JP2727389B2 - Temperature characteristic compensation circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等に使
用される温度特性補償回路の改良に関する。特に、電源
電圧が低い半導体集積回路においても動作可能な温度特
性補償回路を提供することを目的とする改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a temperature characteristic compensating circuit used for a semiconductor integrated circuit or the like. In particular, the present invention relates to an improvement for providing a temperature characteristic compensating circuit that can operate even in a semiconductor integrated circuit having a low power supply voltage.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路に使用される基準電圧発
生回路には、温度変化に伴う基準電圧値の変動を防止す
るための処置がなされている。この温度変化に対する補
償がなされている基準電圧発生回路(以下、温度特性補
償回路と云う。)として、従来技術におけるバンドギャ
ップリファレンス回路がある。2. Description of the Related Art In a reference voltage generating circuit used in a semiconductor integrated circuit, measures are taken to prevent a reference voltage value from fluctuating due to a temperature change. As a reference voltage generating circuit (hereinafter referred to as a temperature characteristic compensating circuit) that compensates for this temperature change, there is a band gap reference circuit in the prior art.
【0003】以下、図面を参照しつゝ従来技術に係る温
度特性補償回路(バンドギャップリファレンス回路)に
ついて説明する。図4は従来技術に係るバンドギャップ
リファレンス回路の構成図である。Hereinafter, a temperature characteristic compensating circuit (band gap reference circuit) according to the prior art will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a configuration diagram of a band gap reference circuit according to the related art.
【0004】図4参照 図において、VCCは電源であり、Iはこの電源(VC
C)に接続される定電流源である。Q11は、コレクタが
抵抗R11を介して上記の定電流源(I)に接続され、エ
ミッタはグランド(GND)に接続され、ベースはコレ
クタに接続されるトランジスタである。Q12は、上記の
トランジスタ(Q11)と同等のトランジスタのN個の並
列接続をもって構成され、コレクタが抵抗(R12)を介
して上記の定電流源(I)に接続され、エミッタは抵抗
(R13)を介してグランド(GND)に接続され、ベー
スは上記のトランジスタ(Q11)のコレクタに接続され
るトランジスタである。Q13は、コレクタが上記の定電
流源(I)に接続され、エミッタはグランド(GND)
に接続され、ベースは上記のトランジスタ(Q12)のコ
レクタに接続されるトランジスタである。△VBEは上記
の抵抗(R13)の両端に発生する電圧である。IEQ11は
上記のトランジスタ(Q11)のエミッタ電流であり、I
EQ12は上記のトランジスタ(Q12)のエミッタ電流であ
る。OUTはバンドギャップリファレンス回路の出力端
子である。VBGR はバンドギャップリファレンス回路の
出力電圧である。Referring to FIG. 4, VCC is a power supply, and I is this power supply (VC
A constant current source connected to C). Q 11 is a transistor having a collector connected to the above-mentioned constant current source (I) via a resistor R 11 , an emitter connected to ground (GND), and a base connected to the collector. Q 12 is constructed with a N parallel connection of the transistor (Q 11) and the equivalent of the transistor is connected to a collector resistor through a (R 12) above of the constant current source (I), an emitter resistor The transistor (R 13 ) is connected to ground (GND) and the base is connected to the collector of the transistor (Q 11 ). Q 13 has a collector connected to the constant current source (I), emitter ground (GND)
And the base is a transistor connected to the collector of the transistor (Q 12 ). ΔV BE is a voltage generated across the resistor (R 13 ). I EQ11 is the emitter current of the transistor (Q 11 ),
EQ12 is the emitter current of the transistor (Q 12). OUT is an output terminal of the band gap reference circuit. V BGR is the output voltage of the band gap reference circuit.
【0005】つぎに、従来技術に係るバンドギャップリ
ファレンス回路の動作について説明する。抵抗(R13)
の両端電圧(△VBE)はトランジスタ(Q11)のベース
・エミッタ間電圧(VBE(Q11))とトランジスタ(Q
12)のベース・エミッタ間電圧(VBE(Q12))との差
である。Next, the operation of the band gap reference circuit according to the prior art will be described. Resistance (R 13)
End voltage (△ V BE) is the transistor base-emitter voltage (V BE (Q 11)) of (Q 11) and the transistor (Q of
12 ) is different from the base-emitter voltage (V BE (Q 12 )).
