KR100604462B1 - 매우 낮은 전력 공급용 vt 기준 전압 - Google Patents

매우 낮은 전력 공급용 vt 기준 전압 Download PDF

Info

Publication number
KR100604462B1
KR100604462B1 KR1019990031857A KR19990031857A KR100604462B1 KR 100604462 B1 KR100604462 B1 KR 100604462B1 KR 1019990031857 A KR1019990031857 A KR 1019990031857A KR 19990031857 A KR19990031857 A KR 19990031857A KR 100604462 B1 KR100604462 B1 KR 100604462B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
power supply
channel
voltage
resistor
Prior art date
Application number
KR1019990031857A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000017044A (ko
Inventor
용케이.김
야스시카사
Original Assignee
스펜션 엘엘씨
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 스펜션 엘엘씨 filed Critical 스펜션 엘엘씨
Publication of KR20000017044A publication Critical patent/KR20000017044A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100604462B1 publication Critical patent/KR100604462B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/262Current mirrors using field-effect transistors only
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/24Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only
    • G05F3/242Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
    • G05F3/247Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the field-effect type only with compensation for device parameters, e.g. channel width modulation, threshold voltage, processing, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a voltage or current as a predetermined function of the supply voltage

Abstract

매우 낮은 전력 공급 전압 사용을 위한 기준 전압 발생 회로가 제공된다. 기준 전압 발생 회로는 온도 변화에 대해 보상되고, 공급 전압의 변화에 독립적인 낮은 기준 출력 전압을 제공한다. 기준 출력 전압은 기준 소오스로서 MOSFET 트랜지스터의 드레시홀드 전압(VT)에 의존한다.

Description

매우 낮은 전력 공급용 VT 기준 전압 {VT REFERENCE VOLTAGE FOR EXTREMELY LOW POWER SUPPLY}
도1은 본 발명의 매우 낮은 전력 공급 전압용 개선된 기준 전압 발생 회로의 회로 구성도이다.
본 발명은 일반적으로 기준 전압 발생 회로에 관한 것으로, 특히 온도 변화에 대해 보상되고 공급 전압의 변화에 독립적인 매우 낮은 전력 공급용의 개선된 기준 전압 발생 회로에 관한 것이다.
일반적으로 공지된 것과 같이, 실제로 집적회로를 사용하는 모든 종류의 전자회로들은 기준 전압을 요구한다. 기준 전압은 모든 동작 조건하에서 일정하고, 본질적으로 어떤 온도 드리프트(drift)도 갖지 않거나 한정된 온도 드리프트를 갖는 것이 통상적으로 요망된다. 이러한 일정 전압을 제공하는 종래 기준 전압 회로 기술의 한 가지 유형은 "밴드갭(bandgap)" 기준 전압 회로로 불린다. 이러한 밴드갭 회로에 의해 발생한 기준 전압은 사용된 회로 소자들의 온도에 독립적이고, 반도체 재료의 밴드갭에 대응한다. 흔히, 사용되는 반도체 재료는 실리콘이므로, 대략 1.205V의 온도에 독립적인 기준 전압을 공급한다. 더욱이, 이 밴드갭 회로는 바이폴러(bipolar) 트랜지스터의 베이스-에미터간 전압(Vbe)(음의 온도계수를 가짐)을 기준으로 사용하느냐에 의존하는데, 상기 기준은 부가되는 양의 온도 계수를 갖는 전압을 통해 보상된다.
그러나, 이러한 기존의 종래 기술의 밴드갭 기준 전압 회로들은 전력 공급 전압 VCC가 1V 정도의 아주 낮은 전압으로 감소될 시 동작하지 않게되는 주요한 단점을 안고있다. CMOS 기술의 극초미세 추세에 따라, 점점더 낮은 공급 전압들이 사용되고 있다. 더욱이, 밴드갭 회로로부터의 조정된 출력 전압은 약 1.205V나 또는 이 전압의 배수와 같은 기준 전압만을 생성할 수 있는 추가적인 단점을 갖는다.
