[go: up one dir, main page]

KR100318448B1 - A reference voltage generating circuit in semiconductor device - Google Patents

A reference voltage generating circuit in semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR100318448B1
KR100318448B1 KR1019980061180A KR19980061180A KR100318448B1 KR 100318448 B1 KR100318448 B1 KR 100318448B1 KR 1019980061180 A KR1019980061180 A KR 1019980061180A KR 19980061180 A KR19980061180 A KR 19980061180A KR 100318448 B1 KR100318448 B1 KR 100318448B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reference voltage
branch
preliminary
temperature coefficient
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1019980061180A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000044681A (en
Inventor
송정우
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1019980061180A priority Critical patent/KR100318448B1/en
Publication of KR20000044681A publication Critical patent/KR20000044681A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100318448B1 publication Critical patent/KR100318448B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00Non-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
    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is DC
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/20Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
    • G05F3/26Current mirrors
    • G05F3/262Current mirrors using field-effect transistors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 회로 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 기준전압 발생 회로에 관한 것이며, 온도에 대한 기준전압의 변화율이 낮은 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 제공하는데 그 목적이 있다. 음의 1차 온도 계수를 갖는다고 알려진 다이오드 양단간의 전압 또는 바이폴라 트랜지스터의 베이스-에미터간 전압(Vbe)은 음의 1차 온도 계수를 가질 뿐만 아니라 음의 2차 온도 계수도 갖는다. 본 발명은 양의 1차 온도 계수를 갖는 전압 외에 양의 2차 온도 계수를 갖는 전압을 추가로 연결함으로써 전체적인 온도 계수의 1차 및 2차 성분이 모두 제로가 되도록 한 것이다. 즉, 본 발명은 2차 온도 계수를 제로로 함으로서 음의 2차 온도 계수를 가지는 기존의 밴드갭 기준전압 발생기 보다 더욱 정밀한 기준전압 생성을 가능하게 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor circuit technology, and more particularly, to a reference voltage generating circuit of a semiconductor device, and an object thereof is to provide a reference voltage generating circuit of a semiconductor device having a low rate of change of the reference voltage with respect to temperature. The voltage across the diode known to have a negative primary temperature coefficient or the base-emitter voltage Vbe of the bipolar transistor not only has a negative primary temperature coefficient but also a negative secondary temperature coefficient. The present invention further connects the voltage having the positive secondary temperature coefficient in addition to the voltage having the positive primary temperature coefficient so that both the primary and secondary components of the overall temperature coefficient become zero. That is, the present invention enables the generation of a more precise reference voltage than the existing bandgap reference voltage generator having a negative secondary temperature coefficient by zeroing the secondary temperature coefficient.

Description

반도체 소자의 기준전압 발생 회로{A reference voltage generating circuit in semiconductor device}A reference voltage generating circuit in semiconductor device

본 발명은 반도체 회로 기술에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 기준전압 발생 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor circuit technology, and more particularly, to a reference voltage generation circuit for semiconductor devices.

기준전압 발생 회로는 일정한 전위를 갖는 신호를 지속적으로 출력하는 회로로서 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog to Digital Converter), 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital to Analog Converter), 위상 동기 루프(PLL, Phase Locked Loop), 전압 조정기(Voltage Regulator), 디씨-투-디씨(DC-to-DC) 변환기, 배터리 제어기 등에서 기준전압을 발생하기 위해서 사용된다. 기준전압을 발생하는 방식에 따라 여러 가지가 제안되어 있는데, 그 중에서 온도 계수가 낮은 밴드갭 기준전압 발생기가 정밀한 기준전압이 요구되는 기술 분야에서 널리 사용되고 있다.The reference voltage generator is a circuit that continuously outputs a signal having a constant electric potential. It is an analog to digital converter (ADC), a digital to analog converter (DAC), a phase locked loop (PLL). ), Voltage regulator, DC-to-DC converter, battery controller, etc. are used to generate the reference voltage. Various proposals have been made according to the method of generating the reference voltage, and among them, a bandgap reference voltage generator having a low temperature coefficient is widely used in a technical field requiring a precise reference voltage.

밴드갭 기준전압 발생기는 1차 온도 계수가 음(-)인 전압(예를 들어, 다이오드 양단에 걸리는 전압 또는 바이폴라 트랜지스터(BJT)의 베이스-에미터간의 전압)과 1차 온도 계수가 양인 전압을 직렬로 연결함으로써, 상호간의 온도 계수가 상쇄되어 1차 온도 계수가 실질적으로 제로가 되도록 한 것이다. 그리하여, 온도에 대한 기준전압의 변화를 줄이도록 한 것이다.The bandgap reference generator generates a voltage with a negative primary temperature coefficient (e.g., a voltage across the diode or between the base-emitter of a bipolar transistor (BJT)) and a positive primary temperature coefficient. By connecting in series, the mutual temperature coefficients cancel each other out so that the primary temperature coefficient becomes substantially zero. Thus, it is to reduce the change of the reference voltage with respect to temperature.

그러나, 이러한 밴드갭 기준전압 발생기에서 1차 온도 계수는 상쇄되어 없어지지만 다이오드의 전압 또는 BJT의 베이스-에미터간 전압(Vbe)이 가지는 2차 온도 계수는 여전히 남아 있기 때문에, 발생되는 기준전압은 온도에 대하여 곡률(curvature) 형태(대개, 포물선 형태를 가짐)의 의존성을 나타낸다. 기준전압이 온도에 대하여 이러한 곡률 형태의 의존성을 갖더라도, 밴드갭 기준전압 발생기의 각 구성 성분의 정합 정도에 따라서 20ppm/℃ 이하의 변화 오차를 갖는 기준전압을 생성할 수는 있다. 그러나, 반도체 소자가 고집적화, 고정밀화 됨에 따라 발생되는 기준전압의 온도에 대한 변화율을 5ppm/℃ 이하로 낮출 필요가 있다.However, in this bandgap reference generator, the primary temperature coefficient is canceled out, but the secondary voltage coefficient of the diode voltage or the base-emitter voltage (Vbe) of the BJT still remains, so that the generated reference voltage The dependence of the curvature shape (usually on a parabolic shape) with respect to. Although the reference voltage has such a form of curvature dependence on temperature, it is possible to generate a reference voltage having a variation error of 20 ppm / ° C or less depending on the degree of matching of each component of the bandgap reference voltage generator. However, it is necessary to lower the rate of change with respect to the temperature of the reference voltage generated as the semiconductor device is highly integrated and high precision to 5 ppm / 占 폚 or less.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 온도에 대한 기준전압의 변화율이 낮은 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a reference voltage generating circuit of a semiconductor device having a low rate of change of the reference voltage with respect to temperature.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준전압 발생 회로의 블록 구성도.1 is a block diagram of a reference voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 나타낸 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 예시도.FIG. 2 is an exemplary view of the bandgap reference voltage generator 100 shown in FIG. 1.

도 3은 도 1에 나타낸 스케일링용 기준전압 발생부(200)의 예시도.3 is an exemplary diagram of the scaling reference voltage generator 200 shown in FIG. 1.

도 4는 도 1에 나타낸 기준전압 조정/가산부(300)의 예시도.4 is an exemplary view of the reference voltage adjusting / adding unit 300 shown in FIG. 1.

도 5는 도 2 내지 도 4에 나타낸 밴드갭 기준전압 발생부(100), 스케일링용 기준전압 발생부(200) 및 기준전압 조정/가산부(300)를 통합하여 나타낸 도면.5 is a view showing the bandgap reference voltage generator 100, the scaling reference voltage generator 200, and the reference voltage adjuster / adder 300 shown in FIGS.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 나타내는 회로도.6 is a circuit diagram illustrating a reference voltage generation circuit of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 나타내는 회로도.7 is a circuit diagram illustrating a reference voltage generation circuit of a semiconductor device according to still another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100…밴드갭 기준전압 발생부100... Band gap reference voltage generator

200…스케일링용 기준전압 발생부200... Reference voltage generator for scaling

300…기준전압 조정/가산부300... Reference voltage adjustment / addition unit

A2, A4, A12, A14, A22, A24…연산 증폭기A2, A4, A12, A14, A22, A24... Operational amplifier

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 1차 온도 계수가 실질적인 제로로 조정되고 음의 2차 온도 계수를 갖는 제1 예비 기준전압을 발생하는 밴드갭 기준전압 발생부; 1차 온도 계수가 실질적인 제로로 조정되고 양의 2차 온도 계수를 갖는 제2 예비 기준전압을 발생하는 스케일링용 기준전압 발생부; 및 상기 제1 예비 기준전압 및 상기 제2 예비 기준전압을 크기 조절 및 가산하여 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압을 출력하는 기준전압 조정/가산부를 구비하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, a bandgap reference voltage generator for generating a first preliminary reference voltage having a primary temperature coefficient adjusted to substantially zero and having a negative secondary temperature coefficient; A scaling reference voltage generator for adjusting a primary temperature coefficient to substantially zero and generating a second preliminary reference voltage having a positive secondary temperature coefficient; And a reference voltage adjusting / adding unit configured to scale and add the first preliminary reference voltage and the second preliminary reference voltage to output a reference voltage having a second temperature coefficient of substantially zero. do.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 병렬로 결합되고 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터-콜렉터 경로를 포함하여 구성된 제1 및 제2 브랜치와, 상기 제1 브랜치 내의 제1 노드 및 제2 브랜치 내의 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 상기 제1 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하기 위한 연산 증폭기를 구비하는 밴드갭 기준전압 발생부; 상기 제1 및 제2 브랜치와 병렬로 연결된 제3 브랜치-여기서 제3 브랜치는 상기 연산 증폭기에 의해 흐르는 전류가 제어되고 그 안에 포함된 제3 노드의 전압이 상기 제1 및 제2 브랜치에 포함된 바이폴라 트랜지스터들의 베이스에 인가됨-; 상기 제1 브랜치 내에 포함된 노드들 중 어느 하나로부터 인출된 기준전압 출력 단자를 포함하여, 상기 밴드갭 기준전압 발생부에 의한 전압과 상기 제3 노드에 의한 전압이 가산되어 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압으로서 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로가 제공된다.Further, according to another aspect of the invention, the first and second branches coupled in parallel between the power supply voltage (VDD) and the ground (VSS) and each comprising an emitter-collector path of the bipolar transistor, and the first A bandgap reference voltage generator having an operational amplifier configured to amplify a voltage difference between a first node in a branch and a second node in a second branch to control a current flowing through the first and second branches; A third branch connected in parallel with the first and second branches, wherein the third branch is configured to control the current flowing by the operational amplifier and include the voltage of the third node included therein in the first and second branches. Applied to the base of bipolar transistors; Including a reference voltage output terminal drawn from any one of the nodes included in the first branch, the voltage by the bandgap reference voltage generator and the voltage by the third node is added to the secondary temperature coefficient is substantially A reference voltage generator circuit for a semiconductor device is provided so as to be output as a zero reference voltage.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 병렬로 결합되고 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터-콜렉터 경로를 포함하여 구성된 제1 및 제2 브랜치와, 상기 제1 브랜치 내의 제1 노드 및 제2 브랜치 내의 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 상기 제1 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하기 위한 연산 증폭기를 구비하는 밴드갭 기준전압 발생부; 상기 바이폴라 트랜지스터들의 베이스와 접지 사이에 결합된 스케일링용 부하를 구비하여, 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로가 제공된다.Further, according to another aspect of the invention, the first and second branches coupled in parallel between the power supply voltage (VDD) and the ground (VSS) and each comprising an emitter-collector path of a bipolar transistor, A bandgap reference voltage generator including an operational amplifier configured to amplify a voltage difference between a first node in a first branch and a second node in a second branch to control a current flowing through the first and second branches; A reference voltage generating circuit of a semiconductor device is provided having a scaling load coupled between a base of the bipolar transistors and a ground to output a reference voltage having a substantially zero secondary temperature coefficient.

음의 1차 온도 계수를 갖는다고 알려진 다이오드 양단간의 전압 또는 바이폴라 트랜지스터의 베이스-에미터간 전압(Vbe)은 음의 1차 온도 계수를 가질 뿐만 아니라 음의 2차 온도 계수도 갖는다. 본 발명은 양의 1차 온도 계수를 갖는 전압 외에 양의 2차 온도 계수를 갖는 전압을 추가로 연결함으로써 전체적인 온도 계수의 1차 및 2차 성분이 모두 제로가 되도록 한 것이다. 즉, 본 발명은 2차 온도 계수를 제로로 함으로서 음의 2차 온도 계수를 가지는 기존의 밴드갭 기준전압 발생기 보다 더욱 정밀한 기준전압 생성을 가능하게 한다.The voltage across the diode known to have a negative primary temperature coefficient or the base-emitter voltage Vbe of the bipolar transistor not only has a negative primary temperature coefficient but also a negative secondary temperature coefficient. The present invention further connects the voltage having the positive secondary temperature coefficient in addition to the voltage having the positive primary temperature coefficient so that both the primary and secondary components of the overall temperature coefficient become zero. That is, the present invention enables the generation of a more precise reference voltage than the existing bandgap reference voltage generator having a negative secondary temperature coefficient by zeroing the secondary temperature coefficient.

