发明名称 能隙参考电路以及用来产生一能隙电压之方法
摘要
申请公布号 TWI330309 申请公布日期 2010.09.11
申请号 TW096110580 申请日期 2007.03.27
申请人 智原科技股份有限公司 发明人 彭彦华;王为善
分类号 G05F3/16 主分类号 G05F3/16
代理机构 代理人 吴丰任 台北县永和市福和路389号6楼之3;戴俊彦 台北县永和市福和路389号6楼之3
主权项 一种能隙参考电路(Bandgap Reference Circuit),用来产生一能隙电压(Bandgap Voltage),该能隙参考电路包含有:一电流产生器,用来产生一输出电流,该电流产生器包含复数个参考单元,该复数个参考单元包含一第一参考单元与复数个并联之第二参考单元,该电流产生器可依据该复数个参考单元决定该输出电流之大小,其中该输出电流之一第一部分系为具有负温度系数之电流,以及该输出电流之一第二部分系为具有正温度系数之电流;一第一电阻,耦接于该第一参考单元之一第一端子(Terminal)与一节点之间,用来传送(Transmit)一第一电流;一第二电阻,耦接至该节点与每一第二参考单元之一第一端子,用来传送一第二电流;一第三电阻,耦接于该节点与该能隙参考电路之一输出端子之间,用来传送一第三电流,该第三电流之大小等于该第一电流之大小与该第二电流之大小之和;以及一电流/电压转换器(Current-to-voltage Converter),耦接至该第三电阻,用来依据该输出电流与该第三电流产生该能隙电压。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该复数个参考单元包含有至少一二极体或至少一电晶体。如申请专利范围第2项所述之能隙参考电路,其中该复数个参考单元包含有该至少一电晶体,以及该电晶体系为双载子接面电晶体(Bipolar Junction Transistor,BJT)。如申请专利范围第2项所述之能隙参考电路,其中该复数个参考单元包含有该至少一电晶体,以及该电晶体系为动态门槛(Dynamic Threshold)金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor,MOS)电晶体。如申请专利范围第2项所述之能隙参考电路,其中该复数个参考单元包含有该至少一电晶体,以及该电晶体系为操作于弱反转(Weak Inversion)区之金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor,MOS)电晶体。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该复数个参考单元中之每一参考单元包含一第二端子,耦接至一参考位准(Reference Level)。如申请专利范围第6项所述之能隙参考电路,其中该参考位准系为接地位准(Ground Level)。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该电流产生器另包含有:一第四电阻,其包含有一第一端子与一第二端子,该第二端子系耦接至每一第二参考单元之该第一端子;一放大器,其包含有一正输入端子,耦接至该第四电阻之该第一端子,以及一负输入端子,耦接至该第一参考单元之该第一端子;以及复数个P型金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor,MOS)电晶体,其中每一P型金属氧化物半导体电晶体之闸极(Gate)系耦接至该放大器之一输出端子,每一P型金属氧化物半导体电晶体之源极(Source)系耦接至一操作电压,以及该复数个P型金属氧化物半导体电晶体包含有:一第一P型金属氧化物半导体电晶体,其汲极(Drain)系耦接至该第一参考单元之该第一端子;一第二P型金属氧化物半导体电晶体,其汲极系耦接至该第四电阻之该第一端子;以及一第三P型金属氧化物半导体电晶体,其汲极输出该输出电流至该电流/电压转换器。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该第一电阻的电阻值之大小实质上(Substantially)等于该第二电阻的电阻值之大小。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该第一电流与该第二电流均为具有正温度系数之电流。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该输出电流之该第一部分与该第二部分系为同方向之电流。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该输出电流之该第一部分之大小实质上(Substantially)等于从该第一端子输入至该第一参考单元的电流之大小,以及该输出电流之该第二部分之大小实质上等于该第一电流之大小或该第二电流之大小。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该电流/电压转换器将该输出电流与该第三电流之总电流转换为该能隙电压。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该电流/电压转换器包含有一第一端子,耦接至该第三电阻,以及一第二端子,耦接至一参考位准(Reference Level)。如申请专利范围第14项所述之能隙参考电路,其中该参考位准系为接地位准(Ground Level)。如申请专利范围第1项所述之能隙参考电路,其中该电流/电压转换器系为一电阻。一种用来产生一能隙电压(Bandgap Voltage)之方法,该方法包含有:提供一电流产生器,该电流产生器包含复数个参考单元,用来决定一输出电流之大小,该复数个参考单元包含一第一参考单元与复数个并联之第二参考单元;提供一第一电阻、一第二电阻、以及一第三电阻;提供一电流/电压转换器(Current-to-voltage Converter);将该第一电阻耦接于该第一参考单元之一第一端子(Terminal)与一节点之间,以传送(Transmit)一第一电流;将该第二电阻耦接至该节点与每一第二参考单元之一第一端子,以传送一第二电流;将该第三电阻耦接于该节点与该能隙参考电路之一输出端子之间,以传送一第三电流,该第三电流之大小等于该第一电流之大小与该第二电流之大小之和;利用(Utilize)该电流产生器产生该输出电流,其中该输出电流之一第一部分系为具有负温度系数之电流,以及该输出电流之一第二部分系为具有正温度系数之电流;以及利用该电流/电压转换器依据该输出电流与该第三电流产生该能隙电压。如申请专利范围第17项所述之方法,其中利用该电流/电压转换器依据该输出电流与该第三电流产生该能隙电压之步骤另包含有:利用该电流/电压转换器将该输出电流与该第三电流之总电流转换为该能隙电压。如申请专利范围第17项所述之方法,其中该复数个参考单元包含有至少一二极体或至少一电晶体。如申请专利范围第17项所述之方法,其中该第一电阻的电阻值之大小实质上(Substantially)等于该第二电阻的电阻值之大小。
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