(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオードのアノード側の電圧に基づいて出力電圧を生成する基準電圧回路と、
第１のトランジスタおよび第２のトランジスタから成る差動対と定電流源とを有する温度補償回路と、を備え、
前記第１のトランジスタは、前記定電流源と前記ダイオードのアノード端子との間に接続され、ゲート電極が前記基準電圧回路の第１のノードに接続され、
前記第２のトランジスタは、前記定電流源と基準電位点との間に接続され、ゲート電極が前記基準電圧回路の第２のノードに接続され、
前記第１のノードの電圧の温度依存性は、前記第２のノードの電圧の温度依存性よりも大きいことを特徴とする温度補償型基準電圧回路。
【請求項２】
前記第２のノードの電圧は、抵抗分圧、容量分圧またはトランジスタによる分圧によって生成されることを特徴とする、請求項１に記載の温度補償型基準電圧回路。
【請求項３】
前記基準電圧回路は、前記出力電圧を出力する出力端子と前記ダイオードのアノード端子との間に接続された第１の抵抗素子と、
前記出力端子と前記第２のノードとの間に接続された第２の抵抗素子と、
前記第２のノードと基準電位点との間に接続された第３の抵抗素子と、を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の温度補償型基準電圧回路。
【請求項４】
前記温度補償回路は、第３のトランジスタおよび第４のトランジスタから成る差動対と第２の定電流源とをさらに有し、
前記第３のトランジスタは、前記第２の定電流源と前記ダイオードのアノード端子との間に接続され、ゲート電極が前記第１のノードに接続され、
前記第４のトランジスタは、前記第２の定電流源と基準電位点との間に接続され、ゲート電極が前記基準電圧回路の第３のノードに接続され、
前記第１のノードの電圧の温度依存性は、前記第３のノードの電圧の温度依存性よりも大きいことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の温度補償型基準電圧回路。
【請求項５】
前記第２のノードおよび前記第３のノードの電圧は、抵抗分圧、容量分圧またはトランジスタによる分圧によって生成されることを特徴とする、請求項４に記載の温度補償型基準電圧回路。
【請求項６】
前記基準電圧回路は、前記出力電圧を出力する出力端子と前記ダイオードのアノード端子との間に接続された第１の抵抗素子と、
前記出力端子と前記第２のノードとの間に接続された第２の抵抗素子と、
前記第２のノードと前記第３のノードとの間に接続された第３の抵抗素子と、
前記第３のノードと基準電位点との間に接続された第４の抵抗素子と、を備えていることを特徴とする、請求項４または５に記載の温度補償型基準電圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路に関し、特に、高精度の基準電圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器やハイブリッド車のようにバッテリーを搭載した機器の市場が拡大している。これらの機器に対して、１回の充電でバッテリーを長時間使うことが求められている。バッテリーの残量が少なくなった場合に警告を表示したり、スタンバイ状態へ移行したりするには、バッテリーの残量を正確にモニターする必要がある。したがって、これらの機器においては、高精度な電圧監視回路が必要とされる。また、高精度な電圧監視回路を実現するために、高精度な基準電圧回路も必要とされる。
【０００３】
図８は、特許文献１の図２に記載された温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。特許文献１に記載された温度補償型基準電圧回路は、基準電圧回路の出力電圧ＶＢＧを温度補償することを目的とする。
【０００４】
