KR100554979B1 - 기준전압 발생회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도의 변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하며, 특히 저전압레벨에서 동작가능한 기준전압 발생회로를 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 출력단으로 제공되는 공급전류를 온도가 증가됨에 대응하여 감소시키기 위한 온도보상용 전류생성수단; 및 상기 공급전류를 상기 출력단을 통해 인가받는 다이오드를 구비하여, 상기 출력단으로 온도변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생회로를 제공한다.
반도체, 기준전압, 다이오드, 저항, 온도.

Description

기준전압 발생회로{REFERENCE VOLTAGE GENERATOR}
도1은 종래기술에 의한 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도.
도3은 도2에 도시된 기준전압 발생회로가 실제 구현된 일 예를 나타내는 회로도.
도4는 도1과 도2에 각각 도시된 기준전압 발생회로의 시뮬레이션 파형도.
도5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도.
도6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도.
도7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도.
도8은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
MN0 ~ MN6 : 앤모스트랜지스터
MP0 ~ MP12 : 피모스트랜지스터
R1 ~ R4 : 저항
본 발명은 반도체 집적회로에 관한 것으로, 특히 온도의 변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생회로에 관한 것이다.
일반적으로 기준전압 발생회로는 아날로그-디지털 변화기(ADC: Analog To Digital Converter), 디지털-아날로그 변화기(DAC: Digital To Analog Converter), 그리고 저전압 DRAM 등 온도나 전원 전압의 변화에 상관없이 일정한 기준전압을 얻기 위해 사용되는 회로이다.
특히, 정확한 기준전압을 얻기 위해서는 실리콘의 밴드갭(bandgap)을 이용한 기준전압 발생기가 주로 이용된다. 이때, 온도 변화에도 일정한 기준전압을 발생시키기 위해서는 온도 변화에 대하여 음의 계수를 가지는 전압과 반대로 양의 계수를 가지는 전압을 생성한 후, 이를 합함으로써 온도 변화 계수가 '0'으로 만들게 된다. 음의계수 전압으로는 트랜지스터의 베이스와 에미터 전압 차가 이용되고, 양의 계수 전압으로는 절대 온도에 비례하는 서로 다른 트랜지스터의 베이스와 에미터 전압 차를 이용하게 된다.
도1은 종래기술에 의한 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다.
도1을 참조하여 살펴보면, 종래기술에 의한 기준전압 발생회로는 공급전류를 공급하기 위한 전류생성부(10)와, 공급전류(It)에 대응하는 제1 기준전압(Vout)을 출력하는 기준전압 출력부(20)와, 제1 기준전압(Vout)의 전압레벨을 쉬프팅하여 제2 기준전압(Vout2)을 출력하는 레벨시프터(30)을 구비한다.
전류생성부(10)는 미러링된 전류를 공급하는 전류미러부(11)와, 온도가 증가함에 따라 전류미러부(11)에서 출력되는 미러링된 기준전류를 증가시켜 흐르게 하기 위한 온도감지부(12)와, 전류미러부(11)에서 미러링된 전류의 변화량에 동기시켜 공급전류를 공급하는 전류공급부(13)을 구비한다.
전류미러부(11)는 일측단이 전원전압 공급단(VDD)에 접속된 모스트랜지스터(MP0)와, 일측이 전원전압 공급단(VDD)에 접속되고, 게이트가 모스트랜지스터(MP0)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP2)와, 일측이 모스트랜지스터(MP0)의 타측에 접속된 모스트랜지스터(MP1)와, 일측이 모스트랜지스터(MP2)의 타측에 접속되며, 게이트는 모스트랜지스터(MP1)의 게이트와 접속되며, 타측단으로 모스트랜지스터(MP0,MP1)의 게이트와 접속된 모스트랜지스터(MP3)와, 일측이 모스트랜지스터(MP3)의 타측에 접속되고, 타측으로는 모스트랜지스터(MP1,MP3)의 게이트에 접속된 기준전류 생성용 저항(R5)과, 모스트랜지스터(MP1)의 타측에 게이트와 일측이 접속된 모스트랜지스터(MN0)와, 게이트가 모스트랜지스터(MN1)의 게이트단에 접속되고, 일측이 저항(R2)의 일측에 접속된 모스트랜지스터(MN1)를 구비한다.
