(57)【要約】【課題】高温環境下又は低温環境下であっても温度依存性を効果的に抑制し得る基準電圧発生回路をより簡易に実現する。【解決手段】基準電圧発生回路１は、基準電圧Ｖｒｅｆを生成すると共に、環境温度が所定の温度範囲のときに環境温度が上昇するにつれて基準電圧Ｖｒｅｆが減少側に変化しようとする特性を有する基準電圧回路３と、ダイオードＶｆ１（基準素子）の特性の変化に基づいて素子温度に応じた出力が生成される温度検知部４と、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧Ｖｒｅｆを補正する基準電圧補正部５とを備えている。そして、基準電圧補正部５は、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど、その上昇に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが減少側に変化することを抑制する量を大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における所定電流経路の電流量を変化させている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電圧を生成可能に構成されると共に、少なくとも環境温度が所定の温度範囲のときに環境温度が上昇又は低下するにつれて前記基準電圧が減少側又は増加側のいずれか一方側に変化しようとする特性を有する基準電圧回路と、
素子温度に応じて特性が変化する基準素子を備え、前記基準素子の特性の変化に基づいて素子温度に応じた出力が生成される温度検知部と、
前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路で生成される前記基準電圧を補正する基準電圧補正部と、
を備え、
前記基準電圧補正部は、少なくとも環境温度が前記所定の温度範囲のときに、前記環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて前記基準電圧が前記一方側へ変化することを抑制する量を大きくするように、前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路における所定電流経路の電流量を変化させることを特徴とする基準電圧発生回路。
【請求項２】
前記基準電圧補正部は、前記温度検知部で生成された出力と前記基準電圧回路で生成される前記基準電圧とに基づき、前記環境温度が前記所定の温度範囲外のときには前記基準電圧回路における前記所定電流経路の電流を所定状態で維持し、前記環境温度が前記所定の温度範囲となったことを条件として前記所定電流経路の電流量を変化させ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３】
前記基準電圧補正部は、前記環境温度が前記所定の温度範囲のときに、前記環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて前記基準電圧が前記一方側へ変化することを抑制する量を連続的に大きくするように、前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路における前記所定電流経路の電流量を連続的に変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基準電圧発生回路。
【請求項４】
前記温度検知部で生成される出力電圧と、前記基準電圧回路で生成される前記基準電圧とが、前記所定の温度範囲において前記環境温度が上昇するほど又は前記環境温度が低下するほど電位差が大きくなるように構成されており、
前記基準電圧補正部は、前記所定電流経路の電流量を当該電位差に応じた変化量で変化させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。
【請求項５】
前記基準素子は、素子温度の上昇に応じて抵抗値が低下し、
前記温度検知部は、前記基準素子の素子温度の上昇に応じて前記出力電圧が低下するように構成されており、
前記基準電圧回路は、前記所定の温度範囲のときに環境温度が上昇するにつれて前記基準電圧が減少しようとする特性を有しており、
前記所定の温度範囲における温度特性は、温度上昇に応じた前記基準電圧の電圧低下度合いよりも前記温度検知部での前記出力電圧の低下度合いの方が大きくなっており、
前記基準電圧補正部は、前記温度検知部での前記出力電圧が前記基準電圧回路での前記基準電圧を上回ったときに前記所定電流経路の電流量を前記電位差に応じた変化量で変化させることを特徴とする請求項４に記載の基準電圧発生回路。
【請求項６】
前記基準電圧補正部は、前記環境温度が前記所定の温度範囲のときに、前記環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて前記基準電圧が前記一方側へ変化することを抑制する量を段階的に大きくするように、前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路における前記所定電流経路の電流量を段階的に変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基準電圧発生回路。
【請求項７】
前記基準電圧補正部は、前記所定電流経路の抵抗値又はトランジスタ比を変化させることで前記所定電流経路の電流量を段階的に変化させ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】
