基准电压发生电路制造技术

本发明专利技术涉及基准电压发生电路。不使用带隙调节器，而是由缓冲放大器（２１）及电阻性元件（２２）形成基准电压发生电路的基本构成，消除以往那样的带隙调节器的噪声影响。又，设有比较器（２３，２４）及控制电路（２５），所述比较器比较缓冲放大器（２１）的输入电压和带隙调节器（１０）的输出电压，所述控制电路（２５）根据比较信号，可变地控制电阻性元件（２２）的电阻值，即使伴随电源电压（Ｖ↓［ＤＤ］）的变化，缓冲放大器（２１）的输出电压（Ｖ↓［ｏｕｔ］）一时变化，也能通过电阻值的可变控制，使得缓冲放大器（２１）的输出电压（Ｖ↓［ｏｕｔ］）回复收敛到所希望的电压范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在各种各样的模拟电路中得到广泛利用的发生基准电压的 基准电压发生电路。
技术介绍
一般，基准电压广泛用于各种各样的模拟电路。作为用于发生该基准电 压的电路，存在抑制因电源电压变化引起的输出电压的变化的带隙调节器 (band gap regulator)(例如，参照专利文献l)。专利文献1:特开平6—309052号公报图1表示利用带隙调节器的以往的基准电压发生电路的构成图。图1所示 的带隙调节器10设有包含正反馈电路的电流决定电路I1,电流反射镜龟路12， 以及电压发生电路13。所述电压发生电路13通过电流反射镜电路12被连接， 以便接受由电流决定电路11决定的电流，产生电压。电流决定电路ll由PNP晶体管Q1， Q2, Nch晶体管Ml, M2, Pch晶体管M3， M4,及电阻R1构成。PNP晶体管Ql的集电极和基极接地，发射极与Nch晶体管 Ml的源极连接。Nch晶体管Ml的栅极与自身的漏极被二极管连接，同时，与 Nch晶体管M2的栅极连接。Nch晶体管Ml的漏极也与Pch晶体管M3的漏极连接。另一方面,Nch晶体 管M2的漏极与Pch晶体管M4的漏极连接，源极通过电阻Rl与PNP晶体管Q2 的发射极连接。该PNP晶体管Q2的集电极和基极接地。Pch晶体管M4的栅极 与自身的漏极被二极管连接，同时,与Pch晶体管M3的栅极连接。电流反射镜电路12按如下构成Pch晶体管M3， M4, M5的栅极共通连接， 同时，Pch晶体管M4的栅极与自身的漏极被二极管连接。Pch晶体管M3， M4， M5的源极与电源VDD连接。电压发生电路13由PNP晶体管Q3，Pch品体管M5，及电阻R2构成。Pch晶3体管M5的漏极通过电阻R2与PNP晶体管Q3的发射极连接。该PNP晶体管Q3 的集电极和基极接地。运算放大器14的正端子连接在Pch晶体管M5的漏极和电阻R2之间。在运 算放大器14的输出端设有基准电压的输出端于Vout,同时，在所述Vout与接 地之间，设有分压电阻R3， R4,被分压的输出电压负反馈到运算放大器14的负 端子。在上述这样的带隙调节器10中，在Nch晶体管Ml， M2部分成为施加正反 馈，晶体管Ql, Q2及电阻R1， R2的阻抗在被正反馈时作为噪声对输出信号带 来影响。在该电阻Rl, R2出现的噪声电压(热噪声)因正反馈被放大成为大的 值。因此，带隙调节器10的输出阻抗成为非常高的值,输出电流成为小值。为了放大该小的输出电流，在带隙调节器I0的输出侧设有运算放大器14， 在该运算放大器14发生输入换算噪声电压。运算放大器14的输出侧的噪声成 为输入换算噪声'4i压乘以运算放大器14的放大率的值,当放大率大时，运算 放大器14的输出噪声(热噪声)也成为不能忽视程度大的值。在上述那样的带隙调节器10及运算放大器14发生的大噪卢蔓延到带隙 调节器10的电路内,成为使得S/N恶化的原因。作为解决该问题的一种方法，如图2所示,考虑在带隙调节器10的l乜源VDD和接地之问设置大容量的电容器C。但是，大容量的电容器C存在难以IC化的缺点。为了不使用大容量的电容器C而降低噪声,考虑不使用成为噪声源的带 隙调节器IO、减小运算放大器14的放大率(不使用连接在运算放大器14的输 出侧的分压电阻R3， R4)等对策。图3表示采用这种对策场合的基准电压发生 电路的构成例。在此,若减小设在运算放大器14的输入侧的分压电阻Ra, Rb的 电阻值,则能提高噪声降低效果。但是，如图3所示构成基准电压发生电路场合，由于不使用带隙调节器10，因此,若电源电压变化，则输出电压也发生大的变化,产生不能发生稳定的基准电压这样的根本性问题。即,当将电源电压设为VDD，输入运算放大器14的正端子的电压设为VR,运算放大器14的放大率设为A,输出电压设为V。ut场合，成为 下式V0Ut=A VR=Rb / (Ra+Rb) VDD (其中，A= 1)输出电压V。w直接受到电源电压VDD变化的影响。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题而作出，其目的在f，提供IC化容易、受噪声 影响小、且因电源电压变化而引起的输出电压变化也小的基准电压发生电 路。为了解决上述课题，在木专利技术中,作为基准电压发生电路的基本构成， 设有由电源电压驱动的缓冲放大器，以及用于决定该缓冲放大器的输入电压 的电阻性元件。并且,作为用于使得缓冲放大器的输出电压稳定化的构成,设有带隙调节器；比较器,比较由缓冲放大器的输入电压或输出电压或模拟电阻性元件的 伪电阻性元件生成的电压,和带隙调节器的输出电压；控制电路,根据从比较器输出的比较信号,可变地控制电阻性元件的屯阻值。按照上述构成的本专利技术，作为茈准电压发生电路的基本构成，不包含带 隙调节器，因此,能抑制在带隙调节器产生的噪声蔓延到该基本构成的电路内, 使得S / N恶化的不良状况。又在本专利技术中，不使用运算放大器,使用放大率为l 的缓冲放大器,因此，能减少其输出噪声。由此，不使用阻碍IC化的大容量的电 容器，能有效地减少因噪声而引起的影响。进--步说，按照本专利技术,通过比较器监控缓冲放大器的输入电压或输出 电压(即，从基准电压发生电路输出的基准电压)或与上述电压大致等价的电 压(由模拟电阻性元件生成的电压)，可变地控制电阻性元件的电阻值，使得缓 冲放大器的输出电压在所希望的电压范围内稳定,因此,即使伴随电源电压的 变化,缓冲放大器的输出电压从所希望的电压范围内一时脱离，也能通过电阻 值的可变,缓冲放大器的输出电压回复收敛到所希望的电压范围内。这样，即 使电源电压变化，基准电压发生电路的输出电压能大致维持一定。附图说明图l表示以往的基准电压发生电路。图2表示在以往的基准电压发生电路中试图降低噪声的构成例。 图3表示试图降低噪声的基准电压发生电路的另 一构成例。 图4表示根据本专利技术实施形态的基准电压发生电路的构成例。 图5表示从本专利技术实施形态的比较器输出的比较信号的例子。 图6表示根据本专利技术实施形态的基准电压发生电路的动作例。 图7表示根据本专利技术实施形态的基准电压发生电路的另一构成例。 图8表示根据本专利技术实施形态的基准电压发生电路的又一构成例。 图9表示在根据本专利技术实施形态的基准电压发生电路中使用的计数器的 另一构成例。具体实施例方式下面，基于附图说明本专利技术的一实施形态。图4表示根据本专利技术实施形 态的基准电压发生电路的构成例。如图4所示，本实施形态的基准电压发生电 路-'贿缓冲放大器21，电阻性元件22，带隙调节器10,分压电阻R5， R6，比较器 23, 24,控制电路25构成。所述缓冲放大器21由电源电压Vw)驱动，其输出屯压 作为基准电压取出，所述电阻性元件22使用电源电压VDD,用于决定缓冲放大 器21的输入电压,所述带隙调节器10山电源电压V加驱动。上述构成通过例如 CMOS (互补金属氧化物半导体)处理或Bi—CMOS (双极CMOS)处理集成在一个半导体芯片上。电阻性元件22由与缓冲放大器21的输入侧连接的电源电压VDD的分压电阻Ra, Rb,相对电阻Rb并联连接的至少一个电阻Rbl， Rb2,……Rbn (n为大于等于l的整数)，串联连接在各电阻Rbl， Rb2,……Rbn和接地之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基准电压发生电路，其特征在于，包括：　缓冲放大器，由电源电压驱动，其输出电压被取出作为基准电压；　电阻性元件，用于使用上述电源电压，决定上述缓冲放大器的输入电压；　带隙调节器，由上述电源电压驱动；　比较器，比较上 述缓冲放大器的输入电压和上述带隙调节器的输出电压，输出比较信号；　控制电路，根据从上述比较器输出的比较信号，可变地控制上述电阻性元件的电阻值，以使得上述缓冲放大器的输出电压进入所希望的电压范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田毅，宫城弘，
申请(专利权)人：NSC株式会社，株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]