【0006】 △VBE=VBE(Q11)−VBE(Q12) ・・・・・(1) また、ΔV BE = V BE (Q 11 ) −V BE (Q 12 ) (1)
【0007】[0007]
【数1】 (Equation 1)
【0008】但し、 T:絶対温度 k:ボルツマン定数 q:電子の電荷量 IS :接合の飽和電流 IEQ11:トランジスタ(Q11)のエミッタ電流 IEQ12:トランジスタ(Q12)のエミッタ電流 N:トランジスタ(Q12)のトランジスタ(Q11)に対
するトランジスタ比式(1)に式(2)・(3)を代入
すると、Where T: absolute temperature k: Boltzmann's constant q: electron charge I S : junction saturation current I EQ11 : emitter current of transistor (Q 11 ) I EQ12 : emitter current of transistor (Q 12 ) N: Substituting the equations (2) and (3) into the transistor ratio equation (1) of the transistor (Q 12 ) with respect to the transistor (Q 11 ),
【0009】[0009]
【数2】 (Equation 2)
【0010】である。したがって、△VBEは正の温度特
性を有する。ところで、バンドギャップリファレンス回
路の出力電圧(VBGR )は、[0010] Therefore, ΔV BE has a positive temperature characteristic. By the way, the output voltage (V BGR ) of the band gap reference circuit is
【0011】[0011]
【数3】 (Equation 3)
【0012】であり、式(5)の右辺第1項は負の温度
特性を有し、右辺第2項は正の温度特性を有するので、
R12/R13の値を適切に選択することにより、上記の第
1項の温度に対する変化分の絶対値と上記の第2項のそ
れとをおゝむね同一とすることができるから、バンドギ
ャップリファレンス回路の出力電圧(VBGR )を温度変
化に対して補償することができる。In the equation (5), the first term on the right side has a negative temperature characteristic, and the second term on the right side has a positive temperature characteristic.
By appropriately selecting the value of R 12 / R 13 , the absolute value of the change with respect to the temperature in the first term can be made substantially the same as that in the second term, so that the band gap The output voltage (V BGR ) of the reference circuit can be compensated for a change in temperature.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術に
係る温度特性補償回路(バンドギャップリファレンス回
路)の出力電圧(VBGR )は一般に約1.2Vであり、
この温度特性補償回路を動作させるためには、上記の約
1.2Vに、さらに、上記の定電流源(I)における電
圧降下を加算した電圧が必要となるので、従来技術に係
る温度特性補償回路は低い電源電圧の場合には使用する
ことができない。近年、半導体集積回路を使用する電子
機器の小形軽量化に対する要望はますます高くなり、こ
のために集積回路の電源電圧の低減が強く望まれてい
る。従来技術に係る温度特性補償回路はこの要望に対応
できないと云う欠点を有している。However, the output voltage (V BGR ) of the temperature characteristic compensating circuit (band gap reference circuit) according to the prior art is generally about 1.2 V,
In order to operate this temperature characteristic compensating circuit, a voltage obtained by adding a voltage drop in the constant current source (I) to the above-mentioned approximately 1.2 V is required. The circuit cannot be used for low supply voltages. In recent years, demands for smaller and lighter electronic devices using semiconductor integrated circuits have been increasing more and more. Therefore, it has been strongly desired to reduce the power supply voltage of integrated circuits. The temperature characteristic compensation circuit according to the prior art has a drawback that it cannot meet this demand.
【0014】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、電源電圧が低い半導体集積回路においても動作
可能な温度特性補償回路を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawback, and to provide a temperature characteristic compensating circuit which can operate even in a semiconductor integrated circuit having a low power supply voltage.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、第1の定
電流源(I1 )の出力端子に第2の抵抗(R2 )が接続
され、この第2の抵抗(R2 )に直列に第1の抵抗(R
1 )が接続され、この第1の抵抗(R1 )の他端はグラ
ンド(GND)に接続され、前記の第1の定電流源(I
1 )の出力端子は第1のNPNトランジスタ(Q1 )の
コレクタに接続され、前記の第1の抵抗(R1 )と第2
の抵抗(R2 )の接続点は前記の第1のNPNトランジ
スタ(Q1 )のベースに接続され、前記の第1のNPN
トランジスタ(Q1 )のエミッタはグランド(GND)
に接続され、前記の第1の定電流源(I1 )の出力端子
は第2のNPNトランジスタ(Q2 )のベースに接続さ
れ、前記の第2のNPNトランジスタ(Q2 )のコレク
タは電源(VCC)に接続され、エミッタは第2の定電
流源(I2 )を介してグランド(GND)に接続され、
前記の第2のNPNトランジスタ(Q2 )のエミッタと
第2の定電流源(I 2 )の接続点に出力端子が設けられ
ている温度特性補償回路によって達成される。The above object is achieved by a first method.
