帶隙參考電壓產(chǎn)生電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶隙參考電壓產(chǎn)生電路，特別有關(guān)一種可讓帶隙參考電壓產(chǎn)生電 路中的電流鏡的電流輸出端的電壓相同的帶隙參考電壓產(chǎn)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電路設(shè)計(jì)中，通常會(huì)使用一個(gè)參考電壓產(chǎn)生電路來(lái)產(chǎn)生一個(gè)較精準(zhǔn)的參考電壓以 作為其他元件的基準(zhǔn)使用。參考電壓產(chǎn)生電路具有多種形態(tài)，其中較常被使用的是帶隙 (bandgap)參考電壓產(chǎn)生電路。這一類(lèi)電路的內(nèi)部元件會(huì)反應(yīng)于溫度系數(shù)來(lái)調(diào)整其電壓或 電流，使得產(chǎn)生的參考電壓能夠維持在一個(gè)穩(wěn)定的值。
[0003] 然而，當(dāng)帶隙參考電壓產(chǎn)生電路包含電流鏡時(shí)，溫度變化所引起的電壓變化并不 一定會(huì)平均的反應(yīng)在電流鏡的每一個(gè)電流輸出端上，這樣可能會(huì)使電流鏡的輸出電流不穩(wěn) 定而連帶的造成參考電壓的不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 因此，本發(fā)明一個(gè)目的是公開(kāi)一種可提供穩(wěn)定參考電壓的帶隙參考電壓產(chǎn)生電 路。
[0005] 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)一種帶隙參考電壓產(chǎn)生電路，包含：一個(gè)電流鏡，接收第一 預(yù)定電壓并在第一電流輸出端產(chǎn)生第一電流，在第二電流輸出端產(chǎn)生第二電流，并在第三 電流輸出端產(chǎn)生第三電流，其中該第二電流映射自該第一電流，該第三電流映射自該第一 電流或該第二電流；第一運(yùn)算放大器，包含第一運(yùn)算輸出端、第一運(yùn)算輸入端以及第二運(yùn)算 輸入端；輸入電壓產(chǎn)生模塊，根據(jù)該第一電流在該第一運(yùn)算輸入端產(chǎn)生第一電壓，并根據(jù)該 第二電流在該第二運(yùn)算輸入端產(chǎn)生第二電壓，該第一運(yùn)算放大器根據(jù)該第一電壓以及該第 二電壓在該第一運(yùn)算輸出端產(chǎn)生控制電壓給該電流鏡來(lái)控制該第一電流、該第二電流以及 該第三電流；參考電壓阻抗元件；以及電壓維持模塊，包含電流接收端以及參考電壓產(chǎn)生 端，該電流接收端接收該第三電流且根據(jù)該第三電流產(chǎn)生第三電壓，該參考電壓產(chǎn)生端耦 接該參考電壓阻抗元件并根據(jù)該第三電流產(chǎn)生參考電壓，其中該電壓維持模塊接收該第一 電壓或該第二電壓并使該第三電壓與接收的該第一電壓或該第二電壓相同。
[0006] 通過(guò)前述的實(shí)施例，可以改善現(xiàn)有技術(shù)中溫度變化所引起的電壓變化并不一定會(huì) 平均的反應(yīng)在電流鏡的每一個(gè)電流輸出端的問(wèn)題，使得帶隙參考電壓產(chǎn)生電路得以產(chǎn)生較 穩(wěn)定的參考電壓。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶隙參考電壓產(chǎn)生電路的方塊圖。
[0008] 圖2繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶隙參考電壓產(chǎn)生電路的詳細(xì)電路圖。
[0009] 圖3繪示了具有電壓維持模塊時(shí)和未具有電壓維持模塊時(shí)第一電流和第三電流 的比較示意圖。
[0010] 圖4繪示了具有電壓維持模塊時(shí)和未具有電壓維持模塊時(shí)參考電壓的比較示意 圖。
[0011] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0012] 100帶隙參考電壓產(chǎn)生電路
[0013] 101電流鏡
[0014]OPi第一運(yùn)算放大器
[0015] 0P2第二運(yùn)算放大器
[0016] 103輸入電壓產(chǎn)生模塊
[0017] 105電壓維持模塊
[0018] Rr參考電壓阻抗元件
[0019] Tcl第一電流輸出端
[0020] 1；2第二電流輸出端
[0021]tc3第三電流輸出端
[0022] TQ1第一運(yùn)算輸出端
[0023] Tn第一運(yùn)算輸入端
[0024] TI2第二運(yùn)算輸入端
[0025] 電流接收端
[0026] TOT參考電壓產(chǎn)生端
[0027] PMP型金氧半導(dǎo)體晶體管 [0028]Pi第一 P型金氧半導(dǎo)體晶體管 [0029]P2第二P型金氧半導(dǎo)體晶體管 [0030]P3第三P型金氧半導(dǎo)體晶體管
[0031] 札第一阻抗元件
[0032] R2第二阻抗元件
[0033] R3第三阻抗元件
[0034]Qi第一雙接面晶體管
[0035] Q2第二雙接面晶體管
【具體實(shí)施方式】