前記基準電圧回路を構成する１又は複数の抵抗がトリミング抵抗とされていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の基準電圧発生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準電圧発生回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基準電圧を発生させる回路としては、様々なものが用いられており、図１４にはその一例を示している。図１４の基準電圧発生回路１００では、基準電圧出力線ＶＢＧとグランドＧＮＤとの間に、抵抗１３１及びＮＰＮトランジスタ１４１の直列回路と、抵抗１３２，ＮＰＮトランジスタ１４２及び抵抗１３３の直列回路とが並列接続されて構成されている。また、各トランジスタ１４１，１４２のベースは、トランジスタ１４１のコレクタに共通に接続されている。オペアンプ１１０は、トランジスタ１４１のコレクタ及びベースの電位が正側の入力とされ、トランジスタ１４２のコレクタの電位が負側の入力とされている。
【０００３】
この構成では、トランジスタ１４１、１４２のコレクタ電流をＩｃ１１，Ｉｃ１２とし、トランジスタ１４１、１４２のそれぞれのベース−エミッタ電圧（接合電圧）をＶＢＥ１１，ＶＢＥ１２とし、抵抗１３３の抵抗値をＲ１３とすると、抵抗１３３に流れる電流Ｉｃ１２は各ベース−エミッタ電圧ＶＢＥ１１，ＶＢＥ１２の差電圧に応じた電流値となり、Ｉｃ１２＝（ＶＢＥ１１−ＶＢＥ１２）／Ｒ１３となる。また、トランジスタ１４１、１４２のベース電流をＩｂ１１，Ｉｂ１２とし、それぞれのエミッタ電流をＩｅ１１，Ｉｅ１２とすると、各ベース電流Ｉｂ１１，Ｉｂ１２が各コレクタ電流Ｉｃ１１，Ｉｃ１２よりも十分小さく無視できるので、各エミッタ電流Ｉｅ１１，Ｉｅ１２は各コレクタ電流Ｉｃ１１，Ｉｃ１２のそれぞれとほぼ同じ値となる。このような構成では、抵抗１３１の両端電圧をＶｒ１とすると、出力ＶＧＥでの出力電圧（参照電圧）Ｖｒｅｆは、Ｖｒｅｆ＝Ｖｒ１＋ＶＢＥ１１となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４６１１６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような基準電圧発生回路では温度依存性を抑えることが求められておち、図１４のような回路では、一般的には、抵抗及びトランジスタの温度係数を調整することで参照電圧Ｖｒｅｆの変動をある程度は抑えることができる。しかしながら、このような調整だけでは抑制に限度があり、特に環境温度が高温又は低温となる状況下では、温度特性による電圧変化が顕著となってしまう。
【０００６】
一方、関連技術としては、特許文献１のようなものも提供されている。この引用文献１で開示される回路では、それぞれのベースが第１ノードにおいて互いに接続された第１トランジスタＴｒ１および第２トランジスタＴｒ２を有するバンドギャップ回路１０が設けられており、更に、それぞれの制御端子が第２ノードにおいて互いに接続された第３トランジスタＴｒ３および第４トランジスタＴｒ４と、第３トランジスタの出力端子に接続されベースが第２トランシスタのコレクタに接続された第５トランジスタＴｒ５と、第４トランジスタの出力端子に接続されベースが第１ノードに接続された第６トランジスタＴｒ６とを有するカレントミラー回路２０と、このカレントミラー回路２０の出力に基づいてバンドギャップ回路１０に供給される電流を制御する制御回路３０と、制御回路３０とバンドギャップ回路１０との間に設けられた定電圧を出力する定電圧出力端子とを具備している。この特許文献１の技術では、電源電圧が変動した場合の参照電圧の変動を抑制するという効果は得られるが、高温環境下或いは低温環境下での温度依存性の抑制は十分ではない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、高温環境下又は低温環境下であっても温度依存性を効果的に抑制し得る基準電圧発生回路をより簡易に実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、
基準電圧を生成可能に構成されると共に、少なくとも環境温度が所定の温度範囲のときに環境温度が上昇又は低下するにつれて前記基準電圧が減少側又は増加側のいずれか一方側に変化しようとする特性を有する基準電圧回路と、
素子温度に応じて特性が変化する基準素子を備え、前記基準素子の特性の変化に基づいて素子温度に応じた出力が生成される温度検知部と、
前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路で生成される前記基準電圧を補正する基準電圧補正部と、
を備え、
前記基準電圧補正部は、少なくとも環境温度が前記所定の温度範囲のときに、前記環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて前記基準電圧が前記一方側へ変化することを抑制する量を大きくするように、前記温度検知部からの出力に基づいて前記基準電圧回路における所定電流経路の電流量を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、環境温度が上昇又は低下するにつれて基準電圧が減少側又は増加側に変化しようとする基準電圧回路から基準電圧を得つつ、その基準電圧を適切に補正できるようになる。特に、基準電圧補正部は、少なくとも環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて基準電圧が一方側へ変化することを抑制する量を大きくするように、温度検知部からの出力に基づいて基準電圧回路における所定電流経路の電流量を変化させているため、所定温度範囲において環境温度の上昇又は低下に起因する基準電圧の温度依存をより確実且つ効果的に抑えることができる。
