JP2000020153A - Constant voltage circuit - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動対トランジスタの双方を同サイズ及び同
形状としながらも、出力定電圧の温度依存性を補償し
て、高精度な定電圧出力を実現できる定電圧回路を提供
する。
【解決手段】 定電圧回路は、入力端子11とGND端子
12との間に接続された基準電圧源14と、基準電圧源
14が生成する基準電圧Vrefが非反転入力端子17に供
給される差動増幅回路15と、差動増幅回路15の出力
が入力され、差動増幅回路15の反転入力端子18に出
力を帰還させる定電圧出力部19とを有している。差動
増幅回路15は、差動増幅器とこの差動増幅器の出力を
伝達するカレントミラー回路とを備え、このカレントミ
ラー回路が、温度変化に対応して差動増幅器にオフセッ
ト電圧を与えるダイオードD1を有している。
(57) [Problem] To provide a constant voltage circuit capable of realizing high-precision constant voltage output by compensating for temperature dependency of an output constant voltage, while making both differential pair transistors the same size and the same shape. provide. A constant voltage circuit includes a reference voltage source 14 connected, the reference voltage V ref of the reference voltage source 14 generates is supplied to the non-inverting input terminal 17 between input terminal 11 and the GND terminal 12 The differential amplifier circuit 15 includes a differential amplifier circuit 15 and a constant voltage output unit 19 to which an output of the differential amplifier circuit 15 is input and which outputs an output to an inverting input terminal 18 of the differential amplifier circuit 15. The differential amplifier circuit 15 includes a differential amplifier and a current mirror circuit for transmitting the output of the differential amplifier. The current mirror circuit includes a diode D1 that applies an offset voltage to the differential amplifier in response to a temperature change. Have.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、定電圧回路に関
し、特に、MOS集積回路上に形成される定電圧回路に
関する。The present invention relates to a constant voltage circuit, and more particularly, to a constant voltage circuit formed on a MOS integrated circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、定電圧回路としては、バイポーラ
トランジスタを用いて構成されたバンドギャップ・リフ
ァレンス回路が一般的であったが、MOSトランジスタ
を用いて構成された定電圧回路も知られている。MOS
トランジスタは、製造偏差が大きく、また、温度特性が
バイポーラトランジスタとは異なり非線形であるため、
MOS型定電圧回路では、これらの影響を如何に補償す
るかが問題となる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a constant voltage circuit, a bandgap reference circuit constituted by using a bipolar transistor has been generally used, but a constant voltage circuit constituted by using a MOS transistor is also known. . MOS
Transistors have large manufacturing deviations and their temperature characteristics are non-linear, unlike bipolar transistors.
In a MOS type constant voltage circuit, how to compensate for these effects becomes a problem.
【0003】図6は、MOS集積回路上に形成された従
来の定電圧回路を示す回路図である。定電圧回路は、電
源端子21とGND端子22との間に接続された基準電圧
源24と、基準電圧源24の出力が非反転入力端子27
に、定電圧出力の負帰還入力が反転入力端子28に夫々
接続された差動増幅回路25と、定電圧出力部29とを
備えている。定電圧出力部29は、ドレインが電源端子
21に、ゲートが差動増幅回路25の出力26に、ソー
スが出力端子23に夫々接続されたPchMOSトランジスタ
から成るパストランジスタM1と、出力端子23とGND
端子22との間に直列接続された分割抵抗R1及びR2
とを備える。分割抵抗R1及びR2相互の接続ノード
が、差動増幅回路25の反転入力端子28に負帰還され
ている。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional constant voltage circuit formed on a MOS integrated circuit. The constant voltage circuit includes a reference voltage source 24 connected between the power supply terminal 21 and the GND terminal 22 and an output of the reference voltage source 24 connected to the non-inverting input terminal 27.
In addition, a constant voltage output section 29 and a differential amplifier circuit 25 having a constant voltage output negative feedback input connected to an inverting input terminal 28 are provided. The constant voltage output unit 29 includes a pass transistor M1 composed of a PchMOS transistor having a drain connected to the power supply terminal 21, a gate connected to the output 26 of the differential amplifier circuit 25, and a source connected to the output terminal 23;
Split resistors R1 and R2 connected in series with the terminal 22
And A connection node between the split resistors R1 and R2 is negatively fed back to the inverting input terminal 28 of the differential amplifier circuit 25.
【0004】差動増幅回路25は、差動増幅器とカレン
トミラー回路とを有し、差動増幅器は、一端が電源端子
21に接続された定電流源Io1と、ソースが定電流源
Io1の他端に接続され且つゲートが非反転入力端子2
7に接続されたPchMOSトランジスタM2と、ソースが定
電流源Io1の他端に接続され且つゲートが反転入力端
子28に接続されたPchMOSトランジスタM3とを備え
る。差動対を成すPchMOSトランジスタM2、M3は、同
サイズ且つ同形状を有する。差動増幅器は更に、ドレイ
ン及びゲートがPchMOSトランジスタM2のソースに共通
接続され且つソースが接地されたNchMOSトランジスタM
4と、ドレイン及びゲートがPchMOSトランジスタM3の
ソースに共通接続され且つソースが接地されたNchMOSト
ランジスタM5とを備える。The differential amplifier circuit 25 has a differential amplifier and a current mirror circuit. The differential amplifier has a constant current source Io1 having one end connected to the power supply terminal 21 and a source other than the constant current source Io1. Non-inverting input terminal 2
7 and a PchMOS transistor M3 whose source is connected to the other end of the constant current source Io1 and whose gate is connected to the inverting input terminal 28. PchMOS transistors M2 and M3 forming a differential pair have the same size and the same shape. The differential amplifier further includes an NchMOS transistor M having a drain and a gate commonly connected to the source of the PchMOS transistor M2 and a source grounded.
4 and an NchMOS transistor M5 whose drain and gate are commonly connected to the source of the PchMOS transistor M3 and whose source is grounded.
【0005】カレントミラー回路は、NchMOSトランジス
タM4及びM5とから第1及び第2のカレントミラーを
夫々構成するNchMOSトランジスタM6及びM7と、第3
のカレントミラーを構成するPchMOSトランジスタM8及
びM9とを有する。NchMOSトランジスタM4のゲートに
は、ドレインがPchMOSトランジスタM8のドレインに接
続され且つソースがGND端子22に接続されたNchMOSト
ランジスタM6のゲートが接続される。NchMOSトランジ
スタM5のゲートには、ドレインが出力(増幅器出力)
26に接続され且つソースがGND端子22に接続されたN
chMOSトランジスタM7のゲートが接続される。また、
電源端子21及びNchMOSトランジスタM6のドレインに
は、ゲートとドレインとが相互に接続されたPchMOSトラ
ンジスタM8のソースとドレインとが夫々接続される。
電源端子21及び出力26には、ゲートがPchMOSトラン
ジスタM8のゲートに接続されたPchMOSトランジスタM
9のソースとドレインとが夫々接続される。The current mirror circuit comprises NchMOS transistors M6 and M7 forming first and second current mirrors respectively from NchMOS transistors M4 and M5;
And PchMOS transistors M8 and M9 forming a current mirror of The gate of the NchMOS transistor M4 is connected to the gate of the NchMOS transistor M6 whose drain is connected to the drain of the PchMOS transistor M8 and whose source is connected to the GND terminal 22. The drain is output to the gate of the NchMOS transistor M5 (amplifier output)
26 connected to GND terminal 22 and connected to GND terminal 22
The gate of the chMOS transistor M7 is connected. Also,
The power supply terminal 21 and the drain of the NchMOS transistor M6 are connected to the source and drain of a PchMOS transistor M8 whose gate and drain are connected to each other.
