JP3293584B2 - 基準電圧発生装置および方法 - Google Patents
基準電圧発生装置および方法Info
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- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
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Description
る基準電圧発生装置および方法に関する。
に示すものが知られている。この基準電圧発生装置は、
オペアンプ101と、このオペアンプ101に与えるフ
ィードバック電圧を決定するための抵抗R11、R12
と、オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のた
めのコンデンサC10とを有する。
EF0が入力される。外部基準電圧VREF0は、2種
類の異なるトランジスタのしきい値電圧の差などを利用
して生成された外部電圧であり、温度などに依存しない
一定の電圧である。基準電圧発生装置の出力電圧である
基準電圧VREFは、VREF=VREF0・(R11
+R12)/R12となる。この基準電圧VREFは、
例えば、内部電源電圧の基準となる。
置が特開平9−288897号公報に開示されている。
この特開平9−288897号公報に開示された基準電
圧発生装置は、動作信号発生回路を設け、ポンプイネー
ブル信号を発生して発振回路、比較回路および基準電圧
発生回路の動作を制御し、通常動作時に動作信号発生回
路はアクティブなポンプイネーブル信号を発生し、電圧
供給回路を動作させ、基準電圧発生回路により発生され
た参照電圧に応じた電圧を発生し、待機時にCPUから
の内部クロック信号に応じてクロック信号の立上がりエ
ッジからの所定時間の間にアクティブなポンプイネーブ
ル信号を発生し、電圧供給回路を間欠的に動作させて電
圧を供給するものである。
従来の基準電圧発生装置においては、基準電圧VREF
は通常トランジスタのゲートに入力され、電流を消費し
ないが、回路構成上において基準電圧VREFは抵抗R
11、R12を通しグランドに接続されているため常に
オペアンプ101から電荷を供給しなければならず、ま
た、オペアンプ101自体も電流を消費してしまうか
ら、消費電流が多くなってしまうという問題がある。
示された基準電圧発生装置においては、待機時に電圧供
給回路を間欠的に動作させるのみであって、通常動作時
に電圧供給回路を間欠的に動作させるものではないか
ら、通常動作時に消費電流が多くなってしまうという問
題がある。
低減することができる基準電圧発生装置および方法を提
供することにある。
めに、請求項1記載の発明は、オペアンプを有する基準
電圧発生装置において、基準電圧発生装置の通常動作時
にオペアンプを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動
作手段を有することを特徴とする。
明において、間欠動作手段はオシレータで構成されてい
ることを特徴とする。
もつオペアンプと、オペアンプに与えるフィードバック
電圧を決定するための2つの抵抗と、フィードバック電
圧の経路を遮断するかどうかを決めるトランジスタと、
オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のための
コンデンサとを有する基準電圧発生装置において、基準
電圧発生装置の通常動作時にオペアンプのイネーブル端
子に間欠的にオペアンプを動作させる駆動電圧を与える
間欠動作手段を有することを特徴とする。
明において、間欠動作手段はオシレータで構成されてい
ることを特徴とする。
る基準電圧発生装置の基準電圧発生方法において、基準
電圧発生装置の通常動作時に間欠動作手段によりオペア
ンプを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動作ステッ
プを有することを特徴とする。
る基準電圧発生装置の基準電圧発生方法において、基準
電圧発生装置の通常動作時にオシレータによりオペアン
プを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動作ステップ
を有することを特徴とする。
もつオペアンプと、オペアンプに与えるフィードバック
電圧を決定するための2つの抵抗と、フィードバック電
圧の経路を遮断するかどうかを決めるトランジスタと、
オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のための
コンデンサとを有する基準電圧発生装置の基準電圧発生
方法において、基準電圧発生装置の通常動作時に間欠動
作手段によりオペアンプのイネーブル端子に間欠的にオ
ペアンプを動作させる駆動電圧を与える間欠動作ステッ
プを有することを特徴とする。