그러므로, 매우 낮은 전력 공급 전압 사용에 적합한 기준 전압 발생 회로를 제공하는 것이 바람직하다. 더욱이, 기준 전압 발생 회로가 온도 보상되고, 그리고 전력 공급 전압의 변화에 독립적인 낮은 출력 전압을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일반적인 목적은 제조 및 조립이 비교적 간단하고 경제적이면서, 종래 기술의 밴드갭 기준 회로들의 단점을 극복할 수 있는 개선된 기준 전압발생 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 목적은 온도 및 전력 공급 전압의 변화에 독립적인 낮은 출력 기준 전압을 생성하도록 그 동작이 보상되는 개선된 기준 전압 발생 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 약 1.0V의 매우 낮은 전력 공급 전압으로 대략 700mV의 낮은 출력 기준 전압을 생성하며, 온도 및 전압 공급이 보상되는 개선된 기준전압 발생 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기준 소스로서 MOSFET 트랜지스터의 드레시홀드 전압(VT)에 의존하는 개선된 기준 전압 발생 회로를 제공하는 것이다. 상기 목적들 및 목표에 따라서, 본 발명은 온도 및 전력 공급 전압의 변화에 대해서 보상되는 낮은 기준 출력 전압을 생성하는 매우 낮은 전력 공급 전압용 기준 전압 발생 회로의 제공에 관한 것이다. 상기 기준 전압 발생 회로는 양의 오도 계수를 갖고 전력 공급 전압의 변화에 독립적인 제 1 저항 양단에 제 1 전압을 발생하기 위한 제 1 및 제 2 병렬 전류 가지들을 포함한다. 제 3 병렬 전류 가지는 음의 온도 계수를 갖는 N-채널 MOSFET 트랜지스터 및 제 2 저항을 포함한다. 제 2 병렬 전류 가지는 낮은 기준 출력 전압을 발생하는데 사용된다. 제 2 전압이 양의 온도 계수를 갖는 제 1 전압에 비례하는 제 2 저항 양단에 발생된다.
본 발명의 이들 및 기타 목적 및 장점들이 첨부 도면을 참조한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 더 명백해질 것이다. 특정 예시적인 도면에 관해 더욱 상세하게 언급하면, 본 발명의 원리에 따라 구성된 개선된 기준 전압 발생 회로(10)의 개략적인 회로도가 도시된다. 본 발명의 기준 전압 발생 회로(10)는 온도 변화에 대해 보상되고, 전력 공급 전압의 변화에 독립적인 낮은 기준 출력 전압(즉, 700mV)을 제공한다. 본 기준 전압 발생 회로는 대략 1V의 매우 낮은 전력 공급 전압 사용을 위해 특별한 응용을 갖는다. 종래 기술인 밴드갭 회로와는 달리, 기준 전압 발생 회로(10)는 매우 낮은 전력 공급 전압에서도 완전히 동작하며, 기준 소오스로서 MOSFET 트랜지스터의 드레시홀드 전압(VT)에 의존한다.
기준 전압 발생 회로(10)는 제1 전력 공급 전위 VCC와 제2 전력 공급 전위 VSS 사이에 접속되는 2개의 병렬 전류 가지(branch)들을 포함한다. 제1 전력 공급 전위는 대략 +1.0V ±10%의 매우 낮은 전압이며, 제2 전력 공급 전위는 전형적으로 그라운드 전위 또는 0V이다. 제1 가지는 P-채널 MOSFET 트랜지스터(P1,P2), N-채널 MOSFET 트랜지스터(N1), 그리고 저항 R1으로 형성된다. 제2 가지는 P-채널 MOSFET 트랜지스터(P3,P4), N-채널 MOSFET 트랜지스터(N2)로 형성된다.
제1 가지에서, P-채널 트랜지스터(P1)의 소오스는 전력 공급 전위(VCC)에 접속되며, 드레인은 P-채널 트랜지스터(P2)의 소오스에 접속된다. 트랜지스터(P2)의 드레인은 제1 노드(A)에서 N-채널 트랜지스터(N1)의 드레인에 접속된다. 트랜지스터 (N1)의 소오스는 저항(R1)의 일단에 접속되며, 저항(R1)의 타단은 제2 전력 공급 전위(VSS)에 접속된다.