이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준전압 발생 회로의 블록 구성도로서, 이하 이를 참조하여 설명한다.1 is a block diagram of a reference voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to the drawing.

도 1을 참조하면, 기준전압 발생 회로는 밴드갭 기준전압 발생부(100), 스케일링용 기준전압 발생부(200) 및 기준전압 조정/가산부(300)를 포함한다. 밴드갭 기준전압 발생부(100)는 1차 온도 계수는 제로이지만 음의 2차 온도 계수를 갖는 제1 예비 기준전압(VN)을 발생한다. 스케일링용 기준전압 발생부(200)는 1차 온도 계수는 제로이지만 양의 2차 온도 계수를 갖는 제2 예비 기준전압(VP)을 발생한다.기준전압 조정/가산부(300)는 제1 예비 기준전압(VN) 및 제2 예비 기준전압(VP)의 크기를 조정 및 가산하여 원하는 크기를 갖는 기준전압(VREF)을 출력한다.Referring to FIG. 1, the reference voltage generator circuit includes a bandgap reference voltage generator 100, a scaling reference voltage generator 200, and a reference voltage adjuster / adder 300. The bandgap reference voltage generator 100 generates a first preliminary reference voltage VN having a primary temperature coefficient of zero but having a negative secondary temperature coefficient. The scaling reference voltage generator 200 generates a second preliminary reference voltage VP having a primary temperature coefficient of zero but having a positive secondary temperature coefficient. The reference voltage adjusting / adding unit 300 includes a first preliminary reference. The reference voltage VREF having a desired magnitude is output by adjusting and adding the magnitudes of the reference voltage VN and the second preliminary reference voltage VP.

도 2는 도 1의 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 구체적인 회로를 예시한 것으로, 이를 참조하면 밴드갭 기준전압 발생부(100)는 피모스(PMOS) 트랜지스터(P2, P4), 저항(R2, R4, R6), 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q4) 및 연산 증폭기(A2)를 포함하여 구성된다. 피모스 트랜지스터(P2)의 드레인-소스 경로, 저항(R2, R6) 및 바이폴라 트랜지스터(Q2)의 에미터-콜렉터 경로가 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 연결되어 하나의 브랜치(branch)를 형성하고, 피모스 트랜지스터(P4)의 드레인-소스 경로, 저항(R4) 및 바이폴라 트랜지스터(Q4)의 에미터-콜렉터 경로가 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 연결되어 다른 하나의 브랜치를 형성하며, 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q4)의 베이스는 접지(VSS)에 결합되어 있다. 또한, 노드 X1, X2의 전위차는 연산 증폭기(A2)를 통해 증폭 및 피드백되어 피모스 트랜지스터(P2, P4)의 스위칭을 제어한다. 따라서, 연산 증폭기의 출력에 의해 각 브랜치에 흐르는 전류가 제어된다.FIG. 2 illustrates a detailed circuit of the bandgap reference voltage generator 100 of FIG. 1. Referring to this, the bandgap reference voltage generator 100 may include PMOS transistors P2 and P4 and a resistor ( R2, R4, R6, PNP bipolar transistors Q2, Q4 and operational amplifier A2. The drain-source path of the PMOS transistor P2, the resistors R2 and R6, and the emitter-collector path of the bipolar transistor Q2 are connected in series between the power supply voltage VDD and ground VSS so that one branch form a branch, and the drain-source path of PMOS transistor P4, the resistor R4 and the emitter-collector path of bipolar transistor Q4 are connected in series between power supply voltage VDD and ground VSS. Are connected to form another branch, and the bases of the bipolar transistors Q2 and Q4 are coupled to ground VSS. In addition, the potential difference between the nodes X1 and X2 is amplified and fed back through the operational amplifier A2 to control the switching of the PMOS transistors P2 and P4. Thus, the current flowing through each branch is controlled by the output of the operational amplifier.

이러한 구성을 갖는 밴드갭 기준전압 발생부(100)에서 1차 온도 계수는 3개의 저항(R2, R4, R6)의 저항값을 조절함으로서 제로가 될 수 있다. 즉 연산 증폭기의 정입력 단자 및 부입력 단자로 인가되는 전압의 크기를 조절함으로서 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 출력인 제1 예비 기준전압(VN)의 1차 온도 계수를 제로(0)로 할 수 있다. 그러나, 이러한 구성을 갖는 밴드갭 기준전압 발생부(100)는 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q4)의 베이스-에미터간 전압(Vbe)의 특성상 제1 예비 기준전압(VN)은 항상 음(-)의 2차 온도 계수를 갖게 된다. 따라서, 밴드갭 기준전압 발생부(100)만으로 발생된 제1 예비 기준전압(VN)은 위에서 설명한 바와 같은 곡률 형태의 온도 특성을 나타낸다.In the bandgap reference voltage generator 100 having such a configuration, the primary temperature coefficient may be zero by adjusting the resistance values of the three resistors R2, R4, and R6. That is, by adjusting the magnitudes of the voltages applied to the positive input terminal and the negative input terminal of the operational amplifier, the primary temperature coefficient of the first preliminary reference voltage VN, which is the output of the bandgap reference voltage generator 100, is zero (0). You can do However, in the bandgap reference voltage generator 100 having such a configuration, the first preliminary reference voltage VN is always negative due to the characteristics of the base-emitter voltage Vbe of the PNP bipolar transistors Q2 and Q4. It has a secondary temperature coefficient of. Therefore, the first preliminary reference voltage VN generated only by the bandgap reference voltage generator 100 exhibits a temperature characteristic of the curvature form as described above.

도 3은 도 1의 스케일링용 기준전압 발생부(200)의 구체적인 회로를 예시한 것으로, 이를 참조하면 스케일링용 기준전압 발생부(200)는 피모스 트랜지스터(P12, P14, P16), 저항(R12, R14, R16, R18, R20), 연산 증폭기(A12, A14) 및 바이폴라 트랜지스터(Q12, Q14)를 포함하여 구성되어 있다. 바이폴라 트랜지스터(Q12, Q14)는 피엔피 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수 있다. 피모스 트랜지스터(P12)의 드레인-소스 경로, 저항(R18, R20)이 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 연결되어 하나의 브랜치를 형성하고 있고, 피모스 트랜지스터(P14)의 드레인-소스 경로, 저항(R12) 및 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q12)의 에미터-콜렉터 경로가 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 연결되어 다른 하나의 브랜치를 형성하고 있으며, 피모스 트랜지스터(P16)의 드레인-소스 경로, 저항(R14, R16) 및 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q14)의 에미터-콜렉터 경로가 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 연결되어 또 다른 하나의 브랜치를 형성하고 있다. 또한, 노드(X3, X4)의 전위차는 연산 증폭기(A12)를 통해 증폭 및 피드백되어 피모스 트랜지스터(P14, P16)의 스위칭을 제어하고, 노드(X3, X5)의 전위차가 연산 증폭기(A14)를 통해 증폭되어 피모스 트랜지스터(P12)의 스위칭을 제어한다. 즉 연산 증폭기의 출력에 의해 각 브랜치에 흐르는 전류들이 통제된다. 스케일링용 기준전압 발생부(200)의 출력인 제2 예비 기준전압(VP)은 피모스 트랜지스터(P16)와 저항(R14)의 연결 노드로부터 출력된다. 스케일링용 기준전압 발생부(200)에서, 저항(R12, R14, R16, R18, R20)의 저항값들을 조절함으로써 제2 예비 기준전압(VP)의 1차 온도 계수를 제로(0)로 한다. 이와 같이 하면, 스케일링용 기준전압 발생부(200)의 출력인 제2 예비 기준전압(VP)은 1차 온도 계수는 제로이고 2차 온도 계수는 양(+)인 전압을 출력한다. 즉, 온도가 증가하면 그의 제곱 비례하여 출력인 제2 예비 기준전압(VP)이 증가하게 된다.3 illustrates a detailed circuit of the scaling reference voltage generator 200 of FIG. 1. Referring to this, the scaling reference voltage generator 200 includes PMOS transistors P12, P14, and P16 and a resistor R12. And R14, R16, R18, and R20, operational amplifiers A12 and A14, and bipolar transistors Q12 and Q14. The bipolar transistors Q12 and Q14 may be configured as PNP bipolar transistors. The drain-source path and the resistors R18 and R20 of the PMOS transistor P12 are connected in series between the power supply voltage VDD and the ground VSS to form one branch, and the PMOS transistor P14 The drain-source path, resistor R12, and emitter-collector path of the PNP bipolar transistor Q12 are connected in series between the supply voltage VDD and ground VSS to form another branch. The drain-source path of the MOS transistor P16, the resistors R14 and R16, and the emitter-collector path of the PNP bipolar transistor Q14 are connected in series between the power supply voltage VDD and ground VSS. It forms one branch. Further, the potential difference between the nodes X3 and X4 is amplified and fed back through the operational amplifier A12 to control the switching of the PMOS transistors P14 and P16, and the potential difference between the nodes X3 and X5 is the operational amplifier A14. It is amplified by to control the switching of the PMOS transistor (P12). That is, the current flowing through each branch is controlled by the output of the op amp. The second preliminary reference voltage VP, which is an output of the scaling reference voltage generator 200, is output from a connection node between the PMOS transistor P16 and the resistor R14. In the scaling reference voltage generator 200, the primary temperature coefficient of the second preliminary reference voltage VP is zero by adjusting the resistance values of the resistors R12, R14, R16, R18, and R20. In this way, the second preliminary reference voltage VP, which is the output of the scaling reference voltage generator 200, outputs a voltage whose primary temperature coefficient is zero and the secondary temperature coefficient is positive. That is, as the temperature increases, the second preliminary reference voltage VP, which is an output in proportion to its square, increases.

도 4는 도 1의 기준전압 조정/가산부(300)의 구체적인 회로를 예시한 것으로, 기준전압 조정/가산부(300)는 제1 예비 기준전압(VN)과 제2 예비 기준전압(VP)의 크기를 조절하여 가산하는 기능을 수행한다. 제1 예비 기준전압(VN)과 제2 예비 기준전압(VP)은 양자 모두 1차 온도 계수가 제로이므로 그 크기를 조절하여 가산하여도 1차 온도 계수는 항상 제로가 된다. 따라서, 2차 온도 계수가 서로 상쇄될 수 있도록 크기를 조절하여 가산하면, 최종적으로 출력되는 기준전압(VREF)은 1차 온도 계수 및 2차 온도 계수가 모두 제로가 된다.FIG. 4 illustrates a detailed circuit of the reference voltage adjuster / adder 300 of FIG. 1. The reference voltage adjuster / adder 300 includes a first preliminary reference voltage VN and a second preliminary reference voltage VP. Add and adjust the size of. Since the first preliminary reference voltage VN and the second preliminary reference voltage VP both have a first temperature coefficient of zero, the first temperature coefficient is always zero even if the magnitude is adjusted and added. Therefore, when the size is adjusted and added so that the secondary temperature coefficients cancel each other, both the primary temperature coefficient and the secondary temperature coefficient become zero in the final reference voltage VREF.

한편, 기준전압 조정/가산부(300)는 피모스 트랜지스터(P22, P24, P26, P28), 엔모스 트랜지스터(N22, N24), 연산 증폭기(A22, A24) 및 저항(R22, R24, R26)을 포함하여 구성된다. 제1 예비 기준전압(VN)은 연산 증폭기(A22) 및 저항(R26)으로 구성되는 전압-전류 변환기(voltage to current converter)에 의해 제1 예비 전류(IN)로 변환된다. 마찬가지로, 제2 예비 기준전압(VP)은 연산 증폭기(A24) 및 저항(R22)으로 구성되는 전압-전류 변환기(voltage to current converter)에 의해 제2 예비 전류(IP)로 변환된다. 여기서, 저항(R26, R22)의 저항값을 조절함으로써 크기 조절(scaling)을 수행할 수 있다. 제1 예비 전류(IN)의 값은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있고 제2 예비 전류(IP)의 값은 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.Meanwhile, the reference voltage adjusting / adding unit 300 includes PMOS transistors P22, P24, P26, and P28, NMOS transistors N22 and N24, operational amplifiers A22 and A24, and resistors R22, R24, and R26. It is configured to include. The first preliminary reference voltage VN is converted into the first preliminary current IN by a voltage to current converter composed of an operational amplifier A22 and a resistor R26. Similarly, the second preliminary reference voltage VP is converted into the second preliminary current IP by a voltage to current converter composed of an operational amplifier A24 and a resistor R22. Here, scaling may be performed by adjusting the resistance values of the resistors R26 and R22. The value of the first preliminary current IN may be represented by Equation 1 below, and the value of the second preliminary current IP may be represented by Equation 2 below.

IN = VN/R26IN = VN / R26

VN = VP/R22VN = VP / R22

또한, 제1 예비 전류(IN)는 피모스 트랜지스터(P22, P24)로 이루어진 전류 미러에 의해, 제2 예비 전류(IP)는 피모스 트랜지스터(P26, P28)로 이루어진 전류 미러에 의해, 출력 가지(즉, 저항(R24)이 있는 브랜치(branch))로 전달되어 가산된다. 따라서, 저항(R24)을 흐르는 출력 전류(Iout)는 제1 예비 전류(IN)와 제2 예비 전류(IP)의 합, 즉 Iout=IN+IP가 된다. 또한, 출력되는 기준전압(VREF)은 출력 전류(Iout)와 저항(R24)의 곱으로 나타내어질 수 있다. 그리하여, 출력되는 기준전압(VREF)은 다음의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the first preliminary current IN is output by a current mirror composed of PMOS transistors P22 and P24, and the second preliminary current IP is output by a current mirror composed of PMOS transistors P26 and P28. (I.e. branch with resistor R24) added and added. Therefore, the output current Iout flowing through the resistor R24 becomes the sum of the first preliminary current IN and the second preliminary current IP, that is, Iout = IN + IP. In addition, the output reference voltage VREF may be represented as a product of the output current Iout and the resistor R24. Thus, the output reference voltage VREF can be expressed as Equation 3 below.

이와 같이 저항(R24, R22, R26)의 저항값을 조절하여 제1 예비 기준전압(VN) 및 제2 예비 기준전압(VP)의 2차 온도 계수가 상쇄되도록 한다. 그리하여, 최종적으로 출력되는 기준전압(VREF)은 1차 온도 계수 및 2차 온도 계수가 모두 제로가 되도록 함으로써, 온도 변화에 대하여 거의 변화가 없는 안정된 기준전압을 발생할 수 있게 된다.As such, the resistance values of the resistors R24, R22, and R26 are adjusted to cancel the secondary temperature coefficients of the first preliminary reference voltage VN and the second preliminary reference voltage VP. Thus, the final output reference voltage VREF is zero for both the primary temperature coefficient and the secondary temperature coefficient, so that it is possible to generate a stable reference voltage almost unchanged with the temperature change.

첨부된 도면 도 5는 도 2 내지 도 4에 나타낸 밴드갭 기준전압 발생부(100), 스케일링용 기준전압 발생부(200) 및 기준전압 조정/가산부(300)를 통합하여 나타낸 도면으로, 상호 연결 관계를 보여주고 있다.5 is a view showing the bandgap reference voltage generator 100, the scaling reference voltage generator 200, and the reference voltage adjuster / adder 300 shown in FIGS. It shows the connection relationship.

첨부된 도면 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating a reference voltage generation circuit of a semiconductor device in accordance with another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 반도체 소자의 기준전압 발생 회로는 밴드갭 기준전압 발생부(100) 및 2차 온도 계수 조절부(400)를 포함하여 구성된다. 2차 온도 계수 조절부(400)는 피모스 트랜지스터(P32) 및 저항(R32)을 포함하여 구성된다. 피모스 트랜지스터(P32)의 드레인-소스 경로 및 저항(R32)은 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 결합되어 있다. 피모스 트랜지스터(P32) 및 저항(R32)의 결합점 노드(X5)는 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q32, Q34)의베이스에 결합된다.Referring to FIG. 6, the reference voltage generator circuit of the semiconductor device includes a bandgap reference voltage generator 100 and a secondary temperature coefficient controller 400. The secondary temperature coefficient controller 400 includes a PMOS transistor P32 and a resistor R32. The drain-source path and the resistor R32 of the PMOS transistor P32 are coupled in series between the power supply voltage VDD and the ground VSS. The coupling point node X5 of the PMOS transistor P32 and the resistor R32 is coupled to the bases of the PNP bipolar transistors Q32 and Q34 of the bandgap reference voltage generator 100.

이와 같은 회로에서, 노드 X5의 전압이 갖는 온도 특성은 바이폴라 트랜지스터(Q32, Q34)가 갖는 전류 이득의 온도 특성에 의해서 결정된다. 그런데, 이 전류 이득의 온도 특성은 1차 온도 계수 및 2차 온도 계수가 모두 양의 값을 가진다. 또한, 출력되는 기준전압(VREF)은 밴드갭 기준전압 발생부(100)만 구성된 경우의 출력인 제1 예비 기준전압(VN)에 노드 X5의 전압이 가산되므로 2차 온도 계수를 제로로 할 수 있게 된다.In such a circuit, the temperature characteristic of the voltage of the node X5 is determined by the temperature characteristic of the current gain of the bipolar transistors Q32 and Q34. By the way, the temperature characteristic of this current gain has both a primary temperature coefficient and a secondary temperature coefficient having a positive value. In addition, since the voltage of the node X5 is added to the first preliminary reference voltage VN, which is an output when only the bandgap reference voltage generator 100 is configured, the output reference voltage VREF may zero the secondary temperature coefficient. Will be.

첨부된 도면 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 기준전압 발생 회로를 나타내는 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a reference voltage generation circuit of a semiconductor device in accordance with still another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 기준전압 발생 회로는 밴드갭 기준전압 발생부(100) 및 2차 온도 계수 조절부(500)를 포함하며, 2차 온도 계수 조절부(500)는 저항(R40)으로 구성되어 있다. 저항(R42)은 노드 X6과 접지(VSS) 사이에 결합되어 있으며, 노드 X6은 밴드갭 기준전압 발생부(100)의 피엔피 바이폴라 트랜지스터(Q2, Q4)의 베이스에 결합된다. 도 6에서와 마찬가지로, 노드 X6의 전압은 1차 및 2차 온도 계수가 모두 양의 값을 가지며, 이러한 전압은 기존의 밴드갭 기준전압 발생부(100)만 구성된 경우의 출력인 제1 예비 기준전압(VN)에 가산되어, 최종적인 출력 기준전압(VREF)이 된다. 따라서, 기준전압(VREF)의 2차 온도 계수를 제로로 조절할 수 있게 된다.Referring to FIG. 7, the reference voltage generator circuit includes a bandgap reference voltage generator 100 and a secondary temperature coefficient controller 500, and the secondary temperature coefficient controller 500 includes a resistor R40. It is. The resistor R42 is coupled between the node X6 and the ground VSS, and the node X6 is coupled to the bases of the PNP bipolar transistors Q2 and Q4 of the bandgap reference voltage generator 100. As in FIG. 6, the voltage of the node X6 has a positive value of both the primary and secondary temperature coefficients, and this voltage is a first preliminary reference which is an output when only the existing bandgap reference voltage generator 100 is configured. It is added to the voltage VN to become the final output reference voltage VREF. Therefore, the secondary temperature coefficient of the reference voltage VREF can be adjusted to zero.

도 6 및 도 7의 실시예에서는 2차 온도 계수 조절부(400, 500)의 노드 X5, X6의 전압이 가지는 1차 온도 계수 성분은 제로로 조절되지는 않았으나, 그다지 크지 않다. 그러나, 소량의 1차 온도 계수 성분이 기준전압(VREF)에 반영될 우려가 있으므로, 도 5에 도시된 기준전압 발생 회로에 비하여 요구되는 칩 면적은 작으나 온도에 대한 안정성이 다소 낮다.6 and 7, although the primary temperature coefficient components of the nodes X5 and X6 of the secondary temperature coefficient controllers 400 and 500 are not adjusted to zero, they are not very large. However, since a small amount of primary temperature coefficient components may be reflected in the reference voltage VREF, the required chip area is smaller than that of the reference voltage generation circuit shown in FIG. 5, but the stability to temperature is somewhat lower.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같은 본 발명의 기준전압 발생 회로는 단순히 1차 온도 계수만을 제로로 한 것이 아니라, 2차 온도 계수도 제로가 되도록 한 것으로, 발생되는 기준전압의 온도에 대한 변화율이 매우 낮아지는 이점이 있다. 그리하여, 아날로그/디지털 변환기, 전압 조정기, 디씨-투-디씨 변환기 등과 같은 반도체 소자에서 아날로그 관련 회로의 동작 정밀도를 높이는 이점이 있다. 특히, 기준전압 발생 회로 내장형 ADC/DAC 등에서는 기준전압의 정밀성 및 안정성이 전체 칩의 성능을 좌우하게 된다. 구체적으로, 단순히 1차 온도 계수만을 제로(0)로 보정한 단순 밴드갭 기준전압 발생 회로를 사용하여 ADC 또는 DAC를 구현하고자 하는 경우 실질적으로 12비트 이상의 ADC/DAC 설계는 불가능하다. 그러나, 본 발명에서 제안한 것과 같이 2차 온도 계수까지 제로로 보정한 기준전압 발생 회로를 사용하는 경우에는, 12비트 이상의 ADC/DAC 설계가 가능하다. 또한, 본 발명에서 제안하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로는 단일 칩으로도 생산이 가능하므로, 이를 사용하는 시스템의 성능을 향상시키는 이점을 갖는다. 예를 들어, 디지털화된 전압계, 전류계는 물론 오실로스코프, 펄스/시그널 생성기 등에 채용될 경우 당해 시스템의 성능을 현격히 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the reference voltage generating circuit of the present invention not only zeroes the primary temperature coefficient but also zeros the secondary temperature coefficient, so that the rate of change of the generated reference voltage with respect to temperature is very low. have. Thus, there is an advantage in increasing the operation precision of analog related circuits in semiconductor devices such as analog / digital converters, voltage regulators, DC-to-DC converters and the like. In particular, in the ADC / DAC with a built-in reference voltage generator circuit, the precision and stability of the reference voltage determine the performance of the entire chip. In particular, if an ADC or a DAC is implemented using a simple bandgap reference voltage generator circuit in which only the primary temperature coefficient is zero-corrected, practically, an ADC / DAC design of 12 bits or more is impossible. However, in the case of using the reference voltage generator circuit corrected to zero up to the secondary temperature coefficient as proposed in the present invention, an ADC / DAC design of 12 bits or more is possible. In addition, since the reference voltage generator circuit of the semiconductor device proposed in the present invention can be produced by a single chip, it has an advantage of improving the performance of a system using the same. For example, when employed in digitized voltmeters, ammeters, as well as oscilloscopes, pulse / signal generators, there is an advantage that can significantly improve the performance of the system.

Claims (10)

1차 온도 계수가 실질적인 제로로 조정되고 음의 2차 온도 계수를 갖는 제1 예비 기준전압을 발생하는 밴드갭 기준전압 발생부;A bandgap reference voltage generator for generating a first preliminary reference voltage having a primary temperature coefficient adjusted to substantially zero and having a negative secondary temperature coefficient; 1차 온도 계수가 실질적인 제로로 조정되고 양의 2차 온도 계수를 갖는 제2 예비 기준전압을 발생하는 스케일링용 기준전압 발생부; 및A scaling reference voltage generator for adjusting a primary temperature coefficient to substantially zero and generating a second preliminary reference voltage having a positive secondary temperature coefficient; And 상기 제1 예비 기준전압 및 상기 제2 예비 기준전압을 크기 조절 및 가산하여 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압을 출력하는 기준전압 조정/가산부A reference voltage adjusting / adding unit configured to scale and add the first preliminary reference voltage and the second preliminary reference voltage to output a reference voltage having a second temperature coefficient of substantially zero; 를 구비하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.A reference voltage generation circuit of a semiconductor device having a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 스케일링용 기준전압 발생부는,The scaling reference voltage generator, 전원 전압(VDD)과 접지 사이에 병렬로 연결된 제1 브랜치, 제2 브랜치, 제3 브랜치-여기서, 제1 브랜치와 제2 브랜치는 바이폴라 트랜지스터를 포함함-;A first branch, a second branch, and a third branch connected in parallel between the power supply voltage VDD and ground, wherein the first branch and the second branch include bipolar transistors; 상기 제1 브랜치에 포함되어 있는 제1 노드와 상기 제2 브랜치에 포함되어 있는 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 제1 브랜치 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하는 제1 연산 증폭기; 및A first operational amplifier configured to control a current flowing in the first branch and the second branch by amplifying a voltage difference between the first node included in the first branch and the second node included in the second branch; And 상기 제2 노드와 상기 제3 브랜치에 포함되어 있는 제3 노드간의 전압차를 증폭하여 제3 브랜치에 흐르는 전류를 제어하는 제2 연산 증폭기를 포함하고,A second operational amplifier configured to control a current flowing in a third branch by amplifying a voltage difference between the second node and a third node included in the third branch, 상기 제1 브랜치에 포함된 노드들중 어느 한 노드로부터 상기 제2 예비 기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And a second preliminary reference voltage is output from any one of the nodes included in the first branch. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 브랜치는 전원 전압(VDD)과 접지 사이에 직렬로 결합된 제1 피모스 트랜지스터, 제1 저항 및 제2 저항 및 제1 피엔피 바이폴라 트랜지스터를 포함하고-제1 피엔피 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터가 접지됨-;The first branch comprises a first PMOS transistor, a first resistor and a second resistor, and a first PNP bipolar transistor coupled in series between the power supply voltage VDD and ground—the collector of the first PNP bipolar transistor. Is grounded; 상기 제2 브랜치는 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 결합된 제2 피모스 트랜지스터, 제3 저항 및 제2 피엔피 바이폴라 트랜지스터를 포함하고-제2 피엔피 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터가 접지됨-;The second branch includes a second PMOS transistor, a third resistor, and a second PNP bipolar transistor coupled in series between the power supply voltage VDD and ground VSS, wherein the collector of the second PNP bipolar transistor is Grounded; 상기 제3 브랜치는 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 직렬로 결합된 제3 피모스 트랜지스터, 제4 저항 및 제5 저항을 포함하고;The third branch includes a third PMOS transistor, a fourth resistor and a fifth resistor coupled in series between the power supply voltage VDD and the ground VSS; 상기 제1 연산 증폭기의 제1 입력 단자는 상기 제1 저항 및 제2 저항의 결합점에 연결되고 제2 입력 단자는 상기 제3 저항과 상기 제2 피엔피 바이폴라 트랜지스터의 에미터에 결합되고 그 출력이 상기 제1 피모스 트랜지스터 및 제2 피모스 트랜지스터의 게이트에 결합되며;The first input terminal of the first operational amplifier is connected to a coupling point of the first resistor and the second resistor and the second input terminal is coupled to the emitter of the third resistor and the second PNP bipolar transistor and outputs the same. Is coupled to gates of the first PMOS transistor and the second PMOS transistor; 상기 제2 연산 증폭기의 제1 입력 단자는 제4 저항과 제5 저항의 결합점에 결합되고 제2 입력 단자는 상기 제2 피엔피 바이폴라 트랜지스터의 에미터에 연결되며 그 출력 단자는 상기 제3 피모스 트랜지스터의 게이트에 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.A first input terminal of the second operational amplifier is coupled to a coupling point of a fourth resistor and a fifth resistor, a second input terminal is connected to an emitter of the second PNP bipolar transistor, and an output terminal of the second operational amplifier is A reference voltage generation circuit of a semiconductor device, characterized in that coupled to the gate of the MOS transistor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준전압 조정/가산부는.The reference voltage adjusting / adding unit. 상기 제1 예비 기준전압을 크기 조정하여 제1 예비 전류로 변환하는 제1 전압-전류 변환기;A first voltage-to-current converter that scales the first preliminary reference voltage and converts the first preliminary reference voltage into a first preliminary current; 상기 제2 예비 기준전압을 크기 조정하여 제2 예비 전류로 변환하는 제2 전압-전류 변환기;A second voltage-current converter for scaling the second preliminary reference voltage and converting the second preliminary reference voltage into a second preliminary current; 출력 전류가 흐르며 적어도 하나의 부하 소자를 포함하는 출력 브랜치;An output branch through which output current flows and including at least one load element; 상기 제1 예비 전류를 상기 출력 브랜치로 전달하는 제1 전류 미러; 및A first current mirror for transferring the first preliminary current to the output branch; And 상기 제2 예비 전류를 상기 출력 브랜치로 전달하는 제2 전류 미러를 포함하여,A second current mirror for delivering said second preliminary current to said output branch, 상기 제1 예비 전류 및 상기 제2 예비 전류가 상기 출력 브랜치에 가산되어 흐르도록 하여 상기 출력 부하의 걸리는 전압을 기준전압(VREF)으로서 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And the first preliminary current and the second preliminary current are added to the output branch so as to flow so as to output a voltage applied to the output load as a reference voltage (VREF). 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 및 제2 전압-전류 변환기는 각각 변환된 예비 전류가 흐르는 브랜치의 전압을 스케일링하여 제2 입력 단자로 입력하고 해당하는 예비 전압을 제1 입력 단자로 입력하는 연산 증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.Each of the first and second voltage-to-current converters includes an operational amplifier that scales a voltage of a branch through which the converted preliminary current flows and inputs it to a second input terminal, and inputs a corresponding preliminary voltage to the first input terminal. A reference voltage generation circuit of a semiconductor device, characterized in that. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준전압 조정/가산부는,The reference voltage adjusting / adding unit is 제1 및 제2 예비 전류가 흐르는 브랜치 내에 해당하는 상기 연산 증폭기의 출력에 의해 게이팅되는 엔모스 트랜지스터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And an NMOS transistor gated by an output of the operational amplifier corresponding to a branch through which the first and second preliminary currents flow. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밴드갭 기준전압 발생부는,The bandgap reference voltage generator, 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 병렬로 결합되고 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터-콜렉터 경로를 포함하여 구성된 제1 및 제2 브랜치;First and second branches coupled in parallel between power supply voltage VDD and ground VSS, each including an emitter-collector path of a bipolar transistor; 상기 제1 브랜치 내의 제1 노드 및 제2 브랜치 내의 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 상기 제1 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하기 위한 연산 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And an operational amplifier configured to amplify the voltage difference between the first node in the first branch and the second node in the second branch to control the current flowing through the first and second branches. Generation circuit. 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 병렬로 결합되고 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터-콜렉터 경로를 포함하여 구성된 제1 및 제2 브랜치와, 상기 제1 브랜치 내의 제1 노드 및 제2 브랜치 내의 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 상기 제1 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하기 위한 연산 증폭기를 구비하는 밴드갭 기준전압 발생부;First and second branches coupled in parallel between power supply voltage VDD and ground VSS, each comprising an emitter-collector path of a bipolar transistor, and a first node and a second branch within the first branch. A bandgap reference voltage generator including an operational amplifier for amplifying a voltage difference between a second node and controlling a current flowing through the first and second branches; 상기 제1 및 제2 브랜치와 병렬로 연결된 제3 브랜치-여기서 제3 브랜치는 상기 연산 증폭기에 의해 흐르는 전류가 제어되고 그 안에 포함된 제3 노드의 전압이 상기 제1 및 제2 브랜치에 포함된 바이폴라 트랜지스터들의 베이스에 인가됨-;A third branch connected in parallel with the first and second branches, wherein the third branch is configured to control the current flowing by the operational amplifier and include the voltage of the third node included therein in the first and second branches. Applied to the base of bipolar transistors; 상기 제1 브랜치 내에 포함된 노드들 중 어느 하나로부터 인출된 기준전압 출력 단자를 포함하여,Including a reference voltage output terminal drawn from any one of the nodes included in the first branch, 상기 밴드갭 기준전압 발생부에 의한 전압과 상기 제3 노드에 의한 전압이 가산되어 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압으로서 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And the voltage generated by the bandgap reference voltage generator and the voltage generated by the third node are added so that the secondary temperature coefficient is output as a reference voltage having a substantially zero value. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제3 브랜치는,The third branch, 상기 전원 전압(VDD)에 드레인이 연결되고 게이트가 상기 연산 증폭기의 출력에 결합된 피모스 트랜지스터와,A PMOS transistor having a drain connected to the power supply voltage VDD and having a gate coupled to an output of the operational amplifier; 상기 피모스 트랜지스터의 소스와 상기 접지(VSS) 사이에 결합된 저항을 포함하고,A resistor coupled between the source of the PMOS transistor and the ground (VSS), 상기 피모스 트랜지스터의 소스가 상기 제3 노드로서 상기 밴드갭 기준전압 발생부에 포함된 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.And a source of the PMOS transistor is connected to a base of a bipolar transistor included in the bandgap reference voltage generator as the third node. 전원 전압(VDD)과 접지(VSS) 사이에 병렬로 결합되고 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터-콜렉터 경로를 포함하여 구성된 제1 및 제2 브랜치와, 상기 제1 브랜치 내의 제1 노드 및 제2 브랜치 내의 제2 노드간의 전압차를 증폭하여 상기 제1 및 제2 브랜치에 흐르는 전류를 제어하기 위한 연산 증폭기를 구비하는 밴드갭 기준전압 발생부;First and second branches coupled in parallel between power supply voltage VDD and ground VSS, each comprising an emitter-collector path of a bipolar transistor, and a first node and a second branch within the first branch. A bandgap reference voltage generator including an operational amplifier for amplifying a voltage difference between a second node and controlling a current flowing through the first and second branches; 상기 바이폴라 트랜지스터들의 베이스와 접지 사이에 결합된 스케일링용 부하를 구비하여,A scaling load coupled between the base and ground of the bipolar transistors, 2차 온도 계수가 실질적으로 제로인 기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 기준전압 발생 회로.A reference voltage generating circuit of a semiconductor device, characterized in that for outputting a reference voltage having a substantially zero secondary temperature coefficient.
KR1019980061180A 1998-12-30 1998-12-30 A reference voltage generating circuit in semiconductor device Expired - Fee Related KR100318448B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980061180A KR100318448B1 (en) 1998-12-30 1998-12-30 A reference voltage generating circuit in semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980061180A KR100318448B1 (en) 1998-12-30 1998-12-30 A reference voltage generating circuit in semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000044681A KR20000044681A (en) 2000-07-15
KR100318448B1 true KR100318448B1 (en) 2002-02-19

