[发明专利]参考电压产生电路及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于参考电压产生电路与方法，且特别是有关于一种利用能带隙参考电路的参考电压产生电路与方法。

背景技术

因应半导体特性的缘故，在许多应用上，参考电压产生电路的输出参考电压需包含温度系数(temperature coefficient，简称TC)，以补偿温度效应。举例来说，如有一应用输出参考电压规格为1.6V+10mV/℃，此输出参考电压的绝对电压值的调整范围为：1.2V～2.0V，其温度系数可调整的范围为5mV/℃～15mV/℃。

图1A显示输出参考电压的绝对电压值的调整示意图。于图1A中，曲线A1、B1与C1分别代表输出参考电压为1.2V+10mV/℃、1.6V+10mV/℃与2.0V+10mV/℃。图1B显示输出参考电压的温度系数的调整示意图，曲线A2、B2与C2分别代表输出参考电压为1.6V+5mV/℃、1.6V+10mV/℃与1.6V+15mV/℃。

为调整绝对电压值与温度系数，于现有的参考电压产生电路中，一般会使用能带隙(Bandgap)电路来产生零温度系数电压(zero-TC voltage)与正温度系数电压(Positive-TC voltage)，再利用具有多个缓冲器的加(减)法器来对所产生的电压进行加减，以产生具有不同温度系数的输出参考电压。

然而，这类现有的架构因含有多个缓冲器而过于庞大复杂，造成耗电与电路面积都远大于不须进行温度补偿效应的设计。此外，执行电压加减的缓冲器更会造成多余偏差(offset)，大幅影响输出参考电压及其温度系数的准确性。

发明内容

本发明的一目的是提出一种参考电压产生电路与其方法，其通过取出具温度系数电流而非电压来进行后续处理，因此不须动用到多个缓冲器，从而可具有面积小、耗电低、结构简单、温度系数准确等优点。

本发明另一目的是提出一种参考电压产生电路与其方法，其通过将电流相减以合成偏压电流，可提高偏压电流的温度系数，如此可用较小的可变电阻即能得到所需范围的输出参考电压，以及可加宽零温度系数的基准电压的输入范围。

本发明的又一目的是提出一种参考电压产生电路与其方法，其通过电流路径的切换以使偏压电流于不同温度系数之间切换，输出参考电压因此可在不同温度系数之间作切换，从而可应用于种种不同的场合，可达弹性及广泛的应用。

根据本发明一方面的一种参考电压产生电路，包括：一能带隙参考电路，产生具有不同温度系数的多个初始电流；一基准电压产生电路，耦接至该能带隙参考电路，用以复制这些初始电流并合成为一合成电流，以及将该合成电流转换为一或多个基准电压；一偏压电流源电路，耦接至该能带隙参考电路及该基准电压产生电路的至少一个，用以依据这些初始电流当中至少一个来产生一至多个偏压电流；以及一或多个稳压输出电路，当中每一个耦接至该基准电压产生电路以接收该一或多个基准电压当中的一对应者，以及耦接至该偏压电流源电路以接收该一或多个偏压电流当中的一对应者，用以将所接收的该偏压电流转换为一个别差量电压以与该基准电压相加成为一个别输出参考电压。

根据本发明的另一方面的一种参考电压产生方法，包括：产生具有不同温度系数的多个初始电流；复制这些初始电流并合成为一合成电流，以及将该合成电流转换为一或多个基准电压；依据这些初始电流当中至少一个来分别产生一或多个偏压电流；以及将该一或多个偏压电流转换为一或多个差量电压以分别与该基准电压当中的一个相加成为一或多个输出参考电压当中的一个。

本发明的有益技术效果是：相较于现有技术，上述实施例通过取出能带隙参考电路的电流而非电压来进行后续处理，因此不须动用到多个缓冲器，从而可具有面积小、耗电低、结构简单、温度系数准确等优点。此外，通过电流相减以合成偏压电流，可提高偏压电流的温度系数，结果可用较小的可变电阻即能得到所需范围的输出参考电压，以及可加宽零温度系数的基准电压的输入范围。此外，通过电流路径的切换以使偏压电流于不同温度系数之间切换，输出参考电压因此可在不同温度系数之间作切换，从而可应用于种种不同的场合。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下：

附图说明

图1A显示输出参考电压的绝对电压值的调整示意图。

图1B显示输出参考电压的温度系数的调整示意图。

图2显示根据本发明第一实施例的参考电压产生电路的示意图。

图3显示电流的温度系数概念。

图4显示根据本发明第二实施例的参考电压产生电路的示意图。