基準電圧回路

【課題】半導体集積回路上に形成され、チップ面積が小さく、低電圧から動作し、温度特性の小さな1V以下の基準電圧を供給する基準電圧回路を提供する。
【解決手段】ダイオード（Q1）と抵抗（R4）の並列回路からなる第1の電流−電圧変換回路と、並列接続されたダイオード群（Q2）とダイオード群（Q2）の端子間に直列接続された抵抗（R1、R2）と、ダイオード群（Q2）とグランド間に接続された抵抗（R3）よりなる第２の電流−電圧変換回路と、前記第1、及び第2の電流−電圧変換回路に電流をそれぞれ供給するカレントミラー回路（M1、M2）と、記第1の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧と前記第2の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧とが互いに等しくなるように制御する制御手段（AP1）と、有し、第1、又は第2の電流−電圧変換回路の中間端子電圧を基準電圧Vrefとする。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電流−電圧変換回路及び第２の電流−電圧変換回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路及び前記第２の電流−電圧変換回路に電流をそれぞれ供給するカレントミラー回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧と前記第２の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧とが互いに等しくなるように制御する制御手段と、
を有し、
前記第１の電流−電圧変換回路及び／又は前記第２の電流−電圧変換回路の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする基準電圧回路。
【請求項２】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードと、
前記ダイオードに並列接続される抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第１の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項３】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードを備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第１の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項４】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードを備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
前記並列回路と前記第２の抵抗の直列回路に並列接続される第３の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第１の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項５】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードと、
前記ダイオードと並列接続された抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
前記並列回路と前記第２の抵抗の直列回路に並列接続される第３の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第１の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項６】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードと、
前記ダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記ダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第３の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第３の抵抗の並列回路に直列接続される第４の抵抗と、
前記並列回路と前記第４の抵抗の直列回路に並列接続される第５の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第３の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項７】
前記第１の電流−電圧変換回路は、
ダイオードと、
前記ダイオードに並列接続された第１の抵抗と、
前記ダイオードと前記第１の抵抗の並列回路に直列接続される第２の抵抗と、
前記並列回路と前記第２の抵抗の直列回路に並列接続される第３の抵抗と、
を備え、
前記第２の電流−電圧変換回路は、
並列接続された複数のダイオードと、
前記複数のダイオードに並列接続された第４の抵抗と、
前記複数のダイオードと前記第４の抵抗の並列回路に直列接続される第５の抵抗と、
前記並列回路と前記第５の抵抗の直列回路に並列接続される第６の抵抗と、
を備え、
前記第１の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第１の抵抗、及び／又は、前記第２の電流−電圧変換回路の並列接続された前記第４の抵抗の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧回路。
【請求項８】
第１の電流−電圧変換回路及び第２の電流−電圧変換回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路及び前記第２の電流−電圧変換回路に接続される共通の抵抗と、
前記第１の電流−電圧変換回路及び前記第２の電流−電圧変換回路に電流をそれぞれ供給するカレントミラー回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧と前記第２の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧とが互いに等しくなるように制御する制御手段と、
を有し、
前記第１の電流−電圧変換回路及び／又は第２の電流−電圧変換回路の中間端子電圧を基準電圧とする、ことを特徴とする基準電圧回路。
【請求項９】
第１の電流−電圧変換回路及び第２の電流−電圧変換回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路及び前記第２の電流−電圧変換回路に接続される共通の抵抗と、
前記第１の電流−電圧変換回路及び前記第２の電流−電圧変換回路に電流をそれぞれ供給するカレントミラー回路と、
前記第１の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧と前記第２の電流−電圧変換回路の所定の出力電圧とが互いに等しくなるように制御する制御手段と、
を有し、
前記第１の電流−電圧変換回路及び／又は前記第２の電流−電圧変換回路の中間端子電圧を基準電圧とし、
前記第１及び第２の電流−電圧変換回路がそれぞれ請求項２乃至７のいずれか１項に記載の第１及び第２の電流−電圧変換回路である、ことを特徴とする基準電圧回路。
【請求項１０】
前記制御手段は、２つの端子電圧を正相入力端子と逆相入力端子よりそれぞれ入力し、出力端子が、前記カレントミラー回路の共通ゲートに接続された演算増幅器を備えている、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基準電圧回路。
【請求項１１】
前記制御手段は、
第１のカレントミラー回路及び第２のカレントミラー回路を含み、
前記第１のカレントミラー回路を構成するトランジスタは前記第２のカレントミラー回路を構成するトランジスタと極性が異なり、
前記第１のカレントミラー回路を構成する第１及び第２のトランジスタのソースが前記第１及び第２の電流−電圧変換回路にそれぞれ接続され、
前記第１のトランジスタのゲートとドレインは共通接続され、前記第２のカレントミラー回路を構成する第３のトランジスタのドレインに接続され、
前記第２のカレントミラー回路を構成する第４のトランジスタのゲートとドレインは共通接続され、前記第２のトランジスタのドレインと接続される、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基準電圧回路。
【請求項１２】
前記制御手段は、
第１乃至第４のカレントミラー回路を含み、
前記第１及び第２のカレントミラー回路を構成するトランジスタは同一極性とされ、
前記第３及び第４のカレントミラー回路を構成するトランジスタは同一極性とされ、且つ、前記第１及び第２のカレントミラー回路を構成するトランジスタと極性が異なり、
前記第１のカレントミラー回路を構成する第１及び第２のトランジスタのソースが、前記第１及び第２の電流−電圧変換回路にそれぞれ接続され、
前記第１及び第２のトランジスタの共通ゲートは前記第２のカレントミラー回路を構成する第３及び第４のトランジスタのうち前記第３のトランジスタのドレインに接続され、第４のトランジスタのゲートとドレインは共通接続され、
前記第１のトランジスタのドレインと前記第２のトランジスタのドレインは、前記第３及び第４のカレントミラー回路を構成する第５及び第６のトランジスタ、及び第７及び第８のトンジスタのうち、ゲートとドレインが共通接続された前記第５のトランジスタと前記第７のトランジスタにそれぞれ接続され、前記第６のトランジスタと前記第８のトランジスタを介してそれぞれ、前記第３のトランジスタと前記第４のトランジスタに接続され、
前記第３のトランジスタと前記第４のトランジスタのソースは、前記第１又は第２の電流−電圧変換回路に相当する、第３及び第４の電流−電圧変換回路にそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基準電圧回路。
【請求項１３】
前記制御手段は、
第１のカレントミラー回路及び第２のカレントミラー回路を含み、
前記第１のカレントミラー回路を構成する第１乃至第３のトランジスタは、前記第２のカレントミラー回路を構成する第４乃至第６のトランジスタと極性が異なり、
前記第１のカレントミラー回路において、前記第１及び第２のトランジスタのソースは前記第１及び第２の電流−電圧変換回路にそれぞれ接続され、
前記第１及び第２のトランジスタの共通ゲートは、前記第３のトランジスタの共通接続されたゲートとドレインに接続され、前記第３のトランジスタのソースは、前記第１又は第２の電流−電圧変換回路に相当する第３の電流−電圧変換回路に接続され、
前記第２のカレントミラー回路において、前記第４のトランジスタのゲートとドレインが共通接続されて前記第１のトランジスタのドレインに接続され、ソースは抵抗を介して電源に接続され、
前記第４及び第５のトランジスタのゲートが共通接続されて、逆ワイドラーカレントミラー回路を構成し、
前記第５のトランジスタのドレインは、前記第２のトランジスタのドレインと前記第６のトランジスタのゲートに接続され、前記第６のトランジスタのドレインは前記第３のトランジスタのドレインに接続され、ソースは電源に接続される、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基準電圧回路。
【請求項１４】
前記ダイオードは、ダイオード接続されたバイポ−ラトランジスタよりなる、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の基準電圧回路。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の基準電圧回路を備えた半導体装置。

【図１】