[发明专利]提供精准低于1伏特的能隙参考电路

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种参考电路，且特别是能够提供低于1伏特参考电压的能隙参考电路。

背景技术

能隙参考电路广泛地使用于模拟电路，以提供稳定、电压独立与温度独立的参考电压。在大部分精确的模拟芯片中，能隙参考电路是重要的。

图1说明已知能隙参考电路的电路图，其包括运算放大器100与PMOS装置106。PMOS装置106的漏极(汲极)耦合至电阻器108与114。电阻器108经由二极管112耦合至接地。电阻器114经由电阻器118与多个二极管120耦合至接地。运算放大器100具有输入102与104，其分别连接到节点110与116。

在图1所示的电路节点122上的参考电压V122与二极管112与120的能隙参考电压有关。输出参考电压V122必须比在二极管112与120上每一个的下降电压更高，因此一般上大约是1.25伏特或更高。虽然输出参考电压V122相当稳定，但是输出参考电压V122并不适合低于1伏特的集成电路，其操作低于1伏特的电压。

图2说明修改的能隙参考电路。添加额外的PMOS装置130，并且在PMOS装置130的漏极上获得输出参考电压V122。再者，运算放大器100的输入102与104分别连接至节点110与116。在节点122上的输出参考电压V122由PMOS装置130的源极/漏极电流I3所决定。由于输出参考电压V122不再受到二极管上的电压下降所限制，所以输出参考电压V122会低于1伏特。于是，图2所示的能隙参考电路则可使用于低于1伏特的应用中。

然而，图2所示的能隙参考电路，会遭遇到相当明显的电压与温度的变化。为了确保输出参考电压V122固定不变，电流I3必须不变。电流I3与分别流经PMOS装置106与134的电流I1以及I2互补。电流I1与I2分别进一步受到PMOS装置106与134的栅极(闸极)电压与漏极电压的影响。各PMOS装置106与134的漏极电压110与116受到二极管112与120电压下降所影响。然而，二极管112与120的电压取决于电压以及温度。于是，PMOS装置130无法彻底反应PMOS装置106与134的操作，且电流I3倾向于电压Vcc与温度的变化。

输出参考电压V122具有高达±20毫伏特的变化。这无法满足高准确应用的需求。因此提供具有较小变化的参考电压的能隙参考电路是需要的。

发明内容

根据本发明一观点，参考电压电路包括第一PMOS装置具有第一源极、第一栅极和第一漏极，其中第一源极耦合至供电节点。第二PMOS装置具有第二源极、第二栅极和第二漏极，其中第二源极耦合至供电节点，其中第一与第二PMOS装置具有固定的源极-漏极电流。第三PMOS装置具有第三源极、第三栅极和第三漏极，其中第三源极耦合至供电节点，且其中第一栅极、第二栅极和第三栅极互连，并且第一漏极、第二漏极和第三漏极虚拟地互连。以及第四电阻器，耦合在第三漏极与接地之间。

根据本发明另一观点，参考电压电路包括具有第一源极、第一栅极和第一漏极的第一PMOS装置，其中第一源极耦合至供电节点。具有第二源极、第二栅极和第二漏极的第二PMOS装置，其中第二源极耦合至供电节点。具有第三源极、第三栅极和第三漏极的第三PMOS装置，其中第三源极耦合至供电节点。具有第一输入、第二输入和输出的第一运算放大器，其中第一栅极、第二栅极和第三栅极连接至第一运算放大器的输出。第一电阻器和第一二极管，每一个均耦合在第一漏极与接地之间。耦合在第二漏极与接地之间的第二电阻器。连接到第二漏极的第三电阻器。耦合于第三电阻器与接地之间的第二二极管。具有第一输入与第二输入的第二运算放大器，且第二输入耦合至选自第一漏极与第二漏极所组成群组中的节点。以及具有耦合至第三漏极的第一端点与耦合至接地的第二端点的第四电阻器。