온도감지부(12)는 모스트랜지스터(MP0)의 타측과 접지전압 공급단(VSS)를 연결하며, 베이스가 접지전압 공급단(VSS)에 접속된 바이폴라트랜지스터(PNP0)와, 모스트랜지스터의 타측에 일측이 접속된 저항(R2)과, 저항(R2)의 타측과 접지전압 공급단(VSS)를 연결하며, 베이스가 바이폴라트랜지스터(PNP0)의 베이스에 접속된 바이폴라트랜지스터(PNP1)를 구비한다.
전류공급부(13)는 전원전압 공급단(VDD)에 일측이 접속되고, 게이트로 모스트랜지스터(MP2)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP4)와, 일측이 모스트랜지스터(MP4)의 일측에 접속되고 게이트가 모스트랜지스터(MP3)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP5)를 구비한다.
기준전압 출력부(20)은 공급전류(It)를 일측으로 입력받는 저항(R1)과 저항(R1)의 타측과 접지전압 공급단(VSS)을 연결하며 베이스가 바이폴라트랜지스터(PNP0)의 베이스에 접속된 바이폴라트랜지스터(PNP2)를 구비한다.
이하에서 도1을 참조하여 종래기술에 의한 기준전압 생성회로의 동작을 살펴본다.
먼저 저항(R3)과 저항(R2)를 관통하여 흐르게 되는 기준전류(I1)는 바이폴라트랜지스터(PNP0,PNP1)의 면적비에 해당되는 비율과 구비되는 트랜지스터의 문턱전압(Vth)에 비례하여 아래의 수학식1에 해당되는 일정한 양이 흐르게 된다.
I1=Vth ×ln(n)/R2
여기서 n은 바이폴라트랜지스터(PNP0,PNP1)의 면적비에 해당되면, Vt는 바이폴라트랜지스터(PNP0,PNP1)의 문턱전압을 말하는 것이다. 기준전류(I1)는 온도가 증가하면 전류의 양이 Vth에 비례하여 증가하게 되는 특성을 가진다.
이어서 전류공급부(13)는 기준전류(I1)를 미러링한 공급전류(It)를 흐르게 한다. 모스트랜지스터(MP4,MP2)의 면적비가 같다면 공급전류(It)는 기준전류(I1)와 같은 양의 전류가 흐르게 된다.
따라서 최종적인 기준전압(Vout)는 아래의 수학식2에 해당되는 전압레벨이 출력된다.
Vout = I1 ×R1 + Vbe
여기서 Vbe는 바이폴라트랜지스터(PNP2)의 베이스와 에미터간의 전압레벨을 말하는 것이다. Vbe는 그 특성상 온도가 증가하면 감속하는 특성을 가지고 있다.
따라서 수학식2에 의해 정해지는 기준전압(Vout)은 온도가 증가하면 증가하는 기준전류(I1)와 감속하는 Vbe의 합에 의해, 전체적으로 온도에 따른 일정한 레벨을 유지하는 특성을 가지게 된다.
그러나, 도1에 도시된 기준전압 발생회로는 출력되는 기준전압(Vout)의 레벨이 1.25V정도의 레벨일 때에 온도변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압(Vout)을 출력할 수 있다.
이는 기준전압(Vout)의 출력레벨이 1.25V보다 높거나 또는 낮은 경우 출력특성의 온도보상 효과가 없어져 출력이 온도에 따라서 변동할 수 있는 문제점이 생기 기 때문이다.
따라서 출력되는 기준전압(Vout)의 전압레벨이 1.25V가 되려면, 모스트랜지스터(MP4,MP5)가 안정적으로 턴온되어 동작해야 하고, 이로 인해 전원전압(VDD)은 최소한 Vout + 2 ×Vth 이상이 되어야 한다. 그러므로 전원전압(VDD)은 최소 2.5V이상이 되어야 도1에 도시된 기준전압 발생회로가 동작할 수 있는 것이다.
