【手続補正書】
【提出日】平成22年9月27日(2010.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度係数が正の第１の電流を生成する電流発生部と、
温度係数が負の電圧を生成する電圧発生部と、
抵抗に温度係数が正の電流を流すことで前記抵抗の端子間に現れる温度係数が正の電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成する合成部と、
を備えた基準電圧発生回路であって、
温度係数が正の第２の電流を生成する補償電流発生部をさらに備え、
前記抵抗には、前記第１の電流と前記第２の電流とを合成した電流を流し、
前記合成部は、前記第１の電流と前記第２の電流との合成電流による前記抵抗の端子電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成し、基準電圧として出力し、
前記補償電流発生部は、前記合成部より出力される前記基準電圧から、温度係数が負の電圧を減算した差電圧に比例する電流を、前記第２の電流として出力する、ことを特徴とする基準電圧発生回路。
【請求項２】
前記第２の電流の温度係数は、前記第１の電流の温度係数よりも大である、ことを特徴とする請求項１記載の基準電圧発生回路。
【請求項３】
前記抵抗には、前記第１の電流と前記第２の電流との和電流が流れ、
前記合成部は、前記第１の電流と前記第２の電流との和電流による前記抵抗の端子電圧と、前記温度係数が負の電圧とを加算した電圧を前記基準電圧として出力する、ことを特徴とする請求項１記載の基準電圧発生回路。
【請求項４】
前記温度係数が負の電圧は、バイポーラトランジスタのベース−エミッタ間電圧に相当するものである、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧発生回路。
【請求項５】
前記温度係数が正の第１の電流は、熱電圧（＝ｋＴ／ｑ、ただし、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子の電荷）に比例した電流である、ことを特徴とする請求項１に記載の基準電圧発生回路。
【請求項６】
温度係数が正の第１の電流を生成する電流発生部と、
温度係数が負の電圧を生成する電圧発生部と、
抵抗に温度係数が正の電流を流すことで前記抵抗の端子間に現れる温度係数が正の電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成する合成部と、
を備えた基準電圧発生回路であって、
温度係数が正の第２の電流を生成する補償電流発生部をさらに備え、
前記抵抗には、前記第１の電流と前記第２の電流とを合成した電流を流し、
前記合成部は、前記第１の電流と前記第２の電流との合成電流による前記抵抗の端子電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成し、基準電圧として出力し、
前記合成部が、差動アンプよりなり、
前記電流発生部は、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第１のトランジスタと、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第２の抵抗と、
前記第２の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタが第３の抵抗を介してグランド電位に接続された第２のトランジスタと、
を備え、
前記電圧発生部は、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第４の抵抗と、
前記第４の抵抗の他端にコレクタとベースが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第３のトランジスタと、
を備え、
前記第２のトランジスタのベースは、前記第１のトランジスタのベースに第５の抵抗を介して接続され、且つ、前記第３のトランジスタのコレクタ及びベースは前記第１のトランジスタのベースが接続され、
前記第１及び第２のトランジスタのコレクタは前記差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子にそれぞれ接続され、
前記補償電流発生部は、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第６の抵抗と、
前記第４の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第４のトランジスタと、
エミッタがグランド電位に接続され、前記第６の抵抗の他端にコレクタとベースが共通に接続され、コレクタとベースが前記第４のトランジスタのベースに接続された第５のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする基準電圧発生回路。
【請求項７】
前記電流発生部において、前記第１、第２のトランジスタのエミッタサイズの比が１：Ｎ（Ｎは１より大の整数）である、ことを特徴とする請求項６に記載の基準電圧発生回路。
【請求項８】
前記差動アンプが、ソースが共通接続され非反転入力端子と反転入力端子にゲートがそれぞれ接続された電界効果トランジスタよりなる差動対と、前記差動対の共通ソースとグランド間に接続され、前記差動対に電流を供給する電流源と、前記差動対の電界効果トランジスタのドレインと電源間に接続された負荷回路を備えた入力差動段と、前記入力差動段の出力を受け出力端子を駆動する出力段を備えている、ことを特徴とする請求項６に記載の基準電圧発生回路。
【請求項９】
温度係数が正の第１の電流を生成する電流発生部と、
温度係数が負の電圧を生成する電圧発生部と、
前記電圧発生部で生成された温度係数が負の電圧を分圧する分圧回路と、
前記第１の電流を抵抗に流して得られる端子電圧と、前記温度係数が負の電圧を前記分圧回路で分圧した電圧とを合成した電圧を生成し、基準電圧として出力する合成部と、
を備えている、ことを特徴とする基準電圧発生回路。
【請求項１０】
前記合成部は、差動アンプよりなり、
前記電流発生部は、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第１のトランジスタと、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第２の抵抗と、
前記第２の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタが第３の抵抗を介してグランド電位に接続された第２のトランジスタと、
を備え、
前記電圧発生部は、
前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第４の抵抗と、
前記第４の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第３のトランジスタと、
を備え、
前記第１及び第２の抵抗と前記第１及び第２のトランジスタのコレクタとの接続点に非反転入力端子及び反転入力端子がそれぞれ接続され、出力端子が前記第３のトランジスタのベースに接続された別の差動アンプを備え、
前記第１乃至第３のトランジスタのベースは共通接続され、
前記第１乃至第３のトランジスタの共通接続されたベースとグランド間に挿入され、ベース−エミッタ間電圧を分圧する分圧回路を備え、
前記分圧回路による分圧出力電圧が、前記差動アンプの非反転入力端子に入力され、前記第４の抵抗と前記第３のトランジスタのコレクタの接続点が、前記差動アンプの反転入力端子に接続されている、ことを特徴とする請求項９に記載の基準電圧発生回路。
【請求項１１】
前記電流発生部の前記第１、第２の抵抗は、ベース−エミッタ間電圧を分圧しないで温度依存性を相殺する場合の抵抗値に対して、前記分圧回路の分圧比を乗じた値の抵抗値を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載の基準電圧発生回路。
【請求項１２】
前記差動アンプが、ソースが共通接続され非反転入力端子と反転入力端子にゲートがそれぞれ接続された電界効果トランジスタよりなる差動対と、前記差動対の共通ソースとグランド間に接続され、前記差動対に電流を供給する電流源と、前記差動対の電界効果トランジスタのドレインと電源間に接続された負荷回路を備えた入力差動段と、前記入力差動段の出力を受け出力端子を駆動する出力段を備えている、ことを特徴とする請求項１０に記載の基準電圧発生回路。
【請求項１３】
第１、第２、第３の抵抗と、第１の差動アンプと、第１、第２、第３のバイポーラジャンクショントランジスタとを含み、
前記第１及び第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタは、前記第１の差動アンプの第１及び第２の入力端子にそれぞれ接続され、
前記第１、第２、第３の抵抗の一端は、前記第１の差動アンプの出力端子に共通接続され、
前記第１の抵抗の他端は、前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタに接続され、
前記第２の抵抗の他端は、前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタに接続され、
前記第３の抵抗の他端は、前記第３のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタとベースに接続され、
前記第３のバイポーラジャンクショントランジスタのベースは、前記第１及び前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのベースに接続され、
第１と第２のバイポーラジャンクショントランジスタのエミッタサイズ比は１：Ｎ（ただし、Ｎは１より大の整数）に設定されており、
前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタ又は前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタ電流よりも大きな正の温度係数を持つ電流を生成する補償電流発生回路を備え、
前記第３の抵抗に、前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタ又は前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタ電流に等しい電流と、前記コレクタ電流に等しい電流よりも大きな正の温度係数を持つ電流を重畳させて流し、
前記第１の差動アンプより、前記第３の抵抗の端子間電圧と、前記第３のバイポーラジャンクショントランジスタのベース−エミッタ間電圧とを加算した電圧を出力する、ことを特徴とする基準電圧発生回路。
【請求項１４】
前記補償電流発生回路は、エミッタがグランド電位に接続され、コレクタが第４の抵抗を介して前記第１の差動アンプの出力端子に接続され、ベースがコレクタに接続された第４のトランジスタと、
エミッタがグランド電位に接続され、コレクタが前記第３のトランジスタのコレクタに接続され、ベースが前記第４のトランジスタのベースに接続された第５のトランジスタと、
を備えている、ことを特徴とする請求項１３に記載の基準電圧発生回路。
【請求項１５】
前記第１及び第２のバイポーラジャンクショントランジスタのエミッタサイズ比は１：Ｎ（Ｎは１より大の整数）に設定されている、ことを特徴とする請求項１３に記載の基準電圧発生回路。
【請求項１６】
第１の抵抗と、第１の差動アンプと、第１、第２、第３のバイポーラジャンクショントランジスタとを含み、
前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタと前記第１の差動アンプの第１の入力端子を接続し、
前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタと前記第１の差動アンプの第２の入力端子を接続し、
前記第１及び第２のバイポーラジャンクショントランジスタのベースと前記第１の差動アンプの出力を接続し、
前記第１及び第２のバイポーラジャンクショントランジスタのエミッタサイズ比は１：Ｎに設定されており、
第１の差動アンプは、前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタのベース−エミッタ間電圧を分圧した電圧と、前記第１の抵抗に、前記第１のバイポーラジャンクショントランジスタ又は前記第２のバイポーラジャンクショントランジスタのコレクタ電流と等しいか又は比例する電流を流すことにより得られる電圧とを加算した電圧を出力する、ことを特徴とする基準電圧発生回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、ＢＪＴ  Ｑ２のベース−エミッタ間電圧をＶＢＥ２、エミッタ電流をＩ２’とすると、ベース電圧はＶＢＥ２＋Ｒ２・Ｉ２’で与えられる。また、ＢＪＴ  Ｑ２のベース接地電流増幅率をα（Ｉ２＝αＩ２’）とすると、Ｑ２のベース電流ＩＢは、（１−α）Ｉ２／αで与えられる。図２において、ＢＪＴ  Ｑ２のベース電圧は、Ｑ１のベース−エミッタ間電圧をＶＢＥ１とすると、ＶＢＥ１＋Ｒ３・ＩＢとなり、ＶＢＥ２＋Ｒ２・Ｉ２’＝ＶＢＥ１＋Ｒ３・（１−α）Ｉ２／α、Ｒ３＝２Ｒ２より、次式（９）が導出される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本発明の１つの側面に係る基準電圧発生回路は、温度係数が正の第１の電流を生成する電流発生部と、温度係数が負の電圧を生成する電圧発生部と、抵抗に温度係数が正の電流を流すことで前記抵抗の端子間に現れる温度係数が正の電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成する合成部と、を備えた基準電圧発生回路であって、温度係数が正の第２の電流を生成する補償電流発生部をさらに備え、前記抵抗には、前記第１の電流と前記第２の電流とを合成（重畳）した電流を流し、前記合成部は、前記第１の電流と前記第２の電流との合成電流による前記抵抗の端子電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成し、基準電圧として出力し、前記補償電流発生部は、前記合成部より出力される前記基準電圧から、温度係数が負の電圧を減算した差電圧に比例する電流を、前記第２の電流として出力する、ことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本発明において、温度係数が正の第１の電流を生成する電流発生部と、温度係数が負の電圧を生成する電圧発生部と、抵抗に温度係数が正の電流を流すことで前記抵抗の端子間に現れる温度係数が正の電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成する合成部と、を備えた基準電圧発生回路であって、温度係数が正の第２の電流を生成する補償電流発生部をさらに備え、前記抵抗には、前記第１の電流と前記第２の電流とを合成した電流を流し、前記合成部は、前記第１の電流と前記第２の電流との合成電流による前記抵抗の端子電圧と、前記温度係数が負の電圧とを合成した電圧を生成し、基準電圧として出力し、前記合成部が、差動アンプよりなり、前記電流発生部は、前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第１の抵抗と、前記第１の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第１のトランジスタと、前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第２の抵抗と、前記第２の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタが第３の抵抗を介してグランド電位に接続された第２のトランジスタと、を備えた構成としてもよい。前記電圧発生部は、前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第４の抵抗と、前記第４の抵抗の他端にコレクタとベースが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第３のトランジスタとを備え、前記第２のトランジスタのベースは、前記第１のトランジスタのベースに第５の抵抗を介して接続され、且つ、前記第３のトランジスタのコレクタ及びベースは前記第１のトランジスタのベースが接続され、前記第１及び第２のトランジスタのコレクタは前記差動アンプの非反転入力端子及び反転入力端子にそれぞれ接続され、前記補償電流発生部は、前記差動アンプの出力端子に一端が接続された第６の抵抗と、前記第４の抵抗の他端にコレクタが接続され、エミッタがグランド電位に接続された第４のトランジスタと、エミッタがグランド電位に接続され、前記第６の抵抗の他端にコレクタとベースが共通に接続され、コレクタとベースが前記第４のトランジスタのベースに接続された第５のトランジスタと、を備えた構成としてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
次に、本発明の第２の実施例を説明する。図４は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。本実施例は、２個のＢＪＴ  Ｑ１、Ｑ２（エミッタサイズ比１：Ｎ）のコレクタ端子と差動アンプＡ１の差動入力端子をそれぞれ接続し、ＢＪＴ  Ｑ１、Ｑ２のベースと差動アンプＡ１の出力を接続して帰還ループを作り、ＢＪＴ  Ｑ２のエミッタには、一端がグランド電位に接続された抵抗Ｒ２を接続することにより、ＢＪＴ  Ｑ１、Ｑ２のベースおよびコレクタにＰＴＡＴ電流が流れるようにし、ＢＪＴ  Ｑ１のベース−エミッタ間電圧ＶＢＥを分圧した電圧と、ＰＴＡＴ電流を、抵抗Ｒ１よりも抵抗値の小さい抵抗Ｒ０に流したときの電圧を合成することにより、ＶＯＳ依存性を小さくしたまま、従来のバンドギャップ電圧（１．２Ｖ）より低い電圧で温度依存性をキャンセルできるようにしている。