図８を参照すると、温度補償型基準電圧回路は、基準電圧回路４００と温度補償回路４０１を有する。Ｐｃｈトランジスタ４０４を含んで構成される定電流源から電流Ｉ３を抵抗素子４０８に流し込み、得られる一定電圧（Ｒ０×Ｉ３）をアンプ４０２の非反転入力に接続する。また、基準電圧回路４００を構成するダイオード３０４のアノード側の電圧をアンプ４０２の反転入力に接続する。さらに、アンプ４０２の出力をＰｃｈトランジスタ４０４のゲートと、Ｐｃｈトランジスタ４０６のゲートに接続する。また、Ｐｃｈトランジスタ４０６を含んで構成される定電流源から基準電圧回路４００を構成するダイオード３０６のアノード側に電流Ｉ４を流し込む。ダイオード３０６のアノード・カソード間電圧の温度非直線性を改善するために、高温側でダイオード３０６に電流を多く流し込むことで、ダイオード３０６のアノード・カソード間電圧の温度係数を小さくし、基準電圧回路４００の出力電圧ＶＢＧの温度係数を補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００５２４７３号明細書（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
【０００７】
特許文献１に記載された温度補償型基準電圧回路（図８）によると、基準電圧回路４００の出力電圧ＶＢＧの温度係数が大きいという問題がある。その理由は、Ｐｃｈトランジスタ４０４を含んで構成される定電流源から電流Ｉ３を抵抗素子４０８に流し込んで一定電圧を生成することでアンプ４０２の非反転入力の電圧を生成しているため、抵抗素子４０８の絶対ばらつきでアンプ４０２の非反転入力の電圧がばらつき、その影響で補正する電流Ｉ３が流れる温度を制御できず、基準電圧回路４００の出力電圧ＶＢＧの温度係数を制御できないからである。
【０００８】
図９ないし図１１を参照して、さらに詳細に説明する。図９は、Ｐｃｈトランジスタ４０４を経由して定電流源から電流Ｉ３を抵抗素子４０８に流し込んで生成した電圧（Ｒ０×Ｉ３）、すなわち、アンプ４０２の非反転入力に接続された電圧の波形と、基準電圧回路４００を構成するダイオード３０４のアノード側の電圧、すなわち、アンプ４０２の反転入力に接続された電圧の波形を示す。抵抗素子４０８がセンタ値より大きくばらついた（変動した）場合には、アンプ４０２の非反転入力は電圧の高い方向にシフトする。一方、抵抗素子４０８がセンタ値より小さくばらついた場合には、アンプ４０２の非反転入力は電圧の低い方向にシフトする。基準電圧回路４００を構成するダイオード３０４のアノード側の電圧は抵抗素子４０８の絶対ばらつきの影響を受けないため、アンプ４０２の反転入力の電圧は約−２ｍＶ／℃の温度依存の変化をする。すなわち、抵抗素子４０８の絶対ばらつきにより、アンプ４０２の非反転入力とアンプ４０２の反転入力のクロスポイント（アンプ４０２の出力）が温度依存を持つ。
【０００９】
ここで、ダイオードの温度非直線性について説明する。図１０は、ダイオード温度非直線性を示す。図１０において、横軸は温度を示し、縦軸はダイオードのアノード・カソード間電圧（ＶＦ）を示す。図１０を参照すると、ダイオードに流す電流ＩＦが小さい程温度係数が大きく、温度が高くなるに従って温度係数が大きくなる。
【００１０】
図９のクロスポイント（Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ）の温度を超えると、Ｐｃｈトランジスタ４０６から電流Ｉ４を流してダイオード３０６の温度非直線性を補正する。すなわち、電流Ｉ４をダイオード３０６に流すことにより、ダイオード３０６の温度係数を小さくする。このとき、出力電圧ＶＢＧは図１１に示すように３次曲線のような特性を示す。
【００１１】
図１１は、先に説明したアンプ４０２の非反転入力とアンプ４０２の反転入力のクロスポイントの温度が抵抗素子の抵抗値の絶対ばらつきで変わることによる基準電圧回路４００の出力電圧ＶＢＧの温度依存を示す。抵抗素子４０８がセンタ値よりも高抵抗側に変動した場合には、クロスポイントが低温側（Ｔａ）に移動するため、ダイオード温度非直線性を補正する温度も低温側（Ｔａ）にシフトし、基準電圧回路の出力電圧ＶＢＧの温度係数を悪化させる。一方、抵抗素子の抵抗値がセンタ値よりも低抵抗側に変動した場合には、クロスポイントが高温側（Ｔｃ）に移動するのため、ダイオード温度非直線性を補正する温度も高温側（Ｔｃ）にシフトし、基準電圧回路の出力電圧の温度係数を悪化させる。
【００１２】
そこで、ダイオードのアノード側電圧を用いて出力電圧を生成する基準電圧回路において、ダイオードの温度非直線性を補正し、基準電圧回路の出力電圧の温度係数を小さくすることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の視点に係る温度補償型基準電圧回路は、
ダイオードのアノード側の電圧に基づいて出力電圧を生成する基準電圧回路と、
第１のトランジスタおよび第２のトランジスタから成る差動対と定電流源とを有する温度補償回路と、を備え、
前記第１のトランジスタは、前記定電流源と前記ダイオードのアノード端子との間に接続され、ゲート電極が前記基準電圧回路の第１のノードに接続され、
前記第２のトランジスタは、前記定電流源と基準電位点との間に接続され、ゲート電極が前記基準電圧回路の第２のノードに接続され、
前記第１のノードの電圧の温度依存性は、前記第２のノードの電圧の温度依存性よりも大きい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る温度補償型基準電圧回路によると、ダイオードのアノード側電圧を用いて出力電圧を生成する基準電圧回路において、ダイオードの温度非直線性を補正し、基準電圧回路の出力電圧の温度係数を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【図２】第１の実施形態の温度補償回路の入力波形である。
【図３】第１の実施形態を他の基準電圧回路で構成したときの温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【図４】第１の実施形態を他の基準電圧回路で構成したときの温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【図５】第１の実施形態の出力電圧温度依存性を示すグラフである。
【図６】第２の実施形態に係る温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【図７】第２の実施形態の温度補償回路の入力波形である。
【図８】特許文献１に記載された温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【図９】特許文献１に記載された温度補償型基準電圧回路におけるアンプ４０２の入力波形である。
【図１０】ダイオードの温度非直線性を示すグラフである。
【図１１】特許文献１に記載された温度補償型基準電圧回路の出力電圧温度依存性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
はじめに、本発明の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００１７】
図１を参照すると、本発明の温度補償型基準電圧回路は、基準電圧回路（１６）と温度補償回路（１７）を備え、温度補償回路（１７）は差動入力回路（６、７）を有し、差動入力回路の一方の入力は基準電圧回路内の温度依存があるノード（例えば、ダイオード（Ｄ１）のアノード側であるノードＡ）と接続し、他方の入力は基準電圧回路内の温度依存がないノード（例えば、基準電圧回路出力の抵抗分圧ノードであるノードＢ）に接続される。
【００１８】
図１を参照すると、温度補償型基準電圧回路は、ダイオード（Ｄ３）のアノード側の電圧に基づいて出力電圧を生成する基準電圧回路（１６）と、第１のトランジスタ（６）および第２のトランジスタ（７）から成る差動対と定電流源（５）とを有する温度補償回路と（１７）、を備え、第１のトランジスタ（６）は、定電流源（５）とダイオード（Ｄ３）のアノード端子との間に接続され、ゲート電極が基準電圧回路（１６）の第１のノード（ノードＡ）に接続され、第２のトランジスタ（７）は、定電流源（５）と基準電位点（ＧＮＤ）との間に接続され、ゲート電極が基準電圧回路（１６）の第２のノード（ノードＢ）に接続され、第１のノード（ノードＡ）の電圧の温度依存性は、第２のノード（ノードＢ）の電圧の温度依存性よりも大きい。
【００１９】
これにより、差動入力回路の２入力は任意の温度でクロス（交差）する特性を持ち、高温側では基準電圧回路（１６）のダイオード（Ｄ３）に対して電流を流し、ダイオード（Ｄ３）の温度非直線性を補正し、基準電圧回路（１６）の出力電圧（Ｖｒｅｆ）の温度係数を小さくすることができる。
【００２０】
ここで、第２のノード（ノードＢ）の電圧は、抵抗分圧、容量分圧またはトランジスタによる分圧によって生成されることが好ましい。
【００２１】
また、図１を参照すると、基準電圧回路（１６）は、出力電圧を出力する出力端子（Ｖｒｅｆ）とダイオード（Ｄ３）のアノード端子との間に接続された第１の抵抗素子（Ｒ２）と、出力端子（Ｖｒｅｆ）と第２のノード（ノードＢ）との間に接続された第２の抵抗素子（Ｒ３）と、第２のノード（ノードＢ）と基準電位点（ＧＮＤ）との間に接続された第３の抵抗素子（Ｒ４）と、を備えていてもよい。
【００２２】
さらに、図６を参照すると、温度補償回路（３９１）は、第３のトランジスタ（２８）および第４のトランジスタ（２９）から成る差動対と第２の定電流源（２５）とをさらに有し、第３のトランジスタ（２８）は、第２の定電流源（２５）とダイオード（Ｄ３）のアノード端子との間に接続され、ゲート電極が第１のノード（ノードＡ）に接続され、第４のトランジスタ（２９）は、第２の定電流源（２５）と基準電位点（ＧＮＤ）との間に接続され、ゲート電極が基準電圧回路（３９０）の第３のノード（ノードＣ）に接続され、第１のノード（ノードＡ）の電圧の温度依存性は、第３のノード（ノードＣ）の電圧の温度依存性よりも大きいことが好ましい。
【００２３】
ここで、第２のノード（ノードＢ）および第３のノード（ノードＣ）の電圧は、抵抗分圧、容量分圧またはトランジスタによる分圧によって生成されることが好ましい。
【００２４】
また、図６を参照すると、基準電圧回路（３９０）は、出力電圧を出力する出力端子（Ｖｒｅｆ）とダイオード（Ｄ３）のアノード端子との間に接続された第１の抵抗素子（Ｒ２）と、出力端子（Ｖｒｅｆ）と第２のノード（ノードＢ）との間に接続された第２の抵抗素子（Ｒ３）と、第２のノード（ノードＢ）と第３のノード（ノードＣ）との間に接続された第３の抵抗素子（Ｒ８）と、第３のノード（ノードＣ）と基準電位点（ＧＮＤ）との間に接続された第４の抵抗素子（Ｒ９）と、を備えていてもよい。
【００２５】
（実施形態１）
第１の実施形態に係る温度補償型基準電圧回路について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。図１を参照すると、本実施形態の温度補償型基準電圧回路は、基準電圧回路１６と温度補償回路１７を備えている。
【００２６】
基準電圧回路１６は、Ｐｃｈトランジスタ１〜４と、アンプ８と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を有する。また、温度補償回路１７は、Ｐｃｈトランジスタ５〜７を有する。
【００２７】
Ｐｃｈトランジスタ１のソースが電源に接続され、Ｐｃｈトランジスタ１のドレインがダイオードＤ１のアノード側とアンプ８の反転入力とＰｃｈトランジスタ６のゲート（ノードＡとする。）に接続され、ダイオードＤ１のカソード側はＧＮＤに接続される。また、Ｐｃｈトランジスタ２のソースが電源に接続され、ドレインが抵抗素子Ｒ１の一端とアンプ８の非反転入力に接続され、抵抗素子Ｒ１の他端がダイオードＤ２のアノード側に接続され、ダイオードＤ２のカソード側はＧＮＤに接続される。さらに、Ｐｃｈトランジスタ３のソースが電源に接続され、Ｐｃｈトランジスタ３のドレインが基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆと抵抗素子Ｒ２の一端と抵抗素子Ｒ３の一端に接続され、抵抗素子Ｒ３の他端は抵抗素子Ｒ４の一端と温度補償回路１７のＰｃｈトランジスタ７のゲートに接続（ノードＢとする。）され、抵抗素子Ｒ４の他端がＧＮＤに接続される。また、Ｐｃｈトランジスタ４のソースが電源に接続され、Ｐｃｈトランジスタ４のドレインが抵抗素子Ｒ２の他方とダイオードＤ１のアノード側とＰｃｈトランジスタ６のドレインに接続され、ダイオードＤ３のカソード側はＧＮＤに接続される。さらに、アンプ８の出力はＰｃｈトランジスタ１のゲートとＰｃｈトランジスタ２のゲートとＰｃｈトランジスタ３のゲートとＰｃｈトランジスタ４のゲートとＰｃｈトランジスタ５のゲートに接続される。また、Ｐｃｈトランジスタ５のソースが電源に接続され、Ｐｃｈトランジスタ５のドレインがＰｃｈトランジスタ６のソースとＰｃｈトランジスタ７のソースに接続される。さらに、Ｐｃｈトランジスタ７のドレインは、ＧＮＤに接続される。
【００２８】
図１において、基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆは、式（１）で示される。
Ｖｒｅｆ＝（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
×［（Ｒ２／Ｒ１）・（ＫＴ／ｑ）・ｌｎＮ＋ＶＦ（Ｄ３）］・・・（１）
式（１）において、ＫＴ／ｑは熱電圧であり、常温で約２６ｍＶである。また、Ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷量、ＮはダイオードＤ１とＤ２のアノード面積比、ＶＦ（Ｄ３）はダイオードＤ３のアノード・カソード間の電圧を表す。また、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を、それぞれ、同一の記号Ｒ１〜Ｒ４で表した。
【００２９】
本実施形態の温度補償型基準電圧回路の動作について、さらに詳細に説明する。
【００３０】
図２は、図１のノードＡおよびノードＢにおける電圧の波形を示す。
【００３１】
温度補償回路１７のＰｃｈトランジスタ７に流れる電流をＩ１とし、Ｐｃｈトランジスタ６に流れる電流をＩ２とする。
【００３２】
Ｐｃｈトランジスタ６、７のゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｄ）では、Ｐｃｈトランジスタ６と７のゲート・ソース間電圧が等しくなり、
電流Ｉ１＝電流Ｉ２
となる。
【００３３】
Ｐｃｈトランジスタ６、７のゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｄ）より低温側では、Ｐｃｈトランジスタ７のゲート・ソース間電圧がＰｃｈトランジスタ６のゲート・ソース間電圧に対して大きいので、
電流Ｉ１＞電流Ｉ２
となり、ＧＮＤへの電流Ｉ１が増加し、ダイオードＤ３への電流Ｉ２は減少する。
【００３４】
Ｐｃｈトランジスタ６、７のゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｄ）より高温側では、Ｐｃｈトランジスタ６のゲート・ソース間電圧がＰｃｈトランジスタ７のゲート・ソース間電圧に対して大きいので、
電流Ｉ１＜電流Ｉ２
となり、ＧＮＤへの電流Ｉ１が減少し、ダイオードＤ３への電流Ｉ２は増加する。
【００３５】
ノードＡの温度係数はダイオードＤ１のカソード電圧によるものであり、およそ−２ｍＶ／℃の特性となる。一方、ノードＡに対してノードＢの温度依存は小さい。したがって、ある温度（Ｔｄ）でＰｃｈトランジスタ６、７のゲートの入力電圧はクロスする。なお、ノードＡとノードＢの電圧がある温度（Ｔｄ）でクロスするように、抵抗値Ｒ３と抵抗値Ｒ４の比でノードＢの電圧を調整しておく。
【００３６】
また、ノードＢは抵抗値Ｒ３と抵抗値Ｒ４の比で決まるものであり、抵抗素子Ｒ２〜Ｒ４の抵抗値の絶対値ばらつきの影響を受けないため、ノードＡとのクロスポイントも１点しかない。
【００３７】
図３は、図１の基準電圧回路１６を基準電圧回路５４に変更した温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。一方、図４は、図１の基準電圧回路１６を基準電圧回路７５に変更した温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。
【００３８】
図３および図４を参照すると、基準電圧回路５４、７５の温度依存があるノード（例えば、ダイオードＤ１のアノード側）と基準電圧回路５４、７５の温度依存がないノード（例えば、基準電圧回路出力の抵抗分圧ノード）を温度補償回路１７に入力し、温度補償回路１７の出力電流Ｉ２を基準電圧回路５４、７５の出力電圧Ｖｒｅｆを発生するダイオードＤ３に出力する。これにより、温度係数の小さい基準電圧回路を実現することができる。
【００３９】
なお、温度に依存した電圧の発生回路は基準電圧回路内に限定するものではなく、別の回路で発生させてもよい。また、温度に依存しない電圧の発生回路も基準電圧回路内に限定するものではなく、別の回路で発生させてもよい。
【００４０】
図３の基準電圧回路５４の出力電圧Ｖｒｅｆの式は、式（１）において、抵抗値Ｒ２を抵抗値Ｒ５、抵抗値Ｒ３を抵抗値Ｒ６、抵抗値Ｒ４を抵抗値Ｒ７に置き換えたものと同じである。また、図４の基準電圧回路７５の出力電圧Ｖｒｅｆの式は、式（１）において、抵抗値Ｒ２を抵抗値Ｒ５、抵抗値Ｒ３を抵抗値Ｒ６、抵抗値Ｒ４を抵抗値Ｒ７に置き換えたものと同じである。したがって、これらの基準電圧回路における出力電圧については、説明を省略する。なお、抵抗素子Ｒ５〜Ｒ７の抵抗値を、それぞれ、Ｒ５〜Ｒ７とした。
【００４１】
本実施形態によると、抵抗素子の抵抗値の絶対ばらつきの影響を受けず、基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくすることができる。
【００４２】
その理由は、温度補償回路は差動入力回路より構成され、差動入力回路の一方の入力は基準電圧回路内の温度依存があるノード（例えば、ダイオードのアノード側）と接続し、他方の入力は基準電圧回路内の温度依存がないノード（例えば、基準電圧回路出力の抵抗分圧ノード）に接続し、差動入力回路の２入力は任意の温度でクロスする特性を持ち、高温側では基準電圧回路のダイオードに対して電流を流し、ダイオード温度非直線性を補正することで、高温側で生じるダイオードの温度非直線性を補正させる動作を行うからである。
【００４３】
したがって、本実施形態の温度補償型基準電圧回路によると、出力電圧Ｖｒｅｆを補正する温度が抵抗素子の抵抗値の絶対ばらつきの影響を受けず、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくすることができる。
【００４４】
基準電圧回路１６は、式（１）の（Ｒ２／Ｒ１）・（ＫＴ／ｑ）・ｌｎＮで求まるプラスの温度係数と、ダイオードＤ３のマイナスの温度係数とを相殺させ、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくする。ここで、ダイオードＤ３のアノード・カソード間電圧の温度係数が低温側と高温側で異なるため、基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆは任意の電圧で凸の曲線となる。ダイオードの温度係数は高温側で大きく、ダイオードに流す電流が小さい程温度係数は大きくなる。したがって、高温側で電流を多く流す回路構成にすると、基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数が小さくなる。
【００４５】
式（１）を温度Ｔで微分すると、
ΔＶｒｅｆ／ΔＴ＝（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）
×［（Ｒ２／Ｒ１）・（Ｋ／ｑ）・ｌｎＮ＋ΔＶＦ（Ｄ３）／ΔＴ］・・・（２）
【００４６】
式（２）において、（Ｒ２／Ｒ１）・（Ｋ／ｑ）・ｌｎＮはプラスの温度係数を持ち、ΔＶＦ（Ｄ３）／ΔＴはマイナスの温度係数を持つため、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を打ち消しあう。しかし、上述のように、ΔＶＦ（Ｄ３）／ΔＴは、ダイオードの温度非直線性の影響で温度係数が一定ではなく、高温側で温度係数が小さくなる（負の温度係数の絶対値が大きくなる）ため、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数は高温側で負の温度係数となる。この問題を解決するために、前述した温度補償回路１７にて高温側でダイオードＤ３に流す電流Ｉ２を増やし、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくしている。
【００４７】
上述のとおり、図１０はダイオード温度非直線性を示したグラフであり、横軸は温度を表し、縦軸はダイオードのアノード・カソード間電圧（ＶＦ）を表している。図１０を参照すると、ダイオードに流す電流ＩＦが小さくなるにしたがって、温度係数が大きくなる。
【００４８】
すなわち、本実施形態では、高温側でダイオードＤ３に電流を多く流し込むことで、温度係数を小さくしている。このような動作をすることで、ダイオードの温度非直線性を補正するため、基準電圧回路１６の出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくすることができる。つまり、式（１）で言えば、ダイオードＤ３の温度係数ΔＶＦ（Ｄ３）／ΔＴを補正するように動作する。
【００４９】
図５は、本実施形態の温度補償型基準電圧回路の出力電圧Ｖｒｅｆの温度依存性を示す。
【００５０】
式（２）から、抵抗値の絶対ばらつきの影響を受けないため、温度係数はばらつかない。なお、抵抗値の絶対ばらつきで出力電圧Ｖｒｅｆが上下にシフトしているのは、ダイオードＤ３に流れる電流が変わるためであるが、温度係数には影響を及ぼさない。
【００５１】
（実施形態２）
第２の実施形態に係る温度補償型基準電圧回路について、図面を参照して説明する。図６は、本実施形態の温度補償型基準電圧回路の構成を示す回路図である。図６を参照すると、本実施形態の温度補償型基準電圧回路は、基準電圧回路３９０と温度補償回路３９１を備えている。
【００５２】
図６を参照すると、本実施形態と第１の実施形態との違いは、温度補償回路３９１が２段構成になっている点であり、温度補償回路３９１にＰｃｈトランジスタ２５、２８、２９が追加されている。
【００５３】
Ｐｃｈトランジスタ２５のソースが電源に接続され、Ｐｃｈトランジスタ２５のドレインがＰｃｈトランジスタ２８のソースとＰｃｈトランジスタ２９のソースに接続され、Ｐｃｈトランジスタ２５のゲートがアンプ８の出力に接続される。また、Ｐｃｈトランジスタ２９のドレインはＧＮＤに接続される。さらに、Ｐｃｈトランジスタ２８のドレインはダイオードＤ３のアノード側に接続され、Ｐｃｈトランジスタ２８のゲートはダイオードＤ１のアノード側（ノードＡ）に接続される。また、Ｐｃｈトランジスタ２９のゲートは抵抗素子Ｒ８と抵抗素子Ｒ９の接続ノード（ノードＣとする。）に接続される。
【００５４】
抵抗素子Ｒ８と抵抗素子Ｒ９は、図１の抵抗素子Ｒ４との間で、
抵抗値Ｒ４＝抵抗値Ｒ８＋抵抗値Ｒ９
の関係を満たす。ここで、抵抗素子Ｒ８、Ｒ９の抵抗値を、それぞれＲ８、Ｒ９とした。
【００５５】
温度範囲が高温側に広くなった場合には、１段構成の温度補償回路によると高温側でダイオードのアノード・カソード間電圧の温度依存が大きくなり、温度補償が困難となる。そこで、本実施形態では、温度補償回路を２段構成とすることで、高温側でダイオードＤ３に流す電流をさらに多くして温度補償する。
【００５６】
かかる構成によると、Ｐｃｈトランジスタ２９のゲート電位をＰｃｈトランジスタ２８のゲート電位より低い電位にし、より高温側でダイオードの温度非直線性を補正することができる。
【００５７】
図７は、本実施形態の温度補償型基準電圧回路の動作を示す図である。ノードＡの温度係数はダイオードＤ１のカソード電圧によるものであり、約−２ｍＶ／℃の特性となる。一方、ノードＡに対してノードＢの温度依存は小さい。したがって、ある温度（Ｔｄ）でＰｃｈトランジスタ６、７のゲートの入力電圧はクロスする。また、ノードＡに対してノードＣの温度依存は小さいので、ある温度（Ｔｅ）でＰｃｈトランジスタ２８、２９のゲートの入力電圧はクロスする。
【００５８】
なお、ノードＡとノードＢ、ノードＣの電圧がそれぞれクロスするよう、抵抗値Ｒ３、抵抗値Ｒ８、抵抗値Ｒ９の比でノードＢ、ノードＣの電圧を調整しておく。また、ノードＢ、ノードＣは抵抗値Ｒ３、抵抗値Ｒ８、抵抗値Ｒ９の比で決まるものであり、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ３、抵抗抵抗Ｒ８〜Ｒ９の抵抗値の絶対値ばらつきの影響を受けないため、ノードＡとのクロスポイントもそれぞれ１点しかない。
【００５９】
Ｐｃｈトランジスタ６、７の動作は第１の実施形態の動作で説明したので省略するが、温度範囲が高温側に広くなった場合には、クロスポイントが温度Ｔｄのみでは温度補償しきれない。その理由は、Ｐｃｈトランジスタ６、７のソースが定電流源５から供給されているために一定電流しか流せず、補正電流に限界があるからである。
【００６０】
ここで、温度補償回路３９１のＰｃｈトランジスタ２９に流れる電流をＩ３、Ｐｃｈトランジスタ２８に流れる電流をＩ４とおく。ゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｅ）では、Ｐｃｈトランジスタ２９と２８のゲート・ソース間電圧が等しくなり、
電流Ｉ３＝電流Ｉ４
となる。
【００６１】
Ｐｃｈトランジスタ２９、２８のゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｅ）よりも低温度側では、Ｐｃｈトランジスタ２９のゲート・ソース間電圧がＰｃｈトランジスタ２８のゲート・ソース間電圧よりも大きい。したがって、
電流Ｉ３＞電流Ｉ４
となり、ＧＮＤへの電流Ｉ３が増加し、ダイオードＤ３への電流Ｉ４は減少する。
【００６２】
一方、Ｐｃｈトランジスタ２９、２８のゲートの２入力がクロスする温度（Ｔｅ）よりも高温側では、Ｐｃｈトランジスタ２８のゲート・ソース間電圧がＰｃｈトランジスタ２９のゲート・ソース間電圧に対して大きい。したがって、
電流Ｉ３＜電流Ｉ４
となり、ＧＮＤへの電流Ｉ３が減少し、ダイオードＤ３への電流Ｉ４は増加する。
【００６３】
すなわち、クロスポイントの温度（Ｔｄ）のみでは、高温側の温度範囲が広くなった場合に温度補償しきれなくなるが、クロスポイントの温度（Ｔｅ）を設けることで、より多くの電流をダイオードＤ３に流し込むことができる。
【００６４】
本実施形態における出力電圧Ｖｒｅｆの理論式は、第１の実施形態における式（１）と同一であることから、説明を省略する。
【００６５】
本実施形態の温度補償型基準電圧回路によると、温度範囲が高温側に広くなった場合でも、高温側でダイオード温度非直線性を補正し、出力電圧Ｖｒｅｆの温度係数を小さくすることができる。
【００６６】
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００６７】
１〜７、２５、２８、２９、４０４、４０６    Ｐｃｈトランジスタ
８、３０２、４０２    アンプ
１６、５４、７５、３９０、４００    基準電圧回路
１７、３９１、４０１    温度補償回路
３０４、３０６、Ｄ１〜Ｄ３    ダイオード
３０８、３１０、３１２、４０８    抵抗素子
Ａ、Ｂ、Ｃ    ノード
Ｉ１〜Ｉ４、Ｉ１〜Ｉ５    電流
Ｒ１〜Ｒ９    抵抗素子（抵抗値）
ＶＢＧ、Ｖｒｅｆ    出力電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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