專利名稱：參考電壓產(chǎn)生電路以及接收電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生向比較器供給的參考電壓(比較電壓)的參考電壓產(chǎn)生電路，尤 其涉及難以受到電源電壓變化或溫度變化的影響的參考電壓產(chǎn)生電路以及使用該參考電 壓產(chǎn)生電路的接收電路。
背景技術(shù)：
作為家電設(shè)備間的通信標(biāo)準(zhǔn)有HBS (Home Bus System)。在HBS中，作為傳輸 路徑而使用雙絞線(twisted-pair)，在該傳輸路徑上的數(shù)字信號(hào)的傳輸中，有使用被 AMI (Alternate Mark Inversion)編碼后的信號(hào)(以下稱為AMI信號(hào))的傳輸。AMI信號(hào) 由零、正、負(fù)的三值構(gòu)成，在使用該信號(hào)的通信中，通過用零表示邏輯“0”，交替改變極性地 表示邏輯“1”來傳輸數(shù)據(jù)。由此，傳輸波形接近交流信號(hào)，具有抗噪音能力強(qiáng)，能夠進(jìn)行穩(wěn) 定的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。此外，邏輯“1”的極性是相對(duì)于邏輯“0”的電位為正和負(fù)的極性，邏 輯“0”的電位不限定于0V，例如也可以選擇5V等電位。以往，作為安裝在構(gòu)成應(yīng)用了 HBS的系統(tǒng)的設(shè)備中、負(fù)責(zé)設(shè)備間的通信功能的裝 置，提供了 HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC (半導(dǎo)體集成電路)。在該IC中，除了生成AMI信號(hào)來向 傳輸線路發(fā)送的發(fā)送驅(qū)動(dòng)電路以外，還內(nèi)置了判別傳輸線路上的AMI信號(hào)的邏輯電平來對(duì) 接收數(shù)據(jù)進(jìn)行再生的接收電路，接收電路具備比較預(yù)定的參考電壓(比較電壓)和接收信 號(hào)，判別邏輯電平的比較器；以及產(chǎn)生上述參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路。參考電壓產(chǎn)生電路，由流出恒定電流的恒流電路、生成該恒流電路的偏置電壓的 偏置電路(恒壓電路、基準(zhǔn)電壓)、和把通過恒流電路生成的電流變換為電壓作為參考電壓 的電流-電壓變換電路等構(gòu)成。作為這樣的參考電壓產(chǎn)生電路，例如有專利文獻(xiàn)1中記載 的電路。另外，作為與應(yīng)用了 HBS的系統(tǒng)中的接收電路相關(guān)的發(fā)明，例如有專利文獻(xiàn)2中記 載的發(fā)明。在應(yīng)用HBS的系統(tǒng)中，有時(shí)傳輸路徑的長度非常長，例如達(dá)到幾十米以上，傳輸信 號(hào)的波形有時(shí)變?nèi)趸蛘哒穹鶞p小。另外，當(dāng)通過HBS連接的設(shè)備如空氣調(diào)節(jié)裝置那樣具有 消耗功率大的壓縮機(jī)等負(fù)載，是負(fù)載反復(fù)啟動(dòng)和停止的設(shè)備時(shí)，在負(fù)載的啟動(dòng)時(shí)或停止時(shí) 電流急劇變化，電源電壓改變，在接收電路中參考電壓變化，有可能錯(cuò)誤地判定接收數(shù)據(jù)。因此，在所述設(shè)備間的通信中采用了 HBS方式時(shí)，希望在接收電路中使用的參考 電壓產(chǎn)生電路，即使電源電壓改變也產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓。作為這樣的接收電路中的參考 電壓產(chǎn)生電路，本發(fā)明人考慮圖5所示的電路并進(jìn)行了研究。