【００１０】
請求項２の発明では、基準電圧補正部は、温度検知部で生成された出力と基準電圧回路で生成される基準電圧とに基づき、環境温度が所定の温度範囲外のときには基準電圧回路における所定電流経路の電流を所定状態で維持し、環境温度が所定の温度範囲となったことを条件として所定電流経路の電流量を変化させている。この構成では、基準電圧回路での温度依存性が小さい温度範囲（所定温度範囲外）においては補正動作を行わずに安定状態を維持することができ、基準電圧回路での温度依存性が大きい温度範囲（所定温度範囲）を狙って集中的且つ効率的に温度依存性の抑制動作を行うことができる。
【００１１】
請求項３の発明では、基準電圧補正部は、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて基準電圧が一方側へ変化することを抑制する量を連続的に大きくするように、温度検知部からの出力に基づいて基準電圧回路における所定電流経路の電流量を連続的に変化させている。この構成では、環境温度の上昇又は低下に起因する基準電圧の変動をより細かく補正できるようになる。例えば、微小な温度依存や大きな温度依存などを、それぞれの状態に合わせた精密な補正量で補正できるようになり、基準電圧をより適正な値で維持しやすくなる。
【００１２】
請求項４の発明では、温度検知部で生成される出力電圧と、基準電圧回路で生成される基準電圧とが、所定の温度範囲において環境温度が高くなるほど又は環境温度が低くなるほど電位差が大きくなるように構成されている。そして、基準電圧補正部は、所定電流経路の電流量を当該電位差に応じた変化量で変化させるように構成されている。
この構成によれば、温度検知部からの出力に基づいて基準電圧回路における所定電流経路の電流量を連続的に変化させ得る構成をより簡易に実現できる。
【００１３】
請求項５の発明では、基準素子は、素子温度の上昇に応じて抵抗値が低下するように構成され、温度検知部は、基準素子の素子温度の上昇に応じて出力電圧が低下するように構成されている。更に、基準電圧回路は、所定の温度範囲のときに環境温度が上昇するにつれて基準電圧が減少しようとする特性を有しており、所定の温度範囲における温度特性は、温度上昇に応じた基準電圧の電圧低下度合いよりも温度検知部での出力電圧の低下度合いの方が大きくなっている。そして、基準電圧補正部は、温度検知部での出力電圧が基準電圧回路での基準電圧を上回ったときに所定電流経路の電流量を電位差に応じた変化量で変化させている。
この構成によれば、所定の温度範囲において環境温度が高くなるほど温度検知部で生成される出力電圧と基準電圧回路で生成される基準電圧との電位差が大きくなる構成をより簡易に実現でき、更に、所定の温度範囲に至ったときに複雑な制御を行うことなく自動的に温度依存性の抑制動作を強化することができる。
【００１４】
請求項６の発明では、基準電圧補正部は、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど又は低下するほど、その上昇又は低下に応じて基準電圧が一方側へ変化することを抑制する量を段階的に大きくするように、温度検知部からの出力に基づいて基準電圧回路における所定電流経路の電流量を段階的に変化させている。
このようにすることで、環境温度の上昇又は低下に起因する基準温度の変動動作を、変動しようとする程度に合わせた段階で適切に抑制できるようになる。
【００１５】
請求項７の発明では、基準電圧補正部は、所定電流経路の抵抗値又はトランジスタ比を変化させることで所定電流経路の電流量を段階的に変化させている。この構成によれば、複雑な経路構成を用いることなく基準温度の変動動作を段階的に抑制できるようになる。
【００１６】
請求項８の発明では、基準電圧回路を構成する１又は複数の抵抗がトリミング抵抗とされている。このようにすることで、基準電圧回路内での特性のばらつきを抑え易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の代表例を例示する概念図である。
【図３】図３は、図２の基準電圧発生回路における基準電圧、ダイオードの順方向電圧、基準電圧とダイオードの順方向電圧との差についての、環境温度に応じた変化を示すグラフである。
【図４】図４は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例１を例示する概念図である。
【図５】図５は、図４の基準電圧発生回路における基準電圧の変化を例示するグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例２の要部を示す回路図であり、図６（Ｂ）は、変更例３の要部を示す回路図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例４の要部を示す回路図であり、図７（Ｂ）は、変更例５の要部を示す回路図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る基準電圧発生回路の代表例を例示する概念図である。