제2 가지에서, 역시 P-채널 트랜지스터(P3)의 소오스는 제1 전력 공급 전위(VCC)에 접속되며, 드레인은 P-채널 트랜지스터(P4)의 소오스에 접속된다. 트랜지스터 (P4)의 드레인은 N-채널 트랜지스터(N2)의 드레인에 접속된다. 트랜지스터(N2)의 드레인은 자신의 게이트와 N-채널 트랜지스터(N1)의 게이트에 또한 접속된다. 트랜지스터(N2)의 소오스는 제2 전력 공급 전위(VSS)에 접속된다.
또한, 기준 발생 회로(10)는 제1 및 제2 전력 공급 전위들 사이에 접속된 제3 병렬 전류 가지를 더 포함한다. 제3 가지는 P-채널 MOSFET 트랜지스터(P5,P6), 저항 (R2), N-채널 MOSFET 트랜지스터(N3)에 의해 형성된다. P-채널 트랜지스터(P5)의 소오스는 또한 제1 전력 공급 전위(VCC)에 접속되며, 드레인은 P-채널 트랜지스터(P6)의 소오스에 접속된다. 트랜지스터(P6)의 드레인은 저항(R2)의 일단과, 낮은 출력 기준 전압(Vref)을 생성시키기 위한 출력 단자(12)에 접속된다. 약 1V의 낮은 전력 공급 전압에서 기준 전압(Vref)은 대략 700mV이다. 저항(R2)의 타단은 N-채널 트랜지스터(N3)의 드레인에 접속된다. 트랜지스터(N3)의 드레인은 또한 자신의 게이트에 접속되며, 소오스는 제2 전력 공급 전위(VSS)에 접속된다.
두개의 직렬 접속된 P-채널 MOSFET 트랜지스터(P7,P8)의 2개의 도전 경로(소오스/드레인)는 직렬 접속된 P-채널 트랜지스터(P5,P6) 양단에 병렬로 더 접속된다. 특히, P-채널 트랜지스터(P7)의 소오스는 트랜지스터(P5)의 소오스에 접속되며, 드레인은 트랜지스터(P8)의 소오스에 접속된다. 트랜지스터(P8)의 드레인은 트랜지스터(P6)의 드레인, 저항(R2)의 일단, 그리고 출력 단자(12)에 접속된다.
기준 발생 회로(10)는 N-채널 MOSFET 트랜지스터(N4,N5)에 의해 형성된 게이트 바이어스 회로부(14)를 더 포함한다. 트랜지스터(N4)의 드레인은 제1 전력 공급 전위(VCC)에 접속되며, 소오스는 제2 노드(B)에서 트랜지스터(N5)의 드레인에 접속된다. 트랜지스터(N5)의 소오스는 제2 전력 공급 전위(VSS)에 접속되며, 이것의 게이트는 ON 신호를 수신하기 위해 입력 터미널(16)에 접속된다. 트랜지스터(N4)의 게이트는 제1 노드(A)와, P-채널 트랜지스터(P1,P3,P5,P7)의 모든 게이트에 접속된다. 트랜지스터(N4)의 소오스와 트랜지스터(N5)의 드레인 접합부에 있는 제2 노드(B)는 P-채널 트랜지스터(P2,P4,P6,P8)의 모든 게이트에 접속된다.
이제, 온도와 전력 공급 전압의 변화가 보상되도록 기준 출력 전압(Vref)이 어떻게 발생되는지에 대해서, 기준 발생 회로(10)의 동작을 설명한다. 초기에, 저항(R1)을 통해 흐르는 전류는 I1으로 정의되며, 트랜지스터 (N2)의 소오스에서 흐르는 전류는 I2로 정의된다. 전류 I1과 I2 를 위한 상호콘덕턴스 (transconductance) 곡선이 아래 식에 의해 주어진다.
I1 = k1(Vgs1 - Vt1)2 (1)
I2 = k2(Vgs2 - Vt2)2 (2)
여기서 k1 : 트랜지스터(N1)에 대한 상수
Vgs1 : 트랜지스터(N1)에 대한 게이트와 소오스간의 전압
Vt1 : 트랜지스터(N1)에 대한 드레시홀드 전압
k2 : 트랜지스터(N2)에 대한 상수
Vgs2 : 트랜지스터(N2)에 대한 게이트와 소오스간의 전압
Vt2 : 트랜지스터(N2)에 대한 드레시홀드 전압
위의 식 (1)과 (2)를 각각 Vgs1과 Vgs2에 대해 풀면, 다음식이 얻어질 수 있다.