圖5所示的電路由從傳輸路徑接收被AMI編碼后的差動(dòng)輸入信號(hào)，然后進(jìn)行放大 的差動(dòng)放大部11 ；比較通過該差動(dòng)放大部11放大后的信號(hào)和參考電壓Vref，判定接收數(shù)據(jù) 的接收數(shù)據(jù)判定部12 ；產(chǎn)生參考電壓Vref的參考電壓產(chǎn)生部13構(gòu)成。參考電壓產(chǎn)生部13 具備恒流電路，該恒流電路具有在電源電壓端子VDD和接地電位點(diǎn)GND之間串聯(lián)連接的電 阻Rl以及絕緣柵型電場效應(yīng)晶體管(以下稱為MOS晶體管)M0 ；將柵極端子與電阻Rl和 MOS晶體管MO的連接節(jié)點(diǎn)m連接的MOS晶體管Ml以及在該Ml的源極端子和接地電位點(diǎn)GND之間連接的電阻R3 ；在Ml的漏極端子和電源電壓端子VDD上連接的MOS晶體管M2 ’與 該M2進(jìn)行了電流鏡連接的MOS晶體管M3。該恒流電路在Ml和R2的連接節(jié)點(diǎn)N2上連接了 MOS晶體管MO的柵極端子，將M2的電流Il復(fù)制到M3，從M3流出恒定電流12。并且，通過由M4、M5組成的電流鏡電路將從該恒流電路流出的恒定電流12返回， 流過電阻R7來變換成電壓，由此，產(chǎn)生以電源電壓VDD為基準(zhǔn)的參考電壓Vref。在圖5的參考電壓產(chǎn)生電路中，恒流電路的MOS晶體管Ml的電流II，根據(jù)電阻R3 的電阻值和節(jié)點(diǎn)N2的電位V2決定為Il = V2/R3。在此，節(jié)點(diǎn)N2的電位V2被固定在比接 地電位GND高出MOS晶體管的閾值電壓Vth的電位，即V2恒定，因此可以使恒定電流Il流 過電阻R3以及M1、M2。而且，電位V2以接地電位GND為基準(zhǔn)而決定，因此，即使電源電壓改 變，電位V2也大體恒定，因此電流Il幾乎不變化。其結(jié)果，與電流Il成比例的電流12以 及流過電阻R7的電流13也不改變，參考電壓Vref(= 13-R7)具有即使電源電壓改變，與 電源電壓對(duì)應(yīng)的相對(duì)電位也幾乎不變化的電源電壓依存性低的優(yōu)點(diǎn)。但是，圖5所示的電路，節(jié)點(diǎn)N2的電位V2通過MOS晶體管MO的閾值電壓Vth決 定，MOS晶體管的Vth由于溫度系數(shù)小因此對(duì)MO的節(jié)點(diǎn)N2的電位V2的影響小，但根據(jù)與 Ml串聯(lián)連接的電阻R3的溫度特性，當(dāng)周圍溫度變化時(shí)電阻R3的電阻值變化，如圖4(a)中 虛線Bl所示，電流Il也比較大幅度地變化，由此，參考電壓Vref變化?？傊?，在圖5所示的電路中，參考電壓Vref依存于周圍溫度而變化。并且，當(dāng)Vref 變化時(shí)接收電路的接收靈敏度下降，無法正確地判別接收信號(hào)的電平，顯然存在容易發(fā)生 接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的不足。此外，當(dāng)通過Vil、Vi2來表示從差動(dòng)放大部11向接收數(shù)據(jù)判定部12 供給的信號(hào)時(shí)，接收靈敏度通過Vil < Vref并且Vi2 < Vref時(shí)的Vil和Vi2的電位差來 定義，該電位差的變化越小，接收靈敏度越良好。專利文獻(xiàn)1日本特開2003-207527號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2007-318632號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的發(fā)明，其目的在于提供電源電壓依存性以及溫度 依存性低的參考電壓產(chǎn)生電路，從而實(shí)現(xiàn)接收靈敏度良好的接收電路。本發(fā)明的另一目的在于提供能夠把參考電壓產(chǎn)生電路做成容易調(diào)整通過該電路 生成的參考電壓的溫度依存性的電路形式，能夠容易地設(shè)計(jì)接收靈敏度良好的接收電路的 參考電壓產(chǎn)生電路。