KR20000020584U

KR20000020584U - Reference voltage generator

Info

Publication number: KR20000020584U
Application number: KR2019990007857U
Authority: KR
Inventors: 류남규
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-12-05

Abstract

본 고안은 기준전압 발생기에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 온도가 변함에 따라 단자전압()이 변하여 최종 기준전압()이 변하게 되어 온도가 1℃ 증가함에 따라 단자전압()의 값이 약 -25mV씩 감소하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 고안은 전원전압을 직렬 연결된 복수개의 저항에 의해 분압하는 분압부와; 상기 분압부에서 출력되는 전압을 입력받아 온도 변화에 무관하게 차동 증폭하는 차동 증폭부와; 상기 차동 증폭부에 일정한 전류를 출력하게 하는 전류 미러와; 상기 차동 증폭부에 인가되는 전류에 의해 일정 전압을 출력하게 하는 기준전압 출력부로 구성하여 구성이 간단할 뿐만 아니라 온도 변화에 관계없이 안정화된 특성을 가지는 효과가 있다.The present invention relates to a reference voltage generator, in the prior art, the terminal voltage ( ) Changes to the final reference voltage ( ) Changes and the temperature increases by 1 ℃. ) Has a problem that the value of decreases by about -25mV. Accordingly, the present invention provides a voltage divider for dividing a power supply voltage by a plurality of resistors connected in series; A differential amplifier which receives the voltage output from the voltage divider and differentially amplifies the voltage regardless of temperature change; A current mirror configured to output a constant current to the differential amplifier; The reference voltage output unit configured to output a predetermined voltage by the current applied to the differential amplifier unit is simple in configuration and has an effect of having a stabilized characteristic regardless of temperature change.

Description

Reference Voltage Generator {REFERENCE VOLTAGE GENERATOR}

본 고안은 기준전압 발생기에 관한 것으로, 특히 온도 변화에 관계없이 안정화된 특성을 가지는 기준전압 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a reference voltage generator, and more particularly to a reference voltage generator having a stabilized characteristic regardless of temperature changes.

도1은 종래 기준전압 발생기의 개략적인 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 복수개의 저항(R1∼R3)이 직렬 연결되어 전압을 분압하는 저항열(1)과; 상기 저항열(1)에서 분압되어 출력되는 전압을 입력받아 차동 증폭하는 차동 증폭부(2)와; 상기 차동 증폭부(2)에 일정한 전류를 출력하게 하는 전류 미러(3)와; 상기 차동 증폭부(2)에 인가되는 전류에 의해 일정 전압을 출력하게 하는 기준전압 출력부(4)로 구성된 것으로, 이의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional reference voltage generator. As shown in FIG. 1, a plurality of resistors R1 to R3 are connected in series to divide a voltage; A differential amplifier (2) for receiving a voltage divided by the resistor string (1) and differentially amplifying the voltage; A current mirror (3) for outputting a constant current to the differential amplifier (2); It is composed of a reference voltage output unit 4 for outputting a predetermined voltage by the current applied to the differential amplifier 2, the operation and operation thereof will be described as follows.

먼저, 저항열(1)에서 출력되는 전압(V1,V2)은 그 차이 전압(V1-V2)이 차동 증폭부(2)를 구성하는 두 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스에 인가되었을 경우 기준전압을 발생기시키기 위한 출력전류(Io)는 다음 수학식1과 같이 구할 수 있다.First, the voltages V1 and V2 output from the resistor string 1 are reference voltages when the difference voltages V1-V2 are applied to the bases of the two transistors Q1 and Q2 constituting the differential amplifier 2. The output current (Io) for generating a can be obtained as shown in Equation 1 below.

따라서, 기준전압 출력부(4)를 통해 출력되는 전압(Vref)은 다음 수학식2와 같이 출력된다.Therefore, the voltage Vref output through the reference voltage output unit 4 is output as in Equation 2 below.

이때, 상기 수학식1과 수학식2에서는 단자전압을 나타낸다.In this case, in Equations 1 and 2 Denotes the terminal voltage.

그러나, 상기 종래의 기술에 있어서는 온도가 변함에 따라 단자전압()이 변하여 최종 기준전압()이 변하게 되어 온도가 1℃ 증가함에 따라 단자전압()의 값이 약 -25mV씩 감소하게 되는 문제점이 있었다.However, in the above conventional technique, the terminal voltage ( ) Changes to the final reference voltage ( ) Changes and the temperature increases by 1 ℃. ) Has a problem that the value of decreases by about -25mV.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 온도 변화에 관계없이 안정화된 특성을 가지는 기준전압 발생기를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a reference voltage generator having a stabilized characteristic regardless of temperature change.

