JPH02245913A - 定電圧発生回路 - Google Patents

定電圧発生回路

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JPH02245913A
JPH02245913A JP6802389A JP6802389A JPH02245913A JP H02245913 A JPH02245913 A JP H02245913A JP 6802389 A JP6802389 A JP 6802389A JP 6802389 A JP6802389 A JP 6802389A JP H02245913 A JPH02245913 A JP H02245913A
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JP
Japan
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circuit
transistor
potential
drain
constant voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP6802389A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Sugino
杉野 博之
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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〕 この発明は、温度依存性のない定電圧を得ることができ
る定電圧発生回路に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は従来の定電圧発生回路を示す回路図である。図
において、100は基準電圧発生回路、200は比較回
路、300は出力回路である。基準電圧発生回路100
は、基準電圧を発生させるための回路であり、Nチャネ
ルMOSトランジスタ(以下、NMOSTと略す。>Q
l、Q2、PチャネルMOS)ランジスタ(以下、PM
O3Tと略す。)Q3.Q4及び抵抗R,より成る。N
MOSTQI、Q2はカレントミラー回路を構成してい
る。NMOSTQl、Q2のゲートは共通接続され、こ
の共通接続点はNMOSTQlのドレインに接続されて
いる。NMOSTQl、Q2のソースは負電位vssに
接続されている。PMO8TQ3.Q4はカレントミラ
ー回路を構成している。PMO3TQ3は、ソースが抵
抗R1を介し接地電位VDDに、ドレインがNMOST
QIのドレインに、ゲートがPMO8TQ4のゲートに
各々接続されている。PMO3TQ4は、ソースが接地
電位vDDに、ドレインがNMO3TQ2のドレインに
各々接続されている。また、PMOSTQ4のドレイン
は、自身のゲートにも接続されている。
比較回路200は、基準電圧発生回路100からの基準
電圧を出力回路300に与えるためのものであり、NM
OSTQ5.Q6.Q7及びPMO8TQ8.Q9より
成る。NMOSTQ5は、ゲートがPMO3TQ4のド
レインに、ソースがNMO3TQ6のソース及びNMO
STQ7のドレインに各々接続されている。NMO3T
Q7はNMO3TQI、Q2と共にカレントミラー回路
を構成しており、そのソースは負電位vs8に、ゲート
はNMO3TQI、Q2のゲート共通接続点に各々接続
されている。PMOSTQ8.Q9はカレントミラー回
路を構成している。PMO9TQ8は、ゲートがPMO
3TQ9のゲートに、ソースが接地電位VDDに、ドレ
ンイがNMOSTQ5のドレインに各々接続されている
。PMO3TQ9は、ソースが接地電位VDDに、ドレ
インがNMOSTQ6のドレイン及び自身のゲートに各
々接続されている。
出力回路300は、基準電圧発生回路200からの基準
電圧に基づいた定電圧を出力端子30に出力するための
ものであり、NMO3TQIO。
Qll、PMOSTQ12より成る。NMOS TQI
Oは比較回路200を制御するためのものであり、ソー
スが負電位vssに、ドレインが出力端子30に、ゲー
トがNMO8TQ5のドレインに各々接続されている。
NMOSTQIIは、ソースが出力端子30に、ゲート
がNMO3TQ6のゲートに各々接続され、ドレインが
自身のゲートに接続されている。PMO8TQ12は、
PMOSTQ3.Q4と共にカレントミラー回路を構成
しており、ソースが接地電位vDDに、ゲートがPMO
3TQ4のドレインに、ドレインがNMO5TQ11の
ドレインに各々接続されている。なお。
PMO3TQ3.Q4.Q12は互いに形状(幅/長さ
)が等しく、PMO3TQ4.Q12のしきい値電圧の
絶対値は互いにひとしくかつP M 08TQ3のそれ
よりも大きいとする。また、N MO3TQ1.Q2.