Figure 112006006409278-pat00016
(3)
Figure 111999009019199-pat00002
(4)
저항에 걸리는 전압(VR1)은 아래와 같이 표현될 수 있다.
VR1 = Vgs2 - Vgs1 (5)
식 (3)과 (4)를 식(5)에 대입하면, 다음이 주어진다.
Figure 111999009019199-pat00003
(6)
트랜지스터(N1,N2)가 전류 미러(mirror) 배열로 접속되기 때문에, 전류 I1은 전류 I2와 같을 것이며, 이것은 단순히 I로 나타내어질 수 있다. 더욱이, 트랜지스터 (N1,N2)의 드레시홀드 전압이 같거나 또는 Vt1
Figure 112006006409278-pat00004
Vt2라면, 식(6)은 다음과 같이 간략화될 수 있다.
Figure 111999009019199-pat00005
(7)
식(7)에서
Figure 112006006409278-pat00006
로 분해하면, 다음과 같이 주어진다.
Figure 111999009019199-pat00007
(8)
일반적으로, 상호콘덕턴스 매개변수 k는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006006409278-pat00014
(9)
여기서 μ : 전자들의 이동도이다.
ε : 게이트 산화물의 유전율
tOX : 게이트 산화물의 두께
W : 트랜지스터의 게이트 폭
L : 트랜지스터의 게이트 길이이다.
만약 W1/L1 및 W2/L2가 각각 트랜지스터 N1과 N2의 폭/길이 비율로 정의된다면, 식(9)를 식(8)에 대입하여 분해하면, 다음식이 주어진다.
Figure 111999009019199-pat00009
(10)
또한, 트랜지스터(N1,N2)의 게이트의 길이가 같다고(L1
Figure 112006006409278-pat00010
L2) 가정된다면, 게이트 길이는 단순히 L로 나타내어 질 수 있으며, 위 식(10)은 다음과 같이 더욱 간략화될 수 있다.
Figure 111999009019199-pat00011
(11)
오옴의 법칙(Ohm's law)에 의해, 전류 I 또는 I1은 다음과 같이 표현될 수 있다.
I = I1 = VR1 / R1 (12)
트랜지스터(P2,P6)와 트랜지스터(P2,P8)의 전류 미러 배열 때문에, 트랜지스터(N3)에 흐르는 전류 I3 다음과 같게될 것이다.
I3 = 2I1 (13)
키르히호프(Kirchoff)의 전압 법칙에 의해, 출력 단자(12)에서의 기준 출력 전압(Vref)은 다음과 같이 주어진다.
Vref = Vgs3 + I3R2 (14)
여기서 Vgs3는 트랜지스터(N3)의 드레시홀드 전압이다.
식(13)과 (12)를 식(14))에 대입하면, 다음의 식이 주어진다.
Figure 112006006409278-pat00015
(15)
기술분야의 당업자는 MOSFET 트랜지스터의 드레시홀드 전압(Vgs)과 이동도 인자(μ) 모두가 음의 온도 계수를 가짐을 이해할 것이다. 따라서, 온도가 증가함에 따라, 드레시홀드 전압(Vgs3)과 이동도 인자(μ)는 감소한다. 그러나, 식(11)로부터 알수 있듯이, 이동도(μ)가 분모에 존재함으로, 전압(VR1)을 온도에 대한 함수로서 증가시키거나 또는 양의 온도 계수를 갖게 할 것이다. 반면에, 온도가 감소함에 따라, 드레시홀드 전압(Vgs3)과 이동도(μ)는 증가할 것이지만, 전압(VR1)은 감소할 것이다. 결과적으로, 위 식 (15)의 기준 출력 전압은 제1항(Vgs3)이 음의 온도 계수를 갖고, 제2 항의 인자(VR1)가 양의 온도 계수를 갖기 때문에, 온도 변화에 대해 보상될 것이다.
