参考电压稳定化电路及包括该参考电压稳定化电路的集成电路制造技术

在与输出参考电压(VREF_OUT)的输出节点(OT1、OT2)分别连接的布线(L1、L2)之间，连接有栅极与布线(L1)电容耦合的晶体管(M1)。在布线(L1、L2)之间，设置有复制电路(20)，其具有串联连接的电阻(22)和晶体管(M2)，晶体管(M1、M2)的栅极互相连接。差动放大器(23)接受电阻(22)与晶体管(M1)之间的节点(N1)的电压(V_RP)和基准电压(V_ID)，并将输出施加至晶体管(M2)的栅极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】参考电压稳定化电路及包括该参考电压稳定化电路的集成电路
本公开涉及一种使参考电压稳定的电路，尤其涉及适于AD(模拟/数字)转换器的参考电压稳定化电路。
技术介绍
AD转换器广泛地应用于各种信号处理领域，其转换精度是重要的性能指标。一般而言，AD转换器通过将输入信号与参考电压进行比较来进行AD转换。因此，对于要保持高转换精度的方面来说极其重要的是，使参考电压精度良好地保持恒定值。虽然AD转换精度是根据应用程序(application)而有所不同的，但在大多数情况下，因mV级的噪声叠加在参考电压上导致AD转换精度降低。由此，使参考电压稳定以免参考电压由于扰动噪声、AD转换器本身所发出的自身噪声等而进行波动，显得尤为重要。作为参考电压稳定化电路，已知有如下所述的结构，即：在供给参考电压的布线之间设置晶体管，向该晶体管的栅极施加一定的偏置电压，并且使该栅极与其中一根布线电容耦合(例如，专利文献1的图1)。在该电路结构下，在参考电压稳定的稳定状态下，晶体管中有一定的电流(下面，适当地称为“工作电流”)流动。在电流急剧地从AD转换器等负载电路流出，从而参考电压发生了急速下降时，晶体管的栅极电压也会随之下降。因此，工作电流就减少，向负载电路供给的电流就增加。由此，参考电压就会急速地恢复。然而，参考电压稳定化电路内的工作电流可能会产生由PVT偏差(由制造工序、电源电压、温度引发的偏差)引发的偏差。因此，在参考电压稳定化电路内的电压降的量会产生偏差，因而参考电压的值会产生偏差。为了应对该问题，专利文献1的图8中公开了一种如下所述的参考电压稳定化电路，该参考电压稳定化电路能够在存在扰动噪声等情况下稳定地维持参考电压，并且该参考电压稳定化电路应对PVT偏差。在该结构下，将从参考电压稳定化电路输出的参考电压反馈给稳压器，在参考电压已下降时，稳压器使供向参考电压稳定化电路的电流增加。专利文献1：国际公开第2012/157155号
技术实现思路
-专利技术所要解决的技术问题-然而，在专利文献1的图8的构成方式下，虽然能够使从参考电压稳定化电路输出的参考电压稳定，但是不能抑制参考电压稳定化电路内的工作电流的偏差。例如，由于PVT偏差导致了工作电流增大时，参考电压稳定化电路内的电压降的量就增加，参考电压下降。此时，根据受到参考电压的反馈的稳压器的动作，向参考电压稳定化电路供给的电流增加，由此参考电压就上升。但是，在该情况下，工作电流保持较大的状态，而未受到抑制。在此，产生如下的问题，即：若工作电流大，则电路的功耗就会增加。另一方面，若工作电流减小，则在参考电压已下降时能够向负载电路供给的电流量减少，因此，参考电压的恢复较慢，从而参考电压的稳定化能力就下降。也就是说，优选为，无论PVT偏差如何，参考电压稳定化电路内的工作电流都是稳定的。本公开的目的在于，在参考电压稳定化电路中，能够做到：抑制参考电压的偏差，并且还抑制工作电流的偏差。-用于解决技术问题的技术方案-在本公开的一方式中，参考电压稳定化电路包括：输出参考电压的第一输出节点及第二输出节点；分别与所述第一输出节点及所述第二输出节点连接且从输入侧被施加输入电压的第一布线及第二布线，所述输入电压成为所述参考电压的基础；连接在所述第一布线与所述第二布线之间的第一晶体管；连接在所述第一布线与所述第一晶体管的栅极之间的电容器；设置在所述第一布线与所述第二布线之间的复制电路，所述复制电路具有串联连接的电阻和第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极连接；以及第一输入连接在所述电阻与所述第二晶体管之间的第一节点上且用第二输入来接受基准电压的差动放大器，所述差动放大器的输出连接在所述第二晶体管的栅极上。根据本方式，在与输出参考电压的第一输出节点及第二输出节点分别连接的第一布线及第二布线之间，连接有第一晶体管。第一晶体管的栅极与第一布线电容耦合。在第一布线与第二布线之间设置有复制电路，其具有串联连接的电阻及第二晶体管。第一晶体管及第二晶体管的栅极互相连接。差动放大器接受复制电路的电阻与第二晶体管之间的第一节点的电压和基准电压，将输出施加至第二晶体管的栅极。例如由PVT偏差引发了第一晶体管的工作电流增加时，根据参考电压的下降，第一节点的电压就下降，差动放大器使输出也就是第二晶体管的栅极电压下降。伴随与此，第一晶体管的栅极电压也下降，其工作电流减少。另一方面，第一晶体管的工作电流减少时，根据参考电压的上升，第一节点的电压会上升，差动放大器使输出也就是第二晶体管的栅极电压上升。伴随与此，第一晶体管的栅极电压电上升，其工作电流增加。通过这样的动作，抑制第一晶体管的工作电流的偏差。由此，能够抑制功耗增加，并且能够抑制参考电压的稳定化能力下降。-专利技术的效果-根据本公开，在参考电压稳定化电路中，能够抑制参考电压的偏差，并且还能够抑制工作电流的偏差，因此能够抑制集成电路的功耗增加，并且能够可靠地使已下降的参考电压恢复。附图说明图1是第一实施方式所涉及的参考电压稳定化电路的结构图。图2(a)、(b)示出电阻的结构例。图3示出电压生成电路的结构例。图4是示出参考电压稳定化电路的基本动作的时序图。图5示出设置了多个后级电路的结构例。图6(a)、(b)示出前级电路的其它结构例。图7示出第一实施方式中的参考电压稳定化电路的其它结构例。图8示出第二实施方式所涉及的参考电压稳定化电路的结构图。图9示出第三实施方式所涉及的参考电压稳定化电路的结构图。图10示出第三实施方式中的参考电压稳定化电路的其它结构例。具体实施方式下面，根据附图，对实施方式进行说明。(第一实施方式)图1示出第一实施方式所涉及的参考电压稳定化电路的结构。参考电压稳定化电路10从输出节点OT1输出参考电压VREF_OUT。参考电压VREF_OUT被供向作为负载电路之一例的AD转换器100。AD转换器100例如是逐次比较型AD转换器。参考电压稳定化电路10和AD转换器100都封装在集成电路300中。参考电压稳定化电路10从输入侧用布线L1、L2接受例如从外部电源200经由I/O引线P1、P2供给过来的电压VREF、VSS作为输入电压，上述输入电压成为参考电压VREF_OUT的基础。布线L1、L2分别与输出节点OT1、OT2连接。参考电压稳定化电路10构成为，从输出节点OT1、OT2输出对于AD转换器100中的负载变动而言是稳定的参考电压VREF_OUT。在I/O引线P1、P2上设置有设置在外部的旁路电容器202，其用于去除叠加在从外部电源200供给过来的电压VREF、VSS上的噪声。204表示集成电路300的封装(package)的寄生电感。需要说明的是，参考电压稳定化电路10优选在集成电路300中靠近I/O配置，也就是说，优选配置在I/O引线P1、P2的附近，以便能够供给稳定的参考电压VREF_OUT。此外，还可以取代外部电源200而从内置在集成电路300中的稳压电路将电压VREF、VSS施加给参考电压稳定化电路10。参考电压稳定化电路10包括前级电路1和后级电路2。前级电路1包括连接在布线L1、L2之间的电容元件111。前级电路1具有去除叠加在参考电压VREF_OUT上的噪声的功能。后级电路2包括：连接在布线L1与布线L2之间的晶体管M1；和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参考电压稳定化电路，其特征在于：包括：输出参考电压的第一输出节点及第二输出节点；分别与所述第一输出节点及所述第二输出节点连接且从输入侧被施加输入电压的第一布线及第二布线，所述输入电压成为所述参考电压的基础；连接在所述第一布线与所述第二布线之间的第一晶体管；连接在所述第一布线与所述第一晶体管的栅极之间的电容器；设置在所述第一布线与所述第二布线之间的复制电路，所述复制电路具有串联连接的电阻和第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极连接；以及第一输入连接在所述电阻与所述第二晶体管之间的第一节点上且用第二输入来接受基准电压的差动放大器，所述差动放大器的输出连接在所述第二晶体管的栅极上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.13 JP 2016-0805971.一种参考电压稳定化电路，其特征在于：包括：输出参考电压的第一输出节点及第二输出节点；分别与所述第一输出节点及所述第二输出节点连接且从输入侧被施加输入电压的第一布线及第二布线，所述输入电压成为所述参考电压的基础；连接在所述第一布线与所述第二布线之间的第一晶体管；连接在所述第一布线与所述第一晶体管的栅极之间的电容器；设置在所述第一布线与所述第二布线之间的复制电路，所述复制电路具有串联连接的电阻和第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述第一晶体管的栅极连接；以及第一输入连接在所述电阻与所述第二晶体管之间的第一节点上且用第二输入来接受基准电压的差动放大器，所述差动放大器的输出连接在所述第二晶体管的栅极上。2.根据权利要求1所述的参考电压稳定化电路，其特征在于：所述参考电压稳定化电路包括隔离电阻，所述隔离电阻在所述第一布线上设置在所述复制电路与所述第一晶体管之间。3.根据权利要求2所述的参考电压稳定化电路，其特征在于：所述参考电压稳定化电路构成为，所述复制电路所具有的所述电阻与所述第二晶体管的电阻比等于所述隔离电阻与所述第一晶体管的电阻比。4.根据权利要求2所述的参考电压稳定化电路，其特征在于：所述参考电压稳定化电路包括第二隔离电阻，所述第二隔离电阻在所述第二布线上设置在所述复制电路与所述第一晶体管之间。5.根据权利要求1所述的参考电压稳定化电路，其特征在于：在所述复制电路上，所述电阻及所述第二晶体管被设置为，所述电阻设置于所述第一布线侧，所述第二晶体管设置于所述第二布线侧。6.根据权利要求1所述的参考电压稳定化电路，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：野间崎大辅，森江隆史，
申请(专利权)人：株式会社索思未来，
类型：发明
国别省市：日本,JP