최근의 반도체 장치가 저전력화되면서 동작전압을 1.8V이하의 저전압에서 동작하기를 요구받고 있는데, 도1에 도시된 기준전압 발생회로를 사용해서는 동작전압이 1.8V이하의 저전압을 사용하는 반도체 장치에서는 적용할 수 없게 된다.
또한, 최근에 추세에서는 반도체 장치가 내부적으로 사용하는 기준전압(Vout)의 전압레벨도 낮아지고 있다. 따라서 종래기술에 의한 기준전아 발생회로를 사용하게 되면, 도1에 도시된 바와 같이 기준전압(Vout)의 전압레벨을 쉬프팅시키는 레벨쉬프트(30)를 추가적으로 사용해야 하는 데, 이로 인하여 추가적인 전력소모 및 회로면적의 증가등의 문제점을 유발하게 된다.
본 발명은 온도의 변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하며, 특히 저전압레벨에서 동작가능한 기준전압 발생회로를 제공하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은 출력단으로 제공되는 공급전류를 온 도가 증가됨에 대응하여 감소시키기 위한 온도보상용 전류생성수단; 및 상기 공급전류를 상기 출력단을 통해 인가받는 다이오드를 구비하여, 상기 출력단으로 온도변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생회로를 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시 할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다.
도2를 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 기준전압 발생회로는 출력단(Vout)으로 제공되는 공급전류(It)가 증가됨에 대응하여 감소시키기 위한 온도보상용 전류생성부(100)와, 공급전류(It)를 출력단(Vout)을 통해 인가받는 다이오드(200)를 구비하여, 출력단(out)으로 온도변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압(Vout)을 출력하게 된다. 다이오드(200)는 모스트랜지스터의 게이트단을 일측단으로 접속시켜서 형성하게 되는데, 본 실시예에 따른 다이오드(200)는 공급전류(It)를 일측으로 입력받아 타측에 접속된 접지전압 공급단(VSS)으로 전달하며, 게이트가 상기 일측에 접속된 앤모스트랜지스터(MN0)로 구현된다.
온도보상용 전류생성부(100)는 온도가 높아짐에 따라 이를 감지하여 출력임피던스를 감소시키는 온도감지부(110)와, 온도감지부(110)의 출력임피던스에 대응 하는 제1 기준전류(I1)와 제1 기준전류(I1)를 미러링한 제2 기준전류(I2)를 공급하는 전류미러부(120)와, 기준전류(I1,I2)의 변화량에 동기시켜 공급전류(It)를 다이오드(200)로 공급하는 전류공급부(130)를 구비한다.
온도감지부(110)는 제2 기준전류(I2)를 일측으로 입력받아 타측에 접속된 접지전압 공급단(VSS)으로 전달하는 다이오드 접속된 모스트랜지스터(MN6)와, 모스트랜지스터(MN6)의 일측에 게이트가 연결되고, 일측으로 제1 기준전류(I1)를 입력받는 모스트랜지스터(MN2)와, 모스트랜지스터(MN2)의 타측과 접지전압 공급단(VSS)을 연결하는 온도 센스용 저항(R4)을 구비한다.
전류공급부(130)는 전원전압 공급단(VDD)에 일측이 접속되고, 게이트가 모스트랜지스터(MP7)의 게이트단에 접속되며, 타측으로 공급전류(It)를 다이오드(200)로 공급하는 모스트랜지스터(MP10)를 구비한다.
전류미러부(120)는 일측단이 전원전압 공급단(VDD)에 접속된 모스트랜지스터(MP6)와, 일측이 전원전압 공급단(VDD)에 접속되고, 게이트가 모스트랜지스터(MP6)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP7)와, 일측이 모스트랜지스터(MP6)의 타측에 접속된 모스트랜지스터(MP8)와, 일측이 모스트랜지스터(MP7)의 타측에 접속되며, 게이트는 모스트랜지스터(MP8)의 게이트와 접속되며, 타측단으로 모스트랜지스터(MP6,MP7)의 게이트와 접속된 모스트랜지스터(MP9)와, 일측이 모스트랜지스터(MP9)의 타측에 접속되고, 타측으로는 모스트랜지스터(MP8,MP9)의 게이트에 접속된 기준전류 생성용 저항(R5)을 구비한다.
