專利名稱：基準(zhǔn)電壓生成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置中形成的基準(zhǔn)電壓生成電路，特別是涉及能夠調(diào)整基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
基準(zhǔn)電壓生成電路作為搭載于半導(dǎo)體集成電路的模擬電路的基準(zhǔn)電壓供給源是必要的。圖7是表示現(xiàn)有的基準(zhǔn)電壓生成電路的一般結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7所示的基準(zhǔn)電壓生成電路具備電流密度不同的二極管Dl、D2 ；電阻元件Rl、R2、R3 ；PMOS晶體管MPl及運(yùn)算放大器(運(yùn)算放大電路)OP。二極管D1、D2的順向電壓Vdl、Vd2具有負(fù)的溫度系數(shù)。另一方面，二極管D1、D2的順向電壓差具有正的溫度系數(shù)。因此，通過(guò)在二極管Dl的順向電壓Vl上加上順向電壓差Δ V (Vdl-Vd2)，從而使得輸出電壓Vo沒(méi)有溫度依存性，例如輸出約 1. 25V。關(guān)于這一點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)式進(jìn)行說(shuō)明。首先，二極管的電流方程式一般由下式表示Vd = V τ XLn (Id/Is)其中，V τ = κ T/q,k 玻耳茲曼常數(shù)；q:電子的電荷量；T 絕對(duì)溫度；Id 在二極管中流過(guò)的電流；Is:二極管的飽和電流。由圖7的結(jié)構(gòu)和上述的二極管的電流方程式可知，下式[1] [5]成立。[l]Vdl = Vt XLn(Idl/Is)[2]Vd2 = Vt XLn(Id2/Is)[3]Ir3 = (Vo-Vdl)/R3[4]Ir3 = (Vdl-Vd2)/R2[5] Idl = (Vo-Vdl)/Rl因此，基準(zhǔn)電壓生成電路的輸出電壓Vo表示為下式。Vo = Vdl+(R3/R2) XV τ XLn(Idl/Id2)— (11)關(guān)于該式(11)，第1項(xiàng)具有負(fù)的溫度系數(shù)，第2項(xiàng)根據(jù)([1]_[2])可知具有正的溫度系數(shù)。因此，理想情況下沒(méi)有溫度依存性，輸出約1.25V。但是，實(shí)際上因器件的擴(kuò)散偏差等，會(huì)使溫度梯度也具有偏差。因此，提出了例如圖8所示的盡可能與溫度無(wú)關(guān)的基準(zhǔn)電壓生成電路(參照專利文獻(xiàn)1)。在圖8的結(jié)構(gòu)中，雙極性晶體管Tl、T2的集電極被共同連接于供給電壓源的端子 VDD，基極被共同連接于基準(zhǔn)電位的端子GND。晶體管Tl的發(fā)射極經(jīng)由電阻Rl而與晶體管 Ml的漏極連接，晶體管T2的發(fā)射極經(jīng)由串聯(lián)電阻R3、R2而與晶體管M2的漏極連接。成為電流源的晶體管Ml、M2的源極與供給電壓源的端子VSS連接。運(yùn)算放大器OP的反相輸入端連接在電阻Rl與晶體管Tl的發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)，非反相輸入端連接在電阻R2、R3之間的節(jié)點(diǎn)，輸出端連接在晶體管M1、M2的柵極。并且，電阻R2與晶體管M2的漏極之間的節(jié)點(diǎn)連接在輸出端子VREF。這里，若利用晶體管Tl、T2的發(fā)射極電流IE1、IE2，則輸出端子VREF的電壓為下式。-VREF = VBE1+R2/R3 X ( κ T/q) X Ln (IE1/IE2) ... (12)其中，VBEl是晶體管Tl的基極與發(fā)射極之間的電壓。因?yàn)橐曰鶞?zhǔn)電位GND為基準(zhǔn)，所以輸出電壓VREF具有負(fù)的極性。在上式(12)中， 第1項(xiàng)具有負(fù)的溫度系數(shù)，第2項(xiàng)具有正的溫度系數(shù)。這里，可知第2項(xiàng)的電壓依賴于電阻比R2/R3及電流比IE1/IE2。因此，通過(guò)變更電流比IE1/IE2來(lái)補(bǔ)償溫度系數(shù)。并且，在圖8的結(jié)構(gòu)中，用于調(diào)整電流比IE1/IE2的電流調(diào)整裝置與晶體管Ml并聯(lián)地設(shè)置。晶體管M3 M8構(gòu)成了電流源。晶體管M9 M12構(gòu)成了晶體管開(kāi)關(guān)，通過(guò)控制輸入端子SEl SE4的電位來(lái)控制導(dǎo)通截止。通過(guò)電流調(diào)整裝置可增大或減少電流IE1，由此調(diào)整電流比IE1/IE2，從而補(bǔ)償溫度系數(shù)。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭62-79515號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的課題)在圖8的電路結(jié)構(gòu)中，通過(guò)調(diào)整雙極性晶體管的發(fā)射極電流，從而可進(jìn)行用于溫度系數(shù)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)整。但是，雙極性晶體管的發(fā)射極電流是經(jīng)由電阻流動(dòng)的。為此，通過(guò)調(diào)整發(fā)射極電流，會(huì)使得在該電阻產(chǎn)生的電壓增減，相應(yīng)地發(fā)射極電流的調(diào)整幅度受到限制。其結(jié)果，溫度梯度的調(diào)整幅度被限定。本發(fā)明的目的在于提供一種在利用了二極管的基準(zhǔn)電壓生成電路中能夠更自由地調(diào)整其溫度特性的結(jié)構(gòu)。(用于解決課題的手段)在本發(fā)明的一方式中，基準(zhǔn)電壓生成電路具備陰極與第1電源連接的第1 二極管及第2 二極管；連接在所述第1 二極管的陽(yáng)極與輸出節(jié)點(diǎn)之間的第1電阻元件；在所述第2 二極管的陽(yáng)極與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接的第2電阻元件及第3電阻元件；運(yùn)算放大電路，其將所述第1 二極管的陽(yáng)極與所述第1電阻元件之間的節(jié)點(diǎn)電壓、和所述第2電阻元件與所述第3電阻元件之間的節(jié)點(diǎn)電壓作為輸入；恒定電流控制電路，其至少具有設(shè)置在第 2電源與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間的晶體管，接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓，經(jīng)由所述晶體管向所述第1 二極管及第2 二極管供給電流；和調(diào)整電流供給部，其接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓，向所述第1二極管及第2 二極管中的一個(gè)二極管的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流的調(diào)整電流；所述調(diào)整電流供給部構(gòu)成為能夠變更所述調(diào)整電流的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與所述第1二極管及第2 二極管中的另一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系的電流來(lái)作為所述調(diào)整電流。根據(jù)該方式，在利用了二極管的基準(zhǔn)電壓生成電路中設(shè)置了調(diào)整電流供給部，該調(diào)整電流供給部向第1二極管及第2二極管中的一個(gè)二極管的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流的調(diào)整電流。該調(diào)整電流供給部構(gòu)成為能夠變更調(diào)整電流的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與第1二極管及第2二極管中的另一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系的電流來(lái)作為調(diào)整電流。因此，即便在電路制造之后，也能通過(guò)變更調(diào)整電流的大小來(lái)直接調(diào)整二極管電流， 并且通過(guò)使調(diào)整電流與另一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系而能夠自由地調(diào)整基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性。并且，由于調(diào)整電流不流經(jīng)電阻元件，而直接使二極管電流增減， 所以電流調(diào)整量不會(huì)受到電壓的限制，其結(jié)果可將溫度梯度的調(diào)整幅度確保為大幅度。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，在電路制造之后，能夠自由地調(diào)整基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性，并且能夠?qū)囟忍荻鹊恼{(diào)整幅度確保為大幅度。


圖1是表示實(shí)施方式1涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表示作為調(diào)整電流供給部的一例而具有電流增加電路的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3是表示作為調(diào)整電流供給部的一例而具有電流減少電路的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4是表示實(shí)施方式2涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是表示實(shí)施方式3涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示實(shí)施方式4涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是現(xiàn)有的基準(zhǔn)電壓生成電路的電路圖。圖8是現(xiàn)有的基準(zhǔn)電壓生成電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式以下參照

用于實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)方式。(實(shí)施方式1)圖1是表示實(shí)施方式1涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖1所示的基準(zhǔn)電壓生成電路構(gòu)成為通過(guò)直接調(diào)整二極管電流Id2而能夠變更溫度特性。在圖1中，Dl為第1 二極管，D2為第2 二極管。其中，第2 二極管D2假設(shè)并聯(lián)配置了 Z2個(gè)。第1 二極管及第2 二極管Dl、D2的陰極都與供給接地電位GND的第1電源連接。并且，在第1 二極管Dl的陽(yáng)極與輸出節(jié)點(diǎn)Vo之間連接著第1電阻元件R1。另外，在第 2 二極管D2的陽(yáng)極與輸出節(jié)點(diǎn)Vo之間串聯(lián)連接著第2電阻元件及第3電阻元件R2、R3。運(yùn)算放大電路OP將第1 二極管Dl的陽(yáng)極與第1電阻元件Rl之間的節(jié)點(diǎn)電壓、以及第2電阻元件R2與第3電阻元件R3之間的節(jié)點(diǎn)電壓作為輸入。另外，在供給正的電源電位VDD的第2電源與輸出節(jié)點(diǎn)Vo之間設(shè)置了 PMOS晶體管MP1，向該P(yáng)MOS晶體管MPl的柵極施加運(yùn)算放大電路OP的輸出電壓。由該P(yáng)MOS晶體管MPl構(gòu)成了向第1 二極管及第2 二極管Dl、D2供給電流的恒定電流控制電路。而且，設(shè)置了調(diào)整電流供給部10，該調(diào)整電流供給部10向第2 二極管D2的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流Id2的調(diào)整電流Iref2。調(diào)整電流供給部10接受運(yùn)算放大電路OP的輸出電壓，構(gòu)成為能夠生成與第1 二極管D的二極管電流Idl成比例關(guān)系的電流，將該電流作為調(diào)整電流Iref2進(jìn)行供給。由該調(diào)整電流供給部10直接調(diào)整二極管電流Id2。另夕卜，調(diào)整電流供給部10構(gòu)成為能夠變更調(diào)整電流Iref2的大小。這里，利用數(shù)學(xué)式來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式中的二極管電流Id2的調(diào)整。在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，背景技術(shù)中已說(shuō)明的公知的基準(zhǔn)電壓生成電路所涉及的式[1] [5]成立。除此之外，下式[6]成立。[6]Z2XId2 = Ir3+Iref2因此，基準(zhǔn)電壓生成電路的輸出電壓Vo如下。Vo = Vdl+ (R3/R2) XV τ XLn[Ζ2/ {(R1/R3) + (Iref2/Idl)}]這里，若有下式(1)，Iret2 = AXIdl ...(1)則可得到下式(2)。Vo = Vdl+ (R3/R2) XV τ XLn [Ζ2/ {(R1/R3) +A}] ... (2)S卩，如式(1)所示，通過(guò)使用于調(diào)整二極管電流Id2的調(diào)整電流Iref2與二極管電流Idl成比例關(guān)系，從而式(2)所示的輸出電壓Vo的具有正的溫度系數(shù)的第2項(xiàng)由比例常數(shù)A來(lái)決定。因此，通過(guò)變更比例常數(shù)A能夠自由地調(diào)整溫度特性。下面，對(duì)調(diào)整電流供給部的具體結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示作為調(diào)整電流供給部的一例而具有電流增加電路PUSHl的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2所示的電流增加電路PUSHl用于增加二極管電流Id2，具備N 個(gè)基本電流生成電路111 11N(N為1以上的整數(shù))?；倦娏魃呻娐?11具備PM0S晶體管MP11，其源極與第2電源連接，漏極與第2 二極管D2的陽(yáng)極連接；和由MOS晶體管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SWPUSH1，其構(gòu)成為能夠切換是否向PMOS晶體管MPll的柵極施加運(yùn)算放大電路OP 的輸出電壓。其他的基本電流生成電路也采用同樣的構(gòu)成。通過(guò)基于控制信號(hào)CPUSHl N的開(kāi)關(guān)SWPUSH1 N的切換控制，能夠變更調(diào)整電流Iref2的大小。這里，由于運(yùn)算放大電路OP的差動(dòng)輸入假設(shè)接地，因而在第1電阻元件Rl和第3 電阻元件R3中流過(guò)的電流的比率始終固定。S卩，PMOS晶體管MPl中流動(dòng)的電流之中的Rl/ (R1+R3)的比例相當(dāng)于二極管電流Idl。因此，為了使式(2)成立，按照調(diào)整電流Iref2相對(duì)于PMOS晶體管MPl中流動(dòng)的電流成為AXR1/(R1+R3)的比例的方式，選擇電流增加電路 PUSHl中的電流源即可。該選擇能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)SWPUSH1 N實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，常數(shù)A既可以是整數(shù)也可以是小數(shù)。這里，考慮在調(diào)整了二極管電流Id2時(shí)的溫度系數(shù)的變化的條件。例如，考慮用于設(shè)為不依存于溫度的O溫度系數(shù)的常數(shù)A。首先，由式(2)得到下式。0 Vo/a VT- a VcIa VT+ (R3/R2) X K/q xLn[Z2； I(R1/R3)+A1]這里，3Vo/3VT= O，在室溫的情況下有3Vdl/3VT = -1.5 mV/°K、κ/q = 0. 087mV/° K，所以有(R3/R2) XLn[Z2/ {(R1/R3) +A} ] = 17.2。另外，這里若Rl R2 R3 = 6 1 6、Z2 = 36，則在A = 1時(shí)基準(zhǔn)電壓Vo不依存于溫度，變?yōu)?.25V。此外，因?yàn)锳存在于分母中，所以在A> 1時(shí)負(fù)的溫度系數(shù)變大， 在A < 1時(shí)正的溫度系數(shù)變大。圖3是表示作為調(diào)整電流供給部的一例而具有電流減少電路PULLl的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖3所示的電流減少電路PULLl用于減少二極管電流Id2，具備 NMOS晶體管MN21，其源極與第1電源連接，漏極與第2 二極管D2的陽(yáng)極連接；匪OS晶體管麗22，其源極與第1電源連接，漏極和柵極與NMOS晶體管麗21的柵極連接；和M個(gè)基本電流生成電路121 12M(M為1以上的整數(shù))。匪OS晶體管麗21對(duì)匪OS晶體管麗22中流過(guò)的電流進(jìn)行鏡像?；倦娏魃呻娐?21具備PM0S晶體管MP21，其源極與第2電源連接、漏極與NMOS晶體管麗22的漏極連接；由MOS晶體管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)SWPULL1，其構(gòu)成為能夠切換是否向PMOS晶體管MP21的柵極施加運(yùn)算放大電路OP的輸出電壓。其他的基本電流生成電路也采用同樣的構(gòu)成。通過(guò)基于控制信號(hào)CPULLl M的開(kāi)關(guān)SWPULL1 M的切換控制，能夠變更調(diào)整電流Iref2的大小。關(guān)于調(diào)整電流的設(shè)定，由于與實(shí)施方式1同樣，因此省略說(shuō)明。此外，通過(guò)設(shè)置這種電流減少電路PULL1，由于二極管電流的一部分流經(jīng)電流減少電路PULLl的NMOS晶體管， 由此能夠減少二極管的個(gè)數(shù)，也得到了能削減芯片面積的附加效果。此外，在圖2所示的電流增加電路PUSHl中的PMOS晶體管MPll MPlN以及圖3 所示的電流減少電路PULLl中的PMOS晶體管MP21 MP2M的柵極，與構(gòu)成恒定電流控制電路的PMOS晶體管MPl的柵極同樣地，被施加運(yùn)算放大電路OP的輸出電壓。S卩，PMOS晶體管MPll MP1N、MP21 MP2M的柵極電位與PMOS晶體管MPl的柵極電位變得相等。因此， 作為調(diào)整電流Iref2，生成了與二極管電流Idl成比例關(guān)系的電流。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，設(shè)置了調(diào)整電流供給部10，來(lái)向第2 二極管D2的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流Id2的調(diào)整電流Iref2，該調(diào)整電流供給部10構(gòu)成為能夠變更調(diào)整電流Iref2的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與第1 二極管Dl的二極管電流Idl成比例關(guān)系的電流來(lái)作為調(diào)整電流Iref2。因此，即便在電路制造之后，也能直接調(diào)整二極管電流Id2，從而能夠自由地調(diào)整基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性。而且，由于調(diào)整電流Iref2不流經(jīng)電阻元件，直接使二極管電流Id2增減，所以電流調(diào)整量不會(huì)受到電壓的限制，其結(jié)果能夠?qū)囟忍荻鹊恼{(diào)整幅度確保為大幅度。此外，圖2所示的電流增加電路PUSHl或圖3所示的電流減少電路PULLl只是電路結(jié)構(gòu)的一例，也可采用能實(shí)現(xiàn)同樣的電流增加功能或電流減少功能的其他電路結(jié)構(gòu)。另外，調(diào)整電流供給部10也可采用下述結(jié)構(gòu)，即，具備圖2所示的電流增加電路 PUSHl和圖3所示的電流減少電路PULLl這兩者。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍O管電流Idl、Id2 的電流比的調(diào)整幅度確保為大幅度。(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式1中，采用了通過(guò)以二極管電流Idl為基準(zhǔn)的調(diào)整電流Iref2來(lái)直接調(diào)整二極管電流Id2的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，相反地表示通過(guò)以二極管電流Id2為基準(zhǔn)的調(diào)整電流Irer來(lái)直接調(diào)整二極管電流Idl的結(jié)構(gòu)。圖4是表示實(shí)施方式2的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4所示的基準(zhǔn)電壓生成電路構(gòu)成為，能夠通過(guò)直接調(diào)整二極管電流Idl來(lái)變更溫度特性。在圖4中，對(duì)于與圖1公共的結(jié)構(gòu)要素賦予與圖1相同的符號(hào)，并在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。其中第1 二極管Dl 假設(shè)并聯(lián)配置了 Zl個(gè)。并且，設(shè)置了調(diào)整電流供給部20，向第1 二極管Dl的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流Idl的調(diào)整電流Irefl。調(diào)整電流供給部20接受運(yùn)算放大電路OP的輸出電壓，構(gòu)成為能夠生成與第2 二極管D2的二極管電流Id2成比例關(guān)系的電流，并將該電流作為調(diào)整電流 Irefl進(jìn)行供給。通過(guò)該調(diào)整電流供給部20來(lái)直接調(diào)整二極管電流Idl。另外，調(diào)整電流供給部20構(gòu)成為能夠變更調(diào)整電流Irefl的大小。這里，利用數(shù)學(xué)式來(lái)說(shuō)明本實(shí)施方式中的二極管電流Idl的調(diào)整。在本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，除了背景技術(shù)中已說(shuō)明的公知的基準(zhǔn)電壓生成電路所涉及的式[1]、[2]成立之外，下式[7] [10]也成立。[7] Irl = (Vo-Vdl)/Rl[8]Id2 = (Vdl-Vd2)/R2[9]Id2 = (Vo-Vdl)/R3[10]ZlXIdl = Irl+Irefl因此，基準(zhǔn)電壓生成電路的輸出電壓Vo如下。Vo = Vdl+(R3/R2)X V τ X Ln[{(R3/R1) + (Irefl/Id2)} /Zl]這里，若有下式(3)，Irefl = aXId2 ...(3)則可得到下式(4)。Vo = Vdl+ (R3/R2) X V τ X Ln [ {(R3/R1) +a} /Zl] ... (4)S卩，如圖3所示，通過(guò)使調(diào)整二極管電流Idl的電流Irefl與二極管電流Id2成比例關(guān)系，從而式(4)所示的輸出電壓Vo的具有正的溫度系數(shù)的第2項(xiàng)由比例常數(shù)a決定。 因此，通過(guò)變更比例常數(shù)a，能夠自由地調(diào)整溫度系數(shù)。關(guān)于調(diào)整電流供給部20的具體結(jié)構(gòu)例，與實(shí)施方式1相同。例如，設(shè)置圖2所示的電流增加電路PUSHl或圖3所示的電流減少電路PULLl即可。這里，PMOS晶體管MPl中流動(dòng)的電流之中的R3/(R1+R3)的比例相當(dāng)于二極管電流Id2。因此，在設(shè)置了圖2所示的電流增加電路PUSHl的情況下，為使式(4)成立，按照調(diào)整電流Irefl相對(duì)于PMOS晶體管MPl中流動(dòng)的電流成為aXR3/(Rl+R3)的比例的方式選擇電流增加電路PUSHl中的電流源即可。該選擇能夠通過(guò)開(kāi)關(guān)SWPUSH1 N實(shí)現(xiàn)。此時(shí)， 常數(shù)a既可以是整數(shù)也可以是小數(shù)。設(shè)置了圖3所示的電流減少電路PULLl的情況也是同樣的。這里，考慮在調(diào)整了二極管電流Idl時(shí)的溫度系數(shù)的變化的條件。若按照實(shí)施方式ι所示的常數(shù)A的條件式計(jì)算方法，并且設(shè)二極管的個(gè)數(shù)Zl = 1來(lái)計(jì)算，則在a = 17時(shí)基準(zhǔn)電壓Vo不依存于溫度，變?yōu)?. 25V。此外，因?yàn)閍存在于分子之中，所以在a > 17時(shí)正的溫度系數(shù)變大，在a < 17時(shí)負(fù)的溫度系數(shù)變大。在本實(shí)施方式中，也能夠得到與第1實(shí)施方式相同的作用效果。即，設(shè)置了調(diào)整電流供給部20，來(lái)向第1 二極管Dl的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流Idl的調(diào)整電流Irefl， 該調(diào)整電流供給部20構(gòu)成為能夠變更調(diào)整電流Irefl的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與第2 二極管D2的二極管電流Id2成比例關(guān)系的電流來(lái)作為調(diào)整電流Irefl。為此，即便在電路制造之后，也能直接調(diào)整二極管電流Idl，自由地調(diào)整基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性。而且， 由于調(diào)整電流Irefl不流經(jīng)電阻元件，而直接使二極管電流Idl增減，所以電流調(diào)整量不受到電壓的限制，其結(jié)果能夠?qū)囟忍荻鹊恼{(diào)整幅度確保為大幅度。另外，調(diào)整電流供給部20也可采用下述結(jié)構(gòu)，即，具備圖2所示的電流增加電路PUSHl和圖3所示的電流減少電路PULLl這兩者。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒍O管電流Idl、Id2 的電流比的調(diào)整幅度確保為大幅度。(實(shí)施方式3)圖5是表示實(shí)施方式3涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖5所示的基準(zhǔn)電壓生成電路設(shè)置了實(shí)施方式1所示的調(diào)整電流供給部10和實(shí)施方式2所示的調(diào)整電流供給部20這兩者。關(guān)于調(diào)整電流供給部10、20的具體結(jié)構(gòu)例，如上所述，在此省略說(shuō)明。其中，例如調(diào)整電流供給部10、20可都具備電流增加電路，也可都具備電流減少電路，還可都具備電流增加電路和電流減少電路這兩者。另外，也可以是調(diào)整電流供給部10、20的一方具備電流增加電路，另一方具備電流減少電路?；蛘?，可以是調(diào)整電流供給部10、20的一方具備電流增加電路和電流減少電路這兩者，另一方具備電流增加電路或電流減少電路的一個(gè)。(實(shí)施方式4)圖6是表示實(shí)施方式4涉及的基準(zhǔn)電壓生成電路的結(jié)構(gòu)的圖。在圖1的結(jié)構(gòu)中， 通過(guò)在供給正的電源電位VDD的第2電源與輸出節(jié)點(diǎn)Vo之間設(shè)置的PMOS晶體管MP1，構(gòu)成了恒定電流控制電路。相對(duì)于此，在圖6的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置了與圖1的結(jié)構(gòu)不同的恒定電流控制電路30。恒定電流控制電路30具備PM0S晶體管MP31，其源極與第2電源連接、漏極與輸出節(jié)點(diǎn)Vo連接；PMOS晶體管MP32，其源極與第2電源連接、漏極和柵極與PMOS晶體管 MP31的柵極連接；和NMOS晶體管麗31，其源極與第1電源連接、漏極與PMOS晶體管MP32 的漏極連接、并在柵極接受運(yùn)算放大電路0P2的輸出電壓。此外，運(yùn)算放大電路0P2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變?yōu)閺膱D1所示的運(yùn)算放大電路OP中除去電流鏡像部(相當(dāng)于晶體管MP32、麗31)后的結(jié)構(gòu)。另外，在圖6中，作為調(diào)整電流供給部的一例而示出了電流增加電路PUSH2。電流增加電路PUSH2具備PM0S晶體管MP42，其源極與第2電源連接、漏極與第2 二極管D2的陽(yáng)極連接；PMOS晶體管MP41，其源極與第2電源連接、漏極和柵極與PMOS晶體管MP42的柵極連接；NMOS晶體管MN41，其源極與第1電源連接、漏極與PMOS晶體管MP41的漏極連接； 和開(kāi)關(guān)SWPUSH1，其構(gòu)成為能夠切換是否向NMOS晶體管MN41的柵極施加運(yùn)算放大電路0P2 的輸出電壓。開(kāi)關(guān)SWPUSH1可通過(guò)控制信號(hào)CPUSHl進(jìn)行切換控制。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中也能得到與上述各實(shí)施方式同樣的作用效果。此外，在上述各實(shí)施方式的電路結(jié)構(gòu)中，設(shè)第1電源用于供給接地電位GND、第2電源用于供給正的電源電位VDD來(lái)進(jìn)行了說(shuō)明。不過(guò)，此外，例如第1電源供給負(fù)的電源電位 VSS、第2電源供給接地電位GND的電路結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電壓生成電路也能夠與各實(shí)施方式同樣地實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，例如在圖1的結(jié)構(gòu)中將PMOS晶體管MPl替換成NMOS晶體管即可。另外，在上述各實(shí)施方式中，第1 二極管及第2 二極管D1、D2可分別由一個(gè)二極管元件構(gòu)成，也可由串聯(lián)或并聯(lián)連接的多個(gè)二極管元件構(gòu)成。(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)在本發(fā)明中，由于容易自由地改變基準(zhǔn)電壓生成電路的溫度特性，因而例如特別是作為利用溫度特性的電路的基準(zhǔn)電壓生成電路而有用。符號(hào)說(shuō)明10、20 調(diào)整電流供給部
30恒定電流控制電路111 IlN基本電流生成電路121 12M基本電流生成電路Dl第 1 二極管D2第 2 二極管Idl二極管電流Id2二極管電流Irefl 調(diào)整電流Iref 2 調(diào)整電流MN21 第 1NM0S 晶體管MN22 第 2NM0S 晶體管MN31 NMOS 晶體管MPlPMOS晶體管(恒定電流控制電路)MPll MPlN 第 2PM0S 晶體管MP21 MP2M 第 2PM0S 晶體管MP31第 1PM0S 晶體管MP32第 2PM0S 晶體管0P、0P2 運(yùn)算放大電路PULLl電流減少電路PUSHl電流增加電路Rl第1電阻元件R2第2電阻元件R3第3電阻元件SWPULL1 M 開(kāi)關(guān)SffPUSHl ~ N 開(kāi)關(guān)Vo輸出節(jié)點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種基準(zhǔn)電壓生成電路，具備陰極與第1電源連接的第1二極管及第2 二極管；連接在所述第1二極管的陽(yáng)極與輸出節(jié)點(diǎn)之間的第1電阻元件；在所述第2 二極管的陽(yáng)極與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間串聯(lián)連接的第2電阻元件及第3電阻元件；運(yùn)算放大電路，其將所述第1 二極管的陽(yáng)極與所述第1電阻元件之間的節(jié)點(diǎn)電壓、和所述第2電阻元件與所述第3電阻元件之間的節(jié)點(diǎn)電壓作為輸入；恒定電流控制電路，其至少具有設(shè)置在第2電源與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間的晶體管，接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓，并經(jīng)由所述晶體管向所述第1 二極管及第2 二極管供給電流；和調(diào)整電流供給部，其接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓，向所述第1 二極管及第2 二極管中的一個(gè)二極管的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流的調(diào)整電流；所述調(diào)整電流供給部構(gòu)成為能夠變更所述調(diào)整電流的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與所述第1二極管及第2二極管中的另一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系的電流來(lái)作為所述調(diào)整電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于，所述恒定電流控制電路，作為所述晶體管而具備源極與所述第2電源連接、漏極與所述輸出節(jié)點(diǎn)連接并在柵極接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓的PMOS晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于，所述調(diào)整電流供給部具備用于使二極管電流增加的電流增加電路； 所述電流增加電路具有至少一個(gè)基本電流生成電路； 所述基本電流生成電路具備第2PM0S晶體管，其源極與所述第2電源連接，漏極與所述一個(gè)二極管的陽(yáng)極連接；和開(kāi)關(guān)，其構(gòu)成為能夠切換是否向所述第2PM0S晶體管的柵極施加所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于，所述調(diào)整電流供給部具備用于使二極管電流減少的電流減少電路； 所述電流減少電路具有 至少一個(gè)基本電流生成電路；第1NM0S晶體管，其源極與所述第1電源連接，漏極與所述一個(gè)二極管的陽(yáng)極連接；和第2NM0S晶體管，其源極與所述第1電源連接，漏極和柵極與所述第1NM0S晶體管的柵極連接；所述基本電流生成電路具備第2PM0S晶體管，其源極與所述第2電源連接，漏極與所述第2NM0S晶體管的漏極連接；和開(kāi)關(guān)，其構(gòu)成為能夠切換是否向所述第2PM0S晶體管的柵極施加所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于， 所述恒定電流控制電路具備第1PM0S晶體管，其源極與所述第2電源連接，漏極與所述輸出節(jié)點(diǎn)連接； 第2PM0S晶體管，其源極與所述第2電源連接，漏極和柵極與所述第1PM0S晶體管的柵極連接；和NMOS晶體管，其源極與所述第1電源連接，漏極與所述第2PM0S晶體管的漏極連接，并在柵極接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓生成電路具備第2調(diào)整電流供給部，該第2調(diào)整電流供給部接受所述運(yùn)算放大電路的輸出電壓，并向所述另一個(gè)二極管的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流的第2調(diào)整電流；所述第2調(diào)整電流供給部構(gòu)成為能夠變更所述第2調(diào)整電流的大小，并且構(gòu)成為能夠生成與所述一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系的電流來(lái)作為所述第2調(diào)整電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓生成電路，其特征在于， 所述第1電源用于供給接地電位；所述第2電源用于供給正的電源電位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基準(zhǔn)電壓生成電路。在利用了二極管的基準(zhǔn)電壓生成電路中，能夠更自由地調(diào)整其溫度特性。調(diào)整電流供給部(10)向第1及第2二極管(D1、D2)中的一個(gè)二極管的陽(yáng)極供給用于調(diào)整二極管電流的調(diào)整電流(Iref2)。調(diào)整電流供給部(10)能夠變更調(diào)整電流(Iref2)的大小，并且能夠生成與另一個(gè)二極管的二極管電流成比例關(guān)系的電流來(lái)作為調(diào)整電流(Iref2)。
文檔編號(hào)G05F3/30GK102473018SQ20108003410
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者森田紋子, 藤山博邦, 西川香 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社