| 主权项 |
1.一种能带隙参考位准电压电路,其包含具有一第 一输入与一第二输入并在其输出提供一电压参考 位准之一第一放大器,该放大器系在其第一输入耦 合至一第一电晶体并在该第二输入耦合至一第二 电晶体,该第二电晶体具有大于该第一电晶体之发 射极面积的一发射极面积,并且其中: 该第二电晶体系在其发射极耦合至一负载电阻器, 该负载电阻器在使用中提供该第一电晶体与该第 二电晶体之间之基极发射极电压的一电压差量测 Vbe,以用于形成该能带隙参考位准电压; 各电晶体之该等基极系共同耦合,以便该第一电晶 体与该第二电晶体之该基极皆处于相同电位; 该第一电晶体与该第二电晶体之一系以二极体连 接组态予以提供; 藉由在一回授回路中耦合至各个该等电晶体之该 集极之该放大器,将该第一电晶体与该第二电晶体 中另一电晶体的该基极集极电压维持在零,从而减 小该厄力效应。 2.如请求项1之电路,其进一步包含一第三电晶体与 一第四电晶体,该第三电晶体系与该第一电晶体之 该发射极耦合,而该第四电晶体系经由该负载电阻 器与该第二电晶体之该发射极耦合,该第四电晶体 之该发射极面积大于该第一电晶体或该第三电晶 体之发射极面积,以便该第一电晶体与该第三电晶 体在高于该第二电晶体与该第四电晶体之一电流 密度情况下操作,并且其中一PTAT电压系经由该回 授电路中的一电阻器在该第二输入中提供给该放 大器,以便在该放大器之该输出所提供的该电压为 该第一电晶体与该第三电晶体之该等基极发射极 电压加上该PTAT电压之一组合。 3.如请求项2之电路,其中该第三电晶体与该第四电 晶体之各个系以二极体连接组态予以提供。 4.如请求项2之电路,其中该第三电晶体之该发射极 系经由一第二电阻器与接地耦合,该电阻器之値实 现该参考位准电压从该自然能带隙电压的两倍至 一所需电压之一偏移,从而实现对该电路的一偏移 调整。 5.如请求项3之电路,其进一步包含一第三电阻器与 一第四电阻器,该等电阻器系分别提供在该放大器 之该输出与该第一电晶体及该第二电晶体之该等 集极之间的该等回授回路路径之各个中。 6.如请求项5之电路,其中提供在该等回授回路之各 个中的该等电阻器实质上为相同値。 7.如请求项5之电路,其中提供在该等回授回路之各 个中的该等电阻器为不同値。 8.如请求项5之电路,其进一步包含电路组件,该电 路组件调适成提供用于该非二极体连接型电晶体 之该基极电流,并从该相同电晶体之该集极撷取该 相同电流,从而将该第一电晶体与该第二电晶体之 各个的该集极电流维持在该相同値。 9.如请求项5之电路,其进一步包含电路组件,该电 路组件调适成提供用于该非二极体连接型电晶体 之该基极电流,并从该相同电晶体之该集极撷取该 相同电流的电路,该电路组件系调适成补偿该非二 极体连接型电晶体与该另一电晶体之间的基极电 流变更,从而减小由于该基极电流所导致之该电路 中的误差。 10.如请求项8之电路,其中该非二极体连接型电晶 体为该第一电晶体,而调适成从该第一电晶体之该 集极撷取该电流的该电路组件包含由该第一电晶 体与该第三电晶体所定义的该电路之该接脚的一 复制,该复制接脚包含该电路之一第五电晶体与一 第六电晶体,该第五电晶体之该基极系与该第一电 晶体之该集极耦合,该第五电晶体之该发射极系与 该第六电晶体之该集极耦合,该第六电晶体之该基 极系与该第三电晶体之该二极体连接基极耦合,从 而提供一电流反射镜,以便一基极电流系藉由该第 五电晶体从该第一电晶体之该集极所撷取。 11.如请求项10之电路,其中该第一电晶体与该第二 电晶体之该基极电流系经由第七电晶体与第八电 晶体及一双极反射镜而进一步加以反射,该第六电 晶体与该第八电晶体之该等基极电流系藉由一双 电流反射极从该放大器之该输出供应,以便该第三 电晶体、该第六电晶体与该第八电晶体之各个的 该等集极电流相同。 12.如请求项11之电路,其中该第五电晶体之该集极 通常系经由一电阻器与该放大器之该输出耦合,该 电阻器之该値实质上系相等于该第四电晶体之该 値,以便该第五电晶体之该基极电流追踪该第一电 晶体之该基极电流。 13.如请求项11之电路,其中该第一电晶体与该第二 电晶体之该基极电流系经由与该第五电晶体及该 第七电晶体耦合的一系列反射镜而进一步加以反 射,以便该反射电流可以从该第五电晶体及该第七 电晶体之该等发射极所撷取,从而确保该第五电晶 体及该第七电晶体之该等集极电流实质上为相同 値,此电流系经由耦合在该第七电晶体之该集极与 该放大器之该输出之间的一电流反射镜而进一步 加以反射,从而提供一PTAT电流。 14.如请求项3之电路,其进一步包含调适成提供一 修正电压之电路组件,该修正电压系调适成补偿该 第一电晶体与该第三电晶体之该电压的该曲率,并 入该修正电压实现消除该曲率。 15.如请求项14之电路,其中调适成提供一修正电压 的该电路组件系调适成提供该负载电阻器中的PTAT 电压与CTAT电压之一混合。 16.如请求项14之电路,其中提供该修正电压系藉由 镜射跨一电阻器的该第四电晶体之该基极-发射极 电压,并且采用一MOSFET装置及放大器实现产生一与 绝对温度互补(CTAT)电流,该CTAT电流系经由至少一 个电流反射镜而提供回至该第四电晶体,从而复制 跨该负载电阻器之一具有反曲率的电压,此复制电 压与该先前存在的电压(Vbe)之组合实现消除该 曲率。 17.如请求项15之电路,其中藉由改变由该电流反射 镜与该第四电晶体所提供的该电流之斜率,可修改 具有一反曲率的该电压之大小。 18.如请求项1之电路,其进一步包含与该第三电晶 体及该第四电晶体耦合之复数个额外电晶体,该等 复数个额外电晶体系以一堆叠配置予以提供,从而 实现具有较高参考位准电压的该参考位准电路之 使用。 19.一种能带隙参考位准电压电路,其包含具有一第 一输入与一第二输入并在其输出提供一电压参考 位准之一第一放大器,该放大器系在其第一输入耦 合至一第一电晶体并在该第二输入耦合至一第二 电晶体,该放大器系在一回授回路中耦合至各个该 等电晶体之该集极,该第二电晶体具有大于该第一 电晶体之发射极面积的一发射极面积,该电路另外 包含一第三电晶体与一第四电晶体,各电晶体系以 二极体连接组态予以提供,并且其中: 该第二电晶体系在其发射极耦合至一负载电阻器, 该负载电阻器在使用中提供该第一电晶体与该第 二电晶体之间之基极发射极电压的一电压差量测 Vbe,以用于形成该能带隙参考位准电压; 各电晶体之该等基极系共同耦合,以便该第一电晶 体与该第二电晶体之该基极皆处于相同电位; 该第一电晶体与该第二电晶体之一系以二极体连 接组态予以提供; 该第三电晶体系与该第一电晶体之该发射极耦合, 而该第四电晶体系经由该负载电阻器与该第二电 晶体之该发射极耦合,该第四电晶体之该发射极面 积大于该第一电晶体或该第三电晶体之发射极面 积,以便该第一电晶体与该第三电晶体在高于该第 二电晶体与该第四电晶体之一电流密度情况下操 作,并且其中一PTAT电压系经由该放大器之一回授 电路中的一电阻器在该第二输入中提供给该放大 器,以便在该放大器之该输出所提供的该电压为该 第一电晶体与该第三电晶体之该等基极发射极电 压加上该PTAT电压之一组合;以及 藉由在一回授回路中耦合至各个该等电晶体之该 集极之该放大器,最小化该第一电晶体与该第二电 晶体中另一电晶体的该基极-集极电压,从而减小 该厄力效应。 20.一种提供一调适成补偿厄力效应的能带隙参考 位准电压电路之方法,该方法包括以下步骤: 提供第一电晶体与第二电晶体,各电晶体系调适成 以不同电流密度操作,该第一电晶体系以二极体连 接组态予以提供,该等电晶体系另外与一放大器之 输入耦合; 按比例调整以不同电流密度操作的二个电晶体之 间的该电压差,以便在放大器之一输出提供一参考 位准电压; 提供一回授回路,该回授回路将该第一电晶体与该 第二电晶体之各个与该放大器之该输出耦合,以便 在一放大器之一输出提供一电压参考位准,以便将 该第一电晶体与该第二电晶体之各个的该集极基 极电压减小为零。 图式简单说明: 图1为依据先前技术之典型「Brokaw」单元之范例; 图2为依据本发明之较佳具体实施例的电路之范例 ; 图3为依据先前技术之电路的性能之模拟; 图4为透过输出除法器(r5、r6)的电流及其用于图1 之电路的差异(基极电流)之模拟; 图5为依据图2之电路的参考位准电压之模拟; 图6为依据图2之电路的基极电流(Q1)、修正基极电 流(Q5)及其差异之模拟; 图7为用于图2之电路的基极电流、修正基极电流 及其差异之模拟; 图8突显偏移电压如何影响进入图2之电路的Q1与Q2 之集极电流; 图9为对包含提供在堆叠配置中的额外电晶体之请 求项1之电路的修改; 图10为图9之电路的性能之模拟。 |
