[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2007206972A - Reference voltage generating circuit - Google Patents

Reference voltage generating circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2007206972A
JP2007206972A JP2006024948A JP2006024948A JP2007206972A JP 2007206972 A JP2007206972 A JP 2007206972A JP 2006024948 A JP2006024948 A JP 2006024948A JP 2006024948 A JP2006024948 A JP 2006024948A JP 2007206972 A JP2007206972 A JP 2007206972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
reference voltage
gate
drain
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.)
Granted
Application number
JP2006024948A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4868868B2 (en
Inventor
Kozo Ito
弘造 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006024948A priority Critical patent/JP4868868B2/en
Publication of JP2007206972A publication Critical patent/JP2007206972A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4868868B2 publication Critical patent/JP4868868B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reference voltage generating circuit for operating on a voltage power supply and supplying a stable reference voltage with low output impedance. <P>SOLUTION: The reference voltage generating circuit 30 has its source connected to the gate of a depression type transistor M3. While the transistor M3 and the source of an enhancement type transistor M4 are grounded, the gate voltage of the transistor M4 is used as a reference voltage VrefH that is an output voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基準電圧発生回路に関し、さらに詳細には低電圧動作が可能でかつ温度特性が優れた基準電圧発生回路に係る。   The present invention relates to a reference voltage generation circuit, and more particularly to a reference voltage generation circuit that can operate at a low voltage and has excellent temperature characteristics.

MOSトランジスタを用いて温度特性の良好な基準電圧を発生する回路の従来技術文献として、特開2001−284464号公報(特許文献1)がある。ここでは、ゲート電極の仕事関数差を利用してスレッショルド電圧の異なるMOSトランジスタを製造し、そのスレッショルド電圧の差を取り出して基準電圧とする発明が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-284464 (Patent Document 1) is a prior art document of a circuit that generates a reference voltage with good temperature characteristics using a MOS transistor. Here, an invention is disclosed in which MOS transistors having different threshold voltages are manufactured using the work function difference of the gate electrode, and the difference between the threshold voltages is taken as a reference voltage.

具体的には、基板やチャネルドープの濃度をペアMOSトランジスタ間で等しくし、同一電導型で不純物濃度の異なる半導体ゲートを持つペアMOSトランジスタによる、正の温度係数を持つVPTAT電圧源と、異種導電型の半導体ゲートを持つペアMOSトランジスタによる、負の温度係数を持つVPN電圧源とを組み合わせることにより、所望の基準電圧Vref=VPN+VPTATを生成するようにしたものである。   Specifically, a VPTAT voltage source having a positive temperature coefficient by a pair MOS transistor having a semiconductor gate having the same conductivity type and a different impurity concentration, and a different conductivity between the pair MOS transistors with the same substrate and channel dope concentration. A desired reference voltage Vref = VPN + VPTAT is generated by combining a VPN voltage source having a negative temperature coefficient with a pair MOS transistor having a semiconductor gate of a type.

図1は、前記公報の図18において開示された基準電圧発生回路である。図1のトランジスタM31、M32、M33およびM34はNMOSトランジスタであり、各トランジスタの基板やチャネルドープの不純物濃度が等しく、n型基板のpウエル内に形成され、各トランジスタ間の基板電位がソース電位と等しくしてある。さらに、各トランジスタのチャネル幅とチャネル長も等しくなっている。   FIG. 1 shows the reference voltage generating circuit disclosed in FIG. Transistors M31, M32, M33, and M34 in FIG. 1 are NMOS transistors, and are formed in the p-well of an n-type substrate having the same substrate concentration and channel dope impurity concentration, and the substrate potential between the transistors is the source potential. It is equal to. Further, the channel width and channel length of each transistor are also equal.

トランジスタM31は、高濃度n型ゲートのディプレッション型トランジスタであって、ゲートとソースが接続されて定電流源となっている。トランジスタ12は、低濃度n型ゲートを持ち、トランジスタM34と抵抗R31で構成されるソース接地回路15によりゲート電位が与えられている。トランジスタM33は、p型ゲートを持つエンハンスメント型トランジスタであって、ゲートとドレインが接続されてれ、ソースが接地されている。   The transistor M31 is a depletion type transistor having a high concentration n-type gate, and a gate and a source are connected to form a constant current source. The transistor 12 has a low-concentration n-type gate, and is given a gate potential by a source ground circuit 15 including a transistor M34 and a resistor R31. The transistor M33 is an enhancement type transistor having a p-type gate, the gate and drain are connected, and the source is grounded.

ペアMOSトランジスタであるトランジスタM31とトランジスタM33には、同一の電流が流れるため、トランジスタM33のゲート−ソース間電圧V2は負の温度係数を持つ電圧源VPNである。   Since the same current flows through the transistor M31 and the transistor M33, which are paired MOS transistors, the gate-source voltage V2 of the transistor M33 is a voltage source VPN having a negative temperature coefficient.

また、ぺアMOSトランジスタであるトランジスタM31とトランジスタM32にも同様に、同一の電流が流れるため、トランジスタM32のゲート−ソース間電圧Vgsは、正の温度係数を持つ電圧源VPTATとなる。   Similarly, since the same current flows through the pair MOS transistors M31 and M32, the gate-source voltage Vgs of the transistor M32 is a voltage source VPTAT having a positive temperature coefficient.

出力電圧V3は、トランジスタM33のゲート−ソース間電圧V2とトランジスタM32のゲート−ソース間電圧Vgsの和であるから、V3=VPN+VPTATとなる。尚このとき各トランジスタの温度特性は、高濃度n型ゲート、低濃度n型ゲートおよびp型ゲートの不純物濃度を変えることで任意に設定可能である。   Since the output voltage V3 is the sum of the gate-source voltage V2 of the transistor M33 and the gate-source voltage Vgs of the transistor M32, V3 = VPN + VPTAT. At this time, the temperature characteristics of each transistor can be arbitrarily set by changing the impurity concentration of the high-concentration n-type gate, the low-concentration n-type gate, and the p-type gate.

図2は、前記公報の図22において開示されている別の基準電圧発生回路である。図2のトランジスタM21、M22、M23およびM24は、NMOSトランジスタであって、基板やチャネルドープの不純物濃度が等しく、n型基板のpウエル内に形成され、各トランジスタ間の基板電位がソース電位と等しくしてある。さらに、トランジスタM21とトランジスタM22においてチャネル幅とチャネル長の比が等しく、トランジスタM23とトランジスタM24においてチャネル幅とチャネル長の比が等しくなっている。   FIG. 2 shows another reference voltage generation circuit disclosed in FIG. 22 of the publication. Transistors M21, M22, M23, and M24 in FIG. 2 are NMOS transistors having the same substrate and channel-doped impurity concentration, formed in a p-well of an n-type substrate, and the substrate potential between the transistors being the source potential. Are equal. Further, the ratio of the channel width to the channel length is equal in the transistors M21 and M22, and the ratio of the channel width to the channel length is equal in the transistors M23 and M24.

トランジスタM21は、高濃度n型ゲートのディプレッション型トランジスタであり、ゲートとソースが接続されて定電流源となっている。トランジスタM22は、高濃度p型ゲートを持ち、NMOSトランジスタであるトランジスタM25と抵抗R21、抵抗R22により構成されるソース接地回路25によりゲート電位が与えられている。   The transistor M21 is a depletion type transistor having a high-concentration n-type gate, and the gate and the source are connected to form a constant current source. The transistor M22 has a high-concentration p-type gate, and is given a gate potential by a source ground circuit 25 configured by an NMOS transistor M25, a resistor R21, and a resistor R22.

トランジスタM23は、高濃度n型ゲートのディプレッション型トランジスタであり、トランジスタM24は、低濃度n型ゲートのディプレッション型トランジスタである。トランジスタM24のゲートとソースは接続されて定電流源となっている。   The transistor M23 is a depletion type transistor having a high concentration n-type gate, and the transistor M24 is a depletion type transistor having a low concentration n-type gate. The gate and source of the transistor M24 are connected to form a constant current source.

ペアMOSトランジスタであるトランジスタM21とトランジスタM22には同一の電流が流れるため、トランジスタM22のゲート−ソース間電圧V1は、負の温度特性を持つ電圧源VPNとなる。   Since the same current flows through the transistor M21 and the transistor M22 which are pair MOS transistors, the gate-source voltage V1 of the transistor M22 becomes a voltage source VPN having a negative temperature characteristic.

また、ペアMOSトランジスタであるトランジスタM23とトランジスタM24にも同一の電流が流れるため、トランジスタM23のゲート−ソース間電圧Vgsは、正の温度係数を持つ電圧源VPTATとなる。   Further, since the same current flows through the pair MOS transistors M23 and M24, the gate-source voltage Vgs of the transistor M23 becomes a voltage source VPTAT having a positive temperature coefficient.

出力電圧V3は、トランジスタM22のゲート−ソース間電圧V1を抵抗R21と抵抗R22で分圧した電圧と、トランジスタM23のゲート−ソース間電圧Vgsの和であるから、出力電圧V3=VPN×R22/(R21+R22)+VPTATとなる。尚このとき、各トランジスタの温度特性は、高濃度n型ゲート、低濃度n型ゲートおよび高濃度p型ゲートの不純物濃度を変えることで任意に設定可能である。
特開2001−284464号公報
The output voltage V3 is the sum of the voltage V1 obtained by dividing the gate-source voltage V1 of the transistor M22 by the resistors R21 and R22 and the gate-source voltage Vgs of the transistor M23, so that the output voltage V3 = VPN × R22 / (R21 + R22) + VPTAT. At this time, the temperature characteristics of each transistor can be arbitrarily set by changing the impurity concentration of the high-concentration n-type gate, the low-concentration n-type gate, and the high-concentration p-type gate.
JP 2001-284464 A

しかしながら、図1に示される従来例では、電源電圧として、出力電圧V3に対し、トランジスタM14のゲート−ソース間電圧と、トランジスタM11のソース−ドレイン間電圧を加えた電圧が必要となり、電源電圧を高くしなければならないと言う問題点がある。   However, the conventional example shown in FIG. 1 requires a voltage obtained by adding the gate-source voltage of the transistor M14 and the source-drain voltage of the transistor M11 to the output voltage V3 as the power supply voltage. There is a problem that it must be raised.

