JPH0578845B2 - - Google Patents
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- JPH0578845B2 JPH0578845B2 JP960587A JP960587A JPH0578845B2 JP H0578845 B2 JPH0578845 B2 JP H0578845B2 JP 960587 A JP960587 A JP 960587A JP 960587 A JP960587 A JP 960587A JP H0578845 B2 JPH0578845 B2 JP H0578845B2
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- transistor
- reference voltage
- current
- resistor
- voltage
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、周囲温度変化や電源電圧の変動に依
存せず、かつ低電圧の基準電圧を発生し得る基準
電圧発生回路に関する。
存せず、かつ低電圧の基準電圧を発生し得る基準
電圧発生回路に関する。
(ロ) 従来の技術
昭和57年９月10日付で誠文堂新光社から発行さ
れた単行本「ボルテージレギユレータハンドブツ
ク」第１−６頁及び第１−７頁には、トランジス
タのベース・エミツタ間電圧の差（ハンドギヤツ
プ）に基づく基準電圧を発生し得る基準電圧発生
回路が記載されている。第２図は、前記基準電圧
発生回路を示すもので、ダイオード接続された第
１トランジスタ１の電流密度を、第２トランジス
タ２の電流密度よりも大とすることにより、両ト
ランジスタのベース・エミツタ間電圧の差電圧を
第１抵抗３の両端に発生させ、前記差電圧に応じ
た基準電圧を出力端子４に発生させるものであ
る。いま、第１抵抗３に流れる電流をI1とすれ
ば、 VBE1＝VBE2＋R1I1 …(1) ［ただし、 VBE1は第１トランジスタ１の ベース・エミツタ間電圧 VBE2は第２トランジスタ２の ベース・エミツタ間電圧 R1は第１抵抗３の抵抗値］ となり、出力端子４に得られる基準電圧Vrefは、 Vref＝VBE3＋R2I1 …(2) ［ただし、 VBE3は第３トランジスタ５の ベース・エミツタ間電圧 R2は第２抵抗６の抵抗値］ となる。従つて、前記(1)及び第(2)式から、 Vref＝VBE3＋R2／R1（VBE1−VBE2） ＝VBE3＋R2／R1・kT／ｑlnJ1／J2 …(3) ［ただし、 ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度 ｑは電子の電荷、J1、J2は第１及び 第２トランジスタ１及び２の電流密度］ となる。前記第(3)式において、周囲温度変化に対
して安定な基準電圧を得る為には、dVref／dT＝０ とすればよく、 dVref／dT＝dVBE3／dT＋R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2 …(4) となるので、 dVBE3／dT＝−R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2 …(5) となる様に、第１及び第２抵抗３及び６の値を設
定すれば、周囲温度変化に対して安定な基準電圧
Vrefを得ることが出来る。
れた単行本「ボルテージレギユレータハンドブツ
ク」第１−６頁及び第１−７頁には、トランジス
タのベース・エミツタ間電圧の差（ハンドギヤツ
プ）に基づく基準電圧を発生し得る基準電圧発生
回路が記載されている。第２図は、前記基準電圧
発生回路を示すもので、ダイオード接続された第
１トランジスタ１の電流密度を、第２トランジス
タ２の電流密度よりも大とすることにより、両ト
ランジスタのベース・エミツタ間電圧の差電圧を
第１抵抗３の両端に発生させ、前記差電圧に応じ
た基準電圧を出力端子４に発生させるものであ
る。いま、第１抵抗３に流れる電流をI1とすれ
ば、 VBE1＝VBE2＋R1I1 …(1) ［ただし、 VBE1は第１トランジスタ１の ベース・エミツタ間電圧 VBE2は第２トランジスタ２の ベース・エミツタ間電圧 R1は第１抵抗３の抵抗値］ となり、出力端子４に得られる基準電圧Vrefは、 Vref＝VBE3＋R2I1 …(2) ［ただし、 VBE3は第３トランジスタ５の ベース・エミツタ間電圧 R2は第２抵抗６の抵抗値］ となる。従つて、前記(1)及び第(2)式から、 Vref＝VBE3＋R2／R1（VBE1−VBE2） ＝VBE3＋R2／R1・kT／ｑlnJ1／J2 …(3) ［ただし、 ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度 ｑは電子の電荷、J1、J2は第１及び 第２トランジスタ１及び２の電流密度］ となる。前記第(3)式において、周囲温度変化に対
