(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その出力部において基準電圧を提供するように構成されたバンドギャップ基準電圧回路であって、
少なくとも1つのバイポーラトランジスタと、前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのエミッタに接続された第1の抵抗(r1)とを含み、絶対温度に対して相補的な(CTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第1の組と、
その極性が絶対温度ゼロにおいて、前記回路要素の第1の組によって提供される前記CTAT電圧または電流の極性の反対になるように、絶対温度に比例する(PTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第2の組と、
増幅器と、前記増幅器の出力と入力との間にフィードバック経路を提供する第2の抵抗(r2)とを含み、前記増幅器が、前記基準電圧を生成するために、前記CTAT電圧または電流と前記PTAT電圧または電流とを入力するように構成された、回路要素の第3の組とを備え、
前記基準電圧の一次誤差を補償するように、前記第1の抵抗(r1)の抵抗値と前記第2の抵抗(r2)の抵抗値との比が選択されるとともに、前記基準電圧の二次誤差を補償するように、前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのエミッタを通る電流がゼロとなる温度(T1)と室温(T0)との比が、前記第1の抵抗(r1)および第2の抵抗(r2)の抵抗値の比の関数として決定されることによって、前記基準電圧の一次および二次誤差が同時に補償され、前記関数は、
【数１】
0005698141.tif 000020
から導かれ、ここで、Kはボルツマン定数であり、qは電荷であり、σは飽和電流の温度依存性に関連した定数であり、Cはゼロである、バンドギャップ基準電圧回路。
【請求項２】
前記回路要素の第2の組が少なくとも1つのバイポーラトランジスタを含む、請求項1に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項３】
前記回路要素の第2の組が、前記回路要素の第1の組の前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのn(n≧1)倍の電流密度で動作する少なくとも1つのバイポーラトランジスタを含む、請求項2に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項４】
前記CTAT電圧が、前記回路要素の第1の組の前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタの全エミッタ-ベース間電圧によって生成される、請求項3に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項５】
前記回路要素の第1の組が、前記回路要素の第2の組の少なくとも1つのバイポーラトランジスタのn(n≧1)倍のエミッタ幅をそれぞれ有する2つのトランジスタからなるスタックを少なくとも含む、請求項2に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項６】
前記第1および第2の回路要素のトランジスタが、室温のときに、ほぼ同じエミッタ電流で動作する、請求項3に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項７】
出力電圧が、余分なCTAT成分を前記第2の抵抗(r2)に注入することによって増加する、請求項1に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項８】
前記第1の抵抗(r1)とグランドの間に接続された第3の抵抗が、余分なCTAT成分を供給する、請求項7に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【請求項９】
その出力部で基準電圧を提供するように構成されたバンドギャップ基準電圧を提供する方法であって、
少なくとも1つのバイポーラトランジスタと、前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのエミッタに接続された第1の抵抗(r1)とを含み、絶対温度に対して相補的な(CTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第1の組を提供する段階と、
その極性が絶対温度ゼロにおいて、前記回路要素の第1の組によって提供されるCTAT電圧または電流の極性の反対になるように、絶対温度に比例する(PTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第2の組を提供する段階と、
増幅器と、前記増幅器の出力と入力との間にフィードバック経路を提供する第2の抵抗(r2)とを含み、前記増幅器が、前記CTAT電圧または電流と前記PTAT電圧または電流とを入力して前記基準電圧を生成するように構成された、回路要素の第3の組を提供する段階と、
前記基準電圧の一次誤差を補償するように、前記第1の抵抗(r1)の抵抗値と前記第2の抵抗(r2)の抵抗値との比を決定する段階と、
前記基準電圧の二次誤差を補償するように、前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのエミッタを通る電流がゼロとなる温度(T1)と室温(T0)との比が、前記第1の抵抗(r1)および第2の抵抗(r2)の抵抗値の比の関数として決定することにより、前記基準電圧の一次および二次誤差を同時に補償する段階とを含み、前記関数は、
【数２】
0005698141.tif 000021
から導かれ、ここで、Kはボルツマン定数であり、qは電荷であり、σは飽和電流の温度依存性に関連した定数であり、Cはゼロである、方法。
【請求項１０】
前記回路要素の第2の組が少なくとも1つのバイポーラトランジスタを含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記回路要素の第2の組が、前記回路要素の第1の組の前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタのn(n≧1)倍の電流密度で動作する少なくとも1つのバイポーラトランジスタを含む、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記CTAT電圧が、前記回路要素の第1の組の前記少なくとも1つのバイポーラトランジスタの全エミッタ-ベース間電圧によって生成される、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記回路要素の第1の組が、前記回路要素の第1の組の少なくとも1つのバイポーラトランジスタのn(n≧1)倍のエミッタ幅をそれぞれ有する2つのトランジスタからなるスタックを少なくとも含む、請求項10に記載の方法。
【請求項１４】
前記第1および第2の回路要素のトランジスタが、室温のときに、ほぼ同じエミッタ電流で動作する、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
出力電圧が、余分なCTAT成分を前記第2の抵抗(r2)に注入することによって増加する、請求項9に記載の方法。
【請求項１６】
前記第1の抵抗(r1)とグランドの間に接続された第3の抵抗が、余分なCTAT成分を供給する、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
その出力部において基準電圧を提供するように構成されたバンドギャップ基準電圧回路であって、
前記回路は、
絶対温度に対して相補的な(CTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第1の組を備え、前記回路要素の第1の組は、2つのバイポーラトランジスタのスタックを含み、前記2つのバイポーラトランジスタの第2のスタックが第1の抵抗素子(r1)に結合され、
前記回路は、
絶対温度に比例する(PTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第2の組を備え、前記回路要素の第2の組は、前記回路要素の第1の組の2つのバイポーラトランジスタの各スタックのn(n≧1)倍の電流密度で動作する1つのバイポーラトランジスタを含み、
前記回路は、
前記基準電圧を生成するために、前記CTAT電圧または電流と前記PTAT電圧または電流とを入力するように構成された負のフィードバックネットワークを有する増幅器を備え、
増幅器ネットワークの負のフィードバックは、第2の抵抗素子(r2)を含み、
前記増幅器の負端子は、前記回路要素の第1の組から前記2つのバイポーラトランジスタのスタックまでに前記第1の抵抗素子(r1)と直列に結合され、
前記回路は、
前記回路要素の第1の組の前記2つのバイポーラトランジスタの第2のスタックに電流を供給する第1のバイアス電流と、
前記回路要素の第2の組のトランジスタに電流を供給する第2のバイアス電流とを備え、
前記第1および第2のバイアス電流は、コモン電流源からの電流ミラーであり、
前記基準電圧の一次誤差を補償するように、前記第1の抵抗素子(r1)の抵抗値と前記第2の抵抗素子(r2)の抵抗値との比が選択されるとともに、前記基準電圧の二次誤差を補償するように、前記2つのバイポーラトランジスタの第2のスタックのエミッタを通る電流がゼロとなる温度(T1)と室温(T0)との比が、前記第1の抵抗素子(r1)および第2の抵抗素子(r2)の抵抗値の比の関数として決定されることによって、前記基準電圧の一次および二次誤差が同時に補償され、前記関数は、
【数３】
0005698141.tif 000022
から導かれ、ここで、Kはボルツマン定数であり、qは電荷であり、σは飽和電流の温度依存性に関連した定数であり、Cはゼロである、バンドギャップ基準電圧回路。
【請求項１８】
前記第1および第2のバイアス電流のコモン電流源がPTAT電流源である、請求項17に記載のバンドギャップ基準電圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
著作権表示および法的表示
本特許文書の開示の一部分は、著作権保護を受けるべき材料を包含する。本著作権所有者は、本特許文書または本特許開示を誰が複写しても、それが特許商標局の特許ファイルまたは記録に現れる通りである限りでは異議はないが、その他の場合には、いかなる著作権もすべて保有する。
【０００２】
本発明は、一般に基準電圧に関し、具体的にはバンドギャップ回路を使用して実施される基準電圧に関する。本発明は、より具体的には、典型的な二次電圧誤差を補償する基準電圧を供給する回路および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のバンドギャップ基準電圧回路は、温度傾斜が反対で均衡している2つの電圧構成要素を加えることに基づいている。
【０００４】
図1は、従来のバンドギャップ基準をシンボルで図示したものである。これは、電流源110、抵抗120、およびダイオード130からなる。ダイオードは、バイポーラトランジスタのベース-エミッタ接合であると理解されたい。ダイオードを通した電圧降下は、約-2.2mV/℃の負温度係数TCを有し、温度の上昇に伴いその出力値が低下するので、通常は絶対温度に対して相補的な(CTAT)電圧と表記される。この電圧は、下記の式1に従う典型的な負温度係数を有する。
【０００５】
【数１】
0005698141.tif 000002
【０００６】
ここで、VG0は、絶対温度ゼロで1.2V程度の外挿ベースエミッタ電圧であり、Tは実際の温度、T0は基準温度であり、室温(すなわちT=300K)としてよく、Vbe(T0)はT0でのベース-エミッタ電圧であり、0.7V程度としてよく、σは飽和電流温度指数に関連した定数であり、プロセスに依存し、CMOSプロセスでは3〜5の範囲にあるとしてよく、Kはボルツマン定数であり、qは電荷であり、Ic(T)およびIc(T0)は、それぞれ実際の温度TおよびT0に対応するコレクタ電流である。
【０００７】
図1の電流源110は、r1を通した電圧降下が絶対温度に比例する(PTAT)電圧になるように、PTAT電流源が望ましい。絶対温度が上昇するにつれて、電圧出力は同様に上昇する。PTAT電流は、異なる電流密度で動作する2つのバイポーラトランジスタのフォワードバイアスされたベース-エミッタ接合部の電圧差(ΔVbe)を抵抗にわたって反映することによって生成される。コレクタ電流密度の差は、2つの類似トランジスタ、すなわちQ1およびQ2(図示せず)により確立することができ、ここでQ1は単位エミッタ面積であり、Q2は単位エミッタ面積のn倍である。PTAT電流または電圧は、トランジスタQ1およびQ2の2つのフォワードバイアスされたベース-エミッタ接合部の電圧差(ΔVbe)を抵抗にわたって反映することによって生成される。その結果得られる、正温度係数を有するΔVbeは、下記の式2で与えられる。
【０００８】
【数２】
0005698141.tif 000003
【０００９】
図2は、図1の回路の動作を示す。ダイオード130のCTAT電圧V_CTATと、抵抗120を通した電圧降下によるPTAT電圧V_PATAとを組み合わせることによって、広い温度範囲(すなわち、-50℃〜125℃)にわたって比較的一定の出力電圧を得ることが可能である。室温におけるこのベース-エミッタ電圧差は、8〜50のnで50mV〜100mV程度になりうる。式1の負温度係数の電圧成分と式2の正温度係数の電圧成分とを均衡させるために、利得係数が必要になる。この利得係数は5〜10程度になりうる。これら2つの電圧成分を均衡させることは、「一次誤差補正」として知られている。たとえ2つの電圧成分がよく均衡していても、式1の二次非線形成分AおよびBが補償されないと、対応する基準電圧は、ある温度にわたって完全に均一にならない。非線形成分は、「湾曲」として知られているものの一因になる。
【００１０】
「湾曲」誤差を補償するための別の方法が知られている。McGlincheyによる特許文献1では、下記の式3の形で補正電流が与えられる。
【００１１】
【数３】
0005698141.tif 000004
【００１２】
補正電流は、同じエミッタ面積を有して一方がPTAT電流でバイアスされ、一方がCTAT電流でバイアスされている2つのバイポーラトランジスタの電圧差から生成される。次に、「湾曲」誤差を補償するために、作動利得段に比例するこの補正電流が、ブローコー(Brokaw)セルから減算される。
【００１３】
バンドギャップ基準電圧における二次温度効果を補償するために採用される多くの類似の方法および回路がある。従来の手法の1つの問題には、式1の非線形成分A中に、σに比例する補償成分が含まれ、この成分は、プロセスパラメータに非常に強く依存する。プロセス依存性が少ない1つの回路が、本発明と同じ発明者による特許文献2に開示されている。二次誤差を補正するために、通常は追加回路が導入されるが、これにより、プロセス変動、サイズ、およびバンドギャップ基準設計の複雑さが増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第4,443,753号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第2008/0074172号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、添付図面に図で示されているが、これらの図は例示的なものであり限定的なものではない。図で、同じ参照番号は、同じ部分または対応する部分を指すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】既知のバンドギャップ基準電圧回路を示す図である。
【図２】図1の回路によって生成されたPTAT電圧とCTAT電圧がどのように組み合わされて基準電圧が得られるかを示すグラフである。
【図３】本発明の一実施形態を示す図である。
【図４】図3の第1の抵抗と第2の抵抗の比でどのようにしてバンドギャップ基準電圧の二次誤差を補償できるかを示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態による、ある温度にわたってシミュレーション、計算、および二次近似したバンドギャップ基準電圧のグラフである。
【図６】出力電圧が余分なCTAT成分を有する本発明の一実施形態を示す図である。
【図７】図6の実施形態による、温度に対する基準電圧出力電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
より正確なバンドギャップ基準電圧を得るための、一次および二次誤差が同時に補正されるシステムおよび方法が提供される。一次誤差の補正に含まれる成分を用いることによって二次誤差が補正されて、有利なことにはプロセス変動が少なくなる。
【００１８】
図3のバンドギャップ基準回路は、本発明の一実施形態である。この回路は、絶対温度に対して相補的な(CTAT)電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第1の組を含む。例えば、回路要素の第1の組は、トランジスタ370および375を含むことができ、それぞれ電流源330および340によって給電される。回路要素の第2の組は、絶対温度に比例する(PTAT)電圧または電流を提供するように構成される。例えば、回路要素の第2の組は少なくとも、電流源310によって給電されるトランジスタ380、および第1の抵抗350を含むことができる。トランジスタ370と380の各エミッタ電流をより正確に一致させるために、トランジスタ382が含まれてもよい。トランジスタ375によって引き出されるベース電流とほぼ同等のベース電流を引き出すトランジスタ382によって、トランジスタ370と380に供給される各エミッタ電流は、より厳密に一致する。
【００１９】
回路要素の第1の組のトランジスタ370および375は、回路要素の第2の組のトランジスタ380および382よりもn倍大きいエミッタ面積を有する。したがって、電流源310、320、330および340が同じ電流を供給し、350を通る電流を無視できる場合、トランジスタ380および382は、トランジスタ370および375のn倍の電流密度で動作する。
【００２０】
回路要素の第3の組は、CTAT電圧または電流とPTAT電圧または電流とを組み合わせるように構成される。例えば、回路要素の第3の組は、増幅器390および第2の抵抗385を含むことができる。増幅器390の正負の端子間に仮想短絡部があるので、トランジスタ380のVbeは、増幅器390の正負の両端子で見える。それに応じて、抵抗350の一方の端子はトランジスタ380からのVbeであるのに対し、370と375のトランジスタスタックは抵抗350の反対側端子に2Vbeを与える。したがって、増幅器390は、トランジスタ370および375のCTAT成分と、抵抗350にわたるΔVbe成分とを組み合わせて、出力395にバンドギャップ基準電圧を生成する。
【００２１】
第2の抵抗385と第1の抵抗350の比で、増幅器390の出力利得を制御する。式2についての議論に関連して提示されているように、増幅器390は、VbeとΔVbeの2つの電圧成分を均衡させるように利得を設定することができる。第2の抵抗385と第1の抵抗350の特定の比で、VbeとΔVbeの2つの電圧成分を均衡させるのに使用できる利得を設定する。こうして均衡させることにより、一次誤差に対応することができる。下記の計算により、さらなる洞察が与えられる。
ΔVbe=Vbe(Q1)-Vbe(Qn)  (式4)
したがって、
Vbe(Qn)=Vbe(Q1)-ΔVbe  (式5)
ここで、Q1はトランジスタ380であり、
Qnは、n倍のエミッタ幅を有するトランジスタ(すなわち、トランジスタ370または375)である。
【００２２】
図3の実施形態が、トランジスタ380のn倍のエミッタ幅を有する2つのトランジスタ370と375のスタックを含むので、抵抗350にわたる電圧は、
Vrl=2Vbe(Q1)-2ΔVbe-Vbe(Q1)  (式6)
したがって、
Vrl=Vbe(Q1)-2ΔVbe  (式7)
Vbe(Q1)成分は、600mV〜700mV程度になりうる。一方、ΔVbeは約100mVにすぎない。したがって、これら2つの電圧成分を均衡させるために利得係数が必要になる。第2の抵抗385と第1の抵抗350の比で、増幅器390の出力利得を制御する。下記の式8は、利得係数を考慮に入れて出力395の基準電圧を与える。
【００２３】
【数４】
0005698141.tif 000005
【００２４】
ここで、Vrefは出力395の電圧、
Q1はトランジスタ380、
r1は抵抗350、
r2は抵抗385である。
【００２５】
一実施形態では、電流源310、320、330、および340は、一方ではトランジスタ382と380、他方ではトランジスタ375と370の、抵抗r0(図示せず)にわたって反映されたエミッタ電圧差から生成されると仮定される。これらのバイアス電流は、下記の式9に提示されているように、同じであると仮定される。
【００２６】
【数５】
0005698141.tif 000006
【００２７】
ここで、I1は電流源310を通る電流、
I2は電流源320を通る電流、
I3は電流源330を通る電流である。
【００２８】
後の式でI4と示されるバイアス電流340は、トランジスタ375のエミッタおよび抵抗350に電流を供給する。一実施形態では、バイアス電流340は、バイアス電流310、320、および330と同じ温度依存性を有することができ、その結果、室温(T0)において、すべてのバイポーラトランジスタ(370、375,380、および382)がほぼ同じエミッタ電流で動作しているようになる。有利なことに、この条件下で、バイポーラトランジスタスタック(すなわち、トランジスタ370と375)に及ぼすベース電流の影響が最小になる。他の任意の温度では、トランジスタ375のエミッタ電流は、抵抗350を通る電流が下記の式10に提示されているシフトされたCTATであるので、トランジスタ310、320、および330のエミッタ電流とは異なりうる。
【００２９】
【数６】
0005698141.tif 000007
【００３０】
ここで、図3に関して、r1は抵抗350、
Q1はトランジスタ380、
Q3はトランジスタ370、
Q4はトランジスタ375である。
【００３１】
室温(T0)における電流I(r1)は、下記の式11で与えられる。
【００３２】
【数７】
0005698141.tif 000008
【００３３】
T0における電流I4は、下記の式12で与えられる。
【００３４】
【数８】
0005698141.tif 000009
【００３５】
異なる温度Tでは、この電流は下記の式13で与えられる。
【００３６】
【数９】
0005698141.tif 000010
【００３７】
Q4のエミッタを通る電流にr1を通る電流を加えたI4はPTAT電流であり、抵抗r1を通る電流、I(r1)はシフトされたCTAT電流であることを理解されたい。Q4のエミッタを通る電流は、シフトされたPTATである。トランジスタQ4のエミッタを通る電流に対して抵抗r1を通る電流が大きいほど、シフトされたPTAT電流の傾斜が大きくなる。図4は、Q1、Q2、Q3、およびQ4のエミッタ電流(420)に対するQ4のエミッタ電流(410)を示す。このシフトされたPTAT応答は、下記の式14で得られる。
【００３８】
【数１０】
0005698141.tif 000011
【００３９】
T=T1において、Q4のエミッタを通る電流はゼロである。基準電圧の二次誤差を補償するためのパラメータT1は、r1/r0比で設定される。
【００４０】
式1によれば、トランジスタQ1、Q2、Q3、およびQ4(図3で、それぞれ380、382、370、および375と表示されている)のベース-エミッタ電圧は、次の関係式で記述することができる。
【００４１】
【数１１】
0005698141.tif 000012
【００４２】
ここで、Vbe10、Vbe20、Vbe30、およびVbe40は、基準温度すなわち室温T0において対応するベース-エミッタ電圧であり、σは飽和電流温度指数である。
【００４３】
増幅器の出力395の基準電圧は、下記の式19で得られる。
【００４４】
【数１２】
0005698141.tif 000013
【００４５】
式20の2つの対数式について二次までテイラー近似を用いると、下記の式21になる。
【００４６】
【数１３】
0005698141.tif 000014
【００４７】
ここでAは定数である。
【００４８】
【数１４】
0005698141.tif 000015
【００４９】
BおよびCは温度依存成分である。
【００５０】
【数１５】
0005698141.tif 000016
【００５１】
【数１６】
0005698141.tif 000017
【００５２】
一実施形態では、一次および二次の電圧誤差を同時に補償するために、係数BとC両方がゼロでなければならない。この点に関して、B=C=0とすると、式23および24から2つのパラメータ、すなわちr2/r1およびT1/T0を抜き出すことができる。例えば、逐次法を用いると、式23の最後の項を無視して次式を計算することができる。
【００５３】
【数１７】
0005698141.tif 000018
【００５４】
次に、比T1/T0は、上記の式25からのr2/r1を用いてC=0から計算することができる。
【００５５】
第2の段階で、r2/r1は、計算されたT1/T0の値を用いて式23により、さらに正確に計算することができる。
【００５６】
例えば、VG0=1.14V、Vbe10=0.687V、ΔVbe0=87.2mV、XTI=4.8であるサブミクロンCMOSプロセスでは、計算された2つのパラメータr2/r1およびT1/T0は以下となる。
【００５７】
【数１８】
0005698141.tif 000019
【００５８】
これらの値を式22に当てはめると、Vrefは以下のように計算することができる。
Vref=A=0.2825V  (式27)
【００５９】
図5は、3つの基準電圧グラフを提示する。グラフ510は、図1に示された実施形態に対してシミュレーションされた基準電圧を示す。グラフ520は、上記の式20に基づく正確な計算値を示す。グラフ530は、式21〜24による二次近似値を示す。図5に示されるように、この実施形態では、シミュレーションされた応答510は、正確な計算値520および二次近似値530の1%以内にある。さらに、3つすべての線図が、T(logT)誤差による湾曲が補償されていることを示す。産業用温度範囲(-40℃〜85℃)では、シミュレーションされた基準電圧の全偏差は約82μVであり、これは、2.3ppm/℃の温度係数(TC)に対応する。したがって、この例示的な実施形態は、様々な手法と同様に、出力基準電圧を計算およびシミュレーションする際に有効である。
【００６０】
図6は、補正基準電圧がより高い本発明の一実施形態である。この回路は、CTAT電圧または電流を提供するように構成された回路要素の第1の組を含む。例えば、回路要素の第1の組は、トランジスタ670および675を含み、これらはそれぞれ電流源630および640によって給電される。さらに、抵抗655には、余分なCTAT成分をフィードバック抵抗685に注入することによって出力電圧を有利に増加させる目的がある。
【００６１】
回路要素の第2の組は、PTAT電圧または電流を提供するように構成される。例えば、第2の組は、電流源610によって給電される少なくとも1つのトランジスタ680と、第1の抵抗650とを含むことができる。回路要素の第1の組のトランジスタ670および675は、回路要素の第2の組のトランジスタ680のn倍のエミッタ面積を有する。したがって、電流源610、630、および640が同じ電流を供給する場合、トランジスタ680は、トランジスタ670および675の電流密度のn倍の電流密度で動作する。
【００６２】
回路要素の第3の組は、CTAT電圧または電流とPTAT電圧または電流とを組み合わせるように構成される。図6の実施形態では、回路要素の第3の組は、増幅器690および第2の抵抗685を含むことができる。図3の議論で提示された原理は、この回路にもおおむね当てはまる。しかし、抵抗655により、余分なCTAT成分がフィードバック抵抗685に注入され、それによって出力電圧695が増加する。
【００６３】
図3の抵抗値を決定することに関連して行われた計算と同様に、湾曲誤差が補償される3つの抵抗の比を見出すことができる。図7は、図6の回路で実施されている原理による回路の、温度に対する基準電圧を示す。グラフ710は、湾曲誤差がわずかに過補正されているだけであり、湾曲誤差が主にシミュレーション公差に起因することを示す。一実施形態では、結果として得られた図7の基準電圧の温度係数は、温度が-40℃〜125℃の範囲で約4ppm/℃である。
【００６４】
上述の概念が様々なデバイスおよび構成を用いて応用できることは、当業者に容易に理解されよう。本発明を特定の例および実施形態に関して説明したが、本発明がこれらの例および実施形態に限定されないことを理解されたい。したがって、特許請求の範囲に記載されている本発明は、当業者には明らかであるように、本明細書で説明された特定の例および実施形態からの変形形態を含む。例えば、PNPトランジスタの代わりにダイオードまたはNPNトランジスタを使用することができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲に関してのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００６５】
310  電流源
320  電流源
330  電流源
340  電流源
350  第1の抵抗
370  トランジスタ
375  トランジスタ
380  トランジスタ
382  トランジスタ
385  第2の抵抗
390  増幅器
395  出力
410  Q4のエミッタ電流
420  Q1、Q2、Q3、およびQ4のエミッタ電流
510  シミュレーションされた基準電圧を示すグラフ
520  正確な計算値を示すグラフ
530  二次近似値を示すグラフ
610  電流源
630  電流源
640  電流源
650  第1の抵抗
655  抵抗
670  トランジスタ
675  トランジスタ
680  トランジスタ
685  第2の抵抗
690  増幅器
695  出力電圧
710  グラフ
【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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