【図１０】図１０は、図９の基準電圧発生回路における増幅部の出力電圧（補正をしない場合の出力電圧）と温度検知部の出力電圧の変化を示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の第３実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。
【図１２】図１２は、図１１の基準電圧発生回路における補正を行わない場合の基準電圧（出力電圧）の特性を示すグラフである。
【図１３】図１３は、他の実施形態に係る基準電圧発生回路について説明する説明図である。
【図１４】図１４は、比較例に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[第１実施形態]
以下、本発明を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。図２は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の代表例を例示する概念図である。図３は、図２の基準電圧発生回路における基準電圧、ダイオードの順方向電圧、基準電圧とダイオードの順方向電圧との差についての、環境温度に応じた変化を示すグラフである。
【００１９】
図１に示す基準電圧発生回路１は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の基本構成を示すものであり、図１の回路の抵抗部３１、３２、３３、トランジスタ部４１、４２の少なくともいずれかに特徴的な変更を加えることで、温度依存性を抑制している。
【００２０】
図２の基準電圧発生回路１は、図１の抵抗部３２等に特徴を加えたものであり、基準電圧Ｖｒｅｆを生成可能に構成されると共に、少なくとも環境温度が所定の温度範囲のときに環境温度が上昇するにつれて基準電圧Ｖｒｅｆが減少側に変化しようとする特性を有する基準電圧回路３を備えている。
【００２１】
基準電圧回路３は、例えばバンドギャップ基準回路として構成される部分であり、基準電圧出力線ＶＢＧとグランドＧＮＤとの間に、抵抗Ｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ１の直列回路と、抵抗Ｒ２、Ｒ３、ＮＰＮトランジスタＴｒ２、及び抵抗Ｒ４の直列回路とが並列接続されて構成されている。抵抗Ｒ１の一端側は電圧出力線ＶＢＧに接続され、他端側は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース、トランジスタＴｒ１のコレクタ、及びオペアンプ１０の正側の入力に接続されている。トランジスタＴｒ１は、コレクタが上記抵抗Ｒ１の他端側（及び、当該トランジスタＴｒ１のベース、トランジスタＴｒ２のベース、オペアンプ１０の正側の入力）に接続され、トランジスタＴｒ１のエミッタはグランドＧＮＤに接続されている。
【００２２】
また、抵抗Ｒ２の一端側が電圧出力線ＶＢＧに接続され、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とが直列に接続されている。抵抗Ｒ３は、一端側が抵抗Ｒ２の他端側に接続されると共にトランジスタＴｒ３のコレクタに接続されており、抵抗Ｒ３の他端（抵抗Ｒ２に接続される側とは反対側）には、オペアンプ１０の負側の入力及びトランジスタＴｒ２のコレクタが接続されている。トランジスタＴｒ２は、エミッタ側に抵抗Ｒ４の一端側が接続され、抵抗Ｒ４の他端側はグランドＧＮＤに接続されている。更に、電圧出力線ＶＢＧには、定電流源２１が接続されており、オペアンプ１０の出力側も接続されている。
【００２３】
以下では、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のコレクタ電流をＩｃ１，Ｉｃ２とし、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のそれぞれのベース−エミッタ電圧（接合電圧）をＶＢＥ１，ＶＢＥ２とし、抵抗Ｒ４の抵抗値をＲ４として説明する。トランジスタＴｒ３がオフ状態のとき（コレクタ電流が流れないとき）には、抵抗Ｒ４に流れる電流Ｉｃ２は各ベース−エミッタ電圧ＶＢＥ１，ＶＢＥ２の差電圧に応じた電流値となり、Ｉｃ２＝（ＶＢＥ１−ＶＢＥ２）／Ｒ４となる。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のベース電流をＩｂ１，Ｉｂ２とし、それぞれのエミッタ電流をＩｅ１，Ｉｅ２とすると、各ベース電流Ｉｂ１，Ｉｂ２が各コレクタ電流Ｉｃ１，Ｉｃ２よりも十分小さく無視できるので、各エミッタ電流Ｉｅ１，Ｉｅ２は各コレクタ電流Ｉｃ１，Ｉｃ２のそれぞれとほぼ同じ値となる。このような構成では、抵抗Ｒ１の両端電圧をＶｒ１とすると、電圧出力線ＶＢＧでの出力電圧（参照電圧）Ｖｒｅｆは、Ｖｒｅｆ＝Ｖｒ１＋ＶＢＥ１となる。
【００２４】
しかしながら、この構成では、トランジスタＴｒ３を何ら動作させないときには環境温度が上昇した高温状態のときに、図５のＡ３のように、基準電圧Ｖｒｅｆが大きく落ち込んでしまうことになる。そこで、図２の構成では、環境温度が所定温度以上となる温度範囲（所定の温度範囲）のときに電流経路７に流す電流を増やし、高温環境下での基準電圧Ｖｒｅｆの落ち込みを改善している。
【００２５】
具体的には、温度検知部４と基準電圧補正部５とが設けられている。