して安定な基準電圧を得る為には、dVref／dT＝０ とすればよく、 dVref／dT＝dVBE3／dT＋R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2 …(4) となるので、 dVBE3／dT＝−R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2 …(5) となる様に、第１及び第２抵抗３及び６の値を設
定すれば、周囲温度変化に対して安定な基準電圧
Vrefを得ることが出来る。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
しかしながら、第２図の基準電圧発生回路は、
最低1.3V程度の基準電圧しか得ることが出来ず、
1V以下の低い基準電圧を得ることが出来ない、
という問題があつた。すなわち、通常dVBE3／dTは −２ｍＶとなるので、前記第(5)式から、 R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2＝２（ｍＶ） …(6) となり、前記第(6)式を前記第(3)式に代入すると、 Vref＝VBE3＋2T …(7) となる。常温（300〓）において、VBE3は約700ｍ
Ｖとなるので、前記第(7)式から、Vrefは、約
1.3Vになり、第２図の回路構成ではこれ以下の
基準電圧を得ることは出来ない。
最低1.3V程度の基準電圧しか得ることが出来ず、
1V以下の低い基準電圧を得ることが出来ない、
という問題があつた。すなわち、通常dVBE3／dTは −２ｍＶとなるので、前記第(5)式から、 R2／R1・ｋ／ｑlnJ1／J2＝２（ｍＶ） …(6) となり、前記第(6)式を前記第(3)式に代入すると、 Vref＝VBE3＋2T …(7) となる。常温（300〓）において、VBE3は約700ｍ
Ｖとなるので、前記第(7)式から、Vrefは、約
1.3Vになり、第２図の回路構成ではこれ以下の
基準電圧を得ることは出来ない。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明は、上述の点に鑑み成されたもので、
1V以下の温度依存性を持たない基準電圧を得る
為、バンドギヤツプ電流を発生する電流発生回路
と、該電流発生回路から得られる電流がそれぞれ
供給されるダイオード接続型の第３トランジスタ
及び第２抵抗と、前記第３トランジスタのコレク
タと前記第２抵抗の一端との間に直列接続される
第３及び第４抵抗を設けた点を特徴とする。
1V以下の温度依存性を持たない基準電圧を得る
為、バンドギヤツプ電流を発生する電流発生回路
と、該電流発生回路から得られる電流がそれぞれ
供給されるダイオード接続型の第３トランジスタ
及び第２抵抗と、前記第３トランジスタのコレク
タと前記第２抵抗の一端との間に直列接続される
第３及び第４抵抗を設けた点を特徴とする。
(ホ) 作用
本発明に依れば、第３トランジスタのコレクタ
に得られる所定の温度特性を有する電圧と、第２
抵抗の一端に得られる所定の温度特性を有する電
圧とを、第３及び第４抵抗により分圧して基準電
圧を得ているので、第１乃至第４抵抗の値を適切
に設定すれば、周囲温度変化に依存しない低電圧
の基準電圧を発生させることが出来る。
に得られる所定の温度特性を有する電圧と、第２
抵抗の一端に得られる所定の温度特性を有する電
圧とを、第３及び第４抵抗により分圧して基準電
圧を得ているので、第１乃至第４抵抗の値を適切
に設定すれば、周囲温度変化に依存しない低電圧
の基準電圧を発生させることが出来る。
(ヘ) 実施例
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図で、
７はダイオード接続された第１トランジスタ、８
は該第１トランジスタ７に電流ミラー関係に接続
された第２トランジスタ、９は該第２トランジス
タ８のエミツタとアースとの間に接続された第１
抵抗、１０は前記第２トランジスタ８のコレクタ
電流と等しい電流が供給されるダイオード接続さ
れた第３トランジスタ、１１は前記第２トランジ
スタ８のコレクタ電流と等しい電流が供給される
第２抵抗、１２及び１３は、前記第３トランジス
タ１０のコレクタと前記第２抵抗１１の一端との
間に直列接続された第３及び第４抵抗、及び１４
は該第３及び第４抵抗１２及び１３の接続中点に
接続された出力端子である。尚、第４、第５及び
第６トランジスタ１５，１６及び１７は、第２ト
ランジスタ８のコレクタ電流と等しい電流を、ダ
イオード接続された第７トランジスタ１８に流す
為の帰還路を形成しており、第８、第９及び第10
トランジスタ１９，２０及び２１は前記第７トラ
ンジスタ１８と電流ミラー関係に接続されてい
る。また、抵抗２２及びコンデンサ２３は、発振
防止の為に配置されている。
７はダイオード接続された第１トランジスタ、８
は該第１トランジスタ７に電流ミラー関係に接続
された第２トランジスタ、９は該第２トランジス
タ８のエミツタとアースとの間に接続された第１
抵抗、１０は前記第２トランジスタ８のコレクタ
電流と等しい電流が供給されるダイオード接続さ
れた第３トランジスタ、１１は前記第２トランジ
スタ８のコレクタ電流と等しい電流が供給される
第２抵抗、１２及び１３は、前記第３トランジス
