JPS6272019A - 基準電圧発生回路 - Google Patents
基準電圧発生回路Info
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- JPS6272019A JPS6272019A JP60212945A JP21294585A JPS6272019A JP S6272019 A JPS6272019 A JP S6272019A JP 60212945 A JP60212945 A JP 60212945A JP 21294585 A JP21294585 A JP 21294585A JP S6272019 A JPS6272019 A JP S6272019A
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
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- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Amplifiers (AREA)
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〕
本発明は基$電圧を発生する回路構成に関する。
本発明の基進電圧発生回路はエンハンスメント型とデプ
レッション型の各々のスレソホールト電圧の絶対値の和
を発生する構成で、電源電圧変動や温度変動さらに製造
条件の変動の影!#を受けないようにしたものである。
レッション型の各々のスレソホールト電圧の絶対値の和
を発生する構成で、電源電圧変動や温度変動さらに製造
条件の変動の影!#を受けないようにしたものである。
従来の差率電圧発生回路として第4図にその一例を示す
。第4図においてPチャンネルMOSFETIiO+と
405のスレシホールド電圧と導電係数はそれぞれ相等
しく、NチャンネルMOIEFET402のスレシホー
ルド電圧をVAO2,導電係数をβ402.Nチャンネ
ルMOSFKT404のスレシホールド電圧をv404
、導電係数をβ404とすると、端子405にはβ40
2=β404で、V 402)V a OaQ時Vd0
2−V4Q4 の電圧が発生する。この電圧は、NチャンネルMO6F
I!:7MO2と404のスレゾホールド電圧の差とな
っているため、電源電圧や温度の変動に依存しない電圧
となる。
。第4図においてPチャンネルMOSFETIiO+と
405のスレシホールド電圧と導電係数はそれぞれ相等
しく、NチャンネルMOIEFET402のスレシホー
ルド電圧をVAO2,導電係数をβ402.Nチャンネ
ルMOSFKT404のスレシホールド電圧をv404
、導電係数をβ404とすると、端子405にはβ40
2=β404で、V 402)V a OaQ時Vd0
2−V4Q4 の電圧が発生する。この電圧は、NチャンネルMO6F
I!:7MO2と404のスレゾホールド電圧の差とな
っているため、電源電圧や温度の変動に依存しない電圧
となる。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし従来
の基進電圧発生回路では、その出力電圧を大きくしよう
とすると、電源電圧を十分大きくしなければならないと
いう問題点を有していた。すなわち第4図において、V
d02−7404x 1. Q V t−希望した場合
、例えばV 402−1.4v、vaoa=α4vとな
り、NチャンネルM 08IPKT402が動作するた
めには、電源電圧を1.4v以上としなければならない
。また、v404は小さくしすぎると、高温においてデ
プレッション型となシ、回路が安定に動作しなくなる。
の基進電圧発生回路では、その出力電圧を大きくしよう
とすると、電源電圧を十分大きくしなければならないと
いう問題点を有していた。すなわち第4図において、V
d02−7404x 1. Q V t−希望した場合
、例えばV 402−1.4v、vaoa=α4vとな
り、NチャンネルM 08IPKT402が動作するた
めには、電源電圧を1.4v以上としなければならない
。また、v404は小さくしすぎると、高温においてデ
プレッション型となシ、回路が安定に動作しなくなる。
またNチャンネル1i10SFICT402に流れるI
E流が電源電圧変動により変化し、回路の動作点が変わ
シ出力電圧が変イヒする可能性を有している。
E流が電源電圧変動により変化し、回路の動作点が変わ
シ出力電圧が変イヒする可能性を有している。
本発明は以上の問題点を解決するもので、電源電圧変動
や製造条件変動さらには温度変動に対して安定な基準電
圧を、低い電源電圧でも発生することができる回路を得
ることを目的とする。
や製造条件変動さらには温度変動に対して安定な基準電
圧を、低い電源電圧でも発生することができる回路を得
ることを目的とする。
本発明の基蕩電圧発生回路は、電源に直列に縦続接続さ
れた第1のMOSFETと第2のMOSFET、電源に
直列に縦続接続された第3のMOSFETと第4のMO
SF1nTを有し、前記第1のMOSFETOゲートは
前記第17)MOEIFETのドレインと前記@3のM
O13FETのゲートとに接続され、前記第2のMOS
FB:Tのゲートは@2のMOSFI!:Tのソースと