The power supply terminal 21 and the output 26 have a gate connected to the gate of the PchMOS transistor M8.
9 are connected to the source and the drain, respectively.
【0006】上記従来の定電圧回路の出力定電圧V
OUTは、基準電圧源24の出力である基準電圧Vrefと、
分割抵抗R1、R2とを用いた次式(1)で与えられ
る。 VOUT=Vref×{(R1+R2)/R1} ……(1) 従って、出力定電圧VOUTの温度特性は、 ∂VOUT/∂T=(∂Vref/∂T)×{(R1+R2)/R1}……(2) となる。The output constant voltage V of the above-mentioned conventional constant voltage circuit
OUT is a reference voltage Vref which is an output of the reference voltage source 24;
It is given by the following equation (1) using the divided resistors R1 and R2. V OUT = V ref × {(R1 + R2) / R1} (1) Therefore, the temperature characteristic of the output constant voltage V OUT is as follows: ∂V OUT / ∂T = (∂V ref / ∂T) × {(R1 + R2) /R1}...(2)
【0007】通常、出力定電圧VOUTの温度依存を補償す
るために、基準電圧源24には、基準電圧Vrefの温度依
存(∂Vref/∂T)が少ないバンドギャップ・リァレン
ス回路を用いる。しかし、現実には、このようにして
も、定電圧回路の出力は(+100μV/℃)程度の温
度特性をもつことが多い。つまり、(2)式より、 ∂VOUT/∂T=(+100μ/℃ )×{(R1+R2)/R1} ……(3) となり、定電圧回路の出力定電圧VOUTには少なからぬ温
度依存性がある。Normally, in order to compensate for the temperature dependency of the output constant voltage V OUT, a band gap reference circuit having a small temperature dependency (∂V ref / ∂T) of the reference voltage Vref is used as the reference voltage source 24. However, actually, even in this case, the output of the constant voltage circuit often has a temperature characteristic of about (+100 μV / ° C.). That is, (2) from equation, ∂V OUT / ∂T = (+ 100μ / ℃) × {(R1 + R2) / R1} ...... (3) , and the considerable temperature dependence on the output constant voltage V OUT of the constant voltage circuit There is.
【0008】上記温度依存性を補償するための定電圧回
路が、例えば特開平5-143181号公報に提案されている。
図7は、この公報に記載された定電圧回路を示す回路図
である。図中、図6の定電圧回路と共通の機能を有する
回路要素には同じ符号を付している。A constant voltage circuit for compensating the above-mentioned temperature dependence has been proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-143181.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit described in this publication. In the figure, circuit elements having the same functions as those of the constant voltage circuit of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
【0009】定電圧回路は、基準電圧源24と、差動増
幅回路35と、パストランジスタM1、分割抵抗R1及
び分割抵抗R2から成る定電圧出力部39とを備える。
差動増幅回路35は、差動対を成すNchMOSトランジスタ
M20、M21と、定電流源Io2と、カレントミラー
を成すPchMOSトランジスタM22、M23から構成され
る能動負荷と、NchMOSトランジスタから成るトランジス
タM24及び定電流源Io3から成るレベルシフト回路
とを備える。差動増幅回路35は更に、電源端子21と
GND端子22との間に直列接続されたPchMOSトランジス
タM25及びNchMOSトランジスタM26と、トランジス
タM25、M26の各電流路の接続ノードに一方の端子
が接続された抵抗R3と、抵抗R3の他方の端子とPchM
OSトランジスタM25のゲートとの間に接続されたコン
デンサC1とを備える。The constant voltage circuit includes a reference voltage source 24, a differential amplifier circuit 35, and a constant voltage output unit 39 including a pass transistor M1, a split resistor R1 and a split resistor R2.
The differential amplifier circuit 35 includes an active load including NchMOS transistors M20 and M21 forming a differential pair, a constant current source Io2, and PchMOS transistors M22 and M23 forming a current mirror, a transistor M24 including an NchMOS transistor and a constant load. A level shift circuit including a current source Io3. The differential amplifier circuit 35 further includes a power supply terminal 21
A PchMOS transistor M25 and an NchMOS transistor M26 connected in series with the GND terminal 22, a resistor R3 having one terminal connected to a connection node of each current path of the transistors M25 and M26, and the other terminal of the resistor R3. PchM
A capacitor C1 connected to the gate of the OS transistor M25.
【0010】ここで、差動対トランジスタM20、M2
1双方におけるゲート幅及びゲート長の比を1:K1と
し、能動負荷を成す差動対トランジスタM22、M23
双方におけるゲート幅及びゲート長の比を1:K2とし
ておき、差動対に入力オフセット電圧Vosを与える。Here, the differential pair transistors M20, M2
1, the ratio of the gate width to the gate length is 1: K1, and the differential pair transistors M22 and M23 forming an active load
The ratio between the gate width and the gate length in both cases is set to 1: K2, and the input offset voltage Vos is given to the differential pair.
【0011】上記公報によれば、次式 dVOUT/dT=(1+R5/R4)(dVREF/dT+dVOS/dT) (但し、VOUT:出力定電圧、T:絶対温度、VREF:基準
電圧)が成立する。出力定電圧VOUTの温度特性は、 ∂VOUT/∂T=(∂Vref/∂T+∂Vos/∂T)×{(R1+R2)/R1} ……(4) で与えられる。また、Vosは、同公報に記載された次式 Vos=1/(μn)0.5×(2Io1/Cox)0.5×1/(W/L)1 0.5×{K2/
(K2+1)}0.5×{1−1/(K1・K2)0.5} より、 Vos=(Io2/β1)0.5×{K2/(K2+1)}0.5×{1−1/(K1・K2)}0.5 ……(5 ) で与えられる。According to the above publication, the following equation is obtained: dV OUT / dT = (1 + R5 / R4) (dV REF / dT + dV OS / dT) (where, V OUT : constant output voltage, T: absolute temperature, V REF : reference voltage) ) Holds. The temperature characteristic of the output constant voltage V OUT is given by the following equation: ΔV OUT / ΔT = (ΔV ref / ΔT + ΔVos / ΔT) × {(R1 + R2) / R1} (4) Vos is expressed by the following equation Vos = 1 / (μ n ) 0.5 × (2I o1 / C ox ) 0.5 × 1 / (W / L) 1 0.5 × {K 2 /
From (K 2 +1)} 0.5 × {1-1 / (K 1・ K 2 ) 0.5 Vo, Vos = (Io2 / β1) 0.5 × {K2 / (K2 + 1)} 0.5 × {1-1 / (K1 ・K2)} 0.5 is given by (5).
