[发明专利]带隙基准电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月11日提交的日本优先专利申请公开号JP2012-270104的权益，通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及带隙基准电路。

背景技术

如今，随着半导体集成电路的微型化和高集成化，要求电路可以在低电压下进行工作，因此集成电路制造商（包括申请人）已经回应了这样的要求。对于产生基准电压的带隙基准电路，当然也要求低电压驱动。

应当指出的是，日本专利申请公开号Hei11-45125（在下文中，称为专利文献1）是本公开的相关技术文件，其公开了一种被认为接近本公开的技术。专利文献1公开了一种技术，用于通过将从基准电压生成电路输出并且较少依赖于温度和电源电压的电压设定为电源电压范围内的任意值，使操作能在1.25V或更低电压下进行。

发明内容

图8是专利文献1中公开的相关技术的带隙基准电路801的电路图。

作为P沟道MOSFET（以下简称为“PMOSFET”，N沟道MOSFET同样简称为“NMOSFET”）的第一PMOSFET102的源极被连接到电源节点，其漏极连接到第一电阻器R103。第一电阻器R103的另一端连接到第一二极管104的阳极。第一二极管104的阴极连接到接地节点。第二电阻器R105连接在第一PMOSFET102的漏极和接地节点之间，同时被并联连接到串联的第一电阻器R103和第一二极管104。

第二PMOSFET106的源极连接到电源节点上，其漏极连接到第二二极管107的阳极。第二二极管107的阴极连接到接地节点。第三电阻器R108连接在第二PMOSFET106的漏极和接地节点之间，同时与第二二极管107并联连接。

此处，第二电阻器R105和第三电阻器R108的电阻值是相同的。

第三PMOSFET109的源极连接到电源节点上，其漏极连接到第四电阻器R110的一端，还连接到基准电压输出端Vout。第四电阻器R110的另一端连接到接地节点。

运算放大器111的非反相输入端被连接到第一PMOSFET102的漏极。

运算放大器111的反相输入端被连接到第二PMOSFET106的漏极。

运算放大器111的输出端被连接到第一PMOSFET102、第二PMOSFET106和第三PMOSFET109的栅极，栅极电压通常由运算放大器111控制。换句话说，三个PMOSFET构成电流镜像电路。

从图8中可以看出，第一二极管104是并联连接多个二极管而形成的，与第二二极管107不同。由于带隙基准电路801是由集成电路构成的，形成第一二极管104和第二二极管107的二极管是通过相同的生产过程（相同的电气特性）形成的。

该二极管包括理想二极管和电阻器元件。因此，因为第一二极管104和第二二极管107的结合电阻值有所不同，所以电流密度不同。

通过第一电阻器R103，由第一二极管104和第二二极管107中的电流密度的差异所造成的电位差被转换成具有正温度特性的电流I2a。

另一方面，通过第三电阻器R108，第二二极管107的两端的电压被转换成具有负温度特性的电流Ila。

在运算放大器111的非反相输入端被设置为电压点VA，而它的反相输入端被设置为电压点VB。

由于运算放大器111等效控制连接到电压点VA的第一PMOSFET102和连接到电压点VB的第二PMOSFET106，第二电阻器R105和第三电阻器R108的电位差变成相同。此外，由于第二电阻器R105和第三电阻器R108的电阻值是相同的，流过第二电阻器R105的电流I2b和流经第三电阻器R108的电流I1b也变成了相同的。

构成恒流源的第三PMOSFET109通过电流镜像电路输出电流I2a与I2b的总和电流。由于总和电流有相反的温度特性，在第四电阻器R110中生成的电压变成不具有温度特性的基准电压。

通过使用专利文献1中公开的技术，可以实现带隙基准电路801，利用其可以得到不具有温度特性的基准电压。然而，如后面将要描述的那样，专利文献1中公开的电路具有准稳定点。因此，用于消除准稳定点处的错误稳定的启动电路成为必要。

启动电路的一个例子在图9中被示出。

图9是包括启动电路的相关技术的带隙基准电路901的电路图。图9所示的带隙基准电路901具有一种结构，其中启动电路900被添加到图8所示的带隙基准电路801。