CN105929886B - 基准电压电路以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

基准电压电路以及电子设备。本发明的课题在于，提供能够构成适于电子设备的各种模式的电路的基准电压电路。作为解决手段，在构成基准电压电路的各晶体管之间和晶体管与电源端子之间，具有切换基准电压电路的电路结构的开关元件。

Description

基准电压电路以及电子设备
技术领域
本发明涉及输出恒定的基准电压的半导体装置。
背景技术
作为相对于电源电压变动和温度变动能够得到稳定的输出电压的基准电压电路，以往使用了例如使用图3所示的电路(参照专利文献1)。
现有的基准电压电路503具有N型耗尽型MOS晶体管51、N型耗尽型MOS晶体管56、N型增强型MOS晶体管52和电阻群58。
专利文献1：日本特开2007－266715号公报
但是，关于现有技术，在想要抑制基准电压电路的消耗电流的工作模式和对基准电压要求精度和稳定性的工作模式等共存的电子设备中，存在无法降低基准电压电路的消耗电流的问题。
发明内容
本发明是为了解决以上的问题而提出的，提供一种能够根据通常工作模式和低消耗电流工作模式等来切换电路结构的基准电压电路。
为了解决现有的问题，本发明的基准电压电路具有如下的结构。
在基准电压电路中，在构成基准电压电路的各晶体管之间和晶体管与电源端子之间，具有切换基准电压电路的电路结构的开关元件。
根据本发明的基准电压电路，在想要抑制基准电压电路的消耗电流的工作模式和对基准电压要求精度和稳定性的工作模式等共存的电子设备中，能够构成适于各个模式的基准电压电路。
附图说明
图1是示出本实施方式的基准电压电路的电路图。
图2是示出本实施方式的低消耗电流工作模式的基准电压电路的电路图。
图3是示出现有的基准电压电路的结构的一例的电路图。
标号说明
1、3、51、56：耗尽型MOS晶体管；2：增强型MOS晶体管；4、5、58：电阻；6、7、8、9：开关元件。
具体实施方式
图1是示出本实施方式的基准电压电路的电路图。
本实施方式的基准电压电路具有第一电源线101、第二电源线100、基准电压输出端子10、基准电压输出端子11、N型耗尽型MOS晶体管1、N型耗尽型MOS晶体管3、N型增强型MOS晶体管2、电阻4、电阻5、开关元件6、开关元件7、开关元件8和开关元件9。
第一电源线101与开关元件6的第一端子和开关元件7的第一端子连接。N型耗尽型MOS晶体管1的漏极与开关元件6的第二端子连接，栅极、源极和背栅(back gate)与开关元件8的第一端子连接。N型增强型MOS晶体管2的漏极与开关元件8的第一端子连接，栅极与开关元件8的第二端子、开关元件9的第二端子以及基准电压输出端子10连接，源极和背栅与第二电源线100连接。N型耗尽型MOS晶体管3的漏极与开关元件7的第二端子连接，栅极与开关元件8的第一端子连接，源极和背栅与开关元件9的第一端子和电阻4的第一端子连接。电阻4的第二端子与基准电压输出端子11和电阻5的第一端子连接。电阻5的第二端子与第二电源线100连接。
对本实施方式的基准电压电路的动作进行说明。电阻4和电阻5构成输出根据它们之比而被分压后的电压的电阻电路。
图1是示出通常工作模式的基准电压电路的电路图。
在通常工作模式下，设为开关元件6短路、开关元件7短路、开关元件8开路且开关元件9短路。在通常工作模式下，对基准电压要求精度和稳定性，而并不要求低消耗电流。
在此，当设N型耗尽型MOS晶体管1的阈值电压为VTH1、K值为K1、且N型增强型MOS晶体管2的阈值电压为VTH2、K值为K2时，在N型增强型MOS晶体管2中流过与流过N型耗尽型MOS晶体管1的电流相同的电流，因此基准电压输出端子10的基准电压VREF1由下述的式1表示。
VREF1＝√(K1/K2)×|VTH1|+VTH2 (1)
并且，基准电压输出端子11输出基准电压VREF1被电阻4和电阻5分压而得到的电压。还能够改变电阻4与电阻5的比率，因此只要是基准电压VREF1的值与第二电源线100的电压之间的电压，则可以任意地设定输出到基准电压输出端子11的电压。
此外，通过以使得K1与K2相同的方式来调节N型耗尽型MOS晶体管1和N型增强型MOS晶体管2的尺寸，基准电压电路的温度特性变好，能够实现更高精度的基准电压电路。
图2是示出低消耗电流工作模式的基准电压电路的电路图。
设为在低消耗电流工作模式下，开关元件6短路、开关元件7开路、开关元件8短路且开关元件9开路。通过这样控制开关元件，能够构成单纯的ED型基准电压电路。在低消耗电流工作模式下，要求基准电压电路的消耗电流较低。
因为流过N型增强型MOS晶体管2的电流是与流过N型耗尽型MOS晶体管1的电流相同的电流，因此，输出到基准电压输出端子10的电压成为与第1实施例中记载的值相同的输出电压。
因为开关元件7为开路，因此，基准电压输出端子11与第二电源线100为相同电位。此外，因为开关元件7为开路，因此能够切断流向N型耗尽型MOS晶体管2、电阻4和电阻5的电流，因而能够相比图1的基准电压电路进一步降低消耗电流。
通过在不使用作为基准电压输出端子11的连接目标的电路亦可的状态下使用于希望降低基准电压电路的消耗电流的情况，而能够降低基准电压电路整体的消耗电流。
此外，虽然未图示，但是通过各开关元件的开路和短路的组合，能够实现以下所述的模式。
例如，在设为开关元件6开路且开关元件7开路的情况下，基准电压电路能够成为完全切断流过电路的电流的睡眠模式或关机模式。
通过上述这样构成基准电压电路，能够通过切换各开关元件，构成要求基准电压的精度和稳定性的通常工作模式和要求低消耗电流的低消耗电流工作模式等的基准电压电路。
此外，本发明的实施方式通过将N型耗尽型MOS晶体管1和N型增强型MOS晶体管2的栅极设为异极栅极，能够提供温度特性更佳的高精度的基准电压电路。

