JPH0679263B2 - 基準電位発生回路 - Google Patents

基準電位発生回路

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JPH0679263B2
JPH0679263B2 JP62117113A JP11711387A JPH0679263B2 JP H0679263 B2 JPH0679263 B2 JP H0679263B2 JP 62117113 A JP62117113 A JP 62117113A JP 11711387 A JP11711387 A JP 11711387A JP H0679263 B2 JPH0679263 B2 JP H0679263B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばバッファ回路の基準電位を発生させ
るための基準電位発生回路に関する。
（従来の技術） 一般に、この種の基準電位発生回路としては、例えば第
６図に示すような電源電圧依存型、あるいは第７図に示
すようなトランジスタ閾値電圧依存型の回路が広く用い
られている。第６図においてQ1〜Q6はそれぞれディプレ
ッションモードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
で、これらのトランジスタQ1〜Q6はそれぞれゲート，ド
レイン間が接続され、電源ＶDDとＶSS間に直列接続され
る。そして、上記各トランジスタQ1〜Q6は負荷素子とし
て用いられ、電源ＶDD,VSS間の電圧を抵抗分割すること
により基準電圧ＶREFを得るようになっている。従っ
て、この回路から得た基準電位ＶREFは電源電圧に対し
て強い依存性を持つ。
一方、第７図に示す回路においては、上記基準電圧Ｖ
REFの電源電圧に対する依存性をなくすために、前記第
６図における電源ＶDDと負荷素子として使用される絶縁
ゲート型電界効果トランジスタQ1との間に、ゲートを接
地点ＶSSに接続したディプレッションモードの絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタQ7を設けたものであるが、ト
ランジスタQ3とQ4との接続点から出力される基準電位Ｖ
REFはトランジスタQ7の閾値電圧に対する強い依存性を
持っている。
第８図および第９図はそれぞれ、前記第６図および第７
図に示した基準電位発生回路の電源電圧依存性、および
トランジスタの閾値電圧依存性を示している。第８図に
おいて、実線11aは前記第６図の回路における電源電圧
ＶDDの変動に対する基準電圧ＶREFを破線12aは前記第７
図の回路における電圧電源ＶDDの変動に対する基準電位
ＶREFをそれぞれ示している。また、第９図では、前記
第６図の回路におけるトランジスタの閾値電圧のばらつ
きに対する基準電位ＶREFを実線11bで、前記第７図の回
路におけるトランジスタの閾値電圧のばらつきに対する
基準電圧ＶREFを破線12bでそれぞれ示している。図示す
る如く前記第６図に示した基準電位発生回路は、トラン
ジスタの閾値電圧に対する依存性は低いが基準電位Ｖ
REFの電源電圧依存性は高い。一方、前記第７図の回路
は基準電位ＶREFの電源電圧依存性は低いがトランジス
タの閾値電圧に対する依存性は高い。なお、一点鎖線13
a,13bはそれぞれ、後述するこの発明の基準電位発生回
路における電源電圧依存性および閾値電圧依存性を示す
ものである。
上記第６図および第７図に示したような構成の基準電位
発生回路は、例えば第10図に示すようなバッファ回路の
基準電位を発生するために使用される。第10図におい
て、Q8〜Q12はエンハンスメントモードの絶縁ゲート型
電界効果トランジスタ、Q13,Q14はディプレッションモ
ードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタ、ＶINは外部
からの入力信号、 は出力信号、ＶREFは基準電位、φ１は当該バッファ回
路を駆動するための信号である。
上記のような構成において、今、外部信号ＶINの判定条
件を下記（ａ），（ｂ）のように決める。
（ａ）外部入力信号ＶINが2.4V以上の時、この信号ＶIN
をハイ（“H"）レベルと見なす。
（ｂ）外部入力信号ＶINが0.8以下の時、この信号ＶIN
をロー（“L"）レベルと見なす。
このような条件を満たすか否か調べるためには、“H"レ
ベル，“L"レベルの判定基準となる電位を設定する必要
がある。そこで、上記動作条件を満たすための基準電位
ＶREFは、“H"レベル側および“L"レベル側の両方にマ
ージンを持たせると、“H"レベル側の下限の電位2.4Vと
“L"レベルの上限電位の電位0.8Vとの中間電位1.6Vとな
る。外部からの入力信号ＶINが電源電圧やトランジスタ
の閾値電圧等に対する依存性が低いものであるとする
と、基準電圧ＶREFも同様に電源電圧およびトランジス
タの閾値電圧の両方に対する依存性が低い必要がある。
（発明が解決しようとする問題点） 上述したように従来の基準電位発生回路は、発生される
基準電位の電源電圧依存性、またはトランジスタの閾値
電圧に対する依存性が高く、両方の依存性を低く設定す
ることが困難であった。
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電源電圧依存性とトランジス
タの閾値電圧に対する依存性の両方を低くできるすぐれ
た基準電位発生回路を提供することである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用） すなわち、この発明においては、上記の目的を達成する
ために、基準電位発生回路を、ソースが接地点に接続さ
れ、ドレイン，ゲートが共通接続されるエンハンスメン
トモードの第１の絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と、ドレインが電源に接続されゲートが上記絶縁ゲート
型トランジスタのドレイン，ゲート接続点に接続される
ディプレッションモードの第２の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタと、上記第１の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタのドレインと上記第２の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタのソース間の電圧を分圧して基準電位を出
力する電圧分圧手段とで構成している。
このように構成することにより、ディプレッションモー
ドの第２の絶縁ゲート型電界効果トランジスタの閾値電
圧による出力電位への影響を、エンハンスメントモード
の第１の絶縁ゲート型電界効果トランジスタで打消すこ
とができ、出力電位の電源電圧依存性を低減できる。ま
た、第１の絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおける
閾値電圧のばらつきと第２の絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタにおける閾値電圧のばらつきの差に応じて、電
圧分圧手段の分圧比を選択することにより、第1,第２の
絶縁ゲート型電界効果トランジスタの閾値電圧のばらつ
きによる出力電位への影響も低減できる。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。電源ＶDDと接地点ＶSS間には、ディプレッション
モードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタQ15〜Q21、
およびエンハンスメントモードの絶縁ゲート型電界効果
トランジスタQ22が直列接続される。上記トランジスタQ
15のゲートにはトランジスタQ22のゲートおよびドレイ
ンが接続され、上記トランジスタQ15〜Q21の各ドレイン
にはそれぞれのゲートが接続される。そして、上記トラ
ンジスタQ18とQ19との接続点から基準電位ＶREFを得
る。
次に、上記のような構成において動作を説明する。ま
ず、基準電圧ＶDDが印加されると、ディプレッションモ
ードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタQ15〜Q21はし
だいに導通し、トランジスタQ21とQ22との接続点（ノー
ドN2）の電位は、接地電位ＶSSからエンハンスメントモ
ードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタQ22の閾値電
圧まで上昇して安定する。電源電圧ＶDDのレベルが充分
に上昇し、トランジスQ15が五極管動作を行なうように
なると、トランジスタQ15とQ16との接続点（ノードN1）
の電位は、トランジスタQ15のゲート電圧、つまりノー
ドN2の電位からトランジスタQ15の閾値電圧を差し引い
た電位で安定する。従って、ノードN1の電位とN2の電位
をトランジスタQ16〜Q18の導通抵抗の和とトランジスタ
Q19〜Q21の導通抵抗の和で比を取ることによって基準電
位ＶREFが決まる。
このような構成によれば、前記第６図の回路と同様にト
ランジスタQ15によって電源電圧に対する依存性の低い
基準電位ＶREFが得られるとともに、ディプレッション
モードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタQ15におけ
る閾値電圧のばらつきとエンハンスメントモードの絶縁
ゲート型電界効果トランジスタQ22における閾値電圧の
ばらつきの差に応じて、負荷素子として使用されるディ
プレッションモードの絶縁ゲート型電界効果トランジス
タQ16〜Q21の段数を変えたり、基準電位ＶREFの取り出
し口を変えたりすることにより、トランジスタの閾値電
圧に対する依存性の低い基準電位ＶREFが得られる。
上記第１図に示した基準電位発生回路の電源電圧依存性
を前記第８図の一点鎖線13aで示し、ディプレッション
モードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタにおける閾
値電圧のばらつきがエンハンスメントモードの絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタにおける閾値電圧のばらつき
の２倍であるときのトランジスタの閾値電圧依存性を第
９図に一点鎖線13bで示す。図示する如く、前記第１図
に示して基準電位発生回路の電源電圧依存性は前記第６
図に示した基準電位発生回路と同様に低いものであり、
且つトランジスタの閾値電圧依存性も前記第７図の基準
電位発生回路と同様に低い。
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく種
々の変形が可能であり、例えば上記実施例ではノードN
1,N2間に電圧分圧手段としてドレインとゲートを接続し
たディプレッションモードの絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタQ16〜Q21を用いたが、第２図に示すようにノー
ドN1,N2間に直列接続した複数の抵抗素子R1〜R6を設
け、これら抵抗素子R1〜R6の接続点から選択的に基準電
位ＶREFを得るようにしても良い。また、第３図に示す
ように上記ノードN1,N2間にゲートを接地点ＶSSに接続
したディプレッションモードの絶縁ゲート型電界効果ト
ランジスタQ23〜Q28を設けたり、第４図に示すように上
記ノードN1,N2間にゲートを電源ＶDDに接続したディプ
レッションモードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
Q29〜Q34を設けても同様な動作を行ない、同じ効果が得
られる。さらには、前記第１図の実施例ではドレインと
ゲートを接続したディプレッションモードの絶縁ゲート
型電界効果トランジスタQ16〜Q21を用いたが、第５図に
示すようにソースとゲートを接続したディプレッション
モードの絶縁ゲート型電界効果トランジスタQ35〜Q40を
用いても良いことは言うまでもない。
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、電源電圧依存
性とトランジスタの閾値電圧に対する依存性の両方を低
くできるすぐれた基準電位発生回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係わる基準電位発生回路
を示す図、第２図ないし第５図はそれぞれこの発明の他
の実施例について説明するための回路図、第６図および
第７図はそれぞれ従来の基準電位発生回路を示す図、第
８図は従来およびこの発明の基準電位発生回路によって
発生した基準電位の電源電圧依存性について説明するた
めの図、第９図は従来およびこの発明の基準電位発生回
路によって発生した基準電位のトランジスタ閾値電圧依
存性について説明するための図、第10図は基準電位発生
回路の出力電位が供給される回路例を示す図である。 ＶSS……接地点、Q22……第１の絶縁ゲート型電界効果
トランジスタ、ＶDD……電源、Q15……第２の絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタ、ＶREF……基準電位（出力
電位）、Q16〜Q40……絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ、R1〜R6……抵抗素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐生 雅一 神奈川県川崎市川崎区東田町２番地11号 東芝マイコンエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−99817（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ソースが接地点に接続され、ドレイン，ゲ
    ートが共通接続されるエンハンスメントモードの第１の
    絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ドレインが電源
    に接続されゲートが上記絶縁ゲート型トランジスタのド
    レイン，ゲート接続点に接続されるディプレッションモ
    ードの第２の絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、上
    記第１の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレイン
    と上記第２の絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソー
    ス間の電圧を分圧して基準電位を出力する電圧分圧手段
    とを具備し、上記第１の絶縁ゲート型電界効果トランジ
    スタにおける閾値電圧のばらつきと上記第２の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタにおける閾値電圧のばらつき
    の差に応じて上記電圧分圧手段の分圧比を選択して基準
    電位を得ることを特徴とする基準電位発生回路。
  2. 【請求項２】前記電圧分圧手段は、前記第１の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのドレインと前記第２の絶縁
    ゲート型電界効果トランジスタのソースとの間に直列接
    続され、各々のドレインとゲートとが接続された複数の
    ディプレッションモードの絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタから成り、これらの絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタの接続点から出力電圧を得ることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の基準電位発生回路。
  3. 【請求項３】前記電圧分圧手段は、前記第１の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのドレインと前記第２の絶縁
    ゲート型電界効果トランジスタのソースとの間に直列接
    続される複数の抵抗素子から成り、これらの抵抗素子の
    接続点から出力電圧を得ることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の基準電位発生回路。
  4. 【請求項４】前記電圧分圧手段は、前記第１の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのドレインと前記第２の絶縁
    ゲート型電界効果トランジスタのソースとの間に直列接
    続され、各々のゲートが接地点に接続されて導通設定さ
    れた複数のディプレッションモードの絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタから成り、これらの絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタの接続点から出力電圧を得ることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の基準電位発生回
    路。
  5. 【請求項５】前記電圧分圧手段は、前記第１の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのドレインと前記第２の絶縁
    ゲート型電界効果トランジスタのソースとの間に直列接
    続され、各々のゲートが電源に接続されて導通設定され
    た複数のディプレッションモードの絶縁ゲート型電界効
    果トランジスタから成り、これらの絶縁ゲート型電界効
    果トランジスタの接続点から出力電圧を得ることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の基準電位発生回路。
  6. 【請求項６】前記電圧分圧手段は、前記第１の絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタのドレインと前記第２の絶縁
    ゲート型電界効果トランジスタのソースとの間に直列接
    続され、各々のソースとゲートとが接続された複数のデ
    ィプレッションモードの絶縁ゲート型電界効果トランジ
    スタから成り、これらの絶縁ゲート型電界効果トランジ
    スタの接続点から出力電圧を得ることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の基準電位発生回路。
  7. 【請求項７】前記出力電圧を、バッファ回路の基準電位
    として用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載ないし第６項いずれか１つの項記載の基準電位発生回
    路。
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