【0012】更に、 Vos=(2Io1/Cox)0.5×1/(W/L)1 0.5×{K2/(K2+1)}0.5
×{1−1/(K1・K2)0.5}×{1/(μn(T0))0.5}×(T/T0)
3/4 dVos/dT≒3/4×(1/T0)×(2Io1/Cox)0.5×1/(W/L)1 0.5×
{K2/(K2+1)}0.5×{1−1/(K1・K2)0.5}×{1/(μ
n(T0))0.5} より、 Vos=(∂Vos/∂T)×(4/3)×T0×(T/T0)-3/4……(6) (但し、β1:差動対トランジスタM20、M21の導
伝係数、T0:常温時における絶対温度、T:ある時点
における絶対温度)が成立する。Further, Vos = (2I o1 / C ox ) 0.5 × 1 / (W / L) 1 0.5 × {K 2 / (K 2 +1)} 0.5
× {1-1 / (K 1・ K 2 ) 0.5 } × {1 / (μ n (T 0 )) 0.5 } × (T / T 0 )
3/4 dVos / dT ≒ 3/4 × (1 / T 0 ) × (2I o1 / C ox ) 0.5 × 1 / (W / L) 1 0.5 ×
{K 2 / (K 2 +1)} 0.5 × {1-1 / (K 1・ K 2 ) 0.5 } × {1 / (μ
n (T 0 )) 0.5 、, Vos = (∂Vos / ∂T) × (4/3) × T0 × (T / T0) -3/4 (6) (where β1: differential pair (T0: absolute temperature at normal temperature, T: absolute temperature at a certain time).
【0013】ここで、仮に、基準電圧源としてバンドギ
ャップ・リァレンス回路を用いたとすると、+100μ
V/℃の温度特性を無くするためには、(4)式より、 ∂Vos/∂T=−100[μV/℃] が必要となる。(6)式より、T=T0=300K(常
温)時における差動対M20及びM21の入力オフセッ
ト電圧Vosを計算すると、 Vos(Ta=25℃)=40[mV] となる。Here, assuming that a band gap reference circuit is used as a reference voltage source, +100 μm
In order to eliminate the temperature characteristic of V / ° C., ΔVos / ΔT = −100 [μV / ° C.] is required from the equation (4). When the input offset voltage Vos of the differential pair M20 and M21 at T = T0 = 300K (normal temperature) is calculated from the equation (6), Vos (Ta = 25 ° C.) = 40 [mV].
【0014】ここで、導伝係数β1が50μA/V2のプ
ロセスを使い、図7中の定電流源Io2に2μAを流
し、能動負荷であるPchMOSトランジスタM22、M23
におけるゲート幅とゲート長の比を1:K2=1:1と
し、トランジスタM20のゲート長Lを2μm、トラン
ジスタM21のゲート幅Wを5μmとすると、Vos(Ta=
25℃)=40[mV]とするためには、(5)式よ
り、トランジスタM20とで差動対を構成するトランジ
スタM21のゲート長及びゲート幅は、 ゲート長L=2[μm] ゲート幅W=5×2.14[μm] となる。Here, using a process in which the conductivity coefficient β1 is 50 μA / V 2 , 2 μA is supplied to the constant current source Io2 shown in FIG. 7, and PchMOS transistors M22 and M23 as active loads are applied.
Assuming that the ratio between the gate width and the gate length of the transistor M1 is 1: K2 = 1: 1, the gate length L of the transistor M20 is 2 μm, and the gate width W of the transistor M21 is 5 μm, Vos (Ta =
(25 ° C.) = 40 [mV] According to the equation (5), the gate length and the gate width of the transistor M21 forming a differential pair with the transistor M20 are as follows: gate length L = 2 [μm] gate width W = 5 × 2.14 [μm]
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかし、現状の製造プ
ロセスでは、差動対トランジスタM20、M21に対称
性を無くし、素子サイズを同サイズ及び同形状とせず
に、 M20のゲート長L:M21のゲート長L=1:1 M20のゲート幅W:M21のゲート幅W=1:2.1
4 として、Vos=40[mV]を正確に保つことは困難であ
る。つまり、この温度依存性に対する補償を施した技術
は、バンドギャップを基準電圧源とするような高精度な
定電圧回路の温度補償には向かないことになる。However, in the current manufacturing process, the differential pair transistors M20 and M21 are not made symmetrical, the element size is not made the same size and the same shape, and the gate length L of M20 is reduced to M21. Gate length L = 1: 1 M20 gate width W: M21 gate width W = 1: 2.1
4, it is difficult to accurately maintain Vos = 40 [mV]. That is, the technique that compensates for this temperature dependency is not suitable for temperature compensation of a high-precision constant voltage circuit using a band gap as a reference voltage source.
【0016】本発明は、上記に鑑み、差動対トランジス
タの双方を同サイズ及び同形状としながらも、出力定電
圧の温度依存性を補償して、高精度な定電圧出力を実現
できる定電圧回路を提供することを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a high-precision constant-voltage output by compensating for the temperature dependence of an output constant voltage while making both differential pair transistors the same size and the same shape. It is intended to provide a circuit.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の定電圧回路は、第1の電源と第2の電源と
の間に接続された基準電圧生成回路と、該基準電圧生成
回路が生成する基準電圧が非反転入力端子に供給される
差動増幅回路と、該差動増幅回路の出力が入力され、該
差動増幅回路の反転入力端子に出力を帰還させる定電圧
出力部とを備えた定電圧回路において、前記差動増幅回
路が、差動増幅器と該差動増幅器の出力を伝達するカレ
ントミラー回路とを備え、前記カレントミラー回路が、
温度変化に対応して前記差動増幅器にオフセット電圧を
与えるリーク電流手段を備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, a constant voltage circuit according to the present invention comprises: a reference voltage generating circuit connected between a first power supply and a second power supply; A differential amplifier circuit to which a reference voltage generated by the generator circuit is supplied to a non-inverting input terminal; and a constant voltage output to which an output of the differential amplifier circuit is input and an output is fed back to an inverting input terminal of the differential amplifier circuit. And a constant voltage circuit comprising a unit, wherein the differential amplifier circuit includes a differential amplifier and a current mirror circuit that transmits an output of the differential amplifier, and the current mirror circuit includes:
It is characterized by including a leak current means for applying an offset voltage to the differential amplifier in response to a temperature change.
【0018】本発明の定電圧回路では、リーク電流手段
が、常温時には無視できる程度のリーク電流を流し、高
温時にはリーク電流を無視できない程度に大きくするこ
とにより、差動増幅回路の入力オフセットに温度依存性
を持たせることができる。このため、差動対トランジス
タの双方を同サイズ及び同形状としながらも、出力定電
圧の温度依存性を補償して、高精度な定電圧出力を実現
することができる。In the constant voltage circuit according to the present invention, the leak current means causes a negligible leak current to flow at room temperature and increases the leak current to a non-negligible level at a high temperature, so that the temperature of the input offset of the differential amplifier circuit is reduced. Dependencies can be provided. For this reason, it is possible to realize high-precision constant-voltage output by compensating for the temperature dependence of the output constant voltage while making both the differential pair transistors the same size and the same shape.