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第一方式是一種參考電壓產(chǎn)生電路，其中具備恒流 電路，該恒流電路具有在電源電壓端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第一電阻元 件以及雙極性晶體管；將柵極端子與所述第一電阻元件和所述雙極性晶體管的連接節(jié)點(diǎn)連 接的第一 MOS晶體管；在所述第一 MOS晶體管的源極端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連 接的第二電阻元件；在所述第一 MOS晶體管的漏極端子和電源電壓端子之間連接的第二 MOS晶體管；以及與所述第二 MOS晶體管進(jìn)行了電流鏡連接的第三MOS晶體管，通過把由該 恒流電路生成的恒定電流或者與其成比例的電流變換成電壓，來產(chǎn)生參考電壓。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，雙極性晶體管的基極、發(fā)射極間電壓Vbe具有負(fù)的溫度特性，因此， 可以通過第二電阻元件的負(fù)的溫度特性使第一 MOS晶體管和第二電阻元件的連接節(jié)點(diǎn)的電位具有負(fù)的溫度特性，由此，可以抑制通過恒流電路生成的恒定電流以及參考電壓的溫
度變化。在此，理想的情況是，在所述雙極性晶體管的發(fā)射極端子和恒定電位點(diǎn)之間連接 了第三電阻元件。由此，通過第三電阻元件的溫度特性，可以使第一 MOS晶體管和第二電阻 元件的連接節(jié)點(diǎn)的電位的變化，與第二電阻元件的負(fù)的溫度特性等同。即，可以實(shí)現(xiàn)具有容 易調(diào)整所生成的參考電壓的溫度依存性的電路形式的參考電壓產(chǎn)生電路。而且，理想的情況是，所述雙極性晶體管，具有與通過CMOS工藝形成的N溝道 MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的集電極區(qū)域以及發(fā)射極區(qū)域；以及與通 過CMOS工藝形成的P溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的基極區(qū)域，所 述雙極性晶體管具有在所述集電極區(qū)域和所述發(fā)射極區(qū)域之間配置了所述基極區(qū)域的構(gòu) 造。由此，不使用比CMOS工藝復(fù)雜的Bi-CMOS工藝，就可以制造具有雙極性晶體管的參考 電壓產(chǎn)生電路或具有該參考電壓產(chǎn)生電路的接收電路，由此可以抑制成本上升。另外，本申請(qǐng)的另一發(fā)明所涉及的接收電路，具備放大被AMI編碼后的一對(duì)輸入 信號(hào)的差動(dòng)放大電路；比較所述差動(dòng)放大電路的輸出和預(yù)定的參考電壓，判別所述輸入信 號(hào)的邏輯電平的接收數(shù)據(jù)判定電路；以及產(chǎn)生所述參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路，所述參 考電壓產(chǎn)生電路具備恒流電路，該恒流電路具有在電源電壓端子和恒定電位點(diǎn)之間以串 聯(lián)形態(tài)連接的第一電阻元件以及雙極性晶體管；將柵極端子與所述第一電阻元件和所述雙 極性晶體管的連接節(jié)點(diǎn)連接的第一 MOS晶體管；在所述第一 MOS晶體管的源極端子和恒定 電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第二電阻元件；在所述第一 MOS晶體管的漏極端子和電源電 壓端子之間連接的第二 MOS晶體管；以及與所述第二 MOS晶體管進(jìn)行了電流鏡連接的第三 MOS晶體管，通過把由該恒流電路生成的恒定電流或者與其成比例的電流變換成電壓，來產(chǎn) 生以所述電源電壓端子的電源電壓為基準(zhǔn)的參考電壓。