タ１０のコレクタと前記第２抵抗１１の一端との
間に直列接続された第３及び第４抵抗、及び１４
は該第３及び第４抵抗１２及び１３の接続中点に
接続された出力端子である。尚、第４、第５及び
第６トランジスタ１５，１６及び１７は、第２ト
ランジスタ８のコレクタ電流と等しい電流を、ダ
イオード接続された第７トランジスタ１８に流す
為の帰還路を形成しており、第８、第９及び第10
トランジスタ１９，２０及び２１は前記第７トラ
ンジスタ１８と電流ミラー関係に接続されてい
る。また、抵抗２２及びコンデンサ２３は、発振
防止の為に配置されている。
いま、第１及び第２トランジスタ７及び８のエ
ミツタの面積比を１：ｎ（ただしｎ＞１）に設定
したとすれば、第１抵抗９に流れる電流I1は、 I1＝VBE1−VBE2／R1 …(8) ［ただし、 VBE1は第１トランジスタ７のベース・エミツタ
間電圧 VBE2は第２トランジスタ８のベース・エミツタ
間電圧 R1は第１抵抗９の抵抗値］ となり、ダイオード接続された第７トランジスタ
１８と、該第７トランジスタ１８に電流ミラー関
係に接続された第８乃至第10トランジスタ１９乃
至２１にも前記電流I1が流れる。その為、第２抵
抗１１の一端Ａの電圧VAは、 VA＝R2／R1（VBE1−VBE2） ＝R2／R1・kT／ｑlnn …(9) 〔ただし、R2は第２抵抗１１の抵抗値〕 となる。一方、第３トランジスタ１０のコレクタ
電圧は、VBE3となるので、出力端子１４に得られ
る基準電圧Vrefは、 Vref＝R4／R3＋R4VBE3 ＋R3／R3＋R4・R2／R1・kT／ｑlnn …(10) ［ただし、 R3は第３抵抗１２の抵抗値 R4は第４抵抗１３の抵抗値］ となる。出力端子１４に得られる基準電圧Vref
が温度に依存しない様にする為には、dVref／dT＝ ０とすればよく、 dVref／dT＝R4／R3＋R4・dVBE3／dT ＋R3／R3＋R4・R2／R1・ｋ／ｑlnn …(11) となるので、 R4／R3＝−R2／R1・dT／dVBE3・ｋ／ｑlnn…(12) となる様に、第３及び第４抵抗１２及び１３の値
を設定すれば、基準電圧Vrefが周囲温度に依存
しなくなる。その時の基準電圧Vrefは、前記第
(10)及び第(12)式より、 Vref＝１／１−dT／dVBE3・R2／R1・ｋ／ｑlnn・
R2／R1・ｋ／ｑ（Ｔ−dT／dVBE3・VBE3）lnn…(13) となる。ちなみに、ｎ＝10、R1＝620Ω、R2＝
3.9kΩ、dVBE3／dT＝−1.8ｍＶ／℃とすれば、前記第 (12)式からR4／R3＝0.695となり、その時の基準電圧は 前記第(13)式から0.515Vとなる。
ミツタの面積比を１：ｎ（ただしｎ＞１）に設定
したとすれば、第１抵抗９に流れる電流I1は、 I1＝VBE1−VBE2／R1 …(8) ［ただし、 VBE1は第１トランジスタ７のベース・エミツタ
間電圧 VBE2は第２トランジスタ８のベース・エミツタ
間電圧 R1は第１抵抗９の抵抗値］ となり、ダイオード接続された第７トランジスタ
１８と、該第７トランジスタ１８に電流ミラー関
係に接続された第８乃至第10トランジスタ１９乃
至２１にも前記電流I1が流れる。その為、第２抵
抗１１の一端Ａの電圧VAは、 VA＝R2／R1（VBE1−VBE2） ＝R2／R1・kT／ｑlnn …(9) 〔ただし、R2は第２抵抗１１の抵抗値〕 となる。一方、第３トランジスタ１０のコレクタ
電圧は、VBE3となるので、出力端子１４に得られ
る基準電圧Vrefは、 Vref＝R4／R3＋R4VBE3 ＋R3／R3＋R4・R2／R1・kT／ｑlnn …(10) ［ただし、 R3は第３抵抗１２の抵抗値 R4は第４抵抗１３の抵抗値］ となる。出力端子１４に得られる基準電圧Vref
が温度に依存しない様にする為には、dVref／dT＝ ０とすればよく、 dVref／dT＝R4／R3＋R4・dVBE3／dT ＋R3／R3＋R4・R2／R1・ｋ／ｑlnn …(11) となるので、 R4／R3＝−R2／R1・dT／dVBE3・ｋ／ｑlnn…(12) となる様に、第３及び第４抵抗１２及び１３の値
を設定すれば、基準電圧Vrefが周囲温度に依存
しなくなる。その時の基準電圧Vrefは、前記第
(10)及び第(12)式より、 Vref＝１／１−dT／dVBE3・R2／R1・ｋ／ｑlnn・
R2／R1・ｋ／ｑ（Ｔ−dT／dVBE3・VBE3）lnn…(13) となる。ちなみに、ｎ＝10、R1＝620Ω、R2＝
3.9kΩ、dVBE3／dT＝−1.8ｍＶ／℃とすれば、前記第 (12)式からR4／R3＝0.695となり、その時の基準電圧は 前記第(13)式から0.515Vとなる。
従つて、第１図の回路を用いれば、周囲温度に
依存せず、1V以下の低電圧の基準電圧を、第１
乃至第４抵抗９乃至１３の設定のみにより得るこ
とが出来る。尚、第(13)式から、基準電圧Vrefが
電源電圧VCCの変化に依存しないことも明らかで
ある。
依存せず、1V以下の低電圧の基準電圧を、第１
乃至第４抵抗９乃至１３の設定のみにより得るこ
とが出来る。尚、第(13)式から、基準電圧Vrefが