Family

ID=19567936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980061180A Expired - Fee Related KR100318448B1 (en) 1998-12-30 1998-12-30 A reference voltage generating circuit in semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100318448B1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4714353B2 (en) * 2001-02-15 2011-06-29 セイコーインスツル株式会社 Reference voltage circuit
KR100675016B1 (en) * 2006-02-25 2007-01-29 삼성전자주식회사 Reference voltage generation circuit with low temperature dependence
JP4854393B2 (en) * 2006-06-21 2012-01-18 三星電子株式会社 Voltage generation circuit
KR100825956B1 (en) * 2006-11-07 2008-04-28 한양대학교 산학협력단 Voltage generator
KR100776160B1 (en) * 2006-12-27 2007-11-12 동부일렉트로닉스 주식회사 Band gap reference voltage generator
CN103440014B (en) * 2013-08-27 2014-11-05 电子科技大学 Continuous-output full-integration switched capacitor band-gap reference circuit
CN117170453B (en) * 2023-08-30 2024-06-11 北京中电华大电子设计有限责任公司 Reference voltage generating circuit and vehicle-mounted chip

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000044681A (en) 2000-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10642305B2 (en) High-accuracy CMOS temperature sensor and operating method
JP3647468B2 (en) Dual source for constant current and PTAT current
US8222955B2 (en) Compensated bandgap
US6853238B1 (en) Bandgap reference source
US4446419A (en) Current stabilizing arrangement
TWI418968B (en) Circuit and method for generating reference voltage and reference current
EP0640904B1 (en) Curvature correction circuit for a voltage reference
CN101105699A (en) Output voltage adjustable band gap reference voltage circuit
US5483150A (en) Transistor current switch array for digital-to-analog converter (DAC) including bias current compensation for individual transistor current gain and thermally induced base-emitter voltage drop variation
US6380723B1 (en) Method and system for generating a low voltage reference
KR100318448B1 (en) A reference voltage generating circuit in semiconductor device
JPH08328676A (en) Voltage source device for low voltage operation
US20240162912A1 (en) Piecewise Compensation for Voltage Reference Temperature Drift
US11929755B2 (en) Piecewise compensation for voltage reference temperature drift
US11921535B2 (en) Bandgap reference circuit
US5867056A (en) Voltage reference support circuit
CN112306142A (en) Negative voltage reference circuit
KR100599974B1 (en) Reference voltage generator
CN117811584B (en) Digital-to-analog converter
CN116009639B (en) Bandgap Reference Circuit
CN114679170B (en) Signal conversion circuit
Lian-xi et al. A high accuracy bandgap reference with chopped modulator to compensate MOSFET mismatch
KR0169395B1 (en) Reference voltage generator
KR20240085595A (en) super-PTAT current source with enhanced temperature coefficient
CN116069100A (en) Band gap reference circuit, chip and electronic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 11

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121121

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 12

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131118

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141119

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 14

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151118

Year of fee payment: 15

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161118

Year of fee payment: 16

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171117

Year of fee payment: 17

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 17

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20181211

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20181211