JPS5890177A - 基準電圧回路 - Google Patents

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】 発明の技術分野 この発明４−、ｌ：基準電圧を発生する基準γに正目路
に関する。

発明の技術的背景 従来、集積回路内部の基準電用回路として、第１図に示
すようｔ「抵抗分割による基準電正目路が用いられてい
た。

背景技術の問題点 しかしながら、従来の回路は、電源電圧Ｖｃｃの変動に
より基準電、圧ＶＲＥＦが変動するため、広い電源電圧
範囲における基準電圧回路としては適していない。

発明の目的 発生し得る基準電圧回路全提供することにある。

発明の概要 この発明は、一端が接地され、かっ他端が基準電圧端子
に接続され念第１の負荷と、一端が電源電圧９１Ｍ子に
接続され、かっ他端が基準電圧端子に接続された第２の
負−荷と、ドレインが前記基準電圧端子に接続されると
共にソースが接地され、かつダートが前記電源電圧端子
に接続されたＭＯ８型電界効果トランジスタとからなる
基準電圧回路であり、前記基準電圧端子から得られる基
準電圧は電源電圧の変動の影響を受狩ることがない。

発明の実施例 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第２図において、１ノは電源電圧Ｖｃｃが供給される電
源電圧端子、１２は基準電圧ＶＲＥＦが得られる基準電
圧端子である。基準電圧端子１２と接地間には抵抗Ｒ０
が接続されている。電源電圧端子１ノと基準電圧端子１
２との間には抵抗Ｒ７が接続されている。また、１ｓｔ
ｄエンハンスメント型のＮチャンネルＭＯ８（Ｍｅｔａ
ｌ０ｘｉｄｅＳｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型電界効果
トランジスタであり、このトランジスタ１３のドレイン
は基準電圧端子１２に接続されると共にソースは接地さ
ネ２、かつゲートは電源電圧端子１ノに接続されている
。

上記のような回路構成において、電源電、圧Ｖｃｃが△
Ｖｃｃだけ増加したとすると、抵抗Ｒ２を流れる電流Ｉ
、の増加分△工、け、 △Ｖｃｃ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）△
Ｉ２＝■尤。

となる。

一方、基準電圧ＶＲＥＦ＝一定とし、抵抗Ｒ１を流れる
電流■、の増加分を△工１とすると、△■、二〇である
。

また、トランジスタ１３のしきい値をＶＴとし、Ｖ（Ｉ
ＣＶＴ＞ＶＲＥＦとすると、トランジスタ１３は三極管
動作をしており、トランジスタ１３ＶＣ流れる電流■３
は次式で与えられる。

ここで、Ｗ：トランジスタ１３のダート幅、Ｌ：トラン
ジスタ１３のケ９−ト長、ε。Ｘ：ブート酸化膜の誘電
率、ｔｏＸ：）ｆ′−ト酸化膜の厚さ、μ：移動度であ
る。

従って、電流工、の増加分△■３は１ 、ＱＬ △’”””、３Ｖｃｃ’△Ｖｃｃ−βＶＲＥＦ△Ｖｃｃ
−−（４）となる。寸だ、 △Ｉ２粘Ｉ、＋△Ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・ｆ５１である。従って、（４）、（５）式よ
り”−Ｗ°゛°°“°°°°°°゛°°゛°゛°゛゛°
°（６）が得られる。

以上のことから、抵抗Ｒ１の値を式（６）のように設定
すれば、基準電圧ＶＴＩＥＦを電源電圧Ｖｃｃに依存し
ないようにできることが解る。

また、抵抗Ｒ１の値は、基準電圧ＶＲＥＦ％抵抗Ｒ２、
トランジスター３のβ、ＶＴ等から一意的に定まる。す
なわち、 Ｉ、＝Ｉ、−Ｉ。

・・・・・・（７） １、＝ｈユ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（８）Ｒ。

（７１，（８）式から ・・・・・・（９） が成立する。従って、Ｒ１の値は（９）式から定まＺ）
。

このように第２図の回路においては、抵抗Ｒ０゜Ｒ２の
値をそれぞれ（６）式、（９）式のように設定すること
により、電源電圧Ｖｃｃの変動に影響されることのない
基準電圧ｖＲＥＦ’（ｒ得ることができる。

第３図は他の実施例を示すもので、第２図の抵抗Ｒ，の
代りに、ダートがドレインに接続されたエンハンスメン
ト型のＮチャンネルＭＯ８型電界効果トランジスタ１４
を用いたものである。この回路も第２図の回路と同様に
、抵抗Ｒ２とトランジスタ１３との間には（６）式の関
係が成立する。また、トランジスタ１４の大きさは、基
準電圧ｖＲＰＦｓ抵抗Ｒ２、トランジスター３の定数β
の値から一意的に定まる。

第４図はさらに他の実施例を示すもので、第３図の抵抗
Ｒ２の代りに、ケ゛−トがドレインに接続されたエンハ
ンスメント型のＮチャンネルＭＯ８ｍ電界効果トランジ
スタ１５を用いたものである。第４図の回路では（６）
式の関係は成立しない。しかし、トランジスタ１５を線
形抵抗で近似することにより、（６）式と同様の関係式
を樽極ことができる。すなわち、トランジスタ１５を流
れる電流■２け、電源電圧ＶＣＣの関数であるので、ト
ランジスタ１５の微分抵抗ｒ２は、で与えられる。但し
、Ｖｏは一定電圧で、通常５■である。