도3은 도2에 도시된 기준전압 발생회로가 실제 구현된 일 예를 나타내는 회 로도이다. 여기서 특히 온도보상용 전류생성부(100)에 구비되는 모스트랜지스터(MP7)/모스트랜지스터(MP6)/모스트랜지스터(MP10)를 통해 전달되는 전류의 비를 각각 1 : 1/3 : 1/4로 하였다. 이는 출력되는 기준전압의 레벨이 0.8V정도인 경우에 적용한 것으로, 사용되는 경우에 따라서 조정될 수 있다.
도4는 도1과 도2에 각각 도시된 기준전압 발생회로의 시뮬레이션 파형도이다. 이하에서 도2 내지 도4를 참조하여 본 실시예에 따른 기준전압 발생회로의 동작을 살펴본다.
전류미러부(120)의 모스트랜지스터(MP6,MP7)이 하나의 전류미러를 형성하고, 모스트랜지스터(MP8,MP9)가 하나의 전류미러를 구성하여 다이오드 접속된 모스트랜지스터(MN6)와 모스트랜지스터(MN2)로 각각 미러링된 제2 기준전류(I2)와 제1 기준전류(I1)가 각각 흘려주게 된다. 여기서 저항(R5)은 전류미러부(120)에 구비되는 전류미러의 동작포인트를 안정화시키기 위한 저항으로 작용한다.
전류공급부(130)의 모스트랜지스터(MP10)는 제1 기준전류(I1)를 미러링한 공급전류(It)를 다이오드(200)로 공급하게 된다.
본 실시예에서는 제1 및 제2 기준전류(I1,I2)와 공급전류(It)는 각각 1, 1/3, 1/4의 비에 의해 흐르도록 구성되었는데, 적용되는 상황에 따라서 상기의 전류비는 달라질 수 있다.
먼저 제1 및 제2 기준전류(I1,I2)와 공급전류(It)는 아래의 수학식3에 의해 정해진다.
I1 = β1 Vt2 e(Vgs2-VT)/nVt, I2 = β2 Vt2 e (Vgs6-VT)/nVt, I3 = β3 Vt2 e(Vgs5-VT)/nVt
여기서 Vgs2, Vgs6,Vgs5는 각각 모스트랜지스터(MN2,MN6,MN5)의 게이트와 드레인간의 전압을 말한다. 여기서 참고적으로 β= W Cox μ/ L 이고, Vt=kT/q 이며, VT =kt/q ×( ln(no/ni) - Qd/Cox ) 이다.
또한 전술한 바와 같이 제1 및 제2 기준전류(I1,I2)와 공급전류(It)는 각각 1, 1/3, 1/4의 비에 의해 흐르도록 구성되었기 때문에, 아래의 수학식4와 같이 정해진다.
I3 = I1 / 4, I2 = I1 / 3
한편 온도감지부(110)의 모스트랜지스터(MN2)에 인가되는 전압은 아래의 수학식5와 같다.
Vgs1 = Vgs2 + I1 ×R4
상기의 수학식 3 내지 5를 이용하여 I1,I2,It에 대해 풀면 아래의 수학식 6과 같이 된다.
I1 = nVt/R ×ln(β1 /3 β2), I2 = nVt/3R ×ln(β1 /3 β2 ), I3 = nVt/4R ×ln(β1 /3 β2)
한편, 모스트랜지스터(MN5)에 인가되는 기준전압(Vout)을 표시하면 수학식7과 같이 된다.
Vout = Vgs5 = nVt ×ln(I3 / β3 ×Vt2) + VT
= nVt ×ln(n / (4β3 ×Vt ×R4)×ln(β1/ 3 β 2)) + VT
위의 결과에서 VT 성분은 온도가 오를 경우 그 값이 내리는 특성을 가지고 있으며, Vt는 온도가 오르면 그 값이 오르는 특성을 가지고 있다. 따라서 Vout의 출력은 온도가 오르거나 내리거나,온도의 증가와 감소 파라미터가 균형을 이루어 온도에 따른 변동이 적은 출력값을 얻을 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 기준전압(Vout)은 다이오드 접속된 모스트랜지스터(MN5)의 양단에 인가되는 전압으로서 약 0.7 ~ 0.8 V를 가지게 된다.
도7에 도1과 도3에 도시된 기준전압 발생회로를 시뮬레이션한 결과값이 나타나 있다. 도7은 각각 종래기술과 본 실시예에 다른 기준전압 발생회로에서 0도와 100도시에서 시뮬레이션한 결과값이다. 또한 종래기술에 의한 기준전압 발생회로는 출력되는 1.25V레벨의 기준전압(Vout1)을 레벨시프터를 통과하여 0.8V정로로 시프팅시킨 것이다.
종래기술에 의한 기준전압 발생회로는 전원전압(VDD)이 약 2.0V 부터 기준전압이 온도 0도와 100도에서 안정적으로 출력되는데 반하여, 본 발명의 기준전압 발생회로는 전원전압(VDD)이 약 1.1V부터 안정적인 기준전압이 출력되는 것을 알 수 있다.
또한 본 발명의 기준전압 발생회로가 전원전압이 5V이상의 고전압일 때에도 0.8V 정도의 기준전압이 안정적으로 출력되는 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 기준전압 발생회로는 0.6 ~ 0.8V 의 기준전압을 출력하기 때문에 낮은 레벨의 동작전압에서도 충분한 동작 마진을 확보할 수 있으며, 이로 인하여 저전압으로 동작하는 반도체 장치에 다용도로 적용할 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 기준전압 발생회로는 0.8V 정도의 저전압레벨의 기준전압을 사용하기 위해서 추가적으로 레벨쉬프터가 필요없기 때문에 회로면적이 추가적으로 증가되지 않으며, 그에 따라 소비전력이 증가되지도 않는다.
도5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다. 도5에 도시된 기준전압 발생회로는 도2에 도시된 기준전압 발생회로에서 전류공급부를 다르게 구성한 것이다.
도5를 참조하여 살펴보면, 전류공급부(130')는 모스트랜지스터(MP10)와, 전원전압 공급단(VDD)에 일측이 접속되고, 게이트로 제1 선택신호(S0)를 입력받는 모스트랜지스터(MP11)와, 모스트랜지스터(MP11)의 타측과 모스트랜지스터(MP10)의 타측을 연결하고 게이트로 모스트랜지스터(MP10)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP12)와, 전원전압 공급단(VDD)에 일측이 접속되고, 게이트로 제2 선택신호(S1)를 입력받는 모스트랜지스터(MP13)와, 모스트랜지스터(MP13)의 타측과 모스트랜지스터(MP10)의 타측을 연결하고 게이트로 모스트랜지스터(MP10)의 게이트에 접속된 모스트랜지스터(MP14)를 구비한다.
도5의 전류공급분는 공급전류(It)의 양을 선택신호(S0,S1)에 응답하여 조절할 수 있다. 예를 들어 선택신호(S0,S1)가 모두 활성화되면 모스트랜지스터(MP12,MP14,MP10)에 의해 공급전류량이 정해지고, 선택신호(S0)가 활성화되면, 모스트랜지스터(MP12,MP10)에 의해 공급전류가 정해진다.
도6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다. 도6에 도시된 기준전압 발생회로는 도2의 기준전압 발생회로에서 온도갑지부에 구비되는 저항((R4) 대신에 모스트랜지스(MN3)의 턴온저항을 이용하는 것이다. 전체적인 동작은 도2의 기준전압 발생회로의 동작과 같으므로 동작에 관한 설명은 생략한다.
도7은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다. 도7에 도시된 기준전압 발생회로는 도2에 도시된 기준전압 발생회로에서 온도감지부(110)의 인에이블을 제어할 수 있게 모스트랜지스터(MN4)를 추가적으로 더 구비한 것이다.
