JPH0576051B2 - - Google Patents
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- JPH0576051B2 JPH0576051B2 JP59105794A JP10579484A JPH0576051B2 JP H0576051 B2 JPH0576051 B2 JP H0576051B2 JP 59105794 A JP59105794 A JP 59105794A JP 10579484 A JP10579484 A JP 10579484A JP H0576051 B2 JPH0576051 B2 JP H0576051B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- voltage
- resistor
- temperature coefficient
- base
- Prior art date
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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
- G05F3/26—Current mirrors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、基準電圧回路に係り、特に、温度
係数を持たない基準電圧の発生に関する。
係数を持たない基準電圧の発生に関する。
第4図は、この種の基準電圧回路として用いら
れているバンドギヤツプ基本回路を示している。
この回路は、トランジスタ2,4,6、抵抗8,
10,12および定電流源14から構成され、電
源端子16に電圧Vccの電源を接続し、出力端子
18から温度係数を持たない基準電圧Vrefを取
出すことができる。
れているバンドギヤツプ基本回路を示している。
この回路は、トランジスタ2,4,6、抵抗8,
10,12および定電流源14から構成され、電
源端子16に電圧Vccの電源を接続し、出力端子
18から温度係数を持たない基準電圧Vrefを取
出すことができる。
すなわち、定電流源14から基準電流Ioを抵抗
8を介してトランジスタ2に流し込み、トランジ
スタ2,4,6に流れる動作電流をI1,I2,I3と
する。トランジスタ2はコレクタ・ベース間を接
続してダイオードとして構成されている。そこ
で、ダイオードの温度係数は−2mV/℃、トラ
ンジスタ4に流れる動作電流I2および抵抗8も正
の温度係数を持つている。
8を介してトランジスタ2に流し込み、トランジ
スタ2,4,6に流れる動作電流をI1,I2,I3と
する。トランジスタ2はコレクタ・ベース間を接
続してダイオードとして構成されている。そこ
で、ダイオードの温度係数は−2mV/℃、トラ
ンジスタ4に流れる動作電流I2および抵抗8も正
の温度係数を持つている。
したがつて、出力端子18には、これらの温度
係数が加算され、温度係数を相殺して温度係数を
持たない基準電圧Vrefが発生する。すなわち、
基準電圧Vrefの値は、約1.2Vとなる。
係数が加算され、温度係数を相殺して温度係数を
持たない基準電圧Vrefが発生する。すなわち、
基準電圧Vrefの値は、約1.2Vとなる。
第5図はその温度特性を示し、特性Aはダイオ
ードの温度特性、Bは基準電圧である。すなわ
ち、全温度範囲において、バンドギヤツプ電圧
1.2Vが形成されている。
ードの温度特性、Bは基準電圧である。すなわ
ち、全温度範囲において、バンドギヤツプ電圧
1.2Vが形成されている。
このような基準電圧回路では、基準電圧Vref
が1.2Vとなり、たとえば、端子電圧1.5Vの電池
1本で駆動する基準電圧発生回路として使用する
ことが困難であり、減電特性が悪い欠点がある。
さらに、電源電圧の変動に対する基準電圧の安定
性を高めるためには、電源電圧に対して安定した
定電流源を持つ必要がある。
が1.2Vとなり、たとえば、端子電圧1.5Vの電池
1本で駆動する基準電圧発生回路として使用する
ことが困難であり、減電特性が悪い欠点がある。
さらに、電源電圧の変動に対する基準電圧の安定
性を高めるためには、電源電圧に対して安定した
定電流源を持つ必要がある。
そこで、この発明は、減電特性を改善するとと
もに、駆動電圧の低圧化を実現した基準電圧回路
を提供することを目的とする。
もに、駆動電圧の低圧化を実現した基準電圧回路
を提供することを目的とする。
この発明の基準電圧回路は、第1図に例示する
ように、ベース・コレクタを共通化した第1のト
ランジスタを第2のトランジスタのベース・エミ
ツタ間に接続してなる第1の電流ミラー回路を設
置し、前記第2のトランジスタにベース・コレク