【0019】ここで、前記差動増幅回路が第1及び第2
PchMOSトランジスタから成る差動対を有し、前記差動対
と前記第2の電源との間に、前記第1及び第2PchMOSト
ランジスタの各ドレインに各ゲート及び各ドレインが共
通接続され且つ各ソースが前記第2の電源に接続された
第1及び第2NchMOSトランジスタが配設され、前記第1
及び第2の電源の相互間には、相互に直列接続された第
3PchMOSトランジスタ及び第3NchMOSトランジスタがこ
の順に挿入され、且つ、相互に直列接続された第4PchM
OSトランジスタ及び第4NchMOSトランジスタがこの順に
挿入されており、前記第3PchMOSトランジスタのゲート
及びドレインが前記第3NchMOSトランジスタのドレイン
に共通接続され、且つ、前記第3PchMOSトランジスタの
ゲートが前記第4PchMOSトランジスタのゲートに接続さ
れていることが好ましい。Here, the differential amplifier circuit includes first and second differential amplifier circuits.
A differential pair of PchMOS transistors, wherein each gate and each drain are commonly connected to each drain of the first and second PchMOS transistors between the differential pair and the second power supply; First and second NchMOS transistors connected to the second power supply are provided, and the first and second NchMOS transistors are provided.
A third PchMOS transistor and a third NchMOS transistor connected in series are inserted in this order between the second power supply and the second power supply, and a fourth PchM transistor connected in series with each other is provided.
An OS transistor and a fourth NchMOS transistor are inserted in this order, a gate and a drain of the third PchMOS transistor are commonly connected to a drain of the third NchMOS transistor, and a gate of the third PchMOS transistor is connected to a gate of the fourth PchMOS transistor. Preferably they are connected.
【0020】また、前記リーク電流手段は、カソードが
前記第1の電源に、アノードが前記第3PchMOSトランジ
スタのゲートに夫々接続されたダイオードから成ること
が好ましい。これにより、差動対を成す第1及び第2Pc
hMOSトランジスタの双方を同サイズ及び同形状としなが
らも、ダイオードを所定の位置に接続するだけで、出力
定電圧の温度依存性を補償することができる。Further, it is preferable that the leak current means comprises a diode having a cathode connected to the first power supply and an anode connected to the gate of the third PchMOS transistor. Thereby, the first and second Pc forming a differential pair
While both the hMOS transistors have the same size and the same shape, the temperature dependency of the output constant voltage can be compensated only by connecting the diode to a predetermined position.
【0021】或いは、上記に代えて、前記リーク電流手
段は、ソースが前記第1の電源に接続され、ドレイン及
びゲートが前記第3PchMOSトランジスタのゲートに共通
接続された第5PchMOSトランジスタから成ることも好ま
しい態様である。これにより、MOS集積回路上でのリ
ーク電流手段に要する面積が縮小できる。Alternatively, it is preferable that, instead of the above, the leak current means comprises a fifth PchMOS transistor whose source is connected to the first power supply and whose drain and gate are commonly connected to the gate of the third PchMOS transistor. It is an aspect. Thus, the area required for the leakage current means on the MOS integrated circuit can be reduced.
【0022】また、前記第3NchMOSトランジスタのゲー
トが前記第1NchMOSトランジスタのゲートに、ソースが
前記第2の電源に夫々接続され、且つ、前記第4NchMOS
トランジスタのゲートが前記第2NchMOSトランジスタの
ゲートに、ゲートが前記第2の電源に夫々接続されてい
ることが好ましい。Also, the gate of the third NchMOS transistor is connected to the gate of the first NchMOS transistor, the source is connected to the second power supply, respectively, and the fourth NchMOS transistor is connected to the second power supply.
It is preferable that a gate of the transistor is connected to a gate of the second NchMOS transistor, and a gate is connected to the second power supply.
【0023】前記リーク電流手段は、アノードが前記第
2の電源に、カソードが前記第4NchMOSトランジスタの
ゲートに夫々接続されたダイオードから成ることも好ま
しい態様である。これにより、差動対を成すPchMOSトラ
ンジスタM2、M3の双方を同サイズ及び同形状としな
がらも、ダイオードを所定の位置に接続するだけで、出
力定電圧の温度依存性を補償することができる。In a preferred embodiment, the leak current means comprises a diode having an anode connected to the second power supply and a cathode connected to the gate of the fourth NchMOS transistor. Thus, the temperature dependency of the output constant voltage can be compensated for by simply connecting the diode to a predetermined position while making both the PchMOS transistors M2 and M3 forming the differential pair the same size and the same shape.
【0024】或いは、上記に代えて、前記リーク電流手
段は、ソースが前記第4NchMOSトランジスタのゲートに
接続され、ドレイン及びゲートが前記第2の電源に共通
接続された第5PchMOSトランジスタから成ることも好ま
しい態様である。これにより、MOS集積回路上でのリ
ーク電流手段に要する面積が縮小できる。Alternatively, instead of the above, it is preferable that the leak current means comprises a fifth PchMOS transistor whose source is connected to the gate of the fourth NchMOS transistor and whose drain and gate are commonly connected to the second power supply. It is an aspect. Thus, the area required for the leakage current means on the MOS integrated circuit can be reduced.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施形態例における
定電圧回路を示す回路図である。定電圧回路は、電源端
子11とGND端子12との間に接続された基準電圧源1
4と、基準電圧源14の出力が非反転入力端子17に、
定電圧出力の負帰還入力が反転入力端子18に夫々接続
された差動増幅回路15と、定電圧出力部19とを備え
ている。The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a constant voltage circuit according to the first embodiment of the present invention. The constant voltage circuit includes a reference voltage source 1 connected between the power supply terminal 11 and the GND terminal 12.
4 and the output of the reference voltage source 14
A constant voltage output section 19 is provided with a differential amplifier circuit 15 whose negative feedback input of a constant voltage output is connected to an inverting input terminal 18 respectively.
【0026】定電圧出力部19は、ドレインが電源端子
11に接続され、ゲートが差動増幅回路15の出力16
に接続され、ソースが出力端子13に接続されたPchMOS
トランジスタから成るパストランジスタM1と、出力端
子13とGND端子12との間に直列接続された分割抵抗
R1及びR2とを備える。パストランジスタM1は電圧
通過素子であり、分割抵抗R1及びR2はパストランジ
スタM1のソースとGND端子12との間に位置する抵抗
分圧回路を構成している。分割抵抗R1及びR2相互の
接続ノードが、差動増幅回路15の反転入力端子18に
負帰還される。The constant voltage output section 19 has a drain connected to the power supply terminal 11 and a gate connected to the output 16 of the differential amplifier circuit 15.
PchMOS whose source is connected to the output terminal 13
It includes a pass transistor M1 composed of a transistor, and divided resistors R1 and R2 connected in series between the output terminal 13 and the GND terminal 12. The pass transistor M1 is a voltage passing element, and the divided resistors R1 and R2 constitute a resistance voltage dividing circuit located between the source of the pass transistor M1 and the GND terminal 12. The connection node between the divided resistors R1 and R2 is negatively fed back to the inverting input terminal 18 of the differential amplifier circuit 15.
【0027】差動増幅回路15は、差動増幅器とカレン
トミラー回路とを有し、差動増幅器は、一端が電源端子
11に接続された定電流源Io1と、ソースが定電流源
Io1の他端に接続され且つゲートが非反転入力端子1
7に接続されたPchMOSトランジスタM2と、ソースが定
電流源Io1の他端に接続され且つゲートが反転入力端
子18に接続されたPchMOSトランジスタM3とを備え
る。差動対を成すPchMOSトランジスタM2、M3は、同
サイズ且つ同形状を有し、PchMOSトランジスタM2には
基準電圧源14で生成される基準電圧Vrefが、PchMOSト
ランジスタM3には分割抵抗R1及びR2で分圧された
定電圧出力部19の定電圧出力VOUTが夫々印加される。
差動増幅器は更に、ドレイン及びゲートがPchMOSトラン
ジスタM2のソースに共通接続され且つソースがGND端
子12に接続されたNchMOSトランジスタM4と、ドレイ
ン及びゲートがPchMOSトランジスタM3のソースに共通
接続され且つソースがGND端子12に接続されたNchMOS
トランジスタM5とを備える。NchMOSトランジスタM4
及びM5は、夫々、ゲートとドレインとが接続される。The differential amplifier circuit 15 has a differential amplifier and a current mirror circuit. The differential amplifier has a constant current source Io1 whose one end is connected to the power supply terminal 11, and a source other than the constant current source Io1. Non-inverting input terminal 1
7, and a PchMOS transistor M3 whose source is connected to the other end of the constant current source Io1 and whose gate is connected to the inverting input terminal 18. The PchMOS transistors M2 and M3 forming the differential pair have the same size and the same shape. The PchMOS transistor M2 receives the reference voltage Vref generated by the reference voltage source 14, and the PchMOS transistor M3 receives the divided resistors R1 and R2. The constant voltage output V OUT of the constant voltage output unit 19 divided by the above is applied respectively.
The differential amplifier further includes an NchMOS transistor M4 having a drain and a gate commonly connected to the source of the PchMOS transistor M2 and a source connected to the GND terminal 12, a drain and a gate commonly connected to the source of the PchMOS transistor M3, and a source connected to the NchMOS transistor M3. NchMOS connected to GND terminal 12
And a transistor M5. NchMOS transistor M4
And M5 have their gates and drains connected, respectively.
【0028】カレントミラー回路は、NchMOSトランジス
タM4及びM5とから第1及び第2のカレントミラーを
夫々構成するNchMOSトランジスタM6及びM7と、第3
のカレントミラーを構成するPchMOSトランジスタM8及
びM9とを有する。NchMOSトランジスタM4のゲートに
は、ドレインがPchMOSトランジスタM8のドレインに、
ソースがGND端子12に夫々接続されたNchMOSトランジ
スタM6のゲートが接続される。NchMOSトランジスタM
5のゲートには、ドレインが出力(増幅器出力)16
に、ソースがGND端子12に夫々接続されたNchMOSトラ
ンジスタM7のゲートが接続される。The current mirror circuit includes NchMOS transistors M6 and M7 respectively forming first and second current mirrors from NchMOS transistors M4 and M5;
And PchMOS transistors M8 and M9 forming a current mirror of The drain of the gate of the NchMOS transistor M4 is connected to the drain of the PchMOS transistor M8.
The gates of the NchMOS transistors M6 whose sources are connected to the GND terminal 12, respectively, are connected. NchMOS transistor M
The drain of the gate 5 is an output (amplifier output) 16
Is connected to the gate of the NchMOS transistor M7 whose source is connected to the GND terminal 12, respectively.
【0029】電源端子11とNchMOSトランジスタM6の
ドレインとの間に挿入されたPchMOSトランジスタM8
は、ソースが電源端子11に接続され、ゲート及びドレ
インがNchMOSトランジスタM6のドレインに共通接続さ
れている。電源端子11と出力16との間には、PchMOS
トランジスタM9が配置される。PchMOSトランジスタM
9は、ソースが電源端子11に接続され、ドレインが出
力16に接続され、ゲートがPchMOSトランジスタM8の
ゲートに接続されている。A PchMOS transistor M8 inserted between the power supply terminal 11 and the drain of the NchMOS transistor M6
Has a source connected to the power supply terminal 11, a gate and a drain commonly connected to the drain of the NchMOS transistor M6. A PchMOS is provided between the power supply terminal 11 and the output 16.
A transistor M9 is provided. PchMOS transistor M
Reference numeral 9 denotes a source connected to the power supply terminal 11, a drain connected to the output 16, and a gate connected to the gate of the PchMOS transistor M8.
【0030】電源端子11とPchMOSトランジスタM8の
ゲートとの間には、ダイオードD1が挿入されている。
ダイオードD1は、カソードが電源端子11に接続さ
れ、且つ、アノードがPchMOSトランジスタM8のゲート
に接続され、逆方向電圧が印加されている。A diode D1 is inserted between the power supply terminal 11 and the gate of the PchMOS transistor M8.
The diode D1 has a cathode connected to the power supply terminal 11, an anode connected to the gate of the PchMOS transistor M8, and a reverse voltage applied.
【0031】図2は、本実施形態例におけるダイオード
逆バイアス時のリーク電流温度特性の実測結果を示すグ
ラフである。グラフにおける縦軸はリーク電流Ileakの
変化、横軸は温度変化を夫々示す。定電圧回路では、差
動増幅回路の差動対を成すPchMOSトランジスタM2、M
3が、相互に対称性を保ち、相互に同じサイズで同じ形
状にされている。常温時には、ダイオードD1における
リーク電流を無視することができるので、差動増幅回路
15の常温時における入力オフセット電圧Vos(Ta=25℃)
は無く、 Vos(Ta=25℃)≒0 ……(7) となる。FIG. 2 is a graph showing the measured results of the temperature characteristics of the leakage current when the diode is reverse biased in the embodiment. The vertical axis in the graph indicates the change in the leak current Ileak, and the horizontal axis indicates the temperature change. In the constant voltage circuit, PchMOS transistors M2 and M
3 are mutually symmetrical, mutually the same size and the same shape. At normal temperature, the leakage current in the diode D1 can be ignored, so that the input offset voltage Vos of the differential amplifier circuit 15 at normal temperature (Ta = 25 ° C.)
And Vos (Ta = 25 ° C.) ≒ 0 (7)
【0032】しかし、高温時には、グラフから分かるよ
うに、ダイオードD1のリーク電流Ileakが増大して、
無視できない値となる。この場合、 Ids(M2)=(1/2)・(I0+Ileak) ……(8) Ids(M3)=(1/2)・(I0−Ileak) ……(9) Vgs(M2)= [{2・Ids(M2)・L}/(β・W)]0.5+VT……(10) Vgs(M3)= [{2・Ids(M3)・L}/(β・W)]0.5+VT……(11) となる。但し、Ids(M2):M2のドレイン・ソース間電
流、Ids(M3):M3のドレイン・ソース間電流、Io:定
電流源Io1の定電流、Vgs(M2):M2のゲート・ソース
間電圧、Vgs(M3):M3のゲート・ソース間電圧、L:M
2、M3のゲート長、W:M2、M3のゲート幅、β:M2、M3
の導伝係数、VT:M2、M3のしきい値電圧。However, at a high temperature, as can be seen from the graph, the leakage current Ileak of the diode D1 increases,
The value cannot be ignored. In this case, Ids (M2) = (1/2) · (I0 + Ileak) (8) Ids (M3) = (1/2) · (I0−Ileak) (9) Vgs (M2) = [{ 2 · Ids (M2) · L} / (β · W)] 0.5 + VT… (10) Vgs (M3) = [{2 · Ids (M3) · L} / (β · W)] 0.5 + VT …… (11) Here, Ids (M2): drain-source current of M2, Ids (M3): drain-source current of M3, Io: constant current of constant current source Io1, Vgs (M2): gate-source voltage of M2 , Vgs (M3): Gate-source voltage of M3, L: M
2, M3 gate length, W: M2, M3 gate width, β: M2, M3
, VT: threshold voltage of M2, M3.