Current source (I1) Is connected to a second resistor (RTwo) Is connected
And the second resistor (RTwo) In series with a first resistor (R
1) Is connected to the first resistor (R1) Is the other end
(GND), and the first constant current source (I
1) Is connected to the first NPN transistor (Q1)of
The first resistor (R1) And the second
Resistance (RTwo) Is the connection point of the first NPN transistor.
Star (Q1), Said first NPN
Transistor (Q1) Emitter is ground (GND)
And the first constant current source (I1) Output terminal
Is the second NPN transistor (QTwo) Connected to the base
And the second NPN transistor (QTwo) Collection
Is connected to a power supply (VCC), and the emitter is connected to a second constant current
Source (ITwo) Is connected to ground (GND),
The second NPN transistor (QTwo) With the emitter
A second constant current source (I TwoOutput terminal is provided at the connection point
Is achieved by the temperature characteristic compensating circuit.
【0016】上記の構成において、例えば、前記の第1
の定電流源(I1 )はカレントミラー回路よりなり、こ
のカレントミラー回路の第1の端子は電源(VCC)に
接続され、第2の端子は前記の第2の抵抗(R2 )に接
続され、前記のカレントミラー回路の第3の端子は抵抗
(R3 )を介してグランド(GND)に接続されて構成
される。In the above configuration, for example, the first
Of the constant current source (I 1) consists of a current mirror circuit, a first terminal of the current mirror circuit is connected to the power supply (VCC), a second terminal connected to a second resistor of said (R 2) The third terminal of the current mirror circuit is connected to a ground (GND) via a resistor (R 3 ).
【0017】また、上記の構成において、例えば、前記
の第2の定電流源(I2 )はカレントミラー回路よりな
り、このカレントミラー回路の第1の端子はグランド
(GND)に接続され、第2の端子は前記の第2のNP
Nトランジスタ(Q2 )のエミッタに接続され、第3の
端子はPNPトランジスタ(Q4 )のコレクタに接続さ
れ、前記のPNPトランジスタ(Q4 )のエミッタは電
源(VCC)に接続され、ベースは前記の第1の定電流
源(I1 )を構成するカレントミラー回路のトランジス
タのベースに接続されて構成される。In the above configuration, for example, the second constant current source (I 2 ) comprises a current mirror circuit, and a first terminal of the current mirror circuit is connected to ground (GND). 2 terminal is the second NP
N is connected to the emitter of the transistor (Q 2), third terminal is connected to the collector of the PNP transistor (Q 4), the emitter of said PNP transistor (Q 4) is connected to the power supply (VCC), base The first constant current source (I 1 ) is configured to be connected to the base of a transistor of the current mirror circuit.
【0018】また、冒頭で述べた手段の構成において、
前記の第2の定電流源(I2 )を、前記の第2のNPN
トランジスタ(Q2 )のエミッタにコレクタが接続さ
れ、前記の第1のNPNトランジスタ(Q1 )のベース
にベースが接続され、グランド(GND)にエミッタが
接続されてなる第3のNPNトランジスタ(Q3 )をも
って構成することもできる。In the configuration of the means described at the beginning,
The second constant current source (I 2 ) is connected to the second NPN
A collector is connected to the emitter of the transistor (Q 2 ), a base is connected to the base of the first NPN transistor (Q 1 ), and an emitter is connected to the ground (GND). 3 ) can also be configured.
【0019】[0019]
【作用】本発明者は、従来技術に係る温度特性補償回路
の出力電圧(VBGR )が大きい原因は、上記の式(5)
の第1項がトランジスタ(Q13)のベース・エミッタ間
電圧(VBE(Q13))であり、第1項の値は回路定数等
の選択によって自由に調整することができないからであ
り、第1項を回路定数等によって調整することができる
回路とすれば、温度特性補償回路の出力電圧を低減する
ことができ、したがって、半導体集積回路の電源電圧を
低減することが可能であるとの着想を得た。The present inventor has found that the reason why the output voltage (V BGR ) of the temperature characteristic compensation circuit according to the prior art is large is that the above equation (5)
Is the base-emitter voltage (V BE (Q 13 )) of the transistor (Q 13 ), and the value of the first term cannot be freely adjusted by selecting circuit constants and the like. If the first term is a circuit that can be adjusted by a circuit constant or the like, the output voltage of the temperature characteristic compensation circuit can be reduced, and therefore, the power supply voltage of the semiconductor integrated circuit can be reduced. Inspired.