タを共通化した第3のトランジスタを直列に接続
するとともに、前記第1のトランジスタに直列に
接続された第4のトランジスタのベース・エミツ
タ間に前記第3のトランジスタを接続してなる第
2の電流ミラー回路を備えて正の温度係数を持つ
基準電流を発生する基準定電流源と、前記第1の
トランジスタのベース・コレクタとベースが共通
化された第5のトランジスタを通して前記基準電
流が加えられて正の温度係数を持つ電圧を発生す
る抵抗と、前記第1のトランジスタのベース・コ
レクタとベースが共通化された第6のトランジス
タを通して前記基準電流が加えられて負の温度係
数を持つ電圧を発生するダイオードと、前記抵抗
に発生した電圧と前記ダイオードに発生した電圧
とをバツフア回路を通して取り出し抵抗を通して
剛性することにより温度係数を相殺した電圧を発
生させる電圧合成回路とを備えたことを特徴とす
る。
ように、ベース・コレクタを共通化した第1のト
ランジスタを第2のトランジスタのベース・エミ
ツタ間に接続してなる第1の電流ミラー回路を設
置し、前記第2のトランジスタにベース・コレク
タを共通化した第3のトランジスタを直列に接続
するとともに、前記第1のトランジスタに直列に
接続された第4のトランジスタのベース・エミツ
タ間に前記第3のトランジスタを接続してなる第
2の電流ミラー回路を備えて正の温度係数を持つ
基準電流を発生する基準定電流源と、前記第1の
トランジスタのベース・コレクタとベースが共通
化された第5のトランジスタを通して前記基準電
流が加えられて正の温度係数を持つ電圧を発生す
る抵抗と、前記第1のトランジスタのベース・コ
レクタとベースが共通化された第6のトランジス
タを通して前記基準電流が加えられて負の温度係
数を持つ電圧を発生するダイオードと、前記抵抗
に発生した電圧と前記ダイオードに発生した電圧
とをバツフア回路を通して取り出し抵抗を通して
剛性することにより温度係数を相殺した電圧を発
生させる電圧合成回路とを備えたことを特徴とす
る。
正の温度係数を持つ基準電流を抵抗およびダイ
オードに流し、抵抗およびダイオードに絶対値の
比として電圧を発生させ、抵抗に発生する正の温
度係数を持つ電圧と、ダイオードに発生する負の
温度係数を持つ電圧とを合成して温度係数を相殺
し、温度係数を持たない基準電圧を形成する。
オードに流し、抵抗およびダイオードに絶対値の
比として電圧を発生させ、抵抗に発生する正の温
度係数を持つ電圧と、ダイオードに発生する負の
温度係数を持つ電圧とを合成して温度係数を相殺
し、温度係数を持たない基準電圧を形成する。
以下、この発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第1図はこの発明の基準電圧回路の実施例を示
している。
している。
第1図において、第1のトランジスタ20、第
2のトランジスタ22、第3のトランジスタ2
6、第4のトランジスタ24および抵抗28は基
準定電流源を構成し、正の温度係数を持つ基準電
流を発生する。すなわち、トランジスタ20のベ
ース・コレクタには、トランジスタ22のベース
が接続され、トランジスタ20,22は第1のカ
レントミラー回路を構成している。これらトラン
ジスタ20,22のコレクタ側に設置されたトラ
ンジスタ24,26も、前者のベースに後者のベ
ース・コレクタを共通に接続して第2のカレント
ミラー回路を構成している。基準定電流源は、2
組のカレントミラー回路で構成され、トランジス
タ24のエミツタ面積を1とするとトランジスタ
26のそれはn倍に設定され、その面積比および
抵抗28の抵抗値に応じた正の温度係数を持つ基
準電流を発生する。
2のトランジスタ22、第3のトランジスタ2
6、第4のトランジスタ24および抵抗28は基
準定電流源を構成し、正の温度係数を持つ基準電
流を発生する。すなわち、トランジスタ20のベ
ース・コレクタには、トランジスタ22のベース
が接続され、トランジスタ20,22は第1のカ
レントミラー回路を構成している。これらトラン
ジスタ20,22のコレクタ側に設置されたトラ
ンジスタ24,26も、前者のベースに後者のベ
ース・コレクタを共通に接続して第2のカレント
ミラー回路を構成している。基準定電流源は、2
組のカレントミラー回路で構成され、トランジス
タ24のエミツタ面積を1とするとトランジスタ
26のそれはn倍に設定され、その面積比および
抵抗28の抵抗値に応じた正の温度係数を持つ基
準電流を発生する。
また、トランジスタ30および抵抗32は、前
記基準定電流源の起動回路を構成している。
記基準定電流源の起動回路を構成している。
そして、トランジスタ20のベース・コレクタ
にベースを共通に接続した第5のトランジスタ3
4及び第6のトランジスタ36が設置されてい
る。トランジスタ20,34,36はカレントミ
