能隙参考电路制造技术

本发明专利技术涉及一种能隙参考电路，其包含：一电流产生器，用来产生一输出电流，该电流产生器包含一第一参考单元与多个平行的第二参考单元，该电流产生器可依据该参考单元决定该输出电流的大小；一第一电阻，耦接于该第一参考单元的一第一端子与一节点之间，用来传送一第一电流；一第二电阻，耦接至该节点与每一个第二参考单元的一第一端子，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的输出端子之间，用来传送一第三电流；与一电流／电压转换器，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一能隙电压。

Bandgap reference circuit

The invention relates to a bandgap reference circuit includes a current generator for generating an output current, the current generator includes a first reference unit and a plurality of parallel second reference unit, the current generator can be based on the reference unit determines the size of the output current; a first resistor is coupled between a the first terminal of the first reference unit and a node for transmitting a first current; a second resistor, a first terminal coupled to the node and each of the second reference unit, used for transmitting a second current; a third resistive, between an output terminal coupled to the node and the bandgap reference circuit third, used to transfer current; and a current voltage converter, coupled to the third resistance, according to the output current and the third current to generate a bandgap voltage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能隙电压(Bandgap Voltage )的产生，特别是涉及一种能隙 参考电路(Bandgap Reference Circuit )。
技术介绍
请参考图1,图1为已知的能隙参考电路(Bandgap Reference Circuit) 100的示意图。如图l所示，能隙参考电路100中的电流Il为与绝对温度成 正比(Proportional To Absolute Temperature, PTAT)的电流( 一般通称为PTAT 电流)。电流Il与双才及结型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT) Ql-O、 Ql-l、 Ql-2.....与Ql-N以及电阻R1相关，并可通过下列方程式来表示11 =VT* ln(N)/Rl;其中热当电压(Thermal Voltage) VT = (k * T) / q,而k则代表波兹曼常 数(Boltzmann Constant), T代表绝对温度，以及q代表电荷电量。另外，能隙参考电路100中的电流12可称为与绝对温度成互补 (Complementary To Absolute Temperature, CTAT )的电流(一^:通称为CTAT 电流，其具有随着绝对温度增加而减少的特性)。电流I2与双极结型晶体管 Ql-0以及电阻R2相关，并可通过下列方程式来表示12 = VEB0/R2;其中VEBo代表双极结型晶体管Ql-0的射极(Emitter)对基极(Base)电压。能隙参考电路100在其输出端子所输出的能隙电压VREF依据(Il + 12) 来产生，能隙电压VREF可通过下列方程式来表示<formula>formula see original document page 5</formula>.参考图2，图2为已知的能隙参考电路200的示意图，其中P型金属氧 化物半导体(Metal Oxide Semiconductor, MOS)晶体管Ml'、 M2'、与M3， 也可分别采用图1所示的P型金属氧化物半导体晶体管Ml、 M2、与M3来实施，放大器210也可采用图1所示的放大器110来实施，而二极管D2-0、D2-l、 D2-2.....与D2-N也可分別采用所述的双极结型晶体管Ql-O、 Ql-l、Ql-2.....与Q1-N来实施。能隙参考电路200中的电流I1，可通过下列方程式来表示ir = AVEB，/Rl，................................................(1);其中AVeb，在此代表二板管跨圧V则与V組(VD2-2、 VD2-3.....V訓)的差值；二极管跨压即二极管两端子之间的电压。