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，參考電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生以電源電壓為基準(zhǔn)的參考電壓，因此，可以 與電源電壓的變化無關(guān)地將接收數(shù)據(jù)判定電路中的相對(duì)的判定電平保持恒定，可以減少接 收數(shù)據(jù)的誤判定。另外，由于雙極性晶體管的基極、發(fā)射極間電壓Vbe具有負(fù)的溫度特性，因 此，通過第二電阻元件的負(fù)的溫度特性，可以抵消第一 MOS晶體管中流過的電流的溫度特 性，由此可以抑制通過恒流電路生成的恒定電流以及參考電壓的溫度變化。另外，理想的情況是，所述恒流電路具備在所述雙極性晶體管的發(fā)射極端子和恒 定電位點(diǎn)之間連接的第三電阻元件。由此，可以通過第三電阻元件的溫度特性，使第一 MOS 晶體管和第二電阻元件的連接節(jié)點(diǎn)的電位的變化，進(jìn)一步接近第二電阻元件的負(fù)的溫度變 化。即，能夠?qū)崿F(xiàn)具有容易調(diào)整所生成的參考電壓的溫度依存性的電路形式、能夠容易地設(shè) 計(jì)接收靈敏度良好的接收電路的參考電壓產(chǎn)生電路。而且，理想的情況是，所述雙極性晶體管，具有與通過CMOS工藝形成的N溝道 MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的集電極區(qū)域以及發(fā)射極區(qū)域；以及與通 過CMOS工藝形成的P溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的基極區(qū)域，所 述雙極性晶體管具有在所述集電極區(qū)域和所述發(fā)射極區(qū)域之間配置了所述基極區(qū)域的構(gòu) 造。由此，不使用比CMOS工藝復(fù)雜的Bi-CMOS工藝，就可以制造具有雙極性晶體管的參考 電壓產(chǎn)生電路或具有該參考電壓產(chǎn)生電路的接收電路，由此可以抑制成本上升。根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)電源電壓依存性以及溫度依存性低的參考電壓產(chǎn)生電路，由此實(shí)現(xiàn)接收靈敏度良好的接收電路。另外，把參考電壓產(chǎn)生電路做成容易調(diào)整通過該電 路生成的參考電壓的溫度依存性的電路形式，具有能夠?qū)崿F(xiàn)可以容易地設(shè)計(jì)接收靈敏度良 好的接收電路的參考電壓產(chǎn)生電路的效果。


圖1是表示將本發(fā)明應(yīng)用于在HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC中內(nèi)置的接收電路時(shí)的第 一實(shí)施方式的電路圖。圖2是表示在實(shí)施方式的接收電路中，構(gòu)成產(chǎn)生在接收數(shù)據(jù)判定部的判定中使用 的參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路的雙極性晶體管的器件構(gòu)造的例子的截面圖。圖3是表示將本發(fā)明應(yīng)用于在HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC中內(nèi)置的接收電路時(shí)的第 二實(shí)施方式的電路圖。圖4(a)是表示參考電壓產(chǎn)生電路內(nèi)的偏置電路中流過的電流的溫度依存性的特 性圖。圖4(b)是表示使用了實(shí)施方式的參考電壓產(chǎn)生電路的接收電路中的接收靈敏度 的溫度依存性的特性圖。圖5是表示在本發(fā)明以前研究的HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC中內(nèi)置的接收電路中使 用的參考電壓產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。符號(hào)說明11差動(dòng)放大部(差動(dòng)放大電路)12接收數(shù)據(jù)判定部13參考電壓產(chǎn)生部(參考電壓產(chǎn)生電路)21、22 比較器31偏置電路
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1中表示了在構(gòu)成應(yīng)用了 HBS(Home Bus System)的系統(tǒng)的設(shè)備中安裝的、負(fù)責(zé) 設(shè)備間的通信功能的HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC中內(nèi)置的接收電路的第一實(shí)施方式。本實(shí)施方式的接收電路具備從傳輸路徑接收被AMI (Alternate Mark Inversion)編碼后的差動(dòng)輸入信號(hào)并進(jìn)行放大的差動(dòng)放大部11 ；比較通過該差動(dòng)放大部 11放大后的信號(hào)和參考電壓Vref，判定接收數(shù)據(jù)的接收數(shù)據(jù)判定部12 ；產(chǎn)生上述參考電壓 Vref的參考電壓產(chǎn)生部13。差動(dòng)放大部11由以下各部構(gòu)成由基極端子分別與AMI信號(hào)的輸入端子mi、IN2 連接的一對(duì)雙極性晶體管(bipolar transistor)組成的輸入差動(dòng)晶體管Q1、Q2 ；在該晶體 管Q1、Q2的集電極和電源電壓端子VDD之間連接的負(fù)載電阻R4、R5;在輸入差動(dòng)晶體管Q1、 Q2的發(fā)射極和作為恒定電位點(diǎn)的接地電位點(diǎn)GND之間連接的恒定電流用MOS晶體管M6、 M7 ；在輸入差動(dòng)晶體管Ql、Q2的發(fā)射極端子間連接的電阻R6。輸入差動(dòng)晶體管Ql、Q2，可 以代替雙極性晶體管而使用MOS晶體管(絕緣柵型電場效應(yīng)晶體管)。接收數(shù)據(jù)判定部12由以下各部構(gòu)成在同相輸入端子上輸入差動(dòng)放大部11的差動(dòng)輸出，與在反相輸入端子上輸入的參考電壓Vref進(jìn)行比較的一對(duì)比較器21、22 ；以比較 器21、22的輸出作為輸入的NOR門23。接收數(shù)據(jù)判定部12，當(dāng)輸入差動(dòng)放大部11的一對(duì) AMI信號(hào)為大體相同的電平時(shí)，比較器21、22的輸出一起變?yōu)榈碗娖?，從NOR門23輸出高電 平(邏輯“1”)的信號(hào)。另外，接收數(shù)據(jù)判定部12，當(dāng)輸入差動(dòng)放大部11的一對(duì)AMI信號(hào) 為極性互不相同的信號(hào)時(shí)，比較器21、22的輸出的一方變?yōu)楦唠娖剑瑥腘OR門23輸出低電 平(邏輯“0”)的信號(hào)。因此，通過將NOR門23的輸出反轉(zhuǎn)，可以成為正式的接收數(shù)據(jù)。參考電壓產(chǎn)生部13由在電源電壓端子VDD和接地電位點(diǎn)GND之間以串聯(lián)形態(tài)連 接的電流-電壓變換用的電阻R7以及恒定電流用MOS晶體管M5 ；和提供該恒定電流用MOS 晶體管M5的柵極偏置電壓Vb的偏置電路31構(gòu)成。并且，在恒定電流用MOS晶體管M5以及 所述差動(dòng)放大部11的恒定電流用MOS晶體管M6、M7的柵極端子上共同施加了從該偏置電 路31輸出的偏置電壓Vb，根據(jù)偏置電壓Vb來決定在M5、M6、M7中流過的電流。具體來說， 將偏置電路31的輸出部的電流-電壓變換用的MOS晶體管M4與上述恒定電流用MOS晶體 管M5、M6、M7進(jìn)行了電流鏡連接，根據(jù)M4和M5、M6、M7的尺寸比，與偏置電路31的輸出電 流12成比例的電流流過M5、M6、M7。此外，把差動(dòng)放大部11的M6和M7做成相同尺寸。該實(shí)施例(圖1)的偏置電路31相當(dāng)于把圖5所示的電路中的N溝道型MOS晶體 管MO替換成NPN雙極性晶體管QO，具有恒流電路，該恒流電路具備在電源電壓端子VDD和 接地電位點(diǎn)GND之間串聯(lián)連接的電阻Rl以及雙極性晶體管QO ；將柵極端子連接在Rl和QO 的連接節(jié)點(diǎn)W上的MOS晶體管Ml以及在該Ml的源極端子和接地電位點(diǎn)GND之間連接的 電阻R3 ；在Ml的漏極端子和電源電壓端子VDD之間連接的P溝道型MOS晶體管M2 ；與M2 進(jìn)行了電流鏡連接的P溝道型MOS晶體管M3。所述恒流電路在Ml和R3的連接節(jié)點(diǎn)N2上 連接了雙極性晶體管QO的基極端子，Ml的電流Il通過M2、M3的電流鏡被復(fù)制到M3，從M3 流出恒定電流12。并且，通過將柵極和漏極連接的N溝道型MOS晶體管M4，將從該恒流電路電流出的 恒定電流12變換為電壓，由此生成偏置電壓Vb，通過與M4進(jìn)行了電流鏡連接的N溝道型 MOS晶體管M5，使與恒定電流12成比例的電流13流過電阻R7來變換成電壓，由此產(chǎn)生以 電源電壓VDD為基準(zhǔn)的參考電壓Vref。在該實(shí)施方式中，代替圖5的電路中的MOS晶體管MO而使用了雙極性晶體管Q0。 MOS晶體管的閾值電壓Vth，溫度系數(shù)根據(jù)MOS晶體管的W/L的尺寸比而變化，因此在圖5 的電路中由于工藝波動(dòng)，節(jié)點(diǎn)N2的電位V2的溫度變化量具有波動(dòng)，流過第一MOS晶體管的 電流的溫度特性變化，參考電壓Vref有可能變化。與此相對(duì)，在圖1的電路中，雙極性晶體 管的基極、發(fā)射極間電壓Vbe的溫度系數(shù)恒定，因此，通過電阻R3的負(fù)的溫度特性可以減小 流過MOS晶體管MI的電流的溫度變化，可以抑制參考電壓Vref的變化。具體來說，例如當(dāng)溫度上升、電阻R3的電阻值減小時(shí)，電阻R3中流過的電流Il會(huì) 增加，但此時(shí)雙極性晶體管QO的Vbe具有負(fù)的溫度特性，因此Vbe對(duì)應(yīng)于溫度上升而減小。因 此，即使溫度變化，MOS晶體管M2、M3中流過的電流Il與圖5的電路相比變化也減小，可以 抑制節(jié)點(diǎn)N2的電位V2的變化以及參考電壓Vref的變化。另外，在該實(shí)施方式中，通過在 偏置電路31中生成的穩(wěn)定的偏置電壓Vb將差動(dòng)放大部11的恒定電流用MOS晶體管M6、M7 偏置，因此，獲得抑制差動(dòng)放大電路的電流、即差動(dòng)放大電路的放大率的溫度變化的效果。而且，在本實(shí)施方式中產(chǎn)生了以電源電壓VDD為基準(zhǔn)的參考電壓Vref，因此可以使接收數(shù)據(jù)判定部12中的判定精度、即接收靈敏度提高。其理由是因?yàn)?，?dāng)電源電壓VDD變 化時(shí)，差動(dòng)放大部11的輸出電平變化，但參考電壓Vref也對(duì)應(yīng)于電源電壓的變化而變化， 由此可以與電源電壓VDD的變化無關(guān)地將相對(duì)的判定電平保持恒定。而且，一般的雙極性IC中的NPN雙極性晶體管中，使用了在半導(dǎo)體基板內(nèi)具有成 為集電極區(qū)域的N型嵌入層、在其上方依次形成了發(fā)射極區(qū)域和基極區(qū)域的縱型晶體管， 但是在本實(shí)施方式中，作為雙極性晶體管Q0，即使使用如圖2所示能夠通過CMOS工藝在半 導(dǎo)體芯片上形成的橫型的雙極性晶體管，通過試驗(yàn)或模擬，確認(rèn)了與圖5的電路相比可以 抑制參考電壓Vref的變化。此外，圖2所示的雙極性晶體管，在CMOS半導(dǎo)體集成電路中，在形成N溝道型MOS 晶體管的源極、漏極區(qū)域的N阱區(qū)域41上，通過與作為源極、漏極區(qū)域的N型擴(kuò)散層同時(shí)形 成的矩形環(huán)狀的N型區(qū)域42，形成了橫型雙極性晶體管的集電極區(qū)域。另外，在作為集電 極的N型區(qū)域42的內(nèi)側(cè)，在形成P溝道型MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域的P阱區(qū)域43上， 通過與作為源極、漏極區(qū)域的P型擴(kuò)散層同時(shí)形成的矩形環(huán)狀的P型區(qū)域44，形成橫型雙 極性晶體管的基極區(qū)域。并且，在該作為基極的P型區(qū)域44的內(nèi)側(cè)，通過與作為N溝道型 MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域的N型擴(kuò)散層同時(shí)形成的矩形狀的N型區(qū)域45，形成了橫型雙 極性晶體管的發(fā)射極區(qū)域。40是單晶硅那樣的半導(dǎo)體芯片，在本實(shí)施例中使用了 P型的基 板，但也可以使用N型基板。除構(gòu)成所述偏置電路31的上述晶體管QO以外，在構(gòu)成差動(dòng)放大部11的輸入差動(dòng) 晶體管Ql、Q2中也可以使用圖2所示的能夠通過CMOS工藝在半導(dǎo)體芯片上形成的橫型的 雙極性晶體管。因此，本實(shí)施方式不使用比CMOS工藝復(fù)雜的Bi-CMOS工藝，就可知制造具 有雙極性晶體管的參考電壓產(chǎn)生電路或具有該參考電壓產(chǎn)生電路的接收電路，由此還具有 可以抑制成本上升的效果。接著，使用圖3說明應(yīng)用了本發(fā)明的HBS驅(qū)動(dòng)器/接收器IC中內(nèi)置的接收電路的
第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的接收電路，在第一實(shí)施方式(圖1)的偏置電路31中，在雙極性晶體 管QO的發(fā)射極和接地電位點(diǎn)GND之間追加了電阻R2。在所述第一實(shí)施方式中說明了雙極 性晶體管的基極、發(fā)射極間電壓Vbe具有負(fù)的溫度特性，因此通過電阻R3的負(fù)的溫度特性可 以減小MOS晶體管Ml中流過的電流的溫度變化，但是，Vbe的溫度特性比電阻R3的溫度特 性小，因此無法充分抵消。在第二實(shí)施方式中，通過在雙極性晶體管QO的發(fā)射極和接地電位點(diǎn)GND之間追加 電阻R2，具有通過電阻R2的溫度特性，與第一實(shí)施方式的電路相比可以容易地調(diào)整伴隨溫 度變化的節(jié)點(diǎn)N2的電位V2的變化的優(yōu)點(diǎn)。在圖3的偏置電路31中，當(dāng)把雙極性晶體管QO中流過的集電極電流設(shè)為Ic、把電 阻R3中流過的電流設(shè)為IO JEMOS晶體管M1、M2中流過的漏極電流設(shè)為Il JEMOS晶體管 Ml的柵源間電壓設(shè)為Ves、把雙極性晶體管QO的電流放大率設(shè)為hFE時(shí)，IC、I0、I1通過以下 式(1) (3)來表達(dá)。此外，AVgs、AVbe, AR2、AR3、ΔhFE是與溫度變化相伴的VGS、VBE、 R2、R3、hra的變化量。數(shù)學(xué)式1
權(quán)利要求
1.一種參考電壓產(chǎn)生電路，其特征在于， 具備恒流電路，該恒流電路具有在電源電壓端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第一電阻元件以及雙極性晶體管；將柵極端子與所述第一電阻元件和所述雙極性晶體管的連接節(jié)點(diǎn)連接的第一 MOS晶 體管；在所述第一 MOS晶體管的源極端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第二電阻元件；在所述第一 MOS晶體管的漏極端子和電源電壓端子之間連接的第二 MOS晶體管；以及 與所述第二 MOS晶體管進(jìn)行了電流鏡連接的第三MOS晶體管， 通過把由該恒流電路生成的恒定電流或者與其成比例的電流變換成電壓，來產(chǎn)生參考 電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的參考電壓產(chǎn)生電路，其特征在于，在所述雙極性晶體管的發(fā)射極端子和恒定電位點(diǎn)之間連接了第三電阻元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的參考電壓產(chǎn)生電路，其特征在于， 所述雙極性晶體管，具有與通過CMOS工藝形成的N溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的集電 極區(qū)域以及發(fā)射極區(qū)域；以及與通過CMOS工藝形成的P溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的基極 區(qū)域，所述雙極性晶體管具有在所述集電極區(qū)域和所述發(fā)射極區(qū)域之間配置了所述基極區(qū) 域的構(gòu)造。
4.一種接收電路，其特征在于， 具備放大被AMI編碼后的一對(duì)輸入信號(hào)的差動(dòng)放大電路；比較所述差動(dòng)放大電路的輸出和預(yù)定的參考電壓，判別所述輸入信號(hào)的邏輯電平的接 收數(shù)據(jù)判定電路；以及產(chǎn)生所述參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路， 所述參考電壓產(chǎn)生電路具備恒流電路，該恒流電路具有在電源電壓端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第一電阻元件以及雙極性晶體管；將柵極端子與所述第一電阻元件和所述雙極性晶體管的連接節(jié)點(diǎn)連接的第一 MOS晶 體管；在所述第一 MOS晶體管的源極端子和恒定電位點(diǎn)之間以串聯(lián)形態(tài)連接的第二電阻元件；在所述第一 MOS晶體管的漏極端子和電源電壓端子之間連接的第二 MOS晶體管；以及 與所述第二 MOS晶體管進(jìn)行了電流鏡連接的第三MOS晶體管， 通過把由該恒流電路生成的恒定電流或者與其成比例的電流變換成電壓，來產(chǎn)生以所 述電源電壓端子的電源電壓為基準(zhǔn)的參考電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收電路，其特征在于，所述恒流電路具備在所述雙極性晶體管的發(fā)射極端子和恒定電位點(diǎn)之間連接的第三 電阻元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的接收電路，其特征在于， 所述雙極性晶體管，具有與通過CMOS工藝形成的N溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的集電 極區(qū)域以及發(fā)射極區(qū)域；以及與通過CMOS工藝形成的P溝道MOS晶體管的源極、漏極區(qū)域在同一工序中形成的基極 區(qū)域，所述雙極性晶體管具有在所述集電極區(qū)域和所述發(fā)射極區(qū)域之間配置了所述基極區(qū) 域的構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種參考電壓產(chǎn)生電路以及接收電路，電源電壓依存性以及溫度依存性低，從而實(shí)現(xiàn)接收靈敏度良好的接收電路。接收電路具備放大被AMI編碼后的一對(duì)信號(hào)的差動(dòng)放大電路(11)；比較差動(dòng)放大電路的輸出和預(yù)定的參考電壓，判別輸入信號(hào)的邏輯電平的接收數(shù)據(jù)判定電路(12)；以及產(chǎn)生所述參考電壓的參考電壓產(chǎn)生電路(13)，參考電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生以電源電壓為基準(zhǔn)的溫度依存性低的參考電壓。
文檔編號(hào)H04B1/16GK102081422SQ20101054865
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者后藤卓史, 大原智光 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社