【0033】式(8)〜式(11)より、次式(12)
に示される高温時入力オフセットVos(T:高温時)が発
生する。 Vos(T:高温時)=Vgs(M2)− Vgs(M3) ={2Ids(M2)−2Ids(M3)}0.5×(L/W・β)0.5 ={[I0+Ileak]0.5−[I0−Ileak]0.5}×{L/(W・β)}0.5 ……(12)From equations (8) to (11), the following equation (12) is obtained.
A high-temperature input offset Vos (T: high temperature) occurs as shown in FIG. Vos (T: at high temperature) = Vgs (M2) −Vgs (M3) = {2Ids (M2) −2Ids (M3)} 0.5 × (L / W · β) 0.5 = {[I0 + Ileak] 0.5 − [I0−Ileak ] 0.5 } × {L / (W · β)} 0.5 …… (12)
【0034】式(7)及び式(12)より、入力オフセ
ットの温度特性は、 ∂Vos/∂T=−{[I0+Ileak]0.5-[I0-Ileak]0.5}×{L/(W・K)}0.5/ΔT …(13) となる。From the equations (7) and (12), the temperature characteristic of the input offset is as follows: ∂Vos / ∂T = − {[I0 + Ileak] 0.5- [I0-Ileak] 0.5 } × {L / (W · K)} 0.5 / ΔT (13)
【0035】また、定電圧回路の出力定電圧VOUTの温度
特性は、次式(2) ∂VOUT/∂T=(∂Vref/∂T)×{(R1+R2)/R1}……(2) に対して高温時に入力オフセットが存在するため、次式
(14)となる。 ∂VOUT/∂T=(∂Vref/∂T+∂Vos/∂T)×{(R1+R2)/R1} ……(14) 従って、 ∂Vos/∂T=−∂Vref/∂T ……(15) が満足できるように∂Vos/∂Tを決定すれば、出力定電
圧VOUTに温度依存性が存在しない定電圧回路を実現する
ことができる。The temperature characteristic of the output constant voltage V OUT of the constant voltage circuit is given by the following equation (2): ∂V OUT / ∂T = (∂V ref / ∂T) × {(R1 + R2) / R1} 2) Since there is an input offset at high temperature for
(14). ∂V OUT / ∂T = (∂V ref / ∂T + ∂Vos / ∂T) × {(R1 + R2) / R1} …… (14) Therefore, ∂Vos / ∂T = −∂V ref / ∂T If ∂Vos / ∂T is determined so as to satisfy (15), a constant voltage circuit in which the output constant voltage VOUT has no temperature dependency can be realized.
【0036】以下、具体的に数値を用いて説明する。基
準電圧源としては従来例と同様、∂Vref/∂T=+10
0[μV/℃]のバンドギャップ・リァレンス回路を用
いた場合に、出力定電圧VOUTに温度依存性を持たない高
精度電源を実現するためには、式(15)より ∂Vos/∂T=−100[μV/℃] ……(16) が条件となる。Hereinafter, a specific description will be given using numerical values. As a reference voltage source, as in the conventional example, ΔV ref / ΔT = + 10
When a bandgap reference circuit of 0 [μV / ° C.] is used, in order to realize a high-precision power supply having no temperature dependency in the output constant voltage V OUT , it is necessary to obtain ΔVos / ΔT = −100 [μV / ° C.] (16)
【0037】ここで仮に、 β=20[μA/V2]のプロセスを用いて、 Io1に定電流:IO=1[μA]を流し、 差動対トランジスタM2、M3の各ゲート長Lを2μ
m、各ゲート幅Wを10μmとし、 高温時を150℃とすれば、(13)式より、 ∂Vos/∂T=100×{(1μ+Ileak)0.5-(1μ-Ileak)0.5}/125[V/℃]……(17) となり、式(16)を満足するためには、式(17)か
ら Ileak(150℃)=125[nA] と求まる。Here, suppose that a constant current: IO = 1 [μA] is applied to Io1 using a process of β = 20 [μA / V 2 ], and the gate length L of each of the differential pair transistors M2 and M3 is 2 μm.
m, each gate width W is 10 μm, and when the high temperature is 150 ° C., from the expression (13), ∂Vos / ∂T = 100 × {(1μ + Ileak) 0.5- (1μ-Ileak) 0.5 } / 125 [V / ° C.] (17) In order to satisfy the expression (16), Ileak (150 ° C.) = 125 [nA] is obtained from the expression (17).
【0038】以上のように、本実施形態例における定電
圧回路によれば、高温時に値が増大するダイオードD1
のリーク電流を利用することにより、所定温度以上の高
温時に差動対トランジスタM2、M3の間にオフセット
分を持たせることができる。例えば、高温時に基準電圧
源14の基準電圧Vrefの変動によってPchMOSトランジス
タM2側の電流が増大する場合に、ダイオードD1のリ
ーク電流の増大によってPchMOSトランジスタM8及びNc
hMOSトランジスタM6側に電流が流れるので、PchMOSト
ランジスタM2側の変動分が吸収される。このため、基
準電圧Vrefの温度変動による差動増幅回路の変動分が低
減され、出力端子13から定電圧が高精度で出力され
る。As described above, according to the constant voltage circuit of this embodiment, the diode D1 whose value increases at high temperatures
, The offset can be provided between the differential pair transistors M2 and M3 when the temperature is higher than a predetermined temperature. For example, when the current on the PchMOS transistor M2 side increases due to a change in the reference voltage Vref of the reference voltage source 14 at a high temperature, the PchMOS transistors M8 and Nc
Since the current flows to the hMOS transistor M6, the fluctuation on the PchMOS transistor M2 is absorbed. For this reason, the variation of the differential amplifier circuit due to the temperature variation of the reference voltage Vref is reduced, and the constant voltage is output from the output terminal 13 with high accuracy.
【0039】上述した図2のグラフは、10μm×10
μm(以下、10μ□と称する)のアノードとカソード
との間に、逆バイアス1Vをバイアスしたときのダイオ
ードリーク電流Ileakの温度特性の実測結果である。同
グラフより、 Ileak(150℃)=10nA/10μ□ が分かる。Ileakは面積に比例する。従って、図1中の
ダイオードD1の面積を、50×25[μm2]とすれ
ば、式(16)を満足し、出力定電圧に温度依存性が存
在しなくなる。The graph shown in FIG. 2 is 10 μm × 10
It is an actual measurement result of a temperature characteristic of a diode leak current Ileak when a reverse bias of 1 V is applied between an anode and a cathode of 10 μm (hereinafter referred to as 10 μ □). The graph shows that Ileak (150 ° C.) = 10 nA / 10 μ □. Ileak is proportional to area. Therefore, if the area of the diode D1 in FIG. 1 is 50 × 25 [μm 2 ], the expression (16) is satisfied, and the output constant voltage has no temperature dependency.