모스트랜지스터(MN4)의 게이트로 인가되는 시작신호(startup)가 하이레벨인 경우에는 모스트랜지스터(MN4)가 턴온되고 모스트랜지스터(MN2)는 턴오프되어 온도감지부(110)는 동작을 하지 않으며, 시작신호가 로우레벨인 경우에 모스트랜지스터(MN4)가 턴오프되고, 모스트랜지스터(MN2)가 턴온되어 온도감지부(110)가 동작을 하게 된다.
도8은 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 기준전압 발생회로를 나타내는 회로도이다. 도8에 되시된 기준전압 발생회로는 전류미러부를 보다간단하게 구성한 것이다.
도8을 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 기준전압 전류미러부(120')는 일측단이 전원전압 공급단(VDD)에 접속되고, 타측단으로 제2 기준전류(I2)를 공급하는 모스트랜지스터(MP11)와, 일측단이 전원전압 공급단(VDD)에 접속되고, 타측단으로 제2 기준전류(I2)를 공급하며, 게이트단이 모스트랜지스터(MP11)의 게이트에 접속되어 전류미러를 형성하며 다이오드 접속된 모스트랜지스터(MP12)를 구비한다.
본 실시예에 따른 기준전압 발생회로는 전류미러부(120')의 구성만 도2에 도시된 기준전압 발생회로와 다르며, 나머지는 같은 구성이다. 기준전압을 생성하여 출력하는 동작도 도2의 기준전압 발생회로와 같으므로 그에 관한 설명은 생략한다.
또한 도8에 도시된 기준전압 발생회로를 도4 내지 도6에 도시된 추가적인 구성을 적용할 수도 있다. 예를 들어 저항(R4) 대신에 도6의 모스트랜지스터(MN6)로 구성하거나, 시작신호(startup)를 인가받아 온도감지부(110)를 인에이블 또는 디스에이블시킬 수 있는 도7의 모스트랜지스터(MN4)를 더 구비할 수 있거나, 도5의 전류공급부(130')를 적용할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명에 의해서 온도의 변화에 상관없이 일정한 레벨의 전압을 출력하는 기준전압 발생회로를 종래보다 저전압레벨에서 구동시킬 수 있어, 전력소모를 크게 줄일 수 있다. 또한 본 발명의 기준전압 발생회로는 저전압에서 동작을 위한 별도의 레벨시프터가 필요없기 때문에, 저전압으로 동작하는 반도체 장치에 사용하게 되면 집적회로의 면적을 줄일 수 있다.

Claims (15)

  1. 출력단으로 제공되는 공급전류를 온도가 증가됨에 대응하여 감소시키기 위한 온도보상용 전류생성수단; 및
    상기 공급전류를 상기 출력단을 통해 인가받는 다이오드를 구비하고,
    상기 온도보상용 전류생성수단은,
    온도가 높아짐에 따라 이를 감지하여 출력임피던스를 감소시키는 온도감지부;
    상기 온도감지부의 출력임피던스에 대응하는 제1 기준전류와 상기 제1 기준전류를 미러링한 제2 기준전류를 공급하는 전류미러부; 및
    상기 제1 및 제2 기준전류의 변화량에 동기시켜 상기 공급전류를 상기 다이오드로 공급하는 전류공급부를 구비하여,
    상기 출력단으로 온도변화에 관계없이 일정한 레벨의 기준전압을 출력하는 기준전압 발생회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드는
    모스트랜지스터를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이오드는 상기 공급전류를 일측으로 입력받아 타측에 접속된 접지전압 공급단으로 전달하며, 게이트가 상기 일측에 접속된 앤모스트랜지스터인 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도감지부는
    상기 제2 기준전류를 일측으로 입력받아 타측에 접속된 접지전압 공급단으로 전달하는 다이오드 접속된 제1 모스트랜지스터;
    상기 제1 모스트랜지스터의 일측에 게이트가 연결되고, 일측으로 상기 제1 기준전류를 입력받는 제2 모스트랜지스터; 및
    상기 제2 모스트랜지스터의 타측과 상기 접지전압 공급단을 연결하는 온도 센스용 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도감지부는
    상기 제2 기준전류를 일측으로 입력받아 타측에 접속된 접지전압 공급단으로 전달하는 다이오드 접속된 제1 모스트랜지스터;
    상기 제1 모스트랜지스터의 일측에 게이트가 연결되고, 일측으로 상기 제1 기준전류를 입력받는 제2 모스트랜지스터; 및
    상기 제2 모스트랜지스터의 타측과 상기 접지전압 공급단을 연결하며 게이트가 상기 제2 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제3 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 온도감지부는
    상기 제1 모스트랜지스터의 일측과 타측에 각각 일측과 타측이 접속되며, 게이트로 시작신호를 입력받는 제4 모스트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류미러부는
