采用带隙参考机制和相关驱动方法实现的模拟区块技术

本发明专利技术揭示一种采用带隙参考机制和相关驱动方法实现的模拟区块。该模拟区块包括一模式控制单元与一带隙参考电路。该模式控制单元构成产生有关该装置操作模式的一模式选择信号。该带隙参考电路包括一偏压产生器、一误差放大器、与一带隙回路电路。该偏压产生器构成当该装置以正常模式操作时，提供在一第一偏压状态下的一带隙参考电压，或当该装置以待命模式操作时，提供在一第二偏压状态下的一带隙参考电压。该误差放大器构成根据该偏压以产生一误差电压。该带隙回路电路构成根据该误差电压以提供一带隙参考电压。在该第一偏压状态下流过该偏压产生器的第一电流大于在该第二偏压状态下流过该偏压产生器的第二电流。

【技术实现步骤摘要】
采用带隙参考机制和相关驱动方法实现的模拟区块
本专利技术涉及带隙参考电路，尤其涉及一种采用带隙参考机制和相关驱动方法实现的模拟区块。
技术介绍
除非本说明书有特别指示，否则本段落内说明的方法并不属于本申请案的权利要求书的现有技术，且不因包含在本段落内而认为现有技术。对于用在移动通信、成像与高质量视频应用中，低成本且尚且更可靠集成电路阻件的需求持续快速增加。因此，集成电路业者针对这些组件与装置要求更高的电压参考精度，以满足无数新兴应用的设计要求。尽管输入电压、输出电流或温度的逐渐或瞬时变化，电压参考通常需要提供大体上恒定的输出电压。尤其是，由于带隙参考电路提供稳定电压供应(对于宽温度范围之内温度变化不敏感)的能力，许多设计师都运用带隙参考电路。带隙参考电路广泛使用在图像传感器的模拟区块。图像传感器构成在电源关闭模式、待命模式、与正常(串流)模式中工作。在电源关闭模式中，该图像传感器关闭。在启动电源之后，该图像传感器先进入待命模式，以便准备进入正常模式操作。在正常模式中，该图像传感器构成接收与输出光学图像，并且一带隙参考电路用来供应所有必须的参考电压或电流。当在一预定时间周期之后没有任何程序使用该图像传感器，则其也可从正常模式切换成待命模式。图1为例示一带隙参考电路用于一图像传感器的该等模拟区块操作的时序图。在T1之前，当该图像传感器电源关闭时(例如在电源关闭模式)，该带隙参考电路在OFF模式操作，且带隙参考电压VBG为零。在T1且电源已经启动之后，该图像传感器进入待命模式，然后进入正常模式，现有技术带隙参考电路在ON模式操作，且带隙参考电压VBG上升，以到达其用于图像传感器正常模式操作的额定电平。在T5，当图像传感器电源关闭时(例如在电源关闭模式)，带隙参考电路关闭，且带隙参考电压VBG下降至零。在T3与T4之间，图像传感器可切换至待命模式，在此期间，不需要带隙参考电压。因为即使图像传感器暂时在待命模式操作，现有技术带隙参考电路仍旧输出在ON模式时正常电平的带隙参考电压VBG，现有技术图像传感器可在T4被唤醒之后，立即恢复正常模式操作。然而，这种现有技术带隙参考电路耗电量相当大。图2为例示另一带隙参考电路用于一图像传感器的该等模拟区块的操作时序图。在T1之前，当图像传感器电源关闭时(例如在电源关闭模式)，带隙参考电路在OFF模式操作，且带隙参考电压VBG为零。在T1且电源已启动之后，图像传感器进入待命模式，然后正常模式，且带隙参考电路在ON模式操作。带隙参考电压VBG上升，以到达其用于图像传感器正常模式操作的额定电平。在T3，当图像传感器切换至待命模式时，带隙参考电路关闭，且带隙参考电压VBG下降至零。在T4，当图像传感器切回正常模式时，带隙参考电路在ON模式操作，且带隙参考电压VBG需使用Ts时间上升，并到达图像传感器正常模式操作的额定电平。在T5，当图像传感器电源关闭时(例如在电源关闭模式)，带隙参考电路关闭，且带隙参考电压VBG下降至零。因为当图像传感器暂时在待命模式操作时，现有技术带隙参考电路已关闭，因此可降低耗电量。然而，因为在图像传感器中有许多电容器负载，因此在从待命模式切换到正常模式之后，图像传感器可能需要大量的稳定时间才能恢复正常模式操作。因此，想要提供一种具备低耗电量且缩短稳定时间的带隙参考电路。
技术实现思路
基于上述，本专利技术提供一种采用带隙参考机制和相关驱动方法实现的模拟区块，以降低偏压情况的低功率模式操作，实现低耗电量并且缩短稳定时间。根据本专利技术的一个方面，提供一种使用一带隙参考机制来实现而用于一装置内的模拟区块，其包括：一模式控制单元，其构成产生有关该装置的一操作模式的一模式选择信号；及一带隙参考电路，其包括：一偏压产生器，其包括：一第一晶体管，其包含：一第一端，其耦合至一第一电压供应；一第二端；及一控制端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；一第二晶体管，其包含：一第一端，其耦合至该第一电压供应；一第二端，其用于输出一偏压；及一控制端，其耦合至该第一晶体管的该控制端；一第三晶体管，其包含：一第一端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；一第二端；及一控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；一第四晶体管，其包含：一第一端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；一第二端，其耦合至一第二电压供应；及一控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；一第一电阻元件与一第二电阻元件，其串联耦合在该第三晶体管的该第二端与该第二电压供应之间；及一开关，其构成根据该模式选择信号，选择性将该第一电阻元件与该第二电阻元件之间的一节点耦合至该第二电压供应；一误差放大器，其构成根据该偏压产生一误差电压；及一带隙回路电路，其构成根据该误差电压提供一带隙参考电压。根据本专利技术的另一个方面，提供一种使用一带隙参考机制来实现而用于一装置内的模拟区块，其包括：一模式控制单元，其构成产生有关该装置的一操作模式的一模式选择信号；及一带隙参考电路，其包括：一偏压产生器，其构成当该装置在正常模式操作时，提供在一第一偏压状态下的一带隙参考电压，或当该装置在一待命模式操作时，提供在一第二偏压状态下的一带隙参考电压；一误差放大器，其构成根据该偏压产生一误差电压；及一带隙回路电路，其构成根据该误差电压提供一带隙参考电压，其中在该第一偏压状态下流过该偏压产生器的第一电流大于在该第二偏压状态下流过该偏压产生器的第二电流。根据本专利技术的再一个方面，提供一种使用一带隙参考机制来实现而用于一装置的模拟区块的操作方法，其包括：一模式控制单元，其配置在该模拟区块，用以接收有关该装置的一操作模式的控制信号；该模式控制单元根据该等控制信号产生一模式选择信号；一带隙参考电路，其配置在该模拟区块，以一额定偏压情况的一第一模式操作，且在该模式选择信号符合该装置的一正常模式操作时，输出一额定电平的带隙参考电压；及该带隙参考电路是以降低偏压情况的一第二模式操作，且在该模式选择信号符合该装置的一待命模式操作时，输出一非零带隙参考电压。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明从下列连同附图的描述与文后权利要求书将可更完全了解本专利技术的前述与其他特征。这些附图只描述根据揭示内容的数个具体实施例，因此不应认为限制其范围。以下将通过附图，以更多特征与详细的方式说明本专利技术。图1为例示一带隙参考电路用于一图像传感器的该等模拟区块的操作的时序图；图2为例示另一带隙参考电路用于一图像传感器的该等模拟区块的操作的时序图；图3为使用根据本专利技术的至少某些具体实施例之一带隙参考机制来实施之一模拟区块的功能图；图4为根据本专利技术的至少某些具体实施例的一MCU的电路图；图5为在根据本专利技术的至少某些具体实施例的一带隙参考电路中的一偏压产生器与一误差放大器的电路图；图6为在根据本专利技术的至少某些具体实施例的一带隙参考电路中的一偏压产生器与一误差放大器的电路图；图7为在根据本专利技术的至少某些具体实施例的一带隙参考电路中的一带隙回路电路的电路图；图8为例示根据本专利技术某些具体实施例的一图像传感器中的一模拟区块操作的时序图；及图9为用于操作根据本专利技术的至少某些具体实施例的一模拟区块的方法例的示具体实施例的流程图。【符号说明】100模拟区块200模式控制单元300带隙参考电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用带隙参考机制来实现而用于装置内的模拟区块，其包括：模式控制单元，其构成产生有关该装置的操作模式的模式选择信号；及带隙参考电路，其包括：偏压产生器，其包括：第一晶体管，其包含：第一端，其耦合至第一电压供应；第二端；及控制端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；第二晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端，其用于输出偏压；及控制端，其耦合至该第一晶体管的该控制端；第三晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；第二端；及控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第四晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第二端，其耦合至第二电压供应；及控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第一电阻元件与第二电阻元件，其串联耦合在该第三晶体管的该第二端与该第二电压供应之间；及开关，其构成根据该模式选择信号，选择性将该第一电阻元件与该第二电阻元件之间的节点耦合至该第二电压供应；误差放大器，其构成根据该偏压产生误差电压；及带隙回路电路，其构成根据该误差电压提供带隙参考电压。

【技术特征摘要】
2017.08.01 US 15/665,4361.一种使用带隙参考机制来实现而用于装置内的模拟区块，其包括：模式控制单元，其构成产生有关该装置的操作模式的模式选择信号；及带隙参考电路，其包括：偏压产生器，其包括：第一晶体管，其包含：第一端，其耦合至第一电压供应；第二端；及控制端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；第二晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端，其用于输出偏压；及控制端，其耦合至该第一晶体管的该控制端；第三晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一晶体管的该第二端；第二端；及控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第四晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第二端，其耦合至第二电压供应；及控制端，其耦合至该第二晶体管的该第二端；第一电阻元件与第二电阻元件，其串联耦合在该第三晶体管的该第二端与该第二电压供应之间；及开关，其构成根据该模式选择信号，选择性将该第一电阻元件与该第二电阻元件之间的节点耦合至该第二电压供应；误差放大器，其构成根据该偏压产生误差电压；及带隙回路电路，其构成根据该误差电压提供带隙参考电压。2.如权利要求1所述的模拟区块，其中该模式控制单元包括：或门，其包含：第一输入，其耦合成接收有关该装置的正常模式的第一控制信号；第二输入，其耦合成接收有关该装置的待命模式的第二控制信号；及输出端；多工器，其包含：第一输入，其耦合至该或门的该输出端；第二输入，其耦合成接收该第一控制信号；选择线，其耦合成接收低功率控制信号；及输出端；及缓冲器，其包含：输入，其耦合至该多工器的该输出端；及输出端，用于根据该第一控制信号、该第二控制信号与该低功率控制信号，输出该模式选择信号。3.如权利要求1所述的模拟区块，其中该误差放大器包括：第五晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端；及控制端，其耦合至该第五晶体管的该第二端；第六晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端；及控制端，其耦合至该第五晶体管的该控制端；第七晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第五晶体管的该第二端；第二端；及控制端，其耦合至该误差放大器的负输入端；第八晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第六晶体管的该第二端；第二端；及控制端，其耦合至该误差放大器的正输入端；第九晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第七晶体管的该第二端；第二端，其耦合至该第二电压供应；及控制端，其耦合成接收该偏压。4.如权利要求3所述的模拟区块，其中该带隙回路电路包括：第十晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端，其耦合至该误差放大器的该负输入端；及控制端，其耦合至该误差放大器的输出端；第十晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端，其耦合至该误差放大器的该正输入端；及控制端，其耦合至该误差放大器的该输出端；第十二晶体管，其包含：第一端，其耦合至该第一电压供应；第二端，其用于输出该带隙参考电压；及控制端，其耦合至该误差放大器的该输出端；第十三晶体管，其包含：第一端，其耦合至该误差放大器的该负输入端；第二端，其耦合至该第二电压供应；及控制端，其耦合至该第二电压供应；第十四晶体管，其包含：第一端；第二端，其耦合至该第二电压供应；及控制端，其耦合至该第二电压供应；第一电阻器，其耦合在该误差放大器的该负输入端与该电压供应之间；第二电阻器，其耦合在该误差放大器的该正输入端与该第十四晶体管的该第一端之间；第三电阻器，其耦合在该误差放大器的该正输入端与该电压供应之间；及第四电阻器，其耦合在该第十二晶体管的该第二端与该第二电压供应之间。5.如权利要求1的模拟区块，其中该第一电阻元件与该第二元件都的每一个为电阻器。6.如权利要求1的模拟区块，其中该第一电阻元件为电阻器，且该第二电阻元件为二极管连接的晶体管。7.一种使用带隙参考机制来实现而用于装置内的模拟区块，其包括：模式控制单元，其构成产生有关该装置的操作模式的模式选择信号；及带隙参考电路，其包括：偏压产生器，其构成当该装置在正常模式操作时，提供在第一偏压状态下的带隙参考电压，或当该装置在待命模式操作时，提供在第二偏压状态下的带隙参考电压；误差放大器，其构成根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永澈，金光五，艾民米塔，
申请(专利权)人：恒景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71