【0040】次に、本発明の第2実施形態例における定
電圧回路について説明する。図3は、本実施形態例にお
ける定電圧回路の構成を示す回路図である。Next, a constant voltage circuit according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the constant voltage circuit according to the present embodiment.
【0041】本実施形態例では、第1実施形態例におけ
るダイオードD1に代えて、ダイオード結線されたPchM
OSトランジスタM10(能動負荷)を配設し、その結果
として面積の縮小を実現している。PchMOSトランジスタ
M10は、ソースが電源端子11に接続され、ドレイン
及びゲートがPchMOSトランジスタM8のゲートに共通接
続されている。本実施形態例では、PchMOSトランジスタ
M10以外の回路要素及び接続状態は第1実施形態例と
同様であるため、同一要素には同一符号を付してその説
明を省略する。In this embodiment, a diode-connected PchM is used instead of the diode D1 in the first embodiment.
The OS transistor M10 (active load) is provided, and as a result, the area is reduced. The source of the PchMOS transistor M10 is connected to the power supply terminal 11, and the drain and the gate are commonly connected to the gate of the PchMOS transistor M8. In the present embodiment, the circuit elements other than the PchMOS transistor M10 and the connection state are the same as those of the first embodiment, and the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【0042】以下、具体的に数値を用いて説明する。図
4は、ゲート長Lが10μm、ゲート幅Wが2μmのPc
hMOSトランジスタに、ゲート及びソース間に1Vをバイ
アスして弱反転動作させたときの電流Iweakの温度特性
の実測結果を示すグラフであHereinafter, a specific description will be given using numerical values. FIG. 4 shows a Pc having a gate length L of 10 μm and a gate width W of 2 μm.
FIG. 9 is a graph showing actual measurement results of temperature characteristics of current Iweak when a weak inversion operation is performed by biasing 1 V between a gate and a source of an hMOS transistor.
【0043】グラフにおける縦軸は電流Iweakの変化、
横軸は温度変化を夫々示す。グラフから、Iweak150
[℃]=100[nA]が理解できる。電流Iweakは面積
に比例するので、式(16)を満足し出力定電圧VOUT
から温度依存性を無くするためには、PchMOSトランジス
タM10のサイズを、L=10μm、W=2.5μmと
すれば良い。このように、本実施形態例における能動素
子(M10)によると、第1実施形態例におけるダイオ
ードD1のサイズ(50×25[μm2])に対して、
大幅な面積縮小が可能となる。The vertical axis in the graph indicates the change in the current Iweak,
The horizontal axis indicates the temperature change. From the graph, Iweak 150
[° C.] = 100 [nA] can be understood. Since the current Iweak is proportional to the area, the expression (16) is satisfied and the output constant voltage V OUT
In order to eliminate the temperature dependency, the size of the PchMOS transistor M10 may be set to L = 10 μm and W = 2.5 μm. As described above, according to the active element (M10) in the present embodiment, the size (50 × 25 [μm 2 ]) of the diode D1 in the first embodiment is
The area can be significantly reduced.
【0044】次に、本発明の第3実施形態例について説
明する。図5は、本実施形態例における定電圧回路の構
成を示す回路図である。本実施形態例は、第1実施形態
例におけるダイオードD1を無くして、NchMOSトランジ
スタM7のゲートとGND端子12との間にダイオードD
2を挿入した例である。本実施形態例では、ダイオード
D2以外の要素及び接続状態は第1実施形態例と同様で
あるため、同一要素には同一符号を付してその説明を省
略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the constant voltage circuit according to the present embodiment. In the present embodiment, the diode D1 in the first embodiment is eliminated, and the diode D1 is connected between the gate of the NchMOS transistor M7 and the GND terminal 12.
This is an example in which 2 is inserted. In the present embodiment, since the elements other than the diode D2 and the connection state are the same as those of the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【0045】ダイオードD2は、カソードがNchMOSトラ
ンジスタM7及びM5の各ゲートに共通接続され、アノ
ードがGND端子12に接続されている。第1及び第2実
施形態例の双方では、∂Vref/∂T(温度変動)が正の
場合を扱ったが、本実施形態例では、∂Vref/∂Tが負
の場合に、定電圧回路の出力定電圧VOUTから温度依存
性を無くすることができる。The diode D2 has a cathode connected to each gate of the NchMOS transistors M7 and M5, and an anode connected to the GND terminal 12. In both the first and second embodiments, the case where ∂V ref / ∂T (temperature fluctuation) is positive is dealt with, but in the present embodiment, when ∂V ref / ∂T is negative, the constant Temperature dependence can be eliminated from the output constant voltage V OUT of the voltage circuit.
【0046】以上のように、本実施形態例における定電
圧回路によっても、高温時に値が大きくなるダイオード
D2のリーク電流を利用することにより、差動増幅回路
15の入力オフセットに温度依存性を持たせることがで
きる。これにより、基準電圧源出力の温度依存性を低減
して、出力定電圧の温度依存性を補償することができ
る。As described above, even with the constant voltage circuit of this embodiment, the input offset of the differential amplifier circuit 15 has temperature dependency by utilizing the leakage current of the diode D2 whose value increases at high temperatures. Can be made. Thereby, the temperature dependency of the reference voltage source output can be reduced, and the temperature dependency of the output constant voltage can be compensated.
【0047】なお、本実施形態例におけるダイオードD
2に代えて、第2実施形態例におけるPchMOSトランジス
タM10のようにダイオード結線したPchMOSトランジス
タを用いても同様の効果を得ることができる。この場合
に、PchMOSトランジスタは、ソースがNchMOSトランジス
タM5及びM7の各ゲートに共通接続され、ドレイン及
びゲートがGND端子12に共通接続される。The diode D according to the present embodiment is
The same effect can be obtained by using a diode-connected PchMOS transistor like the PchMOS transistor M10 in the second embodiment in place of 2. In this case, the source of the PchMOS transistor is commonly connected to the gates of the NchMOS transistors M5 and M7, and the drain and the gate are commonly connected to the GND terminal 12.
【0048】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の定電圧回路は、上記実施形
態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形
態例の構成から種々の修正及び変更を施した定電圧回路
も、本発明の範囲に含まれる。Although the present invention has been described based on the preferred embodiment, the constant voltage circuit of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but rather the configuration of the above-described embodiment. Various modifications and changes of the constant voltage circuit are also included in the scope of the present invention.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の定電圧回
路は、差動対トランジスタの双方を同サイズ及び同形状
としながらも、出力定電圧の温度依存性を補償して、高
精度な定電圧出力を実現することができる。As described above, the constant voltage circuit of the present invention compensates for the temperature dependency of the output constant voltage while providing both differential pair transistors of the same size and the same shape, thereby achieving high precision. A constant voltage output can be realized.
【図1】本発明の第1実施形態例における定電圧回路の
構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a constant voltage circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態例におけるダイオード逆バイアス
時のリーク電流温度特性の実測結果を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing actual measurement results of leak current temperature characteristics at the time of diode reverse bias in the first embodiment.