接続され、前記第4のMOSFETのゲートは第4のM
OSFETのトレインと接続され、前記第1のMO日F
InTと第3のMOSFETの導電型は同じで、前記第
2のMOSFETと第4のMOSIFKTの導電型は前
記11g1及び第3のMOSFETの導電型とは異なっ
ている構成で、前記第2のMOSFETはデプレッショ
ン型であり、前記第+、第3.第4のMOSFETはエ
ンハンスメント型であることを特徴とする。
れた第1のMOSFETと第2のMOSFET、電源に
直列に縦続接続された第3のMOSFETと第4のMO
SF1nTを有し、前記第1のMOSFETOゲートは
前記第17)MOEIFETのドレインと前記@3のM
O13FETのゲートとに接続され、前記第2のMOS
FB:Tのゲートは@2のMOSFI!:Tのソースと
接続され、前記第4のMOSFETのゲートは第4のM
OSFETのトレインと接続され、前記第1のMO日F
InTと第3のMOSFETの導電型は同じで、前記第
2のMOSFETと第4のMOSIFKTの導電型は前
記11g1及び第3のMOSFETの導電型とは異なっ
ている構成で、前記第2のMOSFETはデプレッショ
ン型であり、前記第+、第3.第4のMOSFETはエ
ンハンスメント型であることを特徴とする。
第2のMOSFETはデプレッション型であるため、定
電流効果により11源電圧変動に対し、安定した動作を
する。また温度変動や製造条件変動の影響は互いにキャ
ンセルするため受けない。さらにスレシホールド電圧も
従来例はど大きくないため、低這源電圧で動作可能であ
る。
電流効果により11源電圧変動に対し、安定した動作を
する。また温度変動や製造条件変動の影響は互いにキャ
ンセルするため受けない。さらにスレシホールド電圧も
従来例はど大きくないため、低這源電圧で動作可能であ
る。
本発明の実施例を第1図に示す。第1図において、Pチ
ャンネルuosyxTHデプレッション型であシ、その
ゲートはソースに接続されている。
ャンネルuosyxTHデプレッション型であシ、その
ゲートはソースに接続されている。
NチャンネルMOSFET+02と104はゲートが共
通で、FKTI02のドレインと接続されている。また
PチャンネルMOSIPETのゲートはドレインに接続
されている。MOSFET +01ヲ除く他のMOEI
FETはエンハンスメント型である。
通で、FKTI02のドレインと接続されている。また
PチャンネルMOSIPETのゲートはドレインに接続
されている。MOSFET +01ヲ除く他のMOEI
FETはエンハンスメント型である。
さて今MOSIFET I O+のスレシホールド電圧
(以下Vthと略す) k V+1)11導電係a(以
下βと略す)全βp、MOSFKT I 05のvth
をV+p、 。
(以下Vthと略す) k V+1)11導電係a(以
下βと略す)全βp、MOSFKT I 05のvth
をV+p、 。
βをβ、、MOSFIICT +02と104のvth
、βを各k V+M、 、β、 、 V+114.β
4 とする。全MOSFETが飽和動作するとすれば、 ’h (V+P、 )z−7!j(V、 −V+M、
)” +11’l(VD D−V、 −V+P
、 )−ム(v、−v+y4)” f21ここでV、
はMOSFKTI02のドレイン電圧、v、はMOSI
FFiT l 0517)ドレイン電圧、VDDはt源
電圧である。
、βを各k V+M、 、β、 、 V+114.β
4 とする。全MOSFETが飽和動作するとすれば、 ’h (V+P、 )z−7!j(V、 −V+M、
)” +11’l(VD D−V、 −V+P
、 )−ム(v、−v+y4)” f21ここでV、
はMOSFKTI02のドレイン電圧、v、はMOSI
FFiT l 0517)ドレイン電圧、VDDはt源
電圧である。
式nl +21よね
ここでV++、xV++4=V+M、β−β8.β−β
4とすればVDD−V、 = V+P、 + I V+
P、 + +51となる。
4とすればVDD−V、 = V+P、 + I V+
P、 + +51となる。
今MOSF’ET I Olのvthを最初v+p、に
しておいて後イオン打込みでV十F、を作るよう製造す
れば V+P、=V+P、−ΔV (AV>V+P、)ΔV
はイオン打込みによるvth変fヒ分よって VDD−V! = v+p、+ l V+P、−ΔV
l! V+P、 +ΔV −V+P、=ΔV
+61となり、イオン打込み量のみで決する値と
なる。
しておいて後イオン打込みでV十F、を作るよう製造す
れば V+P、=V+P、−ΔV (AV>V+P、)ΔV
はイオン打込みによるvth変fヒ分よって VDD−V! = v+p、+ l V+P、−ΔV
l! V+P、 +ΔV −V+P、=ΔV
+61となり、イオン打込み量のみで決する値と
なる。
MOSFET I OlとMOSFET I 04を飽
和で動作させるには、簡単な計算によりβ、〈 β。
和で動作させるには、簡単な計算によりβ、〈 β。
とすればよいことがわかる。
式(6)が示すように本発明の基醜電圧発生回路はエン
ハンスメントのvthトテフレツゾヨンのvthの絶対
値の和を出力するので、l[変化に対して安定となる。
ハンスメントのvthトテフレツゾヨンのvthの絶対
値の和を出力するので、l[変化に対して安定となる。