출력 단자(12)에서 안정한 기준 출력 전압(Vref)을 생산하기 위해서, 트랜지스터 (N1,N2)를 통해 흐르는 전류(I)는 식 (15)와 (11)로부터 알 수 있는 바와 같이 전력 공급 전압(VCC)의 변화에 대해 또한 일정하게 유지되어야 한다. P-채널 트랜지스터(P2,P4)를 통해 흐르는 전류의 양은 소오스/드레인 도전 경로에 인가된 전압에 의존하기 때문에, 트랜지스터(P2,P4)에 걸리는 전압(Vds)은 실질적으로 일정해야 한다. P-채널 트랜지스터(P1,P3)가 없다면, 트랜지스터(P2,P4)에 걸리는 전압(Vds)은 전력 공급 변화 때문에 변하기 쉽다. 트랜지스터(P1,P3)가 제공됨으로서, 트랜지스터(P2,P4)에 걸리는 전압(Vds)은 변하지 않는다. 전압(Vds)에 어떠한 변화도 없기 때문에, 전류(I)도 변하지 않는다. 그러므로, 기준 출력 전압(Vref)은 전력 공급 전압의 변화에 대해 일정할 것이다.
즉, 전력 공급 보상은 트랜지스터(P1,P3)에 걸리는 전압(Vds)이 전력 공급 전위 (VCC)의 변화를 추적하도록, 게이트 바이어스 회로부(14)의 제1 노드(A)에서 트랜지스터(P1,P3)의 게이트를 N-채널 트랜지스터(N4)의 게이트에 접속시킴으로서 제공된다. 예컨데, 동작시, 전력 공급 전위(VCC)가 증가함에 따라, 트랜지스터(N4)에 걸리는 전압(Vds)는 증가한다. 신호 ON은 정상 동작(normal operation) 동안에 하이(high) 상태에 있게 됨으로써, 트랜지스터(N5)를 턴온시켜 제2 노드(B) 측의 트랜지스터(N5)의 드레인이 그라운드 전위가 되게 한다. 이 그라운드 전위는 또한 트랜지스터(P2,P4)의 게이트에 접속된다. 또한, 증가된 전력 공급 전위(VCC)는 증가한 전류가 트랜지스터(P1,P3)를 통해 흐르게 한다. 그러나, 트랜지스터(N4)의 게이트-소오스간 전압(Vgs4)이 보다 높은 전력 공급 전위 때문에 증가할 것이며, 이에 따라 제1 노드(A)에서 보다 높은 게이트 바이어스 전압을 야기하여 트랜지스터(P1,P3)를 통해 흐르는 전류를 감소시킨다. 결과적으로, 트랜지스터(P2,P4)를 통해 흐르는 전류는 공급 변화에 따라 변경되지 않을 것이다.
전술한 상세한 설명으로부터, 본 발명이 매우 낮은 전력 공급용 개선된 기준 전압 발생 회로를 제공함을 알 수 있다. 제공된 기준 전압 발생 회로는 온도 변화에 대해 보상되고, 공급 전압의 변화에 독립적인 낮은 기준 출력 전압을 제공한다. 기준 출력 전압은 기준 소오스로서 MOSFET 트랜지스터의 드레시홀드 전압(Vt)에 의존한다.
본 발명의 양호한 실시예로서 현재 고려되는 것에 관하여 예시하고 설명하였지만 당업자이면 여러 가지 변경과 수정이 가능하고, 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 구성요소들을 균등물로 대체할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 게다가, 본 발명의 중심 범위로부터 벗어남 없이 본 발명의 교시에 따라 특정 상황이나 재료를 채택하기 위한 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위한 최상의 실시예로서 기술된 특별한 실시예에 국한되는 것이 아니라, 첨부된 특허 청구의 범위 내에 드는 모든 실시예를 포함하도록 의도된 것이다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 개선된 기준 전압 발생 회로를 제공함으로서, 매우 낮은 전력 공급 전압 사용에 적합하며, 온도 보상되고, 그리고 전력 공급 전압의 독립적인 낮은 출력 전압을 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 온도 및 전력 공급 전압의 변화에 대해 보상되는 낮은 기준 출력 전압을 제공하기 위한 매우 낮은 전력 공급 전압용 기준 전압 발생 회로로서,
    제1 전력 공급 전위와 제2 전력 공급 전위 사이에 접속되는 제1 및 제2 병렬 전류 가지와, 여기서 상기 제1 전류 가지는 서로 직렬 연결된 제1 P-채널 MOSFET 트랜지스터, 제2 P-채널 MOSFET 트랜지스터, 제1 N-채널 MOSFET 트랜지스터 및 제1 저항을 포함하고, 상기 제2 가지는 서로 직렬 연결된 제3 P-채널 MOSFET 트랜지스터, 제4 P-채널 MOSFET 트랜지스터 및 제2 N-채널 MOSFET 트랜지스터를 포함하며, 상기 제1 저항은 상기 제1 저항 양단에 걸리는 양의 온도 계수를 갖는 제1 전압을 가지며;
    상기 제1 전력 공급 전위와 상기 제2 전력 공급 전위 사이에 접속되는 제3 병렬 전류 가지와, 여기서 상기 제3 전류 가지는 서로 직렬 연결된 제5 P-채널 MOSFET 트랜지스터, 제6 P-채널 MOSFET 트랜지스터, 제2 저항 및 제3 N-채널 MOSFET 트랜지스터를 포함하고, 상기 제3 N-채널 MOSFET 트랜지스터는 음의 온도 계수를 갖는 제2 전압을 가지며;
    서로 직렬로 연결된 제7 P-채널 MOSFET 트랜지스터와 제8 P-채널 MOSFET 트랜지스터로 형성되는 제4 전류 가지와, 여기서 상기 제4 전류 가지는 상기 제5 및 제6 P-채널 MOSFET 트랜지스터들의 도전 경로를 따라 병렬로 접속되며;
    상기 제1, 제3, 제5 및 제7 P-채널 트랜지스터의 게이트에 접속되어 제1 게이트 바이어스 전압을 발생시킴과 아울러, 상기 제2, 제4, 제6 및 제8 P-채널 트랜지스터의 게이트에 접속되어 제2 게이트 바이어스 전압을 발생시킴으로써, 전력 공급 전압에 변화가 생길시에 상기 제1 및 제2 P-채널 트랜지스터를 통해 흐르는 전류를 일정하게 유지시켜주는 게이트 바이어스 회로수단을 포함하며,
