JPH0461368B2 - - Google Patents
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- JPH0461368B2 JPH0461368B2 JP56179293A JP17929381A JPH0461368B2 JP H0461368 B2 JPH0461368 B2 JP H0461368B2 JP 56179293 A JP56179293 A JP 56179293A JP 17929381 A JP17929381 A JP 17929381A JP H0461368 B2 JPH0461368 B2 JP H0461368B2
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- voltage terminal
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-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
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
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- Nonlinear Science (AREA)
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体集積回路に用いられる定電圧源
として最適な基準電圧回路に関するものである。
として最適な基準電圧回路に関するものである。
従来、半導体集積回路の基準電圧源としては、
一般にツエナーダイオードの降伏電圧やダイオー
ドの順方向電圧を利用している。前者は約5v以
上の基準電圧を得るのに広く用いられている。し
かしこの場合、半導体集積回路の製造上のプロセ
スでツエナーダイオードの降伏電圧が決定され、
このため約5v以下の低電圧の降伏電圧をもつツ
エナーダイオードを半導体集積回路に作り込む場
合には新たに付加的な製造工程が必要となる為に
コストの上昇をまねく。しかも、ツエナー電圧は
その特性上ノイズ電圧が大きいなどの欠点があ
る。
一般にツエナーダイオードの降伏電圧やダイオー
ドの順方向電圧を利用している。前者は約5v以
上の基準電圧を得るのに広く用いられている。し
かしこの場合、半導体集積回路の製造上のプロセ
スでツエナーダイオードの降伏電圧が決定され、
このため約5v以下の低電圧の降伏電圧をもつツ
エナーダイオードを半導体集積回路に作り込む場
合には新たに付加的な製造工程が必要となる為に
コストの上昇をまねく。しかも、ツエナー電圧は
その特性上ノイズ電圧が大きいなどの欠点があ
る。
又、後者は低電圧を得るには便利だが、その温
度係数は−2mv／℃〜−4mv／℃と大きい欠点があ
る。
度係数は−2mv／℃〜−4mv／℃と大きい欠点があ
る。
上述した点に鑑み出力電圧の温度係数を零に
し、半導体集積回路に適した基準電圧回路として
バンドギヤプレギユレータによる定電圧回路が幾
くつか提案されている。この定電圧回路は電流密
度の異なるトランジスタのベース・エミツタ間順
方向電圧の温度係数が異なることを利用したもの
であつて、その具体的回路構成の一例を第１図に
示して説明する。
し、半導体集積回路に適した基準電圧回路として
バンドギヤプレギユレータによる定電圧回路が幾
くつか提案されている。この定電圧回路は電流密
度の異なるトランジスタのベース・エミツタ間順
方向電圧の温度係数が異なることを利用したもの
であつて、その具体的回路構成の一例を第１図に
示して説明する。
第１図において、電源端子１は電流供給回路２
を介して基準電圧出力端子３へ結合されており、
基準電圧出力端子３からは抵抗４および抵抗５の
それぞれの一端と、さらにトランジスタ９のコレ
クタへ各々接続がなされている。抵抗４の他端は
トランジスタ６のコレクタとベースとの共通接続
点に接続されていると共に、トランジスタ７のベ
ースへ接続されている。抵抗５の他端はトランジ
スタ７のコレクタへ接続され、さらにトランジス
タ９のベースへも接続されている。トランジスタ
６および９のエミツタは直接に、トランジスタ７
のエミツタは抵抗８を介して接地端子１０へそれ
ぞれ接続されている。ここで電流供給回路２は、
例えば電流源あるいは電圧源と抵抗とで構成され
る。又、この回路は半導体集積回路で作られるた
め、上記各素子は同一の接合温度で動作してお
り、しかも各抵抗４，５および８の抵抗値の相対
比は正確にとりうる。
を介して基準電圧出力端子３へ結合されており、
基準電圧出力端子３からは抵抗４および抵抗５の
それぞれの一端と、さらにトランジスタ９のコレ
クタへ各々接続がなされている。抵抗４の他端は
トランジスタ６のコレクタとベースとの共通接続
点に接続されていると共に、トランジスタ７のベ
ースへ接続されている。抵抗５の他端はトランジ
スタ７のコレクタへ接続され、さらにトランジス
タ９のベースへも接続されている。トランジスタ
６および９のエミツタは直接に、トランジスタ７
のエミツタは抵抗８を介して接地端子１０へそれ
ぞれ接続されている。ここで電流供給回路２は、
例えば電流源あるいは電圧源と抵抗とで構成され
る。又、この回路は半導体集積回路で作られるた
め、上記各素子は同一の接合温度で動作してお
り、しかも各抵抗４，５および８の抵抗値の相対
比は正確にとりうる。
この回路によるときは、トランジスタ６とトラ
ンジスタ７の各々のベース・エミツタ間順方向電
圧VBE6、VBE7の差電圧ΔVBE（＝VBE6−VBE7）を用
いて、基準電圧出力端子３の電圧VRERを表わすと
(1)式となる。
ンジスタ７の各々のベース・エミツタ間順方向電
圧VBE6、VBE7の差電圧ΔVBE（＝VBE6−VBE7）を用
いて、基準電圧出力端子３の電圧VRERを表わすと
(1)式となる。
VREF＝R5／R8・ΔVBE＋VBE9 ……(1)
ただし
R5：抵抗５の抵抗値
R8：抵抗８の抵抗値
VBE9：トランジスタ９のベース・エミツタ間順
方向電圧 (1)式にて、ΔVBEの温度係数はトランジスタ６
および７に流れる電流I6およびI7がI6＞I7の条件
の下では正となり、一方VBE9は負の温度係数を有
するので、VREFの温度係数は、R5／R8を適切に
選ぶことによつて零にすることができる。
方向電圧 (1)式にて、ΔVBEの温度係数はトランジスタ６
および７に流れる電流I6およびI7がI6＞I7の条件
の下では正となり、一方VBE9は負の温度係数を有
するので、VREFの温度係数は、R5／R8を適切に
選ぶことによつて零にすることができる。
しかしながら、この回路では、温度係数が零に
なるのは一定の値の基準電圧値についてのみであ
る。
なるのは一定の値の基準電圧値についてのみであ
る。
例えば、トランジスタ６，７，９として同じ特
性のトランジスタを使用し、抵抗４の抵抗値R4
＝600Ω 、抵抗５の抵抗値R5＝６ｋ Ωとし、絶対温
度Ｔ＝300〓でのVBE9を0.65v、VBE9の温度係数を
−2mv／℃とした回路について、抵抗８の抵抗値
R8を変えて絶対温度300〓付近の基準電圧VBEF及
びその温度係数αVREF／αTを求めたのが第２図
である。
性のトランジスタを使用し、抵抗４の抵抗値R4
＝600Ω 、抵抗５の抵抗値R5＝６ｋ Ωとし、絶対温
度Ｔ＝300〓でのVBE9を0.65v、VBE9の温度係数を
−2mv／℃とした回路について、抵抗８の抵抗値
R8を変えて絶対温度300〓付近の基準電圧VBEF及
びその温度係数αVREF／αTを求めたのが第２図
である。
第２図から明らかなようにR8＝600Ω
、VREF＝
1.25vではαVREF／αTは零となり、1.25vより高い
基準電圧については、正の温度係数、1.25vより
低い基準電圧については負の温度係数を有してい
る。温度係数が零となる一定の基準電圧は、半導
体集積回路の製造プロセスの違いによりVBE9およ
び、その温度係数が異なるため少しは違つてくる
がほぼ1.2〜1.33vの間の値となる。
1.25vではαVREF／αTは零となり、1.25vより高い
基準電圧については、正の温度係数、1.25vより
低い基準電圧については負の温度係数を有してい
る。温度係数が零となる一定の基準電圧は、半導
体集積回路の製造プロセスの違いによりVBE9およ
び、その温度係数が異なるため少しは違つてくる
がほぼ1.2〜1.33vの間の値となる。
以上説明したように、従来のバンドギヤツプレ
ギユレータによれば、温度に対して安定な基準電
圧は約1.2〜1.3vとなり、温度依存性のない安定
な基準電圧が広範囲に得られない。この事が設計
上大きな制約となる欠点があつた。
ギユレータによれば、温度に対して安定な基準電
圧は約1.2〜1.3vとなり、温度依存性のない安定
な基準電圧が広範囲に得られない。この事が設計
上大きな制約となる欠点があつた。
本発明の目的は、上述したような欠点をなくし
て、広範囲にわたつて安定した基準電圧を供給す
る半導体集積回路に適した基準電圧回路を提供す
ることにある。
て、広範囲にわたつて安定した基準電圧を供給す
る半導体集積回路に適した基準電圧回路を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、出力電圧とその温度係数
とを任意に設定できる基準電圧回路を提供するこ
とにある。
とを任意に設定できる基準電圧回路を提供するこ
とにある。
本発明によれば、電源端子と、その電源端子に
第１の電流源を介して給合された出力端子と、そ
の出力端子と接地端子間に接続された第１の抵抗
と定電圧手段との第１の直列回路と、この第１の
直列回路に並列に接続された第２の抵抗と第１の
トランジスタと第２の抵抗との第２の直列回路
と、第２の抵抗と第１のトランジスタとの接続点
にベースが接続され、エミツタが第２の電流源を
介して電源端子に接続されると共に、第４および
第５の抵抗を介して接地端子に接続され、コレク
タが接地端子に接続された第２のトランジスタ
と、第４および第５の抵抗の接続点にベースが接
続され、コレクタ・エミツタ電流通路が第１の電
流源と接地端子との間に挿入された第３のトラン
ジスタとを有することを特徴とする基準電圧回路
を得る。
第１の電流源を介して給合された出力端子と、そ
の出力端子と接地端子間に接続された第１の抵抗
と定電圧手段との第１の直列回路と、この第１の
直列回路に並列に接続された第２の抵抗と第１の
トランジスタと第２の抵抗との第２の直列回路
と、第２の抵抗と第１のトランジスタとの接続点
にベースが接続され、エミツタが第２の電流源を
介して電源端子に接続されると共に、第４および
第５の抵抗を介して接地端子に接続され、コレク
タが接地端子に接続された第２のトランジスタ
と、第４および第５の抵抗の接続点にベースが接
続され、コレクタ・エミツタ電流通路が第１の電
流源と接地端子との間に挿入された第３のトラン
ジスタとを有することを特徴とする基準電圧回路
を得る。
以下、本発明の実施例につき図面を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第３図は本発明の一実施例を示す基準電圧回路
の回路図である。第３図において、電源端子１１
は電流供給回路１３を介して基準電圧出力端子１
４へ結合されており、基準電圧出力端子１４から
は抵抗１５および抵抗１６のそれぞれ一端と、さ
らにトランジスタ２３のコレクタへ各々接続がな
されている。抵抗１５の他端はトランジスタ１７
のコレクタとベースとの共通接続点に接続されて
いると共にトランジスタ１８のベースへ接続され
ている。抵抗１６の他端はトランジスタ１８のコ
レクタおよびトランジスタ２０のベースへ接続さ
れている。トランジスタ２０のエミツタは電流供
給回路１２を介して電源端子１１へ接続されると
共に直列接続された抵抗２１，２２を介して接地
端子２４へ接続されている。抵抗２１および２２
の共通接続点はトランジスタ２３のベースへ接続
されており、トランジスタ１７，２３のエミツタ
およびトランジスタ２０のコレクタは直接にトラ
ンジスタ１８のエミツタは抵抗１９を介して接地
端子２４へそれぞれ接続されている。ここで、電
流供給回路１２および１３は、例えば電流源ある
いは電圧源と抵抗とで構成される。又、この回路
は半導体集積回路で作られるため、上記各素子は
同一の接合温度で動作しており、しかも各抵抗１
５，１６，１９，２１および２２の抵抗値の相対
比は正確にとりうる。
の回路図である。第３図において、電源端子１１
