发明名称 参考电压产生器电路及其制造方法
摘要 本发明揭露一种用以提供及调节参考电压的参考电压产生器电路。在一实施例中,该产生器电路包含一第一子电路,用以根据一供应电压提供一偏压电流,而该偏压电流随着该第一子电路中的元件的至少一效能特征值而变动。该电路亦包含一第二子电路,耦接于该第一子电路和该供应电压。该第二子电路包含复数第一元件,用以依照该偏压电流的正比例产生一偏压电压,以及复数第二元件,具有该至少一效能特征值。此外,该等第二元件更用以根据该偏压电压产生一补偿电压,以补偿该偏压电压的变动。该补偿电压的变动系反比于该偏压电压的变动。该第二电路更进一步根据该偏压电压和该补偿电压产生该参考电压。本发明另揭露一种制造该参考电压产生器电路的方法。
申请公布号 TWI276941 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW093127739 申请日期 2004.09.14
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 邹宗成
分类号 G05F3/08(2006.01) 主分类号 G05F3/08(2006.01)
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种参考电压产生器电路,用以提供及调节一参 考电压,包含: 一第一子电路,用以根据一供应电压,提供一偏压 电流,其中该偏压电流系随该第一子电路中的元件 的至少一效能特征値而变动;以及 一第二子电路,耦接于该第一子电路及该供应电压 ,包含: 一第一元件,包含一镜射电晶体以及一阻抗元件, 该镜射电晶体镜射(mirror)该第一子电路的该偏压 电流,而该阻抗元件耦接于该镜射电晶体的一输出 端,具有一跨电压降,用以依照该偏压电流的正比 例产生一偏压电压;以及 至少一第二元件,包含至少一效能特征値,用以根 据该偏压电压产生一补偿电压,以补偿该偏压电压 的变动,以及根据该偏压电压和该补偿电压产生该 参考电压,其中该补偿电压之变动系反比于该偏压 电压之变动。 2.如申请专利范围第1项所述之参考电压产生器电 路,其中该效能特征値包含该第一子电路和该第二 子电路中的元件的输出値的一变动値,其中该变动 値系为该参考电压产生器电路的绝对温度变化或 该第一元件和该第二元件的制程误差。 3.如申请专利范围第2项所述之参考电压产生器电 路,其中该偏压电压的变动与该参考电压产生器电 路的绝对温度呈正比关系,而该补偿电压的变动与 该绝对温度呈反比关系。 4.如申请专利范围第2项所述之参考电压产生器电 路,其中该第二元件的输出,与该第一子电路中的 元件和该第一元件的输出,变动上呈反比关系。 5.如申请专利范围第1项所述之参考电压产生器电 路,该第二元件系为一补偿电晶体,用以根据该偏 压电压产生该补偿电压;其中该补偿电晶体包含: 一源极,耦接于该供应电压;以及 一闸极,用以接收该偏压电压。 6.如申请专利范围第5项所述之参考电压产生器电 路,其中该补偿电晶体包含与该效能特征値相关的 一临界电压値。 7.如申请专利范围第6项所述之参考电压产生器电 路,其中该补偿电晶体具有一闸极跨源极电压値与 该临界电压値呈成正比。 8.如申请专利范围第7项所述之参考电压产生器电 路,其中该补偿电晶体包含一金属氧半导体场效电 晶体。 9.如申请专利范围第8项所述之参考电压产生器电 路,其中该补偿电晶体系运作于一饱和级数( saturation level)。 10.如申请专利范围第1项所述之参考电压产生器电 路,其中该阻抗元件包含一正(positive)温度参数。 11.如申请专利范围第1项所述之参考电压产生器电 路,其中该第一子电路包含复数电流源电晶体,用 以产生该偏压电流。 12.如申请专利范围第11项所述之参考电压产生器 电路,其中该等电流源电晶体包含复数金属氧半导 体场效电流源电晶体。 13.如申请专利范围第11项所述之参考电压产生器 电路,其中该第一子电路更进一步包含具有一负温 度参数的一阻抗元件,耦接于至少一电流源电晶体 的一汲极上。 14.如申请专利范围第1项所述之参考电压产生器电 路,其中包含于该第一子电路的元件中的至少一效 能特征値,与该第二子电路中的该第二元件的至少 一效能特征値相同。 15.