    상기 제2 저항 및 상기 제3 N-채널 트랜지스터가 온도와 전력 공급이 보상되는 낮은 기준 출력 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전력 공급 전위는 1.0V이고, 상기 제2 전력 공급 전위는 0V인 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 N-채널 트랜지스터의 제2 전압은 드레시홀드 전압에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 P-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제1 전력 공급 전위에 접속되고 드레인은 상기 제2 P-채널 트랜지스터의 소오스에 접속되며, 상기 제1 N-채널 트랜지스터의 드레인은 상기 제2 P-채널 트랜지스터의 드레인에 접속되고 소오스는 상기 제1 저항의 일단에 접속되며, 상기 제1 저항의 타단은 상기 제2 전력 공급 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제3 P-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제1 전력 공급 전위에 접속되고 드레인은 상기 제4 P-채널 트랜지스터의 소오스에 접속되며, 상기 제2 N-채널 트랜지스터의 드레인은 상기 제4 P-채널 트랜지스터의 드레인, 자신의 게이트 및 상기 제1 N-채널 트랜지스터의 게이트에 접속되며, 상기 제2 N-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제2 전력 공급 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제5 P-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제1 전력 공급 전위에 접속되고 드레인은 제6 P-채널 트랜지스터의 소오스에 접속되며, 상기 제2 저항의 일단은 상기 제6 P-채널 트랜지스터의 드레인에 접속되며 타단은 상기 제3 N-채널 트랜지스터의 드레인과 게이트 및 기준 출력 전압을 발생시키기 위한 출력 단자에 접속되며, 상기 제3 N-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제2 전력 공급 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제7 P-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제1 전력 공급 전위에 접속되고 드레인은 상기 제8 트랜지스터의 소오스에 접속되며, 상기 제8 트랜지스터의 드레인은 상기 제6 트랜지스터의 드레인, 상기 제2 저항의 일단, 그리고 상기 출력 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트 바이어스 회로부는 상기 제1 전력 공급 전위와 상기 제2 전력 공급 전위 사이에 직렬로 접속된 제4 N-채널 트랜지스터와 제5 N-채널 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제4 N-채널 트랜지스터의 드레인은 상기 제1 전력 공급 전위에 접속되고 소오스는 상기 제5 N-채널 트랜지스터의 드레인에 접속되며, 상기 제5 N-채널 트랜지스터의 소오스는 상기 제2 전력 공급 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제4 N-채널 트랜지스터의 게이트는 상기 제1, 제3, 제5 및 제8 P-채널 트랜지스터의 게이트에 접속되는 제1 게이트 바이어스 전압을 정의하며, 상기 제5 트랜지스터의 상기 드레인은 상기 제2, 제4, 제6 및 제8 P-채널 트랜지스터의 게이트에 접속되는 제2 게이트 바이어스 전압을 정의하는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  11. 온도 및 전력 공급 전압의 변화에 대해 보상되는 낮은 기준 출력 전압을 제공하기 위한 매우 낮은 전력 공급 전압용 기준 전압 발생 회로로서,
    제1 저항을 구비하는 제1 전류 회로 수단과, 여기서 상기 제1 저항은 양의 온도 계수를 갖는 상기 전력 공급 전압의 변화에 독립적인 상기 제1 저항 양단에 걸리는 제1 전압을 발생시키며 ; 그리고
    상기 낮은 기준 출력 전압을 발생시키기 위한 음의 온도 계수를 갖는 N-채널 MOSFET 트랜지스터와 제2 저항을 포함하는 제2 전류 회로 수단을 포함하며,
    상기 제2 저항은 양의 온도 계수를 갖는 상기 제1 전압에 비례하는 상기 제2 저항 양단에 걸리는 제2 전압을 갖는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 전류 회로 수단은 상기 제1 저항을 통해 흐르는 전류를 전력 공급 변화에 대해 일정하게 유지하기 위한 게이트 바이어스 회로 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 N-채널 MOSFET 트랜지스터는 음의 온도 계수를 갖는 드레시홀드 전압을 갖는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 N-채널 트랜지스터의 드레인과 게이트는 함께 접속되어 상기 제2 저항의 일단에 접속되고 소오스는 그라운드 전위에 접속되며, 상기 제2 저항의 타단은 상기 낮은 기준 출력 전압을 발생시키기 위한 출력 단자에 접속되는 것을 특징으로하는 기준 전압 발생 회로.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 게이트 바이어스 회로 수단은 제1 전력 공급 전위와 제2 전력 공급 전위 사이에 직렬로 접속된 제2 N-채널 MOSFET 트랜지스터와 제3 N-채널 MOSFET 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 전압 발생 회로.