【0020】本発明はこの着想にもとづくものである。
本発明に係る温度特性補償回路の出力電圧(VBGR )を
示す式(10)の第1項はトランジスタ(Q1 )のベース
・エミッタ間電圧(VBE(Q1 ))と抵抗比(R2 /R
1 )との積であるから回路定数(R1 ),(R2 )の選
択により第1項の値を十分小さくすることが可能であ
る。また、出力電圧(VBGR )を示す式(10)の第2項
はトランジスタのエミッタ電流の比IEQ1 /IEQ2 の対
数に比例するので、エミッタ電流を定電流源の電流値の
選定によって調整することにより、第2項の値を小さく
することができる。その結果、温度特性補償回路の出力
電圧(VBGR )の値を従来技術の場合の10%以下にす
ることができる。電源電圧(VCC)はこの出力電圧
(VBGR )にトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧
を加算したものであるが、このコレクタ・エミッタ間電
圧の値は従来技術における電源電圧(VCC)と出力電
圧(V BGR )との差電圧とおゝむね同等なので、本発明
によって温度特性補償回路を動作させるのに必要な電源
電圧の値を従来技術に比べ大幅に低減することができ
る。また、上記の第1項は負の温度特性を有し、第2項
は正の温度特性を有するので、出力電圧(VBGR )を温
度変化に対して補償することができる。The present invention is based on this idea.
The output voltage (V) of the temperature characteristic compensation circuit according to the present invention.BGR)
The first term of the equation (10) shown is the transistor (Q1) Base
・ Emitter voltage (VBE(Q1)) And the resistance ratio (RTwo/ R
1) And the circuit constant (R1), (RTwo) Selection
It is possible to make the value of the first term sufficiently small by selecting
You. In addition, the output voltage (VBGRThe second term of equation (10)
Is the ratio of the emitter currents of the transistors, IEQ1/ IEQ2Pair of
The emitter current is proportional to the
By adjusting by selection, the value of the second term can be reduced
can do. As a result, the output of the temperature characteristic compensation circuit
Voltage (VBGR) Is set to 10% or less of that of the prior art.
Can be The power supply voltage (VCC) is the output voltage
(VBGR) Is the collector-emitter voltage of the transistor
This collector-emitter current
The voltage value is based on the power supply voltage (VCC) and the output voltage in the prior art.
Pressure (V BGRThe present invention is substantially equivalent to the difference voltage between
Power supply required to operate the temperature characteristic compensation circuit
The voltage value can be greatly reduced compared to the conventional technology.
You. The first term has a negative temperature characteristic, and the second term
Has a positive temperature characteristic, so that the output voltage (VBGR)
It can compensate for the degree change.
【0021】[0021]
【実施例】以下、図面を参照しつゝ本発明の3実施例に
係る温度特性補償回路について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a temperature characteristic compensating circuit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0022】図1は第1実施例(請求項1に対応)に係
る温度特性補償回路の構成図である。 図1参照 図において、VCCは電源であり、I1 は第1の定電流
源であり、I2 は第2の定電流源である。R2 は上記の
第1の定電流源(I1 )の出力端子に接続される第2の
抵抗であり、R1 はこの第2の抵抗に一端が接続され、
他端はグランド(GND)に接続される第1の抵抗であ
る。Q1 はコレクタが上記の第1の定電流源(I1 )の
出力端子に接続され、ベースは上記の抵抗(R1 )と抵
抗(R2)との接続点に接続され、エミッタはグランド
(GND)に接続される第1のNPNトランジスタであ
る。Q2 はコレクタが上記の電源(VCC)に接続さ
れ、ベースは上記の第1の定電流源I1 の出力端子に接
続され、エミッタは第2の定電流源(I2 )を介してグ
ランド(GND)に接続される第2のNPNトランジス
タである。OUTは温度特性補償回路の出力端子であ
り、VBGR は温度特性補償回路の出力電圧である。FIG. 1 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a first embodiment (corresponding to claim 1). Referring to FIG. 1, VCC is a power supply, I 1 is a first constant current source, and I 2 is a second constant current source. R 2 is a second resistor connected to the output terminal of the first constant current source (I 1 ), R 1 has one end connected to the second resistor,
The other end is a first resistor connected to ground (GND). Q 1 has a collector connected to the output terminal of the first constant current source (I 1 ), a base connected to a connection point between the resistors (R 1 ) and (R 2 ), and an emitter connected to the ground. (GND) is a first NPN transistor. Q 2 is a collector connected to the power supply (VCC), the base is connected to a first output terminal of the constant current source I 1 above, the emitter is connected via a second constant current source (I 2) Ground (GND) is the second NPN transistor. OUT is an output terminal of the temperature characteristic compensation circuit, and V BGR is an output voltage of the temperature characteristic compensation circuit.
