JP5297822B2 - Reference voltage output circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reference voltage output circuit of low dispersion in output values of a reference voltage even if provided by mass production. <P>SOLUTION: The reference voltage output circuit 10 includes: a first constant voltage circuit 21A, a second constant voltage circuit 21B and a third constant voltage circuit 21C which output the reference voltage; respective selector circuits 22, 23 and a comparator 24 which compare the output voltages of the first constant voltage circuit 21A and the second constant voltage circuit 21B, compare the output voltages of the second constant voltage circuit 21B and the third constant voltage circuit 21C, and compare the output voltages of the third constant voltage 21C and the first constant voltage circuit 21A; and a control unit 13 which selects the constant voltage circuit having the median among the respective constant voltage circuits 21A-21C from the sets of comparison results. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、汎用センサ等に用いられる基準電圧出力回路に係り、例えば大量生産しても基準電圧の出力値のばらつきの少ない基準電圧出力回路に関する。   The present invention relates to a reference voltage output circuit used for a general-purpose sensor or the like, for example, a reference voltage output circuit with little variation in the output value of a reference voltage even in mass production.

集積回路（ＩＣ）においては、各素子の相対的な出力特性のばらつきがＩＣ全体の諸特性に影響を与えることがある。具体的には、ＩＣを大量生産した場合、各素子の出力特性のばらつきに起因する基準電圧の誤差を許容できなくなる場合がある。   In an integrated circuit (IC), variations in relative output characteristics of each element may affect various characteristics of the entire IC. Specifically, when an IC is mass-produced, an error in the reference voltage due to variations in output characteristics of each element may not be allowed.

そこで、従来から、ＩＣの基準電圧の誤差を低減するために、（１）レーザートリミングによる補正方法（例えば特許文献１参照）、（２）不揮発性のメモリとＤＡコンバータとを用いた基準電圧の補正方法、などの手法で出力電圧の精度を向上させている。
特許第３５１１４２０号明細書 Therefore, conventionally, in order to reduce the error of the reference voltage of the IC, (1) a correction method by laser trimming (see, for example, Patent Document 1), (2) reference voltage using a nonvolatile memory and a DA converter. The accuracy of the output voltage is improved by a method such as a correction method.
Japanese Patent No. 3511420

しかしながら、上述の方法では、外部電源からの出力電圧を用いて基準電圧を設定する必要が生じる。また、上述の方法では、部品の単価を超えるようなテストコストを要する場合もある。   However, in the above method, it is necessary to set the reference voltage using the output voltage from the external power source. In addition, the above-described method may require a test cost that exceeds the unit price of the component.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、大量生産しても基準電圧の出力値のばらつきの少ない基準電圧出力回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a reference voltage output circuit with little variation in the output value of the reference voltage even in mass production.

本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。   The present invention takes the following means in order to solve the above problems.

請求項１に対応する発明は、基準電圧を出力する第１定電圧回路、第２定電圧回路及び第３定電圧回路と、前記第１定電圧回路と前記第２定電圧回路との出力電圧を比較する第１比較手段と、前記第２定電圧回路と前記第３定電圧回路との出力電圧を比較する第２比較手段と、前記第３定電圧回路と前記第１定電圧回路との出力電圧を比較する第３比較手段と、前記各比較手段による比較結果の組から前記各定電圧回路のうち中央値を有する定電圧回路を選択する定電圧回路選択手段と、を備え、前記各比較手段は、前記各定電圧回路からの出力信号が個別に入力される第１セレクタ回路及び第２セレクタ回路と、前記各セレクタ回路からの出力信号が個別に入力されるコンパレータと、前記コンパレータからの比較結果を記憶する第１ラッチ回路、第２ラッチ回路及び第３ラッチ回路とをさらに備え、前記定電圧回路選択手段は、クロック信号を発生し、１回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第１定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第２定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第１ラッチ回路を選択する手段と、２回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第２定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第３定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第２ラッチ回路を選択する手段と、３回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第３定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第１定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第３ラッチ回路を選択する手段と、４回目のクロック信号で、前記各ラッチ回路に記憶された比較結果の組から前記各定電圧回路のうち中央値を有する定電圧回路を決定する決定手段と、５回目のクロック信号で、前記決定手段により決定された定電圧回路からの出力電圧を基準電圧として出力する手段と、をさらに備えた基準電圧出力回路である。 The invention corresponding to claim 1 is a first constant voltage circuit, a second constant voltage circuit, and a third constant voltage circuit that output a reference voltage, and output voltages of the first constant voltage circuit and the second constant voltage circuit. First comparing means for comparing the output voltage, second comparing means for comparing the output voltages of the second constant voltage circuit and the third constant voltage circuit, and the third constant voltage circuit and the first constant voltage circuit. a third comparing means for comparing the output voltage, and a constant voltage circuit selecting means for selecting a constant voltage circuit having a median of each of the constant-voltage circuit from a set of comparison result of the respective comparison means, each The comparing means includes a first selector circuit and a second selector circuit to which output signals from the constant voltage circuits are individually input, a comparator to which output signals from the selector circuits are individually input, and a comparator The first rack that stores the comparison results of A circuit, a second latch circuit, and a third latch circuit, wherein the constant voltage circuit selecting means generates a clock signal, and the first selector circuit generates the clock signal by the first selector circuit. Means for selecting the second constant voltage circuit by the second selector circuit, selecting the first latch circuit among the latch circuits, and a second clock signal by the first selector circuit; Selecting a second constant voltage circuit, selecting the third constant voltage circuit by the second selector circuit, selecting the second latch circuit among the latch circuits, and a third clock signal; The first selector circuit selects the third constant voltage circuit, the second selector circuit selects the first constant voltage circuit, and selects the third latch circuit among the latch circuits. A determination means for determining a constant voltage circuit having a median value among the constant voltage circuits from a set of comparison results stored in the respective latch circuits, and a fifth clock signal; And a means for outputting the output voltage from the constant voltage circuit determined by the determining means as a reference voltage.

