JP6836917B2 - 電圧生成回路 - Google Patents
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Description
k:ボルツマン定数(Boltzmann constant; 1.38E-23J/K)
q:電子電荷量(1.6E-19C)
T:絶対温度
m:移動度μの温度依存性係数;μ=μ0Tmであり、例えばシリコンの場合m≒-3/2
Eg:エネルギーバンド幅(Energy Bandgap; 例えば、シリコンの場合、1.12eV)
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
本発明の代表的な実施形態は、出力電圧(Vo)を出力する電圧生成回路であって、以下のように構成される。
〔1〕項に記載される前記電圧生成回路には第1電源(Vcc)と第2電源(GND)が供給されており、以下のように構成される。
〔2〕項に記載される前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ複数のMOSトランジスタ(M11〜M16)によって構成され、前記第1〜第3バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである。
〔2〕項に記載される電圧生成回路おいて、前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ、前記第1〜第3バイポーラトランジスタとは異なる複数のバイポーラトランジスタ(Q11〜Q16)によって構成される。
〔1〕項に記載される前記電圧生成回路には第1電源(Vcc)と第2電源(GND)が供給されており、以下のように構成される。
〔5〕項に記載される前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ複数のMOSトランジスタ(M11〜M16)によって構成され、前記第1〜第3バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである。
〔5〕項に記載される電圧生成回路おいて、前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ、前記第1〜第3バイポーラトランジスタとは異なる複数のバイポーラトランジスタ(Q11〜Q16)によって構成される。
本発明の代表的な実施形態は、第1電源(Vcc)と第2電源(GND)が供給され、出力電圧(Vo)を出力する電圧生成回路であって、以下のように構成される。
〔8〕項に記載される電圧生成回路は、前記第1ノードと前記第2電源との間に接続される第2抵抗(2)と、前記第2抵抗と同じ抵抗値(R2)に設計され、前記第2ノードと前記第2電源との間に接続される、第3抵抗(3)と、前記第2抵抗と同じ抵抗値(R2)に設計され、前記第3ノードと前記第2電源との間に接続される、第4抵抗(4)と、前記第4トランジスタの出力と前記第2電源との間に接続される第5抵抗(5)とをさらに備える。
〔9〕項に記載される前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、前記第1〜第6トランジスタは、MOSトランジスタ(M11〜M16)であり、前記第1〜第3バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである。
〔9〕項に記載される電圧生成回路おいて、前記第1〜第6トランジスタは、バイポーラトランジスタ(Q11〜Q16)である。
〔8〕項に記載される前記電圧生成回路は、第6抵抗(6)、第7抵抗(7)及び第4バイポーラトランジスタ(Q4)をさらに備える。
〔12〕項に記載される前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、前記第1〜第6トランジスタは、MOSトランジスタ(M11〜M16)であり、前記第1〜第4バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである。
〔12〕項に記載される電圧生成回路おいて、前記第1〜第6トランジスタは、バイポーラトランジスタである。
実施の形態について更に詳述する。
図1は、実施形態1に係る電圧生成回路の構成例を示す回路図である。
図4は、実施形態2に係る電圧生成回路の構成例を示す回路図である。
M11〜M14,M21〜M24 MOSトランジスタ
AMP1,AMP2,AMP21,AMP22 差動増幅器
1〜7,21〜23 抵抗
10 電流電圧変換回路
11,12 カレントミラー回路
Claims (14)
- 出力電圧を出力する電圧生成回路であって、
ベース電極が互いに接続された第1〜第3バイポーラトランジスタと、
第1及び第2カレントミラー回路と、
第1及び第2差動増幅器と、
第1抵抗と、
電流電圧変換回路とを備え、
前記第1バイポーラトランジスタと前記第3バイポーラトランジスタは互いに等しいエミッタサイズを有し、前記第2バイポーラトランジスタは、前記第1バイポーラトランジスタよりも大きいエミッタサイズを有するように設計されており、
前記第2バイポーラトランジスタは、前記第1抵抗が直列に接続され、
前記第1カレントミラー回路は、前記第1〜第3バイポーラトランジスタのそれぞれに相互に等しいコレクタ電流を供給し、前記コレクタ電流に比例する第1電流を前記電流電圧変換回路に供給するように構成され、
前記第2カレントミラー回路は、前記第1〜第3バイポーラトランジスタのそれぞれに相互に等しいベース電流を供給し、前記ベース電流に比例する第2電流を前記電流電圧変換回路に供給するように構成され、
前記第1及び第2差動増幅器は、前記第1〜第3バイポーラトランジスタのコレクタ電極の電位が互いに等しくなるように、前記第1及び第2カレントミラー回路を制御するように構成され、
前記電流電圧変換回路は、前記第1電流と前記第2電流との和を電圧に変換して前記出力電圧を出力する、
電圧生成回路。 - 請求項1において、前記電圧生成回路には第1電源と第2電源が供給され、
前記第1バイポーラトランジスタのコレクタ電極と前記第2電源との間に接続される第2抵抗と、
前記第2抵抗と同じ抵抗値に設計され、前記第2バイポーラトランジスタのコレクタ電極と前記第2電源との間に接続される、第3抵抗と、
前記第2抵抗と同じ抵抗値に設計され、前記第3バイポーラトランジスタのコレクタ電極と前記第2電源との間に接続される、第4抵抗とをさらに備え、
前記電流電圧変換回路は、一方の端子に前記第1電流と前記第2電流が供給され前記出力電圧を出力し、他方の端子が前記第2電源に接続される、第5抵抗によって構成される、
電圧生成回路。 - 請求項2において、
前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、
前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ複数のMOSトランジスタによって構成され、
前記第1〜第3バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。 - 請求項2において、
前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ、前記第1〜第3バイポーラトランジスタとは異なる複数のバイポーラトランジスタによって構成される、
電圧生成回路。 - 請求項1において、前記電圧生成回路には第1電源と第2電源が供給され、
前記電流電圧変換回路は、第6抵抗、第7抵抗及び第4バイポーラトランジスタを備え、
前記第1電流と前記第2電流が供給され前記出力電圧を出力するノードと前記第2電源との間に、ダイオード接続された前記第4バイポーラトランジスタと前記第6抵抗は直列接続されて、前記第7抵抗と並列に接続された回路で構成される、
電圧生成回路。 - 請求項5において、
前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、
前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ複数のMOSトランジスタによって構成され、
前記第1〜第4バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。 - 請求項5において、
前記第1及び第2カレントミラー回路は、それぞれ、前記第1〜第3バイポーラトランジスタとは異なる複数のバイポーラトランジスタによって構成される、
電圧生成回路。 - 第1電源と第2電源が供給され、出力電圧を出力する電圧生成回路であって、
ベース電極が互いに接続された第1〜第3バイポーラトランジスタと、
第1カレントミラー回路を構成する第1〜第4トランジスタと、
第1及び第2差動増幅器と、
第1抵抗とを備え、
前記第1バイポーラトランジスタと前記第3バイポーラトランジスタは互いに等しいエミッタサイズを有し、前記第2バイポーラトランジスタは、前記第1バイポーラトランジスタのN倍(Nは1より大きい正の数)のエミッタサイズを有するように設計されており、
前記第1トランジスタと前記第1バイポーラトランジスタは、前記第1電源と前記第2電源の間の第1ノードで直列接続され、
互いに直列接続された前記第2バイポーラトランジスタと前記第1抵抗は、前記第1電源と前記第2電源の間の第2ノードで前記第2トランジスタと直列接続され、
前記第3トランジスタと前記第3バイポーラトランジスタは前記第1電源と前記第2電源との間の第3ノードで直列接続され、
前記第1差動増幅器は、その差動入力端子が前記第1〜第3ノードのうちの2個のノードに接続されて、前記第1〜第3トランジスタが相互に等しい第1電流をそれぞれ出力するように前記第1カレントミラー回路を制御し、
前記電圧生成回路は、第2カレントミラー回路を構成する、第5及び第6トランジスタをさらに備え、
前記第5トランジスタは、前記第6トランジスタのA倍(Aは正の数)のサイズを有し、
前記第2差動増幅器は、その差動入力端子が前記第1〜第3ノードのうち、前記2個のノードの一方と同じノードと他方と異なるノードとに接続されて、前記第5トランジスタを介して前記第1〜第3バイポーラトランジスタの互いに接続された前記ベース電極に第2電流が出力され、前記第6トランジスタから前記第2電流の1/Aの第3電流が出力されるように、前記第2カレントミラー回路を制御し、
前記電圧生成回路は、前記第4トランジスタが出力する第4電流と、前記第3電流の和の電流を電圧に変換した出力電圧を出力する、
電圧生成回路。 - 請求項8において、
前記第1ノードと前記第2電源との間に接続される第2抵抗と、
前記第2抵抗と同じ抵抗値に設計され、前記第2ノードと前記第2電源との間に接続される、第3抵抗と、
前記第2抵抗と同じ抵抗値に設計され、前記第3ノードと前記第2電源との間に接続される、第4抵抗と、
前記第4トランジスタの出力と前記第2電源との間に接続される第5抵抗とをさらに備える、
電圧生成回路。 - 請求項9において、
前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、
前記第1〜第6トランジスタは、MOSトランジスタであり、
前記第1〜第3バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。 - 請求項9において、
前記第1〜第6トランジスタは、バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。 - 請求項8において、
前記電圧生成回路は、第6抵抗、第7抵抗及び第4バイポーラトランジスタをさらに備え、
ダイオード接続された前記第4バイポーラトランジスタと前記第6抵抗は直列接続されて、前記第7抵抗と並列に、
前記第4トランジスタの出力と前記第2電源との間に接続される、
電圧生成回路。 - 請求項12において、
前記電圧生成回路は、MOSトランジスタ製造プロセスによって、単一の半導体基板上に形成され、
前記第1〜第6トランジスタは、MOSトランジスタであり、
前記第1〜第4バイポーラトランジスタは、前記半導体基板に形成される寄生バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。 - 請求項12において、
前記第1〜第6トランジスタは、バイポーラトランジスタである、
電圧生成回路。
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