は電流供給回路１３を介して基準電圧出力端子１
４へ結合されており、基準電圧出力端子１４から
は抵抗１５および抵抗１６のそれぞれ一端と、さ
らにトランジスタ２３のコレクタへ各々接続がな
されている。抵抗１５の他端はトランジスタ１７
のコレクタとベースとの共通接続点に接続されて
いると共にトランジスタ１８のベースへ接続され
ている。抵抗１６の他端はトランジスタ１８のコ
レクタおよびトランジスタ２０のベースへ接続さ
れている。トランジスタ２０のエミツタは電流供
給回路１２を介して電源端子１１へ接続されると
共に直列接続された抵抗２１，２２を介して接地
端子２４へ接続されている。抵抗２１および２２
の共通接続点はトランジスタ２３のベースへ接続
されており、トランジスタ１７，２３のエミツタ
およびトランジスタ２０のコレクタは直接にトラ
ンジスタ１８のエミツタは抵抗１９を介して接地
端子２４へそれぞれ接続されている。ここで、電
流供給回路１２および１３は、例えば電流源ある
いは電圧源と抵抗とで構成される。又、この回路
は半導体集積回路で作られるため、上記各素子は
同一の接合温度で動作しており、しかも各抵抗１
５，１６，１９，２１および２２の抵抗値の相対
比は正確にとりうる。
かかる基準電圧回路は上記のような構成となつ
ているため、基準電圧端子１４の電圧VREFは(2)式
のように表わされる。
ているため、基準電圧端子１４の電圧VREFは(2)式
のように表わされる。
VREF＝R16／R19・ΔVBE＋（１＋R21／R22）
・VBE23−ΔVBE20 ……(2)
ただし
R16：抵抗１６の抵抗値
R19：抵抗１９の抵抗値
R21：抵抗２１の抵抗値
R22：抵抗２２の抵抗値
ΔVBE：トランジスタ１７のベース・エミツタ
間順方向電圧とトランジスタ１８のベー
ス・エミツタ間順方向電圧との差電圧 VBE20：トランジスタ２０のベース・エミツタ
間順方向電圧 VBE23：トランジスタ２３のベース・エミツタ
間順方向電圧 ここでトランジスタ２０とトランジスタ２３と
は異極性のトランジスタのため半導体集積回路上
で同一特性とするのは難しい面もあるが、各々の
トランジスタのベース・エミツタ間接合面積を適
切に選ぶことにより、各々のベース・エミツタ間
順方向電圧をほぼ揃えることができるので(2)式は
次の(3)式の様に近似できる。
間順方向電圧とトランジスタ１８のベー
ス・エミツタ間順方向電圧との差電圧 VBE20：トランジスタ２０のベース・エミツタ
間順方向電圧 VBE23：トランジスタ２３のベース・エミツタ
間順方向電圧 ここでトランジスタ２０とトランジスタ２３と
は異極性のトランジスタのため半導体集積回路上
で同一特性とするのは難しい面もあるが、各々の
トランジスタのベース・エミツタ間接合面積を適
切に選ぶことにより、各々のベース・エミツタ間
順方向電圧をほぼ揃えることができるので(2)式は
次の(3)式の様に近似できる。
VBEF＝R16／R19ΔVBE＋R21／R22・VBE23 ……(3)
(3)式にて、ΔVBEの温度係数はトランジスタ１
７および１８に流れる電流I17およびI18がI17＞I18
の条件の下では正となり、一方VBE23は負の温度
係数を有する。
７および１８に流れる電流I17およびI18がI17＞I18
の条件の下では正となり、一方VBE23は負の温度
係数を有する。
この(3)式から、抵抗比R16／R19およびR21／
R22を適切に設定することによつて、基準電圧出
力端子１４の電圧VREFの電圧と温度係数とをそれ
ぞれ別々に設定できることがわかる。
R22を適切に設定することによつて、基準電圧出
力端子１４の電圧VREFの電圧と温度係数とをそれ
ぞれ別々に設定できることがわかる。
すなわち、前述した如く、第１図の基準電圧
VREFは(1)式で表わされVREFの温度係数は抵抗比
R5／R8を調整することにより、ある一定の値の
基準電圧値のみで零となるのに対して、(3)式で
は、(3)式および(1)式の右辺の第１項を同等となる
よう設定すれば、第２項の温度係数は負の温度係
数をもつVBE23の抵抗比R21／R22倍となりR21／
R22の調整により任意の温度係数を得る事が出来
る。これは(3)式のVREFの温度係数は、抵抗比
R21／R22＞１と設定することにより負となり、
又、抵抗比R21／R22＜１と設定することにより
正となる。
VREFは(1)式で表わされVREFの温度係数は抵抗比
R5／R8を調整することにより、ある一定の値の
基準電圧値のみで零となるのに対して、(3)式で
は、(3)式および(1)式の右辺の第１項を同等となる
よう設定すれば、第２項の温度係数は負の温度係
数をもつVBE23の抵抗比R21／R22倍となりR21／
R22の調整により任意の温度係数を得る事が出来
る。これは(3)式のVREFの温度係数は、抵抗比
R21／R22＞１と設定することにより負となり、
又、抵抗比R21／R22＜１と設定することにより
正となる。
よつて、抵抗比R21／R22を調整する事により
任意の基準電圧においてその温度係数を零とする
ことができる。
任意の基準電圧においてその温度係数を零とする
ことができる。
従つて、第３図の基準電圧回路を使用すれば、
その温度係数を零とする基準電圧は、抵抗比
R21／R22１の時1.25v以上を有し、又、抵抗比
R21／R22１の時1.25v以下を有する定電圧回路
を容易に実現できる。このように、温度係数が零
となる基準電圧は従来例においてはある一定の基
準電圧値に決まつてしまうものが、本実施例では
任意の基準電圧値を得られる。
その温度係数を零とする基準電圧は、抵抗比
R21／R22１の時1.25v以上を有し、又、抵抗比
R21／R22１の時1.25v以下を有する定電圧回路
を容易に実現できる。このように、温度係数が零
となる基準電圧は従来例においてはある一定の基
準電圧値に決まつてしまうものが、本実施例では
任意の基準電圧値を得られる。
第４図は、第３図の実施例を基にした出力電圧
1vの定電圧発生回路の実施例である。
1vの定電圧発生回路の実施例である。
第４図では、第３図の実施例と同一のものは同
一符号を用いており、ここでは第３図との相違点
について説明する。第４図において、抵抗３１，
３４，３７，３８，４０，４２、ダイオード３
２，３３、トランジスタ３５，３６，３９，４
１，４３、は定電流源を構成しており、トランジ
スタ３９，４１，４３のコレクタよりそれぞれ電
流供給される。トランジスタ４１のコレクタはト
ランジスタ２０と抵抗２１の共通接続点に接続さ
れ、トランジスタ４３のコレクタはトランジスタ
２３のコレクタに接続されると共にトランジスタ
４４のベースに接続されている。トランジスタ４
４は、レギユレーシヨンを良好にする為に負帰還
をかけられた電流増巾用トランジスタとして作用
する。基準電圧出力端子１４は抵抗１５を通して
トランジスタ４５のベースおよびトランジスタ４
８のコレクタに接続されておりトランジスタ４５
のエミツタはトランジスタ３９のコレクタおよび
抵抗４６と４７の直列回路を通して接地端子２４
に接続されている。抵抗４６，４７の共通接続点
にはトランジスタ４８および１８のベースが接続
されておりトランジスタ４５のコレクタ、トラン
ジスタ４８のエミツタは接地端子２４に接続され
ている。コンデンサ４９は、発振防止用コンデン
サである。トランジスタ３９の定電流供給通路、
トランジスタ４５、抵抗４６，４７からなる回路
は、抵抗１５および１６の両端間電圧がほぼ等し
くなる様に動作点を設定する為に設けられてい
る。
一符号を用いており、ここでは第３図との相違点
について説明する。第４図において、抵抗３１，
３４，３７，３８，４０，４２、ダイオード３
２，３３、トランジスタ３５，３６，３９，４
１，４３、は定電流源を構成しており、トランジ
スタ３９，４１，４３のコレクタよりそれぞれ電
流供給される。トランジスタ４１のコレクタはト
ランジスタ２０と抵抗２１の共通接続点に接続さ
れ、トランジスタ４３のコレクタはトランジスタ
２３のコレクタに接続されると共にトランジスタ
４４のベースに接続されている。トランジスタ４
４は、レギユレーシヨンを良好にする為に負帰還
をかけられた電流増巾用トランジスタとして作用
する。基準電圧出力端子１４は抵抗１５を通して
トランジスタ４５のベースおよびトランジスタ４
８のコレクタに接続されておりトランジスタ４５
のエミツタはトランジスタ３９のコレクタおよび
抵抗４６と４７の直列回路を通して接地端子２４
に接続されている。抵抗４６，４７の共通接続点
にはトランジスタ４８および１８のベースが接続
されておりトランジスタ４５のコレクタ、トラン
ジスタ４８のエミツタは接地端子２４に接続され
ている。コンデンサ４９は、発振防止用コンデン
サである。トランジスタ３９の定電流供給通路、
トランジスタ４５、抵抗４６，４７からなる回路
は、抵抗１５および１６の両端間電圧がほぼ等し
くなる様に動作点を設定する為に設けられてい
る。
以上のような構成の回路についてその動作を説
明する。
明する。
まず、電源が投入されると、トランジスタ３６
が導通し、定電流源トランジスタ３９，４１，４
３のそれぞれにコレクタ電流が流れる。トランジ
スタ３９のコレクタ電流はトランジスタ４８，１
８のベースに供給され両トランジスタとも導通を
始める。ただ微少電流時は電流密度の少ないトラ
ンジスタ１８が動作し、トランジスタ２０のベー
ス電圧は上昇せずトランジスタ２３も不導通とな
る。したがつてトランジスタ４３のコレクタ電流
はトランジスタ４４のベースに供給され、出力端
子１４の電圧は電源電圧の上昇に伴い上昇する。
出力端子１４の電圧が設定値よりさらに上昇する
と、抵抗１６を通してトランジスタ２０のベース
電圧、エミツタ電圧を上昇させその電圧でトラン
ジスタ２３が導通する。トランジスタ２３の動作
によりトランジスタ４４のベース電圧を下降させ
て出力端子１４の電圧も低下し、一定の基準電圧
を得られるよう動作する。
が導通し、定電流源トランジスタ３９，４１，４
３のそれぞれにコレクタ電流が流れる。トランジ
スタ３９のコレクタ電流はトランジスタ４８，１
８のベースに供給され両トランジスタとも導通を
始める。ただ微少電流時は電流密度の少ないトラ
ンジスタ１８が動作し、トランジスタ２０のベー
ス電圧は上昇せずトランジスタ２３も不導通とな
る。したがつてトランジスタ４３のコレクタ電流
はトランジスタ４４のベースに供給され、出力端
子１４の電圧は電源電圧の上昇に伴い上昇する。
出力端子１４の電圧が設定値よりさらに上昇する
と、抵抗１６を通してトランジスタ２０のベース
電圧、エミツタ電圧を上昇させその電圧でトラン
ジスタ２３が導通する。トランジスタ２３の動作
によりトランジスタ４４のベース電圧を下降させ
て出力端子１４の電圧も低下し、一定の基準電圧
を得られるよう動作する。
かかる定電圧発生回路の基準電圧出力端子１４
の電圧VREFは第３図の場合と同様、前述した(3)式
のようになる。(3)式において、さらにトランジス
タ４８およびトランジスタ１８のベース・エミツ
タ間順方向の電圧の差電圧ΔVBEは次の（31）式
のように表される。
の電圧VREFは第３図の場合と同様、前述した(3)式
のようになる。(3)式において、さらにトランジス
タ４８およびトランジスタ１８のベース・エミツ
タ間順方向の電圧の差電圧ΔVBEは次の（31）式
のように表される。
ΔVBE＝VT・lT（A18／A48・I48／I18）
……（31）
ただしA18：トランジスタ１８のエミツタ面積
A48：トランジスタ４８のエミツタ面積
I18：トランジスタ１８のコレクタ電流
I48：トランジスタ４８のコレクタ電流
VT：熱電圧VT＝KT／ｑ
さらに、トランジスタ１８，４８のコレクタ電
流は、それぞれのコレクタ電圧がほぼ等しく設定
されることから、抵抗１５，１６の両端間電圧も
ほぼ等しくなり、次の（32）式のように表され
る。
流は、それぞれのコレクタ電圧がほぼ等しく設定
されることから、抵抗１５，１６の両端間電圧も
ほぼ等しくなり、次の（32）式のように表され
る。
ΔVBE＝VT・lT（Ｎ・R16／R15） ……(32)
ただしＮ＝A18／A48
上記(3)、（32）式より、基準電圧出力端子１４
の電圧VREFは次の(4)式で表される。
の電圧VREFは次の(4)式で表される。
VREF＝R16／R19・VT・lo（Ｎ・R16／R15）
＋R21／R22・VBE23 ……(4)
（ただし、VTは熱電圧でVT＝KT／δ）
ここで第４図の各抵抗の抵抗値をＲの記号の添
