[发明专利]电压参考电路及其方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子学，更具体地，涉及形成半导体器件的方法和结构。

背景技术

在过去，半导体工业利用各种方法和结构来构建电压参考电路。电压参考电路一般用于提供由其他电路如比较器电路使用的稳定的参考电压。一种形成电压参考电路的、普遍使用的设计技术使用能带隙(bandgap)参考作为电压参考电路的一部分。用于现有电压参考电路的一个设计参数减小参考电压的变化，其由用于运行电压参考电路的输入电压值的变化而产生。这有时称为电源抑制(power supplyrejection)。输入电压变化与参考电压变化的比称为电源抑制比(PSSR)。在2005年12月6日授权给Brass等人的美国专利号6,972,549中公开了现有电压参考电路的一个样例。然而，这样的现有电压参考电路不提供充分的电源抑制。

因此，期望有一种具有提高的电源抑制的电压参考电路。

附图说明

图1简要示出了根据本发明的电压参考电路的一部分的实施例；

图2简要示出了另一电压参考电路的一部分的实施例，其为根据本发明的图1的电压参考电路的可选实施例；以及

图3简要示出了包括根据本发明的图1的电压参考电路的半导体器件的放大的平面视图。

为了说明的简单和明了，图中的元件不一定按照比例，并且在不同的图中相同的参考号代表相同的元件。此外，为了说明的简要，省略了众所周知的步骤和元件的说明和细节。这里使用的载流电极(current carrying electrode)是指器件的元件，例如MOS晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的发射极或集电极、或二极管的正极或负极，其承载通过该器件的电流，控制电极是指器件的元件，例如MOS晶体管的栅极或者双极晶体管的基极，其控制通过该器件的电流。虽然这里把器件解释为确定的N沟道或P沟道器件，本领域的普通技术人员应认识到，根据本发明，互补器件也是可能的。本领域的普通技术人员应认识到，这里使用的词汇“在...期间”、“在...的时候”、以及“当...时”不是表示一旦开始操作马上就会出现反应的准确术语，而是可能会在被初始操作激起的反应之间有一些微小但合理的延迟，例如传播延迟。

具体实施方式

图1简要示出了具有提高的电源抑制的电压参考电路10的实施例的一部分。电压参考电路10在输入端子11和公共返回端子12之间接收输入电压以运行电路10，并在电路10的输出13上形成稳定的参考电压。如在下文中将进一步看到的，电路10利用耦合为差分对的两个晶体管，该差分对形成电路10的能带隙参考部分的ΔVbe。电路10包括连接在差分对中的NPN双极晶体管17和28。电流源32和负载电阻器27和29一般连接至晶体管17和28。电路10的控制回路包括运算放大器36和控制晶体管33。除了与电阻器18、24和25串联的二极管耦合晶体管(diode coupled transistor)16之外，电路10还包括串联的电阻器18、24和25。除了电流源42、负载晶体管43和44以及具有帮助形成运算放大器的晶体管47和电阻器46的第二级之外，运算放大器36还包括差分耦合的晶体管37和39。放大器36的输入40向晶体管39提供输入信号，而输入38向晶体管37提供输入信号。放大器36的输出41被连接成控制晶体管33。

放大器36接收在各个节点14和15上形成的晶体管17和28的集电极电压值。放大器36和晶体管33的控制回路配置成将节点14和15上的电压值调节成基本上相等。在优选实施例中，电阻器27和29具有相等的值，使得通过电阻器27和29的相应电流26和30的值基本上相等。本领域的技术人员应认识到，还选择电阻器27和29的值以便为放大器36和晶体管33提供期望的开环增益。因此，通过各自晶体管28和17的电流26和30的值也相等。