[发明专利]一种具有温度补偿的装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种提供定电流的装置，尤指一种具有温度补偿的装置，该装置通过利用正温度系数的补偿单元以实现定电流的输出。

背景技术

在大多数的模拟集成电路(integrated circuit，IC)中，会使用一个定电压源或定电流源以供整体电路操作之用，因此，定电压源或定电流源扮演一个相当重要的角色，并且关系到系统效能的好坏。以定电流源电路而言，通常具有一个能带间隙(band-gap)电压产生器以作为一个不随温度而改变(temperature-independent)的电压产生电路而提供一定电压，然后再通过阻抗负载(resistive load)将定电压转换为电流，并且，在不考虑其他因素的情况下，转换后所产生的电流为一定电流。请参阅图1，其表示现有技术定电流源100的电路示意图，如图所示，定电流源100包括能带间隙电压产生器110、运算放大器(operational amplifier)120、电流源130以及电阻140。能带间隙电压产生器110用来提供一定电压V_BP；运算放大器120耦接至能带间隙电压产生器110，用来接收定电压V_BP以及作为负反馈信号的负载电压(loadvoltage)V_load，并且，通过输出至电流源130的输出电压V_out，可以让电流源130所产生的负载电压V_load与定电压V_BP保持在相同数值；又，电流源130耦接至运算放大器120，用来接收输出电压V_out以提供负载电压V_load并提供所需的电流量；电阻140耦接至负载电压V_load，用来将定额的负载电压V_load转换为定电流I_const以自电流源130向外输出。

然而，在实际操作时，电阻140的阻抗值(电阻值)会因为环境的温度产生变异而微幅改变，因此使得电流I_const的数值会随着温度变异而有所变动，进而造成定电流源100无法提供所需的定电流。

在现有技术的另一作法中，将电阻140由一补偿负载(compensating load)所取代，而补偿负载由电阻及操作于饱和区的N型金属氧化半导体晶体管所组成。请参阅图2，其即表示现有技术补偿负载200的电路示意图，如图所示，补偿负载200包括电阻210及N型金属氧化半导体晶体管220；电阻210具有一正温度系数，因此当环境温度上升时，电阻210的阻抗值(电阻值)也会跟着上升，进而使得流经电阻210的电流量下降，并且，由于N型金属氧化半导体晶体管220的临界电压(threshold voltage)也会随着环境温度上升而下降，因此，电阻210两端的压降(voltage drop)会大于环境温度上升前电阻210两端原本的压降(voltage drop)，如此一来，将造成流经电阻210的电流量下降，但是却提高了电阻210两端的压降，使得补偿负载200可以根据温度变异值而进行电流补偿；又，除了具有正温度系数的电阻之外，往往会需要对具有负温度系数的电阻进行补偿，然而，上述现有技术技术却仅限制于对具有正温度系数的电阻进行补偿，举例而言，在超大型集成电路(verylarge scale integrated circuit，VLSI circuit)中，由多晶硅(poly silicon)所组成的阻抗装置具有负温度系数，如此一来，阻抗装置的阻抗值会随着环境温度而变动，因此当环境温度上升时，阻抗装置的阻抗值(电阻值)会随之下降，因此，为了使流经具有负温度系数的电阻的电流量保持稳定，有必要设计一种补偿机制使上述定电流需求得以满足。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种可对具有负温度系数的电阻进行温度补偿以提供定电流的装置，以解决上述问题。

本发明提供一种具有温度补偿的装置，该装置包括：一定电压供应器，用以提供一定电压；以及一补偿负载，耦接至所述的定电压供应器，用以提供一阻抗负载以将所述的定电压转换为一定电流；并且，所述的补偿负载包括：一电阻，耦接至所述的定电压并具有一负温度系数；以及一补偿单元，串联耦接至所述的电阻并具有一正温度系数，用以根据一温度变异以补偿所述的电阻的一阻抗变异。