Claims (6)

1.一种基准电压电路，其连接于第一电源线与第二电源线之间，其特征在于，
所述基准电压电路具有：
第一开关元件，其一端与所述第一电源线连接；
第一N型耗尽型MOS晶体管，其栅极与源极连接，漏极与所述第一开关元件的另一端连接；
第一N型增强型MOS晶体管，其栅极与所述基准电压电路的输出端子连接，漏极与所述第一N型耗尽型MOS晶体管的源极连接，源极与所述第二电源线连接；
第二开关元件，其连接于所述第一N型耗尽型MOS晶体管的栅极与所述第一N型增强型MOS晶体管的栅极之间；
第三开关元件，其一端与所述第一电源线连接；
第二N型耗尽型MOS晶体管，其栅极与所述第一N型耗尽型MOS晶体管的栅极连接，漏极与所述第三开关元件的另一端连接；
电阻电路，其连接于所述第二N型耗尽型MOS晶体管的源极与所述第二电源线之间；以及
第四开关元件，其连接于所述第二N型耗尽型MOS晶体管的源极与所述第一N型增强型MOS晶体管的栅极之间。
2.根据权利要求1所述的基准电压电路，其特征在于，
作为第一工作状态，所述基准电压电路以使所述第一开关元件短路、所述第二开关元件开路、所述第三开关元件短路、且所述第四开关元件短路的方式进行动作。
3.根据权利要求1所述的基准电压电路，其特征在于，
作为第二工作状态，所述基准电压电路以使所述第一开关元件短路、所述第二开关元件短路、所述第三开关元件开路、且所述第四开关元件开路的方式进行动作。
4.根据权利要求1所述的基准电压电路，其特征在于，
作为第三工作状态，所述基准电压电路以使所述第一开关元件开路且所述第三开关元件开路的方式进行动作。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的基准电压电路，其特征在于，
所述第一N型耗尽型MOS晶体管与所述第一N型增强型MOS晶体管以异极栅极方式构成。
6.一种电子设备，其特征在于，具有权利要求1～5中的任意一项所述的基准电压电路。
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