JPS60250418A - 基準電圧回路 - Google Patents
基準電圧回路Info
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- JPS60250418A JPS60250418A JP10579484A JP10579484A JPS60250418A JP S60250418 A JPS60250418 A JP S60250418A JP 10579484 A JP10579484 A JP 10579484A JP 10579484 A JP10579484 A JP 10579484A JP S60250418 A JPS60250418 A JP S60250418A
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- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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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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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。
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、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。□〔従来の技術〕 第４図は、この種の基準電圧回路として用いられている
ハンドギャップ基本回路を示している。
を持たない基準電圧の発生に関する。□〔従来の技術〕 第４図は、この種の基準電圧回路として用いられている
ハンドギャッ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Ｖ ｒｅｆを取出すことができる。
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Ｖ ｒｅｆ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１ｏ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Ｉ＋、’Ｉｚ、■、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。
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Ｉ＋、’Ｉｚ、■、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−２ｍ Ｖ ／ ”Ｃ
、トランジスタ４に流れる動作電流Ｉ２および抵抗８も
正の温度係数を持っている。
、トランジスタ４に流れる動作電流Ｉ２および抵抗８も
正の温度係数を持っている。
したがって、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。
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、バンドギャップ電圧１．２Ｖが形成されている
。
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、バンドギャップ電圧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Ｖ ｒｅｆが１
．２■となり、たとえば、端子電圧１．５■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。
．２■となり、たとえば、端子電圧１．５■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。
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。
この発明は、減電特性を改善するとともに、駆動電圧の
低圧化を図ろうとするものである。
低圧化を図ろうとするものである。
この発明は、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、この基準定電流源から基準電流が与えら
れ正の温度係数を持つ電圧を発生する抵抗と、前記基準
定電流源がら基準電流が与えられ負の温度係数を持ち且
つ前記抵抗に発生する電圧と絶対値の等しい電圧を発生
するダイオードと、前記抵抗および前記ダイオードに発
生した電圧を合成し温度係数を相殺する電圧合成回路と
から構成されている。
準定電流源と、この基準定電流源から基準電流が与えら
れ正の温度係数を持つ電圧を発生する抵抗と、前記基準
定電流源がら基準電流が与えられ負の温度係数を持ち且
つ前記抵抗に発生する電圧と絶対値の等しい電圧を発生
するダイオードと、前記抵抗および前記ダイオードに発
生した電圧を合成し温度係数を相殺する電圧合成回路と
から構成されている。
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、
ダイオードに発生ず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。
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、
ダイオードに発生ず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。
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
。
。
第１図において、トランジスタ２０．２２．２４．２６
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２
０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
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２
４のエミッタ面積を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
に応した正の温度係数を持つ基準電流を発生する。
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２
０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
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２
４のエミッタ面積を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
に応し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。
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
を共通に接続したトランジスタ３４．３６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３Ｇ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
トミラー効果によって反転され、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Ｖ ｒｅｆが取出されるようになっている。
を共通に接続したトランジスタ３４．３６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３Ｇ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
トミラー効果によって反転され、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Ｖ ｒｅｆが取出されるようになっている。
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。
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２４．２６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１ｏが形成される
。すなわち、この基準電流１０は、 Ｉ ｏ ＝Ｖ、・Ｉｎｎ／Ｒ＋ ・・・Ｉｌｌで与えら
れる。ただし、Ｖ、＝ｋ・Ｔ／ｑで与えられ、ｋはボル
ツマン定数、ｑは電子の電荷、］゛は絶対温度、１．ば
トランジスタ２６の単位エミッタ当りの電流である。
ミラー回路と、ＮＰＮ形トランジスタ２４．２６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１ｏが形成される
。すなわち、この基準電流１０は、 Ｉ ｏ ＝Ｖ、・Ｉｎｎ／Ｒ＋ ・・・Ｉｌｌで与えら
れる。ただし、Ｖ、＝ｋ・Ｔ／ｑで与えられ、ｋはボル
ツマン定数、ｑは電子の電荷、］゛は絶対温度、１．ば
トランジスタ２６の単位エミッタ当りの電流である。
この５ 準電流１ｏは、ｉ・ランジスタ３４．３６から
抵抗３８、ダイオード４０に流れ、ごの結果、抵抗３８
には正の温度係数を持つ基準電圧Ｖ ｒｅｆ・がその電