ここで、ｖｃｃ＝Ｖｏのどきのｒ２をＲ２とみなすと、
（６１１（１，０）式から、 なる関係式を得る。

０１）式は、抵抗Ｒ７が非線形抵抗である場合に一般に
成立つ関係式であって、電源電圧Ｖｃｃの変動幅が比較
的小さい場合にのみ有効である。

尚、上記第２図乃至第４図の実施例においては、基準気
圧端子と接地間に接続されるトランジスタをＮチャンネ
ルＭＯ８）ランジスタ１３としたが、電源電圧Ｖｃｃが
負の場合にはＰチャンネルＭＯＳトランジスタとすれば
よい。

また、第３図及び第４図の実施例において、負荷として
、ケ９−トがドレインに接続されたエンハンスメント型
のＭＤＳ）ランジスタ１４゜ｔた第２図の実施例におい
て、抵抗Ｒ８が無限大になると、電流■、二〇となり、
Ｒ１は不要となる。

発明の効果 以上のようにこの発明によれば、広い電源電圧範囲に渡
って、一定な基準電圧を発生し得る基準電圧回路全提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基準電圧回路の構成図、第２図はこの発
明の一実施例に係る基準電圧回路の構成図、第３図はこ
の発明の他の実施例に係る回路構成図、第４図はこの発
明のさらに他の実施例に係る回路構成図であＺ）。 １ノ・・・電源電圧端子、１２・・・基準電圧端子、１
３・・・エンハンスメント型ＮチャンネルＭＯＳトラン
ジスタ、１４．１５・・・エンハンスメント型Ｎチャン
ネルＭＯ８＋−ランジスタ（負荷）、ＩＲＩ−Ｔ’ｔｔ
・・・抵抗（負荷）。 出願人代理人弁理士鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一端が接地され、かつ他端が基準電圧端子に接続
   された第１の負荷と、一端が電源電圧端子に接続され、
   かつ他端が基準電圧端子に接続された第２の負荷と、ド
   レインが前記基準電圧端子に通続されると共にソースが
   接地され、かつダートが前記電源電圧端子に接続された
   ＭＯ８型電界効果トランジスタとを具備したこと全特徴
   とする基準電圧回路。 （２）前記＠１の負荷は第１の抵抗であり、第２の負荷
   は第２の抵抗である特許請求の範囲第１項記載の基準電
   圧回路。 （３）前記第１の負荷はｒ−１がドレインに接続された
   エンハンスメント型電界効果トランジスタであり、前記
   第２の負荷は第２の抵抗である特許請求の範囲第１項記
   載の基準電圧回路。 （４）前記第１の負荷はｐ−）がソースに接続されたデ
   プリーション型電界効果トランジスタであり、前記第２
   の負荷は第２の抵抗である特許請求の範囲第１項記載の
   基準電圧回路。 （４）前記第２の抵抗の抵抗値Ｒ１、前記Ｍ６Ｓ型電界
   効果トランジスタの定数β、及び前記基準電圧端子から
   イ：Ｉられる基準電圧ＶＲＥＦの間に、 Ｗ：ＭＯ３型電界効果トランジスタのダート幅 Ｌ：ＭＯ８型電界効果トランジスタのデート長 εＯＸ：ＭＯＳ型電界効果トランジスタのダー）・酸化
   膜の誘電率 ｔｏｘ：ＭＯ８型電界効果トランジスタのダート酸化膜
   厚 μ：移動度 の関係式が成立する特許請求の範囲第２項、第３項又は
   第４項記載の基準電圧回路。 （６）前記第１の負荷及び第２の負荷は、それぞれｆ−
   ）がドレインに接続されたエンハンスメント型のＭＯ８
   型電界効果トランジスタである特許請求の範囲第１項記
   載の基準電圧回路。 （力前記第１の負荷及び第２の負荷は、それぞれデート
   がソースに接続されたデシリージョン型のＭＯ８型電界
   効果トランジスタである特許請求の範囲第１項記載の基
   準電圧回路。 （８）前記電源電圧端子と前記基準電圧端子との間に接
   続された非線形素子の微分抵抗ｒ２、前記ＭＯ８型電界
   効果トランジスタの定数β、及び前記基準電圧端子から
   得られる基準電圧ＶＲＥＦの間に、 ３＝＝辷 Ｗ：ＭＯ８型′Ｔ匠界効果トラン・ゾスタのダート幅 Ｌ：ＭＯＳ壓電界効果トランジスタのｒ−ト長 ε。え：ＭＯ８型電界効果トランジスタのダート酸化膜
   の誘電率 ｔｏｘ：ＭＯ８型電界効果トランジスタのゲート酸化膜
   厚 μ：移動度 ■、：非線形素子を流れる電流 Ｖｃｃ：電源電圧 の関係式が成立する特γＦＭａｔ求の範囲第６項又は第
   ７項記載の基準電圧回路。