【0023】つぎに、図1の温度特性補償回路の動作に
ついて説明する。第1の定電流源(I1 )の出力端子の
電圧(VA )は、Next, the operation of the temperature characteristic compensation circuit of FIG. 1 will be described. The voltage (V A ) at the output terminal of the first constant current source (I 1 ) is
【0024】[0024]
【数4】 (Equation 4)
【0025】但し、 VBE(Q1 ):第1のトランジスタ(Q1 )のベース・
エミッタ間電圧 ところで、出力電圧VBGR は、[0025] However, V BE (Q 1): the base of the first transistor (Q 1)
By the way, the output voltage V BGR is
【0026】[0026]
【数5】 (Equation 5)
【0027】但し、 VBE(Q2 ):第1のトランジスタ(Q2 )のベース・
エミッタ間電圧 また、Here, V BE (Q 2 ): the base of the first transistor (Q 2 )
Emitter voltage
【0028】[0028]
【数6】 (Equation 6)
【0029】但し、 T,k,q,IS の説明は式(2)または(3)の場合
と同一である。 IEQ1 :第1のトランジスタ(Q1 )のエミッタ電流 IEQ2 :第2のトランジスタ(Q2 )のエミッタ電流 したがって、However, the description of T, k, q, I S is the same as in the case of equation (2) or (3). I EQ1 : emitter current of the first transistor (Q 1 ) I EQ2 : emitter current of the second transistor (Q 2 )
【0030】[0030]
【数7】 (Equation 7)
【0031】よって、回路定数(R1 ),(R2 )の選
定と定電流源(I1 ),(I2 )の電流値の選定による
エミッタ電流(IEQ1 ),(IEQ2 )の調整とによっ
て、負の温度特性を有する第1項と正の温度特性を有す
る第2項とが相殺して温度特性が補償された(VBGR )
を得ることができ、しかも、VBGR の値を従来技術の場
合の10%以下に低減することができ、温度特性補償回
路を動作させるのに必要な電源電圧の値を大幅に低減す
ることができる。Therefore, adjustment of the emitter currents (I EQ1 ) and (I EQ2 ) by selecting the circuit constants (R 1 ) and (R 2 ) and the current values of the constant current sources (I 1 ) and (I 2 ). As a result, the first term having a negative temperature characteristic and the second term having a positive temperature characteristic cancel each other, and the temperature characteristic is compensated (V BGR ).
And the value of V BGR can be reduced to 10% or less of that of the prior art, and the value of the power supply voltage required for operating the temperature characteristic compensating circuit can be greatly reduced. it can.
【0032】図2は第2実施例(請求項3に対応)に係
る温度特性補償回路の構成図である。本実施例は第1実
施例における定電流源の具体例を示すものである。 図2参照 図において、Q5 ・Q6 はカレントミラー回路(CM
1)を構成するトランジスタであり、このカレントミラ
ー回路(CM1)の第1の端子は電源(VCC)に接続
され、第2の端子は第2の抵抗(R2 )に接続され、第
3の端子は抵抗(R3 )に接続されている。この抵抗
(R3 )は他端がグランド(GND)に接続されてい
る。また、Q7 ・Q8 はカレントミラー回路(CM2)
を構成するトランジスタである。このカレントミラー回
路(CM2)の第1の端子はグランド(GND)に接続
され、第2の端子は第2のトランジスタ(Q2 )のエミ
ッタに接続され、第3の端子はトランジスタ(Q4 )の
コレクタに接続されている。トランジスタ(Q4 )のエ
ミッタは電源(VCC)に接続され、ベースは上記のカ
レントミラー回路(CM1)のトランジスタ(Q5 )・
(Q6 )のベースに接続されている。他の符号の説明は
第1実施例の場合と同一である。FIG. 2 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a second embodiment (corresponding to claim 3). This embodiment shows a specific example of the constant current source in the first embodiment. Referring to FIG. 2, Q 5 and Q 6 are current mirror circuits (CM
The current mirror circuit (CM1) has a first terminal connected to a power supply (VCC), a second terminal connected to a second resistor (R 2 ), and a third transistor. The terminal is connected to a resistor (R 3 ). The other end of the resistor (R 3 ) is connected to the ground (GND). In addition, Q 7 · Q 8 is a current mirror circuit (CM2)
Are transistors. A first terminal of the current mirror circuit (CM2) is connected to the ground (GND), a second terminal is connected to the emitter of the second transistor (Q 2 ), and a third terminal is the transistor (Q 4 ). Connected to the collector. The emitter of the transistor (Q 4 ) is connected to the power supply (VCC), and the base is the transistor (Q 5 ) of the current mirror circuit (CM1).
(Q 6 ) is connected to the base. The description of the other symbols is the same as that of the first embodiment.