KR1019990031857A 1998-08-03 1999-08-03 매우 낮은 전력 공급용 vt 기준 전압 KR100604462B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/128,024 1998-08-03
US9/128,024 1998-08-03
US09/128,024 US6100754A (en) 1998-08-03 1998-08-03 VT reference voltage for extremely low power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000017044A KR20000017044A (ko) 2000-03-25
KR100604462B1 true KR100604462B1 (ko) 2006-07-26

Family

ID=22433224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990031857A KR100604462B1 (ko) 1998-08-03 1999-08-03 매우 낮은 전력 공급용 vt 기준 전압

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6100754A (ko)
JP (1) JP3197535B2 (ko)
KR (1) KR100604462B1 (ko)
TW (1) TW419894B (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2853475B1 (fr) * 2003-04-01 2005-07-08 Atmel Nantes Sa Circuit integre delivrant des niveaux logiques a une tension independante de la tension d'alimentation, sans regulateur associe pour la partie puissance, et module de communication correspondant
US7554312B2 (en) * 2003-06-30 2009-06-30 Intel Corporation DC-to-DC voltage converter
JP2008523465A (ja) * 2004-12-07 2008-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 温度補償された出力電圧を供給する基準電圧発生器
US7479775B2 (en) * 2006-07-18 2009-01-20 Etron Technology, Inc. Negative voltage generator
JP5085233B2 (ja) * 2007-08-28 2012-11-28 ルネサスエレクトロニクス株式会社 基準電圧発生回路及びタイマ回路
US9823090B2 (en) 2014-10-31 2017-11-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for sensing a movement of a target object
KR101070031B1 (ko) 2008-08-21 2011-10-04 삼성전기주식회사 기준 전류 발생 회로
US8786355B2 (en) * 2011-11-10 2014-07-22 Qualcomm Incorporated Low-power voltage reference circuit
US10495699B2 (en) 2013-07-19 2019-12-03 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for magnetic sensor having an integrated coil or magnet to detect a non-ferromagnetic target
US9810519B2 (en) 2013-07-19 2017-11-07 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for magnetic field sensors that act as tooth detectors
US9719806B2 (en) 2014-10-31 2017-08-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor for sensing a movement of a ferromagnetic target object
US9720054B2 (en) * 2014-10-31 2017-08-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor and electronic circuit that pass amplifier current through a magnetoresistance element
US9823092B2 (en) 2014-10-31 2017-11-21 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor providing a movement detector
US10866117B2 (en) 2018-03-01 2020-12-15 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field influence during rotation movement of magnetic target
CN108549454A (zh) * 2018-05-22 2018-09-18 淮阴师范学院 一种低功耗、高精度的基准电压源
US11255700B2 (en) 2018-08-06 2022-02-22 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor
US10823586B2 (en) 2018-12-26 2020-11-03 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having unequally spaced magnetic field sensing elements