请注意，电压veb，如果依 据广义的观点则可代表二极管(例如二极管D2-0)两端子之间的电压，若 依据狭义的观点则可代表采用上述的双极结型晶体管来实施二极管(例如二 极管D2-0)时，二极管两端子之间的电压。另外，能隙参考电路200中的电流I2，可通过下列方程式来表示12，二(Veb，-VREF，)/R2，.......................................(2);其中VREF，代表能隙参考电路200在其输出端子所输出的能隙电压。能 隙电压VREF，也可通过下列方程式来表示VREF， = (11， + 3 * 12，) * R3，....................................(3)。将方程式(1)与(2)代入方程式(3),可得VREF， = C * ((R2， / (3 * Rl ，)) * AVEB， + VEB，)............(4);其中C = (3 * R3，) / (R2， + 3 * R3')。将AVEB， = VT * In (N)代入方程式(4)， 可得VREF， = C * ((R2， / (3 * Rl ，)) * VT * ln (N) + VEB，)。依据已知技术，若想利用如图2所示的较新框架来产生能隙电压，通常 需要相当大的电路面积来实施电阻R2，。尤其是在低电压条件时，图2所示的二极管D2-1、 D2-2.....D2-N的每一个都需要较大的电路面积，所以其数量N相当受限，不能依据设计所需来随意增加。由于上述的二极管的数量 N不能随意增加，采用更大的电路面积来实施电阻R2，会成为在某些状况下 必然的结果；这便会降低批量生产时的经济效益。因此，已知技术尚有进一 步改善的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供能隙参考电路(Bandgap Reference Circuit )。 本专利技术的一实施例中提供一种能隙参考电路，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，该电流产生器包含多个参考单元，该多个参考单元包含一第一参 考单元与多个平行的第二参考单元，该电流产生器可依据该多个参考单元决 定该输出电流的大小，其中该输出电流的第 一部分为具有负温度系数的电 流，以及该输出电流的第二部分为具有正温度系数的电流； 一第一电阻，耦 接于该第一参考单元的一第一端子(Terminal)与一节点之间，用来传送(Transmit) —第一电流； 一第二电阻，耦接至该节点与每一个第二参考单 元的第一端子，用来传送一第二电流； 一第三电阻，耦接于该节点与该能隙 参考电路的一输出端子之间，用来传送一第三电流，该第三电流的大小等于 该第一电流的大小与该第二电流的大小的和；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。本专利技术在提供上述的能隙参考电路的同时，也对应地提供一种用来产生 能隙电压的方法。该方法包含有提供一电流产生器，该电流产生器包含多 个参考单元，用来决定一输出电流的大小，该多个参考单元包含一第一参考 单元与多个平行的第二参考单元；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；将该第一电阻耦接于该第一参考单元的 一第一端子与一节点之间，以传送一第一电流；将该第二电阻耦接至该节点 与每一第二参考单元的第一端子，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的一输出端子之间，以传送一第三电流，该第三电流的大小等于该第一电流的大小与该第二电流的大小的和；利用(Utilize) 该电流产生器产生该输出电流，其中该输出电流的第 一部分为具有负温度系 数的电流，以及该输出电流的第二部分为具有正温度系数的电流；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。附图说明图1为已知的能隙参考电路(Bandgap Reference Circuit)的示意图。 图2为已知的能隙参考电路的示意图。图3为本专利技术的一实施例中所提供的能隙参考电路的示意图。图4为图2所示的能隙参考电路在PTNT条件下所产生的能隙电压的示意图。图5为图3所示的能隙参考电路在PTNT条件下所产生的能隙电压的示 意图。图6为图2所示的能隙参考电路在PFNF条件下所产生的能隙电压的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能隙参考电路，用来产生一能隙电压，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，该电流产生器包含多个参考单元，该多个参考单元包含一第一参考单元与多个平行的第二参考单元，该电流产生器可依据该多个参考单元决定该输出电流的大小，其中该输出电流的第一部分为具有负温度系数的电流，以及该输出电流的第二部分为具有正温度系数的电流；　一第一电阻，耦接于该第一参考单元的一第一端子与一节点之间，用来传送一第一电流；一第二电阻，耦接至该节点与每一第二参考单元的一第一端子，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的一输出端子之间，用来传送一第三电流，该第三电流的大小等于该第一电流的大小与该第二电流的大小之和；以及一电流／电压转换器，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭彦华，王为善，
申请(专利权)人：智原科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]