またデプレッションIMOSFF2T101に流れるt
R,で、回路の1作点が足するため、?!源電電圧変動
よる動作点の変動はなく、出力電圧が安定となる。さら
に比較的精度のよいイオン打込み技術を用いることによ
り製造条件変動の影響を受けにくくすることができる。
R,で、回路の1作点が足するため、?!源電電圧変動
よる動作点の変動はなく、出力電圧が安定となる。さら
に比較的精度のよいイオン打込み技術を用いることによ
り製造条件変動の影響を受けにくくすることができる。
さらにPチャンネルMOBFET+0IftP ’f
−ト、PチャンネルMOSIPET105全N1ゲート
トシ両トランジスタに同じイオン打込みを行なってPチ
ャンネルMOSFET IQ I’i)デプレッション
型とすることにより、シリコンの仕事関数差約1.07
7の電圧を発生することもできる。この場合は、イオン
打込み技的のみを用いた前述の構成よシも製造条件変動
による電圧変動をさらに小さくすることができる。
−ト、PチャンネルMOSIPET105全N1ゲート
トシ両トランジスタに同じイオン打込みを行なってPチ
ャンネルMOSFET IQ I’i)デプレッション
型とすることにより、シリコンの仕事関数差約1.07
7の電圧を発生することもできる。この場合は、イオン
打込み技的のみを用いた前述の構成よシも製造条件変動
による電圧変動をさらに小さくすることができる。
第2図に本発明の基進電圧発生回路を用いた電圧検出回
路の一例を示す。基s電圧発生回路201の出力電圧と
電源電圧を抵抗分圧回路205により分圧した電圧とを
コンパレータ202により比較する回路である。基m@
電圧発生回路01の出力電圧がポリシリコンの仕事関数
差約1.077となる様に構成した場合、従来の回路で
は電源電圧1.6v以上でないと、動作しなかったが、
本発明の基菰−圧発生回路を用いた第2図の回路では電
源電圧1,2vまで動作させることができる。
路の一例を示す。基s電圧発生回路201の出力電圧と
電源電圧を抵抗分圧回路205により分圧した電圧とを
コンパレータ202により比較する回路である。基m@
電圧発生回路01の出力電圧がポリシリコンの仕事関数
差約1.077となる様に構成した場合、従来の回路で
は電源電圧1.6v以上でないと、動作しなかったが、
本発明の基菰−圧発生回路を用いた第2図の回路では電
源電圧1,2vまで動作させることができる。
第3図には本発明の他の実施列を示しである。
第3図においては、基本的に第1図の回路の各MOSF
ETの導電型を反対にしたもので、NチャンネルM O
S F E T 502ノVthノ絶対値と、Nチャン
ネルMO6FKT 504のVthとの和の電圧が、O
vを基漁にして、NチャンネルMO6yETso4のド
レインに発生する構成である。
ETの導電型を反対にしたもので、NチャンネルM O
S F E T 502ノVthノ絶対値と、Nチャン
ネルMO6FKT 504のVthとの和の電圧が、O
vを基漁にして、NチャンネルMO6yETso4のド
レインに発生する構成である。
本発明の差遣電圧発生回路は、通常のスレシホールド電
圧と、デプレッション型MOSFETのスレシホールド
電圧の絶対値との和を得ることがで★るため、温度変動
に対してのスレシホールドの変動分が互いに打消し合い
、温度変動に対して非常に安定である。また通常のスレ
シホールド電圧以上のスレゾホールド電圧を持つMOS
FETが存在しないため、NチャンネルとPチャンネル
各エンハンスメントIMOSFETのスレシホールド電
圧の和以上の電源電圧があれば動作可能となる。さらに
、デプレッション型MOS?ETIC流れるt流で、回
路の動作点が定まるため、電源電圧変動に対しても非常
に安定な羞悪電圧を得ることができる。
圧と、デプレッション型MOSFETのスレシホールド
電圧の絶対値との和を得ることがで★るため、温度変動
に対してのスレシホールドの変動分が互いに打消し合い
、温度変動に対して非常に安定である。また通常のスレ
シホールド電圧以上のスレゾホールド電圧を持つMOS
FETが存在しないため、NチャンネルとPチャンネル
各エンハンスメントIMOSFETのスレシホールド電
圧の和以上の電源電圧があれば動作可能となる。さらに
、デプレッション型MOS?ETIC流れるt流で、回
路の動作点が定まるため、電源電圧変動に対しても非常
に安定な羞悪電圧を得ることができる。
以上の利点により、時計用IC等低電s電圧駆動の電子
回路における各種電圧検出や定電圧回路などく利用でき
、その効果は多大である。
回路における各種電圧検出や定電圧回路などく利用でき
、その効果は多大である。
第1図は本発明の差遣電圧発生回路の実施例の回路図。
第2図は本発明の基m%電圧発生回路用いた電圧検出回
路の回路図。 季5図は本発明の基品電圧発生回路の他の実施例の回路
図。 第6図は従来の水差電圧発生回路の回路図。 101・・・Pチャンネルテフレソンヨン型MOSET 105・・・Pチャンネルエンハンスメント型MOFK
T 102.104・・・Nチャンネルエンハンスメント型
MO3FET Sol、505・・・Pチャンネルエンハンスメント型
MOSFKT S02・・・NチャンネルテフレソンヨンfiMOSE
T 504・・・N−’f−ヤンネルエンハンスメント型M
OFKT 401.405・・・Pチャンネルエンハンスメント型
MOEfF’KT 402.404・・・Nチャンネルエンハンスメント型
MOSIJj;T :11図 第2図 水内に麿生回路め邸副 第3図
路の回路図。 季5図は本発明の基品電圧発生回路の他の実施例の回路
図。 第6図は従来の水差電圧発生回路の回路図。 101・・・Pチャンネルテフレソンヨン型MOSET 105・・・Pチャンネルエンハンスメント型MOFK
T 102.104・・・Nチャンネルエンハンスメント型
MO3FET Sol、505・・・Pチャンネルエンハンスメント型
MOSFKT S02・・・NチャンネルテフレソンヨンfiMOSE
T 504・・・N−’f−ヤンネルエンハンスメント型M
OFKT 401.405・・・Pチャンネルエンハンスメント型
MOEfF’KT 402.404・・・Nチャンネルエンハンスメント型
MOSIJj;T :11図 第2図 水内に麿生回路め邸副 第3図
Claims (3)
- (1)相補型MOS集積回路において、電源に直列に縦
続接続された第1のMOSFETと第2のMOSFET
、電源に直列に縦続接続された第3のMOSFETと第
4のMOSFETを有し、前記第1のMOSFETのゲ
ートは前記第1のMOSFETのドレインと前記第3の
MOSFETのゲートとに接続され、前記第2のMOS
FETのゲートは第2のMOSFETのソースと接続さ
れ、前記第4のMOSFETのゲートは第4のMOSF
ETのドレインと接続され、前記第1のMOSFETと
第3のMOSFETの導電型は同じで、前記第2のMO
SFETと第4のMOSFETの導電型は前記第1及び
第3のMOSFETの導電型とは異なつている構成で、
前記第2のMOSFETはデプレッション型であり、前
記第1、第3、第4のMOSFETはエンハンスメント
型であることを特徴とする基進電圧発生回路。 - (2)第2のMOSFETはイオン打込みによりデプレ
ッション型としたことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の基準電圧発生回路。 - (3)第2のMOSFETはゲート材料を変更すること
によりデプレッション型としたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の基準電圧発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212945A JPS6272019A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 基準電圧発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60212945A JPS6272019A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 基準電圧発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272019A true JPS6272019A (ja) | 1987-04-02 |
Family
ID=16630895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60212945A Pending JPS6272019A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 基準電圧発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272019A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011259036A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | コンパレータ回路 |
| JP2013065358A (ja) * | 2013-01-16 | 2013-04-11 | Seiko Epson Corp | 電圧発生回路、定電圧回路および電圧発生回路の電流検出方法 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60212945A patent/JPS6272019A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011259036A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | コンパレータ回路 |
| US8598914B2 (en) | 2010-06-04 | 2013-12-03 | Fuji Electric Co., Ltd. | Comparator circuit with current mirror |
| JP2013065358A (ja) * | 2013-01-16 | 2013-04-11 | Seiko Epson Corp | 電圧発生回路、定電圧回路および電圧発生回路の電流検出方法 |
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