도 1은 종래 기준전압 발생기의 개략적인 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional reference voltage generator.

도 2는 본 고안에 의한 기준전압 발생기의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a reference voltage generator according to the present invention.

도 3은 본 고안에 의한 또 다른 실시예의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment according to the present invention.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

10 : 분압부 20 : 차동 증폭부10: voltage divider 20: differential amplifier

30 : 전류 미러 40 : 기준전압 출력부30: current mirror 40: reference voltage output unit

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 전원전압을 직렬 연결된 복수개의 저항에 의해 분압하는 분압부와; 상기 분압부에서 출력되는 전압을 입력받아 온도 변화에 무관하게 차동 증폭하는 차동 증폭부와; 상기 차동 증폭부에 일정한 전류를 출력하게 하는 전류 미러와; 상기 차동 증폭부에 인가되는 전류에 의해 일정 전압을 출력하게 하는 기준전압 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a voltage divider for dividing the power supply voltage by a plurality of resistors connected in series; A differential amplifier which receives the voltage output from the voltage divider and differentially amplifies the voltage regardless of temperature change; A current mirror configured to output a constant current to the differential amplifier; And a reference voltage output unit configured to output a predetermined voltage by the current applied to the differential amplifier unit.

이하, 본 고안에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment according to the present invention in detail as follows.

도2는 본 고안에 의한 기준전압 발생기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 전원전압을 직렬 연결된 복수개의 저항에 의해 분압하는 분압부(10)와; 상기 분압부(10)에서 출력되는 전압을 입력받아 온도 변화에 무관하게 차동 증폭하는 차동 증폭부(20)와; 상기 차동 증폭부(20)에 일정한 전류를 출력하게 하는 전류 미러(30)와; 상기 차동 증폭부(20)에 인가되는 전류에 의해 일정 전압을 출력하게 하는 기준전압 출력부(40)로 이루어진다.2 is a block diagram showing a configuration of a reference voltage generator according to the present invention, and a voltage divider 10 for dividing a power supply voltage by a plurality of resistors connected in series as shown therein; A differential amplifier 20 which receives the voltage output from the voltage divider 10 and differentially amplifies the voltage regardless of temperature change; A current mirror 30 for outputting a constant current to the differential amplifier 20; The reference voltage output unit 40 is configured to output a predetermined voltage by the current applied to the differential amplifier 20.

여기서, 상기 차동 증폭부(20)는 컬럭터에 전원전압(VDD)을 인가받고, 베이스에 분압부(10)에서 출력되는 전압(V1)을 인가받아 이미터가 접지된 트랜지스터(Q1)와; 상기 트랜지스터(Q1)의 이미터의 전압을 베이스에 인가받고, 컬렉터는 전류 미러(30)에 연결되고, 이미터는 꼬리저항(R_E)을 통해 접지된 트랜지스터(Q1A)와; 컬럭터에 전원전압(VDD)을 인가받고, 베이스에 분압부(10)에서 출력되는 전압(V2)을 인가받아 이미터가 접지된 트랜지스터(Q2)와; 상기 트랜지스터(Q2)의 이미터의 전압을 베이스에 인가받고, 컬렉터는 전류 미러(30)에 연결되고, 이미터는 꼬리저항(R_E)을 통해 접지된 트랜지스터(Q2A)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 고안에 따른 일실시예의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.Here, the differential amplifier 20 may include a transistor Q1 having an emitter grounded by receiving a power supply voltage VDD from a collector and a voltage V1 output from the voltage divider 10 to a base; A transistor Q1A which is applied with the voltage of the emitter of the transistor Q1 to the base, the collector is connected to the current mirror 30, and the emitter is grounded through the tail resistor R _E ; A transistor (Q2) having an emitter grounded by receiving a power supply voltage (VDD) to the collector and a voltage (V2) output from the voltage divider (10) to the base; The voltage of the emitter of the transistor Q2 is applied to the base, the collector is connected to the current mirror 30, and the emitter is composed of a transistor Q2A grounded through the tail resistor R _E. Referring to the operation and operation of one embodiment according to the present invention.

