[发明专利]基准电流产生电路以及基准电压产生电路

说明书

技术领域

本发明涉及产生规定电流的基准电流产生电路以及使用该基准电流的基准电压产生电路。

背景技术

目前，作为具备产生温度依赖性小的电压的功能的基准电压产生电路，公知有产生与硅的带隙值大致相等的电压的电路(例如，参照专利文献1)。

图6是示出现有的基准电压产生电路的结构图。现有的基准电压产生电路具备基准电流产生部和基准电压产生部，该基准电流产生部由PN结601、PN结602、具有电阻值R1的电阻器603、晶体管604、晶体管605和运算放大器609构成，该基准电压产生部由晶体管606、电阻器607和PN结608构成，电阻器607是与电阻器603相同种类的电阻，且温度特性相等，具有电阻值R3。PN结601与PN结602的有效面积比为1：(K1)的关系。

晶体管604与晶体管605的栅源间电压相等，所以流过基于尺寸比的电流。例如当尺寸比为1：1时，晶体管604与晶体管605流过大致相等的电流。为了使VA与VB的电压相等，运算放大器609控制晶体管604与晶体管605这两个晶体管的导通电阻，将流过晶体管604与晶体管605的Ibias控制为规定的值。此时，流过晶体管604与晶体管605的恒流Ibias如式(1)所示。

Ibias＝VT×{ln(K1)}/R1…(1)

这里，VT是热电压，表示为kT/q。其中，q是单位电子电荷，k是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。

在晶体管606中流过对Ibias进行电流镜像后的电流。现假设晶体管604与晶体管606的尺寸比例如是1：1、在PN结608上产生的电压差为Vpn3，则基准电压Vref如式(2)所示。

Vref＝Vpn3+(R3/R1)×VT×{ln(K1)}…(2)

因为Vpn3具有大致-2.0mV/℃的负温度特性，所以第1项示出负的温度特性，因为热电压VT具有正的温度特性，所以第2项示出正的温度特性。

关于T对式(2)进行微分并求出其为零的条件，如式(3)所示。

(R3/R1)×(k/q)×{ln(K1)}＝0.002…(3)

因此，现假设Vpn3在常温下大致为0.65V，则只要以满足式(3)的方式设定(R3/R1)，则基准电压Vref大致为1.25V。

如以上这样获得具备产生温度依赖性小的电压的功能的基准电压产生电路。

但是，在式(1)中，当R1具有与热电压VT同等的温度特性时，Ibias成为温度依赖性小的电流。即，获得具备产生温度依赖性小的电流的功能的基准电流产生电路。

专利文献1：日本特开2002-244748号公报

但是，在现有的基准电压产生电路中，当电源启动时或电源变动时，即，使电源VDD脉冲式地变动而使内部的动作点变动时，晶体管604与晶体管605这两个晶体管的输入容量视为运算放大器609的负载容量的要素，所以具有在收敛、恢复为本来的动作点之前需要花费时间的问题。

即，当运算放大器609要驱动的负载容量大时，因为运算放大器609的大振幅响应性、小信号响应性降低，所以在收敛、恢复为本来的动作点之前需要花费时间。

发明内容

本发明是为了解决上述这样的问题点而完成的，其实现在不牺牲所需要的功能的情况下使电源启动时或变动时的响应速度提高的基准电流产生电路以及使用该基准电流产生电路的基准电压产生电路。

本发明的基准电流产生电路是具有如下特征的恒流产生电路，其特征在于，具备：多个PN结；向上述多个PN结提供电流的共有栅源间电压的晶体管对；以及向共有上述栅源间电压的晶体管对提供电流的晶体管，该基准电流产生电路产生温度依赖性小的恒流。

另外，采用了基准电压产生电路，其利用上述恒流产生温度依赖性小的基准电压。

根据本发明的基准电压产生电路，可提供能够降低运算放大器的负载容量、在不牺牲所需的功能的情况下提高电源启动时或变动时的响应速度的恒流电路以及基准电压产生电路。

附图说明

图1是示出本实施方式的基准电流产生电路的结构图。

图2是示出本实施方式的基准电流产生电路的结构图。

图3是示出本实施方式的基准电压产生电路的结构图。

图4是示出本实施方式的基准电压产生电路的结构图。

图5是示出本实施方式的基准电压产生电路的结构图。

图6是示出现有的基准电压产生电路的结构图。

标号说明

102电压源；505、609运算放大器；601、602、608PN结。