また、図2に示される従来例では、出力電圧V3自体が低電圧であるため、電源電圧も低電圧とすることができる。しかしながら、電源電圧には、出力電圧V3にトランジスタM23のゲート−ソース間電圧とトランジスタM25のソース−ドレイン間電圧、さらに抵抗R21における電圧降下分を加えた電圧が必要となる。   Further, in the conventional example shown in FIG. 2, since the output voltage V3 itself is a low voltage, the power supply voltage can also be a low voltage. However, the power supply voltage requires a voltage obtained by adding the gate-source voltage of the transistor M23, the source-drain voltage of the transistor M25, and the voltage drop across the resistor R21 to the output voltage V3.

また、図2に示される例では、出力電圧V3の出力インピーダンスが高いため、出力電圧V3を抵抗で分圧して任意の電圧を取得することができない。   In the example shown in FIG. 2, since the output impedance of the output voltage V3 is high, the output voltage V3 cannot be divided by a resistor to obtain an arbitrary voltage.

本発明は、このような点を鑑みて、これらを解決すべくなされたものであり、低電圧電源で動作可能であり、出力インピーダンスの低く、さらには安定した基準電圧を供給可能基準電圧発生回路を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of these points, and has been made to solve these problems. The reference voltage generating circuit is operable with a low-voltage power supply, has a low output impedance, and can supply a stable reference voltage. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明の基準電圧発生回路は次の如き構成を採用した。   In order to achieve the above object, the reference voltage generating circuit of the present invention employs the following configuration.

本発明の基準電圧発生回路は、同一特性の2つのMOSトランジスタにより構成されるカレントミラー回路と、前記2つのMOSトランジスタのうち、一方のトランジスタの出力側に接続された、第1のトランジスタであるディプレッション型トランジスタと、前記2つのMOSトランジスタのうち他方のトランジスタの出力側に接続された、第2のトランジスタであるエンハンスメント型トランジスタにより構成されるペアMOSトランジスタと、前記第1のトランジスタまたは前記第2のトランジスタの出力側に接続された第3のトランジスタと、該第3のトランジスタの出力側に接続された該第3のトランジスタの負荷と、により構成され、前記第3のトランジスタと前記負荷の接続点から出力される電圧が、前記第2のトランジスタのゲートに印加され、前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流が同一となるときの、前記第1のトランジスタのゲート電圧と、前記第2のトランジスタのゲート電圧との差を出力電圧する基準電圧発生回路において、前記第1のトランジスタのゲートとソースが接続され、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタのソースが接地され、前記第2のトランジスタのゲート電圧を出力電圧とする構成とすることができる。   The reference voltage generation circuit of the present invention is a current mirror circuit composed of two MOS transistors having the same characteristics, and a first transistor connected to the output side of one of the two MOS transistors. A depletion type transistor, a pair MOS transistor composed of an enhancement type transistor which is a second transistor connected to the output side of the other of the two MOS transistors, and the first transistor or the second transistor A third transistor connected to the output side of the third transistor and a load of the third transistor connected to the output side of the third transistor, and the connection of the third transistor and the load The voltage output from the point is the second transistor The gate voltage of the first transistor and the gate voltage of the second transistor when the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor are the same when applied to the gate In a reference voltage generation circuit for outputting a difference as an output voltage, the gate and source of the first transistor are connected, the sources of the first transistor and the second transistor are grounded, and the gate voltage of the second transistor is It can be set as the structure made into an output voltage.

これにより、本発明の基準電圧発生回路は、入力電圧と出力電圧の差が小さくなり、低電源電圧で動作可能となる。さらに、出力インピーダンスが低くなる。   As a result, the reference voltage generating circuit of the present invention has a small difference between the input voltage and the output voltage, and can operate with a low power supply voltage. Furthermore, the output impedance is lowered.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタにおいて、それぞれのチャネルは同一の導電型で形成され、それぞれのゲートは異なる導電型不純物で形成され、前記それぞれのゲートのゲートサイズが異なる構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generating circuit of the present invention is further configured such that each channel is formed of the same conductivity type in each of the first transistor and the second transistor, and each gate is It is possible to adopt a configuration in which the gate sizes of the respective gates are different, which are formed of different conductivity type impurities.

これにより、本発明の基準電圧発生回路では、各トランジスタの製造プロセスの変動による出力電圧のばらつきが小さくなる。   As a result, in the reference voltage generating circuit of the present invention, variations in output voltage due to variations in the manufacturing process of each transistor are reduced.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第1のトランジスタのチャネル幅Wdとチャネル長Ldの比SdをSd=Wd/Ldとし、前記第2のトランジスタのチャネル幅Weとチャネル長Leの比SeをSe=We/Leとし、前記Seと前記Sdの比をSe/Sdとしたとき、前記Se/Sdが、0.3から0.67である構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit according to the present invention further sets the ratio Sd between the channel width Wd and the channel length Ld of the first transistor to Sd = Wd / Ld, and the second transistor When the ratio Se between the channel width We and the channel length Le is Se = We / Le, and the ratio between Se and Sd is Se / Sd, the Se / Sd is 0.3 to 0.67. It can be.

これにより、各トランジスタの温度特性が小さくなり、安定した出力電圧を出力する。   As a result, the temperature characteristics of each transistor are reduced, and a stable output voltage is output.

さらに、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記カレントミラー回路を構成する前記MOSトランジスタは、低スレッショルド電圧のトランジスタである構成とすることができる。   Furthermore, in the reference voltage generating circuit of the present invention, in order to achieve the above object, the MOS transistor constituting the current mirror circuit can be a low threshold voltage transistor.

これにより、本発明の基準電圧発生回路は、低電源電圧で動作可能となる。   As a result, the reference voltage generation circuit of the present invention can operate with a low power supply voltage.

さらに、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記カレントミラー回路は、2組の、スレッショルド電圧の異なる2つのMOSトランジスタを直列接続した回路により構成され、2組の前記回路において、前記スレッショルド電圧の高い方のMOSトランジスタは電源電圧側に配置された構成とすることができる。   Further, in order to achieve the above object, the reference voltage generating circuit of the present invention is further configured such that the current mirror circuit is constituted by a circuit in which two sets of two MOS transistors having different threshold voltages are connected in series. In the above circuit, the MOS transistor having the higher threshold voltage may be arranged on the power supply voltage side.

これにより、カレントミラー回路の精度が向上し、ミラー電流精度が向上する。   This improves the accuracy of the current mirror circuit and improves the mirror current accuracy.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第1のトランジスタのドレイン電圧と、前記第2のトランジスタのドレイン電圧を略同電位とする回路を備えた構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit of the present invention further includes a circuit that makes the drain voltage of the first transistor and the drain voltage of the second transistor substantially the same potential. It can be.

これにより、前記ディプレッション型トランジスタである第1のトランジスタM1と、前記エンハンスメント型トランジスタである第2のトランジスタM2におけるチャネル長変調効果の影響を低減する。   Thereby, the influence of the channel length modulation effect in the first transistor M1 which is the depletion type transistor and the second transistor M2 which is the enhancement type transistor is reduced.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第1のトランジスタのドレイン電圧と、前記第2のトランジスタのドレイン電圧を略同電位とする回路は、前記第1のトランジスタのドレインと前記カレントミラー回路を構成する一方のMOSトランジスタの出力側との間に配設された第4のトランジスタと、前記第2のトランジスタのドレインと前記カレントミラー回路を構成する他方のMOSトランジスタの出力側との間に配設された第5のトランジスタで構成され、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタのゲートが共通接続され、共通接続された前記ゲートには、前記第3のトランジスタと前記負荷との接続点の電圧、または該電圧に比例した電圧が印加される構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit according to the present invention further includes a circuit that sets the drain voltage of the first transistor and the drain voltage of the second transistor to substantially the same potential. A fourth transistor disposed between the drain of one transistor and the output side of one of the MOS transistors constituting the current mirror circuit; the other comprising the drain of the second transistor and the current mirror circuit; A fifth transistor disposed between the output side of the MOS transistor and the gates of the fourth transistor and the fifth transistor are connected in common. A voltage at a connection point between the third transistor and the load or a voltage proportional to the voltage can be applied.

これにより、前記ディプレッション型トランジスタである第1のトランジスタM1と、前記エンハンスメント型トランジスタである第2のトランジスタM2におけるチャネル長変調効果の影響を低減する。   Thereby, the influence of the channel length modulation effect in the first transistor M1 which is the depletion type transistor and the second transistor M2 which is the enhancement type transistor is reduced.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、低スレッショルド電圧のトランジスタである構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit of the present invention can be configured such that the fourth transistor and the fifth transistor are low threshold voltage transistors.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、ディプレッション型トランジスタである構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generating circuit of the present invention can be configured such that the fourth transistor and the fifth transistor are depletion type transistors.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、導電型不純物ゲートを有するトランジスタである構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit of the present invention can be configured such that the fourth transistor and the fifth transistor are transistors each having a conductive impurity gate.

これにより、本発明の基準電圧発生回路は、低電源電圧で動作可能となる。   As a result, the reference voltage generation circuit of the present invention can operate with a low power supply voltage.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第3のトランジスタは、前記カレントミラー回路を構成するMOSトランジスタと同一の特性であり、前記第3のトランジスタの負荷に流れる負荷電流が前記第1のトランジスタのドレイン電流と等しい構成とすることができる。   In the reference voltage generating circuit of the present invention, in order to achieve the above object, the third transistor has the same characteristics as those of the MOS transistor constituting the current mirror circuit. The load current flowing through the load may be equal to the drain current of the first transistor.

これにより、カレントミラー回路の精度が向上し、ミラー電流精度が向上する。   This improves the accuracy of the current mirror circuit and improves the mirror current accuracy.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、記第3のトランジスタの負荷を定電流源した構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generating circuit according to the present invention can be further configured to have a constant current source for the load of the third transistor.

これにより、前記第3のトランジスタの負荷電流を、前記第1のトランジスタと同一にする。   As a result, the load current of the third transistor is made the same as that of the first transistor.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第3のトランジスタのゲートは、負荷を定電流源とした第6のトランジスタを介して、前記ペアMOSトランジスタの一方の出力側に接続される構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit of the present invention further includes a gate of the third transistor connected to the pair of MOS transistors via a sixth transistor having a load as a constant current source. It can be set as the structure connected to one output side.

これにより、前記カレントミラー回路を構成するトランジスタのドレイン電圧が等しくなり、ミラー電流精度が向上する。   Thereby, the drain voltages of the transistors constituting the current mirror circuit are equalized, and the mirror current accuracy is improved.

また、本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、前記第6のトランジスタのゲートは、負荷を抵抗とする前記第3のトランジスタを介して前記ペアMOSトランジスタの一方の出力側に接続される構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit of the present invention further includes a gate of the sixth transistor connected to one of the pair MOS transistors via the third transistor having a load as a resistance. It can be set as the structure connected to the output side.

これにより、前記第3のトランジスタの負荷電流を、前記第1のトランジスタのドレイン電流と同一とする。   This makes the load current of the third transistor the same as the drain current of the first transistor.

本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、該基準電圧発生回路は、前記第3のトランジスタと前記負荷との接続点の電圧と比例した電圧を出力電圧とする構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit according to the present invention further includes a configuration in which the reference voltage generation circuit uses a voltage proportional to a voltage at a connection point between the third transistor and the load as an output voltage. It can be.

これにより、本発明の基準電圧発生回路は、低電圧の基準電圧を取得することが可能となる。   As a result, the reference voltage generation circuit of the present invention can acquire a low-voltage reference voltage.

本発明の基準電圧発生回路は、上記目的を達成するために、さらに、該基準電圧発生回路は、前記第3のトランジスタまたは前記第6のトランジスタと接続され、カレントミラー回路を構成する第7のトランジスタを備え、前記第7のトランジスタのドレイン電流を出力する構成とすることができる。   In order to achieve the above object, the reference voltage generation circuit according to the present invention is further connected to the third transistor or the sixth transistor to form a current mirror circuit. A transistor may be provided to output the drain current of the seventh transistor.

これにより、本発明の基準電圧発生回路は、基準電圧を出力するとともに、定電流を出力することが可能となる。   As a result, the reference voltage generation circuit of the present invention can output a reference voltage and a constant current.

本発明の基準電圧発生回路によれば、低電源電圧で動作可能であり、さらには出力インピーダンスを低くし、安定した基準電圧を供給することができる。   According to the reference voltage generating circuit of the present invention, it is possible to operate with a low power supply voltage, and further, it is possible to supply a stable reference voltage by reducing the output impedance.

本発明の基準電圧発生回路は、ディプレッション型トランジスタのゲートとソースが接続され、前記ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタのソースが接地された状態で、前記エンハンスメント型トランジスタのゲート電圧を出力電圧とするものである。以下に図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。   The reference voltage generating circuit according to the present invention is such that the gate and source of a depletion type transistor are connected, and the gate voltage of the enhancement type transistor is used as an output voltage in a state where the source of the depletion type transistor and the enhancement type transistor is grounded. It is. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図3は、本発明の基準電圧発生回路の実施例1を示す回路図である。図1に示す基準電圧発生回路30は、トランジスタM1、M2、M5およびM6と、ゲート電極の仕事関数差を用いて製造したペアMOSトランジスタであるトランジスタM3、M4と、抵抗R1、R2で構成されている。ここで、トランジスタM1、M2、M5およびM6は同一特性を有するPMOSトランジスタである。トランジスタM3は、n型ゲートを有するディプレッション型のNMOSトランジスタであり、トランジスタM4はp型ゲートを有するエンハンスメント型のNMOSトランジスタである。   FIG. 3 is a circuit diagram showing Example 1 of the reference voltage generating circuit of the present invention. The reference voltage generating circuit 30 shown in FIG. 1 includes transistors M1, M2, M5 and M6, transistors M3 and M4 which are paired MOS transistors manufactured using a work function difference between gate electrodes, and resistors R1 and R2. ing. Here, the transistors M1, M2, M5, and M6 are PMOS transistors having the same characteristics. The transistor M3 is a depletion type NMOS transistor having an n-type gate, and the transistor M4 is an enhancement type NMOS transistor having a p-type gate.

トランジスタM1とトランジスタM2は、それぞれのソースとゲートが共通接続されており、共通接続されたソースには電源電圧Vinが印加されている。そして、共通接続されたゲートがトランジスタM2のドレインに接続され、カレントミラー回路を構成している。   The transistors M1 and M2 have their sources and gates connected in common, and the power supply voltage Vin is applied to the commonly connected sources. The commonly connected gates are connected to the drain of the transistor M2, forming a current mirror circuit.

トランジスタM1のドレインには、トランジスタM3のドレインが接続されている。そして、トランジスタM2のドレインには、トランジスタM4のドレインが接続されている。トランジスタM3のゲートとソースは接続されて接地されており、定電流源を構成している。トランジスタM4のソースは接地され、トランジスタM4のゲートは、トランジスタM5のドレインと抵抗R1の接続点に接続されている。   The drain of the transistor M3 is connected to the drain of the transistor M1. The drain of the transistor M4 is connected to the drain of the transistor M2. The gate and the source of the transistor M3 are connected and grounded to constitute a constant current source. The source of the transistor M4 is grounded, and the gate of the transistor M4 is connected to the connection point between the drain of the transistor M5 and the resistor R1.

トランジスタM5のドレインは抵抗R1の一端に接続され、直列接続された抵抗R1と抵抗R2を介して接地されている。そして、トランジスタM5のソースには、電源電圧Vinが印加され、ゲートはトランジスタM1のドレインに接続されている。ここで、トランジスタM5、抵抗R1および抵抗R2は、抵抗R1と抵抗R2をトランジスタM5の負荷とするソース接地回路35を構成している。   The drain of the transistor M5 is connected to one end of the resistor R1, and is grounded via the resistors R1 and R2 connected in series. The source voltage Vin is applied to the source of the transistor M5, and the gate is connected to the drain of the transistor M1. Here, the transistor M5, the resistor R1, and the resistor R2 constitute a source grounding circuit 35 that uses the resistor R1 and the resistor R2 as a load of the transistor M5.

トランジスタM6のソースには電源電圧Vinが印加され、トランジスタM6のゲートは、トランジスタM5のゲートと共通接続されている。そして、トランジスタM6のドレインは、電流出力端子PBIASに接続されている。   The power supply voltage Vin is applied to the source of the transistor M6, and the gate of the transistor M6 is commonly connected to the gate of the transistor M5. The drain of the transistor M6 is connected to the current output terminal PBIAS.

次に、図3に示す基準電圧発生回路30の動作を説明する。   Next, the operation of the reference voltage generation circuit 30 shown in FIG. 3 will be described.

トランジスタM1のドレイン電流I1は、トランジスタM4のドレイン電流I4と等しくなる。ここで、トランジスタM1、トランジスタM2は同一特性であり、それぞれのドレイン電流I1、I2は等しい。また、I1=I3、I2=I4であるから、トランジスタM4のドレイン電流I4は、トランジスタM3のドレイン電流I3と等しくなる。   The drain current I1 of the transistor M1 is equal to the drain current I4 of the transistor M4. Here, the transistors M1 and M2 have the same characteristics, and their drain currents I1 and I2 are equal. Since I1 = I3 and I2 = I4, the drain current I4 of the transistor M4 is equal to the drain current I3 of the transistor M3.

また、ソース接地回路35を構成するトランジスタM5のゲートにはトランジスタM3のドレインが接続されている。そして、ソース接地回路35の出力はトランジスタM4のゲートに接続され、トランジスタM4のドレイン電流I4がトランジスタM3のドレイン電流I3と等しくなるようトランジスタM4のゲート電圧を供給する負帰還ループを形成している。この結果、トランジスタM4のゲート電圧は、定電流源を構成するトランジスタM3のドレイン電流I3で決定される電圧に設定される。そして、このトランジスタM4のゲート電圧が、基準電圧発生回路30の出力電圧である基準電圧VrefHとなる。   The drain of the transistor M3 is connected to the gate of the transistor M5 constituting the common source circuit 35. The output of the common source circuit 35 is connected to the gate of the transistor M4 to form a negative feedback loop for supplying the gate voltage of the transistor M4 so that the drain current I4 of the transistor M4 becomes equal to the drain current I3 of the transistor M3. . As a result, the gate voltage of the transistor M4 is set to a voltage determined by the drain current I3 of the transistor M3 constituting the constant current source. The gate voltage of the transistor M4 becomes the reference voltage VrefH that is the output voltage of the reference voltage generation circuit 30.

このとき、電源電圧Vinは、基準電圧VrefHとトランジスタM5のソース−ドレイン間電圧の和、またはトランジスタM2のゲート−ソース間電圧およびトランジスタM4のドレイン−ソース間電圧の和のどちらか大きいほうの電圧となる。   At this time, the power supply voltage Vin is the higher of the reference voltage VrefH and the sum of the source-drain voltage of the transistor M5 or the sum of the gate-source voltage of the transistor M2 and the drain-source voltage of the transistor M4. It becomes.

ここで、後者の電圧に関しては、トランジスタM1とトランジスタM2に低スレッショルド電圧のトランジスタを採用すれば、この後者の電圧を容易に低く抑えることができる。よって、本実施例での電源電圧Vinは、基準電圧VrefHとトランジスタM5のソース−ドレイン間電圧の和となる。尚、ここで述べる低スレッショルド電圧とは、0.2から0.5V程度を示す。   Here, regarding the latter voltage, if a transistor having a low threshold voltage is adopted as the transistor M1 and the transistor M2, the latter voltage can be easily reduced. Therefore, the power supply voltage Vin in this embodiment is the sum of the reference voltage VrefH and the source-drain voltage of the transistor M5. Note that the low threshold voltage described here is about 0.2 to 0.5V.

このとき、トランジスタM5のソース−ドレイン間電圧は、0.3V以下にすることが可能である。よって、基準電圧発生回路30において、電源電圧Vinを低電圧とすることができる。また、電源電圧Vin(入力電圧)と基準電圧VrefH(出力電圧)が極めて近い値となり、入力電圧と出力電圧との差が小さくなるので、電源効率を向上させることが可能となる。   At this time, the source-drain voltage of the transistor M5 can be set to 0.3 V or less. Therefore, in the reference voltage generation circuit 30, the power supply voltage Vin can be made low. Further, the power supply voltage Vin (input voltage) and the reference voltage VrefH (output voltage) are extremely close to each other, and the difference between the input voltage and the output voltage is reduced, so that the power supply efficiency can be improved.

さらに、基準電圧VrefHは、ソース接地回路35の出力電圧として出力されるので、出力インピーダンスが低くなる。よって、基準電圧VrefHを抵抗R1と抵抗R2で分圧し、基準電圧VrefHに比例し、かつ基準電圧VrefHよりも低い電圧を基準電圧VrefLとして供給することも可能である。   Furthermore, since the reference voltage VrefH is output as the output voltage of the source ground circuit 35, the output impedance is lowered. Therefore, the reference voltage VrefH can be divided by the resistors R1 and R2, and a voltage proportional to the reference voltage VrefH and lower than the reference voltage VrefH can be supplied as the reference voltage VrefL.

なお、トランジスタM5は、カレントミラー回路を構成しているトランジスタM1およびトランジスタM2と同一特性のトランジスタであり、トランジスタM5のドレイン電流I5が、ドレイン電流I1と等しくなるように抵抗R1と抵抗R2の抵抗値が設定されている。このため、トランジスタM5のゲート電圧は、トランジスタM1およびトランジスタM2のゲート電圧と等しくなる。   The transistor M5 is a transistor having the same characteristics as the transistors M1 and M2 constituting the current mirror circuit, and the resistances of the resistors R1 and R2 are set so that the drain current I5 of the transistor M5 is equal to the drain current I1. Value is set. For this reason, the gate voltage of the transistor M5 is equal to the gate voltages of the transistors M1 and M2.

ここで、トランジスタM1のドレインとトランジスタM5のゲートは接続されており、トランジスタM1のドレイン電圧と、トランジスタM5のゲート電圧は同電位である。また、トランジスタM2のドレインは、共通接続されたトランジスタM1とトランジスタM2のゲートに接続されており、トランジスタM2のドレイン電圧は、トランジスタM1およびトランジスタM2のゲート電圧と同電位である。すなわち、トランジスタM2のドレイン電圧は、トランジスタM5のゲート電圧と同電位である。   Here, the drain of the transistor M1 and the gate of the transistor M5 are connected, and the drain voltage of the transistor M1 and the gate voltage of the transistor M5 are at the same potential. The drain of the transistor M2 is connected to the gates of the commonly connected transistors M1 and M2, and the drain voltage of the transistor M2 has the same potential as the gate voltages of the transistors M1 and M2. That is, the drain voltage of the transistor M2 is the same potential as the gate voltage of the transistor M5.

よって、トランジスタM1のドレイン電圧とトランジスタM2のドレイン電圧は同電位である。これにより、トランジスタM1およびトランジスタM2において、ドレイン電圧の差により生じるドレイン電流の誤差をなくすことができる。すなわち、チャネル長変調効果によるミラー電流の誤差をなくし、カレントミラー回路の精度を向上させることができる。   Therefore, the drain voltage of the transistor M1 and the drain voltage of the transistor M2 are the same potential. Thereby, in the transistor M1 and the transistor M2, the error of the drain current caused by the difference in drain voltage can be eliminated. That is, the error of the mirror current due to the channel length modulation effect can be eliminated, and the accuracy of the current mirror circuit can be improved.

また、カレンミラー回路の精度が向上すれば、トランジスタM3のドレイン電流の変動が小さくなり、このドレイン電流I3により決定されるトランジスタM4のゲート電圧(基準電圧VrefH)が安定する。よって、基準電圧発生回路30は、安定した基準電圧VrefHを生成することができる。   Further, if the accuracy of the current mirror circuit is improved, the fluctuation of the drain current of the transistor M3 is reduced, and the gate voltage (reference voltage VrefH) of the transistor M4 determined by the drain current I3 is stabilized. Therefore, the reference voltage generation circuit 30 can generate a stable reference voltage VrefH.

また、トランジスタM5とトランジスタM6のゲートとソースは共通接続されており、共通接続されたソースには電源電圧Vinが印加されている。共通接続されたゲートは、トランジスタM1のドレインに接続されている。   The gates and sources of the transistors M5 and M6 are connected in common, and the power supply voltage Vin is applied to the commonly connected sources. The commonly connected gates are connected to the drain of the transistor M1.

トランジスタM5のドレイン電流I5は、ドレイン電流I1と等しくなるよう設定されているので、トランジスタM5のドレイン電圧は、トランジスタM1のドレイン電圧と同電位である。よって、トランジスタM5とトランジスタM6はカレントミラー回路を構成し、トランジスタM6のドレイン電流I6は、トランジスタM5のドレイン電流I5と等しい定電流となる。   Since the drain current I5 of the transistor M5 is set to be equal to the drain current I1, the drain voltage of the transistor M5 is the same potential as the drain voltage of the transistor M1. Therefore, the transistors M5 and M6 form a current mirror circuit, and the drain current I6 of the transistor M6 becomes a constant current equal to the drain current I5 of the transistor M5.

ここで、トランジスタM6のドレインを電流出力端子PBIASに接続することにより、出力電流として、定電流であるトランジスタM6のドレイン電流I6を得る。尚このとき、抵抗R1と抵抗R2の温度特性は小さいほうが好ましく、この温度特性が小さいほど、温度変化に影響しない安定した定電流を得ることができる。   Here, by connecting the drain of the transistor M6 to the current output terminal PBIAS, the drain current I6 of the transistor M6, which is a constant current, is obtained as the output current. At this time, it is preferable that the temperature characteristics of the resistors R1 and R2 are small. The smaller the temperature characteristics, the more stable constant current that does not affect the temperature change can be obtained.

尚、本実施例においては、ゲート電極の仕事関数差を用いて製造したペアMOSトランジスタを用いた例を示したが、それに限定されるものではなく、例えばトランジスタM3がディプレッション型トランジスタであり、トランジスタM4がエンハンスメント型トランジスタであれば同様の機能を実現することができる。   In this embodiment, an example using a pair MOS transistor manufactured by using a work function difference of the gate electrode is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the transistor M3 is a depletion type transistor. A similar function can be realized if M4 is an enhancement type transistor.

次に、基準電圧発生回路30の温度特性について説明する。   Next, the temperature characteristics of the reference voltage generation circuit 30 will be described.

図4は、ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタのドレイン電流Idとゲート−ソース間電圧Vgsとの関係を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the drain current Id and the gate-source voltage Vgs of the depletion type transistor and the enhancement type transistor.

ディプレッション型トランジスタのゲートとソースを接続した場合のドレイン電流は、図4に示すId1である。このドレイン電流Id1をエンハンスメント型トランジスタに提供した場合のエンハンスメント型トランジスタのゲート電圧は、図4に示すVrefHである。   The drain current when the gate and source of the depletion type transistor are connected is Id1 shown in FIG. The gate voltage of the enhancement type transistor when this drain current Id1 is provided to the enhancement type transistor is VrefH shown in FIG.

ここで、図3に示す基準電圧発生回路30におけるトランジスタM3がディプレッション型トランジスタ、トランジスタM4がエンハンスメント型トランジスタである。よって、図4に示す関係を、基準電圧発生回路30に当てはめれば、図3の示す基準電圧発生回路30の基準電圧VrefHは、トランジスタM3とトランジスタM4におけるドレイン電流が一致した時のゲート電圧の差となる。   Here, the transistor M3 in the reference voltage generation circuit 30 shown in FIG. 3 is a depletion type transistor, and the transistor M4 is an enhancement type transistor. Therefore, if the relationship shown in FIG. 4 is applied to the reference voltage generation circuit 30, the reference voltage VrefH of the reference voltage generation circuit 30 shown in FIG. 3 is the gate voltage when the drain currents in the transistors M3 and M4 match. It makes a difference.

通常のディプレッション型トランジスタの構造は、NMOSトランジスタの場合、チャネル領域に不純物をドープし、あらかじめnチャネルを形成しておき、ゲート−ソース間電圧Vgsが0Vでもドレイン電流が流れるようになっている。これに対し、通常のエンハンスメント型のNMOSトランジスタの場合では、ゲート−ソース間電圧Vgsがスレッショルド電圧となったとき、チャネル領域にnチャネルが形成されてドレイン電流が流れ出すようになっている。   In the case of a normal depletion type transistor, in the case of an NMOS transistor, a channel region is doped with an impurity to form an n channel in advance, and a drain current flows even when the gate-source voltage Vgs is 0V. On the other hand, in the case of a normal enhancement type NMOS transistor, when the gate-source voltage Vgs becomes the threshold voltage, an n-channel is formed in the channel region and a drain current flows out.

このように、ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタにおいて、チャネル領域の製造プロセスが異なると、製造プロセスの変動によりそれぞれのゲート電圧が独立して変動してしまう。その結果、ディプレッション型トランジスタのゲート電圧とエンハンスメント型トランジスタのゲート電圧の差が大きく変動する。   As described above, in the depletion type transistor and the enhancement type transistor, if the manufacturing process of the channel region is different, each gate voltage varies independently due to the variation of the manufacturing process. As a result, the difference between the gate voltage of the depletion type transistor and the gate voltage of the enhancement type transistor varies greatly.