일단, 전원전압(VDD)이 인가되면 분압부(10)를 통해 분압된 전압(V1,V2)이 각각 차동 증폭부(20)의 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스에 인가되어 턴온시키게 되고, 이에 따라 그 에미터의 전압을 베이스에 인가받는 트랜지스터(Q1A, Q2A)를 턴온시키게 되어 전류 미러(30)에 의해 출력전류(Iout)가 발생하게 된다.Once the power supply voltage VDD is applied, the voltages V1 and V2 divided through the voltage divider 10 are applied to the bases of the transistors Q1 and Q2 of the differential amplifier 20 to be turned on. Accordingly, the transistors Q1A and Q2A applied to the base of the emitter are turned on so that the output current Iout is generated by the current mirror 30.

이때 발생되는 전류와 입력전압(V1-V2)의 관계식을 도출하기 위하여 입력단의 전압의 합을 구하면 다음 수학식3과 같다.In order to derive a relationship between the generated current and the input voltage (V1-V2), the sum of the voltages of the input terminals is obtained as in Equation 3 below.

여기서,이므로 이 식에서 단자전압()에 관한 항들을 소거하기 위해 트랜지스터(Q1)에는 전류()로 바이어스하고, 트랜지스터(Q2)에는 전류()로 바이어스하게 되면 다음 수학식4과 같이 된다.here, In this equation, the terminal voltage ( Transistor Q1 to cancel the terms relating to Bias, and current Q When biased by), the following equation (4) is obtained.

따라서, 최종 기준전압(Vref)은가 된다.Therefore, the final reference voltage Vref is Becomes

이와 같이 상기 최종 기준전압(Vref)에서 알수 있듯이 온도에 관련된 단자전압()이 소거되어 온도변화에 관계없이 안정화된 기준전압을 얻을 수 있게 된다.As can be seen from the final reference voltage Vref, the terminal voltage related to temperature ) Can be eliminated to obtain a stabilized reference voltage regardless of temperature changes.

도3은 본 고안에 의한 또 다른 실시예의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 트랜지스터(Q1,Q2)를 전류()로 각각 바이어스 하기 위해 씨모스 전류 미러로 구성하였다.3 is a circuit diagram showing a configuration of another embodiment according to the present invention, and as shown therein, the transistors Q1 and Q2 Each bias current was configured with CMOS current mirrors.

또한, 저항들이 온도 변화에 따라 그 값이 변하게 되더라도 출력전류(Iout)은 ()와 같이 두 전류의 차이값이므로 온도 변화에 영향을 받지 않게 된다.Also, even if the resistances change with temperature, the output current (Iout) is ( ) Is not affected by temperature changes because it is the difference between the two currents.

마찬가지로 트랜지스터(Q1,Q2)에 인가되는 전압(V1-V2)도 두 전압의 차이값이므로 온도 변화에 영향을 받지 않게 된다.Similarly, the voltages V1-V2 applied to the transistors Q1 and Q2 are also different from the two voltages, and thus are not affected by the temperature change.

차동 증폭기의 입력단을 비제이티(BJT)로 사용하므로써 씨모스로 구성하는 것 보다도 응답속도가 빠르게 된다.By using the input stage of the differential amplifier as the BJT, the response speed is faster than that of the CMOS.

또한, 전류 미러를 씨모스로 구성하여 비제이티(BJT)로 구성하는 것보다 손실전류를 줄일 수 있게 된다.In addition, since the current mirror is composed of CMOS, it is possible to reduce the loss current than the configuration of BJT.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안 기준전압 발생기는 구성이 간단할 뿐만 아니라 온도 변화에 관계없이 안정화된 특성을 가지는 효과가 있다.As described above, the reference voltage generator of the present invention has a simple configuration and an effect of having a stabilized characteristic regardless of temperature change.

Claims

A voltage divider which divides the power supply voltage by a plurality of resistors connected in series; A differential amplifier which receives the voltage output from the voltage divider and differentially amplifies the voltage regardless of temperature change; A current mirror configured to output a constant current to the differential amplifier; And a reference voltage output unit configured to output a predetermined voltage by a current applied to the differential amplifier.

2. The transistor of claim 1, wherein the differential amplifier comprises: a transistor (Q1) having an emitter grounded by receiving a power supply voltage (VDD) from a collector and a voltage (V1) output from a voltage divider to a base; A transistor Q1A applied with a voltage of the emitter of the transistor Q1 to a base, a collector connected to a current mirror, and the emitter grounded through a tail resistor R _E ; A transistor (Q2) having an emitter grounded by receiving a power supply voltage (VDD) to the collector and a voltage (V2) output from the voltage divider to the base; A reference voltage generator, comprising a transistor (Q2A) grounded via a tail resistor (R _E ), the emitter being coupled to a current mirror, the collector being connected to a current mirror;