【0033】つぎに、本実施例の動作について説明す
る。こゝで、トランジスタの電流増幅率(hFE)は十分
高いものとする。電源電圧値と抵抗(R3 )とによって
定まる電流(i)がトランジスタ(Q5 )のエミッタに
流れると、トランジスタ(Q6)のエミッタにもこの電
流(i)と同等値の定電流が流れる。そして、トランジ
スタ(Q4 )のエミッタにも電流(i)と同等値の定電
流が流れ、この電流はトランジスタ(Q8 )のエミッタ
に流れるので、トランジスタ(Q7 )のエミッタにも同
等値の定電流が流れることになる。したがって、第2の
トランジスタ(Q 2 )のエミッタに電流(i)と同等値
の定電流が流れる。上記以外の動作の説明は第1実施例
の場合と同一なので省略する。Next, the operation of this embodiment will be described.
You. Here, the current amplification factor (hFE) Is enough
To be high. Power supply voltage and resistance (RThree) And by
The determined current (i) is the transistor (QFive) For the emitter
When flowing, the transistor (Q6)
A constant current having the same value as the current (i) flows. And the transi
Star (QFour) Also has a constant current equivalent to the current (i)
Current flows and this current flows through the transistor (Q8) Emitter
Flows through the transistor (Q7Same for emitters
An equivalent constant current will flow. Therefore, the second
Transistor (Q Two) Emitter has the same value as current (i)
Constant current flows. The description of the operation other than the above is described in the first embodiment.
It is omitted because it is the same as the case of.
【0034】図3は第3実施例(請求項4に対応)に係
る温度特性補償回路の構成図である。本実施例は第1実
施例における定電流源の別の具体例を示すものである。 図3参照 図において、第3のトランジスタ(Q3 )はコレクタが
第2のトランジスタ(Q2 )のエミッタに接続され、ベ
ースは第1のトランジスタ(Q1 )のベースに接続さ
れ、エミッタはグランド(GND)に接続されており、
第1実施例における第2の定電流源を構成するものであ
る。本実施例においては、第1のトランジスタ(Q1 )
は上記の第3のトランジスタ(Q3 )と同等のトランジ
スタをN個並列接続して構成されており、また、第2の
トランジスタ(Q2 )は上記の第3のトランジスタ(Q
3 )と同等のトランジスタをM個並列接続して構成され
ている。その他の符号の説明は第2実施例の場合と同一
である。FIG. 3 is a block diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a third embodiment (corresponding to claim 4). This embodiment shows another specific example of the constant current source in the first embodiment. Referring to FIG. 3, in the third transistor (Q 3 ), the collector is connected to the emitter of the second transistor (Q 2 ), the base is connected to the base of the first transistor (Q 1 ), and the emitter is ground. (GND)
This constitutes a second constant current source in the first embodiment. In this embodiment, the first transistor (Q 1 )
Is configured by connecting N transistors equivalent to the third transistor (Q 3 ) in parallel, and the second transistor (Q 2 ) is connected to the third transistor (Q 3 ).
3 ) M transistors equivalent to those in 3 ) are connected in parallel. The description of the other symbols is the same as that of the second embodiment.
【0035】つぎに、本実施例の動作について説明す
る。第1、第2及び第3のトランジスタのそれぞれのベ
ース・エミッタ間電圧(VBE(Q1 )),(V
BE(Q2 ))及び(VBE(Q3 ))はつぎのとおりであ
る。Next, the operation of this embodiment will be described. The respective base-emitter voltages (V BE (Q 1 )), (V
BE (Q 2 )) and (V BE (Q 3 )) are as follows.
【0036】[0036]
【数8】 (Equation 8)
【0037】但し、T,k,q,IS ,IEQ1 ,IEQ2
の説明は式(8)または(9)の場合と同一である。However, T, k, q, I S , I EQ1 and I EQ2
Is the same as in the case of equation (8) or (9).