字に対応して R31＝50ｋΩ R34＝R38＝R40＝R42＝100Ω R37＝800Ω R46＝R21＝２ｋΩ R47＝R22＝2.5ｋΩ R15＝600Ω R16＝６ｋΩ R19＝750Ω とし、又、Ｎ＝１と選定すればトランジスタ２３
のベース・エミツタ間電圧VBE23の代表的な値は
Ｔ＝300〓で0.65vであるので(4)式より VREF＝1v となる。即ち、基準電圧出力端子１４には温度係
数が零で出力電圧1vの基準電圧が得られる。
字に対応して R31＝50ｋΩ R34＝R38＝R40＝R42＝100Ω R37＝800Ω R46＝R21＝２ｋΩ R47＝R22＝2.5ｋΩ R15＝600Ω R16＝６ｋΩ R19＝750Ω とし、又、Ｎ＝１と選定すればトランジスタ２３
のベース・エミツタ間電圧VBE23の代表的な値は
Ｔ＝300〓で0.65vであるので(4)式より VREF＝1v となる。即ち、基準電圧出力端子１４には温度係
数が零で出力電圧1vの基準電圧が得られる。
以上説明したように、本発明によれば半導体集
積回路化に適した回路構成の基準電圧回路が得ら
れ、基準電圧とその温度係数を独立に設定できる
利点があるため設計上の自由度を大きくとれる。
特に、ダイオードの順方向電圧と同程度あるいは
それ以下の任意の電圧の高安定な基準電圧回路が
得られる。又、ツエナーダイオードを用いないの
で低雑音の基準電圧が得られる利点がある。
積回路化に適した回路構成の基準電圧回路が得ら
れ、基準電圧とその温度係数を独立に設定できる
利点があるため設計上の自由度を大きくとれる。
特に、ダイオードの順方向電圧と同程度あるいは
それ以下の任意の電圧の高安定な基準電圧回路が
得られる。又、ツエナーダイオードを用いないの
で低雑音の基準電圧が得られる利点がある。
第１図は、従来のバンドギヤプレギユレータの
１例を示す回路図、第２図は第１図の回路の抵抗
値R8を変えた場合の基準電圧とその温度係数を
示す特性図、第３図は本発明の一実施例を示す基
準電圧回路図、第４図は本発明の基準電圧回路を
応用した定電圧回路図である。 １，１１……電源端子、２，１２，１３……電
流供給回路、３，１４……基準電圧出力端子、１
０，２４……接地端子、４，５，８，１５，１
６，１９，２１，２２，３１，３４，３７，３
８，４０，４２，４６，４７……抵抗、６，７，
９，１７，１８，２０，２３，３６，３５，３
９，４１，４３，４４，４５，４８……トランジ
スタ、３２，３３……ダイオード、４９……コン
デンサ。
１例を示す回路図、第２図は第１図の回路の抵抗
値R8を変えた場合の基準電圧とその温度係数を
示す特性図、第３図は本発明の一実施例を示す基
準電圧回路図、第４図は本発明の基準電圧回路を
応用した定電圧回路図である。 １，１１……電源端子、２，１２，１３……電
流供給回路、３，１４……基準電圧出力端子、１
０，２４……接地端子、４，５，８，１５，１
６，１９，２１，２２，３１，３４，３７，３
８，４０，４２，４６，４７……抵抗、６，７，
９，１７，１８，２０，２３，３６，３５，３
９，４１，４３，４４，４５，４８……トランジ
スタ、３２，３３……ダイオード、４９……コン
デンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の電圧端子１１と、 該第１の電圧端子に第１の電流供給手段１３を
介して結合された出力端子１４と、 該出力端子に第１の抵抗１５およびダイオード
接続された第１導電型の第１のトランジスタ１７
を含む第１の直列回路を介して接続された第２の
電圧端子２４と、 該第１のトランジスタのベースに共通にベース
が接続され、コレクタが第２の抵抗１６を介して
前記出力端子に、エミツタが第３の抵抗１９を介
して前記第２の電圧端子にそれぞれ接続された第
１導電型の第２のトランジスタ１８と、 該第２のトランジスタのコレクタにベースが接
続され、エミツタが第２の電流供給手段１２を介
して前記第１の電圧端子に接続され、コレクタが
前記第２の電圧端子に接続された第２導電型の第
３のトランジスタ２０と、 直列に接続され、一端が前記第２のトランジス
タのエミツタに、他端が前記第２の電圧端子にそ
れぞれ接続された第４の抵抗２１および第５の抵
抗２２と、 該第４、第５の抵抗の接続点にベースが接続さ