Q5.Q6.Q7及びP M 08TQ8.Q9は互い
に形状としきい値電圧の絶対値が等しいとする。
次に動作について説明する。N M OS T Q 1
. 。
Q2.Q7及びPMO3TQ3.Q4.Q12はカレン
トミラー回路を構成しているので、これらのトランジス
タに流れる電流は等しい。この電流を11とする。PM
O3TQ3.Q4のしきい値電圧を各々v  、■  
 抵抗R1の抵抗値をTHP8    THP4ゝ Rとすると、電流11は、 となる。今、PMO3TQ4のゲート・ドレイン共通接
続点をノード10とし、ノード10の電位とV とする
と、電位vloは、下記の(2)式のよO うに電流11とP M C) S T Q 4の特性に
より決まるPMO3TQ4のドレイン・ソース電圧vD
s4と等しくなる。
V   −−IV   (1)I   ・(2)10 
      DS4  1 v    (1,): POMO・Sr1のドレイン・
S4 ソース電圧が電流11の関数 であることを示す。
電位V1oが比較回路200に与えられると、、電位’
10に応じNMOSTQ5の電流導通度が変化Cる。こ
れに伴いNMO8TQIOの電流導速度が変化し、ノー
ド10の電位とノード2o(]ゝMO3TQ12<7)
ドレインとNMOSTQllのドレインとの共通接続点
)の電位■2oが等しく保たれ°Cいる。
前述のようにPMOSTQ12には電流■ が流れてい
るので、出力端子3oの電位v3oはv30−v20−
vDSll(■1) −−(IV   (1)I+VDs1.(11)IDS
4    1 ・・・(3) vDsll(■1)二NMo5TQ11のドレイン・ソ
ース電圧が電流11の関 数であることを示す。
となる。従って、(3)式より電位v3oは、負電位v
s8ニ依存せず電流11及びPMOSTQ4.NMOS
TQllのトランジスタ特性によって決定される定電圧
となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の定電圧発生回路は以上のように構成されており、
上記回路を集積回路した場合、低消費電力化のため抵抗
R1の抵抗値を数MΩ〜数十MΩとする必要がある。一
方、抵抗R1の抵抗値の温度依存性を小さくするために
は抵抗R1のキャリア密度を大きくすればよいのだが、
そのようにした上で抵抗値を前述のように数MΩ〜数十
MΩにするには抵抗R1のチップ上で占める面積をかな
り大きくする必要がある。このため、実際の回路では、
チップ面積上から、キャリア密度の小さい抵抗を用いざ
る得ないのが実情である。こうすると、抵抗値は第4図
に示すうように大きな温度依存性を有し、温度がT か
らTHまで上がると抵抗値はRからRHまで上がる。
■ 一方、ノード5 (PMO5TQ3のソース)の電位v
5は V   −−(IV     1−IV     l)
   ・・・(4)5          THP4 
       THPaとなる。ここでしきい値電圧v
  、■  は温THP4   THPa 度依存性が小さい。また、(4)式よりしきい値電圧v
THP4及びvTIIP3の温度依存性は相殺されるの
で、ノード5の電位Vs(すなわち抵抗Rtにがかる電
圧)は温度変化にかがゎらずほぼ一定と考えられる。そ
のため、温度がTIからToまで上がると、PMO5T
Q3.Q4.Q12及びNMO5TQ7に流れる電流1
 は第4図に示すようにIHまで小さくなり、その値は 1 −(IV   I−IVTHP31)/RHHTH
P4 ・・・(5) となる。
また、温度をパラメータとした場合のPMO8TQ4.