そこで、基板やチャネル領域の製造プロセスは、ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタ共に同一とし、ゲートにドープする不純物の電導型と濃度を変えることで、ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタを製造すると、製造プロセスが変動しても、ディプレッション型トランジスタのゲート電圧とエンハンスメント型トランジスタのゲート電圧の差はほとんど変動しないことが知られている。   Therefore, the manufacturing process of the substrate and the channel region is the same for both the depletion type transistor and the enhancement type transistor, and the depletion type transistor and the enhancement type transistor are manufactured by changing the conductivity type and concentration of the impurity doped in the gate. It is known that the difference between the gate voltage of the depletion type transistor and the gate voltage of the enhancement type transistor hardly fluctuates even if fluctuates.

ただし、図3の基準電圧発生回路30におけるディプレッション型であるトランジスタM3とエンハンスメント型であるトランジスタM4では、チャネル幅とチャネル長が同一となっている。この場合には、トランジスタM3のゲート電圧とトランジスタM4のゲート電圧の差は温度特性を持つようになる。   However, the depletion type transistor M3 and the enhancement type transistor M4 in the reference voltage generation circuit 30 in FIG. 3 have the same channel width and channel length. In this case, the difference between the gate voltage of the transistor M3 and the gate voltage of the transistor M4 has temperature characteristics.

図5は、各ゲートサイズ比における温度特性の実験データを示す図である。ここで、ゲートサイズ比とは、ディプレッション型トランジスタのチャネル幅Wdとチャネル長Ldの比SdをWd/Ldとし、エンハンスメント型トランジスタのチャネル幅Weとチャネル長Leの比SeをWe/Leとしたときの、SdとSeの比Se/Sdを示すものである。図5では、センター温度25度において、ゲートサイズ比が1.0、0.67、0.5、0.45の各々の場合における温度特性を示している。   FIG. 5 is a diagram showing experimental data of temperature characteristics at each gate size ratio. Here, the gate size ratio is when the ratio Sd between the channel width Wd and the channel length Ld of the depletion type transistor is Wd / Ld, and the ratio Se between the channel width We and the channel length Le of the enhancement type transistor is We / Le. The ratio Se / Sd of Sd and Se is shown. FIG. 5 shows the temperature characteristics when the gate size ratio is 1.0, 0.67, 0.5, and 0.45 at the center temperature of 25 degrees.

図5に示す実験データより、ゲートサイズ比が1.0のときの温度係数は−545ppm、ゲートサイズ比が0.67のときの温度係数は−191ppm、ゲートサイズ比が0.5のときの温度係数は+60ppm、ゲートサイズ比が0.45のときの温度係数は+154ppmであることがわかった。   From the experimental data shown in FIG. 5, when the gate size ratio is 1.0, the temperature coefficient is -545 ppm, when the gate size ratio is 0.67, the temperature coefficient is -191 ppm, and when the gate size ratio is 0.5. It was found that the temperature coefficient was +60 ppm, and the temperature coefficient when the gate size ratio was 0.45 was +154 ppm.

図6は、各ゲートサイズ比と温度係数の関係を示した図である。図6において、実線は実験データであり、一点鎖線はゲートサイズ比が1.0の時の温度係数と、ゲートサイズ比が0.45の時の温度係数を直線で結んだものである。   FIG. 6 is a diagram showing the relationship between each gate size ratio and the temperature coefficient. In FIG. 6, the solid line is experimental data, and the alternate long and short dash line is a straight line connecting the temperature coefficient when the gate size ratio is 1.0 and the temperature coefficient when the gate size ratio is 0.45.

図5および図6から、ゲートサイズ比が0.5から0.67の間に温度係数の最小点があり、さらに類推すると、0.54から0.58で温度係数が最小となり、そのときの温度係数は約40ppmになることがわかった。   5 and 6, there is a minimum point of the temperature coefficient between the gate size ratios of 0.5 and 0.67. By analogy, the temperature coefficient is minimum between 0.54 and 0.58. The temperature coefficient was found to be about 40 ppm.

そこで、基準電圧発生回路30において、トランジスタM3のチャネル幅Wd3とチャネル長Ld3の比Sd3をWd3/Ld3とし、トランジスタM4のチャネル幅We4とチャネル長Le4の比Se4をWe4/Le4としたときの、Sd3とSe4の比Se3/Sd4を0.5から0.67、さらに望ましくは0.54から0.58の間に設定することで、出力基準電圧VrefHの温度特性をもっとも良くすることができる。   Therefore, in the reference voltage generation circuit 30, when the ratio Sd3 of the channel width Wd3 and the channel length Ld3 of the transistor M3 is Wd3 / Ld3 and the ratio Se4 of the channel width We4 and the channel length Le4 of the transistor M4 is We4 / Le4, By setting the ratio Se3 / Sd4 between Sd3 and Se4 between 0.5 and 0.67, and more preferably between 0.54 and 0.58, the temperature characteristics of the output reference voltage VrefH can be improved.

図7は、本発明の実施例2の基準電圧発生回路40を示す回路図である。実施例2の基準電圧発生回路40において、実施例1の基準電圧発生回路30と異なる点は、カレントミラー回路にトランジスタM7とトランジスタM8が追加された点と、トランジスタM3およびトランジスタM4のドレインとカレントミラー回路との間に、トランジスタM9およびトランジスタM10が追加された点である。ここで、トランジスタM7とトランジスタM8は、同一特性を持つPMOSトランジスタであり、トランジスタM9とトランジスタM10はNMOSトランジスタである。   FIG. 7 is a circuit diagram showing the reference voltage generating circuit 40 according to the second embodiment of the present invention. The reference voltage generation circuit 40 of the second embodiment differs from the reference voltage generation circuit 30 of the first embodiment in that transistors M7 and M8 are added to the current mirror circuit, and the drains and currents of the transistors M3 and M4 are current. A transistor M9 and a transistor M10 are added between the mirror circuit. Here, the transistor M7 and the transistor M8 are PMOS transistors having the same characteristics, and the transistor M9 and the transistor M10 are NMOS transistors.

実施例2においてトランジスタM1とトランジスタM2は、低スレッショルド電圧のトランジスタであり、トランジスタM7とトランジスタM8のスレッショルド電圧は、トランジスタM1とトランジスタM2のスレッショルド電圧よりも高いものとする。   In the second embodiment, the transistors M1 and M2 are low threshold voltage transistors, and the threshold voltages of the transistors M7 and M8 are higher than the threshold voltages of the transistors M1 and M2.

以下に、実施例2の基準電圧発生回路40における実施例1の基準電圧発生回路30との相違点についてのみ説明する。   Only the difference between the reference voltage generation circuit 40 of the second embodiment and the reference voltage generation circuit 30 of the first embodiment will be described below.

トランジスタM7とトランジスタM8のソースは共通接続され、そのソースには電源電圧Vinが印加されている。トランジスタM7とトランジスタM1は直列接続されており、トランジスタM7のドレインはトランジスタM1のソースに接続されている。また、トランジスタM8とトランジスタM2は直列接続されており、トランジスタM8のドレインはトランジスタM2のソースに接続されている。そして、トランジスタM1、トランジスタM2、トランジスタM7およびトランジスタM8のゲートは共通接続され、そのゲートはトランジスタM2のドレインに接続されている。   The sources of the transistors M7 and M8 are connected in common, and the power supply voltage Vin is applied to the sources. The transistor M7 and the transistor M1 are connected in series, and the drain of the transistor M7 is connected to the source of the transistor M1. The transistor M8 and the transistor M2 are connected in series, and the drain of the transistor M8 is connected to the source of the transistor M2. The gates of the transistor M1, the transistor M2, the transistor M7, and the transistor M8 are connected in common, and the gate is connected to the drain of the transistor M2.

本実施例のカレントミラー回路では、トランジスタM7とトランジスタM8が同一特性のトランジスタであるから、トランジスタM7のドレイン電圧とトランジスタM8のドレイン電圧は同電位となる。このため、電源電圧Vinに変動があった場合でも、トランジスタM7とトランジスタM8においてその変動を吸収することができる。よって、トランジスタM1とトランジスタM2のドレイン電圧は、電源電圧Vinの変動に影響されずに同電位となる。   In the current mirror circuit of this embodiment, since the transistor M7 and the transistor M8 are transistors having the same characteristics, the drain voltage of the transistor M7 and the drain voltage of the transistor M8 have the same potential. Therefore, even when the power supply voltage Vin varies, the transistor M7 and the transistor M8 can absorb the variation. Therefore, the drain voltages of the transistors M1 and M2 are the same potential without being affected by the fluctuation of the power supply voltage Vin.

このため、本実施例のカレントミラー回路は、チャネル長変調効果によるミラー電流の誤差をなくし、極めて精度の良いカレントミラー回路とすることができる。また、カレンミラー回路の精度が向上すれば、トランジスタM3のドレイン電流の変動が小さくなり、このドレイン電流I3により決定されるトランジスタM4のゲート電圧(基準電圧VrefH)が安定する。よって、基準電圧発生回路40は、安定した基準電圧VrefHを生成することができる。尚このとき、トランジスタM7とトランジスタM8を低スレッショルド電圧のトランジスタとすれば、電源電圧Vinはほとんど増加しないか、あるいはわずかな増加とすることができる。   For this reason, the current mirror circuit of the present embodiment can eliminate a mirror current error due to the channel length modulation effect, and can be a highly accurate current mirror circuit. Further, if the accuracy of the current mirror circuit is improved, the fluctuation of the drain current of the transistor M3 is reduced, and the gate voltage (reference voltage VrefH) of the transistor M4 determined by the drain current I3 is stabilized. Therefore, the reference voltage generation circuit 40 can generate a stable reference voltage VrefH. At this time, if the transistors M7 and M8 are low threshold voltage transistors, the power supply voltage Vin hardly increases or can be slightly increased.

トランジスタM9は、トランジスタM1のドレインとトランジスタM3のドレインの間に接続されている。トランジスタM10は、トランジスタM2のドレインとトランジスタM4のドレインの間に接続されている。トランジスタM9とトランジスタM10のゲートは、トランジスタM4のゲートと共通接続されており、トランジスタM9およびトランジスタM10のゲート電圧はソース接地回路35の出力により供給されている。   The transistor M9 is connected between the drain of the transistor M1 and the drain of the transistor M3. The transistor M10 is connected between the drain of the transistor M2 and the drain of the transistor M4. The gates of the transistors M9 and M10 are commonly connected to the gate of the transistor M4, and the gate voltages of the transistors M9 and M10 are supplied from the output of the source ground circuit 35.

本実施例の基準電圧発生回路40によれば、トランジスタM3のドレイン電圧は、基準電圧VrefHからトランジスタM9のゲート−ソース間電圧を引いた電圧であり、トランジスタM4のドレイン電圧は基準電圧VrefHからトランジスタM10のゲート−ソース間電圧を引いた電圧となる。その結果、電源電圧Vinに変動があった場合でも、トランジスタM3およびトランジスタM4のドレイン電圧はほぼ変動しない。このため、トランジスタM3とトランジスタM4におけるチャネル長変調効果による影響を改善することができる。   According to the reference voltage generation circuit 40 of the present embodiment, the drain voltage of the transistor M3 is a voltage obtained by subtracting the gate-source voltage of the transistor M9 from the reference voltage VrefH, and the drain voltage of the transistor M4 is changed from the reference voltage VrefH to the transistor. This is a voltage obtained by subtracting the gate-source voltage of M10. As a result, even when the power supply voltage Vin varies, the drain voltages of the transistors M3 and M4 hardly vary. For this reason, the influence by the channel length modulation effect in the transistors M3 and M4 can be improved.

すなわち、トランジスタM3ではドレイン電流の変動がなくなり、トランジスタM3のドレイン電流により決定されるトランジスタM4のゲート電圧(基準電圧VrefH)の変動がなくなる。このため、電源電圧Vinの変動に対してさらに安定した基準電圧VrefHを生成することが可能となる。   That is, in the transistor M3, the drain current does not change, and the gate voltage (reference voltage VrefH) of the transistor M4 determined by the drain current of the transistor M3 does not change. For this reason, it is possible to generate a reference voltage VrefH that is more stable against fluctuations in the power supply voltage Vin.

また、トランジスタM9とトランジスタM10を低スレッショルド電圧のトランジスタとすることで、トランジスタM3とトランジスタM4のドレイン電圧をより高くすることができる。   In addition, by using the transistors M9 and M10 as low threshold voltage transistors, the drain voltages of the transistors M3 and M4 can be further increased.

さらに、トランジスタM9とトランジスタM10にディプレッション型トランジスタを用いると、さらにトランジスタM3とトランジスタM4のドレイン電圧を高くすることができる。尚この場合、電源電圧Vinの増加を抑えるため、トランジスタM9とトランジスタM10のゲートを基準電圧VrefHよりも低い電位としても良い。例えば図7に示すように、基準電圧VrefHを抵抗R1と抵抗R2で分圧した電圧VrefLをトランジスタM9およびトランジスタM10のゲートへ印加しても良い。   Further, when depletion type transistors are used for the transistors M9 and M10, the drain voltages of the transistors M3 and M4 can be further increased. In this case, in order to suppress an increase in the power supply voltage Vin, the gates of the transistors M9 and M10 may be set to a potential lower than the reference voltage VrefH. For example, as shown in FIG. 7, a voltage VrefL obtained by dividing the reference voltage VrefH by the resistors R1 and R2 may be applied to the gates of the transistors M9 and M10.

また、トランジスタM9とトランジスタM10は、導電型不純物ゲートを有するトランジスタとしても良い。本実施例では、トランジスタM9とトランジスタM10のゲートを高濃度n型とすれば、トランジスタM9とトランジスタM10はディプレッション型トランジスタとなる。   Further, the transistor M9 and the transistor M10 may be transistors having a conductive impurity gate. In the present embodiment, if the gates of the transistors M9 and M10 are high-concentration n-type, the transistors M9 and M10 are depletion type transistors.

図8は、本発明の実施例3の基準電圧発生回路50を示す回路図である。実施例3の基準電圧発生回路50において、実施例1の基準電圧発生回路30と異なる点は、トランジスタM5の負荷を、直列接続された抵抗R1と抵抗R2の代わりに、トランジスタM12とした点である。トランジスタM12はn型ゲートを有するディプレッション型のNMOSトランジスタである。   FIG. 8 is a circuit diagram showing the reference voltage generating circuit 50 according to the third embodiment of the present invention. The reference voltage generation circuit 50 according to the third embodiment is different from the reference voltage generation circuit 30 according to the first embodiment in that the load of the transistor M5 is a transistor M12 instead of the resistors R1 and R2 connected in series. is there. The transistor M12 is a depletion type NMOS transistor having an n-type gate.

トランジスタM12は、トランジスタM3と同一の特性であることが望ましく、トランジスタM12のドレインはトランジスタM5のドレインに接続され、トランジスタM12のソースは接地されている。トランジスタM12は、そのゲートがドレインと接続されて、定電流源を構成しており、ここで発生するトランジスタM12のドレイン電流は、トランジスタM3のドレイン電流と等しくなる。   The transistor M12 preferably has the same characteristics as the transistor M3. The drain of the transistor M12 is connected to the drain of the transistor M5, and the source of the transistor M12 is grounded. The transistor M12 has a gate connected to the drain to form a constant current source, and the drain current of the transistor M12 generated here is equal to the drain current of the transistor M3.

また、トランジスタM5は、カレントミラー回路を構成するトランジスタM1およびトランジスタM2と同一特性であるから、トランジスタM5のドレイン電流とトランジスタM1およびトランジスタM2のドレイン電流と等しくなる。その結果、実施例1で説明したように、トランジスタM1およびトランジスタM2のドレイン電圧が同電位となり、チャネル長変調効果を抑制し、ミラー電流精度を向上させることができる。よって、より安定した基準電圧VrefHを生成することができる。   Further, since the transistor M5 has the same characteristics as the transistors M1 and M2 constituting the current mirror circuit, it becomes equal to the drain current of the transistor M5 and the drain current of the transistors M1 and M2. As a result, as described in the first embodiment, the drain voltages of the transistor M1 and the transistor M2 become the same potential, the channel length modulation effect can be suppressed, and the mirror current accuracy can be improved. Therefore, a more stable reference voltage VrefH can be generated.

図9は、本発明の実施例4の基準電圧発生回路60を示す回路図である。実施例4の基準電圧発生回路60において、実施例1の基準電圧発生回路30と異なる点は、カレントミラー回路とソース接地回路35の間に、トランジスタM13とトランジスタM14で構成された反転増幅回路65が追加されている点である。   FIG. 9 is a circuit diagram showing the reference voltage generation circuit 60 according to the fourth embodiment of the present invention. The reference voltage generation circuit 60 according to the fourth embodiment is different from the reference voltage generation circuit 30 according to the first embodiment in that an inverting amplifier circuit 65 including a transistor M13 and a transistor M14 is interposed between the current mirror circuit and the source ground circuit 35. Is added.

トランジスタM13は、カレントミラー回路を構成するトランジスタM1およびトランジスタM2と同一特性のPMOSトランジスタであって、トランジスタM14を負荷としている。トランジスタM14は、トランジスタM3と同一特性のn型ゲートを有するディプレッション型トランジスタであって、そのゲートとソースが接続されて接地され、定電流源を構成している。   The transistor M13 is a PMOS transistor having the same characteristics as the transistors M1 and M2 constituting the current mirror circuit, and uses the transistor M14 as a load. The transistor M14 is a depletion type transistor having an n-type gate having the same characteristics as the transistor M3. The gate and source of the transistor M14 are connected and grounded to constitute a constant current source.

本実施例におけるカレントミラー回路の出力であるトランジスタM2のドレインは、反転増幅回路65の入力であるトランジスタM13のゲートが接続されている。さらに、反転増幅回路65の出力であるトランジスタM13のドレインは、ソース接地回路35の入力であるトランジスタM5のゲートに接続されている。ここで、トランジスタM1、M2、M5およびM13は同一特性であり、それぞれのドレイン電圧は同電位である。   The drain of the transistor M2 which is the output of the current mirror circuit in this embodiment is connected to the gate of the transistor M13 which is the input of the inverting amplifier circuit 65. Further, the drain of the transistor M13 which is the output of the inverting amplifier circuit 65 is connected to the gate of the transistor M5 which is the input of the common source circuit 35. Here, the transistors M1, M2, M5, and M13 have the same characteristics, and their drain voltages have the same potential.

ソース接地回路35の出力であるトランジスタM5のドレインは、トランジスタM4のゲートに接続されている。そしてトランジスタM4では、ソース接地回路35の出力により、そのドレイン電流I4がトランジスタM3のドレイン電流I3と等しくなるようゲート電圧が供給される。   The drain of the transistor M5, which is the output of the common source circuit 35, is connected to the gate of the transistor M4. In the transistor M4, the gate voltage is supplied by the output of the common source circuit 35 so that the drain current I4 becomes equal to the drain current I3 of the transistor M3.

このように、カレントミラー回路の出力は、カレントミラー回路を構成するトランジスタと同一特性のトランジスタを有する2段の増幅回路を介して、トランジスタM4のゲートへ供給されている。よって、電源電圧Vinに変動があった場合でも、この変動はこれらの増幅回路に吸収されることになり、トランジスタM1とトランジスタM2のドレイン電圧は、電源電圧Vinの変動に影響されずに同電位となる。   As described above, the output of the current mirror circuit is supplied to the gate of the transistor M4 via the two-stage amplifier circuit having a transistor having the same characteristics as those of the transistors constituting the current mirror circuit. Therefore, even if the power supply voltage Vin varies, the variation is absorbed by these amplifier circuits, and the drain voltages of the transistors M1 and M2 are not affected by the variation of the power supply voltage Vin and are at the same potential. It becomes.

その結果、実施例3で説明したように、カレントミラー回路におけるチャネル長変調効果を抑制し、ミラー電流精度を向上させることができる。よって、より安定した基準電圧VrefHを生成することができる。   As a result, as described in the third embodiment, the channel length modulation effect in the current mirror circuit can be suppressed and the mirror current accuracy can be improved. Therefore, a more stable reference voltage VrefH can be generated.

なお、本実施例においては、反転増幅回路65とソース接地回路35のうち、反転増幅回路65を初段の増幅回路としたが、ソース接地回路35を初段の増幅回路とすることもできる(図示せず)。   In this embodiment, of the inverting amplifier circuit 65 and the source grounded circuit 35, the inverting amplifier circuit 65 is the first stage amplifier circuit, but the source grounded circuit 35 may be the first stage amplifier circuit (not shown). )

その場合、カレントミラー回路の出力であるトランジスタM2のドレインは、ソース接地回路35の入力であるトランジスタM5のゲートに接続され、ソース接地回路35の出力であるトランジスタM5のドレインが、反転増幅回路65の入力であるトランジスタM13のゲートに接続される。   In that case, the drain of the transistor M2 that is the output of the current mirror circuit is connected to the gate of the transistor M5 that is the input of the common source circuit 35, and the drain of the transistor M5 that is the output of the common source circuit 35 is the inverting amplifier circuit 65. Is connected to the gate of the transistor M13.

反転増幅回路65の出力であるトランジスタM13のドレインは、トランジスタM4のゲートに接続される。そしてトランジスタM4では、反転増幅回路65の出力により、そのドレイン電流I4がトランジスタM3のドレイン電流I3と等しくなるようゲート電圧が供給される。   The drain of the transistor M13, which is the output of the inverting amplifier circuit 65, is connected to the gate of the transistor M4. In the transistor M4, the gate voltage is supplied by the output of the inverting amplifier circuit 65 so that the drain current I4 becomes equal to the drain current I3 of the transistor M3.

図10は、本発明の実施例5の基準電圧発生回路70を示す回路図である。実施例5の基準電圧発生回路70は、実施例4の基準電圧発生回路60に、実施例2で説明した高精度のカレントミラー回路を組み合わせたものである。   FIG. 10 is a circuit diagram showing a reference voltage generating circuit 70 according to the fifth embodiment of the present invention. The reference voltage generation circuit 70 according to the fifth embodiment is a combination of the reference voltage generation circuit 60 according to the fourth embodiment and the high-accuracy current mirror circuit described in the second embodiment.

このため、実施例5の基準電圧発生回路70においても、実施例2および実施例4で説明した効果と同様の効果を得ることができる。すなわち、基準電圧発生回路70では、カレントミラー回路におけるチャネル長変調効果を抑制してミラー電流精度を向上させ、安定した基準電圧VrefHを生成することができる。   For this reason, also in the reference voltage generation circuit 70 of Example 5, the effect similar to the effect demonstrated in Example 2 and Example 4 can be acquired. That is, the reference voltage generation circuit 70 can suppress the channel length modulation effect in the current mirror circuit, improve the mirror current accuracy, and generate a stable reference voltage VrefH.

以上に説明したように、本発明によれば、低電源電圧で動作可能な基準電圧発生回路を提供することができる。また、本発明によれば入力電圧(電源電圧)と出力電圧(基準電圧)の電圧差が極めて小さく、電源効率の良い基準電圧発生回路を提供することができる。また、本発明によれば、出力インピーダンスの小さい基準電圧発生回路を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reference voltage generation circuit operable with a low power supply voltage. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a reference voltage generation circuit having a very small voltage difference between an input voltage (power supply voltage) and an output voltage (reference voltage) and high power supply efficiency. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a reference voltage generation circuit having a small output impedance.

さらに、本発明によれば、チャネル長変調効果を抑制し、ミラー電流精度を向上させることにより安定した基準電圧VrefHを生成することが可能な基準電圧発生回路を提供することができる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a reference voltage generation circuit capable of generating a stable reference voltage VrefH by suppressing the channel length modulation effect and improving the mirror current accuracy.

以上、各実施例に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施例にあげた形状、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As described above, the present invention has been described based on the respective embodiments, but the present invention is not limited to the requirements shown here, such as the shapes given in the above embodiments and combinations with other elements. With respect to these points, the present invention can be changed within a range that does not detract from the gist of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

本発明は、低電圧動作可能で、かつ安定した基準電圧を供給可能な基準電圧発生回路であって、定電圧を発生する回路に応用することができる。   The present invention is a reference voltage generation circuit that can operate at a low voltage and can supply a stable reference voltage, and can be applied to a circuit that generates a constant voltage.

特開2001−284464号公報の図18において開示された基準電圧発生回路である。This is a reference voltage generating circuit disclosed in FIG. 18 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284464. 特開2001−284464号公報の図22において開示された基準電圧発生回路である。This is the reference voltage generating circuit disclosed in FIG. 22 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-284464. 本発明の基準電圧発生回路の実施例1を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a first embodiment of a reference voltage generating circuit according to the present invention. FIG. ディプレッション型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタのドレイン電流Idとゲート−ソース間電圧Vgsとの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the drain current Id of a depletion type transistor and an enhancement type transistor, and the gate-source voltage Vgs. 各ゲートサイズ比における温度特性を示した図である。It is the figure which showed the temperature characteristic in each gate size ratio. 各ゲートサイズ比と温度係数の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between each gate size ratio and a temperature coefficient. 本発明の実施例2の基準電圧発生回路40を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the reference voltage generation circuit 40 of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の基準電圧発生回路50を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the reference voltage generation circuit 50 of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の基準電圧発生回路60を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the reference voltage generation circuit 60 of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5の基準電圧発生回路70を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the reference voltage generation circuit 70 of Example 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

15、25、35 ソース接地回路
30、40、50、60、70 基準電圧発生回路
65 反転増幅回路
M1〜M14、M21〜M25、M31〜M34 トランジスタ
R1、R2、R21、R22、R31 抵抗
15, 25, 35 Common source circuit 30, 40, 50, 60, 70 Reference voltage generation circuit 65 Inverting amplifier circuits M1-M14, M21-M25, M31-M34 Transistors R1, R2, R21, R22, R31 Resistance

Claims (16)

同一特性の2つのMOSトランジスタにより構成されるカレントミラー回路と、
前記2つのMOSトランジスタのうち、一方のトランジスタの出力側に接続された、第1のトランジスタであるディプレッション型トランジスタと、前記2つのMOSトランジスタのうち他方のトランジスタの出力側に接続された、第2のトランジスタであるエンハンスメント型トランジスタにより構成されるペアMOSトランジスタと、
前記第1のトランジスタまたは前記第2のトランジスタの出力側に接続された第3のトランジスタと、
該第3のトランジスタの出力側に接続された該第3のトランジスタの負荷と、により構成され、
前記第3のトランジスタと前記負荷の接続点から出力される電圧が、前記第2のトランジスタのゲートに印加され、
前記第1のトランジスタのドレイン電流と、前記第2のトランジスタのドレイン電流が同一となるときの、前記第1のトランジスタのゲート電圧と、前記第2のトランジスタのゲート電圧との差を出力電圧する基準電圧発生回路において、
前記第1のトランジスタのゲートとソースが接続され、
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタのソースが接地され、前記第2のトランジスタのゲート電圧を出力電圧とすることを特徴とする基準電圧発生回路。
A current mirror circuit composed of two MOS transistors having the same characteristics;
Of the two MOS transistors, a depletion type transistor that is a first transistor connected to the output side of one transistor, and a second transistor that is connected to the output side of the other transistor of the two MOS transistors, A pair MOS transistor composed of an enhancement type transistor,
A third transistor connected to the output side of the first transistor or the second transistor;
A load of the third transistor connected to the output side of the third transistor,
A voltage output from a connection point between the third transistor and the load is applied to a gate of the second transistor;
The output voltage is the difference between the gate voltage of the first transistor and the gate voltage of the second transistor when the drain current of the first transistor and the drain current of the second transistor are the same. In the reference voltage generation circuit,
A gate and a source of the first transistor are connected;
A reference voltage generating circuit, wherein sources of the first transistor and the second transistor are grounded, and a gate voltage of the second transistor is used as an output voltage.
前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタにおいて、それぞれのチャネルは同一の導電型で形成され、それぞれのゲートは異なる導電型不純物で形成され、前記それぞれのゲートのゲートサイズが異なることを特徴とする請求項1に記載の基準電源発生回路。   In the first transistor and the second transistor, each channel is formed with the same conductivity type, each gate is formed with a different conductivity type impurity, and the gate size of each gate is different. The reference power generation circuit according to claim 1. 前記第1のトランジスタのチャネル幅Wdとチャネル長Ldの比SdをSd=Wd/Ldとし、前記第2のトランジスタのチャネル幅Weとチャネル長Leの比SeをSe=We/Leとし、前記Seと前記Sdの比をSe/Sdとしたとき、
前記Se/Sdが、0.3から0.67であることを特徴とする請求項1または2記載の基準電圧発生回路。
The ratio Sd between the channel width Wd and the channel length Ld of the first transistor is Sd = Wd / Ld, the ratio Se between the channel width We and the channel length Le of the second transistor is Se = We / Le, and the Se And the ratio of Sd is Se / Sd,
3. The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein Se / Sd is 0.3 to 0.67.
前記カレントミラー回路を構成する前記2つのMOSトランジスタは、低スレッショルド電圧のトランジスタであること特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   4. The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein the two MOS transistors constituting the current mirror circuit are low threshold voltage transistors. 前記第3のトランジスタは、前記カレントミラー回路を構成するMOSトランジスタと同一の特性であり、前記第3のトランジスタの負荷に流れる負荷電流が前記第1のトランジスタのドレイン電流と等しいことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   The third transistor has the same characteristics as the MOS transistor constituting the current mirror circuit, and a load current flowing through a load of the third transistor is equal to a drain current of the first transistor. The reference voltage generation circuit according to claim 1. 前記第1のトランジスタのドレイン電圧と、前記第2のトランジスタのドレイン電圧を略同電位とする回路を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   6. The reference voltage generation circuit according to claim 1, further comprising a circuit that makes the drain voltage of the first transistor substantially the same as the drain voltage of the second transistor. . 前記第1のトランジスタのドレイン電圧と、前記第2のトランジスタのドレイン電圧を略同電位とする回路は、前記第1のトランジスタのドレインと前記カレントミラー回路の一方の出力側との間に配設された第4のトランジスタと、
前記第2のトランジスタのドレインと前記カレントミラー回路の他方の出力側との間に配設された第5のトランジスタで構成され、
前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタのゲートが共通接続され、
共通接続された前記ゲートには、前記第3のトランジスタと前記負荷との接続点の電圧、または該電圧に比例した電圧が印加されることを特徴とする請求項6に記載の基準電圧発生回路。
The circuit for setting the drain voltage of the first transistor and the drain voltage of the second transistor to substantially the same potential is disposed between the drain of the first transistor and one output side of the current mirror circuit. A fourth transistor,
A fifth transistor disposed between the drain of the second transistor and the other output side of the current mirror circuit;
The gates of the fourth transistor and the fifth transistor are connected in common;
7. The reference voltage generation circuit according to claim 6, wherein a voltage at a connection point between the third transistor and the load or a voltage proportional to the voltage is applied to the commonly connected gates. .
前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、低スレッショルド電圧のトランジスタであることを特徴とする請求項7に記載の基準電圧発生回路。   8. The reference voltage generation circuit according to claim 7, wherein the fourth transistor and the fifth transistor are low threshold voltage transistors. 前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、ディプレッション型トランジスタであることを特徴とする請求項7に記載の基準電圧発生回路。   8. The reference voltage generating circuit according to claim 7, wherein the fourth transistor and the fifth transistor are depletion type transistors. 前記第4のトランジスタと前記第5のトランジスタは、導電型不純物ゲートを有するトランジスタである請求項7に記載の基準電圧発生回路。   The reference voltage generation circuit according to claim 7, wherein the fourth transistor and the fifth transistor are transistors having a conductive impurity gate. 前記カレントミラー回路は、同一特性の2つのMOSトランジスタにより構成される代わりに、2組の、スレッショルド電圧の異なる2つのMOSトランジスタを直列接続した回路により構成され、
2組の前記回路において、前記スレッショルド電圧の高い方のMOSトランジスタは電源電圧側に配置されたことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。
The current mirror circuit is constituted by a circuit in which two sets of two MOS transistors having different threshold voltages are connected in series, instead of being constituted by two MOS transistors having the same characteristics,
11. The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein in the two sets of circuits, the MOS transistor having the higher threshold voltage is arranged on a power supply voltage side.
記第3のトランジスタの負荷を定電流源したことを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   12. The reference voltage generating circuit according to claim 1, wherein a load of the third transistor is a constant current source. 前記第3のトランジスタのゲートは、負荷を定電流源とした第6のトランジスタを介して、前記ペアMOSトランジスタの一方の出力側に接続されることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   13. The gate of the third transistor is connected to one output side of the pair MOS transistor via a sixth transistor having a load as a constant current source. The reference voltage generation circuit according to one item. 前記第6のトランジスタのゲートは、負荷を抵抗とする前記第3のトランジスタを介して前記ペアMOSトランジスタの一方の出力側に接続されること特徴とする請求項1ないし13のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   14. The gate of the sixth transistor is connected to one output side of the pair MOS transistor through the third transistor having a load as a resistance. The reference voltage generation circuit described. 該基準電圧発生回路は、前記第3のトランジスタと前記負荷との接続点の電圧と比例した電圧、または前記第6のトランジスタと前記負荷との接続点の電圧と比例した電圧を出力電圧とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。   The reference voltage generation circuit uses a voltage proportional to a voltage at a connection point between the third transistor and the load or a voltage proportional to a voltage at a connection point between the sixth transistor and the load as an output voltage. The reference voltage generation circuit according to claim 1. 該基準電圧発生回路は、前記第3のトランジスタまたは前記第6のトランジスタと接続され、カレントミラー回路を構成する第7のトランジスタを備え、
前記第7のトランジスタのドレイン電流を出力することを特徴とする請求項1ないし15のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。
The reference voltage generation circuit includes a seventh transistor connected to the third transistor or the sixth transistor and constituting a current mirror circuit,
16. The reference voltage generation circuit according to claim 1, wherein a drain current of the seventh transistor is output.
JP2006024948A 2006-02-01 2006-02-01 Reference voltage generator Expired - Fee Related JP4868868B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006024948A JP4868868B2 (en) 2006-02-01 2006-02-01 Reference voltage generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006024948A JP4868868B2 (en) 2006-02-01 2006-02-01 Reference voltage generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007206972A true JP2007206972A (en) 2007-08-16
JP4868868B2 JP4868868B2 (en) 2012-02-01

Family

ID=38486389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006024948A Expired - Fee Related JP4868868B2 (en) 2006-02-01 2006-02-01 Reference voltage generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4868868B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014232467A (en) * 2013-05-30 2014-12-11 株式会社 日立パワーデバイス Current source circuit
KR20190095113A (en) 2018-02-06 2019-08-14 에이블릭 가부시키가이샤 Reference voltage generator
CN117170454A (en) * 2023-10-23 2023-12-05 天津智芯半导体科技有限公司 Reference voltage circuit, power management chip and electrical equipment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5506594B2 (en) * 2009-09-25 2014-05-28 セイコーインスツル株式会社 Reference voltage circuit

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0497405A (en) * 1990-08-16 1992-03-30 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Constant current circuit
JPH0613820A (en) * 1992-03-18 1994-01-21 Natl Semiconductor Corp <Ns> Enhancement/depletion mode cascode current mirror
JPH1167931A (en) * 1997-04-04 1999-03-09 Citizen Watch Co Ltd Reference voltage generating circuit
JP2000089843A (en) * 1998-07-16 2000-03-31 Ricoh Co Ltd Semiconductor device for reference voltage source
JP2000284844A (en) * 1999-03-30 2000-10-13 Seiko Epson Corp Band gap circuit and semiconductor device with the same
JP2001284464A (en) * 1999-12-28 2001-10-12 Ricoh Co Ltd Voltage generating circuit using field effect transistor and reference voltage source circuit
JP2002170886A (en) * 2000-09-19 2002-06-14 Seiko Instruments Inc Semiconductor device for reference voltage and manufacturing method thereof
JP2003283258A (en) * 2002-03-20 2003-10-03 Ricoh Co Ltd Reference voltage source circuit operated on low voltage
JP2005033169A (en) * 2003-03-28 2005-02-03 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and method of speed-up of cmos circuit
JP2005109364A (en) * 2003-10-02 2005-04-21 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2007128395A (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Ricoh Co Ltd Half band gap reference circuit

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0497405A (en) * 1990-08-16 1992-03-30 Nec Ic Microcomput Syst Ltd Constant current circuit
JPH0613820A (en) * 1992-03-18 1994-01-21 Natl Semiconductor Corp <Ns> Enhancement/depletion mode cascode current mirror
JPH1167931A (en) * 1997-04-04 1999-03-09 Citizen Watch Co Ltd Reference voltage generating circuit
JP2000089843A (en) * 1998-07-16 2000-03-31 Ricoh Co Ltd Semiconductor device for reference voltage source
JP2000284844A (en) * 1999-03-30 2000-10-13 Seiko Epson Corp Band gap circuit and semiconductor device with the same
JP2001284464A (en) * 1999-12-28 2001-10-12 Ricoh Co Ltd Voltage generating circuit using field effect transistor and reference voltage source circuit
JP2002170886A (en) * 2000-09-19 2002-06-14 Seiko Instruments Inc Semiconductor device for reference voltage and manufacturing method thereof
JP2003283258A (en) * 2002-03-20 2003-10-03 Ricoh Co Ltd Reference voltage source circuit operated on low voltage
JP2005033169A (en) * 2003-03-28 2005-02-03 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device and method of speed-up of cmos circuit
JP2005109364A (en) * 2003-10-02 2005-04-21 Ricoh Co Ltd Semiconductor device
JP2007128395A (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Ricoh Co Ltd Half band gap reference circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014232467A (en) * 2013-05-30 2014-12-11 株式会社 日立パワーデバイス Current source circuit
KR20190095113A (en) 2018-02-06 2019-08-14 에이블릭 가부시키가이샤 Reference voltage generator
US10886267B2 (en) 2018-02-06 2021-01-05 Ablic Inc. Reference voltage generation device
CN117170454A (en) * 2023-10-23 2023-12-05 天津智芯半导体科技有限公司 Reference voltage circuit, power management chip and electrical equipment
CN117170454B (en) * 2023-10-23 2024-01-16 天津智芯半导体科技有限公司 Reference voltage circuit, power management chip and electrical equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4868868B2 (en) 2012-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008015925A (en) Reference voltage generation circuit
US8476967B2 (en) Constant current circuit and reference voltage circuit
JP4716887B2 (en) Constant current circuit
EP3584667B1 (en) Low temperature drift reference voltage circuit
JP2008108009A (en) Reference voltage generation circuit
JP2007066046A (en) Reference voltage generating circuit and constant voltage circuit using the reference voltage generating circuit
JP5446895B2 (en) Amplifier
US20090261866A1 (en) Voltage divider circuit
CN108733116B (en) Constant voltage power supply circuit
JP2008152632A (en) Reference voltage generation circuit
JP4868868B2 (en) Reference voltage generator
JP2000114891A (en) Current source circuit
US9874894B2 (en) Temperature stable reference current
JP4263056B2 (en) Reference voltage generator
JP4259941B2 (en) Reference voltage generator
US7330056B1 (en) Low power CMOS LVDS driver
US7868686B2 (en) Band gap circuit
JP2010003115A (en) Constant current circuit
JP4607482B2 (en) Constant current circuit
JP4823829B2 (en) Reference voltage generator
JP4355710B2 (en) MOS type reference voltage generator
JP3963597B2 (en) Short circuit protection circuit
JPH0643953A (en) Reference voltage generating circuit
CN113885639A (en) Reference circuit, integrated circuit, and electronic device
CN109582077B (en) Low-power-consumption power supply start-reset circuit and reference signal circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111018

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111115

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees