JPS6272019A - 基準電圧発生回路 - Google Patents

基準電圧発生回路

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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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JP
Japan
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mosfet
voltage
gate
generation circuit
channel
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Application number
JP60212945A
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English (en)
Inventor
Ichiro Yamada
一郎 山田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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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。

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。
〔発明の概要〕
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。
〔従来の技術〕
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。
〔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。
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。
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。
〔間@を解決するための手段〕
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
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。
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。
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、 。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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。
JP60212945A 1985-09-26 1985-09-26 基準電圧発生回路 Pending JPS6272019A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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