Qllのドレイン・ソース電圧とドレイン・ソース電流
との関係は各々第6図、第7図に示すようになる。抵抗
値の温度依存性とPMOSTQ4.Qllの温度特性を
考え合わせると、ノード10および出力端子3oの電位
v 、v は第8図に示すように温度変化により大きく
変化することになり、定電圧が得られないという問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、温度依存性のない定電圧を発生することがで
きる定電圧発生回路を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る定電圧発生回路は、一方端が所定電位に
、他方端が制御端子に各々接続された第1のトランジス
タと、制御端子が第1のトランジスタの制御端子に接続
された第2のトランジスタと、所定電位と第2のトラン
ジスタの一方端との間に接続された抵抗と、第2のトラ
ンジスタの一方端に接続され、第2のトランジスタの一
方端に発生した電圧を出力するための出力手段とを備え
ている。
〔作用〕
この発明においては、第2のトランジスタの一方端と抵
抗との共通接続点に第1のトランジスタと第2のトラン
ジスタのしきい値電圧の差電圧が発生し、この差電圧が
出力手段を介し出力される。
〔実施例〕
第1図はこの発明に係る定電圧発生回路の一実施例を示
す回路図である。図において、第3図に示した従来回路
との相違点は、NMO8TQ5のゲートをノード5に接
続したこと及びNMOS TQllの代わりに抵抗R2
を設けたことである。
抵抗R2は電位V3oを一定以上に保つためのものであ
り、出力端子3oとPMO8TQ12のドレインとの間
に接続されている。なお、抵抗R2の抵抗値をαR1(
αは正数)とし、温度特性は抵抗Rと同一とする。その
他の構成は従来回路と■ 同様である。
次に動作について説明する。PMO8TQ3゜Q4.Q
12及びNMO3TQ1.Q2.Q7はカレントミラー
回路を構成しているので、これらのトランジスタには従
来と同様、電流11が流れる。
ところで、ノード5の電位V は前述した(4)式で表
わされ、電位V が従来同様、比較回路200によりノ
ード2oに与えられる。そのため、出力端子30の電位
v3oは、 V8O”V2O’1 ” V s   I t となる。(6)式に(4) 、、、4l−IV   I) HP3 V2O−−(1+α) ・ α R1 ・ αR1・・・(6) 式及び1 −R1−(IV を代入すると、電位v3oは、 (IV     l−1v    1)THP4   
     THP3 ・・・(7) となる。(7)式の(IV   1−IV   I)は
THP4        THPI 前述ように温度依存性を持たない値となる。従って、電
位V は負電位v88にも影響されず、温度依存性を持
たないものとなる。温度変化と電位V5”80の関係を
第2図に示す。なお、抵抗R2は電位v3oの値をある
程度以上に設定するために設けられたものであり、必ず
しも設ける必要はない。すなわちノード5の電位v5を
適当な出力手段(上記実施例では比較回路200および
出力回路300)でバッファして出力できればどの様な
構成でもよい。
なお、上記実施例では負電位v88を与える負電源を用
いた場合について説明したが、正電源を用いてもよい。
この場合、各トランジスタの極性を逆にする必要がある
また、各トランジスタの形状の比を変えてもよい。例え
ば、PMO8TQ12の形状をPMO3TQ4のβ倍に
すれば抵抗R2に流れる電流もβ倍になるので、出力端
子30の電位v8oは、V2O−−(1+α拳β) (IV     1−IV     I)THP4  
      THP3 となり、上記実施例と同様、温度依存性のない定電圧が
得られる。
また、上記実施例ではMOSトランジスタを用いた場合
について説明したが、バイポーラトランジスタ等の他の
トランジスタを用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、第2のトランジスタ
の一方端と抵抗との共通接続点に発生した第1のトラン
ジスタと第2のトランジスタのしきい値電圧の差を出力
手段を介して出力するようにしたので、温度依存性のな
い定電圧を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る定電圧発生回路の一実施例を示
す回路図、第2図は第1図に示した回路の動作を説明す
るための図、第3図は従来の定電圧発生回路を示す回路
図、第4図ないし第8図は従来回路の問題点を説明する
ための図である。 図において、Q3.Q4はPチャネルMOSトランジス
タ、R1は抵抗、VDDは接地電位、v8゜は負電位、
200は比較回路、300は出力回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一方端が所定電位に、他方端が制御端子に各々接
    続された第1のトランジスタと、 制御端子が前記第1のトランジスタの制御端子に接続さ
    れた第2のトランジスタと、 前記所定電位と前記第2のトランジスタの一方端との間
    に接続された抵抗と、 前記第2のトランジスタの一方端に接続され、前記第2
    のトランジスタの一方端に発生した電圧を出力するため
    の出力手段とを備えた定電圧発生回路。
JP6802389A 1989-03-20 1989-03-20 定電圧発生回路 Pending JPH02245913A (ja)

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JP6802389A JPH02245913A (ja) 1989-03-20 1989-03-20 定電圧発生回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215352B1 (en) 1998-01-28 2001-04-10 Nec Corporation Reference voltage generating circuit with MOS transistors having a floating gate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215352B1 (en) 1998-01-28 2001-04-10 Nec Corporation Reference voltage generating circuit with MOS transistors having a floating gate

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