本发明专利技术提供一种低噪声基准电压产生电路，可除去在电路内部会对噪声进行放大的放大器，并将与绝对温度成正比的电流（ＩＰＴＡＴ）直接转换为与绝对温度成正比的电压（ＶＰＴＡＴ）后，使其从线性调节器传送到环形振荡器，由此防止一般的带隙基准电压产生电路引起的噪声性能的劣化，还可达到低噪声和较高的电源抑制比（ＰＳＲＲ）的低噪声基准电压产生电路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低噪声基准电压产生电路，特别是涉及一种除去在电路内部会对噪声进行放大的放大器，并将与绝对温度成正比的电流(IPTAT)直接转换为与绝对温度成正比的电压(vPTAT)后，将其从线性调节器传送到环形振荡器，由此防止一般的带隙基准电 压产生电路引起的噪声性能的劣化，还可达到低噪声和较高的电源抑制比(Power Su卯ly Rejection Ratio, PSRR)的低噪声基准电压产生电路。
技术介绍
—般情况下，CMOS环形振荡器(Ring Oscillator)具有较宽的调整范围且不需 要较大的手动组件，从而使用于无线通讯等应用之中。近年来，随着CMOS技术的发展，开 始利用于如广播用频道选择器(broadcasting tuner) 、 GPS接收器、及无线局域网收发器 (Wireless LAN transceiver, WLAN)的RF应用。 但是CMOS环形振荡器的噪声性能(noise performance)较弱，因此作为RF收发器时会受到制约，还存在对温度和供给电源的变动敏感度过高的问题。 最近，为了解决CMOS环形振荡器对噪声和温度及供给电源变动率敏感的问题，提出了将随着温度和电源的变动而被调整的基准电压提供到环形振荡器的带隙基准电压产生电路(Band-g即reference circuit) 。 S卩，温度上升时环形振荡器的频率会下降，通过利用相对于温度具有正变动性的带隙基准电压产生电路，从而随着电源电压温度的上升而提高了频率以实现温度补偿。 图1为，利用了现有的带隙基准电压产生电路的环形振荡器生成振荡信号的方块 图。 请参照图l，其绘示依据外部施加的电源来生成并提供基准电压的带隙基准电压 产生电路10、依据定电压对所述基准电压进行调整并输出的线性调节器20、依据调整的基 准电压发生振荡后生成脉冲串的环形振荡器30、以及将环形振荡器30所生成的脉冲串以 定电位进行转换(shifting)并进行输出的电位转换器40。 带隙基准电压产生电路(Band-gap reference voltage circuit) 10具备通过输 入外部的电源电压而进行放大的放大端，并依据放大端的输出值而提供基准电压(VKEF)。这 时，带隙基准电压产生电路IO所生成的基准电压(VKEF)为了补偿温度，生成具有以依据温 度系数(temperature coefficient)的斜率而变动的值。 S卩，具有正温度系数(positive-TC)的带隙基准电压产生电路为了补偿随着温度 的增加而减少的环形振荡器的频率，增加基准电压(VKEF)，从而增加施加于环形振荡器的电 压(VDD0)。 线性调节器(Linear Regulator) 20接收在带隙基准电压产生电路10中为了补偿 温度变动而生成的基准电压(V，)，并将所述基准电压(VKEF)以一定比率的定电压(VDD。)来 输出。 环形振荡器(Ring Oscillator) 30由奇数个反相器以环状连接而成，且由线性调节器20的定电压(VDD。)所驱动，由此输出具有一定频率的脉冲串(Pulsetrain)。这时，环 形振荡器30通过具有温度被补偿后大小的基准电压(VKEF)而生成振荡频率，因此可补偿温 度后的频率。 电位转换器(Level Shifter)40将环形振荡器所生成的信号的直流电位适当进行 转换后输出到使用环形振荡器30的RF收发器。 但是，由于这样的环形振荡器对驱动电压(VDD。)的变动敏感，具有正温度系数的带隙基准电压产生电路虽然具有低电位的输出噪声和高电位的电源抑制比(PSRR :Powersupply rejection ratio)。然而所述带隙基准电压产生电路10对1/f噪声和热噪声敏感而存在噪声性能劣化的问题，而且噪声性能会直接传达到环形振荡器30，使得环形振荡器30的频率会因为温度及电源改变而变动，从而导致不能生成正确振荡讯号的问题。 尤其，由于带隙基准电压产生电路10具备有放大端，导致内部所生成的电流及电压也一起被放大的噪声放大现象，从而存在噪声性能变差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带隙基准电压产生电路，所述带隙基准电压产生电路 可将随温度变化的电流和不随温度变化的电流进行比较并进行放大，从而除去用于补偿基 于温度变化的频率变动性的带隙基准电压产生电路，在不使用放大器的情况下将与温度变 化成正比的电流直接变换为与其相应的PTAT电压并提供至环形振荡器的驱动电压，由此 防止噪声性能的劣化并能达到低噪声和较高的电源抑制比(PSRR)的低噪声基准电压产生 电路。 为了达到所述目的，用于改善环形振荡器的频率变动的低噪声基准电压产生电 路包括生成与绝对温度成正比的PTAT电流的电流镜所构成的PTAT电流发生部；将所述 PTAT电流转换为PTAT电压并输出到线性调节器的输出，且由所述电流镜构成的晶体管与 二极管连接而成的PTAT电压变换部；及连接于所述与二极管连接的晶体管的一端子，用于 改善电源电压的变动性的电源抑制比改善电阻。 本专利技术的优点在于本专利技术提供一种，将与温度变化成正比的电流直接转换成与 之相应的PTAT电压，并将其作为环形振荡器的驱动电压而提供的低噪声基准电压产生电 路，由此可以达到低噪声及较高的电源抑制比(PSRR)，而且由于基准电压产生电路内部没 有具备放大器而面积达到了最小化，使用最少数量的晶体管的同时还能生成对温度及电源 变动不敏感的基准电压。 为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作 详细说明如下附图说明 图1显示利用了现有的带隙基准电压产生电路的环形振荡器生成振荡信号的方 块图； 图2显示利用本专利技术的低噪声基准电压产生电路的环形振荡器生成振荡信号的 方块图； 图3显示依据本专利技术的低噪声基准电压产生电路的方块4 图4显示依据本专利技术的低噪声基准电压产生电路的电路图； 图5显示依据本专利技术基于温度进行的频率变动性补偿程度进行的比较图；以及 图6显示依据本专利技术基于电源进行的频率变动性补偿程度进行的比较图。具体实施例方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本专利技术可用以实施的特定实施 例。本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、[侧 面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本专利技术，而非用 以限制本专利技术。 在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。 图2为，利用了根据本专利技术的低噪声基准电压产生电路的环形振荡器生成振荡信 号的方块图。 请参照图2，为了通过利用本专利技术的低噪声基准电压产生电路而使环形振荡器生 成振荡信号，包括将外部电源直接转换为PTAT电压(VpTM)，并提供至基准电压的低噪声基 准电压产生电路100 ;接收所述PTAT电压(VPTAT)后输出一定比率的定电压(VDDK)的线性调 节器300 ;通过所述线性调节器的输出电压(VDDK)而发生振荡，并生成具有一定频率的脉冲 串(V。sc)的环形振荡器400 ;对所述环形振荡器所生成的脉冲串(V。sc)的直流电位进行变换 后进行输出(Vbuf)的电位转换器500。 本专利技术涉及的是，为了发生振荡而向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于改善环形振荡器的频率变动的低噪声基准电压产生电路，其特征在于所述低噪声基准电压产生电路包括：电流发生部，用来产生与绝对温度成正比的电流；电压变换部，用来将所述电流转换为电压并输出到线性调节器，由所述电流镜构成的晶体管与二极管连接而成；以及电源抑制比改善电阻，连接于所述与二极管连接的晶体管的一端子，用于改善电源电压的变动性。
【技术特征摘要】
KR 2008-12-1 10-2008-0120264一种用于改善环形振荡器的频率变动的低噪声基准电压产生电路，其特征在于所述低噪声基准电压产生电路包括电流发生部，用来产生与绝对温度成正比的电流；电压变换部，用来将所述电流转换为电压并输出到线性调节器，由所述电流镜构成的晶体管与二极管连接而成；以及电源抑制比改善电阻，连接于所述与二极管连接的晶体管的一端子，用于改善电源电压的变动性。2. 根据权利要求1所述的低噪声基准电压产生电路，其特征在于所述低噪声基准电 压产生电路包括端子连接于电源电压的第一及第二负反馈电阻； 端子连接于所述第一负反馈电阻的第一 P型金属氧化物半导体；端子连接于所述第二负反馈电阻，且与所述第一P型金属氧化物半导体构成电流镜的 第二 P型金属氧化物半导体；端子连接于所述第一 P型金属氧化物半导体的另一端子，另一端子通过电阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁哲，黄明运，文齐彻，赵显夏，
申请(专利权)人：芯光飞株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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