蝶状通用温度分布制造技术

描述了用于具有可编程温度分布的电流源的实践实现的系统、方法和装置。温度分布可以包括具有不同可编程斜率的分布段。分布段中的任一个的可编程斜率可以符合ZTAT、PTAT和CTAT分布中的任意一个。当集成在电子设备中时，可编程温度分布可以与预编程配置和可选的融合分布一起静态地使用，或者动态地使用以经由温度分布的调整来控制电子设备的性能。

Butterfly general temperature distribution

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蝶状通用温度分布相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月25日提交的并且题为“ButterflyUniversalTemperatureProfile”(代理人案卷号：PER-224-PAP)的美国专利申请第15/659,389号的优先权，并且出于美国的目的，本申请是该美国专利申请第15/659,389号的部分继续申请，该美国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。本申请可以与于2016年9月7日提交的题为“UniversalRFAmplifierController”(代理人案卷号：PER-186-PAP)的美国专利申请第15/258,806号相关，该美国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
本申请总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及在可以提供温度补偿的偏置电流的电流生成电路中使用的系统、方法和设备。
技术介绍
传统上，向电子设备提供偏置电流的电流生成电路已经被设计成具有固定温度分布，以补偿与温度变化有关的设备敏感性。这样的固定温度分布可以包括与绝对温度成比例的(PTAT)分布、与绝对温度互补的(CTAT)分布、与绝对温度零相关的(ZTAT)分布或其组合。诸如RF放大器的应用需要温度补偿电流以实现所需的性能。当使用固定温度分布时，这样的系统通过系统内测试的方式被迭代地优化，其中每次迭代都包括生成包括经更新的温度分布的新芯片。由于电子设备的性能经受例如由于处理(制造)、电压、温度或其他因素的变化而引起的变化，因此可以将固定温度分布的优化视为可能需要持续的维护工程的移动目标。另外，随着电子设备的部件老化，与电子设备的温度有关的相应性能漂移可能无法通过固定温度分布来补偿。此外，传统的PTAT分布和ZTAT分布在系统的整个温度范围内具有单一的控制关系(即，控制参数相对于温度的斜率)，而在温度子范围内通常需要有一个以上的斜率。因此，期望提供可以解决与固定温度分布有关的上述问题中的一些或全部的电流生成电路。
技术实现思路
根据本公开内容的第一方面，提出了一种在操作温度范围内具有可编程温度分布的电流生成器电路，该电流生成器电路包括：在操作温度范围内具有单斜率温度分布的第一单斜率电流源；在操作温度范围内具有平坦温度分布的平坦电流源；其中，电流生成器电路被配置成基于来自第一单斜率电流源的电流和来自平坦电流源的电流的组合来生成可编程温度分布，可编程温度分布在参考温度处具有至少一个拐点，可编程温度分布限定了针对在参考温度以下的温度的第一可编程斜率以及针对在参考温度以上的温度的独立于第一可编程斜率的第二可编程斜率。根据本公开内容的第二方面，提出了一种用于在操作温度范围内生成可编程温度分布的方法，该方法包括：提供在操作温度范围内具有单斜率温度分布的第一单斜率电流源；提供在操作温度范围内具有平坦温度分布的平坦电流源；对来自第一单斜率电流源的电流和来自平坦电流源的电流进行组合；以及基于该组合，生成可编程温度分布，该可编程温度分布在参考温度处具有至少一个拐点，该可编程温度分布限定了针对在参考温度以下的温度的第一可编程斜率以及针对在参考温度以上的温度的独立于第一可编程斜率的第二可编程斜率。在下面的附图和描述中阐述了本专利技术的一个或更多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本专利技术的其他特征、目的和优点将变得明显。附图说明并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的一个或更多个实施方式并且与示例实施方式的描述一起用于说明本公开内容的原理和实现方式。图1A示出了具有根据固定温度分布的温度补偿的示例性现有技术偏置电流生成电路的框图。图1B示出了根据本公开内容的具有根据可编程温度分布的温度补偿的示例性偏置电流生成器电路的框图。图2A示出了如本领域中已知的与绝对温度零相关的(ZTAT)分布，其中在操作温度范围内电流输出基本上恒定。图2B示出了如本领域中已知的与绝对温度成比例的(PTAT)分布，其中在操作温度范围内电流输出根据具有基本上恒定的正斜率的曲线随着温度的增加而单调地增加。图2C示出了如本领域中已知的与绝对温度互补的(CTAT)分布，其中在操作温度范围内电流输出根据具有基本上恒定的负斜率的曲线随着温度的增加而单调地减小。图2D示出了具有不同斜率的叠加的2-部分温度分布，所有温度分布在参考温度处通过相同的电流值。图3A、图3B和图3C分别示出了通过对ZTAT、PTAT和CTAT温度分布的组合的适当控制而获得的2-部分温度分布。图4A示出了根据本公开内容的实施方式的能够生成图3A、图3B和图3C中描绘的2-部分温度分布的蝶状温度分布生成电路的简化框图。图4B示出了基于图4A中描绘的框图的示例性蝶状温度分布生成电路的简化框图。图4C示出了基于图4A的框图的根据本公开内容的实施方式的蝶状温度分布生成电路的简化框图，该蝶状温度分布生成电路具有用于选择单斜率温度分布或具有不同斜率的2-部分温度分布的附加的可选的斜率选择器块。图4D示出了基于图4C的框图的根据本公开内容的实施方式的蝶状温度分布生成电路的简化框图，其中可以根据2-部分温度分布的不同斜率的斜率调整单独地提供单斜率温度分布的斜率调整。图5A和图5B示出了对用于生成具有不同斜率的温度分布的电流源的基本单元的示例性操作。图6A和图6B示出了根据本公开内容的实施方式的基本象限提取电路的示例性操作。图6C示出了根据本公开内容的实施方式的基本象限组合子电路的示例性操作。图6D示出了根据本公开内容的实施方式的基本象限组合子和斜率调整器电路的示例性操作。图7示出了根据本公开内容的示例性实施方式的具有两个分开的拐点的可编程温度分布。图8是示出根据本公开内容的实施方式的用于在操作温度范围内生成可编程温度分布的方法的各个步骤的流程图。在各个附图中的类似的附图标记和名称指示类似的元件。具体实施方式贯穿本公开内容，出于说明各种实施方式的专利技术构思的使用和实现方式的目的，描述了实施方式和变型。说明性描述应当被理解为呈现了本专利技术构思的示例，而不是限制了如本文所公开的构思的范围。图1A示出了具有根据固定温度分布的温度补偿的示例性现有技术偏置电流生成电路(100A)的简化框图。温度补偿参考(电路)块(110A)根据通常由嵌入在IC中(并且因此不可更改)的物理特性所设置的期望的固定温度分布来提供参考电流。参考电流可以通过块(120)经由例如控制信号Cal_Ctrl被校准，并且通过块(130)经由例如控制信号Gain_Ctrl被进一步放大，其中，如例如在上面所引用的美国专利申请第15/258,806号(其公开内容通过引用整体并入本文)中描述的，校准和放大中的每一个都可以在电路(100A)的相同或不同的制造和使用步骤期间执行。在考虑到设备对温度变化的敏感性的情况下，可以将电流生成电路(100A)的经校准、放大和温度补偿的输出电流IB例如提供至诸如射频(RF)放大器的电子设备，以控制该设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在操作温度范围内具有可编程温度分布的电流生成器电路，所述电流生成器电路包括：/n在所述操作温度范围内具有单斜率温度分布的第一单斜率电流源；/n在所述操作温度范围内具有平坦温度分布的平坦电流源；/n其中，所述电流生成器电路被配置成基于来自所述第一单斜率电流源的电流和来自所述平坦电流源的电流的组合来生成所述可编程温度分布，所述可编程温度分布在参考温度处具有至少一个拐点，所述可编程温度分布限定了针对在所述参考温度以下的温度的第一可编程斜率以及针对在所述参考温度以上的温度的独立于所述第一可编程斜率的第二可编程斜率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170725 US 15/659,3891.一种在操作温度范围内具有可编程温度分布的电流生成器电路，所述电流生成器电路包括：
在所述操作温度范围内具有单斜率温度分布的第一单斜率电流源；
在所述操作温度范围内具有平坦温度分布的平坦电流源；
其中，所述电流生成器电路被配置成基于来自所述第一单斜率电流源的电流和来自所述平坦电流源的电流的组合来生成所述可编程温度分布，所述可编程温度分布在参考温度处具有至少一个拐点，所述可编程温度分布限定了针对在所述参考温度以下的温度的第一可编程斜率以及针对在所述参考温度以上的温度的独立于所述第一可编程斜率的第二可编程斜率。


2.根据权利要求1所述的电流生成器电路，其中，两个单独的可编程斜率中的每一个能够被编程为以下之一：a)正斜率；b)负斜率；以及c)在所述操作温度范围内的相对于正的温度变化的平坦斜率。


3.根据权利要求1所述的电流生成器电路，其中，所述平坦温度分布基于对所述第一单斜率电流源的所述单斜率温度分布的调整。


4.根据权利要求1所述的电流生成器电路，其中，
所述第一单斜率电流源和所述平坦电流源分别基于多个基本单斜率电流源的组合和多个基本平坦电流源的组合，并且
其中，所述第一可编程斜率和所述第二可编程斜率中的每一个基于不同数目的来自所述多个基本单斜率电流源的基本电流源和不同数目的来自所述多个基本平坦电流源的基本电流源的组合。


5.根据权利要求4所述的电流生成器电路，其中，来自所述多个基本单斜率电流源的每个基本电流源与来自所述多个基本平坦电流源的每个基本电流源在所述参考温度处具有相同的标称电流值。


6.根据权利要求5所述的电流生成器电路，其中，所述第一单斜率电流源与所述平坦电流源在所述参考温度处具有相同的参考电流值。


7.根据权利要求1所述的电流生成器电路，其中，所述电流生成器电路还被配置成执行电流求和操作和带有整流的电流减法操作中的至少之一，以生成在所述操作温度范围内具有所述可编程温度分布的输出电流。


8.根据权利要求7所述的电流生成器电路，其中，所述电流生成器电路被配置成根据以下内容执行所述带有整流的电流减法操作：
a1)通过带有整流的第一电流减法操作，从在所述操作温度范围内具有所述平坦温度分布的第二电流中减去在所述操作温度范围内具有所述第一可编程斜率和所述第二可编程斜率之一的第一电流，所述第一电流的温度分布和所述第二电流的温度分布在由所述参考温度和参考电流值限定的所述参考点处相交，并且对根据减法得到的电流进行整流以获得具有以下温度分布的第一提取电流：所述温度分布对于在所述参考温度以上的温度值是平坦的并且对于在所述参考温度以下的温度值具有基于所述第一可编程斜率的提取的第一斜率。


9.根据权利要求8所述的电流生成器电路，其中，所述电流生成器电路还被配置成根据以下内容可选地执行所述带有整流的电流减法操作：
a2)通过带有整流的第二电流减法操作，从在所述操作温度范围内具有所述第一可编程斜率和所述第二可编程斜率中的另一个的第三电流中减去所述第二电流，所述第二电流的温度分布和所述第三电流的温度分布在所述参考点处相交，并且对根据减法得到的电流进行整流以获得具有以下温度分布的第二提取电流：所述温度分布对于在所述参考温度以下的温度值是平坦的并且对于在所述参考温度以上的温度值具有基于所述第二可编程斜率的提取的第二斜率。


10.根据权利要求9所述的电流生成器电路，其中，所述电流生成器电路还被配置成通过所述电流求和操作和所述带有整流的减法操作中的一个或更多个，将所述第一提取电流和所述第二提取电流中的一个或两者与具有所述平坦温度分布的所述第二电流进行组合，以生成在所述操作温度范围内具有所述可编程温度分布的输出电流。


11.根据权利要求8至10中任一项所述的电流生成器电路，其中，所述可编程温度分布能够选择为包含：
b1)对于在所述参考温度以下的温度值，所述第二电流的所述平坦温度分布，或基于所提取的第一斜率的斜率，所述提取的第一斜率经过位于所述参考电流值以上或以下的点；以及
b2)对于在所述参考温度以上的温度值，所述第二电流的所述平坦温度分布，或基于所提取的第二斜率的斜率，所述提取的第二斜率经过位于所述参考电流值以上或以下的点。


12.根据权利要求7所述的电流生成器电路，其中，所述带有整流的电流减法操作由所述电流生成器电路的电路执行，所述电流生成器电路的电路包括：
耦接至供应电压的第一电流源，所述第一电流源提供第一电流；
耦接至参考电压的第二电流源，所述第二电流源通过在所述第一电流源与所述第二电流源之间的公共节点连接与所述第一电流源串联连接，所述第二电流源接收第二电流；以及
二极管连接的晶体管，其具有连接至在所述第一电流源与所述第二电流源之间的公共节点连接的漏极节点和栅极节点以及耦接至所述参考电压的源极节点，
其中，当所述第一电流大于所述第二电流时，等于所述第一电流与所述第二电流之间的差的电流流过所述二极管连接的晶体管，并且
其中，当所述第一电流小于所述第二电流时，无电流流过所述二极管连接的晶体管。


13.根据权利要求12...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈里什·拉加万，凯特·巴尔格罗夫，阿南·翔，
申请(专利权)人：派赛公司，
类型：发明
国别省市：美国;US