圧陛下によって発生し、ダイオード４０には負の温度係
数を持つ基準電圧Ｖｒｅｆ−がイの順方向降下電圧によ
って形成される。これら正負の温度係数を持つ基準電圧
Ｖ ｒｅｆ ’ 、Ｖ ｒｅｆ−は、ともにその温度係
数の絶対値を等しく設定する。
抵抗３８、ダイオード４０に流れ、ごの結果、抵抗３８
には正の温度係数を持つ基準電圧Ｖ ｒｅｆ・がその電
圧陛下によって発生し、ダイオード４０には負の温度係
数を持つ基準電圧Ｖｒｅｆ−がイの順方向降下電圧によ
って形成される。これら正負の温度係数を持つ基準電圧
Ｖ ｒｅｆ ’ 、Ｖ ｒｅｆ−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Ｖ
ｒｅｆ ’ は、 Ｖｒｅｆ’−（Ｒｚ ／ Ｒ＋ ） Ｉｎｎ ・Ｖｔ・
・ ・ ・ （２） となり、その温度係数は、 ｄ Ｖｒｅｆ’ ／ ｄ Ｔ ＝ （ｋ／ ｑ） ・ （Ｒ２／Ｒ＋ ）Ｉｎｎ・・・・（
３） となる。したがって、Ｒ１、Ｒ２およびｎを適当に選ぶ
ことによって、その温度係数を＋２ｍ■／℃に設定する
。
ｒｅｆ ’ は、 Ｖｒｅｆ’−（Ｒｚ ／ Ｒ＋ ） Ｉｎｎ ・Ｖｔ・
・ ・ ・ （２） となり、その温度係数は、 ｄ Ｖｒｅｆ’ ／ ｄ Ｔ ＝ （ｋ／ ｑ） ・ （Ｒ２／Ｒ＋ ）Ｉｎｎ・・・・（
３） となる。したがって、Ｒ１、Ｒ２およびｎを適当に選ぶ
ことによって、その温度係数を＋２ｍ■／℃に設定する
。
各基準電圧Ｖｒｅｆ’ 、Ｖｒｅｆ−は、抵抗４２．４
４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。
４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。
したがって、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０．６■とするとき、出力端子４６に
発生ずる基準電圧Ｖｒｅｆは、その絶対値である０、６
■で与えられる。
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０．６■とするとき、出力端子４６に
発生ずる基準電圧Ｖｒｅｆは、その絶対値である０、６
■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°Ｃ
から＋７５℃の電流変化分は、Ｉ（＋７５°Ｃ）／１（
１５℃）＝７１５＝ 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、Ｖ、の温度変
イ’ｂは２００ｍＶであるから、殆ど無視できる程度の
値である。
から＋７５℃の電流変化分は、Ｉ（＋７５°Ｃ）／１（
１５℃）＝７１５＝ 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、Ｖ、の温度変
イ’ｂ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Ｖ ｒｅｆ ’ 、Ｖ ｒｅｆ−
の温度特性を示し、特性ＡはＶｒｅｆ’ 、ＢはＶｒｅ
ｆ−、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って、安定した基準電圧Ｖ
ｒｅｆ （＝ ０．６Ｖ）が形成され、この値は従来の
ハントギャップ電圧の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、Ｖ ｒｅｆ−
と温度特性が相殺する点をめることができる。すなわら
、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。
の温度特性を示し、特性ＡはＶｒｅｆ’ 、ＢはＶｒｅ
ｆ−、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って、安定した基準電圧Ｖ
ｒｅｆ （＝ ０．６Ｖ）が形成され、この値は従来の
ハントギャップ電圧の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、Ｖ ｒｅｆ−
と温度特性が相殺する点をめることができる。すなわら
、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。
したがって、動作電圧の低圧化により、たとえば、電圧
１．５■の電池によって誤動作がなく、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。
１．５■の電池によって誤動作がなく、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Ｖ
ｒｅｆ−をそれぞれバッファ回路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。
圧Ｖｒｅｆ” 、ダイオード４０に発生する基準電圧Ｖ
ｒｅｆ−をそれぞれバッファ回路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、動作電圧の低
圧化によって、減電圧特性が改善され、！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。
圧化によって、減電圧特性が改善され、！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。 ２０．２２．２４．２６・・・基準電流源を構成するト
ランジスタ、３８・・・抵抗、４０・・・ダイオード、
４２．４４・・・電圧合成回路を構成する抵抗。 第１図 第２図 ０ ３００ 温 度 （０Ｋ）
、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。 ２０．２２．２４．２６・・・基準電流源を構成するト
ランジスタ、３８・・・抵抗、４０・・・ダイオード、
４２．４４・・・電圧合成回路を構成する抵抗。 第１図 第２図 ０ ３００ 温 度 （０Ｋ）
Claims (1)
- 正の湯度係数を持つ基準電流を発生ず名基準定電流源と
、この基準定電流源から基準電流が与えられ正の温度係
数を持つ電圧を発生する抵抗と、前記基準定電流源から
基準電流が与えられ負の温度係数を持つ電圧を発生ずる
ダイオードと、□前記抵抗および前記ダイオードに発生
した電圧を合成し温度係数を相殺する電圧合成回路とか
ら構成した基準電圧回路。
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 true JPS60250418A (ja) | 1985-12-11 |
| JPH0576051B2 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) |
Cited By (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 |
| JPH01142909A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Yokogawa Electric Corp | 電圧基準回路 |
| KR100439024B1 (ko) * | 2001-03-08 | 2004-07-03 | 삼성전자주식회사 | 기준전압 발생회로 |
| CN103412611A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 电子科技大学 | 一种高精度基准电压源 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866132A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-04-20 | シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | 温度と無関係な基準電圧発生用回路装置 |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10579484A patent/JPS60250418A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5866132A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-04-20 | シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | 温度と無関係な基準電圧発生用回路装置 |
Cited By (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 |
| JPH01142909A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Yokogawa Electric Corp | 電圧基準回路 |
| KR100439024B1 (ko) * | 2001-03-08 | 2004-07-03 | 삼성전자주식회사 | 기준전압 발생회로 |
| CN103412611A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 电子科技大学 | 一种高精度基准电压源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576051B2 (ja) | 1993-10-21 |
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