一种参考电压产生器电路之制造方法,包含下列 步骤: 制造一第一子电路,使之根据一供应电压提供一偏 压电流,其中该偏压电流系随该第一子电路中的元 件的至少一效能特征値而变动;以及 制造一第二子电路,使之耦接于该第一子电路与该 供应电压,其中制造该第二子电路之步骤包含: 制造至少一第一元件,包含一镜射电晶体以及一阻 抗元件,该镜射电晶体镜射(mirror)该第一子电路的 该偏压电流,而该阻抗元件耦接于该镜射电晶体的 一输出端,具有一跨电压降,使该第一元件根据该 偏压电流之正比例产生一偏压电压;以及 制造包含至少一效能特征値的至少一第二元件,使 之根据该偏压电压产生一补偿电压以补偿该偏压 电压的变动,以及根据该偏压电压和该补偿电压产 生该参考电压,其中该补偿电压之变动系反比于该 偏压电压之变动。 16.如申请专利范围第15项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该效能特征値包含该第一子 电路和该第二子电路中的元件的输出値的一变动 値,其中该变动値系为该参考电压产生器电路的绝 对温度变化或该第一元件和该第二元件的制程误 差。 17.如申请专利范围第16项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该偏压电压的变动正比于该 产生器电路的绝对温度,该补偿电压的变动反比于 该绝对温度。 18.如申请专利范围第16项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该第二元件的输出变动,与 该第一子电路中的元件和该第一元件的输出,变动 上呈反比关系。 19.如申请专利范围第16项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中制造该第二子元件的步骤包 含制造一补偿电晶体,用以根据该偏压电压产生一 补偿电压;其中该补偿电晶体包含: 一源极,耦接于该供应电压;以及 一闸极,用以接收该偏压电压。 20.如申请专利范围第19项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该补偿电晶体包含与该效能 特征値相关的一临界电压。 21.如申请专利范围第20项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该补偿电晶体具有一闸极跨 源极电压値与该临界电压値呈成正比。 22.如申请专利范围第21项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该补偿电晶体包含一金属氧 半导体场效电晶体。 23.如申请专利范围第22项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该补偿电晶体系运作于一饱 和级数(saturation level)。 24.如申请专利范围第15项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该阻抗元件包含一正(positive )温度参数。 25.如申请专利范围第15项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中制造该第一子电路之步骤包 含制造复数电流源电晶体,用以产生该偏压电流。 26.如申请专利范围第25项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中该等电流源电晶体包含复数 金属氧半导体场效电流源电晶体。 27.如申请专利范围第25项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中制造该第一子电路之步骤更 进一步包含制造具有一负温度参数的一阻抗元件, 耦接于至少一电流源电晶体的一汲极上。 28.如申请专利范围第15项所述之参考电压产生器 电路之制造方法,其中包含于该第一子电路的元件 中的至少一效能特征値,与该第二子电路中的该等 第二元件的至少一效能特征値相同。 图式简单说明: 第1图系为一参考电压产生器的一般应用方块图; 第2图系为根据第1图之一习知参考电压产生器电 路; 第3图系为本发明实施例之一参考电压产生电路; 第4图系为受制程误差影响之MOSFET的临界电压和闸 极跨源极电压所描出之偏压电流图; 第5图系为根据本发明的实际参考电压模拟,在大 的温度波动下所撷取的图形;以及 第6图系为根据本发明的实际参考电压模拟,在大 的供应电压异动下所撷取的另一图形。
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