れ、コレクタ・エミツタ間の電流通路が前記第１
の電流供給手段と前記第２の電圧端子との間に挿
入された第１導電型の第４のトランジスタ２３と を含み、 前記出力端子と前記第２の電圧端子間に基準電
圧が出力される ことを特徴とする基準電圧回路。 ２ 前記第１の抵抗と前記第１のトランジスタの
コレクタの共通接続点にベースが接続され、エミ
ツタが第３の電流供給手段を介して前記第１の電
圧端子に接続され、コレクタが前記第２の電圧端
子に接続された第２導電型の第５のトランジスタ
４５と、 直列に接続され、一端が前記第５のトランジス
タのエミツタに他端が前記第２の電圧端子にそれ
ぞれ接続された第６、第７の抵抗４６，４７と、 該第６、第７の抵抗の接続点に前記第１のトラ
ンジスタのベースおよび前記第２のトランジスタ
のベースを接続したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の基準電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17929381A JPS5880716A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 基準電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17929381A JPS5880716A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 基準電圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5880716A JPS5880716A (ja) | 1983-05-14 |
| JPH0461368B2 true JPH0461368B2 (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=16063286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17929381A Granted JPS5880716A (ja) | 1981-11-09 | 1981-11-09 | 基準電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5880716A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710586B2 (en) | 2001-11-22 | 2004-03-23 | Denso Corporation | Band gap reference voltage circuit for outputting constant output voltage |
| US7543253B2 (en) * | 2003-10-07 | 2009-06-02 | Analog Devices, Inc. | Method and apparatus for compensating for temperature drift in semiconductor processes and circuitry |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913053B2 (ja) * | 1977-11-25 | 1984-03-27 | 株式会社東芝 | 定電圧回路 |
| JPS567118A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-24 | Hitachi Ltd | Stabilizing electric power circuit |
-
1981
- 1981-11-09 JP JP17929381A patent/JPS5880716A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5880716A (ja) | 1983-05-14 |
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