もつオペアンプと、オペアンプに与えるフィードバック
電圧を決定するための2つの抵抗と、フィードバック電
圧の経路を遮断するかどうかを決めるトランジスタと、
オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のための
コンデンサとを有する基準電圧発生装置の基準電圧発生
方法において、基準電圧発生装置の通常動作時にオシレ
ータによりオペアンプのイネーブル端子に間欠的にオペ
アンプを動作させる駆動電圧を与える間欠動作ステップ
を有することを特徴とする。
もつオペアンプと、オペアンプに与えるフィードバック
電圧を決定するための2つの抵抗と、フィードバック電
圧の経路を遮断するかどうかを決める第1のトランジス
タと、オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化の
ためのコンデンサと、基準電圧発生装置の通常動作時に
オペアンプのイネーブル端子に間欠的にオペアンプを動
作させる駆動電圧を与えるオシレータと、を有し、2つ
の抵抗は直列に接続され、オペアンプの反転入力端子は
2つの抵抗の接続点に接続され、オペアンプの非反転入
力端子には外部基準電圧が入力され、オシレータの第1
の出力端子はイネーブル端子と第1のトランジスタのゲ
ート電極に接続され、第1のトランジスタのドレイン電
極とソース電極は、オペアンプの出力端子と2つの抵抗
の1端に接続され、コンデンサはオペアンプの出力端子
とグランドに接続され、2つの抵抗の別の1端はグラン
ドに接続されていることを特徴とする。
発明において、入力された信号を反転するインバータ
と、第2のトランジスタと、第3のトランジスタと、を
さらに有し、オシレータは第2の出力端子をさらに有
し、オシレータの第1の出力端子は、さらにインバータ
の入力端子に接続され、インバータの出力端子は、第3
のトランジスタのゲート電極に接続され、第3のトラン
ジスタのドレイン電極とソース電極は2つの抵抗とグラ
ンドに接続され、第2のトランジスタのドレイン電極と
ソース電極はオペアンプの出力端子とコンデンサに接続
され、第2のトランジスタのゲート電極はオシレータの
第2の出力端子に接続されていることを特徴とする。
に基づいて詳細に説明する。図1に示すように、本発明
の第1の実施形態としての基準電圧発生装置は、オペア
ンプ1と、2つの抵抗R1、R2と、Pチャネルのトラ
ンジスタ2と、コンデンサC1と、オシレータ3とを有
している。オペアンプ1には、外部基準電圧VREF0
が入力される。オペアンプ1は、基準電圧VREFを出
力する。
のドレイン電極が接続されている。トランジスタ2のソ
ース電極とグランドとの間に抵抗R1、R2が直列に接
続されている。トランジスタ2のゲート電極にオシレー
タ3の出力端子が接続されている。また、オシレータ3
の出力端子は、オペアンプ1のイネーブル端子に接続さ
れている。抵抗R1、R2は、オペアンプ1に与えるフ
ィードバック電圧を決定するためのものである。抵抗R
1と抵抗R2の接続点は、オペアンプ1に接続されてい
る。オペアンプ1の出力端子とグランドとの間にコンデ
ンサC1が接続されている。このコンデンサC1は、オ
ペアンプ1の出力電圧である基準電圧VREFを安定化
させるためのものである。
期の間にT時間のロウレベルの電圧とこれに続く9T時
間のハイレベルの電圧とを出力する。すなわち、オシレ
ータ3は、ロウレベルの電圧を間欠的に所定時間だけ出
力する。オペアンプ1は、オシレータ3の出力電圧がロ
ウレベルの時のみ動作(活性化)し、トランジスタ2は
オシレータ3の出力電圧がロウレベルの時のみ導通状態
となる。すなわち、オシレータ3の出力電圧がロウレベ
ルである時のみオペアンプ1が動作する。オシレータ3
の出力電圧がハイレベルである時には、基準電圧VRE
Fはフローティング状態となりコンデンサC1の補償容
量でレベルが保持される。この時には、基準電圧発生装
置は、DRAMのメモリセルと同等の状態になる。基準
電圧VREFは、トランジスタ2の接合部でのリークな
どにより電荷が漏洩するため、10T(=10μs〜1
00ms程度)の周期において1回のT時間だけオペア
ンプ1が動作し、基準電圧VREFのレベルを保持す
る。もちろん周期は、10Tでなくても構わず、その周
期もリーク量やC1の容量の大きさにより、最適値が求
められ、上記の時間の範囲を超えても構わない。
づいて詳細に説明する。本発明の第2の実施形態におい
ては、本発明の第1の実施形態と同じ構成要素には同じ
参照符号が付されている。図3に示すように、本発明の
第2の実施形態としての基準電圧発生装置は、オペアン
プ1と、2つの抵抗R1、R2と、Pチャネルのトラン
ジスタ2、4と、Nチャネルのトランジスタ5と、イン
バータ6と、コンデンサC1と、オシレータ7とを有し
ている。オペアンプ1には、外部基準電圧VREF0が
入力される。オペアンプ1は、基準電圧VREFを出力
する。
プ1の出力端子に接続されている。トランジスタ2のソ
ース電極には、抵抗R1が接続されている。抵抗R1に
は抵抗R2が直列に接続されている。オシレータ7は、
第1の出力端子7Aと第2の出力端子7Bとを有してい
る。トランジスタ2のゲート電極には、オシレータ7の
第1の出力端子7Aが接続されている。また、オシレー
タ7の第1の出力端子7Aは、オペアンプ1のイネーブ
ル端子に接続されている。抵抗R1、R2は、オペアン
プ1に与えるフィードバック電圧を決定するためのもの
である。抵抗R1と抵抗R2の接続点は、オペアンプ1
に接続されている。
極が接続されている。トランジスタ5のソース電極はグ
ランドに接続されている。トランジスタ5のゲート電極
には、オシレータ7の第1の出力端子7Aがインバータ
6を介して接続されている。オペアンプ1の出力端子に
はトランジスタ4のドレイン電極が接続されている。ト
ランジスタ4のソース電極には、基準電圧VREF1を
出力する出力端子8が接続されている。また、トランジ
スタ4のソース電極とグランドの間には、コンデンサC
1が接続されている。トランジスタ4のゲート電極に
は、オシレータ7の第2の出力端子7Bが接続されてい
る。コンデンサC1は、オペアンプ1の出力電圧である
基準電圧VREFを安定化させるためのものである。
の出力端子7Aから1周期の間にT時間のロウレベルの
電圧とこれに続く9T時間のハイレベルの電圧とを出力
する。すなわち、オシレータ7は、第1の出力端子7A
からロウレベルの電圧を間欠的に出力する。これによ
り、オシレータ7は、間欠的に動作される。また、オシ
レータ7は、第2の出力端子7Bから1周期の間に第1
の出力端子7Aのロウレベルの開始時点からT2時間遅
れてT3時間のロウレベルの電圧を出力しこれに続く9
T時間のハイレベルの電圧を出力する。
タ2がオンした時、基準電圧VREF1がグランドレベ
ルとショートしたような状態になり多少レベルが落ちる
ため、本発明の第2の実施形態のようにトランジスタ4
を設け、抵抗R1の分圧が安定する第1の出力端子7A
のロウレベルの開始時点からT2時間遅れてトランジス
タ4をオンにしている。また、トランジスタ5は、フィ
ードバック電圧を与えるための抵抗R1と抵抗R2の接
続点のレベルがグランドに落ちるのを防ぎ、抵抗R1の
分圧のより速い安定化のために加えてある。時間Tは、
基準電圧VREFが所定の電位になるために必要な時間
である。なお、抵抗R1、R2は、ポリシリコンの層抵
抗で構成しても、また、トランジスタのオン抵抗で構成
してもよい。その場合、図5に示すように、トランジス
タ9のゲート電極に所定電圧Vccを印加した形式でも
よい。
ンプ1を間欠的に所定時間のみ停止するから、消費電流
を低減することができる。例えば、オシレータ3、7の
消費電流を2μAとし、オペアンプ1の消費電流を10
μAとする。その時、オペアンプ1の動作期間を(1/
10)Tとするとトータルの消費電流は、2+10・
(1/10)=3μAとなる。したがって、この場合に
は、本発明の上記実施形態においては、消費電流を従来
の基準電位発生装置の消費電流のほぼ1/3にすること
ができる。
を低減することができる。
装置を示す電気回路図である。
圧を説明するための図である。
装置を示す電気回路図である。
圧を説明するための図である。
置の一部を示す電気回路図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 オペアンプを有する基準電圧発生装置に
おいて、 基準電圧発生装置の通常動作時に前記オペア
ンプを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動作手段を
有することを特徴とする基準電圧発生装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の基準電圧発生装置にお
いて、 前記間欠動作手段はオシレータで構成されてい
ることを特徴とする基準電圧発生装置。 - 【請求項3】 イネーブル端子をもつオペアンプと、 該オペアンプに与えるフィードバック電圧を決定するた
めの2つの抵抗と、 前記フィードバック電圧の経路を遮断するかどうかを決
めるトランジスタと、 前記オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のた
めのコンデンサとを有する基準電圧発生装置において、基準電圧発生装置の通常動作時に 前記オペアンプのイネ
ーブル端子に間欠的に前記オペアンプを動作させる駆動
電圧を与える間欠動作手段を有することを特徴とする基
準電圧発生装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の基準電圧発生装置にお
いて、 前記間欠動作手段はオシレータで構成されていることを
特徴とする基準電圧発生装置。 - 【請求項5】 オペアンプを有する基準電圧発生装置の
基準電圧発生方法において、基準電圧発生装置の通常動作時に 間欠動作手段により前
記オペアンプを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動
作ステップを有することを特徴とする基準電圧発生方
法。 - 【請求項6】 オペアンプを有する基準電圧発生装置の
基準電圧発生方法において、基準電圧発生装置の通常動作時に オシレータにより前記
オペアンプを間欠的に所定時間のみ動作させる間欠動作
ステップを有することを特徴とする基準電圧発生方法。 - 【請求項7】 イネーブル端子をもつオペアンプと、 該オペアンプに与えるフィードバック電圧を決定するた
めの2つの抵抗と、 前記フィードバック電圧の経路を遮断するかどうかを決
めるトランジスタと、 前記オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のた
めのコンデンサとを有する基準電圧発生装置の基準電圧
発生方法において、基準電圧発生装置の通常動作時に 間欠動作手段により前
記オペアンプのイネーブル端子に間欠的に前記オペアン
プを動作させる駆動電圧を与える間欠動作ステップを有
することを特徴とする基準電圧発生方法。 - 【請求項8】 イネーブル端子をもつオペアンプと、 該オペアンプに与えるフィードバック電圧を決定するた
めの2つの抵抗と、 前記フィードバック電圧の経路を遮断するかどうかを決
めるトランジスタと、 前記オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のた
めのコンデンサとを有する基準電圧発生装置の基準電圧
発生方法において、基準電圧発生装置の通常動作時に オシレータにより前記
オペアンプのイネーブル端子に間欠的に前記オペアンプ
を動作させる駆動電圧を与える間欠動作ステップを有す
ることを特徴とする基準電圧発生方法。 - 【請求項9】 イネーブル端子をもつオペアンプと、 該オペアンプに与えるフィードバック電圧を決定するた
めの2つの抵抗と、 前記フィードバック電圧の経路を遮断するかどうかを決
める第1のトランジスタと、 前記オペアンプの出力電圧である基準電圧の安定化のた
めのコンデンサと、基準電圧発生装置の通常動作時に 前記オペアンプのイネ
ーブル端子に間欠的に前記オペアンプを動作させる駆動
電圧を与えるオシレータと、を有し、 前記2つの抵抗は直列に接続され、 前記オペアンプの反転入力端子は前記2つの抵抗の接続
点に接続され、 前記オペアンプの非反転入力端子には外部基準電圧が入
力され、 前記オシレータの第1の出力端子は前記イネーブル端子
と前記第1のトランジスタのゲート電極に接続され、 前記第1のトランジスタのドレイン電極とソース電極
は、前記オペアンプの出力端子と前記2つの抵抗の1端
に接続され、 前記コンデンサは前記オペアンプの出力端子とグランド
に接続され、 前記2つの抵抗の別の1端はグランドに接続されている
ことを特徴とする基準電圧発生装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の基準電圧発生装置にお
いて、 入力された信号を反転するインバータと、 第2のトランジスタと、 第3のトランジスタと、をさらに有し、 前記オシレータは第2の出力端子をさらに有し、 前記オシレータの第1の出力端子は、さらに前記インバ
ータの入力端子に接続され、 前記インバータの出力端子は、前記第3のトランジスタ
のゲート電極に接続され、 前記第3のトランジスタのドレイン電極とソース電極は
前記2つの抵抗とグランドに接続され、 前記第2のトランジスタのドレイン電極とソース電極は
前記オペアンプの出力端子と前記コンデンサに接続さ
れ、 前記第2のトランジスタのゲート電極は前記オシレータ
の第2の出力端子に接続されていることを特徴とする基
準電圧発生装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05461599A JP3293584B2 (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 基準電圧発生装置および方法 |
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JP05461599A JP3293584B2 (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 基準電圧発生装置および方法 |
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ID=12975657
Family Applications (1)
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