CN110329624B (zh) * 2019-08-14 2024-03-08 金东敏 定量挤压的胶水瓶
US11280637B2 (en) 2019-11-14 2022-03-22 Allegro Microsystems, Llc High performance magnetic angle sensor
US11237020B2 (en) 2019-11-14 2022-02-01 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having two rows of magnetic field sensing elements for measuring an angle of rotation of a magnet
TWI784762B (zh) * 2021-09-07 2022-11-21 立錡科技股份有限公司 電子電路
CN115882827B (zh) * 2022-12-29 2024-02-13 无锡迈尔斯通集成电路有限公司 一种受工艺影响小的低温度系数恒定延时电路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126653A (en) * 1990-09-28 1992-06-30 Analog Devices, Incorporated Cmos voltage reference with stacked base-to-emitter voltages
US5955874A (en) * 1994-06-23 1999-09-21 Advanced Micro Devices, Inc. Supply voltage-independent reference voltage circuit
JP3462952B2 (ja) * 1996-03-08 2003-11-05 三菱電機株式会社 中間電位発生回路
US5900773A (en) * 1997-04-22 1999-05-04 Microchip Technology Incorporated Precision bandgap reference circuit
US5936392A (en) * 1997-05-06 1999-08-10 Vlsi Technology, Inc. Current source, reference voltage generator, method of defining a PTAT current source, and method of providing a temperature compensated reference voltage
US5949277A (en) * 1997-10-20 1999-09-07 Vlsi Technology, Inc. Nominal temperature and process compensating bias circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000066749A (ja) 2000-03-03
US6100754A (en) 2000-08-08
TW419894B (en) 2001-01-21
KR20000017044A (ko) 2000-03-25
JP3197535B2 (ja) 2001-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100604462B1 (ko) 매우 낮은 전력 공급용 vt 기준 전압
US10037047B2 (en) Reference voltage generation circuit
US5173656A (en) Reference generator for generating a reference voltage and a reference current
US5315230A (en) Temperature compensated voltage reference for low and wide voltage ranges
US8013588B2 (en) Reference voltage circuit
US6204724B1 (en) Reference voltage generation circuit providing a stable output voltage
KR0139546B1 (ko) 연산 증폭기 회로
US6853238B1 (en) Bandgap reference source
US5434534A (en) CMOS voltage reference circuit
JPH06224648A (ja) Cmosトランジスタ回路を使用する基準電圧発生回路
EP1315063A1 (en) A threshold voltage-independent MOS current reference
KR100253645B1 (ko) 기준 전압 발생 회로
US7859243B2 (en) Enhanced cascode performance by reduced impact ionization
JP2804162B2 (ja) 定電流定電圧回路
US8067975B2 (en) MOS resistor with second or higher order compensation
US6184745B1 (en) Reference voltage generating circuit
JP4477373B2 (ja) 定電流回路
US4602207A (en) Temperature and power supply stable current source
CN101105698A (zh) 带差参考电路
JP3349047B2 (ja) 定電圧回路
US11392158B2 (en) Low threshold voltage transistor bias circuit
JPH11134051A (ja) 基準電圧回路
CN112181042A (zh) 一种适用于宽电压范围的负电压基准电路
KR0153049B1 (ko) 정전류회로
KR100205546B1 (ko) 기준전압발생회로

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140708

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee