JPS626313A - 基準電圧発生装置 - Google Patents
基準電圧発生装置Info
- Publication number
- JPS626313A JPS626313A JP14552985A JP14552985A JPS626313A JP S626313 A JPS626313 A JP S626313A JP 14552985 A JP14552985 A JP 14552985A JP 14552985 A JP14552985 A JP 14552985A JP S626313 A JPS626313 A JP S626313A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は集積回路装置に多用にされる基準電圧発生手段
に関するものであり、特に温度変化及び電流電圧変化に
対して一定の出力電圧を維持することのできる基準電圧
発生装置に関するものである。
に関するものであり、特に温度変化及び電流電圧変化に
対して一定の出力電圧を維持することのできる基準電圧
発生装置に関するものである。
従来の技術
以下、従来の基準電圧発生回路について説明する。
第３図は従来のバンドギャップ型基準電圧発生回路であ
り、１４，１５．１６はＮＰＮトランジスタ、１７．１
８はＮＰＮ トランジスタ、１９゜２０．２１．２２は
抵抗、１３は上記トランジスタで構成されるバンドギャ
ップ基準電圧回路に電流を供給する定電流源、２３は出
力基準電圧であり、ＮＰＮトランジスタ１６には、ＮＰ
Ｎトランジスタ１７．１８及び抵抗２２で構成される定
電流回路が接続される。
り、１４，１５．１６はＮＰＮトランジスタ、１７．１
８はＮＰＮ トランジスタ、１９゜２０．２１．２２は
抵抗、１３は上記トランジスタで構成されるバンドギャ
ップ基準電圧回路に電流を供給する定電流源、２３は出
力基準電圧であり、ＮＰＮトランジスタ１６には、ＮＰ
Ｎトランジスタ１７．１８及び抵抗２２で構成される定
電流回路が接続される。
以上のように構成されたバンドギャップ型基準電圧回路
についてはく例えばｒｌＥＥＥ、ＪＯＵＲＮＡＬ Ｏ
Ｆ ５ＯＬＩＤ−８ＴＡＴＥ ＣＩＲＣＵＩＴＪ
ＶＯＬ、５Ｃ−６，Ｎｏ、１１９７１）に示めされて
おり、以下その動作について説明する。
についてはく例えばｒｌＥＥＥ、ＪＯＵＲＮＡＬ Ｏ
Ｆ ５ＯＬＩＤ−８ＴＡＴＥ ＣＩＲＣＵＩＴＪ
ＶＯＬ、５Ｃ−６，Ｎｏ、１１９７１）に示めされて
おり、以下その動作について説明する。
まずＮＰＮトランジスタ１４と１５は異なる電流密度で
動作しており、抵抗２１及び抵抗２０には正の温度傾斜
を有する電圧が発生する。さらにＮＰＮ）ランジスタ１
６は、抵抗２０に発生する電圧と加えられて出力電圧２
３を発生させる。その結果、出力電圧’Ｊ ｏ ｕ ｔ
はＮＰＮトランジスタ１６０ベース・エミッタで電圧Ｖ
ＢＥと抵抗２０に発生ずる温度依存電圧が加算された電
圧として出力される。ここで出力電圧Ｖ Ｑ ｕ ｔを
シリコンのバンドギャップ電圧（約１．２ｖ程度）に設
定すると、抵抗２０に発生する電圧は、ＮＰＮトランジ
スタ１６のベース・エミッタ電圧ＶＢＨの温度係数を補
正し温度変化に対して一定の出力基準電圧２３を得るこ
とができる。
動作しており、抵抗２１及び抵抗２０には正の温度傾斜
を有する電圧が発生する。さらにＮＰＮ）ランジスタ１
６は、抵抗２０に発生する電圧と加えられて出力電圧２
３を発生させる。その結果、出力電圧’Ｊ ｏ ｕ ｔ
はＮＰＮトランジスタ１６０ベース・エミッタで電圧Ｖ
ＢＥと抵抗２０に発生ずる温度依存電圧が加算された電
圧として出力される。ここで出力電圧Ｖ Ｑ ｕ ｔを
シリコンのバンドギャップ電圧（約１．２ｖ程度）に設
定すると、抵抗２０に発生する電圧は、ＮＰＮトランジ
スタ１６のベース・エミッタ電圧ＶＢＨの温度係数を補
正し温度変化に対して一定の出力基準電圧２３を得るこ
とができる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、基準電圧回路を構
成するために低電流源１３を必要とするため回路構成が
複雑となるばかりでな（、その電流値が、前記基準電圧
回路の回路電流に一致しない場合には出力基準電圧２３
に誤差を生じるという問題点を有していた。
成するために低電流源１３を必要とするため回路構成が
複雑となるばかりでな（、その電流値が、前記基準電圧
回路の回路電流に一致しない場合には出力基準電圧２３
に誤差を生じるという問題点を有していた。
本発明は、上記問題点に艦み、定電流源を必要とせず、
簡易な構成で安定な微小温度系数の基準電圧を得ること
を可能にする集積回路装置に好適な基準電圧発生回路を
提供するものである。
簡易な構成で安定な微小温度系数の基準電圧を得ること
を可能にする集積回路装置に好適な基準電圧発生回路を
提供するものである。
問題点を解決するための手段
そこで、本発明は、それぞれ異なるエミッタ面積を有す
る第１及び第２のトランジスタを具備し第１のトランジ
スタは、エミッタを第１の抵抗を介して第２のトランジ
スタのエミッタに接続するとともに第２の抵抗を介して
接地し、そのコレクタには第３のトランジスタをダイオ
ード接地し、第３のトランジスタのコレクタには第２の
トランジスタのコレクタ電流に比例した電流を第１及び
第３のトランジスタに供給する電流鏡像回路を接続し、
第３のトランジスタのベースとコレクタとそのベース共
通接続された第４のトランジスタを接続することにより
、第４のトランジスタのエミッタと接地端子間に接続さ
れる負荷に定電圧を発生させる如く構成したものである
。
る第１及び第２のトランジスタを具備し第１のトランジ
スタは、エミッタを第１の抵抗を介して第２のトランジ
スタのエミッタに接続するとともに第２の抵抗を介して
接地し、そのコレクタには第３のトランジスタをダイオ
ード接地し、第３のトランジスタのコレクタには第２の
トランジスタのコレクタ電流に比例した電流を第１及び
第３のトランジスタに供給する電流鏡像回路を接続し、
第３のトランジスタのベースとコレクタとそのベース共
通接続された第４のトランジスタを接続することにより
、第４のトランジスタのエミッタと接地端子間に接続さ
れる負荷に定電圧を発生させる如く構成したものである
。
作用
上記構成によれば、第１のトランジスタのベースエミッ
タ電圧は負の温度傾斜を有しており、第１、第２の抵抗
比を適当に設定することにより、第２の抵抗での電圧降
下とトランジスタのベース・エミッタ間電圧の加算され
た基準電位として微小温度係数の基準電圧を得ることが
できる。さらに第３のトランジスタと電流鏡像回路の接
続点から第４のトランジスタが接続され負荷抵抗の両端
に出力基準電圧を出力するので、出力基準電圧は第３の
トランジスタのベース・エミッタ間電圧と第４のトラン
ジスタのベース・エミッタ電圧が相殺し合い、出力電圧
は微小温度系数の基準電圧を得ることができる。
タ電圧は負の温度傾斜を有しており、第１、第２の抵抗
比を適当に設定することにより、第２の抵抗での電圧降
下とトランジスタのベース・エミッタ間電圧の加算され
た基準電位として微小温度係数の基準電圧を得ることが
できる。さらに第３のトランジスタと電流鏡像回路の接
続点から第４のトランジスタが接続され負荷抵抗の両端
に出力基準電圧を出力するので、出力基準電圧は第３の
トランジスタのベース・エミッタ間電圧と第４のトラン
ジスタのベース・エミッタ電圧が相殺し合い、出力電圧
は微小温度系数の基準電圧を得ることができる。
実施例
以下本発明の一実施例の基準電圧発生回路について、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図は発明の第１の実施例における基準電圧発生回路
を示すものであり、第１図において、１゜２は興なるエ
ミッタ面積を有するＮＰＮ トランジスタで、第１ＯＮ
ＰＮ トランジスタ１はそのコレクタとベースが接続さ
れ、第２のＮＰＮ）ランジスタ２とベースが共通接続さ
れている。３はＮＰＮトランジスタ１とダイオード接続
されたＮＰＮトランジスタ、４は基準電圧をそのエミッ
タ端子に出力する、出力ＮＰＮトランジスタで、第３の
ＮＰＮトランジスタ３とベースが共通接続されている。
を示すものであり、第１図において、１゜２は興なるエ
ミッタ面積を有するＮＰＮ トランジスタで、第１ＯＮ
ＰＮ トランジスタ１はそのコレクタとベースが接続さ
れ、第２のＮＰＮ）ランジスタ２とベースが共通接続さ
れている。３はＮＰＮトランジスタ１とダイオード接続
されたＮＰＮトランジスタ、４は基準電圧をそのエミッ
タ端子に出力する、出力ＮＰＮトランジスタで、第３の
ＮＰＮトランジスタ３とベースが共通接続されている。
５，６はトランジスタ２のコレクタ電流に比例した電流
に比例した電流をトランジスタ３、及び１に供給する電
流鏡像回路を構成するＰＮＰトランジスタ、７及び８は
その両端に正の温度傾斜を有する電圧を発生させるとこ
ろの抵抗であり、抵抗９，１０の両端には、目的とする
微小温度係数を有する基準電圧Ｖｏｕｔ及びｖｏｕｔが
出力される。
に比例した電流をトランジスタ３、及び１に供給する電
流鏡像回路を構成するＰＮＰトランジスタ、７及び８は
その両端に正の温度傾斜を有する電圧を発生させるとこ
ろの抵抗であり、抵抗９，１０の両端には、目的とする
微小温度係数を有する基準電圧Ｖｏｕｔ及びｖｏｕｔが
出力される。
以上のように構成された実施例においてＮＰＮトランジ
スタ１と２のエミツタ面積比を１対Ｎになるように構成
した場合、トランジスタ１に流れる電流をＩＥＩ、 ト
ランジスタ２に流れる電流をＩＩ２とすると、それぞれ
のトランジスタ１，２のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ
Ｉ 、 ＶＢＥ２は、で表される。（ここでＫはボルツ
マン定数、Ｔは絶対温度、ｇは電子の電荷、■ｏはトラ
ンジスタ逆方向飽和電流、ＡＥはエミッタ面積である。
スタ１と２のエミツタ面積比を１対Ｎになるように構成
した場合、トランジスタ１に流れる電流をＩＥＩ、 ト
ランジスタ２に流れる電流をＩＩ２とすると、それぞれ
のトランジスタ１，２のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥ
Ｉ 、 ＶＢＥ２は、で表される。（ここでＫはボルツ
マン定数、Ｔは絶対温度、ｇは電子の電荷、■ｏはトラ
ンジスタ逆方向飽和電流、ＡＥはエミッタ面積である。
）ところで上記ＩＥＩとＩＩ２はＰＮＰ トランジスタ
５．６で構成される電流鏡像回路によって■旧＝ＩＥ２
が成立する。従って上記３，４式より抵抗７の両端に発
生する差電圧△ＶＢＥは となり、さらに抵抗７の抵抗値をＲ１として前記ＩＥＩ
と■ｌ１１２を求めると、 と表され、さらに抵抗８には前記エミッタ電流ＩＥＩと
ＩＩ２が合成されて流れるため、抵抗８の抵抗値をＲと
して、Ｒ２での電圧降下ＶＲ２を求めるとか求まる。
５．６で構成される電流鏡像回路によって■旧＝ＩＥ２
が成立する。従って上記３，４式より抵抗７の両端に発
生する差電圧△ＶＢＥは となり、さらに抵抗７の抵抗値をＲ１として前記ＩＥＩ
と■ｌ１１２を求めると、 と表され、さらに抵抗８には前記エミッタ電流ＩＥＩと
ＩＩ２が合成されて流れるため、抵抗８の抵抗値をＲと
して、Ｒ２での電圧降下ＶＲ２を求めるとか求まる。
ここで、■式を温度Ｔに関して微分すると、となり、Ｎ
〉１が成立する時、電圧ＶＲ２は正の温度係数を有する
電圧となる。
〉１が成立する時、電圧ＶＲ２は正の温度係数を有する
電圧となる。
一方、前記（３）式においてトランジスターのベース・
エミッタ電圧ＶＢＥＩは一３０００ＰＰＭ （−２ｍ
Ｖ ／ ℃）の負の温度傾斜を有しており、前記抵抗７
及び８の抵抗比Ｒ２／ Ｒｔを適当に設定することより
、前記抵抗８での電圧降下ＶＲ２とトランジスタ１のＶ
ＢＥＩの加算された基準電位を得ることができる。
エミッタ電圧ＶＢＥＩは一３０００ＰＰＭ （−２ｍ
Ｖ ／ ℃）の負の温度傾斜を有しており、前記抵抗７
及び８の抵抗比Ｒ２／ Ｒｔを適当に設定することより
、前記抵抗８での電圧降下ＶＲ２とトランジスタ１のＶ
ＢＥＩの加算された基準電位を得ることができる。
さらに本発明においては、ダイオード接続されたＮＰＮ
トランジスタ３がＮＰＮトランジスタ１に縦続接続され
て電流鏡像回路のＰＮＰトランジスタ５に接続されると
ともに、その接続点から出力ＮＰＮトランジスタ４が接
続され負荷抵抗９の両端に出力基準電圧Ｖ ＯＩＩ ｔ
を出力する。ここで上記出力基準電圧ｖｏ ｕ ｔは、
トランジスタ３のベース・エミッタ間電圧と出力ＮＰＮ
トランジスタ４のベース・エミッタ電圧が相殺し合い、
Ｖ ｏｕｔ ＝ ｖｒｅｒ
−（９）が成立し、出力電圧Ｖ ｏ ｕ ｔは微小
温度係数の基準電圧を得ることができる。
トランジスタ３がＮＰＮトランジスタ１に縦続接続され
て電流鏡像回路のＰＮＰトランジスタ５に接続されると
ともに、その接続点から出力ＮＰＮトランジスタ４が接
続され負荷抵抗９の両端に出力基準電圧Ｖ ＯＩＩ ｔ
を出力する。ここで上記出力基準電圧ｖｏ ｕ ｔは、
トランジスタ３のベース・エミッタ間電圧と出力ＮＰＮ
トランジスタ４のベース・エミッタ電圧が相殺し合い、
Ｖ ｏｕｔ ＝ ｖｒｅｒ
−（９）が成立し、出力電圧Ｖ ｏ ｕ ｔは微小
温度係数の基準電圧を得ることができる。
さらに、出力ＮＰＮトランジスタ４のコレクタを抵抗１
０を介して電源に接続することにより、抵抗１０の両端
に微小温度係数の基準電圧Ｖｏ ｕ ｔ ’を得ること
ができる。
０を介して電源に接続することにより、抵抗１０の両端
に微小温度係数の基準電圧Ｖｏ ｕ ｔ ’を得ること
ができる。
また第２図は、本発明の第２の実施例であり、ベース電
流供給用のＮＰＮトランジスタ２４を設けて高精度で電
流容量の大きい出力回路を構成したものである。
流供給用のＮＰＮトランジスタ２４を設けて高精度で電
流容量の大きい出力回路を構成したものである。
発明の効果
以上詳述した如（本発明によれば定電流源を必要とせず
、簡易な構成で集積化に好適な微小温度係数の基準電圧
回路を構成することができ、しがも本発明の基準電圧発
生の回路は従来例において、その出力基準電圧が定電流
源の電流値に依存して変化するのに対して、安定で精度
の高い基準電圧を得ることができる。
、簡易な構成で集積化に好適な微小温度係数の基準電圧
回路を構成することができ、しがも本発明の基準電圧発
生の回路は従来例において、その出力基準電圧が定電流
源の電流値に依存して変化するのに対して、安定で精度
の高い基準電圧を得ることができる。
第１図は本発明の第１の実施例における基準電圧発生装
置の回路図、第２図は本発明の第２の実施例における基
準電圧発生装置の回路図、第３図は従来の基準電圧発生
装置の回路図である。 １・・・・・・第１のトランジスタ、２・・・・・・第
２のトランジスタ、３・・・・・・第３のトランジスタ
、４・・・・・・第４のトランジスタ、５，６・・・・
・・電流鏡像回路用トランジスタ、７・・・・・・第１
の抵抗、８・・・・・・第２の抵抗、９・・・・・・負
荷抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名／−−−
１１１のトランジスタり ２−一一薯２のトランジスタ ３−−−１のトランジスタ ４−一一第４のＦランシ゛入り １；、６ −−− ｔｔ刀り濠ｌワ調譬用トランンスタ
９−一一叙葡＼誌乳
置の回路図、第２図は本発明の第２の実施例における基
準電圧発生装置の回路図、第３図は従来の基準電圧発生
装置の回路図である。 １・・・・・・第１のトランジスタ、２・・・・・・第
２のトランジスタ、３・・・・・・第３のトランジスタ
、４・・・・・・第４のトランジスタ、５，６・・・・
・・電流鏡像回路用トランジスタ、７・・・・・・第１
の抵抗、８・・・・・・第２の抵抗、９・・・・・・負
荷抵抗。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名／−−−
１１１のトランジスタり ２−一一薯２のトランジスタ ３−−−１のトランジスタ ４−一一第４のＦランシ゛入り １；、６ −−− ｔｔ刀り濠ｌワ調譬用トランンスタ
９−一一叙葡＼誌乳
Claims (2)
- （１）それぞれ異なるエミッタ面積を有する第１及び第
２のトランジスタを具備し、前記第１のトランジスタは
、そのコレクタとベースを接続するとともに前記第２の
トランジスタとベースをが共通接属し、かつ前記第１の
トランジスタは、エミッタを第１の抵抗を介して第２の
トランジスタのエミッタに接続するとともに第２の抵抗
を介して接地し、さらに前記第１のトランジスタのコレ
クタに、ダイオード接続された第３のトランジスタを直
列接続し、かつ、そのコレクタには、前記第２のトラン
ジスタのコレクタ電流に比例した電流を第１及び第３の
トランジスタに供給する電流回路を接続し、前記第３の
トランジスタは、そのベースとコレクタを接続するとと
もに第４のトランジスタとベースを供給し、この第４の
トランジスタの負荷に、定電圧を発生させてなる基準電
圧発生装置。 - （２）第４のトランジスタのコレクタは負荷抵抗を介し
て電流端子に接続し、前記負荷抵抗の両端に定電圧を発
生させてなる特許請求の範囲第１項記載の基準電圧発生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552985A JP2638771B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 基準電圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14552985A JP2638771B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 基準電圧発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS626313A true JPS626313A (ja) | 1987-01-13 |
| JP2638771B2 JP2638771B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=15387322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14552985A Expired - Fee Related JP2638771B2 (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 基準電圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638771B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990006547A1 (en) * | 1988-12-05 | 1990-06-14 | Alcatel N.V. | Voltage transducer |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP14552985A patent/JP2638771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990006547A1 (en) * | 1988-12-05 | 1990-06-14 | Alcatel N.V. | Voltage transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2638771B2 (ja) | 1997-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |