半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，其能够改善脉动抑制特性，并降低工作电压。所述半导体器件包括电源电路，其位于输入端和内部电路之间以便在它们之间实现连接，所述电源电路具有晶体管Ｑ↓［４１］，用于向每个内部电路提供驱动电压，并包括另一个晶体管Ｑ↓［４４］，用于响应由所述参考电压发生器电路对其基极提供的参考电压的量值和对其发射极提供的驱动电压的量值而从中通过电流。由晶体管Ｑ↓［４２］，Ｑ↓［４３］和电阻Ｒ↓［５］构成的电路部分根据通过晶体管Ｑ↓［４４］的电流控制流过晶体管Ｑ↓［４１］的电流，使得驱动电压可以设置为比所述参考电压大约高出晶体管Ｑ↓［４４］的基极和发射极之间的正向电压量值的一个电压值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

semiconductor device

The invention discloses a semiconductor device, which can improve pulse suppression characteristics and reduce operating voltage. The semiconductor device includes a power supply circuit, which is located between the input terminal and the internal circuit in order to realize the connection between them, the power supply circuit has Q transistor: 41, to provide a driving voltage to the internal circuit of each, and includes another transistor Q down 44, in response to the reference voltage by the reference the voltage generator circuit provides to its base value and the emission voltage pole value provided from the current. The 42 transistor Q down, Q: 43 and R: 5. The resistance of the circuit part according to the current through the transistor Q: 44 Q: control through the transistor 41, the driving voltage can be set to the ratio of the reference voltage about a higher voltage forward voltage between the 44 Q transistor: Base and emitter values.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及用于改进半导体器件的脉动抑制特性和用于减少半导体器件的最小工作电压的技术。现有技术介绍一般制成IC的半导体器件内部具有大量的基本功能电路，例如放大器电路，比较器电路，与/或参考电压发生器电路，这些电路具有高的集成密度。调节器IC就是这种半导体器件的一个例子，其包括具有如图2所示的结构的内部电路。参见图2所示的电路，PNP型晶体管Q1的主电流通路串联连接在输入端1和输入端2之间，晶体管Q1的基极和通过PNP型晶体管Q2的主电流通路和地相连。电阻R13设置在晶体管Q1的基极和发射极之间，并且电阻R1和R2作为串联连接在输出端2和地之间。还有电源电路4b，参考电压发生器电路5和误差放大器电路6，其中电源电路4b设置在输入端1和参考电压发生器电路5和误差放大器6的电源端子之间，以便把它们连接在一起。误差放大器6的一个输入端和参考电压发生器电路5的输出端相连，同时误差放大器6的另一个输入端和电阻R1，R2的节点相连，并且误差放大器6的输出端和晶体管Q2的基极相连。下面分别说明电源电路4b，参考电压发生器电路5和误差放大器6的结构。PNP型晶体管Q41的发射极和输入端1相连，其集电极通过电阻R8和二极管D43和地相连。电阻R3设置在晶体管Q41和输入端1之间，NPN型晶体管Q42的主电流通路设置在晶体管Q41的基极和地之间，二极管D41设置在晶体管Q41的基极和集电极之间。晶体管Q42的基极通过电阻电阻R4和控制输入端3相连，这样便构成了电源电路4b。此外，作为电源电路4b的一个元件的晶体管Q41的集电极和PNP型晶体管Q51,Q52的各自发射极相连。晶体管Q51,Q52的各自的基极彼此相连，并且晶体管Q51的集电极和基极相互连接。晶体管Q51,Q52的各自的集电极分别和每个NPN型晶体管Q53,Q53的集电极相连。晶体管Q53,Q54的各自的基极彼此相连，并且晶体管Q54的集电极和基极互联。晶体管Q53的发射极通过由电阻R10,R11构成的串联电路和地相连，晶体管Q54的发射极和电阻R10,R11的节点相连。晶体管Q55的基极和电源电路4b的电阻R8以及二极管D43的节点相连，所述晶体管Q55的主电流通路和晶体管Q53的主电流通路并联，这样便构成了参考电压发生器电路5。此后，每个PNP型晶体管Q61和Q62的发射极和作为电源电路4b的一个元件的晶体管Q41的集电极相连。晶体管Q61,Q62的各自的基极彼此相连，并且晶体管Q62的集电极和基极相互连接。每个晶体管Q61和Q62的集电极分别和每个NPN型晶体管Q63或Q64的集电极相连。晶体管Q63,Q64的各自的发射极相互连接，并且电阻R12设置在各自的发射极的公共节点和地之间。晶体管Q63的基极和作为参考电压发生器电路5的一个元件的晶体管Q54的集电极以及基极相连，并且晶体管Q64的基极和电阻R1与R2的节点相连。晶体管Q61,Q63的集电极的节点和晶体管Q2的基极相连，这样便构成了误差放大器6。在具有上述结构的图2所示的电路中，加于控制输入端3的控制信号的增加的电平使晶体管Q42,Q41导通。从而，和输入端1相连的外部电源的驱动电压通过电源电路4b的晶体管Q41提供到参考电压发生器电路5和误差放大器6的每个内部电路。在提供有驱动电压的参考电压发生器电路5中，在电路启动时，首先晶体管Q55导通，由晶体管Q51和Q52构成的电流镜电路开始工作。接着，由晶体管Q53,Q54构成的另一个电流镜电路开始工作，其已经提供有来自晶体管Q51,Q52的电流，接着，随着晶体管Q53的导通，晶体管Q56截止。此后，激励的参考电压发生器电路5根据半导体材料的带隙在晶体管Q54的集电极和基极的位置应当产生大约1.25V的参考电压。在另一方面，在已经提供有驱动电压的误差放大器6中，首先，提供有参考电压的晶体管Q63导通，从而使晶体管Q2,Q1导通。随着晶体管Q1的导通，来自输入端1的功率通过晶体管Q1输送到输出端2，因而在输出端2产生输出电压。在输出端2上产生的输出电压电阻由R1,R2分压，然后提供给晶体管Q64的基极。因而，晶体管Q64导通，从而使由晶体管Q61,Q62构成的电流镜电路工作。此后，激励的误差放大器电路6将响应提供于晶体管Q63的参考电压和提供于晶体管Q64的分压电压控制流过晶体管Q2,Q1的电流，从而调节输出电压的量值保持恒定。在图2所示的这种电路中，参考电压发生器电路5和误差放大器电路6通过在导通状态下的晶体管Q41和输入端1与外部电源相连。由于这种结构，如果由外部电源提供的电压波动，则参考电压发生器电路5和误差放大器电路6直接受到所述波动的影响。此外，还有一个问题是，当施加高的电压时，设置在电路5和6的电源侧的PNP型的每个晶体管Q51,Q52,Q61和Q62易于遭受严重的厄列效应，或者这些PNP型的晶体管在制造过程中受到各种条件变化的影响，从而引起每个产品的特征值的大的改变。因为上述理由，使用图2所示的结构的电路尤其受到电压波动的影响，这使得难于改进抑制半导体器件的输入电压波动的脉动抑制特性和使之均匀化。对于图2所示的这种电路，通过设计具有图3所示的结构的电路来改善所述特性进行了尝试。参见图3所示的电路，PNP型晶体管Q48,Q49各自的发射极和输入端1相连。晶体管Q48,Q49的各自的基极彼此相连，晶体管Q48的集电极和基极相互连接。电阻R9和晶体管Q42的主电流通路相互串联连接在晶体管Q48的集电极和地之间，晶体管Q42的基极通过电阻R4和控制输入端3相连。晶体管Q49的集电极和NPN型晶体管Q410的基极相连，多个二极管D44-D48相互串联地设置在晶体管Q49的集电极和地之间。则，晶体管Q410的集电极和参考电压发生器电路5以及误差放大器电路6相连，这样便构成了电源电路4c。在具有上述结构的电源电路4c中，施加于控制输入端3的增加的控制信号电平使晶体管Q42处于导通状态，因而激励由晶体管Q48,Q49构成的电流镜电路。通过晶体管Q49的主电流通路的电流的一部分经过串联连接的二极管D44-D48流到地，同时在晶体管Q410的基极的一点的电位借助于在二极管D44-D48上的正向压降而升高。因而，晶体管Q410工作，从而使得在其发射极一点上的电压和其基极和发射极之间的电压的综合值等于其基极的一点的电压，因而使得要提供于参考电压发生器电路5和误差放大器电路6的驱动电压几乎等于由从在二极管D44-D48产生的总的正向压降中减去晶体管Q410的基极和发射极之间的电压所确定的量值。因而，即使输入电压波动，驱动电压中的波动也能这样控制，使得其小于输入电压中的波动，因而可以改善该克服输入电压波动的半导体器件脉动抑制特性和使之均匀化。应当注意，当使用具有类似于图2所示的带隙类型的参考电压发生器电路作为图3所示的参考电压发生器电路5时，要求要提供给参考电压发生器电路5的驱动电压具有大约等于或大于1.8V的电压值。在具有图3所示的结构的电路中，这个驱动电压由二极管D44-D48的总的正向压降确定。在大约20℃的环境温度下，每个二极管元件的正向压降的量值大约为0.7V。为了得到1.8V或更高的驱动电压，考虑到晶体管Q410的基极和发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括： 和外部电源相连的输入端； 包括参考电压发生器电路的内部电路；以及 位于所述输入端和所述内部电路之间以便在它们之间实现连接的电源电路，所述电源电路具有第一晶体管，用于向所述内部电路提供驱动电压，以及第二晶体管，用于响应由所述参考电压发生器电路输出的参考电压的量值和驱动电压的量值而从中通过电流，其中所述驱动电压设置为低于供给所述输入端的电压，但高于由所述参考电压发生器电路输出的参考电压的一个电压值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：细野伦也，河内威之，木谷幸典，曾我部贵志，
申请(专利权)人：东光株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]