請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する基準電圧出力回路において、前記定電圧回路選択手段により選択された定電圧回路以外の定電圧回路の出力を停止する手段、をさらに備えた基準電圧出力回路である。 The invention corresponding to claim 2 further includes means for stopping output of a constant voltage circuit other than the constant voltage circuit selected by the constant voltage circuit selection means in the reference voltage output circuit corresponding to claim 1 . Reference voltage output circuit.

＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。 <Action>
Therefore, the present invention has the following effects by taking the above-described means.

請求項１に対応する作用は、基準電圧を出力する第１定電圧回路、第２定電圧回路及び第３定電圧回路と、第１定電圧回路と第２定電圧回路との出力電圧を比較する第１比較手段と、第２定電圧回路と第３定電圧回路との出力電圧を比較する第２比較手段と、第３定電圧回路と第１定電圧回路との出力電圧を比較する第３比較手段と、各比較手段による比較結果の組から各定電圧回路のうち中央値を有する定電圧回路を選択する定電圧回路選択手段とを備えているので、基準電圧の出力値のばらつきが少なく大量生産し得る簡易な構成の基準電圧出力回路を提供することができる。更に、第１セレクタ回路及び第２セレクタ回路の２個のセレクタ回路と1個のコンパレータとにより各定電圧回路の出力電圧の大きさを比較しているので、３個のコンパレータを用いて各定電圧回路の出力電圧の大きさを比較することに比して、コンパレータの出力特性のばらつきの影響をなくすことができる。 The operation corresponding to claim 1 compares the output voltages of the first constant voltage circuit, the second constant voltage circuit, and the third constant voltage circuit that output the reference voltage, and the first constant voltage circuit and the second constant voltage circuit. First comparison means, second comparison means for comparing the output voltages of the second constant voltage circuit and the third constant voltage circuit, and a first comparison means for comparing the output voltages of the third constant voltage circuit and the first constant voltage circuit. 3 comparison means and constant voltage circuit selection means for selecting a constant voltage circuit having a median value among the constant voltage circuits from a set of comparison results obtained by the comparison means. It is possible to provide a reference voltage output circuit having a simple configuration that can be mass-produced with a small amount. Furthermore, since the magnitude of the output voltage of each constant voltage circuit is compared by the two selector circuits of the first selector circuit and the second selector circuit and one comparator, each constant voltage circuit is compared using three comparators. Compared with comparing the magnitudes of the output voltages of the voltage circuits, the influence of variations in the output characteristics of the comparators can be eliminated.

請求項２に対応する作用は、請求項１に対応する作用に加え、定電圧回路選択手段により選択された定電圧回路以外の定電圧回路の出力を停止するので、他の定電圧回路に要する消費電力を減らすことができる。 Since the operation corresponding to claim 2 stops the output of the constant voltage circuit other than the constant voltage circuit selected by the constant voltage circuit selection means in addition to the operation corresponding to claim 1, it is required for another constant voltage circuit. Power consumption can be reduced.

本発明によれば、大量生産しても基準電圧の出力値のばらつきの少ない基準電圧出力回路を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a reference voltage output circuit with little variation in the output value of the reference voltage even in mass production.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第１の実施形態＞
（基準電圧出力回路の構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係る基準電圧出力回路１０の構成を示す模式図である。 <First Embodiment>
(Configuration of reference voltage output circuit)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a reference voltage output circuit 10 according to the first embodiment of the present invention.

基準電圧出力回路１０は、起動部１１・発振部１２・制御部１３・テーブル情報記憶部１４・第1定電圧回路２１Ａ・第２定電圧回路２１Ｂ・第３定電圧回路２１Ｃ・第１セレクタ回路２２・第２セレクタ回路２３・コンパレータ２４・第1ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７を備えている。   The reference voltage output circuit 10 includes an activation unit 11, an oscillation unit 12, a control unit 13, a table information storage unit 14, a first constant voltage circuit 21A, a second constant voltage circuit 21B, a third constant voltage circuit 21C, and a first selector circuit. 22, a second selector circuit 23, a comparator 24, a first latch circuit 25, a second latch circuit 26, and a third latch circuit 27.

起動部１１は、基準電圧出力回路１０が組み込まれた汎用センサ等の初回電源投入時に、基準電圧出力回路１０の各部を起動するものである。   The activation unit 11 activates each unit of the reference voltage output circuit 10 when the power is first turned on such as a general-purpose sensor in which the reference voltage output circuit 10 is incorporated.

発振部１２は、起動部１１により起動されると、クロック信号を発振するものである。   The oscillation unit 12 oscillates a clock signal when activated by the activation unit 11.

制御部１３は、基準電圧出力回路１０の各部を制御するものである。制御部１３による制御方法については後述する。   The control unit 13 controls each unit of the reference voltage output circuit 10. A control method by the control unit 13 will be described later.

テーブル情報記憶部１４は、各ラッチ回路２５〜２７に記憶された比較結果の組に対応させて、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃのうち中央値を有する定電圧回路を決定するテーブル情報を記憶するメモリである。具体的には、テーブル情報記憶部１４は、図２に示すようなテーブル情報を記憶している。この「テーブル情報」には、（ａ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７に記憶された出力信号のいずれもがロー出力（Ｌ・Ｌ・Ｌ）であるときには、第２定電圧回路２１Ｂが中央値を有するものとして対応付けられている。なお、ここでは、ハイ出力をＨと表記し、ロー出力をＬと表記する。また、（ｂ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｌ・Ｌ・Ｈであるときには、第２定電圧回路２１Ｂが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｃ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｌ・Ｈ・Ｌであるときには、第１定電圧回路２１Ａが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｄ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｌ・Ｈ・Ｈであるときには、第３定電圧回路２１Ｃが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｅ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｈ・Ｌ・Ｌであるときには、第３定電圧回路２１Ｃが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｆ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｈ・Ｌ・Ｈであるときには、第１定電圧回路２１Ａが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｇ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｈ・Ｈ・Ｌであるときには、第２定電圧回路２１Ｂが中央値を有するものとして対応付けられている。（ｈ）第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７の出力がそれぞれ、Ｈ・Ｈ・Ｈであるときには、第２定電圧回路２１Ｂが中央値を有するものとして対応付けられている。   The table information storage unit 14 stores table information for determining a constant voltage circuit having a median value among the constant voltage circuits 21A to 21C in association with the set of comparison results stored in the latch circuits 25 to 27. It is memory. Specifically, the table information storage unit 14 stores table information as shown in FIG. The “table information” includes (a) when all of the output signals stored in the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are low outputs (L, L, and L). The second constant voltage circuit 21B is associated with a median value. Here, the high output is expressed as H, and the low output is expressed as L. (B) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are L, L, and H, respectively, it is assumed that the second constant voltage circuit 21B has a median value. It is attached. (C) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are L, H, and L, respectively, the first constant voltage circuit 21A is associated with a median value. ing. (D) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are L, H, and H, respectively, the third constant voltage circuit 21C is associated as having a median value. ing. (E) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are H, L, and L, respectively, the third constant voltage circuit 21C is associated as having a median value. ing. (F) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are H, L, and H, respectively, the first constant voltage circuit 21A is associated with a median value. ing. (G) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are H, H, and L, respectively, the second constant voltage circuit 21B is associated as having a median value. ing. (H) When the outputs of the first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are H, H, and H, respectively, the second constant voltage circuit 21B is associated as having a median value. ing.

第1定電圧回路２１Ａ、第２定電圧回路２１Ｂ及び第３定電圧回路２１Ｃは、同一仕様で製造されたバンドギャップ定電圧源の回路（ＢＧＲ）である。ここで、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃは、同一仕様で製造されてはいるが、物理的特性のばらつきや、寸法のばらつきにより、出力特性にばらつきが生じることがある。詳しくは、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃは、図３に示すように、抵抗Ｒ１〜Ｒ４・トランジスタＮｘ，Ｍｘ・アンプ等で構成される。そのため、これらの抵抗・トランジスタ・アンプ等の製造上避けられない出力特性のばらつきに起因して各定電圧回路の出力値にばらつきが生じることがある。   The first constant voltage circuit 21A, the second constant voltage circuit 21B, and the third constant voltage circuit 21C are band gap constant voltage source circuits (BGR) manufactured with the same specifications. Here, although each of the constant voltage circuits 21A to 21C is manufactured with the same specifications, the output characteristics may vary due to variations in physical characteristics and variations in dimensions. Specifically, each of the constant voltage circuits 21A to 21C includes resistors R1 to R4, transistors Nx, Mx, an amplifier, and the like as shown in FIG. For this reason, the output value of each constant voltage circuit may vary due to variations in output characteristics that are unavoidable in the manufacture of these resistors, transistors, amplifiers, and the like.

第１セレクタ回路２２及び第２セレクタ回路２３は、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃと接続された３つの入力端子と、コンパレータ２４の入力端子と接続された出力端子とを備え、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃのうち一の定電圧回路からの出力を選択するものである。各セレクタ回路２２・２３は発振部１２による１回目のクロック信号を受けると、第1セレクタ回路２２が第１定電圧回路２１Ａを選択し、第２セレクタ回路２３が第２定電圧回路２１Ｂを選択する。また、２回目のクロック信号を受けると、第1セレクタ回路２２が第２定電圧回路２１Ｂを選択し、第２セレクタ回路２３が第３定電圧回路２１Ｃを選択する。また、３回目のクロック信号を受けると、第1セレクタ回路２２が第３定電圧回路２１Ｃを選択し、第２セレクタ回路２３が第１定電圧回路２１Ａを選択する。   The first selector circuit 22 and the second selector circuit 23 include three input terminals connected to the constant voltage circuits 21A to 21C and an output terminal connected to the input terminal of the comparator 24, and each constant voltage circuit 21A. The output from one constant voltage circuit is selected from among 21C. When each of the selector circuits 22 and 23 receives the first clock signal from the oscillator 12, the first selector circuit 22 selects the first constant voltage circuit 21A, and the second selector circuit 23 selects the second constant voltage circuit 21B. To do. When receiving the second clock signal, the first selector circuit 22 selects the second constant voltage circuit 21B, and the second selector circuit 23 selects the third constant voltage circuit 21C. When receiving the third clock signal, the first selector circuit 22 selects the third constant voltage circuit 21C, and the second selector circuit 23 selects the first constant voltage circuit 21A.

コンパレータ２４は、第1セレクタ回路２２及び第２セレクタ回路２３の出力端子と個別に接続する第1入力端子（＋）及び第２入力端子（−）と、第１ラッチ回路２５・第２ラッチ回路２６・第３ラッチ回路２７のそれぞれに接続する出力端子とを備えている。コンパレータ２４は、第１セレクタ回路２２の出力が第２セレクタ回路２３の出力より大きい場合はハイ出力（Ｈ）をし、第１セレクタ回路２２の出力が第２セレクタ回路２３の出力より小さい場合はロー出力（Ｌ）をする。   The comparator 24 includes a first input terminal (+) and a second input terminal (−) individually connected to the output terminals of the first selector circuit 22 and the second selector circuit 23, and the first latch circuit 25 and the second latch circuit. 26 and an output terminal connected to each of the third latch circuits 27. The comparator 24 outputs a high output (H) when the output of the first selector circuit 22 is larger than the output of the second selector circuit 23, and when the output of the first selector circuit 22 is smaller than the output of the second selector circuit 23. Low output (L).

第1ラッチ回路２５、第２ラッチ回路２６及び第３ラッチ回路２７は、コンパレータ２４からの出力端子と接続し、制御部１３からの制御命令に応じて、コンパレータ２４からの比較結果を記憶するものである。   The first latch circuit 25, the second latch circuit 26, and the third latch circuit 27 are connected to the output terminal from the comparator 24, and store the comparison result from the comparator 24 according to the control command from the control unit 13. It is.

（基準電圧出力回路の動作）
次に本実施形態に係る基準電圧出力回路１０の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。また、各フローのタイミングチャートを図５に示す。 (Operation of the reference voltage output circuit)
Next, the operation of the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. A timing chart of each flow is shown in FIG.

基準電圧出力回路１０では、電源の初回投入時に発振部１２が起動部１１により起動される（Ｓ１）。これにより発振部１２からクロック信号Ｃｋが出力される。   In the reference voltage output circuit 10, the oscillation unit 12 is activated by the activation unit 11 when the power is first turned on (S1). As a result, the clock signal Ck is output from the oscillator 12.

ここで、制御部１３では、１回目のクロック信号Ｃｋ１で、第１セレクタ回路２２により第１定電圧回路２１Ａが選択され、第２セレクタ回路２３により第２定電圧回路２１Ｂが選択され、各ラッチ回路２５〜２７のうち第１ラッチ回路２５が選択される（Ｓ２）。そして、コンパレータ２４により、第１定電圧回路２１Ａと第２定電圧回路２１Ｂとの出力電圧が比較される（Ｓ３）。これにより、コンパレータ２４からハイかローのいずれかの信号が出力される。   Here, in the control unit 13, the first constant voltage circuit 21A is selected by the first selector circuit 22 and the second constant voltage circuit 21B is selected by the second selector circuit 23 by the first clock signal Ck1, and each latch is selected. The first latch circuit 25 is selected from the circuits 25 to 27 (S2). Then, the comparator 24 compares the output voltages of the first constant voltage circuit 21A and the second constant voltage circuit 21B (S3). As a result, either a high signal or a low signal is output from the comparator 24.

同様に、制御部１３では、２回目のクロック信号Ｃｋ２で、第１セレクタ回路２２により第２定電圧回路２１Ｂが選択され、第２セレクタ回路２３により第３定電圧回路２１Ｃが選択され、各ラッチ回路２５〜２７のうち第２ラッチ回路２６が選択される（Ｓ４）。そして、コンパレータ２４により、第２定電圧回路２１Ｂと第３定電圧回路２１Ｃとの出力電圧が比較される（Ｓ５）。続いて、制御部１３では、３回目のクロック信号Ｃｋ３で、第１セレクタ回路２２により第３定電圧回路２１Ｃが選択され、第２セレクタ回路２３により第１定電圧回路２１Ａが選択され、各ラッチ回路２５〜２７のうち第３ラッチ回路２７が選択される（Ｓ６）。そして、第３定電圧回路２１Ｃと第１定電圧回路２１Ａとの出力電圧が比較される（Ｓ７）。   Similarly, in the control unit 13, the second constant voltage circuit 21B is selected by the first selector circuit 22 and the third constant voltage circuit 21C is selected by the second selector circuit 23 by the second clock signal Ck2, and each latch is selected. The second latch circuit 26 is selected from the circuits 25 to 27 (S4). Then, the comparator 24 compares the output voltages of the second constant voltage circuit 21B and the third constant voltage circuit 21C (S5). Subsequently, in the control unit 13, the third constant voltage circuit 21C is selected by the first selector circuit 22 and the first constant voltage circuit 21A is selected by the second selector circuit 23 by the third clock signal Ck3. The third latch circuit 27 is selected from the circuits 25 to 27 (S6). Then, the output voltages of the third constant voltage circuit 21C and the first constant voltage circuit 21A are compared (S7).

それから、制御部１３により、４回目のクロック信号Ｃｋ４で、各ラッチ回路２５〜２７に記憶された比較結果の組から、テーブル情報記憶部１４に記憶されるテーブル情報を参照して、各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃのうち中央値を有する定電圧回路が決定される（Ｓ８）。   Then, the control unit 13 refers to the table information stored in the table information storage unit 14 from the set of comparison results stored in the latch circuits 25 to 27 with the fourth clock signal Ck4, and outputs each constant voltage. A constant voltage circuit having a median value among the circuits 21A to 21C is determined (S8).

そして、制御部１３により、５回目のクロック信号Ｃｋ５で、ステップＳ８により決定された定電圧回路からの出力電圧が第１セレクタ回路２２を介して基準電圧として出力される（Ｓ９）。   Then, with the fifth clock signal Ck5, the control unit 13 outputs the output voltage from the constant voltage circuit determined in step S8 as the reference voltage via the first selector circuit 22 (S9).

なお、上記処理Ｓ１〜Ｓ９は電源の初回投入時にのみ行なえばよく、２回目以降の電源投入時には行なわれない。それゆえ、制御部１３により、一度、中央値を有する定電圧回路が選択された場合、選択された定電圧回路以外の定電圧回路の出力が停止される（Ｓ１０）。また、発振部１２によるクロック信号の発振が停止される（Ｓ１１）。   The processes S1 to S9 need only be performed when the power is turned on for the first time, and are not performed when the power is turned on for the second time or later. Therefore, once the constant voltage circuit having the median value is selected by the control unit 13, the output of the constant voltage circuit other than the selected constant voltage circuit is stopped (S10). Further, the oscillation of the clock signal by the oscillating unit 12 is stopped (S11).

（基準電圧出力回路の効果）
以上説明したように、本実施形態に係る基準電圧出力回路１０は、基準電圧を出力する第１定電圧回路２１Ａ、第２定電圧回路２１Ｂ及び第３定電圧回路２１Ｃと、第１定電圧回路２１Ａと第２定電圧回路２１Ｂとの出力電圧を比較し、第２定電圧回路２１Ｂと第３定電圧回路２１Ｃとの出力電圧を比較し、第３定電圧回路２１Ｃと第１定電圧回路２１Ａとの出力電圧を比較する各セレクタ回路２２・２３及びコンパレータ２４と、比較結果の組から各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃのうち中央値を有する定電圧回路を選択する制御部１３とを備えているので、簡易な構成で、基準電圧の出力値のばらつきを少なくすることができる。 (Effect of reference voltage output circuit)
As described above, the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment includes the first constant voltage circuit 21A, the second constant voltage circuit 21B, the third constant voltage circuit 21C, and the first constant voltage circuit that output the reference voltage. The output voltages of 21A and the second constant voltage circuit 21B are compared, the output voltages of the second constant voltage circuit 21B and the third constant voltage circuit 21C are compared, and the third constant voltage circuit 21C and the first constant voltage circuit 21A are compared. The selector circuits 22 and 23 and the comparator 24 for comparing the output voltages with each other, and the control unit 13 for selecting the constant voltage circuit having the median value among the constant voltage circuits 21A to 21C from the set of comparison results. Therefore, the variation in the output value of the reference voltage can be reduced with a simple configuration.

補足すると、定電圧回路が1個のみの特性のばらつきが正規分布に従うと仮定した場合、図６に示すように、標準偏差σ＝０．６８２７となるので、同一仕様で製造した定電圧回路の良品率は７０％以下となる。これに対し、本実施形態に係る基準電圧出力回路１０では、同一仕様の定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃを３個置き、その大小関係の分布を利用することで、ばらつき幅を２／３程度に向上することができる。すなわち、図７に示すように、３個の定電圧回路のうち少なくとも1個が良品と認められる割合を８６．５％とすることができ、良品率を高めることができる。換言すれば、歩留まり率を高めることができ、大量生産しても基準電圧の出力値のばらつきの少ない基準電圧出力回路を提供することが可能である。   Supplementally, if it is assumed that the characteristic variation of only one constant voltage circuit follows a normal distribution, the standard deviation σ = 0.6827 as shown in FIG. The yield rate is 70% or less. On the other hand, in the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment, three constant voltage circuits 21A to 21C having the same specification are placed and the distribution of the magnitude relation is used to improve the variation width to about 2/3. can do. That is, as shown in FIG. 7, the ratio that at least one of the three constant voltage circuits is recognized as a non-defective product can be set to 86.5%, and the non-defective product rate can be increased. In other words, it is possible to increase the yield rate and provide a reference voltage output circuit with little variation in the output value of the reference voltage even in mass production.

なお、本実施形態に係る基準電圧出力回路および基準電圧源が１個のみの回路を、本発明者らが半導体集積回路として作成し測定を行ったところ、基準電圧源が１個のみのものに比べ、本実施形態の回路では、ばらつき幅の違いが概ね半分となり、上記で検討し予想していた値よりも大きな改善効果が得られることが判明した。   In addition, when the present inventors made and measured a circuit with only one reference voltage output circuit and a reference voltage source according to the present embodiment as a semiconductor integrated circuit, it was found that there was only one reference voltage source. In comparison, in the circuit of the present embodiment, the difference in variation width is almost halved, and it has been found that an improvement effect greater than the value studied and predicted above can be obtained.

なお、一般的な基準電圧出力回路では、出力電圧のずれ量を測定し、外部電圧を用いて補正することで、適切な基準電圧を出力している。そのため、基準電圧出力回路１０に対して全数テストを行なっている。しかしながら、一般的に、基準電圧出力回路の製造コストは安く、テストコストより安い場合もある。これに対し、本実施形態に係る基準電圧出力回路１０では、歩留まり率を高めることができ、回路自体のテストを省略することで、テストコストを抑えることが可能となる。また、本実施形態に係る基準電圧出力回路１０では、定電圧回路を３個製造することになるが、半導体回路であるため、１個製造するのと同じ製造プロセスで製造可能であり、従来のレーザートリミングによる補正方法等に比して低コストで製造することが可能である。   Note that a general reference voltage output circuit outputs an appropriate reference voltage by measuring a deviation amount of the output voltage and correcting it using an external voltage. For this reason, a total number test is performed on the reference voltage output circuit 10. However, in general, the manufacturing cost of the reference voltage output circuit is low and may be lower than the test cost. On the other hand, in the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment, the yield rate can be increased, and the test cost can be suppressed by omitting the test of the circuit itself. Further, in the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment, three constant voltage circuits are manufactured. However, since the reference voltage output circuit 10 is a semiconductor circuit, it can be manufactured by the same manufacturing process as that for manufacturing one. It can be manufactured at a lower cost than a correction method using laser trimming.

なお、本実施形態に係る基準電圧出力回路１０は、２個のセレクタ回路２２・２３と１個のコンパレータ２４とにより各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃの出力電圧の大きさを比較している。それゆえ、図８に示すように３個のコンパレータ３１〜３３を用いて各定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃの出力電圧の大きさを比較することに比して、コンパレータの出力特性のばらつきの影響を少なくすることができるという顕著な効果を有している。また３個のコンパレータを使用するのに比して消費電力を少なくすることができる。   Note that the reference voltage output circuit 10 according to the present embodiment compares the magnitudes of the output voltages of the constant voltage circuits 21A to 21C by the two selector circuits 22 and 23 and the single comparator 24. Therefore, as shown in FIG. 8, compared to the comparison of the output voltage levels of the constant voltage circuits 21A to 21C using the three comparators 31 to 33, the influence of the variation in the output characteristics of the comparators is reduced. It has a remarkable effect that it can be reduced. In addition, power consumption can be reduced as compared to using three comparators.

なお、本実施形態においては、３個の定電圧回路２１Ａ〜２１Ｃを用いたが、定電圧回路の個数はこれに限るものではない。例えば、５個の定電圧回路を用いてもよい。これにより、さらに高精度な結果を得ることが可能となる。   In the present embodiment, three constant voltage circuits 21A to 21C are used, but the number of constant voltage circuits is not limited to this. For example, five constant voltage circuits may be used. Thereby, it becomes possible to obtain a more accurate result.

＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。 <Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine a component suitably in different embodiment.

本発明の第１の実施形態に係る基準電圧出力回路１０の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of a reference voltage output circuit 10 according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態に係るテーブル情報記憶部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the table information storage part which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る各定電圧回路の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of each constant voltage circuit which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る基準電圧出力回路１０の動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation of the reference voltage output circuit 10 according to the embodiment. 同実施形態に係る基準電圧出力回路１０の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining the operation of the reference voltage output circuit 10 according to the embodiment. 一般的な正規分布の確率を示す図である。It is a figure which shows the probability of a general normal distribution. 同実施形態に係る基準電圧出力回路１０の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the reference voltage output circuit 10 which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る基準電圧出力回路１０の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the reference voltage output circuit 10 which concerns on the same embodiment.

１０・・・基準電圧出力回路、１１・・・起動部、１２・・・発振部、１３・・・制御部、１４・・・テーブル情報記憶部、２１Ａ・・・第１定電圧回路、２１Ｂ・・・第２定電圧回路、２１Ｃ・・・第３定電圧回路、２２・・・第１セレクタ回路、２３・・・第２セレクタ回路、２４・・・コンパレータ、２５・・・第１ラッチ回路、２６・・・第２ラッチ回路、２７・・・第３ラッチ回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Reference voltage output circuit, 11 ... Start-up part, 12 ... Oscillation part, 13 ... Control part, 14 ... Table information storage part, 21A ... 1st constant voltage circuit, 21B ... 2nd constant voltage circuit, 21C ... 3rd constant voltage circuit, 22 ... 1st selector circuit, 23 ... 2nd selector circuit, 24 ... Comparator, 25 ... 1st latch Circuit, 26... Second latch circuit, 27... Third latch circuit.

Claims (2)

基準電圧を出力する第１定電圧回路、第２定電圧回路及び第３定電圧回路と、
前記第１定電圧回路と前記第２定電圧回路との出力電圧を比較する第１比較手段と、
前記第２定電圧回路と前記第３定電圧回路との出力電圧を比較する第２比較手段と、
前記第３定電圧回路と前記第１定電圧回路との出力電圧を比較する第３比較手段と、
前記各比較手段による比較結果の組から前記各定電圧回路のうち中央値を有する定電圧回路を選択する定電圧回路選択手段と
を備え、
前記各比較手段は、
前記各定電圧回路からの出力信号が個別に入力される第１セレクタ回路及び第２セレクタ回路と、
前記各セレクタ回路からの出力信号が個別に入力されるコンパレータと、
前記コンパレータからの比較結果を記憶する第１ラッチ回路、第２ラッチ回路及び第３ラッチ回路と
をさらに備え、
前記定電圧回路選択手段は、クロック信号を発生し、
１回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第１定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第２定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第１ラッチ回路を選択する手段と、
２回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第２定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第３定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第２ラッチ回路を選択する手段と、
３回目のクロック信号で、前記第１セレクタ回路により前記第３定電圧回路を選択し、前記第２セレクタ回路により前記第１定電圧回路を選択し、前記各ラッチ回路のうち前記第３ラッチ回路を選択する手段と、
４回目のクロック信号で、前記各ラッチ回路に記憶された比較結果の組から前記各定電圧回路のうち中央値を有する定電圧回路を決定する決定手段と、
５回目のクロック信号で、前記決定手段により決定された定電圧回路からの出力電圧を基準電圧として出力する手段と、
をさらに備えたことを特徴とする基準電圧出力回路。 A first constant voltage circuit, a second constant voltage circuit, and a third constant voltage circuit for outputting a reference voltage;
First comparison means for comparing output voltages of the first constant voltage circuit and the second constant voltage circuit;
Second comparison means for comparing output voltages of the second constant voltage circuit and the third constant voltage circuit;
Third comparison means for comparing output voltages of the third constant voltage circuit and the first constant voltage circuit;
A constant voltage circuit selecting means for selecting a constant voltage circuit having a median value among the constant voltage circuits from a set of comparison results obtained by the comparing means ;
Equipped with a,
Each of the comparison means includes
A first selector circuit and a second selector circuit to which output signals from the respective constant voltage circuits are individually input;
A comparator to which output signals from the selector circuits are individually input;
A first latch circuit, a second latch circuit, and a third latch circuit for storing a comparison result from the comparator;
Further comprising
The constant voltage circuit selection means generates a clock signal,
In response to a first clock signal, the first constant voltage circuit is selected by the first selector circuit, the second constant voltage circuit is selected by the second selector circuit, and the first latch circuit among the latch circuits is selected. Means for selecting
With the second clock signal, the first selector circuit selects the second constant voltage circuit, the second selector circuit selects the third constant voltage circuit, and the second latch circuit among the latch circuits. Means for selecting
With the third clock signal, the first selector circuit selects the third constant voltage circuit, the second selector circuit selects the first constant voltage circuit, and the third latch circuit among the latch circuits. Means for selecting
Determining means for determining a constant voltage circuit having a median value among the constant voltage circuits from a set of comparison results stored in the latch circuits in a fourth clock signal;
Means for outputting, as a reference voltage, an output voltage from the constant voltage circuit determined by the determining means in the fifth clock signal;
Reference voltage output circuit, characterized in that it further comprises a. 請求項１に記載の基準電圧出力回路において、
前記定電圧回路選択手段により選択された定電圧回路以外の定電圧回路の出力を停止する手段、
をさらに備えたことを特徴とする基準電圧出力回路。 The reference voltage output circuit according to claim 1 ,
Means for stopping output of a constant voltage circuit other than the constant voltage circuit selected by the constant voltage circuit selection means;
And a reference voltage output circuit.
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