基準(zhǔn)電壓電路以及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】基準(zhǔn)電壓電路以及電子設(shè)備。本發(fā)明的課題在于，提供能夠構(gòu)成適于電子設(shè)備的各種模式的電路的基準(zhǔn)電壓電路。作為解決手段，在構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路的各晶體管之間和晶體管與電源端子之間，具有切換基準(zhǔn)電壓電路的電路結(jié)構(gòu)的開關(guān)元件。
【專利說(shuō)明】
基準(zhǔn)電壓電路以及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及輸出恒定的基準(zhǔn)電壓的半導(dǎo)體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為相對(duì)于電源電壓變動(dòng)和溫度變動(dòng)能夠得到穩(wěn)定的輸出電壓的基準(zhǔn)電壓電路，以往使用了例如使用圖3所示的電路(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有的基準(zhǔn)電壓電路503具有N型耗盡型MOS晶體管51、N型耗盡型MOS晶體管56、N型增強(qiáng)型MOS晶體管52和電阻群58。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 — 266715號(hào)公報(bào)
[0005]但是，關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，在想要抑制基準(zhǔn)電壓電路的消耗電流的工作模式和對(duì)基準(zhǔn)電壓要求精度和穩(wěn)定性的工作模式等共存的電子設(shè)備中，存在無(wú)法降低基準(zhǔn)電壓電路的消耗電流的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決以上的問(wèn)題而提出的，提供一種能夠根據(jù)通常工作模式和低消耗電流工作模式等來(lái)切換電路結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電壓電路。
[0007]為了解決現(xiàn)有的問(wèn)題，本發(fā)明的基準(zhǔn)電壓電路具有如下的結(jié)構(gòu)。
[0008]在基準(zhǔn)電壓電路中，在構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路的各晶體管之間和晶體管與電源端子之間，具有切換基準(zhǔn)電壓電路的電路結(jié)構(gòu)的開關(guān)元件。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的基準(zhǔn)電壓電路，在想要抑制基準(zhǔn)電壓電路的消耗電流的工作模式和對(duì)基準(zhǔn)電壓要求精度和穩(wěn)定性的工作模式等共存的電子設(shè)備中，能夠構(gòu)成適于各個(gè)模式的基準(zhǔn)電壓電路。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示出本實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓電路的電路圖。
[0011]圖2是示出本實(shí)施方式的低消耗電流工作模式的基準(zhǔn)電壓電路的電路圖。
[0012]圖3是示出現(xiàn)有的基準(zhǔn)電壓電路的結(jié)構(gòu)的一例的電路圖。
[0013]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0014]1、3、51、56:耗盡型皿)3晶體管；2:增強(qiáng)型]\103晶體管;4、5、58:電阻；6、7、8、9:開關(guān)元件。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1是示出本實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓電路的電路圖。
[0016]本實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓電路具有第一電源線101、第二電源線100、基準(zhǔn)電壓輸出端子10、基準(zhǔn)電壓輸出端子11、N型耗盡型MOS晶體管1、N型耗盡型MOS晶體管3、N型增強(qiáng)型MOS晶體管2、電阻4、電阻5、開關(guān)元件6、開關(guān)元件7、開關(guān)元件8和開關(guān)元件9。
[0017]第一電源線101與開關(guān)元件6的第一端子和開關(guān)元件7的第一端子連接。N型耗盡型MOS晶體管I的漏極與開關(guān)元件6的第二端子連接，柵極、源極和背柵(back gate)與開關(guān)元件8的第一端子連接。N型增強(qiáng)型MOS晶體管2的漏極與開關(guān)元件8的第一端子連接，柵極與開關(guān)元件8的第二端子、開關(guān)元件9的第二端子以及基準(zhǔn)電壓輸出端子10連接，源極和背柵與第二電源線100連接。N型耗盡型MOS晶體管3的漏極與開關(guān)元件7的第二端子連接，柵極與開關(guān)元件8的第一端子連接，源極和背柵與開關(guān)元件9的第一端子和電阻4的第一端子連接。電阻4的第二端子與基準(zhǔn)電壓輸出端子11和電阻5的第一端子連接。電阻5的第二端子與第二電源線100連接。
[0018]對(duì)本實(shí)施方式的基準(zhǔn)電壓電路的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。電阻4和電阻5構(gòu)成輸出根據(jù)它們之比而被分壓后的電壓的電阻電路。
[0019]圖1是示出通常工作模式的基準(zhǔn)電壓電路的電路圖。
[0020]在通常工作模式下，設(shè)為開關(guān)元件6短路、開關(guān)元件7短路、開關(guān)元件8開路且開關(guān)元件9短路。在通常工作模式下，對(duì)基準(zhǔn)電壓要求精度和穩(wěn)定性，而并不要求低消耗電流。
[0021]在此，當(dāng)設(shè)N型耗盡型MOS晶體管I的閾值電壓為VTHUK值為K1、且N型增強(qiáng)型MOS晶體管2的閾值電壓為VTH2、K值為K2時(shí)，在N型增強(qiáng)型MOS晶體管2中流過(guò)與流過(guò)N型耗盡型MOS晶體管I的電流相同的電流，因此基準(zhǔn)電壓輸出端子10的基準(zhǔn)電壓VREFl由下述的式I表示。
[0022]VREF1=^(K1/K2) X |VTHl|+VTH2(I)
[0023]并且，基準(zhǔn)電壓輸出端子11輸出基準(zhǔn)電壓VREFl被電阻4和電阻5分壓而得到的電壓。還能夠改變電阻4與電阻5的比率，因此只要是基準(zhǔn)電壓VREFl的值與第二電源線100的電壓之間的電壓，則可以任意地設(shè)定輸出到基準(zhǔn)電壓輸出端子11的電壓。
[0024]此外，通過(guò)以使得Kl與K2相同的方式來(lái)調(diào)節(jié)N型耗盡型MOS晶體管I和N型增強(qiáng)型MOS晶體管2的尺寸，基準(zhǔn)電壓電路的溫度特性變好，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的基準(zhǔn)電壓電路。
[0025]圖2是示出低消耗電流工作模式的基準(zhǔn)電壓電路的電路圖。
[0026]設(shè)為在低消耗電流工作模式下，開關(guān)元件6短路、開關(guān)元件7開路、開關(guān)元件8短路且開關(guān)元件9開路。通過(guò)這樣控制開關(guān)元件，能夠構(gòu)成單純的ED型基準(zhǔn)電壓電路。在低消耗電流工作模式下，要求基準(zhǔn)電壓電路的消耗電流較低。
[0027]因?yàn)榱鬟^(guò)N型增強(qiáng)型MOS晶體管2的電流是與流過(guò)N型耗盡型MOS晶體管I的電流相同的電流，因此，輸出到基準(zhǔn)電壓輸出端子10的電壓成為與第I實(shí)施例中記載的值相同的輸出電壓。
[0028]因?yàn)殚_關(guān)元件7為開路，因此，基準(zhǔn)電壓輸出端子11與第二電源線100為相同電位。此外，因?yàn)殚_關(guān)元件7為開路，因此能夠切斷流向N型耗盡型MOS晶體管2、電阻4和電阻5的電流，因而能夠相比圖1的基準(zhǔn)電壓電路進(jìn)一步降低消耗電流。
[0029]通過(guò)在不使用作為基準(zhǔn)電壓輸出端子11的連接目標(biāo)的電路亦可的狀態(tài)下使用于希望降低基準(zhǔn)電壓電路的消耗電流的情況，而能夠降低基準(zhǔn)電壓電路整體的消耗電流。
[0030]此外，雖然未圖示，但是通過(guò)各開關(guān)元件的開路和短路的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)以下所述的模式。
[0031]例如，在設(shè)為開關(guān)元件6開路且開關(guān)元件7開路的情況下，基準(zhǔn)電壓電路能夠成為完全切斷流過(guò)電路的電流的睡眠模式或關(guān)機(jī)模式。
[0032]通過(guò)上述這樣構(gòu)成基準(zhǔn)電壓電路，能夠通過(guò)切換各開關(guān)元件，構(gòu)成要求基準(zhǔn)電壓的精度和穩(wěn)定性的通常工作模式和要求低消耗電流的低消耗電流工作模式等的基準(zhǔn)電壓電路。
[0033]此外，本發(fā)明的實(shí)施方式通過(guò)將N型耗盡型MOS晶體管I和N型增強(qiáng)型MOS晶體管2的柵極設(shè)為異極柵極，能夠提供溫度特性更佳的高精度的基準(zhǔn)電壓電路。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基準(zhǔn)電壓電路，其連接于第一電源線與第二電源線之間，其特征在于， 所述基準(zhǔn)電壓電路具有: 第一開關(guān)元件，其一端與所述第一電源線連接； 第一 N型耗盡型MOS晶體管，其柵極與源極連接，漏極與所述第一開關(guān)元件的另一端連接； 第一 N型增強(qiáng)型MOS晶體管，其柵極與所述基準(zhǔn)電壓電路的輸出端子連接，漏極與所述第一 N型耗盡型MOS晶體管的源極連接，源極與所述第二電源線連接； 第二開關(guān)元件，其連接于所述第一 N型耗盡型MOS晶體管的柵極與所述第一 N型增強(qiáng)型MOS晶體管的柵極之間； 第三開關(guān)元件，其一端與所述第一電源線連接； 第二 N型耗盡型MOS晶體管，其柵極與所述第一 N型耗盡型MOS晶體管的柵極連接，漏極與所述第三開關(guān)元件的另一端連接； 電阻電路，其連接于所述第二N型耗盡型MOS晶體管的源極與所述第二電源線之間；以及 第四開關(guān)元件，其連接于所述第二 N型耗盡型MOS晶體管的源極與所述第一 N型增強(qiáng)型MOS晶體管的柵極之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓電路，其特征在于， 作為第一工作狀態(tài)，所述基準(zhǔn)電壓電路以使所述第一開關(guān)元件短路、所述第二開關(guān)元件開路、所述第三開關(guān)元件短路、且所述第四開關(guān)元件短路的方式進(jìn)行動(dòng)作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓電路，其特征在于， 作為第二工作狀態(tài)，所述基準(zhǔn)電壓電路以使所述第一開關(guān)元件短路、所述第二開關(guān)元件短路、所述第三開關(guān)元件開路、且所述第四開關(guān)元件開路的方式進(jìn)行動(dòng)作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)電壓電路，其特征在于， 作為第三工作狀態(tài)，所述基準(zhǔn)電壓電路以使所述第一開關(guān)元件開路且所述第二開關(guān)元件開路的方式進(jìn)行動(dòng)作。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)電壓電路，其特征在于， 所述第一 N型耗盡型MOS晶體管與所述第一 N型增強(qiáng)型MOS晶體管以異極柵極方式構(gòu)成。6.—種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1?5中的任意一項(xiàng)所述的基準(zhǔn)電壓電路。
【文檔編號(hào)】G05F1/563GK105929886SQ201610096549
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年2月22日
【發(fā)明人】前谷文彥, 小池智幸
【申請(qǐng)人】精工半導(dǎo)體有限公司