【0038】IEQ3 :第3のトランジスタ(Q3 )のエ
ミッタ電流 また、VBE(Q1 )=VBE(Q3 )であるから IEQ1 =N・IEQ3 ・・・・・(14) したがって、I EQ3 : emitter current of the third transistor (Q 3 ) Also, since V BE (Q 1 ) = V BE (Q 3 ), I EQ1 = N · I EQ3 (14) Therefore,
【0039】[0039]
【数9】 (Equation 9)
【0040】式(14)とIEQ2 =IEQ3 とからFrom equation (14) and I EQ2 = I EQ3
【0041】[0041]
【数10】 (Equation 10)
【0042】回路定数R1 ・R2 とトランジスタ比Mの
選定によって負の温度特性を有する第1項と正の温度特
性を有する第2項とが相殺して、温度変化に対して補償
された出力電圧(VBGR )を得ることができ、しかも、
出力電圧(VBGR )の値を従来技術の場合の10%以下
に低減することができ、温度特性補償回路用電源電圧の
値を大幅に低減することができる。By selecting the circuit constants R 1 and R 2 and the transistor ratio M, the first term having a negative temperature characteristic and the second term having a positive temperature characteristic cancel each other out, and the temperature change is compensated. Output voltage (V BGR ) can be obtained, and
The value of the output voltage (V BGR ) can be reduced to 10% or less of that of the prior art, and the value of the power supply voltage for the temperature characteristic compensation circuit can be greatly reduced.
【0043】式(15)と上記の式(10)との比較から明
瞭なように、本実施例は第1実施例より出力電圧(V
BGR )の設定が容易である。As is clear from the comparison between the equation (15) and the equation (10), the present embodiment is different from the first embodiment in the output voltage (V
BGR ) is easy to set.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る温度
特性補償回路においては、第1の定電流源の出力端子に
第1の抵抗と第2の抵抗の直列回路の一端が接続され、
他端はグランドに接続され、上記の第1の定電流源の出
力端子に第1のトランジスタのコレクタが接続され、こ
のトランジスタのベースは第1の抵抗と第2の抵抗の接
続点に接続され、エミッタはグランドに接続され、第2
のトランジスタのコレクタは電源に接続され、ベースは
第1の定電流源の出力端子に接続され、エミッタは第2
の定電流源を介してグランドに接続されており、第2の
トランジスタのエミッタと第2の定電流源の接続点に出
力端子が設けられているので、この温度特性補償回路の
出力電圧は、第1の抵抗と第2の抵抗の値を選択し、ま
た、定電流源の電流値を調整することによって、従来技
術の場合の出力電圧の10%以下に大幅に低減すること
ができ、しかも、温度変化に対する補償がなされている
出力電圧を得ることができる。As described above, in the temperature characteristic compensating circuit according to the present invention, one end of the series circuit of the first resistor and the second resistor is connected to the output terminal of the first constant current source,
The other end is connected to the ground, the collector of the first transistor is connected to the output terminal of the first constant current source, and the base of the transistor is connected to the connection point of the first and second resistors. , The emitter is connected to ground and the second
The transistor has a collector connected to the power supply, a base connected to the output terminal of the first constant current source, and an emitter connected to the second constant current source.
And the output terminal is provided at the connection point between the emitter of the second transistor and the second constant current source, the output voltage of this temperature characteristic compensation circuit is: By selecting the values of the first resistor and the second resistor and adjusting the current value of the constant current source, the output voltage can be greatly reduced to 10% or less of the output voltage in the prior art, and Thus, it is possible to obtain an output voltage which is compensated for a temperature change.
【0045】したがって、本発明は電源電圧が低い半導
体集積回路においても動作可能な温度特性補償回路を提
供することができる。Therefore, the present invention can provide a temperature characteristic compensating circuit which can operate even in a semiconductor integrated circuit having a low power supply voltage.
【図1】本発明の第1実施例に係る温度特性補償回路の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例に係る温度特性補償回路の
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3実施例に係る温度特性補償回路の
構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図4】従来技術に係る温度特性補償回路の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a temperature characteristic compensation circuit according to the related art.
