[发明专利]一种具有静电屏蔽的温度补偿金属电阻器

说明书

本申请是是申请日为2008年11月25日、申请号为200880132107.4的发明名称为“用于半导体芯片内金属电阻器的温度补偿的电路、调修和布图”的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及包含在半导体芯片内的金属电阻器的温度补偿。更具体地，本申请涉及用于生成温度补偿基准电压的电路，以及所述电路的布图和调修技术。

背景技术

金属电阻器被应用于半导体芯片内以实现各种目的。在某些应用中，金属电阻器用于感应电路的工作参数，例如当电池正在被充电时被输入电池的电流量，和／或当电池正在被使用时从其中输出的电流量。

金属电阻器的电阻值通常作为温度函数而波动。这种变化的发生通常由于金属电阻器、其它部件，和／或其它热源所产生的热量。这种金属电阻器的电阻值随温度变化的偏差可能对其感应的精确度产生消极影响，并且进而，影响相关电路功能的性能。

解决这一问题的一个方法是对电路中适当的点施加温度补偿电压，以便补偿作为温度函数的金属电阻器电阻值的变化。随着所述电阻值由于温度上升而升高，所述补偿电压也升高。当其被适当地施加时，所述温度补偿电压可以降低误差，所述误差是如果不施加该电压时由电阻值的温度偏差所引起的。

一种典型的用于生成温度补偿电压的方法是使用公知的delta Vbe电压基准电路。这种电路生成与绝对温度成比例变化的电压，即，成比例绝对温度（“PTAT”）电压。然而，PTAT电压一般具有随温度变化的曲线，当外推该曲线时，其在0开尔文（Kelvin）处将达到0伏。另一方面，金属电阻器的电阻值一般具有随温度变化的曲线，当外推该曲线时，其在0开尔文以外的温度达到0欧姆。这种在过零点位置上的差异将会降低PTAT电压精确补偿由于温度变化引起的金属电阻器电阻值偏差的能力。

发明内容

温度补偿电路可以生成温度补偿基准电压（V_REF）。所述电路可以包括带隙基准电路，所述带隙基准电路（Bandgap reference circuit）被构造用于生成带隙基准电压（V_BGR），该电压基本上是温度无关的。所述带隙基准电路还可以被构造用于生成成比例绝对温度基准电压（V_PTAT）（proportional-to-absolute-temperature reference voltage），该电压基本上与绝对温度成比例变化。所述温度补偿电路还可以包括运算放大器，所述运算放大器连接到所述带隙基准电路并且具有作为V_REF基准的输出值。所述温度补偿电路还可以包括反馈电路，所述反馈电路连接到所述运算放大器和所述带隙基准电路。所述反馈电路可以被构造用于使V_REF基本上等于V_PTAT乘以常数K1，减去V_BGR乘以常数K2。

温度补偿半导体芯片可以包括在所述半导体芯片内的金属电阻器。温度补偿电路也可以在所述半导体芯片内，所述温度补偿电路被构造用于生成温度补偿基准电压（V_REF），该电压基本上补偿作为温度函数的金属电阻器电阻值变化。所述温度补偿电路可以是上面讨论的类型。

一种方法可以调修半导体芯片以补偿所述半导体芯片内金属电阻器电阻值作为温度函数的预期变化。所述半导体芯片可以包括运算放大器和具有调修装置的反馈电路，所述反馈电路连接到所述运算放大器。该方法可以包括调修在反馈电路中的所述调修装置以便最大化基准电压（V_REF）的能力以便补偿作为温度函数的所述金属电阻器电阻值的变化。

用于生成温度补偿基准电压（V_REF）的温度补偿电路可以包括用于生成基本上温度无关的带隙基准电压（V_BGR）和基本上与绝对温度成比例的成比例绝对温度基准电压（V_PTAT）的装置。所述电路可以包括用于使VREF基本上等于VPTAT乘以常数k1，减去VBRG乘以常数k2的装置，该装置可以包括连接到运算放大器的反馈电路。

附图说明

附图公开了示例性的实施方式。它们并未举出全部实施方式。其它实施方式可以附加地或替代地加以使用。为了节约篇幅或者为了更有效的解释，显而易见的或者不必要的细节被省略。相反，某些实施方式可以加以实现而不需要此处所公开的全部细节。当相同的附图标记出现在不同的附图中时，其旨在表示相同或类似的部件或步骤。

图1是用于生成温度补偿基准电压的温度补偿电路的框图；