    일측단이 전원전압 공급단에 접속되고, 타측단으로 상기 제1 기준전류를 공급하는 제1 모스트랜지스터; 및
    일측단이 상기 전원전압 공급단에 접속되고, 타측단으로 상기 제2 기준전류를 공급하며, 게이트단이 상기 제1 모스트랜지스터의 게이트에 접속되어 전류미러를 형성하며 다이오드 접속된 제2 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전류공급부는
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트가 상기 제4 모스트랜지스터의 게이트단에 접속되며, 타측으로 상기 공급전류를 상기 다이오드로 공급하는 제3 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전류공급부는
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트로 제1 선택신호를 입력받는 제4 모스트랜지스터;
    상기 제4 모스트랜지스터의 타측과 상기 제2 모스트랜지스터의 타측을 연결하고 게이트로 상기 제2 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제5 모스트랜지스터;
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트로 제2 선택신호를 입력받는 제6 모스트랜지스터; 및
    상기 제6 모스트랜지스터의 타측과 상기 제2 모스트랜지스터의 타측을 연결하고 게이트로 상기 제2 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제7 모스트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 온도보상용 전류생성수단에 구비되는 상기 제1 모스트랜지스터/제2모스트랜지스터/제3 모스트랜지스터를 통해 전달되는 전류비를 각각 1/3 : 1 : 1/4로 하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류미러부는
    일측단이 전원전압 공급단에 접속된 제1 모스트랜지스터;
    일측이 상기 전원전압 공급단에 접속되고, 게이트가 상기 제1 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 모스트랜지스터;
    일측이 상기 제1 모스트랜지스터의 타측에 접속된 제3 모스트랜지스터;
    일측이 상기 제2 모스트랜지스터의 타측에 접속되며, 게이트는 상기 제3 모스트랜지스터의 게이트와 접속되며, 타측단으로 상기 제1 및 제2 모스트랜지스터의 게이트와 접속된 제4 모스트랜지스터;
    일측이 상기 제4 모스트랜지스터의 타측에 접속되고, 타측으로는 상기 제3 및 제4 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 기준전류 생성용 저항을 구비하며,
    상기 제3 모스트랜지스터의 타측으로 상기 제1 기준전류를 공급하고, 상기 기준전류 공급용 저항의 타측을 통해 상기 제2 기준전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류공급부는
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트가 상기 제4 모스트랜지스터의 게이트단에 접속되며, 타측으로 상기 공급전류를 상기 다이오드로 공급하는 제5 모스트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류공급부는
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트로 제1 선택신호를 입력받는 제6 모스트랜지스터;
    상기 제6 모스트랜지스터의 타측과 상기 제4 모스트랜지스터의 타측을 연결하고 게이트로 상기 제4 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제7 모스트랜지스터;
    상기 전원전압 공급단에 일측이 접속되고, 게이트로 제2 선택신호를 입력받는 제8 모스트랜지스터; 및
    상기 제8 모스트랜지스터의 타측과 상기 제4 모스트랜지스터의 타측을 연결하고 게이트로 상기 제4 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제9 모스트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
  15. 제 13 항 또는 제14 항에 있어서,
    상기 온도보상용 전류생성수단에 구비되는 상기 제1 모스트랜지스터/제2모스트랜지스터/제5 모스트랜지스터를 통해 전달되는 전류비를 각각 1/3 : 1 : 1/4로 하는 것을 특징으로 하는 기준전압 발생회로.
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