【図3】本発明の第2実施形態例における定電圧回路の
構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a constant voltage circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図4】第2実施形態例におけるPchMOSトランジスタの
弱反転電流温度特性の実測結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing actual measurement results of temperature characteristics of a weak inversion current of a PchMOS transistor according to a second embodiment.
【図5】本発明の第3実施形態例における定電圧回路の
構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a constant voltage circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図6】従来の定電圧回路の一構成例を示す回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional constant voltage circuit.
【図7】従来の定電圧回路の他の構成例を示す回路図で
ある。FIG. 7 is a circuit diagram showing another configuration example of a conventional constant voltage circuit.
11:電源端子 12:GND端子 13:出力端子 14:基準電圧源 15:差動増幅回路 16:出力 17:非反転入力端子 18:反転入力端子 D1、D2:ダイオード Io1:定電流源 M1:パストランジスタ M2、M3、M8、M9、M10:PchMOSトランジスタ M4〜M7:NchMOSトランジスタ R1、R2:分割抵抗 11: Power supply terminal 12: GND terminal 13: Output terminal 14: Reference voltage source 15: Differential amplifier circuit 16: Output 17: Non-inverting input terminal 18: Inverting input terminal D1, D2: Diode Io1: Constant current source M1: Pass Transistors M2, M3, M8, M9, M10: PchMOS transistors M4 to M7: NchMOS transistors R1, R2: split resistors
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 AV04 AZ08 BB04 BB05 EZ20 5H420 NA31 NB02 NB22 NB25 NC02 NC03 NE23 5H430 BB05 BB09 BB11 EE04 HH03 LA21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F038 AV04 AZ08 BB04 BB05 EZ20 5H420 NA31 NB02 NB22 NB25 NC02 NC03 NE23 5H430 BB05 BB09 BB11 EE04 HH03 LA21
Claims (7)
れた基準電圧生成回路と、該基準電圧生成回路が生成す
る基準電圧が非反転入力端子に供給される差動増幅回路
と、該差動増幅回路の出力が入力され、該差動増幅回路
の反転入力端子に出力を帰還させる定電圧出力部とを備
えた定電圧回路において、 前記差動増幅回路が、差動増幅器と該差動増幅器の出力
を伝達するカレントミラー回路とを備え、 前記カレントミラー回路が、温度変化に対応して前記差
動増幅器にオフセット電圧を与えるリーク電流手段を備
えることを特徴とする定電圧回路。1. A reference voltage generation circuit connected between a first power supply and a second power supply, and a differential amplifier circuit to which a reference voltage generated by the reference voltage generation circuit is supplied to a non-inverting input terminal. And a constant voltage output unit to which an output of the differential amplifier circuit is input and for feeding back an output to an inverting input terminal of the differential amplifier circuit, wherein the differential amplifier circuit includes a differential amplifier. And a current mirror circuit for transmitting an output of the differential amplifier, wherein the current mirror circuit includes a leak current means for applying an offset voltage to the differential amplifier in response to a temperature change. circuit.
ランジスタから成る差動対を有し、 前記差動対と前記第2の電源との間に、前記第1及び第
2PchMOSトランジスタの各ドレインに各ゲート及び各ド
レインが共通接続され且つ各ソースが前記第2の電源に
接続された第1及び第2NchMOSトランジスタが配設さ
れ、 前記第1及び第2の電源の相互間には、相互に直列接続
された第3PchMOSトランジスタ及び第3NchMOSトランジ
スタがこの順に挿入され、且つ、相互に直列接続された
第4PchMOSトランジスタ及び第4NchMOSトランジスタが
この順に挿入されており、 前記第3PchMOSトランジスタのゲート及びドレインが前
記第3NchMOSトランジスタのドレインに共通接続され、
且つ、前記第3PchMOSトランジスタのゲートが前記第4
PchMOSトランジスタのゲートに接続されていることを特
徴とする請求項1に記載の定電圧回路。2. The differential amplifier has a differential pair composed of first and second PchMOS transistors, and each drain of the first and second PchMOS transistors is provided between the differential pair and the second power supply. A first and a second NchMOS transistor, each having a gate and a drain connected in common and a source connected to the second power supply, are disposed between the first and second power supplies; A third PchMOS transistor and a third NchMOS transistor connected in series are inserted in this order, and a fourth PchMOS transistor and a fourth NchMOS transistor connected in series are inserted in this order. The gate and drain of the third PchMOS transistor are Commonly connected to the drain of the third NchMOS transistor,
The gate of the third PchMOS transistor is connected to the fourth PchMOS transistor.
2. The constant voltage circuit according to claim 1, wherein the constant voltage circuit is connected to a gate of the PchMOS transistor.
第1の電源に、アノードが前記第3PchMOSトランジスタ
のゲートに夫々接続されたダイオードから成ることを特
徴とする請求項2に記載の定電圧回路。3. The constant voltage circuit according to claim 2, wherein said leakage current means comprises a diode having a cathode connected to said first power supply and an anode connected to the gate of said third PchMOS transistor. .
1の電源に接続され、ドレイン及びゲートが前記第3Pc
hMOSトランジスタのゲートに共通接続された第5PchMOS
トランジスタから成ることを特徴とする請求項2に記載
の定電圧回路。4. The leak current means has a source connected to the first power supply and a drain and a gate connected to the third Pc.
Fifth PchMOS commonly connected to the gate of the hMOS transistor
3. The constant voltage circuit according to claim 2, comprising a transistor.
前記第1NchMOSトランジスタのゲートに、ソースが前記
第2の電源に夫々接続され、且つ、前記第4NchMOSトラ
ンジスタのゲートが前記第2NchMOSトランジスタのゲー
トに、ゲートが前記第2の電源に夫々接続されているこ
とを特徴とする請求項2に記載の定電圧回路。5. The third NchMOS transistor has a gate connected to the gate of the first NchMOS transistor, a source connected to the second power supply, and a gate of the fourth NchMOS transistor connected to a gate of the second NchMOS transistor. 3. The constant voltage circuit according to claim 2, wherein each of said constant voltage circuits is connected to said second power supply.
第2の電源に、カソードが前記第4NchMOSトランジスタ
のゲートに夫々接続されたダイオードから成ることを特
徴とする請求項5に記載の定電圧回路。6. The constant voltage circuit according to claim 5, wherein said leak current means comprises a diode having an anode connected to said second power supply and a cathode connected to the gate of said fourth NchMOS transistor. .
4NchMOSトランジスタのゲートに接続され、ドレイン及
びゲートが前記第2の電源に共通接続された第5PchMOS
トランジスタから成ることを特徴とする請求項5に記載
の定電圧回路。7. The fifth PchMOS having a source connected to the gate of the fourth NchMOS transistor and a drain and a gate commonly connected to the second power supply.
6. The constant voltage circuit according to claim 5, comprising a transistor.
Priority Applications (1)
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JP2912366B1 JP2912366B1 (en) | 1999-06-28 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007066043A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Ricoh Co Ltd | Reference voltage generation circuit and constant voltage circuit using the reference voltage generation circuit |
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JP2024146821A (en) * | 2023-03-31 | 2024-10-15 | エイブリック株式会社 | Reference voltage circuit device |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10184470A patent/JP2912366B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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JP7692511B2 (en) | 2023-03-31 | 2025-06-13 | エイブリック株式会社 | Reference Voltage Generator |
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