電源電圧VCCの変化に依存しないことも明らかで
ある。
(ト) 発明の効果
以上述べた如く、本発明に依れば、周囲温度の
変化や電源電圧の変動に依存しない基準電圧を発
生し得る基準電圧発生回路を提供出来る。いま本
発明に依れば、1V以下の低い基準電圧を発生し
得る基準電圧発生回路を提供出来る。その際、第
１乃至第４抵抗の値を設定するだけで、前記基準
電圧を得ることが出来るので、本発明に依れば集
積回路化に適した基準電圧発生回路を提供出来
る。
変化や電源電圧の変動に依存しない基準電圧を発
生し得る基準電圧発生回路を提供出来る。いま本
発明に依れば、1V以下の低い基準電圧を発生し
得る基準電圧発生回路を提供出来る。その際、第
１乃至第４抵抗の値を設定するだけで、前記基準
電圧を得ることが出来るので、本発明に依れば集
積回路化に適した基準電圧発生回路を提供出来
る。
第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、及
び第２図は従来の基準電圧発生回路を示す回路図
である。 ７……第１トランジスタ、８……第２トランジ
スタ、９……第１抵抗、１０……第３トランジス
タ、１１……第２抵抗、１２……第３抵抗、１３
……第４抵抗。
び第２図は従来の基準電圧発生回路を示す回路図
である。 ７……第１トランジスタ、８……第２トランジ
スタ、９……第１抵抗、１０……第３トランジス
タ、１１……第２抵抗、１２……第３抵抗、１３
……第４抵抗。
Claims (1)
- １ ダイオード接続された第１トランジスタ、該
第１トランジスタに電流ミラー関係に接続された
第２トランジスタ、及び該第２トランジスタのエ
ミツタに接続された第１抵抗によつて所定の電流
を発生する電流発生回路と、該電流発生回路から
得られる電流が供給されるダイオード接続型の第
３トランジスタと、前記電流発生回路から得られ
る電流が供給される第２抵抗と、前記第３トラン
ジスタのコレクタと前記第２抵抗の一端との間に
直列接続される第３及び第４抵抗と、前記第１、
第２、第３トランジスタのコレクタ及び前記第２
抵抗の一端と電源との間に電流ミラー関係にある
各々のコレクタエミツタ路が接続され、前記電流
発生回路から得られた電流を前記第３トランジス
タ及び前記第２抵抗に供給させる複数のトランジ
スタとから成り、前記第３及び第４抵抗の接続中
点に基準電圧を発生する様にしたことを特徴とす
る基準電圧発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP960587A JPS63177214A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 基準電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP960587A JPS63177214A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 基準電圧発生回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177214A JPS63177214A (ja) | 1988-07-21 |
| JPH0578845B2 true JPH0578845B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=11724936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP960587A Granted JPS63177214A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 基準電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63177214A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0539136B1 (en) * | 1991-10-21 | 1998-01-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Voltage generating device |
| KR960002457B1 (ko) * | 1994-02-07 | 1996-02-17 | 금성일렉트론주식회사 | 정전압회로 |
| JP7683256B2 (ja) * | 2021-03-17 | 2025-05-27 | Ｔｏｐｐａｎホールディングス株式会社 | 基準電圧発生回路 |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP960587A patent/JPS63177214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63177214A (ja) | 1988-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |