(57)【要約】  電子部品のために少なくとも１つの調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）、基準電圧（ＶＢＧ）、およびリセット信号（ＮＲＳＴ）の安全な上昇および降下を保証するための電気回路であって、電気回路電圧基準回路（Ｘ１）および電圧調整器（Ｘ２）を備えており、電圧調整器（Ｘ２）は、調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）を提供し、電圧基準回路（Ｘ１）は、電圧調整器（Ｘ２）によって提供される調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）の供給のため、電圧調整器（Ｘ２）は、電圧基準回路（Ｘ１）から基準電圧（ＶＢＧ）を受け取るように設けられていることを特徴とする。
2021510876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リセット信号（ＮＲＳＴ）の異常状態を防止することにより、電子部品のために少なくとも１つの調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）、基準電圧（ＶＢＧ）およびリセット信号（ＮＲＳＴ）の安全な上昇および降下を保証するための電気回路であって、
電圧基準回路（Ｘ１）と電圧調整器（Ｘ２）とを備え、
前記電圧調整器（Ｘ２）は、調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）を提供するため、前記電圧基準回路（Ｘ１）は、前記電圧調整器（Ｘ２）により提供される調整された動作電圧（ＶＤＤＩ）の供給のため、前記電圧調整器（Ｘ２）は、前記電圧基準回路（Ｘ１）から基準電圧（ＶＢＧ）を受け取るために設けられていることを特徴とする電気回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電気回路であって、前記電圧基準回路（Ｘ１）の制御信号によって、前記電圧調整器（Ｘ２）の出力電圧（ＶＤＤＩ）が起動時に低すぎることが防止される、電気回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）は、前記電圧基準回路（Ｘ１）のアナログ制御信号を評価するように構成されている、電気回路。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の電気回路であって、当該調整された動作電圧（ＵＶＤＤＩ）と前記基準電圧（ＵＶＢＧ）とを比較するように構成された比較器（Ｘ３）をさらに備える電気回路。
【請求項５】
請求項４に記載の電気回路であって、
ＡＮＤゲート（Ｘ４）をさらに備え、
前記ＡＮＤゲート（Ｘ４）は、前記基準電圧（ＵＶＢＧ）を供給するために、前記電圧基準回路から出力されて前記動作電圧（ＵＶＤＤＩ）が十分に高いかどうかを示す信号（ＮＲＢＧ）と、前記比較器（Ｘ３）の出力信号とを評価して、リセット信号（ＮＲＳＴ）を出力するためのものであり、
当該調整された動作電圧（ＵＶＤＤＩ）および前記基準電圧（ＵＶＢＧ）を考慮して前記リセット信号（ＮＲＳＴ）が生成される、電気回路。
【請求項６】
請求項５に記載の電気回路であって、前記電圧基準回路によって出力された前記信号（ＮＲＢＧ）の立ち下がりエッジを遅延させるタイミング素子を備える電気回路。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載の電気回路であって、当該調整された動作電圧（ＵＶＤＤＩ）が分圧器（Ｒ２、Ｒ３）によって分圧される、電気回路。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載の電気回路であって、前記電圧基準回路（Ｘ１）は、前記電圧基準回路（Ｘ１）に設けられたトランジスタ（Ｑ３、Ｑ４）の動作点を設定するためのカレントミラー（Ｍ６、Ｍ７）を含む、電気回路。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）はカレントミラー（Ｍ２２、Ｍ２３）を含み、該カレントミラーによって、前記内部動作電圧が起動時に前記外部動作電圧に追従する、電気回路。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれかに記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）は、前記内部動作電圧（ＶＤＤＩ）の目標値を設定するために差動増幅器（Ｍ１６、Ｍ１７、Ｍ１８、Ｍ１９、Ｍ２０、Ｍ２１）を含む、電気回路。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）の当該差動増幅器は、前記動作電圧（ＶＤＤＩ）の下限を設定するための基準電圧（ＵＶＢＧ）に加えて、第２および第３の基準変数を供給するために設けられた第２および第３の正の入力値を有する、電気回路。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気回路であって、前記第２および第３の正の入力値は、前記電圧基準回路を起動して目標値に到達させるために必要な電圧値よりも低い電圧値に調整することを前記電圧調整器に防止させるために設けられている、電気回路。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれかに記載の電気回路であって、前記差動増幅器の２つの入力電圧（ＶＢＧ、ＶＤＤＩ）によって起動時に出力トランジスタ（Ｍ３２）のゲートがプルダウンされることを防止するために、ＡＢ出力段が出力トランジスタ（Ｍ３２）のゲートをプルダウンできる電圧値の制限がトランジスタ（Ｍ２９、Ｍ３０、Ｍ３１）によって設けられている、電気回路。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項に記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）に第２の出力トランジスタが設けられている電気回路。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項に記載の電気回路であって、前記電圧調整器（Ｘ２）は、前記電圧基準回路（Ｘ１）の起動に必要な電圧値よりも低い電圧値への調整を防止するように設けられている、電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧基準回路および電圧調整器を含む、電子部品のために少なくとも１つの調整された動作電圧、基準電圧、およびリセット信号の安全な上昇および降下を保証するための電気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）には、機能を提供するために電圧を供給する必要がある。無電圧の非給電状態と給電状態との間でのそれぞれの移行時には、ＡＳＩＣの供給電圧が特定の範囲内にあるかどうかを確定できるようにするために、供給電圧が低すぎるか、または高すぎる場合に、ＡＳＩＣを、例えば、部分的または完全に停止することによって所定の安全な動作状態に移行できるように供給電圧を監視する必要がある。このようにして、供給電圧が低すぎるか、または高すぎることに起因するＡＳＩＣの誤動作を排除することができる。供給電圧を監視するためには、一般に基準電圧が必要とされ、電圧監視はＡＳＩＣの内部または外部で行うことができる。
【０００３】
特定の使用場面では、外部から供給される調整された供給電圧もなく、外部から供給される基準電圧もなく、利用可能な外部供給電圧と外部で利用可能な基準電圧とが目標値に達したことを示すリセット信号が外部から供給されることもないことがある。これは、例えば、電源ＡＳＩＣの場合である。この場合、外部から供給され、場合によっては未調整の供給電圧から１つの内部動作電圧もしくは複数の内部動作電圧をＡＳＩＣ自体において生成する必要がある。同じことが基準電圧およびリセット信号にも該当し、リセット信号は、内部で生成された基準電圧と内部で生成され調整された動作電圧とが目標値に達したことを示すものである。したがって、基準電圧およびリセット信号もＡＳＩＣ自体において生成する必要がある。
【０００４】
したがって、基準電圧は、一方では、ＡＳＩＣの内部動作電圧を所定の値に設定または調整するために必要とされる。他方では、基準電圧は、不足電圧および随意に過電圧についても内部動作電圧を監視するために必要とされる。分圧器によって分圧された動作電圧を基準電圧と比較して対応するリセット信号を生成する比較器によって電圧監視が定期的に実行される。
【０００５】
しかしながら、電圧基準回路およびリセット信号に関与する比較器自体がＡＳＩＣ内で生成される内部動作電圧に依存している。このような状況で、ＡＳＩＣにおいて生成される動作電圧は基準電圧に依存しており、基準電圧は、ＡＳＩＣにおいて提供される動作電圧に依存している。内部動作電圧のためのリセット信号の生成およびこれに関連したＡＳＩＣの安全な動作は動作電圧および基準電圧に依存している。これにより、相互依存性が生じ、一次電源の安全な起動および終了、ひいてはＡＳＩＣ全体の安全な起動および終了をも保証するためには非常に慎重な設計が必要となる。
【０００６】
不足電圧もしくは過電圧について内部動作電圧を監視する必要がある起動および終了がとりわけ重要であり、内部動作電圧は、通常は数マイクロ秒または数ミリ秒以内に生成または減衰する。このような動作状態においても電圧基準回路および比較器にはこの機能を提供するために動作電圧を供給する必要があり、電圧基準回路および比較器は所定の動作電圧レベルを超えてようやく正しく動作することができる。良好な動作電圧抑制率を達成するために、基準電圧が電圧基準回路の動作電圧を電圧調整器によって提供するためにも使用される場合、電圧基準回路が目標値に到達せずに低すぎる基準電圧を電圧調整器に提供し、この基準電圧に電圧調整器を調整する可能性があるので、電圧調整器および電圧基準回路は互いに起動を防止することができる。これにより、低すぎる内部動作電圧が設定されて電圧基準回路が最終的な目標値を達成することが永続的に妨げられる。別の危険性は、比較器が、低すぎる動作電圧を低すぎる基準電圧と比較し、これにより不足電圧が誤って検出されないか、または過電圧が誤って伝達され、ＡＳＩＣの他の回路部分に誤動作を引き起こす場合があることである。
【０００７】
残念ながら、実際には、システムの起動または終了時に生じる問題は、システムの複雑性のために回路シミュレータではしばしば見つからないことがわかっている。これらの問題は、関連するＡＳＩＣのエンジニアリング・サンプルが提供された場合にはじめて、特には偶然に明らかになることも多い。起動または終了時に異常状態をとるリセット信号、または互いに起動を防止する電圧調整器および電圧基準回路が、ＡＳＩＣの再設計が必要となる理由であることも多い。
【０００８】
ＡＳＩＣの安全な起動および終了のために、一次内部電源および一次基準電圧の安全な上昇および降下、ならびにＡＳＩＣインフラストラクチャに必要なこれらの２つの第１の要素が機能的に利用可能であることを示す一次リセット信号の生成は極めて重要である。なぜならば、始動または遮断プロセスにおけるＡＳＩＣインフラストラクチャの他の全ての要素（例えば、さらなる動作電圧およびこれらの動作電圧に関連するリセット信号、電圧および電流基準）をこれらの一次的な要素から導くことができるからである。
【０００９】
従来技術の古典的なアプローチによれば、電圧基準回路および比較器には、ツェナーダイオードおよびトランジスタによって提供される第１の未調整の動作電圧を供給することができ、基準電圧生成および動作電圧生成の上記相互依存性が取り除かれる。このようにして、起動時に低すぎる基準電圧によって動作電圧が低すぎる値に留まり、さらにこのような値により基準電圧が目標値未満に留まる可能性を防止することもできる。さらに不足電圧比較器を使用する場合には、基準電圧が目標値に到達したときにようやく比較器の出力信号が評価されることを保証する必要がある。これにより、動作電圧および基準電圧が低すぎる場合に比較器が不足電圧を誤って示すことが防止される。この目的のために、比較器の信号は、パワーオンリセット回路が電圧基準回路および比較器を動作させるために十分に高い電圧を確定した場合にはじめてＡＮＤゲートによって許可される。
【００１０】
従来技術によれば、バンドギャップ原理に基づくパワーオンリセット回路が使用され、この回路は、起動時もしくは終了時における未調整の第１の内部動作電圧が、いつ所定の目標値を超えるか、または目標値未満となるかを知らせるものである。このパワーオンリセットしきい値によって、利用可能な未調整の動作電圧が電圧基準回路および比較器を動作させるために十分であるかどうかについてのステートメントが可能となり、次に、比較器は、調整された内部動作電圧が不足電圧リセットしきい値を超えているかどうかについて正確なステートメントを行うことができる。
【００１１】
未調整の動作電圧は温度依存性であり、温度応答は一般にバンドギャップの温度応答と相関しないので、従来技術による実施形態では、直列のそれぞれの個別構成要素の温度応答を調整するか、または基準電圧の特定の大きさの不正確さを考慮する必要がある。さらに未調整の電圧は負荷電流に依存する。さらに、未調整の動作電圧に基づいて、温度応答に加えて基準電圧の不正確さがさらに生じる。なぜならば、電圧基準回路が有限の動作電圧抑制率（電源電圧変動除去比：ＰＳＲＲ）をもたらすからである。さらに、使用されるツェナーダイオードには一般に数μＡの強さの電流が流れる必要があり、ダイオードは、電流が変化したときにツェナー電圧がほんのわずかにしか変化しない特性曲線部分で動作する。待機モードで動作するＡＳＩＣでは、この追加の消費電力は、ツェナーダイオードおよびパワーオンリセット回路に破壊的な影響を及ぼす可能性がある。
【発明の概要】
【００１２】
したがって、本発明によれば、電子部品のために少なくとも１つの調整された動作電圧、基準電圧およびリセット信号の安全な上昇および降下を保証するための電気回路であって、電圧基準回路と電圧調整器とを備えており、電圧調整器は、調整された動作電圧を供給し、電圧基準回路は、電圧調整器から提供される調整された動作電圧の供給のため、電圧調整器は、電圧基準回路から基準電圧を受け取るように設けられていることを特徴とする。
【００１３】
発明の利点
本発明による回路は、電圧基準回路が、電圧調整器から提供される調整された動作電圧の供給を受け、電圧調整器は、給電を受ける電圧基準回路から基準電圧を受け取るという点で、より高い動作電圧抑制率が達成されるという利点を有する。それにもかかわらず、本発明によれば、電圧調整器と電圧基準回路とが相互に起動を妨げることができないことが保証されている。
【００１４】
さらに、本発明による回路は、消費電力が低くなるように、比較器および電圧基準回路に供給するための未調整の付加的な動作電圧を省略することを可能にする。
【００１５】
使用される比較器のリセット信号は、動作電圧が、比較器および電圧基準回路が安全に動作することができる程度に高い場合にのみ評価される。
【００１６】
さらに、本発明によれば、消費電力が低くなるように、別個のパワーオンリセット回路を省略することができる。
【００１７】
本発明によれば、電圧基準回路の起動と目標値の達成に必要な電圧値よりも低い電圧値への調整を行うことを電圧調整器が防止するように構成されている。このことは、電圧基準回路の基準電圧が起動時に低すぎる値をとり、この値が実際に電圧調整器の低すぎる動作電圧をもたらし、このような動作電圧が電圧基準回路のさらなる起動を妨げる場合にも保証されている。
【００１８】
電圧調整器によって提供される動作電圧が十分であり、これにより電圧基準回路が目標値に到達しており、比較器が安全に動作できることが保証される場合にようやく、電圧調整器によって提供された動作電圧は、電圧基準回路によって設定される基準電圧に対応して目標値に調整され、この場合にようやく比較器のリセット信号も評価または許可される。
【００１９】
特定の実施形態では、電気回路が、調整された動作電圧と基準電圧とを比較するために設けられた比較器をさらに含む。電気回路は、好ましくはＡＮＤゲートを含み、このＡＮＤゲートは、比較器の出力信号と、動作電圧が基準電圧を供給するために十分に高いかどうかを示す信号とを評価し、リセット信号を出力するために設けられている。これにより、調整された動作電圧および基準電圧だけでなく、調整された動作電圧および基準電圧を考慮して生成されるリセット信号も、本発明による電気回路によって出力することができる。
【００２０】
さらに有利には、電圧基準回路によって出力される信号の立ち下がりエッジを遅延させるためにタイミング素子が設けられている。このことは、動作電圧が小さく短時間に急変した場合にも、定義されているパワーオンリセットフェーズを実現することができるという利点を有する。
【００２１】
本発明のさらに有利な実施形態によれば、電圧基準回路はカレントミラーを備える。これにより、電圧基準回路に使用されるバイポーラトランジスタのためにベース電圧とコレクタ電流の両方に同じ動作点を設定することができる。
【００２２】
有利には、さらに電圧調整器もカレントミラーを含む。このことは、外部動作電圧が出力トランジスタのしきい値電圧よりも多く内部動作電圧の目標値を超えていない場合には、電圧調整器の出力トランジスタのゲートを起動時にまず外部動作電圧の値まで引き上げることができるという利点を有する。このようにして、内部動作電圧は起動時に外部動作電圧に追従することができる。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、さらに電圧調整器は差動増幅器を含む。差動増幅器の出力に基づいて、出力トランジスタのゲートが出力段を介して設定され、これにより内部動作電圧の目標値が得られ、差動増幅器の差動対においてトランジスタのゲート間の入力差動電圧が０ボルトになる。
【００２４】
本発明による電気回路のさらに好ましい実施形態では、電圧調整器の差動増幅器は、動作電圧の下限を設定するための基準電圧に加えて第２および第３の基準変数を供給するために設けられた第２および第３の正の入力部を有する。このことは、内部動作電圧がこのようにして外部供給電圧に非常に近づくことができるという利点を有する。
【００２５】
本発明の有利なさらなる構成を従属請求項に明記され、説明に記載されている。
【００２６】
本発明の実施例を図面に基づいて以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一次動作電圧、基準電圧、およびリセット信号を提供するための従来技術により既知の回路を示す図である。
【図２】一次動作電圧、基準電圧、およびリセット信号を提供するための本発明に係る回路の例示的な実施形態を示す図である。
【図３】本発明にしたがって使用することができる電圧基準回路および電圧調整器の例示的な実施形態を示す図である。
【図４】電圧監視のために本発明にしたがって使用することができる対称型比較器の例示的な実施形態を示す図である。
【図５】一次電圧供給のための本発明に係る基本セルの例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、接続もしくはネットワークにおけるＧＮＤに関連する電圧は、例えば、接続ＶＳＵＰのためにはＵＶＳＵＰもしくはネットワークＶＢＵのためにはＵＶＢＵと呼び、または、代替的に、より良く理解するために時間依存性が強調されることが望ましい場合には、ＵＶＳＵＰ（ｔ）もしくはＵＶＢＵ（ｔ）と呼ぶ。しかしながら、時間依存性は明示的に強調されていなくても原則として常に与えられている。
【００２９】
図１は、一次動作電圧、基準電圧およびリセット信号を供給するための従来技術により既知の回路を示しており、電圧基準回路Ｘ１および比較器（簡略化のために１つの不足電圧比較器Ｘ３のみが示されている。）に未調整の第１の動作電圧ＵＶＢＵが供給され、これにより基準電圧生成と動作電圧発生との相互依存性を排除することができる。このようにして、起動時に基準電圧ＵＶＢＧが低すぎることによって、動作電圧が低すぎる値に留まり、このような値によって基準電圧ＵＶＢＧが目標値未満に留まることを防止することができる。
【００３０】
未調整の第１の動作電圧動作電圧ＵＶＢＵは、図１に示すように、電流Ｉｚが流れるツェナーダイオードＤ１によってトランジスタＭ１から供給できる。この場合、電流Ｉｚは、抵抗Ｒ１と、供給電圧ＵＶＳＵＰと、ツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧Ｕｚとによって決定される。電圧ＵＶＢＵは、ツェナー電圧Ｕｚ未満のトランジスタＭ１のしきい値電圧の範囲にほぼ収まっている。
【００３１】
動作電圧ＵＶＢＵおよび基準電圧ＵＶＢＧが低すぎる場合に比較器Ｘ３が誤って不足電圧を示さないことを防止するために、比較器Ｘ３の出力信号は、基準電圧ＵＶＢＧが目標値に達した場合にようやく評価されることが保証されている必要がある。この目的のために、比較器Ｘ３の信号は、パワーオンリセット回路Ｘ５が電圧基準回路Ｘ１および比較器Ｘ３を動作させるために十分に高い電圧ＵＶＢＵを検出した場合にのみ、ＡＮＤゲートＸ４によって許可される。
【００３２】
従来技術によれば、バンドギャップ原理に基づくパワーオンリセット回路が存在し、このパワーオンリセット回路は、起動時または終了時における未調整の第１の内部動作電圧ＵＶＢＵが、いつ所定の目標値を超えるか、または目標値未満となるかをほぼ正確に知らせる。このパワーオンリセットしきい値は、提供された未調整の動作電圧が電圧基準回路Ｘ１および比較器Ｘ３を動作させるために十分であるかどうかについて示すことができ、調整された内部動作電圧ＵＶＤＤＩが不足電圧リセットしきい値を超えているかどうかについて正確に示すことができる。
【００３３】
未調整の動作電圧ＵＶＢＵは温度依存性であり、温度応答は一般にバンドギャップの温度応答と相関しておらず、直列する個々の構成要素の温度応答を比較する必要があるか、または代替的には、基準電圧ＵＶＢＧの幾分大きい不正確さを考慮する必要がある。未調整の電圧ＵＶＢＵは負荷電流にも依存する。電圧基準回路Ｘ１は有限の動作電圧抑制率（電源電圧変動除去比：ＰＳＲＲ）を有するので、未調整の動作電圧ＵＶＢＵは、温度応答に加えて、基準電圧ＵＶＢＧの付加的な不正確さをもたらす。
【００３４】
電流ＩＤが変化する場合にツェナー電圧Ｕｚがわずかにしか変化しない特性線Ｕｚ（ＩＤ）の部分でツェナーダイオードＤ１が動作するようにツェナーダイオードＤ１に電流ＩＤを流す必要がある。この電流は、通常、数μＡの範囲内にある。待機モードで動作するＡＳＩＣでは、ツェナーダイオードおよびパワーオンリセット回路のための追加の消費電力は、破壊的に作用する場合がある。
【００３５】
図２は、一次動作電圧ＵＶＤＤＩ、基準電圧ＵＶＢＧ、および不足電圧リセット信号ＮＲＳＴを供給するための本発明に係る回路の例示的な実施形態を示す。電圧調整器Ｘ２は供給電圧ＵＶＳＵＰの供給を受け、電圧基準回路Ｘ１から基準電圧ＵＶＢＧを受け取り、電圧基準回路Ｘ１は１次動作電圧ＵＶＤＤＩの供給を受ける。電圧基準回路Ｘ１は、基準電圧ＵＶＢＧを供給するために、また不足電圧比較器Ｘ３を動作させるために供給電圧ＵＶＤＤＩが十分に大きいかどうかを信号ＮＲＢＧを介して示す。電圧調整器Ｘ２は、電圧基準回路Ｘ１の起動と目標値への到達とに必要な電圧値よりも低い電圧値ＵＶＤＤＩへの調整を行うことが防止される。この場合、電圧基準回路Ｘ１から電圧調整器Ｘ２に延びる矢印で示されるように、電圧基準回路Ｘ１のアナログ制御信号が電圧調整器Ｘ２によって評価される。
【００３６】
図３は、本発明にしたがって使用可能な電圧基準回路と、本発明にしたがって使用可能な電圧調整器とを回路技術的に実現する例示的な実施形態を示す。電圧調整器Ｘ２は、未調整の電圧ＵＶＳＵＰから動作電圧ＵＶＤＤＩを生成するように構成されており、電圧基準回路Ｘ１と共に基準電圧ＵＶＢＧを生成するように構成されており、基準電圧ＵＶＢＧは、ＡＳＩＣの一次電源および基準電圧が安全に上昇および降下することを保証することができる。さらに、リセット信号ＮＲＢＧによって、基準電圧ＵＶＢＧを供給するため、不足電圧比較器Ｘ３（図示しない）を動作させるために供給電圧ＵＶＤＤＩが十分に大きいかどうかが示される。図３の左側部分は、構成要素Ｃ１、Ｍ１〜Ｍ１５、Ｑ１〜Ｑ７、およびＲ４〜Ｒ７からなる電圧基準回路Ｘ１を示す。図３の右側には、構成要素Ｃ２、Ｃ３、Ｍ１６〜Ｍ３２、Ｑ８、Ｑ９およびＲ８〜Ｒ１０からなる電圧調整器Ｘ２が示される。
【００３７】
図３の左側に示す電圧基準回路Ｘ１は、既知のバンドギャップ原理にしたがって動作する。２つのバイポーラトランジスタＱ３およびＱ４は、異なるサイズ（Ｑ３がＱ４よりｎ倍大きいこと）と、抵抗器Ｒ５によるＱ３の電流負帰還とによって、異なる電流‐電圧特性ＩＣ３（ＵＢ）およびＩＣ４（ＵＢ）を有する。Ｍ６およびＭ７からのカレントミラーに基づいて、バイポーラトランジスタＱ３およびＱ４の両方のためにベース電圧ＵＢとコレクタ電流Ｉｃ３およびＩｃ４の両方が同じとなる動作点が設定される。この目的のためにＱ３およびＱ４のベース電圧ＵＢは、Ｍ８によって調整される。ベース電圧ＵＢが低すぎる場合、Ｑ３のコレクタ電流Ｉｃ３は、ｎ倍だけ大きい面積によりＱ４のそれよりも大きく、したがってＭ８のゲートはトランジスタＭ７によってプルアップされ、ベース電圧ＵＢは再び上昇する。ベース電圧ＵＢが高すぎる場合には、抵抗Ｒ５によるＱ３の電流負帰還によりコレクタ電流Ｉｃ３がＱ４のそれよりも低くなり、Ｍ８のゲートがバイポーラトランジスタＱ４によってプルダウンされ、ベース電圧ＵＢが再び低下する。Ｑ３のベースエミッタ間電圧ＵＢＥ３は、ΔＵＢＥ＝ｋＴ／ｑ×ｌｎ（ｎ）だけＱ４のベースエミッタ間電圧ＵＢＥ４よりも低い。ここで、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷、ｎはＱ３／Ｑ４のサイズ比を表す。電圧差ΔＵＢＥは、抵抗Ｒ５の選択と共に、Ｑ３のコレクタ電流Ｉｃ３もしくはＱ４のコレクタ電流Ｉｃ４と、Ｍ６のドレイン−ソース電流ＩＤＳ６もしくはＭ７のドレイン−ソース電流ＩＤＳ７を、Ｉｃ３＝Ｉｃ４＝ＩＤＳ６＝ＩＤＳ７＝ＩＰＴＡＴ＝Ｉ／Ｒ２×ｋＴ／ｑ×ｌｎ（ｎ）、によって確定する。電流ＩＰＴＡＴは、正の温度係数を有し、絶対温度に比例する（ＰＴＡＴ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ｔｏ  ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）。しかしながら、同時に、バイポーラトランジスタＱ３およびＱ４のベース‐エミッタ間電圧もしくはベース電圧ＵＢも温度依存性が強く、負の温度係数を有する。ベース‐エミッタ間電圧の温度曲線とコレクタ電流の温度曲線はいずれもほぼ直線的である。
【００３８】
Ｍ１５により、電流ＩＰＴＡＴはＲ４およびＱ７を通じて流れ、ＩＲ４＝Ｉｃ７＝ＩＰＴＡＴであり、ここでＩＢ７については無視される。Ｑ４とＱ７とは等しく形成されているので、Ｉｃ４＝Ｉｃ７であることによりＩＢ７が無視されると、ベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ４＝ＵＢＥ７＝ＵＢも同じとなる。抵抗Ｒ７は、コレクタ電流Ｉｃ７＝ＩＰＴＡＴが流れることにより生ずるＲ７を介した電圧降下ＵＲ７とベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ７との和が１次近似では温度に依存しない。合計電圧ＵＢＥ７＋ＵＲ７は、「バンドギャップ電圧」とも呼ばれる。バンドギャップ電圧は、使用される半導体技術に関係なく、約１．２５ボルトである。このバンドギャップ電圧基準回路Ｘ１は、電流０に対してもＩｃ３＝Ｉｃ４の条件が満たされるので、起動回路を必要とする。
【００３９】
図３の右側に示す電圧調整器Ｘ２は、トランジスタＭ１６〜Ｍ２１で構成された差動増幅器と、出力トランジスタＭ３２を駆動するためのＡＢモードのトランジスタＭ２５〜Ｍ２８で構成された出力段とからなる。差動増幅器は、トランジスタＱ８から交差電流を取得し、トランジスタＱ８のベースはＱ２のベースに接続されており、トランジスタＱ８は電源として動作する。したがって、トランジスタＭ２０およびＭ２１からなる差動対にも電圧基準回路の電流ＩＰＴＡＴが流れる。トランジスタＭ２０のゲートは基準電圧ＶＢＧに結合されている。トランジスタＭ２１のゲートは、抵抗Ｒ８〜Ｒ１０からなる分圧器によって分圧される内部動作電圧ＵＶＤＤＩに結合されており、差動増幅器の出力には、内部動作電圧の目標値、例えば２．５から５ボルトまでの目標値が生じ、トランジスタＭ２０およびＭ２１のゲート間の入力差動電圧が０ボルトになるように、出力段を介して出力トランジスタＭ３２のゲートを設定する。
【００４０】
カスコードトランジスタＭ１８およびＭ１９は、好ましくは、これらのトランジスタの電圧クラスに対応するより高い入力電圧をＶＳＵＰ接続部で可能にするために、高電圧トランジスタとして構成できる。同様の理由から、好ましくは差動増幅器カレントミラーのトランジスタＭ１６およびＭ１７も高電圧トランジスタとして構成できる。差動利得および動作電圧抑制率を増大させるためにカスコードトランジスタを使用することもこのカレントミラーにとって有利である。しかしながら、簡略化のため、図３では、カスコードトランジスタは、必要とされない箇所では全て省略されている。
【００４１】
トランジスタＭ２５〜Ｍ２８からなるＡＢ出力段は、Ｍ２７のゲートによって差動増幅器出力部に接続されている。ＡＢ出力段は、電圧調整器の出力トランジスタＭ３２のゲートを制御する。出力段のトランジスタおよび出力トランジスタは、ＶＳＵＰ接続部においてより高い入力電圧を可能にするために、好ましくは高電圧トランジスタとして構成できる。キャパシタＣ２は、周波数応答を補正するために使用できる。キャパシタＣ３は、電圧調整器のバックアップ容量または負荷容量として使用することができる。
【００４２】
電圧基準回路Ｘ１および電圧調整器Ｘ２を起動するためには、起動回路が必要である。外部から供給される未調整の動作電圧ＵＶＳＵＰ（ｔ）が十分に高くなると（この場合には約１ボルトの範囲で）すぐに、抵抗器Ｒ４およびトランジスタＭ２、Ｍ４およびＱ１を介して電流ＩＤＳ４（Ｉ）が流れ始める。トランジスタＭ２は、ゲートの電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が最初は０ボルトなので導通する。Ｍ４およびＭ５が同じ状態であり、Ｑ１およびＱ２が同じ状態である場合にＱ２からＱ５までおよびＱ８およびＱ９のベース電流を無視すると、トランジスタＭ５およびＱ２にも同じ電流が流れ、そこからＩＤＳ４（ｔ）＝ＩＤＳ５（ｔ）となる。Ｑ９のベースはＱ２のベースに接続されているので、その電流は、トランジスタＱ９およびＭ２４を介してＭ２２およびＭ２３から形成されるカレントミラーにも流れ、カレントミラーは、Ｍ３２のゲートを起動時にまず外部動作電圧ＵＶＳＵＰ（Ｉ）の値まで、Ｍ３２のしきい値電圧よりも高い内部動作電圧の目標値を超えない限りは、引き上げる。トランジスタＭ２４は、ゲート電位が抵抗Ｒ４を介してＱ１のベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ１（ｔ）とＭ４のゲート‐ソース間電圧ＵＧＳ４（ｔ）との和まで引き上げられるので、導通する。したがって、内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）は、起動時にはまず外部動作電圧ＵＶＳＵＰ（ｔ）に追従し、Ｍ３２のしきい値電圧だけ低減され、０ボルトから始まる。
【００４３】
Ｑ８のベースはＱ２のベースにも接続されているので、Ｍ２０とＭ２１とからなる差動対のトランジスタの１つが導通し始め、Ｍ１６とＭ１７とから形成されるカレントミラーが動作し始める程に内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が高くなるとすぐに、Ｑ９は、Ｑ２と同じコレクタ電流を運び始める。トランジスタＭ２０およびＭ２１のゲートは差動対の入力部として、一方では、起動時の動作電圧ＵＶＢＧ（ｔ）に結合され、他方では、抵抗器Ｒ５〜Ｒ７からなる分圧器によって起動時に分圧される内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）に結合される。しかしながら、起動初期には内部動作電圧が低すぎるので、基準電圧ＶＢＧの目標値を最初に設定することができず、分圧された内部動作電圧もまだ目標値に達していない。したがって、これらの２つの電圧のうちのいずれが起動時の時間波形においてより高く、いずれの電圧曲線が差動増幅器の出力で生じるかを起動時にあらかじめ決定することはできない。さらなる手段がなければ、電圧基準回路が低すぎる基準電圧ＶＢＧを生成し、基準電圧ＶＢＧが低すぎる値に留まる危険性がある。なぜならば、起動時の内部動作電圧はより高い基準電圧を可能にすることができないからである。その結果、動作電圧はさらに上昇することができず、決して目標値に到達しないことになる。なぜならば、この考察では差動増幅器は小さすぎる基準電圧の値への調整を行うからである。
【００４４】
このとき、基準電圧ＵＶＢＧ（ｔ）は、トランジスタＱ７のベース‐エミッタ電圧ＵＢＥ７（ｔ）と抵抗Ｒ７を介した電圧降下ＵＲ７（ｔ）との合計である。内部動作電圧が低すぎて基準電圧が目標値にまだ達していない場合には、ＵＶＤＤＩ（ｔ）は、起動時のさらなる時間波形において、トランジスタＱ７のベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ７（ｔ）の実際値に、抵抗Ｒ７を介した電圧降下ＵＲ７（ｔ）の実際値と、電流源として動作するトランジスタＭ１５のドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳ１５．ｓａｔ（ｔ）の実際値とを加えたものよりも高くなる必要があるので、次の関係が生じる。
（１）  ＵＶＤＤＩ（ｔ）＞ＵＢＥ７（ｔ）＋ＵＲ７（ｔ）＋ＵＤＳ１５．ｓａｔ（ｔ）
【００４５】
内部動作電圧が、電圧基準回路の基準電圧の目標値に到達することを可能にするために十分でない場合には、ベース電圧ＵＢ（ｔ）も低すぎることとなり、トランジスタＭ８のゲート電位は、上述の電圧基準回路Ｘ１の制御特性により引き上げられる。基準電圧が確実に上昇できるようにするためには、前述の条件（１）に加えて、内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が起動時にＭ８のゲート電圧のさらなる上昇を可能にすることが保証されている必要がある。このことから、ＵＶＤＤＩ（ｔ）は、起動時のさらなる時間波形において、ベース電圧ＵＢ（ｔ）の実際値に、トランジスタＱ８のゲート‐ソース電圧ＵＧＳ８（ｔ）の実際値と、電流源として働くトランジスタＭ７のドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳ７．ｓａｔ（ｔ）の実際値とを加えたものよりも高くなる必要があることが導かれるので、次のようになる。
（２）  ＵＶＤＤＩ（ｔ）＞ＵＢ（ｔ）＋ＵＧＳ８（ｔ）＋ＵＤＳ７．ｓａｔ（ｔ）
【００４６】
差動増幅器の起動時の２つの入力電圧、すなわち基準電圧ＵＶＢＧ（ｔ）および分圧された内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が、差動増幅器に出力トランジスタＭ３２のゲートを起動時に意図せずにプルダウンさせることを防止するために、Ｍ３２のゲートのＡＢ出力段がプルダウンできる電圧値がトランジスタＭ２９〜Ｍ３１によって下方に制限され、これにより前述の不等式（１）および（２）が常に満たされる。ＡＢ出力段は、トランジスタＭ２８〜Ｍ３１が導通している場合にしかＭ３２のゲートをプルダウンすることができない。したがって、トランジスタＭ２９のソース端子は、常にトランジスタＭ３０およびＭ３１のしきい値電圧ＵＴＨ３０もしくはＵＴＨ３１だけトランジスタＭ３０もしくはＭ３１の２つのゲート電圧ＵＧ３０（ｔ）もしくはＵＧ３１（ｔ）のうちの高い方を超えている。したがって、出力トランジスタＭ３２のゲートを、Ｍ２９のしきい値電圧ＵＴＨ２９、Ｍ３０もしくはＭ３１のしきい値電圧ＵＴＨ３０もしくはＵＴＨ３１、およびＭ３０もしくはＭ３１の２つのゲート電圧ＵＧ３０（ｔ）もしくはＵＧ３１（ｔ）のうちの高い方の合計よりも低くすることはできず、ＵＧ３２（ｔ）≧ＵＴＨ２９＋ｍａｘ（ＵＧ３０（ｔ）＋ＵＴＨ３０；ＵＧ３１（ｔ）＋ＵＴＨ３１）、が成り立つ。これにより、電圧調整器が内部動作電圧を調整することができる下限が生じる。トランジスタＭ２９およびＭ３２のしきい値電圧と、トランジスタＭ３０およびＭ３１のしきい値電圧とがほぼ同じであると仮定すると、下限は、Ｍ３０もしくはＭ３１の２つのゲート電圧ＵＧ３０（ｔ）もしくはＵＧ３１（ｔ）のうちの高い方をＰＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＰだけ超えるので、次が成り立つ。
（３）  ＵＶＤＤＩ（ｔ）＞ＵＧ３０（ｔ）＋ＵＴＨＰ
および
（４）  ＵＶＤＤＩ（ｔ）＞ＵＧ３１（ｔ）＋ＵＴＨＰ
【００４７】
電圧ＵＧ３１（ｔ）は、ＵＢＥ７（ｔ）とＵＲ７（ｔ）との合計である。寸法決めが適切な場合、Ｍ３１のしきい値電圧ＵＴＨＰは、Ｍ１５のドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳ１５．ｓａｔ（ｔ）よりも高い。したがって、不等式（１）は常に満たされる。
【００４８】
電圧ＵＧ３０（ｔ）は、ＵＢＥ６（ｔ）とＵＧＳＩ０（ｔ）との合計である。Ｍ８およびＭ１０ならびにＱ２およびＱ６の状態が同じであり、Ｑ２〜Ｑ５、Ｑ８およびＱ９のベース電流、ならびに電流ＩＤＳ５を無視した場合、Ｍ８およびＱ２と同じ電流ＩＰＴＡＴがＱ６およびＭ１０に流れ、ＵＧ３０（ｔ）はＵＧＳ８（ｔ）＋ＵＢ（ｔ）の合計に対応する。ＩＤＳ５＜ＩＰＴＡＴが全ての温度範囲にわたって適用される場合、ＩＤＳ５を無視することは寸法決めが適切な場合には許容される。ベース電圧ＵＢ（ｔ）はＱ２のベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ２（ｔ）に等しく、Ｑ２のコレクタはＭ８から電流を受け取る。適切な寸法では、Ｍ３０のしきい値電圧ＵＴＨＰは、Ｍ７のドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳ７．ｓａｔ（ｔ）よりも高い。したがって、不等式（２）は常に満たされる。不等式（１）および（２）を満たすことにより、電圧基準回路Ｘ１が常に起動できることが保証される。
【００４９】
トランジスタＭ１〜Ｍ３の寸法決めが適切な場合には、抵抗器Ｒ４を介してＶＳＵＰ接続部から流れる電流が、トランジスタＭ２、Ｍ４、Ｍ５、Ｑ１およびＱ２を介してＧＮＤに完全に誘導されるのではなく、起動が十分に進行し、内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が値ＵＧＳ４（ｔ）＋ＵＢＥＩ（ｔ）にほぼ到達するとすぐに部分的に内部動作電圧が供給される。なぜならば、この場合、Ｍ３の導通およびＭ２の遮断が始まるからである。Ｍ２およびＭ３を流れる電流の比は係数αを用いて設定することができる。これは、低い待機消費電力のために特に有益である。
【００５０】
内部動作電圧ＵＶＤＤＩは、不足電圧および過電圧について監視することができる。この目的のために、分圧器によって分圧された動作電圧は、対応する不足電圧および過電圧リセット信号を生成するために比較器によって基準電圧と比較できる。動作電圧ＵＶＤＤＩまたは基準電圧ＵＶＢＧが低すぎる場合に比較器が誤ったリセット信号を生成することを防止するために、内部動作電圧ＵＶＤＤＩが、比較器の機能を可能にするために十分に大きく、基準電圧ＵＶＢＧが目標値に達した場合にのみ比較器の出力信号が起動時、終了時、および通常の動作時にも評価されることを保証しなければならない。この目的のために、電圧基準回路は第１のリセット信号ＮＲＢＧを生成し、この信号は、これらの２つの条件が満たされた場合には論理ハイレベルをとり、２つの条件のうちの１つが満たされていない場合には論理ローレベルをとる。
【００５１】
内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が起動または終了時に低く、基準電圧ＵＶＢＧ（ｔ）が目標値に達することができない場合には、電流源として動作するトランジスタＭ７およびＭ１５のうちの少なくとも一方は、Ｍ８のゲートもしくは抵抗器Ｒ７の上方の接続部を動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）にかなり近づけ、２つのソース‐ドレイン電圧ＵＳＤ７（ｔ）もしくはＵＳＤ１５（ｔ）の少なくとも一方は、ほぼ０ボルトである。２つのソース‐ドレイン電圧のいずれが低いかは、とりわけ、トランジスタＭ８のしきい値電圧に依存する。
【００５２】
基準電圧ＵＶＢＧ（ｔ）が目標値に達した場合にようやく２つのトランジスタ電流源Ｍ７およびＭ１５が飽和状態で動作し、ソース‐ドレイン飽和電圧ＳＤ７．ｓａｔ（ｔ）よりも大きい正のソース‐ドレイン電圧ＵＳＤ７（ｔ）もしくはＵＳＤＩ５（ｔ）が両方で確立される。
【００５３】
Ｍ８およびＭ１０、ならびにＱ２およびＱ６が同じ特性を有し、Ｑ２〜Ｑ５、Ｑ８、およびＱ９のベース電流および電流ＩＤＳ５を無視すると、Ｑ６およびＭ１０にはＭ８およびＱ２と同じ電流ＩＰＴＡＴが流れるので、Ｍ９のソース‐ドレイン電圧ＵＳＤ９（ｔ）はＭ７のソース‐ドレイン電圧ＵＳＤ７（ｔ）に相当する。
【００５４】
トランジスタＭ９およびＭ１５の２つのソース‐ドレイン電圧ＵＳＤ９（ｔ）およびＵＳＤＩ５（ｔ）が２つのトランジスタＭ１２およびＭ１３のしきい値電圧ＵＴＨＰよりも高く、寸法決めが適切な場合、したがってソース‐ドレイン飽和電圧ＵＳＤ９．ｓａｔ（ｔ）もしくはＵＳＤ１５．ｓａｔ（ｔ）よりも高い場合、これらを制御し、トランジスタＭ１４は、ゲートがトランジスタＭ６のゲートに接続されているので、電流源としての機能により電流ＩＰＴＡＴを供給することができ、この電流は、抵抗Ｒ６の寸法決めが適切な場合にはシュミット‐トリガＸ６の入力が動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）の方へ引き出され、これにより出力ＮＲＢＧには高いレベルが設定され、これは、基準電圧ＵＶＢＧ（ｔ）が目標値に達するために内部動作電圧ＵＶＤＤＩ（ｔ）が十分に高いことを示すものである。
【００５５】
内部動作電圧ＵＶＤＤＩは、トランジスタＭ１２のしきい値電圧ＵＴＨＩ２、トランジスタＭ１０のゲート‐ソース電圧ＵＧＳ１０、およびトランジスタＱ６のベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥ６の合計よりも高く、すなわち、一般に、ＰＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＰ、ＮＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＮ、およびバイポーラトランジスタのベース‐エミッタ間電圧ＵＢＥの合計よりも高く、これにより、次のようになる。
（５）  ＵＶＤＤＩ＞ＵＴＨＰ＋ＵＴＨＮ＋ＵＢＥ  （ＮＲＢＧ＝１の場合）
【００５６】
内部動作電圧ＵＶＤＤＩが急激に上昇した場合に、シュミットトリガＸ６の入力を、低レベルから高レベルへの出力部の信号変化に対してスイッチングしきい値未満に確実に保つために、キャパシタＣ１はＭ１１のゲートを上方に引き上げることができ、トランジスタＭ１１を介してトランジスタＭ１４の動的ソース‐ドレイン電流を誘導することができ、寸法決めが適切な場合にシュミット‐トリガＸ６の出力部における不都合な高レベルを防止する。
【００５７】
図４は、電圧監視のために本発明にしたがって使用することができる対称型比較器Ｘ３の実施形態を示し、この比較器はシュミット‐トリガＸ６に接続されており、シュミット‐トリガＸ６はＡＮＤゲートＸ４の上流側に接続されている。このような比較器を機能させるためには、内部動作電圧ＵＶＤＤＩは、少なくとも、トランジスタＭ３４のしきい値電圧ＵＴＨ３４、トランジスタＭ３７のドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳ３７．ｓａｔ、およびバイポーラトランジスタＱ１０の飽和電圧ＵＣＥ１０．ｓａｔの合計と同じ大きさである必要がある。すなわち、一般に、ＰＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＰ、ＮＭＯＳトランジスタのドレイン‐ソース飽和電圧ＵＤＳＮ．ｓａｔ、およびバイポーラトランジスタの飽和電圧ＵＣＥ．ｓａｔの合計よりも高い必要があり、これにより、以下の関係が生じる。
（６）  ＵＶＤＤＩ＞ＵＴＨＰ＋ＵＤＳＮ．ｓａｔ＋ＵＣＥ．ｓａｔ
【００５８】
ＭＯＳトランジスタのドレイン−ソース飽和電圧ＵＤＳ．ｓａｔが一般にしきい値電圧ＵＴＨよりも低く、すなわちＵＤＳＮ．ｓａｔ＜ＵＴＨＮであり、バイポーラトランジスタの飽和電圧ＵＣＥ．ｓａｔがベースエミッタ電圧ＵＢＥより低い、すなわちＵＣＥ．ｓａｔ＜ＵＢＥであると仮定すると、上記の不等式（６）はＮＲＢＧ＝１に対して常に満たされるので、図４の対称型比較器の機能が保証される。
【００５９】
この考察は、図４の対称型比較器の構成要素Ｍ３４、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ３８、およびＱ１０に、図３の電圧基準回路Ｘ１の構成要素Ｍ１２、Ｍ１０、およびＱ６を流れる電流以下の電流が流れる場合にのみ有効であることに留意されたい。これは、図４の対称型比較器Ｘ３の場合である。なぜならば、この比較器のトランジスタＱ１０には、電圧基準回路Ｘ１のトランジスタＱ６と同じ電流ＩＰＴＡＴが流れるからである。
【００６０】
比較器Ｘ３は、接続部ＶＢＧもしくはＶＭＯＮにおける入力電圧の少なくとも１つが、トランジスタＭ３７もしくはＭ３８のしきい値電圧ＵＴＨ３７もしくはＵＴＨ３８とバイポーラトランジスタＱ１０の飽和電圧ＵＣＥ１０．ｓａｔとの合計よりも大きい場合、すなわち、一般に、ＮＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＮとバイポーラトランジスタの飽和電圧ＵＣＥ．ｓａｔとの合計よりも大きい場合に、有効な出力信号を供給することができるので、次のようになる。
（７）  ｍｉｎ（ＵＶＢＧ；ＵＶＭＯＮ）＞ＵＴＨＮ＋ＵＣＥ．ｓａｔ
【００６１】
ＮＭＯＳトランジスタＭ３７およびＭ３８を適切に選択し、ＵＶＢＧ＝１．２５ボルトの基準電圧である場合に、不等式（７）を容易に満たすことができる。
【００６２】
図４の比較器Ｘ３の下流側に接続されたＡＮＤゲートＸ４では、内部動作電圧ＵＶＤＤＩが高く、比較器が動作することができ、基準電圧ＵＶＢＧが目標値に達した場合、すなわち、不等式（６）および（７）の両方が満たされた場合にようやくシュミット‐トリガＸ６の出力信号が評価されるという効果をもたらす。
【００６３】
図５には、一次電源のための本発明に係る基本セルの例示的な実施形態が示されており、この基本セルによって、接続部ＶＤＤＩにおける一次動作電圧、接続部ＶＲＥＦにおける一次基準電圧、接続部ＩＲＥＦにおける一次基準電流、および接続部ＮＲＳＴにおける一次リセット信号が不足電圧または過電圧を示すために供給される。基本セルには、未調整の電圧源からＶＳＵＰ接続部を介して給電できる。有利には、利用可能な動作電圧ＶＤＤＩおよび基準電圧ＶＲＥＦは、制御信号ＳＥＴ＿ＶＤＤＩ［１：０］もしくはＳＥＴ＿ＶＲＥＦ［１：０］を使用して、例えば、ＵＶＤＤＩ＝５．０Ｖ／４．５Ｖ／３．３Ｖ／２．５ＶおよびＵＶＲＥＦ＝１．２５Ｖ／１．２Ｖ／１．０Ｖ／０．８Ｖで構成することができる。基本セルに設けられた接続部ＴＲＩＭ＿ＴＫ［５：０］、ＴＲＩＭ＿ＶＲＥＦ［５：０］、およびＴＲＩＭ＿ＩＲＥＦ［５：０］によって整合機能も付与されている。
【００６４】
原則として、本発明に係る原理が与えられている場合には、電圧基準回路Ｘ１および電圧調整器Ｘ２に対して異なる接続形態を選択することもでき、これにより、電圧基準回路Ｘ１の起動を可能にするために必要とされる電圧よりも低い電圧に電圧調整器Ｘ２が調整することが防止される。
【００６５】
このような介入は、必ずしも電圧調整器Ｘ２の出力段で行う必要はないので、基準電圧ＶＢＧに加えて、動作電圧の下限を設定する第２および第３の基準変数を電圧調整器Ｘ２に供給するために、電圧調整器Ｘ２の差動増幅器に第２および第３の正の入力部を追加することも可能である。このために、例えば、前述の不等式の右側の電圧値は、抵抗器Ｒ８〜Ｒ１０によって分圧される動作電圧と同じ比率で回路技術的に分圧され、次に、これらの追加の入力部に供給される。電圧調整器Ｘ２の差動増幅器に介入が行われる場合には、ＮＭＯＳ出力トランジスタＭ３２の代わりにＰＭＯＳ出力トランジスタを使用することもできる。したがって、内部動作電圧ＵＶＤＤＩは、外部供給電圧ＵＶＳＵＰに非常に近づくことができる。
【００６６】
差動増幅器または出力段に介入する代わりに、電圧調整器Ｘ２に第２の出力トランジスタを使用することも可能であり、この出力トランジスタのゲートは差動増幅器によって全く影響されず、その代わりに、ＰＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＮおよびＮＭＯＳトランジスタのしきい値電圧ＵＴＨＮを加えた２つの電圧ＵＧ３０またはＵＧ３１のうちの高い方に引き上げられる。この場合、２つの前述の不等式（３）および（４）を満たすこともできる。
【００６７】
出力段、特にＡＢ出力段は、電圧調整器Ｘ２に必ずしも必要ではない。図３のトランジスタＭ１９のソース端子とトランジスタＭ２１のドレイン端子との間にトランジスタＭ３０およびＭ３１が挿入された場合、差動増幅器の出力部における低い方の電圧値は、不等式（３）および（４）にしたがって制限される。この場合、出力トランジスタＭ３２は、ゲート端子によって差動増幅器の出力部に直接に接続され、カスコードトランジスタＭ１８およびＭ１９は、同様にゲート端子に接続される。
【００６８】
原則として、電圧基準回路Ｘ１のために任意のあらゆる接続形態を選択することができる。不等式（１）および（２）にしたがって、この回路が起動を可能にするために満たす必要がある条件を決定する必要がある。
【００６９】
動作電圧抑制率を高めるために、Ｍ６、Ｍ７、Ｍ９およびＭ１４〜Ｍ１７、ならびにＱ３およびＱ４にカスコードトランジスタを使用することができるが、これらは図には示されていない。
【００７０】
電圧基準回路Ｘ１の消費電力は、１桁のμＡの範囲とすることができるので、数１０〜１００ｋΩの範囲の直列抵抗を有するＲＣフィルタを、電圧基準回路の動作電圧のための入力フィルタとして使用してもよい。
【００７１】
タイミング要素は、動作電圧が小さく短時間に急変した場合にも定義されているパワーオンリセットフェーズを実現するために、ＮＲＢＧ信号の立ち下がりエッジを遅延させることができる。
【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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【国際調査報告】
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