VCC 電源 I1 第1の定電流源 I2 第2の定電流源 Q1 第1のNPNトランジスタ Q2 第2のNPNトランジスタ Q3 第3のNPNトランジスタ Q4 〜Q8 トランジスタ R1 第1の抵抗 R2 第2の抵抗 R3 抵抗 GND グランド VBGR 出力電圧 OUT 出力端子 IEQ11 トランジスタQ11のエミッタ電流 IEQ12 トランジスタQ12のエミッタ電流 △VBE 抵抗R13の両端電圧 I 定電流源VCC power supply I 1 first constant current source I 2 second constant current source Q 1 first NPN transistor Q 2 second NPN transistor Q 3 third NPN transistor Q 4 to Q 8 transistor R 1 first the voltage across I constant current source resistor R 2 the second resistor R 3 resistor GND ground V BGR output voltage OUT emitter current of the output terminal I EQ11 emitter current I EQ12 transistor Q 12 of the transistor Q 11 △ V BE resistor R 13
Claims (4)
2の抵抗(R2 )が接続され、該第2の抵抗(R2 )に
直列に第1の抵抗(R1 )が接続され、該第1の抵抗
(R1 )の他端はグランド(GND)に接続され、前記
第1の定電流源(I1 )の出力端子は第1のNPNトラ
ンジスタ(Q1 )のコレクタに接続され、前記第1の抵
抗(R1 )と第2の抵抗(R2 )の接続点は前記第1の
NPNトランジスタ(Q1 )のベースに接続され、前記
第1のNPNトランジスタ(Q1)のエミッタはグラン
ド(GND)に接続され、前記第1の定電流源(I1 )
の出力端子は第2のNPNトランジスタ(Q2 )のベー
スに接続され、前記第2のNPNトランジスタ(Q2 )
のコレクタは電源(VCC)に接続され、エミッタは第
2の定電流源(I2 )を介してグランド(GND)に接
続され、前記第2のNPNトランジスタ(Q2 )のエミ
ッタと第2の定電流源(I2 )の接続点に出力端子が設
けられてなることを特徴とする温度特性補償回路。1. A first constant current source (I 1) second resistor to the output terminal of the (R 2) is connected, a first resistor in series with the second resistor (R 2) (R 1 ) Is connected, the other end of the first resistor (R 1 ) is connected to ground (GND), and the output terminal of the first constant current source (I 1 ) is a first NPN transistor (Q 1 ). And a connection point between the first resistor (R 1 ) and the second resistor (R 2 ) is connected to the base of the first NPN transistor (Q 1 ), and the first NPN transistor (Q 1 ) The emitter of (Q 1 ) is connected to ground (GND), and the first constant current source (I 1 )
Is connected to the base of a second NPN transistor (Q 2 ), and the second NPN transistor (Q 2 )
Is connected to a power supply (VCC), the emitter is connected to ground (GND) via a second constant current source (I 2 ), and the emitter of the second NPN transistor (Q 2 ) and the second An output terminal is provided at a connection point of the constant current source (I 2 ).
ミラー回路よりなり、該カレントミラー回路の第1の端
子は電源(VCC)に接続され、第2の端子は前記第2
の抵抗(R2 )に接続され、前記カレントミラー回路の
第3の端子は抵抗(R3 )を介してグランド(GND)
に接続されてなることを特徴とする請求項1記載の温度
特性補償回路。2. The first constant current source (I 1 ) comprises a current mirror circuit, a first terminal of the current mirror circuit is connected to a power supply (VCC), and a second terminal is connected to the second terminal.
Of being connected to a resistor (R 2), the ground a third terminal of said current mirror circuit via a resistor (R 3) (GND)
2. The temperature characteristic compensating circuit according to claim 1, wherein the temperature characteristic compensating circuit is connected to the temperature characteristic compensating circuit.
ミラー回路よりなり、該カレントミラー回路の第1の端
子はグランド(GND)に接続され、第2の端子は前記
第2のNPNトランジスタ(Q2 )のエミッタに接続さ
れ、第3の端子はPNPトランジスタ(Q4 )のコレク
タに接続され、前記PNPトランジスタ(Q4 )のエミ
ッタは電源(VCC)に接続され、ベースは前記第1の
定電流源(I1 )を構成するカレントミラー回路のトラ
ンジスタのベースに接続されてなることを特徴とする請
求項2記載の温度特性補償回路。3. The second constant current source (I 2 ) comprises a current mirror circuit, a first terminal of the current mirror circuit is connected to ground (GND), and a second terminal is connected to the second terminal. connected to the emitter of the NPN transistor (Q 2), third terminal is connected to the collector of the PNP transistor (Q 4), the emitter of the PNP transistor (Q 4) is connected to the power supply (VCC), the base is the 3. A temperature characteristic compensating circuit according to claim 2, wherein said temperature characteristic compensating circuit is connected to a base of a transistor of a current mirror circuit constituting said first constant current source (I 1 ).
のNPNトランジスタ(Q2 )のエミッタにコレクタが
接続され、前記第1のNPNトランジスタ(Q1 )のベ
ースにベースが接続され、グランド(GND)にエミッ
タが接続されてなる第3のNPNトランジスタ(Q3 )
をもって構成されてなることを特徴とする請求項1記載
の温度特性補償回路。4. The second constant current source (I 2 ) is connected to the second constant current source (I 2 ).
A collector is connected to the emitter of the NPN transistor (Q 2 ), a base is connected to the base of the first NPN transistor (Q 1 ), and an emitter is connected to the ground (GND). Q 3)
2. The temperature characteristic compensating circuit according to claim 1, wherein the temperature characteristic compensating circuit comprises:
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JP4185258A JP2727389B2 (en) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | Temperature characteristic compensation circuit |
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JPH0626880A JPH0626880A (en) | 1994-02-04 |
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