ラー回路を構成し、トランジスタ34のコレクタ
と接地点(GND)との間には抵抗38が接続さ
れているとともに、トランジスタ36のコレクタ
と接地点との間にはダイオード40が接続されて
いる。すなわち、トランジスタ20に流れる正の
温度係数を持つ基準定電流が、カレントミラー効
果によつて反転され、抵抗38およびダイオード
40に流れ、この結果、抵抗38に発生した正の
温度係数を持つ基準電圧Vref+およびダイオード
40に発生した負の温度係数を持つ基準電圧
Vref-は、電圧合成回路としての抵抗42,44
の閉回路に加えられる。抵抗42,44の中点に
は出力端子46が形成され、その出力端子46か
ら正負の温度係数が相殺された基準電圧Vrefが
取出されるようになつている。
にベースを共通に接続した第5のトランジスタ3
4及び第6のトランジスタ36が設置されてい
る。トランジスタ20,34,36はカレントミ
ラー回路を構成し、トランジスタ34のコレクタ
と接地点(GND)との間には抵抗38が接続さ
れているとともに、トランジスタ36のコレクタ
と接地点との間にはダイオード40が接続されて
いる。すなわち、トランジスタ20に流れる正の
温度係数を持つ基準定電流が、カレントミラー効
果によつて反転され、抵抗38およびダイオード
40に流れ、この結果、抵抗38に発生した正の
温度係数を持つ基準電圧Vref+およびダイオード
40に発生した負の温度係数を持つ基準電圧
Vref-は、電圧合成回路としての抵抗42,44
の閉回路に加えられる。抵抗42,44の中点に
は出力端子46が形成され、その出力端子46か
ら正負の温度係数が相殺された基準電圧Vrefが
取出されるようになつている。
電源端子48と接地点との間には、図示してい
ない電源が接続され、Vccはその印加電圧を示し
ている。
ない電源が接続され、Vccはその印加電圧を示し
ている。
以上の構成に基づき、その動作を説明する。
PNP形トランジスタ20,22で構成された
カレントミラー回路と、NPN形トランジスタ2
4,26で構成されたカレントミラー回路とから
基準電流源が構成されており、この基準電流源に
よれば、トランジスタ24,26のエミツタ面積
比nおよび抵抗28の抵抗値R1を変えて、正の
温度係数を持つ基準電流Ioが形成される。すなわ
ち、この基準電流Ioは、 Io=VT・1nn/R1 ……(1) で与えられる。ただし、VT=k・T/qで与え
られ、kはボルツマン定数、qは電子の電荷、T
は絶対温度、Isはトランジスタ26の単位エミツ
タ当りの電流である。
カレントミラー回路と、NPN形トランジスタ2
4,26で構成されたカレントミラー回路とから
基準電流源が構成されており、この基準電流源に
よれば、トランジスタ24,26のエミツタ面積
比nおよび抵抗28の抵抗値R1を変えて、正の
温度係数を持つ基準電流Ioが形成される。すなわ
ち、この基準電流Ioは、 Io=VT・1nn/R1 ……(1) で与えられる。ただし、VT=k・T/qで与え
られ、kはボルツマン定数、qは電子の電荷、T
は絶対温度、Isはトランジスタ26の単位エミツ
タ当りの電流である。
この基準電流Ioは、トランジスタ34,36か
ら抵抗38、ダイオード40に流れ、この結果、
抵抗38には正の温度係数を持つ基準電圧Vref+
がその電圧降下によつて発生し、ダイオード40
には負の温度係数を持つ基準電圧Vref-がその順
方向降下電圧によつて形成される。これら正負の
温度係数を持つ基準電圧Vref+、Vref-は、とも
にその温度係数の絶対値を等しく設定する。
ら抵抗38、ダイオード40に流れ、この結果、
抵抗38には正の温度係数を持つ基準電圧Vref+
がその電圧降下によつて発生し、ダイオード40
には負の温度係数を持つ基準電圧Vref-がその順
方向降下電圧によつて形成される。これら正負の
温度係数を持つ基準電圧Vref+、Vref-は、とも
にその温度係数の絶対値を等しく設定する。
ここで、抵抗38の抵抗値をR2とすると、基
準電圧Vref+は、 Vref+=(R2/R1)1nn・VT ……(2) となり、その温度係数は、 dVref+/dT= (k/q)・(R2/R1)1nn ……(3) となる。したがつて、R1,R2およびnを適当に
選ぶことによつて、その温度係数を+2mV/℃
に設定する。
準電圧Vref+は、 Vref+=(R2/R1)1nn・VT ……(2) となり、その温度係数は、 dVref+/dT= (k/q)・(R2/R1)1nn ……(3) となる。したがつて、R1,R2およびnを適当に
選ぶことによつて、その温度係数を+2mV/℃
に設定する。
各基準電圧Vref+、Vref-は、抵抗42,44
に加えられて合成され、すなわち、平均化される
ことにより、正負の温度係数が相殺されることに
なる。
に加えられて合成され、すなわち、平均化される
ことにより、正負の温度係数が相殺されることに
なる。
したがつて、出力端子46には温度係数を持た
ない基準電圧Vrefが発生する。この場合、正負
の温度係数を持つ基準電圧Vref+、Vref-の絶対
値を常温において、約0.6Vとするとき、出力端
子46に発生する基準電圧Vrefは、その絶対値
である0.6Vで与えられる。
ない基準電圧Vrefが発生する。この場合、正負
の温度係数を持つ基準電圧Vref+、Vref-の絶対
値を常温において、約0.6Vとするとき、出力端
子46に発生する基準電圧Vrefは、その絶対値
である0.6Vで与えられる。
なお、動作電流の温度変化について見ると、−
25℃から+75℃の電流変化分はI(+75℃)/I
(−25℃)=7/5=2.9dBとなるが、これに伴う
VFの変化は9mVであり、これに対し、VFの温度
変化は200mVであるから、殆ど無視できる程度
の値である。
25℃から+75℃の電流変化分はI(+75℃)/I
(−25℃)=7/5=2.9dBとなるが、これに伴う
VFの変化は9mVであり、これに対し、VFの温度
変化は200mVであるから、殆ど無視できる程度
の値である。
第2図は、各基準電圧Vref+、Vref-の温度特
性を示し、特性AはVref+、BはVref-、Cは出
力基準電圧Vrefである。すなわち、正負の温度
特性の相殺効果によつて、安定した基準電圧
Vref(=0.6V)が形成され、この値は従来のバン
ドギヤツプ電圧の1/2である。
性を示し、特性AはVref+、BはVref-、Cは出
力基準電圧Vrefである。すなわち、正負の温度
特性の相殺効果によつて、安定した基準電圧
Vref(=0.6V)が形成され、この値は従来のバン
ドギヤツプ電圧の1/2である。
抵抗38の抵抗値R2を変化させることにより
抵抗38に発生する電圧およびその温度係数が変
化するが、その割合に応じて抵抗42,44の抵
抗比を調整すれば、Vref-と温度特性が相殺する
点を求めることができる。すなわち、抵抗38,
42,44を適当な値に選べば、任意の基準電圧
Vrefを形成することができる。
抵抗38に発生する電圧およびその温度係数が変
化するが、その割合に応じて抵抗42,44の抵
抗比を調整すれば、Vref-と温度特性が相殺する
点を求めることができる。すなわち、抵抗38,
42,44を適当な値に選べば、任意の基準電圧
Vrefを形成することができる。
したがつて、動作電圧の低圧化により、たとえ
ば、電圧1.5Vの電池によつて誤動作がなく、安
定した基準電圧を発生させることができる。すな
わち、減電圧特性が改善され、その動作もトラン
ジスタの飽和を考慮すれば、ダイオード電圧VF
まで動作可能である。
ば、電圧1.5Vの電池によつて誤動作がなく、安
定した基準電圧を発生させることができる。すな
わち、減電圧特性が改善され、その動作もトラン
ジスタの飽和を考慮すれば、ダイオード電圧VF
まで動作可能である。
なお、第3図に示すように、抵抗38に発生す
る基準電圧Vref+、ダイオード40に発生する基
準電圧Vref-をそれぞれバツフア回路50,52
を介して抵抗42,44に加えるようにしても同
様の効果が期待できる。
る基準電圧Vref+、ダイオード40に発生する基
準電圧Vref-をそれぞれバツフア回路50,52
を介して抵抗42,44に加えるようにしても同
様の効果が期待できる。
以上説明したように、この発明によれば、減電
特性の改善とともに、駆動電圧の低圧化を図るこ
とができ、しかも、従来の基準電圧より低い基準
電圧を発生させることができる。
特性の改善とともに、駆動電圧の低圧化を図るこ
とができ、しかも、従来の基準電圧より低い基準
電圧を発生させることができる。
第1図はこの発明の基準電圧回路の実施例を示
す回路図、第2図はその動作特性を示す説明図、
第3図はこの発明の基準電圧回路の他の実施例を
示す回路図、第4図は従来の基準電圧回路を示す
回路図、第5図はその動作特性を示す説明図であ
る。 20……第1のトランジスタ、22……第2の
トランジスタ、24……第4のトランジスタ、2
6……第3のトランジスタ、34……第5のトラ
ンジスタ、36……第6のトランジスタ、38…
…抵抗、42,44……抵抗(電圧合成回路)、
50,52……バツフア回路(電圧合成回路)。
す回路図、第2図はその動作特性を示す説明図、
第3図はこの発明の基準電圧回路の他の実施例を
示す回路図、第4図は従来の基準電圧回路を示す
回路図、第5図はその動作特性を示す説明図であ
る。 20……第1のトランジスタ、22……第2の
トランジスタ、24……第4のトランジスタ、2
6……第3のトランジスタ、34……第5のトラ
ンジスタ、36……第6のトランジスタ、38…
…抵抗、42,44……抵抗(電圧合成回路)、
50,52……バツフア回路(電圧合成回路)。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ベース・コレクタを共通化した第1のトラン
ジスタを第2のトランジスタのベース・エミツタ
間に接続してなる第1の電流ミラー回路を設置
し、前記第2のトランジスタにベース・コレクタ
を共通化した第3のトランジスタを直列に接続す
るととともに、前記第1のトランジスタに直列に
接続された第4のトランジスタのベース・エミツ
タ間に前記第3のトランジスタを接続してなる第
2の電流ミラー回路を備えて正の温度係数を持つ
基準電流を発生する基準定電流源と、 前記第1のトランジスタのベース・コレクタと
ベースが共通化された第5のトランジスタを通し
て前記基準電流が加えられて正の温度係数を持つ
電圧を発生する抵抗と、 前記第1のトランジスタのベース・コレクタと
ベースが共通化された第6のトランジスタを通し
て前記基準電流が加えられて負の温度係数を持つ
電圧を発生するダイオードと、 前記抵抗に発生した電圧と前記ダイオードに発
生した電圧とをバツフア回路を通して取り出し抵
抗を通して合成することにより温度係数を相殺し
た電圧を発生させる電圧合成回路と、 を備えたことを特徴とする基準電圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579484A JPS60250418A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 基準電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10579484A JPS60250418A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 基準電圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60250418A JPS60250418A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0576051B2 true JPH0576051B2 (ja) | 1993-10-21 |
Family
ID=14417032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10579484A Granted JPS60250418A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 基準電圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60250418A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63217970A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-12 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| JPH0833787B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1996-03-29 | 横河電機株式会社 | 電圧基準回路 |
| KR100439024B1 (ko) * | 2001-03-08 | 2004-07-03 | 삼성전자주식회사 | 기준전압 발생회로 |
| CN103412611B (zh) * | 2013-07-18 | 2015-05-20 | 电子科技大学 | 一种高精度基准电压源 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3137504A1 (de) * | 1981-09-21 | 1983-04-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer temperaturunabhaengigen referenzspannung |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10579484A patent/JPS60250418A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60250418A (ja) | 1985-12-11 |
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