4 트랜지스터(M4)에 의해서 '0V'로 낮아지게 되어 상기 제3 트랜지스터(M1)에 의해 발생된 게이트전류(I2)는 모두 제4 트랜지스터(M4)를 통해서 접지로 빠지게 되며, 제3 트랜지스터(M1)으로는 전류를 발생시킬 수 없게 되는 것이다. 따라서, 상기 게이트전압(V3)은 '0V'로 낮아지게 되므로 제2 트랜지스터(M2)는 완벽하게 턴오프되어 주회로(32)가 정상적인 동작을 수행하게 된다.At this time, since the start voltage V1 is a voltage capable of turning on the transistor M7 of the main circuit 32, the fourth transistor M4 of the start circuit 31 is also turned on, and thus the start voltage V1 increases. The resistance value of the first transistor M3 of the starting circuit 31 also increases. As the resistance value of the first transistor M3 increases, a smaller current flows. Accordingly, the gate voltage V3 of the third transistor M1 is lowered to '0 V' by the fourth transistor M4. As a result, all of the gate currents I2 generated by the third transistor M1 fall to the ground through the fourth transistor M4, and the third transistor M1 cannot generate current. Therefore, since the gate voltage V3 is lowered to '0V', the second transistor M2 is completely turned off so that the main circuit 32 performs a normal operation.

상기한 바에 따르면, 주회로의 트랜지스터이 게이트전압으로 기동회로의 제1 트랜지스터의 저항값을 결정할 수 있기 때문에 기동동작시 보다 많은 전류를 흘릴 수 있게 되고, 정상적인 동작을 하게 되면 저항값이 증가하게 되어 불필요한 전류를 줄일 수 있게 된다. 또한 도3의 게이트전압(V3)을 충분히 높게 만들어질 수 있도록 구성을 하면 어떠한 전원전압이 인가되더라도 충분한 전류를 기동회로의 제4 트랜지스터를 통해서 접지로 흘려줄 수 있기 때문에 주회로는 항상 정상적인 동작을 수행할 수 있게 된다.According to the above, since the transistor of the main circuit can determine the resistance value of the first transistor of the start circuit by the gate voltage, it is possible to flow more current during the start-up operation, and when the normal operation is performed, the resistance value is increased and unnecessary. Current can be reduced. In addition, if the gate voltage V3 of FIG. 3 is configured to be sufficiently high, a sufficient current can flow to the ground through the fourth transistor of the starting circuit even if any power supply voltage is applied, so that the main circuit always operates normally. It can be done.

그리고, 기동회로의 제4 트랜지스터를 통해서 정상적인 동작을 하는 경우에, 게이트전압을 거의 '0V'에 가깝게 만들어줄 수 있기 때문에 기동회로의 제2 트랜지스터의 주회로로부터 완벽하게 분리된다. 또한 기동하는 초기에 보다 많은 전율르 공급할 수 있어 보다 더 빠른 시간에 정상적인 동작을 할 수 있는 것이다.In the normal operation through the fourth transistor of the start circuit, the gate voltage can be made almost close to '0 V', so that the gate circuit is completely separated from the main circuit of the second transistor of the start circuit. In addition, it is possible to supply more tremors at the initial stage of operation, so that normal operation can be performed at a faster time.

상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 주회로 기동시 많은 전류를 신속하게 공급하여 기동시간을 단축시키고, 또한 주회로가 원하는 동작점 도달시 주회로와의 확실한 분리를 수행하는 특별한 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, it is possible to supply a large amount of current quickly at the start of the main circuit to shorten the start time, and also have a special effect of performing a reliable separation from the main circuit when the main circuit reaches a desired operating point.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration.

Claims

In the starting circuit,

A P-channel MOS transistor whose gate is connected to the start voltage V1 of the main circuit 32, the first transistor M3 being turned on by the start voltage V1 = 0 V of the main circuit 32;

An N-channel MOS transistor, which is turned on by the voltage V3 corresponding to the current I1 through the first transistor M3 to supply the starting current I2 from the power supply voltage VDD to the main circuit 32. A second transistor M2 for increasing the starting voltage V1 of the main circuit 32;

An N-channel MOS transistor, the gate of which is connected to the gate of the second transistor M2, turned on by the voltage V3 corresponding to the current I1 through the first transistor M3, and turned on by the first transistor M3. A third transistor M1 for flowing a current I3 through) to ground;

As an N-channel MOS transistor, a gate is connected to the starting voltage V1 of the main circuit 32, and is turned on by the starting voltage V1 according to the starting current I2 through the second transistor M2 to turn the current on. And a fourth transistor (M4) for flowing (I2) to ground.

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