[0036] 圖1繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶隙參考電壓產(chǎn)生電路100的方塊圖。如圖 1所不，帶隙參考電壓產(chǎn)生電路1〇〇包含一個(gè)電流鏡101、一個(gè)第一運(yùn)算放大器OP:、一個(gè)輸 入電壓產(chǎn)生模塊103、一個(gè)電壓維持模塊105以及一個(gè)參考電壓阻抗兀件電流鏡101接 收一個(gè)第一預(yù)定電壓VDD并在一個(gè)第一電流輸出端L產(chǎn)生一個(gè)第一電流L，在一個(gè)第二電 流輸出端Te2產(chǎn)生一個(gè)第二電流12，并在一個(gè)第三電流輸出端Te3產(chǎn)生一個(gè)第三電流13，其中 第二電流12映射自第一電流Ii，第三電流13映射自第一電流L或第二電流12。第一運(yùn)算 放大器OP:包含一個(gè)第一運(yùn)算輸出端Tra、一個(gè)第一運(yùn)算輸入端Tn以及一個(gè)第二運(yùn)算輸入端 TK。輸入電壓產(chǎn)生模塊103根據(jù)第一電流L在第一運(yùn)算輸入端Tn產(chǎn)生一個(gè)第一電壓Vp 并根據(jù)第二電流12在第二運(yùn)算輸入端TI2產(chǎn)生一個(gè)第二電壓V2。第一運(yùn)算放大器OPi根據(jù) 第一電壓L以及第二電壓V2在第一運(yùn)算輸出端Tra產(chǎn)生一個(gè)控制電壓V。給電流鏡101來(lái) 控制第一電流Ii、第二電流12以及第三電流13。在以下實(shí)施例中，第一電壓Vi和第二電壓 會(huì)因?yàn)榈谝贿\(yùn)算放大器OPi的虛短路（virtual short)作用而相等，因此第一電流Ii和 第二電流12會(huì)相等。且第三電流13在以下實(shí)施例中是映射自第二電流1 2且和第二電流12 相同，但并不限定。
[0037] 電壓維持模塊105包含一個(gè)電流接收端以及一個(gè)參考電壓產(chǎn)生端TOT，電流接 收端T,。接收第三電流1 3且根據(jù)第三電流13產(chǎn)生一個(gè)第三電壓V3，參考電壓產(chǎn)生端TOT耦接 參考電壓阻抗元件R,并根據(jù)第三電流13產(chǎn)生一個(gè)參考電壓V,，其中電壓維持模塊105接收 第一電壓％或第二電壓V2并使第三電壓V3與接收的第一電壓％或第二電壓V 2相同。通 過(guò)這樣的做法，可以讓第三電流13與第一電流L或第二電流12相同，而當(dāng)?shù)谝浑娏鱈與第 二電流1 2被設(shè)計(jì)成相同時(shí)，第一電流L、第二電流12與第三電流13均相同，因此得以提供 穩(wěn)定的參考電壓I。
[0038] 圖2繪示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶隙參考電壓產(chǎn)生電路100的詳細(xì)電路圖。 在圖2的實(shí)施例中，電壓維持模塊105包含一個(gè)P型金氧半導(dǎo)體晶體管PM以及一個(gè)第二運(yùn) 算放大器0P2。P型金氧半導(dǎo)體晶體管PM的源極耦接電流接收端而其汲極耦接參考電壓 產(chǎn)生端T OT。第二運(yùn)算放大器0P2包含接收第一電壓％或第二電壓V2其中之一的一個(gè)第三 運(yùn)算輸入端以及接收第三電壓％的一個(gè)第四運(yùn)算輸入端（即耦接到電流接收端TJ以及 一個(gè)第二運(yùn)算輸出端，這個(gè)第二運(yùn)算輸出端耦接P型金氧半導(dǎo)體晶體管P M的一個(gè)閘極。也 就是說(shuō)，第二運(yùn)算放大器〇P2會(huì)根據(jù)第三電壓V3和第一電壓％/第二電壓V2其中之一的差 異來(lái)控制P型金氧半導(dǎo)體晶體管PM的導(dǎo)通狀況，使得第三電壓V 3和第一電壓'/第二電壓 V2得以相同。但請(qǐng)留意P型金氧半導(dǎo)體晶體管PM可為其他類(lèi)型的晶體管所取代。
[0039] 在一個(gè)實(shí)施例中，電流鏡101包含一個(gè)第一 P型金氧半導(dǎo)體晶體管Pi、一個(gè)第二P 型金氧半導(dǎo)體晶體管P2以及一個(gè)第一 P型金氧半導(dǎo)體晶體管P3。第一 P型金氧半導(dǎo)體晶體 管Pi的源極耦接第一預(yù)定電壓VDD，其汲極作為第一電流輸出端L，且其閘極接收控制電壓 V。。第二P型金氧半導(dǎo)體晶體管P2的源極耦接第一預(yù)定電壓VDD，其汲極作為第二電流輸出 端Te2，且其閘極接收控制電壓V。。第三P型金氧半導(dǎo)體晶體管P3的源極耦接第一預(yù)定電壓 VDD，其汲極作為第三電流輸出端T e3，且其閘極耦接該第二P型金氧半導(dǎo)體晶體管P2的一個(gè) 基底。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓產(chǎn)生模塊103包含：一個(gè)第一阻抗元件Ri、一個(gè)第二阻 抗元件R2、一個(gè)第三阻抗元件R 3、一個(gè)第一雙接面晶體管Qi以及一個(gè)第二雙接面晶體管Q2。 第一阻抗元件&的第一端耦接第一運(yùn)算輸入端T n。第一雙接面晶體管％的集極耦接第一 阻抗元件&的一個(gè)第二端，其射極耦接一個(gè)第二預(yù)定電壓GND。第二阻抗元件R