温度検知部４は、素子温度に応じて特性が変化する基準素子として、順方向ダイオードＶｆ１が設けられており、温度検知部４では、このダイオードＶｆ１の特性の変化に基づいて素子温度に応じた出力が生成されるようになっている。この構成では、定電流源２２によりダイオードＶｆ１に定電流が流され、ダイオードＶｆ１のアノード側の電位がダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆで維持されると共に、ライン４ａの抵抗Ｒ５にはダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆが印加されるようになっている。
【００２６】
基準電圧補正部５は、少なくとも環境温度が所定の温度範囲（所定の高温範囲）のときに、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３で生成される基準電圧Ｖｒｅｆを補正するように構成されており、主として、ＰＮＰトランジスタＴｒ３と、抵抗Ｒ５とによって構成されている。トランジスタＴｒ３は、エミッタが電圧出力線ＶＢＧに接続され、コレクタが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の間に接続されている。また、トランジスタＴｒ３のベースは、抵抗Ｒ５の一端側に接続されており、抵抗Ｒ５の他端側はダイオードＶｆ１のアノードに接続されている。
【００２７】
本構成で用いられる基準電圧回路３は、環境温度が所定の温度範囲（所定の高温範囲）のとき、環境温度が上昇するにつれて基準電圧Ｖｒｅｆが減少側する特性を有しており、基準電圧補正部５では、所定の温度範囲（所定の高温範囲）において環境温度が上昇するほど、その上昇に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが減少側に変化することを抑制する量を大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における所定電流経路７の電流量を変化させている。
【００２８】
この構成では、図３に示すように、ダイオードＶｆ１（Ｄｉ）の順方向電圧Ｖｆは、温度上昇に応じて順方向電圧Ｖｆが小さくなる負の特性を有しており、ある温度以上の温度範囲（トランジスタＴｒ３を動作させない場合に温度が高くなるにつれて基準電圧Ｖｒｅｆが減少する温度範囲）では、温度上昇に応じた基準電圧Ｖｒｅｆの低下度合いよりも温度上昇に応じた順方向電圧Ｖｆの低下度合いのほうが大きくなっている。そして、ある所定温度を超えると、基準電圧ＶｒｅｆとダイオードＶｆ１（Ｄｉ）の順方向電圧Ｖｆとの差が、トランジスタＴｒ３のベースエミッタ間の順方向電圧を超えることになり、このとき、トランジスタＴｒ３がオン状態となってトランジスタＴｒ３からのコレクタ電流が電流経路７に流れ込むことになる。従って、基準電圧Ｖｒｅｆと順方向電圧Ｖｆとの差がトランジスタＴｒ３のベースエミッタ間の順方向電圧を超える所定の高温範囲では、この範囲外のときと比べて電流経路７の電流量が相対的に大きくなり、基準電圧Ｖｒｅｆの落ち込みを抑えて基準電圧Ｖｒｅｆを持ち上げるように補正することができる（例えば、図５のＡ２参照）。
【００２９】
また、この構成では、温度検知部４で生成される出力電圧Ｖｆと基準電圧回路３で生成される基準電圧Ｖｒｅｆとの電位差は、所定の温度範囲において環境温度が高くなるほど電位差が大きくなるように構成されているため、環境温度が高くなるほどトランジスタＴｒ３のベース電流が大きくなり、電流経路７に流れ込む電流量は出力電圧Ｖｆと基準電圧Ｖｒｅｆとの電位差に応じた変化量で増加する。
【００３０】
このように、基準電圧補正部３では、温度検知部４で生成された出力Ｖｆと基準電圧回路３で生成される基準電圧Ｖｒｅｆとに基づき、環境温度が所定の温度範囲外（トランジスタＴｒ３がオフ状態となる温度範囲）のときには基準電圧回路３における電流経路７の電流を、トランジスタＴｒ３からのコレクタ電流が流れ込まない所定状態で維持し、環境温度が所定の温度範囲（トランジスタＴｒ３がオン状態となる温度範囲）となったことを条件としてトランジスタＴｒ３からのコレクタ電流を電流経路７に流し込むことで電流経路７の電流量を変化させている。特に、基準電圧補正部５では、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が連続的に上昇するにつれて、基準電圧Ｖｒｅｆの低下を抑制する量を連続的に大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における電流経路７の電流量を連続的に変化させている。
【００３１】
（第１実施形態の主な効果）
上記構成では、所定の高温範囲のときに環境温度が上昇するにつれて基準電圧が減少側に変化しようとする基準電圧回路３から基準電圧Ｖｒｅｆを得つつ、その基準電圧Ｖｒｅｆを適切に補正できるようになる。特に、基準電圧補正部５は、少なくとも環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど、その上昇に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが一方側（減少側）へ変化することを抑制する量を大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における電流経路７の電流量を変化させているため、ある温度を超える所定の高温範囲において環境温度の上昇に起因する基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存をより確実且つ効果的に抑えることができる。
【００３２】
また、本構成では、基準電圧補正部５は、温度検知部４で生成された出力と基準電圧回路３で生成される基準電圧Ｖｒｅｆとに基づき、環境温度が所定の温度範囲外のときには基準電圧回路３における所定電流経路の電流を所定状態で維持し、環境温度が所定の温度範囲となったことを条件として所定電流経路の電流量を変化させている。この構成では、基準電圧回路３での温度依存性が小さい温度範囲（所定温度範囲外）においては補正動作を行わずに安定状態を維持することができ、基準電圧回路３での温度依存性が大きい温度範囲（所定温度範囲）を狙って集中的且つ効率的に温度依存性の抑制動作を行うことができる。
【００３３】
また、本構成では、基準電圧補正部５は、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど、その上昇に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが一方側（減少側）へ変化することを抑制する量を連続的に大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における所定電流経路７の電流量を連続的に変化させている。この構成では、環境温度の上昇に起因する基準電圧Ｖｒｅｆの変動をより細かく補正できるようになる。例えば、微小な温度依存や大きな温度依存などを、それぞれの状態に合わせた精密な補正量で補正できるようになり、基準電圧Ｖｒｅｆをより適正な値で維持しやすくなる。
【００３４】
更に、本構成では、温度検知部４で生成される出力電圧Ｖｆと、基準電圧回路３で生成される基準電圧Ｖｒｅｆとが、所定の温度範囲において環境温度が高くなるほど電位差が大きくなるように構成されている。そして、基準電圧補正部５は、所定電流経路７の電流量を当該電位差に応じた変化量で変化させるように構成されている。
この構成によれば、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における所定電流経路７の電流量を連続的に変化させ得る構成をより簡易に実現できる。
【００３５】
また、本構成では、順方向ダイオードＶｆ１（基準素子）は、少なくとも上記所定の温度範囲において素子温度の上昇に応じて抵抗値が低下するように構成され、温度検知部４は、、順方向ダイオードＶｆ１（基準素子）の素子温度の上昇に応じて出力電圧Ｖｆが低下するように構成されている。更に、基準電圧回路３は、上記所定の温度範囲のときに環境温度が上昇するにつれて基準電圧Ｖｒｅｆが減少しようとする特性を有しており、上記所定の温度範囲における温度特性は、温度上昇に応じた基準電圧Ｖｒｅｆの電圧低下度合いよりも温度検知部４での出力電圧Ｖｆの低下度合いの方が大きくなっている。そして、基準電圧補正部５は、基準電圧Ｖｒｅｆと出力電圧Ｖｆが所定電位差を超えたときに、電流経路７の電流量をその電位差に応じた変化量で変化させている。
この構成によれば、所定の温度範囲において環境温度が高くなるほど出力電圧Ｖｆと基準電圧Ｖｒｅｆとの電位差が大きくなる構成をより簡易に実現でき、更に、所定の温度範囲に至ったときに複雑な制御を行うことなく自動的に温度依存性の抑制動作を強化することができる。
【００３６】
また、本構成では、基準電圧回路３を構成する抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５のいずれか又は全部がトリミング抵抗とされていてもよい。このようにすることで、基準電圧回路３内での特性のばらつきを抑え易くなる。
【００３７】
［第１実施形態の変更例１］
次に、第１実施形態の変更例１について説明する。図４は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例１を例示する概念図である。図５は、図４の基準電圧発生回路における基準電圧の変化を例示するグラフである。
図２の例では、トランジスタＴｒ３を用いて電流経路７に流し込む電流量を１つの段階で増加させたが、図４のように複数段階（図４では２段階）で増加させても良い。図４の例では、抵抗Ｒ２を抵抗Ｒ２ａ及び抵抗Ｒ２ｂに変更した点、トランジスタＴｒ３をトランジスタＴｒ３ａ、Ｔｒ３ｂに変更した点、抵抗Ｒ５に代えて抵抗Ｒ５ａ、Ｒ５ｂを設けた点、順方向ダイオードＶｆ１に代えて順方向ダイオードＶｆ１ａ、Ｖｆ１ｂを設けた点が第１実施形態と異なっている。
【００３８】
この構成では、所定の温度範囲において環境温度が上昇するにつれてダイオードＶｆ１ａの順方向電圧Ｖｆと出力電圧Ｖｒｅｆの差が大きくなる点は第１実施形態と同様であり、順方向電圧Ｖｆと出力電圧Ｖｒｅｆの電位差がトランジスタＴｒ３ａのベースエミッタ間の順方向電圧を超える温度（第１温度）となったときにトランジスタＴｒ３ａがオン状態となって、トランジスタＴｒ３ａからのコレクタ電流が電流経路７に流れ込むようになっている。
【００３９】
また、環境温度が第１温度よりも更に上昇すると、ダイオードＶｆ１ａ、Ｖｆ１ｂの順方向電圧が一層低下し、ダイオードＶｆ１ｂのアノード側の電位も一層低下する。そして、ある温度（第２温度）に達すると、ダイオードＶｆ１ｂのアノード側の電位とトランジスタＴｒ３ｂのエミッタ側の電位との電位差が当該トランジスタＴｒ３ｂのベースエミッタ間の順方向電圧を超えることになる。この超えるときの温度（第２温度）よりも高い温度範囲では、トランジスタＴｒ３ａだけでなくトランジスタＴｒ３ｂもオン状態となり、トランジスタＴｒ３ａ、Ｔｒ３ｂを介したバイパス経路から電流経路７に流れ込む電流量が一層増加することになる。従って、図５（Ｂ）のように、第２温度よりも高い高温側において、大きく落ち込もうとする基準電圧をより持ち上げることができる。
【００４０】
［第１実施形態の変更例２〜５］
次に、第１実施形態の変更例２について説明する。図６（Ａ）は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例２の要部を示す回路図であり、図６（Ｂ）は、変更例３の要部を示す回路図である。また、図７（Ａ）は、第１実施形態に係る基準電圧発生回路の変更例４の要部を示す回路図であり、図７（Ｂ）は、変更例５の要部を示す回路図である。
【００４１】
変更例２〜５でも、一部以外は図２と同様の構成をなしており、基準電圧補正部５は、環境温度が所定の温度範囲のときに、環境温度が上昇するほど、その上昇に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが低下することを抑制する量を段階的に大きくするように、温度検知部４からの出力に基づいて基準電圧回路３における電流経路７の電流量を段階的に変化させており、具体的には、電流経路７の抵抗値又はトランジスタ比を変化させることで電流経路７の電流量を段階的に変化させている。
【００４２】
変更例２では、図１における抵抗部３１、又は抵抗部３２、若しくは抵抗部３３を図６（Ａ）に示すような構成としている。例えば、図２のような構成からトランジスタＴｒ３及び抵抗Ｒ５を省略し、抵抗Ｒ１の部分、又は抵抗Ｒ２、Ｒ３の部分、抵抗Ｒ４の部分のいずれかを、図６（Ａ）のような回路構成としている。例えば抵抗Ｒ２の部分を図６（Ａ）のような回路構成に代えた場合、図２のダイオードＶｆ１のアノード電位（ダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆ）を検出する手段を設け、順方向電圧Ｖｆが第１電位未満且つ第２電位以上となる第１温度範囲のときに、スイッチＳＷ１をオン状態とし、順方向電圧Ｖｆが第２電位未満となる第２温度範囲のときに、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のいずれもオン状態とするように制御を行うようにすればよい。
【００４３】
変更例３では、図１における抵抗部３１、又は抵抗部３２、若しくは抵抗部３３を図６（Ｂ）に示すような構成としている。例えば、図２のような構成からトランジスタＴｒ３及び抵抗Ｒ５を省略し、抵抗Ｒ１の部分、又は抵抗Ｒ２、Ｒ３の部分、抵抗Ｒ４の部分のいずれかを、図６（Ｂ）のような回路構成としている。例えば抵抗Ｒ２の部分を図６（Ｂ）のような回路構成に代えた場合、図２のダイオードＶｆ１のアノード電位（ダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆ）を検出する手段を設け、例えば、順方向電圧Ｖｆが第１電位以上となる温度範囲のときに、スイッチＳＷ３をオン状態とし、順方向電圧Ｖｆが第１電位未満となる温度範囲のときに、スイッチＳＷ３、ＳＷ４のいずれもオン状態とするように制御を行うようにすればよい。
【００４４】
変更例４では、図１におけるトランジスタ部４１、４２のいずれかを図７（Ａ）に示すような構成としている。例えば、図２のような構成からトランジスタＴｒ３及び抵抗Ｒ５を省略し、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のいずれかを、図７（Ａ）のような回路構成としている。例えば抵抗Ｔｒ２の部分を図７（Ａ）のような回路構成に代えた場合、図２のダイオードＶｆ１のアノード電位（ダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆ）を検出する手段を設け、例えば、順方向電圧Ｖｆが第１電位以上となる温度範囲のときに、スイッチＳＷ５をオン状態とし、順方向電圧Ｖｆが第１電位未満となる温度範囲のときに、スイッチＳＷ５、ＳＷ６のいずれもオン状態とするように制御を行うようにすればよい。
【００４５】
変更例５では、図１におけるトランジスタ部４１、４２のいずれかを図７（Ｂ）に示すような構成としている。例えば、図２のような構成からトランジスタＴｒ３及び抵抗Ｒ５を省略し、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のいずれかを、図７（Ｂ）のような回路構成としている。例えば抵抗Ｔｒ２の部分を図７（Ｂ）のような回路構成に代えた場合、図２のダイオードＶｆ１のアノード電位（ダイオードＶｆ１の順方向電圧Ｖｆ）を検出する手段を設け、例えば、順方向電圧Ｖｆが第１電位以上且つ第２電位未満となる第１温度範囲のときに、スイッチＳＷ５をオン状態とし、順方向電圧Ｖｆが第１電位未満となる温度範囲のときに、スイッチＳＷ５、ＳＷ６のいずれもオン状態とするように制御を行うようにすればよい。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。図８は、第２実施形態に係る基準電圧発生回路の代表例を例示する概念図である。
図８の例では、基準電圧Ｖｒｅｆを増幅した出力電圧Ｖｏｕｔと順方向ダイオードＶｆｃを直列に数段配列したときの出力電圧Ｖａとに基づいて、基準電圧Ｖｒｅｆの補正、ひいては出力電圧Ｖｏｕｔの補正を行っている。この構成では、例えば補正を行わないときの出力電圧Ｖｏｕｔの変化及び温度検知部４での出力電圧Ｖａの変化が図１０のようになっている。
【００４７】
このような構成のものでは、例えば図９のように具体的に構成し、環境温度が所定温度を超える所定温度範囲となったときに電流経路７に流れる電流量を増加させるように補正を行うことができる。図１０の例では、環境温度の上昇に伴う出力電圧Ｖｏｕｔの低下度合いよりも環境温度の上昇に伴う出力電圧Ｖａの低下度合いのほうが大きくなっており、所定温度未満のときには出力電圧Ｖｏｕｔよりも出力電圧Ｖａのほうが大きく、所定温度を超えると出力電圧Ｖｏｕｔよりも出力電圧Ｖａのほうが小さくなるように構成されている。
【００４８】
図９の例では、出力電圧Ｖｏｕｔと出力電圧Ｖａとをコンパレータ１２によって比較し、出力電圧Ｖｏｕｔよりも出力電圧Ｖａのほうが大きい場合には、スイッチＳＷ７をオフ状態とし、電流経路７を所定の電流状態としている。一方、環境温度の上昇に伴い、出力電圧Ｖａよりも出力電圧Ｖｏｕｔのほうが大きくなった場合には、スイッチＳＷ７をオン状態とし、前記所定の電流状態のときよりも電流経路７の電流量を大きくしている。これにより、所定温度を超える所定温度範囲のときには、増加した電流によって出力電圧Ｖｏｕｔの落ち込みを抑えることができ、基準電圧Ｖｒｅｆ及び出力電圧Ｖｏｕｔを安定させることができる。
【００４９】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る基準電圧発生回路を概念的に例示する概念図である。図１２は、図１１の基準電圧発生回路における補正を行わない場合の基準電圧（出力電圧）の特性を示すグラフである。
【００５０】
図１１の例では、抵抗部３２とＮＰＮトランジスタ部４２と抵抗部３３と抵抗部３４とが電源ＶとグランドＧＮＤとの間に直列に接続されており、抵抗部３１とＮＰＮトランジスタ部４１とが電源ＶとグランドＧＮＤとの間に直列に接続されている。そして、抵抗部３２の一端側とトランジスタ部４２のコレクタとの間の電位がオペアンプ１０の負側の入力とされ、抵抗部３１とトランジスタ部４１のコレクタとの間の電位がオペアンプ１０の正側の入力とされている。そして、オペアンプ１０の出力側が並列に設けられたダイオードＶｆ３、Ｖｆ５のそれぞれのアノード側に接続され、トランジスタ部４１、４２のベースがダイオードＶｆ３のカソード側に接続されている。ダイオードＶｆ３,Ｖｆ４及び抵抗Ｒ３１は直列に接続され、抵抗Ｒ３１の一端側はグランドＧＮＤに接続されている。また、ダイオードＶｆ５のカソード側には抵抗Ｒ３２が直列に接続され、抵抗Ｒ３２の他端側はグランドＧＮＤに接続されている。そして、ダイオードＶｆ５のカソードと抵抗Ｒ３２の間の電位が出力電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）とされている。
【００５１】
このような構成の基準電圧回路３では、出力電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）は、図１２のように所定温度以上の所定温度範囲において、温度が高くなるにつれて出力電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）が大きくなる特性を有している。従って、このような構成では、例えば図２と同様の温度検知部４を設け、ダイオードＶｆ１の出力Ｖｆが所定閾値を超えるとき（環境温度が所定温度未満のとき）には、抵抗部３１、３２、３３、３４及びトランジスタ部４１、４２を所定状態に維持して直列経路を流れる電流をそれぞれ所定状態とし、ダイオードＶｆ１の出力Ｖｆが所定閾値以下となるとき（環境温度が所定温度以上となった所定の温度範囲のとき）には、抵抗部３１、３２、３３、３４或いはトランジスタ部４１、４２を図２、図４、図６、図７のいずれかの方法を用いて変化させ、出力電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）を抑えるように補正すればよい。
【００５２】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５３】
上記実施形態では、温度検知部４の基準素子として負の温度特性を有する素子（順方向ダイオード）を１段又は多段に配列した例を示したが、基準素子として正の温度特性を有する素子（例えばツェナーダイオードを）を１段又は多段に配列してもよい。例えば、図２の構成において、ダイオードＶｆ１をツェナーダイオードとした場合、図１３のように、環境温度の上昇に伴いツェナーダイオードの順方向電圧Ｚｄｉは上昇することになる。そして、環境温度の上昇に伴い、基準電圧Ｖｒｅｆ（出力電圧）と順方向電圧Ｚｄｉの差は徐々に小さくなり、温度上昇に伴うトランジスタＴｒ３のベースエミッタ間における順方向電圧の低下度合いよりも、温度上昇に伴う基準電圧Ｖｒｅｆ（出力電圧）と順方向電圧Ｚｄｉの差の低下度合いのほうが大きくなる。従って、ある温度に達するまでは、トランジスタＴｒ３をオン状態にすることができ、ある温度に達したときにトランジスタＴｒ３をオフ状態にすることができる。このようにすると、例えば、図５のように低温側が落ち込むような定電圧回路に対し、低温環境下において基準電圧を持ち上げるように補正することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…基準電圧発生回路
３…基準電圧回路
４…温度検知部
５…基準電圧補正部
１０…オペアンプ
２１，２２…定電流源
Ｖｆ１，Ｖｆ１ａ，Ｖｆ１ｂ，Ｖｆｃ，Ｖｆ３，Ｖｆ４，Ｖｆ５…ダイオード（基準素子）
ＶＢＧ…出力電圧線
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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